JP5548959B2 - Microwave heating device - Google Patents
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Description
本発明は、開閉扉を引き出すことで、被処理物を加熱処理する処理室から処理室外に引き出すことができるマイクロ波加熱装置に関する。 The present invention relates to a microwave heating apparatus that can be pulled out of a processing chamber from a processing chamber that heat-treats an object to be processed by pulling out an opening / closing door.
従来この種の引出し式のマイクロ波加熱装置として、引出し様式に関わるものや加熱手段の配設位置に関わるものがいろいろ提案されている（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, as this type of drawer-type microwave heating apparatus, various apparatuses related to the drawing mode and those related to the arrangement position of the heating means have been proposed (for example, see Patent Document 1).
また、この種のマイクロ波加熱装置を冷蔵庫に組み込み、冷却装置と組合せて被処理物である食材を誘電加熱させながら冷却して凍結したり、凍結状態から解凍するものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。 In addition, a microwave heating apparatus of this type is incorporated in a refrigerator, and in combination with a cooling apparatus, a food that is an object to be processed is cooled and frozen while being dielectrically heated, or is thawed from a frozen state (for example, , See Patent Document 2).
また、マイクロ波の加熱を阻止させるためにマイクロ波を遮断する物質を付設したシートを備え、このシートで被処理物のマイクロ波加熱を阻止したい領域を覆うものがある（例えば、特許文献３参照）。 In addition, there is a sheet provided with a substance for blocking microwaves in order to prevent microwave heating, and this sheet covers a region where microwave heating of an object to be processed is desired to be blocked (see, for example, Patent Document 3). ).
しかしながら、前記従来の特許文献１や特許文献２のマイクロ波加熱装置は処理室内に収納した被処理物を均一に加熱させるためのマイクロ波給電口の配置とか、マイクロ波を反射攪拌する手段を設け処理室内全体にマイクロ波を伝搬させるものであり、処理室内にはマイクロ波加熱処理を行うものだけが収納されることを前提としたものであった。 However, the conventional microwave heating apparatus disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 is provided with a microwave feeding port for uniformly heating an object accommodated in a processing chamber or means for reflecting and stirring microwaves. The microwave is propagated through the entire processing chamber, and it is assumed that only the one that performs microwave heat treatment is accommodated in the processing chamber.
また、特許文献３は、シートがアタッチメントであり、処理都度、それを最適な場所に配設するわずらわしさがあった。 Further, in Patent Document 3, the sheet is an attachment, and there is a hassle of disposing it in an optimal place each time it is processed.
これに対しこの種の装置の構造である引き出し様式は、処理室の奥側に収納したものを引き出して容易に取り出すことが可能な構造であり、処理室内に多数の処理物を混在収納貯蔵することができる。たとえば、この種の装置を冷蔵庫に組み込む形態においては、処理室を冷凍空間として利用することで複数の冷凍食材を混在収納貯蔵させることになる。 On the other hand, the drawer style, which is the structure of this type of apparatus, is a structure in which the items stored in the back of the processing chamber can be pulled out and easily taken out, and a large number of processed products are mixedly stored and stored in the processing chamber. be able to. For example, in a form in which this type of apparatus is incorporated in a refrigerator, a plurality of frozen foods are mixedly stored and stored by using the processing chamber as a frozen space.
このような状況下で、特定の被処理物を解凍処理する場合は、混在収納していた他の食材を取り出さなければ対象の被処理物の解凍処理がうまくできないし、また混在させたままで被処理物の食材を解凍処理しようとすると処理対象外の食材がマイクロ波により解凍処理が進行してしまう課題を有していた。 Under such circumstances, when a specific object to be thawed is thawed, the target object to be thawed cannot be thawed without removing the other food that has been mixed and stored. When trying to defrost the processed food, the unexposed food has a problem that the defrosting process proceeds by microwaves.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、被処理物を収納する一つの処理室においてマイクロ波加熱機能を実行するための第一処理空間と第一処理空間よりマイクロ波の少ない第二処理空間を形成させて、一つの処理室に処理対象物と処理非対象物との複数の処理物を混在させたままで、所望の処理対象物をマイクロ波加熱処理するマイクロ波加熱装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and a first processing space for executing a microwave heating function in a single processing chamber for storing an object to be processed and a second processing chamber with less microwaves than the first processing space. Provided is a microwave heating apparatus that forms a processing space and microwaves heat-treats a desired processing object while a plurality of processing objects including a processing object and a non-processing object are mixed in one processing chamber. For the purpose.
前記従来の課題を解決するために、本発明のマイクロ波加熱装置は、被処理物を収納する一つの処理室と、前記処理室において少なくともマイクロ波により対象とする被処理物を加熱するマイクロ波加熱機能とを有するマイクロ波加熱装置において、前記処理室内にマイクロ波加熱機能を実行するためにマイクロ波放射手段を有する第一処理空間と、この第一処理空間からのマイクロ波の伝搬を抑制するために第二処理室壁面に設けた開孔と、前記開孔を処理室の外側から覆う所定形状の溝部とで構成したマイクロ波伝搬抑制手段を設け、第一処理空間よりもマイクロ波を少なくした第二処理空間を形成する構成している。 In order to solve the above-described conventional problems, a microwave heating apparatus according to the present invention includes a processing chamber for storing an object to be processed, and a microwave for heating the object to be processed by at least the microwave in the processing chamber. In a microwave heating apparatus having a heating function, a first processing space having a microwave radiating means for performing the microwave heating function in the processing chamber, and suppressing propagation of microwaves from the first processing space For this purpose, microwave propagation suppression means is provided that includes an opening provided in the wall of the second processing chamber and a groove having a predetermined shape that covers the opening from the outside of the processing chamber, so that the number of microwaves is less than that in the first processing space. The second processing space is formed.
この構成において処理室壁面に設けた開孔は開孔を覆う溝部の奥行き方向の形状に基くマイクロ波作用により開孔のインピーダンスが規定され、この開孔のインピーダンスを大きく（理想的には無限大）することができる。この大きなインピーダンスを有する開孔の存在によって処理室壁面に流れる高周波電流が遮断されるため、処理室空間を伝搬するマイクロ波は開孔の近傍に伝搬されにくくなる。この結果、第一処理空間から伝搬するマイクロ波は、開孔の存在により第二処理空間への伝搬が抑制され、第一処理空間よりもマイクロ波が少ない第二処理空間を形成させることができる。 In this configuration, the opening provided on the wall of the processing chamber is defined by the microwave action based on the shape in the depth direction of the groove covering the opening, and the impedance of the opening is increased (ideally infinitely large). )can do. Since the high-frequency current flowing through the processing chamber wall surface is blocked by the presence of the opening having the large impedance, the microwave propagating through the processing chamber space is hardly transmitted to the vicinity of the opening. As a result, the microwave propagating from the first processing space is suppressed from propagating to the second processing space due to the presence of the aperture, and a second processing space having fewer microwaves than the first processing space can be formed. .
この第二処理空間の存在により、第一処理空間において対象の被処理物をマイクロ波加熱処理しているときに第二処理空間に処理非対象の処理物を収納貯蔵させることができる。 Due to the presence of the second processing space, it is possible to store and store a processing target object in the second processing space when the target processing target object is subjected to microwave heat treatment in the first processing space.
これは、たとえば冷蔵庫に本装置を組み込んだ場合、第二処理空間に冷凍食材を収納貯蔵したままで、処理対象の食材をマイクロ波加熱処理でき、貯蔵食材を取り出す必要がない多大な利便性を提供することができる。 For example, when this apparatus is incorporated in a refrigerator, the processed food can be microwave-heated while the frozen food is stored and stored in the second processing space, and the stored food is not required to be taken out. Can be provided.
本発明のマイクロ波加熱装置は、被処理物を収納する一つの処理室においてマイクロ波加熱機能を実行するための第一処理空間と第一処理空間よりマイクロ波の少ない第二処理空間を形成させたマイクロ波加熱装置としたものであり、第二処理空間に複数の処理物を貯蔵させたままで、第一処理空間において所望の被処理物をマイクロ波加熱処理でき、第二処理空間に貯蔵した食材を取り出す必要がない利便性を提供することができる。 The microwave heating apparatus according to the present invention forms a first processing space for executing a microwave heating function and a second processing space with less microwaves than the first processing space in a single processing chamber that accommodates an object to be processed. In the first processing space, a desired object to be processed can be microwave-heated while being stored in the second processing space while the plurality of processing objects are stored in the second processing space. The convenience which does not need to take out foodstuffs can be provided.
第１の発明は、被処理物を収納する一つの処理室と、前記処理室において少なくともマイクロ波により対象とする被処理物を加熱するマイクロ波加熱機能とを有するマイクロ波加熱装置において、前記処理室内にマイクロ波加熱機能を実行するための第一処理空間と、この第一処理空間よりもマイクロ波が少ない第二処理空間を配置し、前記第二処理空間へのマイクロ波の伝搬を抑制するためのマイクロ波伝搬抑制手段を前記処理室の壁面に設け、前記マイクロ波伝搬抑制手段は、前記第二処理空間を形成する前記処理室壁面に設けた開孔と、前記開孔を前記処理室の外側から覆う所定形状の溝部とで構成したものであり、これにより第二処理空間の存在により、第一処理空間において対象の被処理物をマイクロ波加熱処理しているときに第二処理空間に処理非対象の処理物を収納貯蔵させることができる。 1st invention is a microwave heating apparatus which has one process chamber which accommodates to-be-processed object, and the microwave heating function which heats the to-be-processed object made into object by the microwave at least in the said process chamber, The said process A first processing space for executing the microwave heating function and a second processing space with less microwaves than the first processing space are arranged in the room, and the propagation of the microwave to the second processing space is suppressed. Microwave propagation suppressing means is provided on the wall surface of the processing chamber, and the microwave propagation suppressing means includes an opening provided in the processing chamber wall surface forming the second processing space, and the opening is provided in the processing chamber. are those of the structure in the groove of a predetermined shape that covers the outer, by which the presence of the second process space, the in while microwave heating an object to be processed of the object in the first processing space It can be accommodated storing processing non-target of the workpiece in the processing space.
これは、たとえば冷蔵庫に本装置を組み込んだ場合、第二処理空間に冷凍食材を収納貯蔵したままで、処理対象の食材をマイクロ波加熱処理でき、貯蔵食材を取り出す必要がない多大な利便性を提供することができる。
また、処理室壁面に設けた開孔は開孔を覆う溝部の奥行き方向の形状に基くマイクロ波作用により開孔のインピーダンスが規定され、この開孔のインピーダンスを大きく（理想的には無限大）することができる。この大きなインピーダンスを有する開孔の存在によって処理室壁面に流れる高周波電流が遮断されるため、処理室空間を伝搬するマイクロ波は開孔の近傍に伝搬されにくくなる。この結果、第一処理空間から伝搬するマイクロ波は、開孔の存在により第二処理空間への伝搬が抑制され、第一処理空間よりもマイクロ波が少ない第二処理空間を形成させることができる。
この第二処理空間の存在により、第一処理空間において対象の被処理物をマイクロ波加熱処理しているときに第二処理空間に処理非対象の処理物を収納貯蔵させることができる。
For example, when this apparatus is incorporated in a refrigerator, the processed food can be microwave-heated while the frozen food is stored and stored in the second processing space, and the stored food is not required to be taken out. Can be provided.
In addition, the opening provided in the wall of the processing chamber is defined by the microwave action based on the shape of the groove covering the opening in the depth direction, and the impedance of the opening is increased (ideally infinite). can do. Since the high-frequency current flowing through the processing chamber wall surface is blocked by the presence of the opening having the large impedance, the microwave propagating through the processing chamber space is hardly transmitted to the vicinity of the opening. As a result, the microwave propagating from the first processing space is suppressed from propagating to the second processing space due to the presence of the aperture, and a second processing space having fewer microwaves than the first processing space can be formed. .
Due to the presence of the second processing space, it is possible to store and store a processing target object in the second processing space when the target processing target object is subjected to microwave heat treatment in the first processing space.
第４の発明は、特に第１乃至第３の少なくとも一つの発明の第一処理空間は、マイクロ波放射手段を有し、収納容器が処理室に収納された状態において、マイクロ波加熱される被処理物の収納領域がマイクロ波放射手段に対面する構造としたものであり、第一処理空間に収納された被処理物に対面させた位置からマイクロ波を放射させるので、被処理物にマイクロ波エネルギを効率よく吸収させることで、マイクロ波発生手段の発生電力を最も効率よく被加熱物に供給させることができる。また被処理物に直接入射するマイクロ波を多くでき、被処理物での損失量を大きくし、処理室全体を伝搬するマイクロ波のエネルギ量を減少させることができ、マイクロ波伝搬抑制手段との相乗作用で、第二処理空間のマイクロ波を第一処理空間のマイクロ波に対してさらに少なくさせることができる。 According to a fourth aspect of the invention, in particular, the first processing space of at least one of the first to third aspects has microwave radiation means, and the object to be heated by microwaves in a state where the storage container is stored in the processing chamber. The storage area of the processing object is structured to face the microwave radiation means, and the microwave is radiated from the position facing the processing object stored in the first processing space. By efficiently absorbing energy, the power generated by the microwave generating means can be supplied to the object to be heated most efficiently. In addition, it is possible to increase the number of microwaves that are directly incident on the object to be processed, increase the amount of loss in the object to be processed, and reduce the amount of microwave energy that propagates through the entire processing chamber. By synergistic action, the microwaves in the second processing space can be further reduced relative to the microwaves in the first processing space.
第２の発明は、特に第５の発明のマイクロ波伝搬抑制手段は、第二処理空間を形成する処理室壁面に複数配置したものであり、マイクロ波伝搬抑制手段の配設場所を増すことで、第一処理空間のマイクロ波に対して第二処理空間のマイクロ波をさらに少なくさせることができる。 In the second invention, in particular, a plurality of the microwave propagation suppressing means of the fifth invention are arranged on the wall surface of the processing chamber forming the second processing space, and the number of places for the microwave propagation suppressing means is increased. The microwaves in the second processing space can be further reduced relative to the microwaves in the first processing space.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。尚、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the present embodiment.
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に関わるマイクロ波加熱装置を示す斜視図、図２は、本発明の実施の形態１に関わるマイクロ波加熱装置を示す主要断面図、図３は、本発明の実施の形態１に関わるマイクロ波加熱装置に使用可能な収納容器を示す斜視図、図４は、本発明の実施の形態１に関わるマイクロ波加熱装置に適用可能なマイクロ波伝搬抑制手段を示す構成図、図５は、本発明の実施の形態１に関わるマイクロ波加熱装置のマイクロ波作用に係る概略構成図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a perspective view showing a microwave heating apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is a main sectional view showing the microwave heating apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a perspective view showing a storage container that can be used in the microwave heating apparatus according to the first embodiment of the invention, and FIG. 4 shows microwave propagation suppression means applicable to the microwave heating apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 5 is a schematic configuration diagram relating to the microwave action of the microwave heating apparatus according to the first embodiment of the present invention.
図１〜図５において、本実施の形態のマイクロ波加熱装置は、被処理物を収納する一つの空間から構成した処理室１０、処理室１０に対して引出し様式によって開閉する開閉扉１１、その引出し操作をする開閉扉取っ手１１ａ、処理室１０に供給するマイクロ波を発生するマイクロ波発生手段１２、マイクロ波発生手段１２が発生したマイクロ波を処理室１０内に放射するマイクロ波放射手段１３、マイクロ波発生手段１２が発生したマイクロ波をマイクロ波放射手段入力部１３ａを介してマイクロ波放射手段１３に伝送する同軸伝送線路１４、マイクロ波発生手段１２の駆動電源１５、マイクロ波発生手段１２の出力側に配設した電力検出部１６、マイクロ波発生手段１２およびその駆動電源１５の動作を制御する制御部１７を備える。 1-5, the microwave heating apparatus of this Embodiment is the processing chamber 10 comprised from one space which accommodates a to-be-processed object, the door 11 which opens and closes with respect to the processing chamber 10 by a drawer | drawing-out mode, An opening / closing door handle 11a for performing a drawer operation, a microwave generating means 12 for generating a microwave to be supplied to the processing chamber 10, a microwave radiating means 13 for radiating a microwave generated by the microwave generating means 12 into the processing chamber 10, A coaxial transmission line 14 for transmitting the microwave generated by the microwave generating means 12 to the microwave radiating means 13 via the microwave radiating means input portion 13a, a drive power supply 15 for the microwave generating means 12, and the microwave generating means 12 A power detection unit 16 disposed on the output side, a microwave generation unit 12 and a control unit 17 for controlling the operation of the drive power supply 15 are provided.
開閉扉１１の内面（処理室１０側）は金属材料で構成し、閉成時に処理室１０の内壁面に対向する内面周縁に電波漏洩防止部（図示していない）を設けている。開閉扉１１の内面周縁が内接する処理室１０の壁面は、楕円形状の断面構成とし、電波漏洩防止部と処理室１０の内壁面との隙間は全周にわたってほぼ等間隙となるように構成している。 The inner surface (the processing chamber 10 side) of the open / close door 11 is made of a metal material, and a radio wave leakage prevention portion (not shown) is provided on the inner peripheral edge facing the inner wall surface of the processing chamber 10 when closed. The wall surface of the processing chamber 10 in which the inner peripheral edge of the open / close door 11 is inscribed has an elliptical cross-sectional configuration, and the gap between the radio wave leakage prevention unit and the inner wall surface of the processing chamber 10 is configured to be substantially equidistant over the entire circumference. ing.
また、電波漏洩防止部の外周縁は、低誘電損失誘電材料からなるカバーを配設し、電波漏洩防止へ異物が入らないようにしている。 Further, a cover made of a low dielectric loss dielectric material is disposed on the outer peripheral edge of the radio wave leakage prevention unit so that foreign matter does not enter the radio wave leakage prevention.
また開閉扉１１の内面には被処理物を収納載置する収納容器１８の底面の左右と奥側を下方から支持する金属材料からなる収納容器支持部１９（図１には左右２本のうち右側を示す）の一端を連接固定している。この収納容器支持部１９は電波漏洩防止部とともに樹脂材料で構成した開閉扉１１の本体に固定される。 In addition, a storage container support portion 19 made of a metal material that supports the left and right sides and the back side of the storage container 18 for storing and placing an object to be processed on the inner surface of the open / close door 11 from below (in FIG. One end of the right side is connected and fixed. The storage container support portion 19 is fixed to the main body of the open / close door 11 made of a resin material together with the radio wave leakage prevention portion.
収納容器１８は、内底に区分部１８ａを設け、２つの収納領域１８ｂ、１８ｃに区分している。収納領域１８ｂにはこの領域に置かれた処理物をマイクロ波加熱処理することを明示した図柄あるいは文言からなるマイクロ波処理物収納領域の明示１８ｄを設けている。 The storage container 18 is provided with a section 18a on the inner bottom and is divided into two storage areas 18b and 18c. The storage area 18b is provided with a microwave processing object storage area 18d which is made of a pattern or wording that clearly indicates that the processing object placed in this area is subjected to microwave heat treatment.
この収納容器１８を収納容器支持部１９に載置し、開閉扉１１を閉成した状態において、収納容器１８のマイクロ波処理物収納領域の明示１８ｄを設けた収納領域１８ｂが置かれた処理室１０内の空間を第一処理空間１０ａとし、第一処理空間１０ａ以外の処理室１０の空間を第二処理空間１０ｂとする。 In a state where the storage container 18 is placed on the storage container support part 19 and the open / close door 11 is closed, a processing chamber in which a storage area 18b provided with a microwave processing object storage area 18d of the storage container 18 is placed. A space in 10 is a first processing space 10a, and a space in the processing chamber 10 other than the first processing space 10a is a second processing space 10b.
そして、第一処理空間１０ａにおいてマイクロ波処理物収納領域１８ｂに対面する処理室１０の壁面（図２における処理室１０の上壁面）にマイクロ波放射手段１３を設けている。またマイクロ波放射手段１３が配設された処理室１０壁面と同一壁面の第二処理空間１０ｂには、マイクロ波放射手段１３に対する最短の位置にマイクロ波伝搬抑制手段２０を設けている。 And the microwave radiation | emission means 13 is provided in the wall surface (upper wall surface of the process chamber 10 in FIG. 2) of the process chamber 10 which faces the microwave processed material storage area | region 18b in the 1st process space 10a. Further, in the second processing space 10b having the same wall surface as the processing chamber 10 where the microwave radiating means 13 is disposed, the microwave propagation suppressing means 20 is provided at the shortest position with respect to the microwave radiating means 13.
このマイクロ波伝搬抑制手段２０は、処理室１０の壁面に設けた開孔２０ａとこの開孔２０ａを処理室１０の外側から覆う溝部２０ｂとで構成し、溝部２０ｂの形状を所定形状に構成することで開孔２０ａのインピーダンスが極めて大きい値（理想的には無限大）を採るように作用させている。 The microwave propagation suppression means 20 is configured by an opening 20a provided in the wall surface of the processing chamber 10 and a groove 20b that covers the opening 20a from the outside of the processing chamber 10, and the shape of the groove 20b is configured to a predetermined shape. Thus, the impedance of the opening 20a is made to take a very large value (ideally infinite).
このマイクロ波伝搬抑制手段２０の詳細について、図４を参照して以下に説明する。 The details of the microwave propagation suppressing means 20 will be described below with reference to FIG.
図４は、マイクロ波伝搬抑制手段２０の構成と作用を説明する図である。処理室１０の壁面に設けた開孔２０ａは、矩形形状とし、短い方の寸法Ｌａは５ｍｍから１５ｍｍ、長い方の寸法Ｌｂは８０ｍｍから１２０ｍｍの中から選択された寸法とする。また溝部２０ｂは略直方体形状とし、３辺の寸法はそれぞれ開孔２０ａの長い方の寸法Ｌｂ、使用するマイクロ波の周波数に依存し、そのマイクロ波が溝部２０ｂ内を伝送する際の伝送波長の略１／４の波長相当の寸法Ｌｃ、および１０ｍｍから２０ｍｍの値より選択される寸法とする。 FIG. 4 is a diagram for explaining the configuration and operation of the microwave propagation suppressing means 20. The opening 20a provided in the wall surface of the processing chamber 10 has a rectangular shape, the shorter dimension La is selected from 5 mm to 15 mm, and the longer dimension Lb is selected from 80 mm to 120 mm. The groove 20b has a substantially rectangular parallelepiped shape, and the dimensions of the three sides depend on the longer dimension Lb of the opening 20a and the frequency of the microwave to be used, and the transmission wavelength of the microwave transmitted through the groove 20b. A dimension selected from a dimension Lc corresponding to a wavelength of approximately 1/4 and a value of 10 mm to 20 mm.
このような各寸法の作用について以下に説明する。処理室１０の壁面に設けた開孔２０ａの寸法Ｌａは、処理室１０内を伝搬するマイクロ波が処理室１０内に形成したマイクロ波電界分布によって処理室１０の壁面を流れる高周波電流の流れを遮断させるように作用するもので、最低寸法として５ｍｍ以上が望ましく、１０ｍｍ程度が構成寸法として有効である。 The operation of each dimension will be described below. The dimension La of the opening 20a provided in the wall surface of the processing chamber 10 is such that the high-frequency current flowing through the wall surface of the processing chamber 10 by the microwave electric field distribution formed in the processing chamber 10 by the microwave propagating in the processing chamber 10 is determined. The minimum dimension is preferably 5 mm or more, and about 10 mm is effective as a component dimension.
開孔２０ａの寸法Ｌｂは、開孔２０ａから溝部２０ｂ内に入射したマイクロ波の伝搬波長を決定するものであり、マイクロ波発生手段１２の発振周波数帯として２４５０ＭＨｚ帯を採用した場合は、８０ｍｍから１波長未満の１２０ｍｍから選択する。この寸法を選択することで、溝部２０ｂの伝搬モードをＴＥ１０モードに規定させる。 The dimension Lb of the opening 20a determines the propagation wavelength of the microwave that has entered the groove 20b from the opening 20a. When the 2450 MHz band is used as the oscillation frequency band of the microwave generating means 12, the dimension Lb is from 80 mm. Select from 120 mm less than one wavelength. By selecting this dimension, the propagation mode of the groove 20b is defined as the TE10 mode.
溝部２０ｂの終端２０ｃから開孔２０ａに至る寸法Ｌｃは、９０度の電気長とする。これにより、終端２０ｃの短絡インピーダンス（Ｚ＝０）を起点して開孔２０ａのインピーダンスを極めて大きい値に設定させることができる。 The dimension Lc from the end 20c of the groove 20b to the opening 20a is an electrical length of 90 degrees. Thereby, the impedance of the opening 20a can be set to a very large value starting from the short-circuit impedance (Z = 0) of the terminal end 20c.
溝部２０ｂ内のマイクロ波の伝送波長はマイクロ波工学において周知の関係式によって算出し、図４に図示したように溝部２０ｂ内空間の中央部を包絡した寸法Ｌｃが使用するマイクロ波の周波数に対して９０度電気長になるように構成する。たとえば、周波数が２４５０ＭＨｚ、Ｌｂを８０ｍｍとした場合、Ｌｃは約４７．５ｍｍとする。 The transmission wavelength of the microwave in the groove 20b is calculated by a well-known relational expression in microwave engineering, and as shown in FIG. 4, the dimension Lc enveloping the central portion of the space in the groove 20b corresponds to the microwave frequency used. The electrical length is 90 degrees. For example, when the frequency is 2450 MHz and Lb is 80 mm, Lc is about 47.5 mm.
次にマイクロ波発生手段１２について図５を用いて説明する。 Next, the microwave generation means 12 will be described with reference to FIG.
マイクロ波発生手段１２は、周波数が可変制御されるマイクロ波発振器３０、マイクロ波発振器３０の出力を増幅する２段の増幅器３１、３２から構成し、その出力側に電力検出部１６を配した構成からなる。 The microwave generation means 12 is composed of a microwave oscillator 30 whose frequency is variably controlled, two-stage amplifiers 31 and 32 for amplifying the output of the microwave oscillator 30, and a power detector 16 disposed on the output side thereof Consists of.
そして、マイクロ波発生手段１２の出力は同軸伝送線路１４を介してマイクロ波放射手段１３に伝送され、処理室１０内に収納された被加熱物３３に供給される。 The output of the microwave generating means 12 is transmitted to the microwave radiating means 13 through the coaxial transmission line 14 and supplied to the object to be heated 33 housed in the processing chamber 10.
マイクロ波放射手段１３は、空気層を利用したいわゆるパッチアンテナ構成とし、処理室１０の左右方向の中央であって、収納容器１８に指定したマイクロ波処理物収納領域１８ｂの中心に対向する処理室１０の上壁面側に配設している。またマイクロ波放射手段１３は、低誘電損失材料から構成したアンテナカバー（図示していない）で覆っている。 The microwave radiating means 13 has a so-called patch antenna configuration using an air layer, and is the center of the processing chamber 10 in the left-right direction and is opposed to the center of the microwave processing object storage region 18b designated as the storage container 18. 10 is disposed on the upper wall surface side. The microwave radiation means 13 is covered with an antenna cover (not shown) made of a low dielectric loss material.
また、開閉扉１１を閉成することで接点が導通するドアスイッチ（図示していない）を設けている。 Further, a door switch (not shown) is provided in which the contact is made conductive by closing the door 11.
次に以上の構成からなる本実施の形態のマイクロ波加熱装置の動作と作用について説明する。 Next, the operation and action of the microwave heating apparatus of the present embodiment configured as above will be described.
処理室１０には、マイクロ波処理対象の被処理物のほかにマイクロ波処理非対象の処理物が第二処理空間１０ｂに位置づけされる収納容器１８のマイクロ波非処理物収納領域１８ｃに収納されていてもよい。このような状態において、被処理物をマイクロ波加熱処理を実行するときには、その被処理物を収納容器１８のマイクロ波処理物収納領域１８ｂに載置した後、開閉扉１１を閉成する。この閉成状態において被処理物はマイクロ波放射手段１３のほぼ直下に収納される。また閉成状態において、ドアスイッチ（図示していない）の接点が閉じられ制御部１７に電力供給が行われる。 In the processing chamber 10, in addition to the object to be processed by microwave processing, the object to be processed not subjected to microwave processing is stored in the microwave non-processed object storage area 18c of the storage container 18 positioned in the second processing space 10b. It may be. In such a state, when performing the microwave heating process on the object to be processed, the opening / closing door 11 is closed after the object to be processed is placed on the microwave processed object storage region 18 b of the storage container 18. In this closed state, the object to be processed is stored almost directly below the microwave radiation means 13. In the closed state, the contact of a door switch (not shown) is closed and power is supplied to the control unit 17.
そしてマイクロ波処理内容４０を入力すると制御部１７は、駆動電源１５を動作させてマイクロ波発生手段１２を動作スタンバイ状態にする。 When the microwave processing content 40 is input, the control unit 17 operates the drive power supply 15 to place the microwave generation unit 12 in an operation standby state.
その後、制御部１７は、マイクロ波発生手段１２の発振部３０に制御信号を送り、予め決めた周波数帯域の下限から上限に亘って所定の周波数ステップでもって発振周波数を変化させる。発振周波数をセットすることでマイクロ波発生手段１２は所定のマイクロ波信号を出力し、処理室１０内にそのマイクロ波が供給される。 Thereafter, the control unit 17 sends a control signal to the oscillating unit 30 of the microwave generating means 12 to change the oscillation frequency in predetermined frequency steps from the lower limit to the upper limit of a predetermined frequency band. By setting the oscillation frequency, the microwave generation means 12 outputs a predetermined microwave signal, and the microwave is supplied into the processing chamber 10.
このとき発振周波数のそれぞれの周波数に対して処理室１０からマイクロ波発生手段１２側に戻ってくるマイクロ波の反射電力を電力検出部１６が検出し、その検出信号が制御部１７に送られる。予め決めた周波数帯域の上限まで周波数を変化した後、制御部１７は、反射電力が最小となる発振周波数を選択し、その周波数を被処理物の処理周波数に設定し、発振部３０に制御信号を送る。この後、マイクロ波発生手段１２は、この処理周波数のマイクロ波を所定の時間の間、連続的あるいは間欠的に出力させて被処理物をマイクロ波加熱する。 At this time, the power detection unit 16 detects the reflected power of the microwave returning from the processing chamber 10 to the microwave generation unit 12 side with respect to each oscillation frequency, and the detection signal is sent to the control unit 17. After changing the frequency to the upper limit of the predetermined frequency band, the control unit 17 selects an oscillation frequency that minimizes the reflected power, sets the frequency as the processing frequency of the object to be processed, and sends a control signal to the oscillation unit 30. Send. Thereafter, the microwave generation means 12 continuously or intermittently outputs microwaves of this processing frequency for a predetermined time to heat the object to be processed.
処理室１０に供給されるマイクロ波は、マイクロ波放射手段１３から処理室１０内に放射され、処理室１０全体を伝搬しようとするが、マイクロ波伝搬抑制手段２０の構成要素である開孔２０ａの存在によって、マイクロ波は開孔２０ａから遠ざかる。これは、開孔２０ａのインピーダンスを極めて大きく構成したことにより、開孔２０ａを横切って流れようとする高周波電流の流れが阻止されるので、マイクロ波の伝搬の連続性が阻止されるためである。 The microwave supplied to the processing chamber 10 is radiated into the processing chamber 10 from the microwave radiating means 13 and attempts to propagate through the entire processing chamber 10. However, the opening 20 a that is a component of the microwave propagation suppressing means 20 is used. Due to the presence of, the microwave moves away from the aperture 20a. This is because, since the impedance of the opening 20a is configured to be extremely large, the flow of high-frequency current that attempts to flow across the opening 20a is blocked, so that the continuity of microwave propagation is blocked. .
この結果、処理室１０は、マイクロ波放射手段１３から放射されたマイクロ波を多く滞在させる第一処理空間１０ａと第一処理空間１０ａのマイクロ波よりも少ない第二処理空間１０ｂが形成され、第一処理空間１０ａに収納したマイクロ波加熱処理すべき被処理物には効率よくマイクロ波が吸収されてその被処理物の加熱が進む。また、第二処理空間１０ｂに収納貯蔵されたマイクロ波処理の非対象処理物には、ほとんどマイクロ波が吸収できず、処理室１０にマイクロ波を供給前の貯蔵状態とほぼ同様の貯蔵状態となる。 As a result, the processing chamber 10 is formed with a first processing space 10a in which a large amount of microwaves radiated from the microwave radiating means 13 stay and a second processing space 10b that is less than the microwaves in the first processing space 10a. Microwaves are efficiently absorbed in the object to be processed by microwave heating stored in one processing space 10a, and the object to be heated is heated. In addition, the microwave processing non-target processing object stored and stored in the second processing space 10b hardly absorbs microwaves, and the storage state is substantially the same as the storage state before the microwave is supplied to the processing chamber 10. Become.
すなわち、第二処理空間１０ｂの存在により、第一処理空間１０ａにおいて対象の被処理物をマイクロ波加熱処理しているときに第二処理空間１０ｂに処理非対象の処理物を収納貯蔵させることができる。 That is, due to the presence of the second processing space 10b, when the target object to be processed is microwave-heated in the first processing space 10a, the second processing space 10b can store and store the processing target object. it can.
これは、たとえば冷蔵庫に本装置を組み込んだ場合、第二処理空間に冷凍食材を収納貯蔵したままで、処理対象の食材をマイクロ波加熱処理でき、貯蔵食材を取り出す必要がない多大な利便性を提供することができる。 For example, when this apparatus is incorporated in a refrigerator, the processed food can be microwave-heated while the frozen food is stored and stored in the second processing space, and the stored food is not required to be taken out. Can be provided.
なお、マイクロ波発生手段１２の動作制御は、入力した条件あるいは規定した条件（温度、被処理物の重量に基く加熱時間など）が満たされることにより動作を停止して加熱を終了させてもよい。また、マイクロ波発生手段１２が動作中に、処理周波数の選択を適宜実行して、そのタイミングでの最適な処理周波数に周波数を再設定する制御を行ってもよい。 Note that the operation control of the microwave generation means 12 may be terminated by stopping the operation when the input condition or the specified condition (temperature, heating time based on the weight of the object to be processed, etc.) is satisfied. . Further, during the operation of the microwave generation means 12, it is possible to appropriately select the processing frequency and perform control to reset the frequency to the optimum processing frequency at that timing.
またマイクロ波放射手段１３は、空気層を用いたパッチアンテナとしている。これにより、処理室１０内でマイクロ波放射手段１３が占める空間を極力小さくできる。また、マイクロ波発生手段１２の出力側に設けた電力検出部１６とマイクロ波放射手段入力部１３ａとの間を接続する同軸伝送線路１４は、その伝送損失量を利用することで、処理室１０に供給するマイクロ波供給電力が１００％反射した場合でもマイクロ波発生手段１２側に戻ってくるマイクロ波電力量を規定以下にすることができる。たとえば、伝送損失が１．５ｄＢの同軸伝送線路１４を用いることで、マイクロ波発生手段１２の出力電力に対して、マイクロ波発生手段１２が受け取るマイクロ波反射電力は出力電力の約５０％となる。この作用を利用することで、マイクロ波発生手段１２には反射電力から保護するアイソレータなどの保護部品を削除でき、マイクロ波発生手段１２をコンパクトに構成できる。 The microwave radiating means 13 is a patch antenna using an air layer. Thereby, the space which the microwave radiation means 13 occupies in the processing chamber 10 can be made as small as possible. Further, the coaxial transmission line 14 that connects between the power detection unit 16 and the microwave radiation unit input unit 13a provided on the output side of the microwave generation unit 12 uses the transmission loss amount, thereby processing the chamber 10. Even when the microwave supply power supplied to 100% is reflected by 100%, the amount of microwave power returning to the microwave generation means 12 can be made less than the specified value. For example, by using the coaxial transmission line 14 having a transmission loss of 1.5 dB, the microwave reflected power received by the microwave generating means 12 is about 50% of the output power with respect to the output power of the microwave generating means 12. . By utilizing this action, a protection component such as an isolator that protects against the reflected power can be eliminated from the microwave generation means 12, and the microwave generation means 12 can be configured compactly.
処理室１０内へマイクロ波を放射するマイクロ波放射手段１３は、被処理物の収納位置を規定したマイクロ波処理物収納領域の明示１８ｄの中央に対向する位置としたことにより、被処理物に直接入射するマイクロ波を多くでき、被処理物での損失量を大きくし、処理室１０全体を伝搬するマイクロ波のエネルギ量を減少させることができ、マイクロ波伝搬抑制手段２０との相乗作用で、第二処理空間１０ｂのマイクロ波を第一処理空間１０ａのマイクロ波に対してさらに少なくさせることができる。 The microwave radiating means 13 for radiating microwaves into the processing chamber 10 is located at the position opposite to the center of the explicit 18d of the microwave processing object storage area that defines the storage position of the processing object. Directly incident microwaves can be increased, the amount of loss in the object to be processed can be increased, the amount of energy of microwaves propagating through the entire processing chamber 10 can be reduced, and the synergistic action with the microwave propagation suppression means 20 can be achieved. The microwaves in the second processing space 10b can be further reduced relative to the microwaves in the first processing space 10a.
また収納容器１８は処理室に対して引出し様式によって出し入れされる構成を採用することにより、引出し様式とすることで処理室１０の奥行きが大きい形状の処理室１０に対しても処理物の収納と取り出しを容易に行うことができる。 In addition, by adopting a configuration in which the storage container 18 is drawn into and out of the processing chamber according to the drawing style, the processing container 10 can be stored in the processing chamber 10 having a large depth by using the drawing style. It can be easily taken out.
（実施の形態２）
次に図６を用いて本発明の他の実施の形態のマイクロ波加熱装置について説明する。
(Embodiment 2)
Next, a microwave heating apparatus according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図６が実施の形態１と相違する構成は、マイクロ波伝搬抑制手段を複数個設けた構成にある。 6 differs from the first embodiment in that a plurality of microwave propagation suppression means are provided.
すなわち、図６において処理室１０の開閉扉１１に形成した第一処理空間にはマイクロ波放射手段入力部１３ａを介してマイクロ波放射手段（図示していない）を配し、開閉扉１１と反対側の処理室１０の奥側に形成した第二処理空間のマイクロ波放射手段が設けられた処理室壁面と同一壁面に二つのマイクロ波伝搬抑制手段５０、５１を設けている。このマイクロ波伝搬抑制手段５０、５１は実施の形態１の説明中にて記述した作用を呈するものであり、それぞれの構成要素である開孔（図示していない）のインピーダンスが極めて大きくなるように構成している。 That is, in FIG. 6, microwave radiation means (not shown) is arranged in the first processing space formed in the opening / closing door 11 of the processing chamber 10 via the microwave radiation means input portion 13 a, and opposite to the opening / closing door 11. Two microwave propagation suppression means 50 and 51 are provided on the same wall surface as the processing chamber wall surface provided with the microwave radiation means of the second processing space formed on the back side of the processing chamber 10 on the side. The microwave propagation suppression means 50 and 51 exhibit the action described in the description of the first embodiment, and the impedance of each component opening (not shown) is extremely increased. It is composed.
そしてそれぞれの開孔は、マイクロ波放射手段入力部１３ａからほぼ等しい距離に直線状に配置している。またそれぞれの開孔の間隔Ｌｄは、使用するマイクロ波の波長の略１／４の間隔で設けている。すなわち、周波数帯域として２４５０ＭＨｚ帯を用いると間隔Ｌｄは約３０ｍｍで構成している。 And each opening is arrange | positioned linearly at the substantially equal distance from the microwave radiation | emission means input part 13a. Further, the interval Ld between the openings is provided at an interval of about 1/4 of the wavelength of the microwave used. That is, when the 2450 MHz band is used as the frequency band, the interval Ld is configured to be about 30 mm.
この構成により、処理室１０内を伝搬するマイクロ波は、それぞれの開孔間の隙間の伝搬も抑制させているので、処理室１０のマイクロ波放射手段が設けられる壁面では第二処理空間側で流れようとする高周波電流をほぼ完全に遮断するので、第二処理空間へのマイクロ波の伝搬がさらに抑制され、第一処理空間のマイクロ波に対し第二処理空間のマイクロ波は実施の形態１よりもさらに少なくさせることができる。 With this configuration, the microwave propagating in the processing chamber 10 also suppresses the propagation of the gaps between the respective apertures. Therefore, on the wall surface where the microwave radiating means of the processing chamber 10 is provided on the second processing space side. Since the high-frequency current that is about to flow is almost completely cut off, the propagation of the microwave to the second processing space is further suppressed, and the microwave in the second processing space is the first embodiment compared to the microwave in the first processing space. Can be further reduced.
（実施の形態３）
次に図７を用いて本発明のさらに他の実施の形態のマイクロ波加熱装置について説明する。図７が実施の形態１および実施の形態２と相違する構成は、マイクロ波伝搬抑制手段６０、６１を対向させて第二処理空間に設けた構成にある。
(Embodiment 3)
Next, a microwave heating apparatus according to still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 7 differs from the first and second embodiments in that the microwave propagation suppressing means 60 and 61 are opposed to each other and provided in the second processing space.
すなわち、図７において処理室１０の開閉扉１１に形成した第一処理空間１０ａにはマイクロ波放射手段１３を配し、開閉扉１１と反対側の処理室１０の奥側に形成した第二処理空間１０ｂのマイクロ波放射手段が設けられた処理室壁面と同一壁面に設けたマイクロ波伝搬手段６０を設けている。そしてこのマイクロ波伝搬手段６０の開孔６０ａに対向する位置の第二処理空間１０ｂの壁面に開孔６１ａを配しその開孔６１ａを第二処理空間１０ｂの外側から覆う溝部６１ｂを配する。このマイクロ波伝搬抑制手段６０、６１は実施の形態１の説明中にて記述した作用を呈するものであり、それぞれの構成要素である開孔（図示していない）のインピーダンスが極めて大きくなるように構成している。 That is, in FIG. 7, the microwave radiation means 13 is arranged in the first processing space 10 a formed in the opening / closing door 11 of the processing chamber 10, and the second processing formed on the back side of the processing chamber 10 on the opposite side to the opening / closing door 11. The microwave propagation means 60 provided on the same wall surface as the processing chamber wall surface provided with the microwave radiation means in the space 10b is provided. An opening 61a is provided on the wall surface of the second processing space 10b at a position facing the opening 60a of the microwave propagation means 60, and a groove 61b is provided to cover the opening 61a from the outside of the second processing space 10b. The microwave propagation suppression means 60 and 61 exhibit the action described in the description of the first embodiment, and the impedance of each component opening (not shown) is extremely increased. It is composed.
この構成により、マイクロ波放射手段１３から放射され処理室１０内を伝搬するマイクロ波は、第二処理空間１０ｂの対向する壁面に設けたそれぞれの開孔により第二処理空間１０ｂを形成する対向した処理室壁面を流れようとする高周波電流を遮断するので、第二処理空間へのマイクロ波の伝搬がさらに抑制され、第一処理空間のマイクロ波に対し第二処理空間のマイクロ波は実施の形態１よりもさらに少なくさせることができる。 With this configuration, the microwaves radiated from the microwave radiating means 13 and propagating through the processing chamber 10 face each other to form the second processing space 10b by the respective holes provided in the opposing wall surfaces of the second processing space 10b. Since the high-frequency current that flows through the wall of the processing chamber is interrupted, the propagation of microwaves to the second processing space is further suppressed, and the microwaves in the second processing space are compared to the microwaves in the first processing space. It can be made even less than 1.
なお、上記の各実施の形態で説明したマイクロ波伝搬抑制手段は組合せで実施させてもよい。たとえば、対向する壁面にそれぞれ複数配設してもよい。また実施例では図示してない処理室壁面に設けてもよい。 Note that the microwave propagation suppression means described in the above embodiments may be implemented in combination. For example, a plurality of them may be arranged on the opposing wall surfaces. Moreover, you may provide in the processing chamber wall surface which is not illustrated in an Example.
また、マイクロ波放射手段は、第一処理空間１０ａの上壁面配置に限るものでなく、さ
らには複数のマイクロ波放射手段を配置させてもよい。
Further, the microwave radiating means is not limited to the arrangement of the upper wall surface of the first processing space 10a, and a plurality of microwave radiating means may be arranged.
また、同軸伝送線路は導波管構造としてもよい。この場合、パッチアンテナとしたマイクロ波放射手段は、導波管の壁面に開口を設けて構成するスロットアンテナ構成としてもよい。 The coaxial transmission line may have a waveguide structure. In this case, the microwave radiating means as the patch antenna may have a slot antenna configuration in which an opening is provided in the wall surface of the waveguide.
また、本発明の装置を冷蔵庫に組み込む場合は、マイクロ波発生手段、その駆動電源及び電力検出部は、冷凍空間に配置せず、たとえば、冷蔵庫の背面に実装させてもよい。 Moreover, when incorporating the apparatus of this invention in a refrigerator, you may mount a microwave generation means, its drive power supply, and an electric power detection part in the back surface of a refrigerator, for example, without arrange | positioning in freezing space.
以上のように本発明にマイクロ波加熱装置は、引出し式様式の収納容器が収納される処理室を備え、その処理室内にマイクロ波処理する第一処理空間と第一処理空間に対してマイクロ波が少ない第二処理空間をマイクロ波伝搬抑制手段を利用して形成したものであり、第一処理空間において対象の被処理物をマイクロ波加熱処理しているときに第二処理空間に処理非対象の処理物を収納貯蔵させることができるので、冷蔵庫に搭載した場合、冷凍食材を多数貯蔵させたままで対象の被食材にマイクロ波を照射して過冷却状態をつくったら被冷凍食材の解凍を実行できる。また台所のシステムキッチンの引出し部への実装や自販機に一体組立実装できる。 As described above, the microwave heating apparatus according to the present invention includes a processing chamber in which a drawer-type storage container is stored, and the microwave is applied to the first processing space and the first processing space for microwave processing in the processing chamber. The second processing space with a small amount is formed by using the microwave propagation suppression means, and the object to be processed in the first processing space is not subject to processing in the second processing space when microwave processing is performed. The processed food can be stored and stored, so if it is mounted in a refrigerator, the frozen food will be thawed if it is supercooled by irradiating the target food with microwaves while storing a large number of frozen food. it can. In addition, it can be mounted on the drawer part of the kitchen system kitchen or assembled and mounted on the vending machine.
１０ 処理室
１０ａ 第一処理空間
１０ｂ 第二処理空間
１１ 開閉扉
１２ マイクロ波発生手段
１３ マイクロ波放射手段
１６ 電力検出部
１７ 制御部
１８ 収納容器
１８ａ 収納容器の区分部
１８ｂ マイクロ波処理物収納領域
１８ｃ マイクロ波非処理物収納領域
１８ｄ マイクロ波処理物収納領域の明示
２０、５０、５１、６０、６１ マイクロ波伝搬抑制手段
２０ａ、６０ａ、６１ａ 開孔
２０ｂ、６０ｂ、６１ｂ 溝部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Processing chamber 10a 1st processing space 10b 2nd processing space 11 Opening and closing door 12 Microwave generation means 13 Microwave radiation means 16 Electric power detection part 17 Control part 18 Storage container 18a Storage container part 18b Microwave processed material storage area 18c Microwave non-processed material storage area 18d Microwave processed product storage area clarification 20, 50, 51, 60, 61 Microwave propagation suppression means 20a, 60a, 61a Open hole 20b, 60b, 61b Groove
Claims (2)
前記処理室において少なくともマイクロ波により対象とする被処理物を加熱するマイクロ波加熱機能とを有するマイクロ波加熱装置において、
前記処理室内にマイクロ波加熱機能を実行するための第一処理空間とこの第一処理空間よりもマイクロ波が少ない第二処理空間を配置し、
前記第二処理空間へのマイクロ波の伝搬を抑制するためのマイクロ波伝搬抑制手段を前記処理室の壁面に設け、
前記マイクロ波伝搬抑制手段は、前記第二処理空間を形成する前記処理室壁面に設けた開孔と、前記開孔を前記処理室の外側から覆う所定形状の溝部とで構成したマイクロ波加熱装置。 One processing chamber for storing the object to be processed;
In the microwave heating apparatus having a microwave heating function for heating an object to be processed by microwaves at least in the processing chamber,
A first processing space for performing a microwave heating function and a second processing space with less microwaves than the first processing space are disposed in the processing chamber,
Microwave propagation suppression means for suppressing microwave propagation to the second processing space is provided on the wall surface of the processing chamber ,
The microwave propagation suppressing means is a microwave heating apparatus configured by an opening provided in the processing chamber wall surface that forms the second processing space, and a groove having a predetermined shape that covers the opening from the outside of the processing chamber. .
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