JPH01272089A - 高周波加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は加熱室に収納した食品にマイクロ波を照射して
加熱する高周波加熱装置に係り、特に食品を載置して回
転する回転載置台の回転軸からの電波漏洩を防止する装
置の改良に関するものである。

従来の技術 従来の装置は、実開昭６１−１７８２９６号公報に記載
のように、加熱室底面を貫通する金属製の回転軸をプラ
スチック製の上部軸受と焼結合金による下部軸受で保持
し、軸受保持具とパイプとでつくられる空胴部によって
いわゆる同軸形のチョーク空胴を形成して外部への電波
漏洩を防止している。

また、加熱室底面と回転軸との間にシリコーンゴム等で
成形したパツキンを介在せしめて加熱室内からの水滴な
どの浸入を防止している。

発明が解決しようとする課題 上記従来技術は外部への電波漏洩を防止することはでき
るが、上部軸受やパツキンが大きなマイクロ波電力に常
に晒されている点については配慮がされていない。回転
軸と加熱室底面は同軸線路を形成しているからマイクロ
波は回転軸に沿って容易に漏出する。漏出したマイクロ
波はチョーク空胴によって反射されて再び加熱室内に戻
されるので、外部への漏洩は防げるが、上部軸受とパツ
キン内をマイクロ波が通過することは避けられない。特
に、チョーク空胴の入口がこれらの近くにあるために反
射による定在波の最大電界の位置に極めて近い場所とな
る。上部軸受とパツキンは誘電体であるから大電界内に
置かれると誘電体損失によって発熱することは周知のと
おりである。また、パツキン付近に食品かすか付着した
り、煮汁が固化した場合、さらに、回転摩耗によってパ
ツキンと回転軸の間に生じた間隙にこれらが入り込むと
一層発熱は促進されたり、スパークの発生原因ともなる
。これらはいずれも重大な危険をはらむものであるから
十分な配慮が必要である。

課題を解決するための手段 本発明は上記従来技術の欠点をなくすため、チョーク空
胴の入口に侵入するマイクロ波電力を小さくし、入口付
近での発熱やスパークの発生を抑止した安全な高周波加
熱装置を提供することを目的とする。

そこで、加熱室底面の貫通穴を介して食品を載置する回
転載置台に回転即動力を伝える回転軸と。

この回転軸と回転載置台とを着脱自在に連結するため回
転載置台に固着した載置台軸受と、上記貫通穴の周囲を
取り囲む突起部とを備え、この突起部にほぼ等間隔に沿
って突起部の付け根の径と同等以上の径を有する笠状の
金属板から成る抑止円板を上記載置台軸受に固着したも
のである。

作用 貫通穴の周囲の突起部は加熱室底面に食品カス。

煮汁等をこぼした場合、貫通穴に煮汁等が侵入するのを
防止する。突起部に沿った笠状の抑止円板は回転載置台
と加熱室底面との隙間を通って貫通穴に向かって進行す
るマイクロ波電力を低減する。

従って貫通穴を貫通する回転軸周囲のチョーク空胴人口
付近での異常加熱やスパークの発生を抑止することがで
きる。

実施例 以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。

１は加熱室底面である。そのほぼ中央に設けられた貫通
穴２を金属製の回転軸３が貫通している。

回転軸３は上部軸受４と下部軸受５によって保持され、
回転駆動源６の回転力を回転載ｎ台７に伝達し、かつ、
回転載置台７に取付けられた金属製の載置台軸受８を介
して回転載置台７を支承するものである１回転載置台７
と載置台軸受８は一体となって回転軸３に対して着脱自
在となっている。

載置台軸受８に取付けられた抑止円板９が本発明の実施
例である。抑止円板９は金属製で加熱室底面１と一定間
隔を保って対面する形となっている。

煮汁等が加熱室底面１から流れ落ちないようにするため
貫通穴２の周囲を取り囲む突起部１ａを設けるが、この
突起部１ａにほぼ等間隔に沿った笠状の金属板から抑止
円板９を構成する。１０はチョーク構造体でその内側に
はパイプ１１があり、この部分は回転軸３を内導体、パ
イプ１１を外導体とする同軸線路を形成している。また
、その外側は使用マイクロ波の略１／４波長の長さを持
つチョーク空洞１２があるので２人をチョーク入口とす
るいわゆる同軸形チョークを形成している。

このような構造にすると漏洩使用とするマイクロ波の経
路は、まず、抑止円板９と加熱室底面１の隙間から入り
込み、上部軸受４を透過して、貫通穴２を通り、パイプ
ＩＩの内側の同軸線路を伝ばんしようとするが、チョー
ク空胴１２のためにこの同軸線路を伝ばんできず、チョ
ーク人口２Ａで反射されて逆の経路をたどって加熱室内
にもどされる。

すなわち、線路は従来と変らない。しかしながら今述べ
た漏洩しようとするマイクロ波の電力は抑止円板９が存
在するために格段に小さくすることができる。この電力
が小さければ上部軸受４や図には示していないが、先に
述べたパツキン、さらにその付近に固着した食品かす等
による発熱とスパークを抑止できる。

つぎに、この抑止円板９分動作について説明する。

抑止円板９の動作説明に先たち、抑止円板９がない場合
に加熱室内の電波の一部が回転軸３を介して貫通穴２か
ら外部方向（下方）へ漏洩する様子について説明する。

第２図は説明のため簡略化した回転載置台付近を示す図
である。１３は回転載置台７に相当する上部導体であり
、１４は回転軸３に相当する導体棒である。また、１５
は加熱室底面１に対応する下部導体で、同軸人口１６か
ら下は導体棒１４を内導体とする同軸線路となっている
。

今、第２図の右方から磁界１７と電界１８で示すマイク
ロ波が到来したものとする。このようなマイクロ波の形
状も概念的に簡略化して示したにすぎないが、上部導体
１３と下部導体１５の間隔が使用マイクロ波の波長の半
分以下であれば、電界１８は図のように上下の導体１３
．１５に対して垂直な成分しか存在しないことは事実で
あり、したがって、磁界１７はこれを取り巻いて上下の
導体１３．１５に対して平行な成分しか存在しないこと
となる。その結果、両導体には２０．２０Ａおよび２１
．２１Ａの矢印で示すような向きで電界１８を中心とす
る放射状に表面電流が流れることとなる。

このようなマイクロ波がさらに進行して、導体棒１４に
到達し、磁界１７が導体棒１４と交差したときの様子を
第３図に示す。導体棒１４を磁界１７が取り巻くと電界
１７は消滅して、その代りに導体棒１４には２２．２２
Ａで示すような表面電流が流れる。導体棒１４と上部導
体１３は電気的に接続されているので、表面電流２２．
２２Ａは上部導体１３の表面にも流れるが、この部分の
表面電流は導体棒１４の軸を中心とする放射状に流れる
ので、その電流密度ｉは半径方向の距離Ｒが増すに従っ
て急激に低下し、導体棒１４の近傍が最も大きい。同様
に、下部導体１５から導体棒１４に向かって表面電流が
流れようとするが、上部導体１３の場合と異なり、同軸
入口１６の部分は導体ではないから表面電流は流れず、
その代り変位電流、すなわち電界２３．２３Ａが発生し
て同軸線路を下方に伝ばんして行く。この下方に伝ばん
して行くマイクロ波電力が第１図で述べた上部軸受４と
貫通穴２を通って下方に伝ばんしようとするマイクロ波
である。そして、その電力の太きさは第３図で示したよ
うに、表面電流の電流密度ｉが最も大きい所に同軸入口
１６があるのでかなり大きな電力である。なお、第３図
の下方の同軸線路内には図示しないが電界２３．２３Ａ
に対応する磁界が導体棒１４を取り巻く形で存在するこ
とと、内導体と外導体の軸方向に表面電流が各々流れる
ことは言うまでもない。

このように右方から到来したマイクロ波電力の一部は下
方へ伝ばんするが、残りの電力は導体棒１４に損失がな
ければ一部は左方に通過し、一部は反射して右方に戻さ
れ、残りは導体棒１４から再輻射して放射状に電力が放
射される。

以上述べたごとく、抑止円板９がない場合の貫通穴２か
ら外部方向へマイクロ波が漏洩する様子を示したが、本
発明の抑止円板９がある場合の漏洩について次に説明す
る。

第４図は第２図と同様に簡略化して示した図で、抑止円
板９（ｆｉ単のため平板で示す）が下部導体１５から間
隔りを保って導体棒１４に取り付けられている。第２図
と同様に右方から磁界１７、電界１８（第４図には示し
ていない）が到来すると抑止円板９で上下に二分割され
て領域２５と領域２６に分けられて進行し、各々、導体
棒１４に到達する。到達した磁界２７．２８は導体棒１
４と交差して表面電流２９．２９Ａおよび３０．３０Ａ
が各々流れる。領域２６側の表面電流３０．３０Ａによ
って、第３図で述べたごとく、その電力の一部は電界３
１．３１Ａで示すように下方の同軸線路へ伝ばんするが
、領域２５側の表面電流２９．２９Ａは下方の同軸線路
には影響を与えず到達したマイクロ波電力は左方への通
過、右方への反射および放射状の再輻射が行なわれるだ
けである。したがって、領域２６内に進入するマイクロ
波電力が小さければ下方に伝ばんする電力も小さくする
ことができる。上部導体１３と下部導体１５の間隔をＨ
とすれば、到来したマイクロ波は電磁界の形状から、そ
の電力のｈ／Ｈが領域２６側に進行し、残りが領域２５
側に進行することがわかる。すなわち。

ｈ／Ｈが小さいほど、下方へ伝ばんする電力は小さくな
る。

また、抑止円板９の直径りはある程度大きくなければな
らない。もし、Ｄが小さいと、電力分割が十分に行なわ
れない。第４図で、Ｄが小さければ抑止円板９の表裏を
流れる表面電流２９．２９Ａと３０、３０Ａが十分小さ
くならないうちに抑止円板９の縁部で連結してしまうの
で、抑止円板９の存在意義がなくなってしまうわけであ
る。これを実験的に確認した結果が第５図である。第１
図において、加熱室底面１を平板とし、加熱室底面１か
ら下のチョーク構造の代りに単純な同軸線路を接続して
同軸線路への入射電力を測定した。抑止円板９を用いな
い場合、すなわちＤ＝ｄのときの値を１とすると、Ｄを
大きくするほど同軸線路への入射電力は急激に低下する
ことがわかる。この入射電力の低下はとりもなおさず上
部軸受４や先に述べたパツキン、さらにその付近に固着
した食品かす等による発熱やスパークを抑止することが
できるわけである。Ｄは使用マイクロ波の波長の１／４
以上あれば入射電力は１７３以下で実用に供せる。

また、ｈの値はＨの１／１０の場合のデータを示したが
、検討の結果、波長の１／１０以下であれば十分な性能
が得られることがわかった。

さらに、第１図のように、笠状の抑止円板９と加熱室底
面１との間隔りを一定に保ち、抑止円板９の径Ｄ１を突
起部１ａの径Ｄ２と同等以上とすることにより、突起部
１ａの上部と回転載置台７との距離ＨＡに対するｈの割
合よりも、突起部１ａの付け根と回転載置台７との距離
Ｈに対するｈの割合の方が小さくなる。すなわち、チョ
ーク構造２Ａに達するマイクロ波電力はＤ２≦Ｄ工とす
ることにより小さく抑えることができる。

これまで、貫通穴２を貫通するものは金属に限って説明
してきたが、本発明の効果は金属の場合にのみ限定され
るものではない。例えば、第１図の回転軸３が誘電体（
例えばセラミックス）の場合でも全く同様な効果が得ら
れる。

発明の効果 以上述べたごとく、本発明によれば１回転載置台に回転
駆動力を伝える回転軸が貫通している加熱室底面の貫通
穴に入り込むマイクロ波電力を小さくシ、その貫通穴に
設けたチョーク空胴入日付近での異常加熱やスパークの
発生を抑止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図、第３
図、第４図は第１図の効果を説明するための概略図、第
５図は第１図の（加熱室底面を平板とした場合）の測定
結果を示す特性図である。 １・・・加熱室底面、　　　　ｌａ・・・突起部、２・
・・貫通穴、　　　　　３・・・回転軸、４・・・上部
軸受、　　　　　７・・・回転載置台、８・・・載置台
軸受、　　　９・・・抑止円板。 Ｄｏ・・・抑止円板９の径、 Ｄ２・・・突起部１ａの付け根の径。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）、加熱室底面（１）の貫通穴（２）を介して食品
   を載置する回転載置台（７）に回転駆動力を伝える回転
   軸（３）と、この回転軸（３）と回転載置台（７）とを
   着脱自在に連結するため回転載置台（７）に固着した載
   置台軸受（８）と、煮汁等が加熱室底面（１）から流れ
   落ちないようにするため上記貫通穴（２）の周囲を取り
   囲む突起部（１ａ）とを備え、加熱室底面（１）と回転
   載置台（７）との隙間を通って上記貫通穴（２）に達す
   るマイクロ波電力を低減するため上記突起部（１ａ）に
   ほぼ等間隔に沿った笠状の金属板から成る抑止円板（９
   ）を上記載置台軸受（８）に固着したことを特徴とする
   高周波加熱装置。
2. （２）、抑止円板（９）の径（Ｄ＿１）を突起部（１ａ
   ）の付け根の径（Ｄ＿２）と同等以上としたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の高周波加熱装置。