JPH0315190A - 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 本発明は複数のマグネトロンを設けた高周波加熱装置の
給電の制御に関するものである。

従来の技術 一般に、電子レンジに代表される高周波加熱装置におい
て、業務用に使用されるものなどでは、高出力化への対
応手段として複数のマグネトロンを使用し、加熱室に対
し複数の給電手段より高周波を印加するようにしている
．そしてこの種の加熱装置の普遍的な課題としてマグネ
トロンの相互干渉に関するものがあげられる。一方のマ
グネトロンにより発せられた高周波エネルギーが他方給
電口より他方のマグネトロンへ侵入し、そのマクネトロ
ンを加熱するほかマグネトロンの作用空間に対し影響を
与え、夫々他方のマグネトロンの発振効率を低下させ、
さらにはマグネトロンから発するスプリアス電波を増加
させるなど種々の弊害を有していた。第４図及び第５図
はこれ等の問題点を解決すべくなされた従来の例である
。

これらの図において、装置本体１内には加熱室２が形成
されており、この加熱室２の上壁６及び底壁７の中央部
分に給電口８，９が開設されている。各給電口８．９は
夫々、導波管１５．　１６を介して、加熱室２外に設け
た高周波発生装置としてのマグネトロン１３．　１４に
高周波的に結合されており、適宜被加熱物Ａに対し上下
両面より高周波を印加して加熱を行う構造となっている
．そして、互いに逆側のマグネトロンに対する悪影響を
防止する為に導波管の管軸方向とその方向に合わせた給
電口の方向を互いに対しもっとも影響の少ない９０゜に
交差する構造としている． 発明が解決しようとする課題 この種の加熱装置における高速調理の実現のため高出力
化を行わんとする時、管軸方向と、開口方向を９０゜ず
らすだけでは不充分となる。即ち、第三番目の高周波給
電口を第二の給電口に対しさらに９０゜ずらすと、第三
の給電口は第一の給電口と同一方向となる訳で第一の給
電口と第三の給電口の干渉は避けられない．又、加熱室
２の割合に対し加熱室２を構成する各側壁の外側にマグ
ネトロンを配することが必要となり、加熱室２以外の必
要スペースが必然的に大きくなってしまうのである。本
発明は、係る従来の問題点を解決するためになされたも
ので、高周波給電手段とマグネトロンの駆動電源に工夫
を加えてマグネトロンの相互干渉を押さえ、加熱効率の
低下や、スプリアス電波の発生を防いだ上で、本体装置
全体形状をコンパクト化し省スペース化にも対応し得る
ようにすることを目的とするものである． 課題を解決するための手段 このような目的を達戒するために本発明では、本体内に
加熱室を設け該加熱室を構成する加熱室の土壁及び底壁
に対し、夫々、加熱室の前後の中心線上で左右の中心よ
り対称な位置、且つ土壁側と底壁にて異なる距離をおい
て各々二つの同軸アンテナに電界撹拌手段を付加した高
周波給電手段を設け、さらに咳高周波給電手段の周囲に
は円形の互いに接しない加熱室外へ突出する絞り部を設
けると供に、該高周波給電手段を軸方向が同一の導波管
に結合されたマグネトロンにより高周波の励振を行い、
咳高周波給電手段への高周波の励振に係る半波発振を行
うマグネトロンの発振位相において、加熱室の土壁左側
の高周波給電手段と加熱室の底壁右側の高周波給電手段
へ高周波を励振するマグネトロンの発振位相を同相とな
るように、加熱室の上壁右側の高周波給電手段と加熱室
の底壁左側の高周波給電手段へ高周波を励振するマグネ
トロンの発振位相を同相となるように、さらに土壁ある
いは底壁土の左右の高周波給電手段へ高周波を励振する
マグネトロンの発振位相が逆相になる構威したことに特
徴を有するものである．作用 上記構或によれば同軸アンテナにより、高周波の加熱室
に置ける輻射方向を加熱室の上壁面あるいは底壁面と平
行とし、互いに異なる壁面上の給電手段に対し高周波エ
ネルギーが到達し難くなると同時に、給電手段周囲の加
熱室外へ突出する絞り部により各壁面の中央部近傍で高
周波は加熱室の中央部へ向かって曲げられ、同一壁面上
の他の給電手段へは侵入しにくくなる。更に、同一壁面
上の他の給電手段及び対向する壁面上で近いほうの給電
手段を介して夫々のマグネトロンへ侵入した高周波はマ
グネトロンが非発振の位相であり相互干渉を生じること
がなく、相互干渉を考慮する必要のある同相での動作す
るマグネトロンにかかる給電手段は対角部に位置する物
、即ち被加熱物の裏側の物だけであり相互干渉を生しる
高周波は夫々が被加熱物により吸収されるか反射され対
角の給電手段へは非常に到達しにくくなり相互干渉が大
幅に凍少する。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づき詳細に説明する
．第１図〜第３図はこの実施例の高周波加熱装置を示し
ている．尚これらの図において、従来例と同一の構成を
有する部分には同一符号を付すものとする． １はこの高周波加熱装置の装置本体であって、この装置
本体Ｉ内には加熱室２が形成されている。

加熱室２は直方体上に構成され、その前壁３に被加熱物
Ａを出し入れする開口部４を形威しこの間口部４の前面
にｊｉ［５を取りつけている．この加熱室２の土壁には
円形の高周波の給電口８ａ，８ｂが、底壁７には同じく
円形の高周波の給電口９ａ，９ｂが開設してある。これ
らの給電口の中心位置は夫々加熱室２の前後の中心，＄
ｌＩＣＬｌ上で左右方向の中心線ＣＬ２に対し対称な点
としている．更に土壁６上の給電口８ａと８ｂとの距離
ａ＝２２０皿、底壁６上の給電口９ａと９ｂとの距離ｂ
−２００園と異なる値としている．各給電口の周囲には
加熱室外へ突出する絞り部１０ａ，１０ｂ，ｌｌａ，ｌ
ｌｂが設けてある。各絞り部とも、絞りの根元の径がφ
１８０ｍｇ、先端の径がφ１４０ｍ、突出深さ２０ｍｍ
としている． 加熱室の側壁１２ａ．１２ｂの外部には高周波発生器と
してのマグネトロン１３ａ，１３ｂ及び１４ａ，１４ｂ
が設けられ、この各マグネトロン１３ａ，１３ｂ及び１
４ａ，１４ｂと前記給電口８ａ．８ｂ及び給電口９ａ，
９ｂとの間に導波管１５ａ，ｔｓｂ，１６ａ＋　１６ｂ
を介装して、この各導波管により各マグネトロン１３ａ
，１３ｂ及び１４ａ，１４ｂで発生した高周波を各々に
対応する給電口８ａ，８ｂ及び９ａ，９ｂに導くように
している。導波管１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂの夫
々の管軸方向はすべて同一方向、実施例においては中心
線ＣＬＩと同一方向である．他の実施例として中心線Ｃ
Ｌ２と同一方向の場合もありうる。要求される本体１の
外形寸法に応じ、例えば、奥行き寸法が制約される場合
は本実施例の如く、又、左右の幅寸法に制約がある場合
は、他の実施例の如くと適宜いずれかの配置とする。

各給電口８ａ．８ｂ及び９ａ，９ｂには、各導波管１５
ａ，１５ｂ，１６ａ．１６ｂと加熱室２を高周波電界結
合を行う同軸アンテナ１７ａ，１７ｂ及び１８ａ．１８
ｂが配設されており、この各同軸アンテナ１７ａ，１７
ｂ及び１８ａ，１８ｂは駆動モーター１９ａ，１９ｂ及
び２０ａ，２０ｂの誘電体製の出力軸にまり回動自在に
軸支してあり、導波管１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂ
内で高周波電界を受けると共に、その先端面つまり加熱
室側端面２１ａ，２ｌｂ，２２ａ，２２ｂと各絞り部１
０ａ，１０ｂ，ｌｌａ，ｌｌｂの先端面との間に高周波
電界を生じ、加熱室内へ高周波の励振を行うものである
． 前記各同軸アンテナ１７ａ，１７ｂ及び１３ａ，１８ｂ
の先端面２１ａ，２ｌｂ，２２ａ，２２ｂには夫々、金
属製の電界攪拌翼２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂが、
回転軸即ち同軸アンテナ１７ａ，１７ｂ及び１８ａ，１
８ｂと直交する状態でかしめ加工により固着してある．
この金属製の電界攪拌翼２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４
ｂは夫々扇型平面を有しており、装置本体１の動作中常
時回動して電界攪拌翼として動作すると共に、各同軸ア
ンテナ１７ａ，１７ｂ及び１８ａ，１８ｂの発した高周
波が直接他の同軸アンテナへ侵入するのを防ぐ作用も行
う物である．又、上方の同軸アンテナ１７ａ，１７ｂの
下部近傍には誘電体製の仕切り板２５を設けてあり、こ
れによって被加熱物Ａや使用者が回転する電界攬拌翼２
３ａ，２３ｂに接触しないようにしている．更に、下方
の同軸アンテナ１８ａ，１８ｂの上方近傍には被加熱物
Ａを載置する誘電体製の載置台２６を設けてあり、この
載置台により電界攪拌翼の回転域を覆って使用時の安全
性を確保している． これらの構成におけるマグネトロン１３ａ，１３ｂ及び
１４ａ，１４ｂに対する駆動電源の回路は、第３図の如
くである。各マグネトロンはそれぞれ個別の電源トラン
ス２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂにより適正な電圧に
変換、半波倍電圧整流された電力を電源としｔ源の半サ
イクルは高周波を発振し、他の半サイクルは非発振の動
作をくり返すいわゆる半波発振を行うものである．ここ
で、同軸アンテナ１７ａを高周波励振するマグネトロン
１３ａに電力を供給する電源トランス２７ａと同軸アン
テナ１７ｂを高周波励振するマグネトロン１３ｂに電力
を供給する電源トランス２７ｂは互いに逆位相に接続さ
れる。

同様に同軸アンテナ１８ａを高周波励振するマグネトロ
ン１４ａに電力を供給する電源トランス２８ａと同軸ア
ンテナ１８ｂを高周波励振するマグネトロン１４ｂに電
力を供給する電源トランス２８ｂは互いに逆位相に接続
される．さらに同軸アンテナ１７ａを高周波励振するマ
グネトロン１３ａに電力を供給する電源トランス２７ａ
と上下の壁面を隔てて対向し同軸アンテナ１８ａを高周
波励振するマグネトロン１４ａに電力を供給する電源ス
ランス２８ａは互いに逆位相に接続される．つまり、同
相の電力で動作するマグネトロンは高周波励振される給
電手段としての同軸アンテナが対角部に位置するもの、
即ち上壁６左に位置する同軸アンテナ１７ａを高周波励
振するマグネトロン１３ａと被加熱物を挟んだ裏側の同
軸アンテナ１８ｂを高周波励振するマグネトロン１４ｂ
及び、上壁６右に位置する同軸アンテナ１７ｂを高周波
励振するマグネトロン１３ｂと被加熱物を挟んだ裏側の
同軸アンテナ１８ａを高周波励振するマグネトロン１４
ａとなる構成としている．以上の電源トランスの接続を
行い更に電源との間に高周波の発振制御に係る操作スイ
ッチ２９と制御回路３０を設けて使用者の適宜の操作の
要に供するようにしている． 上記構成によれば同軸アンテナ１７ａ．１７ｂ及び１８
ａ，１８ｂにより、高周波の加熱室２に置ける輻射方向
を加熱室の土壁６面あるいは底壁７面と並行とし、互い
に異なる壁面上の給電手段としての同軸アンテナに高周
波エネルギーが到達し難くなると同時に、給電手段周囲
の加熱室外へ突出する絞り部１０ａ，１０ｂ，Ｉｌａ，
Ｉｌｂにより上壁６壁面、底壁７面の中央部近傍で高周
波は加熱室の中央部へ向かって曲げられ、同一壁面上の
他の給電手段即ち、同軸アンテナ１７ａにて励振された
高周波は同軸アンテナ１７ｂへは侵入しにくくなる．同
様、同軸アンテナ１７ｂにて励振された高周波は同軸ア
ンテナ１７ａへは侵入しにくなる。又、同軸アンテナ１
８ａにて励振された高周波は同軸アンテナ１８ｂへは侵
入しにくくなる．同様、同軸アンテナ１８ｂにて励振さ
れた高周波は同軸アンテナ１８ａへは侵入しにくなる． 次に、上下の壁面を隔てて対向する同軸アンテナ１７ａ
と同軸アンテナ１８ａの場合は同軸アンテナの位置を異
にしたため励振するモードが異なり、互いに相手の同軸
アンテナを励振しにくくその上で、対向するアンテナを
介して夫々のマグネトロン１３ａ或いは１４ａへ侵入し
た高周波は、マグネトロンが非発振の位相であり相互干
渉を生じることがない． 又、同一壁面上に、例えば土壁６上に配置された同軸ア
ンテナ１７ａに結合されるマグネトロンｌ３ａと他の同
軸アンテナ１７ｂに結合されたマグネトロン１３ｂも同
様非発振の位相にしか相手の高周波は侵入して来ないた
め、上記同様相互干渉を生じることがない。

相互干渉を考慮する必要のある同相での動作するマグネ
トロン１３ａに対するマグネトロン１４ｂ、マグネトロ
ン１３ｂに対するマグネトロン１４ａにかかる給電手段
即ち、同軸アンテナ１７ａに対する同軸アンテナ１８ｂ
、同軸アンテナ１７ｂに対する同軸アンテナ１８ａは被
加熱物を挟んだ対角部に位置し、相互干渉を生じる高周
波は前述の絞り部１０ａ，１０ｂ，Ｉｌａ，ｌｌｂ夫々
により加熱室２中央部へ向かって方向を曲げられ、対角
の給電手段としての同軸アンテナ１７ａに対し１８ｂ又
、同軸アンテナ１７ｂに対し１８ａへは非常に到達しに
くくなり、さらに途中に介在する被加熱物Ａにより吸収
されるか反射され、結果、直接同相で動作するマグネト
ロン即ち、マグネトロン１３ａに対するマグネトロンｌ
４ｂ１マグネトロン１３ｂに対するマグネトロン１４ａ
へ向かう量が押さえられ相互干渉は大幅に減少する． こうしてそれぞれのマグネトロンは、互いに相互干渉を
受けることがなくなり、異常加熱を生じたり有害なスブ
リアス電波を発生するといった不都合を生じることはな
い． 発明の効果 以上説明したように本発明によればそれぞれのマグネト
ロンは、互いに相互干渉を受けることがなくなり、異常
加熱を生じたり有害なスブリアス電波を発生するといっ
た不都合を生じる事が無く長寿命を確保した上でマグネ
トロン４個即ち、従来の２倍の高出力が得られた。そし
て加熱装置本体の外形寸法も導波管の管軸方向が同一で
もよいことから、約マグネトロンの大きさの分だけ幅或
いは奥行き寸法を小さくすることが可能となった．この
ことは特に堅牢で耐久性があり、高出力化と設置スペー
ス減少の両方が要求されるホテル，レストランの厨房室
やコンビニエンスストア等のカウンターに設置される業
務用の高周波加熱装置として効果的であった．更に本発
明を実現するための構或として、同軸アンテナと、電界
攪拌翼、更には、絞り部の構造の組合せが、それぞれの
アンテナを発した高周波を加熱室中央部に向かわせるこ
とになり、このことが被加熱物の中心部を加熱するエネ
ルギーとなり，従来、給電手段を加熱室中央以外に配す
るこの種の加熱装置にあって困難であった比較的大きな
被加熱物の中心部の加熱が可能となり、高出力化に合わ
せた均一加熱を可能にすることもできた．そして、更に
互いのマグネトロンの相互干渉による加熱を減少させた
分の高周波は、被加熱物を加熱するエネルギーとして配
分されるため装置本体の加熱効率も更に向上することが
できたのである．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す高周波加熱装置の正面
断面図、第２図は同高周波加熱装置の平面断面図、第３
図は同高周波加熱装置におけるマグネトロンの駆動に係
る電源回路を示す回路図、第４図及び第５図は従来の高
周波加熱装置の構或図である． ｌ・・・・・・装置本体、２・・・・−・加熱室、６・
・・・・・上壁、７・・・・・・底壁、８ａ，８ｂ，９
ａ，９ｂ・・・・・・給電口、１０ａ，１０ｂ，ｌｌａ
，Ｈｂ−−・−・−絞り部、１３ａ，１３ｂ，１４　ａ
　，　１４　ｂ　・−・・−マグネトロン、１７ａ，１
７ｂ，１８ａ，１８ｂ・・・・・・同軸アンテナ、２７
ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂ・・・・・・電源トランス
．

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 本体内に加熱室を設け該加熱室を構成する加熱室上壁及
   び加熱室底壁に対し、夫々、加熱室の前後の中心線上で
   左右の中心より対称な位置、且つ上下異なる距離をおい
   て各々二つの高周波給電手段を設け、さらに該高周波給
   電手段の周囲には円形の加熱室外へ突出する絞り部を設
   けると供に、該高周波給電手段への高周波の励振に掛か
   る半波発振を行うマグネトロンの発振位相において、加
   熱室上壁の左側の高周波給電手段と加熱室底壁の右側の
   高周波給電手段へ高周波を励振するマグネトロンの発振
   位相を同相となるように、又、加熱室上壁の右側の高周
   波給電手段と加熱室底壁の左側の高周波給電手段へ高周
   波を励振するマグネトロンの発振位相を同相となるよう
   に回路構成を成したことを特徴とする高周波加熱装置。