JPS62128476A - 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、加熱調理される食品の加熱むらを軽減し、均
一な加熱を簡単な構成により実現することを目的とする
高周波加熱装置に関するものである。

従来の技術 高周波加熱装置においては、食品のなま焼けを防止する
とともに良好かつ効率的な加熱調理を行なうために、均
一加熱が可能となるような加熱室及び導波管取付は部の
設計を行なう必要がある。

一般に高周波を用いた誘電加熱の場合、食品内部での単
位体積、単位時間あだシの発熱量Ｐは次式％式％ ここでｋは比例定数、ｆは高周波（以下マイクロ波）の
周波数（電子レンジの場合２４５０Ｍ１ｌＺ）。

ε、は食品の比誘電率の実数部、ｔａｎδは誘電力率、
には食品内部における電界である。（１）式においてに
、ｆ、ε、　、　　ｔａｎδは食品により決まる定数で
あることから、均一加熱を実現するためには食品内部で
の電界強度１）Ｌｌをできるだけ一様な状態にすること
が必要となる。

従来、この電界強度を一様にして加熱むらを軽減する手
段としては、加熱室の床面にターンテーブルを設け、食
品をこのターンテーブルにのせて加熱中に回転させるこ
とにより食品内部の電界強度分布を周期的に変動させる
方法や、加熱室内に金属製の回転羽根を設けて導波管か
ら照射されるマイクロ波を拡はんする方法が多く行なわ
れていた。

以下、図面を参照しながら上述した従来の加熱むらを軽
減する方法について説明する。

第３図、第４図は加熱むらを軽減する方法に関する従来
例を示す図である。まず第３図において２１は高周波発
振器（以下マグネトロン）、２はマグネトロンの放射ア
ンテナ、３は放射アンテナ２より放射されたマイクロ波
の伝送路となる導波管。

６は加熱室、・４は導波管３と加熱室６とを高周波的に
結合するための結合孔、８は食品をのせるだめの受皿、
６は受皿８を回転させるための駆動部、７は駆動部６か
らのトルクを受皿８に伝達するだめのシャフト、９はマ
イクロ波によシ誘電加熱される食品である。

以上のように構成された高周波加熱装置において、マグ
ネトロン１に結合された放射アンテナ２から放射された
マイクロ波は導波管３の中を結合孔４へ伝播し、結合孔
４から加熱室５内部へ放射される。一方、加熱室５内部
におかれた受皿８は。

駆動部６により生ずるトルクをシャフト７を介して受け
ることにより、受皿８の上におかれた食品９とともに回
転する。ところで、加熱室６内部にマイクロ波が照射さ
れる場合、加熱室５内部においては、内壁面で何回も反
射をくり返したマイクロ波が干渉することにより、定在
波モードが生じるようになる。このため、電界強度に関
して強弱の分布が存在するようになり、食品の加熱むら
をひき起こす原因となる。上記した構成においては。

食品９を回転移動させることにより食品９の内部の電界
強度分布を周期的に変化させて、加熱むらの軽減を図っ
ている。

次に第４図において、１２は加熱室６の内部におかれた
金属性の羽根Ｃ以下スタン）、１１は回転駆動用のシャ
フト、１ｏは駆動部である。

上記のように構成された第４図に示す高周波加熱装置に
おいては、駆動部１ｏによりシャフト１１を介してスタ
ン１２を回転させることにより。

加熱室５内部のマイクロ波を拡はんする。そして加熱室
５内部において定在波モードの発生を抑制し、あわせて
内部にマイクロ波を一様に拡散させることによυ加熱む
らの軽減を図っている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら第３図のような構成では、食品９の移動は
回転移動のみに制約されるだめ、加熱むらを大幅に軽減
することは困難である。特に加熱室６内部の電界強度分
布が受皿９の回転軸を中心とする軸対称に近いような場
合には、たとえば食品の中央部分はよく加熱されている
のに対し、周辺部分はなま焼けであるといったことが起
こる。

また第４図のような構成としても、加熱室６の〜内部に
発生するマイクロ波の定在波モードは加熱室６の形状に
強く依存しており、ステラ１２を回転させることにより
定在波モードを大幅にくずすことは困難である。また逆
に、加熱室５に生ずるタラが必要となり、実際上そのよ
うな大きなスタンの取り付けは困難である。

また、第３図に示す方法、第４図に示す方法ともに駆動
部６．１０を有しており、コストアップになるといった
問題点を有していた。

本発明は上記問題点に鑑み、簡単な加熱室形状で、加熱
室内部のマイクロ波を一様に拡散させることにより、加
熱むらの少ない効率的な高周波加熱装置を提供すること
を目的としている。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の高周波加熱装置は
、本来直方体形状を有する加熱室を構成する壁面のうち
の少なくとも１つの壁面を傾斜させて互いに平行な壁面
の組み合わせを少なくする。

もしくは互いに隣り合う３つの壁面を傾斜させて互いに
平行な壁面をなくし、加熱室の形状を不整形とするもの
である。

作用 本発明は上記した加熱室形状により、加熱室内部に伝送
されたマイクロ波が平行な壁面間で伺回も反射をくり返
すことによシ強い定在波が発生することを回避するとと
もに、傾斜した壁面での反射によりマイクｏｅの反射伝
播路が加熱室内を一様に分布するようになり、回転する
受皿やステラ及び駆動部等の特別な機能を付加すること
なく、電界強度に関する強弱の分布をすなわち食品の加
熱むらを大幅に軽減することができる。

実施例 以下、本発明の一実施例の高周波加熱装置てついて、図
面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の第１の実施例における高周波加熱装置
を示す。第１図において、マグネトロン１、放射アンテ
ナ２、導波管３、結合孔４、加熱室５、受皿８、食品９
は第３図に示す従来例と同じである。１３．１４はそれ
ぞれ加熱室５を構成する床壁および側壁であり、これら
の壁は直交している。１５はやはり加熱室６を構成する
側壁であるが、側壁１４と平行とはならず、鉛直面に対
して傾斜した構成となっている。１６は加熱室６を構成
する天井壁であるが、これも床壁１３と平行とはならず
、水平面に対して＃ｉ斜させた構成となっている。

以上のように構成された高周波加熱装置において、マグ
ネトロン１の放射アンテナ２から放射されたマイクロ波
は、導波管３の中を伝送されて結合孔４より加熱室５の
内部に放射される。加熱室６の内部においてマイクロ波
は加熱室内壁での反射を〈シ返すことになるが、側壁１
４と１５、あるいは床壁１３と天井壁１６は互いに平行
ではないため、マイクロ波が同じ壁面間において何回も
反射をくシ返すことはない。たとえば側壁１４と１６の
間で反射するマイクロ波は、壁面１６の傾きのために数
回の反射の後たとえば床面１３へ向かう。また、天井壁
１６と床ｇ１３の間で反射するマイクロ波は、やはシ壁
同志が平行でないために数回の反射の後にたとえば側壁
１４に向かう。

このようにして、再びもとの壁面間での数回の反射が起
こるとしても、加熱室６の形状が不整形であるため、前
回とほぼ同じ反射路をトレースする確率は極めて低くな
る。その結果、反射マイクロ波の干渉により形成される
定在波がつくる加熱室５の内部での電界強度は、場所に
よる強弱の分布が大幅に軽減されることになシ、食品９
を均一加熱に近い状態とすることができる。

第２図は本発明の第２の実施例を示す高周波加熱装置を
示すものである。第２図において、マグネトロン１、放
射アンテナ２、導波管３、結合孔４、加熱室６、受皿８
、食品９は第１図および第３図と同じである。１９．２
０は互いに向い合う側壁で、側壁２ｏは鉛直面内に存在
するのに対し。

側壁１９は側壁２０と平行とはならず、鉛直面に対して
傾斜した構成としている。１８．１７も互いに向い合う
側壁であり、側壁１８は鉛直面内にあるのに対し、側壁
１７は鉛直面に対して傾斜させた構成としている。２１
は床壁である。２２は天井壁であり、床壁２１とは平行
とならず、水平面に対して傾斜させた構成としている。

本実施例において第１図と異なる点は、加熱室５を形成
する互いに向い合う３組の壁面、側壁１７と側壁１８、
側壁１９と側壁２０、床壁２１と天井壁２２がすべて平
行となっていない点である。このような構成とすること
によシ、加熱室６内部においてマイクロ波は同じ壁面間
を何回も繰シ返し反射することはなくランダムに反射さ
れることになり、一様な拡散状態を実現することができ
る。したがって、これらの反射波の干渉の結果得られる
電界強度分布は、反射波の位相もランダムとなることか
ら場所による強弱の度合いは大幅に軽減されることにな
り、食品９を均一に近い状態に加熱することができる。

なお、第１図、第２図において、導波管３と加熱室５の
高周波的な結合は結合孔４としだが、結合孔４に放射ア
ンテナを設置してもよい。また導波管３にはインピーダ
ンス整合用のポストを設けてもよい。

発明の効果 本発明は、加熱室を構成する側壁や天井壁を傾斜させて
前記加熱室の形状を不整形とすることにより、前記加熱
室内に放射されるマイクロ波を一様な拡散状態として電
界強度分布の場所による強弱の度合いを大幅に軽減し、
食品をほぼ均一な状態に加熱することのできるすぐれた
高周波加熱装置を廉価にて実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の高周波加熱装置を示す
要部断面図、第２図は本発明の第２の実施例を示す高周
波加熱装置の一部破断図、第３図と第４図は従来の実施
例における高周波加熱装置を示す要部断面図である。 １・・・・・・マグネトロン、２・・・・・・放射アン
テナ、３・・・・・・導波管、４・・・・・・結合孔、
５・・・・・・加熱室、６・・・・・・駆動部、７・・
・・・・シャフト、８・・・・・・受皿、９・・・・・
・食品、１０・・・・・・駆動部、１１・・・・・・シ
ャフト、１２・・・・・・金属性の羽根（スタン）、１
３・・・・・・床壁、１４．１５・・・・・・側壁、１
６・・・・・・天井壁、１７゜１１３．１９．２０・・
・・・・側壁、２１・・川・床壁、２２・・・・・・天
井壁。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）加熱室と高周波発振器と前記高周波発振器より出
   力された高周波電力を前記加熱室へ導く導波管とを有し
   、前記加熱室を構成する側壁および天井壁のうちの少な
   くとも１つの壁面に傾斜角を持たせることにより前記加
   熱室の形状を不整形とすることを特徴とする高周波加熱
   装置。
2. （２）加熱室を構成する互いに隣りあう２つの側面およ
   び天井面を傾けて、加熱室を構成する壁面が互いに平行
   とならない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。