JP2012117753A - Microwave heating apparatus - Google Patents
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Abstract
【課題】加熱室内に設けた可視光透過用部材でのマイクロ波の損失を効果的に低減して被加熱物の加熱効率を高く維持させることができるマイクロ波加熱装置を提供すること。
【解決手段】金属部材を含む複数の壁面と、被加熱物を出し入れする開口と、該開口を開閉するドア110と、を有し、内部に被加熱物を収容して加熱調理する加熱室50と、加熱室50を構成する前記ドア110を含む壁面の一部に加熱室側に面して設けられた可視光透過用部材と、前記被加熱物を加熱するマイクロ波を発生するマグネトロン30と、加熱室50にマイクロ波を給電する給電部40と、を備え、前記可視光透過用部材は、設けられる壁面の縦横辺の寸法比よりも縦長であり、さらに加熱室内に向かって光学的に略水平方向に視野角を広げる構成とすることにより、面積を小さくすることができるのでマイクロ波の損失を抑えて高い効率で被加熱物に供給される。
【選択図】図1A microwave heating apparatus capable of effectively reducing the loss of microwaves in a visible light transmitting member provided in a heating chamber and maintaining high heating efficiency of an object to be heated.
A heating chamber having a plurality of wall surfaces including a metal member, an opening for taking in and out the object to be heated, and a door for opening and closing the opening, and containing the object to be heated and cooking by heating. A visible light transmitting member provided on a part of the wall surface including the door 110 constituting the heating chamber 50 so as to face the heating chamber, and a magnetron 30 for generating a microwave for heating the object to be heated. The visible light transmitting member is longer than the dimension ratio of the vertical and horizontal sides of the wall surface provided, and further optically toward the heating chamber. By adopting a configuration in which the viewing angle is widened in a substantially horizontal direction, the area can be reduced, so that the loss of microwaves is suppressed and the object is supplied with high efficiency.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、被加熱物をマイクロ波で加熱するマイクロ波加熱装置に関するものである。 The present invention relates to a microwave heating apparatus that heats an object to be heated with microwaves.
従来のマイクロ波加熱装置は、一般的には電子レンジに代表されるように被加熱物を収容する加熱室を備え、この加熱室にマグネトロンなどのマイクロ波発生手段が発生するマイクロ波を供給して被加熱物を誘電加熱させる。 Conventional microwave heating apparatuses generally include a heating chamber that accommodates an object to be heated, as represented by a microwave oven, and microwaves generated by microwave generating means such as a magnetron are supplied to the heating chamber. To subject the object to be heated to dielectric heating.
マイクロ波を加熱室内に給電する技術としては、マイクロ波を伝送する導波管を備え、導波管から加熱室へと貫通する開口部にアンテナを設けて、マイクロ波を加熱室内に導出して放射するものである(例えば、特許文献1参照)。 As a technique for feeding microwaves into the heating chamber, a microwave transmission waveguide is provided, an antenna is provided in an opening that penetrates from the waveguide to the heating chamber, and the microwave is led into the heating chamber. It radiates | emits (for example, refer patent document 1).
図11は、特許文献1に記載された従来のマイクロ波加熱装置を示すものである。図11に示すように、導波管14と加熱室2との結合孔20のほぼ中央にアンテナ15と水平な回転成分17が設けられ、アンテナ15はモータ19で回転しながらマイクロ波を加熱室2に放射するように構成されている。またアンテナの周囲にはヒータ10が設けられている。 FIG. 11 shows a conventional microwave heating apparatus described in Patent Document 1. In FIG. As shown in FIG. 11, an antenna 15 and a horizontal rotation component 17 are provided at substantially the center of the coupling hole 20 between the waveguide 14 and the heating chamber 2. 2 to radiate. A heater 10 is provided around the antenna.
しかしながら、給電部は加熱室に置かれた被加熱物に対してマイクロ波が効率的に供給されるように加熱室の何れかの壁面に設けられるが、さらにその壁面の周辺には給電部以外にも他の部材の配置が必要な場合がある。 However, the power feeding unit is provided on any wall surface of the heating chamber so that microwaves are efficiently supplied to the object to be heated placed in the heating chamber. In addition, there may be a need to arrange other members.
たとえば加熱室内のアンテナ周辺には被加熱物を輻射熱により加熱する輻射発熱体(ヒータ)や、加熱室の温度を検知するための温度検知手段、あるいはこれらを支持固定するための金具などの部材が存在することで、アンテナからのマイクロ波の放射はそれらの部材の形状や配置に影響を受けて電界分布が偏り、あるいは吸収されることで熱損失となって被加熱物の加熱効率が悪化する。 For example, a member such as a radiant heating element (heater) for heating an object to be heated by radiant heat, a temperature detecting means for detecting the temperature of the heating chamber, or a metal fitting for supporting and fixing these is provided around the antenna in the heating chamber. By being present, the microwave radiation from the antenna is affected by the shape and arrangement of those members, and the electric field distribution is biased or absorbed, resulting in heat loss and deterioration of the heating efficiency of the object to be heated. .
また使用者の使い勝手をよくするために、被加熱物を出し入れするドアを設けた前面には窓を設けて、加熱室内部の被加熱物の存在や加熱中の状態を確認できるようにしたものがある。また加熱室の内部を照らす照明用の光源と照明光を透過する照明窓が備えてあり、加熱室内部の視認性が良くなるようにしているものがある。 In addition, in order to improve the user's convenience, a window is provided on the front surface with a door for taking in and out the object to be heated so that the presence of the object to be heated in the heating chamber and the heating state can be confirmed. There is. In addition, there is an illumination light source that illuminates the inside of the heating chamber and an illumination window that transmits the illumination light, so that the visibility of the inside of the heating chamber is improved.
これらはマイクロ波を加熱室に遮蔽しつつ可視光を透過させることができるように、金属板に複数の孔を配列したもの(パンチング板)が従来から広く用いられている。 Conventionally, those in which a plurality of holes are arranged in a metal plate (punching plate) are widely used so that visible light can be transmitted while shielding microwaves from the heating chamber.
しかし、パンチング板表面が加熱室にそのまま露出するとマイクロ波加熱装置の使用により(食品などの被加熱物から加熱により油分などが飛び散り)汚れが付着した場合の清掃性が良くなく、放置しておくと加熱室が視認し難くなったり照明効果が低下したりするため使い勝手が良くなかった。このため、電波を遮蔽するためのパンチング板とともにガラス板を加熱室に面するように設けて清掃性を良くするものがあった。 However, if the punching plate surface is exposed to the heating chamber as it is, the use of a microwave heating device (oil or the like scatters from the object to be heated such as food) is not cleanable when dirt is attached, and is left as it is. However, it was difficult to use because the heating chamber was difficult to see and the lighting effect was reduced. For this reason, a glass plate is provided so as to face the heating chamber together with a punching plate for shielding radio waves to improve the cleaning property.
一方で、誘電体のガラスが加熱室に露出することでマイクロ波を吸収して被加熱物の加熱効率が低下してしまう。これは加熱室に露出するガラス表面積やガラスの体積が大きいほど、つまり加熱室照明用のガラスや加熱室視認用の窓では加熱効率に影響が大きい。 On the other hand, when the dielectric glass is exposed to the heating chamber, the microwave is absorbed and the heating efficiency of the object to be heated is lowered. This has a larger influence on the heating efficiency as the glass surface area and the volume of the glass exposed to the heating chamber are larger, that is, in the heating chamber illumination glass and the heating chamber viewing window.
また、近年の食品調理用の電子レンジでは複数段に食品を載置できる棚を設けて加熱室の容積が大型化する傾向にあり、これにともなってドア窓や照明窓も大型化する傾向がある。このように加熱効率の向上には可視光透過用部材を構成するにおいて改善の余地があった。 In recent years, microwave ovens for cooking food tend to increase the volume of the heating chamber by providing shelves on which food can be placed in multiple stages, and with this trend, door windows and lighting windows tend to increase in size. is there. As described above, there is room for improvement in improving the heating efficiency in configuring the visible light transmitting member.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、マイクロ波の放射の損失を減らして被加熱物の加熱効率を高く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 an object of the present invention is to provide a microwave heating apparatus that increases the heating efficiency of an object to be heated by reducing the loss of microwave radiation.
金属部材を含む複数の壁面と、被加熱物を出し入れする開口と、該開口を開閉するドアとを有し、内部に被加熱物を収容して加熱調理する加熱室と、該加熱室を構成する前記ドアを含む壁面の一部に加熱室側に面して設けられた可視光透過用部材と、前記被加熱物を加熱するマイクロ波を発生するマイクロ波発生手段と、加熱室にマイクロ波を給電する給電部と、を備え、前記可視光透過用部材は、設けられる壁面の縦横辺の寸法比よりも縦長であり、さらに加熱室内に向かって光学的に略水平方向に視野角を広げる構成としたものである。 A heating chamber that has a plurality of wall surfaces including a metal member, an opening for taking in and out the object to be heated, and a door that opens and closes the opening, accommodates the object to be heated and cooks therein, and constitutes the heating chamber A visible light transmitting member provided on a part of the wall surface including the door facing the heating chamber, microwave generating means for generating microwaves for heating the object to be heated, and microwaves in the heating chamber The visible light transmitting member is vertically longer than the dimensional ratio of the vertical and horizontal sides of the wall surface provided, and further optically extends the viewing angle in a substantially horizontal direction toward the heating chamber. It is a configuration.
これによって、可視光透過用部材の横幅(水平方向)寸法を小さくすることができるので加熱室における可視光透過用部材の露出が少なくなり、マイクロ波の放射は可視光透過用部材に吸収されて損失する割合が少なくなるので、高い効率で被加熱物に供給される。 As a result, the width (horizontal) dimension of the visible light transmitting member can be reduced, so that the exposure of the visible light transmitting member in the heating chamber is reduced, and the microwave radiation is absorbed by the visible light transmitting member. Since the rate of loss is reduced, it is supplied to the object to be heated with high efficiency.
本発明のマイクロ波加熱装置は、マイクロ波を加熱室内に効果的に放射して被加熱物の加熱効率を高く維持させることができる。 The microwave heating apparatus of the present invention can effectively radiate microwaves into a heating chamber and maintain the heating efficiency of an object to be heated high.
第1の発明は、金属部材を含む複数の壁面と、被加熱物を出し入れする開口と、該開口を開閉するドアと、を有し、内部に被加熱物を収容して加熱調理する加熱室と、該加熱室を構成する前記ドアを含む壁面の一部に加熱室側に面して設けられた可視光透過用部材と、前記被加熱物を加熱するマイクロ波を発生するマイクロ波発生手段と、加熱室にマイクロ波を給電する給電部と、を備え、前記可視光透過用部材は、設けられる壁面の縦横辺の
寸法比よりも縦長であり、さらに加熱室内に向かって光学的に略水平方向に視野角を広げる構成にするものである。
1st invention has the several wall surface containing a metal member, the opening which puts in / out a to-be-heated object, and the door which opens and closes this opening, The heating chamber which accommodates a to-be-heated object inside and heat-cooks it And a visible light transmitting member provided on a part of the wall surface including the door constituting the heating chamber so as to face the heating chamber, and a microwave generating means for generating a microwave for heating the object to be heated And a feeding section that feeds microwaves to the heating chamber, wherein the visible light transmitting member is longer than the dimension ratio of the vertical and horizontal sides of the wall surface provided, and further optically approximately toward the heating chamber. The viewing angle is widened in the horizontal direction.
これにより、可視光透過用部材の横幅(水平方向)寸法を小さくしても同様の効果を得ることができるので加熱室における可視光透過用部材の露出面積を少なくできるので、マイクロ波の放射は可視光透過用部材に吸収されて損失する割合が少なくなり、高い効率で被加熱物に供給される。 Thereby, since the same effect can be obtained even if the width (horizontal direction) dimension of the visible light transmitting member is reduced, the exposed area of the visible light transmitting member in the heating chamber can be reduced. The ratio of loss due to absorption by the visible light transmitting member is reduced, and the material is supplied to the object to be heated with high efficiency.
第2の発明は、第1の発明における可視光透過用部材は、ガラスの略水平方向の厚みを変化することで視野角を広げる構成とし、ガラスの加熱室に面する表面には導電性金属酸化物からなる導電性皮膜層を設けた構成にするものである。 According to a second aspect of the present invention, the visible light transmitting member according to the first aspect of the present invention is configured to widen the viewing angle by changing the thickness of the glass in a substantially horizontal direction, and the surface facing the heating chamber of the glass is a conductive metal. The conductive film layer made of an oxide is provided.
これにより、マイクロ波によって生じる電界を導電性皮膜層で消失させることができるので、可視光透過用部材でのマイクロ波の吸収を少なくすることができる。さらに水平視野角を広げるためにガラスの厚みを変化させてガラスの体積が増加しても、それにともなうマイクロ波の損失の増加を抑えることができるので、高い効率で被加熱物に供給される。 Thereby, since the electric field generated by the microwave can be eliminated by the conductive coating layer, the absorption of the microwave by the visible light transmitting member can be reduced. Further, even if the glass volume is increased by changing the thickness of the glass in order to widen the horizontal viewing angle, an increase in the loss of microwaves associated therewith can be suppressed, so that the object is heated with high efficiency.
第3の発明は、第1もしくは第2の発明における可視光透過用部材は、光源からの加熱室の照明光を透過する照明窓としたものである。光源からの照明は可視光透過用部材を透過して光学的に略水平方向に広がることで照明窓の横幅を小さくしても加熱室の広い範囲を照射することができる。 In a third invention, the visible light transmitting member in the first or second invention is an illumination window that transmits illumination light of a heating chamber from a light source. Illumination from the light source passes through the visible light transmitting member and optically spreads in a substantially horizontal direction, so that a wide range of the heating chamber can be irradiated even if the width of the illumination window is reduced.
これにより、マイクロ波の吸収を抑えることができるので、高い効率で被加熱物に供給される。さらに加熱室に複数段に被加熱物を載置できる棚を設けた場合においても、壁面の縦横辺の寸法比よりも縦長に可視光透過用部材を構成することで、被加熱物を載せる台などで加熱室を仕切られる場合においても、どの高さにも照明を照射できるものである。 Thereby, since absorption of a microwave can be suppressed, it supplies to a to-be-heated material with high efficiency. Furthermore, even in the case where a shelf capable of placing an object to be heated in a plurality of stages is provided in the heating chamber, the visible light transmitting member is configured to be vertically longer than the dimension ratio of the vertical and horizontal sides of the wall surface, thereby placing the object to be heated. Even when the heating chamber is partitioned by, for example, any height can be illuminated.
第4の発明は、第1もしくは第2の発明における可視光透過用部材は、外部から加熱室の内部を視認する加熱室ドアに設けた視認窓としたものである。 In a fourth invention, the visible light transmitting member in the first or second invention is a viewing window provided on a heating chamber door for visually recognizing the inside of the heating chamber.
これにより、ドアを設けた加熱室の開口面に対して視認窓の横幅寸法を小さくすることができ、それにともなってマイクロ波の吸収を抑えることができるので、高い効率で被加熱物に供給される。さらに加熱室に複数段に被加熱物を載置できる棚を設けた場合においても、視認窓は開口面に対して縦長に構成しているので、どの高さの被加熱物も視認することができる。 As a result, the horizontal width of the viewing window can be reduced with respect to the opening surface of the heating chamber provided with the door, and accordingly, absorption of microwaves can be suppressed, so that the object can be supplied with high efficiency. The Furthermore, even when the heating chamber is provided with shelves on which the object to be heated can be placed in a plurality of stages, the viewing window is configured to be vertically long with respect to the opening surface, so that any object to be heated can be visually recognized. it can.
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。なお、この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. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1から図2は、本発明に係る実施形態のマイクロ波加熱装置である電子レンジの概略構成を示す要部断面図であり、図1は正面(被加熱物を入れるドア側)から見た断面構成図、図2は側面から見た断面構成図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 to FIG. 2 are main part cross-sectional views showing a schematic configuration of a microwave oven that is a microwave heating apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is viewed from the front (door side into which an object to be heated is placed). FIG. 2 is a sectional configuration view as seen from the side.
図1、図2において、食品等の被加熱物を収納する加熱室50は、金属材料からなる壁面を有し、加熱室50の上部の略中央にはマイクロ波を給電する給電部40を構成するマイクロ波導出孔41、アンテナ軸42、アンテナ板43を配し加熱室50にマイクロ波を放射する。 1 and 2, a heating chamber 50 for storing an object to be heated such as food has a wall surface made of a metal material, and a power feeding unit 40 for feeding microwaves is formed at a substantially upper center of the heating chamber 50. A microwave lead-out hole 41, an antenna shaft 42, and an antenna plate 43 are arranged to radiate microwaves into the heating chamber 50.
導波管35は、マイクロ波発生手段であるマグネトロン30から放射されるマイクロ波を給電部40に伝送する伝送手段である。 The waveguide 35 is a transmission means for transmitting the microwave radiated from the magnetron 30 which is a microwave generation means to the power feeding unit 40.
被加熱物である食品200は加熱室50に設けられた棚58に載置された台80に載せられる。棚58は使用者が食品の形態や加熱調理に応じて食品をのせる高さが選べるように両側の側面に複数段設けられている。 The food 200 that is the object to be heated is placed on a table 80 placed on a shelf 58 provided in the heating chamber 50. The shelves 58 are provided in a plurality of stages on the side surfaces on both sides so that the user can select the height on which the food is placed according to the form of the food and cooking.
加熱室50内の上部にはヒータ55が備えられてあり、マイクロ波による加熱以外にもヒータ55の輻射熱によって直接食品を加熱でき、複数の調理メニューに対応する。 A heater 55 is provided in the upper part of the heating chamber 50, and the food can be directly heated by the radiant heat of the heater 55 in addition to the heating by the microwave, corresponding to a plurality of cooking menus.
ヒータ55は電熱線を充填材とともに銅パイプに封止した構成である。加熱室の後ろ壁面に一端(端子側)を固定し先端(加熱室に露出する発熱部)側はヒータ支持部材56で保持する構成となっている。 The heater 55 has a configuration in which a heating wire is sealed together with a filler in a copper pipe. One end (terminal side) is fixed to the rear wall surface of the heating chamber, and the tip (heat generating portion exposed to the heating chamber) side is held by the heater support member 56.
ヒータ支持部材56は熱硬化性の樹脂材料で構成され、ヒータの熱膨張に対応して自由度をもたせて支持する構成となっている。なお、ヒータ支持部材56の材料としては樹脂でなくても耐熱要求温度に応じて碍子などセラミックで構成してもよく、金具に比べてマイクロ波への影響を小さく構成できる。 The heater support member 56 is made of a thermosetting resin material and is configured to support with a degree of freedom corresponding to the thermal expansion of the heater. Note that the material of the heater support member 56 may not be a resin but may be made of ceramic such as an insulator according to the required heat resistance temperature, and the influence on the microwave can be made smaller than that of the metal fitting.
なお、ヒータ支持部材56の構成はヒータ55を輸送時、使用時の衝撃やヒータ通電時の熱膨張や軟化により変形や位置ズレを防止するために設けているが、これらの目的に適うものであれば構成は限定されず、たとえば壁面に凹部や凸部を設けてヒータを直接もしくは間接的に支持あるいは挟持する構成としても良い。これにより構成の簡素化とマイクロ波の損失が期待できるものである。 The structure of the heater support member 56 is provided to prevent deformation and misalignment due to impact during use and thermal expansion and softening during heater energization when the heater 55 is transported, but is suitable for these purposes. The configuration is not limited as long as it is provided, and for example, a concave or convex portion may be provided on the wall surface to directly or indirectly support or sandwich the heater. As a result, simplification of the configuration and loss of microwaves can be expected.
その他にも加熱室50の底面下側には下ヒータ62が備えられている。後面側には熱風調理するためのコンベクション用ヒータ61と、ファン60が備えられており加熱室50に熱風が送られる。また加熱時にはサーミスタ75により加熱室50の温度を検出している。 In addition, a lower heater 62 is provided below the bottom surface of the heating chamber 50. A convection heater 61 for cooking hot air and a fan 60 are provided on the rear side, and hot air is sent to the heating chamber 50. Further, the temperature of the heating chamber 50 is detected by the thermistor 75 during heating.
食品はドア110を開けて加熱室に入れられる。ドア110の上方には操作・表示部100が配され運転スイッチ(図示せず)と運転設定釦(図示せず)が設けられている。また、操作つまみ101で加熱時間(加熱温度)が使用者により任意に設定でき制御手段90に指示される。 The food is put into the heating chamber by opening the door 110. An operation / display unit 100 is arranged above the door 110, and an operation switch (not shown) and an operation setting button (not shown) are provided. Also, the heating time (heating temperature) can be arbitrarily set by the user with the operation knob 101 and is instructed to the control means 90.
照明70が備えられ加熱運転中には加熱室50内を照らし食品の加熱状況が使用者により目視できる。照明70の前面には可視光透過性部材である照明窓71が備えられている。 The illumination 70 is provided, and the heating condition of the food can be visually observed by the user by illuminating the inside of the heating chamber 50 during the heating operation. An illumination window 71 that is a visible light transmissive member is provided in front of the illumination 70.
なお、照明窓71は耐熱ガラスで構成されている。照明窓71は上下二段に設けたどちらの棚に食品200を載せる台80があっても光が遮られずに照明があたるように縦長であるが、横方向には光の屈折により広角となるレンズ効果を備えているので、これにより横幅を小さくしても照射範囲を広くすることが出来る。 The illumination window 71 is made of heat resistant glass. The illumination window 71 is vertically long so that the light is not obstructed regardless of the shelf 80 on which the food 200 is placed on either of the two upper and lower shelves. Thus, the irradiation range can be widened even if the lateral width is reduced.
したがって形状は壁面52の縦横辺の寸法比よりも縦長となっている。本実施の形態では照明窓の寸法は縦150mm、横50mmとなっている。 Accordingly, the shape is longer than the dimensional ratio of the vertical and horizontal sides of the wall surface 52. In the present embodiment, the dimensions of the illumination window are 150 mm long and 50 mm wide.
照明窓71の加熱室50に面する側には導電性皮膜72が設けてある。これによりマイクロ波によって生じる電界を導電性皮膜層で消失させることができるので照明窓71でのマイクロ波の吸収を少なくすることができる。 A conductive film 72 is provided on the side of the illumination window 71 facing the heating chamber 50. As a result, the electric field generated by the microwave can be eliminated by the conductive coating layer, so that the absorption of the microwave in the illumination window 71 can be reduced.
導電性皮膜層の材料としては、導電性が高いことが好ましいが、導電性と耐久性の点で酸化スズ、酸化インジウムなどの導電性金属酸化物が良い。なお照明70と照明窓71との間には光を通すように開孔を設けた金属板を構成してもよい。 The material for the conductive coating layer is preferably highly conductive, but conductive metal oxides such as tin oxide and indium oxide are preferable in terms of conductivity and durability. In addition, you may comprise the metal plate which provided the opening between the illumination 70 and the illumination window 71 so that light may pass.
この場合開孔はマイクロ波を通さない孔径や間隔にすることで電波の損失を防止できる。また照明70は電球に限らずLED照明を備えてもよい。この場合、同様の照度が得られ消費電力を少なくすることができる。また光源や照明窓の配置上の制約が有る場合にも光学的に配慮することで回避できるので結果的に装置設計の自由度が増すものである。 In this case, it is possible to prevent the loss of radio waves by setting the aperture to a hole diameter or interval that does not allow microwaves to pass. The illumination 70 is not limited to a light bulb but may include LED illumination. In this case, similar illuminance can be obtained and power consumption can be reduced. In addition, even when there are restrictions on the arrangement of the light source and the illumination window, it can be avoided by optical consideration, and as a result, the degree of freedom in device design increases.
ドア110には開閉のドア検出スイッチ(図示せず)が備えられており、ドア110が完全に閉まった状態でなければ運転されない。また運転中にドアが開けられた場合には直ちに運転を停止するように安全装置として機能する。 The door 110 is provided with an open / close door detection switch (not shown), and is not operated unless the door 110 is completely closed. Also, it functions as a safety device so that if the door is opened during operation, the operation is immediately stopped.
ドア110の加熱室に面する側の中央部には耐熱ガラスで構成する可視光透過性部材である視認窓111が設けてある。 A viewing window 111, which is a visible light transmissive member made of heat-resistant glass, is provided at the center of the door 110 facing the heating chamber.
視認窓111は上下二段に設けたどちらの棚に食品200を載せる台80があっても視界が遮られずに加熱室の状態が見えるように縦長であるが、横方向には光の屈折により広角となるレンズ効果を備えているので、これにより横幅を小さくしても視野を広くすることが出来る。したがって形状は加熱室50の開口51の縦横辺の寸法比よりも縦長となっている。 The viewing window 111 is vertically long so that the state of the heating chamber can be seen without being blocked even if the table 80 on which the food 200 is placed is placed on either of the two upper and lower shelves, but the light is refracted in the lateral direction. This provides a wide-angle lens effect, so that the field of view can be widened even if the lateral width is reduced. Accordingly, the shape is longer than the size ratio of the vertical and horizontal sides of the opening 51 of the heating chamber 50.
図3に示すように具体的には本実施の形態において加熱室50は幅450mm、高さ300mm、奥行き400mmの直方体であり、54リットルの実効容積を有している。 As shown in FIG. 3, specifically, in the present embodiment, the heating chamber 50 is a rectangular parallelepiped having a width of 450 mm, a height of 300 mm, and a depth of 400 mm, and has an effective volume of 54 liters.
加熱室の開口51の寸法は幅450mm、高さ300mmに対して視認窓の寸法は、幅220mm、高さ240mmであり加熱室50の開口の縦横寸法比よりも縦長になり、半分以下の面積になっている。面積が小さくなることで、マイクロ波の吸収を少なくすることができる。 The size of the opening 51 of the heating chamber is 450 mm in width and 300 mm in height, and the size of the viewing window is 220 mm in width and 240 mm in height, which is longer than the vertical / horizontal dimension ratio of the opening of the heating chamber 50 and less than half the area. It has become. By reducing the area, microwave absorption can be reduced.
図4は図3における視認窓の水平方向(W−W)の断面図である。図4に示すように視認窓111の加熱室50に面する側には導電性皮膜層112が設けてある。これによりマイクロ波によって生じる電界を導電性皮膜層で消失させることができるので視認窓111でのマイクロ波の吸収を少なくすることができる。 4 is a cross-sectional view of the viewing window in FIG. 3 in the horizontal direction (W-W). As shown in FIG. 4, a conductive coating layer 112 is provided on the side of the viewing window 111 facing the heating chamber 50. As a result, the electric field generated by the microwave can be eliminated by the conductive coating layer, so that the absorption of the microwave in the viewing window 111 can be reduced.
導電性皮膜層の材料としては、導電性が高いことが好ましいが、導電性と耐久性の点で酸化スズ、酸化インジウムなどの導電性金属酸化物が良い。なお視認窓111の外側には光を通すように開孔を設けた金属板115を構成してもよい。 The material for the conductive coating layer is preferably highly conductive, but conductive metal oxides such as tin oxide and indium oxide are preferable in terms of conductivity and durability. In addition, you may comprise the metal plate 115 which provided the opening so that light could permeate | transmit the visual recognition window 111 outside.
この場合開孔はマイクロ波を通さない孔径や間隔にすることで電波の損失を防止できるように面積開口率は40%から50%として視認窓111に導電性皮膜層112を設けない場合や、導電性皮膜層112を設けていても、マイクロ波の遮蔽を2重にすることができるので信頼性が高い。 In this case, the aperture is 40% to 50% and the conductive coating layer 112 is not provided on the viewing window 111 so that the aperture can be set to a hole diameter or interval that does not allow microwaves to be lost. Even if the conductive coating layer 112 is provided, the microwave shielding can be doubled, so that the reliability is high.
視認窓の面積を小さくする効果としては、マイクロ波の損失を低減する以外にも装置のデザイン上の制約が減るため、従来は機能的に困難であった特徴的なデザインを採用したり、視認窓面以外のドア部に操作部を配置したりすることも考えられる。 As an effect of reducing the area of the viewing window, in addition to reducing the loss of microwaves, restrictions on the design of the device are reduced, so a characteristic design that has been difficult in the past has been adopted, It is also conceivable to arrange the operation unit on a door other than the window surface.
加熱室50の上面には、食品加熱により発生する臭気や煙を排気する排気ファン65が
備えられる。なお、排気ファン65の前後に脱臭剤を設けて臭いの放出を低減できる構成にしてもよい。換気ファン66が備えられマイクロ波加熱装置内部の加熱室50の周囲の換気をする。
On the upper surface of the heating chamber 50, an exhaust fan 65 for exhausting odors and smoke generated by heating food is provided. In addition, you may make it the structure which can provide a deodorizing agent before and behind the exhaust fan 65, and can reduce | release an odor. A ventilation fan 66 is provided to ventilate around the heating chamber 50 inside the microwave heating apparatus.
この換気ファン66は同時にマグネトロン30、導波管35さらに電源(図示せず)の冷却を兼ねるように換気通路67が構成されている。35aは導波管の側面に設けた開孔であり、この開孔35aに換気ファン66の送風を一部通すことによりマグネトロン30や導波管35の冷却の効果が向上する。 The ventilation fan 66 is configured with a ventilation passage 67 so as to simultaneously cool the magnetron 30, the waveguide 35, and a power source (not shown). 35a is an opening provided on the side surface of the waveguide, and the cooling effect of the magnetron 30 and the waveguide 35 is improved by passing a part of the ventilation fan 66 through the opening 35a.
モータ(アンテナ駆動手段)45はアンテナ軸42の上部に備えられており、モータ45の駆動軸45aの回転によりアンテナ板43はアンテナ軸42と一体に回転する。 The motor (antenna driving means) 45 is provided on the upper portion of the antenna shaft 42, and the antenna plate 43 rotates integrally with the antenna shaft 42 by the rotation of the driving shaft 45 a of the motor 45.
アンテナ板は回転中心に対して偏りのある形状にすることでマイクロ波は下方の加熱室に向かってムラ無く放射される構成になっている。給電部40においてアンテナ板43の周囲には反射壁44が設けてある。本実施の形態においてはアンテナ軸の回転は2秒間に1回転の速さで回転するが、ステップ駆動のような間欠動作でもよくこれに限定されない。 The antenna plate is formed in a shape that is biased with respect to the center of rotation, so that the microwave is radiated uniformly toward the lower heating chamber. A reflection wall 44 is provided around the antenna plate 43 in the power feeding unit 40. In the present embodiment, the antenna shaft rotates at a speed of one rotation per 2 seconds, but may be intermittent operation such as step driving, and is not limited to this.
以上のように構成されたマイクロ波加熱装においては、制御手段90はマグネトロンや各ヒータの通電を制御し、マイクロ波とヒータの輻射熱や対流熱との少なくともいずれかを供給して食品を加熱処理することができるようになっている。以下、マイクロ波による加熱(運転)を中心にその動作、作用を説明する。 In the microwave heating apparatus configured as described above, the control means 90 controls the energization of the magnetron and each heater, supplies the microwave and at least one of the radiant heat and convection heat of the heater, and heats the food. Can be done. Hereinafter, the operation and action will be described focusing on the heating (operation) by the microwave.
まず、マグネトロン30で発生したマイクロ波は導波管35を伝送されマイクロ波導出孔(結合孔)41とアンテナ軸42とによる同軸構成で導波管35から加熱室50側へと導出される。さらにマイクロ波はアンテナ軸42からアンテナ板43を介して加熱室50に放射される。 First, the microwave generated by the magnetron 30 is transmitted through the waveguide 35 and led out from the waveguide 35 to the heating chamber 50 side in a coaxial configuration with the microwave lead-out hole (coupling hole) 41 and the antenna shaft 42. Further, the microwave is radiated from the antenna shaft 42 to the heating chamber 50 through the antenna plate 43.
マイクロ波はアンテナ板43の表面、外形端面、アンテナ軸42外周表面からも放射される。ここで反射壁44を備えているので、アンテナ板の周囲にヒータ55やサーミスタ75を配していても、そこに直接的にマイクロ波は放射されずに電界が集中して発熱し損失となることを防止することができる。 Microwaves are also radiated from the surface of the antenna plate 43, the outer end surface, and the outer peripheral surface of the antenna shaft 42. Since the reflection wall 44 is provided here, even if the heater 55 and the thermistor 75 are arranged around the antenna plate, the microwave is not directly radiated there, but the electric field is concentrated and heat is generated, resulting in loss. This can be prevented.
以上のように、本実施の形態においては給電部40の周囲にはマイクロ波の水平方向の放射を反射する反射壁44を構成とすることにより、加熱室50内におけるマイクロ波の放射は給電部40の周囲の部材の有無、部材の形状や配置の影響を受け難くなり、放射されるマイクロ波は損失が少なく高い効率で被加熱物に供給される。 As described above, in the present embodiment, the reflection wall 44 that reflects the horizontal radiation of the microwave is configured around the power supply unit 40, so that the microwave radiation in the heating chamber 50 is transmitted to the power supply unit. It becomes difficult to be affected by the presence or absence of the members around 40, the shape and arrangement of the members, and the emitted microwaves are supplied to the object to be heated with little loss and high efficiency.
また、本実施の形態では反射壁44を下方に傾斜した面に構成することにより、反射壁面で反射するマイクロ波は下方に置いた被加熱物である食品に高い効率で供給することもできる。 Further, in the present embodiment, the reflection wall 44 is configured to have a downwardly inclined surface, so that the microwave reflected by the reflection wall surface can be supplied with high efficiency to the food that is to be heated.
本実施の形態ではアンテナ軸42の軸線に対して約45度の角度で円錐状の反射壁面を構成しているが、この角度は給電部から被加熱物までの高さ(棚58の位置)によって
マイクロ波の最適な放射になるように決めれば良い。角度を大きくすればマイクロ波の放射の広がりが期待でき、反射壁は特に別体に設ける必要はなく加熱室の壁面と一体的に成形(絞り加工など)することが容易である。
In the present embodiment, the conical reflecting wall surface is formed at an angle of about 45 degrees with respect to the axis of the antenna shaft 42, and this angle is the height from the power feeding unit to the object to be heated (the position of the shelf 58). To determine the optimal emission of microwaves. If the angle is increased, the spread of microwave radiation can be expected, and the reflecting wall does not need to be provided separately, and can be easily formed integrally with the wall surface of the heating chamber (such as drawing).
逆に角度を小さくすることで指向性を強くすることができて被加熱物に集中して放射することができる。被加熱物が少量の時にも加熱室の壁面で反射したマイクロ波が再び給電
部からマグネトロン30に戻る割合を低減することができる。
Conversely, by reducing the angle, the directivity can be strengthened, and radiation can be concentrated on the object to be heated. Even when the amount of the object to be heated is small, it is possible to reduce the rate at which the microwave reflected by the wall surface of the heating chamber returns from the power feeding unit to the magnetron 30 again.
また、反射壁44は図5のように構成しても良い。図5において反射壁44は略垂直(アンテナ軸の軸線と略平行)に構成している。これによりアンテナ板43の可動範囲に近い小さい面積で加熱室50に面することになる。 Further, the reflection wall 44 may be configured as shown in FIG. In FIG. 5, the reflecting wall 44 is configured to be substantially vertical (substantially parallel to the axis of the antenna axis). As a result, the heating chamber 50 is faced with a small area close to the movable range of the antenna plate 43.
これにより少量の被加熱物を加熱する場合においても、加熱室50の壁面から反射してマイクロ波が再びアンテナ板43からマグネトロン30に戻る割合を少なくできるので、効率的に被加熱物を加熱することができる。 Thus, even when a small amount of the object to be heated is heated, the ratio of the microwaves reflected back from the wall surface of the heating chamber 50 and returning from the antenna plate 43 to the magnetron 30 can be reduced, so that the object to be heated is efficiently heated. be able to.
図6は図5におけるL(下)方向からの矢視図である。図5、図6において反射壁44の開口には給電部の封口部材である給電カバー46を設けている。給電カバー46の材料としては低損失誘電体で構成することで、マイクロ波放射の損失が無く給電部を保護して汚れを防止することができる。 6 is an arrow view from the L (down) direction in FIG. 5 and 6, the opening of the reflection wall 44 is provided with a power supply cover 46 that is a sealing member of the power supply unit. By configuring the power supply cover 46 with a low-loss dielectric, there is no loss of microwave radiation, and the power supply portion can be protected and contamination can be prevented.
本実施の形態ではマイカ板で構成されているが、これに限らずガラスやセラミックなどを用いても良い。給電カバー46は固定具47により着脱できるように構成しており汚れた場合には取り外して清掃や交換が可能である。 In this embodiment, the mica plate is used. However, the present invention is not limited to this, and glass or ceramic may be used. The power supply cover 46 is configured to be detachable by a fixture 47, and can be removed for cleaning or replacement when it becomes dirty.
また、図6に示すようにヒータ55は給電カバー46を囲むように2本の管を輪状に構成されておりヒータ固定板57により加熱室50の壁面に端子部が加熱室50の外に突出して取り付けされている。 Further, as shown in FIG. 6, the heater 55 is formed in a ring shape with two pipes so as to surround the power supply cover 46, and a terminal portion protrudes from the heating chamber 50 to the wall surface of the heating chamber 50 by the heater fixing plate 57. Attached.
加熱室50内ではヒータ支持部材56により自由度をもって(完全に拘束されずに)支持されている。さらに、図5に示すように加熱室50の一部壁面(図中50r)はヒータ55の輻射熱を食品に向かって反射するような角度に構成してもよい。 The heating chamber 50 is supported by the heater support member 56 with a degree of freedom (without being completely restrained). Further, as shown in FIG. 5, a part of the wall surface (50r in the figure) of the heating chamber 50 may be configured to have an angle that reflects the radiant heat of the heater 55 toward the food.
また反射壁44の平面形状についてはアンテナ板43の回転に干渉しなければ円形や正方形に限らず、楕円や多角形、またこれらの組み合わせた形状にしても良い。 The planar shape of the reflecting wall 44 is not limited to a circle or a square as long as it does not interfere with the rotation of the antenna plate 43, and may be an ellipse, a polygon, or a combination thereof.
またアンテナ板43は、図7(a)、図7(b)に示すようにしても良い。図7(b)は図7(a)の断面構成図を矢印M(下側)から見た図である。図7(a)においてアンテナ板43は湾曲した面で構成されている。 The antenna plate 43 may be configured as shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b). FIG. 7B is a cross-sectional view of FIG. 7A viewed from the arrow M (lower side). In FIG. 7A, the antenna plate 43 has a curved surface.
これによりアンテナ板43の回転とあいまって、加熱室50に放射されるマイクロ波は加熱室50の高さ方向にも攪拌される効果があり、高さ方向の分布が良くなり被加熱物の均一な加熱に効果がある。 Thereby, combined with the rotation of the antenna plate 43, the microwave radiated to the heating chamber 50 has an effect of being stirred also in the height direction of the heating chamber 50, the distribution in the height direction is improved, and the object to be heated is uniform. Effective for effective heating.
図7(b)においてアンテナ板43の外形は直線と(曲線)円弧を組み合わせたものであり、さらに異形孔43hを設けてありさらに攪拌効果が大きくなる。これにより加熱室50の容量を大きくしても加熱分布を均一化できる。 In FIG. 7B, the outer shape of the antenna plate 43 is a combination of a straight line and a (curved) arc, and a deformed hole 43h is further provided to further increase the stirring effect. Thereby, even if the capacity of the heating chamber 50 is increased, the heating distribution can be made uniform.
さらにアンテナ板43は、図8のようにアンテナ板43をアンテナ軸42の軸線に対して傾斜して取付けてもよい。アンテナ板43から放射されるマイクロ波はアンテナ板43の回転によって加熱室50に放射され、高さ方向にもマイクロ波が攪拌されるので、加熱室50の高さを大きく拡大して容量を大きくしても加熱分布を均一化できる。 Further, the antenna plate 43 may be attached so as to be inclined with respect to the axis of the antenna shaft 42 as shown in FIG. The microwave radiated from the antenna plate 43 is radiated to the heating chamber 50 by the rotation of the antenna plate 43, and the microwave is stirred also in the height direction, so that the height of the heating chamber 50 is greatly enlarged to increase the capacity. Even in this case, the heating distribution can be made uniform.
なおアンテナ板43を傾斜させることで反射壁44の高さが大きくなるが、この場合図8のように導波管35の形状を(上下逆に)構成してもよく、マグネトロン30などの各部品をスペースに有効に使って配置することができる。 The height of the reflection wall 44 is increased by inclining the antenna plate 43. In this case, the shape of the waveguide 35 may be configured (upside down) as shown in FIG. Parts can be used effectively in space.
図9のように反射壁44を加熱室50とは別体に構成してもよい。さらに反射壁44は給電カバー46と異なる材料で一体的に構成してもよい。反射壁44は金属材料で構成し給電カバーはマイクロ波が損失なく透過するように低損失誘電体で組み合わせて構成することで給電カバー46は反射壁44を枠体として補強されるので厚み薄く構成することが可能である。 As shown in FIG. 9, the reflection wall 44 may be configured separately from the heating chamber 50. Further, the reflecting wall 44 may be integrally formed of a material different from that of the power supply cover 46. The reflection wall 44 is made of a metal material, and the power supply cover is combined with a low-loss dielectric so that microwaves can be transmitted without loss, so that the power supply cover 46 is reinforced with the reflection wall 44 as a frame, so that the thickness is thin. Is possible.
反射壁44は加熱室50の壁面に螺合して取り付けてあるので、取り外しての清掃や交換が容易に行うことができる。また図9において導波管35を構成する壁面は加熱室の壁面と兼ねて構成するようにしても良い。 Since the reflection wall 44 is screwed onto the wall surface of the heating chamber 50, it can be easily removed and cleaned or replaced. In FIG. 9, the wall surface constituting the waveguide 35 may also be configured to serve as the wall surface of the heating chamber.
図10は給電部40の詳細断面図である。図10においてとアンテナ軸42とを一体的に固定する構成はモータ45により回転する回転軸48に対してアンテナ板固定部材49により締結する構成である。 FIG. 10 is a detailed cross-sectional view of the power feeding unit 40. In FIG. 10, the antenna shaft 42 is integrally fixed to the rotating shaft 48 rotated by the motor 45 by the antenna plate fixing member 49.
アンテナ軸42のアンテナ板43との接合部の当接部は中心部にアンテナ接合凹部42aを設けてあるので、アンテナ軸42とアンテナ板43とはアンテナ板固定部材によりアンテナ軸42の外周側でより強く接触することでマイクロ波導出孔41からアンテナ軸42の表面を伝わって導出するマイクロ波は損失なくアンテナ板に伝わる。 The antenna shaft 42 and the antenna plate 43 are arranged on the outer peripheral side of the antenna shaft 42 by the antenna plate fixing member because the antenna joint 42 is provided at the center of the contact portion of the joint portion of the antenna shaft 42 with the antenna plate 43. By making a stronger contact, the microwave derived from the microwave deriving hole 41 through the surface of the antenna shaft 42 is transmitted to the antenna plate without loss.
アンテナ軸の高さ(結合長さ)においては図10において導波管側T1と、加熱室側T2が略同じになるように設定することで結合の効率的である。 The antenna shaft height (coupling length) is set so that the waveguide side T1 and the heating chamber side T2 are substantially the same in FIG.
なお回転軸48は耐熱性と摺動性の面からフッ素樹脂材料で構成されていている。なおアンテナ板固定部材はねじを用いて締結しているが、これに限らずリベットを用いても良いしピンの圧入やカシメによるものであっても良い。 The rotary shaft 48 is made of a fluororesin material in terms of heat resistance and slidability. The antenna plate fixing member is fastened using screws, but the present invention is not limited to this, and a rivet may be used, or a pin press fit or caulking may be used.
以上のように、本発明にかかるマイクロ波加熱装置は、加熱室内に設ける可視光透過用部材の露出面積はレンズ効果で小さくすることで、あるいは可視光透過用部材の表面に導電性皮膜層を設けるものである。 As described above, in the microwave heating apparatus according to the present invention, the exposed area of the visible light transmitting member provided in the heating chamber is reduced by the lens effect, or the conductive coating layer is formed on the surface of the visible light transmitting member. It is to be provided.
これにより、マイクロ波の吸収によるエネルギー損失を低減することができ、放射されるマイクロ波は損失が少なく高い効率で被加熱物に供給されるので、電子レンジで代表されるような誘電加熱を利用した加熱装置や解凍装置や乾燥装置、あるいは生ゴミ処理機、などの用途にも適用できる。 As a result, energy loss due to absorption of microwaves can be reduced, and since the emitted microwaves are supplied to the object to be heated with low loss and high efficiency, dielectric heating as represented by microwave ovens is used. The present invention can also be applied to uses such as a heating device, a thawing device, a drying device, or a garbage disposal machine.
30 マグネトロン
35 導波管
40 給電部
41 マイクロ波導出孔
42 アンテナ軸
43 アンテナ板
44 反射壁
45 モータ
50 加熱室
55 ヒータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 30 Magnetron 35 Waveguide 40 Feed part 41 Microwave extraction hole 42 Antenna shaft 43 Antenna plate 44 Reflecting wall 45 Motor 50 Heating chamber 55 Heater
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010268261A JP2012117753A (en) | 2010-12-01 | 2010-12-01 | Microwave heating apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010268261A JP2012117753A (en) | 2010-12-01 | 2010-12-01 | Microwave heating apparatus |
Publications (1)
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|---|---|
| JP2012117753A true JP2012117753A (en) | 2012-06-21 |
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ID=46500798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2010268261A Pending JP2012117753A (en) | 2010-12-01 | 2010-12-01 | Microwave heating apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2012117753A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024176493A1 (en) * | 2023-02-21 | 2024-08-29 | 日立グローバルライフソリューションズ株式会社 | High-frequency heating cooker |
-
2010
- 2010-12-01 JP JP2010268261A patent/JP2012117753A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024176493A1 (en) * | 2023-02-21 | 2024-08-29 | 日立グローバルライフソリューションズ株式会社 | High-frequency heating cooker |
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