微波加热装置

阅读:962发布:2021-11-10

专利汇可以提供微波加热装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种 微波 加热装置,其具有将来自微波产生单元的微波传送至加热室的波 导管 (32), 波导 管的与传送路径 正交 的截面为矩形,波导管具有弯曲的传送路径,并且波导管具有对置的一对 磁场 面以及对置的一对 电场 面,一个磁场面构成为具有铅直面(43)、 水 平面(47)以及斜面(44),该斜面相对于水平面和铅直面具有预定的 角 度,并且在该一个磁场面设置有:对来自微波产生单元的微波进行导入的机构(42);以及用于将在波导管内传送的微波 辐射 向加热室的机构(38)。,下面是微波加热装置专利的具体信息内容。

1.一种微波加热装置,其包括:微波产生单元;加热室,其收纳被加热物;以及波导管,其将来自所述微波产生单元的微波传送至所述加热室,所述微波加热装置的特征在于,所述波导管的与传送路径正交的截面为矩形,所述波导管具有弯曲的传送路径,并且所述波导管具有对置的一对磁场面以及对置的一对电场面,
所述一对磁场面中的一个磁场面构成为具有铅直面、平面以及斜面,所述斜面相对于所述水平面和所述铅直面具有预定的度,并且在所述一个磁场面设置有:对来自所述微波产生单元的微波进行导入的机构;以及用于将在所述波导管内传送的微波辐射向所述加热室的机构。
2.根据权利要求1所述的微波加热装置,其中,
所述磁场面中的所述斜面形成在所述铅直面和所述水平面之间,以便使所述铅直面和所述水平面连续,所述磁场面中的所述斜面构成为使所述波导管中的传送路径缩短。
3.根据权利要求1所述的微波加热装置,其中,
从设置于所述磁场面并对来自所述微波产生单元的微波进行导入的机构、到所述磁场面中所述斜面的形成位置为止的最短距离为所述微波的波长的1/8到3/8的范围内的长度。
4.根据权利要求3所述的微波加热装置,其中,
设置于所述磁场面并对所述微波进行导入的机构为天线,在所述磁场面中,从所述天线的中心到所述斜面的形成位置为止的最短距离为所述微波的波长的1/4±20%的长度。
5.根据权利要求1所述的微波加热装置,其中,
在所述磁场面的所述斜面设置有匹配部。
6.根据权利要求5所述的微波加热装置,其中,
所述匹配部通过利用拉深加工使所述斜面的一部分变形而构成。
7.根据权利要求1所述的微波加热装置,其中,
在所述波导管中,设置有对来自所述微波产生单元的微波进行导入的机构的区域中的一对磁场面间的距离,相对于设置有用于将在所述波导管内传送的微波辐射向所述加热室的机构的区域中的一对磁场面间的距离,在1倍到2倍的范围内。
8.根据权利要求7所述的微波加热装置,其中,
在所述波导管中,设置有对来自所述微波产生单元的微波进行导入的机构的区域中的一对磁场面间的距离为来自所述微波产生单元的微波的波长的1/4±20%的长度,设置有用于向所述加热室辐射所述微波的机构的区域中的一对磁场面间的距离为来自所述微波产生单元的微波的波长的1/8±20%的长度。
9.根据权利要求7或8所述的微波加热装置,其中,
在所述波导管中,在与一个磁场面对置的另一个磁场面形成有向所述波导管的外侧凸出的凸部,其中所述一个磁场面是设置有对来自所述微波产生单元的微波进行导入的机构的磁场面。
10.根据权利要求1所述的微波加热装置,其中,
用于将在所述波导管内传送的微波辐射向所述加热室的机构形成于所述加热室的壁面且包含开口部,在所述加热室的壁面形成有使所述开口部向加热室侧凸出的辐射引导部。
11.根据权利要求10所述的微波加热装置,其中,
所述辐射引导部形成为在所述开口部的外周部分向加热室内侧凸出,并且所述辐射引导部俯视呈使圆环状的一部分缺失而形成的形状。
12.根据权利要求11所述的微波加热装置,其中,
形成于所述开口部的外周部分的所述辐射引导部的形状是俯视呈大致D字形的形状。
13.根据权利要求11所述的微波加热装置,其中,
形成于所述开口部的外周部分的所述辐射引导部的形状是俯视观察时相对于所述波导管中的传送方向对称的形状。
14.根据权利要求1所述的微波加热装置,其中,
用于减小指定区域中的电场强度的防止放电用孔形成于构成所述波导管的壁面。
15.根据权利要求14所述的微波加热装置,其中,
所述防止放电用孔形成于微波传送路径弯曲的所述波导管中的拐角部分的壁面。
16.根据权利要求15所述的微波加热装置,其中,
所述防止放电用孔形成于所述波导管中的所述斜面。
17.根据权利要求14所述的微波加热装置,其中,
设置于所述磁场面的对所述微波进行导入的机构为天线,所述防止放电用孔在所述磁场面形成于这样的位置:距离所述天线的中心的长度在所述微波的波长的1/4±20%以内。
18.根据权利要求14所述的微波加热装置,其中,
所述防止放电用孔形成于在铅直方向上比设置于所述磁场面并对所述微波进行导入的机构更靠上方的壁面。
19.根据权利要求14所述的微波加热装置,其中,
在所述防止放电用孔的冲压加工时形成的飞边的凸出方向构成为朝向所述波导管的外侧。
20.根据权利要求14所述的微波加热装置,其中,
在与所述一个磁场面对置的另一个磁场面中,在与构成所述一个磁场面的所述斜面对置的区域形成有防止放电用孔,其中所述一个磁场面是设置有对来自所述微波产生单元的微波进行导入的机构以及用于将在所述波导管内传送的微波辐射向所述加热室的机构的磁场面。
21.根据权利要求1所述的微波加热装置,其中,
在与所述一个磁场面对置的另一个磁场面,以与形成于所述一个磁场面的斜面对置的方式形成有斜面,其中所述一个磁场面是设置有对来自所述微波产生单元的微波进行导入的机构以及用于将在所述波导管内传送的微波辐射向所述加热室的机构的磁场面。
22.根据权利要求1所述的微波加热装置,其中,
所述磁场面中的所述斜面由曲面形成,该曲面使所述铅直面与所述水平面以连续的方式连接,所述磁场面中的所述斜面构成为使所述波导管中的传送路径缩短。
23.根据权利要求1所述的微波加热装置,其中,
所述磁场面中的所述斜面形成于所述铅直面与所述水平面之间的拐角部分,并且所述斜面形成于所述磁场面中的与传送路径正交的宽度方向上的至少一部分。
24.根据权利要求14所述的微波加热装置,其中,
所述防止放电用孔形成于传送微波的所述波导管中的、与驻波的波节对应的位置处的壁面。

说明书全文

微波加热装置

技术领域

[0001] 本发明涉及利用微波对被加热物进行加热的微波加热装置。

背景技术

[0002] 作为典型的微波加热装置的微波炉例如能够对作为被加热物的食品进行直接加热,因此具有无需准备作为加热工具的锅、灶的简便性,微波炉已成为生活上不可缺少的烹调器具。在这样的使用状况的微波炉中,最近,考虑到环境保护,降低耗电量、实现节能化正成为必要的课题。
[0003] 一般的微波炉是这样的结构:将在作为典型的微波产生单元的磁控管中产生的微波经由波导管导入至加热室,并向加热室内辐射。参照图28所示的波导管的概要图,对使用于这样的微波炉中的波导管进行说明。图28是表示一般的导波管1的概要结构的立体图。如图28所示,波导管1基本上具有长方体的形状。对于波导管1,已知有这样的技术:当用a表示宽度,用b表示高度,用L表示长度,设所传送的微波的波长为λ时,通过在λ/2<a<λ、b<λ/2的范围内选择形状,来以被称为TE10模(TE10 mode)的形态进行传送。在典型的微波炉中,由于所使用的微波的波长λ大约为120mm,所以多选择为宽度a在
80~110mm的范围内、高度b在15~40mm的范围内。
[0004] 在图28所示的波导管1中,在与传送方向平行的面中的、对置的成对的面中,将构成宽度a的面(较宽的面)称为H面,该H面是磁场面,将构成高度b的面(较窄的面)称为E面,该E面是电场面。在图28中,将一对H面表示为第一H面5和第二H面6。此外,将一对E面表示为第一E面7和第二E面8。
[0005] 在图28所示的波导管1中,用于辐射来自磁控管的微波的天线2插入在波导管1的第一H面5的一端侧。从天线2辐射到波导管1内的微波向波导管1的另一端侧的方向(图28中的箭头X的方向)传送。在波导管1的另一端侧例如形成有开口3,通过使该开口3与加热室结合,能够将在波导管1内传送的微波引导至加热室内。另外,作为波导管1的两侧的端面的短路面(シヨ一ト面)9、10被堵塞,以使微波不会泄露到外部。波导管1不仅可以形成为图28那样的直管状,也可以弯曲。
[0006] 图29是表示成直地弯折的波导管1A的剖视图。如图29所示,波导管1A的磁场面中的第一H面5和第二H面成直角地弯折。在加热室的底面侧形成有用于配置旋转天线11的天线空间12。构成该天线空间12的底面的底板13构成了波导管1A的第一H面5的平部分。此外,在成直角地弯折的第一H面5的铅直部分插入配置有磁控管14的天线2。关于这样成直角地弯折的波导管1A,例如已被专利文献1至3所公开。
[0007] 在图29所示的波导管1A的情况下,第一H面5通过将第一板15和天线空间12的底板13连接起来而构成,在所述第一板15安装有磁控管14并插入有天线2。此外,第二H面6由第二板16的一部分构成。关于第二板16,通过将板材折弯,不仅构成了第二H面6,而且还构成了作为波导管1A的端面的短路面9、10以及与H面和短路面正交的第一E面和第二E面。底板13、第一板15以及第二板16通过点焊铆接加工而相互接合。在图29中,接合部分的一部分利用标号17、18、19来表示。在底板13与用于固定磁控管14的第一板15之间的接合部分19,第一板15的上端部分向外侧弯折而形成为与底板13的水平面平行,以使第一板15与底板13彼此间的接合变得容易。
[0008] 在成为第一H面5的底板部分形成有结合孔20。在该结合孔20的中心配置有能够旋转的旋转天线11。旋转天线11与作为驱动单元的电动机4的驱动轴配合,旋转天线11构成为通过电动机4的驱动而旋转。
[0009] 在这样构成的微波炉中,从磁控管14的天线2辐射出的微波在波导1A内进行传送,并经由旋转天线11向加热室内辐射。
[0010] 在波导管中,为了减小波导管的传送损失,已知有使波导管的一部分变形来形成匹配部的方法(例如,参照专利文献4)。
[0011] 一般,已知有这样的技术:为了将来自磁控管的微波高效率地向加热室内传送,使波导管的壁面的一部分变形从而实现匹配。在波导管为长方体、且为长条形状的情况下,可以在波导管的壁面自由地形成匹配部。但是,如图29所示,在波导管很短、且为弯曲形状的情况下,难以在波导管的适当位置形成匹配部。匹配部并不是可以形成于波导管的任意位置,在匹配部形成于天线2和旋转天线11的附近的情况下,有可能在天线2、11与匹配部之间产生放电现象。此外,具有在结构上难以在波导管中的弯曲部分和接合部分的附近形成匹配部的问题。另外,当在离作为驱动单元的电动机4很近的位置形成匹配部的情况下,存在妨碍电动机4的安装、难以进行组装的问题。因此,作为解决这样的问题的一个方法,本申请申请人考虑了这样的方法:如图30所示地使构成天线空间12的底面的底板13的一部分变形,从而形成匹配部21。关于图30所示的波导管1B,在图29所示的波导管1A的结构的基础上,通过使第一H面5中的天线空间12的底板13的一部分向波导管1B的内侧凸出,来形成匹配部21。
[0012] 在现有的微波加热装置中,提出了这样的装置:将配置旋转天线的驱动轴的开口部分的形状形成为细长的长方形而不是圆形,使旋转天线11在旋转的同时沿开口部分的长度方向进行直线往复运动(例如,参照专利文献5)。在这样构成的现有的微波加热装置中,能够将电动机配置于预期的位置,并且能够将匹配部形成于预期的位置,然而存在结构复杂、大型、且制造成本高的问题。
[0013] 专利文献1:日本特开2007-42333号公报
[0014] 专利文献2:日本特开2007-327674号公报
[0015] 专利文献3:日本特开2006-196336号公报
[0016] 专利文献4:日本特开2005-019195号公报
[0017] 专利文献5:日本特开2006-278313号公报
[0018] 专利文献6:日本特开平2-75190号公报
[0019] 在如上所述地使用传送路径弯曲的波导管的微波加热装置中,当构成为在波导管的一端侧附近连接作为微波产生单元的磁控管来输入微波、并在波导管的另一端侧附近形成开口等来向加热室辐射微波的情况下,从磁控管输入的微波在弯曲部分发生复杂的反射,从而产生了传送损失。为了减小这样的传送损失,本申请的发明人在波导管的壁面形成了如图30所示的匹配部21,但加热效率不高、节能性能不好。

发明内容

[0020] 本发明就是鉴于上述情况而完成,其目的在于:在构成为在传送路径弯曲的波导管的一端侧附近输入微波、且从波导管的另一端侧附近向加热室辐射微波的微波加热装置中,提供一种能够减小波导管中的传送损失、提高加热效率且提高节能性能的结构。
[0021] 本发明所涉及的第一观点的微波加热装置包括:微波产生单元;加热室,其收纳被加热物;以及波导管,其将来自所述微波产生单元的微波传送至所述加热室,其中,[0022] 所述波导管的与传送路径正交的截面为矩形,所述波导管具有弯曲的传送路径,并且所述波导管具有对置的一对磁场面以及对置的一对电场面,
[0023] 所述一对磁场面中的一个磁场面构成为具有铅直面、水平面以及斜面,所述斜面相对于所述水平面和所述铅直面具有预定的角度,并且在所述一个磁场面设置有:对来自所述微波产生单元的微波进行导入的机构;以及用于将在所述波导管内传送的微波辐射向所述加热室的机构。这样构成的第一观点的微波加热装置能够减小弯曲的波导管中的弯曲部分处的传送损失,提高加热效率,并且飞跃性地提高了节能性能。
[0024] 在本发明所涉及的第二观点的微波加热装置中,基于所述第一观点,所述磁场面的所述斜面形成在所述铅直面和所述水平面之间,以便使所述铅直面和所述水平面连续,所述磁场面中的所述斜面构成为使所述波导管中的传送路径缩短。这样构成的第二观点的微波加热装置能够大幅度地减小波导管中的传送损失。
[0025] 在本发明所涉及的第三观点的微波加热装置中,基于所述第一观点,从设置于所述磁场面并对来自所述微波产生单元的微波进行导入的机构、到所述磁场面中所述斜面的形成位置为止的最短距离优选为所述微波的波长的1/8到3/8的范围内的长度。
[0026] 一般,如果以由波导管和加热室结合而成的整体空间来看,则认为:该空间对于微波来说为封闭空间,因此该空间作为共振器发挥作用,在波导管内也产生驻波。驻波在天线中心的位置始终为最大振幅(驻波的波腹),并且最大振幅(驻波的波腹)每隔波长的1/2就重复出现。因此,在天线的周围,从天线中心起下一个振幅最大的位置就是从天线中心离开波长的1/2的位置。另一方面,被认为是:在共振时,在振幅最大的位置处电场和磁场的强度最大,因此,若弯曲部位于该位置,则传送损失会增大。在本发明中,在磁场面(H面)中形成有斜面的位置是磁场面的角度发生变化的波导管的弯曲部,从对来自微波产生单元的微波进行导入的机构例如天线、到形成有斜面的位置为止的最短距离构成为波长的1/8到3/8的范围内的长度。因此,在本发明所涉及的第三观点的微波加热装置中,在天线的中心位置和从天线离开波长的1/2的位置处,微波具有2个最大振幅,但由于构成为使与这些形成最大振幅的位置不同的位置处的波导管壁面倾斜,所以构成为能够实现传送损失的减小。
[0027] 本发明所涉及的第四观点的微波加热装置中,优选的是,基于所述第三观点,设置于所述磁场面并对所述微波进行导入的机构为天线,在所述磁场面中,从所述天线的中心到所述斜面的形成位置为止的最短距离为所述微波的波长的1/4±20%的长度。在这样构成的第四观点的微波加热装置中,在天线的中心位置和从天线离开波长的1/2的位置处,微波具有2个最大振幅,但形成有斜面的位置是距离天线中心的长度为波长的1/4±20%的位置,其位于2个最大振幅的位置的正中间。其结果为,在本发明所涉及的第四观点的微波加热装置中,由于斜面位于振幅最小(驻波的波节)的位置,所以构成为能够抑制传送损失。
[0028] 在本发明所涉及的第五观点的微波加热装置中,基于所述第一观点,也可以在所述磁场面的所述斜面上设置匹配部。这样构成的第五观点的微波加热装置能够提供这样的加热装置:能够在不对加热室产生影响的情况下形成预期形状的匹配部,设计容易,并且能够减小传送损失使节能性能提高。
[0029] 在本发明所涉及的第六观点的微波加热装置中,基于所述第五观点,所述匹配部也可以通过利用拉深加工使所述斜面的一部分变形而构成。这样构成的第六观点的微波加热装置能够容易地形成预期形状的匹配部。
[0030] 在本发明所涉及的第七观点的微波加热装置中,优选的是,基于所述第一观点,在所述波导管中,设置有对来自所述微波产生单元的微波进行导入的机构的区域中的一对磁场面间的距离,相对于设置有用于将在所述波导管内传送的微波辐射向所述加热室的机构的区域中的一对磁场面间的距离,在1倍到2倍的范围内。这样构成的第七观点的微波加热装置能够减小弯曲的波导管中的传送损失,提高加热效率,并且提高节能性能。
[0031] 在本发明所涉及的第八观点的微波加热装置中,优选的是,基于所述第七观点,在所述波导管中,设置有对来自所述微波产生单元的微波进行导入的机构的区域中的一对磁场面间的距离为来自所述微波产生单元的微波的波长的1/4±20%的长度,设置有用于向所述加热室辐射所述微波的机构的区域中的一对磁场面间的距离为来自所述微波产生单元的微波的波长的1/8±20%的长度。在这样构成的第八观点的微波加热装置中,能够使设置有导入微波的机构的区域中的一对磁场面间的距离(bL)与设置有用于向加热室辐射微波的机构的区域中的一对磁场面间的距离(bS)之比为1比2,并且满足bS<λ/2且bL<λ/2,能够在具有最紧凑的结构的被称为TE10模的形态下可靠地传送微波。
[0032] 在本发明所涉及的第九观点的微波加热装置中,基于所述第七观点和所述第八观点,在所述波导管中,也可以在与一个磁场面对置的另一个磁场面形成向所述波导管的外侧凸出的凸部,其中所述一个磁场面是设置有对来自所述微波产生单元的微波进行导入的机构的磁场面。在这样构成的第九观点的微波加热装置中,在对来自微波产生单元的微波进行导入的机构例如为天线的情况下,能够将天线和与该天线的对置部分的壁面之间的距离设定得较长,并且能够将设置有天线的区域中的一对磁场面间的距离(bL)设定得较短。因此,第九观点的微波加热装置能够使设置有导入微波的机构的区域中的一对磁场面间距离(bL)与设置有用于向加热室辐射微波的机构的区域中的一对磁场面间的距离(bS)之比为预期的值,所以能够在减小来自微波产生单元的微波导入中的损失的同时减小弯曲部分的传送损失,能够防止加热效率的降低,提高节能性能。
[0033] 在本发明所涉及的第十观点的微波加热装置中,基于所述第一观点,也可以是:用于将在所述波导管内传送的微波辐射向所述加热室的机构形成于所述加热室的壁面且包含开口部,在所述加热室的壁面形成使所述开口部向加热室侧凸出的辐射引导部。这样构成的第十观点的微波加热装置能够从波导管向加热室顺畅地传送微波,从而能够提高加热效率,并且提高节能性能。
[0034] 在本发明所涉及的第十一观点的微波加热装置中,基于所述第十观点,也可以是:所述辐射引导部形成为在所述开口部的外周部分向加热室内侧凸出,并且所述辐射引导部俯视呈使圆环状的一部分缺失而形成的形状。在这样构成的第十一观点的微波加热装置中,能够在辐射引导部的缺失而成的形状的部分附近设置用于形成波导管的部件、例如接合部件,能够实现波导管的小型化。其结果为,本发明所涉及的第十一观点的微波加热装置能够减小波导管壁面的传送损失从而提高节能性能。
[0035] 在本发明所涉及的第十二观点的微波加热装置中,基于所述第十一观点,形成于所述开口部的外周部分的所述辐射引导部的形状也可以是俯视呈大致D字形的形状。在这样构成的第十二观点的微波加热装置中,能够在D字形状的直线部分附近设置用于形成波导管的部件、例如接合部件,能够实现波导管的小型化。其结果为,本发明所涉及的第十二观点的微波加热装置能够减小波导管壁面的传送损失从而提高节能性能。
[0036] 在本发明所涉及的第十三观点的微波加热装置中,基于所述第十一观点,形成于所述开口部的外周部分的所述辐射引导部的形状也可以是俯视观察时相对于所述波导管中的传送方向对称的形状。在这样构成的第十三观点的微波加热装置中,能够从波导管向加热室顺畅地传送微波,从而提高加热效率,并且提高节能性能。
[0037] 关于本发明所涉及的第十四观点的微波加热装置,在所述第一观点的结构中,用于减小指定区域中的电场强度的防止放电用孔形成于构成所述波导管的壁面。在这样构成的第十四观点的微波加热装置中,通过在波导管的壁面形成防止放电用孔,由于在孔本身不产生电场,所以电场强度减弱,能够减少放电的发生,从而构成了安全性和可靠性高的加热装置。
[0038] 在本发明所涉及的第十五观点的微波加热装置中,基于所述第十四观点,也可以将所述防止放电用孔形成于微波传送路径弯曲的所述波导管中的拐角部分的壁面。在这样构成的第十五观点的微波加热装置中,由于在容易发生放电的波导管的拐角部分的壁面形成有防止放电用孔,所以抑制了放电的发生,构成了安全性和可靠性高的加热装置。此外,在第十五观点的微波加热装置中,通过在拐角部分的壁面形成防止放电用孔这样的简单设计,构成了具有优异效果的加热装置。
[0039] 在本发明所涉及的第十六观点的微波加热装置中,基于所述第十五观点,也可以将所述防止放电用孔形成于所述波导管中的所述斜面。在这样构成的第十六观点的微波加热装置中,通过在弯曲的波导管中的斜面上形成防止放电用孔这样的简单设计,构成了安全性和可靠性高的加热装置。
[0040] 在本发明所涉及的第十七观点的微波加热装置中,基于所述第十四观点,也可以是:设置于所述磁场面并对所述微波进行导入的机构为天线,所述防止放电用孔在所述磁场面形成于这样的位置:距离所述天线的中心的长度在所述微波的波长的1/4±20%以内。在这样构成的第十七观点的微波加热装置中,构成了安全性和可靠性高的加热装置。
[0041] 如上所述,如果认为在波导管内产生驻波,则辐射微波的天线的位置位于驻波的波腹(电场强度最大的位置),从天线离开1/4波长的位置将成为驻波的波节(电场强度最小的位置)。因此,天线的位置和距离该天线1/4波长的长度的位置这两个位置之间的电位差始终很大,所以两者存在容易产生放电现象的位置关系。然而,通过在距离天线的中心在波长的1/4±20%以内的位置形成防止放电用孔,由于在孔部分电场强度减弱,所以不易产生放电现象。因此,在本发明所涉及的第十七观点的微波加热装置中,构成了安全性和可靠性高的加热装置,并且通过简单的设计构成了具有优异效果的装置。
[0042] 在本发明所涉及的第十八观点的微波加热装置中,基于所述第十四观点,也可以将所述防止放电用孔形成于在铅直方向上比设置于所述磁场面并对所述微波进行导入的机构更靠上方的壁面。
[0043] 一般认为在产生放电现象之前电场集中而使得温度上升。因此,通过防止温度上升,能够实现不易产生放电现象的状况。在本发明所涉及的第十八观点的微波加热装置中,由于构成为能够将波导管内的热从防止放电用孔释放至外部,所以导入微波的机构例如天线中的因温度上升而产生的热不会滞留于该天线的上方,能够防止局部异常变热,从而减少放电现象的发生。因此,在本发明所涉及的第十八观点的微波加热装置中,构成了安全性和可靠性高的加热装置,并且通过简单的设计构成了具有优异效果的装置。
[0044] 在本发明所涉及的第十九观点的微波加热装置中,基于所述第十四观点,在所述防止放电用孔的冲压加工时形成的飞边的凸出方向构成为朝向所述波导管的外侧。一般电场容易集中于边缘部分,从而在该部分容易产生放电现象。在本发明所涉及的第十九观点的微波加热装置中,在对防止放电用孔进行冲压加工时形成的作为边缘部分的飞边构成为朝向波导管的外侧,从而在波导管的内部不存在边缘部分,因此在波导管内部抑制了放电现象的产生,构成了安全性和可靠性高的加热装置。
[0045] 在本发明所涉及的第二十观点的微波加热装置中,基于所述第十四观点,在与所述一个磁场面对置的另一个磁场面中,在与构成所述一个磁场面的所述斜面对置的区域形成有防止放电用孔,其中所述一个磁场面是设置有对来自所述微波产生单元的微波进行导入的机构以及用于将在所述波导管内传送的微波辐射向所述加热室的机构的磁场面。这样构成的第二十观点的微波加热装置构成为能够在防止放电用孔处减弱电场强度、并且将波导管中的热释放到外部,因此构成了安全性和可靠性高的加热装置。
[0046] 在本发明所涉及的第二十一观点的微波加热装置中,基于所述第一观点,也可以在与所述一个磁场面对置的另一个磁场面,以与形成于所述一个磁场面的斜面对置的方式形成斜面,其中所述一个磁场面是设置有对来自所述微波产生单元的微波进行导入的机构以及用于将在所述波导管内传送的微波辐射向所述加热室的机构的磁场面。这样构成的第二十一观点的微波加热装置能够减小弯曲的波导管中的弯曲部分处的传送损失,提高加热效率,并且提高节能性能。
[0047] 在本发明所涉及的第二十二观点的微波加热装置中,基于所述第一观点,所述磁场面中的所述斜面由曲面形成,该曲面使所述铅直面与所述水平面以连续的方式连接,所述磁场面中的所述斜面构成为使所述波导管中的传送路径缩短。这样构成的第二十二观点的微波加热装置能够减小弯曲的波导管中的弯曲部分处的传送损失,提高加热效率,并且提高节能性能。
[0048] 在本发明所涉及的第二十三观点的微波加热装置中,基于所述第一观点,也可以是:所述磁场面的所述斜面形成于所述铅直面与所述水平面之间的拐角部分,并且所述斜面形成于所述磁场面中的与传送路径正交的宽度方向上的至少一部分。这样构成的第二十三观点的微波加热装置能够提高弯曲的波导管的强度,能够构成可靠性高的加热装置。
[0049] 在本发明所涉及的第二十四观点的微波加热装置中,基于所述第十四观点,所述防止放电用孔形成于传送微波的所述波导管中的、与驻波的波节对应的位置处的壁面。在这样构成的第二十四观点的微波加热装置中,虽然驻波的波腹的位置(电场强度最大的位置)与驻波的波节的位置(电场强度最小的位置)之间的电位差很大,但由于在与驻波的波节对应的位置形成有防止放电用孔,所以不易产生放电现象,能够构成安全性和可靠性高的加热装置。
[0050] 根据本发明,能够提供一种可减小传送路径弯曲的波导管中的传送损失、提高加热效率且提高节能性能的微波加热装置。附图说明
[0051] 图1是表示本发明所涉及的实施方式1的微波加热装置的概要结构的剖视图。
[0052] 图2是表示实施方式1的微波加热装置中的波导管附近的剖视图。
[0053] 图3是表示实施方式1的微波加热装置中的波导管的变形例的剖视图。
[0054] 图4是表示实施方式1的微波加热装置中的波导管的变形例的剖视图。
[0055] 图5是表示实施方式1的微波加热装置中的波导管的变形例的剖视图。
[0056] 图6是表示本发明所涉及的实施方式2的微波加热装置中的波导管附近的剖视图。
[0057] 图7是表示本发明所涉及的实施方式3的微波加热装置的概要结构的剖视图。
[0058] 图8是表示本发明所涉及的实施方式4的微波加热装置的概要结构的剖视图。
[0059] 图9是表示实施方式4的微波加热装置中的波导管附近的剖视图。
[0060] 图10是表示实施方式4的微波加热装置中的波导管的立体图。
[0061] 图11是表示本发明所涉及的实施方式5的微波加热装置中的波导管附近的剖视图。
[0062] 图12是用于说明本发明所涉及的实施方式6的微波加热装置中的波导管的结构的剖视图。
[0063] 图13是用于说明实施方式6的微波加热装置中的波导管的结构的、表示加热室的底面的俯视图。
[0064] 图14是表示实施方式6的微波加热装置的概要结构的剖视图。
[0065] 图15是表示实施方式6的微波加热装置中的加热室的底面的俯视图。
[0066] 图16是表示本发明所涉及的实施方式7的微波加热装置中的波导管附近的剖视图。
[0067] 图17是表示实施方式7的微波加热装置中的加热室的底面的俯视图。
[0068] 图18是用于说明本发明所涉及的实施方式8的微波加热装置的剖视图。
[0069] 图19是表示本发明所涉及的实施方式8的微波加热装置的概要结构的剖视图。
[0070] 图20是表示实施方式8的微波加热装置中的波导管附近的剖视图。
[0071] 图21是表示本发明所涉及的实施方式9的微波加热装置中的波导管附近的剖视图。
[0072] 图22是表示本发明所涉及的实施方式10的微波加热装置的概要结构的剖视图。
[0073] 图23是表示实施方式10的微波加热装置中的波导管附近的剖视图。
[0074] 图24是表示本发明所涉及的实施方式11的微波加热装置中的波导管附近的剖视图。
[0075] 图25是表示本发明所涉及的实施方式12的微波加热装置的概要结构的剖视图。
[0076] 图26是表示实施方式12的微波加热装置中的波导管附近的剖视图。
[0077] 图27是表示本发明所涉及的实施方式13的微波加热装置中的波导管附近的剖视图。
[0078] 图28是说明一般的波导管的结构的概要结构图。
[0079] 图29是表示现有的波导管的结构的剖视图。
[0080] 图30是用于说明本发明的微波加热装置中的波导管的剖视图。

具体实施方式

[0081] 以下,参照附图,对本发明的微波加热装置的优选实施方式进行说明。另外,在以下的实施方式的微波加热装置中,对微波炉进行说明,但微波炉只是例示,本发明的微波加热装置并不限定于微波炉,也包括烤箱、解冻装置等烹调器具、各种电介质的加热装置、木材等的干燥装置、陶艺中的加热烧结装置等利用了感应式加热的各种加热装置。此外,本发明并不限定于以下的实施方式中的具体结构,基于同样的技术构思的结构也包含在本发明中。
[0082] (实施方式1)
[0083] 图1是表示作为本发明所涉及的实施方式1的微波加热装置的微波炉的概要结构的图,是从正面侧观察该微波炉的剖视图。在图1所示的微波炉中,用于从加热室取放被加热物的(未图示)设置于近前侧。图2是表示实施方式1的微波加热装置中的波导管附近的剖视图。
[0084] 实施方式1的微波加热装置构成为:设置有作为典型的微波产生单元的磁控管31,从磁控管31辐射出的微波在波导管32中传送、并经由2个旋转天线38、38向加热室33内辐射。在加热室33的内部设置有载置台35,该载置台35用于载置作为典型的被加热物的食品34。在载置台35的下侧形成有用于配置2个旋转天线38、38的天线空间36。在天线空间36的底面侧、且在还兼用作波导管32的磁场面(H面)的底板50上,形成有插入旋转天线38、38的驱动轴用的结合孔37、37。结合孔37、37形成于离加热室33的中心大致相等距离的位置,旋转天线38、38的各驱动轴配置于结合孔37、37的中心。作为各旋转天线
38、38的驱动单元的电动机39、39构成为经由驱动轴使各旋转天线38、38旋转。根据由使用者在设定部41中设定的条件,利用控制部40来控制电动机39、39的旋转动作。
[0085] 实施方式1的微波加热装置中,使用者可以在设定部41根据作为被加热物的食品34或者该食品34的烹调内容对烹调菜单进行选择。基于该选择结果,控制部40控制磁控管31进行微波的产生和停止,并且控制电动机39从而控制旋转天线38、38的旋转和停止。
其结果为,能够对载置于载置台35的食品34进行加热和烹调。
[0086] 接下来,对在作为实施方式1的微波加热装置的微波炉中使用的波导管32进行说明。
[0087] 波导管32构成为:与传送方向正交的截面为长方形,并且,微波输入部分的传送方向与微波输出部分的传送方向在波导管32中形成为大致直角,在所述微波输入部分设有磁控管31的天线42以便使微波导入,在所述微波输出部分设有旋转天线38、38从而向加热室33释放微波。波导管32是这样的结构:具有作为磁场面的对置的一对H面(第一H面、第二H面)和作为电场面的对置的一对E面(第一E面、第二E面)。
[0088] 如图2所示,第一H面由以下部分构成:插入有磁控管31的天线42的铅直面43、斜面44、以及天线空间36的底板50的一部分。第二H面由以下部分构成:铅直面52,该铅直面52形成为与磁控管31的天线42的末端对置的部分鼓起的形状;以及水平面54,该水平面54与驱动旋转天线38、38的电动机39、39接合。
[0089] 在实施方式1的波导管32中,如图2所示,第一H面的铅直面43和斜面44由第一板46形成,第一H面的水平面47由底板50形成。在第一板46中从斜面44延伸的加热室侧的端部45被弯折成水平而与底板50平行,并且该端部45构成为通过例如点焊加工、铆接加工等接合手段而紧固于底板50。
[0090] 另一方面,第二H面通过将第二板51弯折而形成。此外,第二板51通过弯折而形成了位于第二H面的两侧的E面、以及作为波导管32的两端面的短路面55、56。
[0091] 斜面44形成为拐角部分,其将波导管32的第一H面中的设置有磁控管31的天线42的微波输入部分、与设置有旋转天线38、38的微波输出部分之间连接起来。与所述图29和图30所示的波导管1A、1B的结构相比,实施方式1中的波导管32形成为将波导管中的拐角部分斜着切除而得到的形状,从而缩短了微波的传送路径。
[0092] 在实施方式1的微波加热装置的波导管32中,第一H面中的斜面44的弯曲开始位置Y(参照图2)在铅直方向上距天线42的中心的距离m为大约25mm。与在该微波炉中使用的微波的波长(大约120mm)相比,距离m为大约1/4波长(大约30mm)的距离。另外,此处所谓大约1/4波长,是指所使用的微波的波长的1/4±20%的范围内。此外,从弯曲开始位置Y到形成加热室33的底面的底板50为止的距离n也同样为大约25mm。在实施方式1的波导管32中,斜面44相对于加热室33的底面的角度为大约45度,但该角度是最好在
30度至60度的范围内的角度。
[0093] 第二板51形成了与第一H面对置的第二H面。第二H面由以下部分构成:铅直面52,其在与天线42的末端对置的位置形成有向外侧鼓起的凸部59;以及水平面54,其与加热室33的底面平行。
[0094] 另外,作为波导管的变形例,也可以在铅直面52和水平面54之间形成与第一H面的斜面44对置的斜面。通过这样在第二H面与第一H面对置地形成斜面,能够进一步减小拐角部分处的微波的传送损失。
[0095] 图3是表示如上所述地以与第一H面的斜面对置的方式在第二H面形成有斜面的波导管32A的剖视图。如图3所示,在波导管32A中,在对置的第一H面和第二H面各自的面上,对置地形成有斜面44A、44B。这样构成的波导管32A能够更顺畅地进行微波的传送,并且能够大幅度地减小传送损失。
[0096] 关于实施方式1的微波加热装置中的波导管32的具体尺寸,由于图1和图2均为在波导管32的H面的中心处切断的剖视图,所以没有进行图示,但波导管32的宽度(图28中宽度a所示的尺寸)为大约85mm。此外,关于波导管32的高度(图28中幅度b所示的尺寸),设置有磁控管31的天线42的微波输入部分的高度(图2中bL所示的高度)为大约31mm,设置有旋转天线38的微波输出部分的高度(图2中bS所示的高度)为大约16.5mm。
[0097] 波导管32中的形成于铅直面52的凸部59通过拉深加工而形成,该凸部59向外鼓起,从而即使在波导管32的高度bL很低的情况下,也能够确保天线42的末端与所对置的波导管壁面之间的距离,而不会产生放电。
[0098] 另外,在图1和图2所示的波导管32中,将弯曲部分的形状描绘成了尖角,但在实际的波导管中,为了防止放电的发生,也可以由圆滑的曲面构成。
[0099] 在如上所述地构成的实施方式1的微波加热装置中,当微波在波导管32内传播时,由于在拐角部分形成有斜面44,所以从磁控管31辐射出的微波不会在拐角部分反复进行复杂的反射,防止了较大的传送损失。此外,通过使用波导管32,能够将来自磁控管31的微波顺畅地传送至波导管32的微波输出部分,从而提高了加热效率,并且提高了节能性能。
[0100] 在实施方式1的微波加热装置中,波导管32中的斜面44的弯曲开始位置Y在铅直方向距天线42的中心距离为m(大约25mm),若将微波的波长与距离m相比,则距离m为波长的1/4±20%的范围内的长度。
[0101] 在这样构成的微波加热装置中,如果以由波导管32和加热室33结合而成的空间来看,则该空间对于微波来说为封闭空间,因此该空间作为共振器发挥作用,在波导管32内也产生驻波。驻波在天线42的中心位置始终为最大振幅(驻波的波腹),并且最大振幅(驻波的波腹)每隔波长的1/2就重复一次。因此,在天线42的附近,从天线42的中心位置起下一个振幅最大的位置就是从天线42的中心离开1/2波长的位置。
[0102] 另一方面,在共振时,在振幅最大的位置处电场和磁场的强度最大,因此被认为:在该位置处,若存在从铅直面43到斜面44的弯曲开始位置Y,则传送损失会增大。在实施方式1中,在波导管32的第一H面中成为配置角度发生变化的拐角部分的弯曲开始位置Y位于离天线42的中心大约1/4波长(波长的1/4±20%范围内的长度)的位置。因此,弯曲开始位置Y是位于天线42的中心与离天线42中心1/2波长的位置的正中间的位置。
即,弯曲开始位置Y是位于振幅最大位置的正中间的位置、且是振幅最小的驻波的波节的位置,因此能够高效率地抑制传送损失。
[0103] 另外,弯曲开始位置Y也可以不是距离天线42的中心大约1/4波长的位置,只要弯曲开始位置Y是从天线42的中心离开1/8波长到3/8波长为止的范围内的距离的位置,便具有大幅度地抑制传送损失的效果。
[0104] 在实施方式1的微波加热装置中,通过将构成铅直面43和斜面44的第一板46、与构成加热室33的一部分的底板50连接,来构成波导管32的第一H面,通过第二板体51来构成第二H面、第一E面以及第二E面。但是,本发明并不仅仅限定于这样的结构,一对H面、一对E面以及短路面可以通过在考虑其形状和结构的情况下适当对预期的板材进行加工来构成。
[0105] 实施方式1的微波加热装置中的波导管32通过在拐角部分设置斜面44而减小了波导管中的传送损失,并且,即使为弯曲的形状也能够以较少的部件容易地实现。
[0106] 特别是,使第一板46的靠加热室侧的端部45相对于斜面44的倾斜角度进一步倾斜,从而使该端部45与形成加热室33的底面的底板50平行,由此能够通过点焊加工或铆接加工等接合手段容易地进行端部45与底板50的接合处理。
[0107] 对作为实施方式1的微波加热装置的微波炉中的具体的节能效果进行说明。为了分别对使用所述图29所示的波导管1A那样的没有斜面的弯曲波导管的微波炉、与使用图1所示的具有斜面的波导管的作为实施方式1的微波加热装置的微波炉定量地进行评价,本申请发明人调查了年耗电量。其结果为,在使用没有斜面的波导管的微波炉的情况下,年耗电量为63.73kWh/年,在使用具有斜面的波导管的微波炉的情况下,年耗电量为58.53kWh/年,能够使耗电量降低5kWh/年以上。
[0108] 另外,关于实施方式1中的波导管32的拐角部分的斜面44的形状,在实施方式1的微波加热装置中,示出了利用像倒角那样的平面来进行切割而成的结构,但本发明并不限定于这样的形状,也可以是曲面形状。
[0109] 图4是表示利用曲面来形成斜面的示例的剖视图,其中该曲面形成于波导管32的拐角部分。如图4所示,第一H面中的曲面状的斜面44C由圆滑的曲面形成以使铅直面43与水平面47连续,该斜面44C构成为使波导管32B中的传送路径缩短。这样构成的波导管32B能够更顺畅地进行微波的传送,并且能够大幅度地减小传送损失。
[0110] 在实施方式1的微波加热装置的波导管32中,以在第一H面中在遍及整个宽度方向的区域中形成有斜面44的例子进行了说明,但本发明并不限定于这样的结构,也可以在第一H面的宽度方向的一部分区域中形成斜面。图5是表示在波导管32C中的第一H面的宽度方向的一部分形成有斜面44D的例子的剖视图。在这样构成的波导管32C中,斜面部分处的结构强度提高,容易实现加热室33与波导管32C之间的结构一体化,能够形成可靠性高的加热装置。
[0111] 在实施方式1的微波加热装置中,对旋转天线38为二个的情况进行了说明,但本发明并不对旋转天线的个数进行限定。此外,也可以没有旋转天线,在该情况下构成为从设置于波导管与加热室之间的开口直接辐射微波。
[0112] (实施方式2)
[0113] 图6是表示作为本发明所涉及的实施方式2的微波加热装置的微波炉中的波导管附近的剖视图。
[0114] 在实施方式2的微波加热装置中,与实施方式1的微波加热装置的不同点在于:旋转天线为一个,波导管在传送方向的长度较短;以及在斜面44设置有匹配部60。
[0115] 一般,在波导管为长方体形状、其传送方向为直线且传送方向的长度较长的情况下,为了减小传送损失,有时在波导管的任意位置形成作为匹配部的凸部。但是,在波导管非常短、且为弯曲的形状的情况下,难以在波导管形成匹配部。
[0116] 匹配部并非可以形成于波导管的任意位置。当在离生成微波的磁控管31的天线42或辐射微波的旋转天线38很近的位置形成匹配部的情况下,有可能发生放电,在用于形成波导管的板材与板材的接合部分的附近形成匹配部的情况下,存在波导管的加工困难的问题。此外,当在离作为旋转天线的驱动单元的电动机很近的位置形成匹配部的情况下,需要设计成不妨碍电动机的安装。
[0117] 在实施方式2的微波加热装置中,将匹配部形成于波导管的斜面部分。如图6所示,匹配部60形成于第一H面中的斜面44。匹配部60以向波导管32D的内侧凸出的方式形成为凹部形状。另外,匹配部60的形状根据波导管32D与加热室33的状态进行适当变更,有时也以向波导管32D的外侧凸出的方式形成为凸部形状。
[0118] 在实施方式2的微波加热装置中,将匹配部60形成于波导管32D的斜面44。在波导管32D中,斜面44并不相当于接合部分,并且斜面44位于离开了天线42和旋转天线38的位置,因此能够容易地形成匹配部60,并且也不用担心匹配部60与各天线之间的放电。另外,即使将匹配部60设置于斜面44,匹配部也不会在微波加热装置中成为障碍。
[0119] 此外,由于匹配部60形成于斜面44,所以不会对加热室33造成影响。例如,在图30所示的波导管1B的结构中,需要在构成加热室33的底面的底板50上形成匹配部。但是,当这样在底板50形成匹配部60的情况下,加热室33的底面形状发生变形,因此会出现加热室内的加热分布发生变化的问题。在设计加热室33时,如果能够通过加热室的形状来确定加热室内的加热分布、且能够通过匹配部的形状来确定波导管32D的匹配状态,则设计会更加容易。即,如果构成为加热室的形状与匹配部的形状不互相影响的独立的结构,则设计会变得容易。在图30所示的波导管1B的结构中,即使想要通过匹配部21的形状来单单改变匹配状态,也会使加热室内的加热分布发生变化,因而设计非常困难。但是,在实施方式2的微波加热装置中,由于匹配部60形成于斜面44,所以匹配部的形状不会改变加热室33的形状,从而不会对加热分布产生影响。因此,实施方式2的微波加热装置能够使加热分布与匹配状态独立地实现最优化,具有非常容易设计的结构。
[0120] 实施方式2的微波加热装置在斜面44的一部分通过拉深加工而形成匹配部60。因此,匹配部60的结构本身并不复杂,能够极为简单地形成匹配部60。
[0121] 另外,实施方式2的微波加热装置中的波导管32的匹配部60的形成方法是通过拉深加工而形成凹部形状,但本发明并不限定于通过这样的加工方法形成的凹部形状,也可以构成为通过焊接等将半球状或圆筒状的金属与波导管接合。
[0122] 在实施方式2的微波加热装置中,第二板51的铅直面52由平坦面构成。在该铅直面52没有形成实施方式1中图2所示的向外侧鼓起的凸部59。这是因为铅直面52距天线42末端的距离已确保为不会放电的距离。
[0123] 另外,虽然第二H面由铅直面52和与加热室33的底面平行的水平面54构成,但也可以在铅直面52与水平面54之间以与第一H面的斜面44对置的方式形成斜面。通过这样与第一H面对置地在第二H面也形成斜面,能够减小微波传播时的能量损失。
[0124] 此外,在图6所示的波导管32D中,将弯曲部分的形状描绘成了尖角,但在实际的波导管中,为了防止放电的发生,也可以由圆滑的曲面构成。
[0125] (实施方式3)
[0126] 图7是表示作为本发明所涉及的实施方式3的微波加热装置的微波炉的概要结构的主剖视图。在图7所示的微波炉中,用于从加热室取放被加热物的门(未图示)设置于近前侧。
[0127] 实施方式3的微波加热装置是这样的结构:波导管32E配置于加热室33的右侧,通过在加热室33的侧面48形成的开口58,来从波导管32E向加热室33进行微波辐射、而不是通过旋转天线进行微波辐射。另外,在实施方式3的微波加热装置中,没有设置旋转天线,而是设置了用于使食品旋转的旋转台49。
[0128] 在图7中,作为实施方式3的微波加热装置的微波炉构成为具有:磁控管31,其为典型的微波产生单元;波导管32E,其用于传送从磁控管31辐射出的微波;加热室33,其与波导管32E的左侧连接;旋转台49,其装配在加热室33内,食品34载置于该旋转台49的上表面;以及电动机57,其为驱动旋转台49旋转的驱动单元。从波导管32E到加热室33构成为经由较大的开口58来辐射微波。
[0129] 接下来,对实施方式3的微波加热装置中的波导管32E进行说明。
[0130] 波导管32E构成为:与传送方向正交的截面为长方形,设置有磁控管31的天线42的微波输入部分的传送方向与形成有开口58的微波输出部分的传送方向在波导管32E中成大致直角。波导管32E具有作为磁场面的对置的一对H面(第一H面、第二H面)和作为电场面的对置的一对E面(第一E面、第二E面)。
[0131] 如图7所示,第一H面由以下部分构成:插入有磁控管31的天线42的水平面53;相对于该水平面53具有预定角度的倾斜配置的斜面44;形成为相对于斜面44具有预定角度、且沿铅直方向延伸的端部45的铅直面;以及作为加热室33的侧面48的一部分的铅直面。第二H面由以下部分构成:与磁控管31的天线42的末端对置的水平面61;以及与该水平面61正交、且与加热室33的侧面平行的铅直面62。
[0132] 在实施方式3的波导管32E中,如图7所示,第一H面的水平面53、斜面44和端部45的铅直面由第一板46形成。第一H面的铅直面包括:在第一板46中与加热室33的侧面48平行地形成的端部45的铅直面;以及作为加热室33的侧面48的一部分的铅直面。
[0133] 在第一板46中,斜面44的靠加热室侧的端部45弯折成沿铅直方向从而与加热室33的侧面48平行,该端部45例如通过点焊加工、铆接加工等接合手段而紧固于侧面48。
[0134] 另一方面,第二H面通过将第二板51弯折而形成。此外,第二板51通过弯折而形成了位于第二H面的两侧的E面、以及作为波导管32E的两端面的短路面55、56。
[0135] 斜面44形成为将波导管32E的第一H面中的设置有磁控管31的天线42的微波输入部分、与形成有开口58的微波输出部分之间连接起来的拐角部分。与所述图29和图30所示的波导管1A、1B的结构相比,实施方式3中的波导管32E形成为斜着切除波导管32E中的拐角部分而得到的形状,从而缩短了微波的传送路径。
[0136] 实施方式3的微波加热装置是在波导管32E的斜面44形成有匹配部60的结构。在实施方式3的波导管32E中,匹配部60以向波导管32E的外侧凸出的凸部形状构成。在实施方式3的微波加热装置的结构中,由于在斜面44的上方存在空余空间,因此能够可靠且容易地配置通过拉深加工而形成为凸部形状的匹配部60。
[0137] 如上所述,在弯曲的波导管32E的第一H面上形成有磁控管的天线42和作为向加热室33辐射微波的辐射口的开口58,在这样的结构中,能够在不对加热室33的加热分布造成影响的情况下容易且可靠地形成匹配部60,该匹配部60通过使波导管32E的壁面的一部分变形而具有预期的形状。
[0138] (实施方式4)
[0139] 实施方式4的微波加热装置具有与使用所述图1和图2进行了说明的实施方式1的微波加热装置的结构实质上相同的结构,并且实施方式4的微波加热装置使用具体数值来说明构成波导管的技术思想。
[0140] 在所述图29所示的结构的波导管1A中,从作为微波产生单元的磁控管14辐射出的微波在拐角部分发生复杂的反射而产生传送损失,从而加热效率降低,因此节能性能不好。在磁控管14的天线2插入在波导管内的情况下,一般的天线2在波导管内的长度c大约为25~30mm。关于在波导管1A中从天线2的末端到与天线2的末端对置的面(第二H面)为止的距离d大多确保在大约5mm以上,以防止放电等的发生。本申请的发明人在形成如图29所示的结构的波导管的情况下,使设置有磁控管14的天线2的微波输入部分的高度bL(第一H面与第二H面之间的距离(=c+d))为大约37mm。
[0141] 此外,在图29所示的波导管1A的结构中,为了确保用于配置电动机4的空间,本申请的发明人使设置有旋转天线11的微波输出部分的高度bS为大约16mm。因此,在本申请的发明人制造出的波导管中,微波输出部分的高度bS与微波输入部分的高度bL的比率为16mm∶37mm=1∶2.3。在使用以该比率形成的波导管的微波炉中,输出为800W时的微波的节能性能(也称为年消费效率或年耗电量)为65.02kWh/年。该数值并不是太理想的数值。
[0142] 本发明所涉及的实施方式4的微波加热装置即使在使用了弯曲的波导管的情况下,也能够实现传送损失的减小、以及加热效率和节能性能的提高。
[0143] 图8是表示作为本发明所涉及的实施方式4的微波加热装置的微波炉的概要结构的主剖视图。在图8所示的微波炉中,用于从加热室取放被加热物的门(未图示)设置于近前侧。图9是表示实施方式4的微波加热装置中的波导管附近的结构的剖视图。图10是仅表示实施方式4的微波加热装置中的波导管的立体图。
[0144] 另外,在实施方式4中,对具有与所述实施方式1的微波加热装置中所使用的结构要素实质上相同的功能的结构要素标以相同的标号,并对特征部分详细地进行说明。
[0145] 在图8中,作为实施方式4的微波加热装置的微波炉具有:磁控管31,其为微波产生单元;波导管32F,其用于传送从磁控管31辐射出的微波;加热室33,其设置于波导管32F的上部,并且来自波导管32F的微波被辐射到该加热室33中;载置台35,其固定于加热室33内,用于载置食品34等;旋转天线38、38,其配置于天线空间36,该天线空间36形成于比载置台35更靠下方的位置;作为驱动单元的电动机39、39,其用于驱动旋转天线38、
38;控制部40,其对该电动机39、39的旋转和停止进行控制;以及设定部41,其供使用者设定加热条件等。
[0146] 作为实施方式4的微波加热装置的微波炉的结构与作为所述实施方式1的微波加热装置的微波炉的结构实质上相同,因此省略详细的结构。
[0147] 以下,对在作为实施方式4的微波加热装置的微波炉中使用的波导管32F进行说明。
[0148] 波导管32F构成为:与传送方向正交的截面为长方形,并且,设有磁控管31的天线42的微波输入部分的传送方向、与设有旋转天线38、38的微波输出部分的传送方向成大致直角。波导管32F具有对置配置的一对H面(第一H面、第二H面)、和与H面正交且对置配置的一对E面(第一E面、第二E面)。
[0149] 如图9所示,波导管32F中的第一H面通过将第一板46和底板50接合而构成,所述第一板46形成供磁控管31的天线42插入的铅直面43、斜面44以及端部45的水平面,所述底板50构成加热室33中的天线空间36的底面。与所述图29和图30所示的波导管1A、1B的结构相比,实施方式4中的波导管32F形成为斜着切除波导管的拐角部分而得到的形状,其缩短了微波的传送路径。
[0150] 在第一板46中,斜面44的靠加热室侧的端部45被弯折成水平从而与底板50平行,并且该端部45构成为通过例如点焊加工、铆接加工等接合手段而与底板50接合。
[0151] 在实施方式4的微波加热装置的波导管32中,第一H面中的斜面44的弯曲开始位置Y位于在铅直方向距天线42中心的距离m为25mm的位置。与在该微波炉中使用的微波的波长(大约120mm)相比,距离m为大约1/4波长的距离。此处,所谓大约1/4波长,是指所使用的微波的波长的1/4±20%的范围内。
[0152] 此外,从弯曲开始位置Y到形成加热室33的底面的底板50为止的距离n也同样为25mm。另外,在实施方式4的波导管32F中,斜面44相对于加热室33的底面的角度为45度,但该角度只要在30度至60度的范围内即可。
[0153] 波导管32F中的第二H面通过将第二板51弯折而形成。此外,第二板51通过弯折而形成了位于第二H面的两侧的E面、以及作为波导管32的端面的短路面。
[0154] 利用图10所示的立体图,对实施方式4中的波导管32F的基本尺寸进行说明。
[0155] 在波导管32F中,设有磁控管31的天线42的微波输入部分的高度bL为32mm,设有旋转天线38的微波输出部分的高度bS为16mm。
[0156] 为了在天线42的末端和与其对置的铅直面52之间确保预期的距离以防止放电的发生,通过拉深加工而形成在第二H面的铅直面上的凸部59形成为向波导管32F外侧凸出的形状。凸部59形成为自天线42的末端起具有至少5mm的距离。
[0157] 在实施方式4的波导管32F中,宽度a(参照图10)为85mm。在波导管32F的第二H面中,在与磁控管31的天线42的末端对置的部分,凸部59形成于波导管32的宽度方向的中央。因此,尽管设置有天线42,实施方式4中的波导管32F也能够将设置有天线42的微波输入部分的高度bL设定成较小。
[0158] 下面,使用图9和图10所示的尺寸标号a、bL、bS、bA、e、f和g,对实施方式4中的波导管32F的实际的主要尺寸进行说明。a=85mm,bL=32mm,bS=16mm,bA=37mm,e=70mm,f=45mm,和g=32mm。通过这些尺寸来确定波导管32F中的拐角部分65(图9中被虚线包围的区域)的形状。
[0159] 如上构成的实施方式4的微波加热装置中的波导管32F是具有拐角部分65的结构,该拐角部分65弯曲成使设有磁控管31的天线42和旋转天线38的第一H面处于外侧、且使与第一H面对置的第二H面处于内侧。并且,波导管32F中,比拐角部分65靠加热室侧(微波输出部分)的高度bS、与比拐角部分65靠微波产生单元侧(微波输入部分)的高度bL的比率为16mm∶32mm=1∶2。
[0160] 如上所述,在图29所示的波导管1A的结构中,微波输出部分的高度bS与微波输入部分的高度bL的比率为16mm∶37mm=1∶2.3,而在实施方式4中的波导管32F的情况下,比率为1∶2,两者是不同的比率。在使用了以该比率构成的波导管32F的实施方式4的微波加热装置中,输出为800W时的微波的节能性能(也称为年消费效率或年耗电量)为58.98kWh/年。相比于使用了比率为1∶2.3的波导管1A的微波加热装置的、输出为
800W时的微波的节能性能为65.02kWh/年这一情况,实施方式4的微波加热装置格外优异。
由此可知:在波导管中,微波输出部分的高度bS/微波输入部分的高度bL这一比率优选在
1/1至1/2的范围内。
[0161] 如上所述,在波导管32F中,通过使拐角部分65的前后部分处的E面的高度的比率(微波输出部分的高度bS∶微波输入部分的高度bL这一比率)处于1∶1~2的范围内,构成了这样的结构:从微波产生单元辐射出的微波在拐角部分65处不发生复杂的反射,能够实现传送损失的减小,微波能够顺畅地传送至波导管32F的末端。其结果为,通过将以所述比率形成的波导管32F使用于微波加热装置中,能够防止加热效率的降低,能够提高节能性能。
[0162] 特别是,在实施方式4的波导管32F中,通过使微波输出部分的高度(E面的高度)bS∶微波输入部分的高度(E面的高度)bL这一比率大约为1∶2,能够使从微波产生单元辐射出的微波在拐角部分65顺畅地传送,从而实现传送损失的减小,并且,由于能够将微波输入部分的高度(E面的高度)bL在所述比率(1∶1至1∶2)的范围内设定为最大长度,所以能够将天线42的末端到与其对置的H面为止的距离设定得很大,从而能够防止天线42附近处的损失。其结果为,在实施方式4的微波加热装置中,与所述比率为1∶1的情况相比,能够防止加热效率的进一步降低,从而能够进一步提高节能性能。
[0163] 在实施方式4的波导管32F中,微波输出部分的高度(E面高度)bS被设定为16mm,该16mm的长度为该微波炉的微波的波长λ=120mm的大约1/8。此外,波导管32F中的微波输入部分的高度(E面高度)bL被设定为32mm,该32mm的长度为波长λ=120mm的大约1/4。
[0164] 在实施方式4的波导管32F中,通过以上述尺寸构成波导管32F,能够使波导管32F的E面高度bS∶波导管32F的E面高度bL这一比率处于1∶1至1∶2的范围内,并且同时满足了波导管32F的E面高度bS的条件即bS<λ/2、和波导管32F的E面高度bL的条件即bL<λ/2。因此,能够以被称为TE10模的形态可靠地传送微波,该形态是利用波导管32F实现的微波传送中最紧凑的结构。
[0165] 此外,在波导管32F的第二H面中,在与天线42的末端对置的部分形成有向外凸出的凸部59,该凸部59中的距第一H面的最大高度bA为37mm。该高度与如上所述的图29所示的波导管1A中的微波输入部分的E面高度bL相同。这样,在实施方式4的波导管32F中,构成为这样的结构:能够在天线42的末端和与该末端对置的波导管壁面之间确保预期的距离,同时能够防止波导管32F的微波输入部分的E面高度bL增大。
[0166] 在这样构成的实施方式4的波导管32F中,能够使到与天线42的末端对置的H面的壁面为止的距离增大,同时能够使波导管32F的微波输入部分的E面高度bL减小至32mm。因此,能够容易地使波导管32F的微波输出部分的E面高度bS∶波导管32F的微波输入部分的E面高度bL处于1∶1至1∶2的范围内。
[0167] 如上所述,在实施方式4的微波加热装置中,能够在防止用于导入微波的天线42处的损失的同时还防止拐角部分65的传送损失。其结果为,实施方式4的微波加热装置即便使用弯曲的波导管32F,也能够防止加热效率降低,能够提高节能性能。
[0168] 此外,在实施方式4的微波加热装置中,在拐角部65设置有用于使传送路径缩短的斜面44,因此防止了拐角部分65处的E面的大小变大。例如,所述图29所示的拐角部分处的E面的最大长度bT(从第一H面的拐角到第二H面的拐角为止的长度)实际上为40mm。实施方式4的波导管32F中的拐角部分65处的E面的长度bT较小,能够将该长度bT设定成比波导管32F的微波输入部分的E面高度bL要小。
[0169] 在这样构成的波导管32F中,能够防止成直角地弯曲的拐角部分65处的最大E面长度(bT)的增大,能够使拐角部分65处的最大E面长度(bT)接近拐角部分65前后的E面高度bS、bL。因此,在使用波导管32F的实施方式4的微波加热装置中,能够防止从微波产生单元辐射出的微波在拐角部分65处发生复杂的反射而产生传送损失,能够将微波顺畅地传送至波导管输出部分。因此,在实施方式4的微波加热装置中,能够防止加热效率的降低,能够提高节能性能。
[0170] 关于波导管32F中的第一H面的斜面44,在实施方式4中,示出了用像倒角那样的平面进行切割而成的结构,但本发明并不限定于这样的结构,也可以是圆弧加工的曲面形状。此外,波导管32F的其它的弯曲部分也能够以圆弧加工的曲面形状来构成,从而进一步抑制放电现象。
[0171] 另外,在实施方式4的微波加热装置中,对旋转天线为两个时的示例进行了说明,但旋转天线也可以为一个,或者,即使在没有旋转天线、而是构成为从设置于波导管与加热室之间的开口辐射出微波的情况下,通过使用在实施方式4中已作说明的波导管32F的结构,也能够实现同样的效果。
[0172] (实施方式5)
[0173] 图11是表示作为本发明所涉及的实施方式5的微波加热装置的微波炉中的波导管附近的剖视图。
[0174] 实施方式5的微波加热装置是设置有一个旋转天线时的结构。此外,在实施方式5的微波加热装置中,是这样的结构:波导管中的斜面形状形成得较小,磁控管31向加热室的方向接近。在以下的实施方式5的说明中,对于具有与所述实施方式1至4的微波加热装置相同的功能和结构的要素,标以相同标号并省略其说明。
[0175] 在实施方式5的微波加热装置的波导管32G中,与所述实施方式4的微波加热装置的波导管32E相比,不同的主要尺寸在于,与加热室的底面接合的波导管32G的上表面(外侧面)和作为波导管32G的一个端面55(短路面)的底面(内侧面)之间的长度e为e=54mm。该尺寸是与所述图29所示的波导管1A相同的长度。此外,斜面44在水平方向的长度g为g=10mm。所谓斜面44在水平方向的长度g,是指波导管32G的内表面中的从弯曲开始位置Y到弯曲终止位置Z为止的水平距离,该弯曲终止位置Z是斜面44的倾斜终止而变为水平的位置。
[0176] 关于如上构成的作为实施方式5的微波加热装置的微波炉,输出为800W时的微波的节能性能(也称为年消费效率或年耗电量)为57.54kWh/年。在使用了所述图29所示的结构的波导管1A的微波炉的情况下,所述节能性能为65.02kWh/年,在使用了图30所示的结构的波导管1B的微波炉的情况下,节能性能为63.73kWh/年。此外,在所述实施方式4的微波加热装置中,节能性能为58.98kWh/年。这样,实施方式5的微波加热装置表现出优异的节能性能。
[0177] (实施方式6)
[0178] 一般,为了实现节能化,波导管的小型化是用于减小波导管壁面处的损失的重要课题。此外,波导管壁面形状也是实现节能化时的重要课题。当像所述实施方式1至5中的波导管那样在波导管壁面的平坦部分形成有作为开口的结合孔37时,从波导管向加热室内传送的微波的方向发生微妙的变化。其结果为,从波导管经由旋转天线和结合孔向加热室内辐射的微波的分布发生了变化。特别是,在旋转天线为一个的情况等、波导管较短的情况下,波导管越短,则该倾向越强。因此,在例如旋转天线为一个等情况下,不能轻易地将波导管设计得很短。
[0179] 因此,考虑到了这样的形状:使作为开口的结合孔的外周部分形成为向加热室侧凸出,以构成为引导辐射出的微波,从而减小从波导管向加热室辐射出的微波的损失。图12是表示在所述实施方式1的波导管32的结构中形成有辐射引导部63的示例的剖视图,其中所述辐射引导部63通过使第一H面中的结合孔37的外周部分以向加热室侧凸出的方式鼓起而形成。如图12所示,当在结合孔37的外周部分形成有辐射引导部63的情况下,在波导管内传送的微波在到达结合孔37之前在辐射引导部63被整理。这样,当在结合孔37的外周部分形成有辐射引导部63的情况下,在结合孔37处微波的方向几乎不发生变化,由波导管形状的差异而引起的加热室内的微波分布的变化很小。
[0180] 然而,图12所示的波导管32H的结构是在结合孔37的外周部分形成很大的辐射引导部63的结构,因此存在这样的问题:构成第一H面的加热室33的底板50与第一板46的接合部分只能配置于比辐射引导部63更靠外侧的位置。图13是设置有波导管32H的加热室33的底板50的俯视图,该图13用截面表示旋转天线38的驱动轴65。在图13中,用区域A表示加热室33的底板50与第一板46之间的接合部分,用区域B、C、D表示底板50与第二板51之间的接合部分。如图13所示,加热室33的底板50与第一板46或第二板51的接合部分(区域A、B、C、D)必须配置于比结合孔37外侧的辐射引导部63更靠外侧的位置。这样形成辐射引导部63会违背波导管的小型化而使波导管变大。其结果为,在具有辐射引导部的波导管的情况下,实现波导管壁面中的传送损失的减小、进一步提高节能性能是很困难的。
[0181] 因此,本发明所涉及的实施方式6的微波加热装置提出了这样的结构:即使是在结合孔的外侧部分形成辐射引导部的波导管的结构,也能够使波导管尽可能地小型化,从而减小波导管壁面处的传送损失,并且提高节能性能。
[0182] 图14是表示作为本发明所涉及的实施方式6的微波加热装置的微波炉的概要结构的剖视图。在图14中,近前侧是设置有用于从加热室33取放作为被加热物的食品34的门的正面侧。图15是加热室33的底板50俯视图。在图15中,省略了旋转天线38,并且用截面表示该旋转天线38的驱动轴64。此外,在图15中,用区域A表示加热室33的底板50与第一板46之间的接合部分,用区域B、C、D表示底板50与第二板51之间的接合部分。
[0183] 如图14所示,关于作为实施方式6的微波加热装置的微波炉,与所述实施方式1一样,从作为微波产生单元的磁控管31辐射出的微波在波导管32J中传送,并且被引导至与波导管32J的上部连接的加热室33内。在加热室33内固定有载置台35,食品34等被载置在载置台35上。在载置台35的下方形成有设置了两个旋转天线38、38的天线空间36。在加热室33中,在底板50的距加热室33的中心大致相等距离的部位形成有两个结合孔
37、37,天线空间36内部的两个旋转天线38、38通过作为驱动单元的电动机39、39的驱动而以结合孔37、37为中心旋转。驱动旋转天线38、38的电动机39、39的旋转和停止由控制部40控制。
[0184] 此外,在作为实施方式6的微波加热装置的微波炉中设置有设定部41,该设定部41是能够供使用者根据食品和烹调内容对烹调菜单进行选择的结构。在该微波炉中,基于使用者的选择结果,控制部40控制磁控管31从而进行微波的产生和停止,并且控制部40控制电动机39、39从而控制旋转天线38、38的旋转和停止。
[0185] 下面,对在作为实施方式6的微波加热装置的微波炉中使用的波导管32J进行说明。
[0186] 实施方式6中的波导管32J是在所述实施方式1的波导管32中设置具有特殊形状的辐射引导部而构成的波导管。因此,在实施方式6的波导管32J的说明中,对与实施方式1中的波导管32不同的结构详细地进行说明,而对于重复的结构,则引用实施方式1的说明。
[0187] 实施方式6中的波导管32J与实施方式1中的波导管32同样地构成为:与传送方向正交的截面为长方形,并且,设有磁控管31的天线42的微波输入部分的传送方向、与设有两个旋转天线38、38的微波输出部分的传送方向成大致直角。波导管32J具有:作为磁场面的、对置的一对H面(第一H面、第二H面);和作为电场面的、对置的一对E面(第一E面、第二E面)。
[0188] 在实施方式6的波导管32J中,第一H面的铅直面43和斜面44由第一板46形成,第一H面的水平部分(包括辐射引导部分)由加热室33的底板50形成。在第一板46中,斜面44的靠加热室侧的端部45被弯折成水平从而与底板50接合,并且该端部45构成为通过例如点焊加工、铆接加工等接合手段而紧固于底板50。
[0189] 另一方面,第二H面通过将第二板51弯折而形成。此外,第二板51通过弯折而形成了位于第二H面的两侧的E面、以及作为波导管32F的端面的短路面55、56。
[0190] 在实施方式6的微波加热装置中,在加热室33的底板50的结合孔37、37的外侧形成有辐射引导部63、67。在图15中,形成于右侧结合孔37的外侧的第一辐射引导部63形成于结合孔37的整周的外侧,并且该第一辐射引导部63形成为向加热室侧凸出、且以结合孔37为中心呈圆环形地鼓起的形状。另一方面,图15中的形成于左侧结合孔37的外侧的第二辐射引导部67形成为使圆环形状的一部分缺失而得到的形状,并且该第二辐射引导部67形成为距加热室33的底板50与第一板46之间的接合部分即区域A较近的部分缺失而得到的形状。
[0191] 第一辐射引导部63和第二辐射引导部67具有比结合孔37要大的外形,并具有用于将波导管32J内的微波传送至加热室33的引导功能。通过在波导管32J形成第一辐射引导部63和第二辐射引导部67,构成了能够顺畅地从波导管32J向加热室33传送微波的结构。在波导管32J中,由于微波在到达各结合孔37、37之前在第一辐射引导部63和第二辐射引导部67被暂作整理,所以结合孔37、37中的微波的传送方向的变化小,微波的传送方向稳定。因此,即使波导管的形状稍作变更,加热室33内的微波分布的变化也很小,能够容易且可靠性高地进行波导管的形状变更。
[0192] 在实施方式6的微波加热装置中,由于是构成波导管32J的各板通过点焊加工或铆接加工而接合的结构,所以在图15中用接合区域A、B、C、D来表示各板的接合部分。另外,在图15的底板50的俯视图中,为了使图变得简单,省略了旋转天线38,并在结合孔37、37的中心示出驱动轴64的截面。
[0193] 如图15所示,加热室33的底板50中的被接合区域B、C、D包围的位于右侧的第一辐射引导部63具有使结合孔37的外周部分以向加热室侧顶起的方式鼓起而形成的形状,并且该第一辐射引导部63是以结合孔37为中心的大致圆环形状。即,在第一辐射引导部63的外周部分形成有接合区域B、C、D。
[0194] 另一方面,在距离接合区域A较近的第二辐射引导部67形成有切面68,第二辐射引导部67是在圆环形状中形成有缺失部分的形状。如图15所示,第二辐射引导部67不是圆环形状,而是使第二辐射引导部67的位于结合孔37左侧的一部分缺失而形成的形状,俯视呈大致D字形状。这样,第二辐射引导部67具有切面68,通过该切面68,在结合孔37的附近形成了水平面。因此,能够使第一板46与底板50之间的接合区域A接近结合孔37。与所述图12所示的结构相比,能够实现波导管的小型化。此外,在这样构成的情况下,能够使斜面44的倾斜缓和,能够顺畅地传送微波,并且能够缩短微波的传送路径、实现波导管的小型化。
[0195] 如上所述,第二辐射引导部67即使是将俯视呈圆环形状的一部切除而缺失所形成的形状,也仍维持了用于将波导管32J内的微波传送至加热室33的引导功能。
[0196] 如上所述,在本发明所涉及的实施方式6的微波加热装置中,通过在加热室33的底板50的结合孔37的外侧部分形成变形的辐射引导部,能够使接合区域A接近结合孔37。其结果为,能够实现波导管32J的小型化,因此能够实现波导管壁面处的传送损失的减小和节能性能的提高。
[0197] 此外,在实施方式6的微波加热装置中,由于将第二辐射引导部67的形状形成为俯视呈D字形,所以能够使接合区域A接近至D字形状的直线部分的边缘部。一般,微波炉用的波导管的与传送方向正交的截面为长方形,因此使该长方形的一条边延伸设置而形成为接合部分的接合区域为大致长方形,能够容易地接近至D字的直线部分的边缘部。
[0198] 另外,作为实施方式6的微波加热装置的变形例,当在辐射引导部对称地形成多个切面时,有时能够实现波导管中的微波分布的均匀化。例如,以在图15所示的第二辐射引导部67处在结合孔37的左侧部分形成有切面68的例子进行了表示,但也可以进一步在结合孔37的右侧部分形成切面。这样,即使在附近没有连接区域的情况下,也可以在辐射引导部形成切面从而作为微波分布的调整和匹配部发挥功能。这样在对称位置形成多个切面具有以下效果:容易使波导管内的结合孔附近的微波分布和加热室内的结合孔附近的微波分布对称,不易使微波分布偏倚。
[0199] (实施方式7)
[0200] 图16是表示作为本发明所涉及的实施方式7的微波加热装置的微波炉中的波导管附近的剖视图。图17是实施方式7的微波加热装置中的底板的俯视图。在图17中,省略了旋转天线,并且用截面示出了该旋转天线的驱动轴。在实施方式7的说明中,对于具有与上述实施方式中的要素相同的功能和结构的要素,标以相同的标号并省略其说明。
[0201] 实施方式7的微波加热装置为设有一个旋转天线38的情况。因此,配置旋转天线38的、加热室33的底板50上的结合孔37为一个。
[0202] 在实施方式7的微波加热装置中,与所述实施方式6的微波加热装置相同,在底板50的结合孔37的外侧形成有辐射引导部70。如图16和图17所示,辐射引导部70形成为以结合孔37为中心向加热室侧凸出而鼓起的形状,但在对称的位置具有两个切面71、72。
在图17中,用区域A表示加热室33的底板50与第一板46的接合部分,用区域B、C、D表示底板50与第二板51的接合部分。
[0203] 如图17所示,在实施方式7的微波加热装置中,在底板50的辐射引导部70中,两个切面71、72形成于对置的位置。在图17中,辐射引导部70中的右侧的第一切面71形成为接近区域C,该区域C是将第二板51中的微波输出部分的与接近旋转天线38的端面(短路面)56相连的部分同加热室33的底板50接合起来的区域。另一方面,在图17中,辐射引导部70中的左侧的第二切面72形成为接近区域A,该区域A是将第一板46中的与斜面44相连的端部45同底板50接合起来的区域。
[0204] 如图17所示,辐射引导部70不是圆环形状,而是在形成于结合孔37周围的辐射引导部70的右侧部分和左侧部分形成了切面71、72而得到的形状。这样,辐射引导部70在左侧部分和右侧部分在结合孔37附近形成为水平面,因此能够使第一板46与底板50的接合区域A以及第二板与底板50的接合区域C接近结合孔37。
[0205] 如上所述,即使辐射引导部70形成为使俯视呈圆环形状的一部分被切除而缺失的形状,也能够维持用于将波导管32K内的微波传送至加热室33的引导功能。
[0206] 在实施方式7的微波加热装置中,与所述图6所示的实施方式2的微波加热装置相同,在斜面44的至少一部分设置有通过拉深加工进行变形而构成的匹配部60。这样,在实施方式7的微波加热装置中,由于将匹配部60形成于波导管32K的斜面44,所以能够不对其它的结构物产生影响地设置匹配部60。此外,在实施方式7的微波加热装置中,由于将匹配部60形成于斜面44,所以构成为不会改变加热室33的形状,从而不会对加热分布产生影响。
[0207] 如上所述,在本发明所涉及的实施方式7的微波加热装置中,通过在加热室33的底板50的结合孔37的外侧部分形成变形的辐射引导部70,能够使接合区域A、C接近结合孔37。其结果为,能够实现波导管32K的小型化,因此能够实现波导管壁面处的传送损失的减小以及节能性能的提高。另外,实施方式7的微波加热装置能够独立地使加热分布和匹配状态最优化,构成了容易设计的结构。
[0208] (实施方式8)
[0209] 在以下说明的实施方式8至实施方式13的微波加热装置中,提供能够实现波导管的节能化、并且能够进一步抑制波导管内的放电现象的发生、且安全性和可靠性高的微波加热装置。
[0210] 首先,对现有的微波加热装置中用于减少产生于波导管的放电现象的机构进行说明。
[0211] 图18是表示针对所述图29所示的波导管设置有冷却机构的微波加热装置的波导管附近的剖视图。
[0212] 如图18所示,在波导管1A的E面(与图18的纸面平行的面)设置有冲孔23,从一个冷却扇22送来的风对磁控管14进行冷却,并且风也被从冲孔23送至波导管1A内部从而直接冷却磁控管14的天线2。通过直接冷却天线2,抑制了强电场容易集中的天线2的温度的上升,从而抑制了因局部的异常加热而引起的放电现象的发生。
[0213] 在图18所示的波导管1A中,第一H面5通过将第一板15与底板13连接起来而构成,在所述第一板15上安装有磁控管14且插入有天线2,所述底板13形成加热室的底面。此外,波导管1A的第二H面6由第二板16构成。第二板16通过弯折,不仅形成了第二H面6,而且形成了作为波导管1A的两端面的短路面9、10以及将第一H面5和第二H面6之间连接起来的作为两侧面的第一E面和第二E面。加热室底面的底板13、第一板15和第二板16通过点焊加工或者铆接加工而接合,例如在图18中标号17、18、19所示的部分为接合部分。在将底板13与第一板15接合的接合部分19中,为了使接合变得容易,如图18所示,将第一板15的上端以处于波导管1A的外侧的方式向左侧弯折,从而将第一板15的上端形成为与形成加热室底面的底板13平行。
[0214] 在波导管1A中,在底板13的、接近作为成为微波输出部分的端面的短路面9的位置,形成有结合孔20。在结合孔20中插入有能够旋转的旋转天线11的驱动轴,旋转天线20通过经由驱动轴连接的作为驱动单元的电动机4而旋转。
[0215] 在如上所述地构成的微波加热装置中,从磁控管14的天线2向波导管内输入的微波在波导管1A内传送,并从旋转天线11向加热室内辐射。
[0216] 在图18中,用虚线表示冷却风扇22,该冷却风扇22是在纸面上配置于波导管1A的里侧的螺旋桨式风扇。冷却风扇22冷却整个磁控管14,并且还将风经由设置于波导管1A的第一E面(在纸面上配置于波导管1A的里侧、且与纸面平行的面)上的冲孔23送至波导管1A,从而直接冷却天线2。被送至波导管1A内的冷却空气通过在与第一E面对置的第二E面或作为波导管1A的一个端面的短路面10上设置冲孔而被排出。
[0217] 图18所示的波导管1A的结构为一般的结构,波导管1A的宽度a(参照图28)为85mm,天线2的末端部分的直径为14mm。由于天线2配置于波导管1A的宽度方向的中央,所以从天线2的末端部分的外表面到E面(形成有冲孔的面)为止的距离为35.5mm(=(85-14)/2),比所使用的微波的波长(大约120mm)的1/4(大约30mm)要大。
[0218] 在如上构成的现有的微波加热装置中,在冷却条件差的情况下,存在这样的危险性:在作为微波产生单元的磁控管13的天线2与位置距离天线2在1/4波长以内的波导管壁面之间产生放电现象。例如,在图18所示的波导管1A中,在第二H面6的弯曲部分P以及与该弯曲位置P对置的第一H面5中的第一板15的对置位置K附近等容易产生火花。经本申请的发明人用实验进行验证,这样的容易产生火花的部位是距离天线2、特别是距离位于天线2的末端部分的金属制的帽26大约28mm的位置。根据该实验,在图18所示的波导管结构中,箭头27和箭头28所示的距离为大约28mm。箭头27所示的距离是从帽26到第一H面5中的对置位置K为止的最短距离。箭头28所示的距离是从帽26到第二H面6中的对置位置P为止的最短距离。因此,在距天线2的距离比微波的波长(大约120mm)的
1/4(大约30mm)稍短的位置处产生了作为放电现象的火花。为了避免这样的火花,考虑了增强冷却风扇22的能以提高条件冷却条件、或者降低磁控管14的输出等方法。但是,在这样的应对方法中,会产生导致成本上升、或者性能下降等其他的问题,因而不是理想的应对方法。
[0219] 在本发明所涉及的实施方式8至实施方式13中,对这样的微波加热装置进行说明:该微波加热装置能够实现波导管的节能化,并且抑制作为微波产生单元的磁控管的天线与位置距该天线在微波的1/4波长以内的波导管壁面之间的放电现象的发生,而且安全性高且容易设计。
[0220] 图19是表示作为本发明所涉及的实施方式8的微波加热装置的微波炉的概要结构的图,图19是从正面侧观察该微波炉的剖视图。在图19所示的微波炉中,用于从加热室取放被加热物的门(未图示)设置于近前侧。图20是表示实施方式8的微波加热装置中的波导管附近的剖视图。另外,在以下的实施方式8的说明中,对于具有与前述实施方式的微波加热装置实质上相同的功能和结构的要素,标以相同标号进行说明。
[0221] 实施方式8的微波加热装置构成为:从作为微波产生单元的磁控管31辐射出的微波在波导管32L中传送,并经由2个旋转天线38、38向加热室33内辐射。在加热室33的内部设置有用于载置食品34等的载置台35。在载置台35的下侧形成有用于配置旋转天线38、38的天线空间36。在天线空间36的底面侧、且在成为波导管32的H面的底板50上,形成有供旋转天线38、38的驱动轴插入的结合孔37、37。作为各旋转天线38、38的驱动单元的电动机39、39构成为经由驱动轴使各旋转天线38、38旋转。根据由使用者在设定部41中设定的条件,由控制部40来控制电动机39、39的旋转动作。
[0222] 以下,对作为实施方式8的微波加热装置的微波炉中使用的波导管32L进行说明。
[0223] 波导管32L构成为:与传送方向正交的截面为长方形,设置有磁控管31的天线42的微波输入部分的传送方向与设置有旋转天线38、38的微波输出部分的传送方向成大致直角。波导管32L具有作为磁场面的对置的一对H面(第一H面、第二H面)和作为电场面的对置的一对E面(第一E面、第二E面)。
[0224] 如图20所示,第一H面由以下部分构成:插入有磁控管31的天线42的铅直面43、斜面44、以及天线空间36的底板50的一部分。第二H面由以下部分构成:铅直面52,该铅直面52具有凸部59,该凸部59通过使该铅直面52的与位于磁控管31的天线42末端的帽81对置的部分鼓起而形成;以及水平面54,该水平面54与驱动旋转天线38、38的电动机39、39连接。
[0225] 在实施方式8的波导管32L中,如图20所示,第一H面的铅直面43和斜面44由第一板46形成,第一H面的水平面47由底板50形成。在第一板46中,斜面44的靠加热室侧的端部45被弯折成水平从而与底板50平行,并且该端部45构成为通过例如点焊加工、铆接加工等接合手段而紧固于底板50。
[0226] 另一方面,第二H面通过将第二板51弯折而形成。此外,第二板51通过弯折而形成了位于第二H面的两侧的E面、以及作为波导管32L的两端面的短路面55、56。
[0227] 斜面44形成为将波导管32L的第一H面中的、设置有磁控管31的天线42的微波输入部分、与设置有旋转天线38、38的微波输出部分之间连接起来的拐角部分。与所述图29和图30所示的波导管1A、1B的结构相比,实施方式8中的波导管32L形成为斜着切除波导管中的拐角部分而得到的形状,从而缩短了微波的传送路径。
[0228] 在实施方式8的微波加热装置的波导管32L中,第一H面中的斜面44的弯曲开始位置Y(参照图20)在铅直方向上距天线42中心的距离m为大约25mm。与在该微波炉中使用的微波的波长(大约120mm)相比,距离m为大约1/4波长的距离。另外,此处所谓大约1/4波长,是指所使用的微波的波长的1/4±20%的范围内。此外,从弯曲开始位置Y到形成加热室33的底面的底板50为止的距离n也同样为大约25mm。在实施方式8的波导管32L中,斜面44相对于加热室33的底面的角度为大约45度,但该角度是优选在30度至60度的范围内的角度。
[0229] 关于实施方式8的微波加热装置中的波导管32L的具体尺寸,由于图19和图20均为在波导管32L的H面的中心处剖切的剖视图,所以没有进行图示,但波导管32L的宽度(图28中宽度a所示的尺寸)为大约85mm。此外,关于波导管32H的高度(图28中幅度b所示的尺寸),设置有磁控管31的天线42的微波输入部分的高度(图20中bL所示的高度)为大约31mm,设置有旋转天线38的微波输出部分的高度(图20中bS所示的高度)为大约16.5mm。
[0230] 在实施方式8的微波加热装置中,如图20所示,在构成第一H面的斜面44上形成有多个作为防止放电用孔的冲孔80A、80B、80C。以使离天线42最近的冲孔80A与天线42之间的距离比所使用的微波的波长的1/4要短的方式,配置斜面44中的冲孔80A。
[0231] 在实施方式8的微波加热装置中,在天线42的末端部分设置有金属制的帽81。因此,天线42与冲孔80A、80B、80C之间的最短距离实质上是从帽81到冲孔80A为止的最短距离。在实际的微波炉的具体尺寸中,从帽81到冲孔80A为止的最短距离(图20中的箭头82)为27mm,从帽81到冲孔80B为止的最短距离(图20中的箭头83)为29mm,从帽81到冲孔80C为止的最短距离(图20中的箭头84)为32mm。因此,在该微波炉中,天线42与冲孔80A、80B、80C之间的最短距离为27mm,该最短距离在波长的1/4(大约30mm)以内。此外,冲孔80A、80B、80C形成在波长的1/4±10%的范围内,只要在波长的1/4±20%的范围内均为优选的。
[0232] 在如上所述地构成的实施方式8的微波加热装置中,在磁控管31的天线42的上方位置形成有作为防止放电用孔的冲孔80A、80B、80C。冲孔80A、80B、80C在对第一板46进行冲压加工时形成,波导管32L构成为在该加工时产生的飞边的凸出方向朝向波导管32L的外侧方向(图20中的左上方向)。
[0233] 另外,在图20的剖视图中,在斜面44上示出了3个冲孔,但在本发明中并不限定于该个数。此外,在波导管32L的宽度方向(与图20的纸面正交的方向)上也形成有多个冲孔。在实施方式8的波导管32L中,虽然未图示,但配置有7列冲孔,因此在斜面44上形成有3个×7列=21个冲孔。此外,在实施方式8的波导管32L中,冲孔的直径为2.5mm,但只要是小到微波不会泄漏到外部的程度的形状即可,直径可以大到10mm左右。
[0234] 如上所述,在实施方式8的微波加热装置中,在距离天线42在使用频率的波长(大约120mm)的1/4以内的波导管壁面的斜面44上形成有放电防止用的冲孔。如果认为在传送微波的波导管32L内产生驻波,则天线42的位置位于驻波的波腹(电场强度最大的位置),与天线42相距1/4波长的位置位于驻波的波节(电场强度最小的位置)。因此,由于两者之间的电位差始终很大,所以两者存在容易产生火花的位置关系,尽管如此,通过在与天线42相距1/4波长以内的位置形成冲孔,在该冲孔的位置不会产生电场,因此构成了不易产生火花的结构。其结果为,实施方式8的微波加热装置成为抑制了放电现象的安全性高的加热装置,且成为容易进行用于确保安全性的设计的结构。
[0235] 在实施方式8的微波加热装置中,虽然在天线42的末端部分设置有金属制的帽81,但仅通过在距离该帽81在1/4波长以内的位置形成防止放电用孔,就能够构成为特别是在金属制的帽81与波导管壁面之间不易产生火花的结构。因此,实施方式8的微波加热装置是能够容易地设计安全性高的加热装置的结构。
[0236] 如上所述,在实施方式8的微波加热装置中,构成为在比磁控管31的天线42靠上方的位置配置有防止放电用孔。一般认为在产生作为放电现象的火花之前电场集中于该部分而使该部分的温度上升,通过防止其温度上升,能够抑制火花的产生。因此,在实施方式8的微波加热装置的结构中,因天线42的温度上升而产生的波导管内的热被从防止放电用孔释放至外部,因此波导管内的热不会滞留于辐射天线的上方,能够防止波导管内部的局部达到异常高的温度,构成了不易产生放电现象的结构。其结果为,实施方式8的微波加热装置是抑制了放电现象的产生、安全性高且实现了节能化的加热装置。
[0237] 在实施方式8的微波加热装置中,构成为使形成作为防止放电用孔的冲孔时产生的飞边的凸出方向朝向波导管32L的外侧(图20中的左上方向)。一般,电场容易集中于边缘,但在形成冲孔时产生于该孔的外周的飞边所形成的边缘只存在于波导管32L的外侧,因此波导管内电场不会集中于冲孔附近。因此,在这一点上,实施方式8的微波加热装置也是抑制了放电现象的产生的结构,为容易设计且安全性高的加热装置。
[0238] 另外,在实施方式8的微波加热装置中,以排列有多个防止放电用孔的示例进行了说明,但本发明并不限定于该结构,即使是在斜面44上形成有1个孔的情况下,也能够获得放电现象的抑制效果。但是,为了防止电波从波导管32L向外部泄漏,将冲孔的直径形成得太大会存在问题。因此,如果将具有多个冲孔的列排成多列,则成为具有能够在大范围内有效地释放波导管内的热的效果的结构。
[0239] 例如,关于1个冲孔的直径,在波导管壁面的厚度为1mm以下的情况下,最大也只能优选为直径10mm以下。但是,在向外形成有飞边的情况下,实质上能够获得与板厚变厚时相同的效果,因此在飞边的凸出高度为5mm左右的情况下,能够使冲孔的直径增大至最大20mm左右。在实施方式8中,用形成有直径为2.5mm的圆形冲孔的示例进行了说明,但在本发明中不必将冲孔的形状限定为圆形,也可以是四边形孔形状、或狭缝那样的细长孔形状,只要是能够使热气通过的贯通孔即可,并没有限定形状。
[0240] 在实施方式8中,将形成于斜面44的防止放电用孔表现为冲孔,但并不限定孔的形成工序。该冲孔并不仅仅是通过对无孔金属板实施冲压加工来机械式地形成的孔,只要是能够形成于波导管壁面的孔,不论是采用何种方法形成的孔,都能够获得同样的效果,都包含在本发明中。
[0241] (实施方式9)
[0242] 图21是表示作为本发明所涉及的实施方式9的微波加热装置的微波炉中的波导管附近的剖视图。实施方式9的微波加热装置是旋转天线38为1个的情况,是波导管32M中的传送距离很短的结构。在实施方式9的微波加热装置中,在设置有磁控管31的天线42的第一H面的铅直面43,形成有多个作为防止放电用孔的冲孔85A、85B、85C。此外,在与第一H面对置的第二H面中的、作为弯曲部分的弯曲位置P,形成有作为防止放电用孔的冲孔86。
[0243] 另外,在实施方式9的微波加热装置中,对于具有与上述实施方式中的结构要素实质上相同的功能的要素,标以相同标号进行说明。以下,对实施方式9的微波加热装置的详细结构进行说明。
[0244] 在图21中,用虚线表示冷却风扇22,该冷却风扇22是在纸面上配置于波导管32M的里侧的螺旋桨式风扇。冷却风扇22冷却整个磁控管31,并且还将冷却空气经由设置于波导管32M的第一E面(在图21的纸面上配置于波导管32M的里侧、且与纸面平行的面)上的冲孔23送至波导管32M内,从而直接冷却天线42及其帽81。被送至波导管32M内的冷却空气在形成于与第一E面对置的第二E面(在图21的纸面上位于波导管32M的近前侧、且与纸面平行的面)的冲孔中被排出。此外,在实施方式9的微波加热装置中,构成为:在波导管32M的第二H面的作为弯曲部分的弯曲位置P处,也形成有作为通气孔的冲孔86,用于将冷却后的空气排出。另外,也可以构成为在波导管32M的作为微波输入部分端面的短路面51上设置冲孔以排出冷却空气。
[0245] 如图21所示,在实施方式9的微波加热装置的波导管32M中,冲孔85A、85B、85C形成于与磁控管31连接的第一板46的铅直面43。实施方式9的微波加热装置的波导管32M中的具体尺寸如下所述。
[0246] 从设置于磁控管31的天线42末端的帽81到最近的冲孔85A为止的距离为24mm。从帽81到冲孔85B为止的距离为26mm,从帽81到冲孔85C为止的距离为28mm。这样,从帽81到冲孔85A、85B、85C为止的距离在任意情况下均为波长(大约120mm)的1/4以内的距离。此外,形成于第二H面的冲孔86形成于第二H面的弯曲位置P,从帽81到冲孔86为止的距离为28mm,是处于波长(大约120mm)的1/4以内的距离。
[0247] 在实施方式9的微波加热装置的波导管32M中,由冷却风扇22产生的冷却空气从形成于E面的大量的冲孔23进入波导管32M内。但是,形成在波导管32M的第一H面的铅直面43上的冲孔85A、85B、85C被磁控管31堵塞,因此冷却空气不会经由这些冲孔85A、85B、85C而进出。
[0248] 在第一H面的铅直面43中,通过在距离天线42在1/4波长以内的位置形成多个作为防止放电用孔的冲孔85A、85B、85C,第一H面中的、距离天线42在1/4波长以内的铅直面43形成为凹凸形状,在该区域中,形成了更不易产生放电现象的结构。因此,实施方式9的微波加热装置是安全性高且容易设计的加热装置。
[0249] (实施方式10)
[0250] 图22是表示作为本发明所涉及的实施方式10的微波加热装置的微波炉的概要结构的主剖视图。在图22所示的微波炉中,用于从加热室取放被加热物的门(未图示)设置于近前侧。图23是表示实施方式10的微波加热装置中的波导管附近的剖视图。
[0251] 实施方式10的微波加热装置具有与使用所述图19和图20进行了说明的实施方式8的微波加热装置的结构实质上相同的结构。在实施方式10的微波加热装置中,如图22和图23所示,在构成第一H面的斜面上形成有多个作为防止放电用孔的冲孔87A、87B、87C,该实施方式10的微波加热装置的结构与所述实施方式8的结构实质上相同。在实施方式10的微波加热装置中,关于形成冲孔87A、87B、87C的位置的观点与实施方式8的微波加热装置不同。因此,在实施方式10中,对具有与所述实施方式8的微波加热装置中使用的结构要素实质上相同的功能的要素标以相同标号,并对特征部分详细地进行说明。
[0252] 实施方式10的微波加热装置构成为:从磁控管31辐射出的微波在波导管32N中传送,并经由2个旋转天线38、38向加热室33内辐射。在加热室33的内部设置有用于载置食品34等的载置台35。在载置台35的下侧形成有用于配置旋转天线38、38的天线空间36。在天线空间36的底面侧、且在成为波导管32的H面的底板50的水平面47上,形成有供旋转天线38、38的驱动轴插入的结合孔37、37。作为各旋转天线38、38的驱动单元的电动机39、39构成为经由驱动轴使各旋转天线38、38旋转。根据由使用者在设定部41中设定的条件,由控制部40来控制电动机39、39的旋转动作。
[0253] 以下,对作为实施方式10的微波加热装置的微波炉中使用的波导管32N进行说明。
[0254] 波导管32N构成为:与传送方向正交的截面为长方形,设置有磁控管31的天线42的微波输入部分的传送方向与设置有旋转天线38、38的微波输出部分的传送方向成大致直角。波导管32N具有作为磁场面的对置的一对H面(第一H面、第二H面)和作为电场面的对置的一对E面(第一E面、第二E面)。
[0255] 如图23所示,第一H面由以下部分构成:插入有磁控管31的天线42铅直面43、斜面44、以及加热室33的天线空间36的底板50的一部分。第二H面由以下部分构成:铅直面52,该铅直面52具有凸部59,该凸部59通过使该铅直面52的与磁控管31的天线42的末端对置的部分鼓起而形成;以及水平面54,该水平面54与驱动旋转天线38的电动机39连接。
[0256] 在实施方式10的波导管32N中,如图23所示,第一H面的铅直面43和斜面44由第一板46形成,第一H面的水平面47由底板50形成。
[0257] 另一方面,第二H面通过将第二板51弯折而形成。此外,第二板51通过弯折形成了位于第二H面的两侧的E面、以及作为波导管32N的两端面的短路面55、56。
[0258] 斜面44形成为将波导管32N的第一H面中的、设置有磁控管31的天线42的微波输入部分、与设置有旋转天线38、38的微波输出部分之间连接起来的拐角部分。
[0259] 在实施方式10的微波加热装置的波导管32N中,第一H面中的斜面44的弯曲开始位置Y是在铅直方向上距天线42中心的距离m为大约25mm的位置。与在该微波炉中使用的微波的波长(大约120mm)相比,距离m为大约1/4波长的距离。此处,所谓大约1/4波长,是指所使用的微波的波长的1/4±20%的范围内。此外,从弯曲开始位置Y到形成加热室33的底面的底板50为止的距离n也同样为大约25mm。另外,在实施方式10的波导管32N中,斜面44相对于加热室33的底面的角度为45度,但该角度只要在30度至60度的范围内即可。
[0260] 关于实施方式10的微波加热装置中的波导管32N的具体尺寸,波导管32N的宽度(图28中宽度a所示的尺寸)为大约85mm。此外,关于波导管32N的高度(图28中幅度b所示的尺寸),设置有磁控管31的天线42的微波输入部分的高度(图23中bL所示的高度)为大约31mm,设置有旋转天线38的微波输出部分的高度(图23中bS所示的高度)为大约16.5mm。
[0261] 在实施方式10的微波加热装置中,构成为波导管32N中的微波输入部分的传送方向与微波输出部分的传送方向正交的结构,在该结构的拐角部分形成有作为防止放电用孔的冲孔87A、87B、87C。在实施方式10的微波加热装置中,波导管32N的拐角部分的定义如下。
[0262] 波导管32N中的拐角部分包括存在于第一区域内(图23中以虚线圆E表示的区域内)的波导管壁面,该第一区域由以第一弯曲位置Y为中心以微波波长(大约120mm)的1/4的长度为半径的圆包围而成,该第一弯曲位置Y是构成第一H面的铅直面43与斜面44之间的弯曲部分。此外,波导管32N中的拐角部分包括存在于第二区域内(图23中以虚线圆F表示的区域内)的波导管壁面,该第二区域由以第二弯曲位置Z为中心以微波波长(大约120mm)的1/4的长度为半径的圆包围而成,该第二弯曲位置Z是构成第一H面的斜面44和与底板50接合的端部45之间的弯曲部分。另外,波导管32N中的拐角部分包括存在于第三区域内(图23中以虚线圆G表示的区域内)的波导管壁面,该第三区域由以第三弯曲位置P为中心以微波波长(大约120mm)的1/4的长度为半径的圆包围而成,该第三弯曲位置P是构成第二H面的铅直面52与水平面54之间的弯曲部分。并且,波导管32N中的拐角部分包括存在于第四区域内(图23中以虚线圆H表示的区域内)的波导管壁面,该第四区域由以位置Q为中心以微波波长(大约120mm)的1/4的长度为半径的圆包围而成,该位置Q是斜面44与从第二H面中的第三弯曲位置P垂向对置的斜面44的垂线相交的位置。
[0263] 实施方式10中的作为防止放电用孔的所有的冲孔87A、87B、87C均配置在如上所述地定义的波导管32N的拐角部分的区域内。特别是,在实施方式10的微波加热装置中,在设置有磁控管31的天线42、且形成有旋转天线38用的结合孔37的第一H面中,作为防止放电用孔的冲孔87A、87B、87C形成于构成该第一H面的斜面44。
[0264] 在实施方式10的微波加热装置中,构成为:使形成冲孔时产生的飞边的凸出方向朝向波导管32N的外侧(图23中的左上方向)。因此,实施方式10的微波加热装置是抑制了放电现象的产生的结构,是容易设计且安全性高的加热装置。
[0265] 另外,在图23的剖视图中,在斜面44上示出了3个冲孔87A、87B、87C,但本发明并不限定于该个数。此外,在波导管32N的宽度方向(与图23的纸面正交的方向)上也形成有多个冲孔。在实施方式10的波导管32N中,虽然未图示,但配置有7列冲孔,因此在斜面44上形成有3个×7列=21个冲孔。此外,在实施方式10的波导管32N中,冲孔的直径为
2.5mm,但只要是小到微波不会泄漏到外部的程度的形状即可,直径可以大到10mm左右。
[0266] 如上所述,关于实施方式10的微波加热装置,在弯曲的波导管32N中构成为:在其拐角部分配置有作为防止放电用孔的冲孔87A、87B、87C。在实施方式10的波导管32N的结构中,为这样的结构:电场集中于拐角部分、特别是第二H面的第三弯曲位置P与其对置位置(例如,图23中标号Q所示的位置)之间,容易产生火花。但是,实施方式10中的波导管32N尽管具有这样的结构,但在拐角部分形成有多个防止放电用孔,所以在该孔部分不会产生电场,因此成为不易产生火花的结构。因此,实施方式10的微波加热装置具有尽管设计容易但能够确保高安全性的优异的结构。
[0267] 在实施方式10的微波加热装置中,如上所述,形成防止放电用孔的拐角部分是由分别以弯曲位置Y、Z、P和对置位置Q为中心、以微波波长的1/4的长度为半径的圆围绕而成的区域,在这些区域内形成有防止放电用孔。在实施方式10的微波加热装置中,在容易产生火花的波导管内壁的拐角部分形成有防止放电用孔,在形成有孔的部分不产生电场,因此不易产生放电现象,实施方式10的微波加热装置是安全性高的加热装置。
[0268] 在实施方式10的微波加热装置中,波导管32N具有对置的一对H面(第一H面、第二H面)和对置的一对E面(第一E面、第二E面),弯曲的波导管32N是以使第一H面成为外侧部分、使第二H面成为内侧部分的方式弯折而成的结构。在这样构成的弯曲的波导管32N中,与作为内侧部分的第二H面中的拐角部分相比,作为外侧部分的第一H面中的拐角部分具有能够自由地选择开设冲孔的位置、且设计更加容易的效果。
[0269] 另外,在这样构成的弯曲的波导管32N中,构成为在作为外侧部分的第一H面上形成有防止放电用孔。在以TE10模来传送微波的波导管中,仅在第一H面和第二H面之间产生电场。在实施方式10的微波加热装置的结构中,构成为这样的结构:在实际上产生电场的H面上形成有作为防止放电用孔的冲孔87A、87B、87C,由于在孔部分不产生电场,因此不易产生火花。因此,实施方式10的微波加热装置是容易进行用于确保安全性的设计的结构。
[0270] 此外,在实施方式10的微波加热装置中构成这样的结构:第一H面在拐角部分具有用于缩短传送路径的斜面44,在斜面44形成有防止放电用孔。在这样构成的微波加热装置中,由于第一H面的斜面44与第二H面之间的距离很近,所以容易形成易产生火花的结构。但是,在实施方式10的波导管32N中,通过在斜面44形成防止放电用孔,在孔部分不产生电场,因此不易产生火花,能够容易地进行用于确保安全性的设计。
[0271] 另外,作为防止放电用孔的冲孔87A、87B、87C的飞边方向构成为朝向波导管32N的外侧(图23中的左上方向)。因此,抑制了电场集中于波导管32内部的现象,形成了不易产生火花的结构。
[0272] 另外,在实施方式10的微波加热装置中,用排列有多个作为防止放电用孔的冲孔的示例进行了说明,但本发明并不限定于该结构,即使是在斜面44上形成有1个孔的情况下,也能够获得效果。但是,为了防止电波从波导管32N向外部泄漏,不宜将冲孔的直径形成得太大。因此,如果将具有多个冲孔的列排成多列,则成为具有能够在大范围内有效地释放波导管内的热的效果的结构。
[0273] 在实施方式10中,将形成于斜面44的孔表现为冲孔,但并不限定孔的形成工序。该冲孔并不限定于通过对无孔金属板实施冲压加工而机械式地形成的孔,只要是能够形成于波导管壁面的孔,不论是采用何种方法形成的孔,都能够获得同样的效果,都包含在本发明中。
[0274] (实施方式11)
[0275] 图24是表示作为本发明所涉及的实施方式11的微波加热装置的微波炉中的波导管附近的剖视图。实施方式11的微波加热装置是旋转天线38为1个的情况,是波导管32P中的传送距离短的结构。
[0276] 实施方式11的微波加热装置具有与使用所述图21进行了说明的实施方式9的微波加热装置的结构实质上相同的结构。在实施方式11的微波加热装置中,如图24所示,在构成第一H面的铅直面43上形成有多个作为防止放电用孔的冲孔85A、85B、85C,并且在第二H面的弯曲位置P形成有作为防止放电用孔的冲孔86。这样,实施方式11的微波加热装置的结构与所述实施方式9的结构实质上相同。在实施方式11的微波加热装置中,关于形成冲孔85A、85B、85C的位置的观点与实施方式9的微波加热装置不同。因此,在实施方式11中,对具有与所述实施方式9的微波加热装置中使用的结构要素实质上相同的功能的要素标以相同标号,并对特征部分详细地进行说明。
[0277] 实施方式11的微波加热装置中的特征在于:在波导管32P呈直角地弯曲的结构中,在拐角部分形成有防止放电用的冲孔85A、85B、85C、86。实施方式11的微波加热装置中的波导管32P的拐角部分的定义如下。
[0278] 波导管32P中的拐角部分包括存在于第一区域内(图24中以虚线圆E表示的区域内)的波导管壁面,该第一区域由以第一弯曲位置Y为中心以微波波长的1/4的长度为半径的圆包围而成,该第一弯曲位置Y是构成第一H面的铅直面43与斜面44之间的弯曲部分。此外,波导管32P中的拐角部分包括存在于第二区域内(图24中以虚线圆F表示的区域内)的波导管壁面,该第二区域由以第二弯曲位置Z为中心以微波波长的1/4的长度为半径的圆包围而成,该第二弯曲位置Z是构成第一H面的斜面44与接合于底板50的端部45之间的弯曲部分。另外,波导管32P中的拐角部分包括存在于第三区域内(图24中以虚线圆G表示的区域内)的波导管壁面,该第三区域由以第三弯曲位置P为中心以微波波长的1/4的长度为半径的圆包围而成,该第三弯曲位置P是构成第二H面的铅直面52与水平面54之间的弯曲部分。
[0279] 并且,波导管32P中的拐角部分包括存在于第四区域内(图24中以虚线圆L表示的区域内)的波导管壁面,该第四区域由以对置位置J为中心以微波波长的1/4的长度为半径的圆包围而成,该对置位置J是水平面47与从第二H面中的第三弯曲位置P垂向对置的第一H面中的水平面47的垂线相交的位置。另外,波导管32P中的拐角部分包括存在于第五区域内(图24中以虚线圆M表示的区域内)的波导管壁面,该第五区域由以对置位置K为中心以微波波长的1/4的长度为半径的圆包围而成,该对置位置K是铅直面43与从第二H面中的第三弯曲位置P垂向对置的第一H面中的铅直面43的垂线相交的位置。
[0280] 实施方式11中的作为防止放电用孔的所有的冲孔85A、85B、85C均配置在如上所述地定义的波导管32P的拐角部分的区域内。特别是,在实施方式11的微波加热装置中,在设置有磁控管31的天线42的第一H面的铅直面43上形成有作为防止放电用孔的冲孔85A、85B、85C。
[0281] 在实施方式11的微波加热装置中,防止放电用孔形成于第三区域和第五区域的范围内,且全都配置于拐角部分内,其中,所述第三区域是由以第二H面的第三弯曲位置P为中心、以波长的1/4的长度为半径的圆包围而成的区域,所述第五区域是由以位于第一H面的铅直面43上的对置位置K为中心、以波长的1/4的长度为半径的圆包围而成的区域。如上所述,在实施方式11的微波加热装置中,在距离容易产生放电现象的部位半径为微波波长的1/4的长度的区域内,形成有作为不易产生放电的孔部分的防止放电用孔。特别是,在实施方式11的微波加热装置中,由于在波导管32P的第一H面和第二H面这两个面上形成有防止放电用孔,所以能够进一步抑制放电现象,并且容易进行用于确保安全的设计。
[0282] (实施方式12)
[0283] 图25是表示作为本发明所涉及的实施方式12的微波加热装置的微波炉的概要结构的主剖视图。在图25所示的微波炉中,用于从加热室取放被加热物的门(未图示)设置于近前侧。图26是表示实施方式12的微波加热装置中的波导管附近的剖视图。
[0284] 实施方式12的微波加热装置具有与使用所述图19和图20进行了说明的实施方式8的微波加热装置的结构实质上相同的结构。在实施方式12的微波加热装置中,如图25和图26所示,在构成第一H面的斜面上形成有多个作为防止放电用孔的冲孔87A、87B、87C,该实施方式12的微波加热装置的结构与所述实施方式8的结构实质上相同。在实施方式12的微波加热装置中,关于形成冲孔87A、87B、87C的位置的观点与实施方式8的微波加热装置不同。在实施方式12的微波加热装置中,不同点在于,将形成冲孔87A、87B、87C的位置形成于至少一个H面,而不是特定于第一H面的斜面。因此,在实施方式12中,对具有与所述实施方式8的微波加热装置中使用的结构要素实质上相同的功能的要素标以相同标号,并对特征部分详细地进行说明。
[0285] 对作为实施方式12的微波加热装置的微波炉中的波导管32Q进行说明。
[0286] 波导管32Q构成为:与传送方向正交的截面为长方形,并且,设有磁控管31的天线42的微波输入部分的传送方向、与设有旋转天线38、38的微波输出部分的传送方向成大致直角。波导管32Q具有作为磁场面的对置的一对H面(第一H面、第二H面)和作为电场面的对置的一对E面(第一E面、第二E面)。
[0287] 如图26所示,第一H面由以下部分构成:供磁控管31的天线42插入的铅直面43、斜面44、以及加热室33的天线空间36的底板50的一部分。第二H面由以下部分构成:铅直面52,该铅直面52具有凸部59,该凸部59通过使该铅直面52的与磁控管31的天线42的末端对置的部分鼓起而形成;以及水平面54,该水平面54与驱动旋转天线38的电动机39连接。
[0288] 在实施方式12的波导管32Q中,如图26所示,第一H面的铅直面43和斜面44由第一板46形成,第一H面的水平面47由底板50形成。在第一板46中,斜面44的靠加热室侧的端部45被弯折成水平从而与底板50平行,并且该端部45构成为通过例如点焊加工、铆接加工等固定手段而固定于底板50。
[0289] 另一方面,第二H面通过将第二板51弯折而形成。此外,第二板51通过弯折而形成了位于第二H面的两侧的E面、以及作为波导管32Q的两端面的短路面55、56。
[0290] 斜面44形成为将波导管32Q的第一H面中的、设置有磁控管31的天线42的微波输入部分、与设置有旋转天线38、38的微波输出部分之间连接起来的拐角部分。
[0291] 在实施方式12的微波加热装置的波导管32Q中,第一H面中的斜面44的弯曲开始位置Y在铅直方向上距天线42中心的距离m为大约25mm。与在该微波炉中使用的微波的波长(大约120mm)相比,距离m为大约1/4波长的距离。此外,从弯曲开始位置Y到形成加热室33的底面的底板50为止的距离n也同样为大约25mm。
[0292] 关于实施方式12的微波加热装置中的波导管32Q的具体尺寸,波导管32Q的宽度(图28中宽度a所示的尺寸)为大约85mm。此外,关于波导管32Q的高度(图28中幅度b所示的尺寸),设置有磁控管31的天线42的微波输入部分的高度(图26中bL所示的高度)为大约31mm,设置有旋转天线38的微波输出部分的高度(图26中bS所示的高度)为大约16.5mm。
[0293] 在实施方式12的微波加热装置中构成为:波导管32Q中的微波输入部分的传送方向与微波输出部分的传送方向正交,波导管32Q具有对置的2个H面(磁场面)以及与H面正交且彼此对置的2个E面(电场面)。弯曲的波导管32Q在H面弯折。此外,在实施方式12的波导管32Q中,在对置的2个H面中的一个H面上设置有使来自微波产生单元的微波入射的微波输入单元、和向加热室33辐射微波的微波输出单元。即,在实施方式12的微波加热装置中,在波导管32Q的第一H面上,设置有磁控管31的天线42,且设置有将在波导管32Q中传送的微波辐射向加热室33的旋转天线38。在该第一H面上,在比天线42靠上方的斜面44形成有防止放电用的冲孔87A、87B、87C。
[0294] 另外,在图26的剖视图中,在斜面44上示出了3个冲孔87A、87B、87C,但并不限定于该个数。此外,在波导管32Q的宽度方向(与图26的纸面正交的方向)上也形成有多个冲孔。在实施方式12的波导管32Q中,虽然未图示,但配置有7列冲孔,因此在斜面44上形成有3个×7列=21个冲孔。此外,在实施方式12的波导管32Q中,冲孔的直径为2.5mm,但只要是小到微波不会泄漏到外部的程度的形状即可,直径可以大到10mm左右。
[0295] 关于如上构成的、本发明所涉及的实施方式12的微波加热装置,通过在对置的2个H面中的至少一个H面(第一H面)形成防止放电用孔,尽管构成为由于在TE10模下在天线42与波导管32Q的第一H面和第二H面之间产生电场而容易产生火花的结构,也能够抑制放电现象的产生。这是因为:在孔部分不产生电场,因此通过形成防止放电用孔形成了不易产生放电现象的结构。这样,通过在比作为微波输入单元的天线42的位置靠上方的位置将防止放电用孔形成于至少一个H面,从而构成了能够抑制放电现象的产生的结构,成为安全性高的加热装置。如上所述,关于实施方式12的微波加热装置,利用在比微波输入单元的位置靠上方的位置将防止放电用孔形成于至少一个H面这一技术思想,能够构建出确保了安全性的波导管,并且该波导管具有容易设计的结构。
[0296] 此外,在实施方式12的微波加热装置中构成为:在波导管32Q形成有开口部88,磁控管31的天线42插入配置于该开口部88。开口部88形成于对置的2个H面中的一个H面(第一H面),在该第一H面形成有防止放电用孔。由于这样具有开口部88的第一H面的区域是用于插入配置天线42的微波输入部分侧的区域,所以该区域是从天线42辐射出微波并且确实产生了很强的电场的区域。通过在该区域形成防止放电用孔,在该区域不易产生电场。
[0297] 在实施方式12的微波加热装置中构成为:使形成作为防止放电用孔的冲孔时产生的飞边的凸出方向朝向波导管32Q的外侧(图26中的左上方向)。一般,电场容易集中于边缘,但在形成冲孔时产生于该孔的外周的飞边所形成的边缘只存在于波导管32Q的外侧,因此波导管内电场不会集中于冲孔附近。因此,实施方式12的微波加热装置是抑制了放电现象的产生的结构,为容易设计且安全性高的加热装置。
[0298] 另外,在实施方式12的微波加热装置中,用排列有多个防止放电用孔的示例进行了说明,但本发明并不限定于该结构,即使是在比天线42靠上方的位置在至少一个H面上形成有1个孔的情况下,也能够获得放电现象的抑制效果。但是,为了防止电波从波导管32Q向外部泄漏,不宜将冲孔的直径形成得太大。因此,如果将具有多个冲孔的列排成多列,则成为具有能够在大范围内有效地释放波导管内的热的效果的结构。
[0299] 在实施方式12中,将形成于第一H面的孔表现为冲孔,但并不限定孔的形成工序。该冲孔并不仅仅是通过对无孔金属板实施冲压加工而机械式地形成的孔,只要是能够形成于波导管壁面的孔,不论是采用何种方法形成的孔,都能够获得同样的效果,都包含在本发明中。
[0300] (实施方式13)
[0301] 图27是表示作为本发明所涉及的实施方式13的微波加热装置的微波炉中的波导管附近的剖视图。实施方式13的微波加热装置是旋转天线38为1个的情况,是波导管32R中的传送距离短的结构。
[0302] 实施方式13的微波加热装置具有与使用所述图21进行了说明的实施方式9的微波加热装置的结构实质上相同的结构。在实施方式13的微波加热装置中,如图27所示,在构成第一H面的铅直面43上形成有多个作为防止放电用孔的冲孔85A、85B、85C,并且在第二H面的弯曲位置P形成有作为防止放电用孔的冲孔86。这样,实施方式13的微波加热装置的结构与所述实施方式9的结构实质上相同。在实施方式13的微波加热装置中,关于形成冲孔85A、85B、85C的位置的观点与实施方式9的微波加热装置不同。因此,在实施方式13中,对具有与所述实施方式9的微波加热装置中使用的结构要素实质上相同的功能的要素标以相同标号,并对特征部分详细地进行说明。
[0303] 在实施方式13的微波加热装置的波导管32R中,在设置有磁控管31的天线42的第一H面的铅直面43上形成有多个作为防止放电用孔的冲孔85A、85B、85C。并且,在波导管32R中,冲孔85A、85B、85C形成于比天线42靠上方的位置。此外,在与第一H面对置的第二H面的弯曲位置P、即在铅直面52与水平面54的交点位置形成有冲孔86。
[0304] 在图27中,虚线所示的冷却风扇22是在纸面上配置于波导管32R的里侧的螺旋桨式风扇。冷却风扇22冷却整个磁控管31,并且还将冷却空气经由设置于波导管32R的第一E面(在图27的纸面上配置于波导管32R的里侧、且与纸面平行的面)上的冲孔23送至波导管32R内,从而直接冷却天线42及其帽81。被送至波导管32N内的冷却空气在形成于与第一E面对置的第二E面(在图27的纸面上位于波导管32R的近前侧、且与纸面平行的面)的冲孔(未图示)中被排出。
[0305] 在实施方式13的微波加热装置中构成为:如上所述地在波导管32R的第二H面的弯曲部分形成有冲孔86,以将冷却后的空气排出。
[0306] 如图27所示,在实施方式13的微波加热装置的波导管32R中,冲孔85A、85B、85C形成于与磁控管31连接的第一板46的铅直面43,且形成于该铅直面43中的比天线42靠上方的位置。
[0307] 在实施方式13的微波加热装置的波导管32R中构成为:由冷却风扇22产生的冷却空气从形成于E面的大量的冲孔23进入到波导管32R内。但是,形成在波导管32R的第一H面的铅直面43上的冲孔85A、85B、85C被磁控管31堵塞,因此冷却空气不会经由这些冲孔85A、85B、85C而进出。
[0308] 如上所述,本发明所涉及的实施方式13的微波加热装置在构成第一H面的第一板46和构成第二H面的第二板51两者上形成有作为防止放电用孔的冲孔85A、85B、85C、86,因此,尽管原本构成为由于在TE10模下在天线42与波导管32N的第一H面和第二H面之间产生电场而容易产生火花的结构,也成为了能够抑制放电现象的产生的结构。这是因为:
在孔部分不产生电场,因此通过形成防止放电用孔形成了不易产生放电现象的结构。这样,构成了不易在波导管32R的两个H面产生火花的结构,形成为安全性高的加热装置。如上所述,关于实施方式13的微波加热装置,利用在比微波输入单元的位置靠上方的位置将防止放电用孔形成于H面的铅直面这一技术思想,能够构建出确保了安全性且可靠性高的波导管,并且该波导管具有容易设计的结构。
[0309] 实施方式13的微波加热装置构成为在对置的2个E面也具有多个防止放电用的冲孔23。这些冲孔23虽然目的是与放电防止用的冲孔85A、85B、85C、86一样用来防止火花的产生,但是并不是像冲孔85A、85B、85C、86那样不产生电场。形成于E面的冲孔23用于将来自冷却风扇22的冷却空气送至波导管32R的内部。因此,通过冲孔23,冷却空气流入波导管内部,从而防止了波导管内部的温度上升,抑制了放电现象的产生。这样,实施方式13的微波加热装置具有能够容易地设计出安全性高的加热装置的结构。
[0310] 具体来说,来自冷却风扇22的冷却空气从设置于波导管32R的第一E面的冲孔23被送至波导管32R内,从而直接冷却天线42和H面等内壁面,然后经由形成于第二E面的冲孔(未图示)和冲孔86被排出至波导管32R的外部。
[0311] 另外,在实施方式13的微波加热装置中,构成为在对置的2个E面两者均形成冲孔以使冷却空气流动,但是根据设计上的安排,即使构成为将从形成于一个E面的冲孔进入的冷却空气通过形成于第二H面的冲孔而排出,也具有同样的效果。
[0312] 此外,在实施方式13的微波加热装置中,也可以在波导管32R中的、作为设置有微波产生单元的微波输入部分侧的端面的短路面55,形成防止放电用孔。若形成为这样的结构,冷却空气在波导管32R的短路面处经由防止放电用孔顺畅地流向波导管内部。这样构成的实施方式13的微波加热装置能够抑制波导管内部的温度上升,能够构成不易产生放电现象的结构,并且能够确保更高的安全性。
[0313] 另外,在实施方式13的微波加热装置中,通过在波导管32R中的、作为靠加热室侧的端面的短路面56,也形成防止放电用孔,经由该短路面56的防止放电用孔使波导管内部的冷却空气的流动变得顺畅。其结果为,能够构成抑制了温度上升、不易产生放电现象的结构,能够形成安全性更高的加热装置。
[0314] 产业上的可利用性
[0315] 本发明的微波加热装置即使在从弯曲的波导管向加热室传送微波的情况下,也能够提高加热效率并且提高节能性能,该微波加热装置能够应用于作为使用微波的烹调器具的微波炉、烤箱和解冻装置,以及除烹调器具以外的各种电介质的加热装置、木材等的干燥装置、陶艺中的加热/烧结装置等。
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