JP2000243549A

JP2000243549A - 高周波加熱装置

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Publication number: JP2000243549A
Application number: JP11041572A
Authority: JP
Inventors: Yoshiharu Omori; 義治大森; Katsuaki Hayamizu; 克明速水
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1999-02-19
Filing date: 1999-02-19
Publication date: 2000-09-08
Anticipated expiration: 2019-02-19
Also published as: CN1264013A; CN1243197C; KR20000062565A; KR100389993B1; US6246039B1; JP3462780B2

Abstract

(57)【要約】【課題】加熱効率を高くすることができ、かつ、加熱
性能の安定した高周波加熱装置を提供する。【解決手段】電子レンジは、マグネトロン２２と、導
波管２３を備える。導波管２３は、結合部２３Ａと、整
合部２３Ｂ，２３Ｃとからなる。マグネトロン２２は、
マグネトロンアンテナ２２Ａを備え、マグネトロンアン
テナ２２Ａは、結合部２３Ａに突出している。結合部２
３Ａは、一端を整合部２３Ｂに接続され、水平方向に断
面積の変化しない構造を有する。整合部２３Ｂ，２３Ｃ
は、加熱室側面２１Ａに近づくほど断面積が大きくなる
ような構造を有する。マイカ板２５上であって、整合部
２３Ｂと整合部２３Ｃの接続部分には、アンテナ２４が
備えられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子レンジ等の、
前記加熱室内の被加熱物を、マグネトロン等の高周波加
熱手段により加熱する高周波加熱装置に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】高周
波加熱装置として一般的なものに、電子レンジがある。

【０００３】図１３に、第１の従来技術を示す。図１３
に示す電子レンジ１００は、マグネトロン１０１と、導
波管１０２と、加熱室１０３とを備えている。マグネト
ロン１０１は、マグネトロンアンテナ１０１Ａを備えて
いる。マグネトロンアンテナ１０１Ａは、導波管１０２
に突出している。導波管１０２は、マグネトロン１０１
と加熱室１０３とを接続する。そして、マグネトロン１
０１において発生したマイクロ波は、導波管１０２によ
り、加熱室１０３に導かれる。

【０００４】なお、導波管１０２は、水平方向には寸法
のほとんど変化しない筐体により構成されていた。この
ことから、マグネトロン１０１と加熱室１０３との間の
インピーダンス整合が困難であった。すなわち、図１３
に示すような電子レンジでは、上記のインピーダンス整
合が困難であることから、マグネトロンにおいて発生す
るマイクロ波において、マグネトロン側に反射される割
合が高く、マグネトロンの加熱効率が悪いという問題が
あった。

【０００５】図１４に、第２の従来技術を示す。図１４
に示す電子レンジ２００は、マグネトロン２０１と、導
波管２０２と、加熱室２０３とを備えている。マグネト
ロン２０１は、マグネトロンアンテナ２０１Ａを備えて
いる。そして、マグネトロンアンテナ２０１Ａは、導波
管２０２に突出している。また、導波管２０２には、マ
グネトロン２０１において発生したマイクロ波の放射方
向を所望の方向に規制するための金属板２１０が備えら
れている。金属板２１０は、図示せぬモータ等の可動手
段により、回転可能に構成されている。

【０００６】導波管２０２は、右下の面が傾斜を有する
ように構成されている。これにより、マイクロ波の伝播
方向についての、すなわちマグネトロン２０１から加熱
室２０３に向かう方向に垂直な断面の断面積が徐々に広
がることになる。したがって、図１４に示す電子レンジ
は、図１３に示した電子レンジよりも、マグネトロンと
加熱室との間のインピーダンス整合が容易になり、加熱
効率を高くすることが可能であるといえる。

【０００７】しかしながら、図１４に示す電子レンジで
は、導波管２０２のほぼ全体において、上記の方向につ
いての断面積が変化している。このため、マグネトロン
２０１と導波管２０２の位置関係が、上記のインピーダ
ンス整合に大きく影響することになる。すなわち、図１
４に示すような電子レンジにおいては、マグネトロン２
０１の取付け位置の誤差により、電子レンジの加熱性能
が影響を受けるため、加熱性能が安定しないという問題
があった。

【０００８】また、図１４に示す電子レンジには、可動
手段により回転可能に構成された金属板２１０が設けら
れていた。電子レンジにおいて、金属板２１０のように
移動可能な部材を設け、当該移動可能な部材を適宜移動
させることにより、マグネトロンと加熱室とのインピー
ダンス整合を行なうことは好ましいことであるとも考え
られる。

【０００９】しかしながら、移動が可能な部材というも
のは、移動せず載置されるだけの部材と比較して、構造
が複雑となるため、故障の可能性が高くなる。したがっ
て、電子レンジにおいて、インピーダンス整合のために
移動が可能な部材を設けると、当該部材の故障等によ
り、かえって電子レンジの加熱性能が安定しなくなると
いう新たな問題が発生すると考えられる。

【００１０】一方、従来の電子レンジには、図１３や図
１４に示したように、加熱室の一側面から、加熱室内
に、マイクロ波を供給するものの他に、加熱室の上面と
下面から、加熱室内に、マイクロ波を供給するものがあ
る。図１５に、第３の従来技術であるこのような電子レ
ンジを示す。

【００１１】電子レンジ３００は、加熱室３０３と、マ
イクロ波を発することにより加熱室３０３内の被加熱物
３１６を加熱するマグネトロン３０１，３０４と、マグ
ネトロン３０１，３０４が発するマイクロ波をそれぞれ
加熱室３０３に導く導波管３０２，３０５を備えてい
る。また、加熱室３０３の上下には、それぞれ放射口３
１３，３０９が設けられており、導波管３０２，３０５
に導かれたマイクロ波は、それぞれ放射口３１３，３０
９を介して、加熱室３０３に供給される。なお、図中３
１４は、被加熱物を載置するためのターンテーブルであ
り、３１５は、ターンテーブルを回転させるためのター
ンテーブルモータである。

【００１２】ターンテーブル３１４は、マイクロ波が透
過するガラス等の材料のみから構成されることが好まし
い。しかし、通常、機械的強度の関係や、ターンテーブ
ルモータ３１５との機械的な接続の関係から、ガラス等
の材料のみから構成することは困難であった。そこで、
従来の電子レンジでは、ターンテーブル３１４は、金属
製の受台と、ガラス等からなる皿とを組合わせて、構成
していた。具体的には、ターンテーブルモータ３１５に
接続される金属製の受台と、当該金属製の受台の上に、
ガラス等からなる皿を載置することにより、ターンテー
ブル３１４を構成していた。

【００１３】マイクロ波は、金属によって反射される。
したがって、図１５に示すような電子レンジでは、ター
ンテーブル３１４の底側に設置されている金属製の受台
の間口がλ／２（λはマイクロ波の波長）以下の部分に
放射されたものについては、当該受台により反射される
ため、被加熱物３１６に吸収されない。つまり、図１５
に示すような電子レンジにおいては、ターンテーブル３
１４上の領域において、ターンテーブル３１４の下方か
ら放射されるマイクロ波を下側から吸収できる領域と、
吸収できない領域が存在することになる。

【００１４】このことから、図１５に示す電子レンジに
おいては、加熱時間が同じであっても、ターンテーブル
３１４上の被加熱物の載置場所によって、被加熱物のマ
イクロ波の吸収量が異なるという問題があった。つま
り、図１５に示す電子レンジにおいても、電子レンジの
加熱性能が安定しないという問題があった。

【００１５】本発明は、かかる実情に鑑み考え出された
ものであり、目的は、加熱効率を高くすることができ、
かつ、加熱性能の安定した高周波加熱装置を提供するこ
とである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
にかかる高周波加熱装置は、被加熱物を収容する加熱室
と、マイクロ波を発生することにより前記被加熱物を加
熱する高周波加熱手段と、前記高周波加熱手段が発生さ
せたマイクロ波を前記加熱室に導く導波管とを含み、前
記導波管は、一端を前記高周波加熱手段に接続され、マ
イクロ波の伝播についてインピーダンスの変化しない第
１の部分と、前記第１の部分の他端と前記加熱室に接続
され、前記第１の部分との接続部分から前記加熱室との
接続部分に向けて、マイクロ波の伝播についてインピー
ダンスが、前記第１の部分のインピーダンスに近いもの
から前記加熱室のインピーダンスに近いものに変化する
第２の部分とを含むことを特徴とする。

【００１７】請求項１に記載の本発明によれば、高周波
加熱手段は、導波管のインピーダンスの変化しない第１
の部分に接続され、かつ、導波管は、高周波加熱手段と
加熱室のインピーダンス整合が行なえる第２の部分を有
することになる。

【００１８】これにより、高周波加熱手段が第１の部分
に接続されるため、高周波加熱手段の取付け位置が多少
ずれても、高周波加熱装置における加熱性能に影響を与
えることはない。また、第2 の部分でインピーダンス整
合が行なえるため、高周波加熱装置において、高周波加
熱手段において発生するマイクロ波の、高周波加熱手段
側に反射する割合を下げることができる。したがって、
高周波加熱装置において、加熱性能を安定させ、かつ、
加熱効率を向上させることができる。

【００１９】請求項２に記載の本発明にかかる高周波加
熱装置は、請求項１に記載の発明にかかる高周波加熱装
置の構成に加えて、前記第２の部分を、複数の管により
構成することを特徴とする。

【００２０】請求項２に記載の本発明によれば、請求項
１に記載の発明による作用に加えて、第２の部分の形状
の設計の自由度が向上するため、より確実に、高周波加
熱手段と加熱室のインピーダンス整合を行なえる。

【００２１】これにより、請求項１に記載の発明による
効果に加えて、高周波加熱装置において、加熱効率をよ
り容易に向上させることができる。

【００２２】請求項３に記載の本発明にかかる高周波加
熱装置は、請求項１または請求項２に記載の発明にかか
る高周波加熱装置の構成に加えて、前記第２の部分の、
前記加熱室に接続する部分が、テーパ形状を有すること
を特徴とする。

【００２３】請求項３に記載の本発明によれば、請求項
１または請求項２に記載の発明による作用に加えて、第
２の部分において、長さ方向の寸法を抑えながら、高周
波加熱手段と加熱室のインピーダンス整合を行なえる。

【００２４】これにより、請求項１または請求項２に記
載の発明による効果に加えて、高周波加熱装置をよりコ
ンパクトに構成することができる。

【００２５】請求項４に記載の本発明にかかる高周波加
熱装置は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の
発明にかかる高周波加熱装置の構成に加えて、前記導波
管内であって、マイクロ波の伝播方向における前記導波
管の断面積の変化率が変化する部分に設置される、金属
製のアンテナをさらに含むことを特徴とする。

【００２６】請求項４に記載の本発明によれば、請求項
１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明による作用に
加えて、アンテナにより、導波管において、マイクロ波
の伝播方向における断面積の変化率の変化する部分のイ
ンピーダンスが整合される。したがって、より確実に、
高周波加熱手段と加熱室のインピーダンス整合を行なえ
る。

【００２７】請求項５に記載の本発明にかかる高周波加
熱装置は、請求項４に記載の発明にかかる高周波加熱装
置の構成に加えて、前記アンテナは、マイクロ波の伝播
方向における前記導波管の断面積の変化率が変化する部
分すべてに設置されることを特徴とする。

【００２８】請求項５に記載の本発明によれば、請求項
４に記載の発明による作用に加えて、アンテナにより、
導波管のマイクロ波の伝播方向における断面積の変化率
の変化するすべての部分のインピーダンスが整合され
る。したがって、より確実に、高周波加熱手段と加熱室
のインピーダンス整合を行なえる。

【００２９】請求項６に記載の本発明にかかる高周波加
熱装置は、請求項５に記載の発明にかかる高周波加熱装
置の構成に加えて、前記アンテナは、一塊の金属により
構成されることを特徴とする。

【００３０】請求項６に記載の本発明によれば、請求項
５に記載の発明による作用に加えて、アンテナが、一塊
の金属により構成される。したがって、より確実に、高
周波加熱手段と加熱室のインピーダンス整合を行なえ
る。

【００３１】請求項７に記載の本発明にかかる高周波加
熱装置は、請求項４〜請求項６のいずれか１項に記載の
発明にかかる高周波加熱装置の構成に加えて、前記アン
テナは、前記導波管とは接触しないように載置されるこ
とを特徴とする。

【００３２】請求項７に記載の本発明によれば、請求項
４〜請求項６のいずれか１項に記載の発明による作用に
加えて、アンテナが、導波管とは接触しないように載置
される。したがって、より確実に、高周波加熱手段と加
熱室のインピーダンス整合を行なえる。

【００３３】請求項８に記載の本発明にかかる高周波加
熱装置は、請求項４〜請求項７のいずれか１項に記載の
発明にかかる高周波加熱装置の構成に加えて、前記アン
テナは、マイクロ波の伝播方向に従った部分と、前記マ
イクロ波の伝播方向に交わる部分とを有することを特徴
とする。

【００３４】請求項８に記載の本発明によれば、請求項
４〜請求項７のいずれか１項に記載の発明による作用に
加えて、アンテナは、マイクロ波の伝播方向に従った部
分と、それに対して曲げられた部分とを有することにな
る。当該曲げられた部分でも、マイクロ波の伝播につい
てインピーダンスを変化させることができるため、より
確実に、高周波加熱手段と加熱室のインピーダンス整合
を行なえる。

【００３５】請求項９に記載の本発明にかかる高周波加
熱装置は、請求項４〜請求項８のいずれか１項に記載の
発明にかかる高周波加熱装置の構成に加えて、前記アン
テナは、断面積の変化する部分を有することを特徴とす
る。

【００３６】請求項９に記載の本発明によれば、請求項
４〜請求項８のいずれか１項に記載の発明による作用に
加えて、アンテナは、マイクロ波の伝播方向について、
その断面積が変化することになる。この断面積の変化に
よって、マイクロ波の伝播についてインピーダンスを変
化させることができるため、より確実に、高周波加熱手
段と加熱室のインピーダンス整合を行なえる。

【００３７】請求項１０に記載の本発明にかかる高周波
加熱装置は、請求項４〜請求項９のいずれか１項に記載
の発明にかかる高周波加熱装置の構成に加えて、前記ア
ンテナは、前記導波管において、マイクロ波の伝播方向
に交わるすべての面に存在することを特徴とする。

【００３８】請求項１０に記載の本発明によれば、請求
項４〜請求項９のいずれか１項に記載の発明による作用
に加えて、アンテナとして複数本のアンテナが用いられ
た場合でも、確実に、当該複数本のアンテナを、マイク
ロ波の伝播方向に、マイクロ波の電波に関して、結合さ
せることができる。

【００３９】請求項１１に記載の本発明にかかる高周波
加熱装置は、被加熱物を収容する加熱室と、前記加熱室
内に設けられ、誘電体より構成され、前記被加熱物が載
置される円形の加熱皿と、金属より構成され、前記加熱
皿を載置し、駆動する受台と、前記受台の下方からマイ
クロ波を透過させることにより、前記被加熱物を加熱す
る高周波加熱手段とを含み、前記受台は、複数個の窓を
有し、前記複数個の窓は、各々、前記受台の中心から外
周に向けて放射状に形成され、前記窓の、前記受台の半
径方向に垂直である方向についての寸法の最大値が５セ
ンチメートルであることを特徴とする。

【００４０】請求項１１に記載の本発明によれば、高周
波加熱手段が受台の下方からマイクロ波を透過させる場
合、加熱皿上で、受台の半径に垂直である方向につい
て、５センチメートルより長く連続してマイクロ波を吸
収できる領域が存在しなくなる。なお、被加熱物として
一般的な食器は、その多くの半径は、５センチメートル
よりも長いと考えられる。

【００４１】これにより、通常使用されるすべての被加
熱物について、加熱皿上に載置された場合、受台の半径
に垂直である方向について、マイクロ波を吸収できる領
域と、吸収できない領域にまたがって、載置されること
になる。つまり、通常使用されるすべての被加熱物につ
いて、加熱皿上に載置された場合、受台の半径に垂直で
ある方向について、マイクロ波を吸収できる領域のみに
載置されることはない。したがって、すべての被加熱物
が、所定の割合で、マイクロ波が吸収できない領域に載
置されていると擬制できるため、高周波加熱装置におい
て、加熱性能を安定させることができる。

【００４２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。

【００４３】［第１の実施の形態］図１は、本発明の第
１の実施の形態である電子レンジ１０を示す図である。

【００４４】電子レンジ１０は、加熱室１と、マグネト
ロン２と、導波管３を備えている。加熱室１内に収容さ
れた食品等の被加熱物は、マグネトロン２が放射するマ
イクロ波により、加熱される。マグネトロン２は、マグ
ネトロンアンテナ２Ａを備えている。導波管３は、結合
部３Ａと、整合部３Ｂを含む。

【００４５】結合部３Ａは、水平方向にのびるような、
図の奥行方向および垂直方向に対して平行な断面の断面
積が変化しない筒状形状を有している。整合部３Ｂは、
水平方向に延びる筒状形状を有しており、下面が傾斜を
有している。これにより、整合部３Ｂにおいては、右方
ほど、図の奥行方向に平行な断面の断面積が大きくな
る。結合部３Ａは、整合部３Ｂの一方側に接続されてお
り、整合部３Ｂの他方側は、加熱室１の側面に接続され
ている。マグネトロン２は、導波管３の上部に接続され
ており、マグネトロンアンテナ２Ａは、導波管３の結合
部３Ａに突出している。

【００４６】整合部３Ｂは、マグネトロンアンテナ２Ａ
の存在する結合部３Ａと加熱室１とのインピーダンスの
整合を図る働きを有する。これにより、電子レンジ１０
において、マグネトロン２が発生させるマイクロ波のマ
グネトロン２への反射を抑えることができる。したがっ
て、電子レンジ１０における加熱効率を向上させること
ができる。

【００４７】また、結合部３Ａが、図の奥行方向に平行
な断面の断面積の変化しない構成を有することにより、
マグネトロン２の取付け位置が図の左右方向に多少ずれ
ても、マグネトロンアンテナ２Ａの存在する領域（結合
部３Ａ）と加熱室１とのインピーダンスの関係は、変化
しない。これにより、電子レンジ１０における加熱効率
は、マグネトロン２の取付け位置の多少のずれに対し
て、影響を受けることがない。

【００４８】すなわち、導波管３が結合部３Ａと整合部
３Ｂとを有することにより、電子レンジ１０は、加熱性
能を安定させつつ、加熱効率を向上させることができ
る。

【００４９】図２は、電子レンジ１０の導波管３付近の
斜視図である。図２を参照しつつ、本実施の形態の電子
レンジ１０の構成を、より詳細に説明する。

【００５０】電子レンジ１０は、マグネトロン２を冷却
し、導波管３内のマイクロ波の加熱室１への流れを促進
するためのファン４を備えている。また、導波管３に
は、ファン４が送る風を、首尾よく、導波管３およびマ
グネトロン２に送るために、ダクト５，６が備えられて
いる。また、マグネトロン２には、当該マグネトロン２
と図示せぬ電源とを接続するための端子２Ｂを備えてい
る。ダクト５，６には、それぞれ、端子２Ｂから延びる
高圧線を嵌合するための、高圧線保持部５Ａ，６Ａが形
成されている。なお、ファン４，ダクト５，６、および
端子２Ｂは、図１では、省略している。

【００５１】以上説明した本実施の形態では、結合部３
Ａにより、一端を高周波加熱手段に接続され、マイクロ
波の伝播についてインピーダンスの変化しない導波管の
第１の部分が構成されている。また、整合部３Ｂによ
り、第１の部分の他端と加熱室に接続され、第１の部分
との接続部分から加熱室との接続部分に向けて、マイク
ロ波の伝播についてインピーダンスが、第１の部分のイ
ンピーダンスに近いものから加熱室のインピーダンスに
近いものに変化する導波管の第２の部分が構成されてい
る。

【００５２】［第２の実施の形態］図３は、本発明の第
２の実施の形態である電子レンジにおけるマグネトロン
および導波管を示す図である。

【００５３】図３を参照して、本実施の形態の電子レン
ジは、マグネトロン２２と、導波管２３とを備えてい
る。

【００５４】導波管２３は、結合部２３Ａと、整合部２
３Ｂ，２３Ｃとを有している。結合部２３Ａ，整合部２
３Ｂは、それぞれ、図１を用いて説明した結合部３Ａ，
整合部３Ｂと同様の構造を有している。整合部２３Ｃ
は、テーパ形状を有している管である。

【００５５】マグネトロン２２は、導波管２３の上に載
置されている。マグネトロン２２は、マグネトロンアン
テナ２２Ａを有しており、マグネトロンアンテナ２２Ａ
は、結合部２３Ａに突出している。結合部２３Ａは、整
合部２３Ｂの一端に接続されている。整合部２３Ｂの他
端は、整合部２３Ｃの径の小さい方の端部に接続されて
いる。整合部２３Ｃの径の大きい方の端部は、電子レン
ジの加熱室側面２１Ａに接続されている。

【００５６】本実施の形態の電子レンジにおいて、導波
管２３は、図１を用いて説明した導波管３の加熱室側
に、さらに、整合部２３Ｃを接続させたような形状を有
している。整合部２３Ｃは、上述のようにテーパ形状を
有するが、当該テーパ形状において、径の小さい方は、
整合部２３Ｂの他端と同程度の径を有し、径の大きい方
は、整合部２３Ｂの他端よりさらに大きい径を有する。
すなわち、本実施の形態の電子レンジでは、整合部２３
Ｂと整合部２３Ｃによって、２段階で、マグネトロンア
ンテナ２２Ａのある結合部２３Ａと加熱室とのインピー
ダンスの整合を図ることができる。したがって、本実施
の形態の電子レンジは、図１を用いて説明した第１の実
施の形態の電子レンジより、さらに、加熱効率を向上さ
せやすいものであるといえる。

【００５７】［第３の実施の形態］図４は、本発明の第
３の実施の形態である電子レンジにおけるマグネトロン
および導波管を示す図である。なお、本実施の形態の電
子レンジは、第２の実施の形態の電子レンジに、さらに
アンテナ２４等を備えさせたものである。したがって、
図３に示した電子レンジと共通する構成要素には、同一
の参照番号を付し、その説明を省略する。

【００５８】図４を参照して、本実施の形態の電子レン
ジでは、整合部２３Ｂと整合部２３Ｃの内部の空間を接
続するように、金属からなるアンテナ２４が備えられて
いる。アンテナ２４は、支持板２５上に載置されてい
る。なお、支持板２５は、マイカ板等の誘電率の低い材
料により構成することができる。ここで、アンテナ２４
の設置方法について、図５，図６をさらに参照して説明
する。なお、図５は、導波管２３の斜視図であり、図６
は、導波管２３の加熱室側の正面図である。なお、図５
は、整合部２３Ｃ側を正面に向けている。

【００５９】図４〜図６を参照して、導波管２３は、整
合部２３Ｂと整合部２３Ｃの接続部分に、仕切板２３０
を備えている。仕切板２３０は、そのほぼ中央部に、開
口２３１を有しており、開口２３１の左右両壁面には、
支持板２５を保持するための保持レール２３２が形成さ
れている。支持板２５は、保持レール２３２にその左右
両端を嵌込まれることにより、導波管２３内に、結合部
２３Ａ，整合部２３Ｂ，２３Ｃとは接触しないように、
設けられる。

【００６０】アンテナ２４は、板状構造を有している。
なお、アンテナ２４の主面は、支持板２５の主面よりも
小さい。そして、アンテナ２４は、支持板２５の上に載
置される。アンテナ２４は、所定の接着剤により、支持
板２５に接着されている。すなわち、アンテナ２４は、
導波管２３内に、結合部２３Ａ，整合部２３Ｂ，２３Ｃ
とは接触しないように、支持板２５により支持される。

【００６１】図４に示すように、整合部２３Ｂの整合部
２３Ｃとの接続部２３０Ｂおよび整合部２３Ｃの整合部
２３Ｂとの接続部２３０Ｃは、それぞれ垂直方向に折れ
曲がった構造を有している。ここで、水平方向に視点を
移動させた場合、整合部２３Ｂ，整合部２３Ｃのそれぞ
れでは、図の奥行方向に平行な断面の断面積の変化率が
ほぼ一定である。ここで、縦断面の断面積の変化率と
は、水平方向の移動距離に対する、図の奥行方向に平行
な断面の断面積の変化量を意味する。しかしながら、整
合部２３Ｂと整合部２３Ｃの接続部分は、水平方向に視
点を移動させた場合、その近辺と比較して、図の奥行方
向に平行な断面の断面積の変化率が変化している。導波
管２３において、このような部分があると、結合部２３
Ａと加熱室とのインピーダンスの整合が図りにくくな
る。

【００６２】そこで、本実施の形態では、整合部２３Ｂ
と整合部２３Ｃの接続部分にアンテナ２４を配置してい
る。これにより、整合部２３Ｂと整合部２３Ｃのインピ
ーダンスの整合をより確実に図ることができる。そし
て、このことから、より確実に、結合部２３Ａと加熱室
とのインピーダンスの整合が図れるのである。すなわ
ち、本実施の形態では、アンテナ２４により、導波管内
であって、マイクロ波の伝播方向における導波管の断面
積の変化率が変化する部分に設置される、金属製のアン
テナが構成されている。

【００６３】なお、本実施の形態では、アンテナ２４を
導波管２３の本体部分である結合部２３Ａ，整合部２３
Ｂ，２３Ｃとは接触しないように、設けている。これに
より、より確実に、整合部２３Ｂと整合部２３Ｃのイン
ピーダンスの整合をより確実に図ることができる。

【００６４】［第４の実施の形態］図７は、本発明の第
４の実施の形態である電子レンジにおけるマグネトロン
および導波管を示す図である。なお、本実施の形態の電
子レンジは、第３の実施の形態の電子レンジに、アンテ
ナ２４の代わりに、アンテナ２４の形状を変化させたア
ンテナ２４０を備えたものである。したがって、図４に
示した電子レンジと共通する構成要素には、同一の参照
番号を付し、その説明を省略する。

【００６５】本実施の形態の電子レンジでは、アンテナ
２４０は、水平方向に延びる水平部２４１と、水平部２
４１に対して折れ曲がった折曲部２４２とを含む。な
お、折曲部２４２は、垂直方向で見た場合、整合部２３
Ｂと整合部２３Ｃの接続部分に対応した位置にある。こ
れにより、本実施の形態の電子レンジでは、図４に示し
た電子レンジと比べて、整合部２３Ｂと整合部２３Ｃの
インピーダンスの整合をより確実に図ることができる。

【００６６】なお、本実施の形態では、アンテナ２４０
により、導波管内であって、マイクロ波の伝播方向にお
ける導波管の断面積の変化率が変化する部分に設置され
る、金属製のアンテナが構成されている。そして、水平
部２４１により、マイクロ波の伝播方向に従った部分が
構成され、折曲部２４２により、マイクロ波の伝播方向
に交わる部分が構成されている。

【００６７】［第５の実施の形態］図８は、本発明の第
５の実施の形態である電子レンジにおけるマグネトロン
および導波管を示す図である。なお、本実施の形態の電
子レンジは、第３の実施の形態の電子レンジに、アンテ
ナ２４および支持板２５の代わりに、アンテナ４１，４
３および支持板４２，４４を備えたものである。したが
って、図４に示した電子レンジと共通する構成要素に
は、同一の参照番号を付し、その説明を省略する。

【００６８】本実施の形態の電子レンジでは、２本のア
ンテナ４１，４３が備えられている。アンテナ４１，４
３は、それぞれ、支持板４２，４４上に載置されてい
る。なお、アンテナ４１，４３および支持板４２，４４
は、図４〜図６を用いて説明したアンテナ２４および支
持板２５の導波管２３への設置方法と同様の方法で、導
波管２３に設置される。

【００６９】アンテナ４１，４３は、それぞれ、水平方
向に延びる水平部４１１，４３１と、水平部４１１，４
３１に対して折れ曲がった折曲部４１２，４３２とを含
む。アンテナ４１は、垂直方向で見た場合、整合部２３
Ｂと整合部２３Ｃの接続部分に対応した位置にある。ま
た、アンテナ４３は、垂直方向で見た場合、結合部２３
Ａと整合部２３Ｂの接続部分に対応した位置にある。な
お、図８に示すように、結合部２３Ａと整合部２３Ｂの
接続部分、および、整合部２３Ｂと整合部２３Ｃの接続
部分は、ともに、導波管２３において、その近辺と比較
したとき、図の奥行方向に平行な断面の断面積の変化率
が変化する部分である。すなわち、本実施の形態の電子
レンジでは、導波管の、マイクロ波の伝播方向における
断面積の変化率の変化する部分が、すべて、アンテナ４
１またはアンテナ４３によって接続されることになる。
これにより、より確実に、結合部２３Ａと加熱室とのイ
ンピーダンスの整合が図れるのである。

【００７０】なお、本実施の形態の電子レンジにおい
て、導波管２３の、マイクロ波の伝播方向における断面
積の変化率の変化する部分が、すべて、１本のアンテナ
によって接続されることが好ましい。すなわち、本実施
の形態において、アンテナ４１とアンテナ４３が、一体
的に構成されることが好ましい。これにより、さらに確
実に、結合部２３Ａと加熱室とのインピーダンスの整合
が図れるからである。

【００７１】また、アンテナ４１，４３は、棒状に構成
されてもよいし、板状に構成されてもよい。そして、棒
状に構成される場合には、その断面積が変化するように
構成されていることが好ましい。また、板状に構成され
る場合には、断面積、すなわち主面における幅が変化す
るように構成されていることが好ましい。これにより、
アンテナ４１，４３を、より適切に結合部２３Ａと加熱
室とのインピーダンスの整合が図れるように構成できる
からである。

【００７２】また、上述のように、アンテナ４１，４３
は、垂直方向で見た場合、整合部２３Ｂと整合部２３Ｃ
の接続部分，結合部２３Ａと整合部２３Ｂの接続部分に
それぞれ対応した位置に設けられることが好ましいが、
さらに、水平方向において、マグネトロンアンテナ２２
Ａが存在する位置から加熱室までのすべての領域に、い
ずれかのアンテナが、存在することが好ましい。この状
態を図９に模式的に示す。

【００７３】図９を参照して、導波管２３内のマグネト
ロンアンテナ２２Ａが存在する位置から加熱室側面２１
Ａまでの空間には、アンテナ５１〜５５の５本のアンテ
ナが存在している。アンテナ５１〜５５は、マグネトロ
ンアンテナ２２Ａが存在する位置から加熱室側面２１Ａ
までの空間のすべての縦断面に、アンテナ５１〜５５の
いずれかが存在するように、配置されている。なお、こ
こで縦断面とは、図の奥行方向に平行な断面のである。
導波管２３において、このようにアンテナが配置される
ことにより、マグネトロンアンテナ２２Ａが存在する位
置から加熱室側面２１Ａまでの空間が、マイクロ波の伝
播方向に、マイクロ波の電波に関して結合されたことに
なる。これにより、さらに確実に、結合部２３Ａと加熱
室とのインピーダンスの整合が図れるからである。図９
を用いて説明した変形例により、アンテナが、導波管に
おいて、マイクロ波の伝播方向に垂直なすべての面に存
在する旨が開示されていることになる。ここで、図９に
おいて、マイクロ波の伝播方向とは、図の右から左に向
かう方向をいう。

【００７４】なお、図９を用いて説明した変形例におい
て、アンテナ５１〜５５は、縦断面であって水平方向に
平行な面について、すなわち、紙面と平行な面につい
て、互いに同一平面上にある必要はない。

【００７５】以上、図９を用いて説明したアンテナ５１
〜５５の配列により、アンテナが、導波管において、マ
イクロ波の伝播方向に交わるすべての面に存在する旨が
開示されていることになる。

【００７６】［加熱性能の比較］以下に、上記の各実施
の形態に従った電子レンジを用いた加熱調理の結果を示
すことにより、各実施の形態における効果を説明する。

【００７７】今回、５種類の電子レンジを用いて、２リ
ットルの水の加熱と、酒の燗の調理を行なった。ここ
で、各電子レンジで、２リットルの水の加熱を行なった
際の、マグネトロンの出力したマイクロ波の中で実際の
加熱に使用されたマイクロ波の割合を表１に示す（表１
の「２リットル水吸収エネルギ／マグネトロンへの投入
エネルギ」）。なお、この割合は、２リットルの水に吸
収されたマイクロ波の量をａ、マグネトロンに投入した
エネルギの量をｂとした場合、ａ／ｂにより算出された
もののパーセンテイジであり、この値が大きいものほ
ど、マイクロ波の反射量が少ないといえる。

【００７８】また、各電子レンジで、徳利に入れた酒の
燗を行なった際の、徳利内の酒の上下の温度差を表１に
示す（表１の「上下温度差」）。

【００７９】なお、表１には、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５の５
種類の電子レンジにおける調理の結果を示している。こ
こで、Ｎｏ．１の電子レンジとは、図３に示した電子レ
ンジである。

【００８０】また、Ｎｏ．２の電子レンジとは、図１０
に示すように、図３に示した電子レンジの導波管２３内
に、反射板５０をさらに取付けたものである。なお、反
射板５０は、互いに垂直な２つの部分からなり、その一
方を、導波管２３の上面に接続させ、他方を、導波管２
３内に、下向きに延びるように位置させている。なお、
上記の反射板５０の他方部分は、結合部２３Ａと整合部
２３Ｂの接続部分に位置している。

【００８１】また、Ｎｏ．３の電子レンジとは、図４に
示した、図３に示した電子レンジの導波管２３内に板状
のアンテナ２４を設けたものである。

【００８２】また、Ｎｏ．４の電子レンジとは、図７に
示した、図４に示した電子レンジのアンテナ２４を支持
板２５に対して上方向に折り曲げたものである。

【００８３】また、Ｎｏ．５の電子レンジとは、図１１
に示すように、図４に示した電子レンジのアンテナ２４
を支持板２５に対して下方向に折り曲げたものである。

【００８４】

【表１】

【００８５】表１を参照して、まず、マグネトロンの出
力したマイクロ波の中で実際の加熱に使用されたマイク
ロ波の割合（表１の「２リットル水吸収エネルギ／マグ
ネトロンへの投入エネルギ」）について考察する。

【００８６】Ｎｏ．１とＮｏ．２とを比較すると、Ｎ
ｏ．２の方が、実際に加熱に使用されたマイクロ波の割
合が２．２％高い。これにより、反射板５０を設けるこ
とにより、マグネトロンアンテナの存在領域と加熱室と
のインピーダンスの整合を、より確実に行なえることが
わかる。

【００８７】また、Ｎｏ．１とＮｏ．３を比較すると、
Ｎｏ．３の方が、実際に加熱に使用されたマイクロ波の
割合が１．３％高い。これにより、アンテナ２４を設け
ることにより、マグネトロンアンテナの存在領域と加熱
室とのインピーダンスの整合を、より確実に行なえるこ
とがわかる。

【００８８】また、Ｎｏ．３とＮｏ．４，Ｎｏ．５を比
較すると、Ｎｏ．４はＮｏ．３よりも２．５％高く、Ｎ
ｏ．５はＮｏ．３よりも３．０％高くなっている。この
ことから、アンテナ２４を折り曲げることにより、さら
に、マグネトロンアンテナの存在領域と加熱室とのイン
ピーダンスの整合を、確実に行なえるようになることが
わかる。

【００８９】次に、徳利に入れた酒の燗を行なった際
の、徳利内の酒の上下の温度差（表１の「上下温度
差」）について考察する。なお、この温度差は、電子レ
ンジにおける加熱むらの尺度として考えることができ
る。

【００９０】Ｎｏ．１とＮｏ．３とを比較すると、Ｎ
ｏ．３の方が、上下温度差が４．１ｄｉｇ．大きくなっ
ている。すなわち、アンテナ２４を設けた方が、電子レ
ンジにおいて加熱むらが悪くなった、すなわち、加熱む
らが顕著に見られるようになったということになる。

【００９１】しかしながら、Ｎｏ．３とＮｏ．４，Ｎ
ｏ．５を比較すると、上下温度差は、Ｎｏ．４はＮｏ．
３よりも１１．９ｄｉｇ．小さく、Ｎｏ．５はＮｏ．３
よりも２２．６ｄｉｇ．小さくなっている。また、Ｎ
ｏ．１とＮｏ．５を比較すると、Ｎｏ．５はＮｏ．１よ
りも８．５ｄｉｇ．小さくなっている。このことから、
アンテナ２４を折り曲げることにより、加熱むらを抑え
ることができるといえる。

【００９２】［第６の実施の形態］以下に、本実施の形
態の電子レンジの構成要素である受台について説明す
る。

【００９３】第３の従来技術において説明したように、
ターンテーブルは、マイクロ波の透過するガラス等の材
料によって構成され、金属製の受台により保持されてい
る。図１２は、本実施の形態の金属製の受台を示す図で
ある。なお、図１２（Ａ）は、受台の平面図であり、図
１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図で
ある。

【００９４】図１２を参照して、受台７０は、円形状を
有している。そして、受台７０は、その中心から外周に
向けて、放射状に広がるように形成された１２個の窓７
１を有している。すなわち、受台７０には、その外周方
向に弧を向けた１２個のほぼ扇形状の孔が、窓７１とし
て形成されている。

【００９５】なお、窓７１を構成する各扇形（ほぼ扇
形）の弦の長さ（図１２（Ａ）のｘ）は、５センチメー
トル以下であることが好ましい。これは、以下の理由に
よる。

【００９６】すなわち、電子レンジにおいて、通常、加
熱に使用される食器の中で、最も底面積の小さいものと
しては、徳利が挙げられる。この徳利の直径の最小値
は、一般的に、５センチメートルであると考えられる。

【００９７】一方で、マイクロ波が加熱室の下面方向へ
供給される場合、ターンテーブルの底部に金属製の受台
７０が配置されているので、ターンテーブル上には、下
面からのマイクロ波が供給される領域と、供給されない
領域が存在することになる。金属は、マイクロ波を反射
するからである。

【００９８】そして、本実施の形態の受台７０におい
て、上記のｘが５センチメートル以下とされると、ター
ンテーブル上に食品が載置される場合、食品が中央に置
かれなければ、すべての食品が、下面からのマイクロ波
が供給される領域と供給されない領域とを含むように載
置されることになるからである。なお、同様の理由か
ら、隣合う窓７１の、受台７０の円周に最も近い部分の
間隔（図１２（Ｂ）のｙ）が５センチメートル以下であ
ることがさらに好ましい。なお、図１２（Ｂ）のｙは、
同じ形状を有した隣合う窓７１の対応する点間の直線距
離である、といえる。

【００９９】受台７０が本実施の形態のように構成され
ることにより、電子レンジにおいて、加熱時間に対する
食品底面のマイクロ波の吸収量は、おおよそ、食品の底
面積に比例するものと考えることができる。すなわち、
食品の底面積に対する加熱性能を安定させることができ
る。これにより、ユーザは、複数の食品であっても、同
心円上の任意の位置に設置して、むらの無い加熱調理を
行なえる。

【０１００】本実施の形態では、受台７０により、金属
より構成され加熱皿を載置し駆動する受台が構成されて
いる。なお、受台７０は、通常、その上にガラス製の加
熱皿が載置され、当該ガラス皿の上に被加熱物である食
品が載置される。

【０１０１】また、上記のｘが５センチメートル以下で
あることにより、窓の、受皿の半径方向に垂直である方
向についての寸法の最大値が５センチメートルである旨
が開示されていることになる。

【０１０２】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態である電子レンジを
示す図である。

【図２】図１の電子レンジの導波管付近の斜視図であ
る。

【図３】本発明の第２の実施の形態である電子レンジに
おけるマグネトロンおよび導波管を示す図である。

【図４】本発明の第３の実施の形態である電子レンジに
おけるマグネトロンおよび導波管を示す図である。

【図５】図４の導波管の斜視図である。

【図６】図４の導波管の正面図である。

【図７】本発明の第４の実施の形態である電子レンジに
おけるマグネトロンおよび導波管を示す図である。

【図８】本発明の第５の実施の形態である電子レンジに
おけるマグネトロンおよび導波管を示す図である。

【図９】本発明の第５の実施の形態である電子レンジの
変形例を説明するための図である。

【図１０】本発明に従った電子レンジの変形例を示す図
である。

【図１１】本発明に従った電子レンジの変形例を示す図
である。

【図１２】本発明の第６の実施の形態のターンテーブル
を保持する受台を示す図である。

【図１３】本発明の第１の従来技術を示す図である。

【図１４】本発明の第２の従来技術を示す図である。

【図１５】本発明の第３の従来技術を示す図である。

【符号の説明】

１加熱室２，２２マグネトロン２Ａ，２２Ａマグネトロンアンテナ３，２３導波管３Ａ，２３Ａ結合部３Ｂ，２３Ｂ，２３Ｃ整合部１０電子レンジ２４，２４０アンテナ７０受台

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年４月２２日（１９９９．４．２
２）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】明細書

【発明の名称】高周波加熱装置

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【０００２】

【０００３】図１２に、第１の従来技術を示す。図１２
に示す電子レンジ１００は、マグネトロン１０１と、導
波管１０２と、加熱室１０３とを備えている。マグネト
ロン１０１は、マグネトロンアンテナ１０１Ａを備えて
いる。マグネトロンアンテナ１０１Ａは、導波管１０２
に突出している。導波管１０２は、マグネトロン１０１
と加熱室１０３とを接続する。そして、マグネトロン１
０１において発生したマイクロ波は、導波管１０２によ
り、加熱室１０３に導かれる。

【０００４】なお、導波管１０２は、水平方向には寸法
のほとんど変化しない筐体により構成されていた。この
ことから、マグネトロン１０１と加熱室１０３との間の
インピーダンス整合が困難であった。すなわち、図１２
に示すような電子レンジでは、上記のインピーダンス整
合が困難であることから、マグネトロンにおいて発生す
るマイクロ波において、マグネトロン側に反射される割
合が高く、マグネトロンの加熱効率が悪いという問題が
あった。

【０００５】図１３に、第２の従来技術を示す。図１３
に示す電子レンジ２００は、マグネトロン２０１と、導
波管２０２と、加熱室２０３とを備えている。マグネト
ロン２０１は、マグネトロンアンテナ２０１Ａを備えて
いる。そして、マグネトロンアンテナ２０１Ａは、導波
管２０２に突出している。また、導波管２０２には、マ
グネトロン２０１において発生したマイクロ波の放射方
向を所望の方向に規制するための金属板２１０が備えら
れている。金属板２１０は、図示せぬモータ等の可動手
段により、回転可能に構成されている。

【０００６】導波管２０２は、右下の面が傾斜を有する
ように構成されている。これにより、マイクロ波の伝播
方向についての、すなわちマグネトロン２０１から加熱
室２０３に向かう方向に垂直な断面の断面積が徐々に広
がることになる。したがって、図１３に示す電子レンジ
は、図１２に示した電子レンジよりも、マグネトロンと
加熱室との間のインピーダンス整合が容易になり、加熱
効率を高くすることが可能であるといえる。

【０００７】しかしながら、図１３に示す電子レンジで
は、導波管２０２のほぼ全体において、上記の方向につ
いての断面積が変化している。このため、マグネトロン
２０１と導波管２０２の位置関係が、上記のインピーダ
ンス整合に大きく影響することになる。すなわち、図１
３に示すような電子レンジにおいては、マグネトロン２
０１の取付け位置の誤差により、電子レンジの加熱性能
が影響を受けるため、加熱性能が安定しないという問題
があった。

【０００８】また、図１３に示す電子レンジには、可動
手段により回転可能に構成された金属板２１０が設けら
れていた。電子レンジにおいて、金属板２１０のように
移動可能な部材を設け、当該移動可能な部材を適宜移動
させることにより、マグネトロンと加熱室とのインピー
ダンス整合を行なうことは好ましいことであるとも考え
られる。

【００１０】一方、従来の電子レンジには、図１２や図
１３に示したように、加熱室の一側面から、加熱室内
に、マイクロ波を供給するものの他に、加熱室の上面と
下面から、加熱室内に、マイクロ波を供給するものがあ
る。図１４に、第３の従来技術であるこのような電子レ
ンジを示す。

【００１３】マイクロ波は、金属によって反射される。
したがって、図１４に示すような電子レンジでは、ター
ンテーブル３１４の底側に設置されている金属製の受台
の間口がλ／２（λはマイクロ波の波長）以下の部分に
放射されたものについては、当該受台により反射される
ため、被加熱物３１６に吸収されない。つまり、図１４
に示すような電子レンジにおいては、ターンテーブル３
１４上の領域において、ターンテーブル３１４の下方か
ら放射されるマイクロ波を下側から吸収できる領域と、
吸収できない領域が存在することになる。

【００１４】このことから、図１４に示す電子レンジに
おいては、加熱時間が同じであっても、ターンテーブル
３１４上の被加熱物の載置場所によって、被加熱物のマ
イクロ波の吸収量が異なるという問題があった。つま
り、図１４に示す電子レンジにおいても、電子レンジの
加熱性能が安定しないという問題があった。

【００１６】

【００１８】これにより、高周波加熱手段が第１の部分
に接続されるため、高周波加熱手段の取付け位置が多少
ずれても、高周波加熱装置における加熱性能に影響を与
えることはない。また、第２の部分でインピーダンス整
合が行なえるため、高周波加熱装置において、高周波加
熱手段において発生するマイクロ波の、高周波加熱手段
側に反射する割合を下げることができる。したがって、
高周波加熱装置において、加熱性能を安定させ、かつ、
加熱効率を向上させることができる。

【００４２】

【００４５】結合部３Ａは、水平方向にのびるような、
図の奥行方向および垂直方向に対して平行な断面の断面
積が変化しない筒状形状を有している。整合部３Ｂは、
水平方向に延びる筒状形状を有しており、下面が傾斜を
有している。これにより、整合部３Ｂにおいては、左方
ほど、図の奥行方向に平行な断面の断面積が大きくな
る。結合部３Ａは、整合部３Ｂの一方側に接続されてお
り、整合部３Ｂの他方側は、加熱室１の側面に接続され
ている。マグネトロン２は、導波管３の上部に接続され
ており、マグネトロンアンテナ２Ａは、導波管３の結合
部３Ａに突出している。

【００４９】次に、電子レンジ１０における導波管３付
近の構成をより詳細に説明する。電子レンジ１０は、マ
グネトロン２を冷却するためのファンを備えている。ま
た、導波管３には、ファンが送る風を、首尾よく、マグ
ネトロン２に送るために、ダクトが備えられている。ま
た、マグネトロン２には、当該マグネトロン２と電源と
を接続するための端子が備えられている。上記のダクト
には、それぞれ、端子から延びる高圧線を嵌合するため
の、高圧線保持部が形成されている。なお、ファン、ダ
クト、および端子は、図１では、省略している。

【００５０】以上説明した本実施の形態では、結合部３
Ａにより、一端を高周波加熱手段に接続され、マイクロ
波の伝播についてインピーダンスの変化しない導波管の
第１の部分が構成されている。また、整合部３Ｂによ
り、第１の部分の他端と加熱室に接続され、第１の部分
との接続部分から加熱室との接続部分に向けて、マイク
ロ波の伝播についてインピーダンスが、第１の部分のイ
ンピーダンスに近いものから加熱室のインピーダンスに
近いものに変化する導波管の第２の部分が構成されてい
る。

【００５１】［第２の実施の形態］図２は、本発明の第
２の実施の形態である電子レンジにおけるマグネトロン
および導波管を示す図である。

【００５２】図２を参照して、本実施の形態の電子レン
ジは、マグネトロン２２と、導波管２３とを備えてい
る。

【００５３】導波管２３は、結合部２３Ａと、整合部２
３Ｂ，２３Ｃとを有している。結合部２３Ａ，整合部２
３Ｂは、それぞれ、図１を用いて説明した結合部３Ａ，
整合部３Ｂと同様の構造を有している。整合部２３Ｃ
は、テーパ形状を有している管である。

【００５４】マグネトロン２２は、導波管２３の上に載
置されている。マグネトロン２２は、マグネトロンアン
テナ２２Ａを有しており、マグネトロンアンテナ２２Ａ
は、結合部２３Ａに突出している。結合部２３Ａは、整
合部２３Ｂの一端に接続されている。整合部２３Ｂの他
端は、整合部２３Ｃの径の小さい方の端部に接続されて
いる。整合部２３Ｃの径の大きい方の端部は、電子レン
ジの加熱室側面２１Ａに接続されている。

【００５５】本実施の形態の電子レンジにおいて、導波
管２３は、図１を用いて説明した導波管３の加熱室側
に、さらに、整合部２３Ｃを接続させたような形状を有
している。整合部２３Ｃは、上述のようにテーパ形状を
有するが、当該テーパ形状において、径の小さい方は、
整合部２３Ｂの他端と同程度の径を有し、径の大きい方
は、整合部２３Ｂの他端よりさらに大きい径を有する。
すなわち、本実施の形態の電子レンジでは、整合部２３
Ｂと整合部２３Ｃによって、２段階で、マグネトロンア
ンテナ２２Ａのある結合部２３Ａと加熱室とのインピー
ダンスの整合を図ることができる。したがって、本実施
の形態の電子レンジは、図１を用いて説明した第１の実
施の形態の電子レンジより、さらに、加熱効率を向上さ
せやすいものであるといえる。

【００５６】［第３の実施の形態］図３は、本発明の第
３の実施の形態である電子レンジにおけるマグネトロン
および導波管を示す図である。なお、本実施の形態の電
子レンジは、第２の実施の形態の電子レンジに、さらに
アンテナ２４等を備えさせたものである。したがって、
図２に示した電子レンジと共通する構成要素には、同一
の参照番号を付し、その説明を省略する。

【００５７】図３を参照して、本実施の形態の電子レン
ジでは、整合部２３Ｂと整合部２３Ｃの内部の空間を接
続するように、金属からなるアンテナ２４が備えられて
いる。アンテナ２４は、支持板２５上に載置されてい
る。なお、支持板２５は、マイカ板等の誘電率の低い材
料により構成することができる。ここで、アンテナ２４
の設置方法について、図４，図５をさらに参照して説明
する。なお、図４は、導波管２３の斜視図であり、図５
は、導波管２３の加熱室側の正面図である。なお、図４
は、整合部２３Ｃ側を正面に向けている。

【００５８】図３〜図５を参照して、導波管２３は、整
合部２３Ｂと整合部２３Ｃの接続部分に、仕切板２３０
を備えている。仕切板２３０は、そのほぼ中央部に、開
口２３１を有しており、開口２３１の左右両壁面には、
支持板２５を保持するための保持レール２３２が形成さ
れている。支持板２５は、保持レール２３２にその左右
両端を嵌込まれることにより、導波管２３内に、結合部
２３Ａ，整合部２３Ｂ，２３Ｃとは接触しないように、
設けられる。

【００５９】アンテナ２４は、板状構造を有している。
なお、アンテナ２４の主面は、支持板２５の主面よりも
小さい。そして、アンテナ２４は、支持板２５の上に載
置される。アンテナ２４は、所定の接着剤により、支持
板２５に接着されている。すなわち、アンテナ２４は、
導波管２３内に、結合部２３Ａ，整合部２３Ｂ，２３Ｃ
とは接触しないように、支持板２５により支持される。

【００６０】図３に示すように、整合部２３Ｂの整合部
２３Ｃとの接続部２３０Ｂおよび整合部２３Ｃの整合部
２３Ｂとの接続部２３０Ｃは、それぞれ垂直方向に折れ
曲がった構造を有している。ここで、水平方向に視点を
移動させた場合、整合部２３Ｂ，整合部２３Ｃのそれぞ
れでは、図の奥行方向に平行な断面の断面積の変化率が
ほぼ一定である。ここでいう縦断面の断面積の変化率と
は、水平方向の移動距離に対する、図の奥行方向に平行
な断面の断面積の変化量を意味する。しかしながら、整
合部２３Ｂと整合部２３Ｃの接続部分は、水平方向に視
点を移動させた場合、その近辺と比較して、図の奥行方
向に平行な断面の断面積の変化率が変化している。導波
管２３において、このような部分があると、結合部２３
Ａと加熱室とのインピーダンスの整合が図りにくくな
る。

【００６１】そこで、本実施の形態では、整合部２３Ｂ
と整合部２３Ｃの接続部分にアンテナ２４を配置してい
る。これにより、整合部２３Ｂと整合部２３Ｃのインピ
ーダンスの整合をより確実に図ることができる。そし
て、このことから、より確実に、結合部２３Ａと加熱室
とのインピーダンスの整合が図れるのである。すなわ
ち、本実施の形態では、アンテナ２４により、導波管内
であって、マイクロ波の伝播方向における導波管の断面
積の変化率が変化する部分に設置される、金属製のアン
テナが構成されている。

【００６２】なお、本実施の形態では、アンテナ２４を
導波管２３の本体部分である結合部２３Ａ，整合部２３
Ｂ，２３Ｃとは接触しないように、設けている。これに
より、より確実に、整合部２３Ｂと整合部２３Ｃのイン
ピーダンスの整合を図ることができる。

【００６３】［第４の実施の形態］図６は、本発明の第
４の実施の形態である電子レンジにおけるマグネトロン
および導波管を示す図である。なお、本実施の形態の電
子レンジは、第３の実施の形態の電子レンジに、アンテ
ナ２４の代わりに、アンテナ２４の形状を変化させたア
ンテナ２４０を備えたものである。したがって、図３に
示した電子レンジと共通する構成要素には、同一の参照
番号を付し、その説明を省略する。

【００６４】本実施の形態の電子レンジでは、アンテナ
２４０は、水平方向に延びる水平部２４１と、水平部２
４１に対して折れ曲がった折曲部２４２とを含む。な
お、折曲部２４２は、垂直方向で見た場合、整合部２３
Ｂと整合部２３Ｃの接続部分に対応した位置にある。こ
れにより、本実施の形態の電子レンジでは、図３に示し
た電子レンジと比べて、整合部２３Ｂと整合部２３Ｃの
インピーダンスの整合をより確実に図ることができる。

【００６５】なお、本実施の形態では、アンテナ２４０
により、導波管内であって、マイクロ波の伝播方向にお
ける導波管の断面積の変化率が変化する部分に設置され
る、金属製のアンテナが構成されている。そして、水平
部２４１により、マイクロ波の伝播方向に従った部分が
構成され、折曲部２４２により、マイクロ波の伝播方向
に交わる部分が構成されている。

【００６６】［第５の実施の形態］図７は、本発明の第
５の実施の形態である電子レンジにおけるマグネトロン
および導波管を示す図である。なお、本実施の形態の電
子レンジは、第３の実施の形態の電子レンジに、アンテ
ナ２４および支持板２５の代わりに、アンテナ４１，４
３および支持板４２，４４を備えたものである。したが
って、図３に示した電子レンジと共通する構成要素に
は、同一の参照番号を付し、その説明を省略する。

【００６７】本実施の形態の電子レンジでは、２本のア
ンテナ４１，４３が備えられている。アンテナ４１，４
３は、それぞれ、支持板４２，４４上に載置されてい
る。なお、アンテナ４１，４３および支持板４２，４４
は、図３〜図５を用いて説明したアンテナ２４および支
持板２５の導波管２３への設置方法と同様の方法で、導
波管２３に設置される。

【００６８】アンテナ４１，４３は、それぞれ、水平方
向に延びる水平部４１１，４３１と、水平部４１１，４
３１に対して折れ曲がった折曲部４１２，４３２とを含
む。アンテナ４１は、垂直方向で見た場合、整合部２３
Ｂと整合部２３Ｃの接続部分に対応した位置にある。ま
た、アンテナ４３は、垂直方向で見た場合、結合部２３
Ａと整合部２３Ｂの接続部分に対応した位置にある。な
お、図７に示すように、結合部２３Ａと整合部２３Ｂの
接続部分、および、整合部２３Ｂと整合部２３Ｃの接続
部分は、ともに、導波管２３において、その近辺と比較
したとき、図の奥行方向に平行な断面の断面積の変化率
が変化する部分である。すなわち、本実施の形態の電子
レンジでは、導波管の、マイクロ波の伝播方向における
断面積の変化率の変化する部分が、すべて、アンテナ４
１またはアンテナ４３によって接続されることになる。
これにより、より確実に、結合部２３Ａと加熱室とのイ
ンピーダンスの整合が図れるのである。

【００６９】なお、本実施の形態の電子レンジにおい
て、導波管２３の、マイクロ波の伝播方向における断面
積の変化率の変化する部分が、すべて、１本のアンテナ
によって接続されることが好ましい。すなわち、本実施
の形態において、アンテナ４１とアンテナ４３が、一体
的に構成されることが好ましい。これにより、さらに確
実に、結合部２３Ａと加熱室とのインピーダンスの整合
が図れるからである。

【００７０】また、アンテナ４１，４３は、棒状に構成
されてもよいし、板状に構成されてもよい。そして、棒
状に構成される場合には、その断面積が変化するように
構成されていることが好ましい。また、板状に構成され
る場合には、断面積、すなわち主面における幅が変化す
るように構成されていることが好ましい。これにより、
アンテナ４１，４３を、より適切に結合部２３Ａと加熱
室とのインピーダンスの整合が図れるように構成できる
からである。

【００７１】また、上述のように、アンテナ４１，４３
は、垂直方向で見た場合、整合部２３Ｂと整合部２３Ｃ
の接続部分，結合部２３Ａと整合部２３Ｂの接続部分に
それぞれ対応した位置に設けられることが好ましいが、
さらに、水平方向において、マグネトロンアンテナ２２
Ａが存在する位置から加熱室までのすべての領域に、い
ずれかのアンテナが、存在することが好ましい。この状
態を図８に模式的に示す。

【００７２】図８を参照して、導波管２３内のマグネト
ロンアンテナ２２Ａが存在する位置から加熱室側面２１
Ａまでの空間には、アンテナ５１〜５５の５本のアンテ
ナが存在している。アンテナ５１〜５５は、マグネトロ
ンアンテナ２２Ａが存在する位置から加熱室側面２１Ａ
までの空間のすべての縦断面に、アンテナ５１〜５５の
いずれかが存在するように、配置されている。なお、こ
こで縦断面とは、図の奥行方向に平行な断面である。導
波管２３において、このようにアンテナが配置されるこ
とにより、マグネトロンアンテナ２２Ａが存在する位置
から加熱室側面２１Ａまでの空間が、マイクロ波の伝播
方向に、マイクロ波の電波に関して結合されたことにな
る。これにより、さらに確実に、結合部２３Ａと加熱室
とのインピーダンスの整合が図れるからである。図８を
用いて説明した変形例により、アンテナが、導波管にお
いて、マイクロ波の伝播方向に垂直なすべての面に存在
する旨が開示されていることになる。ここで、図８にお
いて、マイクロ波の伝播方向とは、図の右から左に向か
う方向をいう。

【００７３】なお、図８を用いて説明した変形例におい
て、アンテナ５１〜５５は、縦断面であって水平方向に
平行な面について、すなわち、紙面と平行な面につい
て、互いに同一平面上にある必要はない。

【００７４】以上、図８を用いて説明したアンテナ５１
〜５５の配列により、アンテナが、導波管において、マ
イクロ波の伝播方向に交わるすべての面に存在する旨が
開示されていることになる。

【００７５】［加熱性能の比較］以下に、上記の各実施
の形態に従った電子レンジを用いた加熱調理の結果を示
すことにより、各実施の形態における効果を説明する。

【００７６】今回、５種類の電子レンジを用いて、２リ
ットルの水の加熱と、酒の燗の調理を行なった。ここ
で、各電子レンジで、２リットルの水の加熱を行なった
際の、マグネトロンの出力したマイクロ波の中で実際の
加熱に使用されたマイクロ波の割合を表１に示す（表１
の「２リットル水吸収エネルギ／マグネトロンへの投入
エネルギ」参照）。なお、この割合は、２リットルの水
に吸収されたマイクロ波の量をａ、マグネトロンに投入
したエネルギの量をｂとした場合、ａ／ｂにより算出さ
れたもののパーセンテイジであり、この値が大きいもの
ほど、マイクロ波の反射量が少ないといえる。

【００７７】また、各電子レンジで、徳利に入れた酒の
燗を行なった際の、徳利内の酒の上下の温度差を表１に
示す（表１の「上下温度差」参照）。

【００７８】なお、表１には、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５の５
種類の電子レンジにおける調理の結果を示している。こ
こで、Ｎｏ．１の電子レンジとは、図２に示した電子レ
ンジである。

【００７９】また、Ｎｏ．２の電子レンジとは、図９に
示すように、図２に示した電子レンジの導波管２３内
に、反射板５０をさらに取付けたものである。なお、反
射板５０は、互いに垂直な２つの部分からなり、その一
方を、導波管２３の上面に接続させ、他方を、導波管２
３内に、下向きに延びるように位置させている。また、
上記の反射板５０の他方部分は、結合部２３Ａと整合部
２３Ｂの接続部分に位置している。

【００８０】また、Ｎｏ．３の電子レンジとは、図３に
示した、図２の電子レンジの導波管２３内に板状のアン
テナ２４を設けたものである。

【００８１】また、Ｎｏ．４の電子レンジとは、図６に
示した、図３の電子レンジのアンテナ２４を支持板２５
に対して上方向に折り曲げたものである。

【００８２】また、Ｎｏ．５の電子レンジとは、図１０
に示すように、図３の電子レンジのアンテナ２４を支持
板２５に対して下方向に折り曲げたものである。

【００８３】

【表１】

【００８４】表１を参照して、まず、マグネトロンの出
力したマイクロ波の中で実際の加熱に使用されたマイク
ロ波の割合（表１の「２リットル水吸収エネルギ／マグ
ネトロンへの投入エネルギ」参照）について考察する。

【００８５】Ｎｏ．１とＮｏ．２とを比較すると、Ｎ
ｏ．２の方が、実際に加熱に使用されたマイクロ波の割
合が２．２％高い。これにより、反射板５０を設けるこ
とにより、マグネトロンアンテナの存在領域と加熱室と
のインピーダンスの整合を、より確実に行なえることが
わかる。

【００８６】また、Ｎｏ．１とＮｏ．３を比較すると、
Ｎｏ．３の方が、実際に加熱に使用されたマイクロ波の
割合が１．３％高い。これにより、アンテナ２４を設け
ることにより、マグネトロンアンテナの存在領域と加熱
室とのインピーダンスの整合を、より確実に行なえるこ
とがわかる。

【００８７】また、Ｎｏ．３とＮｏ．４，Ｎｏ．５を比
較すると、Ｎｏ．４はＮｏ．３よりも２．５％高く、Ｎ
ｏ．５はＮｏ．３よりも３．０％高くなっている。この
ことから、アンテナ２４を折り曲げることにより、さら
に、マグネトロンアンテナの存在領域と加熱室とのイン
ピーダンスの整合を、確実に行なえるようになることが
わかる。

【００８８】次に、徳利に入れた酒の燗を行なった際
の、徳利内の酒の上下の温度差（表１の「上下温度差」
参照）について考察する。なお、この温度差は、電子レ
ンジにおける加熱むらの尺度として考えることができ
る。

【００８９】Ｎｏ．１とＮｏ．３とを比較すると、Ｎ
ｏ．３の方が、上下温度差が４．１ｄｉｇ．大きくなっ
ている。すなわち、アンテナ２４を設けた方が、電子レ
ンジにおいて加熱むらが悪く、つまり、加熱むらが顕著
に見られるようになったということになる。

【００９０】しかしながら、Ｎｏ．３とＮｏ．４，Ｎ
ｏ．５を比較すると、上下温度差は、Ｎｏ．４はＮｏ．
３よりも１１．９ｄｉｇ．小さく、Ｎｏ．５はＮｏ．３
よりも２２．６ｄｉｇ．小さくなっている。また、Ｎ
ｏ．１とＮｏ．５を比較すると、Ｎｏ．５はＮｏ．１よ
りも８．５ｄｉｇ．小さくなっている。このことから、
アンテナ２４を折り曲げることにより、加熱むらを抑え
ることができるといえる。

【００９１】［第６の実施の形態］以下に、本実施の形
態の電子レンジの構成要素である受台について説明す
る。

【００９２】第３の従来技術において説明したように、
ターンテーブルは、マイクロ波の透過するガラス等の材
料によって構成され、金属製の受台により保持されてい
る。図１１は、本実施の形態の金属製の受台を示す図で
ある。なお、図１１（Ａ）は、受台の平面図であり、図
１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図で
ある。

【００９３】図１１を参照して、受台７０は、円形状を
有している。そして、受台７０は、その中心から外周に
向けて、放射状に広がるように形成された１２個の窓７
１を有している。すなわち、受台７０には、その外周方
向に弧を向けた１２個のほぼ扇形状の孔が、窓７１とし
て形成されている。

【００９４】なお、窓７１を構成する各扇形（ほぼ扇
形）の弦の長さ（図１１（Ａ）のｘ）は、５センチメー
トル以下であることが好ましい。これは、以下の理由に
よる。

【００９５】すなわち、電子レンジにおいて、通常、加
熱に使用される食器の中で、最も底面積の小さいものと
しては、徳利が挙げられる。この徳利の直径の最小値
は、一般的に、５センチメートルであると考えられる。

【００９６】一方で、マイクロ波が加熱室の下面方向へ
供給される場合、ターンテーブルの底部に金属製の受台
７０が配置されているので、ターンテーブル上には、下
面からのマイクロ波が供給される領域と、供給されない
領域が存在することになる。金属は、マイクロ波を反射
するからである。

【００９７】そして、本実施の形態の受台７０におい
て、上記のｘが５センチメートル以下とされると、ター
ンテーブル上に食品が載置される場合、食品が中央に置
かれなければ、すべての食品が、下面からのマイクロ波
が供給される領域と供給されない領域とを含むように載
置されることになるからである。なお、同様の理由か
ら、隣合う窓７１の、受台７０の円周に最も近い部分の
間隔（図１１（Ｂ）のｙ）が５センチメートル以下であ
ることがさらに好ましい。なお、図１１（Ｂ）のｙは、
同じ形状を有した隣合う窓７１の対応する点間の直線距
離である、といえる。

【００９８】受台７０が本実施の形態のように構成され
ることにより、電子レンジにおいて、加熱時間に対する
食品底面のマイクロ波の吸収量は、おおよそ、食品の底
面積に比例するものと考えることができる。すなわち、
食品の底面積に対する加熱性能を安定させることができ
る。これにより、ユーザは、複数の食品であっても、同
心円上の任意の位置に設置して、むらの無い加熱調理を
行なえる。

【００９９】本実施の形態では、受台７０により、金属
より構成され加熱皿を載置し駆動する受台が構成されて
いる。なお、受台７０は、通常、その上にガラス製の加
熱皿が載置され、当該ガラス皿の上に被加熱物である食
品が載置される。

【０１００】また、上記のｘが５センチメートル以下で
あることにより、窓の、受皿の半径方向に垂直である方
向についての寸法の最大値が５センチメートルである旨
が開示されていることになる。

【０１０１】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。

【図面の簡単な説明】

【図２】本発明の第２の実施の形態である電子レンジに
おけるマグネトロンおよび導波管を示す図である。

【図３】本発明の第３の実施の形態である電子レンジに
おけるマグネトロンおよび導波管を示す図である。

【図４】図３の導波管の斜視図である。

【図５】図３の導波管の正面図である。

【図６】本発明の第４の実施の形態である電子レンジに
おけるマグネトロンおよび導波管を示す図である。

【図７】本発明の第５の実施の形態である電子レンジに
おけるマグネトロンおよび導波管を示す図である。

【図８】本発明の第５の実施の形態である電子レンジの
変形例を説明するための図である。

【図９】本発明に従った電子レンジの変形例を示す図で
ある。

【図１１】本発明の第６の実施の形態のターンテーブル
を保持する受台を示す図である。

【図１２】本発明の第１の従来技術を示す図である。

【図１３】本発明の第２の従来技術を示す図である。

【図１４】本発明の第３の従来技術を示す図である。

【符号の説明】１加熱室２，２２マグネトロン２Ａ，２２Ａマグネトロンアンテナ３，２３導波管３Ａ，２３Ａ結合部３Ｂ，２３Ｂ，２３Ｃ整合部１０電子レンジ２４，２４０アンテナ７０受台

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

【図９】

【図１０】

【図１２】

【図１３】

【図１１】

【図１４】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被加熱物を収容する加熱室と、マイクロ波を発生することにより前記被加熱物を加熱す
る高周波加熱手段と、前記高周波加熱手段が発生させたマイクロ波を前記加熱
室に導く導波管とを含み、前記導波管は、一端を前記高周波加熱手段に接続され、マイクロ波の伝
播についてインピーダンスの変化しない第１の部分と、前記第１の部分の他端と前記加熱室に接続され、前記第
１の部分との接続部分から前記加熱室との接続部分に向
けて、マイクロ波の伝播についてインピーダンスが、前
記第１の部分のインピーダンスに近いものから前記加熱
室のインピーダンスに近いものに変化する第２の部分と
を含む、高周波加熱装置。
【請求項２】前記第２の部分を、複数の管により構成
する、請求項１に記載の高周波加熱装置。
【請求項３】前記第２の部分の、前記加熱室に接続す
る部分が、テーパ形状を有する、請求項１または請求項
２に記載の高周波加熱装置。
【請求項４】前記導波管内であって、マイクロ波の伝
播方向における前記導波管の断面積の変化率が変化する
部分に設置される、金属製のアンテナをさらに含む、請
求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の高周波加熱装
置。
【請求項５】前記アンテナは、マイクロ波の伝播方向
における前記導波管の断面積の変化率が変化する部分す
べてに設置される、請求項４に記載の高周波加熱装置。
【請求項６】前記アンテナは、一塊の金属により構成
される、請求項５に記載の高周波加熱装置。
【請求項７】前記アンテナは、前記導波管とは接触し
ないように載置される、請求項４〜請求項６のいずれか
１項に記載の高周波加熱装置。
【請求項８】前記アンテナは、マイクロ波の伝播方向
に従った部分と、前記マイクロ波の伝播方向に交わる部
分とを有する、請求項４〜請求項７のいずれか１項に記
載の高周波加熱装置。
【請求項９】前記アンテナは、断面積の変化する部分
を有する、請求項４〜請求項８のいずれか１項に記載の
高周波加熱装置。
【請求項１０】前記アンテナは、前記導波管におい
て、マイクロ波の伝播方向に交わるすべての面に存在す
る、請求項４〜請求項９のいずれか１項に記載の高周波
加熱装置。
【請求項１１】被加熱物を収容する加熱室と、前記加熱室内に設けられ、誘電体より構成され、前記被
加熱物が載置される円形の加熱皿と、金属より構成され、前記加熱皿を載置し、駆動する受台
と、前記受台の下方からマイクロ波を透過させることによ
り、前記被加熱物を加熱する高周波加熱手段とを含み、前記受台は、複数個の窓を有し、前記複数個の窓は、各々、前記受台の中心から外周に向
けて放射状に形成され、前記窓の、前記受台の半径方向に垂直である方向につい
ての寸法の最大値が５センチメートルである、高周波加
熱装置。