特許 7313312 加熱調理器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-07-13

(45)【発行日】2023-07-24

(54)【発明の名称】加熱調理器

(51)【国際特許分類】

   H05B 6/72 20060101AFI20230714BHJP

   F24C 7/02 20060101ALI20230714BHJP

【ＦＩ】

H05B6/72 A

F24C7/02 511G

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020076120

(22)【出願日】2020-04-22

(65)【公開番号】P2021174630

(43)【公開日】2021-11-01

【審査請求日】2022-06-01

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000176866

【氏名又は名称】三菱電機ホーム機器株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001461

【氏名又は名称】弁理士法人きさ特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】増田 一郎

(72)【発明者】

【氏名】及川 貴裕

【審査官】渡邉 洋

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－１６７８７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１６９３５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０５２８０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－２９５７８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６２－０１０３９３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１９－００３８６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２５１１２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－１３８８６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２５５８７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１９８１６６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｂ ６／６４－ ６／８０

Ｆ２４Ｃ ７／００－ ７／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被加熱物が収容される加熱庫と、
マイクロ波を生成するマグネトロンと、
前記マグネトロンが生成した前記マイクロ波を伝搬する導波管と、
前記加熱庫の側壁または背壁の外面に対向するように設けられ、前記導波管により伝搬された前記マイクロ波を前記加熱庫内へ放射するアンテナと、
前記アンテナが固定されるアンテナシャフトと、
前記アンテナを回転させるモータと、
前記モータの回転力を前記アンテナシャフトに伝達するモータシャフトと、
前記アンテナと前記加熱庫の前記側壁または前記背壁の外面との間に設けられたスペーサと、
を備え、
前記アンテナシャフトの軸方向の一端であって、前記モータと対向する端部には第１凹部が形成され、前記アンテナシャフトの前記軸方向の他端であって、前記側壁または前記背壁の外面と対向する端部には第２凹部が形成されており、
前記アンテナシャフトの前記第１凹部に前記モータシャフトが挿入され、前記第２凹部に前記スペーサが挿入されている加熱調理器。

【請求項2】

前記スペーサの端部は、前記加熱庫の前記側壁または前記背壁と接触している請求項１に記載の加熱調理器。

【請求項3】

前記スペーサと、前記加熱庫の前記側壁または前記背壁との間には、隙間が設けられている請求項１に記載の加熱調理器。

【請求項4】

前記スペーサの前記加熱庫の前記側壁または前記背壁と対向する端部は球形状である請求項１～３の何れか一項に記載の加熱調理器。

【請求項5】

前記スペーサはセラミックで構成される請求項１～４の何れか一項に記載の加熱調理器。

【請求項6】

前記スペーサは金属で構成される請求項１～４の何れか一項に記載の加熱調理器。

【請求項7】

前記アンテナは、前記導波管の給電口からλ／４の範囲に配置される電界集中部を有する請求項１～６の何れか一項に記載の加熱調理器。

【請求項8】

前記アンテナは、折り返し部を有する請求項１～７の何れか一項に記載の加熱調理器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、マイクロ波式加熱源を有する加熱調理器に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、天板上に載置される被加熱物を加熱する加熱コイルと、輻射式電気加熱源、電磁誘導式加熱源、マイクロ波式加熱源、または熱風循環式加熱源などの加熱源を有する加熱庫とを備える加熱調理器が知られている。例えば、特許文献１には、加熱コイルと、マイクロ波式加熱源を有する加熱庫と、を備える加熱調理器が提案されている。特許文献１の加熱調理器は、マイクロ波を発生させるマグネトロンと、加熱庫の側壁に対向するようにして設けられ、マグネトロンが発生させたマイクロ波を加熱庫内へ放射するアンテナと、アンテナを回転させるモータと、を備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－１６９３５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１における加熱調理器のように、アンテナがモータのシャフトに篏合して取り付けられている場合、加熱調理器をキッチンに組込む際の衝撃、または加熱調理器の使用時の振動等により、アンテナがモータのシャフトから抜け落ちる可能性がある。または、アンテナが抜け落ちないまでも、アンテナの位置がモータシャフトの軸方向にずれることで加熱庫内のインピーダンス整合が変化し、加熱ムラが生じてしまうことがある。

【0005】

本開示は、上記のような課題を解決するものであり、アンテナの位置ずれを抑制することができる加熱調理器を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示に係る加熱調理器は、被加熱物が収容される加熱庫と、マイクロ波を生成するマグネトロンと、マグネトロンが生成したマイクロ波を伝搬する導波管と、加熱庫の側壁または背壁の外面に対向するように設けられ、導波管により伝搬されたマイクロ波を加熱庫内へ放射するアンテナと、アンテナが固定されるアンテナシャフトと、アンテナを回転させるモータと、モータの回転力をアンテナシャフトに伝達するモータシャフトと、アンテナと加熱庫の側壁または背壁の外面との間に設けられたスペーサと、を備え、アンテナシャフトの軸方向の一端であって、モータと対向する端部には第１凹部が形成され、アンテナシャフトの軸方向の他端であって、側壁または背壁の外面と対向する端部には第２凹部が形成されており、アンテナシャフトの第１凹部にモータシャフトが挿入され、第２凹部にスペーサが挿入されている。

【発明の効果】

【0007】

本開示の加熱調理器によれば、アンテナと加熱庫の側壁または背壁の外面との間に設けられたスペーサによって、アンテナの加熱庫の側壁または背壁側への移動が制限されるため、アンテナの位置ずれを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施の形態１に係る加熱調理器の斜視図である。

【図2】実施の形態１に係る加熱調理器の上面図である。

【図3】図２のＡ－Ａ断面模式図である。

【図4】図２のＢ－Ｂ断面模式図である。

【図5】図３のＣ－Ｃ断面模式図である。

【図6】実施の形態１に係る加熱調理器のスペーサを説明する図である。

【図7】変形例１に係る加熱調理器のスペーサを説明する図である。

【図8】変形例２に係る加熱調理器のスペーサを説明する図である。

【図9】変形例３に係る加熱調理器のアンテナを説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本開示に係る加熱調理器について図面を参照して説明する。図面に示す加熱調理器は一例であり、図面に示された加熱調理器によって本開示の適用機器が限定されるものではない。また、以下の説明において、理解を容易にするために方向を表す用語（例えば「上」、「下」、「右」、「左」、「前」、「後」など）を適宜用いるが、これらは説明のためのものである。また、各図において、同一の符号を付したものは、同一の又はこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。

【0010】

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る加熱調理器１００の斜視図である。本実施の形態の加熱調理器１００は、例えばキッチン家具に設けられた設置口に嵌め込まれて使用されるビルトイン型のＩＨクッキングヒータである。図１に示すように、加熱調理器１００は、上部ユニット１および下部ユニット２を備え、それらを上下に重ねた状態で、結合されて一体化されている。このとき、上部ユニット１は下部ユニット２の上に配置される。

【0011】

上部ユニット１は、上面が開口した箱形状の上部ケース１０と、上部ケース１０の上面の開口を覆うように設けられた平板状のトッププレート１１とを備える。上部ケース１０は、板金で構成される。トッププレート１１は、例えば耐熱ガラスなどの非磁性体で構成される。トッププレート１１の後部には、加熱調理器１００からの排気を行う排気口４が設けられている。排気口４には、通気性を有するカバーが設けられ、上部ケース１０内部への埃または異物侵入を防止している。

【0012】

下部ユニット２は、上面および前面が開口した箱形状の下部ケース２０を備える。下部ケース２０は、複数の板金で構成される。下部ユニット２の上面の開口は、上部ケース１０の下部の外周よりも大きくなっており、上部ユニット１と下部ユニット２との結合時に下部ユニット２の上面の開口に、上部ユニット１の上部ケース１０が挿入される。

【0013】

下部ユニット２の内部には、前面が開口した加熱庫５が設けられている。下部ユニット２の前面には、加熱庫５の前面の開口を開閉自在に覆う前面扉５１が設けられている。前面扉５１には、取っ手５２が設けられており、取っ手５２を掴んで前面扉５１を開けることで、前方から被加熱物を加熱庫５に出し入れすることができる。

【0014】

図２は、実施の形態１に係る加熱調理器１００の上面図である。図２に示すように、トッププレート１１の上面には、２つの加熱口３０が設けられている。加熱口３０は、鍋またはフライパンなどの調理容器が載置される領域を示すものである。加熱口３０の下方には、加熱コイル３が設けられている（図３）。また、トッププレート１１の前部には、操作表示部１２が設けられている。操作表示部１２は、加熱コイル３および加熱庫５における加熱を操作するための操作部と、操作部により設定された内容および加熱コイル３および加熱庫５における加熱状況を表示する表示部とからなる。

【0015】

続いて、加熱調理器１００の内部の構成について説明する。図３は、図２のＡ－Ａ断面模式図であり、図４は、図２のＢ－Ｂ断面模式図である。また、図５は、図３のＣ－Ｃ断面模式図である。図３および図４に示すように、上部ユニット１の内部であって、トッププレート１１の加熱口３０の下方には、銅線またはアルミ線などの導線が巻回してなる円形の加熱コイル３が設けられている。加熱コイル３は、高周波電流が供給されることで高周波磁界を発生する。これにより、加熱口３０上に配置された調理容器が誘導加熱される。なお、２つの加熱口３０の何れか一方または両方の下方に、加熱コイル３に替えて電気ヒータ（例えばニクロム線またはハロゲンヒータ、ラジェンドヒータ等）を設けてもよい。また、加熱口３０および加熱コイル３の数は２つに限定されず、１つあるいは３つ以上であってもよい。

【0016】

加熱コイル３の下方には、第１回路基板３１が設けられている。第１回路基板３１には、加熱コイル３に高周波電力を供給するインバータ回路、インバータ回路を制御する制御回路、およびアルミニウム製のヒートシンクなどが搭載されている。

【0017】

図４に示すように、加熱コイル３の下方であって、下部ユニット２の内部には、加熱庫５が設けられている。加熱庫５の前面に設けられた前面扉５１は、下部ケース２０とヒンジおよびアーム（図示せず）により回動自在に支持されている。これにより、前面扉５１は、下端部を支点（回動中心）として前方に開く構成となっている。また、図３に示すように、前面扉５１と対向して、前面扉５１の開閉を検知するための開閉検知部５３が設けられている。開閉検知部５３は、例えばマイクロスイッチである。

【0018】

図３～図５に示すように、下部ユニット２の内部であって、加熱庫５の外側には、加熱庫５内に収容される調理容器内の被加熱物を加熱するマイクロ波式加熱手段が設けられている。マイクロ波式加熱手段は、マグネトロン６１と、導波管６２と、アンテナ６３と、モータ６４と、第２回路基板６５と、からなる。

【0019】

図５に示すように、マグネトロン６１は、加熱庫５の側壁５０１の外側に配置され、２．４５ＧＨｚ程度のマイクロ波を生成するマイクロ波生成器である。また、図５に示すように、導波管６２は、加熱庫５の後方に左右に延びて設けられている。導波管６２は、マグネトロン６１に接続される取付口６２１（図３）と、アンテナ６３が収容されるアンテナ室６６に接続される給電口６２２（図４）とを有し、マグネトロン６１が生成したマイクロ波をアンテナ６３に伝搬する。

【0020】

導波管６２の後方には、第２回路基板６５が配置される。第２回路基板６５には、マイクロ波式加熱手段の各部に電力を供給する電源回路、およびマイクロ波式加熱手段による加熱を制御する制御回路などが搭載されている。

【0021】

図４および図５に示すように、アンテナ６３は、加熱庫５の後方に形成されるアンテナ室６６に収容される。アンテナ６３は、平板状の金属で構成され、平板面が加熱庫５の背壁を構成する背面板５０２の外面と対向するように配置され、導波管６２により伝搬されたマイクロ波を加熱庫５内へ放射する。背面板５０２は、セラミックで構成される。また、アンテナ６３は、アンテナシャフト６７にカシメ等により固定される。

【0022】

モータ６４は、アンテナ６３を回転される電動機であり、図４および図５に示すように、アンテナ室６６の後方に配置される。モータ６４は、モータ６４の回転力をアンテナシャフト６７に伝達するモータシャフト６８を有する。モータシャフト６８は、セラミックで構成され、アンテナシャフト６７に嵌合される。

【0023】

マグネトロン６１によって生成され、導波管６２を介してアンテナ６３に伝わったマイクロ波は、アンテナ６３から加熱庫５内に放射される。モータ６４が駆動され、アンテナ６３が回転することで、加熱庫５内に照射されるマイクロ波のムラが軽減される。

【0024】

また、図４および図５に示すように、アンテナ６３と背面板５０２との間には、スペーサ７が設けられている。スペーサ７は、アンテナ６３およびアンテナシャフト６７の前後方向、すなわちアンテナシャフト６７の軸方向の移動を規制するものである。

【0025】

図６は、実施の形態１に係る加熱調理器１００のスペーサ７を説明する図である。図６は、図４のスペーサ７の周辺を拡大して示している。図６に示すように、アンテナシャフト６７の軸方向の一端であって、モータ６４と対向する端部には、第１凹部６７１が形成される。また、アンテナシャフト６７の軸方向の他端であって、背面板５０２と対向する端部には、第２凹部６７２が形成される。そして、アンテナシャフト６７の第１凹部６７１にモータシャフト６８が挿入され、第２凹部６７２にスペーサ７が挿入される。

【0026】

第１凹部６７１およびモータシャフト６８の断面形状は、例えばＤ形状である。これにより、モータシャフト６８の回転にともなって、アンテナシャフト６７およびアンテナ６３を回転させることができる。

【0027】

スペーサ７は、円筒形状を有し、セラミックで構成される。スペーサ７をセラミックで構成することで、電波を透過させることができ、電波に悪影響を与えることがない。スペーサ７の第２凹部６７２への挿入量は特に制限はないが、例えば５ｍｍである。スペーサ７の断面の直径は、第２凹部６７２の直径よりも小さく形成される。スペーサ７は、第２凹部６７２の側面との間に隙間がないような大きさであってもよいし、第２凹部６７２の側面との間に隙間が発生するような大きさでもよい。また、スペーサ７は、第２凹部６７２に挿入された状態で、アンテナシャフト６７の回転にともなって回転してもよいし、回転しなくてもよい。

【0028】

図６に示すように、スペーサ７は、第２凹部６７２の底面と背面板５０２の外面とに接触する長さを有している。スペーサ７の長さは、インピーダンス整合などにより適宜設定される。また、スペーサ７のアンテナシャフト６７に挿入されていない方の端部７０、すなわち背面板５０２と対向する端部７０は、球形状を有し、背面板５０２と点接触している。背面板５０２と接触するスペーサ７の端部７０を球形状とすることで、スペーサ７と背面板５０２との擦れを緩和できる。

【0029】

スペーサ７の効果について、以下に説明する。アンテナ６３は、アンテナシャフト６７を介してモータシャフト６８に嵌合されているが、アンテナシャフト６７とモータシャフト６８とは固定されていない。そのため、スペーサ７を設けない場合は、アンテナシャフト６７およびアンテナ６３は、前後方向、すなわちアンテナシャフト６７の軸方向に移動可能となる。そのため、加熱調理器１００をキッチンに組込む際の衝撃、または加熱調理器１００の使用時の振動等により、アンテナ６３がモータシャフト６８から抜け落ちてしまうことがある。特に、アンテナ６３を加熱庫５の底壁に対向するよう配置する場合は、アンテナ６３の自重により軸方向の移動は規制されるが、本実施の形態のようにアンテナ６３を加熱庫５の背壁に対向するよう配置する場合は、軸方向の位置ずれが発生しやすい。

【0030】

アンテナシャフト６７がモータシャフト６８から抜け落ちることを防止するためには、図６に示すａ寸法およびｂ寸法において、ａ＞ｂの関係となるようにすることが望ましい。ａ寸法は、モータシャフト６８のアンテナシャフト６７への挿入量であり、ｂ寸法はアンテナ６３から背面板５０２の外面までの長さである。しかしながら、ａ寸法およびｂ寸法は、加熱庫５内のインピーダンス整合に影響するため、ａ＞ｂに設定できない場合がある。また、アンテナ６３がモータシャフト６８から抜け落ちないまでも、アンテナ６３が前後方向に移動して位置がずれることで、インピーダンス整合がとれなくなり、加熱ムラが生じる。

【0031】

また、アンテナシャフト６７をモータシャフト６８に接着剤などにより固定した場合も、接着剤が経年劣化することにより、アンテナ６３の位置ずれが発生してしまう。また、アンテナシャフト６７とモータシャフト６８の嵌め合いをきつくすると、セラミックで構成されるモータシャフト６８が破損する恐れがある。

【0032】

これに対し、本実施の形態では、アンテナ６３と背面板５０２との間にスペーサ７を設けることで、アンテナ６３の抜け落ちおよび位置ずれを抑制することができる。その結果、アンテナ６３を所望の位置で回転させることができる。また、スペーサ７はセラミックで構成されているため、電波への影響を無視することができる。これにより、所望のインピーダンス整合をとることが可能となり、加熱庫５内の加熱ムラを抑制でき、調理時間を短縮することも可能となる。

【0033】

以上が本開示の実施の形態の説明であるが、本開示は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本開示の主旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。例えば、スペーサ７は、背面板５０２およびアンテナシャフト６７に接触しなくてもよい。図７は、変形例１に係る加熱調理器１００のスペーサ７を説明する図である。図７に示すように、スペーサ７と背面板５０２との間に隙間を設けてもよい。スペーサ７と背面板５０２との間の距離は、０．２ｍｍ以下とする。アンテナ６３の前後方向への位置ずれが０．２ｍｍ以下であれば、インピーダンス整合への影響はほとんどない。本変形例の構成とすることで、スペーサ７と背面板５０２との擦れをさらに緩和できる。

【0034】

図８は、変形例２に係る加熱調理器１００のスペーサ７を説明する図である。図８に示すように、スペーサ７とアンテナシャフト６７との間に隙間を設けてもよい。スペーサ７とアンテナシャフト６７の第２凹部６７２の底面との間の距離は、０．２ｍｍ以下とする。この場合も、アンテナ６３の前後方向への位置ずれが０．２ｍｍ以下となるため、インピーダンス整合に影響はほとんどない。

【0035】

図９は、変形例３に係る加熱調理器１００のアンテナ６３Ａを説明する図である。図９に示すように、アンテナ６３Ａに、電界集中部６３１と、折り返し部６３２とを設けてもよい。電界集中部６３１は、導波管６２の給電口６２２からλ／４の範囲内に配置される。λは、マイクロ波の波長である。また、折り返し部６３２は、アンテナ６３Ａに切り込みを入れ、折り返して形成される。これにより、アンテナ６３Ａの指向性が強くなり、加熱ムラの改善が期待できる。

【0036】

また、変形例３のスペーサ７Ａは、例えばアルミなどの金属で構成される。これにより、スペーサ７Ａをモノポール形状のアンテナとして用いることができ、電波の指向性が強くなり、被加熱物を局所的に加熱することができる。なお、スペーサ７Ａを金属で構成した場合は、背面板５０２との間に隙間を設けることが望ましい。また、変形例３のスペーサ７Ａをセラミックで構成してもよいし、実施の形態１のスペーサ７を金属で構成してもよい。

【0037】

また、上記実施の形態において、アンテナ６３は、加熱庫５の背壁を構成する背面板５０２の外面と対向するように配置され、スペーサ７が背面板５０２の外面と接触または対向する構成としたが、これに限定するものではない。例えば、アンテナ６３を加熱庫５の側壁５０１と対向するように配置し、スペーサ７を側壁５０１の外面と接触または対向するよう配置してもよい。

【0038】

また、上記実施の形態において、スペーサ７をアンテナシャフト６７に挿入する構成としたが、これに限定されるものではない。例えば、背面板５０２側にスペーサ７を設けてもよい。具体的には、背面板５０２の一部を突出させてスペーサ７としてもよい。

【0039】

さらに、加熱調理器１００は、ビルトイン型に限定されるものではなく、据置型または可搬型であってもよい。また、加熱調理器１００は、上部ユニット１を備えず、加熱庫５を備える下部ユニット２のみであってもよい。

【符号の説明】

【0040】

１ 上部ユニット、２ 下部ユニット、３ 加熱コイル、４ 排気口、５ 加熱庫、７、７Ａ スペーサ、１０ 上部ケース、１１ トッププレート、１２ 操作表示部、２０ 下部ケース、３０ 加熱口、３１ 第１回路基板、５１ 前面扉、５２ 取っ手、５３ 開閉検知部、６１ マグネトロン、６２ 導波管、６３、６３Ａ アンテナ、６４ モータ、６５ 第２回路基板、６６ アンテナ室、６７ アンテナシャフト、６８ モータシャフト、７０ 端部、１００ 加熱調理器、５０１ 側壁、５０２ 背面板、６２１ 取付口、６２２ 給電口、６３１ 電界集中部、６３２ 折り返し部、６７１ 第１凹部、６７２ 第２凹部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】