(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面を開口した金属容器と、
前記金属容器の前記開口を閉塞する蓋体と、
前記蓋体に設けられ、固体発振素子を有し前記金属容器内にマイクロ波を放射する高周波発振部と、
前記金属容器の底面と側面のいずれか又は両方を加熱する第二加熱手段と、
前記固体発振素子及び前記第二加熱手段の加熱出力を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記第二加熱手段での加熱を停止させるとともに、前記第二加熱手段の加熱出力の下限値よりも低い加熱出力が得られるように前記固体発振素子を駆動制御する制御モードを有する
ことを特徴とする高周波加熱装置。
【請求項２】
前記第二加熱手段は、前記金属容器を誘導加熱する加熱コイルである
ことを特徴とする請求項１記載の高周波加熱装置。
【請求項３】
導電性材料で構成され、前記金属容器と前記蓋体との接触部分を閉塞する導電性パッキンを備えた
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の高周波加熱装置。
【請求項４】
前記蓋体が閉められた状態において前記金属容器の上縁と前記蓋体とが対向する位置に、チョーク構造を備えた
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の高周波加熱装置。
【請求項５】
前記蓋体の開閉状態を検知する蓋開閉検知装置を備え、
前記蓋開閉検知装置が前記蓋体の開放を検知すると、前記固体発振素子への電源供給が停止される
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の高周波加熱装置。
【請求項６】
前記蓋体に設けられ、前記金属容器の内部と外部とを連通させる蒸気排出路と、
前記蒸気排出路を開閉する蒸気逃がし弁とを備えた
ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の高周波加熱装置。
【請求項７】
前記蒸気排出路に導電性材料で構成された導電性メッシュを備えた
ことを特徴とする請求項６記載の高周波加熱装置。
【請求項８】
前記金属容器よりも小型であって前記金属容器内に着脱自在に設置される小型容器を備えた
ことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の高周波加熱装置。
【請求項９】
前記小型容器はシリコン樹脂で構成されている
ことを特徴とする請求項８記載の高周波加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波を放射する高周波発振部を備えた高周波加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、「筐体外郭を構成するボディと、ボディ内部に配置された加熱室と、加熱室を構成する壁面に複数設けたアンテナから放射する給電部と、前記加熱室を構成する少なくとも２つの壁面に給電部を複数設け、複数設けた給電部を除く構成部品をマイクロ波モジュールという部品群と定義して、ボディと加熱室の空隙の小空間にマイクロ波モジュールを収納する」という加熱処理装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２７２２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば電子レンジやオーブンレンジなどの加熱調理器では、上記特許文献１に示されるような固体発振素子を用いたマイクロ波発振モジュールやマグネトロンを用いてマイクロ波を発生させ、金属製の加熱室内に設置された被加熱物である食品を誘電加熱する。このような加熱調理器は、食品や容器を直接火にかけることなく加熱できるため、安全で利便性が高い。
【０００５】
しかしながら、マイクロ波による誘電加熱の特性として、導電率が高い金属材料などについてはマイクロ波が反射されてしまうため加熱ができないという点がある。このため、例えば被加熱物を金属製の鍋に入れて、上記特許文献１に記載のような電子レンジ（加熱処理装置）で加熱することは、本質的に難しい。
したがって、例えば被加熱物を鍋で煮込みたいというときに電子レンジを使用する場合には、耐熱性のある陶器やシリコン樹脂製の容器等に被加熱物を入れ、この容器ごと加熱調理器の加熱室に入れてマイクロ波加熱しなければならない。
【０００６】
また、加熱調理器でのマイクロ波加熱の後に被加熱物をゆっくり煮込みたいという場合には、ガス火や誘導加熱調理器で加熱するために被加熱物を金属鍋に入れ替える作業が必要になり、入れ替え作業の手間が増えるとともに洗い物も増えるという課題があった。
【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、金属製の容器に収容された被加熱物を、マイクロ波を用いて加熱する高周波加熱装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る高周波加熱装置は、上面を開口した金属容器と、前記金属容器の前記開口を閉塞する蓋体と、前記蓋体に設けられ、固体発振素子を有し前記金属容器内にマイクロ波を放射する高周波発振部と、前記金属容器の底面と側面のいずれか又は両方を加熱する第二加熱手段と、前記固体発振素子及び前記第二加熱手段の加熱出力を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記第二加熱手段での加熱を停止させるとともに、前記第二加熱手段の加熱出力の下限値よりも低い加熱出力が得られるように前記固体発振素子を駆動制御する制御モードを有するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る高周波加熱装置は、金属製の容器の内部に直接マイクロ波を放射するので金属容器内の被加熱物を誘電加熱することができる。また、金属容器ごと被加熱物を運ぶことができるので、例えば被加熱物が液状物（カレー、シチュー）や米飯であっても、加熱調理の前後に高周波加熱装置から被加熱物を容易に運び出すことができる。
また、本発明に係る高周波加熱装置の金属容器は、例えばガス火加熱や誘導加熱など高周波発振部以外の加熱手段によって加熱することができるので、例えば使用者が被加熱物を攪拌しながら煮込むような加熱調理を、マイクロ波による加熱と前後して同じ金属容器を用いて行うことができる。また、金属容器は水洗い可能であるので、ユーザーは金属容器のメンテナンスが容易であり、利便性が高い。
また、本発明に係る高周波加熱装置の高周波発振部は、マイクロ波の発生手段として固体発振素子を備えたので、マグネトロンをマイクロ波発生手段として用いた高周波加熱装置よりも軽量化及び小型化することができる。また、固体発振素子は、マグネトロンが苦手とする低出力加熱も行うことができるので、本発明に係る高周波加熱装置は例えば弱火で長時間煮込む煮込み料理等にも用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る高周波加熱装置の要部断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る高周波加熱装置の制御ブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る高周波加熱装置の被加熱物を収納した状態を示す要部断面図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る高周波加熱装置の要部断面図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係る高周波加熱装置の要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る高周波加熱装置の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、各図において、同一の構成には同一の符号を示す。また、以下に示す図面の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る高周波加熱装置の要部断面図である。
実施の形態１に係る高周波加熱装置１００は、上面を開口した本体１と、本体１の上面開口を覆う蓋体２と、本体１内に着脱自在に収容される金属容器３とを備える。
【００１３】
本体１は、内部に収容空間を有し略円柱状の形状を有している。本体１の上面は開口し、本体１の底面は底板によって閉塞されている。蓋体２は、蓋ヒンジ１５を支軸として本体１の上部に取り付けられ、本体１の上面開口を開閉自在に覆う。
【００１４】
蓋ヒンジ１５の近傍には、蓋体２の開閉状態を検知する蓋開閉検知装置１６が設けられている。蓋開閉検知装置１６の簡易な構成例としては、例えば、蓋体２が開状態にあるときと閉状態にあるときとで異なる信号を出力するマイクロスイッチが挙げられる。そのほか、蓋開閉検知装置１６として近接センサーを用いることもできる。例示したもののほか、蓋体２の開閉状態を検知できるものであれば任意の具体的構成を採用することができる。
【００１５】
本体１には、制御基板や電源基板などを内蔵する基板ボックス１７が設けられている。基板ボックス１７は、万が一内部でトラッキングなどが発生しても外部に延焼しないように金属で構成されている。図１では、本体１の側面に基板ボックス１７が取り付けられた例を示しているが、基板ボックス１７の設置場所は図示のものに限定されない。
【００１６】
本体１内の底部には、金属容器３及び金属容器３内に収容される被加熱物の重量を計測する重量検知手段１１が設けられている。重量検知手段１１は、計測した重量に応じた信号を出力する。本実施の形態１の重量検知手段１１は、バネ等の弾性部材によって上方に付勢され、金属容器３が本体１内に収容されたときに金属容器３の底面に接触する重量センサーで構成されている。
【００１７】
蓋体２には、蓋体２内を貫通する蒸気排出路１２が形成されている。蒸気排出路１２の入口は蓋体２の内面２ａに形成され、蒸気排出路１２の出口は蓋体２の外面２ｂに形成されており、金属容器３内から発生した蒸気は、蒸気排出路１２を通って高周波加熱装置１００の外部へと排出される。蒸気排出路１２の出口となる開口部には、蒸気逃がし弁１４が取り付けられている。蒸気逃がし弁１４は、蒸気排出路１２を経由して外部に排出される蒸気の量を増減させる弁である。蒸気逃がし弁１４は、ユーザーによる手動操作を受けて動作するものであるか、後述する制御装置２０によって自動制御されて動作するものであるかを問わない。蒸気逃がし弁１４は高周波加熱装置１００内の蒸気や圧力の調整弁の役割を果たし、高周波加熱装置１００を用いて例えば蒸し調理や圧力調理を行うことができるのでユーザーの利便性を高めることができる。
【００１８】
蓋体２の上面には、操作表示パネル４が設けられている。操作表示パネル４は、加熱条件等の設定操作を受け付け、設定操作に応じた信号を出力する操作入力部４ａと、高周波加熱装置１００の動作状態や操作入力部４ａの設定内容を表示する報知部４ｂとを備える。操作入力部４ａは、例えば、ボタン、スイッチ、タッチパネル等の任意の入力装置で構成される。報知部４ｂは、例えば、液晶画面、発光ダイオード、ランプ等の任意の表示装置で構成される。なお、高周波加熱装置１００の動作状態や操作入力部４ａの設定内容を視覚的にユーザーに報知する報知部４ｂに代えて、あるいはこれに加えて、音声報知を行うスピーカーやブザーを設けてもよい。
【００１９】
本実施の形態１の高周波加熱装置１００は、被加熱物を加熱するための加熱手段として、高周波発振モジュール５と加熱コイル９という２種類の加熱手段を備えている。
【００２０】
被加熱物を加熱する第一加熱手段である高周波発振モジュール５は、電子レンジやオーブンレンジなどで使用される周波数約２．４５ＧＨｚのマイクロ波を金属容器３内に放射するものであり、本発明の高周波発振部に相当する。高周波発振モジュール５から発振されるマイクロ波は、金属容器３内に収容された被加熱物を誘電加熱する。高周波発振モジュール５は、マイクロ波を発振する固体発振素子と、固体発振素子が発振したマイクロ波を増幅させる増幅器とを、基板上等に一体化したモジュールである。増幅器は、例えば、Ｓｉ（シリコン）やＧａＮ（窒化ガリウム）をトランジスタに用いたものを採用することができる。
【００２１】
高周波発振モジュール５には、マイクロ波を外部へ放射する放射部５ａが設けられている。固体発振素子から出力され、増幅器によって増幅されたマイクロ波は、放射部５ａを経由して金属容器３内に放射される。なお、高周波発振モジュール５内に、方向性結合器や位相変換器等を搭載してもよい。高周波発振モジュール５及び放射部５ａは、蓋体２の内部に設けられている。
【００２２】
蓋体２の内面２ａの放射部５ａに対向する位置に設けられた開口部には、高周波透過部材６が設けられている。高周波透過部材６は、放射部５ａから放射されるマイクロ波が透過することができる材料で構成されており、例えば、厚さ４ｍｍ程度のセラミック板にて構成することができる。温度条件やコストを勘案し、高周波透過部材６の厚みを増減させてもよいし、また、マイクロ波が透過することのできる樹脂にて高周波透過部材６を構成してもよい。
【００２３】
加熱コイル９は、金属容器３を加熱する第二加熱手段である。加熱コイル９は、リッツ線がコイルベース１０の外側に環状に巻かれて構成されたものであり、コイルベース１０の外側に固定されている。本実施の形態１の加熱コイル９は、金属容器３の底面及び底面から側面にかけての角部分に対向した位置に設けられている。コイルベース１０は、金属容器３の外形に概ね沿う形状を有しており、コイルベース１０の内側に金属容器３が収容される。加熱コイル９に高周波電力が供給されると、コイルベース１０内に収容された金属容器３が誘導加熱され、この金属容器３を介して金属容器３内の被加熱物が加熱される。なお、本実施の形態１では、加熱コイル９は金属容器３の主に底面に対向する位置に設けられているが、金属容器３の側面に対向する位置に加熱コイル９を設けて金属容器３の側面を加熱するようにしてもよい。また、本実施の形態１では、第二加熱手段として加熱コイル９を設ける例を示すが、加熱コイル９に代えて、あるいは加熱コイル９に加えて、例えばシーズヒーター等の電気ヒーターを設けてもよい。
【００２４】
金属容器３は、食材等の被加熱物を内部に収容する容器である。金属容器３は、高周波発振モジュール５と加熱コイル９のいずれの加熱手段を用いた場合でも、内部に収容される被加熱物を加熱することができるように構成されている。より具体的には、金属容器３は、加熱コイル９から発生する高周波磁界により渦電流が誘起され、その電気抵抗によりジュール熱が生じて発熱しうる導電性の金属で構成される。本実施の形態１の金属容器３は、上面を開口し、底面が底板によって閉塞された略円筒形状を有している。
【００２５】
金属容器３の上面開口の縁には、フランジ３ａが設けられている。蓋体２の内面２ａ（下面）側には、導電性を有する弾性材料で構成され、蓋体２が閉じられた状態においてフランジ３ａに密着する導電性パッキン８が設けられている。導電性パッキン８は、蓋体２とフランジ３ａとの間を水密状態に保つ機能を有するとともに、導電性材料で構成されているため蓋体２とフランジ３ａの間からのマイクロ波の漏洩を抑制する機能を有する。
【００２６】
蓋体２が閉じられた状態において金属容器３内は、金属容器３の内壁面、アルミなどの金属で構成された蓋体２の内面２ａ、及び導電性パッキン８により、電気的に略密閉された状態となる。このため、高周波発振モジュール５から発振されたマイクロ波は、高周波加熱装置１００の外部に対して漏洩はないかあっても非常に軽微なレベルまで軽減されており、安全性が高い。また、本実施の形態１の金属容器３の内部は略円筒形であり、この金属容器３の壁面で反射されるマイクロ波は、金属容器３に収容される被加熱物の中心を温めやすい定在波がたちやすく、被加熱物の中心まで加熱する効果を得ることができる。
【００２７】
また蒸気排出路１２の入口である蓋体２の内面２ａに設けられた開口部には、導電性メッシュ１３が取り付けられている。導電性メッシュ１３は、通気性を有し、かつマイクロ波を反射及び減衰させる機能を発揮する。導電性メッシュ１３の網目は小さければ小さいほど、マイクロ波の漏洩抑制に対して効果を発揮する。
【００２８】
図２は、本発明の実施の形態１に係る高周波加熱装置の制御ブロック図である。
外部電源から電源装置２１に供給された電力は、メイン基板１９を介して制御装置２０に供給される。制御装置２０は、操作表示パネル４、高周波発振モジュール５、及び加熱コイル９に電力を供給する。
【００２９】
制御装置２０は、自身に内蔵されている図示しないタイマーカウンター、操作表示パネル４に設けられた操作入力部４ａから得られる信号、重量検知手段１１から得られる信号、及び温度検知手段１８から得られる信号に基づいて、高周波発振モジュール５に供給する電力、加熱コイル９に供給する電力、及び操作表示パネル４の報知部４ｂの報知動作を制御する。
【００３０】
本実施の形態１では、加熱コイル９は、２００Ｗ〜１４００Ｗの加熱出力（消費電力）の範囲内で駆動制御される。また、高周波発振モジュール５は、２００Ｗ未満の加熱出力（消費電力）の範囲内で駆動制御される。なお、本実施の形態１では、高周波発振モジュール５の加熱出力が加熱コイル９の加熱出力の下限値よりも小さい例を示すが、高周波発振モジュール５の加熱出力の範囲の少なくとも一部が加熱コイル９の加熱出力の下限値よりも小さければよく、両者の加熱出力の範囲の一部が重複していてもよい。
【００３１】
温度検知手段１８は、金属容器３の温度及び金属容器３内の被加熱物の温度のいずれか又は両方を検知する。例えば、蒸気排出路１２内に温度検知手段１８としてのサーミスタを設け、このサーミスタによって金属容器３内の被加熱物の温度（金属容器３の内部温度）を検知することができる。また、図１に示した重量検知手段１１に、金属容器３の底面に接触するサーミスタを設け、このサーミスタによって金属容器３の温度を検知してもよい。サーミスタのほか、金属容器３又は金属容器３内の被加熱物から放射される赤外線に基づいて金属容器３又は被加熱物の温度を検知する非接触式の温度センサーを、温度検知手段１８として設けてもよい。
【００３２】
また、図２の例では、蓋開閉検知装置１６は、制御装置２０と高周波発振モジュール５及び加熱コイル９との間に介在するスイッチを備える。蓋開閉検知装置１６が蓋体２の開状態を検知しているときには蓋開閉検知装置１６のスイッチはＯＦＦ（開放）となっており、加熱手段である高周波発振モジュール５及び加熱コイル９への電源供給が停止される。特に高周波発振モジュール５から放射されるマイクロ波は、出力が強い場合には人体への影響が懸念されるため、蓋体２が開放された状態ではマイクロ波を放射しないようにすることで安全性を高めることができる。なお、蓋開閉検知装置１６が蓋体２の開放状態を検知しているときに高周波発振モジュール５への電源供給を停止するための具体的な回路構成は、図２に例示したものに限定されず、同等の機能を発揮できる任意の構成を作用できる。例えば、蓋開閉検知装置１６が蓋体２の開放状態を検知したときの信号が制御装置２０に送られ、制御装置２０がその信号に基づいて高周波発振モジュール５及び加熱コイル９への電源供給を停止させてもよい。
【００３３】
以上のように構成された高周波加熱装置１００について、動作及び作用を説明する。
図３は、本発明の実施の形態１に係る高周波加熱装置の被加熱物を収納した状態を示す要部断面図である。図３では、金属容器３内の被加熱物を符号３０で示すとともに、高周波発振モジュール５から発振されるマイクロ波を符号４０にて概念的に示している。また、図３では、被加熱物３０への熱伝達の様子を矢印で概念的に示している。
【００３４】
操作表示パネル４の操作入力部４ａに対してユーザーから加熱条件及び加熱開始指示が入力されると、制御装置２０は、入力された加熱条件で高周波発振モジュール５及び加熱コイル９の加熱出力を制御する。操作入力部４ａには、例えば「強火」、「中火」、「弱火（とろ火）」等の火力を設定する入力部、例えば「カレー」、「シチュー」、「炊飯」等の自動調理メニューを設定する入力部、加熱時間を設定する入力部等が設けられており、ユーザーが操作入力部４ａに任意の操作入力を行うと、入力した内容が報知部４ｂに表示される。制御装置２０は、操作入力部４ａにて火力が設定された場合には、設定火力で加熱するように高周波発振モジュール５及び加熱コイル９を駆動制御する。また、制御装置２０は、操作入力部４ａにて自動調理メニューが設定された場合には、調理メニュー毎に予め記憶された加熱シーケンスプログラムにしたがって、高周波発振モジュール５及び加熱コイル９を駆動制御する。
【００３５】
例えば、被加熱物３０を強火で煮込む場合、又は被加熱物３０を素早く沸騰させる場合には、制御装置２０は、加熱コイル９に投入可能な最大電力（例えば１４００Ｗ）を投入する。このようにすると、加熱コイル９に電流が流れることで金属容器３が誘導加熱され、金属容器３からの熱伝達により被加熱物３０が高火力で加熱される。
【００３６】
中火でムラなく被加熱物３０を加熱したい場合には、制御装置２０は、加熱コイル９に投入する電力を６００Ｗ程度に絞るとともに、高周波発振モジュール５に例えば２００Ｗ程度を同時に投入する。このようにすると、加熱コイル９に電流が流れることで金属容器３が誘導加熱され、金属容器３からの熱伝達により被加熱物３０が下部から加熱される。また、高周波発振モジュール５から発振されたマイクロ波は、高周波透過部材６を透過し、図３に符号４０で示すように金属容器３内に放射され、金属容器３内の被加熱物３０に吸収され、これによって被加熱物３０が上部から加熱される。このように、加熱コイル９及び高周波発振モジュール５を駆動することで、被加熱物３０は上部と下部の両方から加熱され、上下方向における被加熱物３０の加熱ムラを抑制することができる。
【００３７】
弱火（とろ火）で被加熱物３０を煮込みたい場合には、制御装置２０は、加熱コイル９に投入する電力を２００Ｗに絞ってコトコトと煮続ける。
弱火（とろ火）で被加熱物３０を煮込みたい場合であって、被加熱物３０に流動性がなく金属容器３の底部近傍における焦げなどのおそれがある場合には、制御装置２０は、加熱コイル９への電力投入を行わず、高周波発振モジュール５の出力を５０Ｗ〜１００Ｗ程度に絞って被加熱物３０を誘電加熱する。このようにすることで、焦げ付かせることなく、被加熱物３０を加熱することができる。一般に、大出力が可能なヒーターや加熱コイル９による加熱を行う場合、その火力を５０Ｗ〜１００Ｗ程度の低火力に制御するのは困難であり、低火力での加熱が必要な場合には、制御装置２０はＯＮ−ＯＦＦ制御を用いて単位時間当たりの出力を抑制する。しかし、本実施の形態１では、高周波発振モジュール５の出力を５０Ｗ〜１００Ｗ程度として連続した加熱を行うことができるので、ゆるやかに被加熱物３０を煮ることができ、仕上がり状態を向上させることができる。
【００３８】
制御装置２０は、重量検知手段１１から出力される金属容器３及び被加熱物３０の重量に基づいてこれらの重量変動を検知し、その重量変動に基づいて火力を低下させあるいは加熱を停止させることができる。例えば、制御装置２０は、加熱初期の重量に対する低下量が所定の値を超えた場合には、被加熱物３０の水分がある程度蒸発したと判定し、設定された火力よりも火力を低下させる、あるいは加熱を停止させる。このようにすることで、金属容器３内の被加熱物３０の焦げ付きを抑制することができる。
また、制御装置２０は、温度検知手段１８から出力される金属容器３又は被加熱物３０の温度に基づいてこれらの温度変動を検知し、その温度変動に基づいて火力を低下させるあるいは加熱を停止させることができる。例えば、制御装置２０は、単位時間当たりの金属容器３の温度上昇量が所定の値を超えた場合には、金属容器３内の被加熱物３０の多くが蒸発して金属容器３が過度に加熱される可能性があると判定し、設定された火力よりも火力を低下させる、あるいは加熱を停止させる。このようにすることで、金属容器３内の被加熱物３０の焦げ付きを抑制し、金属容器３の過度な加熱を抑制することができる。
【００３９】
以上のように本実施の形態１では、金属容器３の内部にマイクロ波を放射し、金属容器３内に収容される被加熱物を加熱する。被加熱物を金属容器３ごと運ぶことができるので、ユーザーは、液状物（例えばカレー、シチューなど）や米飯などの被加熱物を、本体１から容易に運び出すことができる。また、金属容器３は直火加熱や誘導加熱を行うことができるので、ユーザーは高周波加熱装置１００で加熱した後の金属容器３を、ガス調理器や誘導加熱調理器を用いて別途加熱することができる。したがって、ユーザーが金属容器３内の被加熱物を攪拌しながら長時間煮込むといったことも可能となる。また、金属容器３は水洗い可能であるため、ユーザーは一般的な鍋等と同様に金属容器３を扱うことができ、利便性が高い。
【００４０】
また、本実施の形態１の高周波加熱装置１００は、固体発振素子を含む高周波発振モジュール５を備えた。固体発振素子は、従来の電子レンジなどで用いられるマグネトロンよりも軽量かつ小型であるので、高周波発振モジュール５を蓋体２に設置してもユーザーが蓋体２を開閉する際の操作負担になりにくい。また、固体発振素子が軽量かつ小型であることから、高周波加熱装置１００自体も軽量化かつ小型化することができる。また、固体発振素子は、マグネトロンが苦手とする低出力加熱にも対応可能であるので、弱火（とろ火）で加熱する煮込み調理を含め多様な加熱調理が行える高周波加熱装置１００を得ることができる。
【００４１】
また、本実施の形態１の高周波加熱装置１００は、第二加熱手段としての加熱コイル９を備え、加熱コイル９を用いて金属容器３を加熱するようにした。このため、高周波加熱装置１００の蓋体２に設けられた高周波発振モジュール５からのマイクロ波によって被加熱物３０を加熱するのみならず、金属容器３を介して被加熱物を加熱することができる。
【００４２】
一般に鍋又は釜として使用される金属容器３は、加熱コイル９に電流が流れることで誘導加熱される。本実施の形態１では、金属容器３の底面及び底面近傍の側面に対向した位置に加熱コイル９が配置されているため、金属容器３内の被加熱物３０は、金属容器３の主に底面からの熱伝導により加熱される。ここで、被加熱物３０が十分な流動性を有する食材であれば、対流によって被加熱物３０の全体が均一に加熱されることが期待できる。しかし、被加熱物３０が、調理工程終盤において特に流動性が小さくなったカレーやシチュー、あるいは米飯など、半流動的あるいはほとんど流動性を有さないものである場合には、被加熱物３０の中心や上面は、底面に比べて加熱コイル９による加熱が行われにくい状態となる。鍋の大きさや被加熱物の流動性などによっては被加熱物の底面表層ばかりが加熱され、内部の温度が上がりにくくなって温度ムラが生じたり、また、底面の局部に焦げを発生させたりするという課題があった。
【００４３】
しかしながら、本実施の形態１の高周波加熱装置１００によれば、高周波発振モジュール５から発振されるマイクロ波によって被加熱物３０を上面から誘電加熱することができる。被加熱物３０の上面からマイクロ波が吸収され、被加熱物３０の上面が加熱されやすいという加熱傾向を得ることができる。したがって、加熱コイル９による加熱と高周波発振モジュール５からのマイクロ波による加熱とを組み合わせることにより、被加熱物の温度ムラや焦げ付きを軽減できる。
【００４４】
また、水分を選択的に加熱するマイクロ波の特性から、流動性が比較的高い部分（すなわち水分が多い部分）は加熱されやすくなり、結果として相対的に加熱不足であって水分の蒸発が進んでいない部分がより強く加熱される傾向を得ることが可能となる。したがって、被加熱物３０の全体が均一に加熱されやすくなるとともに、局所的な加熱不足状態を緩和することができる。また、金属容器３の壁面や蓋体２の内側に付いた結露水は、マイクロ波が水分を選択的に加熱する作用によって効果的に加熱されて蒸発しやすくなるので、結露水によって調理の仕上がりが損なわれる可能性を低減させることができる。
【００４５】
実施の形態２．
本実施の形態２では、実施の形態１との相違点を中心に説明する。
図４は、本発明の実施の形態２に係る高周波加熱装置の要部断面図である。図４（ａ）は高周波加熱装置１００の全体の要部断面図を示し、図４（ｂ）はチョーク構造２３の近傍の拡大図を示している。
【００４６】
前述の実施の形態１では、金属容器３のフランジ３ａと蓋体２の内面２ａとの間を密閉する導電性パッキン８を設ける例を示したが、本実施の形態２では導電性パッキン８を設けず、蓋体２を閉めたときに金属容器３のフランジ３ａに対向する部分にチョーク構造２３を設け、このチョーク構造２３によって電波シールド構造を構成する。
【００４７】
チョーク構造２３は、金属容器３のフランジ３ａの上面に対向する位置に配置され、蓋体２の内面２ａの周縁部に一体的に取り付けられた金属片２４を折り曲げて構成されている。フランジ３ａと蓋体２の内面２ａとの間にチョーク構造２３を設けることで、チョーク構造２３の内部の袋小路からの反射波により、金属容器３のフランジ３ａの開始部分（基端部分）でのインピーダンスを無限大にすることができ、マイクロ波の漏洩を電気的に防ぐことができる。具体的には、チョーク構造２３の袋小路の奥側の端点２３ａから、金属容器３の内部のフランジ３ａの開始部分（基端部分）までの電気的経路４１の電気長をλ／４（λは、マイクロ波の波長）とすることで、高周波加熱装置１００の外部へのマイクロ波の漏洩を効果的に抑制することができる。
【００４８】
また、本実施の形態２のチョーク構造２３は、導電性パッキン８と比べて劣化しにくく、マイクロ波の漏洩抑制効果が低下するのを抑制することができる。なお、本実施の形態２においても、導電性を有するか否かにかかわらず、蓋体２の内面２ａと金属容器３のフランジ３ａとの間を水密状態に保つパッキンを設けてもよい。
【００４９】
実施の形態３．
本実施の形態３では、実施の形態１との相違点を中心に説明する。
図５は、本発明の実施の形態３に係る高周波加熱装置の要部断面図である。
【００５０】
本実施の形態３の高周波加熱装置１００は、金属容器３の内部に小型容器２５を設けたものである。小型容器２５は、例えばシリコン樹脂等で構成され、上面を開口した容器である。小型容器２５の一部には、通気可能な複数の小孔を有するメッシュ２６が形成されている。
【００５１】
小型容器２５は、高周波加熱装置１００のアタッチメント（付属品）として設けられており、金属容器３に対して着脱可能に載置される。小型容器２５の縁は、金属容器３のフランジ３ａの上に載置可能に構成されている。小型容器２５がフランジ３ａの上に載置された状態において、金属容器３の内部は、小型容器２５の上と下との２つに区分される。
【００５２】
このような構成の高周波加熱装置１００を用いて加熱調理を行う際には、ユーザーは、金属容器３の内部及び小型容器２５の両方に被加熱物を収容することができる。この場合、制御装置２０が加熱コイル９を駆動することで、金属容器３の内部の被加熱物は金属容器３を介して加熱される。また、制御装置２０が高周波発振モジュール５を駆動することで、小型容器２５の被加熱物及び金属容器３内の被加熱物は、マイクロ波により誘電加熱される。
【００５３】
加熱調理の一例として、金属容器３の底部には加熱コイル９により加熱される液体（例えば、中華スープ）を入れ、小型容器２５の上には固形物（例えば、シュウマイ）を入れて行われる調理が挙げられる。この場合、金属容器３内の液体は加熱コイル９によって加熱され、小型容器２５内の固形物は、液体から発生する蒸気によって蒸し調理されるとともに、高周波発振モジュール５から発振されるマイクロ波によって誘電加熱される。このように、本実施の形態３の高周波加熱装置１００によれば、２品を同時に加熱調理することも可能である。
【００５４】
また、金属容器３の底部には被加熱物を入れず、小型容器２５の上にのみ被加熱物を載置して加熱することも可能である。この場合、制御装置２０は高周波発振モジュール５を動作させ、高周波発振モジュール５からのマイクロ波により小型容器２５上の被加熱物を加熱する。このようにすると、一般的な電子レンジと同様に高周波加熱装置１００を用いることができる。
【００５５】
なお、上記実施の形態１、２、３は、互いに組み合わせて用いることができる。また、本発明の高周波加熱装置は、上記実施の形態１〜３で示した電気鍋のほか、金属製の容器を加熱する電気ヒーターや加熱コイルなどの加熱手段を有する加熱調理器であれば、例えばホットプレート、オーブンレンジ、炊飯器、及びポットに適用することもできる。また、本発明の高周波加熱装置は、家庭用の加熱調理器のほか、業務用の加熱調理器に適用することもできる。
【符号の説明】
【００５６】
１  本体、２  蓋体、２ａ  内面、２ｂ  外面、３  金属容器、３ａ  フランジ、４  操作表示パネル、４ａ  操作入力部、４ｂ  報知部、５  高周波発振モジュール、５ａ  放射部、６  高周波透過部材、８  導電性パッキン、９  加熱コイル、１０  コイルベース、１１  重量検知手段、１２  蒸気排出路、１３  導電性メッシュ、１４  蒸気逃がし弁、１５  蓋ヒンジ、１６  蓋開閉検知装置、１７  基板ボックス、１８  温度検知手段、１９  メイン基板、２０  制御装置、２１  電源装置、２３  チョーク構造、２３ａ  端点、２４  金属片、２５  小型容器、２６  メッシュ、３０  被加熱物、４０  マイクロ波（模式図）、４１  電気的経路、１００  高周波加熱装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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