(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体で覆われた加熱室と、
前記加熱室内にマイクロ波を供給する放射手段と、
縁部を有し前記縁部の外周を前記加熱室の壁面と近接させて前記加熱室内に脱着可能に設けられ、前記加熱室を分割する導体製のトレイと、
前記縁部に設けられてマイクロ波を通過させる複数の通過孔と、
前記複数の通過孔の間には、第一の通過孔を通過する第一のマイクロ波と第二の通過孔を通過する第二のマイクロ波が前記トレイ上で逆位相になって互いに打ち消しあうことを防ぐ遮蔽部と、
前記通過孔に比誘電率εの誘電体を有し、前記通過孔の最長部分の長さを波長の１／（４√ε）以上としたマイクロ波加熱調理器。
【請求項２】
導体で覆われた加熱室と、
前記加熱室内にマイクロ波を供給する放射手段と、
縁部を有し前記縁部の外周を前記加熱室の壁面と近接させて前記加熱室内に脱着可能に設けられ、前記加熱室を分割する導体製のトレイと、
前記縁部に設けられてマイクロ波を通過させる複数の通過孔とを備え、
前記複数の通過孔の間には、第一の通過孔を通過する第一のマイクロ波と第二の通過孔を通過する第二のマイクロ波が前記トレイ上で逆位相になって互いに打ち消しあうことを防ぐ遮蔽部と、
前記放射手段は特定の方向にマイクロ波の放射指向性を有する回転体と、前記回転体の停止や回転を制御する制御手段を有する構成とし、
前記制御手段は、前記回転体の回転の途中に放射指向性の強い向きが通過孔を向くときに停止または減速させるよう制御するマイクロ波加熱調理器。
【請求項３】
前記制御手段は、前記回転体の回転の途中に放射指向性の強い向きが前記複数の通過孔を向くときに順次停止または減速させるよう制御する請求項２に記載のマイクロ波加熱調理器。
【請求項４】
前記制御手段は、前記回転体を往復させて放射指向性の強い向きが前記複数の通過孔を向くよう制御する請求項２に記載のマイクロ波加熱調理器。
【請求項５】
導体で覆われた加熱室と、
前記加熱室内にマイクロ波を供給する放射手段と、
縁部を有し前記縁部の外周を前記加熱室の壁面と近接させて前記加熱室内に脱着可能に設けられ、前記加熱室を分割する導体製のトレイと、
前記縁部に設けられてマイクロ波を通過させる複数の通過孔とを備え、
前記複数の通過孔の間には、第一の通過孔を通過する第一のマイクロ波と第二の通過孔を通過する第二のマイクロ波が前記トレイ上で逆位相になって互いに打ち消しあうことを防ぐ遮蔽部と、
前記放射手段は特定の方向にマイクロ波の放射指向性を有する回転体と、前記回転体の停止や回転を制御する制御手段を有し、
前記制御手段は、前記回転体の回転の途中に放射指向性の強い向きが前記複数の通過孔の略中央を向くときに停止または減速させるよう制御するマイクロ波加熱調理器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加熱物にマイクロ波を放射して誘電加熱するマイクロ波加熱調理器に関する。
【背景技術】
【０００２】
代表的なマイクロ波加熱調理器である電子レンジは、代表的な被加熱物である食品を直接的に加熱でき、鍋や釜を準備する必要がない簡便さにより、日常生活において不可欠な調理器具になっている。近年、食器を複数個並べて加熱できるように、食品を収納する加熱室内空間の底面をフラットにした形状の加熱室を持つ製品が実用化されている。
【０００３】
この場合、マイクロ波を庫内に放射する放射手段は、底面のフラット面をセラミック等のマイクロ波透過材料で構成してそれよりさらに下側に配置するか、あるいは天井面側に配置するものが考えられるが、食品を効率的に加熱するためにはできるだけ食品の近くからマイクロ波を放射した方が良いので、下側に配置するものが増えてきている。
【０００４】
また、加熱室内のマイクロ波を外部に漏らさないように壁面を導体で形成するなどして、加熱室全体を導体で覆うように構成されている。ただし、マイクロ波の波長に比べて微小な孔であればマイクロ波が通過できないので、風や光を通すために導体の壁面にパンチング孔を設けるなどのことが一般に知られている。
【０００５】
また、電子レンジの多機能化に伴い、オーブン機能やグリル機能を有するものも多い。オーブン機能は、ヒータであたためた空気をファンで循環させる熱風循環あるいはコンベクションと呼ばれるもので、庫内の温度を均一に高温（例えば２００℃）に維持してケーキやクッキーなどの食品をじっくりと焼き上げる機能である。
【０００６】
この場合、食品を載せるトレイについては、庫内の温度が高くなるため耐熱性のある材料で構成しなくてはならない。材料として考えられるのは、鉄、アルミ、ステンレスなどの導体か、セラミック、耐熱ガラスなどの誘電体である。
【０００７】
耐熱以外の要件として機械的強度（落としたりぶつけても割れにくいこと）も必要なので、セラミックや耐熱ガラスについて機械的強度を確保するためには相当分厚く（重く）せざるをえず、結果的に熱容量が大きくなってしまう。
【０００８】
熱容量が大きいと、特に加熱開始直後は、食品に供給したい熱の多くがトレイにも取られてしまい、庫内全体としての温度上昇が遅くなり、加熱時間が長くかかる問題がある。よって加熱時間をできるだけ短くするためには、薄くても機械的強度があり、その結果熱容量が小さくて済む導体のトレイのほうが望ましい。
【０００９】
グリル機能は、ヒータのそばに食品を配置して輻射熱で表面をこんがり焼く機能で、肉や魚を焼くのに向いている方法である。ヒータはミラクロンヒータやハロゲンヒータやシーズヒータなどの管型のものやマイカヒータなどの面状のものがあり、食品の上面あるいは下面に近接させて配置することが多い。
【００１０】
目的により食品の上面だけを焼くとか下面だけを焼く場合もあるが、最近では上下ともに同時に早くこんがり焼くために、前述のヒータとは別にマイクロ波吸収発熱体を用いるものが増えてきている。食品を載せるトレイの下面にマイクロ波吸収発熱体を一体化し、下側から放射されるマイクロ波を吸収して発熱する熱をトレイに伝え、トレイ自体を高温
にしてトレイからの伝導熱で食品の下側を焼き上げることができる。
【００１１】
この方法のメリットは上面を焼くヒータとの組み合わせにある。トレイを庫内の上のほうに装着することで食品を上ヒータに近づけることができて上面を効率的に焼くことができるとともに、下面は食品に接しているトレイの熱で直接焼くことができる。
【００１２】
したがって、庫内容量の大きな加熱室の場合でも、トレイを上のほうに装着すれば上面も下面も同時に近接した発熱体で焼くことができ、スピーディに焼くことができる。ここで、トレイの材質については前述のオーブン機能の説明で述べたのと同様に、耐熱、機械的強度、熱容量の関係で、加熱時間をできるだけ短くするためには導体のトレイのほうが望ましい。
【００１３】
一方、最近の食品について、冷凍食品を使うことが増えている。市販の冷凍食品も多く供給されるようになり、家庭でも冷凍庫を利用して食品を冷凍しておく機会が増えつつある。冷凍食品をオーブンやグリルで焼きたい場合、小さなものならそのまま焼くこともできるが、サイズが大きくなると、一度解凍してから焼くという二段階の作業となる。
【００１４】
なぜなら、オーブンやグリルは周囲からの熱伝導で食品を焼くために、表面が焦げるほどに至っても内部に熱が伝わらずに凍ったままで終わる可能性がある。一方電子レンジは、マイクロ波が食品の内部にまで浸透して加熱するので、短時間で解凍するにはふさわしい調理器として一般的に知られている。
【００１５】
したがって、冷凍食品をオーブンやグリルで焼くためには、マイクロ波を組み合わせることが考えられる。しかし前述の通り、放射手段がフラット面の下側に構成されてかつトレイが導体から成る場合、マイクロ波は導体で反射されて導体上の食品には供給できない。
【００１６】
そこで、トレイに孔をあけるとか、トレイと加熱室の壁面の間に隙間を設けるなどが考えられるが、むやみに大きな孔や隙間を設けるとトレイ上の食品載置面積が狭まって上に載せる食品の量が減ってしまうので、トレイの中央部は従来のままの大きさでトレイの縁に孔を開けるとか、縁をできるだけ狭くして壁面との隙間を増やすとかの方法が望まれる。
【００１７】
しかし、従来技術を調べても、孔や隙間を具体的にどのように構成すればマイクロ波を効率的に通過させられるかについてはあまり検討されていない。
【００１８】
従来技術の中では、例えば特許文献１のように、目的が異なるものの導体のトレイの孔について記載されたものがあるので、以下にその内容を説明する。図１４〜図１６は特許文献１の構成図であり、図１４は加熱室の概略的な斜視図、図１５はトレイの一案の構成図、図１６はトレイの他の案の構成図である。
【００１９】
底面がフラットでは無く食品を回転させるターンテーブル方式ではあるが、導体からなるトレイ（ターンテーブル）に孔をあけてマイクロ波を通過させる方法が一部提示されている。導体のトレイ１は多数の孔を有し、トレイ１の上部にガラス皿２を装着してその上に食品３を載せるもので、マイクロ波の放射手段は加熱室４の導体からなる右壁面５に放射口６として構成されている。
【００２０】
図示しないが、放射口６には導波管を介して代表的なマイクロ波発生手段のマグネトロンが接続されており、マグネトロンから発生したマイクロ波を放射口６から庫内に放射する構成である。食品３の加熱ムラを防ぐために回転軸７を中心にトレイ１を回転させてい
るが、さらに均一に加熱するためにトレイ１にマイクロ波が通過できる通過孔を設けている。
【００２１】
その一案が図１５に示される。トレイ３１は、例えば鋼板等の導電材の表面にほうろう処理を施してなり、全体の外形が円形平皿状で且つ回転方向に非均質形状（中心点に関して点対称形状）をなしている。具体的には、この回転板３１は、円環状の周囲枠３１ａ内に、複数本の縦棒３１ｂ及びそれと直交する複数本の横棒３１ｃを一体に有する格子状に構成されている。
【００２２】
その中心部には、回転軸１０（図１４参照）に連結されるボス部３１ｄが設けられている。このとき、回転板３１の中央部には、縦棒３１ｂと横棒３１ｃとから、ほぼ正方形の通過孔３２が複数個（ボス部３１ｄを囲むように４個及びその前後に２個の計６個）形成されている。
【００２３】
この通過孔３２は、その縦横の寸法ｃが共にマイクロ波の波長λの１／４以上にすることでマイクロ波が通過しやすくなり、例えばそれぞれ３１ｍｍとされている。回転板３１の外周寄り部分（通過孔３２形成部分の図で左右部位）には、図で上下方向に長い長方形状の通過孔３１ｅがほぼ同一寸法でいくつか形成されている。
【００２４】
この通過孔３１ｅは、縦方向寸法ａがλ／２以上（例えば６４ｍｍ）なのでマイクロ波が通過しやすく、横方向寸法ｂがλ／４未満（例えば３０ｍｍ）しかなくても充分にマイクロ波が通過できるとされている。図１６は他の一案でトレイ４１の構成を示している。
【００２５】
この例のトレイ４１は、中心部のハブ部４１ａと円環状の周囲枠（リム部）４１ｂとの間をアーム部４１ｃでつないだ形状である。このとき、前記アーム部４１ｃは、３本が１２０度間隔で放射状に設けられており、従って、トレイ４１は、１２０度回転（３６０度／ｎ；ｎ＝３）したときに元の形状と同一形状となる回転対称形状をなしている。
【００２６】
このトレイ４１には、アーム部４１ｃ間に、扇状の通過孔４１ｅが形成されることになるが、この通過孔４１ｅの最大直線寸法ｅが、マイクロ波の波長λの１／２以上の寸法となるように形成されており、その結果マイクロ波が透過可能とされている。
【００２７】
以上、特許文献１に記載されているのは、マイクロ波は、孔の最長寸法がλ／４未満では通過しにくく、λ／４以上なら通過し、特にλ／２以上になると通過しやすいということである。
【００２８】
いずれの例もマイクロ波が通過可能な孔を有しているが、その目的は、回転によって孔の位置が変化することで電界分布を変化させるものである。つまり加熱ムラを防ぐためにトレイを回転させて食品の位置を変更するのに加えて、マイクロ波が通過できる通過孔を動かすことでマイクロ波の分布自体を変更させることをねらったものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２９】
【特許文献１】特許第３９０１３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３０】
しかしながら、特許文献１に記載されるような従来のマイクロ波加熱調理器において、導体のトレイに設けた通過孔を通過したマイクロ波がどうなるかについては言及されていない。
【００３１】
トレイの下側には食品も他の被加熱物も無いから、特に通過孔を通過したマイクロ波で何かを加熱することを期待するものではなく、通過孔を通過したマイクロ波が別の通過孔からトレイ上に戻っても良いし、トレイの周囲からトレイ上に戻っても良い。どのような経路でも良いから、最終的にマイクロ波がトレイ上に戻って食品３を加熱できれば良いのである。
【００３２】
一方、本発明の課題について説明する。導体のトレイがトレイとしての機能を損なわない範囲（トレイの縁に通過孔を設ける程度の方法）で、通過孔を介して導体の反対側にある食品にマイクロ波を供給し、いかに効率的に加熱するかは大きな課題であるが、特許文献１等には記載がない。
【００３３】
実際にマイクロ波が通過できる通過孔をいくつかあけて実験してみると、加熱効率が悪いことが多く、かつ通過孔の選び方によって大きくばらつくことがわかった。例えば、ＩＥＣ法などで測定した電子レンジの加熱効率（＝被加熱物を水とした時の水の吸収電力／入力）は一般的には５０％程度であることが知られているが、導体の縁にマイクロ波が通過できる通過孔を有するトレイ上に水を置くと、通過孔の選び方によって１０％〜３０％程度と大きくばらつくことがわかった。
【００３４】
したがって本発明は、導体の縁にマイクロ波が通過できる通過孔を有するトレイを用いて、できるだけ効率的にトレイ上の被加熱物にマイクロ波を供給することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３５】
前記従来の課題を解決するために、本発明に係るマイクロ波加熱調理器は、導体で覆われた加熱室と、前記加熱室内にマイクロ波を供給する放射手段と、縁部を有し前記縁部の外周を前記加熱室の壁面と近接させて前記加熱室内に脱着可能に設けられ、前記加熱室を分割する導体製のトレイと、前記縁部に設けられてマイクロ波を通過させる複数の通過孔とを備え、前記複数の通過孔の間には、第一の通過孔を通過する第一のマイクロ波と第二の通過孔を通過する第二のマイクロ波が前記トレイ上で逆位相になって互いに打ち消しあうことを防ぐ遮蔽部と、前記通過孔に比誘電率εの誘電体を有し、前記通過孔の最長部分の長さを波長の１／（４√ε）以上としたものである。
【００３６】
上記構成により、複数の通過孔を通過するマイクロ波がトレイ上で逆位相になって互いに打ち消しあうことを防ぎ、効率的にトレイ上にマイクロ波を供給することができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明のマイクロ波加熱調理器は、複数の通過孔を通過するマイクロ波がトレイ上で逆位相になって互いに打ち消しあうことを防ぎ、効率的にトレイ上にマイクロ波を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第一の実施の形態に係るマイクロ波加熱調理器である電子レンジの内部構造とマイクロ波の流れを示す斜視図
【図２】図１の電子レンジの正面断面図
【図３】図２の電子レンジのＡ−Ａ断面及外部構成を示す図
【図４】図１の電子レンジのトレイと放射手段の位置関係を示す説明図
【図５】図１の電子レンジの二つの通過孔を通過したマイクロ波の位相を示す特性図
【図６】図１の電子レンジの他のマイクロ波の流れを示す斜視図
【図７】本発明の第二の実施の形態に係るマイクロ波加熱調理器である電子レンジの正面断面図
【図８】図７の電子レンジのＡ−Ａ断面及外部構成を示す図
【図９】図７の電子レンジのトレイと放射手段の位置関係を示す説明図
【図１０】図９のトレイのＢ−Ｂ断面図
【図１１】本発明の第三の実施の形態に係るトレイの円形状の通過孔の構成図
【図１２】本発明の第四の実施の形態に係るトレイの多角形の通過孔の構成図
【図１３】本発明の第五の実施の形態に係るトレイのコーナー部の通過孔の構成図
【図１４】従来のマイクロ波加熱調理器である電子レンジの内部構造を示す斜視図
【図１５】図１４の電子レンジのトレイの一案の構成図
【図１６】図１４の電子レンジのトレイの他の案の構成図
【発明を実施するための形態】
【００３９】
（実施の形態１）
以下に、図１〜図６を参照して、本発明の第１の実施の形態に係るマイクロ波加熱調理器について電子レンジを例として説明する。
【００４０】
図１は正面上方から庫内を見た斜視図であり電子レンジの内部構造とマイクロ波の流れを示す図、図２は正面から見た断面図、図３は図２のＡ−Ａ断面図、図４はトレイを真上から見た図でトレイと放射手段との位置関係を示す説明図、図５は二つの通過孔を通過したマイクロ波の位相を示す特性図、図６は図１とは異なるマイクロ波の流れを示す図である。
【００４１】
加熱室５１は前方を除いて導体の壁面で一体化されており、前方はドア５２の内部の導体５３が対向しているので、加熱室全体が導体に覆われている。加熱室内にマイクロ波を供給する放射手段５４は、セラミックやガラスなどの誘電体からなるプレート５５よりも下方にあり、使用者が庫内を見たときにはプレート５５によって底面がフラットに見えている。
【００４２】
放射手段５４は、代表的なマイクロ波発生手段のマグネトロン５６が放射したマイクロ波を、導波管５７を介して加熱室底面に導き、加熱室底面に配置された回転アンテナ５８を通じて、庫内にマイクロ波を放射している。
【００４３】
マイクロ波を攪拌する回転体として代表的な回転アンテナ５８は、特定の方向（図の場合は矢線方向）にマイクロ波の放射指向性を有するもので、設定手段５９の設定内容に基づき、制御手段６０が駆動手段６１を制御して、回転アンテナの向きを自在に制御するものである。回転させたり所定の向きで停止させたりすることが可能である。制御手段６０はコンベクション６２のヒータ６３とファン６４も制御する。
【００４４】
トレイ６５は導体製で周囲に一段高い縁部６６を有し、マイクロ波が通過するスリット形状の通過孔６７ａ、６７ｂを有し、両者の間隔はマイクロ波の波長の１／４より少し大きな３５ｍｍとしている。ここで空気中のマイクロ波の波長λはλ＝Ｃ／ｆで表され、Ｃは光の速度（３．０×１０の８乗［ｍ／ｓ］）、ｆは周波数（電子レンジでは約２．４５［ＧＨｚ］）のため、波長λは約１２０ｍｍである。
【００４５】
したがって、通過孔６７ａ、６７ｂの間隔３５ｍｍはマイクロ波の波長の１／４の３０ｍｍより大きい。また、スリット形状は長さを波長の１／２の略９０％の５５ｍｍとし、幅を波長の１／４未満の６ｍｍ程度としている。
【００４６】
トレイ６５を加熱室５１に装着する場合、被加熱物の食品６８をトレイ６５に載せ、トレイ６５ごと加熱室壁面のレール６９ａ、６９ｂ、６９ｃのいずれかに載せるもので、図２、３では中段のレール６９ｂに装着している。これにより、トレイ６５の外周７０が導体からなる加熱室５１壁面およびドア５２の導体５３と近接することになり、加熱室５１をトレイ６５で上下に分割したようになる。
【００４７】
以下、通過孔６７ａ、６７ｂ間の導体部分を便宜上、遮蔽部７１と呼ぶことにする。
【００４８】
放射手段の回転アンテナは庫内の特に左右の中央に配置されており、図４のようにトレイ６５の二つの通過孔６７ａ、６７ｂは縁部６６の手前の一辺にのみ、センター振り分けで左右に対称位置に構成され、よって回転アンテナ５８から見て二つの通過孔６７ａ、６７ｂは対称位置に配置されている。
【００４９】
本実施の形態では、回転アンテナ５８の指向性の強い向きを図４のように向けたときに効率が上がるように（両方の通過孔６７ａ、６７ｂからのマイクロ波の伝送が増えるように）回転アンテナ５８や導波管５７などの最適化を行ってマッチングさせている。
【００５０】
以上の構成により、本実施の形態のマイクロ波加熱調理器は、導体で覆われた加熱室５１と、前記加熱室５１内にマイクロ波を供給する放射手段５４と、縁部６６を有し前記縁部６６の外周７０を前記加熱室５１の壁面と近接させて前記加熱室内に脱着可能に設けられ、前記加熱室５１を分割する導体製のトレイ６５と、前記マイクロ波の波長の１／４より大きな間隔をあけて前記縁部６６に設けられ、前記マイクロ波を通過させる複数の通過孔６７ａ、６７ｂとを備えている。
【００５１】
放射手段の回転アンテナ５８から放射されたマイクロ波は、縁部６６の外周７０と加熱室５１壁面が近接しているため、二つの通過孔６７ａ、６７ｂを介してのみトレイ６５の上方に伝送される。このとき通過孔６７ａ、６７ｂ間の距離が近いとあまり伝送されず、ある程度より距離が離れると伝送されやすいことがわかった。
【００５２】
また、トレイ６５上に水を置いたときの加熱効率で言えば、距離が近いと１０％しかなかったものが、距離を離すと３０％まで改善した。これは波長λの１／４程度の距離を境に変化することが原因ではないかと考えられる。
【００５３】
この理由について考察する。図５のように、マイクロ波は正弦波であり、波長λは前述の通り１２０ｍｍ程度である。特定の位置αについて考えると時間的に振幅が増減するだけであるが、伝送方向に対して位置をずらすと振幅は同じでも位相が変化する。例えば、半波長（λ／２）離れた位置βだと完全に位相が逆になり、一波長（λ）離れた位置γだと同位相である。これは距離が離れても、波長の関数として繰り返される。
【００５４】
これを図１に当てはめてみる。放射手段５４から放射されたマイクロ波が左の通過孔６７ａの直前で二つに分かれて矢線７２と矢線７３になったとして、ポイント７４でのマイクロ波の位相に注目すると、矢線７２のマイクロ波のポイント７４での位相を基準（位相０度、図５のαに相当）とすると、矢線７３のマイクロ波は通過孔６７ａ、６７ｂ間の距離を往復するために位相がずれるが、もし通過孔６７ａ、６７ｂ間の距離がちょうどλ／４の場合は往復でλ／２のずれとなり、即ち位相９０度、図５のβに相当する。
【００５５】
このとき、ポイント７４では矢線７２と矢線７３のマイクロ波が重なり合うので逆位相の正弦波の合成となり両者の振幅が同じ場合は完全に合成波の振幅が０となる。つまり、マイクロ波が伝送されないのである。
【００５６】
通過孔６７ａ、６７ｂ間の距離がもっと短い場合は、一瞬そうならないように思われるが、実は通過孔６７ａ、６７ｂがある程度の大きさがあるために通過孔のどこを通るかによって、距離がλ／４になることが充分に起こり、マイクロ波が伝送されない場合が起こりうる。
【００５７】
一方、本実施の形態のように、構成上、通過孔６７ａ、６７ｂ間の距離をλ／４より離
して配置すれば、少なくとも図５のαとβの関係にはならず、マイクロ波が打ち消されて伝送されないようなことは起こらない。
【００５８】
厳密にはもっと距離を離した場合、往復の距離が３×λ／２、５×λ／２など、λ／２の奇数倍となれば打ち消されることも可能性としては考えられるが、マイクロ波はいろいろな方向に拡散すると言われており、遠く離れた通過孔に向かったマイクロ波がユーターンしてもとの通過孔に戻ってくる割合は極めて少ないと考えられ、つまり最も近接した条件（往復距離λ／２）のみを除去すれば充分に効率が改善するのではないかと考えられる。
【００５９】
ちなみに、図６は図１とは逆に右の通過孔６７ｂを基準に考えた図であるが、同様のことが起こり、つまり複数の通過孔で片方からの通過が阻害されると他方からの通過も阻害されることになる。
【００６０】
以上により、マイクロ波の波長の１／４より大きな間隔をあけて複数の通過孔６７ａ、６７ｂを配置することで、複数の通過孔６７ａ、６７ｂを通過するマイクロ波がトレイ６５上で逆位相になって互いに打ち消しあうことを防ぎ、効率的にトレイ６５上にマイクロ波を供給することができる。
【００６１】
本実施の形態においては、通過孔６７ａ、６７ｂの最長部分の長さを波長の１／４以上とすることでトレイ６５上にマイクロ波を供給しているが、特に通過孔６７ａ、６７ｂは略スリット形状とし、最長部分の長さを波長の１／２の略９０％の５５ｍｍ、幅を波長の１／４未満の６ｍｍとしている。マイクロ波の通過のためには波長の１／４以上で特に波長の１／２以上が望ましいと思われていたが、波長の１／２の略９０％以上であれば充分供給できるとわかった。
【００６２】
複数の通過孔６７ａ、６７ｂは、放射手段５４から見て対称位置に配置する構成としたので、放射手段５４から各通過孔に伝送される経路が同じになり、片方の通過孔を通過させようと調整すれば他の通過孔からも通過しやすくなり設計しやすい効果がある。
【００６３】
縁部６６の外形を略長方形状とし、複数の通過孔６７ａ、６７ｂは前記縁部６６の一辺において対称位置に配置する構成としたので、回転アンテナ５８の指向性の強い向きを通過孔に向けて伝送させる場合、複数の通過孔６７ａ、６７ｂが近くにあり、どちらからも効率的に伝送できる。
【００６４】
完全に通過孔６７ａ、６７ｂのそれぞれを向かせるように回転アンテナ５８を駆動するにしても、駆動時間が短くて済むのでより効率的である。また、通過孔６７ａ、６７ｂを形成する金型をコンパクトにできる可能性がある。
【００６５】
特定の方向にマイクロ波の放射指向性を有する回転体の回転アンテナ５８と、前記回転アンテナ５８の停止や回転を制御する制御手段６０を有する構成としたので、目的に応じて適切に加熱できる。
【００６６】
例えば、通常のあたためなどを行うときは、トレイ６５も装着されないので、回転アンテナ５８を回転させて均一に加熱するが、オーブン調理のときはトレイ６５を装着するので、回転アンテナ５８を通過孔に向けて停止させる、というような制御が可能である。
【００６７】
特に、回転アンテナ５８の回転の途中に放射指向性の強い向き７５が複数の通過孔６７ａ、６７ｂの略中央を向くとき（図４）に停止または減速させるよう制御すれば、この向きで効率が上がるように（両方の通過孔６７ａ、６７ｂからのマイクロ波の伝送が増える
ように）回転アンテナ５８や導波管５７などの最適化を行ってマッチングさせているので、確実に効率が上がる。
【００６８】
（実施の形態２）
図７〜図１０を参照して、本発明の第２の実施の形態に係るマイクロ波加熱調理器について電子レンジを例として説明する。
【００６９】
図７は正面から見た断面図、図８は図７のＡ−Ａ断面図、図９はトレイを真上から見た図でトレイと放射手段との位置関係を示す説明図、図１０は図９のトレイのＢ−Ｂ断面図である。
【００７０】
本実施の形態が実施の形態１と異なるのは、まずオーブン機能の代わりにグリル機能を持たせるために、庫内天面に三本の管状ヒータ７６ａ、７６ｂ、７６ｃを配置していることである。制御手段６０は管状ヒータ７６ａ、７６ｂ、７６ｃの通電も制御する。
【００７１】
グリル機能を良くするために上段のレール６９ａにトレイ７７を装着して、管状ヒータ７６ａ、７６ｂ、７６ｃに近づけて食品６８の上面をスピーディに焼き上げる。
【００７２】
一方、食品の下面を焼くために、トレイ７７の下面にマイクロ波吸収発熱体７８を一体化している。通過孔７９ａ、７９ｂは左右の縁部の対向する二辺に配置し、通過孔７９ａ、７９ｂをふさぐようにＰＰＳなどの誘電体からなるカバー８０を有する。
【００７３】
カバー８０は、通過孔７９ａ、７９ｂの端面が露出しないようにする安全性向上の効果と同時に、通過孔を通過するマイクロ波の波長を圧縮する効果がある。前述の通り、空気中のマイクロ波の波長λはλ＝Ｃ／ｆであるが、比誘電率εの誘電体中のマイクロ波の波長λは空気中の波長をλ０とするとλ＝λ０／√εに圧縮されるのである。
【００７４】
したがって、カバー８０の比誘電率を例えば２とすると、マイクロ波が通過できる通過孔の最小寸法はλ０／（４√２）以上となり、空気中では３０ｍｍ以上だったものが、２１ｍｍ以上でも良くなる。そのため、本実施の形態では通過孔７９ａ、７９ｂの最長寸法を２８ｍｍとしている。
【００７５】
以上のように本発明によれば、通過孔７９ａ、７９ｂに比誘電率εの誘電体カバー８０を有し、前記通過孔７９ａ、７９ｂの最長部分の長さを波長の１／（４√ε）以上とすることで、トレイ７７上にマイクロ波を供給することができる。
【００７６】
通過孔７９ａ、７９ｂの最長部分を放射手段に向けて配置する構成としており、通過孔７９ａ、７９ｂの幅が狭くても伝送されるマイクロ波を効果的に通過させることができる。
【００７７】
縁部の外形を略長方形状とし、複数の通過孔７９ａ、７９ｂは前記縁部６６の対向する二辺に配置する構成としたので、トレイ７７の左右を間違えて装着しても通過孔７９ａ、７９ｂの位置が変わらないので、入れ間違いによる問題が起こらない。
【００７８】
回転の途中に、放射指向性の強い向き７５が通過孔７９ａ、７９ｂを向くときに停止または減速させるよう制御し、あらかじめこの向きで効率が上がるように（両方の通過孔７９ａ、７９ｂからのマイクロ波の伝送が増えるように）回転アンテナ５８や導波管５７などの最適化を行ってマッチングさせていれば、確実に効率が上がる。
【００７９】
特に、回転の途中に放射指向性の強い向き７５が複数の通過孔７９ａ、７９ｂを向くと
きに順次停止または減速させるよう制御すれば、トレイ７７上のマイクロ波の分布も左右対称となることが予測され、一箇所だけの時よりも分布改善の効果が期待できる。
【００８０】
本実施の形態においては、回転アンテナ５８の向きにより、マイクロ波をマイクロ波吸収発熱体７８に集中させる第一のモードと、マイクロ波を通過孔７９ａ、７９ｂ上に伝送させる第二のモードを有する。例えば、回転アンテナが図９のように通過孔７９ａ、７９ｂを向くときには第二のモード、図９とは異なり図の上向きや下向きのときには第一のモードとなるように回転アンテナ５８や導波管５７などを最適化すれば実現可能である。
【００８１】
食品が冷凍品の場合は、まず第二のモードでマイクロ波による解凍を行い、ある程度食品が解凍された後は第一のモードに切り替えて底面から焼き上げるような制御が可能である。このように制御することで、短時間でおいしいグリル調理ができる。
【００８２】
（実施の形態３）
図１１は、本発明の第３の実施の形態に係るトレイの円形状の通過孔８１の構成図である。通過孔８１は略円形状とし、直径を波長の１／４以上の３５ｍｍとしている。円形の場合は、どの方向からきたマイクロ波も同等に通過させることができる。楕円なら長径が波長の１／４以上となるように構成すれば通過可能である。
【００８３】
（実施の形態４）
図１２は、本発明の第四の実施の形態に係るトレイの多角形の通過孔８２の構成図である。通過孔８２は略８角形とし、最長の対辺の距離を波長の１／４以上の４０ｍｍとしている。
【００８４】
（実施の形態５）
図１３は、本発明の第五の実施の形態に係るトレイのコーナー部８３の通過孔８４ａ、８４ｂの構成図である。縁部６６の外形を略長方形状とし、複数の通過孔８４ａ、８４ｂは前記縁部６６のコーナー部８３をはさむように配置する構成としている。
【００８５】
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、複数の通過孔間の導体部分（遮蔽部７１）には通過できない程度の孔があってもよい。
【００８６】
さらに、食品をトレイの上とトレイの下に配置して上下の二段同時調理をしても良く、複数の通過孔は形状が同じでなくて異なったものを組み合わせても良い。複数の通過孔の複数とは２つとは限らず、多数あっても良いが、最も短い通過孔の間隔を波長の１／４より大きくすれば、本発明は適用できる。
【００８７】
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく、様々な変更や修正を加えることができることは、当業者にとって明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明は、解凍と連動してヒータ加熱を行う電子レンジ等のマイクロ波加熱装置に利用できる。
【符号の説明】
【００８９】
５１  加熱室
５４  放射手段
５８  回転アンテナ
６０  制御手段
６５、７７  トレイ
６６  縁部
６７ａ、６７ｂ、７９ａ、７９ｂ、８１、８２、８４ａ、８４ｂ  通過孔
７０  外周
７５  放射指向性の強い向き
８０ａ、８０ｂ  カバー（誘電体）
８３  コーナー部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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