(57)【要約】【課題】輻射加熱源による加熱とマイクロ波発熱体による加熱を組み合わせた加熱方式によるオーブン調理において、加熱空間の限定による調理時間短縮及び消費電力低減を可能にし、載置手段の温度検知手段をもうけることで被加熱物の両面において良好な調理性能を実現する。【解決手段】オーブン調理において、加熱室３０内の任意の位置に配置可能なマイクロ波発熱体３５と上ヒータ３８を組み合わせた加熱手段を用いることにより、被加熱物３９の大きさなどに応じて、加熱空間を変化することが可能となり、加熱室３０内部の調理に必要な領域を優先して加熱することができるため、調理時間の短縮及び消費電力の低減が実現できる。また、第一の温度検知手段３７及び第二の温度検知手段４０により加熱室３０内及び被加熱物載置手段３６の温度情報を得ることができ、得られた温度情報を元に加熱源の出力調整を行うことで被加熱物の良好な調理性能を得ることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加熱物を収納する加熱室と、
前記加熱室内にマイクロ波を照射するマイクロ波加熱手段と、
前記加熱室内に設けられる第一の温度検知手段と、
前記加熱室上部に設けられる第一の加熱手段と、
前記加熱室内部に配置されるマイクロ波を吸収して発熱するマイクロ波発熱体によって構成される第二の加熱手段と、
前記第二の加熱手段と一体となって構成される被加熱物載置手段と、
前記被加熱物載置手段の温度を検知する第二の温度検知手段と、
前記被加熱物載置手段を加熱室内の任意の高さに配置可能な配置手段と、
前記第一、第二の温度検知手段で得られた温度情報を用いて、前記第一の加熱手段及び前記マイクロ波加熱手段への入力電力量を増減させることが可能な電力制御手段とを備える高周波加熱装置。
【請求項２】
第二の温度検知手段が、被加熱物載置手段の輻射熱量を検知する非接触検知方式で構成される請求項１に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、対流熱と輻射熱を組み合わせて被加熱物を調理するオーブン調理に関連して、加熱手段の一つとしてマイクロ波を吸収し発熱するマイクロ波発熱体を用いることで、加熱室内の加熱空間を限定させて、被加熱物に対し効率的な加熱を行うことが可能であり、さらに庫内と被加熱物載置手段への温度検知手段をもうけて、上下加熱源の出力を最適化することで、良好な調理性能を実現する高周波加熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子レンジとヒータ加熱装置を一体化した高周波加熱装置が実用化されている。これらの高周波加熱装置では、加熱室内にヒータを備え、ヒータからの輻射熱で加熱室内の空気を加熱し、加熱室内雰囲気温度を高温にすることで、加熱室内に載置された被加熱物を加熱調理する。
【０００３】
従来の高周波加熱装置には、加熱室内の上面と底面にヒータを設置し、加熱室内空気を加熱することで、主に対流加熱により、内部に配置される被加熱物を加熱する構成のものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
また、高周波加熱装置の加熱室内に、マイクロ波発熱体を被加熱物載置手段の底面に貼付して構成される受け皿を配置し、主にヒータからの輻射熱とマイクロ波発熱体からの熱で被加熱物の両面に焼き色や焦げ目をつけるグリル調理を行う構成のものがある（例えば特許文献２参照）。
【０００５】
上記従来の技術について、図面を参照して説明する。
【０００６】
図６は特許文献１に記載された従来の上下ヒータを備えた高周波加熱装置の断面図である。図６に示すように、高周波加熱装置は上ヒータ５７、下ヒータ５５ａ、５５ｂ、アンテナ５６、受け皿５３、金属製のヒータカバー５４、加熱室５２およびサーミスタ５１から構成されている。この加熱室５２内に被加熱物をいれ、下ヒータ５５ａ、５５ｂ、及び上ヒータ５７を通電させることにより、加熱室５２内の空気温度を上昇させることで被加熱物のオーブン加熱調理を行う。また、サーミスタ５１により温度を検知し、加熱室５２内の温度情報を得ることにより電力制御を行うことができる。
【０００７】
図７は特許文献２に関連した、従来のマイクロ波発熱体を貼付した被加熱物載置手段を備えた高周波加熱装置の断面図である。図７に示すように高周波発熱体６１が貼付された被加熱物載置皿６４を用いて加熱調理を行い、高周波発生手段６３及び高周波分散手段６２により加熱室内にマイクロ波が放射され、加熱手段６０からの輻射熱による被加熱物の上面加熱と高周波発熱体６１の発熱による被加熱物の底面加熱を組み合わせることで被加熱物の両面を加熱するグリル調理を行い、焼き色および焦げ目をつけることが出来る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−３０８１１４号公報
【特許文献２】特開２００３−２２２３３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の上下ヒータを備えた高周波加熱装置では、ヒータが加熱室内の上
部と底部に配置されているため、オーブン調理時には被加熱物の量や配置位置にかかわらず、加熱空間として加熱室全体を加熱する必要がある。本来加熱する必要のない領域まで加熱を行っているため、加熱空間の昇温に時間を要し調理時間の増加へとつながる。また、下ヒータは加熱室底面の皿受台の下に配置されているため、下ヒータから発生した熱量は、被加熱物載置手段、加熱室底面の皿受台、ヒータガードなどの昇温に用いられ、上ヒータのように直接空気を加熱する場合と比較し、損失が大きくなる。さらに下ヒータと被加熱物の載置位置までの距離が長いほど昇温に時間を要することになる。これらのことから調理時間及び消費電力が増加する課題を有していた。さらに、庫内温度のみしか検知することができないため、被加熱物の上面と下面での加熱の強弱がわからず、上面のみまたは下面のみ焼けすぎるといった調理性能の低下につながっていた。
【００１０】
また、マイクロ波発熱体を貼付した被加熱物載置皿を備えた高周波加熱装置では、マイクロ波発熱体はグリル調理限定で使用されており、主に輻射加熱のみによる被加熱物の焼き物調理を行うためのものであった。そのため、オーブン調理のように、輻射加熱と加熱室内の空気を加熱する対流加熱との組み合わせによる加熱調理に用いられてはいなかった。また、グリル調理の際、被加熱物や加熱室内の温度を検知して調理温度を制御する手段がないため、オーブン調理で必要となる予熱や温度を一定に保持して行う加熱調理が行えないという課題を有していた。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の高周波加熱装置は、被加熱物を収納する加熱室と、前記加熱室内にマイクロ波を照射するマイクロ波加熱手段と、前記加熱室内に設けられる第一の温度検知手段と、前記加熱室上部に設けられる第一の加熱手段と、前記加熱室内部に配置されるマイクロ波を吸収して発熱するマイクロ波発熱体によって構成される第二の加熱手段と、前記第二の加熱手段と一体となって構成される被加熱物載置手段と、前記被加熱物載置手段の温度を検知する第二の温度検知手段と、前記被加熱物載置手段を加熱室内の任意の高さに配置可能な配置手段と、前記第一、第二の温度検知手段で得られた温度情報を用いて、前記第一の加熱手段及び前記マイクロ波加熱手段への入力電力量を増減させることが可能な電力制御手段とを備えるような構成としている。
【００１２】
そのため、被加熱物は加熱室内のマイクロ波発熱体と上ヒータと加熱室壁とによって囲まれる領域で加熱調理されるため、従来の上下ヒータを備えたもののように、加熱室全体を加熱する場合と比較すると調理時間の短縮及び消費電力の低減が可能である。
【００１３】
さらに、マイクロ波発熱体はマイクロ波を吸収して自らが発熱するため、加熱室の底面からの距離に依存せず加熱性能を得ることができる。
【００１４】
また、庫内温度を検知する温度検知手段と、被加熱物載置手段の温度を検知する温度検知手段を備えることにより、被加熱物における、上面温度と下面温度をそれぞれ検知することができ、その温度情報を元に上下の加熱手段の出力を増減することで良好な調理性能を得ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の高周波加熱装置は、加熱手段として第一の加熱手段と第二の加熱手段であるマイクロ波発熱体を組み合わせたものであり、マイクロ波発熱体は加熱室内部で任意に配置できるため、上ヒータ、マイクロ波発熱体、加熱室壁に囲まれた加熱空間を任意に変更することが可能である。したがって、被加熱物を加熱する際、加熱室全体ではなく必要な領域だけを加熱することができ、調理時間の短縮、消費電力の低減が可能である。また、被加熱物の大きさ、種類によって第一の加熱手段と被加熱物との距離をオーブン調理における最適な位置にすることが可能である。さらに、第二の加熱手段はマイクロ波を吸収して
発熱するため、通常の下ヒータによる加熱と異なり、加熱室底面と被加熱物の載置位置間の距離によらず加熱を行うことが可能であり、被加熱物の種類に応じた加熱空間の最適化により調理時間短縮、消費電力低減を実現できる。加えて、庫内温度の温度検知手段と被加熱物載置手段の温度検知手段を備えたことにより、被加熱物の上下面の温度を検知することができ、その温度情報を元に、上下の加熱手段の出力を増減させることで、良好な調理性能を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態における高周波加熱装置の外観斜視図
【図２】本発明の第１の実施の形態における高周波加熱装置内部の加熱室における前後方向の断面図
【図３】本発明の第１の実施の形態における高周波加熱装置内部の加熱室における左右方向の断面図
【図４】本発明の第２の実施の形態における高周波加熱装置内部の加熱室における左右方向の断面図
【図５】本発明の第２の実施の形態における高周波加熱装置の要部平面図と要部断面図
【図６】従来の高周波加熱装置の断面図
【図７】従来のマイクロ波発熱体を備えたグリル調理高周波加熱装置の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
第１の発明は、被加熱物を収納する加熱室と、加熱室内にマイクロ波を照射するマイクロ波加熱手段と、加熱室内に設けられる第一の温度検知手段と、加熱室上部に設けられる第一の加熱手段と、加熱室内部に配置されるマイクロ波を吸収して発熱するマイクロ波発熱体によって構成される第二の加熱手段と、第二の加熱手段と一体となって構成される被加熱物載置手段と、被加熱物載置手段の温度を検知する第二の温度検知手段と、被加熱物載置手段を加熱室内の任意の高さに配置可能な配置手段と、第一、第二の温度検知手段で得られた温度情報を用いて、第一の加熱手段及び前記マイクロ波加熱手段への入力電力量を増減させることが可能な電力制御手段とを備えることにより、加熱空間を限定し、被加熱物及びその周辺の空気が効率よく加熱されることから、調理時間の短縮及び消費電力の低減が実現でき、被加熱物の上下面の温度情報を得られることから、上下面における加熱の強弱に対応して、上下の加熱源の出力を増減させることにより、被加熱物に対して上下均一な加熱を行うことができ、良好な調理性能を得ることができる。
【００１８】
第２の発明は、特に第１の発明の第二の温度検知手段が、被加熱物載置手段の輻射熱量を検知する非接触検知方式で構成されることにより、マイクロ波加熱時に接触方式及び被加熱物載置手段への埋め込み方式の場合に考えられるスパーク発生などの問題を回避することができ、安全性の高い加熱調理が行える。
【００１９】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。本発明の各実施の形態特有の構成を適宜組み合わせることができる。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における高周波加熱装置の外観斜視図である。
【００２１】
図１において、高周波加熱装置２０は筐体２１、ドア部２２などから構成され、筐体２１の一部に、加熱条件や被加熱物の情報を入力する操作部２４、そして入力した内容や調理経過状況、被加熱物情報が表示される表示部２３が取り付けられている。
【００２２】
図２は、本発明の第１の実施の形態における高周波加熱装置の断面図であり、図１の前後方向における断面図である。
【００２３】
図２において、高周波加熱装置２０は、加熱室３０及び加熱手段として第一の加熱手段である上ヒータ３８、第二の加熱手段であるマイクロ波発熱体３５を有し、マイクロ波発熱体３５は被加熱物３９の載置手段である被加熱物載置手段３６と一体に構成されている。また、マイクロ波加熱手段として、アンテナ３１、マグネトロン３２があり加熱室３０内へのマイクロ波放射、攪拌を行っている。第二の温度検知手段４０により、被加熱物載置手段３６の温度を検知する。加熱制御部は第一の温度検知手段３７、第二の温度検知手段４０及び電力制御手段３４によって構成されている。
【００２４】
オーブン調理においては、被加熱物３９の種類によって高さや表面積が大きく異なっている。例えば、スポンジケーキやかたまり肉などは表面積が大きく、被加熱物高さも高い。それに対して、クッキーやマドレーヌなどは表面積が小さく、被加熱物高さも低い。これらのことから、調理の際の上ヒータ３８と被加熱物３９表面との距離は被加熱物３９の種類や大きさに応じた最適長さにすることにより、加熱空間が最適化され、調理時間の短縮及び消費電力の低減が実現できる。
【００２５】
また、第一の温度検知手段３７と第二の温度検知手段４０により加熱室３０の温度及び被加熱物載置手段３６の温度情報を取得して、電力制御手段３４により、上ヒータ３８とマグネトロン３２の出力を調整して、ｏｎ−ｏｆｆ制御または出力制御、デューティ制御を行うことにより、オーブン調理では加熱領域の温度を均一に保つため、加熱室３０温度と被加熱物載置手段の温度差が大きくならないように上下加熱源からの熱量を調整することができる。なお、グリル調理などの場合には意図的に上ヒータ３８への入力電力量を大きくするなど調理物、調理法によって上下のバランスを意図的に偏らせることも考えられる。これらの上下加熱源の調整により、被加熱物の調理性能向上が実現できる。
【００２６】
また、被加熱物載置手段３６については、金属材料で構成される。金属材料はマイクロ波を遮断するため、被加熱物３９に直接吸収されるマイクロ波の量を低減することができる。オーブン調理におけるプリン、マドレーヌ、シュー皮、スポンジケーキなどにおいては、被加熱物３９が直接吸収するマイクロ波の量が多い場合、内部の水分が蒸発し、水分量が急速に減少することで食味性が落ちることや、特にプリン調理などでは内部に集中加熱箇所が発生し、巣が発生するなど調理性能が低下する要因となるため、マイクロ波の被加熱物への直接吸収量を低減することで、調理性能の向上を実現できる。
【００２７】
さらに、加熱室３０構成と被加熱物載置手段３６に関して、マイクロ波が回り込んで被加熱物３９に直接吸収されないように、加熱室３０に被加熱物載置手段３６を配置した際にマイクロ波が被加熱物載置手段３６における被加熱物３９の載置面側に回りこむような隙間が無くなるように被加熱物載置手段３６形状および加熱室３０形状を構成するか、隙間を塞ぐシールドを取り付ける構成とする、もしくはマイクロ波発熱体の組成及び形状を変更することで、被加熱物載置面へのマイクロ波回り込み量を低減することができる。
【００２８】
また、オーブン調理時に一定の調理性能を得るためには、マイクロ波回り込み電力量が１００Ｗ以下になるような構成とすれば良い。さらに、マイクロ波回り込み電力量を低減することで、被加熱物を金属型に入れて調理した場合でも、被加熱物載置手段３６と金属型間や、加熱室３０間とのスパークを抑制することが可能である。
【００２９】
また、被加熱物載置手段３６は、被加熱物３９と接触する面は平坦であることが望ましい。オーブン調理において、被加熱物３９に対するマイクロ波発熱体３５から発生する熱量の受熱面積が大きくなることで、加熱効率が向上し、調理時間の短縮及び消費電力の低
減が実現できる。
【００３０】
さらに、加熱後の被加熱物３９に均一な焼き色が得られるなどの調理性能の向上も実現できる。
【００３１】
また、被加熱物載置手段３６は、その表面に微小な凹凸を設けることにより、撥水性、撥油性を備えることができる。被加熱物３９の調理過程で発生する油分、水分や汚れなどを簡単に除去することができる。
【００３２】
また、第一の加熱手段である上ヒータ３８は管ヒータに限らず、面ヒータなどでも、同様な加熱効果を得ることができる。
【００３３】
また、第二の加熱手段であるマイクロ波発熱体３５については、磁性材料としてフェライト粉末などを用い、この磁性材料を、シリコーンゴムなどの有機化合物によるバインダーに含有させ複合組成物としたものを用いるのが良い。シリコーンゴムはフェライト粉末との分散性に優れているため、多量のフェライト粉末を含有させることができ、発熱性能を高くすることができる。また、シリコーンゴムを架橋剤によって架橋させることにより、高い耐熱性や優れた耐化学薬品性を発現させることができる。
【００３４】
また、このマイクロ波発熱体３５を、被加熱物載置手段３６に貼付する際は、プレス機などによる圧着により接着することができる。
【００３５】
また、第二の加熱手段であるマイクロ波発熱体３５については、載置手段にできるだけ広い面積で貼付されることが望ましい。一例として、型にはいった被加熱物３９を複数個載置手段に敷き詰めて載置する際に載置手段に対して発熱体の貼付面積が狭い場合、加熱ムラが強くなり、出来上がりの調理性能に偏りが発生する。そのため、被加熱物３９の中には調理性能が悪いものも出てくる。そこで、より広い面積で貼付することにより、加熱ムラを低減することができ、調理性能の向上を実現できる。
【００３６】
図３は、本発明の第１の実施の形態における高周波加熱装置の断面図であり、図１の左右方向における断面図である。
【００３７】
図３において、配置手段４２は加熱室３０壁に設けられたレール状のものを提示しているが、被加熱物載置手段３６自体に設けられた支持部やアタッチメントのように後付する支持部材などでもよい。また、より細かく高さ設定が行えるように構成すると、多種の被加熱物３９の加熱で最適な加熱空間を設定することができる。
【００３８】
また、第一の温度検知手段３７にはサーミスタなどが考えられ、第二の温度検知手段４０に関しては、赤外線センサやサーミスタなどの非接触温度検知による検知方法と直接接触による温度検知方法が考えられる。
【００３９】
非接触方式の温度検知では、輻射熱量を検知することと、直接接触による温度検知ではないため、比較的容易に広範囲の熱量を検知することが可能である。例として、首振り機能付き赤外線センサなどがあげられる。
【００４０】
（実施の形態２）
実施の形態２は、実施の形態１と違い、直接接触による温度検知方法の一例として埋め込み式の例をあげて説明する。図４は、本発明の第２の実施の形態における高周波加熱装置の断面図であり、図１の左右方向における断面図である。図５は、本発明の第２の実施の形態における高周波加熱装置の被加熱物載置手段の模式図であり、図５（ａ）は平面図
、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ’線での断面図である。
【００４１】
図４及び図５において、第二の温度検知手段４３が被加熱物載置手段３６と一体となって構成されおり、電力制御手段３４との温度情報の伝達のための信号伝達手段４４を備えている。第二の温度検知手段４３が温度検知部４５を有し、被加熱物載置手段３６と一体となって構成されることで、被加熱物３９と被加熱物載置手段３６との接触面に近い部分での温度を検知することができ、より被加熱物温度に近い温度情報を得られることと、非接触温度検知手段などでは検知が困難な、被加熱物３９と載置面との接触面近傍における温度情報を得ることができる。なお、第二の温度検知手段４３の温度検知部４５は一箇所ではなく複数箇所に設置しても良い。その場合、載置面の面温度分布を検知することができ、例えばクッキー複数枚調理などのような平面温度分布が重要となってくる調理では有効な温度情報が得られる。また、第二の温度検知手段４３で得た温度情報を電力制御手段３４に伝達するために、信号伝達手段４４を設けた。信号伝達手段４４には、価格や入手がしやすいという観点からもリード線などの金属線及び金属製コネクタなどが考えられる。その場合、マイクロ波加熱時にスパークが発生しない構成として、筐体側の信号伝達手段には接続時のみコネクタ部が開放されるようにシャッター開閉機構を用いることもできる。さらに、被加熱物載置手段側の信号伝達手段においても、非接続時は絶縁シールド構成によりコネクタ部周囲が保護されており、接続時のみ絶縁シールドが除去される構成が考えられる。また、信号伝達手段には直接有線接続ではなく、無線などによる信号伝達方法でも良い。
【００４２】
また、マイクロ波加熱手段に関して、加熱室内マイクロ波攪拌手段としてアンテナ３１を提示しているが、加熱室内にマイクロ波が放射、攪拌できれば、アンテナ３１ではなく導波管４１に開口部を設け、その開口部からの直接放射でも良い。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
以上詳細に説明してきたように、本発明にかかる高周波加熱装置は、取り外し可能なマイクロ波発熱体とヒータによるオーブン調理と加熱空間の限定を行え、温度管理及び出力調整を行えることから、マイクロ波加熱手段を備えた従来型の業務用大型高周波加熱装置にも適用可能である。
【符号の説明】
【００４４】
２０  高周波加熱装置
２１  筐体
２２  ドア部
２３  表示部
２４  操作部
３０  加熱室
３１  アンテナ
３２  マグネトロン
３３  皿受台
３４  電力制御手段
３５  マイクロ波発熱体
３６  被加熱物載置手段
３７  温度検知手段
３８  上ヒータ
３９  被加熱物
４０  第二の温度検知手段
４１  導波管
４２  配置手段
４３  第二の温度検知手段
４４  信号伝達手段
４５  温度検知部
【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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