(57)【要約】  サセプタアセンブリは、相互に関して、電気的損失層をその上に有する平坦なサセプタ部材に配置されて、未装填の電子レンジ中でのサセプタの過熱を防止する導電性羽根を含み、ここで、導電性羽根は、未装填の電子レンジ中でのアーク放電を防止するよう構成されている。
2009520339.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品を電子レンジ内で加熱する際に使用するためのサセプタアセンブリであって：
幾何学的中心を有する略平坦なサセプタであって、電気的損失層を含む平坦なサセプタ；および
前記サセプタに各々が機械的に接合された複数枚の羽根を有し、各羽根の少なくとも一部分が導電性であり、前記羽根の前記導電性部分が前記平坦なサセプタの電気的損失層から少なくとも既定の近接距離において配設されている電界ダイレクタ構造、
を含み、
各羽根の前記導電性部分が第１の端部および第２の端部を含み、前記羽根の各々の前記導電性部分の第１の端部が、前記平坦なサセプタの幾何学的中心から少なくとも既定の離間距離の距離において配設されており、
これにより、前記サセプタアセンブリが未装填の電子レンジ中で用いられた場合の、前記サセプタの過熱の発生および前記電界ダイレクタ構造の過熱の発生が防止される、サセプタアセンブリ。
【請求項２】
前記電子レンジが既定の波長を有する定常電磁波を発生するよう作動し、前記既定の離間距離が前記波長の少なくとも０．１６倍である、請求項１に記載のサセプタ。
【請求項３】
前記電子レンジが既定の波長を有する定常電磁波を発生するよう作動し、前記既定の近接距離が前記波長の少なくとも０．０２５倍である、請求項１に記載のサセプタ。
【請求項４】
前記既定の離間距離が前記波長の少なくとも０．１６倍である、請求項３に記載のサセプタ。
【請求項５】
前記電子レンジが既定の波長を有する定常電磁波を発生するよう作動し、前記既定の近接距離が前記波長の０．１倍以下である、請求項１に記載のサセプタ。
【請求項６】
前記既定の離間距離が前記波長の少なくとも０．１６倍である、請求項５に記載のサセプタ。
【請求項７】
前記電子レンジが既定の波長を有する定常電磁波を発生するよう作動し、前記既定の近接距離が前記波長の０．０２５倍〜前記波長の０．１倍の範囲内にある、請求項１に記載のサセプタ。
【請求項８】
前記既定の離間距離が前記波長の少なくとも０．１６倍である、請求項７に記載のサセプタ。
【請求項９】
各羽根の前記導電性部分が、低導電性材料の縁取材によって囲まれている、請求項１に記載のサセプタ。
【請求項１０】
前記羽根の前記導電性部分が、既定の幅寸法および角を有し、前記導電性部分の角が前記幅寸法の半分以下の半径で丸められている、請求項９に記載のサセプタ。
【請求項１１】
前記電子レンジが既定の波長を有する定常電磁波を発生するよう作動し、前記縁取材が既定の幅寸法を有し、
前記縁取材の前記幅が前記波長の少なくとも０．０２５倍である、請求項９に記載のサセプタ。
【請求項１２】
前記電子レンジが既定の波長を有する定常電磁波を発生するよう作動し、前記縁取材が既定の幅寸法を有し、および
前記縁取材が既定の幅寸法を有し、低導電性材料の前記縁取材の前記幅が前記波長の０．１倍以下である、請求項９に記載のサセプタ。
【請求項１３】
前記電子レンジが既定の波長を有する定常電磁波を発生するよう作動し、前記縁取材が既定の幅寸法を有し、および
前記縁取材が既定の幅寸法を有し、低導電性材料の前記縁取材の前記幅が、前記波長の０．０２５倍〜前記波長の０．１倍の範囲内にある、請求項９に記載のサセプタ。
【請求項１４】
各羽根の前記導電性部分が非導電性材料で被覆されている、請求項１に記載のサセプタ。
【請求項１５】
前記非導電性被覆が、ポリイミドテープ、ポリアクリルスプレーコーティングおよびポリテトラフルオロエチレンスプレーコーティングからなる群から選択される、請求項１４に記載のサセプタ。
【請求項１６】
各羽根の前記導電性部分が厚さ０．１ミリメートル未満の金属箔を含み、前記箔が折り重ねられて、その外周に沿って厚さが少なくとも２倍とされている、請求項１に記載のサセプタ。
【請求項１７】
前記電子レンジが既定の波長を有する定常電磁波を発生するよう作動し、
各羽根の前記導電性部分が前記波長の約０．１〜約０．５倍の幅寸法を有する、請求項１に記載のサセプタ。
【請求項１８】
前記電子レンジが既定の波長を有する定常電磁波を発生するよう作動し、各羽根の前記導電性部分が前記波長の約０．２５〜約２倍の長さ寸法を有する、請求項１に記載のサセプタ。
【請求項１９】
前記羽根の前記導電性部分が既定の幅寸法および角を有し、前記導電性部分の前記角が前記幅寸法の半分以下の半径で丸められている、請求項１に記載のサセプタ。
【請求項２０】
電子レンジにおいて使用するためのサセプタアセンブリであって、前記電子レンジが既定の波長を有する定常電磁波を発生するよう作動し、前記サセプタアセンブリが：
幾何学的中心を有する略平坦なサセプタであって、電気的損失層を含む平坦なサセプタ；
前記サセプタに各々が機械的に接合された少なくとも６枚の羽根を有し、各羽根が、前記平坦なサセプタに対して実質的に直交している電界ダイレクタ構造、
を含み、
各羽根の少なくとも一部分が導電性であり、各羽根の前記導電性部分が第１の端部および第２の端部を有し、
前記羽根の各々の前記導電性部分の第１の端部が、前記平坦なサセプタの幾何学的中心から少なくとも既定の離間距離の距離において配設されており、
前記離間距離が、前記平坦なサセプタの幾何学的中心から前記波長の少なくとも０．１６倍であり、
前記羽根の前記導電性部分が、前記平坦なサセプタの電気的損失層から少なくとも既定の近接距離において配設されており、前記既定の近接距離が前記波長の少なくとも０．０２５倍であり、
これにより、未装填の電子レンジ中で用いられる場合の、前記サセプタの過熱の発生および前記電界ダイレクタ構造の過熱の発生が防止される、サセプタアセンブリ。
【請求項２１】
物品を電子レンジ内で加熱する際に使用するためのサセプタアセンブリであって：
電気的損失層を含む略平坦なサセプタ；
前記サセプタに機械的に接合された少なくとも１枚の羽根であって、前記羽根の少なくとも一部分が導電性であり、前記羽根の前記導電性部分が既定の幅寸法および角を有し、前記導電性部分の前記角が前記幅寸法の半分以下の半径で丸められている羽根
を含み、
前記羽根の前記導電性部分が、前記平坦なサセプタの電気的損失層から少なくとも既定の近接距離において配設されており、
これにより、前記サセプタアセンブリが未装填の電子レンジにおいて用いられた場合の前記導電性部分の近くでのアーク放電の発生が防止される、サセプタアセンブリ。
【請求項２２】
前記電子レンジが既定の波長を有する定常電磁波を発生するよう作動し、
前記既定の近接距離が前記波長の少なくとも０．０２５倍である、請求項２１に記載のサセプタ。
【請求項２３】
前記電子レンジが既定の波長を有する定常電磁波を発生するよう作動し、
前記既定の近接距離が前記波長の０．１倍以下である、請求項２１に記載のサセプタ。
【請求項２４】
前記電子レンジが既定の波長を有する定常電磁波を発生するよう作動し、
前記既定の近接距離が前記波長の０．０２５倍〜前記波長の０．１倍の範囲内にある、請求項２１に記載のサセプタ。
【請求項２５】
前記羽根の前記導電性部分が低導電性材料の前記縁取材によって囲まれている、請求項２１に記載のサセプタ。
【請求項２６】
前記電子レンジが既定の波長を有する定常電磁波を発生するよう作動し、前記縁取材が既定の幅寸法を有し、低導電性材料の前記縁取材の幅が、前記波長の０．０２５倍〜前記波長の０．１倍の範囲内にある、請求項２５に記載のサセプタ。
【請求項２７】
前記羽根の導電性部分が非導電性材料で被覆されている、請求項２１に記載のサセプタ。
【請求項２８】
前記非導電性被覆が、ポリイミドテープ、ポリアクリルスプレーコーティングおよびポリテトラフルオロエチレンスプレーコーティングからなる群から選択される、請求項２７に記載のサセプタ。
【請求項２９】
前記羽根の前記導電性部分が、厚さ０．１ミリメートル未満の金属箔を含み、前記箔が折り重ねられて、その外周に沿って厚さが少なくとも２倍とされている、請求項２１に記載のサセプタ。
【請求項３０】
前記電子レンジが既定の波長を有する定常電磁波を発生するよう作動し、前記羽根の前記導電性部分が前記波長の約０．１〜約０．５倍の幅寸法を有する、請求項２１に記載のサセプタ。
【請求項３１】
前記電子レンジが既定の波長を有する定常電磁波を発生するよう作動し、
各羽根の前記導電性部分が長さ寸法を有し、前記長さ寸法が、前記波長の約０．２５〜約２倍の範囲内である、請求項２１に記載のサセプタ。
【請求項３２】
物品を電子レンジ内で加熱する際に使用するためのサセプタアセンブリであって：
電気的損失層を含む略平坦なサセプタ；
前記サセプタに機械的に接合された少なくとも１枚の羽根であって、前記羽根の少なくとも一部分が導電性であり、前記導電性部分が非導電性材料で被覆されている羽根
を含み、
前記羽根の前記導電性部分が、前記平坦なサセプタの電気的損失層から少なくとも既定の近接距離において配設され、
これにより、前記サセプタアセンブリが未装填の電子レンジにおいて用いられた場合の前記導電性部分の近くでのアーク放電の発生が防止される、サセプタアセンブリ。
【請求項３３】
前記電子レンジが既定の波長を有する定常電磁波を発生するよう作動し、
前記既定の近接距離が前記波長の少なくとも０．０２５倍である、請求項３２に記載のサセプタアセンブリ。
【請求項３４】
前記電子レンジが既定の波長を有する定常電磁波を発生するよう作動し、
前記既定の近接距離が前記波長の０．１倍以下である、請求項３２に記載のサセプタアセンブリ。
【請求項３５】
前記電子レンジが既定の波長を有する定常電磁波を発生するよう作動し、
前記既定の近接距離が、前記波長の０．０２５倍〜前記波長の０．１倍の範囲内にある、請求項３２に記載のサセプタアセンブリ。
【請求項３６】
前記羽根の前記導電性部分が低導電性材料の縁取材によって囲まれている、請求項３２に記載のサセプタアセンブリ。
【請求項３７】
前記電子レンジが既定の波長を有する定常電磁波を発生するよう作動し、前記縁取材が既定の幅寸法を有し、
低導電性材料の前記縁取材の前記幅が、前記波長の０．０２５倍〜前記波長の０．１倍の範囲内にある、請求項３６に記載のサセプタアセンブリ。
【請求項３８】
前記非導電性被覆が、ポリイミドテープ、ポリアクリルスプレーコーティングおよびポリテトラフルオロエチレンスプレーコーティングからなる群から選択される、請求項３２に記載のサセプタアセンブリ。
【請求項３９】
前記電子レンジが既定の波長を有する定常電磁波を発生するよう作動し、前記羽根の前記導電性部分が前記波長の約０．１〜約０．５倍の幅寸法を有する、請求項３２に記載のサセプタアセンブリ。
【請求項４０】
前記電子レンジが既定の波長を有する定常電磁波を発生するよう作動し、
各羽根の前記導電性部分が長さ寸法を有し、前記長さ寸法が、前記波長の約０．２５〜約２倍の範囲内である、請求項３２に記載のサセプタアセンブリ。
【請求項４１】
物品を電子レンジ内で加熱する際に使用するためのサセプタアセンブリであって：
電気的損失層を含む略平坦なサセプタ；
前記サセプタに機械的に接合された少なくとも１枚の羽根であって、前記羽根の少なくとも一部分が導電性であり、前記羽根の前記導電性部分が厚さ０．１ミリメートル未満の金属箔を含み、前記箔は折り重ねられて、その外周に沿って厚さが少なくとも２倍とされている羽根を含み、
前記羽根の前記導電性部分が、前記平坦なサセプタの電気的損失層から少なくとも既定の近接距離において配設されており、
これにより、前記サセプタアセンブリが未装填の電子レンジにおいて用いられた場合の前記導電性部分の近くでのアーク放電の発生が防止される、サセプタアセンブリ。
【請求項４２】
前記電子レンジが既定の波長を有する定常電磁波を発生するよう作動し、
前記既定の近接距離が前記波長の少なくとも０．０２５倍である、請求項４１に記載のサセプタアセンブリ。
【請求項４３】
前記電子レンジが既定の波長を有する定常電磁波を発生するよう作動し、
前記既定の近接距離が前記波長の０．１倍以下である、請求項４１に記載のサセプタアセンブリ。
【請求項４４】
前記電子レンジが既定の波長を有する定常電磁波を発生するよう作動し、
前記既定の近接距離が、前記波長の０．０２５倍〜前記波長の０．１倍の範囲内にある、請求項４１に記載のサセプタアセンブリ。
【請求項４５】
各羽根の前記導電性部分が非導電性材料で被覆されている、請求４１に記載のサセプタアセンブリ。
【請求項４６】
前記電子レンジが既定の波長を有する定常電磁波を発生するよう作動し、前記縁取材が既定の幅寸法を有し、
低導電性材料の前記縁取材の前記幅が前記波長の０．０２５倍から前記波長の０．１倍の範囲である、請求項４５に記載のサセプタアセンブリ。
【請求項４７】
前記導電性部分が非導電性被覆で被覆されている、請求項４１に記載のサセプタアセンブリ。
【請求項４８】
前記電子レンジが既定の波長を有する定常電磁波を発生するよう作動し、前記羽根の前記導電性部分が前記波長の約０．１〜約０．５倍の幅寸法を有する、請求項４１に記載のサセプタアセンブリ。
【請求項４９】
前記電子レンジが既定の波長を有する定常電磁波を発生するよう作動し、
各羽根の前記導電性部分が長さ寸法を有し、およびこの長さ寸法が前記波長の約０．２５〜約２倍の範囲である、請求項４１に記載のサセプタアセンブリ。
【請求項５０】
電子レンジにおいて使用するためのサセプタアセンブリであって、前記電子レンジが既定の波長を有する定常電磁波を発生するよう作動し：
幾何学的中心を有する略平坦なサセプタであって、電気的損失層を含む平坦なサセプタ；
前記サセプタに各々が機械的に接合された少なくとも６枚の羽根であって、各羽根が、前記平坦なサセプタに対して実質的に直交している羽根
を含み、
各羽根の少なくとも一部分が導電性であり、
前記羽根の前記導電性部分が既定の幅寸法および角を有し、前記導電性部分の前記角が前記幅寸法の半分以下の半径で丸められており、
前記羽根の前記導電性部分が、前記平坦なサセプタの電気的損失層から少なくとも既定の近接距離において配設されており、前記既定の近接距離が前記波長の少なくとも０．０２５倍であり、
これにより、前記サセプタアセンブリが未装填の電子レンジにおいて用いられた場合の前記導電性部分の近くでのアーク放電の発生が防止される、サセプタアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本出願は、各々２００６年８月２９日に出願の米国仮特許出願第６０／８４１，１０７号明細書および同６０／８４０，９８４号明細書、および２００５年１２月１９日出願の米国仮特許出願第６０／７５１，５４４号明細書の利益を主張すると共に、すべての目的について、本願明細書の一部として援用される。
【０００２】
本願明細書に開示の主題は、本出願と同時に出願され、本発明の譲受人に譲渡された以下の同時継続中の出願に開示されている：
耐アーク性導電性羽根を有する電界ダイレクタアセンブリ（ＣＬ−３６３０）。
【０００３】
本発明は、未装填の電子レンジにおいて用いられる場合に、過熱を防止するサセプタアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００４】
電子レンジは、食料製品中の分子を振動させる周波数の電磁エネルギーを用いて熱を生成させる。このように生成された熱は、食品を温めまたは調理する。しかしながら、食品が、その表面に焦げ目がついて、カリカリした（それでもなお食品は食べることが可能なままである）食感となるためには十分に高温にならない。
【０００５】
これらの視覚的および触覚的な美観を達成するために、その上に、損失性サセプタ材料を有する基材から形成されたサセプタが、食品の表面に隣接して配置され得る。マイクロ波エネルギーに露出されたとき、サセプタの材料は、食品の表面に焦げ目をつけ、およびカリカリにするために十分な温度に加熱される。
【０００６】
電子レンジの壁は、電子レンジの容積内の電磁場エネルギーの分布を異ならせるための境界条件を付与する。電磁場、その電界の特に電界構成成分の強度および異方性におけるこれらの偏差は、比較的高温および低温の領域を電子レンジ中に形成する。これらの高温および低温の領域は、食品を不均一に温めまたは調理してしまう。マイクロ波サセプタ材料が存在する場合には、焦げ目をつけおよびカリカリにする効果は同様に不均一である。
【０００７】
この不均一な加熱効果を相殺するために、ターンテーブルを用いて、電子レンジ内の円形路に沿って食料製品を回転させ得る。食品の各部分は、より均一なレベルの電磁エネルギーに露出される。しかしながら、平均化効果は外周路に沿って生じ、および放射路に沿っては生じない。それ故、ターンテーブルの使用は、食品に不均一な加熱の帯をなお生じさせる。
【０００８】
この効果は、図１Ａおよび１Ｂの図による例示からより完全に理解され得る。
【０００９】
図１Ａは、比較的高電界強度（「高温領域」）の５つの領域（Ｈ1〜Ｈ5）および比較的低電界強度（「低温領域」）の２つの領域Ｃ1およびＣ2を示す電子レンジ内部の平面図である。いずれかの任意の形状を有する食料製品ＦがサセプタＳ上に置かれ、これがターンテーブルＴ上に置かれている。サセプタＳは点線の円によって示され、一方でターンテーブルは、実線の円によって表されている。食料製品Ｆの表面上の３つの代表的な位置が点Ｊ、ＫおよびＬによって図示されている。点Ｊ、ＫおよびＬは、それぞれ、ターンテーブルＴの半径方向の位置Ｐ1、Ｐ2およびＰ3に位置されている。ターンテーブルＴが回転するに伴って、各点は、電子レンジ中を、円形の破線によって示されているとおり円形路をなぞる。
【００１０】
図１Ａから認識され得るとおり、完全な一回転の最中に、点Ｊは、比較的高電界強度の単一の領域Ｈ1を通過する。同一の一回転中に、点Ｋは、比較的高電界強度の単一の小さい領域Ｈ5を通過し、一方で、点Ｌは、比較的高電界強度の３つの領域Ｈ2、Ｈ3およびＨ4を経る。完全な一回転のターンテーブルの回転は、従って、点Ｊ、ＫおよびＬの各々を異なる総量の電磁エネルギーに曝す。完全な一回転の最中のこれらの３つの点の各々でのエネルギーへの露出における差が、図１Ｂのプロットによって図示されている。
【００１１】
遭遇した高温領域の数および回避した低温領域のために、点ＪおよびＬは、点Ｋより著しく多くのエネルギー露出量を経験している。点Ｊの経路に近い食料製品の領域が完全に調理されたと、みなされる場合、点Ｌの経路に近い食料製品の領域は、調理され過ぎまたは過度に焦げる可能性が高い（サセプタが存在する場合）。逆に、点Ｋに近い食料製品の領域は、加熱が不十分である可能性が高い。
【００１２】
高温および低温の領域の存在による不均一な調理は望ましくないため、電界ダイレクタ構造とサセプタとの組み合わせにより形成されたサセプタアセンブリを利用することが有利であることが見出された。電界ダイレクタ構造は、各々板紙支持体上に導電性部分を有する、１枚以上の羽根を含む。電界ダイレクタ構造は、食品をより均一に温め、調理しおよび焦げ目をつけるよう、これらの領域を再指向化および再配置することにより電子レンジ内の比較的高および低電界強度の領域の効果を緩和する。電界ダイレクタ構造の単独での使用（すなわち、サセプタなしで）がまた有利であることが見出されている。
【００１３】
サセプタアセンブリが「未装填の」電子レンジ（すなわち、食料製品または他の物品が存在しない電子レンジ）中に置かれ、この電子レンジが作動された場合、サセプタの過熱および／または電界ダイレクタ構造の過熱、および／またはアーク放電といった有害な問題が観察される。
【００１４】
「サセプタの過熱」という用語（または同様の用語）は、サセプタ基材が燃焼する程度までの損失性サセプタ材料の加熱を意味する。
【００１５】
「電界ダイレクタ構造の過熱」という用語（または同様の用語）は、羽根の板紙支持体の燃焼する程度までの加熱を意味する。このような過熱は、損失性サセプタ材料によりまたはアーク放電により生成された熱によって生じ得る。
【００１６】
「アーク放電」という用語（または同様の用語）は、高強度電界が空気の破壊閾値を超えたときに生じる放電である。アーク放電は、典型的には、羽根の導電性部分、特に演舞に沿って、およびさらにはいずれかの急な角の近くで生じる。アーク放電は、羽根の板紙支持体に、変色、炭化または、極端な場合には、発火および燃焼を生じさせ得る。
【００１７】
アーク放電を防止する最も一般的な手段は、電子レンジ用途においては実際的ではない。これらの手段はまた、インスタント食品用の使い捨てパッケージングに好適ではない。
【００１８】
前述を考慮して、電界ダイレクタ構造およびアーク放電の発生、電界ダイレクタの過熱の発生およびサセプタの過熱の発生を防止する、これを組み込んだサセプタアセンブリを提供することが有利であると考えられている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明は、「未装填の」電子レンジ中、すなわち、食料製品または他の物品が存在しない電子レンジに置かれたときに過熱することなく、およびアーク放電を防止するサセプタアセンブリに関する。電子レンジは、既定の波長を有する定常電磁波を発生するよう作動する。
【００２０】
サセプタアセンブリは、電気的損失層を備える基材を有する略平坦なサセプタを含む。１枚以上の羽根を有する電界ダイレクタ構造は、サセプタに機械的に接合されている。各羽根は、既定の長さおよび幅寸法、ならびに、第１の端部および第２の端部をその上に有する略矩形の形状の導電性部分を有する。羽根の導電性部分は、厚さが０．１ミリメートル未満の金属箔から形成されていてもよい。
【００２１】
各羽根の導電性部分は、平坦なサセプタの電気的損失層から少なくとも既定の近接距離において配設されている。既定の近接とは、波長の０．０２５倍〜波長の０．１倍の範囲内にある。好ましい事例において、既定の近接距離は、羽根の導電性部分と損失層との間に配設された低導電性材料の縁取材により規定される。
【００２２】
羽根の各々の導電性部分の第１の端部は、平坦なサセプタの幾何学的中心から少なくとも既定の離間距離の距離において配設されている。既定の離間距離は、波長の少なくとも０．１６倍である。
【００２３】
損失層からの既定の近接距離における各羽根の導電性部分の配置に追加して、本発明の一実施形態によれば、導電性部分の角は、導電性部分の幅寸法の半分以下の半径で丸まっている。本発明の代替的実施形態によれば、丸められる代わりに、羽根の導電性部分は、ポリイミドテープ、ポリアクリルスプレーコーティングおよびポリテトラフルオロエチレンスプレーコーティングからなる群から選択される非導電性材料で被覆されていてもよい。さらに他の本発明の代替的実施形態によれば、丸められるまたは被覆される代わりに、羽根の導電性部分は、厚さが０．１ミリメートル未満の金属箔であって、折り重ねられて、その外周に沿って厚さが少なくとも２倍とされている箔で形成されていてもよい。
【００２４】
本発明は、本出願の一部を形成する添付の図面に関連する以下の詳細な説明からより完全に理解されることとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下の詳細な説明の全体を通して、類似の参照符号は、図面のすべての図における類似の構成要素を参照する。
【００２６】
図２および３を参照すると、参照符号１０で全体が示されている、本発明によるサセプタアセンブリの定形化された斜視図が示されている。サセプタアセンブリ１０は、その幾何学的中心１０Ｃを貫通して伸びる基準軸１０Ａを有している。サセプタアセンブリ１０は、使用において、電子レンジＭの内部の共振空洞内に配設されている。電子レンジＭは、図では、概略的形態でのみ示されている。作動において、電子レンジにおける熱源が、既定の波長を有する電磁波を発生する。典型的な電子レンジは２４５０ＭＨｚの周波数で作動して、約１２センチメートル（１２ｃｍ）（約４．７インチ）の波長を有する波を発生させる。電子レンジＭの壁Ｗは、電子レンジの容積内の電磁場エネルギーの分配を変化させる境界条件をもたらす。これは、電子レンジの容積内に定常波エネルギーパターンを発生させる。
【００２７】
サセプタアセンブリ１０は、従来の、全体が参照符号１４で示される、これに接合している電界ダイレクタ構造を有する略平坦なサセプタ１２を含む。本願明細書において解明されることとなるとおり、電界ダイレクタ構造１４は、電子レンジの容積内の定常波パターンの高および低電界強度の領域の再指向化および再配置に有用である。ターンテーブルと併せて用いられる場合、再指向化および再配置された領域の位置は連続的に変化し、電界ダイレクタ構造１６を含むサセプタアセンブリ１０上に置かれた食料製品の温め、調理または焦げ目つけの均一性をさらに向上させる。
【００２８】
図２および３に示される実施形態において、電界ダイレクタ構造１４は、これらの相対的位置は逆であってもよいと認められるべきであるが、平坦なサセプタ１２の下に配設されている。電界ダイレクタ構造１４と平坦なサセプタ１２とのそれぞれの相対的位置がどのようであろうと、温められ、調理されまたは焦げ目がつけられる食料製品（図示せず）、または典型的に置かれる他の物品は平坦なサセプタ１２と接触している。
【００２９】
図中に示される平坦なサセプタ１２は外形が、全体に円形であるが、電子レンジＭ内で温められ、調理されまたは焦げ目がつけられる食料製品に適合するいずれかの既定の所望の形態を示し得る。図２の円形の詳細部分に示されているとおり、平坦なサセプタ１２は、電気的損失層１２Ｃをその上に有する基材１２Ｓを含む。層１２Ｃは、典型的には、真空蒸着されたアルミニウムの薄いコーティングである。
【００３０】
基材１２Ｓは、厚紙、板紙、繊維ガラス；またはポリエチレンテレフタレート、熱安定化ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンエステルケトン、ポリエチレンナフタレート、セロファン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエステルイミド、ポリアリレート、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリアラミドまたはポリシクロへキシレンジメチレンテレフタレートなどの高分子材料などのこの目的のために簡便に用いられる多様な材料いずれから形成されてもよい。基材１２Ｓは、電気的損失層１２Ｃが自立式である場合には省略されてもよい。
【００３１】
電界ダイレクタ構造１４は１枚以上の羽根１６を含む。図２および３に図示の実施形態において、５枚の羽根１６−１〜１６−５が示されている。図４Ａ〜４Ｆはサセプタアセンブリ１０を図示しており、ここで、電界ダイレクタ構造１４は、２枚から６枚の範囲の数Ｎ枚の羽根１６を有する。平坦なサセプタのサイズ、および羽根の縁長さ、構成、向きおよび配置に応じて、普通、１、２、３・・・Ｎ枚といったいずれかの簡便な数の羽根が用いられ得る。
【００３２】
例示の目的のため、図２および３に示される羽根は、後述されることとなるとおり、多様な縁取材を示す。
【００３３】
各羽根の表および裏が表面積１６Ｓを画定する。図２および３において、各羽根１６の表面積１６Ｓは略矩形として図示されているが、羽根の表面積は、三角、平行四辺形または台形などのいずれかの平面形として簡便に構成され得ることが認識されるべきである。所望の場合には、羽根の表面積１６Ｓは、１つ以上の方向に湾曲していてもよい。
【００３４】
羽根１６の各々の表面および／または裏面の少なくとも一部分は導電性である。図２および３の図面の斜線が付されたいずれかの領域は、羽根１６の導電性部分１６Ｃを示す。羽根１６の非導電性部分１６Ｎは、点描によって示されている。
【００３５】
各羽根は、第１の端部１６Ｄと第２の端部１６Ｅとの間に伸びる縁１６Ｆを有する。羽根の縁１６Ｆは、いずれかの多様な縁取材を示し得る。例えば、羽根の縁１６Ｆは、羽根１６−１〜１６−３によって図示されるとおり直線であり得る。あるいは、羽根の縁１６Ｆは、羽根１６−４によって示されているとおり、１つ以上の屈曲または折り線１６Ｌに沿って屈曲されまたは折られていてもよい。しかも、羽根の縁１６Ｆの縁取材は、羽根１６−５（図２および３）および羽根１６−１’（図３）によって示されているとおり、湾曲していてもよい。
【００３６】
羽根は、平坦なサセプタ１２上の始点および終点の既定の対応する点のいずれかで配設されたその第１の端部１６Ｄおよびその第２の端部１６Ｅを有し得る。その第１の端部１６Ｄとその第２の端部１６Ｅとの間の羽根の縁１６Ｆに沿った距離が、羽根の縁長さを規定する。電界ダイレクタ構造１４における羽根は、いずれかの所望の縁長さを有し得るが、ただし、以下に明記の導電性部分１６Ｃの長さに関する。
【００３７】
羽根１６は、導電性箔または他の材料から一体的に構成され得る。このような場合において、羽根の全表面１６Ｓは導電性である（例えば、図２において、羽根１６−１に示されるとおり）。導電性部分１６Ｃの長さおよび幅は、それ故、羽根の縁長さおよび幅に対応する。
【００３８】
あるいは、羽根は、誘電性基材の表面積の表および／または裏の一部またはすべて上に、導電性材料が積層され、またはコートされて形成される積層構造として構成され得る。構造の一形態は、接着剤付き導電性箔テープが貼付された板紙基材を利用することが可能である。
【００３９】
羽根の表面積の一部に提供される場合、導電性部分１６Ｃは、それ自体が、例えば、台形（羽根１６−２および１６−３に示されるとおり）または矩形の（図３の羽根１６−４および１６−５および羽根１６−１’に示されるとおり）といったいずれかの簡便な形状を示してもよい。羽根の導電性部分１６Ｃの幅寸法は、電子レンジによって発生される波長の約０．１〜約０．５倍であるべきである。羽根の導電性部分１６Ｃは、少なくとも、大体、およそ電子レンジにおいて発生される電磁エネルギーの波長の約０．２５倍の距離であるべき長さを有する。電子レンジにおいて発生される電磁エネルギーの波長の約２倍の縁長さが、実際的な上限を定義する。
【００４０】
導電性部分の形状がどのようであろうと、図１９に関して示されることとなるとおり、アーク放電を防止するために、丸みがついているまたは「丸められた」角であることが所望され得る。
【００４１】
羽根の導電性部分の形状および長さ、ならびにサセプタ面および他の羽根からの導体部分の離間距離の選択は、羽根の電界減衰効果のより詳細な調整を許容する。
【００４２】
始点および終点のその点がどのようであろうと、羽根はまた、幾何学的中心１０Ｃを通過するよう配置され得る。図２は、サセプタの外縁に隣接する第１の端部１６ｄを始点として、幾何学的中心１０Ｃを通って伸びる直線縁状羽根１６−１の経路を示す。図３は、幾何学的中心１０Ｃに近接する第１の端部１６Ｄを始点として、幾何学的中心１０Ｃを通って伸びる湾曲縁状羽根１６−１’の経路を示す。図２および３における他の羽根のすべては、幾何学的中心１０Ｃに近接する始点で開始して、そこから外方に伸びる経路を有する。
【００４３】
羽根１６は、サセプタアセンブリ１０の幾何学的中心１０Ｃに関して、略半径方向に伸びている。羽根１６は、等しい、または等しくない離間角で、中心１０Ｃを中心に角度をもって離間していてもよい。例えば、羽根１６−１と１６−２との間の角度１８は、羽根１６−２と１６−３との間の角度２０より小さくてもよい。
【００４４】
「略放射線状」という用語（または同様の用語）は、各羽根が、中心１０Ｃから広がる半径上に正確にのっていなければならないことは要求しないことが認識されるべきである。例えば、羽根は、半径に対してオフセットまたは傾斜していてもよい。図４Ａ〜４Ｃは、それぞれ、幾何学的中心１０Ｃから広がる放射状の線Ｒに対してオフセットしている直線縁状羽根１６Ｔ、屈曲縁状羽根１６Ｂおよび湾曲縁状羽根１６Ｖを図示する。同様に、図４Ｄ〜４Ｆは、それぞれ、幾何学的中心１０Ｃから広がる放射状の線Ｒに対して傾斜している直線縁状羽根１６Ｔ、屈曲縁状羽根１６Ｂおよび湾曲縁状羽根１６Ｒを図示する。羽根の他の配置が、平坦なサセプタ１２に対する羽根１６の横置配向を達成するために用いられ得る。
【００４５】
各羽根１６は、１つ以上の接合点で平坦なサセプタ１２に物理的に（すなわち、機械的に）接合されている。羽根１６と平坦なサセプタ１２との間の接合は、固定的接合または可動性関節式接合であり得る。
【００４６】
固定的接合が図５Ａに示されている。固定的接合において、羽根１６は、平坦なサセプタ１２に対する既定の固定的な向きで好適な接着剤２４により取り付けられ得る。羽根１６の向きは、好ましくは、平坦なサセプタに対して約四十五度（４５°）〜約九十度（９０°）の範囲の傾斜角であるが、より小さい角度向きが有用な効果を提供し得る。最も好ましい事例において、羽根１６は、平坦なサセプタ１２と実質的に直交している。
【００４７】
可動性関節式接合が図５Ｂに示されている。この配置において、羽根１６は、丁番２６によって平坦なサセプタ１２に取り付けられている。この丁番は、可動性テープから形成されていてもよい。関節式接合において、羽根１６は、羽根の平面が実質的に平坦なサセプタに平行である収納位置（図５Ｂにおいて破線で示されている）から、展開位置（図５Ｂにおいて実線の縁取材で示されている）に移動可能である。丁番は、展開位置で、羽根が、好ましくは、平坦なサセプタに対して、約四十五度（４５°）〜約九十度（９０°）の範囲の、および最も好ましくは、平坦なサセプタ１２に対して実質的に直交する所望の傾斜角で保持されるよう、好適な停止機構が備えられていてもよい。
【００４８】
構造形態、羽根の表面積の構成、導電性部分の形状、羽根の縁の縁取材、羽根の縁長さ、羽根の導電性部分の長さ、サセプタの中心に対する羽根の経路、およびサセプタの面に対する羽根の向きがどのようであろうと、羽根１６の導電性部分１６Ｃは、平坦なサセプタ１２の電気的損失層１２Ｃからの既定の近接距離以内に配設されなければならない。普通、既定の近接距離は、電子レンジにおいて発生される電磁エネルギーの波長の０．２５倍に近い距離以下であるべきである。食料製品または他の物品が存在する限りは、既定の近接距離はゼロであることが可能であり、これは、羽根の導電性部分１６Ｃが、平坦なサセプタの損失層１２Ｃに対して電気的に接触することを意味することが理解されるべきである。
【００４９】
図２に示される典型的な実装において、損失層１２Ｃは、羽根の導電性部分１６Ｃの縁は、損失層１２Ｃから基材１２Ｓの厚さの分だけ離間しているよう、誘電性基材１２Ｓ上に支持されている。非導電性部分１６Ｎの垂直寸法が、電子レンジＭ内に支持される平坦なサセプタ１２の高さを制御するために用いられ得る。
【００５０】
あるいは、図３に見られるとおり、羽根の非導電性部分１２Ｎが、平坦なサセプタ１２に隣接して配設され得る。この配置は、羽根の導電性部分１６Ｃを、損失層１２Ｃから、基材１２Ｓの厚さを超える距離で離間させる効果を有する。所望の場合には、追加の非導電性部分１６Ｎを、羽根の逆の縁に沿って配設して、上述の高さ制御の有益性を得てもよい。
【００５１】
平坦なサセプタ１２および羽根１６の表面積１６Ｓは、平坦なサセプタ１２に対して、略交差方向に伸びる交差線１２Ｌに沿って交差している。平坦なサセプタ１２と交差するとき、直線縁状羽根１６は、直線状の交差線１２Ｌを形成することとなる。屈曲した縁または湾曲した縁を有する羽根１６は、平坦なサセプタ１２と交差するとき、屈曲したまたは湾曲した交差線１２Ｌを、それぞれ形成することとなる。交差線の屈曲角度または曲率の形状の程度は、場合によって、平坦なサセプタに対する羽根の傾斜角に依存することとなる。交差線が直線、屈曲した線または湾曲した線のいずれであろうと、羽根の導電性表面の延長は交差線に沿うことなる。
【００５２】
本発明に係るサセプタアセンブリ１０の種々の構造的詳細を説明してきたが、定常電磁波に対するその効果をこれから考察する。
【００５３】
図６は、単一の直線縁状羽根１６を有するサセプタアセンブリ１０の実施形態が、平坦なサセプタ１２の下面に対して実質的に直交する向きで接合されている概略的な図である。１組のデカルト軸が、アセンブリ１０の幾何学的中心１０Ｃから開始するよう位置されている。アセンブリ１０は、平坦なサセプタ１２がＸ−Ｙデカルト平面に位置されるよう、および羽根１６の表面１６Ｓの導電性部分１６ＣがＸ−Ｚデカルト平面に位置されるよう配置されている。羽根１６と平坦なサセプタ１２との接合に沿って規定される交差線１２Ｌは、平坦なサセプタ１２の損失層１２Ｃを横切って伸び、および図示のとおりＸ軸に沿って配向される。羽根１６の表面１６Ｓの導電性部分１６Ｃは、平坦なサセプタ１２上の損失層からＺ方向に既定の距離Ｄで位置される。表面１６Ｓの導電性部分１６Ｃは、電子レンジ作動の周波数での導体の表皮効果の深さを超える厚さ（すなわち、そのＹ寸法）を有する。
【００５４】
電磁波は、互いに直交する振動している磁界および電界から構成される。いずれかの所与の瞬間で、定常電磁波は、電界構成成分
【００５５】
【数１】
2009520339.tif 000003
【００５６】
を含む。いずれかの瞬間で、電界構成成分
【００５７】
【数２】
2009520339.tif 000004
【００５８】
は、直交座標空間において所与の方向に配向されて、いずれかの所与の値を有し得る。
【００５９】
電界
【００６０】
【数３】
2009520339.tif 000005
【００６１】
は、それ自体、３つの成分ベクトル、すなわち、
【００６２】
【数４】
2009520339.tif 000006
【００６３】
に分解可能である。各成分ベクトルは、そのそれぞれが対応する座標軸に沿って配向されている。電界
【００６４】
【数５】
2009520339.tif 000007
【００６５】
の値に応じて、各成分ベクトルは、場合によって、「ｘ」、「ｙ」または「ｚ」単位の既定の値を有する。
【００６６】
電磁気のファラデーの法則の一つの系は、２つの媒体間の界面での接線電界はその表面にわたって連続的でなければならない境界条件である。このような媒体界面の特定の例は、完全導体と空気との間のものである。定義によれば、完全導体は、その中にゼロ電界を有さなければならない。従って、特に、導体表面の直ぐ内側の電界の接線成分はゼロでなければならない。従って、上記に断定した境界連続性条件から、導体の直ぐ外側の空気中の接線電界もまたゼロでなければならない。従って、完全導体の表面での電界の接線成分は常にゼロであるという原則を有する。導体が完全ではないが良導体である場合には、表面での電界の接線成分は、ゼロ以外であり得るが、極めて小さいままである。それ故、良導体の表面の外側に存在するいずれかの電界は、実質的にその表面に垂直でなければならない。
【００６７】
この物理的法則の適用は、導電性部分１６Ｃを有する羽根１６のその表面積内には、その表面に垂直に配向されている電界の成分ベクトル、すなわち、ベクトル
【００６８】
【数６】
2009520339.tif 000008
【００６９】
のみが存在することが許容されることを命令する。
【００７０】
羽根の表面に正接するいずれかの面にある電界の成分ベクトル（すなわち、ベクトル
【００７１】
【数７】
2009520339.tif 000009
【００７２】
およびベクトル
【００７３】
【数８】
2009520339.tif 000010
【００７４】
）は許容されない。図６において、接平面は、羽根の表面の導電性部分の面である。
【００７５】
羽根１６の導電性部分１６Ｃが損失層１２Ｃと電気的に接触している場合、交差線１２Ｌに沿って位置する成分ベクトル
【００７６】
【数９】
2009520339.tif 000011
【００７７】
の値および成分ベクトル
【００７８】
【数１０】
2009520339.tif 000012
【００７９】
の値は、既述の理由からゼロとなるであろう。しかしながら、導電性部分１６Ｃは損失層１２Ｃとは電気的に接触しておらず、代わりに、距離Ｄで離間されている。羽根の表面の導電性部分は、それにもかかわらず、羽根の表面の導電性部分の延長におけるその最も強い作用を有する減衰効果をおよぼす。
【００８０】
それ故、波の電界の成分ベクトル
【００８１】
【数１１】
2009520339.tif 000013
【００８２】
は、減衰された強度「ｘa」および「ｚa」のみを有する。各強度値「ｘa」および「ｚa」は、それぞれ、「ｘ」および「ｚ」未満のいくらかの強度値である。羽根の表面に正接する平面における電磁波の電界成分の減衰は、羽根の表面の導電性部分に垂直に配向された電界の成分の増強をもたらす。それ故、成分ベクトル
【００８３】
【数１２】
2009520339.tif 000014
【００８４】
は、強度値「ｙ」を超える増強された強度値「ｙe」を有する。
【００８５】
ベクトル成分
【００８６】
【数１３】
2009520339.tif 000015
【００８７】
の減衰の程度は、距離Ｄの程度および損失層１２Ｃに相対的な導電性部分１６Ｃの配向に依存する。減衰効果は、距離Ｄが波長の四分の一（０．２５）未満であって、典型的な電子レンジにおいては、約３センチメートル（３ｃｍ）の距離であるときに、最も顕著である。９０度未満の傾斜角では、許容された電界（すなわち、羽根の導電性表面に対して垂直な電界）は、それ自体、サセプタ平面において作用する成分を有することとなる。
【００８８】
この効果が本発明のサセプタアセンブリ１０によって利用されて、電子レンジ内の比較的高電界強度の領域が再指向化および再配置される。
【００８９】
図７Ａは、矢印によって示される回転の方向にターンテーブルＴによって担持される羽根１６の効果を図示する、全体が図１Ａに類似する定型化された平面図である。羽根は概略的形態で示されており、その厚さは、説明の明確さのために強調してある。
【００９０】
羽根が最初に熱領域Ｈ2に遭遇する辺りの位置１での状況を考慮する。既述の理由により、減衰された強度を有する電界ベクトルのみが、羽根１６によって重ね合わされた熱領域Ｈ2の断片において存在が許容される。しかしながら、減衰された電界のみの存在が許容されるとしても、電界のエネルギー含有量が単に消失することはできない。代わりに、羽根の導電性部分から延長する領域における減衰作用は、電界エネルギーを平坦なサセプタ１２上のその元の位置Ａから移動した位置Ａ’に再配置させることにより表される。このエネルギー再配置は、移動矢印Ｄによって図示されている。
【００９１】
回転湾曲運動が羽根１６を位置２に運ぶに連れて、同様の結果が得られる。羽根の減衰作用は、再度、減衰された電界のみが羽根の導電性部分から延長する領域に存在することを許容する。平坦なサセプタ１２上の位置Ｂに元々位置されていた電界エネルギーにおけるエネルギーは、移動矢印Ｄ’によって示されるとおり、位置Ｂ’に移動する。
【００９２】
同様のエネルギー再配置および再指向化が、羽根１６が、比較的高電界強度の領域Ｈ1〜Ｈ5（図１Ａ）のすべてを通過して湾曲運動するに伴って生じる。
【００９３】
モード攪拌装置を有する電子レンジにおける本発明の使用は、同一の効果をもたらすこととなる。
【００９４】
図７Ｂは、ターンテーブルの完全な一回転に対する、各個別の点Ｊ、ＫおよびＬでの総エネルギー露出量を示すプロットである。図１Ｂのプロットの対応する波形がその上に重畳されている。
【００９５】
本発明に係る電界ダイレクタ１４を有するサセプタアセンブリ１０の存在は、実質的に均一な総エネルギー露出量をもたらすことが図７Ｂから明らかである。その結果、サセプタアセンブリ１０上に置かれた食料製品の温め、調理および焦げ目つけが、従来技術において現存の状況を超えて向上するであろう。
【００９６】
図８Ａおよび８Ｂ、９Ａおよび９Ｂおよび１０Ａおよび１０Ｂは、本発明に係るサセプタアセンブリの好ましい構造を図示する。
【００９７】
図８Ａおよび８Ｂは、５枚の直線縁状羽根１６2−１〜１６2−５を有する電界ダイレクタ構造１４2を含むサセプタアセンブリ１０2を示す。５枚の羽根１６2−１〜１６2−５は、平坦なサセプタ１２の下面に取り付けられている。羽根は平坦なサセプタ１２に対して実質的に直交して位置されており、中心１０Ｃを中心に等角的に配置されている。羽根１６2−１は中心１０Ｃをとおって伸びるが、一方で、羽根１６2−２〜１６2−５は中心１０Ｃの近傍を始点とする。導電性部分１６2Ｃは、各羽根の全表面を占める。所望の場合には、電界ダイレクタ１４2の羽根の下部縁は、さらに、非導電性の平坦な支持部材３２上に支持され得る。
【００９８】
支持部材は羽根のすべてまたはいくつかと接合され得る。
【００９９】
図９Ａおよび９Ｂは、２枚の湾曲縁状羽根１６3−１および１６3−２を有する電界ダイレクタ構造１４3を含むサセプタアセンブリ１０3を示す。２枚の羽根１６3−１および１６3−２は、平坦なサセプタ１２の下面に取り付けられている。羽根は平坦なサセプタ１２に対して実質的に直交して位置されており、中心１０Ｃを中心に等角的に配置されている。羽根は、中心１０Ｃの近傍で相互に交差する。導電性部分１６3Ｃは、各羽根の全表面を占める。再度、非導電性の平坦な支持部材３２は、所望の場合には、電界ダイレクタ１４3の羽根の下部縁をさらに支持し得る。
【０１００】
図１０Ａおよび１０Ｂは、６枚の直線縁状羽根１６4−１〜１６4−６を有する電界ダイレクタ構造１４4を含むサセプタアセンブリ１０4を示す。６枚の羽根１６4−１〜１６4−６は、平坦なサセプタ１２の下面に取り付けられている。羽根は平坦なサセプタ１２に対して実質的に直交して位置されており、中心１０Ｃを中心に等角的に配置されている。羽根のすべては、中心１０Ｃの近傍を始点とする。導電性部分１６4Ｃは、各羽根の全表面を覆う。非導電性の平坦な支持部材３２が用いられ得る。
【０１０１】
所望の場合には、羽根１６4−１および１６4−４は、非導電性部材１６4Ｎの長さによってそれらが接合されていてもよい。部材１６4Ｎは、点描された破線の縁取材で図１０Ａに示されている。
【０１０２】
第２の態様において、本発明は、本発明の教示を実施する組立式自立式電界ダイレクタ構造の種々の実装に向けられている。
【０１０３】
図１１、１２、１３Ａおよび１３Ｂは、１枚の羽根から形成された電界ダイレクタ構造を図示する。各実装において、羽根は変曲ゾーンを有し、これにより、平坦な羽根は、電子レンジＭ内に配設された既定の基準面ＲＰに対して既定の向きに配向された自立式構造に形成され得る。この面ＲＰは、ターンテーブルの表面または電子レンジ内に置かれた食料製品または他の物品の表面である平面として簡便に定義され得る。
【０１０４】
図１１において、電界ダイレクタ構造１４5は、１枚の湾曲した羽根１６5を用いて実装される。羽根１６5は、湾曲していてもよく、または、第１の端部１６5Ｄと第２の端部１６5Ｅとの間に定義されるたわみまたは曲率１６5Ｒの少なくとも１つの領域を有していてもよい。導電性部分１６5Ｃは、羽根の全表面を占める。使用において、羽根１６5は、既定の基準面ＲＰに対して既定の向きで配置される自立式構造に形成され得る。
【０１０５】
図１２に示される電界ダイレクタ構造１４6において、羽根１６6は、本願明細書において、１本の折り曲げまたは屈曲線１６6Ｌ−１を有する。使用において、羽根１６6は、屈曲線１６6Ｌ−１に沿って折り曲げられまたは屈曲されて、電子レンジＭ内の既定の基準面ＲＰに対する既定の向きで位置される自立式構造を定義し得る。折り曲げまたは屈曲線の代わりに接合の可動線に沿って２枚の直線縁状羽根を可動的に取り付けることにより同一の効果が達成され得る。
【０１０６】
図１３Ａおよび１３Ｂは、２本の屈曲線１６7Ｌ−１および１６7Ｌ−２を備える導電性の平坦な羽根１６7を用いて実装された、電界ダイレクタ構造１４7の対応する正面および斜視図である。羽根１６7を屈曲線１６7Ｌ−１および１６7Ｌ−２に沿って屈曲させることで、電子レンジＭ内の既定の基準面ＲＰに対する既定の所望向きに平坦な羽根を支持するために役立つ耳１６7Ｅ−１および１６7Ｅ−２が形成される。
【０１０７】
図１４および１５は、本発明に係る、電界ダイレクタ構造の組立式自立式の２つの追加の実装の斜視図である。各電界ダイレクタ構造は、可動式に接合されて自立式に形成され得る構造を形成する複数枚の羽根を含む羽根アレイを有する。
【０１０８】
図１４および１５に示される電界ダイレクタ構造１４8において、羽根アレイが羽根１６8−１〜１６8−５を含み、各羽根はその上に導電性表面を有する。各羽根は、接合点１６8Ｆで少なくとも１枚の他の羽根に可動的に接合されている。可動的に接合された羽根は、矢印１６8Ｊによって示されるとおり、相互に向かっておよび逆に送風されることが可能である。使用において、相互に広がるアレイにおける羽根では、電界ダイレクタは、電子レンジ内の既定の基準面ＲＰに対して既定の向きで配設されたアレイにおける各羽根で自立式とされることが可能である。変形実施形態において、支柱１６8Ｓが、少なくとも３枚の羽根の各々の自由端に接合されていてもよい。支柱は、マイクロ波エネルギーに対して透明であるいずれかの材料で製造される。
【０１０９】
図１５に示される電界ダイレクタ構造１４9は一対の羽根１６9−１および１６9−２を含み、各羽根は導電性表面をその上に有する。各羽根は、接合点１６9Ｆで、他の１枚の羽根まで可動的に接合されている。可動的に接合された羽根は、矢印１６9Ｊによって示されるとおり、相互に向かっておよび逆に送風されることが可能である。使用において、相互に広がるアレイにおける羽根では、電界ダイレクタは、電子レンジ内の既定の基準面に対する既定の向きで配設されたアレイにおける各羽根で自立式とされることが可能である。
【０１１０】
図１１〜１５に図示されている実施形態の各々における羽根は羽根の全表面にわたって伸びる導電性部分と共に示されているが、いずれかの羽根の導電性部分はいずれかの代替的形状を示していてもよいことは理解されるべきである。
【０１１１】
本発明の電界ダイレクタ構造は組立式に形成される必要はなく、代わりに、好適な非導電性支持部材の使用を介して自立式に形成されてもよいことがまた認識されるべきである。図１６は、参照符号３１で全体が示されている電界ダイレクタアセンブリの斜視図である。図１６に示されている電界ダイレクタアセンブリ３１は平坦な非導電性支持部材３２に接合された少なくとも１枚の羽根１６を含み、これにより、羽根の導電性表面は既定の向きに配向されている（支持部材に対して略直交して示されている）。追加の羽根が提供される場合、これらの追加の羽根は、同一の支持部材上に支持される。羽根は、所望のとおり、相互に接合されていてもいなくてもよい。支持部材は、羽根の下または上に接合されていてもよい。
【０１１２】
本発明の範囲内に属する電界ダイレクタ構造のいずれかの実施形態は、個別の平坦なサセプタと共に用いられ得ることがさらにまた認識されるべきである（既述の）。同一の食料製品について、第２の平坦なサセプタを食料製品上に置くこと、または食料製品を可動性サセプタで覆うことが望ましい場合があることがまた認識されるべきである。
【実施例】
【０１１３】
実施例１〜８
本発明に係る電界ダイレクタ構造およびサセプタアセンブリの作動は、以下の実施例からより明解に理解され得る。
【０１１４】
導入
以下の実施例のすべてについて、市販されている電子レンジで調理可能なピザ（ＤｉＧｉｏｒｎｏ（登録商標）Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｆｏｕｒ  Ｃｈｅｅｓｅ  Ｐｉｚｚａ、２８０グラム）を調理実験において用いた。
【０１１５】
ポリエステルフィルムと板紙との間に挟んだ蒸着したアルミニウムの薄層を含む平坦なサセプタを、パッケージ中のピザと共に提供した。この平坦なサセプタを、後述されるとおり、本発明の電界ダイレクタ構造の種々の実装と共に用いた。提供された板紙の縁を逆転したＵ形状の調理トレーを形成するよう成形して、平坦なサセプタを、電子レンジ中のターンテーブルのおよそ２．５ｃｍ上に離間させた。パッケージ中にピザと一緒に提供されたクリスピングリング（ｃｒｉｓｐｉｎｇ  ｒｉｎｇ）（ピザの縁部に焦げ目をつけることを意図する）は使用しなかった。
【０１１６】
すべての実施例において、平坦なサセプタを電子レンジのターンテーブル上に直接的に置いた。７．５分間にかけて低出力で調理した実施例５を除き、すべての実施例において、冷凍ピザを、平坦なサセプタ上に直接的に置き、全出力で５分間調理した。
【０１１７】
比較の目的のために、３つのピザの１群を電界ダイレクタ構造を備えない平坦なサセプタのみを用いて調理し、および３つのピザの他の群を本発明の電界ダイレクタ構造を備える平坦なサセプタを用いて調理した。
【０１１８】
各電界ダイレクタの羽根は、０．００２インチ（０．０５ミリメートル）厚のアルミニウム箔、板紙、およびテープを用いて構成した。
【０１１９】
実施例１〜７について、電界ダイレクタ構造は平坦なサセプタの下の空間に置いた。実施例８について、電界ダイレクタ構造はピザ上に位置させた。
【０１２０】
焦げ目つけおよび焦げ目つけプロファイル計測
ピザのベースクラストの焦げ目つき割合および焦げ目つけプロファイルを、Ｐａｐａｄａｋｉｓ，Ｓ．Ｅ．ら、「Ａ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  ａｎｄ  Ｉｎｅｘｐｅｎｓｉｖｅ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ  ｆｏｒ  Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ  Ｃｏｌｏｒ  ｏｆ  Ｆｏｏｄｓ」、Ｆｏｏｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、５４（１２）ｐ．４８〜５１（２０００年）に記載の手段に準拠して計測した。照明システムを準備し、デジタルカメラ（Ｎｉｋｏｎ、モデルＤ１）を用いて、調理後のベースクラストの画像を得た。市販されている画像および図形ソフトウェアプログラムを用いて、色パラメータを、食品リサーチ好ましい色モデルであるＬ−ａ−ｂ色モデルに変換した。参照した手順に提示に準拠して、焦げ目のついた面積割合を、１５３未満の明度Ｌ値のピクセルの割合として定義した（０〜２５５の明度スケール、２５５が最も明るい）。参照した手段における上記の方法に続いて、焦げ目つけプロファイル（すなわち、放射線上の位置の関数としての焦げ目のついた面積割合）を算出した。
【０１２１】
ベースクラストの画像を複数の同心円状のリングに分け、および平均Ｌ値を各円状リングについて算出した。
【０１２２】
以下の実施例は、本発明の異なる電界ダイレクタ構造の使用からもたらされる焦げ目つけおよび焦げ目つけの均一性における向上を図示していると考えられている。
【０１２３】
実施例１
ＤｉＧｉｏｒｎｏ（登録商標）Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｆｏｕｒ  Ｃｈｅｅｓｅ  Ｐｉｚｚａを、１１００−ワットＧｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ（ＧＥ）製の電子レンジ、品番ＪＥＳ１０３６ＷＦ００１において、導入において記載した方策で調理した。電界ダイレクタを利用したとき、図１４による電界ダイレクタ構造（支柱１６8Ｓを除く）を用いた。羽根１６8−１は、１７．５センチメートルの長さ寸法、および２センチメートルの幅寸法を有していた。羽根１６8−２〜１６8−５は、各々、８センチメートルの長さ寸法および２センチメートルの幅寸法を有していた。
【０１２４】
調理後、ベースクラストの画像を既述のとおりデジタルカメラで得た。画像データから、焦げ目のついた面積割合を、記載の手法を用いて算出した。電界ダイレクタなしで調理したピザについての焦げ目のついた面積割合の平均を４０．３％であると判定した。電界ダイレクタで調理したピザについての焦げ目のついた面積割合の平均は６０．５％であるとして判定した。
【０１２５】
実施例２〜５
実施例１に記載の実験を、異なる製造業者の４つの電子レンジで繰り返した。各実施例についての電子レンジ製造業者、品番、全出力ワット数、および調理時間は、表１にまとめられている。この表は、電界ダイレクタの有無で達成した焦げ目のついた面積割合を報告する。焦げ目のついた面積割合がすべての事例において向上したことに留意すべきである。
【０１２６】
表1
電界ダイレクタの有無での焦げ目のついた面積割合の比較
2009520339.tif 000016
【０１２７】
実施例６
ＤｉＧｉｏｒｎｏ（登録商標）Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｆｏｕｒ  Ｃｈｅｅｓｅ  Ｐｉｚｚａ（２８０グラム）を、１１００−ワットのＳｈａｒｐ製電子レンジ、モデルＲ−６３０ＤＷ中で調理した。電界ダイレクタ構造を利用した場合、図１５に係る電界ダイレクタ構造を用いた。羽根１６9−１および１６9−２は、２２．９センチメートルの長さ寸法および２センチメートルの幅寸法を有していた。接合点１６9Ｆから伸びる湾曲した羽根の各部分についての曲率の半径はおよそ５．３ｃｍであり、およそ１２４度のアーク角度を有していた。
【０１２８】
調理後、すべて既述のとおり、ベースクラストの画像をデジタルカメラで得、および焦げ目のついた面積割合を計算した。
【０１２９】
電界ダイレクタなしで調理したピザについての焦げ目のついた面積割合の平均は５５．２％であった。電界ダイレクタありで調理したピザについての焦げ目のついた面積割合の平均は７３．８％であると判定した。焦げ目つけプロファイルをプロットし、図１７に示した。
【０１３０】
実施例７
実施例６に記載の実験を、１３００−ワットのＰａｎａｓｏｎｉｃ製電子レンジ、モデルＮＮ５７６０ＷＡを用いて繰り返した。電界ダイレクタなしで調理したピザについての焦げ目のついた面積割合の平均は５０．３％であった。電界ダイレクタ構造ありで調理したピザについての焦げ目のついた面積割合の平均は５１．７％であると判定した。本発明の使用からもたらされる実質的に均一な焦げ目つけプロファイルを、図１８に示すプロットから見ることができる。図１８の観察から、電界ダイレクタ構造の使用で、半径に沿った焦げ目つけプロファイルが大きく向上したことを認識することが可能である。
【０１３１】
実施例８
実施例１に記載の実験を７００−ワットのＧｏｌｄｓｔａｒ製電子レンジ、モデルＭＡＬ７８３Ｗ中で繰り返した。電界ダイレクタ構造を利用した場合、支柱１６8Ｓを有する図１４に係る電界ダイレクタ構造を用いた。支柱は、高さが５センチメートルであり、ターンテーブル上に、電界ダイレクタをピザの直上に支持するために置いた。電界ダイレクタ構造は、ピザの上部にピザクラストが膨張した後にほとんど触っていなかった。
【０１３２】
すべて既述のとおり、調理後（用いた電子レンジの全出力で７．５分間）、ベースクラストの画像をデジタルカメラで得、焦げ目のついた面積割合を算出した。
【０１３３】
電界ダイレクタなしで調理したピザについての焦げ目のついた面積割合は３１．５％であった。電界ダイレクタありで調理したピザについての焦げ目のついた面積割合は６５．１％であった。
【０１３４】
上述のものなどのマイクロ波サセプタアセンブリが「未装填の」電子レンジ（すなわち、食料製品または他の物品が存在しない電子レンジ）中に置かれた場合、数々の有害な問題が観察されてきた。問題は、高ワット数の電子レンジ（すなわち、典型的には９００ワットを超える出力定格を有する電子レンジ）で特に深刻である。いくつかの事例においては、物品が存在する場合においても、マイクロ波サセプタアセンブリが過熱され得る。
【０１３５】
平坦なサセプタ１２の損失層１２Ｃが過熱されるに伴って、基材１２Ｓの溶融または炭化が生じ得る。サセプタは、サセプタ基材が燃焼するまで過熱され得る。電界ダイレクタ構造の羽根の導電性部分は、縁に沿って、および特に角でアーク放電し得る。アーク放電は、羽根の非導電性（典型的には板紙）支持体を変色、炭化または火が点く程度までに過熱させる。電界ダイレクタ構造の過熱はまた、サセプタ材料の過熱によっても生じられ得る。
【０１３６】
従って、「酷使耐性」、すなわち、アーク放電の発生、および／または電界ダイレクタの過熱の発生、および／またはサセプタの過熱の発生を防止する構造である電界ダイレクタ構造およびこれが組み込まれたサセプタアセンブリを提供することが有利であると考えられている。
【０１３７】
図１９は、電界ダイレクタ構造１４10を有するサセプタアセンブリ１０10の合成図である。図１９に示す羽根は、本願明細書において以下の実施例９〜６４において用いた羽根を図示する。
【０１３８】
サセプタアセンブリ１０10は、図２に関して既述したとおり、基材１２Ｂを電気的損失層１２Ｃと共に有する略平坦なサセプタ１２を含む。
【０１３９】
電界ダイレクタ構造１４10は、平坦なサセプタ１２に各々が機械的に接合された、少なくとも１枚、しかしながら好ましくは複数枚の羽根１６10を有する。図１９西メス各羽根１６10−１〜１６10−８は、非導電性材料の基材１６10Ｎから形成されている。各羽根は、略矩形の形状である。基材１６10Ｎは、羽根の部分上に視認可能である。基材１６10Ｎは、これに適用された難燃性組成物を有し得る。
【０１４０】
電界ダイレクタ構造１４10は、あるいは、平坦な非導電性支持部材３２と組み合わされて用いられて、参照符号３１によって全体が示されている電界ダイレクタアセンブリを画定し得ることが理解されるべきである。
【０１４１】
各羽根１６10は、図示の明確さのために羽根１６10−６についてのみ特定されている表面１６10Ｓを有する。各羽根の表面１６10Ｓの少なくとも一部分１６10Ｃは導電性である。後述されるであろうとおり、各羽根１６10の導電性部分１６10Ｃは平坦なサセプタ１２に関して位置され、および種々の方法で構成されて、過熱およびアーク放電問題を防止する。
【０１４２】
各羽根１６10の導電性部分１６10Ｃは、第１の端部１５10Ｄおよび第２の端部１５10Ｅを有する。再度、明確さのために、これらの端部は、羽根１６10−６にのみ示されている。第１の端部１５10Ｄと第２の端部１５10Ｅとの間の距離が、導電性部分１６10Ｃについての既定の長さ寸法を規定する。各羽根の導電性部分１６10Ｃはまた、既定の幅寸法を示す。既述のとおり（例えば、図２および３と併せて）、長さ寸法は、電子レンジにおいて発生される定常電磁波の波長の約０．２５〜約二（２）倍の範囲であるべきである。幅寸法は、この波長の約０．１〜約０．５倍の範囲であるべきである。
【０１４３】
羽根１６10−１は、矩形の全表面を占有する導電性部分１６10Ｃ−１を有する。導電性部分１６10Ｃ−１は平坦なサセプタ１２に接触する。羽根１６10−１は、未装填の電子レンジ中で用いられたときに過熱する典型的な羽根構造のものである。サセプタ１２はまた、羽根１６10−１を有する電界ダイレクタ構造と一緒に用いられるとき、過熱して、サセプタ基材１２Ｓの溶融または炭化をもたらし得る。羽根１６10−１の導電性部分は、その縁に沿って、またはその角でアーク放電し得る。
【０１４４】
羽根１６10−２の導電性部分１６10Ｃ−２はまた矩形の形状である。この導電性部分１６10Ｃ−２は、羽根表面の一部分のみを占有し、基材１６10Ｎの一部を露出したまま残して、底縁に沿って縁取材１９Ｌを画定する。導電性部分１６10Ｃ−２は平坦なサセプタ１２に接触する。羽根１６10−２の構造は、未装填の電子レンジ中で用いられたときに、羽根およびサセプタの過熱を制限するが排除はしないと見られる（実施例３６、３９）。羽根１６10−２を有する電界ダイレクタ構造と一緒に用いられるとき、サセプタ１２はまた過熱して、基材１２Ｓの溶融または炭化をもたらし得る。
【０１４５】
解明されるであろうとおり、羽根１６10−３〜１６10−５、１６10−７および１６10−８は、本発明に係る導電性部分１６10Ｃの種々の位置および／または構成を例示し、サセプタの過熱、および／または電界ダイレクタの過熱、および／またはアーク放電の問題が防止される。
【０１４６】
羽根１６10−３は、基材１６10Ｎが平坦なサセプタ１２に接触している羽根の例である。この場合、導電性部分１６10Ｃ−３は、非導電性基材材料の上部の縁取材１９Ｔがサセプタ１２に隣接する羽根の縁に沿って露出されるように、羽根上に位置されている。縁取材１９Ｔは、羽根１６10−３の導電性部分１６10Ｃ−３を、サセプタ１２から既定の近接距離２１Ｄだけ離間させるために役立っている。サセプタ１２の平面に直交した方向に計測した寸法２１Ｄは、サセプタアセンブリ１０10が用いられている電子レンジにおいて発生された定常電磁波の波長の０．０２５〜０．１倍の範囲内にある。すなわち、寸法２１Ｄは、波長の少なくとも０．０２５倍であるべきである。さらに、寸法２１Ｄは、その波長の０．１倍以下であるべきである（すなわち、寸法２１Ｄ≦その波長の０．１倍）。上記で参照した最大距離１７Ｄおよび図６において参照符号Ｄによって示される最大距離（すなわち、波長の０．２５倍）は、この羽根が用いられている電子レンジは装填されているであろうとの明白な理解と共に、サイズ化されていることに注目すべきである。
【０１４７】
羽根１６10−４の導電性部分１６10Ｃ−４は、その基材１６10Ｎの一部が露出されて、それぞれ、放射線状の内側および外側縁取材１９Ｄおよび１９Ｅを画定するようなサイズとされる。さら、基材材料１６Ｎの上部縁取材１９Ｔおよび下部縁取材１９Ｌは露出されている。
【０１４８】
羽根１６10−５は、導電性部分１６10Ｃ−５は略矩形であるが（導電性部分１６10Ｃ−４と同様に）丸い角を有する羽根の例である。これらの角は、導電性部分１６10Ｃ−５の幅寸法の半分以下の半径寸法１５Ｒ（すなわち、１５Ｒ≦０．５幅）で丸められていてもよい。角が丸められている場合、導電性部分の長さは、導電性部分の放射状の程度によって確定されている。羽根１６10−５はまた、縁取材１９Ｔ、１９Ｌ、１９Ｄ、１９Ｅ（羽根１６10Ｃ−４について示したものと同様に）を有する。下部縁取材１９Ｌの寸法は、参照符号２１Ｌにより示されている。
【０１４９】
羽根１６10−６はまた、丸い角を有する導電性部分１６10Ｃ−６を示す。しかしながら、導電性部分１６10Ｃ−６は羽根の全幅に伸びて、平坦なサセプタ１２に接触する。平坦なサセプタ１２から既定の近接距離で離間されていない。
【０１５０】
羽根１６10−７は、１６10Ｃ−７Ｆに示されるとおり折り重ねられて、少なくともその外周に沿って２倍の厚さを規定する金属箔から形成された導電性部分１６10Ｃ−７を有する羽根の例である。縁取材１９Ｔ、１９Ｌ、１９Ｄ、１９Ｅ（羽根１６10Ｃ−４について示したものと同様に）は、導電性部分１６10Ｃ−７の外周に沿って存在する。
【０１５１】
羽根１６10−８は、その矩形の全表面を占有する導電性部分１６10Ｃ−８を有する。この羽根について、導電性部分１６10Ｃ−８のサセプタ１２からの必須空間２１Ｄは、羽根が物理的にサセプタから離間される架台配置を用いることにより達成される。
【０１５２】
当然ながら、必須空間２１Ｄはまた、サセプタからの設定された離間距離および適切なサイズに縁取材がとられた羽根の縁取材幅（すなわち、羽根１６10−３、１６10−４、１６10−５、または１６10−７）の和によって達成されてもよいこともまた認識されるべきである。
【０１５３】
図１９および２０に示されているとおり、複数枚の羽根が用いられる場合、羽根の各々の導電性部分の第１の端部１５10Ｄは、場合によって、平坦なサセプタ１２の幾何学的中心１２Ｃまたは平坦な支持部材３２の幾何学的中心３２Ｃからの既定の離間距離２１Ｓで配設されている。サセプタ１２または支持部材３１の平面に平行な方向に計測される離間距離２１Ｓは、サセプタアセンブリ１０10が用いられている電子レンジにおいて発生される定常電磁波の波長の少なくとも０．１６倍であるべきである。
【０１５４】
羽根の各々の導電性部分１６10Ｃの第１の端部１５10Ｄを平坦なサセプタ１２の幾何学的中心１２Ｃから既定の離間距離２１Ｓで配置することで、サセプタ中心の近傍におけるサセプタの過熱の発生が緩和されることが見出された（実施例１８、１９、２０〜２２）。羽根の導電性部分を、平坦なサセプタの電気的損失層からの既定の近接距離２１Ｄで配置すること（しかしながら、離間が達成されている）もまた、サセプタの過熱の発生を緩和させることが見出された（実施例３５、３７）。サセプタ過熱の発生のさらなる緩和は、下部縁取材１９Ｌの提供により達成され得る（実施例３６、３９）。
【０１５５】
本発明によれば、平坦なサセプタからの、既定の離間距離２１Ｓでの羽根の導電性部分の配置と、既定の近接距離２１Ｄでの羽根の導電性部分の配置の組み合わせは、未装填の電子レンジにおいて用いられた場合のサセプタの過熱の発生を防止する。
【０１５６】
また本発明よれば、羽根の導電性部分を平坦なサセプタの電気的損失層から既定の近接距離２１Ｄで配置し、および導電性部分の角を半径１５Ｒで丸めることで、未装填の電子レンジにおいて用いられた場合のアーク放電の発生が防止される。
【０１５７】
さらに、本発明によれば、未装填の電子レンジにおけるアーク放電の発生は、羽根の導電性部分を平坦なサセプタの電気的損失層から既定の近接距離２１Ｄで配置し、および羽根１６10−３〜１６10−５、１６10−７、１６10−８のいずれかの導電性部分を、ポリアクリルまたはポリテトラフルオロエチレンスプレーコーティングまたはポリイミドテープなどの非導電性材料で被覆することで防止される。
【０１５８】
さらに、本発明によれば、羽根の導電性部分を平坦なサセプタの電気的損失層から既定の近接距離２１Ｄで配置し、および導電性部分の外周の厚さを増加させる（羽根１６10−７で示した方策で）ことで、未装填の電子レンジにおいて用いられた場合のアーク放電の発生が防止される。
【０１５９】
実施例９〜２３
以下の実施例は、過熱および／またはアーク放電問題を緩和または排除するパラメータを測定するために実施した実験を説明する。Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ、モデルＪＥＳ１４５６ＢＪ０１、１１００ワットの電子レンジを実施例９〜２３において用いた。これらのテストは、未装填の電子レンジ、すなわち、食料製品または他の物品が中に存在していない電子レンジで実施した。これらの実施例は、本願明細書において表２にまとめられている。
【０１６０】
実施例９は、１枚の羽根の導電性部分の縁取材および角の丸めなしでの対照実施例であった。
【０１６１】
実施例１０〜１３および１４〜１７は、１枚の羽根の導電性部分上の非導電性被覆の効果をテストした。実施例１０〜１３において、導電性部分は、丸い角を有する、３／４インチ（０．７５インチ；１９ｍｍ）幅であり；実施例１４〜１７において、導電性部分は、丸い角を有する、１インチ（２５．４ｍｍ）であった。
【０１６２】
実施例１８〜２０は、アーク放電および過熱に対する、放射線上に逆の導電性部分間の異なる中心ギャップの効果をテストした。
【０１６３】
実施例２１〜２２は、導電性部分に対する代替的材料をテストした。実施例２３は、アーク放電および燃焼に対する板紙の難燃性処理の効果をテストした。
【０１６４】
実施例９
この実施例においては、図１９の羽根１６10−１に従って、１枚の羽根を構成し、およびサセプタに対して位置させた。このような羽根の拡大図が図２１に示されている。ニュージャージー州ハッケンスナック（Ｈａｃｋｅｎｓａｃｋ，ＮＪ）のＭｅｒｃｏ  Ｃｏ．製の、直角な角を有する３−１／２インチ（３．５インチ）長×１インチ幅（８８．９ｍｍ×２５．４ｍｍ）接着剤付き０．００２インチ（０．０５ｍｍ）厚のアルミニウム箔導電性部分を、同一のサイズのセルロース板紙に適用した。板紙は、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｐａｐｅｒ（グレードコード１３５５，０．０１７／１８０番Ｆｏｒｔｒｅｓｓ  Ｕｎｃｏａｔｅｄ  Ｃｕｐ  Ｓｔｏｃｋ）であった。羽根を、次いで、ＤｉＧｉｏｒｎｏ（登録商標）Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｆｏｕｒ  Ｃｈｅｅｓｅ  Ｐｉｚｚａ（２８０グラム）製の市販のサセプタ配置の下面に、０．００１インチ（０．０２５ｍｍ）厚ポリイミドテープ（Ｋａｐｔｏｎ（登録商標）Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ製のポリイミドテープ）を用いてテープで留めた。この構成は、電子レンジ中に未装填で露出した際に、２８秒でアーク放電をもたらした。
【０１６５】
実施例１０〜１３
これらの実施例において、１枚の羽根を、図１９の羽根１６10−５に準拠して、構成し、サセプタに対して位置させた。このような羽根の拡大図が図２２に示されている。
【０１６６】
実施例１０〜１２では、アーク放電を防止する試みのために、アルミニウム導電性部分上に非導電性材料の保護被覆を提供した。未被覆バージョンである実施例１３もまた対照としてテストした。
【０１６７】
各羽根は、実施例９において用いたものと同一の接着剤付き０．００２インチ（０．０５ｍｍ）厚のアルミニウム箔から切り取った、３−１／２インチ（３．５インチ；８８．９ｍｍ）長および３／４インチ（０．７５インチ；１９．２ｍｍ）幅の導電性部分を、４インチ×１インチ（１０１．６×２５．４ｍｍ）の矩形の実施例９におけるものと同一のセルロース板紙に貼り付けたものを有していた。導電性部分は、非導電性被覆がアルミニウム導電性部分の縁のすべてを確実に被覆するよう、３／４インチ（０．７５インチ；１９．２ｍｍ）幅であった。板紙の１／８インチ（０．１２５インチ；３．２ｍｍ）の上部縁取材を、導電性部分上に露出させた。１／８インチ（０．１２５インチ；３．２ｍｍ）縁取材寸法は、波長の約０．０２５倍であった。導電性部分は、３／８インチ（０．３７５インチ；９．６ｍｍ）の半径ですべての角が丸められていた。
【０１６８】
板紙の１／８インチ（０．１２５インチ；３．２ｍｍ）の下部縁取材もまた導電性部分の下に露出させ、および板紙の１／４インチ（０．２５インチ；６．４ｍｍ）縁取材を各端部で露出させた。
【０１６９】
以下のとおり、被覆材として異なる非導電性材料を用いた：
実施例１０−０．００１インチ（０．０２５ｍｍ）厚×１インチ（２５．４ｍｍ）幅ポリイミドテープ（Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙから商品名Ｋａｐｔｏｎ（登録商標）で市販されている）
実施例１１−Ｍｉｎｗａｘ製のポリアクリルスプレー
実施例１２−ポリテトラフルオロエチレンスプレー（Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙから商品名Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）で市販されている）
実施例１３−未被覆。
【０１７０】
いずれの羽根も、電子レンジ中に未装填で２分間露出されたときにいかなるアーク放電をも発生させなかった。
【０１７１】
実施例１４〜１７
これらの実施例において、図１９の羽根１６10−６に準拠して、１枚の羽根を含み構成し、およびサセプタに対して位置させた。このような羽根の拡大図が図２３に示されている。
【０１７２】
実施例１４〜１６は、アルミニウム導電性部分が板紙と同じ１インチ（２５．４ｍｍ）幅であったこと以外は、それぞれ、実施例１０〜１２におけるものと同一の、アルミニウム導電性部分上に配設した非導電性保護被服を評価した。再度、未被覆バージョンである実施例１７を対照としてテストした。これらの実施例の各々において、導電性部分は、実施例１０〜１３において用いたとおり、４インチ×１インチ（１０１．６ｍｍ×２５．４）の矩形のセルロース板紙に貼り付けた３−１／２インチ（３．５インチ；８８．９ｍｍ）長×１インチ（２５．４ｍｍ）幅の接着剤付き０．００２インチ（０．０５ｍｍ）厚のアルミニウム箔であった。導電性部分は、すべての角が１／２インチ（０．５インチ；１２．７ｍｍ）の半径で丸められており、および露出した板紙の１／４インチ（０．２５インチ；６．４ｍｍ）縁取材を端部の両方で有していた。
【０１７３】
以下のとおり、被覆材として異なる非導電性材料を用いた：
実施例１４−０．００１インチ（０．０２５ｍｍ）厚×１インチ（２５．４ｍｍ）幅ポリイミドテープ（Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙから商品名Ｋａｐｔｏｎ（登録商標）で市販されている）
実施例１５−Ｍｉｎｗａｘ製のポリアクリルスプレー
実施例１６−ポリテトラフルオロエチレンスプレー（Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙから商品名Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）で市販されている）
実施例１７−未被覆。
【０１７４】
実施例１４において、導電性部分の表面をポリイミドテープで被覆した。上および底縁はポリイミドテープで被覆しなかった。
【０１７５】
実施例１５および１６において、導電性部分の表面を、それぞれ、ポリアクリルまたはポリテトラフルオロエチレンスプレーコーティングで被覆した。アルミニウム導電性部分の上および底縁をポリアクリルまたはポリテトラフルオロエチレンコーティングの偶発的なスプレーしぶきでのみ被覆した。
【０１７６】
実施例１４、１６および１７において、導電性部分の底縁は中心でアーク放電した。このアーク放電は、未装填で電子レンジ中に露出したすぐ直後に発生した。実施例１５においてはアーク放電は発生しなかった。
【０１７７】
より具体的には、実験の結果は以下のとおりであった：
実施例１４−羽根の導電性部分を０．００１インチ（０．０２５ｍｍ）厚Ｋａｐｔｏｎ（登録商標）テープで被覆した、１６秒の露出の後にアーク放電した
実施例１５−羽根の導電性部分をポリアクリルスプレーでコートした、２分間でアーク放電しなかった
実施例１６−羽根の導電性部分をポリテトラフルオロエチレン（Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標））スプレーでコートした、１２秒の露出の後にアーク放電した
実施例１７−未被覆羽根の導電性部分、１７秒の露出の後にアーク放電した。
【０１７８】
図２０は、実施例１８〜２３で用いた６枚の羽根電界ダイレクタを組み込むサセプタアセンブリの平面図である。直径方向に逆の羽根の導電性部分間の端部間ギャップ（「ギャップ」）は離間距離２１Ｓの２倍であることが図２０から認識され得る。
【０１７９】
実施例１８
この実施例において、図１９の羽根１６10−５に準拠して、図２０の電界ダイレクタの６枚の羽根の各々を導電性部分と共に構成した。
【０１８０】
図２４に示すとおり、３枚の羽根素材は、各々、３−１／２インチ（３．５インチ）長×３／４インチ（０．７５インチ）幅（８８．９ｍｍ×１９．２ｍｍ）で、すべての角が３／８インチ（０．３７５インチ；９．６ｍｍ）の半径で丸められた導電性部分を有する。導電性部分を、既述の実施例９〜１７について用いたのものと同様に、接着剤付き０．００２インチ（０．０５ｍｍ）厚のアルミニウム箔から切り取った。これらの導電性部分の２つを、板紙の１／８インチ（０．１２５インチ；３．２ｍｍ）縁取材が導電性部分の上下および外方の端部に露出するよう、実施例９〜１７で用いた８インチ×１インチ（２０３．２×２５．４ｍｍ）の矩形のセルロース板紙上に置いた。３／４インチ（０．７５インチ；１９．２ｍｍ）の端部間ギャップを各導電性部分の内側端部の間に残した。
【０１８１】
３枚の羽根素材の各々を、次いで、中間で屈曲させてＶ形状を形成し、および各Ｖの頂点がサセプタの中心となるようサセプタ下に位置させ、これにより、３／８インチ（０．３７５インチ；９．６ｍｍ）の離間距離２１Ｓ（図１９）を規定した。Ｖ形状の羽根素材を、Ｂａｓｉｃ  Ａｄｈｅｓｉｖｅｓ，Ｉｎｃ．製のタイプＢＲ−３８８５などの水溶性接着剤を用いてサセプタの下面に接着した。この素材を、羽根が放射線状のスポークパターンに均等に離間するよう配置した。完全に組み立てたサセプタアセンブリを、導電性部分の対が３／４インチ（０．７５インチ；１９．２ｍｍ）の端部間ギャップで直接的に対向するよう配置した。
【０１８２】
このサセプタアセンブリを未装填で電子レンジ中に露出したときに識別可能なアーク放電しなかったが、アセンブリは、中心の板紙基材が４７秒で過熱されたときに発火した。
【０１８３】
実施例１９
この実施例においては、図１９の羽根１６10−５に準拠して、図２０の電界ダイレクタの６枚の羽根の各々を導電性部分と共に構成した。
【０１８４】
この実施例における羽根を、実施例１８と同様の方策で、図２５に図示する羽根素材から構成した。羽根素材は、８インチ×１−１／４インチ（２０３．２ｍｍ×３１．７ｍｍ）の矩形の同一のセルロース板紙であった。導電性部分は、長さが３−３／８インチ（３．３７５インチ；８５．７ｍｍ）、および幅が１インチ（２５．４ｍｍ）であり、すべての角が１／２インチ（０．５インチ；１２．７ｍｍ）の半径で丸められていた。導電性部分を板紙素材に取り付けて、板紙の１／８インチ（０．１２５インチ；３．２ｍｍ）の縁取材を導電性部分の上下および外方端部で露出させたままにした。１インチ（２５．４ｍｍ）の端部間ギャップを各導電性部分の内側端部の間に残した。
【０１８５】
実施例１８と同様に、これらのＶ形に折り曲げた羽根素材の３つをサセプタの下面に接着して、１／２インチ（０．５インチ；１２．７ｍｍ）の離間距離２１Ｓ（図１９）を規定した。
【０１８６】
再度、このサセプタアセンブリを未装填で電子レンジ中に露出したときに識別可能なアーク放電しなかったが、アセンブリは、１分１８秒で中心の板紙羽根が過熱されたときに発火した。
【０１８７】
実施例２０
この実施例においては、図１９の羽根１６10−５に準拠して、図２０の電界ダイレクタの６枚の羽根の各々を導電性部分と共に構成した。
【０１８８】
この実施例における羽根はまた、実施例１８および１９と同一の方策で、図２６に図示する羽根素材から構成した。羽根素材は、８インチ×１−１／４インチ（２０３．２ｍｍ×３１．７ｍｍ）の矩形の同一のセルロース板紙であった。導電性部分は、長さが３−１／８インチ（７９．４ｍｍ）および幅が１インチ（２５．４ｍｍ）であり、すべての角が１／２インチ（０．５インチ；１２．７ｍｍ）の半径で丸められていた。導電性部分を板紙素材に取り付けて、板紙の１／８インチ（０．１２５インチ；３．２ｍｍ）の縁取材を導電性部分の上下および外方端部で露出させたままにした。１−１／２インチ（１．５インチ；３８．１ｍｍ）の端部間ギャップを各導電性部分の内側端部の間に残した。
【０１８９】
実施例１８および１９と同様に、これらのＶ形に折り曲げた羽根素材の３つをサセプタの下面に接着して、３／４インチ（０．７５インチ；１９．２ｍｍ）の離間距離２１Ｓ（図１９）を規定した。
【０１９０】
このサセプタアセンブリを未装填で電子レンジ中に５分間露出したときに、アーク放電しなかった。
【０１９１】
実施例２１
実施例２０のテストを図２６に示す導電性部分を用いて繰り返した。この実施例についての導電性部分は、オハイオ州ペーンズビル（Ｐａｉｎｅｓｖｉｌｌｅ，ＯＨ）のＡｖｅｒｙ−Ｄｅｎｎｉｓｏｎ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｔａｐｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎから入手可能であるＡｖｅｒｙ−Ｄｅｎｎｉｓｏｎ  Ｆａｓｓｏｎ（登録商標）０８１７接着剤付き０．００２インチ（０．０５ｍｍ）厚のアルミニウム箔で形成した。
【０１９２】
このサセプタアセンブリを未装填で電子レンジ中に５分間露出したときに、アーク放電しなかった。
【０１９３】
実施例２２
実施例２０のテストを図２６に示す導電性部分を用いて繰り返した。この実施例についての導電性部分は、ノースカロライナ州ヒッコリー（Ｈｉｃｋｏｒｙ，ＮＣ）のＳｈｕｒｔａｐｅから入手可能である、ＳｈｕｒｔａｐｅＡＦ９７３接着剤付き０．００２インチ（０．０５ｍｍ）厚のアルミニウム箔で形成した。
【０１９４】
このサセプタアセンブリを未装填で電子レンジ中に５分間露出したときに、アーク放電および燃焼しなかった。このテープのアルミニウム箔は許容可能に性能を発揮したが、接着剤が緩んでいた。
【０１９５】
実施例２３
羽根の自然燃焼を防止するための難燃性組成物の適用を実施例２３としてテストした。用いた難燃剤は、テキサス州ヒューストン（Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ）のＦｌａｍｅ  Ｓｅａｌ（登録商標）Ｐｒｏｄｕｃｔｓ製のＰａｐｅｒ  Ｓｅａｌ（商標）として知られる水性ベースの樹脂であった。サセプタアセンブリを、図２４に示すとおり、導電性部分の各対の間の中心の３／４インチ（０．７５インチ；１９．２ｍｍ）ギャップと共に、実施例１８と同様に構成し、これにより、３／８インチ（０．３７５インチ；９．６ｍｍ）の離間距離２１Ｓ（図１９）を規定した。
【０１９６】
板紙素材を難燃性液体の浴中に浸漬し、導電性部分を接着してサセプタアセンブリを組み立てる前に１日乾燥させた。
【０１９７】
サセプタアセンブリを未装填で電子レンジ中に５分間露出したときに、アーク放電しなかった。実施例１８とは異なり、アセンブリは発火せず、板紙の難燃性処理が燃焼の防止に十分であったことを示唆している。
【０１９８】
実施例９〜２３のテストは表２にまとめられている。
【０１９９】
表2  アーク放電および過熱の評価(N/Aは「適用せず」を示す)
2009520339.tif 000017
【０２００】
表2（続き）
2009520339.tif 000018
【０２０１】
実施例９〜２３からの観察は以下のとおりであった：
１．導電性部分の丸い角と、羽根の未被覆導電性部分を完全に囲む、少なくとも１／８インチ（０．１２５インチ；３．２ｍｍ）（電子レンジに存在する定常波の波長の約０．０２５倍）の板紙の縁取材（すなわち、低導電性材料）との組み合わせは、アーク放電を防止した。縁取材は、羽根の導電性部分をサセプタから既定の近接距離（実施例１８〜２３）で離間させるために役立っていたことに留意すべきである；
２．少なくとも１／８インチ（０．１２５インチ；３．２ｍｍ）の縁取材（既定の近接距離）と、３／４インチ（０．７５インチ；１９．２ｍｍ）（電子レンジに存在する定常波の波長の約０．１６倍）の導電性部分の内側端部の、サセプタの幾何学的中心からの離間距離、すなわち、対向する導電性部分間の１−１／２インチ（１．５インチ；３８．１ｍｍ）の中心ギャップとの組み合わせは、未装填の電子レンジ中で露出されたときに、サセプタアセンブリの板紙の過熱および自然の燃焼を防止した（実施例２０〜２２）；
３．少なくとも１／８インチ（０．１２５インチ；３．２ｍｍ）の縁取材（既定の近接距離）と、導電性部分の非導電性被覆との組み合わせは、アーク放電を防止した（実施例１０〜１２）。しかしながら、実施例１４〜１６から見られ得るとおり、導電性部分を非導電性被覆で被覆し、縁取材が存在しない場合には、アーク放電が発生した；および
４．板紙への難燃剤の適用は、３／８インチ（０．３７５インチ；９．６ｍｍ）（波長の約０．０８倍）のサセプタの幾何学的中心からの離間距離、すなわち、対向する導電性部分間の３／４インチ（０．７５インチ；１９．２ｍｍ）の中心ギャップでの過熱による自然の燃焼を防止した。
【０２０２】
実施例２４〜６４
総論
以下の実施例２４〜６４において、図２０に示したものと類似のサセプタアセンブリを電子レンジ中で用いて、ＤｉＧｉｏｒｎｏ（登録商標）Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｆｏｕｒ  Ｃｈｅｅｓｅ  Ｐｉｚｚａ（２８０グラム）を調理した。これらの実験の結果は、以下の表３、４Ａ、４Ｂおよび５に記載されている。
【０２０３】
実施例２４〜５０および実施例６１〜６４は、種々の電子レンジにおけるピザの調理の最中のサセプタの過熱を排除する、種々の羽根設計の効果を評価するために実施した。残りの実施例（すなわち、実施例５１〜６０）は、種々の電子レンジ中で調理したピザの焦げ目付けに対する種々の羽根設計の効果を評価するために実施した。
【０２０４】
図２０に示すとおり、各サセプタアセンブリは、羽根の各導電性部分からサセプタの幾何学的中心への３／８インチ（０．３７５インチ；９．６ｍｍ）の離間距離２１Ｓで、サセプタ上に六十（６０）度で等間隔に分離されて設けられた６枚の同等の羽根を含んでいた。
【０２０５】
テストしたサセプタアセンブリは種々の材料から形成された基材を有していた。４つの異なるサセプタ基材材料を、ゆるい導電層を形成した２つの異なる厚さのメタライゼーションとの組み合わせでテストした。
【０２０６】
各羽根の導電性部分は、実施例９〜２０に関して既述のとおり、接着剤付き０．００２インチ（０．０５ｍｍ）厚のアルミニウム箔を、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｐａｐｅｒ製のセルロース板紙羽根に適用したものを用いて形成した。各導電性部分は、長さが３−１／２インチ（３．５インチ；８８．９ｍｍ）であったが、異なる幅であった。表３、４Ａ、４Ｂおよび５は各々、テストした「羽根タイプ」を示すアルファベット記号の列を含む。各記号は、図１９に示されるとおりの、以下の導電性部分の「幅」寸法および「縁取材」の羽根タイプを示す：
【０２０７】
2009520339.tif 000019
【０２０８】
表３、４Ａ、４Ｂおよび５はまた、テストに用いた「電子レンジ」を示すアルファベット−数字記号の列を含む。各記号は、以下のとおり特定の電子レンジ製造業者およびモデルに関連する：
【０２０９】
2009520339.tif 000020
【０２１０】
表３、４Ａ、４Ｂおよび５は、用いた「サセプタ」（すなわち、基材１２Ｓおよび層１２Ｃ）を示す列を含む。
【０２１１】
以下の表３、４Ａおよび４Ｂに含まれる実施例のいくつかにおけるサセプタは、「対照」として特定される。「対照」サセプタは、既述のＤｉＧｉｏｒｎｏ（登録商標）Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｆｏｕｒ  Ｃｈｅｅｓｅ  Ｐｉｚｚａ（２８０グラム）で提供したものであった。「対照」サセプタは板紙基材を含んでいた。
【０２１２】
以下の表３および５に含まれる実施例のいくつかにおける「サセプタ」は、ハイフン付きの第１および第２の数値を含む参照記号によって識別される。第１の数値はサセプタの高分子基材材料を表し、一方で、第２の数値はその測定光学密度に基づくサセプタ損失層メタライゼーションの厚さ（真空蒸着アルミニウム）を示す。
【０２１３】
第１の数値は以下のとおり高分子基材材料を示す。
【０２１４】
2009520339.tif 000021
【０２１５】
第２の数値は、以下のとおり、真空蒸着アルミニウムの金属化コーティングの光学密度厚さ計測値を表す。
【０２１６】
2009520339.tif 000022
【０２１７】
それ故、表３における実施例２９について、「１２−３」で指定されるサセプタは、３００ゲージポリエチレンテレフタレート熱安定化フィルム（Ｍｅｌｉｎｅｘ（登録商標）ＳＴ−５０７フィルム）（第１の数値「１２」によって表される）の基材を有し、アルミニウムが真空蒸着されたメタライゼーションが０．３（第２の数値「３」によって表される）の光学密度を有するサセプタを示す。
【０２１８】
実施例２４〜３４
タイプＡ羽根（上述のとおり）を有するサセプタアセンブリを用いて、ＤｉＧｉｏｒｎｏ（登録商標）Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｆｏｕｒ  Ｃｈｅｅｓｅ  Ｐｉｚｚａ（２８０グラム）を、Ｓ−１０００インチまたはＦ−９５０電子レンジのいずれかで調理した。表３において見られ得るとおり、４つのタイプのサセプタ基材材料を用いた。調理時間を５〜６分間で異ならせた。すべての羽根付きサセプタアセンブリは、一貫して中心で過熱された。過熱の深刻度は、用いた各サセプタ基材材料について調理時間と共に高まった。過熱の例は、サセプタの表面上の燃焼および溶融スポットを含み、いくつかの場合において、図２７および２８に見られ得るとおり、溶融したサセプタ材料のピザのベースへの移動をもたらした。
【０２１９】
実施例３５〜４０
実施例３５〜４０において、板紙の１／４インチ（０．２５インチ；６．４ｍｍ）の縁取材の、羽根の導電性部分の上部または底部の一方への追加をテストして、サセプタの中心の過熱を排除するその可能性を評価した。以下の表３にまとめてあるとおり、この一連のテストにおいては、ＤｉＧｉｏｒｎｏ（登録商標）Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｆｏｕｒ  Ｃｈｅｅｓｅ  Ｐｉｚｚａを、Ｓ−１０００電子レンジで、６分間かけて、１２−３基材を有するサセプタを用いて調理した。異なる羽根タイプＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、ＥおよびＦを示す電界ダイレクタアセンブリをテストした。実施例３５はタイプＢ羽根を利用し；実施例３６はタイプＣ羽根を利用し；実施例３７はタイプＤ羽根を利用し；実施例３８はタイプＥ羽根を利用し；実施例３９はタイプＦ羽根を利用し；および実施例４０はタイプＡ羽根を利用した。
【０２２０】
結果が表３にまとめられている。
【０２２１】
表3サセプタの過熱の評価
2009520339.tif 000023
【０２２２】
表３は、導電性部分の内側とサセプタの幾何学的中心との間に規定された離間距離を有する羽根付きサセプタについて、サセプタと羽根構造の導電性部分の上部縁との間への上部縁取材の付加（羽根タイプＢおよびＥ）は、一貫して、サセプタの過熱を防止したことを示している。いずれの縁取材も有さない羽根付きサセプタ（羽根タイプＡおよびＤ）は、一貫して、サセプタの中心で過熱をもたらした。羽根の導電性部分に沿って非導電性材料の下部縁取材を有する（が上部縁取材は有さない）羽根付きサセプタ（羽根タイプＣおよびＦ）は、サセプタ過熱の深刻度をいくらか低減したが、この問題を完全には排除しなかった。実施例３５〜４０のこれらの結果は、図２９に図示されている。
【０２２３】
実施例４１〜６０
一連の調理テストは、上記の５種の電子レンジで実施した。羽根タイプＡおよびＢのサセプタを用いたテストは、羽根の導電性部分に沿った、上部１／４インチ（０．２５インチ；６．４ｍｍ）の幅の板紙縁取材の追加の効果を評価する。実施例４１〜５０（表４Ａにまとめられている）および実施例５１〜６０（表４Ｂにまとめられている）は、それぞれ、同一のテスト条件を用いた。実施例４１〜５０は、過熱を評価した。
【０２２４】
実施例５１〜６０は、特に、この構成のサセプタアセンブリの、ピザのベースに均一に焦げ目をつける能力といった全電子レジ調理性能を評価した。ピザの焦げ目つけ割合（「％焦げ目」）を、実施例１〜８について既述したものと同一の方策で計測した。計測した％焦げ目を３つのピザサンプルで平均化した。
【０２２５】
表4A  過熱の評価
2009520339.tif 000024
【０２２６】
表4B  調理性能の評価
2009520339.tif 000025
【０２２７】
表４Ａおよび４Ｂに示す結果は、導電性部分の内側と、サセプタの幾何学的中心との間に規定された離間距離を有する羽根付きサセプタについて、羽根の導電性部分に沿った、上部１／４インチ（０．２５インチ；６．４ｍｍ）の板紙縁取材の追加（タイプＢ）の追加は、一貫して、サセプタの中心における過熱を防止したことを示していた。しかしながら、表４Ｂに見られるとおり、羽根タイプＢを有するサセプタの全体的な調理性能は低減していた（低い焦げ目のついた割合の平均によって実証されるとおり）。
【０２２８】
実施例６１〜６４
実施例６１〜６４は、サセプタ過熱に対する、サセプタと、羽根の導電性部分の上部縁との間の上部板紙縁取材の幅の効果を評価した。この一連のテストはまた、６分間、Ｓ−１０００電子レンジで調理したＤｉＧｉｏｒｎｏ（登録商標）Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｆｏｕｒ  Ｃｈｅｅｓｅ  Ｐｉｚｚａで実施した。サセプタアセンブリは、１２−３基材材料および羽根タイプＡ、Ｂ、ＧおよびＨを有していた。
【０２２９】
実施例６１〜６４のこれらの結果は、図３０に図示されていると共に、表５にまとめられている。
【０２３０】
表5過熱に対する上部縁取材の効果の評価
2009520339.tif 000026
【０２３１】
これらのテストは、導電性部分の内側と、サセプタの幾何学的中心との間に規定された離間距離を有する羽根付きサセプタについて、サセプタと、羽根構造の導電性部分の上部縁との間の少なくとも１／８インチ（０．１２５インチ；３．２ｍｍ）の上部板紙縁取材（すなわち、羽根タイプＢおよびＧ）が、サセプタの過熱を防止するために必要であることを示していた。
【０２３２】
総括すると、導電性部分の内側とサセプタの幾何学的中心との間に規定される離間距離を有する羽根付きサセプタに対する実施例２４〜６４から導き出される結論は：
１．サセプタと、羽根の導電性部分の上部縁との間の少なくとも１／８インチ（０．１２５インチ；３．２ｍｍ）の幅の縁取材は、サセプタの過熱を防止した。縁取材は、羽根の導電性部分をサセプタから既定の近接距離で離間させるために役立つことに留意すべきである；
２．用いた基材に関わらず、サセプタの中心における過熱は、１／８インチ（０．１２５インチ；３．２ｍｍ）未満の上部縁取材を有する羽根を用いるサセプタアセンブリについて発生する。この結果は、用いたすべての電子レンジについて観察された。
３．過熱の深刻度（燃焼および溶融）は、調理時間、サセプタ基材の高メタライゼーションレベル、または高電子レンジ出力の増加に伴って高まった。
【０２３３】
アーク放電の防止
１つ以上の導電性部分を有する電界ダイレクタ構造が稼動されている電子レンジ（サセプタの存在ありまたはなしで）中に存在する場合、導電性部分は、電子レンジにおける定常波電界の乱れを生じる。導電性部分は、電界をそれらの縁にそって集中させて、電子レンジ中のベース電界（すなわち、導電性部分の導入前の電界強度）よりかなり高い局所電界強度を生成する。電子レンジが装填されている限りにおいては、これらの高い電界強度は、通常は、空気の絶縁破壊には不十分である。
【０２３４】
しかしながら、電子レンジが未装填の場合には（すなわち、食品または他の物品が存在していない）、ベース電界は、食品または他の物品が存在する場合のその程度を超えるレベルに高まる。未装填の場合において、導電性部分の縁に沿った電界の局所的強度は、空気の絶縁破壊閾値を超えるに十分に高い可能性があり、放電の形態でアークを発生させる。
【０２３５】
サセプタを備えていない電界ダイレクタ構造が用いられる場合、導電性部分は、平坦な支持部材から少なくとも既定の近接距離で低導電性材料の縁取材（例えば誘電性）によって離間されているべきであると考えられている。縁取材は導電性部分を囲っていることが好ましい。縁取材の存在は、縁での局所的電界強度を低減させる。この低減の規模は、以下の式によって概算される：
Ｅl’＝Ｅl／（εr’2＋εr”2）1/2
式中、Ｅlは、縁取材の追加前の局所電界である；
Ｅl’は縁取材での局所電界である；
εr’は縁取材材料の比誘電率；および
εr”は縁取材材料の比誘電率損失である。
【０２３６】
基本的に、周囲の縁取材の存在により、局所的電界は、空気の絶縁破壊閾値を超えぬよう減衰され、それ故、アーク放電を防止する。
【０２３７】
電界ダイレクタがサセプタと共に用いられる場合、サセプタの損失層はまた、アーク放電の防止に部分的に関与する。損失層は、電子レンジにおけるマイクロ波エネルギーを部分的に吸収し、これを熱に転換する。この吸収が電子レンジにおける電界強度を低減する。この熱は、存在する食料製品または他の物品に流れる。
【０２３８】
しかしながら、電子レンジが未装填の場合、電子レンジ中には、損失層によって発生される熱を分散させる食料製品または他の物品が存在しない。これは、損失層に損害を与える急速な過熱をもたらし、その導電性を著しく低下させる。これは、損失層のマイクロ波エネルギー吸収能を低減させる。
【０２３９】
損失層によるこの吸収なしでは、電子レンジにおける電界強度が高まり、次いで、導電性部分の縁に沿った高電界強度条件は、空気の絶縁破壊閾値を超える場合があり、放電の形態でアークを発生させる。
【０２４０】
電界ダイレクタ構造の導電性部分が、損失層から誘電体材料の縁取材によって離間されている場合、縁取材は、縁での局所的電界強度を低減させると考えられている。
【０２４１】
過熱の防止
稼動している電子レンジ中に２つの導電性部分を有する電界ダイレクタ構造が存在する場合、これらの導電性部分の間の空間に集中した電界が形成される。板紙の平坦な支持部材またはサセプタなどの適度な誘電損率を有する材料が、導電性部分の間の領域に、またはその近傍に置かれる場合、集中した電界がこの材料を急速に加熱する。この電界集中は、導電性部分間の離間空間による。この導電性部分が十分に近接している場合、この集中した電界は、材料を、板紙の場合のとおり、発火させるに十分に過熱し得る。導電性部分間の空間を広げることで、この電界集中が低減され、それ故、過熱が防止される。
【０２４２】
本発明の教示に利益を有する当業者は、これに改良を成し得る。このような改良は、添付の特許請求の範囲により定義される本発明の範囲内にあるとして解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【０２４３】
【図１Ａ】電子レンジ内の異なる電界強度の領域を示すと共に、ターンテーブル上の半径方向の位置Ｐ1、Ｐ2およびＰ3の各々に位置された３つの個別の点Ｊ、Ｋ、およびＬによってなぞられる経路を示す平面図である。
【図１Ｂ】ターンテーブルの完全な一回転に対する、図１Ａに示される個別の点の各々での総エネルギー露出量を示すプロットである。
【図２】羽根の導電性部分が平坦なサセプタに直接的に接合している電界ダイレクタ構造の羽根の種々の縁部形状を示す、平坦なサセプタの一部を明確さのために省略したサセプタアセンブリの斜視図である。
【図３】羽根の導電性部分が平坦なサセプタから離間している電界ダイレクタ構造の羽根を示す、図２に類似の斜視図である。
【図４Ａ−４Ｃ】それぞれ、サセプタアセンブリの略放射状の線からオフセット方向に、略平坦なサセプタを横切って伸びる略直線縁状、屈曲縁状および湾曲縁状の羽根を示す平面図である。
【図４Ｄ−４Ｆ】それぞれ、サセプタアセンブリの略放射状の線と交差する方向に、略平坦なサセプタを横切って伸びる略直線縁状、屈曲縁状および湾曲縁状の羽根を示す平面図である。
【図５Ａ】平坦なサセプタに対して、固定的接合および可動性関節式接合を有する電界ダイレクタの羽根を示し、後者の羽根は収納および展開位置で示されている図２の線５−５に沿った正面図である。
【図５Ｂ】平坦なサセプタに対して、固定的接合および可動性関節式接合を有する電界ダイレクタの羽根を示し、後者の羽根は収納および展開位置で示されている図２の線５−５に沿った正面図である。
【図６】平坦なサセプタの平面上における電界成分の構成成分電界ベクトルへの単一の横置導電性羽根の減衰効果を示す斜視図である。
【図７Ａ】高電界強度の領域への本発明のサセプタアセンブリの電界ダイレクタ構造の効果、および再度、それぞれ、ターンテーブル上の半径方向の位置Ｐ1、Ｐ2およびＰ3に位置された３つの個別の点Ｊ、ＫおよびＬによってなぞられる経路を示す、全体が図１Ａに類似の平面図である。
【図７Ｂ】ターンテーブルの完全な一回転での、各個別の点での総エネルギー露出量を、比較を容易とするために重畳された図１Ｂの波形と共に示す、図１Ｂに類似のプロットである。
【図８Ａ】平坦なサセプタの一部を明確さのために省略した、本発明に係るサセプタアセンブリの種々の好ましい実装の斜視図である。
【図８Ｂ】図８Ａを示すサセプタアセンブリの平面図である。
【図９Ａ】平坦なサセプタの一部を明確さのために省略した、本発明に係るサセプタアセンブリの種々の好ましい実装の斜視図である。
【図９Ｂ】図９Ａを示すサセプタアセンブリの平面図である。
【図１０Ａ】平坦なサセプタの一部を明確さのために省略した、本発明に係るサセプタアセンブリの種々の好ましい実装の斜視図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａを示すサセプタアセンブリの平面図である。
【図１１】単一の湾曲した羽根を用いて実装された本発明に係る電界ダイレクタ構造の斜視図である。
【図１２】単一の屈曲線を有する平坦な羽根を用いて実装された本発明に係る電界ダイレクタ構造の斜視図である。
【図１３Ａ】２つの屈曲線を有する平坦な羽根を用いて実装された本発明に係る電界ダイレクタ構造の正面および斜視図である。
【図１３Ｂ】２つの屈曲線を有する平坦な羽根を用いて実装された本発明に係る電界ダイレクタ構造の正面および斜視図である。
【図１４】折り畳み可能な構造を形成するよう可動式に接合された複数の羽根を有する、本発明に係る電界ダイレクタ構造の２つの追加の実装の斜視図である。
【図１５】折り畳み可能な構造を形成するよう可動式に接合された複数の羽根を有する、本発明に係る電界ダイレクタ構造の２つの追加の実装の斜視図である。
【図１６】少なくとも１枚の羽根が非導電性基材に支持されている本発明に係る電界ダイレクタアセンブリの斜視図である。
【図１７】実施例６の結果のプロットである。
【図１８】実施例７の結果のプロットである。
【図１９】異なる形状および位置を有する導電性部分を備える、電界ダイレクタ構造の種々の羽根形状を示す斜視図である。
【図２０】実施例９〜２３で用いた６つの羽根電界ダイレクタ構造を組み込んだサセプタアセンブリの平面図である。
【図２１】羽根の全面積を占有する矩形の導電性部分を有する羽根構成を示す拡大寸法図である。
【図２２】丸い角を有する略矩形の導電性部分および周囲の非導電性縁取材部分を有する羽根構成を示す拡大寸法図である。
【図２３】丸い角を有する略矩形の導電性部分を有する羽根構成を示す拡大寸法図である。
【図２４】２つの略矩形の、離間した導電性部分であって、丸い角を有する導電性部分および導電性部分の各々を囲む非導電性縁取材を有する羽根素材を示す拡大寸法図である。
【図２５】２つの略矩形の、離間した導電性部分であって、丸い角を有する導電性部分および導電性部分の各々を囲む非導電性縁取材を有する羽根素材を示す拡大寸法図である。
【図２６】２つの略矩形の、離間した導電性部分であって、丸い角を有する導電性部分および導電性部分の各々を囲む非導電性縁取材を有する羽根素材を示す拡大寸法図である。
【図２７】実施例２４〜３４における典型的なサセプタの過熱を示す。
【図２８】典型的なサセプタの過熱およびサセプタ上の保護ポリマーコーティングの溶融を示す拡大寸法図である。
【図２９】実施例３５〜４０の結果を示す。
【図３０】実施例６１〜６４の結果を示す。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【国際調査報告】
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