(57)【要約】【課題】食品載置皿の形状を工夫し、食品載置皿上へマイクロ波を供給することで、調理時間の短縮を図ること。【解決手段】加熱室２と、加熱室２の壁面に設置された複数のレール１１と、複数のレール１１を選択して載せることで高さが調整可能な金属製の食品載置皿１０と、マイクロ波を発生させるマグネトロン５と、マイクロ波を供給するため加熱室２の底面に設けられた給電口７と、加熱室２の上下もしくは壁面に設けられたヒータ８と、マグネトロン５とヒータ８を制御する制御手段１７と、加熱室２壁面と食品載置皿１０との間に設けた隙間１４とを備え、食品載置皿１０上の食品に隙間１４からマイクロ波を供給するようにした。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱室と、前記加熱室の壁面に設置された複数のレールと、前記複数のレールを選択して載せることで高さが調整可能な金属製の食品載置皿と、マイクロ波を発生させるマグネトロンと、前記マイクロ波を供給するため前記加熱室の底面に設けられた給電口と、前記加熱室の上下もしくは壁面に設けられたヒータ加熱手段と、前記マグネトロンと前記ヒータ加熱手段を制御する制御手段と、前記壁面と前記食品載置皿との間に設けた隙間とを備え、前記食品載置皿上の食品に前記隙間からマイクロ波を供給することで、前記隙間から前記食品載置皿上の食品にマイクロ波が供給されることを特徴とする高周波加熱装置。
【請求項２】
加熱室と、前記加熱室の壁面に設置された複数のレールと、前記複数のレールを選択して載せることで高さが調整可能な金属製の食品載置皿と、マイクロ波を発生させるマグネトロンと、前記マイクロ波を供給するため前記加熱室の底面に設けられた給電口と、前記加熱室の上下もしくは壁面に設けられたヒータ加熱手段と、前記マグネトロンと前記ヒータ加熱手段を制御する制御手段と、前記食品載置皿の周囲に１辺が前記マイクロ波の１／２波長以下のマイクロ波が通過可能なスリットを備え、そのスリットの数ないしは大きさにより、前記食品載置皿上の食品に供給するマイクロ波量を調節することを特徴とした高周波加熱装置。
【請求項３】
複数の加熱ステージを持ち、ヒータ加熱手段を用いて加熱する加熱ステージの後にマイクロ波のみを用いて加熱する加熱ステージを持つことを特徴とした請求項１または２に記載の高周波加熱装置。
【請求項４】
マグネトロンを制御するインバータ電源を備え、ヒータ加熱手段を用いて加熱する加熱ステージの後に、低出力のマイクロ波による加熱とヒータ加熱手段による加熱を同時に行う加熱ステージを持つことを特徴とした請求項１または２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、ヒータ加熱とマイクロ波加熱を行うことで、調理を行う高周波加熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の高周波加熱装置は、図１４に示すように、加熱室１０１と、底面にマイクロ波発熱体を塗布された食品載置皿１０１と、加熱室１０１の上面に設けられたヒータ１０３と、マグネトロン（図示せず）から構成されていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この構成において、食品載置皿１０１の外底面に塗布されたマイクロ波発熱体に、マイクロ波Ａが吸収されて、食品載置皿１０１の底面の温度を上昇させ、食品載置皿１０１に載置された調理物１０３の上面はヒータ１０２の輻射熱Ｂにより加熱され、底面は食品載置皿１０１の熱により加熱されるようになっていた。
【特許文献１】特開平１０−２５６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の加熱方法では、マイクロ波発熱体を塗布した専用の皿が必要であり、マイクロ波発熱体を塗布した皿は熱伝導が悪いためにヒータ熱効率が悪い。また、発熱体の温度上昇にマイクロ波を必要とするため、直接食品の温度上昇をさせるには大きな電力が必要であった。さらに、マイクロ波発熱体を塗布している分だけ重く、使い勝手やお手入れ性も悪く、コストが掛かっていた。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、従来のヒータ加熱用の金属製の食品載置皿の形状を工夫し、食品載置皿上の食品へマイクロ波を供給することで、調理時間の短縮を図ることが可能な高周波加熱装置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】
前記従来の課題を解決するために、本発明の高周波加熱装置は、加熱室と、前記加熱室の側面に設置された複数のレールと、前記複数のレールを選択して載せることで高さが調整可能な金属製の食品載置皿と、マイクロ波を発生させるマグネトロンと、前記マイクロ波を供給するため前記加熱室の底面に設けられた給電口と、前記加熱室の上下もしくは側面に設けられたヒータ加熱手段と、前記マグネトロンと前記ヒータ加熱手段を制御する制御手段と、前記加熱室壁面と前記食品載置皿との間に設けた隙間とを備えた高周波加熱装置であって、ヒータ加熱手段を利用したヒータ加熱時に前記隙間から前記食品載置皿上の食品にマイクロ波が供給されることで調理時間を短縮することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の高周波加熱装置によれば、ヒータ加熱手段を利用したヒータ加熱時に食品載置皿上の食品にマイクロ波が供給されることと、熱伝導の良い金属製の食品載置皿を使用することで、ヒータ加熱の熱効率を上げることで調理時間を短縮することができる。
【０００８】
さらに、この金属製の食品載置皿は通常のオーブン調理用の金属皿と併用することが可能であり、金属皿底面に貼り付けるマイクロ波発熱体や金属皿上に設置して食品を載せる為の網などの特別なアタッチメントも必要ないため、付属品数を増やすことなく、さらに重量も軽く、使い勝手を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第１の発明は、加熱室と、前記加熱室の壁面に設置された複数のレールと、前記複数のレールを選択して載せることで高さが調整可能な金属製の食品載置皿と、マイクロ波を発生させるマグネトロンと、前記マイクロ波を供給するため前記加熱室の底面に設けられた給電口と、前記加熱室の上下もしくは壁面に設けられたヒータ加熱手段と、前記マグネトロンと前記ヒータ加熱手段を制御する制御手段と、前記壁面と前記食品載置皿との間に設けた隙間とを備え、前記食品載置皿上の食品に前記隙間からマイクロ波を供給することで、前記隙間から前記食品載置皿上の食品にマイクロ波が供給されることを特徴とするもので、マイクロ波により食品内部の温度上昇を早め、熱伝導の良い金属製の食品載置皿を使用することで、ヒータ加熱の熱効率を上げ、食品周囲の温度上昇を早めることで、調理時間を短縮することができる。
【００１０】
第２の発明は、加熱室と、前記加熱室の壁面に設置された複数のレールと、前記複数のレールを選択して載せることで高さが調整可能な金属製の食品載置皿と、マイクロ波を発生させるマグネトロンと、前記マイクロ波を供給するため前記加熱室の底面に設けられた給電口と、前記加熱室の上下もしくは壁面に設けられたヒータ加熱手段と、前記マグネトロンと前記ヒータ加熱手段を制御する制御手段と、前記食品載置皿の周囲に１辺が前記マイクロ波の１／２波長以下のマイクロ波が通過可能なスリットを備え、そのスリットの数ないしは大きさにより、前記食品載置皿上の食品に供給するマイクロ波量を調節することを特徴としたもので、スリットの数ないしは大きさにより、食品載置皿上へ漏れ出るマイクロ波の量を調節することができ、給電や加熱室内の形状などが変化した際にも、その機種の加熱特性に応じて、最適なマイクロ波の量を供給することにより、調理時間の短縮と、最適な調理結果を提供することができる。
【００１１】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、複数の加熱ステージを持ち、ヒータ加熱手段を用いて加熱する加熱ステージの後にマイクロ波のみを用いて加熱する加熱ステージを持つことを特徴としたもので、先にヒータ加熱により食品載置皿を温度上昇させてから、マイクロ波を供給して食品の温度上昇行うことで、マイクロ波加熱により食品内部から表面に出る水分を蒸発させ、べたつきを抑えた良好な仕上がりとすることが出来る。
【００１２】
第４の発明は、特に、第１または第２の発明において、マグネトロンを制御するインバータ電源を備え、ヒータ加熱手段を用いて加熱する加熱ステージの後に、低出力のマイクロ波による加熱とヒータ加熱手段による加熱を同時に行う加熱ステージを持つことを特徴としたもので、低出力のマイクロ波とヒータ加熱を同時に行うことで、食品の表面と内部温度を同時に上昇させることで、調理時間を短縮することができる。
【００１３】
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。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。
【００１４】
（実施の形態１）
図１、２、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構成図を示すものである。本体１には前面が開口した加熱室２が配設されている。本体１の前面には加熱室２の前面を防ぐ扉３が開閉可能に設けられており、さらには使用者が調理メニューの選択や調理開始の指示などを行う各種操作キー４ａや必要な表示を行う表示部４ｂを有する操作パネル４が設けられている。本体１内には、マイクロ波を発振するためのマグネトロン５を備えており、導波管６を介して、本体１底面に備えた給電口７から加熱室２内（以下、庫内という。）にマイクロ波を供給するようになっている。庫内には食品を加熱するためのヒータ８と、庫内の温度検出手段である温度センサ９を備え付けている。
【００１５】
また、加熱室２の左右の内壁部には、金属製の食品載置皿１０を支える為に支え部１１が複数設けられている。
【００１６】
図４は、加熱室２の内部を正面から見た概略図、図５は食品載置皿１０を平面図で、図に示す通り、食品載置皿１０の左右部及び加熱室奥には絶縁部材１２ａ、１２ｂが取り付けられており、食品載置皿１０が前記支え部１３に支持された状態で加熱室２内にマイクロ波を供給したとき、食品載置皿１０と側壁部との間でスパークが発生しないようになっている。
【００１７】
図６は、食品載置皿１０を加熱室２に設置したときの要部断面図で、図に示す通り、加熱室側面１３と食品載置皿１０との間には隙間１４を設けている。
【００１８】
次に、図７に実施の形態１における加熱シーケンスをフローチャートで示す。
【００１９】
まず、加熱に先立ち、食品を食品載置皿１０に載せ、加熱室２の支え部に位置させる。使用する支え部１１の位置は、平らな食品の場合は上方の支え部に位置することで、上部のヒータ８からの熱を食品と食品載置皿１０の温度上昇に効果的であるし、立体的で厚みがある食品の場合は、下方の支え部に位置することで、過度の焦げすぎを防止したり、食品載置皿１０の底面の温度上昇をより促進させることができる特徴があり、メニューに応じて選択する。
【００２０】
以下、調理物としてグラタンを調理する場合を例にして説明する。
【００２１】
グラタンは、内部温度を適温に上昇させ、表面に適度な焼色をつけることを必要とする調理である。まず、マグネトロン５から導波管６を介して庫内にマイクロ波を供給し（Ｓ１０１）、食品内部の温度を上昇させる。このときの加熱時間は、食品内部温度が５０℃以上になる所定時間とする（Ｓ１０２，Ｓ１０３）。
【００２２】
次にヒータ加熱を行う（Ｓ１０４，Ｓ１０５，Ｓ１０６）。このとき、すでに食品温度が上昇しているため、ヒータ加熱のみの場合に比べ、庫内の温度上昇が早い。また、食品載置皿を金属製にすることにより、マイクロ波発熱体ありの皿や陶器製などの皿に比べて、熱容量が小さい為、少ない電力で早く食品の温度を上昇させることができる。
【００２３】
以上により、早く調理時間を短縮することが可能となる。
【００２４】
図８に、加熱シーケンスと食品・食品載置皿・庫内温度の関係を示す。図８（ａ）は、本実施の形態におけるマイクロ波供給がある場合で、図８（ｂ）は従来のヒータ加熱のみの場合であり、図に示すように、本実施の形態によると、従来に比べて調理時間を短縮することができる。具体的には、従来の方法では約２５分掛かっていたものが、本実施の形態では１８分程度に短縮することができた。
【００２５】
なお、この加熱ステージは、食品に応じて適宜最適な組み合わせを行うことができることは言うまでもない。
【００２６】
（実施の形態２）
図９は、食品載置皿１０の周囲にスリット１５を設けた図である。電子レンジの発振周波数は２４５０ＭＨｚであるため、波長λ＝１／ｆ＝約１２２ｍｍである。したがってマイクロ波を通過させるためのスリットの１辺は半波長以下＝６１ｍｍ以下とする。このスリットの数ないしは、スリットの大きさを適宜変更することにより、食品載置皿１０上部に供給されるマイクロ波の量を調節することが出来る。
【００２７】
調理済み揚げ物など、食品から衣への水分移行を最小限にし、食品温度を上昇させながらも、カラッと再加熱したい食品については、マイクロ波により食品から出た水分を蒸発させるためヒータ加熱による表面の温度上昇が必要である。
【００２８】
すなわち、ヒータ出力が大きい、もしくは、庫内が小さい場合は、ヒータ加熱効率が高く、食品表面の温度上昇が早くなるため、食品から出て衣に移行する水分を蒸発させる能力が大きいので、マイクロ波量を増加させることにより、調理済み揚げ物の再加熱時間を短縮することができる。逆に、庫内が大きい、もしくはヒータ出力が小さい場合は、ヒータ加熱効率が低く、食品から出て衣に移行する水分を蒸発させる能力が小さい為、食品載置皿上部に漏れ出るマイクロ波量を減らすことで、良好な調理結果を提供することが出来る。
【００２９】
図１０は、庫内の大きさ、ヒータ出力で決定されるヒータ加熱効率とマイクロ波量の適切な加熱条件の関係のイメージ図を示すものであり、図に示すように、ヒータ加熱効率に応じてマイクロ波の供給量を調整することにより、適切な加熱条件とする必要がある。
【００３０】
（実施の形態３）
図１１に、実施の形態３における加熱シーケンスのフローチャート、図１２に加熱パターンと食品周囲及び食品内部、庫内温度を示す。
【００３１】
以下、複数の加熱ステージにより、調理済み揚げ物の再加熱を例に説明する。
【００３２】
まず、第１の加熱ステージとして、上下のヒータ８で加熱することにより、食品の表面及び食品載置皿１０の温度を上昇させる。庫内（加熱室２内）温度が１００℃以上になったら、ヒータ加熱を停止し、第２のステージのマイクロ波加熱に移行する（Ｓ２０１，Ｓ２０２，Ｓ２０３）。第２の加熱ステージでは、マイクロ波により食品内部の温度を上昇させる。食品の内部温度が５０〜６０℃になる一定時間経過により、マイクロ波を停止し、第３の加熱ステージのヒータ加熱へ移行する（Ｓ２０４，Ｓ２０５，Ｓ２０６）。
【００３３】
そして、第３の加熱ステージのヒータ加熱により、食品の表面温度及び食品載置皿１０の温度を上昇させ、食品から出た水分を蒸発させて、表面をカリッと仕上げて、一定時間経過後、調理終了となる（Ｓ２０７，Ｓ２０８）。なお、第３の加熱ステージでは食品の水分を蒸発させるため、庫内温度は１００℃以上とするが、ヒータ８の輻射熱により、食品表面に焦げが生じる場合があるため、最大１３０℃以下にすることが必要であり、１３０℃を超える場合は、ヒータ加熱のＯＮ／ＯＦＦを制御することで庫内温度を調整することが望ましい。
【００３４】
以上により、揚げ物の再加熱において、内部の温度も適温に上昇させつつ、表面をカリッと仕上げることができる。
【００３５】
（実施の形態４）
図１３に、実施の形態４における、加熱パターンと食品周囲及び食品内部、庫内温度を示す。特に実施の形態３と異なるのは、本体１にマグネトロン５を制御するインバータ電源１６により、マイクロ波の出力を低出力で行うことで、ヒータ８との同時通電を可能とした点である。
【００３６】
本実施の形態においては、実施の形態３の第２の加熱ステージにおいて、ヒータ８による加熱とマイクロ波による加熱を同時に行うようにしている。
【００３７】
従来、調理済み揚げ物を食品載置皿１０上でマイクロ波を用いて加熱する場合、特に食品底面で皿と接している部分で食品から出た水分が衣に移行し、べたつきが起こるが、本実施の形態のようにマイクロ波加熱と同時にヒータ加熱で食品載置皿１０の温度を上昇させることで、食品から出た水分の蒸発を促進させて、食品底面のべたつきを防いでカラッと仕上げることができる。
【００３８】
なお、ヒータ加熱については、食品載置皿１０の温度を上昇させるのに最も効果的なヒータ、加熱室２底面にヒータ８を有する場合は底面のヒータを使用するのが望ましい。このとき、庫内温度はマイクロ波加熱終了時点で１００℃以上１３０℃以下とする。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
以上のように、本発明にかかる高周波加熱装置は、ヒータ加熱時に食品載置皿上の食品にマイクロ波の供給を簡単な構成で行うことが可能となるので、廉価な高周波加熱装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態１における高周波加熱装置本体の構成図
【図２】本発明の実施の形態１における高周波加熱装置のブロック図
【図３】本発明の実施の形態１における加熱室の断面図
【図４】本発明の実施の形態１における加熱室の正面図
【図５】本発明の実施の形態１における食品載置皿の平面図
【図６】本発明の実施の形態１における食品載置皿を加熱室に設置したときの要部断面図
【図７】本発明の実施の形態１におけるフローチャート
【図８】（ａ）本実施の形態１におけるマイクロ波供給がある時の加熱シーケンスと食品温度の相関図（ｂ）従来のヒータ加熱のみの加熱シーケンスと食品温度の相関図
【図９】本発明の実施の形態２における食品載置皿の図
【図１０】本発明の実施の形態２における適切な加熱条件におけるヒータ加熱効率とマイクロ波量の関係イメージ図
【図１１】本発明の実施の形態３におけるフローチャート
【図１２】本発明の実施の形態３における加熱シーケンスと食品温度の相関図
【図１３】本発明の実施の形態４における加熱シーケンスと食品温度の相関図
【図１４】従来の高周波加熱装置の構成図
【符号の説明】
【００４１】
２  加熱室
５  マグネトロン
７  給電口
８  ヒータ（ヒータ加熱手段）
１１  支え部（レール）
１０  食品載置皿
１７  制御手段
１４  隙間
１５  スリット
１６  インバータ電源
【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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