(57)【要約】【課題】業務用途の場合に使用頻度が高いため、調理庫の底面部にあってマイクロ波を遮蔽する一方磁束を通過させるパンチング板の寿命が短いが、従来構成では交換・修理に時間が掛かり装置の稼働効率を低下させる。【解決手段】調理庫の底部を形成する底板７１には円形状の開口を設け、そこに、パンチング板７２を溶着した円環状の底板金具７３を取り外し可能に装着する。底板７１に固着した溶接ボルトとナットとの螺合による固定部７５と単なる凸部７３ｂの押し付けによる圧接部７８との組み合わせにより、底板７１に対する底板金具７２の固定を行うことにより、作業効率を改善しつつ必要な強度を確保する。【選択図】図８
2011155012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
調理対象の食品を内部に収容するための略密閉可能な箱形状の調理庫と、前記食品を高周波加熱するためのマイクロ波を発生するマグネトロンとそのマイクロ波を前記調理庫内に導く導波管とを含む高周波加熱手段と、前記食品を収容した容器を誘導加熱するための交番磁束を発生する誘導加熱コイルを含む誘導加熱手段と、を具備する加熱調理装置において、
前記誘導加熱コイルは前記調理庫の底面部の下方に設置され、該底面部は、前記誘導加熱コイルから発生する磁束を通過させる一方、マイクロ波の通過を阻止する磁束通過部がマイクロ波を通過させない底板に設けられてなり、さらに該底面部の上方に、低損失の誘電体材料であって且つ耐熱性を有する材料から成る載置台が配置され、該載置台上面から前記磁束通過部までの厚さ方向の距離ｌと前記載置台上面から前記誘導加熱コイル上面までの厚さ方向の距離Ｌとの関係がｌ≦Ｌ／２であって、且つＬ−ｌ≧３mmに設定されていることを特徴とする加熱調理装置。
【請求項２】
前記誘導加熱コイルを調理庫壁面に向いた面が開口した扁平箱形状の樹脂製のケース内に収容し、該ケースの外面及び前記開口の周縁端部には金属層を形成し、その周縁端部が金属製である調理庫壁面の外面に接触するように前記ケースを配置したことを特徴とする請求項１に記載の加熱調理装置。
【請求項３】
前記磁束通過部の温度を検知する温度検知手段と、該温度検知手段による検知温度に基づいて前記誘導加熱コイルに供給する電力を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の加熱調理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、略密閉可能な調理庫内に収納された食品を加熱調理するために高周波加熱手段と誘導加熱手段とを併せ持つ複合型の加熱調理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子レンジはマイクロ波により食品を直接高周波加熱するため、温め加熱などの高速調理には非常に効果を発揮するものの、食品に焦げ目を付けることができず、焦げ目付け調理には不向きであった。一方、近年普及が進んでいる誘導加熱（ＩＨ）調理器は誘導加熱により磁性金属製の鍋などを加熱して調理を行うため、焦げ目付け調理や煮炊き調理などに最適である。そこで、上記のような高周波加熱による加熱調理の欠点を補うために、誘導加熱調理を併用した複合型の加熱調理装置が従来より知られている。
【０００３】
例えば特許文献１に記載の加熱調理装置では、略箱形状の調理庫の底面の下方に誘導加熱コイルが配置され、該コイルから発生した磁束により調理庫底面上に載置された調理皿を誘導加熱することができるようになっている。他方、調理庫の外方にはマグネトロンが配置され、該マグネトロンから発生したマイクロ波が調理庫側面に形成された給電口を経て調理庫内に供給され、それによって調理皿上に置かれた食品を高周波加熱することができるようになっている。この種の加熱調理装置は、誘導加熱可能な構成の鍋やフライパンなどの容器内に収容された食品に対し、焦げ目付け調理や煮込み調理を行うのに好適である。
【０００４】
こうした加熱調理装置は一般家庭用として便利であるのはもちろんであるが、外食チェーン店舗やコンビニエンスストアなど、調理時間の短縮化が特に強く要求される業務用途にも非常に有用である。加熱調理装置の使用状況において一般家庭用途と業務用途とで大きく異なることの１つは、その使用頻度である。即ち、業務用途の場合、加熱調理装置をできるだけ効率良く稼働させる、つまり稼働効率を上げることが望ましいわけであるから、途切れることなくほぼ連続的に長時間に亘って運転が行われるという状況が想定される。
【０００５】
上述した構成のように誘導加熱コイルが調理庫の底面部の下方に配置される場合、調理庫の底面部は磁束が通過するような部材、例えば小孔が多数穿孔されたパンチング板から構成される。こうしたパンチング板は誘導加熱されにくいとはいうものの、その部材を貫通する一部の磁束の作用により若干は加熱される。また、誘導加熱コイル自体の温度上昇などの熱伝導によってもその温度が上昇する。そのため、上述したようにほぼ連続的に誘導加熱が繰り返されると、パンチング板に熱が蓄積していってその温度は上昇してゆき、通常の一般家庭の使用では起こり得ないようなかなりの高温に達する場合がある。こうしたことから、業務用途では加熱によるパンチング板の消耗が激しく、破れ等の損傷が起こり易い。
【０００６】
そのため、特に業務用途の加熱調理装置ではパンチング板の交換が必要となる場合が多い。一方で、前述したように業務用途では装置の稼働効率をできるだけ上げることが重要であるため、修理等のメインテナンスに要する時間を極力短縮することが切望される。ところが、上記のような従来の加熱調理装置では、パンチング板の交換作業は非常に面倒である。何故なら、一般に、箱形状の調理庫はドアで開閉される前面部を除いた他の五面（天面部、底面部、後面部、及び左右両側面部）が一体化された構造となっていることが多く、この場合、底面部のパンチング板を交換するには調理庫全体を交換する必要があり、調理庫にはその外面に様々な部材が装着されていることから、加熱調理装置全体を一旦分解し、調理庫を交換した上で再組み立てすることになるからである。さらにまた、再組み立てを行った後に、例えばドアスイッチの動作調整など様々な機械的な調整が必要となり、その点でも上記のような修理は非常に面倒である。そのため、メーカーのサービス担当者であっても修理にかなりの時間を要することは避けられず、こうした手間を省くために装置自体を新品に交換することもよく行われる。こうしたことから、従来の加熱調理装置では、パンチング板の損傷に対する修理・交換に伴うコストはかなり高いものである。
【０００７】
また特許文献１に記載の装置では、調理庫の底面部を上述したようなパンチング板などの磁束を通過させる一方マイクロ波を反射する薄い板状部材で構成し、その上に誘電体であって耐熱性を有する非磁性体の載置板を設け、調理庫底面部の下方に誘導加熱コイルを設置している。誘導加熱コイルから発生する交番磁束は該コイルから離れるほど磁束密度が下がるため、誘導加熱効率を考えると、誘導加熱コイルはできるだけ被加熱物である容器底面に近くすることが好ましい。しかしながら、上述のように容器底面と誘導加熱コイルとの間には載置板とパンチング板等の板状部材とが挿入されるし、内容物によっては２００〜３００℃の温度になる容器の熱が誘導加熱コイルに伝達するのを抑えるために両者の間には適度な間隙を設ける必要もある。
【０００８】
こうしたことから、容器底面と誘導加熱コイルとの間の間隙を適度に確保しながら、且つできるだけ誘導加熱効率を高くすることが好ましいものの、従来、そうしたことは考慮されておらず、必ずしも十分に高い加熱効率が得られているとは言えなかった。
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−３２７２６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記課題を解決するために成されたものであり、高周波加熱手段と誘導加熱手段とを併せ持つ複合型の加熱調理装置において、誘導加熱の加熱効率を従来より高めることで調理時間の短縮や消費電力量の低減を達成することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために成された本発明は、調理対象の食品を内部に収容するための略密閉可能な箱形状の調理庫と、前記食品を高周波加熱するためのマイクロ波を発生するマグネトロンとそのマイクロ波を前記調理庫内に導く導波管とを含む高周波加熱手段と、前記食品を収容した容器を誘導加熱するための交番磁束を発生する誘導加熱コイルを含む誘導加熱手段と、を具備する加熱調理装置において、
前記誘導加熱コイルは前記調理庫の底面部の下方に設置され、該底面部は、前記誘導加熱コイルから発生する磁束を通過させる一方、マイクロ波の通過を阻止する磁束通過部がマイクロ波を通過させない底板に設けられてなり、さらに該底面部の上方に、低損失の誘電体材料であって且つ耐熱性を有する材料から成る載置台が配置され、該載置台上面から前記磁束通過部までの厚さ方向の距離ｌと前記載置台上面から前記誘導加熱コイル上面までの厚さ方向の距離Ｌとの関係がｌ≦Ｌ／２であって、且つＬ−ｌ≧３mmに設定されていることを特徴としている。
【００１２】
この発明に係る加熱調理装置において、載置台上には被加熱物である鍋等の容器が直接置かれるから、載置台上面は容器底面と同じとみなせる。容器底面と誘導加熱コイル上面との間の距離が同じであっても磁束通過部の位置に応じて加熱効率は相違し、容器底面と誘導加熱コイル上面との間の中間よりも容器に近い側に磁束通過部を設けることで加熱効率は相対的に高くなる。
【００１３】
したがって、本発明に係る加熱調理装置によれば、高周波加熱の際のマイクロ波の調理庫からの漏洩を磁束通過部により確実に防止しつつ、磁束通過部を挿入することによる誘導加熱の加熱効率の低下を抑えることができる。また、磁束通過部自体も若干は誘導加熱されて発熱するが、誘導加熱コイルから離すことにより、誘導加熱コイルに対する熱の伝導を抑えることができる。さらには、誘導加熱コイルと磁束通過部との間の間隙が大きくなるので空気が流通し易くなり、誘導加熱コイルと磁束通過部との両方の冷却効果が高まる。
【００１４】
また、磁束通過部と誘導加熱コイル内面との間の距離を３mm以上にすることで、高周波加熱の際の調理庫内からのマイクロ波の漏洩を効率よく防止することができる。
【００１５】
また本発明に係る加熱調理装置では、前記誘導加熱コイルを調理庫壁面に向いた面が開口した扁平箱形状の樹脂製のケース内に収容し、該ケースの外面及び前記開口の周縁端部には金属層を形成し、その周縁端部が金属製である調理庫壁面の外面に接触するように前記ケースを配置した構成とするとよい。
【００１６】
この構成によれば、ケースの開口の周縁端部と調理庫の壁面との間からの磁束の漏れを軽減することができるので、ケース外部に配置された磁性金属製の部材が不所望に加熱されてしまうことを回避することができる。
【００１７】
また本発明に係る加熱調理装置の一態様として、前記磁束通過部の温度を検知する温度検知手段と、該温度検知手段による検知温度に基づいて前記誘導加熱コイルに供給する電力を制御する制御手段と、を備える構成とすることができる。
【００１８】
この構成では、例えば温度検知手段により検知された温度が所定値を超えると、制御手段は誘導加熱コイルに供給する電力を減少させる又は停止する。例えば鍋の空焚きや異常な長時間加熱などが発生すると磁束通過部の温度が異常に上昇するおそれがあるが、そうした状況になると、誘導加熱コイルから発生する磁力が弱まる又は無くなるので、誘導加熱による磁束通過部の発熱が抑制される。それにより、磁束通過部自体の異常加熱のほか、磁束通過部からの熱伝導による誘導加熱コイルの異常な温度上昇やそれ以外の周辺の電気部品等の異常な温度上昇も防止することができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように本発明に係る加熱調理装置によれば、高周波加熱の際のマイクロ波の調理庫外部への漏洩を効果的に防止しつつ、調理庫内に収容された鍋等の被加熱物に対し効率的に磁束を貫通させて良好に加熱を行うことができる。これにより、調理時間を短縮することができるとともに、消費電力量を抑えて調理コストの削減にも寄与する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、第１乃至第４発明の一実施例である加熱調理装置について図面を参照して説明する。
【００２１】
図１は本実施例の加熱調理装置においてドアを開放した状態の外観斜視図、図２は上面平面図（ａ）及び正面平面図（ｂ）、図３は図２中のＡ−Ａ’矢視線概略縦断面図である。
【００２２】
図１、図２に示すように、この加熱調理装置は略直方体形状の筐体１を有し、筐体１の内部には前面が開放された調理庫３が形成されている。調理庫３の前面開口は横開き式のドア２により開閉される。このドア２の中央部２ａにはマイクロ波漏洩防止用のパンチング板と調理庫３内部を透視可能な耐熱ガラスとが設置され、またドア２の周囲には、ドア２の閉鎖時に調理庫３の前面開口周囲枠部３ｆと接触して調理庫３内のマイクロ波が外部に漏洩するのを防止するマイクロ波漏洩防止構造が設けられている。また、筐体１の前面上部でドア２の閉鎖時に隠れない位置に、複数の操作キーが配置されたキー入力部１１とセグメントＬＣＤなどによる表示部１２とを有する操作パネルが配設されており、調理者はキー入力部１１で各種の加熱調理条件や運転開始・停止などを指示し、表示部１２にはそうした加熱調理条件や運転残り時間などが表示されるようになっている。また、筐体１の前面下部でドア２の下側には、後述する筐体１内の各部を冷却するための外気を取り込むための吸気口４が横に広く形成されている。
【００２３】
図３に示すように、調理庫３は、壁面となる後面部３ａ、天面部３ｂ、底面部３ｃ、左側面部３ｄ、右側面部３ｅを有する略直方体箱形状であり、前述のように前面開口がドア２により閉鎖されるとほぼ密閉状態となる。調理庫３の各壁面はそれぞれが別部材である場合と複数の壁面が一体になった部材（例えばコ字形状の板部材）を用いる場合とが考えられるが、いずれにしても、スポット溶接により固着されることで前面部を除く各壁面が一体化された箱状体とされている。この調理庫３を構成する一体化された部材が本発明における壁面部材である。調理庫３内には、図示するように、例えば内部に調理対象である食品９１が収容された容器９０が収納される。本加熱調理装置では、この食品９１を加熱調理するために、電子レンジ調理のための高周波（マイクロ波）加熱手段と、第１及び第３発明における発熱体としての容器９０を加熱して間接的に食品９１を調理するための誘導加熱手段とが併設されている。
【００２４】
即ち、高周波加熱手段として、調理庫３の後面部３ａの後方上部にはマイクロ波を発生するマグネトロン５が設置され、マグネトロン５で発生したマイクロ波は筐体１内上部を前方に延伸する導波管６内を通って伝播し、調理庫３の天面部３ｂに設けられたマイクロ波拡散室７にまで案内される。マイクロ波拡散室７内にはアンテナ駆動モータ８により略水平面内で回転駆動される放射アンテナ９が設けられ、これによりマイクロ波は図３中の点線矢印で示すように調理庫３の天面部３ｂの給電口から該調理庫３内に拡散されながら放射される。このマイクロ波の作用によって容器９０内の食品９１は加熱調理される。
【００２５】
なお、調理庫３の天面部３ｂは水平ではなく、後方に向かって下がるように傾斜状に設けられている。これにより、調理庫３内で発生した水蒸気が天面部３ｂで結露した場合に、その結露水は天面部３ｂを伝って後方側に流れる。そのため、容器９０や食品を出し入れする際に水滴が調理者の手に掛かりにくくなっている。
【００２６】
一方、誘導加熱手段として、調理庫３の底面部３ｃの下方には容器９０自体を誘導加熱するための誘導加熱コイル８２がケース８１内に収容された状態で略水平面内に設置されており、後述するインバータ回路から誘導加熱コイル８２に高周波電流が供給されると交番磁束が発生し、その磁束は底面部３ｃを通過して調理庫３内に侵入し、例えば磁性金属で形成された容器９０の底部を横切る。すると、その交番磁束の誘導作用によって容器９０の底部に渦電流が誘起され、ジュール熱により該容器９０は高温になり、その容器９０内に収容されている食品９１は加熱調理される。この誘導加熱コイル８２を含む誘導加熱ユニットと調理庫３の底面部３ｃの構造については後で詳述する。
【００２７】
図４は本実施例の加熱調理装置の電気系構成図である。図４に示すように、制御の中心である主制御部２０はＣＰＵを中心に構成されており、主制御部２０には、キー入力部１１よりキー入力信号が、ドアスイッチ１４よりドア２の開閉状態を認識するドア開放検知信号が、温度センサ８６より底面部３ｃの一部を構成するパンチング板の温度検知信号が入力される。また、主制御部２０は、誘導加熱（ＩＨ）駆動部１８を介して誘導加熱用インバータ回路（ＩＨインバータ回路）２４を駆動し、このインバータ回路２４の構成の一部である上記誘導加熱コイル８２に高周波電流を供給する。また、主制御部２０は高周波加熱（ＥＭ）駆動部１９を介して高周波加熱用インバータ回路（ＥＭインバータ回路）２５を駆動し、駆動電力を上記マグネトロン５に供給してマイクロ波を発生させる。
【００２８】
電源回路２３は電源スイッチ２３１、高周波加熱／誘導加熱に共通であるノイズフィルタ２３２、誘導加熱及び高周波加熱にそれぞれ独立な整流回路２３３、２３４などを含み、商用交流電源２２から供給される例えば２００Ｖの交流電力から変換された直流電力を誘導加熱用インバータ回路２４及び高周波加熱用インバータ回路２５に供給する。電源回路２３から直流電源回路２６を経て駆動電力を受ける主制御部２０は、負荷駆動部２１を介して、上記アンテナ駆動モータ８のほか、３つの冷却用のファンモータ、即ちＥＭ冷却用ファンモータ１６、ＩＨ冷却用ファンモータ１７、及びコイル冷却用ファンモータ８４の動作をそれぞれ制御する。さらにまた表示部１２に対し調理コースの設定情報や運転状況などについての表示制御信号を出力して表示を行わせ、必要に応じてブザー１３を鳴動させる。後述するように、ＥＭ冷却用ファンモータ１６は主として高周波加熱用インバータ回路２５を冷却するためのものであり、ＩＨ冷却用ファンモータ１７は主として誘導加熱用インバータ回路２４を冷却するためのものであり、コイル冷却用ファンモータ８４は主として誘導加熱コイル８２を冷却するためのものである。
【００２９】
主制御部２０は運転プログラムが格納されたＲＯＭを備えており、この運転プログラムをＣＰＵ上で実行する過程で、上記のような各種の入力信号により調理者の操作や本機器の動作状態を監視しながら上記各部の動作を制御する。
【００３０】
次に、本実施例の加熱調理装置の特徴の１つである誘導加熱ユニットの構造と調理庫３の底面部３ｃの構造とについて、図７〜図１３により説明する。図７は調理庫３の底面部３ｃとその下方に位置する誘導加熱ユニット８０の分解図、図８は調理庫底部７０の組立構造図、図９は誘導加熱ユニット８０の組立構造図、図１０は縦断面構造図である。
【００３１】
図７に示すように、調理庫３の底面部３ｃを形成する調理庫底部７０の下方には一体化された誘導加熱ユニット８０が設置され、一方、調理庫底部７０の上には食品を収容した容器を置くための載置板６０が載せられる。載置板６０は、誘導加熱のために磁束を通過させるものである必要がある一方、マイクロ波により高周波加熱されにくいように低損失の誘電体材料である必要がある。また、高温になる容器に直接接触するため、耐熱性も必要である。そこで、載置板６０は例えば結晶ガラスから成るものとすることができる。この載置板６０には被加熱物を載置する位置が窪んだ略円形状の凹部６１が形成されており、この凹部６１は誘導加熱コイル８２と同軸である。
【００３２】
図８に示すように、調理庫底部７０は、調理庫３の底部を成す円形状の大きな開口が形成されたステンレス（ＳＵＳ３０４）製の底板７１に、本発明における磁束通過用板部材及び磁束通過部であるパンチング板７２及び底板金具７３が取り外し可能に装着された構造を有している。具体的には、本発明における枠板に相当するステンレス（ＳＵＳ３０４）製の底板金具７３は円環形状、所定径の小孔が多数穿孔された同じくステンレス製のパンチング板７２は円形状であり、この両者はスポット溶接等の強固な固着方法によって一体化されている。底板７１及び底板金具７３の板厚は０．５mmであってその剛性は高いが、パンチング板７２は磁束の通過効率を高めるために０．１mmと薄い板厚とされている。このようにパンチング板７２は薄くその剛性は低いものの、肉厚の底板金具７３の剛性は高いため、この底板金具７３の部分を底板７１に固定することにより、両者の固定部分の強度を十分に高くすることができる。なお、底板７１は調理庫３の底面部３ｃを形成しており、図７、図８では一つの部材として記載してあるが、前述したように後面部３ａや側面部３ｄ、３ｅとスポット溶接により固着され、全体が調理庫３を構成する一つの壁面部材になっている。
【００３３】
上述したようにパンチング板７２は誘導加熱コイル８２から発生する磁束を通過させる一方、後述するように調理庫３内に供給されるマイクロ波を阻止する機能を有する。このような磁束の通過効率の条件は、主としてパンチング板７２の開口率と板厚とによって決まり、一方、マイクロ波の通過阻止条件は、主としてパンチング板７２の小孔の径と板厚とによって決まる。したがって、こうした要素を適宜に設定する必要がある。ここでは、１．４ｍｍ径の小孔を１．７ｍｍ間隔で設けたものを使用している。但し、板厚が薄い条件の下では必ずしも小孔が形成されていなくても、磁束は通過し得る。
【００３４】
また、パンチング板７２の径はその下方の誘導加熱コイル８２の外径よりも大きく、実際には適度な余裕を以て大きく形成されている。これにより、誘導加熱コイル８２から発生する磁束により底板７１や底板金具７３が不所望に加熱されることを防止できる。
【００３５】
この加熱調理装置では、パンチング板７２が破れ等の損傷を生じた場合に底板７１を交換することなくパンチング板７２のみ（厳密にはパンチング板７２と底板金具７３とが一体化された磁束通過用板部材）を容易に交換できるような取付け構造を採用している。その点について図１１、図１２により説明する。図１１、図１２は底板金具７３と底板７１との取付構造の縦断面図であり、図１１は固定部７５、図１２は圧接部７８である。取付構造は底板金具７３の円周方向に略等角度間隔で３６箇所設けられ、固定部７５と圧接部７８とが交互に設けられている。この取付構造はマイクロ波の漏洩を防止するために、マイクロ波の波長の１／４以下にする必要があり、一般的に使用するマイクロ波の波長は約１２０mmであるため取付構造の間隔は３０mm以下に設定されている。
【００３６】
図１１（ａ）に示すように、固定部７５では、ネジ棒７６ａが下方向に突出するように溶接ボルト７６が底板７１に溶接等により固着されている。これに対向する底板金具７３にはネジ穴７３ａが穿孔されており、このネジ穴７３ａにネジ棒７６ａを挿通し、下方からネジ棒７６ａにナット７７を螺入して締めることにより、  図１１（ｂ）に示すように、パンチング板７２と一体になった底板金具７３を底板７１に装着する。溶接ボルト７６は底板７１に固着されているため、上述のようにナット７７を締める際にボルトが回らないように保持する必要がなく、ナット７７の締め付け作業時の作業効率を高めることができる。
【００３７】
一方、図１２（ａ）に示すように、圧接部７８では、底板７１の下面が平面であるのに対し、底板金具７３には凸部（ダボ）７３ｂが形成されている。前述のように周方向に隣接する固定部７５での固定が成された状態では底板７１の下面と底板金具７３の上面とが接触しているから、図１２（ｂ）に示すように圧接部７８では底板金具７３の凸部７３ｂの上面が底板７１の下面に強く押し当てられる。これにより、両者の接触面の高い密着性が確保される。
【００３８】
上記固定部７５は溶接ボルト７６を底板７１に固着する作業やナット７７を締め付ける作業が必要であるために手間が掛かるが、圧接部７８については作業の手間が掛からない。即ち、３６箇所の取付構造のうち、その半分を固定部７５として残りを圧接部７８とすることにより、作業の手間や部品のコストを減らしながら底板７１と底板金具７３との間でマイクロ波の漏洩を生じないような間隔での密着性を確保し、これによりマイクロ波の漏洩を確実に防止することができる。
【００３９】
図９に示すように、誘導加熱ユニット８０は、上面が開放されたケース８１の内側に、コイル冷却用ファンモータ８４やこれにより回転駆動されるファンを含むコイル冷却ファンユニット、絶縁断熱板８３上に載置された平板渦巻き状に巻回されて成る誘導加熱コイル８２などが収容され、その誘導加熱コイル８２の上方に絶縁体としての薄いマイカ板８５が固定された構成を有している。即ち、ケース８１内に上記のような部品が一体化されている。ケース８１はポリプロピレン（ＰＰ）樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）樹脂、ポリカーボネートアクリロニトリルブタジエンスチレン（ポリカＡＢＳ、ＰＣ／ＡＢＳ）樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、フェノール樹脂などの樹脂から形成され、その外面及び上縁端部８１ａは金属メッキ処理されている。
【００４０】
図３に示すように、誘導加熱ユニット８０が底面部３ｃの下方に設置される際に、ケース８１の上縁端部８１ａは底板７１の下面に接触した状態となるが、前述のようにケース８１の上縁端部８１ａには金属層が形成されているため、両者の間の導電性が確保され、その隙間を介してのマイクロ波の漏洩を防止することができる。即ち、調理庫３内に放射されたマイクロ波の一部がパンチング板７２を通り抜けて来たとしても、誘導加熱ユニット８０の外側には漏洩しないので、周囲に対する不要輻射を一層軽減することができる。
【００４１】
また図９に示すように、マイカ板８５の上にはバネ８７を介して温度センサ８６が設けられており、誘導加熱ユニット８０が底面部３ｃの下方に設置されると、バネ８７の付勢力により温度センサ８６は上方のパンチング板７２の下面に押し付けられて密着する。これにより、温度センサ８６はパンチング板７２の温度を正確に検出することができる。
【００４２】
なお、図７及び図１０に示すようにパンチング板７２の上には絶縁体であるマイカ板７４がスペーサとして配置されており、これにより、パンチング板７２と載置板６０との間の間隙の距離が一定になるように配慮されている。このような配慮は、パンチング板７２と載置板６０との間の間隙の距離の変化が誘導加熱時の加熱効率に影響を与えるためである。
【００４３】
図１０に示すように、載置板６０の上には被加熱物である容器９０が載置されるから、載置板６０の上面が容器９０の底面であるとみなせる。このとき、加熱源である誘導加熱コイル８２の上面と載置板６０上面との間の距離（厚さ方向の距離）をＬ、パンチング板７２と載置板６０上面との間の距離をｌとして考える。なお、パンチング板７２は板厚が０．１mmと薄いのでその上面又は下面（或いは中心）のいずれからの距離ｌを考えても大差ないが、図１０ではパンチング板７２の上面からの距離としている。
【００４４】
誘導加熱コイル８２から発生する交番磁束が容器９０を通過することにより容器９０は発熱するわけであり、交番磁束の磁力は誘導加熱コイル８２に近いほど強いから、加熱効率だけを考えると誘導加熱コイル８２は容器９０にできるだけ近いことが好ましい。しかしながら、誘導加熱コイル８２は高周波電流に対する抵抗損によりそれ自体が発熱するし、パンチング板７２は磁束の一部が板部分を貫通することで発生する渦電流損によりそれ自体が発熱する。したがって、これらの放熱を考える必要があって、そのためには図示するように誘導加熱コイル８２とマイカ板８５との間に適度な空隙（コイル冷却風路８８）を設け、またマイカ板８５とパンチング板７２との間にも適度な空隙（パンチング板冷却風路７９）を設ける必要がある。こうしたことから、誘導加熱コイル８２上面と載置板６０上面との間の距離Ｌは或る程度以上確保する必要がある。そこで、この実施例の加熱調理装置では、この距離Ｌを或る値に設定した条件の下で、できるだけ加熱効率が高くなるような構成を採用している。
【００４５】
図１３は、距離Ｌを８．５mm、１１．７mmに設定した場合の、誘導加熱コイル８２とパンチング板７２との間の距離Ｌ−ｌと加熱効率との関係を実測した結果を示すグラフである。パンチング板を挿入することによりパンチング板が無い場合に比べて加熱効率が低下するのは当然であるが、距離Ｌが同一であってもパンチング板７２と載置板６０上面との間の距離ｌを大きくしてゆくと加熱効率の下がり方が大きいことが分かる。これは、誘導加熱コイル８２から発生する磁束の磁力が強い領域にパンチング板７２を配置すると、パンチング板７２での損失がそれだけ大きくなって加熱効率を全体的に低下させるものと考えられる。そこで、ここではパンチング板７２を、誘導加熱コイル８２の上面と載置板６０上面との間の中間点よりも載置板６０に近い位置に配置する、つまり距離ｌがＬ／２以下になるように配置している。これにより、マイクロ波遮蔽のためにパンチング板７２を設けたことによる誘導加熱の効率の低下の影響をできるだけ小さく抑えることができる。
【００４６】
なお、載置板６０と誘導加熱コイル８２との間でパンチング板７２を載置板６０に近い側に片寄らせることにより、パンチング板７２と誘導加熱コイル８２との間が相対的に広がるから、前述のコイル冷却風路８８やパンチング板冷却風路７９を確保し易くなり、誘導加熱コイル８２やパンチング板７２の放熱を促進するのにも有利である。
【００４７】
一方、ｌ≦Ｌ／２という条件では、Ｌを小さくするとＬ−ｌも小さくなるが、本願発明者の検討によれば、このＬ−ｌの値は調理庫３内からのマイクロ波の漏洩度合に影響を与えることが判明している。これは、誘導加熱コイル８２をパンチング板７２に近づけすぎると、マイクロ波が通過し易くなるためである。そこで、マイクロ波の漏洩を増加させないためにＬ−ｌを３mm以上に設定している。
【００４８】
上記構成の誘導加熱ユニットにおいて、主制御部２０の制御の下に動作する誘導加熱駆動部１８によりインバータ回路２４から誘導加熱コイル８２に高周波電流が流されると交番磁束が発生し、その磁束はパンチング板７２及び載置板６０を通過して調理庫３内に侵入し、少なくとも底部が磁性金属で形成された容器９０の底部を横切る。その誘導作用によって容器９０の底部に渦電流を誘起させ、ジュール熱により該容器９０を加熱し、その容器９０内に収容されている調理対象の食品９１を加熱する。上述したように誘導加熱コイル８２とパンチング板７２と載置板６０との関係が適切に定められているため、容器９０を効率的に誘導加熱して効率的な調理を達成できる。また、上述したように底板７１に対してパンチング板７２が一体化された底板金具７３が着脱可能であるため、パンチング板７２が損傷した場合に、メーカーのサービス担当者はナット７７を外してパンチング板７２を容易に交換することができる。
【００４９】
また本実施例の加熱調理装置では、誘導加熱コイル８２とマグネトロン５とを駆動するインバータ回路２４、２５が独立に設けられているため、誘導加熱運転と高周波加熱運転とを同時に行うことができ、それ以外に両者の交互の運転やそれぞれの単独の運転も可能である。こうしたインバータ回路２４、２５は電力用スイッチング素子（例えば電力用ＦＥＴなど）を含んでおり、動作時の発熱量が大きいために放熱を適切に行う必要がある。また、誘導加熱コイル８２は磁束を発生させるものであるが、抵抗損や誘導加熱による発熱体からの輻射熱によってそれ自体の温度が高くなるため、これも適切に放熱させる必要がある。さらにまた、前述したように誘導加熱コイル８２やパンチング板７２自体もかなり発熱する。さらにまた、調理に伴い調理庫３内には水蒸気等が充満することがあるため、調理庫３内の空気を排気することも必要である。
【００５０】
そこで本実施例の加熱調理装置では、上記のように冷却や排気のために、ＥＭ冷却用ファンモータ１６を含む第１ファンユニット３０、ＩＨ冷却用ファンモータ１７を含む第２ファンユニット３１、コイル冷却用ファンモータ８４を含む第３ファンユニット３２の３つを備えている。これら３つのファンユニット３０、３１、３２の空気採り入れ口はいずれも筐体１の前面下部に設けられている吸気口４である。第３ファンユニット３２は上述したようにケース８１内に誘導加熱コイル８２と一体化された構成であり、既に述べた通りである。
【００５１】
コイル冷却用ファンモータ８４が駆動されると第３ファンユニット３２のファンが回転し、吸気口４から吸い込んだ外気を上記のコイル冷却風路８８やパンチング板冷却風路７９に送る。これにより、誘導加熱コイル８２とパンチング板７２との発熱を抑えることができる。
【００５２】
一方、第１及び第２ファンユニット３０、３１の構成と動作を図４、図５により説明する。図４は筐体を取り外した状態の背面側の斜視図、図５は図４において通風路カバーを取り除いた状態を示す斜視図である。
【００５３】
調理庫３の左側面部３ｄと筐体１の左側面部との間、及び調理庫３の右側面部３ｅと筐体１の右側面部との間はそれぞれ通風路となっており、筐体１内の後部の左右には上下に延伸する通風路カバー３３、３５が設けられている。通風路カバー３３内には高周波加熱用インバータ回路２５が設けられ、そのカバー３３の下部には第１ファンユニット３０が設けられている。即ち、第１ファンユニット３０のＥＭ冷却用ファンモータ１６が駆動されると、これにより回転するファンにより吸気口４から吸い込んだ外気が通風路カバー３３内を上昇し、高周波加熱用インバータ回路２５を冷却する。そして、暖まった空気は上部に配設された排気ダクト３４を通して後方に運ばれ、筐体１の背面に形成されている排気口から機外へと排出される。
【００５４】
通風路カバー３５内には誘導加熱用インバータ回路２４が設けられ、そのカバー３５の下部には第２ファンユニット３１が設けられている。即ち、第２ファンユニット３１のＩＨ冷却用ファンモータ１７が駆動されると、これにより回転するファンにより吸気口４から吸い込んだ外気が通風路カバー３５内を上昇し、誘導加熱用インバータ回路２４を冷却する。この空気は上部に配設された排気ダクト３６を通して前方に運ばれ、図示しない開口を通して調理庫３内に供給される。即ち、第１ファンユニット３０は専らこの回路２５を冷却するために使用されるが、第２ファンユニット３１は回路２４の冷却だけでなく調理庫３内の汚れた空気の排気にも利用される。なお、調理庫３の左側面部３ｄには多数の排気孔が形成されており、調理庫３内の空気はこの排気孔を経て、左側面部３ｄの外側に配設された図示しない排気ダクトを通して機外へと排出される。
【００５５】
このように本実施例の加熱調理装置では、それぞれ独立に駆動可能な誘導加熱手段と高周波加熱手段のインバータ回路をそれぞれ冷却するファンを備えるので、各インバータ回路の放熱が十分に促進され、連続的な使用が可能となっている。
【００５６】
ところで、上述のように第３ファンユニット３２による送風によりパンチング板７２と誘導加熱コイル８２との放熱は促進されるものの、例えば容器９０が空焚き状態であったり載置板６０のほぼ全体を覆うような鉄板などが収容されて長時間の加熱が連続されたりした場合に、パンチング板７２が異常に加熱し、これに伴って誘導加熱コイル８２やその周囲の部材なども異常に加熱されて故障等の原因となるおそれがある。そこで、こうした異常加熱を防止するために、主制御部２０は次のような制御を行う。
【００５７】
即ち、誘導加熱が行われているときに、主制御部２０は定期的或いは非定期的に温度センサ８６による検知温度を読み込み、その温度が予め決めておいた上限温度を越えているか否かを判定する。上限温度を越えていなければそのまま運転を継続するが、もし上限温度を越えている場合には、誘導加熱駆動部１８を介して誘導加熱コイル８２に供給する交流波電流を減らすようにインバータ回路２４を制御する。或いは、誘導加熱コイル８２に供給する交流波電流を一旦停止してもよい。これにより、誘導加熱コイル８２から発生する磁束が減るか或いは無くなるので、パンチング板７２の温度上昇も抑制される。また、インバータ回路２４を制御して駆動電力を減らす代わりに、コイル冷却用ファンモータ８４の回転速度を上げることにより、冷却効果を高めるようにしてもよい。
【００５８】
なお、本実施例の加熱調理装置において調理を行う場合、高周波加熱による調理のみであれば調理庫３内の食品を収容すればよいが、誘導加熱による調理の場合には、誘導加熱コイル８２の直上に容器９０が位置するようにしないと良好な加熱調理が行えない。そのために、上記実施例では、載置板６０に凹部６１を設けていたが、同様の目的のために載置板６０上の不所望の位置に容器が置きにくいような突起を設けたり、容器自体にも載置板６０の形状と嵌合するような凹凸を設けても良い。また、載置板６０とは別部材であっる容器位置指示ガードなどを載置板６０の上に置き、それに合わせて容器９０を置けるようにしてもよい。
【００５９】
また、調理に使用する容器９０としては、図１０に示すように、その把手９０ａをシリコーンゴム製の保護カバー９０ｂで被覆した構成のものを使用するとよい。シリコーンゴムは耐熱性が高く、マイクロ波にも影響を受けにくい。さらに金属製である調理庫３の壁面に近づいても放電が起こりにくい。
【００６０】
また、上記実施例はいずれも本発明の一例にすぎず、本発明の趣旨の範囲で適宜、変形、修正又は追加などを行っても本願特許請求の範囲に包含されることは明らかである。例えば、上記実施例では、誘導加熱により食品を収容した容器を加熱しているが、容器の代わりに例えば金属板などの発熱体を配置し、この発熱体を誘導加熱して調理庫内の温度を上げたり、発熱体に滴下又は供給した水を加熱して水蒸気にしたり、する等の構成も可能である。また、一般に上記のように容器を誘導加熱する場合には誘導加熱コイルを調理庫の底壁面の下に設ける構成が適当であるが、特に上述のように容器以外の発熱体を誘導加熱する場合に、誘導加熱コイルを調理庫の他の壁面、天面、後面、側面などの外側に配置し、それに対応して磁束通過用のパンチング板を配設するように変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の一実施例による加熱調理装置においてドアを開放した状態の外観斜視図。
【図２】本実施例の加熱調理装置の上面平面図（ａ）及び正面平面図（ｂ）。
【図３】図２中のＡ−Ａ’矢視線断面図。
【図４】本実施例の加熱調理装置の電気系ブロック構成図。
【図５】本実施例の加熱調理装置の筐体を取り外した状態の背面側の斜視図。
【図６】図４において通風路カバーを取り除いた状態を示す斜視図。
【図７】調理庫の底面部と誘導加熱ユニットの分解図。
【図８】調理庫底部の組立構造図。
【図９】誘導加熱ユニットの組立構造図。
【図１０】誘導加熱ユニット及び調理庫底面部の縦断面構造図。
【図１１】底板金具と底板との取付構造のうちの固定部の縦断面図。
【図１２】底板金具と底板との取付構造のうちの圧接部の縦断面図。
【図１３】誘導加熱コイルとパンチング板との間の距離Ｌ−ｌと加熱効率との関係を実測した結果を示すグラフ。
【符号の説明】
【００６２】
１…筐体
２…ドア
３…調理庫
３ａ…後面部
３ｂ…天面部
３ｃ…底面部
３ｄ…左側面部
３ｅ…右側面部
３ｆ…前面開口周囲枠部
４…吸気口
５…マグネトロン
６…導波管
７…マイクロ波拡散室
８…アンテナ駆動モータ
９…放射アンテナ
１６…ＥＭ冷却用ファンモータ
１７…ＩＨ冷却用ファンモータ
１８…誘導加熱駆動部
１９…高周波加熱駆動部
２０…主制御部
２１…負荷駆動部
２２…商用交流電源
２３…電源回路
２３１…電源スイッチ
２３２…ノイズフィルタ
２３３、２３４…整流回路
２４…誘導加熱用インバータ回路
２５…高周波加熱用インバータ回路
２６…直流電源回路
３０…第１ファンユニット
３１…第２ファンユニット
３２…第３ファンユニット
３３、３５…通風路カバー
３４、３６…排気ダクト
６０…載置板
７０…調理庫底部
７１…底板
７２…パンチング板
７３…底板金具
７３ａ…ネジ穴
７３ｂ…凸部
７４…マイカ板
７５…固定部
７６…溶接ボルト
７６ａ…ネジ棒
７７…ナット
７８…圧接部
７９…パンチング板冷却風路
８０…誘導加熱ユニット
８１…ケース
８２…誘導加熱コイル
８３…絶縁断熱板
８４…コイル冷却用ファンモータ
８５…マイカ板
８６…温度センサ
８７…バネ
８８…コイル冷却風路
９０…容器
９０ａ…把手
９０ｂ…保護カバー
【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】
2011155012.tif 000009
【図８】
2011155012.tif 000010
【図９】
2011155012.tif 000011
【図１０】
2011155012.tif 000012
【図１１】
2011155012.tif 000013
【図１２】
2011155012.tif 000014
【図１３】
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