(57)【要約】【課題】加熱室の上面と下面の中央にターンテーブルのような回転体を有することなく、マイクロ波による加熱分布を均一化する構成を実現する。【解決手段】加熱室４天面の手前側に上ヒータ５を配置し、その後側にマイクロ波入射手段６を配置し、マイクロ波加熱またはヒータ加熱によって被加熱物を加熱調理するヒータ付き高周波加熱調理器であって、加熱室４の後壁面が加熱室内側に突出する突出部１１を設ける構成としたので、加熱室４天面の後側から放射されるマイクロ波を後壁面の突出部１１により前側に反射させることで、マイクロ波による前後方向の加熱分布を均一化することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱室天面側にヒータとマイクロ波を入射させるマイクロ波入射手段を配置し、マイクロ波加熱またはヒータ加熱によって被加熱物を加熱調理するヒータ付き高周波加熱調理器であって、前記加熱室の後壁面が加熱室内側に突出する突出部を設けることでマイクロ波の前後方向の分布を均一化する構成としたヒータ付き高周波加熱調理器。
【請求項２】
加熱室天面の手前側にヒータを配置し、その後側にマイクロ波入射手段を配置したことを特徴とした請求項１記載のヒータ付き高周波加熱調理器。
【請求項３】
加熱室の後壁面を形成する金属板をプレス加工することで突出部を構成した請求項１または２記載のヒータ付き高周波加熱調理器。
【請求項４】
被加熱物を載置するために加熱室床面全体に亘って配置される金属製の載置台を有し、前記載置台と突出部を非接触に配置する構成とした請求項１または２記載のヒータ付き高周波加熱調理器。
【請求項５】
突出部を載置台よりも上側に構成した請求項４記載のヒータ付き高周波加熱調理器。
【請求項６】
突出部の前端を載置台の後端よりも後側に構成した請求項４記載のヒータ付き高周波加熱調理器。
【請求項７】
突出部の水平方向の長さを、マイクロ波入射手段の幅よりも大きい構成とした請求項１または２記載のヒータ付き高周波加熱調理器。
【請求項８】
突出部からマイクロ波入射手段の中心までの水平方向の距離を、マイクロ波の波長よりも短い構成とした請求項１または２記載のヒータ付き高周波加熱調理器。
【請求項９】
突出部の上下方向の長さを、加熱室の載置台上高さの少なくとも１／２以上とした請求項１または２記載のヒータ付き高周波加熱調理器。
【請求項１０】
マイクロ波入射手段を給電口とした請求項１から９のいずれか１項に記載のヒータ付き高周波加熱調理器。
【請求項１１】
マイクロ波入射手段をスタラとした請求項１から９のいずれか１項に記載のヒータ付き高周波加熱調理器。
【請求項１２】
マイクロ波入射手段をアンテナとした請求項１から９のいずれか１項に記載のヒータ付き高周波加熱調理器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロ波加熱とヒータ加熱とを兼用して被加熱物を加熱するオーブンレンジやトースターレンジのようなヒータ付き高周波加熱調理器に関し、特にマイクロ波による加熱分布の均一化に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
代表的なヒータ付き高周波加熱調理器であるオーブンレンジやトースターレンジでは、マイクロ波による加熱分布の均一化のためにさまざまな構成が実用化されている。たとえば、被加熱物を載せる載置台を回転させる構成（ターンテーブル）、マイクロ波入射手段としての入射アンテナを回転させる構成（回転アンテナ）、加熱室内に入射したマイクロ波を金属羽根の回転により攪拌する構成（回転スタラ）を有する構成などである。
【０００３】
また、さらなる均一化のために図７のように、ターンテーブル１に加えて加熱室壁面２に高さがλ／４（λはマイクロ波の波長であり、電子レンジの場合λ／４＝約３０ｍｍ）の四角錐（あるいは円錐）の突起３を設ける構成が検討されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
この公報によると、加熱室内に放射されるマイクロ波の一部が金属製突起３の表面で反射されて進行方向が変化するので、マイクロ波が加熱室内に一様に照射され電磁界分布が均一化される。したがって食品などを均一に加熱することができるというものである。ターンテーブルによる回転方向の加熱むらの解消と、突起によるターンテーブルの中央と周囲の加熱むらの解消との相乗効果により、全体として均一に加熱できるものと考えられる。
【０００５】
【特許文献１】
特許第２８６６６０７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の構成では、いずれの場合も加熱室壁面の近くにターンテーブル、回転アンテナ、回転スタラなどの回転駆動部を有しており、かなり広いスペースを占めている。よってヒータに関しては、上記のスペースが邪魔となり適切な配置がしにくいため、効率的な加熱が難しいのが現状である。
【０００７】
オーブントースターで用いられるような管ヒータなどの輻射型ヒータの場合、できるだけ被加熱物に近い方が効率的な加熱ができることが知られている。たとえばトーストを焼く場合、パンの上面と下面の両方に近接させてヒータを配置することで短時間で焼き上げることができる。庫内の大きなオーブンレンジよりもオーブントースター、オーブントースターよりももっと庫内の狭いパン焼き専用のポップアップトースターの方が短時間で焼きあがるのである。
【０００８】
さらにオーブンレンジやトースターレンジに輻射型ヒータを配置する場合、オーブントースターよりも不利な条件として、マイクロ波の均一化のためのスペースを避けなければならないことが挙げられる。底面中央に配置されるターンテーブルや回転アンテナでは下面のヒータを中央に配置することができないし、天面中央に配置される回転アンテナや回転スタラでは上面のヒータが配置しにくい。またターンテーブルや回転アンテナや回転スタラがヒータの熱を吸収してしまって効率が低下する場合も考えられる。いずれにしてもマイクロ波の均一化の性能を確保するためにヒータ性能を犠牲にせざるをえない。結果としてオーブントースターでトーストを焼くのに３分で焼けるのに、オーブンレンジでは倍以上の時間がかかる場合も出てくるのである。
【０００９】
本発明はこれらの課題を解決するもので、加熱室の上面と下面の中央に回転体や駆動部を有することなく、マイクロ波による加熱分布を均一化でき、かつヒータ効率の高いヒータ付き高周波加熱調理器を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明のヒータ付き高周波加熱調理器は、加熱室天面側にヒータとマイクロ波を入射させるマイクロ波入射手段を配置し、マイクロ波加熱またはヒータ加熱によって被加熱物を加熱調理するヒータ付き高周波加熱調理器であって、前記加熱室の後壁面が加熱室内側に突出する突出部を設ける構成としている。特に加熱室天面の手前側にヒータを配置し、その後側にマイクロ波入射手段を配置している。
【００１１】
これにより、加熱室天面の後側から放射されるマイクロ波を後壁面の突出部により前側に反射させることで、マイクロ波による前後方向の加熱分布を均一化することができ、加熱室の下面の中央に回転体や駆動部を有することなく、下ヒータを適切に配置することが可能となり、ヒータ効率の高いヒータ付き高周波加熱調理器を実現することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
請求項１記載のヒータ付き高周波加熱調理器は、加熱室天面側にヒータとマイクロ波を入射させるマイクロ波入射手段を配置し、マイクロ波加熱またはヒータ加熱によって被加熱物を加熱調理するヒータ付き高周波加熱調理器であって、前記加熱室の後壁面が加熱室内側に突出する突出部を設ける構成としている。
【００１３】
特に請求項２記載のヒータ付き高周波加熱調理器は、加熱室天面の手前側にヒータを配置し、その後側にマイクロ波入射手段を配置している。
【００１４】
これにより、加熱室天面の後側から放射されるマイクロ波を後壁面の突出部により前側に反射させることで、マイクロ波による前後方向の加熱分布を均一化することができ、加熱室の下面の中央に回転体や駆動部を有することなく、下ヒータを適切に配置することが可能となり、ヒータ効率の高いヒータ付き高周波加熱調理器を実現することができる。
【００１５】
特に請求項３記載のヒータ付き高周波加熱調理器は、加熱室の後壁面を形成する金属板をプレス加工することで突出部を構成している。
【００１６】
これにより、容易に実現可能である。
【００１７】
請求項４記載のヒータ付き高周波加熱調理器は、被加熱物を載置するために加熱室床面全体に亘って配置される金属製の載置台を有し、前記載置台と突出部を非接触に配置する構成としている。
【００１８】
これにより、載置台と突出部の間のスパークを防ぎつつ、金属製の載置台上にある被加熱物の前後方向の加熱分布を均一化することができる。
【００１９】
特に請求項５記載のヒータ付き高周波加熱調理器は、突出部を載置台よりも上側に構成している。
【００２０】
また請求項６記載のヒータ付き高周波加熱調理器は、突出部の前端を載置台の後端よりも後側に構成している。
【００２１】
これらにより、前記載置台と突出部を容易に非接触に配置することができる。
【００２２】
請求項７記載のヒータ付き高周波加熱調理器は、突出部の水平方向の長さを、マイクロ波入射手段の幅よりも大きい構成としている。
【００２３】
これにより、容易にマイクロ波入射手段から加熱室内に入射されたマイクロ波の大部分を突出部で反射させることができる。
【００２４】
請求項８記載のヒータ付き高周波加熱調理器は、突出部からマイクロ波入射手段の中心までの水平方向の距離を、マイクロ波の波長よりも短い構成としている。
【００２５】
これにより、加熱室内に入射されたマイクロ波をいち早く反射させることができて、より前側の加熱を強くすることができる。
【００２６】
請求項９記載のヒータ付き高周波加熱調理器は、突出部の上下方向の長さを、加熱室の載置台上高さの少なくとも１／２以上としている。
【００２７】
これにより、容易にマイクロ波入射手段から加熱室内に入射されたマイクロ波の大部分を突出部で反射させることができる。
【００２８】
特に請求項１０記載のヒータ付き高周波加熱調理器は、マイクロ波入射手段を給電口としている。
【００２９】
また請求項１１記載のヒータ付き高周波加熱調理器は、マイクロ波入射手段をスタラとしている。
【００３０】
さらに請求項１２記載のヒータ付き高周波加熱調理器は、マイクロ波入射手段をアンテナとしている。
【００３１】
これらにより、容易にマイクロ波入射手段を実現できる。
【００３２】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００３３】
（実施例１）
図１は、本発明の実施例１におけるヒータ付き高周波加熱調理器の側面からみた断面構成図、図２は正面からみた断面構成図である。
【００３４】
本実施例は、加熱室４の天面手前側に上ヒータ５と、後側にマイクロ波を入射させるマイクロ波入射手段６と、底面下側に下ヒータ７を配置して、マイクロ波加熱またはヒータ加熱によって被加熱物を加熱調理するもので、トーストを焼くことができるトースターレンジである。トースト時には金属製の角網８上にパンを置いて上ヒータ５、下ヒータ７で焼き上げる構成とし、電子レンジ使用時には角網８上の絶縁体からなる脚部９上に金属製の角皿１０を置いてその上に被加熱物（図示せず）を載置する構成である。加熱室４の後壁面には加熱室４内側に突出する突出部１１を設け、マイクロ波入射手段６から放射されるマイクロ波の一部１２を突出部１１により前側に反射させることで、マイクロ波による前後方向の加熱分布を均一化することができる。この構成により、加熱室の下面の中央にターンテーブルなどの回転体や駆動部を有することなく、下ヒータ７を中央に配置することが可能であり、また上ヒータ５をも加熱室４天面の中央よりに配置できているので、各ヒータから被加熱物までの距離を極めて短くすることができるので、効率の高いヒータ加熱を実現することができる。
【００３５】
特に突出部１１を加熱室４の後壁面を形成する金属板をプレス加工することで構成しているので容易に実現可能である。
【００３６】
角網８、角皿１０は庫内容積を有効に利用できるように加熱室床面全体に亘って配置できる四角形状であるが、いずれも安全のため絶縁距離を保てるように脚部９により突出部１１と非接触に配置される構成としている。これにより、角網８、角皿１０と突出部１１の間のスパークを防ぎつつ、被加熱物の前後方向の加熱分布を均一化することができる。
【００３７】
特に突出部１１の位置は角網８、角皿１０よりも上側に位置しており、また突出部１１の前端が脚部９により角網８、角皿１０の後端よりも後側に構成している。これらにより、前記載置台と突出部を容易に非接触に配置することができる。
【００３８】
ここで突出部１１は前面のフラットな部分の面積を大きくしているが、具体的には水平方向の長さ１３を、マイクロ波入射手段６の幅１４よりも大きい構成としている。これにより、容易にマイクロ波入射手段６から加熱室４内に入射されたマイクロ波のうち後ろ側に伝播するマイクロ波に対して大部分を突出部１１で反射させることができる。
【００３９】
また突出部１１からマイクロ波入射手段６の中心までの水平方向の距離１５を、マイクロ波の波長λ＝１２２ｍｍよりも短い構成としている。より具体的には約７０ｍｍとなるようにしており、そのために突出部１１の深さを５〜１５ｍｍとしている。これにより、加熱室４内に入射されたマイクロ波をいち早く反射させることができて、より前側の加熱を強くすることができる。
【００４０】
さらに突出部１１の上下方向の長さ１６を、加熱室の載置台上から天面までの高さ１７の少なくとも１／２以上としている。より具体的には高さ１７が約１２５ｍｍの場合に、長さ１６を約７０ｍｍとしている。これにより、容易にマイクロ波入射手段から加熱室内に入射されたマイクロ波の大部分を突出部で反射させることができる。
【００４１】
以上、突出部１１の形状について述べたが、本発明の突出部１１は従来例図７の金属製突起３と比べると、先端部分の面積がはるかに広く、深さが浅い形状であり、特にマイクロ波入射手段６との関係や加熱室形状との関係で適切に配置することでターンテーブル無しでもマイクロ波による前後方向の加熱分布を均一化することができる。
【００４２】
また本実施例では、マイクロ波入射手段６の位置を加熱室４の左右方向に対してはおおよそ中央に配置しているので、左右方向の加熱分布を均一化することも容易である。よって前後方向、左右方向ともに加熱分布を均一化することで、全体を均一化することができる。
【００４３】
ここで本実施例のマイクロ波入射手段６は、導波管１８の出口にあたる給電口１９から放射されたマイクロ波を副導波管２０内の金属製の固定スタラ２１で反射させてから加熱室４内に入射させる構成である。２２は固定スタラ２１を支持する誘電体の支持部で、２２は副導波管２０をふさぐ誘電体のカバーである。
【００４４】
参考までに２４はドアであり、被加熱物の出し入れや角網８、角皿１０の出し入れが可能であるとともに、ドア２４を閉じた状態では加熱室内のマイクロ波やヒータの熱が外部に漏れない構成である。
【００４５】
図３は冷凍ピザを加熱した時の温度分布を示す特性図である。横軸は条件の違い（突出部が無い場合と有る場合）、縦軸は温度である。冷凍ピザをマイクロ波６００ｗで２分３０秒加熱し、終了後の温度を約２０箇所測定し、最高温度と最低温度を記載したものである。いずれも最高温度は９０℃で、突出部が無い場合の最低温度は１０℃、突出部が有る場合の最低温度は４０℃となっている。突出部を設けることで、温度むらが低減していることがわかる。
【００４６】
（実施例２）
図４は、本発明の実施例２におけるヒータ付き高周波加熱調理器の正面からみた断面構成図である。
【００４７】
左右に二つの突出部２５ａ、２５ｂと、マイクロ波入射手段として回転スタラ２６を構成している。回転スタラ２６は、給電口１９から放射されるマイクロ波を、風またはモータによって軸２７を中心に回転することで攪拌する作用があり、より均一化できる効果がある。
【００４８】
また本実施例では、金属製の角皿ではなく、セラミック皿２８を用いている。セラミック皿であれば突出部と接触していてもマイクロ波によるスパークは起こらないし、上方向からのマイクロ波がセラミック皿２８の中を透過するので被加熱物の底面を加熱できる効果がある。
【００４９】
（実施例３）
図５は、本発明の実施例３におけるヒータ付き高周波加熱調理器の正面からみた断面構成図である。
【００５０】
上下に二つの突出部２９ａ、２９ｂと、マイクロ波入射手段として給電口３０を構成している。マイクロ波入射手段が給電口３０のみの場合は、小さなスペースでマイクロ波を伝送できるので、よりヒータ配置の自由度が高くなる効果がある。
【００５１】
また本実施例では、マイクロ波加熱の場合の皿を持たない構成で、トーストもマイクロ波加熱の際もすべて角網上で加熱するものである。これによりマイクロ波が角網の孔から下側に回り込むので被加熱物の底面を加熱できる効果がある。さらに用途によらず同じ角網を使うということになるので、皿の出し入れや交換の手間が減り、使い勝手が良くなる効果がある。
【００５２】
（実施例４）
図６は、本発明の実施例４におけるヒータ付き高周波加熱調理器の正面からみた断面構成図である。
【００５３】
突出部３１が湾曲した形状であり、マイクロ波入射手段をアンテナ３２としている。アンテナ３２は金属製の軸３３により導波管１８と加熱室４を結合する構成である。アンテナ３２はその形状により、マイクロ波の放射の指向性を微調整することができる。特にアンテナ３２を回転アンテナとすれば、より一層加熱の均一化ができる可能性がある。
【００５４】
また本実施例では、マイクロ波加熱の時には角網を使用しない構成とし、ガラス皿３４のみを配置している。本実施例および実施例２で示したような誘電体を皿として用いる場合は、マイクロ波が皿を透過するのは良いが、角網の影響が出てくる。被加熱物を置く位置を変えると網の桟上にあるか孔上にあるかによってマイクロ波が反射するか透過するかが変わるからである。よって本実施例では、マイクロ波加熱の場合には角網を使用しないことで、分布むらを抑える効果がある。
【００５５】
【発明の効果】
以上、本発明のヒータ付き高周波加熱調理器は、加熱室天面側にヒータとマイクロ波を入射させるマイクロ波入射手段を配置し、マイクロ波加熱またはヒータ加熱によって被加熱物を加熱調理するヒータ付き高周波加熱調理器であって、前記加熱室の後壁面が加熱室内側に突出する突出部を設ける構成とし、特に加熱室天面の手前側にヒータを配置し、その後側にマイクロ波入射手段を配置している。
【００５６】
これにより、加熱室天面の後側から放射されるマイクロ波を後壁面の突出部により前側に反射させることで、マイクロ波による前後方向の加熱分布を均一化することができ、加熱室の下面の中央に回転体や駆動部を有することなく、下ヒータを適切に配置することが可能となり、ヒータ効率の高いヒータ付き高周波加熱調理器を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１におけるヒータ付き高周波加熱調理器の側面からみた断面構成図
【図２】同正面からみた断面構成図
【図３】同温度分布を示す特性図
【図４】本発明の実施例２におけるヒータ付き高周波加熱調理器の正面からみた断面構成図
【図５】本発明の実施例３におけるヒータ付き高周波加熱調理器の正面からみた断面構成図
【図６】本発明の実施例４におけるヒータ付き高周波加熱調理器の正面からみた断面構成図
【図７】従来の電子レンジの構成図
【符号の説明】
４  加熱室
５  上ヒータ
６  マイクロ波入射手段
８  角網（金属製の載置台）
１０  角皿（金属製の載置台）
１１、２５ａ、２５ｂ、２９ａ、２９ｂ、３１  突出部
１９、３０  給電口
２１  固定スタラ
２６  回転スタラ
３２  アンテナ
【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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