(57)【要約】【課題】固体化した動植物性油脂をマイクロ波照射により、効率良く加熱させ、短時間の加熱時間にてその全体を溶解させて液体化を実現可能にする。【解決手段】前面に開閉自在な開閉ドア２を有し、底面および背面にそれぞれ一方向に配列して形成した複数の開口窓４，９を有する金属性板材からなる箱状のアプリケータ１と、このアプリケータ１の底面に形成された複数の開口窓４に導波管６をその結合窓７を対向させて結合され、アプリケータ１内にマイクロ波を放射するマグネトロン５と、アプリケータ１の背面に形成された複数の開口窓９に導波管１１をその結合窓１２を対向させて結合され、アプリケータ１内にマイクロ波を放射するマグネトロン１０とを設けることにより、アプリケータ１内に収納される固体化した動植物性油脂はマグネトロン５によるマイクロ波放射によりその底面部分が加熱溶解され、マグネトロン１０によるマイクロ波放射によりその側面部分が加熱溶解されるので、短時間の加熱時間にてその全体を溶解させて液体化させることができる。【選択図】　　　　図１
2004139863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の面に開閉自在な開閉蓋を有し、底面および当該底面と交差する第２の面にそれぞれ一方向に配列して形成された複数の開口窓を有する金属性板材からなる箱状の加熱室と、
前記加熱室の底面に形成された前記複数の開口窓に導波管をその結合窓を対向させて結合され、前記加熱室内にマイクロ波を放射させるマイクロ波発生装置を有する少なくとも１個の第１のマイクロ波発生装置と、
前記加熱室の第２の面に形成された前記複数の開口窓に導波管をその結合窓を対向させて結合され、前記加熱室内にマイクロ波を放射させるマイクロ波発生装置を有する少なくとも１個の第２のマイクロ波電源ユニットと、
を備えたことを特徴とするマイクロ波加熱装置。
【請求項２】
第１の面に開閉自在な開閉蓋を有し、底面，当該底面と交差する第２の面および第３の面にそれぞれ一方向に配列して形成された複数の開口窓を有する金属性板材からなる箱状の加熱室と、
前記加熱室の底面に形成された前記複数の開口窓に導波管をその結合窓を対向させて結合され、前記加熱室内にマイクロ波を放射させるマイクロ波発生装置を有する少なくとも１個の第１のマイクロ波電源ユニットと、
前記加熱室の第２の面に形成された前記複数の開口窓に導波管をその結合窓を対向させて結合され、前記加熱室内にマイクロ波を放射させるマイクロ波発生装置を有する少なくとも１個の第２のマイクロ波電源ユニットと、
前記加熱室の第３の面に形成された前記複数の開口窓に導波管をその結合窓を対向されて結合され、前記加熱室内にマイクロ波を放射させるマイクロ波発生装置を有する少なくとも１個の第３のマイクロ波電源ユニットと、
を備えたことを特徴とするマイクロ波加熱装置。
【請求項３】
前記加熱室に形成される複数の各開口窓及び各導波管に形成される結合窓はスロット状に形成することを特徴とする請求項１及び請求項２に記載のマイクロ波加熱装置。
【請求項４】
前記第１のマイクロ波電源ユニットの導波管の結合窓は、２つのスロット状開口をハの字状に配置した開口ペアを渦巻き状に配列して形成すること特徴とする請求項１及び請求項２に記載のマイクロ波加熱装置。
【請求項５】
前記加熱室の底面，第２の面および第３の面に形成された複数の開口窓は、それぞれ前記第１のマイクロ波電源ユニット，第２のマイクロ波電源ユニットおよび第３のマイクロ波電源ユニットから放出されるマイクロ波の発振波長とほぼ一致する間隔を有して配列することを特徴とする請求項１及び請求項２に記載のマイクロ波加熱装置。
【請求項６】
前記加熱室の底面，第２の面および第３の面に形成された複数の開口窓は、それぞれ前記第１のマイクロ波電源ユニット，第２のマイクロ波電源ユニットおよび第３のマイクロ波電源ユニットから放出されるマイクロ波の管軸方向と交差する方向に傾斜されて配列することを特徴とする請求項２に記載のマイクロ波加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロ波加熱装置に係り、特にマイクロ波を照射し、加熱の均一化により固体化した動植物性油脂等を効率良く溶解して液体化処理を行うマイクロ波加熱装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通常、食料品原料供給メーカーでは、動植物性油脂として例えば、チョコレートの場合、カカオ豆からチョコレート原料を製造した際、このチョコレート原料に少量の砂糖を加えて軟化させた状態でステンレス製の１斗缶またはドラム缶に収納されて約５℃に保持した冷蔵庫内に保管される。すなわち、約５℃の固体化した状態で保管されることが一般的に行われている。
【０００３】
そして、食料品原料供給メーカーが製菓会社から注文を受けた場合には、注文量に応じてステンレス製容器に収納した状態で固体化したチョコレート原料を溶解させ、液体化した状態にして製菓会社に輸送することが行われている。この場合、液体化したチョコレート原料は、約１日間程度の日時では簡単に固体化しないので、製菓会社の取り扱いの利便性のために液体化させて納入している。
【０００４】
従来、この種の固体化チョコレート原料の液体化には、固体化したチョコレート原料を収納するステンレス容器を直接ヒータで加熱したり、または高周波加熱したりしてステンレス容器を５５℃〜７５℃程度の加熱温度に保持させることにより、ステンレス容器内のチョコレート原料を溶解させる方式が用いられていた。この場合、固体化しているチョコレート原料の全体量を溶解し、液体化するには１斗缶ですら一昼夜以上の日時を要していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、固体化したチョコレートを溶解し、液体化する手段として金属性容器を加熱して金属性容器からの熱伝導のみにてステンレス容器内のチョコレート原料を溶解する方式を用いていたので、ステンレス容器の内壁部分に存在するチョコレート原料が溶解しても、その中央部分に存在する固体化チョコレート原料が溶解するまでには１斗缶の大きさですら、一昼夜以上の日時を要していた。
【０００６】
このため、ステンレス容器の場合は、容量が１斗缶、大きくてもドラム缶のサイズであるために製菓会社からの注文量が数トンから数十トンの場合には、ドラム缶ですら、２０数本〜６０数本におよび、輸送および使用済み容器の回収に費用がかかり、問題となっていた。
【０００７】
これを解決するためにチョコレート原料を約１ｍ立方体の容積を有するプラスチック容器に収納し、液体化する場合には、このプラスチック容器を内包できる程度の大きさを有する金属性の加熱容器に収容し、この加熱容器を７０℃〜８０℃程度の加熱温度に保持させることにより、プラスチック容器内のチョレート原料を溶解させる方式が用いられていた。この場合、固体化チョレート原料の全体量を溶解するまでには約３日間，約７２時間程度の日時を要していた。
【０００８】
このためにステンレス容器内に収納された固体化チョコレート原料を全て溶解し、液体化できるまでの所要時間を約１日以内に短縮できる溶解方式が要請されている。
【０００９】
このような問題を解決する手段としては、溶解時間を短縮させる手段としてプラスチック容器内に収容したチョコレート原料にマイクロ波発生装置によりマイクロ波を照射して約１日で溶解する方法が検討されているが、固体化したチョコレート原料は、粘度が高く、かつ熱伝導率が低いので、マイクロ波が吸収され易く、単にマイクロ波を照射させれば良いという問題ではなく、マイクロ波分布を考慮した加熱の均一性が必要となる。
【００１０】
また、大量の輸送に対しては、専用の特殊タンクローリー車を用いてチョコレート原料を液化状態にして輸送していたので、同様に輸送コストが極めて高価となるという問題があった。
【００１１】
なお、チョコレート原料を収容するプラスチック容器は、縦１ｍ，横１ｍ，高さ１ｍ，肉厚０．０１ｍの寸法を有する立法体状に形成され、その内部には約１トンの重さのチョコレート原料を収納でき、固体化チョコレート原料の搬送用には好適な特殊容器として重宝されており、また、使用済み容器は破棄または単に物入れとして流用せず、流通革命としてクローズサイクル構想に適合できる。
【００１２】
したがって、本発明は、前述した従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、固体化した動植物性油脂をマイクロ波照射により、効率良く加熱させ、短時間の加熱時間にてその全体を溶解させて液体化を実現可能にするマイクロ波加熱装置を提供することにある。
【００１３】
また、本発明の他の目的は、固体化した動植物性油脂の輸送コストの低減化を実現可能とするマイクロ波加熱装置を提供することにある。
【００１４】
また、本発明の他の目的は、固体化した動植物性油脂を収容した使用済み容器を回収する流通革命としてのクローズサイクル構想を実現可能とするマイクロ波加熱装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために本発明によるマイクロ波加熱装置は、第１の面に開閉自在な開閉蓋を有し、底面および当該底面と交差する第２の面にそれぞれ一方向に配列して形成された複数の開口窓を有する金属性板材からなる箱状の加熱室と、この加熱室の底面に形成された複数の開口窓に導波管をその結合窓を対向させて結合され、加熱室内にマイクロ波を放射させるマイクロ波発生装置を有する少なくとも１個の第１のマイクロ波電源ユニットと、加熱室の第２の面に形成された複数の開口窓に導波管をその結合窓を対向させて結合され、加熱室内にマイクロ波を放射させるマイクロ波発生装置を有する少なくとも１個の第２のマイクロ波電源ユニットとを設けることにより、加熱室内に収納される固体化した動植物性油脂は第１のマイクロ波電源ユニットによるマイクロ波放射により、その底面部分が加熱溶解され、第２のマイクロ波電源ユニットによるマイクロ波放射によりその側面部分が加熱溶解される。
【００１６】
また、本発明による他のマイクロ波加熱装置は、第１の面に開閉自在な開閉蓋を有し、底面，当該底面と交差する第２の面および第３の面にそれぞれ一方向に配列して形成されて複数の開口窓を有する金属性板材からなる箱状の加熱室と、この加熱室の底面に形成された複数の開口窓に導波管をその結合窓を対向させて結合され、加熱室内にマイクロ波を放射させるマイクロ波発生装置を有する少なくとも１個の第１のマイクロ波電源ユニットと、加熱室の第２の面に形成された複数の開口窓に導波管をその結合窓を対向させて結合され、加熱室内にマイクロ波を放射させるマイクロ波発生装置を有する少なくとも１個の第２のマイクロ波電源ユニットと、加熱室の第３の面に形成された複数の開口窓に導波管をその結合窓を対向されて結合され、加熱室内にマイクロ波を放射させるマイクロ波発生装置を有する少なくとも１個の第３のマイクロ波電源ユニットとを設けることにより、加熱室内に収納される固体化した動植物性油脂は第１のマイクロ波電源ユニットによるマイクロ波放射により、その底面部分が加熱溶解され、第２のマイクロ波電源ユニットおよび第３のマイクロ波電源ユニットによるマイクロ波放射によりその側面部分が加熱溶解される。
【００１７】
また、本発明によるマイクロ波加熱装置は、加熱室に形成される複数の開口窓及び各導波管に形成される結合窓はスロット状に形成することにより、結合窓から放射するマイクロ波電力が均一化される。
【００１８】
また、本発明による他のマイクロ波加熱装置は、加熱室の底面，第２の面および第３の面に形成された複数の開口窓は、それぞれ第１のマイクロ波電源ユニット，第２のマイクロ波電源ユニットおよび第３のマイクロ波電源ユニットから放出されるマイクロ波の発振波長とほぼ一致する間隔を有して配列することにより、加熱室内に均一化されたマイクロ波電力が放射される。
【００１９】
また、本発明による他のマイクロ波加熱装置は、加熱室の底面，第２の面および第３の面に形成された開口窓は、それぞれ前記第１のマイクロ波電源ユニット，第２のマイクロ波電源ユニットおよび第３のマイクロ波電源ユニットから放出されるマイクロ波の管軸方向と交差する方向に傾斜させて配列することにより、加熱室内に均一化されたマイクロ波電力が放射される。
【００２０】
また、本発明による他のマイクロ波加熱装置は、第１のマイクロ波電源ユニットの導波管の結合窓は、２つのスロット状開口をハの字状に配置した開口ペアを渦巻き状に配列して構成することにより、結合窓から放射されるマイクロ波電力がさらに均一化される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、実施例の図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本発明によるマイクロ波加熱装置の一実施例による構成を模式的に示した斜視図である。図１において、１は金属性板材により形成されたアプリケータであり、このアプリケータ１は上面，底面，左面，右面および背面の５面が一体化された箱状に形成され、この箱状に形成されたアプリケータ１の前面には、矢印で示す上下方向に開閉自在な金属性板材からなる開閉ドア２が設けられている。そして、これらのアプリケータ１の上面，底面，左面，右面，背面および前面の開閉ドア２で形成される空間内部はマイクロ波を閉じ込める構造の加熱室３を形成している。
【００２３】
また、このアプリケータ１の底面には、横方向に配列して形成されて複数個の矩形状の開口窓４が設けられている。また、このアプリケータ１の右面外部には、マイクロ波を放射するマグネトロン５が配設され、このマグネトロン５にはマイクロ波をアプリケータ１内に伝播させる角筒状の導波管６が結合されており、この角筒状の導波管６には、図２（ａ）に斜視図及び図２（ｂ）に平面図でそれぞれ示すようにアプリケータ１の底面に横方向に配列して形成されている複数の開口４と対向する面に同一形状および同一配列で結合窓７が形成されており、アプリケータ１に形成された開口窓４と導波管６に形成された結合窓７とを対向させて結合され、マグネトロン５および導波管６が配設される構造となっている。
【００２４】
なお、図２（ａ），（ｂ）に示したマグネトロン５と、導波管６と、結合窓７とでマイクロ波電源ユニット８を構成している。また、この導波管６の管軸方向に配列して形成される各結合窓７は、マグネトロン５の発振周波数と導波管６の断面の長辺とで決まるいわゆる管内波長λｇの長さと同等の配列間隔を有して配列される構造となっている。
【００２５】
また、このアプリケータ１の上部には、前述した図２（ａ），（ｂ）に示した構造と全く同一構成を有するマイクロ波電源ユニット８Ｂが配設されており、さらにこのアプリケータ１の背面には、図２（ａ），（ｂ）に示すマイクロ波電源ユニット８に形成されている結合窓７と対向する面に同一形状および同一配列で形成された開口窓９が縦方向に配列して設けられ、このアプリケータ１に形成された開口窓９と導波管６の結合窓７とを対向して結合させてマイクロ波電源ユニット８Ｂが配設される構造となっている。
【００２６】
また、上記構成においては、アプリケータ１の底面にマイクロ波を供給するマイクロ波電源ユニット８と、その背面にマイクロ波を供給するマイクロ波電源ユニット８Ｕとは互いに独立して配設されている。さらに、アプリケータ１の背面にマイクロ波を伝播させる導波管６は、その底面にマイクロ波を伝播させる導波管６に対して垂直となるように配設されている。したがってアプリケータ１の底面に結合されるマイクロ波電源ユニット８の導波管６は、その管軸方向は問わないが、その背面に結合されるマイクロ波電源ユニット８Ｂの導波管６は、その管軸方向は上下方向となるように配設される。
【００２７】
このような構成において、まず、アプリケータ１の開閉ドア２を開け、そのキャビテイ内に固体化されているチョコレート原料を収納したプラスチック容器を収容し、開閉ドア２を閉じる。次に底面のマイクロ波電源ユニット８および背面のマイクロ波電源ユニット８Ｂを同時に駆動させてそれぞれマイクロ波を放射させる。これによって両マイクロ波電源ユニット８，８Ｂのマグネトロン５から放射されたマイクロ波は、それぞれ対応する導波管６内を伝播し、結合窓７およびこの結合窓７に結合されたアプリケータ１側の各開口窓４，９を通してアプリケータ１内に導入され、プラスチック容器内に収容された固体化チョコレート原料に照射され、液体化処理が行われる。
【００２８】
ここで、プラスチック容器内に収納されている固体化チョコレート原料は、両方のマイクロ波電源ユニット８，８Ｂのマグネトロン５によるマイクロ波照射により徐々に溶解する。この場合、固体化されているチョコレート原料とある程度液体化したチョコレート原料とが混在する場合には、底面側マイクロ波電源ユニット８および背面側マイクロ波電源ユニット８Ｂのマグネトロン５の両方からマイクロ波を供給するか、または背面側のマイクロ波電源ユニット８Ｂのマグネトロン５のみからマイクロ波を供給する。これによってプラスチック容器内に沈んでいる固体化チョコレート原料を効率良く軟化し、液体化させることができる。
【００２９】
ここで、固体化されているチョコレート原料では、比誘電率が約３．８であり、損失角ｔａｎδは０．０６に対し、液体化されているチョコレート原料は、比誘電率が３．３乃至３．６，損失角ｔａｎδは０．０６であり、固体化チョコレート原料と液体化チョコレート原料とではその差が小さい。したがってマイクロ波が浸透する深さ（電力半減深さ）も固体化チョコレート原料１４ｃｍに対して液体化チョコレート原料は１２ｃｍとその差も小さくなる。
【００３０】
通常、市販されているチョコレートの場合、生産地からカカオ豆を輸入し、原料工場でチョコレート原料を抽出し、約１ｍ立方体のプラスチック容器に約１トンの液体化チョコレート原料を流し込み、約５℃に冷蔵庫の中に保管される。そして、製菓会社からの注文量に応じて液体化して製菓会社に輸送される。
【００３１】
このように固体化しているチョコレート原料を効率良く液体化するためには、まず、アプリケータ１の内壁面にプラスチック容器の側面と底面とを接触させるか、またはその面に近い部分に存在するチョコレート原料を液体化させ、液体化により重量が小さくなったチョコレート原料が上方に上がり、重量の大きい固体化チョコレート原料が下方に下がり、底面に接するように工夫することが重要である。
【００３２】
したがって、プラスチック容器の側面からのマイクロ波の供給は、背面側のマイクロ波電源ユニット８Ｂによるマイクロ波の放射をプラスチック容器に近い部分のチョレート原料が液体化するまで停止させても良い。また、そのマイクロ波の供給を続ける場合には、液体化されたチョコレート原料が高温による熱変性を防ぐ必要性からマイクロ波電力は小さくしなければならない。
【００３３】
また、チョコレート原料は、液体化状態では粘性が大きいので、対流は極めて緩やかであり、固体化状態では熱伝導率が極めて低い。さらにマイクロ波の電力半減深さが固体化と液体化とでは略同等であることから、プラスチック容器の側面からのマイクロ波の供給は、液体化したチョコレート原料の温度を上昇させ、最終的には熱変性を起こさせてしまうので、背面側のマイクロ波電源ユニット８Ｂから放射するマイクロ波電力を小さくするか、またはその供給を停止する必要がある。
【００３４】
また、このような構成においては、アプリケータ１の底面から供給するマイクロ波電力も、液体化したチョコレート原料の温度を上昇させ、チョコレート原料の熱変性を起こさせるほど大電力を供給することができない。このため、マイクロ波の給電点となる導波管６の結合窓７の開口部は、アプリケータ１の底面全体に分散させたほうが良い。このためには、１個のマグネトロンに対して１個の導波管結合窓を設けるのではなく、複数個の開口部とすることにより、開口部当りのマイクロ波電力密度を下げた方が同等のマイクロ波電力を供給しても、チョコレート原料が熱変質する危険性が少なくなる。
【００３５】
図３は、本発明によるマイクロ波加熱装置の他の実施例による構成を模式的に示す斜視図であり、前述した図と同一部分には同一符号を付しその説明は省略する。図３において、図１と異なる点は、アプリケータ１の底面には図２（ａ），（ｂ）に示したマイクロ波電源ユニット８と全く同一構造を有する２基のマイクロ波電源ユニット８Ｕ１，８Ｕ２が隣接して配設されている。また、同様にアプリケータ１の背面にも図２（ａ），（ｂ）に示したマイクロ波電源ユニット８と全く同一構造を有する２基のマイクロ波電源ユニット８Ｂ１，８Ｂ２が隣接して配設されて構成されている。また、このアプリケータ１の底面および背面には、前述した図２（ａ），（ｂ）に示す結合窓７に対応する同一構造の開口窓４Ｕ１，４Ｕ２および開口窓４Ｂ１（図示せず），４Ｂ２がそれぞれ配列させて形成されている。
【００３６】
このような構成によれば、アプリケータ１の底面に２基のマイクロ波電源ユニット８Ｕ１，８Ｕ２が配設され、その背面にも２基のマイクロ波電源ユニット８Ｂ１，８Ｂ２がそれぞれ配設されることにより、これらのマイクロ波電源ユニット８Ｕ１，８Ｕ２及びマイクロ波電源ユニット８Ｂ１，８Ｂ２の駆動を適宜組合せ、マイクロ波の供給を並行供給，交互に切り換え供給，断続供給または供給停止などを選択的に組合せて行うことができる。これによってマイクロ波電力の供給をチョコレート原料の熱変性を起こさない加熱温度範囲で適宜調節することができるので、固体化チョコレート原料から液体化するまでに要する時間を大幅に短縮することができる。
【００３７】
図４は、本発明によるマイクロ波加熱装置のさらに他の実施例による構成を模式的に示す斜視図であり、前述した図と同一部分には同一符号を付しその説明は省略する。図４において、図１乃至図３と異なる点は、アプリケータ１の左側には図２（ａ），（ｂ）に示したマイクロ波電源ユニット８と全く同一構造を有する電源ユニット８Ｌが配設され、また、このアプリケータ１の右側には上記同一構造のマイクロ波電源ユニット８Ｒが配設されて構成されている。また、このアプリケータ１の左面および右面には、前述した図２（ａ），（ｂ）に示すマイクロ波電源ユニット８の結合窓７に対応する同一構造の各開口４Ｌ，４Ｒ（図示せず）がそれぞれ配列させて形成されている。
【００３８】
このような構成によれば、アプリケータ１の左面，右面および背面にそれぞれマイクロ波を供給するマイクロ波電源ユニット８Ｌ，８Ｒ，８Ｂを配設し、さらにその底面にマイクロ波を供給する２基のマイクロ波電源ユニット８Ｕ１，８Ｕ２を配設することにより、アプリケータ１内の３面方向からマイクロ波が供給されるとともに、その底面側から２倍のマイクロ波電力が供給されるので、プラスチック容器内におけるチョコレート原料の対流が促進され、これによってプラスチック容器内の底部に存在するチョレート原料の液体化が促進されるので、固体化チョコレート原料の液体化に要する時間をさらに大幅に短縮することができる。
【００３９】
図５は、本発明によるマイクロ波加熱装置の他の実施例による構成を模式的に示す斜視図であり、前述した図と同一部分には同一符号を付しその説明は省略する。図５において、図３と異なる点は、アプリケータ１の左側には図２（ａ），（ｂ）に示したマイクロ波電源ユニット８と全く同一構造を有する２基のマイクロ波電源ユニット８Ｌ１，８Ｌ２が隣接して配設され、また、このアプリケータ１の右側には上記同一構造のマイクロ波電源ユニット８Ｒ１，８Ｒ２が隣接して配設されて構成されている。さらに、このアプリケータ１の左面および右面には、前述した図２に示すマイクロ波電源ユニット８の結合窓７に対応する同一構造の開口窓４Ｌ１，４Ｌ２および図示しない開口窓４Ｒ１，４Ｒ２がそれぞれ配列させて形成されている。また、このアプリケータ１の底面には、図２に示すマイクロ波電源ユニット８と全く同一構造を有する６基のマイクロ波電源ユニット８Ｕ１〜８Ｕ６が隣接して配設されて構成され、さらに、このアプリケータ１の底面には前述した図２に示すマイクロ波電源ユニット８の結合窓７に対応する同一構造の開口窓４Ｕ１〜４Ｕ６がそれぞれ配列して形成されている。
【００４０】
このような構成によれば、アプリケータ１の左側面，右側面および背面にそれぞれマイクロ波を供給する各２基のマイクロ波電源ユニット８Ｌ１，８Ｌ２，マイクロ波電源ユニット８Ｒ１，８Ｒ２及びマイクロ波電源ユニット８Ｂ１，８Ｂ２を配設し、さらにその底面にマイクロ波を供給する６基のマイクロ波電源ユニット８Ｕ１〜８Ｕ６を配設することにより、アプリケータ１内でプラスチック容器が３側面方向および底面に図４の構成に比較して約２倍以上の大電力のマイクロ波電力が放射されて加熱されるので、プラスチック容器内でチョコレート原料の対流が加速的に促進され、これに伴なってプラスチック容器内の底部に存在するチョレート原料の液体化がさらに促進されるので、固体化チョコレート原料の液体化に要する時間をさらに大幅に短縮することができる。
【００４１】
また、このような構成によれば、複数の結合窓４Ｕ１〜４Ｕ６がそれぞれ配列して構成することにより、結合窓当りのマイクロ波電力の密度を低下させて熱変性の発生を防止することができる。
【００４２】
また、本発明によるマイクロ波加熱装置に他の実施例として図示しないが、アプリケータ１の上面に例えば、赤外線温度センサと、この赤外線温度センサの検出信号に対応して各マイクロ波電源ユニットの駆動を制御する制御装置とを取り付け、液体化中のチョコレート原料が熱変性を起こさない程度に設定された赤外線温度センサのセンサ検出信号により各マイクロ波電源ユニットから供給されるマイクロ波電力を制御することも可能である。
【００４３】
図６は、本発明によるマイクロ波加熱装置に係わるマイクロ波電源ユニットの他の実施例による構成を説明する平面図であり、前述した図と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。このマイクロ波電源ユニットは前述したアプリケータ１の一面に１基配設される場合について示している。図６において、図２（ｂ）と異なる点は、このマイクロ波電源ユニット８１は、マグネトロン５に結合される導波管６Ａにはその管軸方向に沿ってマグネトロン５の近傍から先端部方向に向かって開口の短辺方向の寸法が順次大きく形成した複数の開口を配列させて形成された結合窓７ａが設けられている。なお、この場合、結合窓７ａは各開口の管軸方向の配列ピッチがマグネトロン５の管内波長λｇとほぼ同一ピッチを有して形成されている。
【００４４】
このように構成されたマイクロ波電源ユニット８１において、導波管６Ａは、その管軸方向に先端部方向に向かって開口の短辺方向の寸法が順次大きくなる複数の開口からなる結合窓７ａを形成して構成したことにより、マグネトロン５から導波管６Ａ内に導入されたマイクロ波は、管軸方向に沿って伝播されるマイクロ波電力が均一化されるので、これによって結合窓７ａから放出されるマイクロ波電力も均一化され、これによって図示しないアプリケータ１内に供給されるマイクロ波電力は均一化されることになる。
【００４５】
図７（ａ），（ｂ）は、本発明によるマイクロ波加熱装置に係わるマイクロ波電源ユニットのさらに他の実施例による構成を説明する平面図であり、前述した図と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。このマイクロ波電源ユニットは前述したアプリケータ１の一面に互いに隣接して２基配設される場合について示している。図７（ａ）において、２基のマイクロ波電源ユニット８２ａ，８２ｂが互いに隣接して配設されたマイクロ波電源ユニット８２は、その各導波管６Ｂ，６Ｃには各マグネトロン５の管軸方向に沿ってそれぞれ互いに交差する方向にスロット状に形成された複数の結合窓７ｂ，７ｃが設けられて構成されている。
【００４６】
なお、この場合も各結合窓７ｂ，７ｃは、管軸方向に沿った開口の配列ピッチが各マグネトロン５の管内波長λｇとほぼ同一ピッチを有して配列されている。また、また、互いに隣接する各結合窓７ｃ，７ｄは、各開口の長辺方向が図８（ａ）に示すようにその傾斜角度θを管軸方向に対して約４５°に設定させて形成されている。また、各結合窓７ｂ，７ｃは、図７（ｂ）に示すように開口形状をその長辺方向で変形させて形成しても良い。
【００４７】
このような構成においては、各マグネトロン５からそれぞれ導波管６Ｂ，６Ｃ内に伝播されたマイクロ波は、管軸方向と交差する方向に沿ってマイクロ波電力が均一化されるので、これによって各結合窓７ｂ，７ｃから放出されるマイクロ波電力も均一化され、これによって図示しないアプリケータ１内には均一化されたマイクロ波電力が供給されることになる。
【００４８】
図８（ａ），（ｂ）は、本発明によるマイクロ波加熱装置に係わるマイクロ波電源ユニットの他の実施例による構成を説明する平面図であり、前述した図と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。このマイクロ波電源ユニットは前述したアプリケータ１の一面に互いに隣接して２基配設される場合について示している。図８（ａ）において、２基のマイクロ波電源ユニット８３ａ，８３ｂが互いに隣接して配設されたマイクロ波電源ユニット８３は、その各導波管６Ｄ，６Ｅにはスリット状に形成された複数の開口をマグネトロン５の管軸方向に沿って交差する方向に複数個配列して形成された結合窓７ｄ，７ｅがそれぞれ設けられており、これらの結合窓７ｄ，７ｅは、その管軸方向に沿って各マグネトロン５の近傍から先端部方向に向かって開口の短辺方向の寸法が順次大きくして形成されている。
【００４９】
なお、この場合も各結合窓７ｄ，７ｅは、管軸方向に沿った開口の配列ピッチがマグネトロン５の管内波長λｇとほぼ同一ピッチを有して配列されている。また、互いに隣接する各結合窓７ｃ，７ｄは、各開口の長辺方向が図８（ａ）に示すようにその傾斜角度θを管軸方向に対して約４５°に設定させて形成されている。また、各結合窓７ｄ，７ｅは、図８（ｂ）に示すように開口形状をその長辺方向で変形させて形成しても良い。
【００５０】
このような構成においても、各マグネトロン５からそれぞれ導波管６Ｄ，６Ｅ内に伝播されたマイクロ波は、管軸方向と交差する方向に沿ってマイクロ波電力が均一化されるので、これによって各結合窓７ｄ，７ｅから放出されるマイクロ波電力も均一化され、これによって図示しないアプリケータ１内には均一化されたマイクロ波電力が供給されることになる。
【００５１】
図９は、本発明によるマイクロ波加熱装置に係わるマイクロ波電源ユニットの他の実施例による構成を説明する平面図であり、前述した図と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。このマイクロ波電源ユニットは前述したアプリケータ１の一面に互いに隣接して４基配設される場合について示している。図９において、図８（ｂ）に示すマイクロ波電源ユニット８３ａ，８３ｂからなるマイクロ波電源ユニット８３を２基組合せてトータルで４基のマイクロ波電源ユニット８４を構成している。
【００５２】
このような構成において、マイクロ波電源ユニット８３を２基組合せてトータル４基のマイクロ波電源ユニット８４を構成することにより、前述した作用効果と全く同様の効果が得られるとともに、この作用効果に加えて２基のマイクロ波電源ユニット８３の各結合窓７ｄ，７ｅから放出されるマイクロ波電力は、そのマイクロ波の波長における放出斑の発生がなくなり、各波長間における隙間のない木目細かいマイクロ波電力が均一に放出されるので、これによって図示しないアプリケータ１内にも均一かつ木目の細かいマイクロ波電力が供給されることになる。
【００５３】
図１０は、本発明によるマイクロ波加熱装置に係わるマイクロ波電源ユニットの他の実施例による構成を説明する平面図であり、前述した図と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。このマイクロ波電源ユニットは前述したアプリケータ１の底面に１基配設される場合について示している。図１０において、このマイクロ波電源ユニット８５は、導波管６Ｆには２個のスロット状の開口をハの字状に配置した開口ペアを渦巻き状に３６組を配列して複数の結合窓７ｆが形成されており、この結合窓７ｆの最内側にある開口ペアは、図１１（ａ）に拡大平面図で示すように中心Ｃからの間隔Ｌ１が管内波長λｇ離れ、開口ペアの中心間の間隔Ｌ２が管内波長λｇ／２であり、その開口角θ１は９０°となっており、次ぎの開口ペアまでは半径方向に間隔Ｌ３＝λｇ／３６移動し、時計方向に角度θ２＝（３６０／３６）°回転させて形成されている。なお、開口ペアの半径方向の傾斜角θ３は１３５°となっている。
【００５４】
このような構成においては、導波管６Ｆに２個のスロット状の開口をハの字状に配置した開口ペアを渦巻き状に３６組を配列して複数の結合窓７ｆを形成することにより、ラジアルスロットアンテナ構造が構成できるので、複数の結合窓７ｆから放射されるマイクロ波電力の電力分布は、図１１（ｂ）に立体図で示すようにその放射パターンＰがどの位相においてもほぼ一様になる。したがって、高出力のマグネトロンを使用することにより、均一かつさらに木目の細かいマイクロ波電力が供給されるので、効率良く、均一加熱化が実現できる。
【００５５】
なお、前述した実施例においては、動植物性油脂としてチョコレートを例に採り、その固体化チョコレートの液体化に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、常温状態で固体化され、液体化させて使用する例えばパーム油などの食料品原料などに適用しても前述と同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によるマイクロ波加熱装置によれば、第１の面に開閉自在な開閉蓋を有し、底面および当該底面と交差する第２の面にそれぞれ一方向に配列して形成された複数の開口窓を有する金属性板材からなる箱状の加熱室と、この加熱室の底面に形成された複数の開口窓に導波管をその結合窓を対向させて結合され、加熱室内にマイクロ波を放射させるマイクロ波発生装置を有する少なくとも１個の第１のマイクロ波電源ユニットと、加熱室の第２の面に形成された複数の開口窓に導波管をその結合窓を対向させて結合され、加熱室内にマイクロ波を放射させるマイクロ波発生装置を有する少なくとも１個の第２のマイクロ波電源ユニットとを設けることにより、加熱室内に収納される固体化した動植物性油脂は第１のマイクロ波電源ユニットによるマイクロ波放射により、その底面部分が加熱溶解され、第２のマイクロ波電源ユニットによるマイクロ波放射によりその側面部分が加熱溶解されるので、短時間の加熱時間にてその全体を溶解させて液体化させることができるという極めて優れた効果が得られる。
【００５７】
また、本発明による他のマイクロ波加熱装置によれば、第１の面に開閉自在な開閉蓋を有し、底面，当該底面と交差する第２の面および第３の面にそれぞれ一方向に配列して形成された複数の開口窓を有する金属性板材からなる箱状の加熱室と、この加熱室の底面に形成された複数の開口窓に導波管をその結合窓を対向させて結合され、加熱室内にマイクロ波を放射させるマイクロ波発生装置を有する少なくとも１個の第１のマイクロ波電源ユニットと、加熱室の第２の面に形成された複数の開口窓に導波管をその結合窓を対向させて結合され、加熱室内にマイクロ波を放射させるマイクロ波発生装置を有する少なくとも１個の第２のマイクロ波電源ユニットと、加熱室の第３の面に形成された複数の開口窓に導波管をその結合窓を対向されて結合され、加熱室内にマイクロ波を放射させるマイクロ波発生装置を有する少なくとも１個の第３のマイクロ波電源ユニットとを設けることにより、加熱室内に収納される固体化した動植物性油脂は第１のマイクロ波電源ユニットによるマイクロ波放射により、その底面部分が加熱溶解され、第２のマイクロ波電源ユニットおよび第３のマイクロ波電源ユニットによるマイクロ波放射によりその側面部分が加熱溶解されるので、固体化した動植物性油脂の溶融さらに促進化させ、液体化に要する時間を大幅に短縮することができるという極めて優れた効果が得られる。
【００５８】
また、本発明の他のマイクロ波加熱装置によれば、加熱室の底面，第２の面および第３の面に形成された複数の開口窓は、それぞれ第１のマイクロ波電源ユニット，第２のマイクロ波電源ユニットおよび第３のマイクロ波電源ユニットから放出されるマイクロ波の発振波長とほぼ一致する間隔を有して配列することにより、加熱室内に均一にマイクロ波電力を放射させることができるので、固体化した動植物性油脂の溶融をさらに促進化させ、液体化に要する時間を大幅に短縮することができるという極めて優れた効果が得られる。
【００５９】
また、本発明によるマイクロ波加熱装置によれば、複数の開口窓及び結合窓をスロット状に形成することにより、結合窓から放射されるマイクロ波電力が均一化されるので、動植物性油脂を効率良く均一加熱化させることができるという極めて優れた効果が得られる。
【００６０】
また、本発明によるマイクロ波加熱装置によれば、第１のマイクロ波電源ユニットの導波管の結合窓は、２つのスロット状開口をハの字状に配置した開口ペアを渦巻き状に配列して構成することにより、結合窓から放射されるマイクロ波電力が均一化されるので、動植物性油脂を効率良く均一加熱化させることができるという極めて優れた効果が得られる。
【００６１】
また、本発明による各マイクロ波加熱装置によれば、容器に収納されている固体化した動植物性油脂を短時間で効率良く液体化して取り出すことができるので、使用済み容器の回収を迅速化させることができるので、流通革命としてのクローズサイクル構想が実現可能となるとともに、固体化した動植物性油脂の輸送コストの低減化が実現可能となるなどの極めて優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるマイクロ波加熱装置の一実施例による構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示すマイクロ波加熱装置のマイクロ波電源ユニットの構成を示す図である。
【図３】本発明によるマイクロ波加熱装置の他の実施例による構成を示す斜視図である。
【図４】本発明によるマイクロ波加熱装置のさらに他の実施例による構成を示す斜視図である。
【図５】本発明によるマイクロ波加熱装置の他の実施例による構成を示す斜視図である。
【図６】本発明によるマイクロ波加熱装置に適用するマイクロ波電源ユニットの他の実施例による構成を示す平面図である。
【図７】本発明によるマイクロ波加熱装置に適用するマイクロ波電源ユニットの他の実施例による構成を示す平面図である。
【図８】本発明によるマイクロ波加熱装置に適用するマイクロ波電源ユニットの他の実施例による構成を示す平面図である。
【図９】本発明によるマイクロ波加熱装置に適用するマイクロ波電源ユニットの他の実施例による構成を示す平面図である。
【図１０】本発明によるマイクロ波加熱装置に適用するマイクロ波電源ユニットの他の実施例による構成を示す平面図である。
【図１１】図１０に示すマイクロ波加熱装置に適用するマイクロ波電源ユニットの構成を詳細に説明する図である。
【符号の説明】
１　アプリケータ
２　開閉ドア
３　加熱室
４　開口窓
４Ｂ１　開口窓
４Ｂ２　開口窓
４Ｌ１　開口窓
４Ｌ２　開口窓
４Ｌ　開口窓
４Ｒ　開口窓
４Ｕ１　開口窓
４Ｕ２　開口窓
５　マグネトロン
６　導波管
６Ａ　導波管
６Ｂ　導波管
６Ｃ　導波管
６Ｄ　導波管
６Ｅ　導波管
６Ｆ　導波管
７　結合窓
７ａ　結合窓
７ｂ　結合窓
７ｃ　結合窓
７ｄ　結合窓
７ｅ　結合窓
７ｆ　結合窓
８　マイクロ波電源ユニット
８Ｂ　マイクロ波電源ユニット
８Ｌ　マイクロ波電源ユニット
８Ｒ　マイクロ波電源ユニット
８Ｌ１　マイクロ波電源ユニット
８Ｌ２　マイクロ波電源ユニット
８Ｒ１　マイクロ波電源ユニット
８Ｒ２　マイクロ波電源ユニット
９　開口窓
１０　マグネトロン
１１　導波管
８１　マイクロ波電源ユニット
８２　マイクロ波電源ユニット
８２ａ　マイクロ波電源ユニット
８２ｂ　マイクロ波電源ユニット
８３　マイクロ波電源ユニット
８３ａ　マイクロ波電源ユニット
８３ｂ　マイクロ波電源ユニット
８４　マイクロ波電源ユニット
８５　マイクロ波電源ユニット。
【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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