(57)【要約】【課題】マイクロ波を用いた被加熱物内部からの誘電加熱作用と、マイクロ波の照射により発熱する発熱材の伝導熱を用いて被加熱物表面を直接熱加熱する場合に、被加熱物へ誘電加熱を可能な限り低下させ、マイクロ波でほとんど直接加熱だけの加熱を実現する高周波加熱調理装置を提供する。【解決手段】フェライトを主成分とする電波吸収体である発熱体２７ｂをその底面に備えた金属製の被加熱物載置皿２７は、その側面に設けた発熱体２７ｅで加熱室１０の壁面１３、１４，１５、透視ガラス１６ｃとの隙間を可能な限り低減させるようにして、レール部２８にガイド２７ｃが係止することで取り付けられる。マイクロ波を照射させた際、被加熱物載置皿２７側面に設けた発熱体２７ｅでマイクロ波を吸収し、被加熱物載置皿２７の上方側へのマイクロ波の回り込みを抑制する。【選択図】図３
2007225186.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加熱物を載置する金属製の被加熱物載置皿と、前記被加熱物載置皿を係止する係止手段を有する加熱室と、前記係止手段に前記被加熱物載置台を係止した際に前記加熱室底面側或いは側面側より前記被加熱物載置皿の底面側にマイクロ波を照射するマイクロ波発生手段と、前記被加熱物載置皿の底面部及び側面部に電波吸収体を備えた高周波加熱調理装置。
【請求項２】
被加熱物載置皿の周囲に、マイクロ波を通過させるスリット孔と、前記スリット孔を閉止する着脱自在の閉止手段を備えた請求項１記載の高周波加熱調理装置。
【請求項３】
スリット孔の閉止手段の収納部を備えた請求項２記載の高周波加熱調理装置。
【請求項４】
被加熱物載置皿の載置面を凹凸状とし、凹状部分には電波吸収体を設けない構成とした請求項１〜３のいずれか１項に記載の高周波加熱調理装置。
【請求項５】
被加熱物載置皿に水を給水する給水手段を備えた請求項１〜４のいずれか１項に記載の高周波加熱調理装置。
【請求項６】
電波吸収体はキューリー点を有するフェライトを主成分とするゴムで形成した請求項１〜５のいずれか１項に記載の高周波加熱調理装置。
【請求項７】
被加熱物載置皿の温度を検知する温度センサを備え、マイクロ波供給により加熱される載置皿の温度が所定温度に到達すれば、マイクロ波の出力を低下或いは停止するようにした請求項１から６のいずれか１項記載の高周波加熱調理装置。
【請求項８】
所定時間マイクロ波を供給すると、マイクロ波の出力を低下させるようにした請求項１から７のいずれか１項記載の高周波加熱調理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波により発熱する被加熱物載置皿を備えた加熱調理器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来この種の加熱調理器としては、マイクロ波を吸収して発熱する発熱層を設けたセラミック製の食品載置皿を用いて加熱調理する際は、予熱工程を設けるとともに、その初めは高出力でマグネトロンを駆動し、後半はマグネトロンの出力を低下させて駆動させることで、食品載置皿の加熱ムラ（温度ムラ）を抑制するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−１０６３６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の加熱方法では、載置皿がセラミック製であり、マイクロ波が透過する。このため載置皿上の被加熱物にマイクロ波照射され加熱される。つまり、被加熱物へのマイクロ波の照射量を制限することができない。さらに載置皿そのもののも加熱されるが、セラミック製であり熱伝導率が小さく温度ムラが生じる。
【０００４】
また、載置皿を金属製で形成した場合は、セラミック製の場合と比較して、載置皿被加熱物へのマイクロ波の照射量はその大部分を抑制することができるが、加熱室壁面と被加熱物載置皿との間には隙間が生じており、その隙間の状態により、被加熱物へマイクロ波照射量が変化する。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、金属製で被加熱物載置皿を形成するとともに、加熱室壁面と被加熱物載置皿の側面の間に電波吸収体を設けることで可能な限り被加熱物載置皿の上方側へのマイクロ波の回込みを抑制して、被加熱物載置皿を加熱することで、被加熱物に焦げ目をつけながら加熱調理を可能とする高周波加熱調理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調理装置は、被加熱物を載置する金属製の被加熱物載置皿と、被加熱物載置皿を係止する係止手段を有する加熱室と、係止手段に被加熱物載置台を係止した際に加熱室底面側或いは側面側より被加熱物載置皿の底面側にマイクロ波を照射するマイクロ波発生手段と、被加熱物載置皿の底面部及び側面部に電波吸収体を備えている。
【０００７】
これによって、加熱室壁面と被加熱物載置皿で形成される隙間を通過するマイクロ波量を低減され、結果として被加熱物の内部加熱が抑制される。また電波吸収体が効率よく加熱され、結果として被加熱物への伝熱量が増加し、被加熱物内部を過加熱にすることなく焦げ目を付ける調理方法が実現する。
【発明の効果】
【０００８】
高周波加熱調理装置は、被加熱物載置皿の側面部に電波吸収体を備えることで、加熱室壁面とで形成する隙間を電波吸収体で補うこととなり、電波吸収体がマイクロ波を吸収し自ら発熱することで、被加熱物載置皿の周囲を通過して上方側に回り込むマイクロ波の量を低減することが出来る。さらに金属物同士があいまいな距離にならないため、スパーク
などの不具合事項の発生も抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第１の発明は、被加熱物載置皿の側面部に設けられた電波吸収体が自ら発熱することで、被加熱物載置皿の周囲から上方側に回り込むマイクロ波量を低減する。よって、被加熱物の内部加熱を抑制しつつ外部からの伝熱加熱を促進することが出来る。
【００１０】
第２の発明は、グリル皿の周囲に電波を通過させるスリット孔を開閉することにより、被加熱物へのマイクロ波の照射量を調節することが出来る。
【００１１】
第３の発明は、スリット孔の閉止手段の収納部を備えたことにより、スリット孔の閉止手段の紛失を抑制することが出来る。また、一目で分かる場所に収納部を設ければ、使用状態も判断することが出来る。
【００１２】
第４の発明は、被加熱物載置皿の載置面を凹凸状とし、凹状部分には電波吸収体を設けない構成としたものであり、被加熱物から落下、離脱した脂分や油分が、重力により凹部に流れ込む構成とすることで、脂分や油分などが再加熱されることがない、このため焦げや、発煙が防止できる。また、多くの場合、被加熱物は凸部に接しており、結果として効率よく加熱させることになる。
【００１３】
第５の発明は、給水手段により、自在に被加熱物載置皿に水を給水することができ、被加熱物に湿度を与えるあるいは蒸気を作用させることができる。よって、マイクロ波を用いて焼き、蒸しなど複数の加熱作用を行うことが出来る。
【００１４】
第６の発明は、電波吸収体はキューリー点を有するフェライトを主成分とするゴムで形成したものであり、これにより、発熱温度を自己抑制させることが出来る。よって、キューリー点まで加熱された電波吸収体は、電波吸収力が低下し、被加熱物載皿上方側への電波回り込み量が徐々に増加させることが出来る。
【００１５】
第７の発明は、被加熱物載置皿の温度を検知する温度センサを備え、マイクロ波供給により加熱される載置皿の温度が所定温度に到達すれば、マイクロ波の出力を低下或いは停止するようにしたものであり、これにより、短時間で被加熱物載置皿を高温化するともに一部のみでの高温化に伴う不具合を抑制することとなる。
【００１６】
第８の発明は、所定時間マイクロ波を供給すると、マイクロ波の出力を低下させるようにしたものであり、これにより、短時間で被加熱物載置皿を高温化するともに一部のみでの高温化に伴う不具合を抑制することとなる。
【００１７】
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。尚、実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１８】
（実施の形態１）
以下、本発明に係る高周波加熱調理装置の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
図１、図２は本発明に係る高周波加熱調理装置の断面図、図３は被加熱物載置皿の斜視図である。
【００２０】
図１〜図３において、加熱室１０は金属材料から構成された金属境界部である右側壁面１１、左側壁面１２、奥壁面１３、上壁面１４、底壁面１５及び被加熱物を加熱室１０内
に出し入れする開閉壁面である開閉扉１６により略直方体形状に構成され、給電された高周波をその内部に実質的に閉じ込めるように形成している。底壁面１５には断面が略四角形の絞り部１７を設け、絞り部１７の略中央部には加熱室１０内に給電する高周波の励振部１８を設けている。
【００２１】
また、高周波発生手段であるマグネトロン１９は加熱室１０に給電する高周波を発生し、導波管２０はマグネトロン１９が発生した高周波を励振部１８に導く。励振部１８には導波管２０内に延在し導波管２０を伝送してきた高周波と結合するアンテナ２１を設け、このアンテナ２１の一端は導波管タイプの指向性を有する放射アンテナとして電波放射手段２２と接続している。またアンテナ２１の他端は電波放射手段２２を回転駆動させる駆動手段であるモータ２３の出力軸を挿入組立てしている。
【００２２】
この電波放射手段２２はモータ２３を駆動することで扇型の上面が絞り部１７の底面と略平行面において回転駆動する。
【００２３】
また、絞り部１７の開口部には電波透過材料、たとえばガラス系やセラミックス系の材料からなる封口手段２４を設けている。
【００２４】
被加熱物を加熱する際に用いる金属製の被加熱物載置皿２７は、載置面が凹凸状に形成された皿本体２７ａと、その底面及び側面に備えられたフェライトを主成分とし、電波吸収体である発熱体２７ｂ、２７ｅと、皿本体２７ａの長手側周囲に設けられた耐熱樹脂で形成されたガイド２７ｃと、皿本体２７ａ周囲に設けられた略長方形の複数の開口部であるスリット孔２７ｄを備えている。
【００２５】
また閉止手段２５は、スリット孔２７ｄを介して電波の通り抜けを防止するためのフェライトを主成分とするゴムで形成され、スリット孔２７ｄに対し着脱自在にしており、使用しない場合は開閉扉上面に設けられた専用の収納部２６に固定できるようにしている。
【００２６】
また、被加熱物載置皿２７は、加熱室１０の左右壁面１３、１４に設けられた係止手段であるレール部２８にガイド２７ｃが係止することで取り付けられる。これにより、皿本体２７ａと壁面１３、１４とは常に所定寸法の隙間が得られる。さらに、レール部２８は、被加熱物載置皿２７の設置位置を調整するために異なる高さのレールが設けられている。
【００２７】
また、加熱ヒータ２９が加熱室１０の上方に備えられ、コンベクションヒータユニット３０がその後方に設けられている。コンベクションヒータユニット３０は加熱室内１０の空気を攪拌するファン３０ａと、ファン３０ａを回転駆動するモータ３０ｂと、ファン３０ａの周囲に位置するシーズヒータ３０ｃで構成されている。尚、コンベクションヒータユニット３０は加熱室１０内の空気を吸排気するパンチング孔（図示せず）が奥壁面１３に給気と排気に分離されて多数備えている。そして、サーミスタ３１により、加熱室１０内の温度を検知する。
【００２８】
給水手段３２には、給水タンク３２ａと、給水タンク３２ａの水を加熱室１０内に搬送するポンプ３２cと、ポンプ３２ｃで搬送する水を加熱室１０内に供給する給水ノズル３２ｂが備えられている。
【００２９】
温度センサである赤外線センサ３３により、加熱室の奥側壁面１３の上方に設けた凹部３４の孔３５を介して、被加熱物載置皿２７の表面あるいは加熱室の底面の表面を温度検出領域としている。赤外線センサ３３は、被加熱物載置皿２７の全域を温度検出領域とするためのセンサ部駆動手段（図示せず）を備えている。
【００３０】
なお、この赤外線センサ２９は複数の検出素子（例えば４素子、８素子）で構成し、加熱室１０の前後方向に首振りして被加熱物載置皿２７の全域を温度検出領域とする構成が望ましいが、単素子構成として左右方向とそれに対する垂直方向の２軸可動とした構成にしても構わない。
【００３１】
また、マグネトロン１９を駆動するインバータ駆動電源部３６、装置全体の動作を制御する制御手段３７を備えている。赤外線センサ３３が検出した信号は制御手段３７に入力させている。制御手段３７は、操作部（図示せず）から入力された情報、赤外線センサ２９および回転位置識別手段２５からの信号に基づいて、インバータ駆動電源部３６の動作および電波放射手段２２を回転駆動するモータ２３の動作を制御して加熱室１０内に収納された被加熱物を誘電加熱するなど、上記した構成部品の制御を司っている。
【００３２】
次に以上の構成からなる本発明の高周波加熱調理装置の動作と作用について説明する。
【００３３】
加熱室１０内に被加熱物載置皿２７のスリット孔２７ｄに閉止手段２５を取り付けた状態で、被加熱物を載置した被加熱物載置皿２７をレール部２８に係止し、開閉扉１６を閉めた状態で、所定の指示操作を行うと、制御手段３７によりインバータ駆動電源部３６、マグネトロン１９などが動作、マイクロ波を発生し、導波管２１、励振部１８を経て、電波放出手段２２から、セラミックなどで形成された封口手段２４を通過して加熱室１０内部に照射するようになる。
【００３４】
このため、発生した電波は被加熱物載置皿２７の電波吸収体である発熱体２７ｂに吸収され、自ら発熱することで、皿本体２７ｂを加熱する。これにより、被加熱物に伝熱された熱エネルギで被加熱物底面が加熱されるようになる。
【００３５】
ところで、被加熱物載置皿２７の右側壁面１３および左側壁面１４に設けられたレール部２８に皿本体２７ａがガイド２７ｃを介して係止されているが、奥側壁面１３にはレール部２８は設けられていない。しかし、ガイド２７ｃが取り付けられた部分以外の側面には、電波吸収体である発熱体２７ｅが設けられており、発熱体２７ｅを介して、右側壁面１３、左側壁面１４、奥壁面１５、開閉手段１６にほぼ接触するように規制している。
【００３６】
また、開閉扉１６は外側に配置された透視ガラス１６ａと、加熱室１０内に入れた被加熱物の調理状態を確認するためにパンチング孔が設けられ、その周囲に電波シール機構（チョーク）を備えた電波漏洩防止板である金属体１６ｂと、内側の透視ガラス１６ｃとからなり、所定の隙間を有するように設けられている。
【００３７】
これにより、皿本体２７と、左右・奥壁面・透視ガラス１６ｃとは限りなく物理的に小さな隙間に規制されているのみならず、電波の通り道としても規制されている。
【００３８】
透視ガラス１６ａ内部及び、透視ガラスと金属体１６ｂとの隙間をマイクロ波が通過し、被加熱物載置皿２７の上方側に、回り込むマイクロ波量が残るが極力低減させ、電波吸収体である発熱体２７ｂ及び発熱体２７ｅへの電波照射量が多くなるようにしている。
【００３９】
この状態を継続され、所定時間（Ｔ１）が経過すると、マグネトロンの出力が低下するように制御される。
【００４０】
この様に、出力が低下するようになることで、発熱体２７ｂ、２７ｅのマグネトロンの電波吸収量が低下し、結果として発熱量も低減する。これにより短時間での発熱体の温度上昇を確保しつつ、急激な温度上昇を防止できる。
【００４１】
その後、所定時間（Ｔ２）が経過すると、マグネトロン１９の動作が停止され、加熱ヒータ２９を動作させ、輻射熱により被加熱物の上方側を加熱する。
【００４２】
またあるタイミングで、給水手段３２を動作させるようにプログラムしておくと、給水タンク３２ａの水がポンプ３２ｃにより、皿本体２７ａに供給することで加湿することもできる。また、皿本体の温度、給水量によっても異なるが、被加熱物表面から凝縮熱が被加熱物に作用させることも可能となる。
【００４３】
また、時間制御によりマイクロ波を停止させるようにしたが、被加熱物の温度を温度検知センサで検知して制御することも可能である。
【００４４】
なお、閉止手段２５をスリット孔２７ｄに取り付けずに動作させることも可能である。
【００４５】
図４は被加熱物として水２００ｃｃを入れた樹脂容器を載置した被加熱物載置皿２７をレール部２８に係止し、マグネトロン１９を駆動した場合の、被加熱物載置皿２７上方側へのマイクロ波の回り込み量（水に入るエネルギー量）を示すものである。Ａは被加熱物載置皿周囲に発熱体２７ｅを有するものでスリット孔２７ｄに閉止手段２５も設けたもの。Ｂは被加熱物載置皿周囲に発熱体２７ｅを有するものでスリット孔２７ｄに閉止手段２５を取り付けないの、Ｃは被加熱物載置皿周囲に発熱体２７ｅを有さないものをそれぞれ示す。なお、図の縦軸は有さない場合を１とした。
【００４６】
同図より、発熱体２７ｅを保有することで、被加熱物載置皿２７上に載せた被加熱物へのマイクロ波の照射量を低減することができるうえ、閉止手段２５の着脱によりマイクロ波の照射量を可変調整することが出来る。例えば、被加熱物の負荷量の大きい場合は閉止手段２５を取り付けずに加熱することで内部から効率的に加熱できるし、焦げ目を多くつけたい場合は、閉止手段２５を取り付けて加熱するようにもできる。
【００４７】
次に、被加熱物載置皿２７をあらかじめ加熱して利用する場合の予熱動作について記載する。
【００４８】
加熱室１０内に被加熱物を載置しない状態で、被加熱物載置皿２７をレール部２８に係止し、開閉扉１６を閉めた状態で、所定の操作を行うと、マイクロ波が加熱室１０内に供給される。発生したマイクロ波は、被加熱物載置皿２７の電波吸収体である発熱体２７ｂ、２７ｅに吸収され、自ら発熱することで、皿本体２７ｂを加熱する。
【００４９】
被加熱物載置皿２７は、温度検知手段である赤外線センサ３３により温度検知しており、所定温度（ＴＨ１）以上になれば、インバータ駆動電源部３６により、マグネトロン１９の動作出力を低下させ、加熱室１０内に供給されるマイクロ波の量を減少させる。マグネトロン１９の出力を低下させる。これにより、電波吸収体である発熱体２７ｂ、２７ｅへのマイクロ波の照射量が減少し、発熱量も低下する。さらに皿本体２７ｂから放熱する熱エネルギーは皿温度に起因するためほぼ同一であり、皿本体２７ｂの温度上昇が鈍るとともに、皿本体２７内部での伝熱により、皿本体２７ｂの温度が均一になる。
【００５０】
これにより、被加熱物載置皿２７の異常発熱を防止することが出来る。
【００５１】
（実施の形態２）
以下、本発明に係る高周波加熱調理装置の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００５２】
図５、図６は被加熱物載置皿の斜視図及び断面図である。
【００５３】
図５、図６において、金属製の被加熱物載置皿３８は、載置面が凹凸状に形成された皿本体３８ａと、その底面の凸部及び側面に備えられたフェライトを主成分とし、電波吸収体である発熱体３８ｂ、３８ｅと、皿本体３８ａの長手側周囲に設けられた耐熱樹脂で形成されたガイド３８ｃと、皿本体３８ａ周囲に設けられた略長方形の複数の開口部であるスリット孔３８ｄを備えている。
【００５４】
この被加熱物載置皿３８を加熱室１０内に設置し、マイクロ波を照射させると、凸部に備えられた発熱体３８ｂで発生した熱はその上側の金属部３８ｆに伝熱され、さらに金属部３８ｆから横側の凹部上側の金属部３８ｇに熱伝導される。
【００５５】
例えば、肉などを調理すると、脂が落下し凹部に溜まるが、凹部そのものは直接加熱されないため、脂の温度が上昇しにくく、発煙や脂の飛散が低減できる。これにより、加熱室１０内の汚れを低減できる。なお、その他については実施の形態２と同様である。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
以上のように本発明にかかる高周波加熱調理装置は、発熱体を有する金属製の被加熱物載置皿の下方側からマイクロ波を照射することで載置皿を加熱して、被加熱物を熱伝導により加熱するとともに、被加熱物載置皿の周囲に発熱体を設け、電波遮蔽（吸収）性を活かすことで、載置皿の上方側へのマイクロ波の照射量を制御することができる。単なる調理分野のみでなく、被加熱物の乾燥や焼成などの用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施の形態１における高周波加熱調理装置の正面断面構成図
【図２】同装置の横断面構成図
【図３】同装置の被加熱物載置皿の斜視図
【図４】同装置の被加熱物載置皿上方への電波回り込み量を示す図
【図５】本発明の実施の形態２における同装置の被加熱物載置皿の斜視図
【図６】同装置の被加熱物載置皿の断面構成図
【符号の説明】
【００５８】
１０  加熱室
１９  マグネトロン
２５  閉止手段
２６  収納部
２７  被加熱載置皿
２７ａ  皿本体
２７ｂ  発熱体
２７ｄ  スリット孔
２７ｅ  発熱体
２８  レール部
３２  給水手段
３２ａ  給水タンク
３２ｂ  給水ノズル
３２c  ポンプ
３３  赤外線センサ
３８  被加熱物載置皿
３８ｂ  発熱体
３８ｅ  発熱体
３８ｆ  金属部（凸部）
３８ｇ  金属部（凹部）
【図１】
2007225186.tif 000003
【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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