JP2000281150A

JP2000281150A - マイクロ波加熱用容器

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Publication number: JP2000281150A
Application number: JP11089406A
Authority: JP
Inventors: Tsunehisa Namiki; 恒久並木
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-03-30
Filing date: 1999-03-30
Publication date: 2000-10-10
Anticipated expiration: 2019-03-30
Also published as: JP4224653B2

Abstract

(57)【要約】【課題】容器内に収容された内容物の加熱をより均一
に、かつ迅速に行うことのできるマイクロ波加熱用容器
を提供する。【解決手段】一室で構成され、容器底部に外方に突出し
かつ容器内容物を収容する中空の突起を設けたマイクロ
波加熱用容器において、容器内に収容される内容物の導
波管法により測定した下記式（１）で表される誘電体損
失角係数Ｋと、Ｋ＝ε_ｒ×ｔａｎδ （１）〔式中、ε_ｒは比誘電率、ｔａｎδは誘電体損失角を
表す〕中空の突起の開口径Ｄ（ｍｍ）が、下記式（２）で表さ
れる関係を有するようにマイクロ波加熱用容器を構成す
る。１３０≦Ｋ×Ｄ≦６７０（２）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内容物の加熱を迅
速かつ均一に行うことのできるマイクロ波加熱用容器に
関する。

【０００２】

【従来の技術】電子レンジを使用して容器のまま加熱で
きる食品は数多く提供されているが、これらの食品を電
子レンジで加熱する際には、長時間の加熱を必要とし、
また容器内部に収容された食品を均一に加熱することが
困難である等の問題点があった。これらの問題点は、電
子レンジによる加熱が容器の角部や表層部分だけで行わ
れ、容器内の食品全体を均一に加熱していないこと、特
に流動性の小さい食品の場合にはこのような部分加熱で
は食品の対流が生じにくく、容器中央部の食品を充分に
加熱することが困難であることにより発生するものとさ
れていた。

【０００３】例えば、円筒状容器に収容された食品を電
子レンジで加熱した場合には、容器の内側に沿って他の
部分よりも温度の高いリング状の加熱帯が内容物の上方
と下方に形成されるが、容器中心部には他の部分よりも
温度の高い加熱点が形成されにくく、特に容器底部の中
央付近には加熱点は全く形成されない。また、楕円形偏
平容器の場合には、容器壁に沿ってリング状の加熱帯が
内容物の上方と下方に形成されるとともに、容器の長軸
方向の何箇所かに加熱点が生じることがあるが、容器底
部の中央付近に加熱点は生じない。

【０００４】矩形容器の場合には、最初に底の四隅に加
熱点が生じ、それが上方及び底辺に沿って成長する一
方、上層において容器の内面に沿って加熱帯が生じる。
そして、底部に波形の凹凸が形成してある容器の場合に
は、上層と下層にリング状に加熱帯が生じる他波形の両
端の凸部に加熱点が発生するが、それ以外には加熱点は
生じない。

【０００５】このように、いずれの場合にも容器底部の
中央付近には加熱点は発生せず、長時間電子レンジで加
熱した場合でも、上述したように内容物の上層や容器の
底部の周縁付近などが加熱されるのみで、中央部分の温
度はこれら高温部からの熱伝導によって昇温されはする
が直接的に上昇するものではなく、内容物全体が均一に
加熱されることはなかった。

【０００６】このような問題点を解消するために、本発
明者らは、一室で構成される容器の底部の中央付近に、
外方に突出しかつ容器内容物を収容する中空の突起を形
成し、場合によりさらにこの突起の周囲に同様の突起を
複数、周方向に間隔をおいて設けることにより、容器底
部の中央付近にも電子レンジから放射されるマイクロ波
が集中する加熱点が生じ、容器内の内容物を均一に加熱
することができるマイクロ波加熱用容器が得られること
を見出し、先に提案した。（特許第２５２２３５５号）

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、このマ
イクロ波加熱用容器についてさらに検討を続けたとこ
ろ、容器底部に設ける中空の突起の開口径と、容器内に
収納される内容物（食品）の誘電体損失角係数との間に
相関関係があることを見出し、本発明を完成したもので
ある。すなわち、本発明は容器内に収容された内容物の
加熱をより均一に、かつ迅速に行うことのできるマイク
ロ波加熱用容器を提供することを目的とするものであ
る。

【０００８】

〔式中、ε_ｒは比誘電率、ｔａｎδは誘電体損失角を表す〕

中空の突起の開口径Ｄ（ｍｍ）が、下記式（２）で表さ
れる関係を有することを特徴とするマイクロ波加熱用容
器。１３０≦Ｋ×Ｄ≦６７０（２）２．中空の突起を容器底部の中央付近にのみ設けたこと
を特徴とする１に記載のマイクロ波加熱用容器。３．中空の突起を容器底部の中央付近に設け、さらに該
中央付近の突起の周囲に容器内容物を収納する中空の突
起を複数、周方向に間隔をおいて設けたことを特徴とす
る１に記載のマイクロ波加熱用容器。４．中空の突起の形状が部分的な球状であり、その深さ
が３ｍｍ以上であることを特徴とする１〜３のいずれか
１項に記載のマイクロ波加熱用容器。５．中空の突起の形状が円柱状又は多角柱状であり、そ
の深さが３ｍｍ以上であることを特徴とする１〜３のい
ずれか１項に記載のマイクロ波加熱用容器。６．中空の突起と容器底面の接続部が丸味をおびるよう
に構成されたものであることを特徴とする４又は５に記
載のマイクロ波加熱用容器。７．中空の突起の先端部の形状が丸味をおびるように構
成されたものであることを特徴とする５又は６に記載の
マイクロ波加熱用容器。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明では、一室で構成され、容
器底部に外方に突出しかつ容器内容物を収容する中空の
突起を設けたマイクロ波加熱用容器を構成するにあたっ
て、容器内に収容される内容物の下記式（１）で表され
る誘電体損失角係数Ｋと、中空の突起の開口径Ｄ（ｍ
ｍ）が下記式（２）で表される関係を満たすように、開
口径Ｄ（ｍｍ）の寸法を定める。Ｋ＝ε_ｒ×ｔａｎδ （１）１３０≦Ｋ×Ｄ≦６７０（２）

【００１０】上記式（１）において、ε_ｒ及びｔａｎδ
はそれぞれ導波管法により室温で測定した比誘電率及び
誘電体損失角を表す。本発明においては、これらの数値
は新日本無線株式会社製の定在波測定器（ＪＲＣ３Ｓ０
３１型）を用いた導波管法により、２．４５ＧＨｚのマ
イクロ波を使用して定法により測定した。また、本発明
において中空の突起の開口径Ｄ（ｍｍ）とは、突起の形
状が部分的な球状又は円柱状のときは開口部の直径を意
味し、開口部の形状が楕円形や、突起の形状が多角柱状
のときは開口部の内接円の直径を意味する。ここで内接
円とは、開口部に内接する最大寸法の円を意味する。

【００１１】容器内に収容される内容物の誘電体損失角
係数Ｋと、中空の突起の開口径Ｄ（ｍｍ）が上記式
（２）で表される関係を満たす場合には、電子レンジで
加熱した際に、容器の角部や表層部だけではなく容器中
央部、特に容器底部の中央の突起付近に加熱点を形成
し、内容物を迅速にかつ均一に加熱することが可能とな
る。誘電体損失角係数Ｋと開口径Ｄ（ｍｍ）が式（２）
で表される関係を満たさない場合には、容器中央部、特
に容器底部の中央付近に加熱点を形成することが困難と
なり、内容物を迅速かつ均一に加熱することが難しくな
る。

【００１２】本発明のマイクロ波加熱用容器を構成する
材料には特に制限はなく、例えばポリエチレン、ポリプ
ロピレン、環状オレフィンコポリマー等のポリオレフィ
ン類；エチレン酢酸ビニル共重合体；エチレン酢酸ビニ
ル共重合体鹸化物；ポリ塩化ビニリデン及びその共重合
体；ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル類；
ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド類；ポリスチ
レン、スチレン・ブタジエン共重合体等のポリスチレン
類等の熱可塑性プラスチック及びこれらを含む積層体、
これらの単体及び積層体に蒸着、コーティング等により
誘電性無機系薄膜を積層した積層体、ガラス、セラミッ
クス等の誘電体が挙げられる。これらの材料の比誘電率
ε_ｒや誘電体損失角ｔａｎδは非常に小さく、例えば通
常容器に使用される熱可塑性プラスチックではε_ｒが約
２〜３．５、ｔａｎδが約０．０００３〜０．０５程度
であり、電子レンジで容器を加熱した場合に、電子レン
ジから放射されるマイクロ波は容器を構成する材料には
吸収されず、容器壁を透過する。

【００１３】これに対して、容器内に収容される食品類
の比誘電率ε_ｒや誘電体損失角ｔａｎδは大きく、した
がってその積である誘電体損失角係数Ｋは、これら容器
自体を構成する材料のものよりも著しく大きく、通常の
食品ではＫが約５〜６０程度である。したがって、電子
レンジで加熱した場合にレンジから放射されるマイクロ
波は、容器内に収容された食品の性状に応じて吸収さ
れ、食品が加熱される。本発明者らは、マイクロ波加熱
用容器の底部に設ける中空の突起の開口径Ｄ（ｍｍ）
を、容器内部に収容する食品の誘電体損失角係数Ｋと関
連づけて、上記式（２）で表される特定の関係を満たす
ように調整することによって、容器内に収容した食品を
迅速かつ均一に加熱することができることを見出し、本
発明を完成したものである。

【００１４】つぎに、図面に基づいて本発明をさらに詳
細に説明する。図１〜図３は本発明のマイクロ波加熱用
容器の１例を示す図であり、図１は容器の縦断面図、図
２は容器の底面図、そして図３は容器底部に設けた中空
の突起の拡大断面模式図である。この容器１は、ポリプ
ロピレンのような熱可塑性プラスチックからなる円筒状
のもので、底部２の中央には中空で部分的に球状の突起
３が、底部２の下方に突出するように設けられている。
また、底部２の外周部には、突起３の深さよりも長い脚
部４が形成されている。この突起３の容器底部２との接
続部５は、半径Ｒの円弧状に形成されている（図３参
照）。接続部５をこのように丸味をおびて形成した場合
には、接続部における強度が改善され、容器に内容物を
充填密封した後、容器の変形なしに、加熱加圧殺菌が可
能であるとともに、突起３内に収容した食品をスプーン
等で取出すのが容易になる。

【００１５】図４は本発明のマイクロ波加熱用容器の他
の例を示す図であり、容器底部に設けた中空の突起の拡
大断面模式図である。この容器では、容器底部に設ける
突起３の形状を円筒状としたほかは、図１〜図３の容器
と同様の構成を有する。突起３と容器底部との接続部５
及び突起３の先端部６は、強度の改善と突起３内に収容
した食品の取出しを容易にするために、丸味をおびるよ
うに半径Ｒの円弧状に形成してある。突起３の形状とし
ては円柱状、楕円柱状、突起３の水平断面が楕円の部分
的球形状のほか、三角柱、四角柱、五角柱、六角柱等の
多角柱状とすることもできる。

【００１６】図５及び図６は本発明のマイクロ波加熱用
容器の他の例を示す図であり、図５は容器の縦断面図、
そして図６は容器の底面図である。この容器１では、容
器底部２の中央に中空で部分的に球状の突起１３を設け
るとともに、この突起１３の周囲に間隔をおいて４個の
突起１４を設けたが、底部２の外周部には脚部は形成し
ていない。他の構成は、図１〜図３の容器と同様であ
る。

【００１７】図７及び図８は本発明のマイクロ波加熱用
容器の他の例を示す図であり、図７は容器の縦断面図、
そして図８は容器の底面図である。この容器１１は、ポ
リプロピレンのような熱可塑性プラスチックからなる、
底面形状が楕円形のトレー状のもので、底部１２の中央
には中空で部分的に球状の突起１３が設けられている。
また、突起１３の周囲には、間隔をおいて突起１３より
は深さの深い６個の突起１４が設けられており、中央の
突起１３より周囲の突起１４の方が深いことによって、
容器の設置安定性が得られる。この容器１１の上部外周
にはフランジ１５が設けられ、別体の蓋材（図示せず）
をヒートシールすることにより容器を密封することがで
きる。この容器１１では、突起１３及び１４の形状を全
て部分的に球状のものとしたが、例えば突起１４を円柱
状あるいは多角柱状とするなど適宜変更することができ
る。

【００１８】上記各例では、マイクロ波加熱用容器を熱
可塑性プラスチックにより構成したが、容器をプラスチ
ック積層体やガラス、セラミックス等他の誘電体により
構成してもよい。また、容器の形状や寸法も任意のもの
とすることができることは言うまでもない。さらに、容
器底部に設ける突起の形状も１種類のものには限定され
ず、異なる形状の突起を組合わせて設けることも可能で
ある。

【００１９】

【実施例】つぎに、本発明のマイクロ波加熱用容器にお
ける容器内に収容される内容物の誘電体損失角係数Ｋ
と、中空の突起の開口径Ｄ（ｍｍ）の関係について、具
体例に基づいて説明する。以下の例では、電子レンジで
加熱した食品の温度は、図９に示したように容器１内に
収容した食品の上層中央２１、中層中央２２、下層中央
２３、上層側方２４及び下層側方２５においてそれぞれ
測定した。

【００２０】（実施例１）比誘電率ε_ｒ＝６２．０、誘
電体損失角ｔａｎδ＝０．４２の市販のビーフシチュー
を収容するために、開口系が６６ｍｍ、深さが１０２ｍ
ｍの図１〜３に示す形状のポリプロピレン（ＰＰ）製容
器を作製した。この容器１の底部中央には、開口径Ｄ＝
１４ｍｍ、深さ７ｍｍで、容器底面との接続部５の半径
Ｒ＝２ｍｍの半球状の突起３を、下方に突出するように
設けた。また、容器底部の外周部には、突起３の深さよ
りも長い脚部４を形成した。この容器に内容物として、
上記ビーフシチューをヘッドスペースの深さが１０ｍｍ
になるように充填し、マイクロ波出力５００Ｗの電子レ
ンジにより３分間加熱した。容器内の食品の温度は、測
定した５箇所で全て７０℃以上となり、攪拌することな
く食することができた。この例におけるビーフシチュー
の誘電体損失角係数Ｋ＝６２．０×０．４２＝２６．０
４である。したがって、Ｋ×Ｄ＝２６．０４×１４＝３
６４．６となり、上記式（２）の範囲内にある。

【００２１】（比較例１）実施例１の容器において、容
器底部に突起３を設けず底部を平面状に構成したほか
は、実施例１と同様にしてＰＰ製容器を作製した。この
容器に実施例１と同様にビーフシチューを充填し加熱し
たところ、ビーフシチューは上層中央２１及び上層側方
２４では沸騰しているにもかかわらず、下層中央２３で
は殆ど加熱されておらず、食するには攪拌後さらに２分
間加熱することが必要であった。この例では、容器底部
に突起がないので、容器底部全体を突起とみなしてＫ×
Ｄを算出すると１７１８．６となり、上記式（２）の範
囲外である。

【００２２】（実施例２〜４及び比較例２、３）実施例
１の容器において、容器底部に設ける半球状の突起のサ
イズを表１のように種々変更したほかは、実施例１と同
様にしてＰＰ製容器を作製した。これらの容器に、実施
例１と同様にビーフシチューを充填し加熱したところ、
実施例２〜４の容器では、容器内のシチューの温度は測
定した５箇所で全て７０℃以上となり、攪拌することな
く食することができた。これに対して、比較例２及び３
の容器では、ビーフシチューは上層中央２１及び上層側
方２４では沸騰しているにもかかわらず、下層中央２３
では殆ど加熱されていなかった。

【００２３】

【表１】

【００２４】（実施例５〜７及び比較例４、５）比誘電
率ε_ｒ＝７３．３、誘電体損失角ｔａｎδ＝０．１９の
市販のおかゆを収容するために、開口径が６６ｍｍ、深
さが１０２ｍｍの図１に示す形状のＰＰ製容器を作製し
た。この容器の底部中央には、表２に示す種々のサイズ
の立方体の突起３を下方に突出するように設けた。この
突起の開口径Ｄ（内接円の直径）は、立方体の一辺の長
さと同じである。また、突起の容器底面との接続部及び
先端部ならびに角部は、丸味をおびるように構成し、容
器底部の外周部には、突起３の深さよりも長い脚部４を
形成した。これらの容器に内容物として、上記おかゆを
ヘッドスペースの深さが１０ｍｍになるように充填し、
マイクロ波出力５００Ｗの電子レンジにより３分間加熱
したところ、実施例５〜７の容器では、容器内のおかゆ
の温度は測定した５箇所で全て７０℃以上となり、攪拌
することなく食することができた。これに対して、比較
例４及び５の容器では、おかゆは上層中央２１及び上層
側方２４では沸騰しているにもかかわらず、下層中央２
３では殆ど加熱されていなかった。なお、表２において
比較例５のＫ×Ｄ値は、比較例１と同様に算出したもの
である。

【００２５】

【表２】

【００２６】（実施例８〜１１及び参考例１）比誘電率
ε_ｒ＝５４．１、誘電体損失角ｔａｎδ＝０．３３の市
販のおしるこを収容するために、開口径が８３ｍｍ、底
径６３ｍｍ、深さが６７ｍｍの逆円錐台形状のＰＰ製容
器を作製した。この容器の底部中央には、開口径Ｄ＝１
２ｍｍ、突起と容器底面との接続部及び突起先端部のＲ
＝２ｍｍで、表３に示す種々の深さの円柱状の突起を下
方に突出するように設けた。また、これらの容器底部の
外周部には、突起の深さより長い脚部を形成した。これ
らの例におけるＫ×Ｄ値は２１４．２である。これらの
容器に内容物として、上記おしるこをヘッドスペースの
深さが１０ｍｍになるように充填し、マイクロ波出力５
００Ｗの電子レンジにより３分間加熱した。その結果、
実施例８〜１１の容器内のおしるこの温度は測定した５
箇所で全て７０℃以上となり、攪拌することなく食する
ことができた。これに対して、参考例１の容器では、お
しるこは上層中央２１、上層側方２４、下層側方２５で
は７０℃以上に加熱されたが、中層中央２２及び下層中
央２３では温度がやや低く、食する前に攪拌することが
必要であった。

【００２７】

【表３】

【００２８】（実施例１２〜１３）比誘電率ε_ｒ＝６
７．２、誘電体損失角ｔａｎδ＝０．５０の市販のカレ
ーを収容するために、開口径が６６ｍｍ、深さが１０２
ｍｍの図５、６に示す形状のＰＰ製容器を作製した。こ
の容器１の底部中央には、開口径Ｄ＝１４ｍｍ、深さ７
ｍｍで、容器底面との接続部の半径Ｒ＝２ｍｍの半球状
の突起１３を、下方に突出するように設けた。また、容
器底部には中央の突起１３の周囲に、周方向に等間隔で
４個の深さの深い突起１４を形成した。これらの突起の
容器底面との接続部の丸味のサイズは、表４にみられる
ように種々のサイズに変更した。これらの容器に内容物
として、上記のカレーをヘッドスペースの深さが１０ｍ
ｍになるように充填し、マイクロ波出力５００Ｗの電子
レンジで３分間加熱したところ、いずれの容器でもカレ
ーの温度は測定した５箇所で全て７０℃以上となった。
実施例１３及び１４の容器では、米飯の上に加熱したカ
レーを容器から移す際に、突起内にカレーは残らず全て
取り出すことができたが、実施例１２の容器では、突起
内に一部カレーが残り、カレー用スプーンでも取り出す
ことができなかった。

【００２９】

【表４】

【００３０】

【発明の効果】本発明では、マイクロ波加熱用容器内に
収容する内容物の誘電体損失角係数Ｋと、容器底部に設
ける中空の突起の開口径Ｄ（ｍｍ）との積を特定の範囲
のものとすることによって、容器内に収容された内容物
のマイクロ波による加熱を、より均一にかつ迅速に行う
ことができる。また、中空の突起と容器底面の接続部が
丸味をおびるように構成することによって、接続部にお
ける強度を改善するとともに、突起内に収容した食品の
取り出しを容易にすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のマイクロ波加熱用容器の１例を示す縦
断面図である。

【図２】図１の容器の底面図である。

【図３】図１の容器の底部に設けた中空の突起の拡大断
面模式図である。

【図４】本発明のマイクロ波加熱用容器の他の例を示す
もので、容器の底部に設けた中空の突起の拡大断面模式
図である。

【図５】本発明のマイクロ波加熱用容器の他の例を示す
縦断面図である。

【図６】図５の容器の底面図である。

【図７】本発明のマイクロ波加熱用容器の他の例を示す
縦断面図である。

【図８】図７の容器の底面図である。

【図９】本発明のマイクロ波加熱用容器内に収容した内
容物の、温度の測定状況を説明する図である。

【符号の説明】

１、１１マイクロ波加熱用容器２、１２容器の底部３、１３、１４中空の突起４脚部５突起と容器底部との接続部６突起の先端部１５フランジ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一室で構成され、容器底部に外方に突出
しかつ容器内容物を収容する中空の突起を設けたマイク
ロ波加熱用容器において、容器内に収容される内容物の
導波管法により測定した下記式（１）で表される誘電体
損失角係数Ｋと、Ｋ＝ε_ｒ×ｔａｎδ （１）〔式中、ε_ｒは比誘電率、ｔａｎδは誘電体損失角を
表す〕中空の突起の開口径Ｄ（ｍｍ）が、下記式（２）で表さ
れる関係を有することを特徴とするマイクロ波加熱用容
器。１３０≦Ｋ×Ｄ≦６７０（２）
【請求項２】中空の突起を容器底部の中央付近にのみ
設けたことを特徴とする請求項１に記載のマイクロ波加
熱用容器。
【請求項３】中空の突起を容器底部の中央付近に設
け、さらに該中央付近の突起の周囲に容器内容物を収納
する中空の突起を複数、周方向に間隔をおいて設けたこ
とを特徴とする請求項１に記載のマイクロ波加熱用容
器。
【請求項４】中空の突起の形状が部分的な球状であ
り、その深さが３ｍｍ以上であることを特徴とする請求
項１〜３のいずれか１項に記載のマイクロ波加熱用容
器。
【請求項５】中空の突起の形状が円柱状又は多角柱状
であり、その深さが３ｍｍ以上であることを特徴とする
請求項１〜３のいずれか１項に記載のマイクロ波加熱用
容器。
【請求項６】中空の突起と容器底面の接続部が丸味を
おびるように構成されたものであることを特徴とする請
求項４又は５に記載のマイクロ波加熱用容器。
【請求項７】中空の突起の先端部の形状が丸味をおび
るように構成されたものであることを特徴とする請求項
５又は６に記載のマイクロ波加熱用容器。