JP2010286183A - マイクロ波加熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加熱室１５の壁面の上部や天面の端部に配置される赤外線センサ２４で、背の高いコップ２６に入った牛乳などの飲み物２７の温度を正確に検出する。
【解決手段】設定手段２３による設定内容に応じて指示手段２８に従い、センター位置ではなく赤外線センサ２４に近い側に飲み物２７を置くことにより、赤外線センサ２４の下側に近づけて置くことができ、その結果、赤外線センサ２４が飲み物２７からの赤外線を直接受光できるようになり、飲み物２７自体の温度を正確に検出できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、被加熱物をマイクロ波で加熱するマイクロ波加熱装置に関する。

代表的なマイクロ波加熱装置である電子レンジは、代表的な被加熱物である食品を直接加熱できるので、鍋や釜を準備する必要がないという簡便さがあり、生活する上で不可欠ともいうべき調理器具になっている。

これまでの電子レンジは、マイクロ波が放射される加熱室の食品を収納する空間の大きさが、幅方向および奥行き方向に３００〜４００ｍｍ、高さ方向に凡そ２００ｍｍ程度のものが一般に普及している。

従来、この種のマイクロ波加熱装置は、一つの放射アンテナを備え、そのアンテナを回転駆動させるものであったが、近年は、加熱の均一性を高める方策として複数の放射アンテナを備えるもの、或いは複数の高周波攪拌手段を備えるものが提案されている。

特に図６に示す従来のマイクロ波加熱装置のように、放射アンテナ１、２を左右に二つ並べた構成のために、食品３を収納する空間の横幅が広いタイプ（たとえば幅寸法４１０ｍｍ、奥行き寸法３１５ｍｍ）の加熱室４のものが見られる。

さらに図６に示したが、食品３の温度を検出する温度検出手段としての赤外線センサ５を天面の端部（壁面の上部）に有するものが示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−２９２０８８号公報

上記従来の構成においては、図６のように横幅が広いタイプの加熱室４で、かつ赤外線センサ５を天面の端部（または壁面の上部）に有することで、赤外線センサ５は食品３からの赤外線を斜めに受けることになる。具体的には赤外線センサ５は、加熱室４内全体が見渡せるように視野の範囲として一点鎖線６から７の領域を見るように構成する。

しかし食品３として図６のような背の高いコップ８に入った牛乳などの飲み物９の場合は、飲み物９は破線の１１から１２の領域にあり、赤外線センサ５と飲み物９の間はコップの左壁面１０で遮られてしまう。

よって赤外線センサ５は飲み物９自体ではなくコップの左壁面１０の壁面温度を検出することになるので、実際の飲み物９の温度よりも低めの温度に誤検知してしまうことがあった。

本発明は、上記従来の事情に鑑みてなしたもので、被加熱物として背の高い容器に入れられることが多い牛乳、酒、コーヒーなどに代表される飲み物などの液体の場合でも、飲み物自体の温度を正確に検出することを目的とする。

本発明のマイクロ波加熱装置は、被加熱物を収納する加熱室と、前記加熱室内で前記被加熱物を載置する載置台と、前記載置台上で前記被加熱物を置くべき場所を指示する指示手段と、前記加熱室にマイクロ波を供給するマイクロ波発生手段と、前記加熱室を形成する壁面の上部と天面の端部の少なくとも一方に配置され前記被加熱物の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段の信号に基づき前記マイクロ波発生手段を制御する制御手段と、使用者がメニューを設定できる設定手段を有し、設定内容に応じて指示手段は前記載置台の中央よりも前記温度検出手段に近い場所を指示する構成としたものである。

この構成により、設定内容に応じて必要な場合に指示手段の指示に従って被加熱物を置くことにより、被加熱物を温度検出手段の下側に近づけて置くことができ、その結果、温度検出手段が被加熱物からの赤外線を直接受光できるようになり、被加熱物自体の温度を正確に検出することができる。

本発明によれば、設定内容に応じて必要な場合に指示手段の指示に従って被加熱物を置くことにより、被加熱物を温度検出手段の下側に近づけて置くことができ、その結果、温度検出手段が被加熱物からの赤外線を直接受光できるようになり、被加熱物自体の温度を正確に検出することができる。

本発明の実施の形態１におけるマイクロ波加熱装置の概略構成を示す正面断面図 本発明の実施の形態１におけるマイクロ波加熱装置の載置台の平面図 本発明の実施の形態２におけるマイクロ波加熱装置の載置台の平面図と断面図 本発明の実施の形態３におけるマイクロ波加熱装置の照明手段の概略構成を示す要部断面図 本発明の実施の形態３におけるマイクロ波加熱装置の載置台を示す平面図 従来のマイクロ波加熱装置の正面断面図

本発明のマイクロ波加熱装置は、被加熱物を収納する加熱室と、前記加熱室内で前記被加熱物を載置する載置台と、前記載置台上で前記被加熱物を置くべき場所を指示する指示手段と、前記加熱室にマイクロ波を供給するマイクロ波発生手段と、前記加熱室を形成する壁面の上部と天面の端部の少なくとも一方に配置され前記被加熱物の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段の信号に基づき前記マイクロ波発生手段を制御する制御手段と、使用者がメニューを設定できる設定手段を有し、設定内容に応じて指示手段は前記載置台の中央よりも前記温度検出手段に近い場所を指示する構成としたものである。

この構成により、設定内容に応じて必要な場合に指示手段の指示に従って被加熱物を置くことにより、被加熱物を温度検出手段の下側に近づけて置くことができ、その結果、温度検出手段が被加熱物からの赤外線を直接受光できるようになり、被加熱物自体の温度を正確に検出することができる。

また、本発明の一態様として、上記のマイクロ波加熱装置において、設定されるメニューが牛乳、酒、コーヒーなどに代表される飲み物などの液体の場合に、指示手段は前記載置台の中央よりも前記温度検出手段に近い場所を指示する構成としたものも含まれる。

この構成により、使用者が牛乳、酒、コーヒーなどに代表される飲み物などの液体を加熱したいときに、指示手段に従うだけで容易に載置台の中央よりも前記温度検出手段に近
い場所に置くことができる。

さらに、本発明の一態様として、上記のマイクロ波加熱装置において、載置台を照らす照明手段を有し、指示手段は、前記照明手段により載置台上を照らすことで場所を指示する構成としたものも含まれる。

この構成により、極めて判りやすく使用者が置くべき場所を認識することができる。

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。なお、この実施形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１、図２は、本発明に係る実施形態のマイクロ波加熱装置である電子レンジの概略構成を示す図であり、図１は正面から見た正面断面図、図２は載置台を上から見た図である。

図１において、本実施形態の電子レンジは、代表的なマイクロ波発生手段であるマグネトロン１３と、マグネトロン１３から放射されるマイクロ波を伝播する導波管１４と、導波管１４の上部に接続され、幅方向寸法（約４１０ｍｍ）が奥行き方向寸法（約３１５ｍｍ）より大きい形状の加熱室１５と、加熱室１５内に固定されて代表的な被加熱物である食品１６を載置し、マイクロ波が容易に透過できる性質の（セラミックやガラスなどの低損失誘電材料からなる）載置台１７と、載置台１７より下方に形成されたアンテナ空間１８と、加熱室１５の底面に設けた結合孔１９と、アンテナ空間１８内に配されて結合孔１９を中心に回転可能な回転アンテナ２０と、嵌合させた駆動軸を介して回転アンテナ２０を駆動する駆動手段としてのモータ２１と、モータ２１の回転、停止を制御する制御手段２２を備える構成である。

また、本実施形態の電子レンジは、設定手段２３を備え、使用者が食品や調理内容に応じて調理メニューを選択することができる。そして、この選択結果に基づき、制御手段２２はマグネトロン１３を制御してマイクロ波の発生や停止を行うとともに、モータ２１を制御して回転アンテナ２０の回転や停止を制御する。これにより、載置台１７に載置された食品１６の加熱、調理を行う。

一方、食品１６の温度を検出する温度検出手段としての赤外線センサ２４を壁面の上部かつ天面の端部に位置するコーナー部２５に配置している。制御手段２２はまた、赤外線センサ２４の温度検出結果によってもマグネトロン１３、モータ２１を制御する。

ここで、食品１６は背の高いコップ２６に入った牛乳などの飲み物２７であるが、加熱室１５や載置台１７の左右方向のセンター位置ではなく右側、即ち赤外線センサ２４に近い側に置いている。これは図２に示すところの載置台１７上のマーキング（指示手段）２８の上に置いたためである。

マーキング２８は、図２のように載置台１７全体が暗めの背景色の場合、白い色でマーキング２８を施し、飲み物を置くべき位置を使用者に知らせる代表的な指示手段として構成したものである。

マーキング２８上に食品１６を置けば、図１のように赤外線センサ２４の視野の範囲として一点鎖線２９から３０の領域を見るような場合でも、飲み物２７と赤外線センサ２４を結ぶ破線３１から３２の領域では遮られるものが無いので、飲み物９自体の温度を正確に検出することができる。

マーキング２８の位置は、図２のように、載置台１７のセンターよりも右側に位置するが、より具体的には右端からおおよそ載置台１７の幅の１／３〜１／４の位置に選んでいる。これには、加熱ムラを防ぐ意味もある。マイクロ波は回転アンテナ２０から放射されるので、右端に極端に寄せると食品１６の左側にはマイクロ波が放射されて加熱が進み、食品１６の右側にはマイクロ波が回りこまずに加熱が遅れる可能性があるためである。

一方、図２のマーキング３３は飲み物以外のメニュー、たとえば平らな皿に入れられるお惣菜を置くべき位置を指示するものであり、平らな容器の場合は縁が高くないので赤外線センサ２４から離れた位置にあっても視野を遮ることはなく、問題なく食品自体の温度を検出できる。

以上の本実施の形態により、設定内容に応じて必要な場合に指示手段の指示に従って被加熱物を置くことにより、被加熱物を温度検出手段の下側に近づけて置くことができ、その結果、温度検出手段が被加熱物からの赤外線を直接受光できるようになり、被加熱物自体の温度を正確に検出することができる。

また、本実施の形態により、使用者が牛乳、酒、コーヒーなどに代表される飲み物などの液体の加熱を設定するときに、指示手段に従うだけで容易に載置台の中央よりも前記温度検出手段に近い場所に置くことができる。

また、本実施の形態により、指示手段として、載置台５上に描かれたマーキングの色の違いで場所を指示する構成としたので、使用者がマーキングの色の違いを見ることで容易に置くべき場所を認識することができる。

なお、マーキングは色の違いでなくても、同じ色の濃淡であるとかドットの粗密であってもよく、目で見てわかる指示手段であれば良い。

なお、本実施の形態では目的によって食品を置く位置が変わるので、間違いが起こらないように（背の高い容器に入れられることが多い飲み物だけをマーキング２８上に置くことを促すために）マーキング２８の中央に「飲み物」という言葉を明示するとより一層わかりやすい。

なお、本実施の形態では食品のうちの「飲み物」の置き場所を限定したが、より具体的に「牛乳」「酒」「コーヒー」などで限定しても良い。この場合、それぞれの置き場所を別々の位置にしても良い。

なお、食品の材質ではなく容器の形状で限定しても良い。「背の高い容器」とか、「コップ類」という限定も成り立つと考えられる。

なお、容器の背が高いものほど、また容器の開口面積が小さいものほど飲み物の液面が遮られるので、赤外線センサに近づけるべきである。よって、何段階かに分けて指示することも考えられる。

なお、本実施の形態とは異なり、背の低い容器も含めてすべての食品を赤外線センサ寄りに置くことも考えられる。これにより、使用者が飲み物を中央に置いてしまうような置き間違いは減少する。

ここで一般的な話として、平らな皿に入れられる食品は、飲み物に比べて加熱ムラを防ぎたいものが多い。たとえば液体ではなく固体であったり、液状であったとしてもトロみ
があったりするために対流による均一化が期待できないものが多いためである。

飲み物などの液体は対流によってかなり均一になるので中央に置かなくても良いが、平らな皿に入れられる食品は均一に加熱したいので、ほぼ中央に置くことが望ましい。よって本実施の形態のように飲み物だけに限定して別の場所に置くようにすれば、その他のメニューで加熱ムラを引き起こすなどの悪影響を与えなくてすむ効果がある。

なお、本実施の形態では赤外線センサ２４を壁面の上部かつ天面の端部に位置するコーナー部２５に配置したが、これはコーナー部に限定するものではなく、壁面の上部に配置しても良いし、天面の端部に配置しても良いし、壁面の上部から天面の端部にかけて構成すればよい。

（実施の形態２）
図３は本発明の他の実施の形態である。図３（ａ）は載置台３４を上から見た図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）の実矢線３５、３５からみた断面図である。載置台３４は、フラット面３６に代表的な凹部または凸部であるところの段部３７（上から見たら凹部、下から見たら凸部）を、指示手段として施してある。

また、本実施の形態により、指示手段として、載置台３４上に施された凹部または凸部からなる段部３７で場所を指示する構成としたので、使用者が段部３７に触れることで容易に置くべき場所を認識することができる。

なお、本実施の形態の段部３７は、図３（ｂ）のように平らな板を部分的に押し出したような形状のため上から見ると凹部でありかつ下から見ると凸部となっているが、上下逆でも良いし、そのほかにも、平らな板に溝を掘ったようなもの（上から見ると凹部で下から見るとフラット）とか、平らな板に出っ張りをつけたようなもの（上から見ると凸部で下から見るとフラット）とかも考えられる。

また、段部が一周つながっていなくても、何ヶ所か飛び飛びの凹部または凸部で配置しても良いし、もちろん凹部と凸部を同一面上に配置することも考えられる。

（実施の形態３）
図４、図５は本発明の他の実施の形態で、食品の置き場所を光で照らして指示する構成である。図示しないが、赤外線センサは図１同様、右側に配置されているものとする。図４は加熱室３８の側壁面の要部断面図で、加熱室３８内に光を照射するＬＥＤやレーザー等からなる照明手段３９が回動自在に設けられている。

また、照明手段３９は、加熱室３８の右側の側壁面４０の上部に三角柱状の突起４１を加熱室３８内に突出して設け、この突起４１の内部に設けられている。突起４１の下面には窓４２が切り欠かれており、照明手段３９からの光が加熱室３８内に投光されるようになっている。照明手段３９は首振り機構４３によって首振り可能となっている。

図５は、載置台４４を上から見た図である。そして載置台４４は照明手段３９に照らされるもので、照明手段３９が首振り機構４３によって首を振るのに合わせて照らされるスポットポイント４５が順次位置を変えることにより、食品を置くべき領域を指示するものである。即ち照明手段３９とスポットポイント４５は代表的な指示手段といえる。

以上、本実施の形態により、指示手段として載置台４４を照らす照明手段３９を有し、指示手段は、照明手段３９により載置台４４上を照らすことで生じるスポットポイント４５によって場所を指示する構成としたので、使用者が照らされたスポットポイント４５を
見ることで容易に置くべき場所を認識することができる。

なお、本実施の形態のように、スポットポイント４５によって指示する場合は、首振り機構４３の制御方法によって目的に応じて照らす場所を変えることが可能である。たとえば食品のメニューを設定できる設定手段を有し、飲み物と設定したときは赤外線センサに近い場所、即ち図５のように右側に円を描くような照らし方を行い、その他のメニューを設定したときは中央を照らすとか、あるいはまったく照らさないという制御も可能である。

このように設定内容に応じて指示を変更できる方法のほうが、他の実施の形態のように常時同じ指示があるものと比べて置き場所を間違いにくくできる効果がある。

また本実施の形態では小さなスポットポイント４５を順次移動させたが、一度に駆動領域全体をカバーできるような大きな領域を照らす構成にしても良い。この場合は首振り機構を不要にできる。

なお、指示手段のその他の方法として、載置台にシールのような別部品を貼り付ける構成でも良い。

なお、本発明の実施の形態では赤外線センサが左右の上方にある構成しか示していないが、もちろん後ろの上方に配置されていても良い。この場合は指示手段で食品をやや後方に配置できるように指示すればよい。

以上、本発明の各種実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態において示された事項に限定されず、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者がその変更・応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。特に指示手段を複数組み合わせることなどは容易に考えられる。

本発明のマイクロ波加熱装置は、マイクロ波を使用する調理器具としての電子レンジ、オーブンレンジ、各種誘電体の加熱、解凍装置であるとか、マイクロ波を使用する半導体装置、乾燥装置などの工業分野での加熱装置、陶芸加熱、焼結あるいは生体化学反応等の用途等に有用である。

１３ マグネトロン（マイクロ波発生手段）
１５、３８ 加熱室
１６ 食品（被加熱物）
１７、３４、４４ 載置台
２２ 制御手段
２４ 赤外線センサ（温度検出手段）
２８ マーキング（指示手段）
３７ 段部（凹部または凸部（指示手段））
３９ 照明手段（指示手段）
４５ スポットポイント（指示手段）

Claims (3)

1. 被加熱物を収納する加熱室と、前記加熱室内で前記被加熱物を載置する載置台と、前記載置台上で前記被加熱物を置くべき場所を指示する指示手段と、前記加熱室にマイクロ波を供給するマイクロ波発生手段と、前記加熱室を形成する壁面の上部と天面の端部の少なくとも一方に配置され前記被加熱物の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段の信号に基づき前記マイクロ波発生手段を制御する制御手段と、使用者がメニューを設定できる設定手段を有し、設定内容に応じて指示手段は前記載置台の中央よりも前記温度検出手段に近い場所を指示する構成としたマイクロ波加熱装置。
2. 設定されるメニューが牛乳、酒、コーヒーなどに代表される飲み物などの液体の場合に、指示手段は前記載置台の中央よりも前記温度検出手段に近い場所を指示する構成とした請求項１に記載のマイクロ波加熱装置。
3. 載置台を照らす照明手段を有し、指示手段は、前記照明手段により載置台上を照らすことで場所を指示する構成とした請求項１または２に記載のマイクロ波加熱装置。