JP2013015254A

JP2013015254A - 加熱調理器

Info

Publication number: JP2013015254A
Application number: JP2011147965A
Authority: JP
Inventors: Masaki Shibuya; 昌樹澁谷; Ryuta Kondo; 龍太近藤; Makoto Nishimura; 誠西村
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2011-07-04
Filing date: 2011-07-04
Publication date: 2013-01-24

Abstract

【課題】エネルギー損失の少ない高効率の加熱調理器を提供する。
【解決手段】食品５を加熱する加熱室１と、加熱室１内にマイクロ波を供給するマグネトロン６と、加熱室１内壁に沿って加熱室１内壁への汚れ付着防止のための中間板１９を設け、中間板１９の端部の少なくとも一部は中間板１９の端部から略１／４波長の奇数倍の位置で加熱室１内壁と固定されることにより、加熱室１内壁と中間板１９の間にわずかな隙間があっても、中間板１９の端部が１／４波長インピーダンス反転の考え方に基づいて構成されたチョーク構造となっているため、インピーダンスが無限大となり隙間に入った電波は減衰し、中間板１９および加熱室１内壁の発熱がなくなりエネルギー損失の少ない高効率の加熱調理器を提供することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、マイクロ波加熱とヒータ加熱とを兼用して非加熱物を加熱するマイクロ波兼ヒータ加熱が可能な加熱調理器に関するものである。

従来、この種の加熱調理器は加熱室内壁にセルフクリーニングコートされた中間板が数箇所ビス止めされて設けられている（例えば、特許文献１参照）。

実公昭５９−３４８０６号公報

しかしながら、前記従来の構成では、加熱室内壁と中間板の間にマグネトロンから放出されたマイクロ波が加熱室側壁から反射して回り込み、加熱室上面および中間板が発熱しエネルギー損失となり、加熱調理器の加熱効率を落としていた。

また、加熱室内壁と中間板の隙間を小さくしようとしても、モノづくり上、加熱室内壁および中間板を完全な平面で作成することは難しく、また組み立て中に変形もしやすくどうしてもわずかな隙間が開いてしまいマイクロ波が回り込んでしまう。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、エネルギー損失の少ない高効率の加熱調理器を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の加熱調理器は、食品を加熱する加熱室と、前記加熱室内にマイクロ波を供給するマイクロ波発生手段と、前記加熱室内壁に沿って前記加熱室内壁への汚れ付着防止のための中間板とを備え、前記中間板の端部の少なくとも一部は前記中間板の端部から略１／４波長の奇数倍の位置で前記加熱室内壁と固定したものである。

これによって、加熱室内壁と中間板の間にわずかな隙間があっても、中間板の端部が１／４波長インピーダンス反転の考え方に基づいて構成されたチョーク構造となっているため、インピーダンスが無限大となり隙間に入った電波は減衰し、中間板および加熱室内壁の発熱がなくなり、また、中間板外周端部で固定するときに比べて、略１／４波長の奇数倍内側で中間板を固定できるため固定箇所の削減になり、エネルギー損失が少なく、かつ安価で簡易な高効率の加熱調理器を提供することができる。

本発明の加熱調理器は、中間板および加熱室内壁の発熱がなくなり、エネルギー損失の少ない高効率の加熱調理器を提供することができる。

本発明の実施の形態１における加熱調理器の正面断面図同加熱調理器の中間板の下面図同加熱調理器の正面から見た中間板の突起形状を示す要部断面図

第１の発明は、食品を加熱する加熱室と、前記加熱室内にマイクロ波を供給するマイクロ波発生手段と、前記加熱室内壁に沿って前記加熱室内壁への汚れ付着防止のための中間板とを備え、前記中間板の端部の少なくとも一部は前記中間板の端部から略１／４波長の奇数倍の位置で前記加熱室内壁と固定されることにより、加熱室内壁と中間板の間にわずかな隙間があっても、中間板の端部が１／４波長インピーダンス反転の考え方に基づいて構成されたチョーク構造となっているため、インピーダンスが無限大となり隙間に入った電波は減衰し、中間板および加熱室内壁の発熱がなくなり、また、中間板外周端部で固定するときに比べて、略１／４波長の奇数倍内側で中間板を固定できるため固定箇所の削減になり、エネルギー損失が少なく、かつ安価で簡易な高効率の加熱調理器を提供することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明において、中間板と加熱室内壁の固定位置の間隔は１／４波長以下としたことにより、固定位置間に電波が入り込むことができないため、中間板および加熱室内壁の発熱がなくなりエネルギー損失の少ない高効率の加熱調理器を提供することができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、中間板もしくは加熱室内壁の少なくとも一部に、前記中間板の端部から略１／４波長の奇数倍の位置で中間板もしくは加熱室内壁に圧接する突起を設けたことにより、中間板を加熱室内壁に数箇所固定するだけで突起部が圧接でき、またプレス加工で突起を設けられるため安価かつ簡易に金属接触させることができ、安価でエネルギー損失の少ない高効率の加熱調理器を提供することができる。

第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明において、中間板の端部に切込みを少なくとも一部設けたことにより、中間板端部に沿って周回しようとする電波を切込みが遮断し、電波の進行方向を中間板端部から固定位置方向に向かう電波に限定することによって１／４波長インピーダンス反転の考え方に基づいて構成されたチョーク構造がより効果的になるため、中間板および加熱室内壁の発熱がなくなりエネルギー損失の少ない高効率の加熱調理器を提供することができる。

第５の発明は、特に、第４の発明において、切込み長を中間板の端部から前記中間板固定位置付近までとしたことにより、中間板固定位置付近で周回しようとする電波成分をより確実に遮断することができ、中間板および加熱室内壁の発熱がなくなりエネルギー損失の少ない高効率の加熱調理器を提供することができる。

第６の発明は、特に、第４または第５の発明において、切込みを中間板の端部に沿って周期的に設けたことにより、中間板端部に沿って周回しようとする電波成分をより細かく遮断することができ、中間板および加熱室内壁の発熱がなくなりエネルギー損失の少ない高効率の加熱調理器を提供することができる。

（実施の形態１）
図１は、本発明第１の実施の形態における加熱調理器の正面から見た断面図を示すものである。

図１において、鋼板の表面をホーロー塗装された加熱室１内に上ヒータ２と下ヒータ３が設けられ、ステンレスの棒材を組み合わせて溶接された焼き網４の上に載せられた食品５を上ヒータ２と下ヒータ３とで挟むように加熱する。加熱室１壁面の角はＲを付けて曲げられており、底面は大きな円弧形状になっている。焼き網４はレールＡ１２とレールＢ
１３に挟まれるように配置されている。なお、本実施の形態では壁面はホーロー塗装を行ったが、他の耐熱性のある塗装を行ってもよい。また、壁面材質としてはステンレス、ＰＣＭ鋼板、焼き網４はめっき処理の鋼材等を用いることもできる。

加熱室１の右上方にはマイクロ波を発生するマグネトロン６が水平方向に設けられ、マイクロ波と上下のヒータの輻射熱や対流熱の少なくともいずれかを供給して食品を加熱処理することができるようになっている。

上ヒータ２にはその表面に接触するように上ヒータ熱電対７が設けられ、マグネトロン６からのマイクロ波の影響を受けないように金属管で覆われて上ヒータ２のヒータ温度検出手段を構成している。また、下ヒータ３の表面には下ヒータ熱電対８が同様に設けられてヒータ温度検出手段となっている。加熱室１の壁面には庫内温度検出手段であるサーミスタ９が固定されており、上ヒータ熱電対７と下ヒータ熱電対８とサーミスタ９は制御手段１０に電気的に接続され、それぞれの出力に基づき、上ヒータ２と下ヒータ３への通電を制御して加熱量を加減制御できるようになっている。

右方から見て約７０ｍｍのマグネトロン６は水平方向にＬ字状に内部通路が構成された導波管１４に接続され、加熱室１水平方向中央付近には電波撹拌手段としての回転アンテナ１１がモータ１８に接続されて設けられている。導波管１４は円錐形のドーム１５と給電口１７を合わせて備えられている。

回転アンテナ１１はアンテナ部１１ａと軸部１１ｂで構成され、アンテナ部１１ａは金属製で厚さ１ｍｍの約φ６２の略円板になっており、円板の中心から約１２ｍｍ偏心したところに軸部１１ｂが設けられている。軸部１１ｂのモータ１８側はフッ素樹脂、アンテナ部１１ａ側は金属で構成され、金属部は導波管１４内部に約１１ｍｍ、ドーム１５の給電口１７を通じて加熱室１側に約１５ｍｍ突出しており、給電口１７との隙間は５ｍｍ以上確保されている。なお、マグネトロン６、回転アンテナ１１、導波管１４、ドーム１５、および給電口１７は、加熱室１の上面に設けているが、これに限らず加熱室１底部、側面側に設けることもでき、設置向きもあらゆる方向に設定することができる。

加熱室１上面と上ヒータ２の間には、加熱室１側に被加熱物から飛び散り付着した油分等を高温で水と二酸化炭素に分解するセルフクリーニングコートされた鋼板である中間板１９が加熱室１上面にドーム１５部を除いて設けられている。なお、本実施の形態では油分が付着しやすい加熱室１上面に中間板１９を設けたが、加熱室１側面にも油分が付着することもあるため同様に中間板１９を設けてもよい。また、本実施の形態では中間板としてセルフクリーニングコートされた鋼板を用いたが、加熱室内壁への汚れ付着を防止できる鋼板であればセルフクリーニングコートされていなくてもよい。

ドーム１５下端部には回転アンテナ１１に汚れが付着しないようにマイカ製のカバー１６が設けられている。上ヒータ２は直接マイクロ波の影響を受けないようにするため、ドーム１５下開口部の直下は避けて配置されている。なお、カバー１６は低損失誘電材料であるマイカを用いたが、セラミックやガラスでも同様に構成できるものである。

中間板１９の下面図を図２に示す。

図２において、中間板１９は中間板１９の周囲の端部から約１／４波長の位置に約２０ｍｍ間隔で加熱室１上面とビス２２で固定され、中間板１９の端部からビス２２付近まで幅約２ｍｍの切込み２１が中間板１９端部に沿って周期的に設けられている。また、中間板１９のドーム１５周囲の端部近傍には約２０ｍｍ間隔で加熱室１上面とビス２２で固定されている。このように中間板１９はビス２２で固定され、ビス２２を外せば着脱自在に
取り付けられており、取り外してのメンテナンスが容易に行えるようになっている。なお、本実施の形態では中間板１９の周囲の端部から約１／４波長の位置で固定したが、３／４波長や５／４波長のように１／４波長の奇数倍であればインピーダンスを無限大にすることができ同等の効果が得られるものである。また、本実施の形態では約２０ｍｍ間隔でビス止めを行ったが、間隔はそれぞれ１／４波長以下であればよく、ここで使用しているマグネトロン６の発振周波数より１／４波長は約３０ｍｍとなっている。また、本実施の形態ではビス止めを行っているが、中間板１９と加熱室１上面が１／４波長以下の間隔で接していればよく、爪嵌合、着脱自在ではなくなるが溶接、カシメなどの接合方法を用いてもよい。

以上のように構成された加熱調理器について、以下その動作、作用を説明する。

使用者によってマイクロ波加熱モードを選択されスイッチＯＮされると、マグネトロン６からマイクロ波が放出され、マイクロ波は導波管１４を通り、回転アンテナ１１に照射され、モータ１８によって回転する回転アンテナ１１によってマイクロ波を加熱室１内に撹拌されながら供給される。加熱室１内に供給されたマイクロ波は食品５に吸収され、食品５は加熱させられる。

ヒータ加熱モードを選択されスイッチＯＮされると、上ヒータ２および下ヒータ３が通電されて発熱し、加熱室１内を輻射熱が伝達され食品５を加熱する。

マイクロ波加熱モード時、中間板１９は中間板１９の周囲の端部から約１／４波長の位置に加熱室１上面とビス２２で固定されることにより、加熱室１上面と中間板１９の間にわずかな隙間があっても、中間板１９の端部が１／４波長インピーダンス反転の考え方に基づいて構成されたチョーク構造となっているため、インピーダンスが無限大となり隙間に入った電波は減衰し、中間板１９および加熱室１内壁の発熱がなくなり、また、中間板１９外周端部で固定するときに比べて、約１／４波長内側で中間板１９をビス２２で固定できるため固定箇所の削減になり、エネルギー損失が少なく、かつ安価で簡易な高効率の加熱調理器を提供することができる。

なお、本実施の形態では中間板１９の周囲の端部から約１／４波長の位置に約２０ｍｍ間隔で加熱室１上面とビス２２で全て固定したが、どうしても固定できない箇所があり一部のみを固定したとしても、少なくともその固定した部分に関しては同様の効果が得られるものである。

また、中間板１９と加熱室１内壁の固定位置の間隔は約２０ｍｍとしたことにより、固定位置間に電波が入り込むことができないため、中間板１９および加熱室１内壁の発熱がなくなりエネルギー損失の少ない高効率の加熱調理器を提供することができる。

さらに、中間板１９端部に切込み２１を設けたことにより、中間板１９端部に沿って周回しようとする電波を切込み２１が遮断し、電波の進行方向を中間板１９端部から固定位置方向に向かう電波に限定することによって１／４波長インピーダンス反転の考え方に基づいて構成されたチョーク構造がより効果的になるため、中間板１９および加熱室１内壁の発熱がなくなりエネルギー損失の少ない高効率の加熱調理器を提供することができる。

また、切込み２１の長さを中間板１９固定位置付近までとしたことにより、中間板１９固定位置付近で周回しようとする電波成分をより確実に遮断することができ、中間板１９および加熱室１内壁の発熱がなくなりエネルギー損失の少ない高効率の加熱調理器を提供することができる。なお、本実施の形態では切込み２１の長さを中間板１９固定位置付近までとしたが、中間板１９端部に切込み２１が少しでもあれば中間板１９端部に沿って周
回しようとする電波を切込み２１が遮断する効果はある程度期待できるものである。

さらに、切込み２１を中間板１９端部に沿って周期的に設けたことにより、中間板１９端部に沿って周回しようとする電波成分をより細かく遮断することができ、中間板１９および加熱室１内壁の発熱がなくなりエネルギー損失の少ない高効率の加熱調理器を提供することができる。

また、中間板１９は図３に示すように構成してもよい。図３は加熱調理器の正面から見た中間板の形状を示す断面図である。図３において、中間板１９の周囲の端部から約１／４波長の位置に図２のビス孔と同様に約２０ｍｍ間隔で突起２０がプレス加工で形成され、加熱室１上面と圧接されて固定されている。この構成により、中間板１９を加熱室１内壁に数箇所固定するだけで突起２０が圧接でき、またプレス加工で突起２０を設けられるため安価かつ簡易に金属接触させることができ、安価でエネルギー損失の少ない高効率の加熱調理器を提供することができる。なお、本実施の形態では約２０ｍｍ間隔で突起２０を設けたが、間隔はそれぞれ１／４波長以下であればよく、また全ての箇所で突起２０を圧接せずに代わりに一部ビス２２等で固定してもよく、ここで使用しているマグネトロン６の発振周波数より１／４波長は約３０ｍｍとなっている。また、突起２０は加熱室１上面側に設けても同様の効果が得られるものである。また、本実施の形態では端部近傍に全て突起を設けて圧接したが、どうしても突起が設けることができない箇所があり一部のみに突起を設けたとしても、少なくともその部分に関しては同様の効果が得られるものである。なお、突起２０をビード形状にすることにより中間板１９の強度を向上させつつ、安価かつ簡易に金属接触させることもできる。

以上のように本発明にかかる加熱調理器は、エネルギー損失の少ない高効率の加熱が可能となるので、マイクロ波機能を使用する調理器具としての電子レンジ、オーブン電子レンジ、電気オーブン、業務用の各種マイクロ波加熱、解凍装置であるとか、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に適用できる。

１加熱室
５食品
６マグネトロン
１９中間板
２０突起
２１切込み

Claims

食品を加熱する加熱室と、
前記加熱室内にマイクロ波を供給するマイクロ波発生手段と、
前記加熱室内壁に沿って前記加熱室内壁への汚れ付着防止のための中間板とを備え、
前記中間板の端部の少なくとも一部は前記中間板の端部から略１／４波長の奇数倍の位置で前記加熱室内壁と固定された加熱調理器。
中間板と加熱室内壁の固定位置の間隔は１／４波長以下とした請求項１に記載の加熱調理器。
中間板もしくは加熱室内壁の少なくとも一部に、前記中間板の端部から略１／４波長の奇数倍の位置で中間板もしくは加熱室内壁に圧接する突起を設けた請求項１または２に記載の加熱調理器。
中間板の端部に切込みを少なくとも一部設けた請求項１〜３のいずれか１項に記載の加熱調理器。
切込み長を中間板の端部から前記中間板の固定位置付近までとした請求項４に記載の加熱調理器。
切込みを中間板の端部に沿って周期的に設けた請求項４または５に記載の加熱調理器。