JP2013153943A - 高周波加熱用トレー、および高周波加熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高周波加熱と共に熱伝導による加熱を行う調理と、高周波加熱のみを行う調理とを選択可能とし、使い勝手を向上することができる高周波加熱用トレーおよび高周波加熱装置を得る。
【解決手段】高周波加熱により被加熱物４０を加熱する高周波加熱装置内に設置され、被加熱物４０が載置される高周波加熱用トレーであって、高周波を透過する材料により形成された非発熱トレー１と、非発熱トレー１上に着脱自在に設置され、高周波が照射されることで発熱する高周波発熱体を、シリコンに混練して形成された発熱トレー２とを備えたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、被加熱物が載置される高周波加熱用トレー、および高周波加熱装置に関するものである。

従来の技術においては、例えば、高周波発熱体の上に金属製の受け皿を設置し、高周波発熱体と受け皿を接着させて構成した高周波加熱機器用器具が提案されている（例えば特許文献１参照）。

特開２００６−５２９３２号公報

上記特許文献１のような従来の高周波加熱機器用器具では、受け皿の裏側に接着した発熱材に高周波（以下、マイクロ波ともいう）を照射して発熱させ、その熱伝導によって受け皿の表面である食品載置面の温度を上昇させることにより食品に焦げ目などをつける仕組みとなっている。

しかしながら、特許文献１の受け皿を使う場合、マイクロ波加熱時には必ず発熱体が発熱してしまうという性質から、多様な調理には対応できず、使い勝手は非常に悪いものとなっていた。
例えば、被加熱物としての食品を耐熱温度の低い容器に入れ、この容器を受け皿に載置してマイクロ波加熱する場合、受け皿からの熱伝導により容器が溶融してしまう可能性があり、事実上この受け皿では、耐熱温度の低い容器に入れた食品の加熱は不可能である。そのため、供給メーカとしては、やむなく発熱機能がない受け皿や網などを付属品として提供しなくてはならず、部品点数やコストが増加する課題があった。

さらに、裏面に発熱体を設けられた受け皿は、高温状態のままキッチンや食卓などに置かれる可能性があるため、耐熱温度の低い部材の上に置かれた場合は、発熱体の熱により当該部材が変色や変形するなどの不具合を引き起こす可能性も考えられる。
また、受け皿の裏面は常に設置面として設置時に衝撃にさらされるため、発熱体に傷などが生じやすく劣化可能性が表面に比べて高くなる。

さらに、特許文献１の技術のように、受け皿を金属にした場合を考えると、マイクロ波を照射した際に導電性を持つ金属ではマイクロ波を反射してしまう性質を持つ。このため、例えば焦げ目も付けたいが、食品自体もマイクロ波で直接誘電加熱したいような場合には、食品載置面である受け皿の表面と、発熱体を設けた受け皿の裏面の双方にマイクロ波を照射する必要がある。このため、マイクロ波の照射源を複数設ける必要が生じて構造が複雑になり、寸法大型化やコストが増加する課題がある。

昨今のオーブンレンジ、電子レンジで言えば、マイクロ波は食品の下側一方向から照射される方式が多い。このような食品の一方向からマイクロ波が照射される高周波加熱装置においては、受け皿の裏側にある発熱体は十分に加熱されても、表側にある食品自体は金属の角皿が食品の置かれる上部空間との仕切りとなってしまい、食品が十分にマイクロ波加熱されないという課題がある。
さらに、金属製の受け皿の場合、受け皿の端部にバリが残った部分や、受け皿の端部と加熱室内壁面との距離が近い部分に、マイクロ波が局所集中してスパークを起こす可能性がある。このため、金属製の受け皿は極力マイクロ波加熱に用いないことが望ましい。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、高周波加熱（誘電加熱）と共に熱伝導による加熱を行う調理と、高周波加熱のみを行う調理とを選択可能とし、使い勝手を向上することができる高周波加熱用トレーおよび高周波加熱装置を得るものである。
また、運搬時の高温不快感の低減や設置箇所の変色などの不具合を防止することができる高周波加熱用トレーおよび高周波加熱装置を得るものである。
また、高周波加熱とヒータ加熱との同時加熱、リレー加熱（異熱源順番加熱）、交互加熱が可能となり、焦げ目つけと内部加熱の両立を可能とすることができる高周波加熱用トレーおよび高周波加熱装置を得るものである。
また、高周波のスパーク発生確率を低減することができる高周波加熱用トレーおよび高周波加熱装置を得るものである。

本発明に係る高周波加熱用トレーは、高周波加熱により被加熱物を加熱する高周波加熱装置内に設置され、前記被加熱物が載置される高周波加熱用トレーであって、高周波を透過する材料により形成された第一のトレーと、前記第一のトレー上に着脱自在に設置され、高周波が照射されることで発熱する高周波発熱体を、シリコンに混練して形成された第二のトレーとを備えたものである。

本発明に係る高周波加熱装置は、被加熱物を収納する加熱室と、高周波を発振する高周波発振器と、前記加熱室に接続され、前記高周波発振器から発振された高周波を前記加熱室に導く導波管と、前記加熱室内に設置され、高周波を透過する材料により形成された載置台と、上記高周波加熱用トレーとを備え、前記載置台の上に、前記第一のトレーおよび前記第二のトレーのうち少なくとも一方が載置されるものである。

本発明は、高周波を透過する材料により形成された第一のトレーと、前記第一のトレー上に着脱自在に設置され、高周波が照射されることで発熱する高周波発熱体を、シリコンに混練して形成された第二のトレーとを備えた。このため、高周波加熱と共に熱伝導による加熱を行う調理と、高周波加熱のみを行う調理とを選択可能とし、使い勝手を向上することができる。
また、第二のトレー上で高周波発熱による焦げ目つけを可能とするとともに、発熱しない第一のトレー部は運搬時の把持や設置時の設置台として利用することで運搬時の高温不快感の低減や設置箇所の変色などの不具合を防止することが可能となる。
また、被加熱物を焦がしたくない場合には第一のトレーのみを使用することが可能となり、高周波による被加熱物内部への高周波加熱のみを実施することが可能となる。

本発明の実施の形態１を示す高周波加熱用トレーおよび高周波加熱装置の主要部を側面からみた断面図である。 本発明の実施の形態１を示す高周波加熱装置の制御ブロック図である。 本発明の実施の形態１を示す非発熱トレーの平面図である。 本発明の実施の形態１を示す発熱トレーの平面図である。 本発明の実施の形態１を示す発熱トレー上に非発熱トレーを設置した状態における平面図および断面図である。 本発明の実施の形態１を示す角皿および高周波加熱用トレーの断面図である。 本発明の実施の形態１を示す発熱トレー収納時の断面図である。 本発明の実施の形態１を示す高周波加熱用トレーの他の構成例を示す断面図である。 本発明の実施の形態１を示すリレー加熱時の食品温度履歴模式図である。 本発明の実施の形態１を示す同時加熱時の食品温度履歴模式図である。 本発明の実施の形態１を示す交互加熱時の食品温度履歴模式図である。 本発明の実施の形態１を示す高周波加熱装置の操作パネルの一例である。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１を示す高周波加熱用トレーおよび高周波加熱装置の主要部を側面からみた断面図である。
図１において、高周波加熱装置本体４は、内部に被加熱物４０を収納する加熱室５が設けられており、ドア７を開いて、角皿３、高周波加熱用トレー、被加熱物４０を設置した後にドア７を閉め、操作パネル５０（後述）で設定入力、操作することで加熱調理を実施する。

高周波加熱用トレーは、非発熱トレー１と、発熱トレー２とを備えている。この高周波加熱用トレーは、加熱室５内に設置され、被加熱物４０が載置されるものである。
非発熱トレー１は、シリコンなどの高周波を透過する材料により形成されている。発熱トレー２は、非発熱トレー１上に着脱自在に設置され、高周波が照射されることで発熱する高周波発熱体をシリコンに混練して形成されている。詳細は後述する。
なお、非発熱トレー１は、本発明における「第一のトレー」に相当する。また、発熱トレー２は、本発明における「第二のトレー」に相当する。

３は角皿である。角皿３は、高周波を透過する素材、一例としてセラミックにて構成されている。加熱室５の下面から照射される高周波は角皿３を透過し、角皿３の上面に置かれた発熱トレー２および被加熱物４０に吸収されることで、それぞれ発熱させることが可能となる。なお、角皿３は、本発明における「載置台」に相当する。

６は角皿レールである。角皿レール６は、加熱室５の側壁に構成される。角皿レール６の上に角皿３のフランジ部３ａを設置し、ドア７開口側から滑らせて庫内に投入、設置する。
その際、非発熱トレー１や発熱トレー２が前後左右に滑らないように、角皿３にはトレー位置固定用凸部３ｂが形成されている。このトレー位置固定用凸部３ｂを形成することにより、勢いよく角皿３を出し入れしても、発熱トレー２や被加熱物４０が飛び出したり落ちたりすることがなく、安全に使用できる。なお、トレー位置固定用凸部３ｂは、本発明における「凸部」に相当する。
なお、本実施の形態では、非発熱トレー１や発熱トレー２のすべりを規制するトレー位置固定用凸部３ｂを形成する場合を説明するが、凸形状に限らず凹形状としても良い。

角皿３を角皿レール６上に設置して用いると、熱源であるフラットヒータ２３に被加熱物４０を近づけることで加熱を促進する効果が見込めることや、被加熱物４０からの落下物、例えば油や食品カスなどが加熱室５内に落下して汚すことを防ぐ効果がある。なお、角皿３は必ずしも使用する必要はなく、被加熱物４０や非発熱トレー１、発熱トレー２を高周波透過板１４上に設置して加熱してもよい。

また、角皿レール６は側壁に高さを違えて複数設けてもよい。角皿３の設置高さを変えることで、加熱具合を変化させることが可能となるからである。

８は高周波発振器である。高周波発振器８は、例えば２．４５ＧＨｚのマイクロ波を発振するマグネトロンである。高周波発振器８から発振されたマイクロ波は導波管９内部を伝播して、アンテナ１０に伝えられる。アンテナ１０はアンテナ室１２と導波管９の連結部に同軸結合の形で設置されており、アンテナ室１２へマイクロ波が伝えられる。

マイクロ波をアンテナ室１２から加熱室５へ伝播させる際、アンテナ１０を回転させることにより、加熱室５内へ伝えられるマイクロ波の電界分布をできるだけ多様な状態にすることができ、被加熱物４０が加熱される際の加熱ムラを平準化することが可能となる。アンテナ１０は導波管９下部に固定されているアンテナモータ１１にて回転駆動される。

こうして高周波発振器８から供給されるマイクロ波によって、加熱室５内に設置された被加熱物４０が加熱ムラを極力抑制した状態にて誘電加熱されることとなる。マイクロ波による誘電加熱の特徴として、水分子を選択的に加熱しやすいことが挙げられ、後述するヒータによる輻射加熱などに比べて、被加熱物４０内部まで加熱されやすい傾向があることが加熱源としての大きな特徴である。

アンテナ室１２内部、即ち、加熱室５の底面の下方には、例えばシーズヒータで構成される下ヒータ１３が設置される。下ヒータ１３はアンテナ１０に干渉しない位置に設置され、被加熱物４０を下から輻射加熱したい場合や、加熱室５内の雰囲気温度を上昇させたい場合に加熱に利用することが可能である。なお、下ヒータ１３はシーズヒータに限らず、ガラス管ヒータなどの任意のヒータを用いることができる。

１４は高周波透過板である。高周波透過板１４は、角皿３と同様にセラミックで形成されており、加熱室５の底板として構成されるものである。先述したとおり、ここに被加熱物４０や非発熱トレー１を直接置いて加熱することも可能である。

１５はコンベクションユニットである。コンベクションユニット１５は、加熱室５の壁面（背面）に形成された通風孔１９（吸気口及び排気口）と連結しており、加熱室５内の被加熱物４０に対して、熱風による対流加熱を行える構成となっている。１６はコンベクションヒータである。コンベクションヒータ１６は、例えばガラス管ヒータにて構成されている。１７はコンベクションファン、１８はコンベクションモータである。コンベクションファン１７は、コンベクションモータ１８により駆動力を得て回転し、加熱室５内の空気を吸気口から吸気し、この空気を加熱して排気口から加熱室５内へ排気する。これにより、加熱室５とコンベクションユニット１５内部を循環する風路を形成し、加熱室５内に設置された被加熱物４０が熱風対流加熱される。

具体的には、図１に示す角皿３に近い通風孔１９（吸気口）から加熱室５内の空気をコンベクションユニット１５側に吸い込み、コンベクションヒータ１６で加熱された熱風２６をコンベクションヒータ１６に対向する通風孔１９（排気口）から加熱室５側へ排出する。排出された熱風２６は加熱室５内を循環し、角皿３上に置かれる被加熱物４０を加熱しながら、またコンベクションユニット１５に吸い込まれる構造となっている。また、熱風２６の一部は、非発熱トレー１の側面に設けられた通風部３５（後述）を通過することで、被加熱物４０を下部から加熱する構造となっている。
なお、本実施の形態ではコンベクションユニット１５を加熱室５の背面に設ける場合を説明するが、本発明はこれに限らず、加熱室５の側面（右側面又は左側面）に設けても良い。

加熱室５の内部には、温度検知手段である赤外線センサ５４、サーミスタ５５が設けられており、それぞれ検出温度を制御装置５１（後述）に入力する。

２０はヒータユニットである。ヒータユニット２０は、断熱材２１、ヒータカバー２２、フラットヒータ２３を備えている。フラットヒータ２３は、例えばマイカ性の芯面に対して、略全面にニクロム製の発熱線が巻きつけられており、加熱室５の壁面（天面）に接触を保って固定され、加熱時には天面を介して被加熱物４０を輻射加熱する。その際、効率的に加熱室５側を加熱できるように、フラットヒータ２３の上側は断熱材２１で覆った構成とする。断熱材２１はグラスウールやロックウールなどの素材にて構成する。

さらに断熱材２１とフラットヒータ２３を固定しつつ、ヒータ外部への熱漏洩による高温化を防止するためにヒータカバー２２を設置する。ヒータカバー２２は外側の輻射率を下げることで輻射熱による熱漏洩を防止したり、図示しない冷却ファンにより通風冷却したりすることでヒータカバー２２上面、ひいては加熱室５上面の温度上昇を抑制する。
なお、本実施の形態ではフラットヒータ２３を加熱室５の壁面のうち、天面に設ける場合を説明するが、本発明はこれに限らず、加熱室５の天面に加え又は天面に代えて、側面（右側面、左側面、背面）に設けても良い。

次に制御ブロックについて説明する。
図２は、本発明の実施の形態１を示す高周波加熱装置の制御ブロック図である。
高周波加熱装置本体４への電源のｏｎ、ｏｆｆを司るメイン基板５２により、制御装置５１、電源装置５３への電源供給が制御される。
電源装置５３は、リレー５６を介して、アンテナモータ１１、インバータ（ＩＮＶ）基板５７、高周波発振器８（マグネトロン）、下ヒータ１３、コンベクションユニット１５、フラットヒータ２３と接続されている。制御装置５１は操作パネル５０において、入力手段５０ａにより入力された設定・入力情報により、後述する加熱モードに応じて、リレー５６を制御し、各熱源に電源を供給するか否かを制御する。

また、制御装置５１は、温度検知手段である赤外線センサ５４、サーミスタ５５から温度情報を取得しており、庫内温度の過昇防止のためにリレー５６のｏｎ、ｏｆｆの制御を実施する。例えば、赤外線センサ５４は略庫内全域に温度検知視野を持っており、発熱トレー２を加熱室５内に単独で設置し、被加熱物４０がない状態でマイクロ波加熱を実施した場合には、温度上昇速度が速いことを検知して報知手段５０ｂに警告を出したり、制御装置５１からの指令に基づき、電源をｏｆｆしたりすることが可能であるため、安全性を高めることが可能である。
なお、操作パネル５０は、本発明における「設定入力手段」に相当する。制御装置５１は、本発明における「制御手段」に相当する。

次に高周波加熱用トレーの詳細について説明する。
図３は、本発明の実施の形態１を示す非発熱トレーの平面図である。
図４は、本発明の実施の形態１を示す発熱トレーの平面図である。
図５は、本発明の実施の形態１を示す発熱トレー上に非発熱トレーを設置した状態における平面図および断面図である。
非発熱トレー１は、略シリコンのみで成形し、高周波加熱による自己発熱機能を持たないトレーである。
発熱トレー２は、高周波発熱体として粉末状の金属酸化物（フェライト粉）をシリコンに混練して形成することで、高周波加熱による発熱機能を持ったトレーである。
発熱トレー２上には被加熱物４０が載置される。そして、高周波加熱が実施されることで、発熱トレー２の高周波発熱体が発熱し、被加熱物４０の設置面である裏面を熱伝導により加熱することが可能となる。

なお、非発熱トレー１においても、シリコンに含まれる水分や誘電損失成分によりわずかな自己発熱が起こりえるが、ここでいう自己発熱機能とは、意図的にフェライト等の高周波発熱体を混練して熱を発生させるもののことを言う。また、非発熱トレー１の成形にあたり、シリコン成形には離型剤や加硫剤を若干加えて、加工性や可撓性を高める加工も可能であることはよく知られており、同様の加工を適用してもなんら問題はない。
なお、本実施の形態では、非発熱トレー１をシリコンにより形成する場合を説明するが、本発明はこれに限らず、高周波を透過する材料により形成すればよい。例えばセラミックにより形成しても良い。

発熱トレー２を形成するシリコンに混練されているフェライトは、電磁波である高周波を受けて、主に自己の持つ磁性による磁性損失として吸収、発熱する。一例としてＭｇＣｕ系のフェライトなど、所定の温度で昇温を停止する機能を持つものを使用すると、安全な温度で昇温を停止させることができる。このように、発熱トレー２に混練する高周波発熱体としては、所定の温度で昇温を停止する素材が望ましい。
なお、フェライトはその素材色から赤褐色の仕上がりになりやすく、特に食品加熱用の道具としては錆を想起させ、購買意欲を阻害する可能性があるため、黒色顔料を混練して成形することで黒色にすると良い。これにより、フライパンなどの調理器をイメージさせる色に仕上げることが可能となり、消費者の抵抗感を抑制することが可能である。

なお、発熱トレー２に混練する高周波発熱体としては、フェライトに限るものではなく、高周波が照射されることで発熱する素材であればよい。
例えば、高周波発熱体としてカーボン粉を混練することで、同様のマイクロ波吸収機能を持たせることも可能である。カーボンはフェライトに比べて熱容量が小さい傾向があるため、少量の配合で温度を上昇させることができる。また冷めやすい傾向があるため、調理後の冷却時間を短縮し、火傷の可能性を低くすることが可能となる。

図３、図５に示すように、非発熱トレー１は、網部兼発熱トレー装着部３０、把持部３１、嵌合ピン３２、脚部３４、通風部３５からなる形状で構成される。
網部兼発熱トレー装着部３０は、発熱トレー２が設置された際に、網部２８が略固定されるような形状になっており、発熱トレー２を支える梁のような役割をする。また、網部兼発熱トレー装着部３０は、発熱トレー２が設置されない状態において、単独で網の役割を果たすことができ、被加熱物４０を直接置いて加熱に利用することも可能である。

把持部３１は、使用者が当該非発熱トレー１を把持するためのものであり、持ちやすさを高めて利便性をあげることができる。また、発熱トレー２は、把持部３１に接触しない位置に嵌合状態で設置される。これにより、高温となる被加熱物４０や発熱トレー２に直接触れることなく、非発熱トレー１を持ち上げることができるため、使用者へ高温不快感を与えることを回避することができ、安全・安心である。

嵌合ピン３２は、発熱トレー２が非発熱トレー１の上に置かれている際に、前後左右に滑るなどして位置ずれを起こさないように、発熱トレー２の嵌合穴３３と嵌合するための突起である。発熱トレー２の嵌合穴３３にはめ合わせる形で使用する。はめ合わせる形で使用するため、高温となっている発熱トレー２を運搬時に誤って落とすことがない効果を有する。

脚部３４は、本実施の形態の例では２枚の平板を脚として、設置時に８本の網部兼発熱トレー装着部３０が水平を保てるような強度にて構成されている。強度不足が懸念される場合には、必要に応じて脚を増加させてもよい。

通風部３５は、非発熱トレー１の側面に設けられており、非発熱トレー１の底面と発熱トレー２との間に通風可能な空間を形成するものである。
この通風部３５は、先述したコンベクションファン１７により生み出される風によって加熱室５内を循環される熱風２６の経路の一部を構成する。熱風２６が網部兼発熱トレー装着部３０の下部に通風されることにより、効果的に被加熱物４０下部を加熱し、被加熱物４０の水分を蒸発させることが可能となる。

図４、図５に示すように、発熱トレー２は、網部２８、開口部２９、嵌合穴３３により構成される。
網部２８は、網状に形成され、前述の網部兼発熱トレー装着部３０の上部にはめ合わせる形で設置される。
開口部２９は、網部２８以外の部分で下面まで連通しており、上部に設置される被加熱物４０から出る油や水分を落としたり、コンベクションユニット１５で生成され通風部３５を通風する熱風２６が被加熱物４０に与えることにより加熱、乾燥を促したりする効果を有する。

嵌合穴３３は、先述の通り、発熱トレー２が非発熱トレー１の上に置かれている際に、前後左右に滑るなどして位置ずれを起こさないように、嵌合ピン３２と嵌合するためのものである。なお、嵌合穴３３は、本発明における「嵌合部」に相当する。

図６は、本発明の実施の形態１を示す角皿および高周波加熱用トレーの断面図である。
非発熱トレー１および発熱トレー２は、それぞれ単独で使用することも、組み合わせて使用することも可能である。
即ち、図５に示した非発熱トレー１の上に発熱トレー２を設置する方式のほかに、図６（Ａ）に示すとおり、角皿３上に発熱トレーを単独で設置し、その上に被加熱物４０を設置する方式も可能である。また、図６（Ｂ）に示す通り、角皿３上に非発熱トレー１を置き、その上に被加熱物４０を設置する方式も可能である。このように、角皿３の上に、非発熱トレー１および発熱トレー２のうち少なくとも一方が載置され、高周波加熱を実施することが可能である。
なお、図６（Ｃ）に示すように、非発熱トレー１及び発熱トレー２の双方を使用せず、角皿３上に直接、被加熱物４０を載置して加熱する使用方法も可能であることは言うまでもない。

このように、高周波を透過する材料により形成された非発熱トレー１と、非発熱トレー１上に着脱自在に設置され、高周波が照射されることで発熱する高周波発熱体を、シリコンに混練して形成された発熱トレー２とを備えることで、高周波加熱と共に熱伝導による加熱を行う調理と、高周波加熱のみを行う調理とを選択可能とし、使い勝手を向上することができる。
また、発熱トレー２上で高周波発熱による焦げ目つけを可能とするとともに、発熱しない非発熱トレー１は運搬時の把持や設置時の設置台として利用することで運搬時の高温不快感の低減や設置箇所の変色などの不具合を防止することが可能となる。
また、被加熱物４０を焦がしたくない場合には非発熱トレー１のみを使用することが可能となり、高周波による被加熱物４０内部への高周波加熱のみを実施することが可能となる。
さらにまた、非発熱トレー１は、金属部材を用いない構成となるため、高周波のスパーク発生確率を大幅に下げることが可能となる。

図７は、本発明の実施の形態１を示す発熱トレー収納時の断面図である。
非発熱トレー１および発熱トレー２の少なくとも一方は、エラストマーにより形成し、可撓性を有するようにしても良い。
例えば、発熱トレー２を、シリコンエラストマーに高周波発熱体を混練することにより形成することで、可撓性を持たせることができる。このように、収納性を向上することができる。
図７に示すように、使用時は平面上になっているが、可撓性を持つシリコン素材の特性を生かして、丸めて寸法を抑制して収納することが可能である。嵌合穴３３を利用して、収納用留め具３６を差し込むことにより発熱トレー２が開くことを抑制して、あたかも紙を丸めたように省スペースにて収納することができる。
なお、ここでは収納用留め具３６にて固定する方式を示したが、筒の中に収納するような形態や、折り曲げて収納するような形態を取ってもよい。また、収納用留め具３６は、発熱トレー２の一部に設けられていてもよい。
なお、非発熱トレー１についてもシリコンエラストマーにより形成して、同様に収納性を向上するようにしても良い。

図８は、本発明の実施の形態１を示す高周波加熱用トレーの他の構成例を示す断面図である。
上述の説明では、非発熱トレー１の側面に通風部３５を設けて熱風２６を通風させる場合を説明したが、これに代えて、図８に示すように、水が投入される凹部３７を設けるようにしても良い。
非発熱トレー１の凹部３７は、水４１を入れられるよう凹形状になっている。この凹部３７は発熱トレー２の開口部２９と連通している。
このような構成により、凹部３７に投入された水４１が、高周波加熱により加熱されると蒸気化し、この蒸気が開口部２９から排出され、被加熱物４０を蒸気により加熱する蒸し調理が可能となる。
また、水４１に吸収されなかったマイクロ波により、発熱トレー２の高周波発熱体が発熱し、被加熱物４０の設置面である裏面を熱伝導により加熱することが可能となる。
本構成によれば、効果的に水４１を加熱し蒸気を生成しつつ、余剰なマイクロ波を利用して被加熱物４０自身および発熱トレー２の加熱でき、効率的な蒸し調理が可能となる。

次に、本実施の形態における高周波加熱装置が実行可能な加熱モードと熱源の動作について説明する。
制御装置５１は、複数の加熱モードのうち、操作パネル５０により選択された任意の加熱モードを実行する。そして、制御装置５１は、赤外線センサ５４およびサーミスタ５５の検知温度と、加熱モードに応じて予め設定された設定温度とに応じて、高周波加熱およびグリル加熱（ヒータ加熱）の動作を制御する。なお、設定温度に限らず、加熱モードに応じて予め設定した加熱時間と加熱出力等により各熱源の加熱動作を制御しても良い。
以下、被加熱物４０の種類や用途に合わせた高周波加熱用トレーの設置状態と、各加熱モードの詳細を説明する。

（リレー加熱モード）
リレー加熱モードは、高周波発振器８による高周波加熱の後に、フラットヒータ２３、下ヒータ１３による輻射加熱やコンベクションヒータ１６による対流加熱によるグリル加熱（ヒータ加熱）を行う加熱モードである。
ここでは、クリスピーピザを加熱調理する場合を例に説明する。

図９は、本発明の実施の形態１を示すリレー加熱時の食品温度履歴模式図である。
クリスピーピザを加熱調理する場合、いわゆるクリスピー（カリカリした）な食感を出すために、生地の裏側をよく焼く必要があるとともに、具材を乗せた表面もよく加熱する必要がある。また、適度な乾燥状態も必要となる。
このため、この加熱モードでは、図１、図５に示したように、角皿３の上に非発熱トレー１、発熱トレー２を設置した状態とし、発熱トレー２上面に被加熱物４０であるクリスピーピザを設置する。

そして、図９に示すように、加熱前半では高周波発振器８による高周波加熱を実施することにより、発熱トレー２を発熱させ、生地の裏面を焼き上げるとともに、生地表面の具材を直接マイクロ波で高周波加熱（誘電加熱）させて温度を上昇させる。

マイクロ波により発熱トレー２はおよそ２００℃〜２５０℃程度まで上昇し、十分に裏面に焦げ目をつけることが可能となる。その後、グリル加熱への切り替えを実施する。マイクロ波加熱だけでは、主に表面にある水分量の多い具材を誘電加熱するため、１００℃を越える温度には上昇しづらく、表面の焦げ目もつきにくい。そこで、加熱後半からはフラットヒータ２３による輻射加熱やコンベクションヒータ１６による対流加熱によるグリル加熱に移行する。
本加熱モードのシーケンスによれば、クリスピーピザ表面、裏面に十分に焦げ目をつけつつ、具材や生地内部までマイクロ波の効果で温度上昇をさせることが可能となり、かつ裏面には熱風を通すことで生地を適度な乾燥状態とすることもでき、焦げ目と昇温の双方おいて、十分な仕上がりを得ることができる。

（同時加熱モード）
同時加熱モードは、高周波発振器８による高周波加熱と、フラットヒータ２３、下ヒータ１３による輻射加熱やコンベクションヒータ１６による対流加熱によるグリル加熱（ヒータ加熱）とを同時に行う加熱モードである。
ここでは、ハンバーグを加熱調理する場合を例に説明する。

図１０は、本発明の実施の形態１を示す同時加熱時の食品温度履歴模式図である。
ハンバーグを加熱調理する場合、表面、裏面を焦がさなくてはならない点においてはクリスピーピザと変わりないが、食材に厚みがあることと、衛生面の観点から肉内部まで十分に温度上昇が必要である。したがって、外面からの熱伝導、輻射、対流加熱では十分に内部まで熱が伝わりにくい場合がある難しい調理である。
そこで、ハンバーグの加熱調理では、裏面の状態は熱風による乾燥が進まないよう、図６（Ａ）に示したように、角皿３上に発熱トレー２を単独で設置した状態とする。

そして、図１０に示すように、加熱初期からマイクロ波加熱とグリル加熱とを同時に実施するシーケンスにて加熱する。これにより、発熱トレー２の発熱からの熱伝導にて加熱し、あわせて、フラットヒータ２３により上面からの輻射加熱を実施する。また、発熱トレー２に吸収されなかったマイクロ波は被加熱物４０であるハンバーグに吸収され内部を加熱する。

本加熱モードのシーケンスによれば、上面は輻射により、下面は熱伝導により焦げ目をつけ、内部はマイクロ波により加熱される、外は２００℃程度になるようにして焦がし、肉汁を逃さないようにしつつ、中は赤みが残らず、衛生的にも問題がないように８０℃程度まで温度上昇させることが可能となり、良好な仕上がりとなる。

（交互加熱モード）
交互加熱モードは、高周波発振器８による高周波加熱と、フラットヒータ２３、下ヒータ１３による輻射加熱やコンベクションヒータ１６による対流加熱によるグリル加熱（ヒータ加熱）とを交互に行う加熱モードである。
ここでは、ガラスやセラミックなど、マイクロ波を透過する容器にカレーを入れて長時間煮込むような使用状況を想定する。なお、カレーは一例であり、シチューやポトフでも同様である。

図１１は、本発明の実施の形態１を示す交互加熱時の食品温度履歴模式図である。
一般に煮込みは長時間をかけた方が具材に味がしみやすい効果があるため、ゆるやかに均一に加熱をしたい調理である。
そこで、このような調理の場合、マイクロ波で食品を直接加熱する効果を最大限生かすため、図６（Ｂ）あるいは図６（Ｃ）に示すように発熱トレー２を使用せず、角皿３上あるいは非発熱トレー１上にカレーを入れた容器をおいて加熱する。
特に、容器内部の水分を逃さないために蓋をしつつ、その分、上面からの加熱を重視したい場合には、図６（Ｂ）のように非発熱トレー１上に容器をおいて加熱を実施する。
また、角皿３上において加熱を実施することの効果としては、万一吹き零れた際にも加熱室５内の床面である高周波透過板１４を汚すことなくできる点が挙げられる。

大量のカレーを煮込む場合、マイクロ波のみの加熱では多様な食材を投入してある煮込み料理において、局所的かつ状態変化の少ない対流となりやすいが、図１１に示すように、マイクロ波加熱とフラットヒータ２３およびコンベクションヒータ１６を間欠運転として、熱源を切り替えることで、容器内に多様な対流状態を作り出すことができ、煮込み加熱の内部温度均一化の効果を得ることが可能となる。

次に、上述した各加熱モードの選択操作を行う操作パネル５０について説明する。
図１２は、本発明の実施の形態１を示す高周波加熱装置の操作パネルの一例である。
操作パネル５０においては、加熱調理工程の前半と後半を分けるリレー加熱モード、マイクロ波とヒータを交互に加熱する交互加熱モード、同時に加熱する同時加熱モードが選択可能になっている。
リレー加熱モードでは、前半工程と後半工程それぞれに加熱モードとその時間を設定できるように設定してある。

図１２に示すように、リレー加熱モードの選択手順の一例として、加熱モード選択キー６１Ａにて前半工程の加熱モードを選択し、加熱時間設定キー６０Ａにて加熱時間を選択する。その後、加熱モード選択キー６１Ｂにて後半工程の加熱モードを選択し、加熱時間設定キー６０Ｂにて加熱時間を選択した後、加熱スタートキー６３にて加熱をスタートする。

制御装置５１は、上述したように加熱モードに応じてリレー５６を動作させ、上記操作により選択された前半工程の加熱モードを設定された加熱時間の間実行した後、後半工程の加熱モードを設定された加熱時間の間実行する。このとき、報知手段５０ｂでは、加熱モードと加熱残時間を表示し、使用者に状態を報知する。

なお、メニューキー６２により、あらかじめ制御装置５１内の記憶装置（図示せず）に加熱モードと加熱時間が記憶されているメニューを選択することにより、細かいモード選択や時間設定をすることなく加熱スタートキー６３にて調理できる自動加熱モードを備えるようにしても良い。この場合、報知手段５０ｂには、加熱モードに応じて、使用を推奨する付属品（非発熱トレー１、発熱トレー２、角皿３の何れか又は組合せ）が表示される。

なお、６４は取り消しキーであり、運転を停止するとともに、加熱設定を初期に戻す働きがある。調理を中止したいときや設定をやり直したいときに使用されるキーである。

なお、各加熱モードは、ユーザが所望の仕上がり状態にするために任意に選択が可能であり、仕上がりを確認する楽しみを演出することができる。例えば同じ調理でも次回は加熱モードの組み合わせや加熱時間を変えてみる、などの工夫や改善の楽しみを感じることができる機器として構成が可能となる。

以上のように、発熱トレー２を耐熱性の高いシリコンにより構成し、操作パネル５０により選択された加熱モードに応じて、高周波加熱とグリル加熱（ヒータ加熱）とを制御するので、高周波加熱のみならずヒータを用いた輻射加熱や対流加熱などにも利用可能である。すなわち、誘電加熱との同時加熱、リレー加熱（異熱源順番加熱）、交互加熱が可能となり、焦げ目つけと内部加熱の両立を可能なるため、食品の仕上がり状態が良好となる効果がある。
また、高周波加熱と共に熱伝導による加熱を行う調理と、高周波加熱のみを行う調理とを選択可能とし、使い勝手を向上することができる。

本発明の活用例としては、高周波発熱トレーを利用した高周波加熱装置、とりわけ業務用及び家庭用の加熱調理器に適用することが可能である。

１ 非発熱トレー（第一のトレー）、２ 発熱トレー（第二のトレー）、３ 角皿、３ａ フランジ部、３ｂ トレー位置固定用凸部、４ 高周波加熱装置本体、５ 加熱室、６ 角皿レール、７ ドア、８ 高周波発振器、９ 導波管、１０ アンテナ、１１ アンテナモータ、１２ アンテナ室、１３ 下ヒータ、１４ 高周波透過板、１５ コンベクションユニット、１６ コンベクションヒータ、１７ コンベクションファン、１８ コンベクションモータ、１９ 通風孔、２０ ヒータユニット、２１ 断熱材、２２ ヒータカバー、２３ フラットヒータ、２６ 熱風、２８ 網部、２９ 開口部、３０ 網部兼発熱トレー装着部、３１ 把持部、３２ 嵌合ピン、３３ 嵌合穴、３４ 脚部、３５ 通風部、３６ 収納用留め具、３７ 凹部、４０ 被加熱物、４１ 水、５０ 操作パネル、５０ａ 入力手段、５０ｂ 報知手段、５１ 制御装置、５２ メイン基板、５３ 電源装置、５４ 赤外線センサ、５５ サーミスタ、５６ リレー、５７ インバータ基板、６０Ａ 加熱時間設定キー、６０Ｂ 加熱時間設定キー、６１Ａ 加熱モード選択キー、６１Ｂ 加熱モード選択キー、６２ メニューキー、６３ 加熱スタートキー、６４ 取り消しキー。

Claims (17)

1. 高周波加熱により被加熱物を加熱する高周波加熱装置内に設置され、前記被加熱物が載置される高周波加熱用トレーであって、
   高周波を透過する材料により形成された第一のトレーと、
   前記第一のトレー上に着脱自在に設置され、高周波が照射されることで発熱する高周波発熱体を、シリコンに混練して形成された第二のトレーと
   を備えたことを特徴とする高周波加熱用トレー。
2. 前記高周波発熱体は、粉末状の金属酸化物またはカーボンである
   ことを特徴とする請求項１記載の高周波加熱用トレー。
3. 前記第一のトレーおよび第二のトレーの少なくとも一方はエラストマーにより形成され可撓性を有する
   ことを特徴とする請求項１または２記載の高周波加熱用トレー。
4. 前記第二のトレーは、前記第一のトレーと嵌合する嵌合部を有し、前記第一のトレー上に嵌合状態で設置される
   ことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の高周波加熱用トレー。
5. 前記第一のトレーは、使用者が当該第一のトレーを把持する把持部を有し、
   前記第二のトレーは、前記把持部に接触しない位置に嵌合状態で設置される
   ことを特徴とする請求項４記載の高周波加熱用トレー。
6. 前記第二のトレーは、前記被加熱物を設置する領域に開口部を有する
   ことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の高周波加熱用トレー。
7. 前記第一のトレーは、底面と前記第二のトレーとの間に通風可能な空間が設けられ、側面に通風部が設けられた
   ことを特徴とする請求項６記載の高周波加熱用トレー。
8. 前記第一のトレーは、水が投入される凹部が設けられ、該凹部と前記開口部とが連通する
   ことを特徴とする請求項６記載の高周波加熱用トレー。
9. 前記第一のトレーおよび第二のトレーのうち、少なくとも第二のトレーは、黒色である
   ことを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の高周波加熱用トレー。
10. 被加熱物を収納する加熱室と、
    高周波を発振する高周波発振器と、
    前記加熱室に接続され、前記高周波発振器から発振された高周波を前記加熱室に導く導波管と、
    前記加熱室内に設置され、高周波を透過する材料により形成された載置台と、
    請求項１〜９の何れか一項に記載の高周波加熱用トレーと
    を備え、
    前記載置台の上に、前記第一のトレーおよび前記第二のトレーのうち少なくとも一方が載置される
    ことを特徴とする高周波加熱装置。
11. 前記載置台は、前記第一のトレーおよび前記第二のトレーの少なくとも一方のすべりを規制する凸部または凹部が形成された
    ことを特徴とする請求項１０記載の高周波加熱装置。
12. 前記加熱室の壁面のうち少なくとも一つの面に設置され、前記被加熱物を加熱するヒータと、
    加熱モードの選択に関する操作の入力を行う設定入力手段と、
    選択された加熱モードに応じて、前記ヒータおよび前記高周波発振器の加熱動作を制御する制御手段と
    を備えたことを特徴とする請求項１０または１１記載の高周波加熱装置。
13. 前記制御手段は、
    前記加熱モードとして、前記高周波発振器による高周波加熱の後に前記ヒータによるヒータ加熱を行うリレー加熱モードを有する
    ことを特徴とする請求項１２記載の高周波加熱装置。
14. 前記制御手段は、
    前記加熱モードとして、前記高周波発振器による高周波加熱と前記ヒータによるヒータ加熱とを同時に行う同時加熱モードを有する
    ことを特徴とする請求項１２または１３記載の高周波加熱装置。
15. 前記制御手段は、
    前記加熱モードとして、前記高周波発振器による高周波加熱と前記ヒータによるヒータ加熱とを交互に行う交互加熱モードを有する
    ことを特徴とする請求項１２〜１４の何れか一項に記載の高周波加熱装置。
16. 前記加熱室内の温度および前記高周波加熱用トレーの温度の少なくとも一方を検知する温度検知手段を備え、
    前記制御手段は、
    前記温度検知手段の検知温度と、前記加熱モードに応じて予め設定された設定温度とに応じて、前記高周波発振器および前記ヒータの加熱動作を制御する
    ことを特徴とする請求項１２〜１５に記載の高周波加熱装置。
17. 前記加熱室の壁面に設けられた吸気口および排気口と、
    前記加熱室内の空気を前記吸気口から吸気し、該空気を加熱して前記排気口から前記加熱室内へ排気することで熱風対流加熱をするコンベクションユニットと
    を備え、
    前記載置台の上に、前記第一のトレーおよび前記第二のトレーが載置された状態で、前記コンベクションユニットによる熱風対流加熱がされたとき、
    前記コンベクションユニットからの熱風の少なくとも一部が、前記第一のトレーと前記第二のトレーとの間を通風する
    ことを特徴とする請求項１２〜１６に記載の高周波加熱装置。

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