JP2014031977A - 加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】マイクロ波発熱体及び加熱室上部に加熱手段を搭載した加熱調理器において、被加熱物の加熱むらを低減し、調理性能向上を図る。
【解決手段】マイクロ波を吸収して発熱するマイクロ波吸収材料を主成分とするマイクロ波発熱体１７が、少なくとも第１の発熱部位２１と、第１の発熱部位２１より被照射マイクロ波エネルギー量が多い第２の発熱部位２０とによって構成され、マイクロ波発熱体１７の第１の発熱部位２１のマイクロ波吸収量を増大させ、第２の発熱部位２０のマイクロ波吸収量を抑制する。さらに、加熱室１３上部に配置された加熱手段１８が、第３の発熱部位２２と第３の発熱部位２２よりも発熱量の多い第４の発熱部位２３とから構成されることにより、第１の発熱部位２１が第４の発熱部位２３により加熱され、第２の発熱部位２０が第３の発熱部位２２により加熱されるようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、加熱室内上部の輻射加熱ヒータと、被加熱物載置皿と一体で構成された、マイクロ波エネルギーを吸収して発熱するマイクロ波発熱体を組み合わせてオーブン調理を行う加熱調理器に関連して、特にマイクロ波放射部の構造に加えて、マイクロ波発熱体の構成と輻射加熱ヒータの構成との組み合わせに特徴を有する加熱調理器に関するものである。

近年、電子レンジとヒータ加熱装置を一体化した加熱調理器が実用化されている。

これらの加熱調理器では、加熱室内に輻射加熱ヒータを備え、輻射加熱ヒータからの輻射熱で加熱室内の空気を加熱し、加熱室内雰囲気温度を高温にすることで、加熱室内に載置された被加熱物を加熱調理する。

また、加熱室内に、底面にマイクロ波発熱体を貼付して構成される食品載置手段を配置し、主にヒータからの輻射熱とマイクロ波発熱体からの熱で食品の両面に焼き色や焦げ目をつけるグリル調理を行う構成のものがある。

このマイクロ波発熱体に関して、従来は加熱室内部に放射されるマイクロ波が定在波となることにより、マイクロ波発熱体に対するマイクロ波照射量が部位ごとに不均一となり、その結果、マイクロ波発熱体の昇温分布が部位により不均一となり、加熱むらを発生させる問題があった。

このような加熱室内へのマイクロ波放射時に発生する加熱室内定在波によるマイクロ波発熱体の不均一加熱を解消するための手段の一つとして、マイクロ波発熱体の部位ごとの被マイクロ波照射量に応じたマイクロ波発熱体の膜厚変更やマイクロ波吸収材料の含有量を調節した構成のものがある（例えば、特許文献１参照）。

上記従来の技術について、図面を用いて説明する。図４（ａ）は特許文献１に記載された従来の被加熱物載置皿を示す平面図である。図中、被加熱物載置皿は、グリル皿１及びグリル皿１の被加熱物載置面２、そしてグリル皿１と一体となって構成されるマイクロ波を吸収して発熱する発熱層３とで構成される。また図４（ｂ）は図４（ａ）の側面断面図である。このマイクロ波発熱層３が、第１の発熱部位４と第１の発熱部位４よりもマイクロ波照射量の多い第２の発熱部位５から構成され、この第１の発熱部位４の膜厚よりも第２の発熱部位５の膜厚を薄くすることにより、発熱層３のマイクロ波吸収量を均一にすることができ、被加熱物の均一加熱調理が行える。

膜厚を変えるだけでなく、発熱層３に含まれるマイクロ波吸収材料の含有率を変更することでも、均一調理が行える。

一方、庫内へのマイクロ波放射方法による加熱分布均一化の試みに関連して、従来の電子レンジでのマイクロ波不均一加熱については、マイクロ波発生手段にはマグネトロンが用いられており、マグネトロンにより生成されたマイクロ波は、導波管を介して加熱室内部に放射される。加熱室内部におけるマイクロ波の電磁界分布が不均一であると、被加熱物を均一にマイクロ波加熱することができないという問題があった。

被加熱物を均一に加熱する手段として、被加熱物を載置するテーブルを回転させて被加
熱物を回転させる構成、被加熱物を固定してマイクロ波を放射するアンテナを回転させる構成、マイクロ波発生手段から発生するマイクロ波の位相を変化させる構成など、何らかの駆動部を用いて被加熱物に放射されるマイクロ波の向きを変えながら加熱して、均一化を図る方法が一般的であった。

構成を簡単にするために駆動部を持たずに均一加熱する方法が期待されており、時間的に電界の偏波面が回転する円偏波を利用する方法が提案されている。本来、誘電加熱は誘電損失を有する被加熱物をマイクロ波の電界によって加熱する原理に基づくため、電界が回転することは均一化に効果があるものと考えられる（例えば、特許文献２参照）。

上記従来の円偏波発生手段について図面を用いて説明すると、図５は特許文献２に示されたマイクロ波放射部の概略図で、導波管６上で交差するＸ字型の円偏波開口部７を用いる方式が示されている。

また、上記特許文献２中には、マグネトロンの上部に回転可能なアンテナを設け、該回転アンテナの羽根に送風ファンからの冷却風をあてることにより、該送風ファンの風力でアンテナを回転させ、加熱室内のマイクロ波分布を変化させているマイクロ波加熱装置が提案されている。

一方、加熱室の上部に設けられた輻射ヒータ加熱の構成による均一加熱手段として、ヒータを分割構成とする手法がある（例えば、特許文献３参照）。

上記従来の技術について図面を用いて説明すると、図６は特許文献３に示された加熱調理器及びヒータ部の概略図であり、上部のヒータ構成は、周囲部ヒータ９と中央部ヒータ１０に分割されたものとなっている。この構成によって、加熱室１１に載置される被加熱物の種類や調理法によって、加熱方法を変更することができる。例えば、ヒータ加熱において、加熱室１１の中央部分は高温になる傾向があるが、中央ヒータ１０への電力量を少なくし、周囲部ヒータ９への電力量を多くすることにより、均一な加熱を行うことができる。

特開２０１１−１５６１８５号公報 米国特許第４３０１３４７号明細書 特開昭６２−０１２０８６号公報

しかしながら、前記従来の構成の電子レンジ及び輻射ヒータとの組み合わせによる調理を行うオーブンレンジなどの加熱調理器では、なるべく簡易的な構造で、被加熱物を効率良く、ムラ無く加熱することが求められているが、これまで提案されていた構成では下記の問題があった。

前記従来の駆動部を有するマイクロ波加熱装置が抱える構造上の問題としては、下記の３点が挙げられる。

１点目は、加熱ムラを低減するためにテーブルまたはアンテナを回転させる機構を必要としており、このため回転スペースおよびテーブルまたはアンテナを回転させるモータなどの設置スペースを確保しなければならず、マイクロ波加熱装置の小型化を阻害していたことである。

２点目は、テーブルまたはアンテナを安定的に回転させるために、該回転アンテナを加熱室の上部または下部に設ける必要があり、構造が制限されていたことである。

３点目は、水蒸気加熱や熱風加熱などの種々の加熱機能を有する電子レンジの登場により、電子レンジの筐体内部に多くの構成部品が必要となることおよび、筐体内部の制御部品などの発熱量が多いため、十分な冷却性能を実現するために風路を確保する必要となり、導波手段およびマイクロ波放射部の設置位置が制限されるため、加熱室内のマイクロ波分布が不均一になってしまうことである。

さらに、マイクロ波加熱装置におけるマイクロ波照射室であるアプリケータ内にテーブルまたは位相器の回転機構などを設置することは、マイクロ波による放電現象を引起こし、信頼性を下げる。よって、これら機構を不要とするマイクロ波加熱装置が要求されている。

次に、前記従来の円偏波を利用したマイクロ波加熱装置は、特許文献２においても、駆動部を無しにできるほどの均一効果はないという問題があった。上記特許文献２にしても円偏波と駆動部の相乗効果で従来の駆動部のみよりも均一になるということを記載しているに過ぎない。

さらに、加熱室内に配置されたマイクロ波発熱体に、円偏波方式によるマイクロ波照射を行った場合、加熱室内では定在波によるマイクロ波エネルギーの不均一照射だけではなく、円偏波が放射される開口部から直接放射されるマイクロ波による照射分布の不均一が発生する。その結果、マイクロ波発熱体へのマイクロ波エネルギー吸収量の均一化のためには、加熱室内定在波の分布に加え、円偏波放射部からの直接照射の影響も考慮する必要がでてくる。

そのため、マイクロ波発熱体の吸収量を均一化するために、定在波の分布のみによって、膜厚やマイクロ波吸収材料の含有量などを調整していた前記従来文献（特許文献１）の構成では、マイクロ波発熱体の温度は不均一な状態が改善されず、被加熱物の均一な加熱調理が困難となることで、良好な調理性能が得られないという課題を有していた。

また、従来文献（特許文献３）における輻射ヒータの分割化などによる均一加熱化についても同様に、円偏波方式の給電においてはマイクロ波放射部との位置関係により、円偏波放射部からの直接照射を考慮する必要があることから、従来の技術では対応が困難であった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、マイクロ波発熱体の不均一加熱を低減し、加熱調理器に関して、円偏波給電方式におけるマイクロ波発熱体の温度均一化及び加熱室上部に配置された輻射ヒータの構成による均一加熱化を組み合わせることにより、調理性能を向上させることを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明の加熱調理器は、被加熱物を収納する加熱室と、前記加熱室にマイクロ波を発生させるマイクロ波発生手段と、前記加熱室までマイクロ波を伝送する導波手段と、前記加熱室内にマイクロ波を放射するマイクロ波放射部と、前記加熱室内に配置される被加熱物載置手段と、前記被加熱物載置手段と一体となって構成されるマイクロ波を吸収して発熱するマイクロ波吸収材料を主成分とするマイクロ波発熱体と、前記加熱室上部に配置される加熱手段とから構成される加熱調理器であって、前記マイクロ波発熱体が、第１の発熱部位と、前記第１の発熱部位より被マイクロ波照射量が大き
い第２の発熱部位とを有すると共に、前記第１の発熱部位のマイクロ波吸収量を増大させ、前記第２の発熱部位のマイクロ波吸収量を抑制する構成であり、前記加熱手段が、第３の発熱部位と、前記第３の発熱部位より発熱量の多い第４の発熱部位とを有するものである。

これによって、マイクロ波放射部から直接放射されるマイクロ波エネルギーや定在波によるマイクロ波発熱体への照射分布の偏りによる加熱むらが発生した場合でも、被マイクロ波照射量の少ない第１の発熱部位ではマイクロ波エネルギー吸収量が増大し、被マイクロ波照射量の多い第２の発熱部位ではマイクロ波エネルギー吸収量が抑制されるため、マイクロ波発熱体全体で吸収量が均一化することで温度分布差が小さい状態で昇温することが可能となる。さらに、加熱室上部に配置された加熱手段において、第３の発熱部位により、第２の発熱部位を加熱し、第３の発熱部位より発熱量の多い第４の発熱部位により第１の発熱部位を加熱することにより、さらなる加熱の均一化が図れ、被加熱物の加熱むらを低減することができる。

本発明の加熱調理器は、被加熱物の加熱むらを低減することができ、安定した調理性能を確保することが可能となる。また、均一な焼き色、焦げ目をつけることができ、調理の仕上がりを向上させることができる。

本発明の実施の形態１における加熱調理器を示す斜視図 本発明の実施の形態２における加熱調理器に使用する被加熱物載置手段を示す模式図 本発明の実施の形態３における加熱調理器に使用する被加熱物載置手段を示す模式図 従来の被加熱物載置皿を示す平面図と側面断面図 従来のマイクロ波放射部を示す概略図 従来の加熱調理器及びヒータ部を示す概略図

第１の発明は、被加熱物を収納する加熱室と、前記加熱室にマイクロ波を発生させるマイクロ波発生手段と、前記加熱室までマイクロ波を伝送する導波手段と、前記加熱室内にマイクロ波を放射するマイクロ波放射部と、前記加熱室内に配置される被加熱物載置手段と、前記被加熱物載置手段と一体となって構成されるマイクロ波を吸収して発熱するマイクロ波吸収材料を主成分とするマイクロ波発熱体と、前記加熱室上部に配置される加熱手段とから構成される加熱調理器であって、前記マイクロ波発熱体が、第１の発熱部位と、前記第１の発熱部位より被マイクロ波照射量が大きい第２の発熱部位とを有すると共に、前記第１の発熱部位のマイクロ波吸収量を増大させ、前記第２の発熱部位のマイクロ波吸収量を抑制する構成であり、前記加熱手段が、第３の発熱部位と、前記第３の発熱部位より発熱量の多い第４の発熱部位とを有するものであり、加熱室内のマイクロ波の定在波による不均一によって発生するマイクロ波発熱体の加熱むらに対して、被マイクロ波照射量の多い部位での吸収量を抑制し、被マイクロ波照射量の少ない部位でのマイクロ波吸収量を増加させることで、マイクロ波発熱体の温度分布の均一化が図り、加熱室上部に設けられた加熱手段の発熱部位を分割することにより調理条件に対応した加熱調理を行えるため、被加熱物の安定した調理性能の確保と均一な焼き色、焦げ目をつけることによる調理の仕上がりを向上させることができる。また、製造工程でのマイクロ波発熱体の形成が容易であり、生産性に優れた加熱調理器を実現することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明のマイクロ波放射部が、導波手段から伝送されたマイ
クロ波を円偏波として加熱室内に放射する円偏波放射手段であることにより、円偏波特有のマイクロ波放射の直進性により前記マイクロ波発熱体へのマイクロ波エネルギーの効率の良い照射が行える。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明の第２の発熱部位が、マイクロ波放射部の放射中心を通り、マイクロ波放射部に対して垂直な直線を中心軸として、マイクロ波発生手段の発振周波数領域における導波手段内でのマイクロ波波長の少なくとも１／４から１／２の長さを半径とする領域内にあるマイクロ波発熱体の部位であり、この部位はマイクロ波放射部からのマイクロ波は円偏波特有の直進性により、マイクロ波エネルギーの照射が特に強い部分であるため、マイクロ波の直接照射量が多い領域において、マイクロ波吸収量を抑制することで、マイクロ波発熱体の加熱むらを低減することができ、被加熱物の均一な加熱調理を行うことができる。

第４の発明は、特に、第１から第３の発明の加熱手段において、第４の発熱部位がマイクロ波発熱体の第１の発熱部位に対して主に熱量を与えるように配置され、前記第３の発熱部位が第２の発熱部位に対して主に熱量を与えるように配置されるものであり、被マイクロ波照射量が多く発熱量の多い部分に対し、発熱量が比較的小さい発熱部位で加熱し、被マイクロ波照射量が少なく発熱量の少ない部分に対しては、発熱量の比較的多い発熱部位で加熱を行うことにより、加熱室内の温度分布の均一化が図れ、均一加熱調理が可能となる。

第５の発明は、特に、第１から第４の発明の第１のマイクロ波発熱体において、前記第２の発熱部位の膜厚より、前記第１の発熱部位の膜厚を厚くしたものであり、それぞれの部位におけるマイクロ波吸収量を抑制及び増加させることが可能となり、マイクロ波発熱体の加熱むらを低減することにより、被加熱物の均一な加熱調理ができる。

第６の発明は、特に、第１から第５の発明のマイクロ波発熱体において、発熱部位に含まれるマイクロ波吸収材料の含有量を第２の発熱部位に含まれるマイクロ波吸収材料の含有量よりも多くしたものであり、それぞれの部位におけるマイクロ波吸収材料の含有量変更によって、マイクロ波吸収量を制御することが可能となり、マイクロ波発熱体の加熱むらを低減することにより、被加熱物の均一な加熱調理ができる。

第７の発明は、特に、第１から第６の発明のマイクロ波吸収材料が、２５０℃から３００℃のキュリー温度を有するフェライトであることにより、マイクロ波エネルギーの吸収性能を支配する磁気特性を２５０℃から３００℃の温度近傍まで発現させることができるので被加熱物載置手段の到達温度をより高くすることができ、被加熱物の調理性能を向上させることができるとともに、フェライトがキュリー温度近傍になるとマイクロ波エネルギーを吸収しにくくなるので、マイクロ波発熱体や被加熱物載置手段の過昇温が防止され、優れた耐久性と安全性を実現できる。

第８の発明は、特に、第１から第７の発明のマイクロ波発熱体が、少なくとも前記マイクロ波吸収材料と前記マイクロ波発熱体を保持するためのバインダーから構成され、前記バインダーがシリコーンゴムであることにより、マイクロ波発熱体と載置皿の接着性を向上させることができ、マイクロ波発熱体の剥離やクラックが防止され、長期にわたり、発熱性能を保持することができる。また、バインダーにシリコーンゴムを用いることにより、マイクロ波発熱体の成型性が向上するとともに、優れた耐熱性と耐化学薬品性を有するので、耐久性、信頼性の高いマイクロ波発熱体を実現することができる。これらのことから、常に安定した加熱調理が実現できるようになり、調理後の洗浄も簡単にできるため、利便性が高くなる。

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。本発明の実施の形態にかかる被加熱物載置手段の形状は、食品が載置される載置面を平板とし、この平板の載置面の裏側に形成されるマイクロ波発熱体の形態について示している。なお、この実施の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は本発明の第１の実施の形態における加熱調理器の斜視図である。

図１において、加熱調理器１２は、被加熱物を収納する加熱室１３と、マイクロ波を発生させるマイクロ波発生手段１４、及びマイクロ波を加熱室１３に伝送する導波手段１５、そして、伝送されたマイクロ波を加熱室１３内部に円偏波として放射するマイクロ波放射部１６、加熱室１３内に配置される被加熱物載置手段３０、被加熱物載置手段３０と一体となって構成され、マイクロ波を照射されて吸収して発熱するマイクロ波発熱体１７、加えて、加熱室１３上部に配置される加熱手段１８とによって主に構成されている。なお、マイクロ波放射部１６については開口部形状、開口部数など模式的に表現している。

図中のマイクロ波放射部１６の中心を通る、マイクロ波放射部１６に対する法線１９を中心軸として、マイクロ波発生手段１４の発振周波数領域での、導波手段１５内でのマイクロ波波長の少なくとも１／４から１／２の長さを半径とする領域のマイクロ波発熱体１７の部位がマイクロ波放射部１６からの直接照射が強い部分であり、被マイクロ波照射量の多い第２の発熱部位２０であり、マイクロ波発熱体１７のそれ以外の部分が第２の発熱部位２０に比べ被マイクロ波照射量の少ない第１の発熱部位２１である。

また、加熱室１３の上部に配された加熱手段１８は管状ヒータを模しており、本数、配置位置、配置間隔などは模式的に表している。第３の発熱部位２２と、第３の発熱部位２２よりも発熱量の多い第４の発熱部位２３とに分割される。

マイクロ波放射部１６より円偏波として放射されるマイクロ波により、加熱室１３内には定在波とマイクロ波放射部１６からの直接照射によって電界分布の不均一な状態になっている。このため、調理において被加熱物の不均一加熱などの調理性能の低下が引き起こされる。このため、マイクロ波発熱体１７へのマイクロ波照射も不均一となっているが、特にマイクロ波放射部１６からの直接照射による影響を抑制するため、直接照射の影響が強い第２の発熱部位２０でのマイクロ波吸収量を抑制し、それ以外の第１の発熱部位２１によるマイクロ波吸収量を増加させることで加熱の均一化を図ることができる。

さらに、マイクロ波発熱体１７単独での加熱均一化にも限界があるため、加熱室１３の上部に配置された加熱手段による加熱均一化手段も組み合わせて用いることで、より加熱の均一化を図ることができる。具体的には、加熱手段１８の構成を発熱量の多い第４の発熱部位２３と、第４の発熱部位２３と比べ発熱量の少ない第３の発熱部位２２とに分割し、さらに、マイクロ波発熱体１７において、被マイクロ波照射量が少ない第１の発熱部位２１に対して、発熱量の多い第４の発熱部位２３によって加熱を行い、被マイクロ波照射量が多く、発熱量が多い第２の発熱部位２０に対して、発熱量の少ない第３の発熱部位２２によって加熱することにより、加熱の均一化が実現でき、被加熱物の焼き色を均一化することもできる。

また、図中のような加熱手段１８である管状ヒータの例としては、ミラクロンヒータのような内部に電熱線が巻かれているものがあり、電熱線の巻き数を粗密化することにより発熱量の多い部分と発熱量の少ない部分を作り出すことができる。具体的には、発熱量を多くしたい部位では、電熱線の巻き数を増やし、発熱量を抑えたい部位では、巻き数を減らすように構成すれば良い。

なお、図中では加熱手段１８を管状ヒータによって模式的に表現しているが、面状ヒータなどでも良い。そして、部位ごとに別回路で電源供給することにより、自由に出力が変更できる構成にしても良い。

また、今回は第３の発熱部位２２と第４の発熱部位２３との２つの部位への分割を示したが、３分割以上であっても良い。

（実施の形態２）
図２は本発明の第２の実施の形態における加熱調理器の被加熱物載置手段を示す模式図であり、図２（ａ）は裏面平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ’面の断面図である。また、図２は、上方から見た場合のマイクロ波放射部の位置、形状も模式的に表現している。

図２において、被加熱物載置手段３０は被加熱物が載置される載置面３１と、載置面３１の裏側に形成されたマイクロ波発熱体１７で構成されている。さらに、マイクロ波発熱体１７は、載置面３１の周囲領域側に位置する第１の発熱部位２１と、第１の発熱部位２１よりも被マイクロ波エネルギー照射量が大きいマイクロ波発熱体１７の、マイクロ波放射部１６の中心を通り、マイクロ波放射部に対する法線から少なくとも、マグネトロン発振周波数領域での導波手段１５内のマイクロ波波長の少なくとも１／４から１／２の長さを半径とする領域である第２の発熱部位２０から構成され、この第１の発熱部位の厚みｔ１は第２の発熱部位の厚みｔ２よりも厚くしている。

加熱室１３内へのマイクロ波エネルギー照射時には、加熱室１３内に定在波が生じる。そのため、マイクロ波エネルギーの照射が不均一な状態となる。さらに、マイクロ波放射部１６からの直接放射によって、マイクロ波エネルギーの不均一分布が顕著になる。この加熱室１３内にマイクロ波エネルギーの吸収が均一であるようにマイクロ波発熱体１７を形成した被加熱物載置手段３０を配置した場合、庫内のマイクロ波エネルギーの不均一により、マイクロ波発熱体１７に対するマイクロ波エネルギーの照射量も不均一になる、つまり被マイクロ波照射エネルギー量が少ない部分では、マイクロ波発熱体１７のマイクロ波エネルギー吸収量も小さくなり、被マイクロ波照射エネルギー量が多い部分では、マイクロ波発熱体１７のマイクロ波エネルギーの吸収量が大きくなる。その結果、マイクロ波発熱体１７の温度上昇が不均一になり、加熱調理での食品に対する焼き色の不均一、調理性能の低下などの不具合が発生する。

本発明のマイクロ波発熱体１７において、照射されるマイクロ波エネルギー量が少ない第１の発熱部位２１でのマイクロ波発熱体１７の膜厚を厚くしているので、マイクロ波エネルギーの吸収効率が高くなり、被マイクロ波照射エネルギー量が少なくても、マイクロ波吸収量を多くすることができる。

一方、照射されるマイクロ波エネルギー量が多い第２の発熱部位２０では、膜厚を第１の発熱部位２１よりも薄くしているため、マイクロ波エネルギーの吸収効率が低くなり、マイクロ波吸収量を抑制することができる。

その結果、マイクロ波発熱体１７全体の温度分布が均一に近づき、被加熱物載置手段３０の載置面３１において加熱温度むらが低減されるので食品の安定した仕上がり状態が得られ、かつ均一な焼き色、焦げ目をつけることができ、調理性能の向上が図れる。

なお、第２の発熱部位２０における膜厚がゼロでも良い。

本発明のマイクロ波発熱体１７は、少なくともマイクロ波吸収材料とマイクロ波吸収材料を保持するためのバインダーとの組成物から構成され、より具体的には、マイクロ波吸収材料として、フェライト、バインダーとしてシリコーンゴムが用いられる。

シリコーンゴムをバインダーとして用いることにより、マイクロ波発熱体１７と載置面３１の接着性を向上させることができるのでマイクロ波発熱体１７の剥離やクラックが防止され、長期にわたり発熱性能を保持することができ、常に安定した加熱調理性能を実現できるとともに、シリコーンゴムは優れた耐熱性と耐化学薬品性を有するため、耐久性、信頼性の高いマイクロ波発熱体１７を実現することができる。

また、マイクロ波発熱体１７は、フェライトとシリコーンゴムの組成物をホットプレス加工によって被加熱物載置手段３０に簡単に形成することが出来るとともに、マイクロ波発熱体１７の第１の発熱部位２１と第２の発熱部位２０は、膜厚が異なるだけなので、フェライト材料の種類やシリコーンゴムとの配合比などを変更する必要がなく、さらに、マイクロ波発熱体１７の第１の発熱部位２１と第２の発熱部位２０は所定の膜厚が得られるようにホットプレスの金型を設計することにより、一回のプレスでマイクロ波発熱体１７を形成することができ、生産性を向上させることができる。

さらに、マイクロ波発熱体１７は耐熱性が高く、かつ加熱むらを低減できることにより、被加熱物載置手段３０全体の温度を均一に昇温することができ、調理性能の向上が実現できる。

本発明のマイクロ波発熱体１７に用いられるマイクロ波吸収材料は、２５０℃から３００℃のキュリー温度を有するフェライトが好ましい。このフェライトを用いることによって、マイクロ波エネルギーの吸収性能を支配する磁気特性を２５０℃から３００℃の温度近傍まで発現させることができるので、被加熱物載置手段３０の到達温度をより高くすることができ、調理性能を向上させることができる。さらに、フェライトがキュリー温度近傍の温度に加熱されるとマイクロ波エネルギーの吸収を支配する磁気特性が低下し、マイクロ波エネルギーの吸収効率が低下するのでマイクロ波発熱体１７の昇温が停止し、被加熱物載置手段３０の過昇温が防止され、優れた耐久性と安全性を実現することができる。

なお、マイクロ波発熱体１７の第１の発熱部位２１と第２の発熱部位２０のそれぞれの膜厚は、マイクロ波エネルギーの入力電力、載置皿面積、調理加熱温度、マイクロ波放射部１６の位置、形状によって適宜選定されるものである。

また、図２で示したようなマイクロ波発熱体１７の形状のように第１の発熱部位２１、第２の発熱部位２０のようにそれぞれの領域が明確に区切られている構成ではなく、マイクロ波発熱体１７全体で膜厚に傾斜をかけた構成でも適用される。

なお、マイクロ波放射部１６は、直角に交差した２本のスリットを交差させ、マイクロ波伝送方向に対して４５度傾けた形状を配置する構成であり、図１のようにエックス型の開口部でも良いし、Ｔ型の開口部、Ｌ型の開口部でも良い。

また、マイクロ波放射部１６の位置については、今回は模式的に、図２のように複数の開口部で表現したが、単一であっても良いし、配置位置を変更しても良い。

以上のように、本実施の形態においては、少なくともマイクロ波発熱体１７を第１の発熱部位２１と、第１の発熱部位２１よりも被マイクロ波照射エネルギー量が大きい第２の発熱部位２０とから構成し、第１の発熱部位２１の膜厚を第２の発熱部位２０よりも厚くすることにより、それぞれの発熱部位におけるマイクロ波エネルギー吸収量を均等化する
ことが出来るのでマイクロ波発熱体１７及び被加熱物載置手段３０の載置面３１の加熱むらが低減され、調理性能を向上させることができる。

（実施の形態３）
図３は本発明の第２の実施の形態における加熱調理器の被加熱物載置手段を示す模式図であり、図３（ａ）は裏面平面図、図３（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ’面の断面図である。また、図３は、上方から見た場合のマイクロ波放射部の位置、形状も模式的に表現している。

実施の形態２と異なる点は、マイクロ波発熱体の第１の発熱部位と第２の発熱部位の膜厚ではなく、マイクロ波発熱体を構成する組成物に含まれるマイクロ波吸収材料の含有量を変更した点にあり、被加熱物載置手段、マイクロ波発熱体に用いられる材料は実施の形態２と同じものが適用される。

図３において、被加熱物載置手段３０は食品が載置される載置面３１と載置面３１の裏側に形成されたマイクロ波発熱体１７で構成されている。さらにマイクロ波発熱体１７は、載置面３１の周囲領域及び、マイクロ波放射部１６の中心を通り、マイクロ波放射部１６に対しての法線を中心軸とし、マイクロ波放射部１６からマグネトロン発振周波数領域での導波手段１５内のマイクロ波波長の１／４から１／２の長さを半径とした領域に位置する第２の発熱部位２０のマイクロ波吸収材料の含有量を第１の発熱部位２１のマイクロ波吸収材料の含有量よりも少なくしている。

上記のような構成の被加熱物載置手段３０を加熱調理器１２の加熱室１３内に設置し（図示せず）、マイクロ波エネルギーを吸収して加熱され、載置面３１からの伝熱により食品を加熱調理することができる。

本発明のマイクロ波発熱体１７において、被マイクロ波照射エネルギー量が小さい第１の発熱部位２１は、マイクロ波発熱体１７中のマイクロ波吸収材料の含有量を多くしているので、被マイクロ波照射エネルギー量が小さくてもマイクロ波吸収量を多くすることができる。

また、被マイクロ波照射エネルギー量が大きい第２の発熱部位２０は、マイクロ波吸収材料の含有量を第１の発熱部位２１より少なくしているので、マイクロ波エネルギーの吸収効率は低くなり、マイクロ波エネルギー吸収量は抑制される。

その結果、マイクロ波発熱体１７全体の温度差を小さくすることが可能となり、被加熱物載置手段３０の載置面３１の加熱むらが抑制されるので、食品の安定した仕上がりが得られ、均一な加熱調理による均一な焼き色、焦げ目を付けることができ、調理性能の性能を向上させることができる。

本発明は、マイクロ波発熱体１７の形成に少なくとも異なる２種類のマイクロ波吸収材料を必要とするため、この組成物の製造とホットプレス加工において実施の形態２よりも煩雑となるが、同様な効果を得ることができる。

以上のように、本実施の形態においては、少なくともマイクロ波発熱体１７を第１の発熱部位２１と、第１の発熱部位２１よりも被マイクロ波照射エネルギー量が多い第２の発熱部位２０とから構成し、第１の発熱部位２１のマイクロ波吸収材料の含有量を第２の発熱部位２０よりも多くすることにより、それぞれの発熱部位でのマイクロ波エネルギー吸収量を均一化することが可能となり、マイクロ波発熱体１７及び被加熱物載置手段３０の加熱むらが低減され、調理性能を向上させることができる。

なお、実施の形態１〜３において、マイクロ波発熱体の第２の発熱部位をマイクロ波放射部の中心を通る、マイクロ波放射部に対する法線を中心としたマイクロ波発生手段の発振周波数領域での導波手段内マイクロ波波長の１／４から１／２の範囲のマイクロ波発熱体部位とし、それ以外の部位を第１の発熱部位としたが、加熱室内ではマイクロ波エネルギーの定在波が存在していることや、円偏波給電方式では、加熱室内形状によっては、導波手段の終端側近傍でマイクロ波放射部からの直接放射が強くなる部分も存在しており、単純に２つの発熱部位として明確に分けられるものではない。したがって、生じる定在波や、開口部中心からの距離などによって、マイクロ波エネルギーの分布に整合するように膜厚やマイクロ波吸収材料を変更した構成の発熱部位を形成することで、加熱むらを改善することができる。

また、実施の形態２ではマイクロ波発熱体の膜厚、実施の形態３ではマイクロ波吸収材料の変更について述べたが、実施の形態１と実施の形態２及び実施の形態３の組み合わせも適用できる。

また、実施の形態２および３ではマイクロ波発熱体の発熱部位を２つの領域に分けた構成での効果について述べたが、さらに加熱むらを抑制するために３つ以上の領域に分けても良い。

以上詳細に説明してきたように、本発明にかかる加熱調理器は、電子レンジなどのマイクロ波加熱装置において適用が可能である。

１２ 加熱調理器
１３ 加熱室
１４ マイクロ波発生手段
１５ 導波手段
１６ マイクロ波放射部
１７ マイクロ波発熱体
１８ 加熱手段
１９ 法線
２０ 第２の発熱部位
２１ 第１の発熱部位
２２ 第３の発熱部位
２３ 第４の発熱部位
３０ 被加熱物載置手段
３１ 載置面
ｔ１ 第１の発熱部位の厚み
ｔ２ 第２の発熱部位の厚み

Claims (8)

1. 被加熱物を収納する加熱室と、
   前記加熱室にマイクロ波を発生させるマイクロ波発生手段と、
   前記加熱室までマイクロ波を伝送する導波手段と、
   前記加熱室内にマイクロ波を放射するマイクロ波放射部と、
   前記加熱室内に配置される被加熱物載置手段と、
   前記被加熱物載置手段と一体となって構成されるマイクロ波を吸収して発熱するマイクロ波吸収材料を主成分とするマイクロ波発熱体と、
   前記加熱室上部に配置される加熱手段とから構成される加熱調理器であって、
   前記マイクロ波発熱体が、第１の発熱部位と、前記第１の発熱部位より被マイクロ波照射量が大きい第２の発熱部位とを有すると共に、前記第１の発熱部位のマイクロ波吸収量を増大させ、前記第２の発熱部位のマイクロ波吸収量を抑制する構成であり、
   前記加熱手段が、第３の発熱部位と、前記第３の発熱部位より発熱量の多い第４の発熱部位とを有する加熱調理器。
2. 前記マイクロ波放射部が、前記導波手段から伝送されたマイクロ波を円偏波として前記加熱室内に放射する円偏波放射手段である請求項１に記載の加熱調理器。
3. 前記第２の発熱部位が、前記マイクロ波放射部の放射中心を通り、前記マイクロ波放射部に対して垂直な直線を中心軸として、前記マイクロ波発生手段の発振周波数領域における前記導波手段内でのマイクロ波波長の少なくとも１／４から１／２の長さを半径とする領域内にある前記マイクロ波発熱体の部位である請求項１または２に記載の加熱調理器。
4. 前記加熱手段において、前記第４の発熱部位が前記マイクロ波発熱体の前記第１の発熱部位に対して主に熱量を与えるように配置され、前記第３の発熱部位が前記第２の発熱部位に対して主に熱量を与えるように配置される請求項１から３のいずれか１項に記載の加熱調理器。
5. 前記マイクロ波発熱体において、前記第２の発熱部位の膜厚より、前記第１の発熱部位の膜厚を厚くした請求項１から４のいずれか１項に記載の加熱調理器。
6. 前記マイクロ波発熱体において、前記第１の発熱部位に含まれる前記マイクロ波吸収材料の含有量が前記第２の発熱部位に含まれる前記マイクロ波吸収材料の含有量よりも多くした請求項１から５のいずれか１項に記載の加熱調理器。
7. 前記マイクロ波吸収材料が、２５０℃から３００℃のキュリー温度を有するフェライトである請求項１から６のいずれか１項に記載の加熱調理器。
8. 前記マイクロ波発熱体が、少なくとも前記マイクロ波吸収材料と前記マイクロ波発熱体を保持するためのバインダーから構成され、前記バインダーがシリコーンゴムである請求項１から７のいずれか１項に記載の加熱調理器。