JP2017146053A

JP2017146053A - 加熱調理器

Info

Publication number: JP2017146053A
Application number: JP2016029405A
Authority: JP
Inventors: 國本　啓次郎; Keijiro Kunimoto; 啓次郎國本; 大介細川; Daisuke Hosokawa
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2016-02-19
Filing date: 2016-02-19
Publication date: 2017-08-24
Anticipated expiration: 2036-02-19
Also published as: JP6574983B2

Abstract

【課題】上面および下面から被加熱物を加熱し調理する加熱調理器において、お手入れが簡単で、調理時間の短縮および消費電力の低減を図る。【解決手段】マイクロ波により載置皿１４を加熱する際に、高温となる領域に合わせて上面加熱手段１９の分割形状を設定し、この分割された上面加熱手段１９の発熱体１８ａ、１８ｂと、マイクロ波による載置皿１４の加熱を同時に行うことによって、載置皿１４の高温となる領域に載置された被加熱物７は、上下から集中的に加熱されるので、熱効率がよく、短時間での加熱調理が可能となる。また、上面加熱手段１９は、加熱室上面２０を加熱する構成としているので、加熱室２内に発熱体１８ａ、１８ｂの露出がなく、たとえ加熱室２上内面に汚れが付着しても簡単に拭き取ることができる。【選択図】図２

Description

本発明は、マイクロ波とヒータとを用いて食品を加熱するグリル機能を有する電子レンジなどの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としては、被加熱物である食品に対して、上面から加熱する上面加熱手段、及び、下面から加熱する下面加熱手段を同時または別々に用いて加熱を行い、それぞれの加熱領域を限定して加熱するものがある（例えば、特許文献１参照）。

図８は、特許文献１における加熱調理器としての電子レンジの断面構成を示す模式図、図９は同電子レンジの上面加熱手段の構成を示す平面図、図１０は同電子レンジの下段加熱手段の構成を示す平面図である。以下、図８〜図１０を用いて構成を説明する。

特許文献１の電子レンジ１００は、食品を収納する加熱室１０１の上面から加熱する左右の上面加熱手段１０２、１０３と、載置皿１０４に埋め込まれた左右二つの下面加熱手段１０５、１０６と、これら加熱手段１０２、１０３、１０５、１０６を制御する制御手段１０７とを備えている。

そして、制御手段１０７は、上面加熱手段１０２、１０３と、下面加熱手段１０５、１０６とを制御して、加熱室１０１内の一部の空間を個別に加熱するゾーン加熱調理を可能としている。

この加熱方法による利点は、加熱室１０１空間をゾーン分割して複数食材の同時調理や、小型食品の調理時間短縮が挙げられる。

しかしながら、前記従来の構成では、下面加熱手段１０５、１０６が埋め込まれた載置皿１０４は、加熱室１０１内に取り外し自在に配置する構成のため、下面加熱手段１０５、１０６への電力供給を電磁誘導により、非接触の給電構成としている。具体的には、被誘導コイル１０８、１０９を載置皿１０４に埋め込み、加熱室１０１壁面側に誘導コイル１１０、１１１を配置する構成としている。

このように、載置皿１０４に下面加熱手段１０５、１０６や被誘導コイル１０８、１０９を埋め込むと、載置皿１０４の重量やサイズが大きくなり、使い勝手が悪くなる。また、部品点数も増えコスト高にもなるため、実用上採用するのは難しかった。

また、上述の電子レンジの課題であった載置皿の加熱方法を、マイクロ波を吸収して発熱する発熱体を載置皿に配置して解決したものが、現在広く採用されており、この載置皿の加熱方法を用いたゾーン加熱の提案もなされている（例えば、特許文献２参照）。

図１１は、特許文献２における加熱調理器としての電子レンジの断面構成を示す模式図である。以下、図１１を用いて構成を説明する。

特許文献２の電子レンジ２００は、加熱室２０１を上下に分割するように係止され被加熱物２０２を載置する載置皿２０３と、載置皿２０３の上面側を加熱する複数の管ヒータ２０４、２０５、２０６から成る上面加熱手段と、載置皿２０３の下面側を加熱する下面加熱手段（マイクロ波吸収発熱体２０７、アンテナ駆動部２０８、アンテナ２０９、マグネトロン２１０、導波管２１１）と、上面加熱手段とアンテナ駆動部２０８とマグネトロ
ン２１０とを制御する制御手段２１２とを備え、被加熱物２０２の載置部分を集中して上下方向から同時に加熱する構成としていた。

この構成により被加熱物が短時間で加熱されるので、調理時間の短縮および消費電力の低減ができるとしている。

特開平６−２３５５２７号公報特開２０１２−２３７５０８号公報

しかしながら、上述のマイクロ波吸収発熱体の加熱は、加熱室２０１内に発生するマイクロ波の定在波によって発熱分布が大きく影響を受けるため、大まかに分布を変えることはできても、載置皿２０３の加熱領域を任意に限定するのは難しく、その加熱領域の形状を限定するまでには至っていない。

そのため、特許文献２のように、一部の管ヒータを通電した場合の加熱位置と、マイクロ波による載置皿２０３の加熱位置を合わせることは難しく、この加熱位置が一致しないことにより、被加熱物２０２の上下の焼き色にムラができたり、必要以上に加熱しなければ焼けなかったりといった課題があった。

また、管ヒータ２０４、２０５、２０６は加熱室２０１内に露出するため、管ヒータ２０４、２０５、２０６の周辺の加熱室２０１内壁面に付着した汚れを掃除するのに手間がかかり、お手入れのための作業性が低いという課題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、お手入れが簡単で、上面および下面加熱手段の上下方向の平面的加熱領域を略一致させ、対向配置させることにより、調理時間の短縮および消費電力の低減を実現する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、被加熱物を載置する載置皿と、前記被加熱物と前記載置皿とを収納する加熱室と、前記加熱室内の左右側壁にそれぞれ対向して形成され前記載置皿を支持する係止部と、マイクロ波放射指向性を有し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、前記載置皿下面に設けられたマイクロ波吸収発熱体と、前記加熱室上面の上方に配置し複数の発熱体を有する上面加熱手段と、前記被加熱物の種類や数量に応じて前記上面加熱手段の前記複数の発熱体を切り替え、かつ前記マイクロ波発生手段の出力を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記上面加熱手段の前記複数の発熱体を切り替えるとともに、前記マイクロ波発生手段のマイクロ波出力方向を制御し、前記上面加熱手段の前記複数の発熱体の加熱領域と前記マイクロ波発生手段による前記載置皿の加熱領域とが対向するよう構成している。

これによって、マイクロ波により載置皿を加熱する際に、高温となる領域に合わせて、上面加熱手段の複数の発熱体へ選択的に通電を行い、この選択された上面加熱手段の発熱体による加熱と、マイクロ波による載置皿加熱とを同時に行うことによって、前記載置皿の高温となる領域に載置された被加熱物は、上下から集中的に加熱されるので、熱効率がよく、短時間での加熱調理が可能となる。

また、上面加熱手段は、加熱室上面を加熱する構成としているので、加熱室内に発熱体
の露出がなく、たとえ加熱室内上面に汚れが付着しても、簡単に拭き取ることができる。

本発明の加熱調理器は、お手入れが簡単で、上面および下面加熱手段の加熱位置を、被加熱物の平面上で一致させて、被加熱物を加熱できるので、調理時間の短縮および消費電力の低減を実現する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外観斜視図同加熱調理器の加熱室の内部を側面から観た概略図同加熱調理器の加熱室の内部を正面から観た概略図同加熱調理器の上面加熱手段を上面から観た概略図（ａ）同加熱調理器の加熱室内の加熱領域を限定しない時の加熱方法を説明するための概念図（ｂ）同加熱調理器の加熱室内の加熱領域限定時の加熱方法を説明するための概念図（ａ）同加熱調理器の加熱室内の加熱領域を限定しない時の載置皿上面の加熱分布を表す概念図（ｂ）同加熱調理器の加熱室内の加熱領域限定時の載置皿上面の加熱分布を表す概念図本発明の実施の形態２における加熱調理器の上面加熱手段を上面から観た概略図特許文献１における従来の加熱調理器としての電子レンジの断面構成を示す模式図同電子レンジの上面加熱手段の構成を示す平面図同電子レンジの下段加熱手段の構成を示す平面図特許文献２における従来の加熱調理器としての電子レンジの断面構成を示す模式図

第１の発明は、被加熱物を載置する載置皿と、前記被加熱物と前記載置皿とを収納する加熱室と、前記加熱室内の左右側壁にそれぞれ対向して形成され前記載置皿を支持する係止部と、マイクロ波放射指向性を有し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、前記載置皿下面に設けられたマイクロ波吸収発熱体と、前記加熱室上面の上方に配置し複数の発熱体を有する上面加熱手段と、前記被加熱物の種類や数量に応じて前記上面加熱手段の前記複数の発熱体を切り替え、かつ前記マイクロ波発生手段の出力を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記上面加熱手段の前記複数の発熱体を切り替えるとともに、前記マイクロ波発生手段のマイクロ波出力方向を制御し、前記上面加熱手段の前記複数の発熱体の加熱領域と前記マイクロ波発生手段による前記載置皿の加熱領域とが対向するよう構成したものである。

これにより、載置皿の加熱位置と上面加熱手段の加熱位置を一致させることができるので、被加熱物を上下から効率よく加熱することができ、調理時間の短縮や消費電力の低減が可能となる。

また、上下加熱の焼ムラが低減できるので、調理の出来栄えも向上する。

さらに、上面加熱手段は加熱室上面の上方に配置して、加熱室上面を加熱する構成としているので、加熱室内部への発熱体の露出がなく、加熱室内壁面に付着する汚れを簡単に拭き取ることができる。

第２の発明は、第１の発明において、前記マイクロ波発生手段は、回転軸を中心に回転
し前記マイクロ波を前記加熱室内に放射するアンテナと、前記アンテナを回転するアンテナ駆動部と、を有し、前記制御手段は、前記被加熱物の下方に相当する前記載置皿の下面部分の方向に前記アンテナを向けるよう前記アンテナ駆動部を制御するものである。

これにより、載置皿において、被加熱物が載置される領域の下面に対して、集中してマイクロ波を供給し、この集中して加熱される領域の形状に上面加熱手段の発熱体の形状を適合させるので、更に調理時間の短縮や消費電力の低減を図ることができる。

第３の発明は、第１または第２の発明において、前記上面加熱手段は、中央側の中央部発熱体と前記中央部発熱体の外側でかつ前記中央部発熱体を囲むように外周側に配置された外周部発熱体とを有し、前記制御手段は、前記中央部発熱体と前記外周部発熱体とに選択的に通電するものである。

これにより、分割領域を加熱する場合に、加熱室上面での熱伝導による熱放散の多くなる加熱領域外周部の発熱密度を高くすることにより、被加熱物への均一な加熱が実現できる。

また、被加熱物への輻射熱は、上面加熱手段の加熱領域の対向面積が、中心部が最も広くなるので、多くの輻射熱を受けやすくなり、周辺部は対向面積が狭くなるので、輻射熱を受けにくくなる。したがって、加熱領域外周部の発熱密度を高くして、加熱領域の中心部より、外周部の温度を高くすることで、被加熱物のより均一な加熱ができる。

第４の発明は、第１から３のいずれか１つの発明において、前記上面加熱手段は、前記外周部発熱体の発熱密度を前記中央部発熱体に比して高くしたものである。

本発明によれば、第３の発明と同様の作用効果が得られる。

第５の発明は、第１から３のいずれか１つの発明において、前記上面加熱手段は、前記外周部発熱体の加熱領域の角部の発熱密度を前記外周部発熱体の角部以外の加熱領域に比して高くしたものである。

これにより、加熱領域を加熱する場合に、加熱室上面での熱伝導による熱放散が最も多くなる加熱領域の角部の発熱密度を高くすることにより、被加熱物への均一な加熱が実現できる。

第６の発明は、第１から３のいずれか１つの発明において、前記上面加熱手段は、前記中央部発熱体の加熱領域の角部の発熱密度を前記中央部発熱体の角部以外の加熱領域に比して高くしたものである。

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、本発明の実施の形態１における加熱調理器１の外観斜視図である。

本実施の形態における加熱調理器１は、前面に開口を有し被加熱物７を収納する加熱室
２に、高周波（マイクロ波）と、輻射熱のうち少なくとも１つを供給して、被加熱物７を加熱する。

なお、本実施の形態においては、加熱室２の前面開口側を前方とし、この前方より後方に向かって右側を右方とし、前方より本体に向かって左側を左方として、以下の説明を行う。

加熱調理器１の本体内には、加熱室２が、設けられている。加熱調理器１の本体の前面には、加熱室２の開口を開閉する投光窓付の扉３が、設置されている。扉３の下端は、加熱調理器１の本体の下端部に、ヒンジを介して枢支されており、上下方向かつ前後方向に、回動可能な構成となっている。また、扉３は、加熱調理器１の外郭の一部を構成している。

扉３には、取手４、加熱条件や被加熱物７の情報を入力する操作ボタン５、そして入力した内容や調理経過状況、被加熱物情報が表示される表示部６が、取り付けられている。

図２は、加熱調理器１の加熱室２の内部を側面から観た概略図、図３は、加熱調理器１の加熱室２の内部を正面から観た概略図、図４は上面加熱手段１９を上面から観た概略図である。

同図において、加熱室２の下方には、加熱室２にマイクロ波を供給し、被加熱物７を加熱するマイクロ波発生手段８が、設けられている。このマイクロ波発生手段８は、マグネトロン９が発生したマイクロ波を、マイクロ波攪拌手段であるアンテナ１０により、加熱室２内に、攪拌しながら放射している。

アンテナ１０は、マイクロ波の出力方向に関して、方向特性を有している。このアンテナ１０の方向特性は、放射指向性と呼ばれている。このアンテナ１０は、モータを備えたアンテナ駆動部１１により、回転軸１２を中心に、回転運動を行っている。アンテナ駆動部１１は、通常の加熱においては、加熱室２内の被加熱物７を均一に加熱するよう、すなわち、加熱室２内のマイクロ波分布が均一になるよう、連続的にアンテナ１０を回転させ、マイクロ波の出力方向を変えている。

ガラスプレート１３は、結晶化ガラスでできており、加熱室２の底面に配置されている。このガラスプレート１３には、通常のマイクロ波加熱の際、被加熱物７が載置される。

載置皿１４は、グリル調理に使用する。載置皿１４は、被加熱物７を載置する上面と、この上面とは反対側の面である下面とを有している。載置皿１４の下面には、マイクロ波を吸収して発熱する、マイクロ波吸収発熱体１５が、貼付されている。

マイクロ波吸収発熱体１５が、加熱室２に供給されたマイクロ波を吸収して発熱すると、この発生した熱が、載置皿１４の下面から上面へ熱伝導し、載置皿１４に載置された被加熱物７が、下方から加熱される。したがって、マイクロ波吸収発熱体１５で発生した熱は、マイクロ波を用いた焼き物調理を行うために、用いられる。

加熱室２の右側壁と左側壁とには、載置皿１４を支持するために、それぞれ上面が水平な係止部１６ａ、１６ｂ、１６ｃが、前後方向に水平に複数段（本実施の形態においたは３段）設けられている。係止部１６ａ、１６ｂ、１６ｃは、載置皿１４の左右端部を係止し、載置皿１４を調理に最適な位置に設置可能な構成とし、載置皿１４により、加熱室２内空間を上下に分割している。

マイカヒータ等の平板状の二つの集合体に分けられた発熱体１８ａ、１８ｂから成る上面加熱手段１９が、加熱室２の天板を構成する加熱室上面２０の上部（加熱室２外側）に、取り付けられている。一つの集合体は、発熱体１８ｂ（外周部発熱体）であり、発熱体１８ｂは、中央側の発熱体１８ａ（中央部発熱体）の外周側に、発熱体１８ａを囲むように配置されている。上面加熱手段１９は、発熱体１８ａが位置する領域と、発熱体１８ｂが位置する領域とに、加熱室上面２０を二つに分けて、発熱体１８ａ、１８ｂをそれぞれ単独で、または同時に通電し、加熱室上面２０を選択的に加熱できるようにしている。

上面加熱手段１９は、断熱材２１を介して遮熱板２２により、加熱室上面２０に、押圧されている。上面加熱手段１９は、加熱室上面２０に密着することにより、効率よく伝熱するように構成している。

このように、上面加熱手段１９は、加熱室２内に露出することがなく、発熱体１８ａ、１８ｂが、マイクロ波による影響を受けないので、スパーク等の問題がない。また、加熱室上面２０が平面となるので、食品カスや油等が付着しても、簡単に拭き取ることができ、清潔に保つことができる。

図４に示すように、発熱体１８ａ、１８ｂには、それぞれ電熱線３０、３１がマイカ板３２、３３に巻きつけられている。そして、上面加熱手段１９は、上下方向から別のマイカ板（図示せず）で挟み構成されている。

載置皿１４の下面に貼付されたマイクロ波吸収発熱体１５は、マイクロ波を吸収して発熱する際に、発生する熱による温度分布が高温になる高温発熱領域と、この高温領域に比べ比較的低温になる低温発熱領域とを備えている。

上面加熱手段１９の中央部の発熱体１８ａは、載置皿１４を挟んで、上述した載置皿１４の高温発熱領域に対向する位置に、設けられている。そして、上面加熱手段１９の外周部の発熱体１８ｂは、載置皿１４を挟んで、上述した載置皿１４のマイクロ波吸収発熱体１５の低温発熱領域に対向する位置に、設けられている。

一般に、加熱室２内のマイクロ波により、定在波が形成される。これは、アンテナ１０を回転させマイクロ波を撹拌しても、回転によって変化する定在波があり、マイクロ波は完全な均一には成り得ないからである。

マイクロ波吸収発熱体１５は、この定在波の影響により、強く発熱する箇所と弱く発熱する箇所が発生し、温度分布が形成される。すなわち、発熱体１８ａの取り付け領域は、マイクロ波吸収発熱体１５による載置皿１４の高温発熱領域を予め実験的に求め、この高温発熱領域に対向させて設けている。

制御手段２３は、領域を限定して被加熱物７を効率的に加熱する場合に、アンテナ１０の放射指向性を、被加熱物７の下方に相当する、載置皿１４の下面の方向に向けるよう、アンテナ駆動部１１を制御する。例えば、アンテナ１０を加熱室２の前方、すなわち、扉３に近い側に向ければ、その方向の載置皿１４の下面に、マイクロ波を集中し易くなるので、載置皿１４の前方を中心に、発熱させることができる。また、上面加熱手段１９への通電は、発熱体１８ａだけを通電制御する。

これにより、載置皿１４の前方に載置する被加熱物７を、集中的に加熱することが可能となる。

載置皿１４の加熱領域を限定する際に、どの加熱領域を選択するかについては、載置皿
１４の扉３に近い側に限定されず、加熱室２の奥側、すなわち扉３から遠い側や、加熱室２の左右いずれかの半分の領域などでも良い。

また、加熱室２内の右奥上部に、温度センサ２４が設けられている。温度センサ２４は、加熱室２内の温度が予め設定した温度を超えたことを検知すると、制御手段２３へ、信号を出力する。この信号を入力した制御手段２３は、発熱体１８ａ、１８ｂ及びマグネトロン９への電力供給を抑制する。

図５（ａ）、（ｂ）は、図１における加熱室２内の加熱領域限定時の加熱制御方法を説明するための概念図である。

図５（ａ）に示されるように、加熱領域を限定しない場合は、アンテナ１０を３６０度回転させるとともに、マイクロ波を加熱室２内に放射する。この場合、上面加熱手段１９は、発熱体１８ａ、１８ｂの両方に通電する。ただし、通常、電源容量の制限から、マイクロ波による載置皿１４加熱と上面加熱手段１９の運転は、交互に切り替えて行う。

これにより、載置皿１４の下面全体に、マイクロ波が照射されて、載置皿１４の全体（図５（ａ）に示される領域４０）が発熱するとともに、発熱体１８ａ、１８ｂにより、上方から載置皿１４の全体を輻射加熱することができる。

図２に示されるように、被加熱物７が、加熱室２の前方、すなわち載置皿１４の扉３に近い側に載置され、限定された領域を加熱する時には、図５（ｂ）に示されるように、発熱体１８ａのみを通電し、発熱体１８ｂへの通電を停止する。

それとともに、載置皿１４の扉３に近い側（図５（ｂ）に示される領域４１）に、マイクロ波を集中させるようアンテナ１０を制御（アンテナ１０を加熱室２の前方に向ける）し、被加熱物７の上面と下面から、同時に被加熱物７の載置位置に集中した加熱を行うことで、高効率な調理と調理時間の短縮とを行うことができる。

載置皿１４における特定領域の上下同時加熱による効果としては、載置皿１４の全体領域の上面加熱、下面加熱を別々に行うよりも、被加熱物７に対して効率よく加熱ができることが挙げられる。

これは、被加熱物７に対して、上面に輻射熱を放射するのは加熱室上面２０であり、発熱体１８ａ、１８ｂは、まず加熱室上面２０を加熱する必要がある。その分、熱容量や熱抵抗が増加するために、加熱室上面２０の温度上昇速度を上げるには、限界がある。

これを上面加熱と下面加熱を別々に行うと、上面加熱による温度上昇遅れが加算されるため、調理時間が長くなってしまう。しかし、単に電力を２分して、上面加熱と下面加熱とを同時に行っても、発熱体１８ａ、１８ｂのワット密度が半減し、昇温速度が遅くなるばかりでなく、被加熱物７の焼色を付けるのに必要な温度が、得られなくなる問題もある。

次に、図５（ａ）、（ｂ）の発熱体１８ａ、１８ｂの形状設定について、説明する。

図６（ａ）、（ｂ）は、載置皿１４上面の加熱分布を表す概念図であり、図６（ａ）は、図５（ａ）に示すように、アンテナ１０を３６０度回転させた場合のマイクロ波による載置皿１４の温度分布を表し、図６（ｂ）は、図５（ｂ）に示すように、アンテナ１０を載置皿１４の扉３に近い側に、マイクロ波を集中させるよう制御した場合の温度分布を表す。なお、図６の温度分布は、色の濃い方が、温度が高いことを表している。

アンテナ１０を３６０度回転させた場合は、図６（ａ）に示すように、載置皿１４上面の温度分布が、アンテナ１０の回転によりマイクロ波が撹拌され、ほぼ全面が均一に加熱される。図６の破線４２、４３、４４は、この領域に対する発熱体１８ａ、１８ｂ（図５）の発熱領域を示し、この場合、発熱体１８ａ、１８ｂ両者の位置が、載置皿１４の発熱位置と適合するように設定している。

アンテナ１０を載置皿１４の扉３に近い側に、マイクロ波を集中させるよう制御した場合は、図６（ｂ）に示すように、載置皿１４上面の温度分布は、やや前方（扉３側）寄りに、高温領域が発生している。ただし、アンテナ１０により、マイクロ波を前方に集中させるよう制御しても、前方だけにマイクロ波を集中できるわけではなく、比較的前方にマイクロ波が集中し易くなる程度である。

また、マイクロ波の加熱室２内での定在波発生の影響で、加熱領域内でも、高温発熱領域を明確に設定することが難しい。そこで、アンテナ１０の角度制御と高温発熱領域との関係を予め実験的に求め、発生する高温発熱領域に合わせて、破線４２に示すように、発熱体１８ａ（図５）の形状を設定する。

以上のように、加熱領域を限定する場合、載置皿１４の高温発熱領域に合わせて、発熱体１８ａ、１８ｂの配置形状を設定しているので、この高温発熱領域に載置した被加熱物７に対して、上下から効率よく加熱することができる。

なお、上面加熱手段１９としては、マイカヒータに限らず、加熱室上面２０を上方から加熱するものであれば、セラミックヒータ、シーズヒータ、管ヒータ、マイクロ波発生手段および誘導加熱手段を用いても良い。

また、マグネトロン９からのマイクロ波は、すべてが載置皿１４の下面に供給されるわけではなく、一部は載置皿１４の上方の空間に供給される。そのため、載置皿１４の上方の空間に供給されたマイクロ波により、被加熱物７は、その内部がマイクロ波加熱される。

図２に示すように、マグネトロン９から発生したマイクロ波は、アンテナ１０に供給され、アンテナ１０を駆動制御することにより、載置皿１４における被加熱物７の載置箇所へ、集中的に照射される。

アンテナ１０を制御することで、載置皿１４における被加熱物７の載置箇所に集中したマイクロ波により、被加熱物７の直下付近のマイクロ波吸収発熱体１５が発熱する。このことにより、被加熱物７の下面に焼き色を付けるような調理ができ、さらにマイクロ波加熱の特徴である被加熱物７の内部への直接加熱ができる。

また、制御手段２３により、被加熱物７を上面から輻射加熱する、発熱体１８ａ、１８ｂを選択的に通電制御することで、被加熱物７の上面に、効率よく焼き色付けることができる。このように、調理時間の短縮と調理の良好な仕上がりを、確保することができる。

図２から図５において、下方からの加熱領域を限定する方法として、アンテナ１０の回転方向と回転速度を制御して、被加熱物７の方向またはその前後にアンテナ１０が向いている場合は、それ以外の場合と比べて、アンテナ回転速度を遅くしたり、マグネトロン９への電力を増加させたりする方法がある。これにより、被加熱物７への熱量を増加させ、調理時間を短縮することができる。

また、アンテナ１０のマイクロ波放射方向に関して、一定の範囲（例えば、アンテナ１０が扉３の右端に向かう方向から、扉３の左端に向かう方向までの間）を往復させるなど、加熱領域の限定の方法には、いろいろな場合が考えられる。

図２および図３において、定格電流値の範囲内で、上面加熱手段１９である発熱体１８ａ、１８ｂとマグネトロン９との電力配分を行う必要がある。

一例としては、１００Ｖ、１５Ａ時の定格許容電力値１５００Ｗのうち、被加熱物７の上面加熱重視の加熱時は、１３００Ｗを上面加熱手段１９へ入力し、マグネトロン９へは入力を停止する。この時、上面加熱手段１９の発熱体１８ａ、１８ｂへの入力は、それぞれ６５０Ｗとする。

また、被加熱物７の下面加熱重視の加熱時は、上面加熱手段１９を停止して、１３００Ｗをマグネトロン９へ入力する。そして、加熱領域限定時は、上面加熱手段１９の発熱体１８ａに６５０Ｗを入力し、マグネトロン９へ残り６５０Ｗを入力する。そして、発熱体１８ｂへは、入力を停止する。

上記のように、上面加熱重視の加熱の場合と、加熱領域限定の場合では、発熱体１８ａへの入力が同じであるので、加熱領域内に載置される被加熱物７への上面からの輻射熱は、ほぼ同等量放射されることになる。しかも、加熱領域限定時は、載置皿１４下面もマイクロ波により加熱され、加えて、一部のマイクロ波が、直接に、被加熱物７を内部から温めるため、同じ電力であっても、被加熱物７は上下および内部から加熱され、短時間に調理を完了することができる。

また、被加熱物７の種類によって、各加熱手段の出力を変化させる制御や、加熱時間の制御も考えられる。例えば、トースト調理などでは、加熱初期はマイクロ波加熱の出力を大きくし加熱して水分を減らし、その後、上面加熱手段１９の出力を大きくすることで、表面に焼き色をしっかり付け、焼き上げることができる。

このように、被加熱物７の加熱過程で、下面をより加熱したい場合には、発熱体１８ａに通電せず、発熱体１８ｂのみ通電させると同時に、発熱体１８ａの電力の余剰分を用いて、定格許容電流値を超えない範囲で、マイクロ波出力を可能な限り大きくすることで、載置皿１４のマイクロ波吸収発熱体１５からの発熱量が増加するため、被加熱物７の下面加熱が促進される。

同様に、上面をより加熱したい場合は、マイクロ波出力を弱めることにより生じる余剰電力を、上面加熱手段１９に投入することで、上面加熱の出力を上げ、被加熱物７の上面加熱が促進される。

被加熱物７に応じて、上記のように加熱構成の組み合わせを変更し、時間配分や入力電力配分を行うことで、被加熱物７の仕上がりを良好にすること、および、調理時間の短縮を、同時に実現することができる。

また、本実施の形態では、発熱体１８ａの形状を、アンテナ１０を載置皿１４の扉３に近い側に、マイクロ波を集中させるよう制御した場合の載置皿１４表面の高温発熱領域に合わせて設定したが、アンテナ１０を３６０度回転させた場合の載置皿１４の温度分布に合わせてもよい。この場合は、大きな温度分布の偏りは発生しないが、一般的に、載置皿１４の中央部の温度が、高くなる傾向にある。したがって、発熱体１８ａの配置形状は、載置皿１４の中央を基準に設定することができるので、発熱体１８ａ、１８ｂの形状が前後左右の偏りを少なくでき、設計し易くなる。

（実施の形態２）
次に、実施の形態２における加熱調理器について、上面加熱手段の構成を、図面を用いて説明する。

図７は、本発明の実施の形態２における加熱調理器の上面加熱手段５０を、上面から観た概略図である。なお、本実施の形態において、前述の実施の形態１と同様の構成や機能については、同じ符号を使い、発明のポイントでない点は、詳細な説明を省略する。また、本実施の形態における、加熱調理器全体の構成は、図１〜図３、図５、図６に示した電子レンジ１の構成と同様である。

図７に示すように、本実施の形態２の上面加熱手段５０は、ＳＵＳ（ステンレス鋼）等の金属箔を図のように打抜いて、上下をマイカ等の絶縁板５１で挟み込んで固定し、上面加熱手段５０の中央側に発熱体５２（中央部発熱体）、その外周側に発熱体５３（外周部発熱体）を構成している。そして、端子ａ５４と端子ｂ５５との間に、電圧を印加することで、発熱体５２に電流が流れ、発熱する。また、端子ａ５４と端子ｃ５６との間に電圧を印加すると、発熱体５３に電流が流れ、発熱する。そして、発熱体５２と発熱体５３の両者に電流を流すと、両発熱体５２、５３全体が発熱する。

発熱体５２は、全体的な加熱領域５７において、外周側の第１中央部発熱体５８の発熱密度を中央側の第２中央部発熱体５９に比して高く設定する。例えば、第１中央部発熱体５８の発熱密度を２．５Ｗ／ｃｍ^２に、第２中央部発熱体５９の発熱密度を１．５Ｗ／ｃｍ^２に設定する。

発熱体５３は、発熱体５２と合わせた加熱領域６０の外周部の発熱密度を、中央部に比して高く設定する。例えば、中央側の発熱体５２の発熱密度は、上記のように設定し、外周側の発熱体５３の発熱密度を、２．８Ｗ／ｃｍ^２に設定する。

以上のように、加熱領域５７または加熱領域６０の外周側の発熱密度を高く設定することによって、加熱領域５７または加熱領域６０を加熱する場合に、加熱室上面２０への熱伝導による熱放散割合の多くなる加熱領域外周部の発熱密度を高くすることにより、加熱領域外周部の温度低下を抑え、被加熱物７への均一な加熱が実現できる。

また、被加熱物７への輻射熱は、加熱領域の対向面積が、中央側が最も広くなるので、多くの輻射熱を受け易く、周辺部は対向面積が狭くなるので、輻射熱を受けにくくなる。したがって、加熱領域５７または加熱領域６０の外周部の発熱密度を高くして、加熱領域の中央部よりも外周部の温度を高くすることで、被加熱物７をより均一に加熱できる。

なお、加熱領域６０の外周部の発熱密度を高く設定する方法として、発熱体５３と発熱体５２とを電力制御を行い、外周側の発熱体５３に対して、中央側の発熱体５２への電力供給を抑える制御を行ってもよい。

また、上記実施の形態２では、加熱領域５７、６０のそれぞれの外周部分である発熱体５３、第１中央部発熱体５８を、全体的に発熱密度を高めたが、加熱領域の角部（屈曲部）が最も加熱室上面への熱放散が大きいので、加熱領域の角部の発熱密度を角部以外に比して高く設定すると、より被加熱物７を均一に加熱可能となる。

以上のように、本発明はオーブン機能を有する電子レンジ等の加熱調理器に用いることができるものであるが、被加熱物の載置位置に応じた加熱領域に対して、上面加熱手段、
マイクロ波加熱、および、被加熱物の載置皿からの発熱によって、上下面から同時に加熱することで、高効率な加熱を行うことができるので、調理に限らず載置皿からの伝導加熱、マイクロ波による内部加熱、上面加熱手段からの輻射加熱を利用できる全ての被加熱物の加熱に利用することができる。

１電子レンジ（加熱調理器）
２加熱室
７被加熱物
８マイクロ波発生手段
１０アンテナ
１１アンテナ駆動部
１２回転軸
１４載置皿
１５マイクロ波吸収発熱体
１８ａ、５２発熱体（中央部発熱体）
１８ｂ、５３発熱体（外周部発熱体）
１９、５０上面加熱手段
２０加熱室上面
２３制御手段

Claims

被加熱物を載置する載置皿と、
前記被加熱物と前記載置皿とを収納する加熱室と、
前記加熱室内の左右側壁にそれぞれ対向して形成され前記載置皿を支持する係止部と、
マイクロ波放射指向性を有し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、前記載置皿下面に設けられたマイクロ波吸収発熱体と、
前記加熱室の上面の上方に配置し複数の発熱体を有する上面加熱手段と、
前記被加熱物の種類や数量に応じて前記上面加熱手段の前記複数の発熱体を切り替え、かつ前記マイクロ波発生手段の出力を制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記上面加熱手段の前記複数の発熱体を切り替えるとともに、前記マイクロ波発生手段のマイクロ波出力方向を制御し、前記上面加熱手段の前記複数の発熱体の加熱領域と前記マイクロ波発生手段による前記載置皿の加熱領域とが対向するよう構成した加熱調理器。
前記マイクロ波発生手段は、回転軸を中心に回転し前記マイクロ波を前記加熱室内に放射するアンテナと、
前記アンテナを回転するアンテナ駆動部と、を有し、
前記制御手段は、前記被加熱物の下方に相当する前記載置皿の下面部分の方向に向けるよう前記アンテナ駆動部を制御する請求項１に記載の加熱調理器。
前記上面加熱手段は、中央側の中央部発熱体と前記中央部発熱体の外周側でかつ前記中央部発熱体を囲むように配置された外周部発熱体とを有し、
前記制御手段は、前記中央部発熱体と前記外周部発熱体とに選択的に通電する請求項１または２に記載の加熱調理器。
前記上面加熱手段は、前記外周部発熱体の発熱密度を前記中央部発熱体に比して高くした請求項１〜３に記載のいずれか１項に加熱調理器。
前記上面加熱手段は、前記外周部発熱体の加熱領域の角部の発熱密度を前記外周部発熱体の角部以外の加熱領域に比して高くした請求項１〜３に記載のいずれか１項に加熱調理器。
前記上面加熱手段は、前記中央部発熱体の加熱領域の角部の発熱密度を前記中央部発熱体の角部以外の加熱領域に比して高くした請求項１〜３に記載のいずれか１項に加熱調理器。