JP2017180859A - 電子レンジ - Google Patents

Abstract

【課題】温めたいものを選択的に温めて、温めたくないものは温まらないように、被加熱物を選択的に部分加熱することができる電子レンジを提供する。【解決手段】電子レンジ１は、被加熱物１０を収容する加熱室２と、マイクロ波を発振するマイクロ波発振部３と、マイクロ波発振部３から発振されたマイクロ波出力を加熱室２に放射する複数の給電部５とを備え、給電部５が、加熱室２の少なくとも底面２ａ側又は天面側のいずれか一方の面側に、平面状に配設されるとともに、給電部５から放射されるマイクロ波出力を給電部５毎に制御する。【選択図】 図１

Description

本発明は、被加熱物を選択的に部分加熱することができる電子レンジに関する。

従来、食品などの被加熱物にマイクロ波を照射して加熱する電子レンジとして、種々のものが知られている。
例えば、特許文献１には、加熱室の底部にターンテーブルを配置するとともに、マグネトロンから発振されて、導波管を伝搬してきたマイクロ波を撹拌して加熱室に導くマイクロ波スターラーを備えた電子レンジが開示されている。
また、特許文献２には、マグネトロンから発振されて、導波管を伝搬してきたマイクロ波を加熱室内に放射する回転アンテナを、加熱室の底部下方に備えた電子レンジが開示されている。

特開平６−１８５７３７号公報 特開２００８−１６６２２１号公報

近年、いわゆる中食産業の市場規模が拡大し、コンビニエンスストアなどでは、作り置きされた様々な持ち帰り用の弁当が販売されるようになってきている。そして、その利用者の多くは、購入した弁当を店頭に置かれた電子レンジで温めたり、持ち帰った弁当を自宅の電子レンジで温めたりしてから食している。

しかしながら、かかる持ち帰り用の弁当にあっては、一般に、一つの容器に数種類の調理品が収容されており、米飯、焼き物、炒め物、煮物、揚げ物などのように温めてから食するのが好まれるものと、サラダ、漬物、果物などのように温めずに食するのが好まれるものとが一緒に盛り付けられている。従来の電子レンジは、被加熱物の加熱ムラを極力なくし、均一な加熱が可能となるように設計、開発がなされてきたため、従来の電子レンジで、このような弁当を温めたのでは、温めたくないものまでも温まってしまうという問題があった。

本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであり、例えば、コンビニエンスストアなどで販売されている持ち帰り用の弁当などを温める際に、温めたいものを選択的に温めて、温めたくないものは温まらないように、被加熱物を選択的に部分加熱することができる電子レンジの提供を目的とする。

本発明に係る電子レンジは、被加熱物を収容する加熱室と、マイクロ波を発振するマイクロ波発振部と、前記マイクロ波発振部から発振されたマイクロ波出力を前記加熱室に放射する複数の給電部とを備え、前記給電部が、前記加熱室の底面の下方に配設されるとともに、前記給電部から放射されるマイクロ波出力が前記給電部毎に制御される構成としてある。

本発明に係る電子レンジによれば、被加熱物を選択的に部分加熱することができる。

本発明の第一実施形態に係る電子レンジの概略を示す説明図である。 本発明の第一実施形態に係る電子レンジの要部の概略を示す斜視図である。 本発明の第二実施形態に係る電子レンジの要部の概略を示す斜視図である。 本発明の第二実施形態に係る電子レンジの変形例の要部の概略を示す斜視図である。 本発明の第三実施形態に係る電子レンジの概略を示す説明図である。 本発明の第三実施形態に係る電子レンジの使用例を示す説明図である。

以下、本発明に係る電子レンジの好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

［第一実施形態］
まず、本発明の第一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る電子レンジの概略を示す説明図であり、その構成を模式的に示している。また、図２は、本実施形態に係る電子レンジの要部の概略を示す斜視図であり、加熱室内部を正面側の斜め上方から斜視して示している。

これらの図に示すように、電子レンジ１は、被加熱物１０を収容する加熱室２と、マイクロ波を発振するマイクロ波発振部３と、マイクロ波発振部３から発振されたマイクロ波出力を分配する分配部４と、分配部４で分配されたマイクロ波出力を加熱室２に放射する複数の給電部５と、分配部４から給電部５への出力を制御する制御部６と、加熱室２の底面２ａ側を撮像する撮像部７とを備えている。

マイクロ波発振部３は、半導体素子を用いた発振回路、例えば、ハートレー型発振回路、又はコルピッツ型発振回路などを用いて構成することができる。

分配部４は、例えば、ウィルキンソン型分配器などを用いて構成することができる。また、分配部４は、分配されたマイクロ波出力を増幅して出力するための増幅回路などを必要に応じて備えることもできる。

給電部５は、例えば、マイクロストリップアンテナ（パッチアンテナ）などの平面アンテナを用いて構成することができる。また、給電部５は、反射波を吸収するアイソレーターなどを必要に応じて備えることもできる。

本実施形態において、給電部５は、加熱室２の底面２ａ側（当該底面２ａの下方）に平面状に配設される。
複数の給電部５を加熱室２の底面２ａの下方に平面状に配設するにあたり、例えば、図２に示すように、これらを所定の間隔で格子状に配列することができるが、これに限定されない。給電部５の配列は、それぞれの給電部５から放射されるマイクロ波が互いに干渉して打ち消し合うことなく、底面２ａに置かれた被加熱物１０を加熱できるように、それぞれの給電部５から放射されるマイクロ波の波長や出力などに応じて適宜調整することができる。配設する給電部５の数も、底面２ａの広さなどに応じて適宜調整することができる。
なお、図２では、加熱室２の底面２ａの下方に平面状に配設された給電部５を、それらを透視したかくれ線（破線）で示している。

撮像部７は、ＣＣＤ、ＣＭＯＳなどの撮像素子を用いて構成することができる。また、撮像部７は、加熱室２の底面２ａ側を撮像できるように加熱室２の天面などに取り付けられおり、加熱室２の底面２ａに置かれた被加熱物１０を撮像する。

撮像部７が被加熱物１０を撮像した撮像データは、タッチパネル式の表示画面を有する画像表示装置８に表示させるようにすることができる。図１では、持ち帰り用の弁当を被加熱物１０として、かかる弁当が画像表示装置８の表示画面に表示された例を示している。

本実施形態では、撮像部７が撮像した撮像データに基づいて、制御部６によって分配部４から給電部５への出力が制御され、給電部５から放射されるマイクロ波出力が給電部５毎に制御されるように、電子レンジ１を構成することができるが、その制御の一例を以下に説明する。

例えば、使用者が被加熱物１０を加熱室２に収容すると、撮像部７は、加熱室２の底面２ａに置かれた被加熱物１０を撮像し、その撮像データが画像表示装置８の表示画面に表示される。
そして、使用者は、画像表示装置８の表示画面に表示された被加熱物１０の画像を見て、表示画面上の被加熱物１０の温めたい部分を指でなぞるなどして、その範囲を指定する。
なお、図１では、画像表示装置８の表示画面上で指定した範囲を一点鎖線で示している。

このようにして、画像表示装置８の表示画面上で被加熱物１０の温めたい部分を範囲指定すると、制御部６は、表示画面上で範囲指定された位置情報により、その範囲に対応して位置する給電部５にマイクロ波出力が分配されるように、分配部４からの出力を制御して、給電部５から放射されるマイクロ波出力を給電部５毎に制御する。
なお、図１では、画像表示装置８の表示画面上で指定された範囲に対応して位置する給電部５からマイクロ波が放射されるイメージを矢印で示している。

これにより、被加熱物１０の温めたい部分の直下に位置する給電部５からマイクロ波が放射され、被加熱物１０の温めたい部分を選択的に部分加熱し、被加熱物１０の温めたくない部分は加熱されないようにすることができる。その結果、コンビニエンスストアなどで販売されている持ち帰り用の弁当を温める際に、温めてから食するのが好まれるものだけを温めて、温めずに食するのが好まれるものは温まらないようにすることが可能になる。

特に図示しないが、電子レンジ１は、サーモグラフィーを備えることもできる。サーモグラフィーによって測定された被加熱物１０の温度変化に応じて、給電部５から放射されるマイクロ波出力を制御したり、マイクロ波発振部３のＯＮ／ＯＦＦを制御したりすることで、被加熱物１０を選択的に部分加熱するにあたり、温めたい部分の温度が適温となるように適宜調整することができる。

本実施形態において、画像表示装置８は、電子レンジ１が備えるようにしてもよいが、使用者が所有するスマートフォン又はタブレット端末など、タッチパネル式の表示画面を有する携帯情報端末を画像表示装置８として利用するようにしてもよい。

後者の場合には、電子レンジ１は、かかる携帯情報端末と接続するインターフェースを備えることができる。その接続方式は、ブルートゥース、又は無線ＬＡＮなどを介した無線による接続であってもよく、ユニバーサル・シリアル・バスなどを介した有線による接続であってもよい。そして、使用者が所有する携帯情報端末に、その表示画面に撮像部７が撮像した撮像データを表示するとともに、表示画面上で指定した範囲に対応して位置する給電部５にマイクロ波出力が分配されるように、制御部６が分配部４からの出力を制御して、給電部５から放射されるマイクロ波出力を給電部５毎に制御するアプリケーションソフトウェアをインストールすることで、使用者が所有する携帯情報端末による電子レンジ１の操作を可能にすることができる。

以上、本発明の第一実施形態について説明したが、本実施形態にあっては、次のような変更実施も可能である。

上記した例では、被加熱物１０の温めたい部分の直下に位置する給電部５からマイクロ波が放射され、その以外の給電部５からはマイクロ波が放射されないようにしているが、これに限定されない。
例えば、被加熱物１０中に、水分量が多くマイクロ波によって加熱され易いものと、水分量が少なくマイクロ波によって加熱され難いもとが混在する場合には、前者に放射されるマイクロ波の出力を弱くして、後者に放射されるマイクロ波の出力を強くするというように、給電部５から放射されるマイクロ波の強弱を制御することもでき、このための出力制御回路を必要に応じて備えることもできる。

また、上記した例では、画像データを画像表示装置８の表示画面に表示し、その表示画面上で指定した範囲に対応して位置する給電部５にマイクロ波出力が分配されるように、制御部６によって分配部４からの出力を制御して、給電部５から放射されるマイクロ波出力を給電部５毎に制御しているが、これに限定されない。
例えば、種々の被加熱物１０について、形状、大きさ、加熱したい部位の位置などの情報を制御部６に予め記憶させておき、撮像部６が撮像した撮像データに基づいて被加熱物１０を特定し、特定された被加熱物１０の加熱したい部位に位置する給電部５にマイクロ波出力が分配されるように、制御部６によって分配部４からの出力を制御して、給電部５から放射されるマイクロ波出力を給電部５毎に制御すこともできる。
また、画像認識技術により、被加熱物１０の加熱したい部位を特定して、その部位に位置する給電部５にマイクロ波出力が分配されるように、制御部６によって分配部４からの出力を制御して、給電部５から放射されるマイクロ波出力を給電部５毎に制御すこともできる。
このように実施した場合には、画像表示装置８は不要である。

さらに、被加熱物１０を加熱する際に、マイクロ波を放射させる給電部５を使用者が設定するなどしてし、その設定に基づいて給電部５にマイクロ波出力が分配されるように、制御部６によって分配部４からの出力を制御して、給電部５から放射されるマイクロ波出力を給電部５毎に制御することもできる。
このように実施した場合には、撮像部７が撮像した撮像データに基づかなくても選択的な部分加熱が可能となり、撮像部７は不要である。

また、上記した例では、複数の給電部５が一つの分配部４に接続されて、分配部４から給電部５への出力が制御部６によって制御されるようにしているが、これに限定されない。
二以上の分配部４を備えるようにして、それぞれに給電部５を振り分けてもよく、分配部４を省略して、複数の給電部５のそれぞれにマイクロ波発振部３を一対一で直結、又は増幅回路や出力制御回路などを介して接続して、給電部５から放射されるマイクロ波出力を給電部５毎に制御することもできる。

また、従来のマグネトロン方式の電子レンジと複合化して、一台の電子レンジで、被加熱物の選択的な部分加熱と、被加熱物の全体的な均一加熱とを必要に応じて使い分けられるようにすることもできる。

［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について説明する。
図３は、図２に対応させて、加熱室内部を正面側の斜め上方から斜視した本実施形態に係る電子レンジの要部の概略を示す斜視図である。

本実施形態では、図１及び図２に示す例に加えて、加熱室２の天面側に昇降可能な可動板２ｂを設け、かかる可動板２ｂの背面側にも給電部５を平面状に配設している。可動板２ｂの背面側に配設した給電部５は、加熱室２の底面２ａの下方に配設した給電部５と同様に分配部４に接続されて、分配部４からのマイクロ波出力が制御部６によって制御され、給電部５から放射されるマイクロ波出力が給電部５毎に制御される。

特に図示しないが、可動板２ｂは、例えば、ボールネジなどを利用した機械式の駆動機構や、エアシリンダーなどを利用した流体圧式の駆動機構などにより、加熱室２の天面側の待機位置と、加熱室２の底面２ａに置かれた被加熱物１０に近接する位置との間を昇降可能とすることができる。そして、加熱室２の底面２ａに置かれた被加熱物１０を撮像部７が撮像するのを妨げないように、可動板２ｂには、図示しないのぞき穴を設けておくことができる。

本実施形態の電子レンジ１により、撮像部７が撮像した撮像データに基づいて、被加熱物１０を選択的に部分加熱する場合の例を説明するに、使用者は、前述した第一実施形態で説明したのと同様にして、画像表示装置８の表示画面上で、被加熱物１０の温めたい部分を範囲指定する。

そして、被加熱物１０を選択的に部分加熱するに際して、可動板２ｂは、被加熱物１０に近接する位置に下降し、可動板２ｂの背面側に配設した給電部５と、加熱室２の底面２ａの下方に配設した給電部５とのそれぞれについて、制御部６は、表示画面上で範囲指定された位置情報により、その範囲に対応して位置する給電部５にマイクロ波出力が分配されるように、分配部４からの出力を制御して、給電部５から放射されるマイクロ波出力を給電部５毎に制御する。

これにより、被加熱物１０の温めたい部分を選択的に部分加熱し、被加熱物１０の温めたくない部分は加熱されないようにすることができるが、本実施形態では、被加熱物１０の上下に位置する給電部５からマイクロ波が放射されるため、被加熱物１０が厚みのあるものであっても、その温めたい部分を厚み方向にむらなく選択的に部分加熱することが可能となる。

以上、本発明の第二実施形態について説明したが、本実施形態にあっては、次のような変更実施も可能である。
なお、本実施形態にあっても、前述した第一実施形態で説明した変形例と同様に変更実施できるのはいうまでもない。

上記した例では、加熱室２の天面側に昇降可能な可動板２ｂを設けているが、加熱室２の底面２ａ側に昇降可能な可動板を設けて、かかる可動板に給電部５を平面状に配設することもできる。すなわち、加熱室２の底面２ａの下方に給電部５を平面状に配設するのに代えて、加熱室２の天面の上方に給電部５を平面状に配設するとともに、加熱室２の底面２ａ側に昇降可能な可動板を設け、その背面側に給電部５を平面状に配設するようにしてもよい。

このような態様とした場合には、被加熱物１０を選択的に部分加熱する際に可動板を上昇させて、その上に置かれた被加熱物１０を加熱室２の天面に近接させる。そして、底面２ａ側と天面側のそれぞれに配設された給電部５のうち、被加熱物１０の加熱したい部分の上下に位置する給電部５からマイクロ波が放射されるように、分配部４からの出力を制御部６が制御して、給電部５から放射されるマイクロ波出力を給電部５毎に制御するようにすればよい。このようにしても、厚みのある被加熱物１０の温めたい部分を厚み方向にむらなく選択的に部分加熱することが可能である。

また、上記した例では、可動板２ｂの背面側に給電部５を平面状に配設しているが、給電部５は、可動板２ｂの表面側（被加熱物１０と対向する面側）に露出していなければよく、可動板の２ｂ内に埋設された状態で配設することもできる。

また、図４に示すように、加熱室２の底面２ａの下方に配設した給電部５を省略してもよい。この場合、加熱室２の底面２ａの下方に給電部５を配設するのに代えて、加熱室２の底面２ａの下方には、特許文献２に開示された従来の電子レンジのように、マグネトロンから発振されて、導波管を伝搬してきたマイクロ波を加熱室内に放射する回転アンテナを備えることもできる。これにより、従来のマグネトロン方式の電子レンジと複合化して、一台の電子レンジで、被加熱物の選択的な部分加熱と、被加熱物の全体的な均一加熱とを必要に応じて使い分けることが可能になる。

本実施形態では、上記した点が第一実施形態と異なり、それ以外の点については第一実施形態と共通するので、重複した説明は省略する。

［第三実施形態］
次に、本発明の第三実施形態について説明する。
図５は、本実施形態に係る電子レンジの概略を示す説明図であり、図６は、その使用例を示す説明図である。

前述した第二実施形態では、加熱室２の天面側又は底面側に昇降可能な可動板２ｂを設け、かかる可動板２ｂに給電部５を平面状に配設しているが、本実施形態では、これに加えて、加熱室２の側壁部２ｃを水平方向に移動可能とし、かかる側壁部２ｃにも給電部５を平面状に配設している。

なお、図５では、給電部５の図示を省略しているが、給電部５は分配部４に接続されて、分配部４からのマイクロ波出力が制御部６によって制御され、給電部５から放射されるマイクロ波出力が給電部５毎に制御されるのは、前述した第一及び第二実施形態と同様である。加熱室２の側壁部２ｃを水平方向に移動可能とし、かかる側壁部２ｃに給電部５を平面状に配設した点以外は第二実施形態と共通するので、重複した説明は省略する。

このように構成された本実施形態の電子レンジ１は、温めたい部分と、温めたくない部分とが高さ方向上下に位置する被加熱物１０を選択的に部分加熱する場合に有効であり、例えば、海鮮丼などのように、米飯の上に、魚介類の刺身などを盛り付けた丼ものを被加熱物１０とする場合であっても、米飯だけを選択的に部分加熱することができる。

具体的には、図６に示すように、側壁部２ｃを水平方向に移動して被加熱物１０に近接させて、米飯などの温めたいものに対向して位置する給電部５からマイクロ波が放射されるように、分配部４からのマイクロ波出力を制御部６が制御して、給電部５から放射されるマイクロ波出力を給電部５毎に制御するようにすれば、米飯などの温めたいものだけを温めることができる。
なお、図６では、米飯に対向して位置する給電部からマイクロ波が放射されるイメージを矢印で示している。

なお、本実施形態の電子レンジによっても、図１に被加熱物１０として示すような弁当を温める際には、前述した第一及び第二実施形態で説明したのと同様にして、その選択的な部分加熱が可能であるのはいうまでもない。さらに、本実施形態にあっても、前述した第一及び第二実施形態で説明した変形例と同様に変更実施できるのもいうまでもない。

以上、本発明について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明は、前述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることはいうまでもない。

本発明は、電子レンジに適用して利用するこができる。

１ 電子レンジ
２ 加熱室
２ａ 底部
２ｂ 可動板
２ｃ 側壁部
３ マイクロ波発振部
４ 分配部
５ 給電部
６ 制御部
７ 撮像部
８ 画像表示装置

Claims (8)

1. 被加熱物を収容する加熱室と、
   マイクロ波を発振するマイクロ波発振部と、
   前記マイクロ波発振部から発振されたマイクロ波出力を前記加熱室に放射する複数の給電部と
   を備え、
   前記給電部が、前記加熱室の少なくとも底面側又は天面側のいずれか一方の面側に、平面状に配設されるとともに、前記給電部から放射されるマイクロ波出力が前記給電部毎に制御されることを特徴とする電子レンジ。
2. 前記マイクロ波発振部から発振されたマイクロ波出力を分配して前記給電部に出力する分配部と、
   前記分配部から前記給電部への出力を制御する制御部と
   を備える請求項１に記載の電子レンジ。
3. 前記加熱室の底面側を撮像する撮像部を備え、
   前記撮像部が撮像した撮像データに基づいて、前記分配部から前記給電部への出力が制御される請求項１又は２に記載の電子レンジ。
4. 前記画像データをタッチパネル式の表示画面を有する画像表示装置に表示し、前記画像表示装置の表示画面上で指定した範囲に対応して位置する前記給電部にマイクロ波出力が分配されるように、前記制御部によって前記分配部からの出力を制御する請求項３に記載の電子レンジ。
5. 前記画像表示装置を備える請求項４に記載の電子レンジ。
6. 前記画像表示装置が、タッチパネル式の表示画面を有する携帯情報端末であり、前記携帯情報端末と接続するインターフェースを備える請求項４に記載の電子レンジ。
7. 前記加熱室の天面側又は底面側に昇降可能な可動板を設け、前記可動板に前記給電部を平面状に配設した請求項１〜６のいずれか一項に記載の電子レンジ。
8. 前記加熱室の側壁部を水平方向に移動可能とし、前記側壁部に前記給電部を平面状に配設した請求項１〜７のいずれか一項に記載の電子レンジ。