JP3543390B2 - 高周波加熱装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は電波で被加熱物を加熱する高周波加熱装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般にこの種の高周波加熱装置、特に電子レンジは、超高速の加熱装置として用に供されている反面、加熱後の被加熱物の変質も指摘されている。例えば、被加熱物が食品の場合、加熱により食品に含まれる水分が食品外へ発散され、仕上がりが乾燥状態となり、食味や栄養価を落とすとゆうものである。
【０００３】
この課題に対し、従来より例えば図７、に示すごとく被加熱物１を高周波で加熱すると同時に、外部より被加熱物１に対し、水蒸気を印加する方法が採られてきた。図７の例は、加熱室２外に電熱ヒータ３を内蔵する水蒸気発生器４に水を注入し、ヒータ３への通電により発生する水蒸気を加熱室２内に導入、被加熱物１は水蒸気が充満された中で高周波加熱される構成としている。しかし、この種の加熱装置の課題として、水蒸気発生器４や、加熱室２内への水蒸気導入手段５に蓄積する水垢等の除去の為の定期的なメンテナンスが必要で、使い勝手が良くなかった。更に、外部より水蒸気を導入するため、加熱室内に均一に水蒸気を充満させることが困難で、均一加熱の面でも課題があった。又、図８は、使い勝手を考慮して着脱自在に加熱室内２に設置した誘電体製の容器６内に水を注入、電波の印加により発生した水蒸気を、この容器６上部に設け、多数の開口による通気性を有する棚７に載置された被加熱物１に印加する例であるが、この種の水蒸気の印加方法の場合、被加熱物１と水蒸気の発生源が近接しているため、水蒸気のほか飛散した沸騰水そのものが被加熱物１に付着する現象が見られ、結局、実用に供されたのは沸騰水の付着が許される限定した被加熱物１の加熱のみであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は係る不具合を廃すべくなされたもので、第１の目的は、水垢の除去等特別のメンテナンスが不要の簡単且つ、使い勝手良く、更に、沸騰水の被加熱物への当接を防ぐことで、特定の被加熱物に限定されることなく、あらゆる被加熱物に対し、水蒸気を印加しながら高周波加熱が行える装置を得ることである。
【０００５】
そして、水蒸気の被加熱物への均一な印加で、更に加熱性能の向上を図らんとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、装置本体内に設けた加熱室に対し、高周波発生手段の発生する電波を、加熱室の上面及び、下面の両面から照射する構成と、加熱室内で、高周波発生手段と被加熱物とのそれぞれの間で、被加熱物と加熱室上面の間に設けた水の吸水体を収容してなる蒸気容器部は第１の目的を達成する構成とし、更に、被加熱物と加熱室下面の間に設けた、水の吸水体を収容してなる蒸気容器部は被加熱物に対向した面に設けた部分的開口部から水蒸気を庫内に放出する構成とし、電波及び水蒸気によって加熱調理を行う構成とした。
【０００７】
【作用】
上記手段により、加熱室の上面及び、下面の両面から電波を照射する事で高周波加熱による均一加熱が行われると同時に、加熱室内は、高周波発生手段と被加熱物とのそれぞれの間に、水の吸水体を収容して設けられた蒸気容器が配されることで、各々から発生する水蒸気が、沸騰水の飛散や滴下のない状態で、被加熱物の両面から印加される。
【０００８】
【実施例】
以下本発明に係わる参考例を図面に基づき詳細に説明する。図１より図５は、本参考例の高周波加熱装置を示している。尚、これらの図において従来例と同一の構成をなす部分には同一符号を付している。図１は参考例の要部詳細を示すもので、加熱室内で水蒸気を発生する蒸気容器部の側方断面図で、図２は平面図である。更に、図３は高周波加熱装置の側方断面図である。
【０００９】
水蒸気の発生に掛かる誘電体製の蒸気容器８は加熱室２の側壁部に設けられた棚レール９に着脱自在に載置されて、加熱室内に収納できる寸法で、略中央部に加熱室２内への水蒸気の放出に掛かる矩形の蒸気開口１０を有する。蒸気開口１０は複数個の小孔を加熱室の前後、左右に対し、対称となるように配している。蒸気容器８の周囲と、蒸気開口１０部にはフランジ１１、１２が設けられる。フランジ１１は内周部を１段低くし、この低くした部分１３全周当接する誘電体製の蓋１４が着脱自在に載置されている。蒸気開口１０部のフランジ１２は周囲のフランジ１１の１段低くした部分１３より低くし、蓋１４の内面との間に隙間を設けている。
【００１０】
蒸気容器８の底部には蒸気開口１０のフランジよりも大きく、くり抜いた開口１５を持つ水の吸水体１６を配置している。吸水体１６は誘電体の繊維からなり、水の吸収力が強く、電波の印加に耐えるアラミッド繊維を使用している。
【００１１】
更に、加熱装置本体は加熱室２外に設けたマグネトロン１７からなる高周波発生手段と加熱室２上面１８に設けた加熱室２への電波の照射に掛かる上開口１９を導波管２０で結び、加熱室２内への電波の照射を可能にしている。
【００１２】
以上の構成で、次の操作と動作が行なわれる。使用者は、蒸気容器８を加熱室より取り出し、蒸発に掛かる水を、蓋１４を外し、吸水体１６部に注入する。水はフランジ１１、１２の間で吸水体１６内に浸潤して行く。実施例では、約３００ｍｌの水を吸水体に吸収させている。次に使用者はこの蒸気容器８を加熱室２内に装填し先ず被加熱物を装填せずに加熱動作を行う。加熱室内に照射された電波は吸水体１６に吸収された水を加熱、水の温度上昇と共に、水蒸気が蒸気容器８内に発生する。発生した水蒸気は蓋１４とフランジ１２の隙間を通って蒸気開口９へ到達する。蒸気容器内の、湿度が高まるにつれ、この開口から、加熱室２に水蒸気が放出される。参考例の場合、高周波加熱出力が１４００Ｗの場合で約２分の動作を行うと、加熱室２内に水蒸気が充満する。
【００１３】
この状態で被加熱物１を装填、加熱動作を行う。被加熱物には蒸気容器８部分を通過した電波が印可される。大略で言えば、被加熱物には、水蒸気の発生に使用される電波エネルギー分が差し引かれた電波エネルギーが印可されると言える。又、電波の質の面から言えば、加熱室２内に発生する定在波が蒸気容器８へ吸収される分、弱勢化され、被加熱物１に対しより定在はモードの強弱の少ない電波が照射されることになり、単なる高周波加熱装置に比べ加熱ムラの少ない電波といえる。
【００１４】
こうして被加熱物１には水蒸気と電波の双方が印可、両面からの加熱が行われる。電波により、被加熱物１は内部も同時に加熱されるが、加熱に従い、被加熱物１内に発生した水蒸気が被加熱物１表面より外部に放出されんとする。一方、蒸気容器８で発生した水蒸気は加熱室内２に放出され、被加熱物表面を包含し、被加熱物からの水分の蒸発を防ぐ。
【００１５】
本発明の蒸気容器の実施例を図４に示す。図４は蒸気容器８の平面図で、蒸気開口１０を略長方形の蒸気容器８の被加熱物１との対向面の中央部と、前後左右対称な位置に複数個設けている。加熱室内に設ける棚レール９を適宜設定することで、蒸気容器８を、加熱室内の前後左右の中央部分に配する構成となし、中央からと、周囲の双方から被加熱物に向け水蒸気を放出する構成としている。水の吸水体１６はこの蒸気開口１０の周囲に設けられたフランジ１２により仕切られた蒸気開口１０以外の部分に配置している。同様の実施例として、複数の被加熱物１に対しより均一に水蒸気を印加する場合、被加熱物１の数に対応して、その直上に蒸気開口１０を同数設ける場合もあり得る。
【００１６】
図５は更に被加熱物１の均一加熱性能の向上を図らんとする物で、加熱室２の上面１８、下面２１のそれぞれ中央部から電波を照射する高周波加熱装置に本発明の蒸気容器８、２２を組み合わせた例である。直方体の加熱室２の上面１８の中心部に加熱室２内への電波の照射に掛かる上部アンテナ２３を設けている。その下方に図１に示す蒸気容器８を、加熱室１の前後、左右方向がそれぞれ対象となるように棚レール９に載置して設ける。水蒸気は蒸気容器８の下面の略中央に設けられた複数の小孔を長方形に配してなる蒸気開口１０から被加熱物１に向かって放出される。
【００１７】
加熱室１の下面２１の中心部には下部アンテナ２４が設けられ、上面１８同様、加熱室１内への電波の照射を行う構成をなす。下部アンテナ２４の近傍で上方には誘電体製の載置台２５に載置されながら、上面１８と同様に加熱室１の対象性を保つ構成の第２の蒸気容器２２を設けている。第２の蒸気容器２２は、図６に示すごとく、加熱室２内の載置台２５に着脱自在に載置されて、加熱室２内に収納できる寸法としている。蒸気容器２２の周囲は、フランジ２６が設けられる。フランジ２６は内周部を１段低くし、この低くした部分２７全周に当接する誘電体製の蓋２８が着脱自在に載置されている。蓋には約４ｍｍの複数個の小孔２９を加熱室の前後、左右に対し、対称となるように配している。更に、蒸気容器２２の底部にはほぼ全面にわたり、蒸気容器８内に配置した水の吸水体１６と同様の吸水体３０を配置している。吸水体３０と蓋２８の内面には水蒸気が蓄積する隙間を設けている。加熱室１にはこの二つの蒸気容器８、２２の間に棚３１を設け、被加熱物１を載置する構成としている。尚、本実施例では電波の照射も水蒸気の放出も加熱室２の上面下面の、それぞれ中央部から行う構成としたが、照射面、放出面をそれぞれ、上下に配するだけでも、均一加熱に対し、相応の効果を得ることが出来るため、被加熱物によっては中央部からずれた部分より、電波の照射、水蒸気の放出を行う場合もあり得る。
【００１８】
以上の構成で被加熱物１を加熱する場合、先ず、使用者はそれぞれの蒸気容器８、２２に注水を行い、水蒸気が発生開始するまで余熱を行う。注水量を各々の蒸気容器で３００ｃｃとした場合、電波の出力が１４００Ｗの場合で約４分経過すると水蒸気が庫内に放出を始める。上の蒸発容器８は前述と同様被加熱物１に対向した面の蒸気開口から、下の蒸気容器２２内に発生した水蒸気は蓋２８と吸水体３０の間の隙間に充満し、小孔群２９から加熱室２内に放出される。
【００１９】
この状態で被加熱物１を装填、加熱動作を行うと、被加熱物１にはそれぞれの蒸気容器８、２２部分を通過して電波が印可される。前述のごとく被加熱物１には水蒸気発生に要するエネルギーが差し引かれて印可される。そして、電波の質の面から言えば、それぞれの電波により加熱室２内に発生する定在波が蒸気容器８、２２へ吸収される分、弱勢化され、被加熱物１に対しより定在はモードの強弱の少ない電波が上下から照射される。被加熱物は水蒸気と電波の双方がそれぞれ、上面下面の両面から印可、加熱が行われる。電波により、被加熱物１は内部も同時に加熱されるが、加熱に従い、被加熱物１内に発生した水蒸気が被加熱物１表面より外部に放出されんとする。一方、蒸気容器８、２２で発生した水蒸気は加熱室内２に放出され、被加熱物１表面を上下両面より包含し、被加熱物１からの水分の蒸発を防ぐ。
【００２０】
【発明の効果】
本発明を実施することで以下のごとく効果を得ることが出来た。
【００２１】
（１）本発明の水蒸気の発生部分を被加熱物から隔離することで沸騰水の滴下や飛び散りを防止、食品で例えば茶碗蒸し等の蒸し料理しか出来なかった従来の装置に比べ、通常の食品でも食味を低下させることなく加熱調理が出来るようになった。例えば、従来、加熱時の乾燥を抑えるため、食品の表面を樹脂フィルムで覆って加熱する方法が採られていたが、これも食品表面が内部から吹き出した水蒸気の結露で変質し、食感、食味を低下させていたが、本発明を実施することで樹脂フィルム無しで加熱可能となり、食品の水蒸気が外部に発散されなくなり、食味、食感を落とすことなく極めて高品質加熱することが出来た。特に、沸騰水の飛散や滴下や表面の結露が問題になる冷凍パン等の解凍では、従来は単に電波加熱により行っていたが、２５０ｇのパンの水分が約６５ｇで単に電波加熱で解凍すると、約８ｇの水分が蒸発し、変質、変形していたが、本発明によれば、水分の変化は０であり、形状の変化も見られない結果を得ることが出来る。
【００２２】
（２）本発明の水蒸気の発生部分、特に吸水材を被加熱物から隔離することで、食品加熱の場合等、逆に吸水材の食品からの油煙や食品カス等の飛散による汚損を防止することが可能となり、吸水材の水の吸収効果を持続させ、且つ、清潔さを保つことが出来る。
【００２３】
（３）本発明の水蒸気の発生部分、特に吸水材を被加熱物から隔離することで、吸水体からの沸騰水の重力による滴下を考慮する必要が無く、加熱室の上方に配置することが可能になる。この事で被加熱物に対し最も水蒸気を均一に印可できる位置に水蒸気の加熱室内への放出に掛かる蒸気開口を配置することが出来るようになる。さらに、一般に高周波加熱装置において、均一加熱を行う手段として、加熱室の上面や下面の中央部分より電波の照射を行うことが知られているが、本発明の実施により、電波も水蒸気もそれぞれが、加熱室の上面や下面の中央部分より照射、放出出来ることになり、極めて、均一な高品位の加熱が可能となる。
【００２４】
更に、本発明で蒸気容器を被加熱物と電波の照射手段との間に介在させることが可能となり、加熱室内の、定在波モードの強弱が弱勢化されて印可できこの面からも加熱ムラの防止を図ることが出来る。
【００２５】
（４）本発明の実施形態で特に上下から水蒸気、電波を照射する構成を設けた場合、食品の解凍に特に大きな効果を得る事が出来る。即ち、一般に冷凍食品等を解凍する場合の問題点として、食品の中央部分が解凍されにくい事が上げられる。
【００２６】
本発明によれば電波を食品の中央部より照射すると同時に水蒸気も中央部に集中的に照射する事も可能であり、この場合、水蒸気の持つ熱エネルギーにより食品の中央部を解凍する。解凍が始まると電波は、氷結晶に比べ水の方がはるかに吸収され安いため、結果、食品の中央部に電波が集中し解凍されやすい食品周囲部分と同様の解凍が進行し、解凍ムラを解消することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の参考例における高周波加熱装置の要部断面図
【図２】同高周波加熱装置の要部の平面図
【図３】同高周波加熱装置の側方断面図
【図４】本発明の実施例の高周波加熱装置の要部を示す平面図
【図５】同高周波加熱装置の側方断面図
【図６】従来の高周波加熱装置の側面断面図
【図７】従来の高周波加熱装置の側面断面図
【符号の説明】
１ 加熱物
２ 加熱室
８ 蒸気容器
１０ 蒸気開口
１６ 吸水体
１７ マグネトロン（高周波発生手段）
２２ 蒸気容器（下部）
２３ 上部アンテナ
２４ 下部アンテナ
２９ 開口
３０ 吸水体（下部）

Claims (1)

1. 加熱室と、前記加熱室の上面及び、下面から電波を照射するように結合された高周波発生手段を備え、前記加熱室内には、前記高周波発生手段と被加熱物とのそれぞれの間に誘電体材料によって形成した蓋付きの蒸気容器を着脱自在に収納し、前記蒸気容器内には水を吸収する吸水体を設け、前記吸水体には水蒸気を発生するための水を吸収させて設け、更に、被加熱物と加熱室上面の間に設けた蒸気容器内に設けた前記吸水体は被加熱物に直接対向させないように隔離して設けると共に、前記蒸気容器の被加熱物への対向面に設けた開口部から水蒸気を庫内に放出する構成とし、又、被加熱物と加熱室下面の間に設けた蒸気容器は被加熱物に対向した面に設けた部分的開口部から水蒸気を庫内に放出する構成とし、高周波及び水蒸気によって加熱調理を行う構成の高周波加熱装置。

Images