JP4259135B2 - 高周波加熱装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高周波加熱により被加熱物の内部を加熱し、その表面に焦げ目を付けることのできる高周波加熱装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の高周波加熱装置としては、図１３に示すように、高周波加熱装置である電子レンジ１では、高周波発生装置であるマグネトロンから発信したマイクロ波は、側壁面の電波供給口２から加熱室３内に供給されている。そして、表面にマイクロ波発熱体が塗布された食品載置皿として、鉄などの金属からなる基材の表面にほうろうが施された表面にマイクロ波発熱体が薄膜状に塗布されているものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２５６２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の構成では、金属の表面にほうろう層を介してマイクロ波発熱体を塗布しているため、発熱体と金属面が近いため発熱体近傍の電界が弱く、マイクロ波の吸収量が少なくなり、発熱量が小さくなり、焦げ目が付きにくくなるという課題があった。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、高周波加熱により被加熱物の内部を効率よく加熱し、被加熱物の表面に焦げ目を付けることができる高周波加熱装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、本発明の高周波加熱装置は、被加熱物を収納する加熱室と、加熱室上部に設けられた加熱手段と、高周波を発生させ高周波加熱を行う高周波発生手段と、高周波発熱体と、被加熱物を載置する金属製の受け皿とを備え、前記高周波発熱体と前記受け皿の間に隙間を設けた構成としたものである。
【０００７】
これによって、高周波加熱により被加熱物の内部を効率よく加熱し、被加熱物の表面に焦げ目を付けることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
第１の発明は、被加熱物を収納する加熱室と、加熱室に設けられた加熱手段と、高周波を発生させ高周波加熱を行う高周波発生手段と、高周波発熱体と、被加熱物を載置する受け皿とを備え、前記高周波発熱体と前記受け皿の間に隙間を設けた高周波加熱装置において、前記高周波発熱体の少なくとも一部分に高周波発熱膜が設けられ、前記高周波発熱膜が設けられた前記高周波発熱体の中央部分の近傍で前記受け皿の中央部分が前記高周波発熱体と接し、前記受け皿が前記高周波発熱体の上に載置されるものである。
【０００９】
これにより、高周波加熱により被加熱物の内部を効率よく加熱し、被加熱物の表面に焦げ目を付けることができる。
【００１０】
第２の発明は、受け皿の少なくとも一部に高周波を反射する材質を用いたことにより被加熱物の内部を効率よく加熱し、被加熱物の表面に焦げ目を付けることができる。
【００１１】
第３の発明は、特に、第１の発明において、受け皿が加熱室を２分割するように構成されたことにより、下方から供給された高周波が受け皿の上方に回り込むことが少なくなり、高周波発熱体への高周波の供給量が多くなり、被加熱物の下面の焦げ目がより付きやすくなるという効果がある。
【００１２】
第４の発明は、特に、第１の発明において、高周波を発生させ高周波加熱を行う高周波発生手段に、高周波を分散させて加熱室内に供給する高周波分散手段を備えたことにより、より均一に下方から加熱することができるので、加熱むらがより小さくなる。
【００１３】
第５の発明は、特に、第１の発明において、金属製の受け皿に凹凸を設け、前記受け皿と高周波発熱体との間に隙間を設けた構成により、高周波発熱体の熱を金属製の受け皿により伝えやすくなるので、被加熱物の下面の焦げ目がより付きやすくなるという効果がある。
【００１４】
第６の発明は、特に、第５の発明において、受け皿の凹凸の高さ、幅、ピッチを調節することにより、発熱量を調節することができ、焦げ目を均一に付けることができるという効果がある。
【００１５】
第７の発明は、特に、第５または第６の発明において、金属製の受け皿の凹凸を設け、前記受け皿と高周波発熱体との間に隙間を設け、前記凹凸の凹部の幅を高周波の波長の１／４以下とすることにより、発熱量を調節することができ、焦げ目を均一に付けることができるという効果がある。
【００１６】
第８の発明は、特に、第５または第６の発明において、金属製の受け皿の凹凸を設け、前記受け皿と高周波発熱体との間に隙間を設け、前記凹凸の凸部の幅を高周波の波長の１／４以下とすることにより、発熱量を調節することができ、焦げ目を均一に付けることができるという効果がある。
【００１７】
第９の発明は、特に、第１の発明において、加熱室の左右側面に受け皿を加熱室に載置するレールを備えたことにより、下方から供給された高周波が上方に回り込むことがより少なくなり、高周波発熱体への高周波の供給量が多くなり、被加熱物の下面の焦げ目がより付きやすくなるという効果がある。
【００１８】
第１０の発明は、特に、第１の発明において、受け皿と加熱室側壁面の接する部分にスパークを起こさない材質のホルダーを設けたことにより、受け皿の金属部分とレール部の間における高周波によるスパークを防止することができるという効果がある。
【００１９】
第１１の発明は、特に、第１０の発明において、ホルダーの材質として樹脂を用いたことにより、より成型しやすくなり、受け皿の金属部分と加熱室側壁面の間における高周波によるスパークを防止することができるという効果がある。
【００２０】
第１２の発明は、特に、第１０または第１１の発明において、受け皿と高周波発熱体をホルダーで挟み込んだ構成とすることにより、発熱体の脱落防止と同時に、受け皿の金属部分と加熱室側壁面の間における高周波によるスパークを防止することができるという効果がある。
【００２１】
第１３の発明は、特に、第１の発明において、受け皿と高周波発熱体をパテで接着したことにより、受け皿に高周波発熱体を保持しつつ、受け皿の金属の間における高周波による発熱を防止する効果がある。
【００２２】
第１４の発明は、特に、第１の発明において、高周波発熱体と受け皿を加熱室に載置する為に回転台上への設置用網を備えたことにより、回転させながら加熱することができるので、より均一に被加熱物に焦げ目が付きやすくなるという効果がある。
【００２３】
第１５の発明は、特に、第１の発明において、高周波発熱体と金属製の受け皿からなり、前記受け皿の下部に前記高周波発熱体を保持する構成としたことにより、高周波発熱体と受け皿が一体となるので、別々に取り出す必要が無くなり、手間が省けるという効果がある。
【００２４】
第１６の発明は、特に、第１の発明において、受け皿に被加熱物から出る汁を溜める為の溝を設けた構成としたことにより、被加熱物から出た油等が除かれるので、より焦げ目が付きやすくなるという効果がある。
【００２５】
第１７の発明は、特に、第１の発明において、受け皿の表面に非粘着性膜を設けた構成としたことにより、受け皿の表面に汚れが付きにくくなるという効果がある。
【００２６】
第１８に記載の発明は、特に、第１の発明において、受け皿の裏面に熱吸収膜を設けた構成としたことにより、高周波発熱体から出た熱が受け皿により吸収されやすくなるので、より焦げ目が付きやすくなるという効果がある。
【００２７】
第１９の発明は、特に、第１の発明において、高周波発熱体の高周波発熱膜を設けた面を受け皿に接触させる構成としたことにより、高周波発熱膜が傷つくことが防止できるという効果がある。
【００２８】
【実施例】
以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００２９】
（実施例１）
図１は、本発明の高周波加熱装置の概略構成断面図である。
【００３０】
高周波加熱装置４は、被加熱物を収納する加熱室５、加熱室上部に設けられたヒータ加熱を行う加熱手段６と、加熱室底面に設けられた高周波を発生させ高周波加熱を行う高周波発生手段７と、裏面に高周波発熱膜８を設けた高周波発熱体９と、被加熱物を載置する受け皿１０とを備えている。
【００３１】
高周波発生手段７から発信した高周波は、高周波分散手段１１により、下方より加熱室２内に均一に供給される。そして、受け皿１０は加熱室側面に設けたレール１２に載せて使用する。
【００３２】
高周波発熱体９として窒化物および硼化物からなる高周波発熱膜８を設けたセラミック製の高周波発熱体９を用い、受け皿１０として表面に波状の凹凸を設け、隙間１３を設けたアルミメッキ鋼板の表面にフッ素塗装を施し裏面に黒色耐熱塗装を施した受け皿１０を用いた。
【００３３】
被加熱物として鶏ももを用い、高周波発熱体と受け皿を入れた状態で１０分間予熱した後、加熱手段６である上部ヒータ６００Ｗと高周波３００Ｗで同時に１０分間加熱したところ、内部および表裏面共に程良く加熱され、特に表面および裏面には焦げ目が満遍なく付き良好な仕上がりであった。減水率は、１３％であり程良くジューシーに出来上がった。また、鶏ももをひっくり返すという手間無く、内部も加熱し表裏共に焦げ目を付けることができた。
【００３４】
これは、隙間１３を設けた事により、高周波発熱膜８と受け皿１０の金属表面との距離が遠くなることによって高周波発熱膜８上での電界強度が高くなり、高周波発熱膜８での発熱が高くなったことによると考えられる。また、隙間が無いときに比べて、高周波が受け皿１０の表側に回り込む量が少なくなったために鶏ももの減水率が高くならず、良好な焦げ目が表裏についたと考えられる。
【００３５】
また、受け皿１０の表面に波状の凹凸を設けないで隙間１３を設けない場合には、裏面の焦げ目が薄く、また、高周波が鶏ももに多く供給された結果、鶏ももの減水率が３４％と高くなり、鶏ももが縮んで固くなると共に、裏面に焦げ目が付きにくかった。
【００３６】
これは、高周波発熱膜８と受け皿１０の金属表面との距離が近いため高周波発熱膜８上
での電界強度が低くなり、高周波発熱膜８での発熱が低くなり、高周波が受け皿１０の表側に回り込む量が多くなったために鶏ももの減水率が高くなり、焦げ目が裏面に付きにくくなったと考えられる。
【００３７】
また、金属製の受け皿１０がある場合と無い場合の効果の違い、および、隙間１３がある場合と無い場合の効果の違いを、上記高周波加熱装置４で水を加熱して比較した。１０℃の水１００ｍｌを１０００Ｗで１０秒間加熱した場合で比較した。
【００３８】
金属製の受け皿が無い場合には、水温は５．７℃上昇し、出力に換算すると３４２Ｗが水に供給されいた。
【００３９】
金属製の受け皿が有り、かつ、隙間が無い場合には水温は４．７℃上昇し、出力に換算すると２８２Ｗが水に供給されていた。
【００４０】
金属製の受け皿が有り、かつ、隙間がある場合には、水温は３．０℃上昇し、出力に換算すると１８０Ｗが水に供給されていた。
【００４１】
一方、金属製の受け皿が無い場合には、高周波発熱体の底面の温度は、２３℃から３０℃に７℃上昇していた。
【００４２】
金属製の受け皿が有り、かつ、隙間が無い場合には、高周波発熱体の底面の温度は、２３℃から２５℃に２℃上昇していた。
【００４３】
金属製の受け皿が有り、かつ、隙間がある場合には、高周波発熱体の底面の温度は、２３℃から３４℃に１１℃上昇していた。
【００４４】
以上から、高周波発熱体のみを受け皿にして高周波加熱すると、金属製の受け皿がある場合よりも多くの高周波が被加熱物に供給されることが分かる。
【００４５】
また、高周波発熱体の上に金属製の受け皿を設置した場合でも、隙間が無い場合には高周波発熱体の温度が上がっていない、すなわち、加熱されてにくくなることが分かり、隙間がある場合よりも多くの高周波が被加熱物に供給されることがわかる。これが、鶏ももの場合には、下面は焦げるが高周波が鶏ももに多く供給されるので内部が加熱され身縮みの原因になったと考えられる。
【００４６】
また、金属製の受け皿に隙間を設けることにより、隙間が無い場合よりも高周波が被加熱物に供給量が少なくなることが分かる。これが、鶏ももが身縮みせずに良好に加熱され、焦げ目が付いた原因であると考えられる。
【００４７】
なお、上記では、ヒータ加熱と高周波加熱を同時に行ったが、別々に行っても、あるいは、同時と別々を繰り返しても良い。
【００４８】
また、側面に電波の発信口がある場合と下方に電波の発信口がある場合を比較すると、下方にある場合の方が、より加熱むらが少なかった。
【００４９】
レール１２としては、奥行き方向に長く設置するほど、受け皿１０と側壁面との隙間が小さくなり、下方より供給された高周波が受け皿１０の上方への回り込みが小さくなり、被加熱物の下面の焦げがより付きやすくなった。
【００５０】
受け皿１０の配置および構成として、加熱室を上方部分と下方部分に分割するように、
受け皿の外形を加熱室側壁面および加熱室を塞ぐ扉との隙間が小さくなるように構成したことにより、下方から供給された高周波波が受け皿の上方に回り込むことが少なくなり、高周波発熱体への高周波の供給量が多くなり、被加熱物の下面の焦げ目がより付きやすくなるという効果がある。
【００５１】
なお、加熱手段６としては、管ヒータ、シーズヒータ等の他に、熱風を用いても良い。なお、高周波発熱体９として、裏面に高周波発熱膜８を設けた構成以外にも、高周波発熱体９自身を高周波で発熱するセラミックで形成しても良い。
【００５２】
なお、図１には示していないが、下方の高周波分散手段１１の上には、セラミック製の板を加熱室底面に設け、高周波加熱時の調理物等の被加熱物を置く台として使用することができる構成としてあり、調理物等が高周波分散装置１１等に掛からない構成としてある。
【００５３】
なお、受け皿１０として金属製のアルミメッキ鋼板を用いたが、表面で高周波を反射するものであれば、セラミック質の基材に金属メッキや金属蒸着等で高周波の反射層を設けたもの等も用いることができる。
【００５４】
なお、金属製の受け皿１０にアルミメッキ鋼板を用いたが、高周波を透過させない金属であれば、ステンレス、アルミニウムおよびアルミニウム合金、亜鉛メッキ鋼板やアルミ亜鉛合金メッキ鋼板や銅メッキ鋼板などの各種メッキ鋼板、冷延鋼板、クラッド材等も用いることができる。
【００５５】
なお、高周波発熱体８として、窒化物および硼化物を用いたが、酸化スズ、酸化インジウムなどの金属酸化物および複合酸化物等も用いることができる。
【００５６】
（実施例２）
図２に、第２の実施例の高周波加熱装置の要部構成断面図を示す。
【００５７】
図２において、高周波発熱膜１４を設けた高周波発熱体１５と金属製の受け皿１６の間に隙間１７を設けたものである。その他の高周波加熱装置の構成は実施例１と同様である。
【００５８】
上記構成により、鶏ももを加熱した場合、表裏に焦げ目を付けることができた。これは、高周波吸収膜１４と受け皿１６の金属表面との距離が遠くなることによって高周波吸収膜１４上での電界強度が高くなり、高周波吸収膜１４での発熱が高くなったことによると考えられる。また隙間が無いときに比べて、高周波が受け皿１６の表側に回り込む量が少なくなったために鶏ももの減水率が高くならず、良好な焦げ目が表裏についたと考えられる。
【００５９】
また、高周波発熱体１５の発熱部である高周波発熱膜１４の近傍で高周波発熱体と金属製の受け皿が接触する構成としたことにより、高周波発熱膜１４から発せられた熱が高周波発熱体１５のセラミック基材を介して金属製の受け皿１６へ伝達されやすくなっている。これにより、被加熱物の内部を効率よく加熱し、被加熱物の表面に焦げ目を付けることができたと考えられる。
【００６０】
（実施例３）
図３に、第３の実施例の高周波加熱装置の要部構成断面図を示す。
【００６１】
図３において、高周波発熱膜１８を設けた高周波発熱体１９と金属製の受け皿２０の間は、誘電体であるセラミック質が充填されているが第１の実施例の隙間１３に相当する間隔２１を設けて受け皿２０の金属表面と高周波発熱膜１８の距離を取ったものである。その他の高周波加熱装置の構成は実施例１と同様である。上記構成により、鶏ももを加熱した場合、表裏に焦げ目を付けることができた。これは、高周波吸収膜１８と受け皿２０の金属表面との距離が遠くなることによって高周波吸収膜１８上での電界強度が高くなり、高周波吸収膜１８での発熱が高くなったことによると考えられる。また隙間が無いときに比べて、高周波が受け皿２０の表側に回り込む量が少なくなったために鶏ももの減水率が高くならず、良好な焦げ目が表裏についたと考えられる。
【００６２】
また、誘電体で詰める構成をとると高周波発熱体１９が重くなる、一方、熱容量が大きくなるので、常時加熱の場合冷えにくくなるという効果がある。また、熱容量を大きく取れるので、一度予熱すると冷めにくくなり、連続使用やトンネル型の連続形式の高周波加熱の場合での焦げ目付けも可能になる。
【００６３】
（実施例４）
図４に、第４の実施例の高周波加熱装置の構成断面図を示す。
【００６４】
高周波加熱装置２２は、被加熱物を収納する加熱室２３、加熱室上部に設けられたヒータ加熱を行う加熱手段２４と、高周波を発生させ高周波加熱を行う高周波発生手段２５と、裏面に高周波発熱膜２６を設けた高周波発熱体２７と、被加熱物を載置する受け皿２８と高周波発熱体２７と受け皿２８を加熱室に載置する為の回転台２９上への設置用網３０を備えている。
【００６５】
上記構成により、高周波発生手段２５から発信した高周波は、加熱室２３内に供給される。そして回転台２９がモータ３１により回転し、高周波発熱膜２６へ高周波が均一に照射されることによって、受け皿２８が均一に加熱される。従って、被加熱物の表裏が均一に加熱され、焦げ目を表裏に程良く付けることができる。
【００６６】
（実施例５）
図５に、第５の実施例の高周波加熱装置の要部構成断面図を示す。
【００６７】
図５において、高周波発熱膜３２を設けた高周波発熱体３３と金属製の受け皿３４の間に隙間３５を設け、高周波発熱体３３を受け皿３４の裏面に保持する構成にしたものである。その他の高周波加熱装置の構成は実施例１と同様である。
【００６８】
上記構成により、実施例１と同様な焦げ目付け性能が得られた。また、前記受け皿の下部に前記高周波発熱体を保持する構成としたことにより、高周波発熱体と受け皿が一体となるので、別々に取り出す必要が無くなり、手間が省けるという効果が得られた。
【００６９】
（実施例６）
図６に、第６の実施例の高周波加熱装置の要部構成断面図を示す。
【００７０】
図６において、金属製の受け皿３６に被加熱物から出る汁を溜める為の溝３７を設けた構成にしたものである。図１では、受け皿１０を正面から見た場合の構成図であるが、図６では、側面から見た場合の構成図であり、溝３７を設けたものである。すなわち、受け皿３６の前側および奥側に溝３７を設けた構成である。その他の高周波加熱装置の構成は実施例１と同様である。
【００７１】
被加熱物から出る汁を溜める為の溝３７を設けた構成としたことにより、被加熱物から出た油等が除かれるので、より焦げ目が付きやすくなるという効果があり、また、カラッと仕上がるという効果もある。
【００７２】
（実施例７）
図７に、第７の実施例の高周波加熱装置に用いる受け皿の要部構成断面図を示す。
【００７３】
図７において、金属製の受け皿基材３８の表面に非粘着性膜３９を設け裏面に熱吸収率の高い熱吸収膜４０を設けた構成としたものである。
【００７４】
上記構成により、受け皿の表面に汚れが付きにくくなるという効果がある。また、高周波発熱体から出た熱が受け皿により吸収されやすくなるので、より焦げ目が付きやすくなるという効果がある。
【００７５】
（実施例８）
図８に、第８の実施例の高周波加熱装置に用いる受け皿の要部構成断面図を示す。
【００７６】
図８において、高周波発熱膜４１を設けた高周波発熱体４２と金属製の受け皿４３の間は、第１の実施例の隙間１３に相当する隙間４４を設けて受け皿４３の金属表面と高周波発熱膜４１の距離を取ったものである。そして、受け皿４３の端面に加熱室側壁面との接触を防止するホルダー４５を設けている。その他の高周波加熱装置の構成は実施例１と同様である。上記構成およびホルダーにより高周波加熱時に加熱室側壁面と受け皿の金属部との間のスパークを防止することができる。
【００７７】
（実施例９）
図９に、第９の実施例の高周波加熱装置に用いる受け皿の要部構成断面図を示す。
【００７８】
図９において、高周波発熱膜４６を設けた高周波発熱体４７と金属製の受け皿４８の間は、第１の実施例の隙間１３に相当する隙間４９を設けて受け皿４８の金属表面と高周波発熱膜４６の距離を取ったものである。そして、受け皿４８と高周波発熱体４７を挟み込むようにホルダー５０を設けている。その他の高周波加熱装置の構成は実施例１と同様である。上記構成およびホルダー５０により、高周波発熱体４７の脱落を防止することができ、レール部等の加熱室側壁面との接触を防ぎ、スパークを防止することができる。
【００７９】
（実施例１０）
図１０に、第１０の実施例の高周波加熱装置の要部構成断面図を示す。
【００８０】
図１０において、高周波発熱膜５１を設けた高周波発熱体５２と金属製の受け皿５３の間は、第１の実施例の隙間１３に相当する隙間５４を設けて受け皿５３の金属表面と高周波発熱膜５１の距離を取ったものである。そして、金属製の受け皿５３に被加熱物から出る汁を溜める為の溝５５を設け、パテ５６で高周波発熱体５２と受け皿５３を接着した構成にしたものである。その他の高周波加熱装置の構成は実施例１と同様である。この場合、全周に溝を設けることにより、高周波発熱体５２の全周でパテ５６で接着することが可能となる。パテ５６の接着は必ずしも全ての周囲で必要であるわけではなく、一部を接着しなくとも高周波発熱体５２と受け皿５３を接着にて保持することができ、高周波発熱体５２と受け皿５３の間における高周波による発熱を防止する効果がある。
【００８１】
また、隙間５４の高周波発熱体５２と受け皿５３の凹凸部の凸部の最高部までの距離を高さ５７をＨとし、凸部幅５８をａとし、凹部幅５９をｂとし、ピッチ６０をＰとした場合、ａ＋ｂ＝Ｐの関係が成り立つ。
【００８２】
図１１に、本発明の実施例１０の高周波加熱装置の発熱等の特性表を示した。
【００８３】
これには、高周波発熱体５２の基材として板厚３ｍｍの結晶化ガラスを用い、高周波発熱膜５１として酸化スズ膜を用い、前記酸化スズ膜の抵抗値を４００Ω／ｃｍ２とした場合、Ｈを０ｍｍから１０ｍｍ、ａ、ｂ、Ｐを０ｍｍから４０ｍｍまで変動させた場合に、１０００Ｗの高周波で５分間加熱した場合の受け皿５３の凸部の頂点での表面温度の最高値を図１１に示した。また、下記に示す出力換算値を示した。
【００８４】
Ｈを０ｍｍから１０ｍｍまで変化させた場合の、受け皿５３の発熱をみると２≦Ｈ≦８で発熱が高くなっていることがわかる、好ましくは３≦Ｈ≦６で発熱が高くなっていることが分かる。また、ａ、ｂ、Ｐを変動させた場合、ｂを小さくするほど発熱が低かった。これは、凹部の幅が小さくなるほど高周波発熱体５２との接触面が少なくなるため熱が受け皿５３に伝わりにくくなったためと考えられる。また、Ｐを大きくするほど発熱が低下した。これは、接触面は増えても隙間５４の絶対量すなわち数が減るため発熱する部分が少なくなったためと考えられる。
【００８５】
また、隙間５４のＨ、ａ、ｂ、Ｐの変動による違いを、高周波加熱で水を加熱して比較した。１０℃の水１００ｍｌを１０００Ｗで１０秒間加熱した場合で比較した。
【００８６】
受け皿５３に凹凸部が無い場合、すなわち、Ｈ＝０ｍｍ、ａ＝ｂ＝Ｐ＝０ｍｍの場合には、水温は４．８℃上昇し、出力に換算すると２８８Ｗが水に供給されていた。
【００８７】
受け皿５３の凹凸部が、Ｈ＝４ｍｍ、ａ＝ｂ＝１０、Ｐ＝２０の場合、水温は３．０℃上昇し、出力に換算すると１８０Ｗが水に供給されていた。
【００８８】
図１１に示したように、隙間５４に適当な間隔があると、高周波は受け皿５３の上面に回り込み難くなり、それだけ高周波発熱体５２に供給されて発熱することが分かる。また、高周波の回り込みは少なくなっても、高さＨが大きくなると高周波発熱体との間隔が大きくなり、放熱されて、熱が伝わりにくくなると考えられる。
【００８９】
なお、高さＨを１０ｍｍより大きくすることは、金属加工上困難であった。ピッチＰを大きくすれば高さＨを大きくできるが、食品に均等な焦げ目をつけるためには、ピッチを大きく取ることは困難であった。
【００９０】
凹部幅ｂを変化させた場合、ｂを高周波２４５０ＭＨｚの１／４波長である約３０ｍｍもしくはそれより大きく取ると、十分な発熱が得られず、均一な焦げ目を付けることが困難であった。
【００９１】
これは、隙間部分での空間の効果により発熱した熱が隙間のない部分の発熱の低い部分に伝わり全体としての発熱の低下を起こしたためと考えられる。
【００９２】
従って、凹部ｂの幅は高周波の波長の１／４以下が適当である。
【００９３】
凸部幅ａを変化させた場合、ａを高周波２４５０ＭＨｚの１／４波長である約
３０ｍｍもしくはそれより大きく取ると、十分な発熱が得られず、均一な焦げ目を付けることが困難であった。
【００９４】
これは、隙間部分での隙間の空間が大きくなり、発熱部位は増えるが、高周波発熱体と接している隙間のない部分の面積が小さくなり全体としての発熱の低下を起こしたためと考えられる。
【００９５】
従って、凸部ａの幅は高周波の波長の１／４以下が適当である。
【００９６】
以上のように、隙間５４の高さ、凹部および凸部の幅とピッチを調節することによって、受け皿５３表面の発熱温度を調整することができる。この高さと凹凸部の幅とピッチの関係は、実施例１においても同様の関係が成り立つ。
【００９７】
なお、上記実施例では、ピッチＰを一定にしたが、ピッチＰを部分的に変えることにより、発熱量を調整することもできる。
【００９８】
なお、波状の凹凸を一方向にした場合を説明したが、異なる方向の凹凸を組み合わせても良く、格子状や井桁状にしても同様の効果がある。また、部分的に波状の凹凸にしたり格子状や井桁状と組み合わせても良い。
【００９９】
（実施例１１）
図１２に、第１１の実施例の高周波加熱装置の要部構成断面図を示す。
【０１００】
図１２において、高周波発熱膜６１を設けた高周波発熱体６２と金属製の受け皿６３の間は、第１の実施例の隙間１３に相当する隙間６４を設けて受け皿６３の金属表面と高周波発熱膜６１の距離を取ったものである。そして、金属製の受け皿６３に被加熱物から出る汁を溜める為の溝６５を設け、パテ６６で高周波発熱体６２と受け皿６３を接着した構成にしたものである。その他の高周波加熱装置の構成は実施例１と同様である。
【０１０１】
実施例１０との違いは、高周波発熱膜６１の向きを受け皿６３側に設けたことである。これにより、高周波発熱膜６１が傷つくことが防止できるという効果がある。但し、隙間６４の高さとしては、実施例１０と同等の発熱を得るためには、５ｍｍないし９ｍｍ必要であった。これは、高周波発熱膜６１の向きを受け皿６３側に設けたことにより、高周波発熱膜６１と凸部の距離が高周波発熱体６２の板厚３ｍｍ分縮んだため、実施例１０と同様な隙間間隔を得るためには、高さが必要になったと考えられる。
【０１０２】
この高さと凹凸部の幅とピッチの関係は、実施例１０と同様の関係が成り立った。すなわち、高さとしては、５ｍｍないし９ｍｍが適当であり、また、ａ、ｂ、Ｐを変動させた場合、ｂを小さくするほど発熱が低かった。また、Ｐを大きくするほど発熱が低下した。
【０１０３】
以上のように、隙間６４の高さ、凹部および凸部の幅とピッチを調節することによって、受け皿６３表面の発熱温度を調整することができる。
【０１０４】
【発明の効果】
以上のように、請求項１〜２１に記載の発明によれば、高周波加熱により被加熱物の内部を効率よく加熱し、被加熱物の表面に焦げ目を付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例１の高周波加熱装置の概略構成断面図
【図２】 本発明の実施例２の高周波加熱装置の要部構成断面図
【図３】 本発明の実施例３の高周波加熱装置の要部構成断面図
【図４】 本発明の実施例４の高周波加熱装置の概略構成断面図
【図５】 本発明の実施例５の高周波加熱装置の要部構成断面図
【図６】 本発明の実施例６の高周波加熱装置の要部構成断面図
【図７】 本発明の実施例７の高周波加熱装置の要部構成断面図
【図８】 本発明の実施例８の高周波加熱装置の要部構成断面図
【図９】 本発明の実施例９の高周波加熱装置の要部構成断面図
【図１０】 本発明の実施例１０の高周波加熱装置の要部構成断面図
【図１１】 本発明の実施例１０の高周波加熱装置の発熱等の特性を示す図
【図１２】 本発明の実施例１１の高周波加熱装置の要部構成断面図
【図１３】 従来の高周波加熱装置の遠近法を用いて示す正面図
【符号の説明】
４、２２ 高周波加熱装置
５、２３ 加熱室
６、２４ 加熱手段
７、２５ 高周波発生手段
８、１４、１８、２６、３２、４１、４６、５１、６１ 高周波発熱膜
９、１５、１９、２７、３３、４２、４７、５２、６２ 高周波発熱体
１０、１６、２０、２８、３４、３６、４３、４８、５３、６３ 受け皿
１１ 高周波分散手段
１２ レール
１３、１７、２１、３５、４４、４９、５４、６４ 隙間
２９ 回転台
３０ 設置用網
３７、５５、６５ 溝
３９ 非粘着性膜
４０ 熱吸収膜
４５、５０ ホルダー
５６、６６ パテ
５７ 高さ（Ｈ）
５８ 凸幅（ａ）
５９ 凹幅（ｂ）
６０ ピッチ（Ｐ）
【発明の属する技術分野】
本発明は、高周波加熱により被加熱物の内部を加熱し、その表面に焦げ目を付けることのできる高周波加熱装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の高周波加熱装置としては、図１３に示すように、高周波加熱装置である電子レンジ１では、高周波発生装置であるマグネトロンから発信したマイクロ波は、側壁面の電波供給口２から加熱室３内に供給されている。そして、表面にマイクロ波発熱体が塗布された食品載置皿として、鉄などの金属からなる基材の表面にほうろうが施された表面にマイクロ波発熱体が薄膜状に塗布されているものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２５６２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の構成では、金属の表面にほうろう層を介してマイクロ波発熱体を塗布しているため、発熱体と金属面が近いため発熱体近傍の電界が弱く、マイクロ波の吸収量が少なくなり、発熱量が小さくなり、焦げ目が付きにくくなるという課題があった。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、高周波加熱により被加熱物の内部を効率よく加熱し、被加熱物の表面に焦げ目を付けることができる高周波加熱装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、本発明の高周波加熱装置は、被加熱物を収納する加熱室と、加熱室上部に設けられた加熱手段と、高周波を発生させ高周波加熱を行う高周波発生手段と、高周波発熱体と、被加熱物を載置する金属製の受け皿とを備え、前記高周波発熱体と前記受け皿の間に隙間を設けた構成としたものである。
【０００７】
これによって、高周波加熱により被加熱物の内部を効率よく加熱し、被加熱物の表面に焦げ目を付けることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
第１の発明は、被加熱物を収納する加熱室と、加熱室に設けられた加熱手段と、高周波を発生させ高周波加熱を行う高周波発生手段と、高周波発熱体と、被加熱物を載置する受け皿とを備え、前記高周波発熱体と前記受け皿の間に隙間を設けた高周波加熱装置において、前記高周波発熱体の少なくとも一部分に高周波発熱膜が設けられ、前記高周波発熱膜が設けられた前記高周波発熱体の中央部分の近傍で前記受け皿の中央部分が前記高周波発熱体と接し、前記受け皿が前記高周波発熱体の上に載置されるものである。
【０００９】
これにより、高周波加熱により被加熱物の内部を効率よく加熱し、被加熱物の表面に焦げ目を付けることができる。
【００１０】
第２の発明は、受け皿の少なくとも一部に高周波を反射する材質を用いたことにより被加熱物の内部を効率よく加熱し、被加熱物の表面に焦げ目を付けることができる。
【００１１】
第３の発明は、特に、第１の発明において、受け皿が加熱室を２分割するように構成されたことにより、下方から供給された高周波が受け皿の上方に回り込むことが少なくなり、高周波発熱体への高周波の供給量が多くなり、被加熱物の下面の焦げ目がより付きやすくなるという効果がある。
【００１２】
第４の発明は、特に、第１の発明において、高周波を発生させ高周波加熱を行う高周波発生手段に、高周波を分散させて加熱室内に供給する高周波分散手段を備えたことにより、より均一に下方から加熱することができるので、加熱むらがより小さくなる。
【００１３】
第５の発明は、特に、第１の発明において、金属製の受け皿に凹凸を設け、前記受け皿と高周波発熱体との間に隙間を設けた構成により、高周波発熱体の熱を金属製の受け皿により伝えやすくなるので、被加熱物の下面の焦げ目がより付きやすくなるという効果がある。
【００１４】
第６の発明は、特に、第５の発明において、受け皿の凹凸の高さ、幅、ピッチを調節することにより、発熱量を調節することができ、焦げ目を均一に付けることができるという効果がある。
【００１５】
第７の発明は、特に、第５または第６の発明において、金属製の受け皿の凹凸を設け、前記受け皿と高周波発熱体との間に隙間を設け、前記凹凸の凹部の幅を高周波の波長の１／４以下とすることにより、発熱量を調節することができ、焦げ目を均一に付けることができるという効果がある。
【００１６】
第８の発明は、特に、第５または第６の発明において、金属製の受け皿の凹凸を設け、前記受け皿と高周波発熱体との間に隙間を設け、前記凹凸の凸部の幅を高周波の波長の１／４以下とすることにより、発熱量を調節することができ、焦げ目を均一に付けることができるという効果がある。
【００１７】
第９の発明は、特に、第１の発明において、加熱室の左右側面に受け皿を加熱室に載置するレールを備えたことにより、下方から供給された高周波が上方に回り込むことがより少なくなり、高周波発熱体への高周波の供給量が多くなり、被加熱物の下面の焦げ目がより付きやすくなるという効果がある。
【００１８】
第１０の発明は、特に、第１の発明において、受け皿と加熱室側壁面の接する部分にスパークを起こさない材質のホルダーを設けたことにより、受け皿の金属部分とレール部の間における高周波によるスパークを防止することができるという効果がある。
【００１９】
第１１の発明は、特に、第１０の発明において、ホルダーの材質として樹脂を用いたことにより、より成型しやすくなり、受け皿の金属部分と加熱室側壁面の間における高周波によるスパークを防止することができるという効果がある。
【００２０】
第１２の発明は、特に、第１０または第１１の発明において、受け皿と高周波発熱体をホルダーで挟み込んだ構成とすることにより、発熱体の脱落防止と同時に、受け皿の金属部分と加熱室側壁面の間における高周波によるスパークを防止することができるという効果がある。
【００２１】
第１３の発明は、特に、第１の発明において、受け皿と高周波発熱体をパテで接着したことにより、受け皿に高周波発熱体を保持しつつ、受け皿の金属の間における高周波による発熱を防止する効果がある。
【００２２】
第１４の発明は、特に、第１の発明において、高周波発熱体と受け皿を加熱室に載置する為に回転台上への設置用網を備えたことにより、回転させながら加熱することができるので、より均一に被加熱物に焦げ目が付きやすくなるという効果がある。
【００２３】
第１５の発明は、特に、第１の発明において、高周波発熱体と金属製の受け皿からなり、前記受け皿の下部に前記高周波発熱体を保持する構成としたことにより、高周波発熱体と受け皿が一体となるので、別々に取り出す必要が無くなり、手間が省けるという効果がある。
【００２４】
第１６の発明は、特に、第１の発明において、受け皿に被加熱物から出る汁を溜める為の溝を設けた構成としたことにより、被加熱物から出た油等が除かれるので、より焦げ目が付きやすくなるという効果がある。
【００２５】
第１７の発明は、特に、第１の発明において、受け皿の表面に非粘着性膜を設けた構成としたことにより、受け皿の表面に汚れが付きにくくなるという効果がある。
【００２６】
第１８に記載の発明は、特に、第１の発明において、受け皿の裏面に熱吸収膜を設けた構成としたことにより、高周波発熱体から出た熱が受け皿により吸収されやすくなるので、より焦げ目が付きやすくなるという効果がある。
【００２７】
第１９の発明は、特に、第１の発明において、高周波発熱体の高周波発熱膜を設けた面を受け皿に接触させる構成としたことにより、高周波発熱膜が傷つくことが防止できるという効果がある。
【００２８】
【実施例】
以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００２９】
（実施例１）
図１は、本発明の高周波加熱装置の概略構成断面図である。
【００３０】
高周波加熱装置４は、被加熱物を収納する加熱室５、加熱室上部に設けられたヒータ加熱を行う加熱手段６と、加熱室底面に設けられた高周波を発生させ高周波加熱を行う高周波発生手段７と、裏面に高周波発熱膜８を設けた高周波発熱体９と、被加熱物を載置する受け皿１０とを備えている。
【００３１】
高周波発生手段７から発信した高周波は、高周波分散手段１１により、下方より加熱室２内に均一に供給される。そして、受け皿１０は加熱室側面に設けたレール１２に載せて使用する。
【００３２】
高周波発熱体９として窒化物および硼化物からなる高周波発熱膜８を設けたセラミック製の高周波発熱体９を用い、受け皿１０として表面に波状の凹凸を設け、隙間１３を設けたアルミメッキ鋼板の表面にフッ素塗装を施し裏面に黒色耐熱塗装を施した受け皿１０を用いた。
【００３３】
被加熱物として鶏ももを用い、高周波発熱体と受け皿を入れた状態で１０分間予熱した後、加熱手段６である上部ヒータ６００Ｗと高周波３００Ｗで同時に１０分間加熱したところ、内部および表裏面共に程良く加熱され、特に表面および裏面には焦げ目が満遍なく付き良好な仕上がりであった。減水率は、１３％であり程良くジューシーに出来上がった。また、鶏ももをひっくり返すという手間無く、内部も加熱し表裏共に焦げ目を付けることができた。
【００３４】
これは、隙間１３を設けた事により、高周波発熱膜８と受け皿１０の金属表面との距離が遠くなることによって高周波発熱膜８上での電界強度が高くなり、高周波発熱膜８での発熱が高くなったことによると考えられる。また、隙間が無いときに比べて、高周波が受け皿１０の表側に回り込む量が少なくなったために鶏ももの減水率が高くならず、良好な焦げ目が表裏についたと考えられる。
【００３５】
また、受け皿１０の表面に波状の凹凸を設けないで隙間１３を設けない場合には、裏面の焦げ目が薄く、また、高周波が鶏ももに多く供給された結果、鶏ももの減水率が３４％と高くなり、鶏ももが縮んで固くなると共に、裏面に焦げ目が付きにくかった。
【００３６】
これは、高周波発熱膜８と受け皿１０の金属表面との距離が近いため高周波発熱膜８上
での電界強度が低くなり、高周波発熱膜８での発熱が低くなり、高周波が受け皿１０の表側に回り込む量が多くなったために鶏ももの減水率が高くなり、焦げ目が裏面に付きにくくなったと考えられる。
【００３７】
また、金属製の受け皿１０がある場合と無い場合の効果の違い、および、隙間１３がある場合と無い場合の効果の違いを、上記高周波加熱装置４で水を加熱して比較した。１０℃の水１００ｍｌを１０００Ｗで１０秒間加熱した場合で比較した。
【００３８】
金属製の受け皿が無い場合には、水温は５．７℃上昇し、出力に換算すると３４２Ｗが水に供給されいた。
【００３９】
金属製の受け皿が有り、かつ、隙間が無い場合には水温は４．７℃上昇し、出力に換算すると２８２Ｗが水に供給されていた。
【００４０】
金属製の受け皿が有り、かつ、隙間がある場合には、水温は３．０℃上昇し、出力に換算すると１８０Ｗが水に供給されていた。
【００４１】
一方、金属製の受け皿が無い場合には、高周波発熱体の底面の温度は、２３℃から３０℃に７℃上昇していた。
【００４２】
金属製の受け皿が有り、かつ、隙間が無い場合には、高周波発熱体の底面の温度は、２３℃から２５℃に２℃上昇していた。
【００４３】
金属製の受け皿が有り、かつ、隙間がある場合には、高周波発熱体の底面の温度は、２３℃から３４℃に１１℃上昇していた。
【００４４】
以上から、高周波発熱体のみを受け皿にして高周波加熱すると、金属製の受け皿がある場合よりも多くの高周波が被加熱物に供給されることが分かる。
【００４５】
また、高周波発熱体の上に金属製の受け皿を設置した場合でも、隙間が無い場合には高周波発熱体の温度が上がっていない、すなわち、加熱されてにくくなることが分かり、隙間がある場合よりも多くの高周波が被加熱物に供給されることがわかる。これが、鶏ももの場合には、下面は焦げるが高周波が鶏ももに多く供給されるので内部が加熱され身縮みの原因になったと考えられる。
【００４６】
また、金属製の受け皿に隙間を設けることにより、隙間が無い場合よりも高周波が被加熱物に供給量が少なくなることが分かる。これが、鶏ももが身縮みせずに良好に加熱され、焦げ目が付いた原因であると考えられる。
【００４７】
なお、上記では、ヒータ加熱と高周波加熱を同時に行ったが、別々に行っても、あるいは、同時と別々を繰り返しても良い。
【００４８】
また、側面に電波の発信口がある場合と下方に電波の発信口がある場合を比較すると、下方にある場合の方が、より加熱むらが少なかった。
【００４９】
レール１２としては、奥行き方向に長く設置するほど、受け皿１０と側壁面との隙間が小さくなり、下方より供給された高周波が受け皿１０の上方への回り込みが小さくなり、被加熱物の下面の焦げがより付きやすくなった。
【００５０】
受け皿１０の配置および構成として、加熱室を上方部分と下方部分に分割するように、
受け皿の外形を加熱室側壁面および加熱室を塞ぐ扉との隙間が小さくなるように構成したことにより、下方から供給された高周波波が受け皿の上方に回り込むことが少なくなり、高周波発熱体への高周波の供給量が多くなり、被加熱物の下面の焦げ目がより付きやすくなるという効果がある。
【００５１】
なお、加熱手段６としては、管ヒータ、シーズヒータ等の他に、熱風を用いても良い。なお、高周波発熱体９として、裏面に高周波発熱膜８を設けた構成以外にも、高周波発熱体９自身を高周波で発熱するセラミックで形成しても良い。
【００５２】
なお、図１には示していないが、下方の高周波分散手段１１の上には、セラミック製の板を加熱室底面に設け、高周波加熱時の調理物等の被加熱物を置く台として使用することができる構成としてあり、調理物等が高周波分散装置１１等に掛からない構成としてある。
【００５３】
なお、受け皿１０として金属製のアルミメッキ鋼板を用いたが、表面で高周波を反射するものであれば、セラミック質の基材に金属メッキや金属蒸着等で高周波の反射層を設けたもの等も用いることができる。
【００５４】
なお、金属製の受け皿１０にアルミメッキ鋼板を用いたが、高周波を透過させない金属であれば、ステンレス、アルミニウムおよびアルミニウム合金、亜鉛メッキ鋼板やアルミ亜鉛合金メッキ鋼板や銅メッキ鋼板などの各種メッキ鋼板、冷延鋼板、クラッド材等も用いることができる。
【００５５】
なお、高周波発熱体８として、窒化物および硼化物を用いたが、酸化スズ、酸化インジウムなどの金属酸化物および複合酸化物等も用いることができる。
【００５６】
（実施例２）
図２に、第２の実施例の高周波加熱装置の要部構成断面図を示す。
【００５７】
図２において、高周波発熱膜１４を設けた高周波発熱体１５と金属製の受け皿１６の間に隙間１７を設けたものである。その他の高周波加熱装置の構成は実施例１と同様である。
【００５８】
上記構成により、鶏ももを加熱した場合、表裏に焦げ目を付けることができた。これは、高周波吸収膜１４と受け皿１６の金属表面との距離が遠くなることによって高周波吸収膜１４上での電界強度が高くなり、高周波吸収膜１４での発熱が高くなったことによると考えられる。また隙間が無いときに比べて、高周波が受け皿１６の表側に回り込む量が少なくなったために鶏ももの減水率が高くならず、良好な焦げ目が表裏についたと考えられる。
【００５９】
また、高周波発熱体１５の発熱部である高周波発熱膜１４の近傍で高周波発熱体と金属製の受け皿が接触する構成としたことにより、高周波発熱膜１４から発せられた熱が高周波発熱体１５のセラミック基材を介して金属製の受け皿１６へ伝達されやすくなっている。これにより、被加熱物の内部を効率よく加熱し、被加熱物の表面に焦げ目を付けることができたと考えられる。
【００６０】
（実施例３）
図３に、第３の実施例の高周波加熱装置の要部構成断面図を示す。
【００６１】
図３において、高周波発熱膜１８を設けた高周波発熱体１９と金属製の受け皿２０の間は、誘電体であるセラミック質が充填されているが第１の実施例の隙間１３に相当する間隔２１を設けて受け皿２０の金属表面と高周波発熱膜１８の距離を取ったものである。その他の高周波加熱装置の構成は実施例１と同様である。上記構成により、鶏ももを加熱した場合、表裏に焦げ目を付けることができた。これは、高周波吸収膜１８と受け皿２０の金属表面との距離が遠くなることによって高周波吸収膜１８上での電界強度が高くなり、高周波吸収膜１８での発熱が高くなったことによると考えられる。また隙間が無いときに比べて、高周波が受け皿２０の表側に回り込む量が少なくなったために鶏ももの減水率が高くならず、良好な焦げ目が表裏についたと考えられる。
【００６２】
また、誘電体で詰める構成をとると高周波発熱体１９が重くなる、一方、熱容量が大きくなるので、常時加熱の場合冷えにくくなるという効果がある。また、熱容量を大きく取れるので、一度予熱すると冷めにくくなり、連続使用やトンネル型の連続形式の高周波加熱の場合での焦げ目付けも可能になる。
【００６３】
（実施例４）
図４に、第４の実施例の高周波加熱装置の構成断面図を示す。
【００６４】
高周波加熱装置２２は、被加熱物を収納する加熱室２３、加熱室上部に設けられたヒータ加熱を行う加熱手段２４と、高周波を発生させ高周波加熱を行う高周波発生手段２５と、裏面に高周波発熱膜２６を設けた高周波発熱体２７と、被加熱物を載置する受け皿２８と高周波発熱体２７と受け皿２８を加熱室に載置する為の回転台２９上への設置用網３０を備えている。
【００６５】
上記構成により、高周波発生手段２５から発信した高周波は、加熱室２３内に供給される。そして回転台２９がモータ３１により回転し、高周波発熱膜２６へ高周波が均一に照射されることによって、受け皿２８が均一に加熱される。従って、被加熱物の表裏が均一に加熱され、焦げ目を表裏に程良く付けることができる。
【００６６】
（実施例５）
図５に、第５の実施例の高周波加熱装置の要部構成断面図を示す。
【００６７】
図５において、高周波発熱膜３２を設けた高周波発熱体３３と金属製の受け皿３４の間に隙間３５を設け、高周波発熱体３３を受け皿３４の裏面に保持する構成にしたものである。その他の高周波加熱装置の構成は実施例１と同様である。
【００６８】
上記構成により、実施例１と同様な焦げ目付け性能が得られた。また、前記受け皿の下部に前記高周波発熱体を保持する構成としたことにより、高周波発熱体と受け皿が一体となるので、別々に取り出す必要が無くなり、手間が省けるという効果が得られた。
【００６９】
（実施例６）
図６に、第６の実施例の高周波加熱装置の要部構成断面図を示す。
【００７０】
図６において、金属製の受け皿３６に被加熱物から出る汁を溜める為の溝３７を設けた構成にしたものである。図１では、受け皿１０を正面から見た場合の構成図であるが、図６では、側面から見た場合の構成図であり、溝３７を設けたものである。すなわち、受け皿３６の前側および奥側に溝３７を設けた構成である。その他の高周波加熱装置の構成は実施例１と同様である。
【００７１】
被加熱物から出る汁を溜める為の溝３７を設けた構成としたことにより、被加熱物から出た油等が除かれるので、より焦げ目が付きやすくなるという効果があり、また、カラッと仕上がるという効果もある。
【００７２】
（実施例７）
図７に、第７の実施例の高周波加熱装置に用いる受け皿の要部構成断面図を示す。
【００７３】
図７において、金属製の受け皿基材３８の表面に非粘着性膜３９を設け裏面に熱吸収率の高い熱吸収膜４０を設けた構成としたものである。
【００７４】
上記構成により、受け皿の表面に汚れが付きにくくなるという効果がある。また、高周波発熱体から出た熱が受け皿により吸収されやすくなるので、より焦げ目が付きやすくなるという効果がある。
【００７５】
（実施例８）
図８に、第８の実施例の高周波加熱装置に用いる受け皿の要部構成断面図を示す。
【００７６】
図８において、高周波発熱膜４１を設けた高周波発熱体４２と金属製の受け皿４３の間は、第１の実施例の隙間１３に相当する隙間４４を設けて受け皿４３の金属表面と高周波発熱膜４１の距離を取ったものである。そして、受け皿４３の端面に加熱室側壁面との接触を防止するホルダー４５を設けている。その他の高周波加熱装置の構成は実施例１と同様である。上記構成およびホルダーにより高周波加熱時に加熱室側壁面と受け皿の金属部との間のスパークを防止することができる。
【００７７】
（実施例９）
図９に、第９の実施例の高周波加熱装置に用いる受け皿の要部構成断面図を示す。
【００７８】
図９において、高周波発熱膜４６を設けた高周波発熱体４７と金属製の受け皿４８の間は、第１の実施例の隙間１３に相当する隙間４９を設けて受け皿４８の金属表面と高周波発熱膜４６の距離を取ったものである。そして、受け皿４８と高周波発熱体４７を挟み込むようにホルダー５０を設けている。その他の高周波加熱装置の構成は実施例１と同様である。上記構成およびホルダー５０により、高周波発熱体４７の脱落を防止することができ、レール部等の加熱室側壁面との接触を防ぎ、スパークを防止することができる。
【００７９】
（実施例１０）
図１０に、第１０の実施例の高周波加熱装置の要部構成断面図を示す。
【００８０】
図１０において、高周波発熱膜５１を設けた高周波発熱体５２と金属製の受け皿５３の間は、第１の実施例の隙間１３に相当する隙間５４を設けて受け皿５３の金属表面と高周波発熱膜５１の距離を取ったものである。そして、金属製の受け皿５３に被加熱物から出る汁を溜める為の溝５５を設け、パテ５６で高周波発熱体５２と受け皿５３を接着した構成にしたものである。その他の高周波加熱装置の構成は実施例１と同様である。この場合、全周に溝を設けることにより、高周波発熱体５２の全周でパテ５６で接着することが可能となる。パテ５６の接着は必ずしも全ての周囲で必要であるわけではなく、一部を接着しなくとも高周波発熱体５２と受け皿５３を接着にて保持することができ、高周波発熱体５２と受け皿５３の間における高周波による発熱を防止する効果がある。
【００８１】
また、隙間５４の高周波発熱体５２と受け皿５３の凹凸部の凸部の最高部までの距離を高さ５７をＨとし、凸部幅５８をａとし、凹部幅５９をｂとし、ピッチ６０をＰとした場合、ａ＋ｂ＝Ｐの関係が成り立つ。
【００８２】
図１１に、本発明の実施例１０の高周波加熱装置の発熱等の特性表を示した。
【００８３】
これには、高周波発熱体５２の基材として板厚３ｍｍの結晶化ガラスを用い、高周波発熱膜５１として酸化スズ膜を用い、前記酸化スズ膜の抵抗値を４００Ω／ｃｍ２とした場合、Ｈを０ｍｍから１０ｍｍ、ａ、ｂ、Ｐを０ｍｍから４０ｍｍまで変動させた場合に、１０００Ｗの高周波で５分間加熱した場合の受け皿５３の凸部の頂点での表面温度の最高値を図１１に示した。また、下記に示す出力換算値を示した。
【００８４】
Ｈを０ｍｍから１０ｍｍまで変化させた場合の、受け皿５３の発熱をみると２≦Ｈ≦８で発熱が高くなっていることがわかる、好ましくは３≦Ｈ≦６で発熱が高くなっていることが分かる。また、ａ、ｂ、Ｐを変動させた場合、ｂを小さくするほど発熱が低かった。これは、凹部の幅が小さくなるほど高周波発熱体５２との接触面が少なくなるため熱が受け皿５３に伝わりにくくなったためと考えられる。また、Ｐを大きくするほど発熱が低下した。これは、接触面は増えても隙間５４の絶対量すなわち数が減るため発熱する部分が少なくなったためと考えられる。
【００８５】
また、隙間５４のＨ、ａ、ｂ、Ｐの変動による違いを、高周波加熱で水を加熱して比較した。１０℃の水１００ｍｌを１０００Ｗで１０秒間加熱した場合で比較した。
【００８６】
受け皿５３に凹凸部が無い場合、すなわち、Ｈ＝０ｍｍ、ａ＝ｂ＝Ｐ＝０ｍｍの場合には、水温は４．８℃上昇し、出力に換算すると２８８Ｗが水に供給されていた。
【００８７】
受け皿５３の凹凸部が、Ｈ＝４ｍｍ、ａ＝ｂ＝１０、Ｐ＝２０の場合、水温は３．０℃上昇し、出力に換算すると１８０Ｗが水に供給されていた。
【００８８】
図１１に示したように、隙間５４に適当な間隔があると、高周波は受け皿５３の上面に回り込み難くなり、それだけ高周波発熱体５２に供給されて発熱することが分かる。また、高周波の回り込みは少なくなっても、高さＨが大きくなると高周波発熱体との間隔が大きくなり、放熱されて、熱が伝わりにくくなると考えられる。
【００８９】
なお、高さＨを１０ｍｍより大きくすることは、金属加工上困難であった。ピッチＰを大きくすれば高さＨを大きくできるが、食品に均等な焦げ目をつけるためには、ピッチを大きく取ることは困難であった。
【００９０】
凹部幅ｂを変化させた場合、ｂを高周波２４５０ＭＨｚの１／４波長である約３０ｍｍもしくはそれより大きく取ると、十分な発熱が得られず、均一な焦げ目を付けることが困難であった。
【００９１】
これは、隙間部分での空間の効果により発熱した熱が隙間のない部分の発熱の低い部分に伝わり全体としての発熱の低下を起こしたためと考えられる。
【００９２】
従って、凹部ｂの幅は高周波の波長の１／４以下が適当である。
【００９３】
凸部幅ａを変化させた場合、ａを高周波２４５０ＭＨｚの１／４波長である約
３０ｍｍもしくはそれより大きく取ると、十分な発熱が得られず、均一な焦げ目を付けることが困難であった。
【００９４】
これは、隙間部分での隙間の空間が大きくなり、発熱部位は増えるが、高周波発熱体と接している隙間のない部分の面積が小さくなり全体としての発熱の低下を起こしたためと考えられる。
【００９５】
従って、凸部ａの幅は高周波の波長の１／４以下が適当である。
【００９６】
以上のように、隙間５４の高さ、凹部および凸部の幅とピッチを調節することによって、受け皿５３表面の発熱温度を調整することができる。この高さと凹凸部の幅とピッチの関係は、実施例１においても同様の関係が成り立つ。
【００９７】
なお、上記実施例では、ピッチＰを一定にしたが、ピッチＰを部分的に変えることにより、発熱量を調整することもできる。
【００９８】
なお、波状の凹凸を一方向にした場合を説明したが、異なる方向の凹凸を組み合わせても良く、格子状や井桁状にしても同様の効果がある。また、部分的に波状の凹凸にしたり格子状や井桁状と組み合わせても良い。
【００９９】
（実施例１１）
図１２に、第１１の実施例の高周波加熱装置の要部構成断面図を示す。
【０１００】
図１２において、高周波発熱膜６１を設けた高周波発熱体６２と金属製の受け皿６３の間は、第１の実施例の隙間１３に相当する隙間６４を設けて受け皿６３の金属表面と高周波発熱膜６１の距離を取ったものである。そして、金属製の受け皿６３に被加熱物から出る汁を溜める為の溝６５を設け、パテ６６で高周波発熱体６２と受け皿６３を接着した構成にしたものである。その他の高周波加熱装置の構成は実施例１と同様である。
【０１０１】
実施例１０との違いは、高周波発熱膜６１の向きを受け皿６３側に設けたことである。これにより、高周波発熱膜６１が傷つくことが防止できるという効果がある。但し、隙間６４の高さとしては、実施例１０と同等の発熱を得るためには、５ｍｍないし９ｍｍ必要であった。これは、高周波発熱膜６１の向きを受け皿６３側に設けたことにより、高周波発熱膜６１と凸部の距離が高周波発熱体６２の板厚３ｍｍ分縮んだため、実施例１０と同様な隙間間隔を得るためには、高さが必要になったと考えられる。
【０１０２】
この高さと凹凸部の幅とピッチの関係は、実施例１０と同様の関係が成り立った。すなわち、高さとしては、５ｍｍないし９ｍｍが適当であり、また、ａ、ｂ、Ｐを変動させた場合、ｂを小さくするほど発熱が低かった。また、Ｐを大きくするほど発熱が低下した。
【０１０３】
以上のように、隙間６４の高さ、凹部および凸部の幅とピッチを調節することによって、受け皿６３表面の発熱温度を調整することができる。
【０１０４】
【発明の効果】
以上のように、請求項１〜２１に記載の発明によれば、高周波加熱により被加熱物の内部を効率よく加熱し、被加熱物の表面に焦げ目を付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例１の高周波加熱装置の概略構成断面図
【図２】 本発明の実施例２の高周波加熱装置の要部構成断面図
【図３】 本発明の実施例３の高周波加熱装置の要部構成断面図
【図４】 本発明の実施例４の高周波加熱装置の概略構成断面図
【図５】 本発明の実施例５の高周波加熱装置の要部構成断面図
【図６】 本発明の実施例６の高周波加熱装置の要部構成断面図
【図７】 本発明の実施例７の高周波加熱装置の要部構成断面図
【図８】 本発明の実施例８の高周波加熱装置の要部構成断面図
【図９】 本発明の実施例９の高周波加熱装置の要部構成断面図
【図１０】 本発明の実施例１０の高周波加熱装置の要部構成断面図
【図１１】 本発明の実施例１０の高周波加熱装置の発熱等の特性を示す図
【図１２】 本発明の実施例１１の高周波加熱装置の要部構成断面図
【図１３】 従来の高周波加熱装置の遠近法を用いて示す正面図
【符号の説明】
４、２２ 高周波加熱装置
５、２３ 加熱室
６、２４ 加熱手段
７、２５ 高周波発生手段
８、１４、１８、２６、３２、４１、４６、５１、６１ 高周波発熱膜
９、１５、１９、２７、３３、４２、４７、５２、６２ 高周波発熱体
１０、１６、２０、２８、３４、３６、４３、４８、５３、６３ 受け皿
１１ 高周波分散手段
１２ レール
１３、１７、２１、３５、４４、４９、５４、６４ 隙間
２９ 回転台
３０ 設置用網
３７、５５、６５ 溝
３９ 非粘着性膜
４０ 熱吸収膜
４５、５０ ホルダー
５６、６６ パテ
５７ 高さ（Ｈ）
５８ 凸幅（ａ）
５９ 凹幅（ｂ）
６０ ピッチ（Ｐ）
Claims (4)
- 被加熱物を収納する加熱室と、加熱室に設けられた加熱手段と、高周波を発生させ高周波加熱を行う高周波発生手段と、高周波発熱体と、被加熱物を載置する金属製の受け皿とを備え、前記高周波発熱体と前記受け皿の間に隙間を設けた高周波加熱装置において、前記高周波発熱体の少なくとも一部分に高周波発熱膜が設けられ、前記高周波発熱膜が設けられた前記高周波発熱体の中央部分の近傍で前記受け皿の中央部分が前記高周波発熱体と接し、前記受け皿が前記高周波発熱体の上に載置される高周波加熱装置。
- 受け皿は加熱室を２分割するように構成されたことを特徴とした請求項１に記載の高周波加熱装置。
- 金属製の受け皿に凹凸を設け、前記受け皿と高周波発熱体との間に隙間を設けた請求項１に記載の高周波加熱装置。
- 高周波発熱体の高周波発熱膜を設けた面を受け皿に接触させる請求項１に記載の高周波加熱装置。
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