JP5899426B2 - 加熱調理器 - Google Patents

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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オーブン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における加熱方法としては、被加熱物に対して上面から加熱する上面加熱手段、および、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、上面加熱手段に関しては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）。
この方法では、マイクロ波加熱によって食品内部から加熱を行い、上面加熱手段からの輻射熱と被加熱物の載置皿からの発熱とにより調理を行う。
この加熱方法による利点として、調理時間の短縮と複数食材の同時調理や調理時間短縮が挙げられる。
特開平６−２３５５２７号公報
しかしながら、前記従来の構成では、上面加熱手段による加熱領域の限定は行われていたが、下面加熱手段による加熱領域の限定および上面加熱手段と下面加熱手段による同時集中加熱は行われていなかった。
そのため、下面加熱手段による加熱では加熱室内全体を加熱することとなり、上下面からの同時集中加熱と比較して、被加熱物に与えられる熱量が減少し、調理時間の増加および消費電力の浪費という課題を有していた。
本発明は、前記従来の課題を解決するものであり、その目的は従来のゾーン加熱方法で実現できていなかった上面および下面加熱手段を用いた同時集中加熱により、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である。
本発明の加熱調理器は、加熱室と、マイクロ波を発生するマイクロ波発生手段と、前記加熱室を上下に分割するように前記加熱室内に係止され被加熱物を載置するとともに裏面
にマイクロ波を吸収するマイクロ波吸収発熱体が貼付された載置皿と、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して、前記マイクロ波吸収発熱体を発熱させるとともに、一部を載置皿の上方の空間に供給することで載置皿上の被加熱物を加熱するようマイクロ波を供給するアンテナと、前記アンテナの回転を駆動するアンテナ駆動部と、前記加熱室の上部に設けられ前記載置皿の上面側を加熱する上面加熱手段と、前記アンテナ駆動部と前記上面加熱手段を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記載置皿の上面の一部領域を上方から集中的に加熱するために、前記上面加熱手段への電力供給を制御する上方加熱制御部と、前記載置皿の裏面の一部領域を下方から集中的に加熱するために、前記アンテナ駆動部と前記マイクロ波発生手段への電力供給を制御する下方加熱制御部とを有し、前記上方加熱制御部の制御により前記上面加熱手段の一部に通電せず前記上面加熱手段が定格許容電力に対して消費しなくなった電力の余剰分を用いて前記下方加熱制御部により前記マイクロ波発生手段からマイクロ波を発生させるように制御することで、前記載置皿上の被加熱物に対して、前記上面加熱手段による上面の加熱と、前記マイクロ波吸収発熱体の発熱による下面の加熱と、内部加熱との同時加熱を可能としたものである。
特に、載置皿にはマイクロ波吸収発熱体が貼付されており、発熱体によって被加熱物の底面を高温にして被加熱物の下面にまず焼き色をつけることにより、被加熱物に含まれるうまみ成分や栄養素などが外部に漏れ出すことを防ぐものである。また被加熱物に焼き色をつけることで、被加熱物の見栄えも良くすることができる。
さらに、内部と外部を同時に加熱できることから、高い効率で加熱することができる。このように、複数の加熱要素を同時に、加熱領域を絞って用いることで、調理時間の短縮
、消費電力の低減が可能となる。
本発明によれば、加熱室内の全体の温度上昇を待たずに被加熱物の温度を上昇させることが可能となるため、調理時間の短縮や消費電力の低減が可能となる。
本発明の実施の形態における加熱調理器の外観図 本発明の実施の形態における加熱調理器の側面断面図 本発明の実施の形態にかかる加熱調理器における加熱領域を限定しない場合の加熱範囲を表した図と、加熱領域を限定する場合の加熱範囲の一例を表した図 本発明の実施の形態における加熱調理器の正面断面図
第１の発明は、加熱室と、マイクロ波を発生するマイクロ波発生手段と、前記加熱室を上下に分割するように前記加熱室内に係止され被加熱物を載置するとともに裏面にマイクロ波を吸収するマイクロ波吸収発熱体が貼付された載置皿と、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して、前記マイクロ波吸収発熱体を発熱させるとともに、一部を載置皿の上方の空間に供給することで載置皿上の被加熱物を加熱するようマイクロ波を供給するアンテナと、前記アンテナの回転を駆動するアンテナ駆動部と、前記加熱室の上部に設けられ前記載置皿の上面側を加熱する上面加熱手段と、前記アンテナ駆動部と前記上面加熱手段を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記載置皿の上面の一部領域を上方から集中的に加熱するために、前記上面加熱手段への電力供給を制御する上方加熱制御部と、前記載置皿の裏面の一部領域を下方から集中的に加熱するために、前記アンテナ駆動部と前記マイクロ波発生手段への電力供給を制御する下方加熱制御部とを有し、前記上方加熱制御部の制御により前記上面加熱手段の一部に通電せず前記上面加熱手段が定格許容電力に対して消費しなくなった電力の余剰分を用いて前記下方加熱制御部により前記マイクロ波発生手段からマイクロ波を発生させるように制御することで、前記載置皿上の被加熱物に対して、前記上面加熱手段による上面の加熱と、前記マイクロ波吸収発熱体の発熱による下面の加熱と、内部加熱との同時加熱を可能としたものである。
本発明によれば、加熱室内の全体の温度上昇を待たずに被加熱物の温度を上昇させることが可能となるため、調理時間の短縮や消費電力の低減が可能となる。
第２の発明は、特に第１の発明において、前記載置皿の加熱領域は、前記被加熱物の載置位置に限定しているものである。
本発明によれば、被加熱物が載置される載置皿の領域に対して、集中してマイクロ波を供給することにより、調理時間の短縮や消費電力の低減を図ることができる。
また、アンテナ制御により被加熱物の載置部分に対して集中して加熱を行えることから、必要な部分の加熱だけを行うことができ、消費電力の低減が実現することができる。
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、本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）
図１は、本発明の実施の形態における加熱調理器１の外観斜視図である。加熱調理器１には外郭の一部を構成し、加熱室２に対して前方に開くことのできる扉３が取り付けられている。
扉３には、取っ手４、加熱条件や被加熱物２６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である。被加熱物２６を上面から加熱する第１の加熱手段として、シーズヒータ等からなる管ヒータ１４ａ、１４ｂ、１４ｃが加熱室２の上部に取り付けられ、載置皿１９上の被加熱物２６を上面から輻射加熱する。上方加熱制御部２４は、管ヒータ１４ａ、１４ｂ、１４ｃに供給する電力を制御する。
加熱室２の下方には、被加熱物２６を下面から加熱する第２の加熱手段であるマイクロ波発生手段であるマグネトロン２３が設けられ、マグネトロン２３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１３により加熱室２内に攪拌させる。
アンテナ１３は、マイクロ波の出力方向に関して指向性を有するアンテナであり、アンテナ駆動部１２により回転軸１０を中心に回転運動を行うことで、通常の加熱においては、連続的に回転させ、加熱室２内の被加熱物２６を均一に加熱する。ガラスプレート９は加熱室２の底面を構成し、通常のマイクロ波加熱の際には、ガラスプレート９上に被加熱物が載置される。
載置皿１９は、裏面にマイクロ波を吸収して発熱するマイクロ波吸収発熱体７が貼付され、加熱室２に供給されたマイクロ波を受けて発熱することで、載置皿１９に載置された被加熱物２６を下方から加熱し、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。載置皿１９は、加熱室２内の係止部８ａ、８ｂ、８ｃのいずれかに係止させることにより加熱室２内に設置される。
下方加熱制御部１１は、アンテナ１３を任意の方向に向けるようアンテナ駆動部１２を制御する。例えば、アンテナ１３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１９の裏面にマイクロ波を集中させることができ、加熱室２の前方の載置皿１９だけを発熱させるができる。これにより、加熱室２の前方の載置皿１９上に存在する被加熱物２６を限定的に加熱することが可能となる。
加熱領域を限定する際にどの領域を選択するかについては、載置皿１９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内に温度センサ１６が設けられ、加熱室２内の温度があらかじめ設定した温度を超えた場合、管ヒータ１４ａ〜１４ｃおよびマグネトロン２３への電力供給を抑制する。
図３（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方法を説明するための概念図である。図３（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１３を３６０度回転させるとともに、管ヒータ１４ａ、１４ｂ、１４ｃをすべてオンする。
これにより、載置皿１９の裏面全体にマイクロ波が照射されて載置皿１９の全体（図３（ａ）に示される領域４０）が発熱するとともに、管ヒータ１４ａ、１４ｂ、１４ｃにより上方から載置皿１９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２６が加熱室２の前方、すなわち載置皿１９の扉３に
近い側に載置されたときには、図３（ｂ）に示されるように、上面加熱手段における上方加熱制御部２４によって管ヒータ１４ａ、１４ｂのみをオンし、管ヒータ１４ｃはオフする。
それとともに、下方加熱制御部１１によって載置皿１９の扉３に近い側（図３（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１３を制御し、被加熱物２６の上面と下面から同時に被加熱物の載置位置に限定した加熱を行うことで高効率な調理と調理時間の短縮を行うことができる。
上下同時加熱による効果として、上面加熱、下面加熱を別々に行うよりも、被加熱物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、例えば上面加熱のみでは、被加熱物の下面からの放熱が大きくなることから、被加熱物の温度が上昇しにくくなり結果的に調理時間が延びるからである。
なお、上面加熱手段としては、管ヒータに限らず、面ヒータ、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２３からのマイクロ波は、すべてが載置皿１９の裏面に供給されるわけではなく、一部は載置皿１９の上方の空間に供給される。そのため、載置皿１９の上方の空間に供給されたマイクロ波により、被加熱物２６は、その内部がマイクロ波加熱される。
図４は、図１の加熱調理器１の加熱室２内の断面を扉３側からみた概略図である。下面加熱手段であるマグネトロン２３から発生したマイクロ波は、導波管３０によりアンテナ１３に供給され、アンテナ１３および下方加熱制御部１１により載置皿１９における被加熱物２６の載置箇所へ集中的に照射される。
アンテナ１３を制御することで載置皿１９における被加熱物２６の載置箇所に集中したマイクロ波により、被加熱物２６の直下付近のマイクロ波吸収発熱体７が発熱することで被加熱物２６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２６の内部への直接加熱と、上面からの管ヒータ１４ａ、１４ｂ、１４ｃによって、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、図３および図４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１３の回転方向と回転速度を制御して、被加熱物２６の方向またはその前後にアンテナ１３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２３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２６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１３の方向に関して、一定の範囲（例えば、アンテナ１３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、上面加熱手段である管ヒータ１４ａ、１４ｂ、１４ｃとマグネトロン２３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、上面重視の加熱時は８３０Ｗを上面加熱手段へ、残りのうち５００Ｗ程度をマイクロ波発生手段への入力にあてる。また、下面重視の加熱時は４００Ｗを上面加熱手段にあてて、残りのうちの
８４０Ｗをマイクロ波発生手段への入力にあてることが考えられる。
また、被加熱物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て加熱して水分を減らし、その後、上面加熱手段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２６の加熱過程で下面をより加熱したい場合には、管ヒータ１４ａ、１４ｃに通電せず、管ヒータ１４ｂのみ通電させると同時に、上面加熱手段で消費しなくなった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１９のマイクロ波吸収発熱体７からの発熱量が増加するため、被加熱物２６の下面加熱が促進される。
同様に、上面をより加熱させたい場合は、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に投入することで上面加熱の出力を上げ、被加熱物の上面加熱が促進させる。
被加熱物２６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２６の仕上がりを良好にすること、および、調理時間の短縮が同時に実現することができる。
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り、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、高効率な調理を行うことができる。
載置皿にはマイクロ波吸収発熱体が貼付されており、マイクロ波加熱によって被加熱物の底面を高温にすることにより、フライパンで焼くような効果が得られ被加熱物の仕上がりを良くすることができる。
これら３種類の加熱方法を同時に、加熱領域を絞って用いることで、調理時間の短縮、消費電力の低減が可能となるので、上面加熱手段として面ヒータなどを用いて、より加熱領域を分割して細かく領域を選択できるようにすることで、被加熱物に加熱むらが発生しても調理時間内に加熱状況を検知し加熱構成を変化させ、加熱不足の部分に集中加熱するなど、調理性能を向上させることができる。
１ 加熱調理器
２ 加熱室
３ 扉
４ 取っ手
５ 操作ボタン
６ 表示部
７ マイクロ波吸収発熱体
８ａ、８ｂ、８ｃ 係止部
９ ガラスプレート
１１ 下方加熱制御部
１２ アンテナ駆動部
１３ アンテナ
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ 管ヒータ
１６ 温度センサ
１９ 載置皿
２３ マグネトロン
２４ 上方加熱制御部
２６ 被加熱物
３０ 導波管

Claims (2)

  1. 加熱室と、マイクロ波を発生するマイクロ波発生手段と、前記加熱室を上下に分割するように前記加熱室内に係止され被加熱物を載置するとともに裏面にマイクロ波を吸収するマイクロ波吸収発熱体が貼付された載置皿と、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して、前記マイクロ波吸収発熱体を発熱させるとともに、一部を載置皿の上方の空間に供給することで載置皿上の被加熱物を加熱するようマイクロ波を供給するアンテナと、前記アンテナの回転を駆動するアンテナ駆動部と、前記加熱室の上部に設けられ前記載置皿の上面側を加熱する上面加熱手段と、前記アンテナ駆動部と前記上面加熱手段を制御する制御部を備え、
    前記制御部は、前記載置皿の上面の一部領域を上方から集中的に加熱するために、前記上面加熱手段への電力供給を制御する上方加熱制御部と、前記載置皿の裏面の一部領域を下方から集中的に加熱するために、前記アンテナ駆動部と前記マイクロ波発生手段への電力供給を制御する下方加熱制御部とを有し、
    前記上方加熱制御部の制御により前記上面加熱手段の一部に通電せず前記上面加熱手段が定格許容電力に対して消費しなくなった電力の余剰分を用いて前記下方加熱制御部により前記マイクロ波発生手段からマイクロ波を発生させるように制御することで、前記載置皿上の被加熱物に対して、前記上面加熱手段による上面の加熱と、前記マイクロ波吸収発熱体の発熱による下面の加熱と、内部加熱との同時加熱を可能とした加熱調理器。
  2. 前記載置皿の加熱領域は、前記被加熱物の載置位置に限定している請求項１に記載の加熱調理器。
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