JP6402367B2 - マイクロ波加熱装置 - Google Patents

Description

本開示は、被加熱物にマイクロ波による加熱（以下、マイクロ波加熱という）を行うマイクロ波加熱装置に関する。

従来、食品などの被加熱物をマイクロ波加熱により調理するマイクロ波加熱装置の中には、二つのマグネトロンを有するものがある（例えば、特許文献１）。これにより、マイクロ波の出力を増加させ、短時間で調理を行うことができる。

特許第２７４０４１１号

昨今、特にコンビニエンスストアやファーストフード店などにおいては、マイクロ波加熱装置を設置するための十分な空間を用意できない場合が多いため、マイクロ波加熱装置を、特に左右方向および前後方向により小型化することが求められている。この課題に対して従来の構成では十分でなく、改善の余地がある。

本開示は、上記課題を解決するもので、複数のマグネトロンを備えたマイクロ波加熱装置をより小型化することを目的とする。

上記課題を解決するために、本開示に係るマイクロ波加熱装置は、被加熱物を収容する加熱室と、加熱室の前面に開閉可能に設けられた扉と、マイクロ波を生成する第１および第２マイクロ波生成装置と、インバータ部と、冷却部である多翼ファンと、第１および第２導波管とを備える。

インバータ部は、第１および第２マイクロ波生成装置を駆動する。冷却部である多翼ファンは、第１および第２マイクロ波生成装置およびインバータ部を冷却する。第１および第２導波管は、第１および第２マイクロ波生成装置が生成したマイクロ波を加熱室に供給する。

加熱室の底面より下方において、第１および第２マイクロ波生成装置が左右に並んで配置される。第１および第２マイクロ波生成装置から前方に向かってインバータ部、冷却部である多翼ファンが順に配置され、第１および第２導波管が、第１および第２マイクロ波生成装置からそれぞれ前後方向に延在するように設けられる。

本開示によれば、複数のマグネトロンを備えたマイクロ波加熱装置を左右方向により小型化することができる。

図１は、本開示の実施の形態１に係る加熱調理器の斜視図である。 図２は、実施の形態１に係る加熱調理器の斜視図である。 図３は、実施の形態１に係る加熱調理器の正面図である。 図４は、実施の形態１に係る加熱調理器の斜視図である。 図５Ａは、実施の形態１に係る加熱調理器の縦断面図である。 図５Ｂは、図５Ａの一部拡大図である。 図６は、実施の形態１における加熱室の奥壁の正面図である。 図７は、実施の形態１における対流装置の正面図である。 図８は、実施の形態１における対流装置の斜視図である。 図９は、実施の形態１における対流装置に含まれる熱風生成機構の分解斜視図である。 図１０は、図７の１０−１０断面図である。 図１１は、実施の形態１における熱風生成機構に含まれる対流ヒータの斜視図である。 図１２は、実施の形態１における対流装置に含まれる循環ファンの斜視図である。 図１３は、実施の形態１における対流装置に含まれる風ガイドの斜視図である。 図１４Ａは、実施の形態１における対流装置に含まれる風ガイドの斜視図である。 図１４Ｂは、図１４Ａにおいて、第１、第２の風向板を省略した図である。 図１５は、実施の形態１における加熱室内の循環流を示す図である。 図１６は、実施の形態１に係る加熱調理器の加熱運転の一例によるタイミングチャートである。 図１７は、実施の形態１におけるマグネトロンおよび導波管の配置を示す平面図である。 図１８は、実施の形態１におけるマグネトロン、インバータ、導波管および冷却ファンの配置を示す平面図である。 図１９は、実施の形態１におけるマグネトロン、インバータ、導波管および冷却ファンの配置を示す斜視図である。 図２０は、実施の形態１におけるマグネトロンおよびファン駆動部のための冷却機構による冷却風の流れを示す図である。 図２１は、実施の形態１におけるマグネトロンおよびファン駆動部のための冷却機構による冷却風の流れを示す図である。 図２２は、実施の形態１におけるマグネトロンおよびファン駆動部のための冷却機構による冷却風の流れを示す図である。 図２３は、図４のＡ部拡大図である。 図２４は、図２１のＥ部拡大図である。 図２５は、実施の形態１におけるヒンジ（Hinge）構造の側面図である。 図２６は、実施の形態１におけるヒンジ構造の斜視図である。 図２７Ａは、実施の形態１におけるヒンジ構造の斜視図である。 図２７Ｂは、図２７ＡのＧ部拡大図である。 図２８Ａは、図２５の２８Ａ−２８Ａ断面図である。 図２８Ｂは、図２８ＡのＨ部拡大図である。 図２９は、実施の形態１におけるヒンジ構造の側面図である。 図３０は、実施の形態１の変形例に係る加熱調理器におけるマグネトロン、インバータおよび導波管の配置を示す平面図である。 図３１は、実施の形態２における対流装置の斜視図である。 図３２は、本開示の実施の形態２における加熱室の奥壁の正面図である。 図３３は、実施の形態２における加熱室の内部を示す斜視図である。

本開示の第１の態様に係るマイクロ波加熱装置は、被加熱物を収容する加熱室と、加熱室の前面に開閉可能に設けられた扉と、マイクロ波を生成する第１および第２マイクロ波生成装置と、インバータ部と、冷却部である多翼ファンと、第１および第２導波管とを備える。

インバータ部は、第１および第２マイクロ波生成装置を駆動する。冷却部である多翼ファンは、第１および第２マイクロ波生成装置およびインバータ部を冷却する。第１および第２導波管は、第１および第２マイクロ波生成装置が生成したマイクロ波を加熱室に供給する。

加熱室の底面より下方において、第１および第２マイクロ波生成装置が左右に並んで配置される。第１および第２マイクロ波生成装置から前方に向かってインバータ部、冷却部である多翼ファンが順に配置され、第１および第２導波管が、第１および第２マイクロ波生成装置からそれぞれ前後方向に延在するように設けられる。

本態様によれば、複数のマイクロ波生成部を有するマイクロ波加熱装置において、機械室内の空間を有効利用することができ、その結果、マイクロ波加熱装置を左右方向により小型化することができる。

本開示の第２の態様に係るマイクロ波加熱装置は、第１の態様において、加熱室の後方に加熱室と連通して設けられ、加熱室に熱風を供給する対流装置をさらに有し、第１および第２マイクロ波生成部が対流装置の下方に設けられたものである。

本態様によれば、機械室内の空間を有効利用により、対流加熱機能を有するマイクロ波加熱装置を左右方向により小型化することができる。

本開示の第３の態様に係るマイクロ波加熱装置は、第１の態様において、扉の下方に設けられ、外気を取り込むための外気吸込口をさらに有し、冷却部である多翼ファンおよびインバータ部が加熱室の下方に設けられたものである。

本態様によれば、扉の下方に外気吸込口を設けているため、複数のマイクロ波加熱装置を左右方向に並べた場合でも、冷却風の吸込経路を確保することが可能である。

本開示の第４の態様に係るマイクロ波加熱装置は、第１の態様において、第１および第２導波管は、マイクロ波を加熱室内に供給するための開口である第１および第２マイクロ波放射孔をそれぞれ有するとともに、第１および第２マイクロ波放射孔に向かって９０°湾曲するＨコーナー形状を有するものである。

本態様によれば、Ｈコーナー形状を設けることで、加熱室内に放射するマイクロ波の強度を向上させることができる。

以下、本開示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、以下の全ての図面において、同一または相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

（実施の形態１）
図１〜図４は、本開示の実施の形態１に係る加熱調理器３０の外観を示す図である。図１は、扉１１が閉じた状態における加熱調理器３０の斜視図である。図２は、扉１１が開いた状態における加熱調理器３０の斜視図である。図３は、扉１１が開いた状態における加熱調理器３０の正面図である。図４は、扉１１を取り外した状態において斜め下方から見た加熱調理器３０の斜視図である。

本実施の形態に係る加熱調理器３０は、特に、コンビニエンスストアやファーストフード店などで使用される業務用の電子レンジである。

図１〜図４に示すように、加熱調理器３０は、外箱である本体１と、本体１を支持する機械室３１と、本体１の前面１ａに取り付けられた扉１１とを備える。本体１の内側には、図２〜図４に示すように加熱室２が設けられる。加熱室２は、内部に被加熱物を収容するために、一つの面に開口が設けられた略直方体状の形状を有する筐体である。

以降の説明では、加熱室２の開口が設けられた側を加熱調理器３０の前方、加熱室２の奥側を加熱調理器３０の後方とそれぞれ定義し、加熱調理器３０を前方から見た右側、左側をそれぞれ単に右側、左側という。

扉１１は、加熱室２の開口を塞ぐように本体１の前面１ａに取り付けられ、把手１２の操作により扉１１の両側下部に設けられたヒンジを中心に開閉可能である。扉１１を閉じた状態（図１参照）で、加熱室２内の被加熱物にマイクロ波などによる加熱が行われ、扉１１が開いた状態（図２参照）で、被加熱物が加熱室２に収容され、または、加熱室２から取り出される。

操作部４１は、扉１１の右隣の本体１の前面１ａに設けられ、使用者が加熱調理器３０を操作するためのボタンおよび表示画面を備える。

図２、図３に示すように、加熱室２内には、ステンレス製のワイヤラック（Wire rack）９と、セラミック（Ceramic）製（具体的にはコージライト（Cordierite）製）のトレイ（Tray）８とが設けられる。ワイヤラック９は、被加熱物を載置するために、網状の部材で構成された載置部である。トレイ８は、ワイヤラック９の下方に設けられ、ワイヤラック９上の被加熱物から滴り落ちる脂などを受ける。

図４に示すように、加熱室２内の天井２ｂの近傍にはグリルヒータ１０が設けられる。グリルヒータ１０は、屈曲した形状を有する一本のシーズヒータで構成され、輻射熱によって加熱室２の内部を加熱する。また、加熱室２内の天井２ｂには、加熱室２内の蒸気等を外部に排出するための排気孔４６が設けられる。排気孔４６には、図２１、図２２などを用いて後述する排気ダクト４２（図示せず）が連結されている。

加熱調理器３０の内部構造について、図５Ａ、図５Ｂを用いて説明する。図５Ａは、加熱調理器３０の前後方向の縦断面図であり、図５Ｂは、図５Ａの一部拡大断面図である。

図５Ａ、図５Ｂに示すように、トレイ８は、皿受け台７上に載置される。皿受け台７は加熱室２の底面２ｃの上方に設けられ、トレイ８を支持する。本実施の形態では、皿受け台７はマイクロ波を透過可能なセラミック製の板で構成される。

スタラ（Stirrer）３２は、皿受け台７と加熱室２の底面２ｃとの間に設けられ、マイクロ波を撹拌するためにスタラ軸３４を中心に回転する回転翼である。モータ３３は機械室３１内に設けられ、スタラ３２を駆動する。

機械室３１内には、マイクロ波を生成するマイクロ波生成部３と、マイクロ波生成部３を駆動するインバータ部４と、マイクロ波生成部３およびインバータ部４を冷却する冷却部５とが設けられる。

マイクロ波生成部３は、後述するように二つのマグネトロンから構成され、加熱室２内に供給するマイクロ波を生成する。本実施の形態では、二つのマグネトロンの合計出力が１２００Ｗ〜１３００Ｗである。

導波管部１７は、マイクロ波生成部３に連結され、加熱室２の底面２ｃの下方に底面２ｃに沿ってスタラ軸３４まで延在するように設けられ、マイクロ波生成部３によって生成されたマイクロ波をスタラ軸３４に導く。導波管部１７は、後述するように二つの導波管から構成される。

導波管部１７の上面には、スタラ軸３４を通す孔（図示せず）が設けられ、その近傍にマイクロ波を放出するためのマイクロ波放射孔（図示せず）が設けられる。マイクロ波放射孔の詳細については後述する。

アンテナ６は、導波管部１７内に設けられ、マイクロ波生成部３により生成されたマイクロ波をマイクロ波放射孔に向けて伝送する。アンテナ６により導波管部１７内を伝送されるマイクロ波は、導波管部１７に形成されたマイクロ波放射孔および底面２ｃに形成された開口（図示せず）を介して、加熱室２内に放射され、スタラ３２によって撹拌される。

図５Ａに示すように、インバータ部４は、マイクロ波生成部３の前方に配置され、マイクロ波生成部３を駆動する。インバータ部４は、後述するように二つのインバータから構成される。

冷却部５は、インバータ部４の前方に配置され、マイクロ波生成部３およびインバータ部４を冷却する。冷却部５は、後述するように四つの冷却ファンから構成される。

フロントグリル３１ａは、機械室３１内に外気を取り込むための外気吸込口である。冷却部５は、機械室３１のフロントグリル（Front grille）３１ａから外気を取り込んで後方に送ることにより、インバータ部４、マイクロ波生成部３を順に冷却する。

排気ダクト４５は、本体１の後側に設けられ、インバータ部４、マイクロ波生成部３を冷却した後の空気を加熱調理器３０の外部へ排気する。

加熱室２内の奥壁２ｄには、複数の開口２２（図２、図３参照）が形成されている。本実施の形態における開口２２は、奥壁２ｄにパンチング（Punching）加工を行って形成した複数のパンチング孔である。奥壁２ｄの後方には、加熱室２内に供給する熱風を生成する対流装置３５が設けられる。対流装置３５は、奥壁２ｄによって加熱室２と区画され、開口２２を介して加熱室２と連通する。

奥壁２ｄの正面図を図６に示す。図６に示すように、奥壁２ｄは略長方形状の金属板として形成されている。開口２２は、奥壁２ｄの概ね中央部に一群のパンチング孔として形成された第１の孔と、第１の孔の下方に一群のパンチング孔として形成された第２の孔とを備える。第２の孔は、第１の孔より左右方向に広く分布するように形成されている。

後述するように、第１の孔が対流装置３５への吸込口２２ａとして機能し、第２の孔が対流装置３５からの吹出口２２ｂとして機能する。

一般的な対流オーブンにおけるパンチング孔の径が概ね５ｍｍであるのに対して、本実施の形態における吸込口２２ａおよび吹出口２２ｂの径はいずれも約２倍の１０ｍｍである。このような大きさとすることにより、開口２２を通過する際の空気の圧力損失を最小限にしながら、開口２２を通して加熱室２から対流装置３５に漏れるマイクロ波の量を許容範囲内に抑えることができる。

図５Ａに示すように、対流装置３５には、熱風を生成するための複数の部材で構成された熱風生成機構３６が設けられる。熱風生成機構３６は、加熱室２内の空気を対流装置３５内に吸い込むとともに、対流装置３５内の空気を加熱室２内に熱風として送出する。熱風生成機構３６が熱風を加熱室２内に供給することで、熱風の循環流が加熱室２内に生じる。

上述した加熱調理器３０の加熱構成によれば、加熱室２内に設けられたグリルヒータ１０を用いた輻射による加熱と、マイクロ波生成部３を用いたマイクロ波加熱と、対流装置３５の熱風生成機構３６を用いた熱風の循環流による加熱とを別々にまたは同時に行うことが可能である。

被加熱物の下方にヒータが配置されないので、被加熱物から滴り落ちる脂などの液体がヒータに接触することがなく、発煙や発火が起こることがない。なお、それぞれの加熱方法を組み合わせた加熱調理器３０の具体的な運転方法の一例については後述する。

次に、対流装置３５内の熱風生成機構３６の構成について、図７〜図１４Ｂを用いて説明する。

図７は、対流装置３５の正面図である。図８は、対流装置３５の斜視図である。図９は、対流装置３５内の熱風生成機構３６の分解斜視図である。図１０は、図７の１０−１０断面図である。図１１〜図１４Ｂは、熱風生成機構３６を構成する各部材の斜視図である。

図７〜図１４Ｂに示すように、熱風生成機構３６は、対流ヒータ１３と、循環ファン１４と、循環ファン１４を駆動させるファン駆動部１６（図９、図１０参照）と、第１の風ガイドである風ガイド１８と、第２の風ガイドである風ガイド１９とを備える。

対流ヒータ１３は、グリルヒータ１０とは別に対流装置３５内に設けられ、対流装置３５内の空気を加熱する。本実施の形態において、対流ヒータ１３は、対流装置３５の側方から延在する二本のシーズヒータで構成されており、空気との接触面積を増加させるために、対流装置３５の中央部において渦巻き状に形成されている。

循環ファン１４は、その中央部で空気を吸い込むとともに、吸い込んだ空気を遠心方向に送出する遠心ファンである。循環ファン１４は、加熱室２内の空気を対流装置３５内に吸い込み、対流装置３５内の空気を加熱室２内に吹き出す。

循環ファン１４は、対流ヒータ１３の後方に設置されており、循環ファン１４の後方に設置されたファン駆動部１６によって駆動される。本実施の形態では、循環ファン１４は矢印Ｒ（図７、図９参照）の方向へ回転するが、逆方向に回転しても良い。

風ガイド１８は、循環ファン１４によって対流装置３５内に吸い込まれた空気が対流ヒータ１３を通過するように導く部材であり、対流ヒータ１３を取り囲むように配置されている。本実施の形態では、風ガイド１８は略円筒形状に形成されている。風ガイド１８には、内側にある対流ヒータ１３を外側に延出させるための切欠き１８ａが形成されている。

風ガイド１９は、循環ファン１４によって送出される空気を導くための部材であり、循環ファン１４を取り囲むように配置されている。本実施の形態では、風ガイド１９は、風ガイド１８の外側にて風ガイド１８と部分的に接するように配置されている。

図１４Ａ、図１４Ｂに示すように、風ガイド１９は、風ガイド１８の上側半分に対して外側から接合された接合部分１９ａと、風ガイド１８から下方に離隔した離隔部分１９ｂとから構成される。

上記構成において、ファン駆動部１６が循環ファン１４を駆動させると、加熱室２内の空気が奥壁２ｄの吸込口２２ａを通して対流装置３５内に吸い込まれる（図８の矢印Ｃ参照）。吸い込まれた空気は風ガイド１８により対流ヒータ１３に案内され、対流ヒータ１３により加熱される。

循環ファン１４は、対流ヒータ１３によって加熱され、後方に向かう空気を渦巻き状に送出する。循環ファン１４によって送出された空気は風ガイド１９に導かれ、風ガイド１８と風ガイド１９の離隔部分１９ｂとの間に形成された空間を流れる（矢印Ｄ１〜Ｄ３）。その後、その空気は、奥壁２ｄの吹出口２２ｂを経由し、熱風として加熱室２内の下部に送出される。

すなわち、風ガイド１８の内側には、吸込口２２ａから循環ファン１４への空気の吸込経路が形成されて、風ガイド１８と風ガイド１９の離隔部分１９ｂとの間には、循環ファン１４から吹出口２２ｂへの空気の吹出経路が形成される。このように、風ガイド１８は、対流装置３５における空気の吸込経路と吹出経路とを分離する案内板として機能する。

風ガイド１９の離隔部分１９ｂには、第１の風向板である風向板２０と第２の風向板である風向板２１とが設けられる。風向板２０、２１は、循環ファン１４によって渦巻き状に送出される熱風を前方に向けるように、前後方向に延在して、風ガイド１８と風ガイド１９の離隔部分１９ｂとの間の空間を区画する。

図７に示すように、風向板２０の下端２０ａおよび風向板２１の下端２１ａはいずれも、風ガイド１９の離隔部分１９ｂの内側面に当接している。一方、風向板２０の上端２０ｂおよび風向板２１の上端２１ｂはいずれも、風ガイド１８の外側面に当接している。

風向板２０、２１の大きさについては、図１４Ａに示すように、風向板２０が風向板２１より、前後方向の長さおよび高さ方向の長さがいずれも大きくなるように構成されている。すなわち、風向板２０の面積が風向板２１の面積より大きい。

図７、図８に示すように、風ガイド１８と風ガイド１９の離隔部分１９ｂとの間の空間である吹出経路は、風向板２０、２１によって３つの空間（循環ファン１４の回転方向Ｒにおける下流側から上流側に向かって順に空間Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）に区分される。通常、循環ファン１４によって送出される熱風は、循環ファン１４の回転方向Ｒの下流側にいくほど風が密集するため、風量が強くなる。

しかしながら、本実施の形態によれば、前述したように風向板２０は風向板２１より大きいため、風ガイド１８と風ガイド１９との間の空間において、風向板２０によって区画される空間Ｓ３に流れる熱風の風量を高めることができる。このような大きさの異なる風向板２０、２１によって吹出経路を空間Ｓ１〜Ｓ３に区画することにより、空間Ｓ１〜Ｓ３に流れる熱風Ｄ１〜Ｄ３（図８参照）の風量分布をより均一とすることができる。

次に、上述した熱風生成機構３６の給排気によって生じる加熱室２内の循環流の詳細について、図１５を用いて説明する。

図１５に示すように、対流装置３５から吹出された熱風はワイヤラック９およびトレイ８に向かって流れる。被加熱物１５を載置するワイヤラック９は、その下方側と上方側との間を空気が通過可能な、いわば通気性を有する構造であるため、熱風は被加熱物１５の下方を通ることが可能となる。

被加熱物１５の下方を通過する熱風は、上方にも抜けつつ、前方に向かって進む。前方に進んだ熱風はその後、扉１１に当たり、扉１１に沿って上方に向かう。その後、循環ファン１４の吸引力によって、被加熱物１５の上を通るようにして後方に流れる。最終的に、吸込口２２ａを通して対流装置３５の中に吸い込まれる。

このような熱風の循環流によって被加熱物１５の全面を加熱することができ、より均一な加熱を行うことができる。特に、被加熱物１５の下方に熱風を供給しているため、一般的に加熱しにくいとされる被加熱物１５の下面を効率的に加熱することができ、より均一に被加熱物１５を加熱することができる。

次に、加熱調理器３０による加熱運転の一例について図１６を用いて説明する。図１６は、グリルヒータ１０、対流ヒータ１３、循環ファン１４およびマイクロ波生成部３のＯＮ／ＯＦＦを示すタイミングチャートである。図１６に示す例では、予熱モードを実施した後に加熱モードを実施することで、被加熱物１５の加熱を行っている。

予熱モードは、加熱室２内に被加熱物１５を配置しない状態にて、加熱モード前に加熱室２内を予め加熱するモードである。

予熱モードにおいては、グリルヒータ１０をＯＮ状態で維持し、対流ヒータ１３を最初しばらくＯＮ状態で維持した後、ＯＮとＯＦＦとを繰り返し、循環ファン１４をＯＮ状態で維持し、マイクロ波生成部３をＯＦＦ状態で維持するように制御される。このような制御により、グリルヒータ１０により加熱室２内全体を輻射加熱しながら、対流ヒータ１３および循環ファン１４によって加熱室２内に循環流を生じさせる。このようにして、加熱モードを開始する前に、加熱室２内全体を所定の温度まで均一に加熱する（例えば、２３０℃）。

加熱室２内の温度を図示しない温度センサにより継続的に測定している。対流ヒータ１３は、加熱室２内の温度が予め定めた予熱設定温度（例えば、２３０℃）に達したときに、ＯＮ状態からＯＮ／ＯＦＦ制御に切り換えられる。対流ヒータ１３をＯＮ／ＯＦＦ制御するのは、加熱室２内の温度を概ね予熱設定温度に維持するためである。

循環ファン１４を低速回転（例えば、２０００ｒｐｍ）させることで、加熱室２内の温度を均一にするとともに、循環ファン１４のモータの寿命を延ばすことができる。

次に、加熱モードについて説明する。加熱モードは、予熱モードによって加熱された加熱室２内に被加熱物１５を配置した状態で、被加熱物１５をマイクロ波などによって加熱するモードである。

加熱モードにおいては、グリルヒータ１０の出力を上昇させ、対流ヒータ１３をＯＦＦし、循環ファン１４を引き続きＯＮ状態で維持し、マイクロ波生成部３をＯＮするように制御する。

これにより、グリルヒータ１０により被加熱物１５および加熱室２内全体を輻射加熱しながら、循環ファン１４により加熱室２内に循環流を生じさせる。このように、輻射加熱と熱風の循環流による対流加熱とを組み合わせて、被加熱物１５を均一に加熱する。

同時にマイクロ波生成部３を動作させ、輻射加熱および対流加熱に加えて、マイクロ波加熱をあわせて行う。高出力のマイクロ波生成部３を用いたマイクロ波加熱を行うことで、被加熱物１５をより早く均一に加熱することができる。

加熱モードにおいて、被加熱物１５を早く加熱するために、グリルヒータ１０の出力は加熱室２内の温度に応じて設定される。例えば、加熱室２内の温度が２３０度の場合にはグリルヒータ１０の出力が３５０Ｗに設定され、加熱室２内の温度が１５０度の場合にはグリルヒータ１０の出力が２６０Ｗに設定される。

対流ヒータ１３をＯＦＦするのは、加熱調理器３０全体の消費電力を一定範囲内に制限するためである。例えば、一般的なコンセントは電流の上限が２０Ａという制約がある。そのため、マイクロ波生成部３を用いる加熱モードにおいては、対流ヒータ１３をＯＦＦすることで、上記電流の上限を超えないようにすることができる。

この場合でも、グリルヒータ１０および循環ファン１４はＯＮ状態を維持しているため、輻射加熱および対流加熱は継続される。

なお、図１６では、加熱モードにおける循環ファン１４の回転数は予熱モードのときと同じであるが、これに限らず、被加熱物１５の焼け具合をコントロールする目的で、約１５００〜５０００ｒｐｍの範囲で自由に設定することができる。

上述したように、予熱モードと加熱モードとを組み合わせた加熱方法によれば、合計出力が約１３００Ｗのマイクロ波生成部３を用いることで、例えば、被加熱物１５として冷凍状態の半調理済みチキン四枚（１００ｇ〜１５０ｇほど）を約４分で解凍し加熱することができる。

以上のように、本実施の形態によれば、対流装置３５において、風ガイド１９により熱風が吹出口２２ｂに導かれることにより、熱風を加熱室２の下部に集中して供給することが容易となる。その結果、被加熱物１５をより早く均一に加熱することができる。

次に、上述した加熱運転と同時に行う本体１内におけるマイクロ波生成部３、ファン駆動部１６のための冷却機構の構造、および、マイクロ波生成部３の二つのマグネトロンの配置について、図１７〜図２４を用いて説明する。

図１７は、加熱室２の下方に設けられる二つのマグネトロン（マグネトロン３ａ、３ｂ）および二つの導波管（導波管１７ａ、１７ｂ）の配置を示すために、加熱室２の底面２ｃを上から見た平面図である。

図１８、図１９はそれぞれ、機械室３１における二つのマグネトロン、二つのインバータ（インバータ４ａ、４ｂ）、二つの導波管および四つの冷却ファン（冷却ファン５ａ〜５ｄ）の配置を示すための平面図、斜視図である。

マグネトロン３ａ、３ｂは、左右に並んで配置される。マグネトロン３ａ、３ｂから延在する導波管１７ａ、導波管１７ｂも左右に並んで配置される。導波管１７ａ、１７ｂはともに、マグネトロン３ａ、３ｂから前方に向かって延在する。

導波管１７ａ、１７ｂの先端部に形成されるマイクロ波放射孔３８ａおよびマイクロ波放射孔３８ｂは、加熱室２の底面２ｃの開口に連結された、加熱室２内へのマイクロ波の供給ポイントである。スタラ軸３４は、マイクロ波放射孔３８ａ、３８ｂの間において加熱室２の底面２ｃを貫通する。

図１８、図１９に示すように、本実施の形態では、マグネトロン３ａ、３ｂに対してインバータ４ａ、４ｂがそれぞれ設けられ、マグネトロン３ａ、３ｂは、インバータ４ａ、４ｂによりそれぞれ別々に駆動される。

マグネトロン３ａおよびインバータ４ａを冷却するために、冷却ファン５ａと冷却ファン５ｂとが設けられ、マグネトロン３ｂおよびインバータ４ｂを冷却するために、冷却ファン５ｃと冷却ファン５ｄが設けられる。

冷却ファン５ａ〜５ｄは、多翼ファンで構成され、インバータ４ａ、４ｂの前方にそれぞれの回転軸が一直線状に並ぶように設置され、ファンの回転軸の軸方向から空気を取り込み、加熱調理器３０の後方に向けて空気を送り出すものである。各冷却ファンにおける空気の取り込みが隣接する冷却ファンによって阻害されないようにするために、冷却ファン５ａ〜５ｄは所定の間隔を設けて配置される。

なお、マグネトロン３ａ、３ｂは、第１および第２マイクロ波生成部にそれぞれ対応する。導波管１７ａ、１７ｂは、第１および第２導波管にそれぞれ対応する。インバータ４ａ、４ｂは、第１および第２インバータにそれぞれ対応する。

図２０〜図２２は、マイクロ波生成部３およびファン駆動部１６のための冷却機構を説明するための図であり、これらの図には冷却機構による冷却風の流れが示されている。なお、図２０〜図２２では、説明のために本体１の前面１ａ以外を省略し、加熱室２を露出させて図示している。図２３は、図４のＡ部拡大図であり、図２４は、図２１のＥ部拡大図である。

図２０〜図２２に示すように、冷却部５が作動すると、機械室３１のフロントグリル３１ａから空気が吸い込まれるとともに（矢印Ｗ１参照）、冷却部５の後方に向かって空気が送出される（矢印Ｗ２参照）。送出された空気により、インバータ部４、マイクロ波生成部３が順に冷却される。

インバータ部４、マイクロ波生成部３を冷却した空気は、本体１の背面に配置された排気ダクト４５（図５Ａ参照）を通って、加熱調理器３０の上方へ排出される（矢印Ｗ３参照）。図２１、図２２では、排気ダクト４５の図示を省略している。

一方、ファン駆動部１６用の冷却ファン４３が作動すると、操作部４１の後方に位置する本体１内の空間がファン駆動部１６に向かって送出される。送出された空気は、仕切り部４４（図２１参照）によって上方に案内される（矢印Ｗ４）。上方に案内された空気は本体１の上面に当たり、本体１と加熱室２の間の空間を前方に向かって流れる（矢印Ｗ５参照）。

その後、本体１の前面１ａの内側上面１ｂおよび内側側面１ｃ（図２３、図２４参照）に形成された排気孔３７から加熱調理器３０の外へ排気される。排気孔３７は、閉じられた状態の扉１１の上面および側面と対向するように配置されている。

上述した冷却機構によれば、冷却部５を用いてインバータ部４およびマイクロ波生成部３を冷却するとともに、冷却ファン４３を用いてファン駆動部１６を冷却している。このようにインバータ部４およびマイクロ波生成部３と、ファン駆動部１６とを別々の冷却フローにより冷却することで、効率的な冷却を行うことができる。

通常、加熱運転を行うと、マイクロ波生成部３の温度はインバータ部４の温度より高くなる。本実施の形態によれば、前述した冷却機構のように、温度の低い順にインバータ部４、マイクロ波生成部３を冷却することで、インバータ部４およびマイクロ波生成部３を効率的に冷却することができる。

冷却ファン４３により、本体１の内側空間を冷却風が絶えず流れるため、結果的に、加熱調理器３０の上面および前面（本体１の上面および前面１ａ）の表面温度を低減する効果も有している。

また、ファン駆動部１６を冷却して排気孔３７から排気される空気が扉１１の上面および側面に当たるよう構成されている。これにより、排気孔３７が例えば本体１の前面１ａに形成される場合と異なり、排気孔３７から排出される空気が使用者に直接的に当たりにくくなるため、使用者の不快感を低減することができる。

図２３、図２４に示すように、本体１の内側上面１ｂに形成された排気孔３７のうち、中央部にある排気孔３７ａの数はその左右にある排気孔３７ｂの数より少ない。このようにすることで、中央部からの排気量が少なくなる。

これにより、使用者が扉１１の中央上側に設けられた把手１２を把持した際に、排気孔３７から受ける排気の量を少なくすることができ、使用者の不快感を低減することができる。排気孔３７ａ、３７ｂに加え、内側側面１ｃにも排気孔３７ｃを設けて排気する熱風を分散させることで、使用者の不快感をより低減することができる。

フロントグリル３１ａが加熱調理器３０の前面側に設けられるため、左右に隣接して他の物体が存在するか否かにかかわらず、確実に空気を吸い込むことができる。これにより、例えば複数の加熱調理器３０を左右に隣接して並べた場合でも、冷却風の吸込経路を確保することができる。

本実施の形態においては、図２０に示すように、マイクロ波生成部３（マグネトロン３ａ、３ｂ）が対流装置３５の下方に配置され、冷却部５（冷却ファン５ａ〜５ｄ）およびインバータ部４（インバータ４ａ、４ｂ）が加熱室２の下方に配置される。

また、図１７〜図１９に示すように、マグネトロン３ａおよび導波管１７ａの組と、マグネトロン３ｂおよび導波管１７ｂの組とが、左右に並べられ、導波管１７ａ、１７ｂが前後方向に延在するように配置される。

導波管１７ａの下方には、インバータ４ａがマグネトロン３ａと前後方向に並ぶように配置される。導波管１７ｂの下方には、インバータ４ｂがマグネトロン３ｂと前後方向に並ぶにように配置される。インバータ４ａ、４ｂとは前後方向に並ぶように、かつ、それぞれのファンの回転軸が一直線状に並ぶように、冷却ファン５ａ〜５ｄが配置される。

上記構成により、機械室３１内の空間を有効利用することができる。その結果、複数のマグネトロンを備えた加熱調理器３０の横方向の寸法をより小さく設計することができる。コンビニエンスストアやファーストフード店などでは、複数の加熱調理器を左右に隣接して設置することが多いため、この効果は、特に、業務用の電子レンジにとって有意義である。

なお、加熱運転中に生成される加熱室２内の蒸気等は、図２１、図２２に示されるように、排気ダクト４２を通って、本体１の後方部から上方へ排気される（矢印Ｗ６）。

次に、扉１１の開閉を支持するヒンジの構造について、図２５〜図２９を用いて説明する。

図２５は、扉１１が閉じられた状態（扉１１は図示せず）の本体１内の側面図である。図２６、図２７Ａは、扉１１が閉じられた状態（扉１１は図示せず）の本体１内の斜視図である。図２７Ｂは図２７Ａにおける一点鎖線で囲われたＧ部の拡大図である。図２８Ａは図２５の２８Ａ−２８Ａ断面図である。図２８Ｂは図２８Ａにおける一点鎖線で囲われたＨ部の拡大図である。図２９は、扉１１が開けられた状態の本体１内の側面図である。

図２５〜図２９に示すように、加熱室２の側面と本体１の側面との間の左右の空間に一対のヒンジ構造６０が設けられる。ヒンジ構造６０は、ヒンジ６１と、扉ヒンジスペーサ（Hinge spacer）６２と、ヒンジ取付板６３と、扉ガイドローラ（Guide roller）６４と、扉アーム（Arm）６５と、バネ６６とを備える。

図２５、図２６などに示すように、ヒンジ６１は、加熱室２の前面２ａを貫通し、扉ヒンジスペーサ６２に固定されて、扉１１の下端部を回転可能に支持する。図２７Ａ、図２７Ｂなどに示すように、扉ヒンジスペーサ６２には、ヒンジ６１、ヒンジ取付板６３およびバネ６６が取り付けられる。

扉ヒンジスペーサ６２の後方側の端部には、バネ６６を引っ掛けるためのフック（Hook）６２ａが設けられる。ヒンジ取付板６３は、扉ヒンジスペーサ６２および加熱室２の底面２ｃに固定され、扉ヒンジスペーサ６２を介してヒンジ６１を加熱室２の底面２ｃに固定する。

扉ガイドローラ６４は、扉アーム６５の前後方向の摺動を支持する。扉アーム６５は、一端が扉１１の中央部に取り付けられ、他端にはバネ６６の一端が取り付けられて、ヒンジ６１とともに扉１１の開閉を支持する。バネ６６の他端は、扉ヒンジスペーサ６２のフック６２ａに固定されている。バネ６６は、扉１１が閉じられると縮み（図２５参照）、扉１１が開けられると伸びた状態となる（図２９参照）。

上記構成において、ヒンジ６１との連結点である下端部を中心として縦方向に回転することにより、扉１１は、閉成状態から開成状態（図２５から図２９参照）に移行する。このとき、扉１１の中央部に連結された扉アーム６５は、扉ガイドローラ６４上を摺動しながら前方に移動する。扉アーム６５の移動により、扉アーム６５の他端に取り付けられたバネ６６は、縮んだ状態から伸びた状態となる。

このようなヒンジ構造６０の働きにより、扉１１が開成される。反対に、扉１１が開成状態から閉成状態（図２９から図２５参照）に移行する際には、前述の動作とは逆の動作が行われる。

本実施の形態では、ヒンジ６１を含むヒンジ構造６０は、ヒンジ取付板６３によって、加熱室２の底面２ｃに取り付けられる。これとは異なり、ヒンジ６１が加熱室２ではなく本体１に取り付けられる構成の場合、ヒンジ６１の温度と加熱室２の前面２ａの温度の差が大きくなる。そのため、扉１１を閉じたときに、熱膨張率の差によりヒンジ６１に取り付けられた扉１１と加熱室２の前面２ａとの間に隙間が生じる場合がある。

このような構成に比べて、本実施の形態のヒンジ構造６０によれば、ヒンジ６１が加熱室２の底面２ｃに取り付けられるため、ヒンジ６１と加熱室２の前面２ａとの温度差が小さくなる。これにより、扉１１の閉成時に扉１１と加熱室２の前面２ａとの間に隙間が生じる可能性を低減することができる。

以上、上述の実施の形態を挙げて本開示を説明したが、本開示は上述の実施の形態に限定されない。本実施の形態では、導波管１７ａ、１７ｂがマグネトロン３ａ、３ｂから前方に向かって直線状に延在する場合について説明した。

しかしながら、例えば、図３０に示すように、導波管４０ａ、導波管４０ｂは、マイクロ波放射孔３９ａ、マイクロ波放射孔３９ｂに向かって９０度湾曲したＨコーナー形状３９ｃ、Ｈコーナー形状３９ｄを有してもよい。

「Ｅコーナー形状」が、導波管を電界面（Ｅ面）と平行に曲げる形状であるのに対して、「Ｈコーナー形状」は、導波管４０ａ、４０ｂを磁界面（Ｈ面）と平行に曲げる形状である。導波管４０ａ、４０ｂがＨコーナー形状３９ｃ、３９ｄにてマイクロ波放射孔３９ａ、３９ｂにつながることにより、進行方向を９０度曲げられたマイクロ波同士が加熱室２の中央付近で重なり、より強度の高いマイクロ波を放射することができる。

（実施の形態２）
以下、本開示の実施の形態２に係る加熱装置について、図３１〜図３３を用いて説明する。図３１は、実施の形態２における対流装置５０の斜視図である。図３２は、本開示の実施の形態２における加熱室２の奥壁２ｄの正面図である。

本実施の形態においても実施の形態１と同様に、加熱室２の奥壁２ｄの後方に、加熱室２内に供給する熱風を生成する対流装置５０が設けられる。対流装置５０は、奥壁２ｄによって加熱室２と区画され、開口２２を介して加熱室２と連通する。

しかしながら、図３１に示すように、本実施の形態では、風ガイド１９の接合部分１９ｃと離隔部分１９ｄとの上下の位置関係が実施の形態１とは逆になっている。すなわち、風ガイド１９の離隔部分１９ｄは、風ガイド１８の上側半分において風ガイド１８から離隔するように設けられる。

これに伴い、本実施の形態では、奥壁２ｄの概ね中央部に形成された吸込口２２ｃの上方に、吹出口２２ｄが設けられる（図３２参照）。

また、実施の形態１では、風ガイド１９は風ガイド１８とは別部材で構成されるのに対して、本実施の形態では、風ガイド１９の接合部分１９ｃは風ガイド１８と、いわば一体的に構成される。

さらに、実施の形態１では、風ガイド１８と風ガイド１９との間に前後方向に二つの風向板（風向板２０、２１）が設けられるのに対して、本実施の形態では、風ガイド１８と風ガイド１９との間に前後方向に一つの風向板（風向板２３）が設けられる。

風向板２３は、風向板２０、２１と同様に、風ガイド１８と風ガイド１９の離隔部分１９ｄとの間の空間を区画し、循環ファン１４により渦巻き状に送出される熱風を前方向に向かわせる。

上記構成において、循環ファン１４が駆動されると、加熱室２内の空気が奥壁２ｄの吸込口２２ａを通して対流装置５０内に吸い込まれる（図３１の矢印Ｃ参照）。吸い込まれた空気は風ガイド１８により循環ファン１４に向かって流れる。

循環ファン１４によって送出された空気は、風ガイド１９に導かれ、風ガイド１８と風ガイド１９の離隔部分１９ｄとの間に形成された空間を流れる（矢印Ｄ４、Ｄ５）。その後、その空気は、奥壁２ｄの吹出口２２ｂを経由して、加熱室２の天井近傍に送出される。

図３３は、実施の形態２に係る加熱室２の内部、特に天井を示す斜視図である。図３３に示すように、本実施の形態では、奥壁２ｄの吸込口２２ｃと吹出口２２ｄとの境目付近に、前方に突出する風向板２４が設けられる。風向板２４は、加熱室２を左右方向に横切るように水平方向に延在する水平部分２４ａと、水平部分２４ａの上方に、所定の間隔で垂直方向に延在する垂直部分２４ｂおよび垂直部分２４ｃとを有する。

風向板２４は、対流装置３５から加熱室２内に供給された空気の流れに指向性を与え、その空気の流れの大半をグリルヒータ１０の方向に向かわせる。

グリルヒータ１０の近傍（より具体的には、屈曲したグリルヒータ１０の間）に位置するように、加熱室２の天井２ｂに、左右方向に延在する二つの風向板（風向板２５、２６）が設けられる。風向板２６の幅は、風向板２６より後方に位置する風向板２５の幅より広い。

風向板２５、２６は、加熱室２の天井の中央付近で、対流装置３５から送出された空気の流れの一部を下方に向ける。

上記構成により、対流装置３５により送出され、対流ヒータ１３および／またはグリルヒータ１０により加熱された熱風の循環流の一部は、被加熱物１５に上方から吹き付け、被加熱物１５を加熱する。このようにして、被加熱物１５をより早く均一に加熱することができる。

本開示は、グリルモードと対流モードとを有する電子レンジに適用可能であり、特にコンビニエンスストアやファーストフード店などで使用される業務用の電子レンジにとって有用である。

１ 本体
１ａ，２ａ 前面
２ 加熱室
２ｂ 天井
２ｃ 底面
２ｄ 奥壁
３ マイクロ波生成部
３ａ，３ｂ マグネトロン
４ インバータ部
４ａ，４ｂ インバータ
５ 冷却部
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，４３ 冷却ファン
６ アンテナ
７ 皿受け台
８ トレイ
９ ワイヤラック
１０ グリルヒータ
１１ 扉
１２ 把手
１３ 対流ヒータ
１４ 循環ファン
１５ 被加熱物
１６ ファン駆動部
１７ 導波管部
１７ａ，１７ｂ，４０ａ，４０ｂ 導波管
１８，１９ 風ガイド
１８ａ 切欠き
１９ａ，１９ｃ 接合部分
１９ｂ，１９ｄ 離隔部分
２０，２１，２３，２４，２５，２６ 風向板
２０ａ，２１ａ 下端
２０ｂ，２１ｂ 上端
２２ 開口
２２ａ，２２ｃ 吸込口
２２ｂ，２２ｄ 吹出口
２４ａ 水平部分
２４ｂ，２４ｃ 垂直部分
３０ 加熱調理器
３１ 機械室
３１ａ フロントグリル
３２ スタラ
３３ モータ
３４ スタラ軸
３５，５０ 対流装置
３６ 熱風生成機構
３７，３７ａ，３７ｂ，３７ｃ 排気孔
３８ａ，３８ｂ，３９ａ，３９ｂ マイクロ波放射孔
３９ｃ，３９ｄ Ｈコーナー形状
４１ 操作部
４２ 排気ダクト
４４ 仕切り部
４５ 排気ダクト
４６ 排気孔
６０ ヒンジ構造
６１ ヒンジ
６２ 扉ヒンジスペーサ
６２ａ フック
６３ ヒンジ取付板
６４ 扉ガイドローラ
６５ 扉アーム
６６ バネ

Claims (4)

1. 被加熱物を収容する加熱室と、
   前記加熱室の前面に開閉可能に設けられた扉と、
   マイクロ波を生成する第１および第２マイクロ波生成部と、
   前記第１および第２マイクロ波生成部を駆動するインバータ部と、
   前記第１および第２マイクロ波生成部および前記インバータ部を冷却する冷却部と、
   前記第１マイクロ波生成部が生成したマイクロ波を前記加熱室に供給する第１導波管と、
   前記第２マイクロ波生成部が生成したマイクロ波を前記加熱室に供給する第２導波管と、
   を備え、
   前記冷却部は、複数の多翼ファンで構成され、前記各多翼ファンの回転軸が一直線上に並ぶように設置され、
   前記加熱室の底面より下方において、前記第１および第２マイクロ波生成部が左右に並んで配置され、
   前記第１および第２マイクロ波生成部から前方に向かって前記インバータ部、前記多翼ファンが順に配置され、
   前記第１および第２導波管が、前記第１および第２マイクロ波生成部からそれぞれ前後方向に延在するように設けられた、マイクロ波加熱装置。
2. 前記加熱室の後方に前記加熱室と連通して設けられ、加熱室に熱風を供給する対流装置をさらに有し、
   前記第１および第２マイクロ波生成部が前記対流装置の下方に設けられた、請求項１に記載のマイクロ波加熱装置。
3. 前記扉の下方に設けられ、外気を取り込むための外気吸込口をさらに有し、
   前記多翼ファンおよび前記インバータ部が前記加熱室の下方に設けられた、請求項１に記載のマイクロ波加熱装置。
4. 前記第１および第２導波管は、マイクロ波を前記加熱室内に供給するための開口である
   第１および第２マイクロ波放射孔をそれぞれ有するとともに、前記第１および第２マイクロ波放射孔に向かって９０°湾曲するＨコーナー形状を有する、請求項１に記載のマイクロ波加熱装置。
   

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