JPH02270294A - 食品等のマイクロ波加熱方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えばフードスタッフのようなマイクロ波加
熱されるような用途を有するマイクロ波エネルギーフィ
ールドを調整するための方法および装置に関するもので
ある。

通常マイクロ波による食物の調理または加熱はその食物
の表面を褐色に焼いたりまたはパリパリに焼き上げるに
は適していないしのであることが知られている。例えば
パイまたは魚のおろし身のようにパイの皮あるいはバタ
ーまたはプレッディング層が食物の主要部分とは違った
材料から構成される表面を有する食物製品にとっては、
これら表面を褐色に焼いたりまたはパリパリに焼くため
に食物の中身よりもこの表面層を高い温度にする必要が
ある。このため、相対的に高い温度にセットされる通常
の対流式オーブンがこれら食物の調理の伝統的な方法と
なっている。

また、食品の主要部分と本質的に同一である表面層を有
するが、その表面を褐色にまたは／およびパリパリとな
るように焼き上げる必要がある種類の食品もある。この
分野に属するしのとして、ピザの下地表面、パンケーキ
の２つの表面、ハヤン料理の褐色化したポテトまたはフ
レンチフライポテトがあげられる。

このマイクロ波調理に要求される方法としてはサスセプ
タとして知られる装置を使用するものがある。このサス
セプタはマイクロ波エネルギーを吸収して加熱されるよ
うになる材料を有している。

この装置は褐色に焼いたりまたはパリパリに焼く表面層
の近くに配置されて、そのサスセプタの熱をこの表面層
に伝熱または輻射によって伝えるものである。この方法
は、このような層に流入する熱のために、その表面層よ
りもサスセプタの温度を高くする必要がある。従って、
サスセプタを必要な高い温度に加熱するという実際的な
問題がある。またサスセプタの材料を過熱および破損す
る危険が常に存在し、毒性のある生成物を発生する場合
もある。

このような表面加熱効果を達成する方法とじて米国特許
４．２３０，９２４号がある。この発明においては誘電
材料のフレキシブルなシートで食品を巻き、この材料は
薄い金属被膜を有する物体として機能し、この薄い金属
膜は物体の誘電材料の露出したストリップにより形成さ
れる非金属性のギャップによって区分された多数の独立
した金属部分に分割されている。このようなフレキシブ
ルなシートに食品を巻いたものをマイクロ波オープン中
のマイクロ波エネルギーにさらすと、エネルギーの幾分
かはそのシートを通し、通常と同様に食品を誘電的に加
熱するがエネルギーのいくらかは上記金属性部分（島部
分）において熱的エネルギーに変換される。すなわちこ
の島部分はサスセプタとして機能するため、この島部分
が食品の表面に隣接しているならばこの島部分に発生す
る熱は食品表面への伝導によって直接伝達され、その温
度を上昇させ、このようにして褐色に焼き上げたり、ま
たはパリパリに焼く上げる効果を達成する。

また、この発明は上記ラッピングのマイクロ波透過性が
誘電（バルク）加熱および熱的加熱の間における比率を
ラッピング中で調節しその食品表面に伝達することによ
って特定の食品における要求に適合するように変えるこ
とができる。

また、上記発明において記載されたラッピングは同時に
上記エネルギ一部分のマイクロ波透過カバーとして機能
し、またサスセプタとして機能する。すなわち、マイク
ロ波エネルギーを吸収する構造となり、それ故に適用さ
れたエネルギーの残りによって加熱される。

このサスセプタの公知の他の種類として調理用具、例え
ばフライパンまたはペイキングデイツシュ内に埋め込ま
れたものがある。この用具はマイクロ波オープン内に配
置することができ、最初から食品と一緒に配置されても
よいし、または食品なくして配置されてもよい。この調
理用具内のサスセプタはマイクロ波エネルギーを吸収し
て、そのためこの調理用具の調理面は高い温度になる。

食品を加えるかまたは始めから存在している場合は、そ
の大部分は通常の方法でマイクロ波オープン内で誘電的
に加熱され、その表面は調理器の調理面によって褐色に
焼き上げられるかまたはパリパリの状轢に焼かれる。

食品の表面層をサスセプタを使用して加熱する考えとは
反対に、本発明によれば、ラッピングによって直接かま
たは予熱されたデイツシュを通して間接的に食品の加熱
される表面層だけでなく、その表面層の下方の主要な部
分を誘電的に加熱し続ける、すなわちマイクロ波エネル
ギーによって上記エネルギーを最初からサスセプタ内で
熱に転換することなく行なうという装置が提供される。

本発明によれば、マイクロ波エネルギー領域は表面層内
での誘電加熱効果が食品の主要な部分の誘電加熱効果に
対し、増強されるように変更される。

その結果表面層はより高い温度に到達する。食品の場合
、この非均−な加熱によって表面層は褐色に焼かれたり
および／またはバリパリに焼き上げられる状態になる。

食品の表面層は例えばパイの皮のようなトップ層または
ピザのベースのような底部層あるいはブレッド化された
魚のスリ身のようなトップおよび底部層であってもよい
。

本発明によれば所望の増強された加熱効果か上記表面層
において、いわばモードフィルタリング構造によって達
成される。この構造はマイクロ波エネルギーを吸収体（
食料品または加熱される物体）にカットオフ伝播（ここ
では消失伝播ということもある）形態で侵入させ、それ
によって上記モード−フィルタリング構造に隣接した吸
収体表面において加熱効果を集中させる。

このモード−フィルタリングという用語は反射の基本的
モードであるが、より高いオーダーの透過を強めるモー
ドのことをいう。

カットオフ状態にあるマイクロ波は指数関数的に減退す
るので消失的伝播といわれる。この消失性マイクロ波の
強い減退によって、表面の内部に対する強度（すなわち
加熱）は増加する。コンダクタ−における高い周波数域
で観測される消費効果と同様に表面層におけるカットオ
フ状態にある開口を通して伝播されるマイクロ波エネル
ギーのモードでは、表皮層のほうが内部よりもより一層
エネルギーが存在することになる。

この目的に使用される装置は、本発明によればマイクロ
波透過性材料のシートからなり、この材料のシートが島
部分〜開口配列または開口を形成する環状の配列のいず
れかを規定し、その島部分と開口との間のギャップまた
は環状部の寸法（デイメンジョン）が所望の吸収プロフ
ィル形成するような寸法をなしている。

この開口は、マイクロ波エネルギーの周波数において非
加熱物体の表面層に隣接するシートを用いると、上記開
口を通して伝播されるエネルギーモードが表面層におい
てカットオフの状態となるという寸法を有している。

このようなモードによって表面層下方に位置する主要部
分（内部）はカットオフ状態であってもまたはカットオ
フ状態でなくてもよい。

本発明の装置によれば、その装置はマイクロ波透過材料
のセパレートシート上に配置することができる。また品
物の容器内に、例えば底部壁また（よ容器の蓋部に設け
ることができる。後者の場合、スチームの排気および／
または脂肪のようなドレーンとなる液体の排出ための小
さな孔を容器の構造に設けることができる。この構造は
換気用またはドレーン用孔を備えることは容易であるが
、上述した米国特許に記載の標準的なサスセプタまたは
装置をこのように組み込むことは困難である。

本明細書において使用される容器またはコンテナーはす
べての様式の用具または装置を含み、フラットシート、
ラミネート部材、ポーチ、パン、蓋付き容器に限定され
るものでなく、マイクロ波オーブンにおける加熱中に食
料品または他の物質を包囲、少なくとも部分的に包囲す
るがまたはそれを含むか、あるいは保持または支持する
ことのできる用具を意味する。

また本発明は、少なくとも表面層において上記エネルギ
ーをカットオフ状態に置くという前述の考えを利用して
マイクロ波エネルギーにより物品の表面層を加熱するこ
とを増強する方法に関するものでもある。

物品の主要部分と同一の物質によって表面層が形成され
る場合は、開口を通して伝播されるモードのマイクロ波
エネルギーは表面層および上記主要部分の双方において
カットオフ状態となる。その結果、物品内への単位距離
当りの減衰はより大きくなるが、この消失性伝播によっ
て表面層における加熱効果がより大きなものとなる。主
要部分への伝播がまた消失性であるという事実によって
そのような主要部分における加熱される深さを減するこ
とになるが、このような特徴によってピザ、パンケーキ
、スライスされたポテトのような薄いものである場合は
、実際上許容できるものといってよい。

基本モードよりも高いオーダーのマイクロ波エネルギー
のモードを発生させ、または増強させる場合（加熱され
る物品中を伝播する場合）はその側方のデイメンジョン
においてその物品を均一に加熱することを強化すること
ができる。例えば米国特許４，８６６．２３４号（ヨー
ロッパ特許出願第８６３０４８８０号月９８６年６月２
４日出願、公開番号２０６，８１１号（１９８６年１２
月３０日公開）参照。またはヨーロッパ特許出願第２４
６０４１号（１９８７年１２月１９日発行）、出願公開
番号第２４６０４１号および公開番号第３１７２０３号
（１９８９年５月２４日発行）および第２７１９８１号
（１９８８年６月２２日発行）を参照されたい。

本明細書およびクレームにおいて使用されるモードとい
う語は一定の周波数においである共鳴システムの状態に
保持される電磁波振動の数種の状態の一つを意味し、こ
のような振動の各々、すなわち各モードはそれ自身の特
定の電気的および磁気的分野における形状またはパター
ンによって特徴付けられている。その基本的モード、す
なわち通常の１−０モードおよび０−１モードは矩形の
システムにおいて加熱される材料物体のまたはそれが配
置される物体およびコンテナのモードであって、電気的
フィールドのパターン（パワー分配）は加熱される物体
の水平面において見るならば、端部周囲に集中しまたは
上記物体が包囲され、および容器内に充填されるときは
そのコンテナの周囲に集中する。これら基本的モードは
比較的高いオーダーのモードを発生させる手段を含まな
いシステムにおいては、優先的な地位を占めている。し
たがって、この基本的モードは加熱される物体の含まれ
るコンテナおよび物体の幾何学的形状によって規定され
、またそれがコンテナ内に配置されない別個の物品であ
るときはそれ自身の物体によって規定される。

この基本的モードよりも高いオーダーのモードはその電
気的フィールドパターンが、便宜上水平面で考えると、
上記基本的モードの電気的フィールドパターンによって
区画されるよりも小さな面積の繰り返しの各々に対応す
るというモードである。このような電気的フィールドパ
ターンの各々はある簡素化によって、しかしながら有用
性をもって視覚化することができ、水平面におけるクロ
ーズしたループに対応するように視覚化される。

本発明の好ましい具体例では、比較的高いオーダーのモ
ードの発生にともなって達成することができる横方向の
ディメンジョンにおけるロードの均一加熱性とそのロー
ドの横方向ディメンジョンに垂直な方向に、すなわちロ
ートの表面に垂直な方向に所望の不均一加熱性を組み合
わせるによって、表面が褐色に焼かれたり、またはパリ
バリに焼かれる必要に応じる。

添付図面は第１図において本発明を具体化するモードフ
ィルタリング構造の具体例を示す上部平面図である。第
２図は第１図の２−２ｔｌＡ断面図である。第３図は本
発明のモードフィルタリング構造の他の具体例を示す第
１図相当図、第１図と同様の上部平面図である。第４図
は第３図の４−４線断面図である。第５図は第１図と全
体として同様のモードフィルタリング構造の具体例を有
する食糧体を保持するためのマイクロ波加熱コンテナの
斜視図である。第６図は第５図の６−６線断面図で、第
７図は本発明のモードフィルタリング構造を２つ有する
変形されたコンテナの第６図と同様の図面である。第８
図、第９図および第１０図はコンテナの蓋体および本発
明の３つの具体例のモードフィルタの部分断面図である
。第１１図は円形面のコンテナの上部平面図である。第
１２図は第５図に示すコンテナを有するモードフィルタ
リング構造の他の具体例を示す上部平面図である。

第１３図は本発明にかかる具体例を組み込んだ他のコン
テナの斜視図である。第１４図および第２２図は本発明
にかかるモードフィルタのさらに他の外形形状を示ず部
分平面図である。第２３図は本発明の他のコンテナを示
す部分斜視図である。

第２４図は本発明にかかる他の具体例の部分斜視図であ
る。第２５図は本発明にかかるモードフィルタを有する
湾曲したマイクロ波加熱容器の蓋を示す部分断面図であ
る。第２６図は本発明にかかる他のモードフィルタを有
する湾曲したコンテナの乃の部分断面図である。第２７
図および第２８図は本発明にかかるモードフィルタがコ
ンテナの底部に形成された状態を示す断面図である。第
２９図は本発明の具体例であるコンテナトレイの上部平
面図である。第３０図は第２９図のトレイの断面側面図
である。第３１図および第３２図は本発明のモードフィ
ルタリング構造の他の具体例を示す部分的斜視図である
。第３３図は本発明にかかる他のモードフィルタを有す
る第１４〜第２２図と同様の図面である。第３４〜第３
６図は誘導されたモードの吸収フロフィルとカットオフ
との間の関係を示すグラフである。第３７図は本発明の
装置の使用方法を例示する斜視図である。第３８図〜第
４１図は他の具体例の部分的平面図である。第４２図は
本発明の概要示す概略図である。

第４３図はある実験を説明するための概要図である。第
４４図（ａ）および第４４図（ｂ）はこの実験の結果を
示すグラフである。第４５図〜第４８図は以下に記載す
る実施例３において使用された異なった配列を示すもの
である。

第１図および第２図に示す具体例においては、適当なプ
ラスチックからなるマイクロ波透過性材料の矩形に示さ
れるフラットなシート２０を有する。この１つの具体例
においては、マイクロ波加熱コンテナの蓋のフラットな
上部をなしている。

この具体例では、単一のモードフィルタ２２が上記シー
ト２０のフラットな面に装着されている。

特に、電導性プレート２４（例えば家庭用のアルミホイ
ールまたはいわゆるコンバーター用のホイールのプレー
トであって、６〜７ミクロンの範囲の厚みを有する通常
のもの）を上記ソートの上部面に結合させる。このプレ
ートの外形寸法は、上記シートの面にほぼ等しく、その
ためプレート２４は水平面において上記シートの全体に
わたって実質的の延びる。このプレートは複数の開口２
６が形成されており、その各々は全体はぼ矩形の形状を
有するクローズした周囲を有している。すなわち、２０
個の開口の５×４配列が示されおり、その開口のすべて
は同一サイズで互いに間隔を有し、上記プレートのスト
リップまたは仕切り部分２８によってプレートの外周か
ら間隔をおいて配置されている。この開口はプレート２
４およびシート２０に対して対称であるように等距離の
間隔で配置されている。

上記モードフィルタ２２はまた複数の電導性島部分３０
を有し、この特定の具体例においては、この島部分は形
状および寸法において互いに同一であって、家庭用のア
ルミホイールから製造するのが便利であり、プレート２
４と同一のシート面に結合される。これら島部分３０は
開口２６と同数であって、開口周囲に形状的に実質的に
適合するほぼ矩形の閉じた外周を有するが、その面積は
上記開口よりも小さいものである。この島部分３０はそ
れぞれ開口内（すなわち開口に整合配置されており、各
島部分３０の周囲は実質的にその周りの開口周囲から均
等に離れており、それによって矩形の環状ギャップ３２
を形成している。この具体例ではこのギャップは実質的
に均等な幅を有し、シート２０のマイクロ波伝達性誘電
材料によって封鎖または橋掛けられている。このように
２０の間隔を置いた均一な且つ対称的分配された矩形の
環状ギャップ３２の５×４配列が、上記モードフィルタ
リング構造内に設けられる。このギャップは全体の構造
内でマイクロ波透過性領域または窓のみを本質的に構成
している。何故ならばこのシート２０はそれた以外は導
電性プレート２２によって覆われるからである。

第１図および第２図の具体例の特定の寸法例において、
開口２６の各々は２．２０Ｘ１．８ｃｍの矩形で、開口
間のストリップ２８はその開口の長辺側および短辺側の
双方において０　、５　ｃｍ幅である。

上記導電性島部分３０の各々は１．７０Ｘ１．３ｃｍ矩
形であって、それが形成される開口の中心に位置し、そ
のすべての側面において０．２６ｃｍの均一幅を有する
矩形圏状ギャップ３２を形成している。４つの開口の外
側間部コラム部分はプレート２４の短辺側エツジ２４ａ
から１　、０　ｃｍＭれ、５つの開口の外側列はプレー
ト２４の長辺側エツジ２４ｂから１．５ｃｍ離れ、その
プレートは半径２．ＯＣｍのコーナ部分を有する。

第１図〜第２図の具体例によって例示された単一のモー
ドフィルタは金属性構造またはマイクロ波透過性コンテ
ナとともに使用することができ、これは前述した出願の
！またはそれ以上において記載されているものを含む。

ある例では、金属性コンテナを使用するのが好ましい。

何故ならばコンテナに侵入する輻射線は上記モードフィ
ルタと相互作用することになる。これとは反対に、モー
ドフィルタとともにマイクロ波透過性コンテナを使用す
ると、コンテナに侵入する輻射線がそれに隣接しない他
の面を介して侵入することに、はとんど影響を与えない
。

上述した本発明にがかるモードフィルタを構成するため
に、金属性部分またはプレートの１またはそれ以上の対
応する開口（開口配列）上に１またはそれ以上の金属性
島部分（島部分配列）が重ねられる。上記島部分および
開口部分配列の双方は例えば、アルミニウムホイールか
ら打ち抜きによって構成することができる。金属性コン
テナとともに使用するときはモードフィルタはコンテナ
を覆うような位置に配置するのが好ましく、第５図〜第
６図の具体例に示すようにコンテナから電気的に絶縁さ
れた状態に置かれる。しかしながら、このモードフィル
タはコンテナに機械的および電気的に密着することもで
き、またそれと一体的に形成することもできる。例えば
第２３図に示すように、ポーチタイプの形状をすること
らできる。上記開口配列は硬いホイールから製造すると
きは加熱される食品を保持するコンテナまたはパンは同
一のホイルから構成するのがよく、リンクルウオール（
しわ形状の壁）またはスムースウオールのパンの製造に
使用される方法と同様の技術を使用することができる。

誘電材料は上記島部分と開口部分の配列間に空間的関係
を維持するように使用される。適当な誘電材料としては
、ポリプロピレン、ポリエステルまたはポリカーボネー
ト樹脂が挙げられ、誘電破損に対し良好な耐性を有し、
誘電損失も低くかつ食物加熱によって与えられる作業温
度において、その強度特性を維持するものである。

各島部分は各々の開口のほぼ中央に位置するが、開口と
同一平面をなすものであるか、または以下に説明するよ
うに第３図〜第４図および第８図〜第１Ｏ図に示すよう
に、開口とはほぼ面平行をなすように垂直方向に配置さ
れてもよい。この島部分配列が開口配列と同一平面にあ
る場合は各島部分の面積は対応する開口の面積より少な
くなるようにしなければならない。しかしながら、この
島部分および開口部分の配列か垂直方向に配列されてい
る場合、例えば第３図〜第４図に示すように、島部分は
対応する開口より大きくても小さくてもよい。

第５図および第６図に例示されるマイクロ波加熱コンテ
ナとともに、第１図および第２図に示すモードフィルタ
リング構造を使用する構成においては、マイクロ波加熱
容器はほぼ矩形の上部上方開口されたトレイ１０を有し
、その底部１１および側壁Ｉ２は金属から、例えばアル
ミニウムホイルから形成されたスティフのように形成さ
れ、加熱される食品１４の物体を受け、かつ保持するよ
うになっている。成形されたプラスチック（誘電材料）
の蓋１６はマイクロ波エネルギーに対し透過性であって
、下方に延びる部分１８とフラットな上部のシート部分
２０を有し、トレイの上方開口を覆い、その下方に延び
る部分はトレイのリム部に着座している。通常、収納さ
れる食品の上部面は蓋の上部面下力とは間隔を置いてい
る。

第１図および第２図において記載したように（しかし、
ここでは４×４の開口および島部分の配列を有している
）、上記モードフィルタ２２は蓋のトップ部分２０のフ
ラット面に装着される。このようにして電導性プレート
２４（例えば家庭用アルミホイールで製造されたプレー
ト２４）はこの五トップ面に結合され、その万全体にわ
たって実質的に水平面上を延びる。けれどもこのプレー
トは誘電材料の蓋の下方に延びる部分１８によって金属
性トレイ１０から電気的に絶縁されている。

この島部分３０はまた同様に蓋のトップ面に結合されて
いる。この開口および島部分の配列は矩形の蓋の上部に
対して対称的であるので、従って水平面で見るとコンテ
ナーに対して対称的である。

従っｔｌこの１６の間隔を置いた均一で且つ対象的配置
された矩形の環状ギャップ３２の、４×４の配列が蓋の
トップ部に形成され、それ以外の部分は導電性プレート
２２によって覆われているので、万全体のトップ部分に
おいてはマイクロ波伝達領域または窓を構成することに
なる。

第７図はトレイ１０ａ（蓋のような形状をしている）は
金属よりむしろマイクロ波透過性材料から形成された容
器を示し、この容器では、第２のモードフィルタリング
構造１２２ａ（これは上述したモードフィルタ２２と同
一であってもよく、整合配置されている）はマイクロ波
透過性トレイｌｏａの下方に面するフラットな底部面に
装着されている。上記構造１２２ａの島部分１３０ａは
家庭用のアルミホイルから構成することができ、上記ト
レイの底部面に結合されている。上記プレート１２４ａ
は開口１２６ａの配列を規定し、その周囲は島部分１３
’Ｏａの周囲と共に上記上部モードフィルタ２２のギャ
ップと同一サイズで同一数からなり、それぞれが整合配
置されている。

また、第７図において食料品の収納された物体はトレイ
の内部寸法よりも小さく、それ自身形状保持性を有して
いるので、トレイの側壁から内方に間隔をおいている。

このコンテナトレイはマイクロ波透過性であるから、上
記物体１４ａは誘電性共鳴体として機能し、このシステ
ムの基本的なモードを決定している。前述したように、
第７図のシステムにおいては、全体としての共鳴境界が
食料品の物体等およびモードフィルタリング構造との双
方によって決定されるが、パワー吸収は食品の断面に制
限される。上記物体１４がコンテナから溢れ出てトレイ
の側壁に至り、上記物体の幾何学的形状をトレイの側壁
が規定するならば、マイクロ波透過性トレイの側壁の共
鳴境界を決定する効果は食料物体の幾何学的形状を規定
するトレイの側壁効果の結果となる。これはトレイが電
導性（マイクロ波反射性）であって、キャビティ共鳴体
を構成するときに得られる状態と対比される。

また、第３図および第４図ならびに第８図〜第１Ｏ図に
おいて、上記島部分と開口部分の配列を垂直方向に配置
することは誘電シートの反対面に各配列を配置するか、
または誘電体の突出部分（これは充填されていてもよい
し、また充填されていなくてもよい）の上に島部分を配
置することによって得ることができる。この誘電体の突
出部分は例えばプラスチックフィルムの熱成形によって
得ることができる。

また第３図および第４図は、第１図および第２図におい
て述べたようなタイプの矩形のフラットなプラスチック
製マイクロ波透過性シート２０を示している。例えば第
５図に示すように、マイクロ波加熱容器のＭ　１６　ａ
のフラットの上部面に形成される。しかしながら、導電
性プレート３４から形成されたモードフィルタを支持し
ている。このプレート３４は２０個の矩形の開口３６か
らなり、ストリップ３８によって区分された５×４の配
列を規定しており、シート２０の水平面の主要部分に下
方に而して装着されており、２０個の矩形の導電性島部
分が上記開口に整合し、ソート２０の反対側の水平面主
要部、すなわち上方に面している部分に装着される。こ
のモードフィルタにおいて上記開口３６および島部分４
０は、シート２０の厚みによって垂直方向に間隔をおい
て離れ、各島部分４０とそれに伴う開口３６の周囲の間
に形成される矩形の環状ギャップ４２が上記垂直方向へ
の間隔をおいて設けられている。何故ならば、図示する
ようにこの島部分４０は開口部分３６よりも太き（、け
れども周囲の外形は開口と適合するようになっている。

また第８図に示すように、プラスチック製Ｍ１６ａの上
部分２０ａ（他の部分は第５図の蓋１６と同様である）
は複数の中空の垂直方向への突出部分４３（各島部分４
０に対して１個づつ）を成形して、プレート３４の開口
３６と島部分４０との間には垂直方向の間隔を増加させ
るようにしている。

この各隆起または突出部分は蓋の上部面２０ａの上部水
平面から上方に突出し、それ自身はほぼ矩形状であって
、水平なフラットな上部面を有し、その上には島部分４
０の一つが装着されている。

第３図および第４図に示すように、上記開口を規定する
プレート３４は蓋の上部の下方水平面（下方に面してい
る表面）上に装着され、この開口３６は突出部分４３と
位置合わせして配置されるので、この開口は島部分４０
とも位置合わせ（整合）した状態にある。また、第４図
に示すようにギャップ４２ａは島部分とそれに伴う開口
の周囲との間に島部分４０とプレート３４とは垂直方向
に間隔を置いて設けられる。何故ならば、この島部分４
０は上記開口３６よりも大きいからである。上部の平面
図においては、第８図の構造（第４図のそれと同様であ
る）は第３図に示されるのと同様である。

第９図および第１０図はモードフィルタの他の具体例を
示し、開口と島部分との間には垂直方向に間隔を有して
いる。これら後者の図面の構造において、導電性プレー
ト５４は開口５６の配列を規定し、導電性島部分の面積
よりも大きいので、開口と島部分の配列は、平面図で見
ると第１図に対応している。各開口およびそれに伴う島
部分は環状ギャップ６２を形成し、このギャップは開口
と島部分の間に垂直方向の間隔を形成すると共にこの島
部分は上部開口よりも小さい面積となる。

けれども形状および方向性は適合している。

特に第９図は中空でない、むしろ固体の成形された突出
部６３を複数個形成した上部面２０ｂを有するプラスチ
ック製の蓋体１６ｂを示す。上記突出部分は各島部分６
０に対し１個づつで、その上力水平而から上方に突出し
ているが、その他の部分は上述した蓋１６と同様である
。各突出部分はフラットな水平上部面を有し、その上に
は島部分６０の１つが装着される。このプレート５４は
上方蓋上部面２０ｂの主要な上部水平面上に装着され、
上記突出部６３がその開口５６を通して上方に突出する
ように位置している。

第１０図は水平な上部平面を有し、且つその下方面から
下方に突出する中空の突出部６５を複数個有するトップ
部分２４を備えたプラスチック製蓋１６ｃを示し、上記
突出部は各島部分６０に対して１個である。各突出部分
はフラットな下方に向いた水平な面を有し、その上には
島部分６０の１つが装着されるが、開口を形成するプレ
ート５４は上記突出部６５と位置合わせした開口５６を
有するトップ部分２０ｃの上面に装着される。この突出
部６５はＭ１６ｃをトレイ上に位置させると上記島部分
６０が実質的にフードスタッフ（食料品の充填された本
体１４の上部面と接触するように寸法を決めることがで
きる。

第３図および第４図並びに第８図〜第１０図のすべての
具体例において、開口形成導電プレート（３４または５
４）および導電性島部分４０または６０はそれぞれ平行
に配置されるが、垂直方向に間隔を置いて水平面上に配
置される。これら具体例のすべてにおいて、次に記載す
る実施例において特に注意書きする以外は上記プレート
および島部分の双方はアルミニウムホイールから製造さ
れるのが便利であり、蓋またはマイクロ波透過性の絶縁
材料、誘電材料すなわち上述したプラスチ、ツクのよう
な他のような蓋または他の容器の壁に装着されるのがよ
い。

本発明のモードフィルタにおいて、上記島部分および開
口部分は多数の幾何学形状を呈することができる。（ａ
）多角形（丸い頂点を有する多角形を含む）、例えば三
角形、方形、五角形、六角形である。第１４図は六角形
の開口アロを形成している電導性プレート７４を示して
おり、その開口内には六角形の環状ギャップ８２を形成
する相対的に小さな六角形の電導性島部分８０が配置さ
れている。

（ｂ）円形または楕円形（エビトロコイダル、マチルポ
イルおよび同様の変形を含む）。第１５図は円形の開口
８６を形成する電導性プレート８４を示し、その開口内
には開口８６の周囲と同心円をなす相対的に小さな円形
の電導性島部分９０が配置されている。従って、円形の
環状ギャップ９２がそれらの間に形成されている。第１
６図はほぼ楕円形の開口９６の配列を規定する電導性プ
レート９４を示し、その開口の各々には、相対的に小さ
いが、適合した電導性島部分１００が配置され、その開
口の周囲部によって全体として楕円形のギャップ１０２
が形成されている。

（ｃ）食品および／または容器の形状に幾何学的に類似
した相似形（単純な幾何学形状）では必ずしも規定でき
ないもの。これは食物内の相対的に高いモードの伝播を
促進することを主としている。

第１３図は多数分画のコンテナ１４０を示し、このコン
テナ内には各々の分画された部屋が特別に形成されてい
る。このコンテナは図示しない一連の金属壁を有し、そ
れによって地域＋５０．１５２．１５４および１５６の
地域に蓋体内で直接区画室を形成している。この蓋はマ
イク口内誘電材料から製造され、マイクロ波エネルギー
に対して基本的に透過性を有する。各区分室は蓋１５８
内に対応するトップ面の面積を有し、各トップ面の面積
はおよそ適合する金属ホイールのプレートを何している
。このような適合性相似形のプレートは第１３図におい
て１６０．１６２、１６４および１６６によって示され
ている。各相似形のプレートの面積はそれが装着される
蓋のトップ面の面積に実質的に等しいものである。各相
似形のプレートは相似形の中央開口（１７０，１７２，
１７４および１７６）を有し、その中に相対的に小さい
が相似形の金属ホイールの島部分（１８０，１８２，１
８４および１８６）を配置し、上記開口の周囲と共に環
状のギャップ（１９０，１９２，１９４および１９６）
を形成している。各ギャップは適性な調理エネルギーを
供給し、各区分室に位置する食料品に分配するように寸
法設計されている。例えばギャップ１９０は地域１５０
に対して大きく、他方、地域１５６の食料品は異なった
熱分配が必要であるのでギャップ１９６は適当に寸法設
計されている。

（ｄ）非相似形および／または非均−なギャップ幅。上
述した具体例においては、実質的に均一なギャップ幅が
示されてきた。しかしながら、このギャップ幅は例えば
第１７図に示すように非均−であってもよく、そこでは
矩形の開口２６ａと矩形の島部分３０ａとが異なったア
スペクト比を有するので、それらの間には短辺側の幅３
２ａ°がギャップの長辺側のギャップ３２ａ“の幅より
も大きくなっている。また、第１８図においては楕円形
の開口９６ａと楕円形島部分１００ａとが位置しており
、違った形状をなし、それらの間のギャップ１０２ａは
種々の幅を有している。この島部分の非化学的形状は第
１９図に示すように開口の周囲に適合しなくてもよく、
そこでは小さな裂片受状の島部分が矩形の開口２６ｂ内
に配置されて種々の幅を有するギャップ３２ｂを形成し
ている。第２０図においては島部分３０ｃと開口部分２
６ｃとは非相似形であるが、より多くの種々の幅のギャ
ップ３２ｃを形成している。第２１図においては、三つ
葉形状の島部分９０ａが円形開口８６ａ内に配置され変
化のある幅のギャップ９２ａを形成している。

（ｅ）第２２図に示すような開口された島部分を有する
もの。ここでは小さな裂片形状となった島部分３０ｄが
矩形の開口２６ｄ内に位置し、それによって変化のある
幅のギャップ３２ｄを形成している。その構成は第１９
図に示すものと同様である。しかしながらその島部分自
身が中央に開口２７ｄを有している。

第１３図〜第２２図において例示された種々の形状は均
一または不均一なギャップおよび幾何学的な相似形また
は非相似形の島部分−開口部分の対を有する異なった配
置を単に例示するもので、これらの形状は本発明の構造
として使用することができる。また便宜的に単一の島部
分−開口対がこれらの図面のほとんどに示されているが
このような対が複数個形成された配列を完全なモード−
フィルタリング摺造内に備えることができると考え、ま
たこのような配列の対が以下に説明するように所望の加
熱効果および特定の使用条件に依存して互いに同一であ
るかまたは非同−であってよいと考えられる。

食物製品および／またはコンテナが断面矩形であるとき
は、上記島部分および開口部分の幾何学形状は通常形状
である。物品および／またはコンテナが円筒形状である
場合は、島部分および開口部分の好ましい幾何学形状は
通常円筒形状の共同システムを基準とする。すなわち、
ラジアルおよびアンギュラ−（調和）ノードによって規
定されるポジションのセルに分割される。この後者のタ
イプのシステムは第１１図に示されており、それは平面
的な円形トップ面を有するプラスチック製蓋を備える円
筒形容器の上部平面図として示されている。その円形の
トップ面には電導性プレート２０４か装着され、このプ
レートは半径方向に対称的に分配配置された５または６
個の同一セグメント形状の開口２０６を形成し、また５
または６個の相似形状であるが、相対的に小さな電導性
島部分２！０を上記開口と整合して形成し、上記開口の
周囲と共に５または６個の環状ギャップを形成すると共
に、中央部分に円形の開口２０５および島部分２０７を
有し円形のギャップ２０９を形成している。

本発明の具体例として記述したモードフィルタにおいて
、開口部分の間の最小のセパレーンヨンは食物において
望まれる加熱分配によって、またその適用に要求される
機械的なザラ付きまたはでこぼこによって決められる。

そして、金属内に生ずるオーム加熱の量によって開口の
配列が決められる。家庭用のホイールから構成されて、
且つ矩形の開口を有する開口配列において、開口間のホ
イルの幅は例えば第１図〜第２図においてはストリップ
２８の幅は通常５ｎｕｎよりも大きくなろう。

複数の島部分および開口部分によって構成されるモード
フィルタの平面にわたる熱分配は溝造物の断面形状、島
部分および開口のサイズ、および／または開口に対する
島部分の垂直方向の変位を変えることによって調製する
ことができる。例えば開口２６の３×３の配列およびそ
れに伴う島部分の３×３の配列（第１２図参照）におい
てはモードフィルタリングの構造が第１図〜第２図およ
び第５図〜第６図に示される一般的なタイプのものとそ
れ以外のモードフィルタリング構造において、これらの
開口２６ｅの中央の一つとそれに伴う島部分３０ｅとが
他のものよりも大きく製造されることによって、食料品
の本体に隣接する中央領域における加熱を所望の様式で
制御することができる。この中央開口および島部分のサ
イズは食料品の好ましいより高いモードに対応する。

食物物品の形状によりよく適合するために、モードフィ
ルタの全体の形状は湾曲またはコルゲート形状であるの
が、例えば平面であるよりも好ましい。第２５図および
第２６図は本発明にかかるモードフィルタを有する湾曲
したプラスチック製コンテナの蓋を示す。第２５図にお
いて蓋１６ｅのトップ部分２０ｅの上面は滑らかな連続
した凸面の湾曲を有している。開口を規定する電導セプ
レート２１４（一般には第１図に示すプレート２４と同
等である。）はその上に装着され第１図の島部分３０と
ほぼ同等の電導性島部分２２０を有し、これも同一の蓋
の上部面に配置されている。

この湾曲したモードフィルタは例えば第１図〜第２図に
示すように、電導性プレートと島部分が共通の平面にあ
るという構成に対応し、同一平面にあるプレートおよび
島部分を有するモードフィルタの定義内に含まれる。こ
の第２６図において、蓋１６ｆのトップ部分２０ｒは全
体として上方にトップとなった湾曲面を有し、半径方向
に延びる上方突出部分２２３を複数個形成され、各突出
部分は全体のトップ分の湾曲と一致した上部湾曲面を有
する。

電導性プレート２２４は上記蓋のトップ部分２０「の下
面に装着され、上記突出部２２３とそれぞれ位置決めさ
れた開口２２６の配列を規定している。この突出部の上
部面には電導性島部分２３０の対応する配列が装着され
ている。上記第２２図の湾曲したモードフィルタはこの
ようにして第３図〜第４図および第８図〜第１Ｏに示す
ような構成と対応している。ここでは上記プレートおよ
び島部分はそれぞれ間隔を置いた平行な平面上に配置さ
れ、平行平面のプレート構成の規定内に含まれている。

さらに本発明によれば、第７図について上述したように
、複数のモードフィルタが同一のマイクロ波加熱コンテ
ナの異なる壁または表面に設けられていてよく、例えば
多数の食品表面の同時的処理のためにはそうである必要
がある。コンテナ内の食品の本体の上方および下方面に
おいて使用されるとモードフィルタリング構造は２つの
区別される電気的に絶縁されたモードフィルタであって
よく、または同一の金属性シートから構成された開口配
列を有する２つのモードフィルタであってもよい。２つ
の電気的に分離されたモードフィルタを使用すると、パ
ッケージまたはコンテナの残りの部分は誘電材料から形
成されるのでパッケージ全体がホイルのコンテナという
よりも複合体であるように消費者に思われる。電気的に
単離されたモードフィルタはまた金属性側壁を有するコ
ンテナの上部または下部面において使用されてよい。

第２４図は本発明を具体化するマイクロ波加熱コンテナ
を示し、上部および底部にモードフィルタを有する。そ
れらの間には加熱される食料品の物体が配置される。こ
のコンテナはこの容器はよく知られているｃｌａｍｓｈ
ｅｌｌタイプのものであってよく、通常の加熱成形され
た発泡されたプラスチックパッケージであって、上方部
分２３１と下方部分２３３を有し、一体的なヒンジまた
は折り曲げ部分（図示せず）によって結合されており、
このヒンジ部分はある一側に沿って形成され、積極的に
クローズするかまたは合致するように配置されている。

例えば好ましい通常の手段（図示せず）がそれらの端部
部分に沿って形成されている。このパッケージの壁は幾
分変形可能である。モードフィルタリング構造（第１図
〜第２図に示すもの）は開口形成プレート２４および島
部分３０を含み、パッケージの上方部分２３１のフラッ
トなトップ部分に装着される。他の同様のモードフィル
タリング構造２３４は下方部分２３３のフラットボトム
、フラットなテーブルに装着され、開口２３６の配列を
規定している。この開口はこの具体例では、トップ部分
のモードフィルタ２２の開口と位置合わせされ、形状サ
イズおよび構成が同一である。

また上記他の同様のモードフィルタリング構造は同様の
複数のアルミニウムホイル島部分２４０を含み、その各
々はそれに伴う開口の周囲とともにある矩形の環状ギャ
ップ２４２を形成している。

このギャップ２４２は上部モードフィルタ２２のギャッ
プとそれぞれ位置合わせされ、サイズおよび数も等しく
なっている。

また、これに変わるものとして電気的に単離されたコン
テナの蓋内のまたはその上のモードフィルタが金属性コ
ンテナトレイと共に使用されてよく、このトレイは第２
のモードフィルタの開口配列を有している。さらに他の
ものとして、１つのモードフィルタが機械的に接近し、
且つ電気的にコンテナと接触してもよく、そのコンテナ
はそのベース内に第２のモードフィルタの開口配列を有
する。またモードフィルタはポーチ形状の構成に使用さ
れるならばそれと一体をなしてもよい。２つのモードフ
ィルタは同一のシートから構成された開口配列を有する
ものを使用すると、このシートはＵ字形状に折り曲げら
れ、加熱される食品物品を包囲するようにしてよい（第
２３図参照）。この第２３図はＵ字形に曲げられたアル
ミニウムホイル−プラスチックラミネートシート２４３
を例示し、このシートはホイールに形成された複数の矩
形開口２４６を有すると共に、この開口内においてプラ
スチック製ラミネート上に支持された同数の相対的にや
や小さいが相似形のホイール島部分２５０を有する。こ
れによって均一幅の矩形の環状ギャップ２５２が形成さ
れる。このシート２４３のＵ半折曲部２５３によってギ
ャップ形成開口２４６および島部分２５０の第１および
第２配列がそれぞれフードスタッフの図示しない収納体
の両側に配置されるので、これら２つの配列は効果的に
食料物体の反対側の表面において作用する２つのモード
フィルタを構成することになる。シート２４３のエツジ
部分は互いに適切にシールすることができ、加熱される
食品物体が包囲されるポーチを形成することになる。

マイクロ波オーブンの加熱特性が、ガラストレイまたは
セラミック製のオーブンフロア−の存在によって引き起
こされるカップリング効果により、垂直方向に不均一で
ある傾向があるため、異なった上部および下部モードフ
ィルタ設計が同一の容器に組み込まれるのがよい。すな
ちわ、加熱特性の上記のような垂直方向の不均一さを補
償するように設計されるのが良い。この補償は島部分と
開口部分の相対的な面積の変位（バリエーション）およ
び／または島部分および開口部分の配列の垂直方向の配
置によって達成することができる。

前述した具体例では２つのモードフィルタを使用するこ
とができる構造を例示的に選んだが、モードフィルタリ
ング構造は食物の全ての表面に位置するモードフィルタ
によって３次元的に使用することもできる。

このモードフィルタの作動特性および原理をここで説明
する。上述したモードフィルタの構造においては、上述
した米国特許第４．８６６．２３４号のより高いオーダ
ーのモード発生手段におけると同様に、各島部分または
開口部分の境界が対応する断面を有するあるセットのモ
ードを規定する。

しかしながら、島部分配列が島部分の結合によって規定
されるストリップラインおよびスロットラインに沿って
より低い、すなわち最も基本的なモードの侵入を許すが
、このより低いモードのエントリーは開口配列によって
阻止される。このようにして、開口配列は一連のウェー
ブガイド（またはキャビティー）の開口に類似すると理
解され、その各々は効果的にカットオフまたはより低い
モードを効果的にカットオフまたは減じることになここ
において意図されるように、モードフィルタの操作また
は機能の特徴を、最後に述べた共同出願に記載されるよ
うに完全なコンテナの類比により説明することは有益で
ある。この各モードフィルタの開口の境界は金属性コン
テナ壁に対し類似するものと考えられ、各モードフィル
タの島部分は上記出願の記載からすると、より高いモー
ドを発生するための金属プレートに類似するものと考え
られる。上記島部分が開口配列上方に垂直配置されるモ
ードフィルタでは島部分は開口配列の垂直上方に位置し
ている（加熱される食品物体に対して）の場合のモード
フィルタにおいて、このモードフィルタの島部分は修正
されていない開口配列内に入るであろうよりも食物に対
して利用可能な対応するより高いモードにおけるパワー
量を増加させるように、開口配列に対しフィードするこ
とになる。島部分の配列がないと、開口の使用はモデレ
ーションまたは利用可能なパワー量を減退させるとこの
分野では見なされるので、小さな開口を有する開口配列
はシールドとして本質的に見なされている。

垂直方向の配置、すなわち島部分と開口部分の配列間に
は差異が存在し、これは本発明のモードフィルタを用い
ると可能である。これらはより高いオーダーのモードを
発生させるプレートとコンテナの金属コンテナ壁間にお
いて得られるものを越える。後者のコンテナでは、金属
プレートが金属コンテナのリムによって決定される面の
下方に位置する場合はめずらしいであろうし、このプレ
ートが食物の表面の下方に侵入することはかなり実際的
ではない。従ってモードフィルタの開口配列は食物から
のエアーギャップによって分離することができるから、
開口配列に対する島部分の配列の垂直方向配置の下方限
界は食物の表面によって決定される。

それにも拘わらず、上述の類比を進めると、島部分と開
口部分の相対的なサイズおよび／または島部分の垂直方
向の配置を差別的に変えることによって、食物加熱分配
をモードフィルタの断面にわたって変えることができる
ことは明らかである。

次の考えから垂直方向の加熱勾配の制御が行なわれる。

（ａ）誘導された濃度がカットオフ状態であるとき、ケ
なわち消失性の伝播状態が得られるときは吸収／減衰が
特に顕著である。これは本発明の基本的な特徴である。

（ｂ）食物が明確な誘電特性を有する層を含むときは、
上記モード構造の制御は比較的高い誘電率をもって層内
を自由に伝播させることができ、且つ低い誘電率層にお
いてカットオフ状態になる（険しい減衰／吸収状態とな
る。）。

（Ｃ）このようにして、比較的低い誘電率を有するパス
トリイまたはバター／ブレッドリング層が比較的高い誘
電率の食物上にあるときは、強い加熱がその表面層にお
いて選択的に得ることができる。したがってモードフィ
ルタリングは中身の望ましくないオーバクキングを最小
にしながら、褐色焼きまたはパリパリ焼きの効果を促進
する貴重な道具となる。

（ｄ）金属壁境界条件による場合のように、水平面にお
いてモード構造が固定されると食物の吸収係数がモード
の断面寸法によって決定される。

（ｅ）これは固定された食物の誘電率に対してであって
、電導性および誘電率層、垂直軸における吸収係数がモ
ードデイメンジョンの減少とともに増加する。

Ｃｆ）このモードデイメンジョンを決定することによっ
て垂直方向の加熱勾配にわたって制御が行なわれる。

第３４図〜第３６図は食物物体内におけるマイクロ波エ
ネルギーの吸収プロフィル、垂直方向の吸収プロフィル
を示すもので、上記カットオフ状態（第３４図）から下
方のカットオフ状態（第３６図）に至る条件でのモード
フィルタギャップに隣接するところに置いてである。こ
こでは上記物体は十分に厚くおよび／または吸収的であ
るので、反射および／または伝播の効果はその物体の両
面において本発明の分析の目的には無視することができ
る。一般にいってそれは不可分なモードフィルタギャッ
プのデイメンジョンであって、すなわち第３６図におい
て以下に記載する橋掛けされたギャップ構造におけるオ
ーブンギャップセグメントにおけるデイメンジョンであ
る。そしてこれはあるモードが特定の誘電率の食物物体
に対し、−定のマイクロ波エネルギーの波長（典型的に
は２゜４５ＧＨｚ）においてカットオフ状態であるか否
かを決定するものである。

第３４図〜第３６図は平面的な水平ギャップまたは開口
を規定する電導プレートに隣接して位置する食物物体を
対象として説明することができる。

ここではＺ軸は食物物体中の伝播軸である。すなわちＺ
＝０はプレートに隣接する物体の表面である。そしてこ
のグラフにおけるＺに沿った距離は物体中への垂直な浸
透深さである。このグラフにおいて、ＩＥ″１はベクト
ル感覚における電気的なフィールドインテンシテイ−の
スクエアーな強度であって、Ｚに対しプロットされてい
る。ＩＥ！１軸による曲線のインターセプトのは参考ま
たは表面強度の大きさである。ｌＥ”ｌ上のパワー吸収
（加熱強度）の依存性によってこのグラフのカーブは吸
収／減衰の大きさを示している。これは食物中への垂直
方向においてであり、表わされる種々の条件に対してで
あって、吸収／減衰プロフィルの険しさは上部カットオ
フよりも下方カットオフが非常に大きいことを示してい
る。

−αＺ ＩＥＩ’はｅ８　　に比例する。ここでαは次式で定義
される。

式（１）　　α”＝−１／２（ω８με−にり十１／２
［（ｃ＝＋・、１Ｚ５−Ｋ・）・＋、・□・７・］ｌ／
２また ω−２πｒ、ｒは固消敗である。

μ＝μｒμ〇−誘磁率（通常、非磁性材はμｒ＝１μｏ
＝４ｙｒｘｌｏ−’ジュール（ｓｅｃ）”／（クローン
）３−メータ： ε＝εｒε０＝誘電率、εｒは相対誘電率で、ε０は自
由空間の絶対誘電率、 εｏ＝８．８５４１８７８ＸＩＯ−’″（クローン）！
／ジュールーメータ； σ−伝導度（導電率） 消失性伝搬は指数法則により支配され、そのアーギュメ
ントは実成分（＋／−）αと複合成分（十／−）βを含
み、次式で定義される。

式（２）β＝１／２（ω１με−にす１＋１／２［（（
＝）・μ・−・す・＋・・μ・・・］１／２以上によっ
て浸透の深さにともなってエネルギー吸収はほぼ周期的
に変化が起こる。グラフに示声れた曲線はβを無視して
いる。層が厚くまたすなわち非常に吸収性である食物に
ついてはβはネグレクトされてもよい。このようにして
この曲線は関連する現実の値の滑らかな表示として理解
すべきである。

α１およびβ１の表現はαおよびβが正または負符号で
あることを仮定したものであることに留意すべきである
。ＩＥ＋’を決定する割合においてαの負符号を選択す
ると浸透とによってエネルギーが吸収されかつそれに不
随してＥ″が減少することを表わす。正のαの項が成分
として存在する場合は対向面における反射かあるいは対
向面からのパワーの入力を示している。準周期的変化±
βに基づく準周期的変化は次のオイラーの式の結果であ
る。

±ｊβ２ 式（３）　　ｅ　　　　−ｃｏｓβｚ＋ｊ　ｓｉｎ　１
３ｚ１／２ ここでｊ＝（−１）　　　　である。また、垂直軸にお
ける結合された伝搬定数中に対するαおよびβの関係に
留意すると、すなわちｐ＝α＋ｊβである。

εｒの自由空間の値は単一である。食物においてεｒは
食物の水分含量または水活性塵によっておおいに決定さ
れ、εｒの値は高水分の食物なおいては水のそれらかな
り近付き、周波数２．４５ＧＨｚにおいてはεｒは０℃
において約８０から１００℃において約５５まで変化す
る。氷の値はおよそ４である。一部調理済みのバターま
たは被膜のような低密度で且つ低水分含量の食物組成に
おいては、εｒの値は約５で、隣接する高水分活性度の
食物に対するそれらの水分含量の均衡によって変化する
。

マイクロ波エネルギーの一定の伝搬モードに対し、カッ
トオフのための条件はｋｌ（上記プレートの平面に指向
した成分を支配する式の分離定数として定義される）が
ω８με、よりも大きいかそれに等しいことである。公
知の関係 一１／２ Ｃ＝（μｏμｏ）　　　　　およびＣ＝λ。ｒ（ここで
Ｃは光の速度で、且つλ。は自由空間の波長であるから
、μｒ＝１．のときω３με＝４π２εｒ／λ。３が成
り立つ。このようにカットオフのための条件（に３−≧
−ω２με）がに３−≧−４ｆｆ”／λ”ｅｆｆとして
表現することができる。ここで有効波長はｆ＝２．４５
ＧＨｚ、λ。−１２，２４ｃｍの条件でλｅｆｆ＝λ。

／ε１／２ ｒ　　　、である。カットオフが起こると、食物内に入
るマイクロ波エネルギーの透過を支配するαの項の大き
さは実質的に増加する。

ｋｌの値は上記ギャップの幾何学的形状および寸法また
は開口の寸法および幾何学的形状だけでなく考慮される
モードに依存している。水平寸法ＬｘＳＬｙを有する矩
形の開口の簡単な場合は、ｒｍ、ｎＪモードにおいて、 に１−、ｌ［（Ｉｆｉ″／　Ｌ　ｘす＋（ｎ’／Ｌｙす
］で、カットオフのための条件は πす（ｍ”／Ｌｘす＋（ｎ’／　Ｌ　ｙ”）］　＞　４
　ｒｒ　’／λ″ｅｆＴである。このように、例えば［
０，１］または［１゜Ｄ］のモードにおいてカットオフ
の条件は関連するデイメンジョンし、すなわちＬＸまた
はｔ、ｙがλｅＨ／２に等しいかそれより小さいこ七で
ある。

幾何学的形状が円形である場合、［ｍ、ｎ］モードにお
いて に２−ｊ２　ｍ　、　ｎ／　ｒ　ｏ＊ である。ここでｊｍ、ｎはｍ次のオーダーのベッセルフ
ァンクションの１次０であって、ｒｏは開口の半径であ
る。この［０，１］モードにおけるカットオフのための
条件はｒ。が０．３８２λｅ「ｒよりも小さいかまたは
等しいことである。要するに、例示された開口の幾何学
的形状に対するカットオフの臨界デイメンジョンおよび
モードは次の通りである。

幾何学形状　　　モード　　臨界デイメンジョン正方形
（Ｌ＝Ｌｘ＝Ｌｙ）　［０，１］、［ｌ、Ｏ］　　Ｌ＝
λｅｆｒ／２”　　　　　　［１，１］　　Ｌ２λｅｆ
ｒ／２１／２矩形　（Ｌｙ２ｑＬｘ）　　　［１，１］
　　　Ｌｘ＝λ。イ（１１，・３／２／２ｑ円形　　　
　　　　　［０，１コ　　ｒｏ＝０．３ｇ２７λｅｆｆ
”　　　　　　　　　［１，１］　　　ｒｏ二０．６０
９８λｅｒｒ矩形および円形の系統においてはに！の項
は容易に決定される。ベッセルファンクションの０の表
はＧ、Ｎ、ｗａｔｏｓｏｎ、Ａ　Ｔｒｅａｔｉｓｅ　ｏ
ｎ　ｔｈｅ　Ｔｈｅｏｒｙｏｆ　Ｂｅ５ｓｅｌ　Ｆｕｎ
ｃｔｉｏｎｓ、Ｃａｍｂｒｉｄｅ　Ｕｎｉｖ、Ｐｒｅｓ
ｓ。

発行（１９２２年）において与えられている。他のギャ
ップ／開口の幾何学的形状、例えば楕円形における分析
はより複雑であるか、ある一定の濃度のカットオフは関
連のギャップまたは開口の水平寸法かギャップ／開口の
幾何学的形状、問題のモードおよび食品物体のまたは関
連の物体部分の誘電率によって決定される値よりも小さ
いかまたは等しい場合に起こることが一般的定理によっ
て示される。このように目的物を褐色に焼いたりパリパ
リに焼けるようにカットオフ以下の条件を備えることに
よって達成されるところにおいては、食物の加熱プロフ
ィールの得られる険しさを伴う場合、濃度フィルターの
ギャップまたは開口の適当な寸法決めによってそうする
ことが容易である。

すなわちカットオフのための最大値以下にそのように寸
法決めることによって容易となる。

茶褐色焼きおよびバリパリ焼を達成するためにこれらの
考慮をモードフィルターの設計に支払うと、開放された
幅広い開口はこの目的のために効果的でないことが観測
される。何故ならば大きな正方形または円形の開口はそ
れらを横切る低いフィールド強度を有し、それ故に所望
の茶褐色焼およびバリバリ焼を行なうのに失敗すること
になる。

このような開口内に島部分を導入することによってより
高い調波となり、そしてより強いフィールドが狭くなっ
たギャップを横切ることが期待できる。

明らかに狭いスロットは所望の加熱効果を与える。スロ
ットの長さはくλｅｆＴ／２となるであろう。セグメン
ト化されたスロットに対しては所望のセグメントの長さ
はお上そλｅｆｆ／２となろう。

湾曲したスロットの長さはλｅｆｆ／２となるべきであ
る。島部分とプレートとの間の小さなギャップを有する
円い開口の場合は、円周はほぼλｅｆｆであるかまたは
それ以下とすべきである。より大きなギャップがラジア
ル・デイメンジョンにおいて共鳴を許すことになる。同
様に狭い、中断されない丸い形状の場合はギャップの長
さのラインインテグラルはλｅｆｔに近付くかまたはそ
れ以下である。

全体としてギャップの幅（島部分−開口対または配列）
において、非常に高いフィールド強度を避けるために少
なくとも約１１とすべきである。

ギャップの長さは通常少なくとも約５Ｉｌｌ鴫となろう
。

島部分−開口（ギャップ）対または配列を使用する本発
明の具体例および環状部を使用する具体例（さらに以下
に詳述する）について述べると、次の一般的な原理が臨
界（カットオフ）のデイメンジョンを支配していること
が挙げられる。

狭いギャップまたは環状部のデイメンジョンについては
、滑らかなカーブが結合したはっきりとした先のとがっ
た部分または頂点によって形成されるギャップまたは環
状部は閉鎖された地域を囲み、その最も低いオーダーの
モードのカットオフが上記カーブのラインインテグラル
がある１つの効果的な波長（λｅｆｆ）よりも短いとき
に生ずる。

ある滑らかな開放されたカーブの短部が密接な間隔でな
い場合はカットオフはλｅＨ／２の曲線インテグラルに
対応するであろう。頂点または先のとがった先端を有す
る閉鎖されたカーブはその周囲（ある１つの有効な波長
）およびそのセグメント（各々はλｅｆ「／２である）
の双方に対応するカットオフデイメンジョンを有するも
のと思われる。

しかしながら等しいセグメントが偶数である場合は、そ
れらに対応するモードをキャンセルする破壊的な干渉が
生じる。先のとがった先端または頂点を有する開放され
たカーブはあるカットオフデイメンジョンとしてその全
長を有する。そして、このような頂点または先のとがっ
た先端（各セグメントはλｅＨ／２である）によって境
界を付けられる距離として定義されたカットオフデイメ
ンジョンによってより高いオーダーのモードを支持する
場合もある。

幅広いギャップまたは環状部 それらの狭いカウンターパートの場合と同様に広いギャ
ップまたは環状部はその全長にわたって共鳴を支持する
であろうが、それらはまたツウ−デイメンジョンの共鳴
を許し、全体として大きなカットオフデイメンジョンに
よって特徴付けられる。このように臨界デイメンシリン
が減少するとカットオフは最初ツウ−デイメンジョンの
共鳴のために起こり、ギャップまた環状部の長さによっ
て決定された共鳴の中のカットオフが続く。ギャップま
たは環状部の長さによって決定される共鳴体を支持する
デイメンジョンを選択することによってツウ−デイメン
ジョンの共鳴体のカットオフを提供するが吸収体の内部
の加熱がその表面の加熱に対して均衡をとることになる
。実際には、上記フィールドのいくつかは食物の表面に
おいて上記フィールドのいくつかが空気中にあり、波長
は上記で呈示したようなλｅｒｆよりもわずかに大きな
値を持つことになろう。島部分−開口のギャップまたは
環状部のためのカットオフデイメンジョンを決定するに
あたりバルクの波長によって提供される下方の境界があ
り、自由空間の波長λ。とじて採用され、吸収体の相対
的な誘電率のスクエアールートによって分割され、ここ
ではεｒ（ｍ）として示される。この構造は吸収体の内
部に十分に埋め込まれると、もしこれらの構造が吸収体
のバルク内に十分に埋め込まれているならばこの下方の
境界は上記ギャップまたは環状部のカットオフデイメン
ジョンを正確に決定することになる。しかしながら吸収
体を取り囲む空気内のフィールドの係数共存によって吸
収体表面におけるカットオフデイメンジョンを決定する
に使用する波長が実質的に１／２ λ。／εｒ（ｍ）　　　　より太きＬζものとなる。

この有効な誘電率’ｅｒｒを決定するための有益な近似
は誘電材料の表面においてであるがＳ、Ｂ、Ｃｏｈｎｉ
ｊ、　Ｉ　Ｅ　Ｅ　Ｅ　Ｔ　ｒａｎｓ、Ｍｉｃｒｏｖａ
ｖｅ　Ｔｈｅｏｒｙ　ａｎｄＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓ、Ｍ
ＴＴ　　Ｉ　７（Ｉ　Ｏ）、７６　Ｂ（１９６９））に
よって提案されている。すなわち、相対的誘電率’ｒ（
ｍ）の数学的平均値はずなわちそれは誘電材料の相対的
誘電率’ｒ（＝）の数学的平均値であり、自由空間に横
たわるその表面の相対的誘電率の数学的平均値’ｒ（ｓ
）である。自由空間の誘電率は０の値と仮定するから、
相対的誘電率’ｅ（ｓ）は一定でなければならない。こ
のようにして統一されなければならない。このようにし
て近似された有効な波長λｅｆｆは食品または他の加熱
されるロードの表面におけるギャップまたは環状部のた
めのカットオフデイメンジョンを決定するためにはλｅ
ｒｒ−λ。／［１＋“ｒ（ｍ））／　２　］　”　２に
よって与えられる。例えば第１図に示す構造のために与
えられたデイメンジョンについてデイメンジョン（５×
４の矩形開口の配列であって、その各々は２．２Ｘ１．
９ＣＩ１１であり、且つ１．８Ｘｌ。

４ＣＩ１１の島部分を包囲しそれによって最大ギャップ
幅が２　、５　＋ａｍとなる）についていえば、狭いギ
ャップまたは環状部の考慮は上記カットオフのための臨
界デイメンジョンがペリメータであるか、またはλｅｆ
「に等しいギャップの長さおよび幅の合計、すなわちギ
ャップの長さおよび幅の合計であるか、１／２λｅｒｆ
に等しい長さまたは幅のいずれかであることを確定した
。この種々のギャップの長さは島部分よりもむしろ開口
部分のデイメンジョンを基準とするもので、次の結果を
得ることができる。

λｅｒｒ　　（１＋　’ｒ（ｍ））／　”　　’ｒ（ｍ
）カットオフに（ｃ＋ｎ）　　カットオフ　　−おける
下方境界３．８　　１０．４　　　　　　１９．８４．
１　　　８．９　　　　　　１６．８４．４　　　７，
７　　　　　　１４．５８．２　　　２．２　　　　　
　　３．５約１４より小さい誘電率を有するバターまた
はブレッドの被膜を有する食品にとっては被膜内の伝搬
は全てに対しカットオフ状態にあるが、しかしギャップ
のペリメータ（周囲デイメンジョンに対応する仮定モー
ドは除かれる。伝搬は下方の食品のバルク内ではカット
オフ状態ではない。何故ならばそれは実質的により大き
な誘電率であるからである。環状のギャップまたは環状
部にとっては上記臨界デイメンジョンはλｅｒｒ／　　
に等しい直径である。水平面の熱分配および熱勾配を制
御および垂直軸における熱勾配の制御を増加させる。

その時は他の食品表面表面を通しての複写熱の侵入が抑
えられるときである。この抑制は全体のモードフィルタ
のデイメンジョンおよびセパレーションをマルチフィル
タのエツジの形状または外形によって（ここでは公知の
チョーク構造を導入するように）および／または金属壁
を導入することによって行なわれる。金属壁を使用する
場合はモードフィルタと一体であってもよいが、モード
フィルタを組み込んでもよい。

本発明のモードフィルタの作動は次によって示される。

最初単一のモードフィルタ配列すなわち、単一の表面に
おいて考えると、コンテナおよび／または食物の水平面
における熱分配の調製は上記開口配列にわたる島部分配
列の位置決めおよびその得られる構造の金属性または複
合コンテナ上への位置決めによって一般に得ることがで
きる。特定の加熱パターンを得るために使用されるデザ
イン設計の原則は米国特許４，８６６．２３４号に記載
のコンテナを使用する時と同様である。しかし本発明に
おいてはより低いモードの侵入のために補償を必要とし
ない。

上述したヨーロッパ特許出願第２４６，０４１号に記載
されたパリパリに焼くための容器を使用すると、本発明
にかかるモードフィルタの島部分の配列は開口配列の上
方または下方に垂直方向に配置される。この形態におい
ては、食品の上部および下部面の双方において同時にパ
リパリとなる。

特に効能のある形態は島部分が食品に接触するが、開口
配列の下方に位置している場合である。茶褐色に焼いた
りパリパリに焼くために使用する時は、モードフィルタ
は一般にある側で２ｃｎ＋よりも小さいオーダーの島部
分および開口デイメンジョンを使用する。第２７および
第２８図はステップ構造または突出部を組み合わせたマ
イクロ波加熱コンテナのトレイのフロアまたは低部を備
えるものである。第２７図において、誘電材料（例えば
成形されたプラスチックのようなコンテナの底部３０１
は！またはそれ以上の上方への突出部３０３を有し、底
部の水平上面とは上方に間隔を置いた上部水平面を有す
る。

（ａ）均一性 島部分の配列が食品の表面に近接するかまたは接触して
いると共に開口部分の配列が同一平面または食物から垂
直方向に離れて配置されている。

この形状ではかなり均一で強化された表面加熱を与える
ために使用することができる。第２９図および第３０図
に示すように誘電性底部３３１が開口形成プレート３３
４および島部分３４０を支持しているところでは内方に
突出した突出部３３３が形成されているとき、島部分の
間に得られるチャンネル３３５はマイクロ波加熱中の食
品からの排気および排水を向上させる。

（ｂ）グリ−ディング 上記開口配列が食物表面に相対的に接近している。それ
によって得られる褐色焼き／パリパリ焼きのパターンは
ほぼ開口配列の金属面積に対応する。モードフィルタの
島部分が外方に突出した突出部に配置されていると、そ
れによって形成される移動部分が換気を向上させると共
に食物からのドレーンの収集を助ける。

これらおよび関連する形状によっていわゆるサスセプタ
パケージ以上の多くの利点を与える。

（ａ）加熱がパケージそのもの内よりもむしろ食品内に
誘導されるため比較的低い温度の材料が使用することが
できる。比較的低温である利点は熱分解による副生物の
発生を減少させる。

（ｂ）熱分配の調製がモードフィルタリング構造の水平
面にわたって行なわれるとより均一な加熱および／また
は茶褐色焼きおよびパリパリ焼きの効果が得られる。

（ｃ）この構造によって存在する相対的に高いインピー
ダンスによって複数の食品品目にわたってより均一な熱
分配が行なわれる。モードフィルタのデザインの変更に
よって、選択的な加熱も行なうことができる。所望の結
果の達成度は使用される特定のオーブン依存しなくなる
。

（ｄ）加熱および／または茶褐色焼およびパリパリ効果
はモードフィルタのデザインの変化によって上部および
下部食品表面の間にバランスさせることができる。

（ｅ）モードフィルタリング構造の全体形状は処理され
る製品によりよく適合するように調製することができる
。

（ｒ）換気または排気およびドレーン排水はモードフィ
ルタのデザインの一体的特徴として調節することができ
る支持用の突出部が熱成形によって形成されるときは、
よりフレキシブルなパケージが得られ、それによって食
品の表面不規則性により適合することができる。

（ｇ）食物または食品に接触して使用されてよい金属表
面の耐熱性および熱分配性によって局部的に加熱される
地域から得られるパケージへの損傷を最小にすることが
でき、容器の加熱を通して発生する生成物によって食品
が汚染される危険を減少させることができる。

（ｈ）モードフィルタリング構造がプラスチック性の誘
電体上に支持されることができるから、コンテナまたは
パケージの形状は種々のものとするができる。それはプ
ラスチック成形および製造方法の融通性に基づくもので
ある。

上述したモードフィルタはより広いセットの部分的な集
合である、これらは概念的にまた最後に記載したヨーロ
ッパ出願の導電性窪み構造と結合させることができる。

このより広いセットは次の特徴を有している。

（１）導電性地域が周りのまたは隣接する導電地域から
電気的に明確に区別できる。この判別される地域に対応
するモードが近接する食品または吸収性材料内に誘導さ
れる。この地域によって誘導されるものと必ずしも同一
である必要はないが、その周りのまたは隣接する導電地
域に対応するモードがまた食品中に誘導される。これら
のモードのすべては食品およびコンテナの組み合わせを
基礎とするものよりも高いモードとなる。それ故にこれ
らは食品内の加熱分配を調整しおよび／または茶褐色焼
きまたはバリパリ焼きの効果を誘導するために使用する
ことができる。

（２）上記導電性地域は（１）に続き種々な方法で区別
することができる。これらは単一でまたは組み合わせて
使用することができ、且つ、次の事項を含む。

（ａ）導電性地域はエアーギャップまたは絶縁材充填ギ
ャップによって周りのまたは隣接する地域から分離する
ことができる。

（ｂ）この地域は周囲のまたは隣接する地域に導電接続
されてもよく、これらの周囲または隣接する地域によっ
て形成される平面から上昇させてもまたは下降させるこ
ともできるが、この垂直方向の分離は電気的な区別され
る電気的な区別のある度合を与えるすなわち垂直な相関
係を与える。この接続は多角形地域の一以上のサイズで
あってよく、それによって全てのサイドが接続されると
きは上述した出願番号第０４４，５８８号に記載の構造
が得られる。

（Ｃ）このような導電接続した地域の電気的な区別性は
ストリップライン／スロットラインの間隔において）イ
ンピーダンスが接続手段のそれとは異なったものとする
ことによって得ることができ、またこの接続手段の幅を
変えることによっても行なうことができる。異なるイン
ピーダンスは、また食品または他の誘電物体に近接する
地域または接続手段を通して得ることができる。

（３）導電性地域およびその周囲または隣接する導電性
地域のこのような組み合わせの１または複数個が上述し
たように使用することができる。これら組み合わせは同
一のデザインである必要はないが、分離されるギャップ
または導電性接続手段の選択および／またはデイメンジ
ョンにおいて、あるいはサイズにおいてが変えられてよ
い。例示される具体例において、モードフィルタはホイ
ルシートから製造することができ、このシートは上述し
た出願第０４４，５８８号において記載されるような構
造中で意図されるようなモードフィルタが有効に組み込
まれている。これらモードフィルタはブレッド化および
被覆されたフィッシュ充填物をバリパリに焼くために用
いられる。この充填物に接続するホイル面積は同様の目
的に使用されたモードフィルタの島部分と同様のサイズ
および同様の位置に配置される。しかしながら接触地域
は電気的にホイルシートと一体的であるから、２つのこ
れら矩形地域の両側はシートによって接続される。また
シートから上方に配置される。すなわち充填物方向に配
置される。この他の反対側側面は接続されず、そのため
これらの側面にはエアーギャップまたはスロットが存在
している。フィッシュ充填物をバリパリに焼くことは島
部分の構造によって得られるものに十分匹敵する。パリ
パリ焼を得ることができるが、接触し地域が折り曲げら
れたタブであるとき上記ホイルシートに結合され、すな
わち結合されるタブであるときは、食品の表面のアーク
または局部的なスコーチを防止するために、これらの構
造の設計においては注意を必要とする。この構造の２つ
の間に食物を配置すると、この構造のスロットは位置合
わせする必要がない。

多数の島部分／開口形状が可能であるが、また同様に多
数の組み合わせが存在し、１以上の多角形島部分の側面
が開口配列と接続されることは明らかである。これらの
構造はまたスロットのパターンとして考えることができ
、そのスロットはりブまたは他の形状を形成し、スロッ
ト／ストリップの屈曲したラインに似た構造を規定する
こともできるということができる。単一のスロットはそ
の中間にフィールドの最大値を形成し、したがって同一
地域に局部的加熱が行なわれるから、このスロットは所
望のパターンの加熱または均一な加熱を与えるように成
形されるのが望ましい。こめスロットによって形成させ
る構造は頂点を有するか、または実際に角張っているが
、円弧または螺旋形状のものを使用することができる。

本発明に係るさらに他の構造の具体例は上述した特徴の
いくつかを実験しており、これらは第３１〜第３３図に
示される。第３１図において、金属プレート３５０ｉ、
！複数の間隔をおいた矩形の突出部３５２が形成されて
おり、その各々は上記プレートの使用面対して間隔を置
き、かつ平行な平面上に存在するフラットなトップ部分
３５４を有する。各突出部分の突出部３５２の反対側の
壁３５６はこの突出部およびプレートと一体となってお
り、この２つの側部において上記トップ部分３５４はプ
レートに接続している。上記トップ部分３５４の他の２
つの側面では、上記トップ部分とプレートとの間に開放
されたギャップ部分３５８が存在している。この構造に
おいては、各電導性島部分は突出部分のフラットなトッ
プ部分３５４であって、その周囲は折曲部３６０とギャ
ップのトップ部分端部３６２からなっている。各開口は
折曲部３６４とギャップの底部端３６６によって規定さ
れる周囲を有する。壁部分３５６は開口部分と島部分の
間のギャップをわたる導電性ブリッジ部分を構成してい
る。上記開放されたギャップ部分３５８は開口部分と島
部分との間に絶縁性の分離された部分を形成する一方、
相形酸（ｐｈａｓｉｎｇ）または電気的な距離による効
果によってトップ部分３５４とプレート３５０間には垂
直方向の配置を実現している。

第３１図の構造は単一の金属ソートからスリットを入れ
絞り加工することによって突出部分３５２を形成するこ
とによって形成される。第３２の修正された構造におい
て、単一の金属プレート３５０ａから形成されるか、隣
接する突出部分３５２ａの間に位置するプレート部分３
６８、プレートの使用平面から上記突出部の折曲とは同
程度であるが反対側に曲げ出されるので金属り絞り加工
は必要でない。

第３３図は平面的なモードフィルタリング構造を示し、
ここでは金属性の（電導性）プレート３７０が矩形の開
口３７２を形成し、その開口内に配置され、且つより小
さな矩形の金属性（導電性）の島部分３７４を形成し、
その島部分と開口の周囲の間に形成されたギャップ３７
８をわたる導電性のブリッジ部分３７６によって接続さ
れている。

このプレート、島部分およびブリツノ部分は単一の金属
シート例えば適当なケージのアルミニウムホイールシー
トからギャップ３７８の対向するシー形状部分を該シー
トから切り出すことによって実態的に製造される。これ
らの部分３８０はギャップの開放（マイクロ波透過性）
部分またはセグメントである。このように構成されたモ
ードフィルタは上述した第１図〜第３０図の構造のよう
に島部分と開口部分の周囲間が完全に分離しているもの
のモードフィルタに匹敵する効果を有している。

本発明に係るモードフィルタリング構造は上記のような
モードフィルタリングを有してもよいし、または第１図
の矩形モードフィルタのように、例えば配置されたこれ
らのブリッジタイプのモードフィルタの配列であっても
よい。

第３３図は橋掛けされた構造を単に例示する乙ので、こ
れによって島部分はそれらに伴う開口形成のための導電
性プレートと開口周囲および島部分の環状ギヤツブをわ
たる間隔を置いた導電性ブリツノ部分によって一体的に
製造される。このような構造上の観点から以下の重要な
利点が与えられる。開口と島部分の組み合わせからなる
完全なモードフィルタリング構造が単一のアルミホイー
ルシート等において一体的に形成することができ、マイ
クロ波透過性容器の蓋または他の支持表面にユニットと
して装着することができる。このような構造においては
、上記開放されたギャップ部分またはセグメント（第３
３図３８０参照）は加熱されっつある食物物体の表面を
褐色に焼くまたはパリパリに焼くことを達成するように
垂直方向にするどい減衰を与えるように寸法が決められ
る。

第３７図はマイクロ波透過性材料の薄いシート４１０の
形態をなす装置を示し、ここではアルミニウムまたは他
の金属ホイールの矩形の環状部４１１の配列が設けられ
ている。各環状部４１１は環状部分間のスペース４１３
および４１４と同様にマイクロ波透過性を維持する開口
４１２を形成している。

このシート４１Ｏは標準的に食品コンテナ４１５と組み
合わせて使用することができ、図示しないが、食品の下
方または上方に配置される。それは褐色に焼いたりおよ
び／またはバリパリに焼くために高温に付される食品の
表面に依存して選択される。また、上部および底部表面
の双方を高温に付すべきときは、このような２枚のシー
トを一方は食品の下方、且つ他方は食品の上部に配置す
るようにしてコンテナ４１５内で使用することができる
。

各シート４１Ｏは不規則な形状を有する食品に適合する
ことができるようにフレキシブルであるのがよい。例え
ばポリプロピレン、ポリエステル、ポリカートネートま
たは実質的にマイクロ波に対し透過性である低損失材か
ら製造されてよい。

また、シート４１０はより剛性のある、すなわち低損失
のプラスチックホームまたはカードボード状の材料から
製造することができる。さらにまた、実質的にマイクロ
波に対して透過性を有するならばセラミックまたはガラ
スから製造されてよい。

シート４１０はコンテナー４１５内にその一部として、
例えば底部または蓋あるいはその双方として埋め込むこ
とができる。またこのシート４１０はコンテナーと共同
してユーザーにより使用される別部材であることができ
る。例えばユーザーはマイクロ波オーブン内においてシ
ート４１０の上部にマイクロ波透過性の蓋を有する標準
的な食品コンテチーを配置することができるし、コンテ
ナーの蓋を除去して食品の上部にシート４１０を置くこ
ともできる。

さらに、シート４１０はコンテナーを全く使用すること
なく食品に対し直接使用することができる。例えば、ピ
ザの場合、上記シート４１０がオーブンのフロア−而と
は十分にスペースを置いてアークの発生を避けることが
できるならば、マイクロ波オーブン内にシートを配置し
て加熱することができる。

しかしながら、これらの全ての場合においてシート４１
０の機能（以下において詳述される）が最大の性能を達
成するために、所望の効果は食品とシートとの間にいく
らかのギャップを設けることによって達成されるが、増
強された加熱を必要とする食品表面に近接して配置され
なければならないという要求に答えなければならない。

金属性環状部４１１を形成する金属フィルムの厚みはサ
スセプターとしての機能を避けるに十分なものであるが
、このような金属フィルムは実質的にマイクロ波エネル
ギーに対し完全な反射性であってそのようなエネルギー
の吸収は無視できる。

上記環状体にアルミホイルを使用するとその厚みは約６
ないし７ミクロンが好ましい。なぜならばこのような厚
みのアルミはロール巻きするのに便利であるからである
。しかしながらマイクロ波反射性を維持しかサスセプタ
ーとして機能しないという観点からはスパッタリングに
よって得られるような約０．２ミクロンという小さな厚
みが使用されてよいこれは０．０１ミクロンのものがマ
イクロ波を吸収し、加熱されることと対比される。

金属性環状部４１１の機能を説明する而にこれらの環状
部が採用できる形状について述べる第３８図は正方形の
環状部４２０を示し、第３８図Ａは４２０ｂによって遮
断された正方形の環状部４２０ａを示す。第３９図は円
形の環状部４２１を示し、第４０図は三角形の環状部４
２２を示す。

第４１図は六角形の環状部４２３を示す。これら後者の
形状のいずれの場合においても環状部に第３８Ａと同様
の遮断部を形成することができる。

このような遮断部は必ずしも２個必要ではないが単一の
遮断部または２以上の遮断部であってもよい。さらにこ
の環状部によって規定される開口の形状は必ずしも環状
部の外形に適合する必要がない。例えば、円形の開口が
正方形の環状部に使用することができるこれらの異なっ
た形状を一定の配列において混合することができ、配列
の構成において変形してもよく、また一定の配列におけ
る種々の形状のサイズを変化させてもよい。例えば第３
８図の正方形の環状部４２０を交互列配置してその環状
部間のマイクロ波透過性材料が曲がりくねった経路を形
成し、長い直線経路を形成しないようにすることもでき
る。また環状部の形状は上述した幾何学形状に近似させ
るだけでもよく、さらにアークの危険を減少させるため
に、簡略化のため図面上水される鋭いコーナ一部を丸く
することもできる。開口をなお有効に規定しながら、上
述したように環状部は遮断部の変形を幾分許容すること
ができる。

このような環状部の機能を説明するために、第３８図面
に示す正方形の形状のものを用いる。ここでデイメンジ
ョンＤｉ％ＤＯおよびＤｂはそれぞれ各環状部の内側距
離、すなわち開口幅、外側距離すなわち外部幅５よび隣
接した環状部間の距離を示す。ただし対象的に間隔をお
いて配列されているものとする。

この環状部の機能は各環状部の開口がそこを伝搬するマ
イクロ波エネルギーのモードを空気に対しまたは空気を
実質量を含む物体に対しカットオフ状態とする条件を設
定することにある。上記物体としてはバター、パン粉ま
たはパイ皮などがあげられ、それらは食品の表面を同様
に構成する。

しかしその表面の内側の食品の使用部分はカッオフ状態
にならないのが好ましい。

例えば２．４５ＧＨｚの標準周波数におけるマイクロ波
の空気中における波長はおよそ１２．２４ｃ肩であるが
、食品内部（通常相対的誘電率が８０のオーダーである
水を主成分として構成されている）では、食品中の水の
比率に依存して約１．３ｃｍ（純水）から約２　、　Ｏ
ｃｔｘの範囲にある。これらの値および以下に与えられ
る値は近似する必要があり、加熱される食品または他の
物品の性質によって極めて広く変化すると理解すべきで
ある。その表面層か食品内部とはちがった物体であるな
らば、そのような表面層における波長は空気中のそれと
物品中の使用部分との間にあるのが通常である。相対誘
電率εｒの値はそのような層にとっては上述したように
下層の食品の水分活性に対し表面層の水分活性が最辺は
相対的に低いということとの均衡のために、変化するも
のであるバターのような皮模における具体的な下限値ε
ｒは５である。この表面層における制限されない例示的
な範囲は１゜５ないし１６である。２．４５ＧＨｚにお
ける対応する波長の範囲は１Ｏ１０ないし３　、　Ｏｃ
＋ｙである。

例えば、パン粉被膜又はパイの皮のパフクラストは多数
のエアーポケットを含むので、８．０〜１０、Ｏａｍの
波長となる全体として相対的誘電率他方より密度の大き
い被膜、例えばバターは約３．０〜５　、０　ｃｍのオ
ーダー以上の波長を発生させる。けれどもこの波長は被
膜の正確な性質に依存してこの範囲を越えて変化する。

環状部のデイメンジョンは特定の食物および被膜（表面
層）に合わせることができる。それらの近似的な相対誘
電率が知られるか、または試行錯誤によって分かると行
なうことができる。これは開口、すなわち幅デイメンジ
ョンＤｉが開口を通して伝搬するマイクロ波エネルギー
のあるモードかカットオフ以下（すなわち、表面層およ
び空気中ではカットオフ状態にあるが、食物の主要部分
においてはカットオフ状態以上であることを言う。）に
あるように開口を配置するためである。［１，０］およ
び［０、Ｉ　］モードのためのカットオフ状態において
はデイメンジョンＤｉは矩形構造の場合、関連する物体
の波長の半分より小さくなければならないと理解されよ
う。故にこれら数値的な考慮を表にするためには、半波
長は次の通りである。

バルクツー）ｊ’　　　　　０．６５−１．０ｃｍフー
ド表面被膜　　　１．０−３．０ｃｍ空気　　　　　　
　　６　、０　ｃｃｍこれらの条件のもとでは、Ｄｉの
値の良好な選択は１（１−１６ｍｍ、好ましくは１２〜
１４ｍｎ＋の範囲である。何故ならば、この値は開口を
通して伝搬するマイクロ波エネルギーの主要なモードが
表面被膜および空気に対してはカットオフ状態にあるが
、フードのバルクに対してはカットオ）状態にないとい
う状態を達成すべきであるからである。

他方、フードのバルク中ではカットオフ状態でないが、
基本的モードの特定の状態であるのが重要でない場合は
この範囲の下端を例えば５または６ｍ−まで延ばすこと
ができる。前述した同様に、表面被膜が相対的に低い誘
電率を有する場合はこの範囲の上端を例えば約２０〜２
５＋ｎｍまで延ばすことかできる。上述した数値は単に
具体例であって特定の条件に適合させる必要があるとき
は調製することができ、特に加熱されるフードの特定の
性質に基づいて調製することができると繰り返すことが
重要である。

環状部が正方形でない場合、例えば第３７図、３９図、
４０図または４１図の１つに示す形状のときは、表面層
においてカットオフ状態を補償するように十分小さい開
口を作る観点から考慮された有効な幅デイメンジョン（
すなわちデイメンジョンＤｉに等しい）は矩形の環状部
（第３７図）の場合はより大きな内部長さとなる。円形
環状部（第３９図）の場合は内部直径である。三角形環
状部の場合（第４０図）は三角形の内部高さである。六
角形の環状部（第４１図）の場合は対向する内面間の距
離である。

また、半波長より小さいという基準は正方形または矩形
の開口に対してだけ厳密に正しい。円形の開口にとって
は、もっと複雑である（例えばＴＥＯＩモードに対して
はカットオフ波長はλＣｏ−πＤ／２．４０４８、Ｄは
開口の直径である）。そして他の幾何学的形状ではもっ
と複雑である。しかしながらカットオフデイメンジョン
のための一般的な条件を得るために開口のもっとも大き
なデイメンジョンはおよそ波長の半分に対応するという
ことができ、もっと正確なデイメンジョンは繰り返しテ
ストによって決定することができる。カットオフの条件
は第４２図に示されている。ここではエネルギーＥがシ
ート４１０に侵入している状態を示している。この図面
においては示されるウェーブのサイズはそれらの空間位
置よりもそれらの大きさを示している。エネルギーＥは
環状部４１１の１つの開口４１２を通過する。まずエネ
ルギーはエアーギャップに遭遇し、そこで単位距離°を
移動するごとに減衰する。何故ならばエネルギーはカッ
トオフ状態にあるからである。その後桟るエネルギーＥ
゛は表面層４２６に入り、そこでは依然としてカットオ
フ状態にある。最後に残るエネルギーＥ“は食品の主要
部分４２７に侵入し、そこではもはやカットオフに無く
、故に単に吸収だけによるから単位距離当りの減衰は非
常に少なくなる。

この構造およびフード（食品）の間のエアーギャップ４
２５は出来るだけ短く維持される。何故ならばそのフィ
ールドか空気中では消失的に減退し、エネルギーのほと
んどが表面層で吸収されることを目的としているからで
ある。

第４２図に示すように、エネルギーＥ”は残存し、食品
の主要部分４２７によって吸収されるので、伝搬の深さ
方向にその主要部分をより均一に加熱することになる。

これは望ましいことである。

何故ならば食品の主要部分はその表面層よりも通常大き
な深さを有するからである。

この結果、主要部分４２７における単位容積当りの加熱
に対して表面層４２６の単位容ｈ１当りの加熱が増加す
るので、表面層は相対的に高い温度に達して結果として
茶褐色焼きまたはパリパリ焼きの効果を伴うと共に主要
部分はより低い温度において熱の均一な吸収を伴うので
表面層から相対的に離れた位置にある主要部分の内部は
完全には加熱されないことになる。

第３８図の配列を採用すると、Ｄｉ＝ＩＯ−１４ｍｆｆ
ｉ、Ｄｏのの適性値は約２０−２５ｍｍ、Ｄｂの適性値
は４−５　ｎｕｎ（最小値約３）となる。Ｄｂ値がもっ
と小さいときはアークの危険がある。Ｄｂ値がもっと大
きいときはマイクロ波エネルギーは開口４１２を通過す
る代わりにスペース４１３および４１４を通して伝搬す
る傾向にある。相対的誘電率が例えば上述した１、５−
１６の範囲にあると仮定するとＤｂが約６ｍｆｆ１を越
えない限り、これらのスペースは空気および表面層に対
しカットオフ状態にある。他方、これらスペース４１３
，４１４が長いとエネルギーの幾分かはそれを通して伝
搬される。この効果は不利益であると思われているが、
第３９図および第４１図に示すように環状部の間のもっ
と屈曲した経路を作成するために環状部をくねらすこと
によってこの効果を減少させることができる。良好な結
果は環状部が互いに連結されている時に得られる。例え
ば第３８図における破線で示すような場合である。この
ような連結された環状部のレイアウトによって全体の配
列はアルミニウムシートから単一操作によって打ち抜き
成形可能で物体４１０上にユニットとして装着可能であ
る。環状部の配列の効果を検討する方法はマイクロ波エ
ネルギーのより高いオーダーのモードを発生させること
ができるかどうかである。マイクロ波透過性材料の連続
した実質的にストレートの開口ラインを伴う具体例（第
３７図、３８図および４０図）はより低いオーダーのモ
ードを伝搬させ、それによってより多（バルク加熱を達
成する傾向にある（性質とくに食品の水分含量に依存す
るある種の場合にはこれは望ましいものである。）この
効果は第３９図および４１図に示すようにこのように開
口ラインを避けるか、または第３７図。

３８図または４０図のように環状部の列をくねらすこと
によって減少させることができる。本発明の具体例はマ
イクロ波透過シート上に金属構造の配列を形成したが、
薄い反射性金属成形体からなる手段によってカットオフ
状態を達成するために開口を形成する必要がある場合に
代え、本発明は電導性、損失性、誘電率、空間厚み、ス
テップ状の不連続性または磁性特性（これは公開された
ヨーロッパ特許において言及されている）のような電磁
特性の異なるマイクロ波透過性シートの形状物を使用す
ることによって開口を規定することによって実施されて
しよい。

（実験例１） 第１の実験は、ｇＩＡ壁と蓋がアルミニウム製で底がｌ
０ｓｉｌのマイクロ波透過性ポリカーボネイト製の正方
形容器内にて行う、そのため、全エネルギーは底を通し
て容器内に入る。容器の寸法は１］Ｏａｍ　Ｘ　Ｉ　Ｉ
ｏｎｓ　Ｘ　２７ｍｍである６本発明を従来技ｊＭト比
較するために容器配列ＡおよびＢを使用する。

Ａ（従来技術）では各環状部分は完全にふさがれ、つま
り開口のない島状になっており、Ｂ（本発明に関する）
では第３７図および第３８図に示すように開口がある。

どちらもＤｐは２０ｍ５＋、　Ｄｂは５■で、Ｄｉ値は
以下の通りである。

配列　　　　　　　Ｄｊ　（―耐 Ａ　　　　　　　　　Ｏ Ｂ　　　　　　　　　１４ どちらの配列にも、９個の物体（配列Ａの場合は島状、
配列Ｂの場合には環状）が第３８１１１のように互い違
いの配列でなく、正方形に並べられている。

再試験とも他の点では同一の条件下で行う、すなわち、
ナビスコ（Ｎａｂｆｃｏ）社製クリームオブホイード（
Ｃｒｅａｍ　ｏｆ　Ｗｈｃａｔ）ｔｌ物の均一なロード
を３１５ｇ用い、サンヨー（ｓａｎｙｏ＞社製キューサ
イン。

マスター（Ｃｕｌｓｌｎｅ−ＭａｓＬｅｒ　　：登録商
１！　）　７００ワツトのマイクロ波オーブンで３分間
フルパワーで加熱する。第４３図に示すように温度プロ
ーブは硬いプラスチック管を通し、容器を完全に満たす
ロードＬの中心に到っている。プローブＸは底あるし、
ハ底近り、プローブＹはロードの深さ４分の３、プロー
ブＺはロードの半分の深さにある。

測定された温度は第４４図へと第４４図Ｂにそれぞれ図
示しである。３分後のカーブＸ（プローブＸに対応）と
カーブＹとカーブＺ（それぞれプローブＹとＺに対応）
の差は、第４４図Ａでは約５　’Ｃなのに対し、第４４
図Ｂでは約２６°Ｃとなっていることがわかる。また、
重要なことはカーブＸの温度の絶対値がより高いことで
ある。第４４図Ａ図でカーブＸの温度がカーブＹよりも
５“Ｃ高いことは、ロードを通過することでマイクロ波
エネルギーが弱まることに原因がある。しかし、焦げ目
をつけ、かりつとさせるには不十分であると考えられる
。

ロードはクリームオブホイート（Ｃｒｅａ〜ｏｆ　Ｗｈ
ｅａｔ）穀物の同一量であるから、コードが中心部分と
全く異ならない性状の表面層をもっているのが好ましい
（これゆえに誘電体定数に関係する）が、それにもかか
わらず、この実験ではロードの表面層と中心部間の誘電
体定数に差がなくても本発明による配列によって表面温
度の太軸な上？が得られることが証明された。実験例２
のようにこのような誘電体定数に関する差が存在する場
合にもまた、食物の表面層と中心部との温度差がさらに
発止するものと思われる。

（実験例２） 第２の実験では、環状部の形、したがって間口を変え、
焦げ目をつけ、かつつとさる必要のある各り異なったタ
イプの表面層をもっている実験例１とは違った食品を使
用して行う。

例えば、冷凍容器、こね粉とパン粉をつけた魚（タラ）
は最初に六角形環状部、次に四角形環状部を用いて加熱
される。四角形環状部を使用する場合、底に使用するの
とは異なった開口寸法を表りト寒天（Ｉｌａｃｔｏ−Ａ
ｇａｒ）として販売）。

第１に、例えば蓋がない等、同し容器でロードの深さを
違えて２０秒間フルパワーで行うと、金側において、つ
まり基本的モードの優勢な影響によって冷たい中心をも
っている等、加熱の横からの不均一性が示される。

もう一方は第３７図および３８図に示すように、ロード
表面に接触してロードの上を横切って延びるモードフィ
ルタリング配列によって２０秒間フルパワーで行うと、
中心部においてさらに加熱され、ロードの表面を横切る
より一層均−な熱の分散を示す。

温度測定はエイ・ジー・エイ　サーモビジョンインフェ
アートカメラ７８０型（ＡＧＡ　丁１１ＥＲＭＯＶＩＳ
ＩＯＮ　Ｉｎｆｒａｒｅｄ　Ｃａｍｅｒａ　Ｍｏｄｅｌ
　７８０　：登録商標）によって行われ、ビュースカン
（νＩＥＭＳＣＡＭ）社のスキャンコンバータ（Ｓｃａ
ｎ　Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）　７００およびビニ−ソフト
・（Ｖｔｅｗｓｏｆｔ）で処理される。

加熱形式の変化はロードの深さ、つまり深さ６〜７ｅ＋
ｍ（理論上の最小１＋ｌＩ！ｉ！Ｈさ）の相違およびと
深さ１０〜１１ｍｍ　（理論上の最大吸収深さ）の相違
によって見られた。深さがエネルギー吸収に与える影響
は、１９８９年２月１３日に出願されたカナダ特許出願
番号５９０．８６０号（１９８９年６月１日出願、米国
特許出願番号３５９．５８９号）に記述されている。異
なるロードの深さごとに加熱効果に違いがあると、全て
の深さについて本発明によるモードフィルタリング配列
で行う試験によって、そのような配列をしない試験より
も、横方向均一加熱がより均一であることがわかる。垂
直方向における熱分散を観察するために、この実験では
一対のプローブを使用するラフストロン７５０　　フル
オロブチイックサーモメトリ　システム（ＬＩＩＸ丁Ｒ
ＯＮ　７５０　ＦｌｕｏｒｏｐＨｅ　Ｔｈｃｒｍｏｍｅ
ｔｒｙ　Ｓｙｓｔｅｍ）を採用する。１つのプローブは
サンプルの表面の２ｍｍ下に、もう１つはサンプル表面
の５１１１１下に位置する。どちらもサンプルの縦およ
び横方向の中心にある。第１のプローブは効果的に“表
面”温度を測る。これらの値は６ＩであろうとＩｋｈで
あろうとロードの深さに関係なく一定に保たれる。実Ｆ
Ａ表面下２ｍｍのプローブによって１表面′温度を測定
する場゛合、表面冷却効果を最小限にするために、プロ
ーブ自身の寸法を限定することが必要である。

使用されるロードは６ｆｆｉＩ１１あるいは１０ＬＩｌ
１ｍの均一な深さにロールされたベストリ−（ゲインボ
ローイージイダーフ；　Ｇａｆｎｂｏｒｏｕｇｈ　Ｅａ
ｓ！−ｄｏｕｇｈ　；登録商標）である。

最初はロードの上に配列のない同じＸｖａ製容器で行う
、１２０秒後に温度差を増大させるためにフルパワが加
えられ、深さ６■のロードの表面は２０゛Ｃ５深さ１０
ｍ５のロードの表面は１０°Ｃとなる。効果的にかりつ
と仕上がることはなかった。

同様にしてロードに種ゐの配列を接触して行う。

使用された配列（第４５図）は基本的に第１図の構造と
同じでるが、２つの部分に分かれる。つまり、島状配列
４２８（第４６回）と環状配列４２９（第４７図）であ
る、同一条件下で３つのサンプルを試験する。第１は島
状配列４２８（第４６図）のみ、第２は環状配列４２９
（第４７図）のみ、第３は第４５図示す複合配列となる
ように２つの配列を組ろ合わぜたものが使用された。単
独配列を個々に使用しても効果が表れないことがわかる
。しかし、結合したものはモードフィルタリング配列を
構成し、これはペストリーの表面を横切る熱の均一性と
表面における加熱の増大、つまりｆ！直力方向おける熱
の不均一性を与え、表面全体にわたって満足な焦げ目を
つけるのに十分なものとなる。

プローブで測定すると、温度差を増大さゼる表面は深さ
６■と１０ｍｍのサンプルでそれぞれ４５゛Ｃと３８゛
Ｃである。

さらに、第４８図に示すように深さ１０ｍ＝＋のベスト
リーのロードと、十字形の開口４３２のような形の金属
環状部４３１を持つモードフィルタリング配列を使用し
て行う、これら環状部はマイクコ波透過性素材のシート
４３３上に配列される０表面とバルクの温度差はフルパ
ワーで２０秒間加熱した後すでに約３５°Ｃで、加熱を
つづけてもこの値のままである。第４８図の配列は、環
状部の内部の形、例えば開口、この場合十字形であるが
、これが環状部の外形、例えば開口、この場合四角であ
るが、と必ずしも一敗する必要はないことを立証するた
めに試験される。

上述の理論、特に上述の実験による事実によって明確に
され、表面の加熱の改良によって環状部を通して伝わる
マイクロ波エネルギーのある種のモードが表面層で遮断
されるという理論が現右出願人の知る最上の解明である
が、限られたスペースでマイクロ波エネルギーが伝わる
時に生ずる複雑な作用をシステム内において他の要因が
機能するということを解明することが望まれる０例えば
、各環状部における開口の大きさだけでなく、環状部を
形成するマイクロ波反射素材の広さ、および環状部間の
間隔となるマイクロ波反射素材の広さを含む種々の影響
の組み合わセによって改良された表面加熱が観察される
ことがわかる。

最も重要なポイントは、実質上改良された物理的結果は
ここに開示された構成を用いて得られるものであるが、
この事実はこのような改良を達成するための機構に関係
して出された理論の影響を受けないと考えられる６ 本発明はこの文章中で特に説明した要点や具体例に限定
されるものでなく、クレームの視点から考えの新しい発
展がなくても他の方法で実行できるものであることを理
解されたい。

具体例を示す上部平面図である。第２ｒ２は第１図の２
−２ｍ断面図である。第３図は本発明のモードフィルタ
リング構造の池の具体例を示す第１区相当図、第１図と
同様の上部平面図である。第４図は第３図の４−４線断
面図である。第５図は第１図と全体として同様のモード
フィルタリング構造の具体例を有する食糧体を保持する
ためのマイクロ波加熱コンテナの斜視図である。第６図
は第５図の６−６線断面図で、第７図は本発明のモード
フィルタリング構造を２つ有する変形されたコンテナの
第６図と同様の図面である。第８図、第９図および第１
０図はコンテナの蓋体および本発明の３つの具体例のモ
ードフィルタの部分断面図である。第１１図は円形面の
コンテナの上部平面図である。第１２図は第５０に示す
コンテナを有するモードフィルタリング構造の他の具体
例を示す上部平面図である。第１３図は本発明にかかる
具体例を組み込んだ他のコンテナの斜視図である。

第１４図および第２２図は本発明にかかるモードフィル
タのさらに他の外形形状と示す部分平面図である。第２
３区は本発明の他のコンテナ３示す部分斜視図である。

第２４図は本発明にかかる他の具体例の部分斜視図であ
る。第２５図は本発明にかかるモードフィルタを有する
湾曲したマイクロ波加熱容器の蓋を示す部分断面図であ
る。第２６図は本発明にかかる他のモードフィルタを有
する湾曲したコンテナの蓋の部分断面図である。第２７
図および第２８図は本発明にかかるモードフィルタがコ
ンテナの底部に形成された状態を示す断面図である。第
２９図は本発明の具体例であるコンテナトレイの上部平
面図である。第３０図は第２９図のトレイの断面側面図
である。第３１図および第３２図は本発明のモードフィ
ルタリング構造の池の具体例を示す部分的斜視図である
。第３３図は本発明にかかる他のモードフィルタを有す
る第１４〜第２２図と同様の図面である。第３４〜第３
６図は誘導されたモードの吸収フロフィルとカットオフ
との間の関係を示すグラフて′ある。

第３７図は本発明の装置の使用方法含ρ１ポする斜視図
である。第３８図〜第４１Ｉ２１は他のＪ１体例の部分
的平面図である。蔦４２図は本発明のｖｌ要示す概略口
である。第４３図はある実験を説明するための両要因で
・ある、　ｇ４４　［：］（ａ）および第４４図（ｂ）
はこの実験の結果を示すグラフである。第４５図〜第４
８図は以下に記載する実施例３において使用された異な
った配列を示すものである。

特許出願人　アルキャン・インターナショナル・リミテ
ッド 代　理　人　弁理士　青　山　葆　ほか２名図面の浄書
（内容に変更なし） ＦＩＧ、３ ＦＩＧ、４ ＦＩＧ、ｌｏ ＦｔＧ、ｌ２ ＦＩＧ、１４　　　　　　　ＦＩＧ、Ｉ５ＦＩＧ、２８ ＦＩＧ、３０ ＦＩＧ、：３２ ＦＩＧ、３３ ＩＥＩ” ＦＩＧ、３４ ＦＩＧ、３５ ＦＩＧ、３６ ４３．０ ＦＩＧ、４２ ＦＩＧ、４３ ＦＩＧ、４４Ａ 分 ＦＩＧ、４４Ｂ ＦＩＧ、４５　　　　　　　ＦＩＧ、４６ＦＩＧ、４７
　　　　　　　ＦＩＧ、　４８手続補正書 平成　２年　４月　４日 ！、事件の表示 平成　２年　　特許顧　　第０３１３５１号２、発明の
名称 食品等のマイクロ波加熱方法および装置３、補正をする
者 事件との関係　特許出願人 名称　アルキャン・インターナシ１ナル・リミテッド４
、代理人 自発 ６、補正の対象 ７、補正の内容

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、マイクロ波により物品を加熱するにあたり、物品の
   主要部分（４２７）内にその表面層を通して上記マイク
   ロ波エネルギーを通し、その表面層において上記エネル
   ギーのモード（Ｅ′）がカットオフ状態になるようにし
   、物品の表面層の加熱を増強することを特徴とする食品
   等のマイクロ波加熱方法。 ２、上記表面層が主要部分より低い誘電率を有し、その
   エネルギー（Ｅ″）が主要部分においてカットオフ状態
   になく、それによって上記物品内への単位距離あたりの
   エネルギー吸収が上記主要部分内への単位距離あたりの
   エネルギー吸収が大きくなるようにし、主要部分よりも
   表面層の温度を高くなるようにする請求項１記載の方法
   。 ３、上記エネルギーが、マイクロ波反射性の実質的に非
   吸収材料の環状部（４１１）によって形成される複数の
   開口（４１２）を通して表面層に伝搬される請求項１ま
   たは２記載の方法。 ４、上記開口の各々が、約５ｍｍ〜約２５ｍｍの幅寸法
   （Ｄｉ）を有する請求項３記載の方法。 ５、上記物品内に比較的高いオーダーのモードのエネル
   ギーを発生または増強させることにより、表面層をエネ
   ルギーが透過する方向を横切る横方向に物品の均一加熱
   性を向上させる請求項１または２記載の方法。 ６、上記請求項１記載の方法を実施する装置であって、
   マイクロ波透過性材料シート（２０、４１０）と、上記
   物品内へマイクロ波エネルギーを伝達させるための一連
   のマイクロ波透過開口（２６、４１２）を形成する手段
   を有し、上記開口の寸法が加熱される物品の表面層に隣
   接するシートによって、マイクロ波エネルギーの周波数
   において、上記開口を通して伝搬するエネルギーモード
   （Ｅ′）が上記表面層においてカットオフ状態になるよ
   うに設定されていることを特徴とするマイクロ波加熱装
   置。 ７、上記開口がその開口を通して伝搬するエネルギーが
   表面層下方に位置する主要部分（４２７）内においてカ
   ットオフ状態にならず、上記表面層よりも高い誘電率を
   有する請求項６記載の装置。 ８、上記開口を形成する手段が、上記シート上の、マイ
   クロ波反射性で、実質的に非吸収材料の複数の環状部分
   （４１１）からなる請求項６または７記載の装置。 ９、上記環状部がある配列で配置されている請求項８記
   載の方法。 １０、上記配列が上記環状部分間のマイクロ波透過性材
   料が屈曲したパスを形成するようになっている請求項９
   記載の装置。 １１、上記配列の環状部がマイクロ波反射性の実質的に
   非吸収材料によって互いに連結されている請求項９記載
   の装置。 １２、上記環状部が実質的に矩形、実質的に方形、実質
   的に円形、実質的に三角形、実質的に六角形、またはそ
   れらの形状の組合わせである請求項６〜１１のいずれか
   に記載の装置。 １３、２．４５ＧＨｚの周波数のマイクロ波エネルギー
   によって食料品を加熱するにあたり、上記開口の各々が
   約５〜２５ｍｍの範囲の横断寸法を有する請求項６〜１
   ２のいずれかに記載の装置。 １４、上記環状部が約１０〜１６ｍｍ、好ましくは１２
   〜１４ｍｍの外側幅を有する請求項８記載の装置。 １５、比較的低い誘電率を有する表面層の物品を加熱す
   るにあたり、上記環状部が約２０〜２５ｍｍの外側幅を
   有する請求項８記載の装置。 １６、上記配列が約３〜６ｍｍのスペースを環状部間に
   設けるようになっている請求項９記載の装置。 １７、加熱される物品と組合わせるにあたり、上記物品
   が載置されるコンテナの少なくとも１つの壁に上記装置
   を組込み、その壁が上記コンテナの底部、蓋または双方
   である請求項６〜１６いずれかに記載の装置。 １８、上記マイクロ波透過性材料上に電導性プレートを
   備え、該プレートが少なくとも１つの外周が封鎖された
   上記開口（２６、３５、５６）を規定するとともに、上
   記開口に実質的に整合して配置された少なくとも１つの
   電導性島部分を規定し、その島部分の外周と上記開口部
   分の外周との間にマイクロ波エネルギー伝達ギャップを
   形成し、上記物品の基本的モードよりも高いオーダーの
   少なくとも１つのマイクロエネルギーモードを加熱され
   る物品内に発生させるようになっている請求項６記載の
   装置。 １９、上記ギャップが連続的に開放されている請求項１
   ８記載の装置。 ２０、上記ギャップが、上記プレートと上記島部分との
   間のギャップをわたる電導性材料によって、一定の間隔
   で橋渡しされている請求項１８記載の装置。 ２１、上記島部分が開口（２７ｄ）を有する請求項１８
   記載の装置。 ２２、上記プレートおよび島部分が互いに同一平面関係
   で配置されている請求項１８記載の装置。 ２３、上記プレートおよび島部分が、上記平面に対し横
   断方向に間隔をおいて平行をなす平面上に配置されてい
   る請求項１８記載の装置。 ２４、上記島部分が上記開口部分よりも小さな面積であ
   る請求項２３記載の装置。 ２５、上記島部分が上記開口と少なくとも等しい面積を
   有する請求項２３記載の装置。 ２６、上記プレートが互いに間隔をおいた関係でその全
   体に渡って分配された複数の上記開口を有し、各開口に
   整合して複数の上記島部分を有し、上記プレートの全面
   に渡って分配された環状のギャップ配列を形成する請求
   項１８記載の装置。 ２７、上記装置が上記物品用のコンテナの第１壁部分を
   形成する請求項１８〜２６のいずれかに記載の装置。 ２８、第２の上記装置が上記第１壁部分に対向してコン
   テナのさらにもう１つの壁部分を形成する請求項２７記
   載の装置。 ２９、上記コンテナが上記物品を保持する上方開口した
   トレイと、このトレイの上方開口を覆う蓋とを有し、上
   記装置が上記蓋上に配置され、該装置の電導性プレート
   が蓋の実質的に全域に渡って延びる請求項２７記載の装
   置。 ３０、上記開口を規定する手段がマイクロ波透過性材料
   に位置する手段で、そのシートのそれとは異なる電磁特
   性を有する請求項６〜２９のいずれかに記載の装置。 ３１、上記電磁特性が導電性、損失性、誘電率、空間厚
   み、ステップ状の不連続性または磁性特性である請求項
   ３０記載の装置。