JPS62293020A - マイクロ波用容器 - Google Patents

マイクロ波用容器

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JPS62293020A
JPS62293020A JP62113412A JP11341287A JPS62293020A JP S62293020 A JPS62293020 A JP S62293020A JP 62113412 A JP62113412 A JP 62113412A JP 11341287 A JP11341287 A JP 11341287A JP S62293020 A JPS62293020 A JP S62293020A
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    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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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】 ３、発明の詳細な説明〕 （イ）産業上の利用分・分 本発明は、主として、電子レンジ内にて、加熱または調
理する材料を保持する容器に関する。加熱または、調理
する材料は主として、食物であるが、本発明は、食物の
加熱または調理にのみ限定されるものではない。より具
体的には、本発明の容器は、加熱せんとする材料容積の
全体にエネルギをより均一に分散させるものでるる。そ
の結果、上記材料は、その容積全体に亘って、より均一
な温度に加熱される。材料中の特定部分の温度をＫＩＮ
節し、希望通りであるが、必らずしもそうしなければな
らないものではない、さらに均一なエネルギ分布を実現
する他の実施態様を採用することも可能である。
本発明は、金属製（反射性）容器、およびマイクロ波透
明性、マイクロ波半透過性（非反射性）の容器双方に利
用することができる。
（ロ）従来の技術 従来の容器は、平滑な底部および側壁を備えている。こ
れらは、主として、共振装置であり、マイクロ波エネル
ギの基本的共振モードの伝播を促進させ得るものである
、電子レンジ内のマイクロ波エネルギは、例えばｓ器の
頂部を介して、材料を保持する容器に結合され、容器内
を伝播していく。マイクロ波のエネルギは、減衰性材料
または食物内に吸収され、熱エネルギに転換され、この
エネルギが材料または食物を加熱し、または調理する。
容器の境界状態によって、マイクロ波エネルギは基本的
モードに限定される。しかし容器内には、はとんどエネ
ルギを伴わない振幅の他のモードも存在する。
←→　発明が解決しようとする問題点 典型的容器において、対応する基本的モードにおいて、
マイクロ波エネルギの伝播によって、局所的な高エネル
ギ部分、即ち、高加熱部分が形成されると同時に、低エ
ネルギ部分、即ち、低加熱部分も形成される。はとんど
の容器の場合、高加熱部分は容器の周縁の環状部となり
、低エネルギ加熱部分は中央領域となる。かかるパター
ンは、基本的モードの伝播を明らかに示すものである。
こうした問題点は、容器内により高次モードのマイクロ
波エネルギを発生させることによって緩和することがで
きる。これを達成する１方法は、ここに引用するヨーロ
ッパ共同出願第０２０６８１１号に開示されている。本
発明は、全体として、より高次のモードを発生させる別
の方法に関するものである。
に）問題点を解決するだめの手段 本発明に依れば、電子レンジ内で加熱せんとする材料を
保持する容器が提供される。この容器は、１または複数
の側壁および底部を備え、容器の基本的モードより高次
のモート９を有するマイクロウェーブフィールトノξタ
ーンを発生させる手段を備えて形成される。この容器は
、より高次のモード発生手段が、上記容器の表面から突
出し、またはこの表面内に伸長する少なくとも１つの段
付き構造体を備え、上記構造体が、上記より高次のマイ
クロ波エネルギを発生させる境界状態を画成する１また
は複数の側壁を備えている。この容器は、上記材料を保
持する頂部が開放したトレーの形態とし、このトレーに
は、トレーを覆い、閉成空洞部を形成する蓋を設けるこ
とが望ましい。幾つかの食物を同時に加熱するのに使用
する多数室容器の場合、ここで使用する「容器」という
表現は、容器の個々の区画室を意味するものとする。一
般にそうであるように、単一の蓋で全区画室を被う場合
、「蓋」という表現は、該区画室を被う蓋部分を意味す
るものとする。
容器は主にアルミニウムのような金属材料にて製造する
ことができるが、現在、マイクロウェーブ容器を製造す
るのに主に使用する各種の絶縁プラスチック材料を採用
するか、あるいはその双方を使用することもできる。
本発明は、高次モードのマイクロ波エネルギが容器内に
同時に存在させるものである。高次モードのマイクロ波
エネルギは、異なるエネルギパターンを有している。本
発明は、基本的モードと共に、少なくとも１つの高次モ
ードのマイクロ波エイ、ルギが存在するようにし、また
、容器内を伝播する総マイクロ波エネルギを総モービ数
に分割するものであるため、より均一な加熱を行なうこ
とができる。その結果、多数モードの伝播を強制する容
器により、食物は、電子レンジ内にてより均一に調理さ
れる。この明細書において、多数モードという表現は、
基本的モードおよび少なくとも１つのより高次のモード
を意味するものとする。
容器の形状、または加熱せんとする材料の性質如何によ
り、既に容器内には、より高次のモードが存在する場合
、本発明は、これらモードのエネルギ１士を増幅するこ
と７１：できる。
本発明は、容器の境界状態を変化させ、より高次のモー
ドのマイクロ波エネルギを伝播させる作用をする１また
は複数の構造体を容器の表面上に設けることによって、
この多数モードの発生または増幅を行うものである。上
記構造体は、状況に応じて、容器の１または複数の表面
に形成することができるが、底面にだけ形成することが
望ましい。
容器内に存在し、または存在しないかも知れないより高
次のモードの加熱効果を問題にする場合、その特定の高
次モート９に応じた数および配設方法により、容器を小
室に区画することが必要である。
これら各小室は、マイクロ波の分布という観点からすれ
ば、容器自体と同様であり、小室の端縁付近で高く、中
心部で低いエネルギ分布を示す。これら小室は物理的に
小寸法であるため、調理中、隣接する小室間の熱交換は
改善され、材料をより均一に加熱することができる。し
かし、通常の容器、即ち、本発明以外の容器の場合、こ
れら高次モードは、全く存在しないか、または、存在し
ても食物を著るしく加熱するのに十分な強度を備えてい
ない。このため、加熱作用は、主に、容器の基本的モー
ド、即ち、中央コード部分によグて行われる。
上記問題点を認識した上で、本発明が全体として目的と
するのは、常温部分に加熱エネルギを導入することによ
り、この常温部分を加熱することである。これは、次の
２つの方法にて行うことができる。
１）容器の物理的形状により、設定された境界状態に応
じて、容器内に自然に存在するより高次のモードを促進
させることによって、容器内のマイクロ波磁界パターン
を再分布させる。しかし、エネルギ値は、著るしい加熱
効果を生じたり、自然の高次のモードが全く存在しない
場合（容器の形状により）、かかる自然のモードを発生
させるほど大きいものではないようにする。
２）上述のように、主として、基本的モート９である通
常の磁界パターン上に、容器の形状と全く関係がない特
性を備え、加熱を増大させる必要のある部分である、小
平位相内の容器の中心部にエネルギを向かわせる、より
高次の磁界パターンを重ね合わせ、または、「強制」す
ること。
上記例れの場合でも、結果は同じである。容器は、上述
のように、各々、基本的モードと同様の加熱パターンを
備える幾つかの小領域に分割されたと考えることができ
る。しかし、ここで、これら領域は物理的に小さいため
、比較的短かいマイクロ波調理時間中、食物中の熱対流
は熱を均一に再分配し、常温部分を回避する十分な時間
を有する。実際上、特定の状態下では、上記両機構によ
り、より高次のモードの加熱は同時に行われる。
本発明において、より高次のモート９は、突出する段付
き構造体により発生され、または促進される。例えば、
金属製段または壁は、モードの電圧モードを零とするか
、またはその段、壁にて短絡させる。この境界状態によ
り、例えば、遮断として公知の基本的モート９を含む特
定の下位モート９を強制し、自然に段または壁に。て零
電圧の高次のモードのみが存在し得るようにする。換言
すれば、所定の基本的周波数において、１または複数の
高次のモート９を定義する方程式は、段または壁の物理
的位置を制約する境界状態に対する解答を有している。
容器の底部に各種の構造体を設けることにより、高次の
モードが伝播する。従って、マイクロ波エネルギは、こ
れら高次のモードに存在し、高次のモードのノミターン
にて、材料または食物の加熱が行われる。全体的な効果
は、食物をさらに均一に加熱し得ることである。
金属製容器内の境界状態は、極めて強く且つ具合良く設
定されている。しかし、マイクロ波透過性容器の場合、
囲繞する自由スパースと絶縁定数と損失の太きい汚染さ
れた材料または食物間の境界は、同様の理論および実際
的解答を提供する。
マイクロ波透過性の張出し構造体をマイクロ波透過性容
器の底部に設けることにより、汚染された材料と囲繞す
る自由スは−ス間の境界には、壁および段が提供され、
これにより、より高次のモードが材料内を伝播し、食物
をより均一に加熱することができる。
加熱せんとする材料の充填深さと容器の底部に設けた構
造体の高さ間には、一定の関係があるように考えられる
。段の高さと充填深さの比が０．３乃至０．７の場合、
段の水平面真上の領域の温度が著るしく上昇することが
分かった。上記以外の比を選択することにより、その他
格別の効果が得られる。
（ホ）実施例 以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施態様につ
いて詳細に説明する。
第１図の曲ＭＡは、容器に入れて加熱しようとする材料
の充填深さ、容器底部に固定した段の高さおよび段上方
部分における材料の温度間の関係を示す。段の高さ対材
料の充填深さの比が０．３乃至０．７であるときに、段
上方部分の温度は高温となる。特別の用途のため、段上
方部分の材料の温度を低く押えたい場合、上記比は、０
．２乃至０．３とすることができる。
第２図および第３図は、外方に湾曲した側壁１４゜１６
．１８および２０、丸味を付けた隅部２２、および略平
担な底部２４を備えるトレーまたは皿１２を示す。長方
形の段付き構造体２６が、底部２４の中央に設けられて
いる。この構造体２６は、側壁２８．３０．３２および
３４、上表面３６を備えている。基本的マイクロ波モー
ドは、側壁１４．１６．１８および２０によって決まる
境界状態により、皿１２を伝播する。より高次のモード
のマイクロ波エネルギは、皿の側壁１４．１６．１８．
２０および構造体２６によって決まる境界状態により、
皿を伝播する。高次のモードは、皿を水平方向に部分３
８．４０．４２．４４に分割するようなマイクロ波磁界
パターンを発生させる。
マイクロ波エネルギの入る容器１２は、容器１２内を同
時に伝播する異なるモード間に分割される。
従って、容器の中央部分（周縁でなく）の加熱温度は、
構造体２６を設けない容器の場合と比べ高温となり、マ
イクロ波エネルギ、即ち、熱エイ・ルギをより均一に分
散させることができる。
容器１２の底部の寸法は、一般に、１３．５ＣＩＩＬ長
さＸ１０．５儂幅である。上記寸法の皿の場合、構造体
３６の寸法は、一般に、４．５　Ｘ　３．５ｃｍＸ　１
　ｃｍ高さとする。段の高さは、加熱しようとする材料
の総充填深さの約％に設定するが、０，３乃至０．７の
範囲とすると都合よい。
「充填深さ」という表現は、段に関係なく、容器の底部
の主要面上方から内床の平均深さを意味するものとする
。再使用可能な容器として設計した容器の場合、および
その他特定の状況時、容器端縁下方の特定の充填深さを
指定することもできる。
同様の実施態様（図示せず）は、金属製容器およびプラ
スチック類（マイクロ波透過性）容器双方による略長方
形の容器内に同様の段付き構造体を配設している。何れ
の場合にも、より高次のモードが存在することが観察さ
れた。かかる存在は、熱マイクログラフによって確認し
た。
第４図および第５図には、二重段付き構造体が示しであ
る。この場合、長方形の皿１００は、側壁１０２．１０
４．１０６および１０８を備えている。底面１１０の中
央には、二重段付き構造体１１２が位置している。
この二重段付き構造体１１２は、第１側壁１１４および
１１６を備えている。第２側壁１１８および１２０は、
壁１２２および１２４と共に、略長方形の張出部１２６
を画成する。下部段１２８および１３０は、第１側壁１
１４．１１６．１２２および１２４によって画成される
。その結果、構造体１１２は、昇降梯子の段と同様の外
観を呈する。皿１００内に位置決めした段構造体１１２
は、例えば、部分１３２．１３４．１３６．１３８．１
４０．１４２．１４４．１４６および１４８を画成する
。
容器の壁１０２．１０４．１０６およびｌＯ８、並びに
構造体１１２の壁１１４．１１６．１１８．１２０．１
２２および１２４によって形成される境界状態は、容器
内に多数の高次モードを発生させ、その結果、容器を点
線で示した部分に仕切ること、また、構造体１１２自体
により加熱パターンが得られる。かかる部分の例は、１
３２．１３４．１３６．１３８．１４０．１４２．１４
４．１４６および１４８で示しである。この実、施態様
は、底部寸法が９Ｘ１３．５ｃｍの長方形の容器１００
を採用する。構造体１１２は、容器底部から１１の位置
に、９Ｘ３Ｘ０．５ｃｒＩＬの下部構造体および４．５
　Ｘ　３ｃＩＩＬの上部構造体を備えている。
第６図および第７図は、内部に２つの段付き構造体を備
える長方形の容器を示す。第６図および第７図は、底部
２１０と共に、側壁２０２．２０４．２０６および２０
８を備える容器２００を示している。
高次のモート＃ヲ発生させる２つの構造体２１２．２１
４は、皿２００の底部２１０上に対称状に配設されてい
る。これら高次モード構造体は、構造体２１２に対する
側壁２１６．２１８．２２０および２２２並びに構造体
２１４に対する側壁２２４．２２６．２２８および２３
０を備えている。構造体２１２は、上表面２３２を備え
、構造体２１４は、上表面２３４を備えている。
２つの高次モード構造体は、容器２００の内部を点線で
示した多数の部分に分割する。典型的な部分は、第６図
に、２３６．２３８．２４０．２４２．２４４．２４６
．２４８．２５０および２５２で示しである。これ以外
の部分も存在する。しかし、これら部分についてこれ以
上詳細に説明する必要はない。
高次モード発生構造体の側壁２０８は、側壁２１６と共
に、高次のモードが部分２３８内を伝播するのを許容す
る境界状態を画成する。同様の高次のモードは、部分２
４２．２４４および２４６内を伝播する。高次のモード
は、高次モード発生構造体２１２および２１４の側壁２
２０および２２４によって、画成した境界状態により部
分２５０内を伝播する。
容器内には他の高次モードも存在する。かかる高次モー
ドの１つは、多数モード構造体２１２の側壁２０２．２
０４．２０６および２１６によって定めた境界状態によ
り部分２３６．２３８および２４０内を伝播する。
第６図および第７図から明らかなように、多くの高次モ
ードは、容器２００の多数の部分を経て、容器２００内
を伝播する。こうした高次モート９は、各々、高次モー
ド発生構造体２１２．２１４の側壁または、容器自体の
側壁２０２．２０４．２０６および２０８何れかによっ
て設定された境界状態に従って伝播する。
この実施態様は、加熱しようとする材料中の温度分布を
特別に設定し、構造体２１２．２１４の部分上方の温度
が高温となるようにすることができる。
各高次モード構造体２１２．２１４は、２．５Ｘ３Ｘ１
ｃｒＩＬの寸法を備えている。構造体２１２．２１４は
、４．５ｃｍ間隔を置いて配設されている。
第８図および第９図は、丸形器３００と共に使用する本
発明の円形容器を示す。丸形器３００は、テーパ付きの
円筒状側壁３０２および底部３０４によって構成される
。高次モード発生構造体３０６は、皿３００の底部３０
４の中央に位置決めされている。高次モード発生構造体
３０６は、円筒状側壁３０８および上表面３１０を備え
ている。高次モード発生構造体３０６の皿３００および
３０８の側壁３０２によって設定された境界状態は、容
器３００内に２つの部分３１２および３１４を形成する
。
基本的モードは、皿３００の側壁３０２の境界状態によ
って、皿３００内を伝播する。第１高次モードは、容器
３００の側壁３０２および高次モード発生構造体３０６
の側壁３０８によって、設定された境界状態により、環
状部分３１２内を伝播する。第２高次モート９は、側壁
３０８によって設定した境界状態により、部分３１４内
に存在する。その結果、基本的モードに加えて、少なく
とも２つの高次モーｒが円筒状容器３００内を同時に伝
播する。従って、高次モード発生構造体３０６は、容器
３００内により均一にマイクロ波エネルギを分散させ、
その結果、中に入れる材料をより均一に加熱することが
できる。
本例において、皿３００の直径は１０１構造体３０６の
寸法は４ｃ！ｒＬ径Ｘ１ｃｒｒＬ高さである。前述のよ
うに、構造体３０６の高さは、加熱せんとする材料の充
填深さによって決まる。
第１Ｏ図および第１１図は、長方形の容器と共に使用す
る本発明の別の実施態様を示す。これら第１Ｏ図および
第１１図を参照すると、長方形の容器４００は、側壁４
０２．４０４．４０６．４０８および底部４１０を備え
ている。高次モート９発生構造体４１２．４１４．４１
６および４１８は、容器４００内に対称状に配設され、
容器の底面に取付けられている。高次モード発生構造体
４１２．４１４．４１６および４１８は、各々、容器４
００内にて縦方向に配向された細長の構造体を構成する
。構造体４１２．４１４．４１６および４１８を皿４０
０の側壁４０２．４０４．４０６および４０８ヲ組合せ
ることで、皿４００の下部に高次モードを伝播させるこ
とができる。か＼る高次モードによって、皿４００の下
部を強力に加熱することができる。皿４００は、その他
の皿と比べて比較的浅く、皿４００は、は−ストリーの
ような食物を載せる皿を代表するものである。上述のよ
うに、第１０図および第１１図に示した本発明の形態は
、皿の下面を強力に加熱し、皿４００の底部４１０およ
び高次モートゝ伝播要素４１２．４１４．４１６および
４１８に近接するイーストリーの下面をより強力に調理
することができる。
この実施態様の高次モード発生構造体は、各々、１５Ｘ
１０Ｘ１．５ＣｒＩＬの寸法の皿４００内にて典型的に
１３ＸＩＸ０．５ｃ！ｒＬの寸法となる。
第１２図は、本発明のさらに別の実施態様を示す。長方
形の皿５００は、側壁５０２．５０４．５０６および５
０８、並びに囲繞するリップ片５１０と備えている。こ
の容器は、また、２０の多数モード発生構造体を対称状
に配列させた底部５１２を備えている＠典型的な構造体
は、５１４で示しである。構造体５１４は、各々４つの
構造体を５列に配設している。
寸法１５Ｘ　１０Ｘ　１．５ＣｎＬの皿において、各構
造体５１４は、約１ｃ７ｒＬ平方で、七高さは０５乃至
０．８ＣＩｒＬである。かかる構造体により、例えば、
ころもを付けた鶏肉または魚といった食′吻の下面に焦
げ目を付けることができることを確認した。図示した構
造体は、皿の底部に集中的に多くの高次モード部分を生
じさせることができる。この作用により、焦げ目を付け
るのに必要な高温が得られる。
かかる容器は特殊な蓋を使用すると都合よいことを確認
した。この蓋は、皿５００に入るマイクロ波エネルギを
効率的な方法にて結合させ、焦げ目を付けるのに必要な
高温を得ることができる。かかる特殊の蓋は、第１２図
に６００で示しである。
この蓋は、マイクロ波透過性材料で製造し、皿５００の
リップ片５１０と契合し得る凹状縁辺部６０４に接続す
る平担な上表面６０２を備えている。その結果、上表面
６０２は、容器５００の頂部より上方に間隔を置いた位
置にある。上表面６０２には、典型的に６０６で示した
２０の金属製隆起部がある。これら金属製隆起部６０６
は、多数モード構造体５１４の上表面に適合する。かか
る配列により、大量のマイクロ波エネルギが容器５００
内に結合され、高温の焦げ目付は温度を得ることができ
る。蓋６００は、皿５００を使用する場合には不要であ
る。しかし、蓋６００を使用すれば、皿５００の効率は
向上する。
上述のように、本発明の好適実施態様は、金属製容器お
よび金属製の高次モート８発生構造体を使用するもので
ある。しかし、本発明は、金属製構造体にのみ限定され
るものではない。明確に上述したように、食物とマイク
ロ波透過性容器内に設けたマイクロ波透過性の高次モー
ト９発生構造体が画成した自由スペースとの境界には、
境界状態が存在する。マイクロ波透過性の高次モード発
生構造体と共に、マイクロ波透過性容器を使用すること
により、マイクロ波透過構造体内に入れた食物内にマイ
クロ波エネルギを工り均一に分散させ、従って、°マイ
クロ波透過性構造体内に入れた食物をより均一に加熱す
ることができる。この実施態様は、２０の多数モード発
生構造体および関係する金属製隆起部を使用する容器お
よび蓋を備えている。協働する任意の数の多数モード構
造体および関係する金属製隆起部を備える容器も本発明
の範囲に属する。一般的に、ｎ個の多数モード発生構造
体および関係する金属製隆起部がある。
本発明のさらに別の実施態様が、第１３図乃至第１８図
に示してあり、各図は、第３図の下方中央部の変形部分
を拡大したものである。
第１３図において、段付き、または凹状形構造体７２６
は、第３図の構造体２６に対応する。但し、この構造体
７２６は、容器の平担な底部壁７２４から下方に伸長し
、従って、容器の内側から離反する。
この下方に伸長する構造体７２６は、また、高次モード
の振動を行わせ、第３図の上方伸長構造体２６に対する
と同様の方法であるが、幾分具なる理由により、容器の
中心部を高温で加熱することができる。下方伸長構造体
７２６は、側壁７２８．７３２．７３４および第２図の
壁３０に対応する第４壁（図示せず）を備えるが、第３
図の上方伸長構造体２６と異なり、これら側壁は、容器
の側壁１４．１６．１８．２０と同一の垂直高さでない
ため、高次モート８０マイクロ波エネルギを部分３８等
内で伝播させる。
他方、構造体７２６は、それ自体の境界状態により、小
型の補助容器を形成する。かかる補助容器の境界状態に
対する基本的モードにて、この補助容器内で撮動するマ
イクロ波エネルギは、主容器に対する基本的モードより
高次のモードにて振動するエネルギを構成する。
第１３図の構成は、加熱しようとする食物、その他の材
料が１または複数の上方突起によって妨害されない平担
な内側底面を備える容器を必要とする場合のような特定
の適用例において、第３図の構成より有利である。さら
に、７２６で示すような凹状架構遺体は、上に載せた食
物を焼く性能の点で慶れている。
第１４図にて、段付き構造体８２６は、第３図の構造体
２６と同様に、容器内まで伸長しているが、さらに、材
料８２７が充填されている。この充填材料８２７は、底
部壁８２４の材料と異なるが、両方に同一の材料を使用
し、充填材料と底部壁を図示した方法にて単一構造体と
して成形し得るようにすると都合良い。
かかる充填構造体８２６が第３図の非充填構造体２６よ
り優利な点は、所定の高さの段に対し、容器の中心部で
局所的加熱を促進させ、または、逆に、高さの低い段に
より、同一局所的加熱を行ない得ることである。この効
果は、さらに、絶縁定数が１０以上の材料を充填材とし
て使用することにより向上する。しかし、絶縁定数が１
０以下の材料を使用しても、幾分かの局所的加熱効果が
得られる。例えば、容器および材料を一体に形成し、ガ
ラス、または通常のセラミックスで製造する場合、かか
る材料の絶縁定数は、典型的に５乃至１゜の範囲内とな
る。
容器全体を同一の材料で成形する実際上の利点が、極め
て重要であり、充填材料が１０乃至３０の範囲内の絶縁
定数を備えなければならない場合、容器全体をかかる比
較的絶縁定数の高い材料で製造することができ、かかる
容器の通常の製造に関する限り、標準品となり得ない材
料がある。かかる非標準型の材料は、発泡またはゲル材
料、チタン酸塩を含む、セラミック材料、または、例え
ば、アルミニウム微粒子を含浸させたポリエチレンテレ
フタレートのような、金属粒子を含浸させたプラスチッ
クまたはセラミック材料がある。
別の方法として、容器は、例えば絶縁定数１０以下の標
準的プラスチック材料で製造し、充填材料は、高い絶縁
定数の材料とすることができる。
絶縁定数の上記上限値３０は、絶縁定数の高い材料は、
主として、新種で高価であるという事実を基にして、幾
分任意に設定したものである。しかし、電気的観点から
して、絶縁定数が３０以上の材料を使用することが望ま
しく、容器が１回限りの使い捨て型ではなく何回も反復
使用可能なように設計したものである場合、特に、経済
的に有利である。
第１５図は、上記実施態様の変形例を示す図であり、段
付き構造体９２６は充填され、容器の中方または外方に
伸長している。電気的性能および材料の選択に関する限
り、第１３図および第１４図についての説明は、この実
施態様にも当てはまる。
第１５図は、充填材料が上方および下方に同時に伸長す
るが、その伸長程度を比較的小さく保つことのできる構
成例を示す。
さらに別の態様として、全て下方に伸長する構成、即ち
、「充填」構造体を第１３図の全く下方に伸長する段と
組合せた構成と可能である。
充填した第１３図の構造の場合、構造体７２６は、容器
に入れて加熱せんとする食物、その他の材料を充填する
ことができる。はとんどの食物は、水に近く、８０程度
の絶縁定数と備えている。このため、絶縁定数の高い材
料にて、下方伸長構造体を充填すれば、かかる構造体が
、同一の加熱温度上昇効果を得るのに比較的浅い深さで
足りる。これは、中方伸長構造体８２６を充填すること
により、所定の加熱効果を得るためには、段の高さが低
くて済むことと同様である。
第１６図は、第３図の変形例を示し、段付き構造体１０
２６は、側壁１０２８．１０３２．１０３４および底部
壁に対して垂直に伸長する側壁に代えて、底部壁１０２
４から上表面１０３６　ｔで上方に傾斜する、第２図の
壁３０に対応する第４壁（図示せず）を備えている。こ
の傾斜した構造により、容器の製造を簡略化することが
できる。特に、金属製容器の場合、第３図の垂直構造に
て必要とされる直角部の破断という開票を怪減すること
ができる。第１６図は、底部壁１０２４の面に対して、
約６０°傾斜させた傾斜側壁１０３２等を示しているが
、この角度は希望に応じて増減させ、約４５°まで小さ
くすることができる一方、高次モード発生手段として、
作用する希望通りの電気的効果を達成することができる
。しかし、約４５°以下の角度とした場合には、壁の傾
斜角度は緩ろくなり、電気的機能は著るしく低下するで
あろう。従って、この４５゜という角咋を一応の下繊値
とする。但し、これ以下の角度（例えば３０°以下）と
しても作用可能である。
第１７図は、第１４図と第１６図を複合させ、傾斜壁と
充填材料の使用を組合せて、段付き構造体１１２６を形
成するものである。第１４図に関する説明は、その電気
的機能および材料の選択に関する限り、この実施態様に
も同様に当てはまる。
第１８図は、第１，１図の変形例を示す図であり、充填
材料８２７に代えて、容器の底部１２２４がら分離させ
て形成したブロック１２２７’に使用している。
このブロック１２７は、例えば接着剤、または容器内の
材料自体のような適当な手段によって所定位置に位置決
めされている。この場合、上記手段は、例えば冷凍によ
って剛性となり、ブロック１２２７を容器底部１２２７
上の希望位置に保持し、その位置にて第１４図と同一の
方法により、「段付き構造体」を構成する。この別のブ
ロックを使用する方法により、第１３図の充填構造体と
同様の段付き伸長構造体が得られる。
第１３図および第１６図をて示すように段付き構造体の
形状および方向を変えることは、金属製、即ち、反射型
容器、例えばマイクロ波を透過させるプラスチック製、
または、マイクロ波手透過性の金属溶着プラスチック製
のような非反射型容器の双方に適用可能である。他方、
充填材料等を使用する、第１４図、第１５図、第１７図
および第１８図の実施態様は、非反射型容器にしか適用
できない。これは、金属製（反射型）容器のキャビティ
内に入れた充填材料は、絶縁定数が比較的高い場合であ
っても、それほど望ましい効果を提供するものではない
。
第１３図乃至第１８図は、第３図に示した型式の単一の
段付き構造体に対する変形例を示すが、これら変形例は
、第５図、第７図、第９図、第１ｉ図および第１２図に
示した別の実施態様にも同様に適用可能である。
実験において、次の如き復察結果が得られた。
絶縁定数が比較的小さい充填材をマイクロ波透過性また
はマイクロ波半透過性容器の段部弁内に位置決めした場
合、容器の熱分布は、充填材を使用しない場合と同様で
あることが分かった。絶縁定数の小さい充填材（発泡、
または多孔性プラスチックのような）を使用した場合、
希望通りの熱分布パターンを得るのに必要な充填構造体
の寸法は、非充填構造体の寸法と同様になる。
充填した構造体の例として、ポリ炭酸エステル（０，２
５４酊厚）製のマイクロ波透過性容器の１底部に厚み１
２ｚ−断面積７．５Ｘ３．３ｃｒｒＬの「ｓｔｙｒｏｆ
ｏａｍＪ充填材を位置決めし、従来のポリ炭酸エステル
製容器と比較した。充填材は、Ｎａｂｉｓｃｏ　Ｂｒａ
ｎｄｓの「ｃｒｅａｍ　ｏｆ　ＷｈｅｅｔＪ　　を使用
し、包装要領に従って、調成した。密度が低いため、ｓ
ｔｙｒｏｒｏａｍは、空気と略同様の絶縁定数を備え、
容器全体の底部寸法は、約１３．５　Ｘ　９．Ｏｔｙｎ
とした。５ａｎｙｏ　Ｃｕｉｓｉｎｅ−Ｍａｓｔｅｒの
７００Ｗ試験用電子レンジを使用して、４５秒の間隔に
て加熱した。
ＤＣ＝中心部の温度上昇（Ｃ１ 加＝外側の最高温度上昇（ｃ） ＤＯＡ　＝　４箇所における外側の平均温度上昇（ｃ）
ＷＴ（ＧＭ）−重量ｙ ２２０　９．０　２２．５　１５．３　１９．０　１２
５８．３２６０　９．５　２０．５　１５．９　１０．
８　１８．０　１４．６３００　７．８　１６，０　１
３．０　　５．８　１９．０　１６．６３２０　６．３
　１６，０　１２．１　１１．８　　７．５　　５．８
３３０　７．５　１４．５　１２４）　　　９，５　１
（１４）　　７．９３４０　６．３　１７．５　１３，
０　１２．５　　９．０　　７．０３５０　５．０　１
４．５　１２，３　１４．０　　４．０　　３．０３６
０　６．５　１５，０　１２．５　１０．３　　３．０
　　２．６３７０　６．８　１２５　１１．０　１５．
０　　３．０　　２．４３８０　８．０　１２．０　１
（１４）　１１．８　　８．５　　６．６４２０　８．
０　１（１４）　　７．９　　５．８　１４，０　１１
．５従来のマイクロ波透過性容器の加熱した充填材の熱
像は全て、仕上げ品の中心部が最小の加熱状態であり、
容器の外壁が集中的に加熱されていることを示した。こ
れに対し、充填材を使用した容器の熱像は、充填程度が
少なく　（２２０，９ｍ時、充填材は充填薄膜にて覆わ
れていた）、３２０乃至３８０．１１１ｍの充填時、中
心部の加熱が開始されたことを示した。
（２）　　フォイル容器内の充填材 フォイル容器の外側に位置決めした充填材は効果がなか
った。これは、厚み、その他の寸法如何により、容器で
遮へいされてしまうからである。
高次モードの発生または伝播を促進させ得る寸法を備え
、フォイル容器の内底に位置決めした充填材構造体は、
容器の中心部における加熱を促進または低下させる。
中心部の加熱を促進させる構造体の例として、厚み５朋
で断面積４．５　Ｘ　３．０ｃｒｒＬのｓｔｙｒｏｆｏ
ａｍインサートを底部の全体寸法が約１３．５　Ｘ　９
．０αである１”Ｐｅｎｎｙ　ＰｌａｔｅＪ　７３２１
容器の中央内底に位置決めした。このインサートの寸法
は、容器の水平面における（３．３）モードの「小室」
の寸法に対応するものである。上述のように、充填材は
ｒＣｒｅａｍ　ｏｆＷｈｅａｔＪを使用し、充填重量は
、３４ＯＮｍとした。上記と同一の電子レンジを使用し
、加熱間隔は、６０秒とした。
６．５　７．５　　　４．４　　　　９．０　６．０　
　　３．３標本の熱像から、インサートを使用すること
でより均一な熱分布の得られることが分かった。
（３）モ縁定数の大きい充填材を使用した場合（Ａ）　
　絶縁定数の大きい充填材を得るため、連続発泡式ポリ
フオーム標本に一定７１の水を添加した。
水の泡様定数は、様々な条件について知られているため
、水とポリフオームの組合せ体の絶縁定数は、ポリフオ
ーム中に分散された水の容積を知ることによって推定す
ることができる。
水の容積　　　　　　　推定絶縁定数 （％） （１４）　　　　　　　　　　１，０３　ＣＦ’ｏａｍ
）５．７　　　　　　　　　　５． ０８．６　　　　　　　　　　　’１ ０１０．１　　　　　　　　　　８． ０１３．０　　　　　　　　　１０ ・１５．９　　　　　　　　　１２ ・２０．２　　　　　　　　　１５ ゜２７．５　　　　　　　　　２０ ゜３４．８　　　　　　　　　２５ ゜４１．９　　　　　　　　　３０ ゜（Ｂ）　　容器の下方まで伸長する絶縁定数の大きい
構造体 マイクロ波透過性またはマイクロ波半透過性容器構造体
の下方に、絶縁定数の大きい構造体を位置決めした場合
、改良され、または希望通りの熱分布が得られた。この
点について効果的であるようにするため、絶縁定数の大
きい構造体は、容器内での高次モードの発生または伝播
を促進させ得る断面（容器の底面において〕寸法？備え
る必要がある。構造体の絶縁定数が大きい場合、絶縁構
造体は、容器の底部と一体にするか、またはその一部と
することができる。しかし、容器の中心部の加熱程度を
増大させようとする場合には、空気または絶縁定数の小
さい材料にて容器の底部から分離させることが望ましい
。
絶縁定数の大きい構造体を容器の下方に設ける例として
、厚み１０顛で断面積が４．５　Ｘ　３．Ｏｃｍの発泡
構造体に約４．７ｇｍの水を含浸させ、推定絶縁定数２
５が得られるようにした。この構造体を上述のように、
寸法１３．５　Ｘ　９．Ｏｃｍのポリ炭酸エステル製長
方形の下方に中心合せさせた。絶縁構造体の寸法は、容
器の水平面における（３．３）モードの小室の寸法に対
応させた。容器の充填材には、「ｃｒｅａｍｏｆ　Ｗｈ
ｅａｔＪを使用し、充填重量は３４０ｙとした。
４．０　２１．０　１６．３　　１３．５　７．５　　
　４．４容器の下方に絶縁構造体を設ける別の例におい
て、厚み１０ｉｉで断面寸法が４，５Ｘ３．５Ｃ！ｎの
発泡構造体に約５．５ｇｍの水を含浸させ、推定絶縁定
数２５が得られるようにした。この構造体は、Ｐｅｎｎ
ｙＰｌａｔｅ　、　Ｉｎｃの製造する６０１８フオイル
容器と同様の形状のポリ炭酸エステル製切頭楕円形の容
器の中心下方に位置決めした。絶縁構造体の寸法は、（
３，３）水平モードの中心「小室」の寸法に略対応させ
た。負荷は、２３０．５’ｍの「ｃｒｅａｍ　ｏｆ　Ｗ
ｈｅａｔＪとした。
６．５　２１．５　　１８．１　　１４，０　４１．０
　　８．８単純な容器の熱像は、容器の壁付近にて暖か
い部分に囲繞された比較的低温の大きい中心部分を示し
た。これに反し、下に絶縁構造体を備えた容器は、容器
の中心部にて暖かい部分を示した。
絶縁定数の大きい構造体が容器中方およびその底部外方
に伸長する場合にも、改良した、または希望通りの熱分
布を達成することができる。この構造体は、容器底部と
一体にするか、または、容器底部の段に位置決めする（
また段から伸長させる）ことができる。構造体の絶縁定
数が大きい場合、その上表面は、空隙または絶縁定数の
小さい材料によって、容器（即ち、段の下面〕から分離
させることができる。空隙を利用する場合、マイクロ波
透過性またはマイクロ波半透過性材料の表面層は、充填
材の支持手段となる。
容器中方および外方に伸長する構造体の例として、厚み
１０龍、断面寸法４．５　Ｘ　３．Ｏｃｍの発泡構造体
に４．７９ｍの水を含浸させ、推定絶縁定数が２５とな
るようにした。この構造体は、１３．５Ｘ９．Ｏｃｍの
容器底部に中心合せした深さ５龍の段に位置決めし、容
器底部の平面から５龍伸長するようにした。この構造体
の断面および段は、（３，３）高次モードの１つの「小
室」の寸法に対応させ、容器内での高次モードの伝播ま
たは発生を促進させた。容器の充填材は、上述したｒＣ
ｒｅａｍ　ｏｆ　Ｗｈｅａｔｊ　３４０９ｍを使用した
。（Ｂ）に引用した例におけると同様、同一の電子レン
ジを使用し、加熱間隔は４５秒とした。
底部中方および外方に伸長する構造体 ＤＣＤｏ−ＤＣＤＯＡ−ＤＣ １３，５６，０３，９ 容器中方および外方に伸長する絶縁構造体の別の例とし
て、厚み１ｏ龍、断面寸法４．５　Ｘ　３．５ｃｒｒＬ
の発泡構造体に約５．５．９ｍの水を含浸し、推定２５
の絶縁定数が得られるようにした。この構造体を深さ５
酷の中心の段に位置決めし、容器の底面から５朋伸長さ
せた。容器は、Ｐｅｎｎｙ　Ｐｌａｔｅ　６０１８７オ
イル容器の形状にて、ポリ炭酸エステル膜で熱成形した
。前の例の場合と同様、絶縁構造体および段の寸法は、
高次のモードを容器および充填材内に伝播させ、または
発生させ易いようにした。
底部中方および外方に伸長する構造体 ＤＣＤｏ−ＤＣＤＯＡ−ＤＣ １６，０１０，５５，８ 材料を入れた容器および絶縁構造体の熱障がら、周縁と
同様、中心部も顕著に加熱されることが分かった。これ
に反し、従来の容器の場合、容器が最小加熱状態となり
、容器の壁が集中的に加熱された。
絶縁構造体がその底部から容器内まで完全に伸長する場
合、または、絶縁構造体容器底部の段から容器内まで伸
長する場合、改良した、または希望通りの熱分布パター
ンを得ることができる。絶縁構造体の絶縁定数が大きい
場合、絶縁構造体と容器の充填材の間には、空隙または
絶縁定数の小さい材料を介在させることが望ましい。特
に、空隙全利用する場合、マイクロ波透過性またはマイ
クロ波半透過性の表面層が充填材を支持し、空隙を維持
する。収納した充填材に相当する絶縁定数の絶縁構造体
の場合、空隙を介在させなかったならば、充填材内（絶
縁構造体から始まる）の熱分布パターンに対する影響は
最小であると観察された。これは、絶縁構造体の境界部
における絶縁特性を著るしく変化させ、絶壕構造体が高
次のモードの伝播または発生？促進し得るようにしなけ
ればならないからである。
容器の底部から充填材内まで完全に伸長する絶縁構造体
の例として、Ｐｅｎｎｙ　Ｐｌａｔｅ　６０１８の形状
に熱成形したポリ炭酸エステル製容器に中心合せした段
を設けることで変形させた。この段の断面寸法は、４．
５Ｘ３゜５−（容器の底面において）とし、容器内まで
約１０詣伸長させた。２種類の絶縁構造体をポリフオー
ム（上述の通り）にて製造し、水を含浸させて、推定絶
縁定数２５となるようにした。厚みが５龍、断面寸法４
．５　Ｘ　３．５ｃ＋ｎで約２．７１ｍの水を含む構造
体、および厚みが１０ｍｍ。
上記と同一の断面寸法で約５．５　ｇｍの水を含む構造
体とした。上記２種類の構造体を容器の段に位置決めし
、段の上表面と略平らになるようにした。
この容器の負荷としては、２３０　、！ｉ’ｍの［ｃｒ
ｅａｍ　ｏｆＷｈｅａｔＪ充填材を使用した。
厚み１０龍の構造体　１６．０　　１（１４）　　６．
５絶縁構造体を設け、負荷を加えた段付き容器の熱像か
ら、充填材の中心部および周縁部が暖かくなることが分
かった。これは、従来の容器における加熱の均一性が改
良されたことを示す。
説明 特に、単一の伸長体、即ち、絶１禄構造体が、容器の下
方に伸長する場合、容器内に高次のモート９を最適状態
にて提供せんとするその断面積は、底部全体の断面積よ
り相当に小さい。このため、容器は、機構的に不安定（
即ち、傾く）となり、支持手段を設けることが必要とな
る。絶縁構造体を容器下方に位置決めし、または伸長さ
せる上記例において、容器の端縁下方にｓｔｙｒｏｆｏ
ａｍ支持構造体を位置決めし、磯構的安定性を図った。
幾つかの実施態様は、マイクロ波半透過性材料で構成し
た。この材料は、仕上げ品に焦げ目を付けるための実施
態様に特に適したものである。かかる材料が示す工２Ｒ
損失により、容器の表面が加熱され、焦げ目を付ける作
用をする。
上述した実施態様は、全て、希望であれば容器の蓋を採
用することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の実施態様における充填深さと段の高
さ間の関係？示すグラフ、 第２図は、本発明を利用した略楕円形の容器の平面図、 第３図は、第２図の線Ｉ［１−［１に関する第２図の容
器の断面図、 第４図は、本発明を利用した長方形容器の平面図、 第５図は、第４図の線■−■に関する第４図の容器の断
面図、 第６図は、本発明の別の実施態様を利用した長方形容器
の平面図、 第７図は、第６図の線〜■−〜■に関する第６図の容器
の断面図、 第８図は、本発明を利用した丸形容器の断面図、第９図
は、第８図の線Ｄ＜　−■に関する第８図の容器の断面
図、 第１０図は、本発明のさらに別の実施態様を利用した容
器の平面図、 第１１図は、第１０図の線ＸＩ−Ｘ［に関する第１０図
の容器の断面図、 第１２図は、本発明のさらに別の実施態様の平面図、お
よび 第１３図乃至第１８図は、さらに別の実施態様を示す、
第３図の容器の底面の拡大部分側断面図である。 （主要符号の説明） １４．１６．１８．２０・・・側壁　２２・・・隅部２
４−０．底部　　　　　　　１２・・・トレー（皿）２
６パ°構造体　　　　２８．３０．３２．３４・・・側
壁３６パ°上表面　　　　３８．４０．４２．４４・・
・部分特許出願人　　アルカ／・インターナショナル・
ＦＩＧ、　１ ＦＩＧ、５ ＦＩＧ、ＩＩ ？ ＦＩＧ、Ｉ７ 手続補正書 昭和６２年　７月λ■ 与許庁長官　小川邦夫　殿 り、事件の表示　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　ご昭和６２年特許願第１１３４１２号 ２、発明の名称 ３、補正をする者 ・１１件との関係　　特許出願人 住所 名　称　　アルカン・インターナショナル・リミテッド
１９代理人 住　所　　東京都千代田区大手町二丁目２番１号新大手
町ビル　２０６号室 電話２７０−６６４１〜６．。 氏名（２７７０）弁理士湯浅恭三　： ５、補正の対象 出願人の代表者名を記載した願書 委任状及訳文

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）１または複数の側壁および底部を備え、容器の基
    本的モードより高次のモードを有するマイクロ派磁界パ
    ターンを容器内に発生させる手段を備えて形成した、加
    熱せんとする材料を電子レンジ内に保持する容器におい
    て、前記高次のモード発生手段が、前記容器の表面を通
    って前記容器の中方または外方に伸長する少なくとも１
    つの段付き構造体を備え、前記段付き構造体が、前記高
    次モードのマイクロ波エネルギを発生させる境界状態を
    画成する１または複数の側壁を備えることを特徴とする
    容器。
  2. （２）前記段付き構造体が、前記容器内まで中方に伸長
    し、および前記側壁が、容器の側壁と共に、前記高次モ
    ードのマイクロ波エネルギを発生させる境界状態を提供
    することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載した
    容器。
  3. （３）前記段付き構造体が、前記容器から外方に伸長し
    て、補助容器を形成し、および補助容器の１または複数
    の側壁が高次モードのマイクロ波エネルギを発生させる
    境界状態を提供することを提供とする特許請求の範囲第
    １項に記載した容器。
  4. （４）前記段付き構造体が、前記容器の中方および外方
    に伸長し、容器内に伸長する前記段付き構造体の部分が
    、容器の側壁と共に、前記高次モードのマイクロ波エネ
    ルギを発生させる境界状態を提供する１または複数の側
    壁を備え、前記容器から外方に伸長する前記段付き構造
    体の部分が、補助容器を形成し、前記補助容器が、前記
    高次のマイクロ波エネルギを発生させる境界状態を提供
    する１または複数の側壁を備えることを特徴とする特許
    請求の範囲第１項に記載した容器。
  5. （５）前記構造体が、前記構造体の側壁によって囲繞且
    つ支持された略平担な頂部を備えることを特徴とする特
    許請求の範囲第１項乃至第４項の何れかの項に記載した
    容器。
  6. （６）構造体の側壁を構造体が垂下する表面に対し略直
    角に配向させることを特徴とする特許請求の範囲第１項
    乃至第５項の何れかの項に記載した容器。
  7. （７）構造体の少なくとも幾つかの側壁が、前記表面か
    ら斜めに伸長することを特徴とする特許請求の範囲第１
    項乃至第６項の何れかの項に記載した容器。
  8. （８）前記角度が少なくとも４５°であることを特徴と
    する特許請求の範囲第７項に記載した容器。
  9. （９）容器に固有で且つその境界状態により定まる高次
    のモードを発生し、または増幅し得るように、前記構造
    体の形状を設定し且つ前記構造体を位置決めすることを
    特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第８項の何れかの
    項に記載した容器
  10. （１０）容器の基本的モードより高次であって、容器の
    境界状態によって左右されず且つ通常、存在しないモー
    ドを発生し得るように、前記構造体の形状を定め且つ前
    記構造体を位置決めすることを特徴とする特許請求の範
    囲第１項乃至第８項の何れかの項に記載した容器。
  11. （１１）前記構造体が中空であることを特徴とする特許
    請求の範囲第１項乃至第１０項の何れかの項に記載した
    容器。
  12. （１２）前記構造体が中実で且つ前記構造体が垂下する
    表面と一体であることを特徴とする特許請求の範囲第１
    項乃至第１０項の何れかの項に記載した容器。
  13. （１３）前記構造体が中実で且つ容器の材料と一体では
    なく、前記構造体が垂下する表面に取付けられることを
    特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第１０項の何れか
    の項に記載した容器。
  14. （１４）前記容器が、前記材料を担持する頂部の開放し
    たトレーを備え、および前記容器の少なくともトレー部
    分並びに前記構造体を金属材料にて製造することを特徴
    とする特許請求の範囲第１項乃至第１１項の何れかの項
    に記載した容器。
  15. （１５）前記容器が、前記材料を担持する頂部の開放し
    たトレーを備え、および前記容器の少なくともトレー部
    分並びに前記構造体をマイクロ波透過性材料またはマイ
    クロ波半透過性材料にて製造することを特徴とする特許
    請求の範囲第１項乃至第１３項の何れかの項に記載した
    容器。
  16. （１６）さらに、前記トレーを覆い、密閉キャビティを
    形成する蓋を備えることを特徴とする特許請求の範囲第
    １４項または第１５項の何れかに記載した容器。
  17. （１７）段付き構造体が、容器の底面から伸長すること
    を特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第１６項の何れ
    かの項に記載した容器。
  18. （１８）前記段付き構造体と容器内の材料の充填深さの
    比を０．３乃至０．７の範囲とすることを特徴とする特
    許請求の範囲第１７項に記載した加熱する材料を入れた
    容器。
  19. （１９）前記段付き構造体に絶縁定数が少なくとも５の
    充填材料を充填することを特徴とする特許請求の範囲第
    １項に記載した容器。
  20. （２０）前記絶縁定数が少なくとも１０であることを特
    徴とする特許請求の範囲第１０項に記載した容器。
  21. （２１）前記絶縁定数が、１０乃至３０であることを特
    徴とする特許請求の範囲第１９項に記載した容器。
  22. （２２）前記充填材料と同一の材料で製造し且つ前記充
    填材料と単一構造体として成形することを特徴とする特
    許請求の範囲第１９項に記載した容器。
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