JP2013127329A - 高周波加熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ヒータとマイクロ波発熱体による加熱方式により、オーブン調理において、加熱空間の限定による調理時間の短縮及び消費電力の低減を可能にする。
【解決手段】オーブン調理において、加熱室３０内の任意の位置に配置可能なマイクロ波発熱体３５と上ヒータ３８を組み合わせた加熱手段を用いることにより、食品３９の大きさなどに応じて、加熱空間を変化することが可能となり、加熱室３０内部の調理に必要な領域を優先して加熱することができるため、調理時間の短縮及び消費電力の低減が実現できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、対流熱と輻射熱を組み合わせて食品を調理するオーブン調理に関連して、加熱手段の一つとしてマイクロ波を吸収し発熱するマイクロ波発熱体を用いることで、加熱室内の加熱空間を限定させて、食品に対し効率的な加熱を行うことが可能な高周波加熱装置に関するものである。

近年、電子レンジとヒータ加熱装置を一体化した高周波加熱装置が実用化されている。これらの高周波加熱装置では、加熱室内にヒータを備え、ヒータからの輻射熱で加熱室内の空気を加熱し、加熱室内雰囲気温度を高温にすることで、加熱室内に載置された食品を加熱調理する。

従来の高周波加熱装置には、加熱室内の上面と底面にヒータを設置し、加熱室内空気を加熱することで、主に対流加熱により、内部に配置される食品を加熱する構成のものがある（例えば、特許文献１参照）。

また、高周波加熱装置の加熱室内に、マイクロ波発熱体を食品載置手段の底面に貼付して構成される受け皿を配置し、主にヒータからの輻射熱とマイクロ波発熱体からの熱で食品の両面に焼き色や焦げ目をつけるグリル調理を行う構成のものがある（例えば、特許文献２参照）。

上記従来の技術について、図面を参照して説明する。

図４は特許文献１に記載された従来の上下ヒータを備えた高周波加熱装置の断面図である。

図４に示すように、高周波加熱装置５０は上ヒータ５７、下ヒータ５５ａ、下ヒータ５５ｂ、アンテナ５６、受け皿５３、金属製のヒータカバー５４、加熱室５２およびサーミスタ５１から構成されている。この加熱室内に食品をいれ、下ヒータ及び上ヒータを通電させることにより、加熱室内の空気温度を上昇させることで食品のオーブン加熱調理を行う。また、サーミスタ５１により温度を検知し、加熱室５２内の温度情報を得ることにより温度制御を行うことができる。

図５は特許文献２に関連した、従来のマイクロ波発熱体を貼付した食品載置手段を備えた高周波加熱装置の断面図である。図５に示すように高周波発熱体６１が貼付された食品載置皿６４を用いて加熱調理を行い、高周波発生手段６３及び高周波分散手段６２により加熱室内にマイクロ波が放射され、加熱手段６０からの輻射熱による食品の上面加熱と高周波発熱体６１の発熱による食品の底面加熱を組み合わせることで食品の両面を加熱するグリル調理を行い、焼き色および焦げ目をつけることが出来る。

特開２００６−３０８１１４号公報 特開２００３−２２２３３５号公報

しかしながら、従来の上下ヒータを備えた高周波加熱装置では、ヒータが加熱室内の上部と底部に配置されているため、オーブン調理時には食品の量や配置位置にかかわらず、加熱空間として加熱室全体を加熱する必要がある。本来、加熱する必要のない領域まで加熱を行っているため、加熱空間の昇温に時間を要し調理時間の増加へとつながる。また、下ヒータは庫内底面の皿受台の下に配置されているため、下ヒータから発生した熱量は、食品載置手段、加熱室底面の皿受台、ヒータガードなどの昇温に用いられ、上ヒータのように直接空気を加熱する場合と比較し、損失が大きくなる。さらに下ヒータと食品の載置位置までの距離が長いほど昇温に時間を要することになる。これらのことから調理時間及び消費電力が増加する課題を有していた。

また、マイクロ波発熱体を貼付した食品載置皿を備えた高周波加熱装置では、マイクロ波発熱体はグリル調理限定で使用されており、主に輻射加熱のみによる食品の焼き物調理を行うためのものであった。そのため、オーブン調理のように、輻射加熱と加熱室内の空気を加熱する対流加熱との組み合わせによる加熱調理に用いられてはいなかった。また、グリル調理の際、食品や加熱室内の温度を検知して調理温度を制御する手段がないため、オーブン調理で必要となる予熱や温度を一定に保持して行う加熱調理が行えない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、ヒータとマイクロ波発熱体による加熱方式により、オーブン調理において、加熱空間の限定による調理時間の短縮及び消費電力の低減を可能にした高周波加熱装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の高周波加熱装置は、食品を収納する加熱室と、前記加熱室内にマイクロ波を照射するマイクロ波加熱手段と、前記加熱室上部に設けられる第一の加熱手段と、前記加熱室内部に配置される電力供給の必要がなく、マイクロ波を吸収して発熱するマイクロ波発熱体によって構成される第二の加熱手段と、前記第二の加熱手段と一体となって構成される食品載置手段と、前記食品載置手段を加熱室内に配置する配置手段と、前記マイクロ波加熱手段、及び第一、第二の加熱手段の温度制御手段とを備え、前記加熱室内において、前記第二の加熱手段の配置位置を任意に変更可能となるような構成としている。

これによって、食品は加熱室内のマイクロ波発熱体と上ヒータと加熱室壁とによって囲まれる領域で加熱調理されるため、従来の上下ヒータを備えたもののように、加熱室全体を加熱する場合と比較すると調理時間の短縮及び消費電力の低減が可能である。

さらに、マイクロ波発熱体はマイクロ波を吸収して自らが発熱するため、加熱室の底面からの距離に依存せず加熱性能を得ることができる。

また、温度検知部を有する温度制御手段を備えたことにより、オーブン調理で必要となる予熱や温度を一定に保持して行う加熱調理を行うことが可能である。

本発明の高周波加熱装置は、加熱手段として第一の加熱手段と第二の加熱手段であるマイクロ波発熱体を組み合わせたものであり、マイクロ波発熱体は加熱室内部で任意に配置できるため、上ヒータ、マイクロ波発熱体、加熱室壁に囲まれた加熱空間を任意に変更することが可能である。したがって、食品を加熱する際、加熱室全体ではなく必要な領域だけを加熱することができ、調理時間の短縮、消費電力の低減が可能である。また、食品の大きさ、種類によって第一の加熱手段と食品との距離をオーブン調理における最適な位置にすることが可能である。さらに、第二の加熱手段はマイクロ波を吸収して発熱するため
、通常の下ヒータによる加熱と異なり、加熱室底面と食品の載置位置間の距離によらず加熱を行うことが可能であり、食品の種類に応じた加熱空間の最適化により調理時間短縮、消費電力低減を実現することができる。

本発明の実施の形態１における高周波加熱装置の外観斜視図 本発明の実施の形態１における高周波加熱装置内部の加熱室における前後方向の断面図 本発明の実施の形態１における高周波加熱装置内部の加熱室における左右方向の断面図 従来の高周波加熱装置の断面図 従来のマイクロ波発熱体を備えたグリル調理高周波加熱装置の断面図

第１の発明は、食品を収納する加熱室と、前記加熱室内にマイクロ波を照射するマイクロ波加熱手段と、前記加熱室上部に設けられる第一の加熱手段と、前記加熱室内部に配置される電力供給の必要がなく、マイクロ波を吸収して発熱するマイクロ波発熱体によって構成される第二の加熱手段と、前記第二の加熱手段と一体となって構成される食品載置手段と、前記食品載置手段を加熱室内に配置する配置手段と、前記マイクロ波加熱手段、及び第一、第二の加熱手段の温度制御手段とを備え、前記加熱室内において、前記第二の加熱手段の配置位置を任意に変更可能となるよう構成することにより、加熱空間を限定し、食品及びその周辺の空気が効率よく加熱されることから、調理時間の短縮及び消費電力の低減を実現することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の温度制御手段が、温度検知部を有して構成されることにより、加熱調理の際に温度検知部で検知した加熱室内及び食品の温度情報を用いて、第一、第二の加熱手段を制御することが可能になり、オーブン調理に必要となる予熱過程や、温度を一定に保持して加熱を行う調理を実現することができる。

第３の発明は、特に、第１の発明において、食品載置手段がマイクロ波を遮断する金属材料により構成されることにより、直接食品に吸収されるマイクロ波を低減させることができ、オーブン調理において調理性能の向上を実現することができる。

第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明において、オーブン調理予熱時において加熱室から第二の加熱手段を取り出した状態で第一の加熱手段のみにより行う構成としたことで、第一の加熱手段は直接加熱室内空気を加熱することができ、他部材の昇温で失われる熱損失が少ないため、予熱完了時間の短縮や、消費エネルギーの低減が実現できる。

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。本発明の各実施の形態特有の構成を適宜組み合わせることができる。なお、この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１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における高周波加熱装置２０の外観斜視図である。

図１において、高周波加熱装置２０は筐体２１、ドア部２２などから構成され、筐体の一部に、加熱条件や食品の情報を入力する操作部２４、そして入力した内容や調理経過状況、食品情報が表示される表示部２３が取り付けられている。

図２は、図１に示した高周波加熱装置２０内部の加熱室３０における前後方向の断面図である。

図２において、高周波加熱装置２０は、加熱室３０及び加熱手段として第一の加熱手段である上ヒータ３８、第二の加熱手段であるマイクロ波発熱体３５を有し、マイクロ波発熱体３５は食品３９の載置手段である食品載置手段３６と一体に構成されている。また、マイクロ波加熱手段として、アンテナ３１、マグネトロン３２があり加熱室３０内へのマイクロ波放射、攪拌を行っている。加熱制御部は温度検知部３７及び温度制御手段３４によって構成されている。

ここで、マイクロ波加熱手段としてのアンテナ３１、マグネトロン３２は、加熱室３０の下方に配置された皿受台３３の更に下方に配置されている。

オーブン調理においては、食品３９の種類によって高さや表面積が大きく異なっている。例えば、スポンジケーキやかたまり肉などは表面積が大きく、食品高さも高い。それに対して、クッキーやマドレーヌなどは表面積が小さく、食品高さも低い。これらのことから、調理の際の上ヒータ３８と食品３９表面との距離は食品３９の種類や大きさに応じた最適長さにすることにより、加熱空間が最適化され、調理時間の短縮及び消費電力の低減が実現できる。

また、温度検知部３７と温度制御手段３４により、加熱室内の温度情報を取得し、庫内温度制御のため、上ヒータ３８及びマグネトロン３２などをｏｎ−ｏｆｆ制御または出力制御を行うことにより、調理性能の向上が実現できる。

食品載置手段３６については、金属材料で構成される。金属材料はマイクロ波を遮断するため、食品３９に直接吸収されるマイクロ波の量を低減することができる。オーブン調理におけるプリン、マドレーヌ、シュー皮、スポンジケーキなどにおいては、食品３９が直接吸収するマイクロ波の量が多い場合、内部の水分が蒸発し、水分量が急速に減少することで食味性が落ちることや、特にプリン調理などでは内部に集中加熱箇所が発生し、巣が発生するなど調理性能が低下する要因となるため、マイクロ波の食品への直接吸収量を低減することで、調理性能の向上を実現できる。

さらに、加熱室３０構成と食品載置手段３６に関して、マイクロ波が回り込んで食品３９に直接吸収されないように、加熱室３０に食品載置手段３６を配置した際にマイクロ波が食品載置手段３６における食品３９の載置面側に回りこむような隙間が無くなるように食品載置手段３６形状および加熱室３０形状を構成するか、隙間を塞ぐシールドを取り付ける構成とする、もしくはマイクロ波発熱体の組成を変更することで、食品載置面へのマイクロ波回り込み量を低減することができる。

また、オーブン調理時に一定の調理性能を得るためには、マイクロ波回り込み電力量が１００Ｗ以下になるような構成とすれば良い。さらに、マイクロ波回り込み電力量を低減することで、食品を金属型に入れて調理した場合でも、食品載置手段３６と金属型間や、加熱室３０間とのスパークを抑制することが可能である。

また、食品載置手段３６は、食品３９と接触する面は平坦であることが望ましい。オーブン調理において、食品３９に対するマイクロ波発熱体３５から発生する熱量の受熱面積が大きくなることで、加熱効率が向上し、調理時間の短縮及び消費電力の低減が実現できる。さらに、加熱後の食品３９に均一な焼き色が得られるなどの調理性能の向上も実現できる。

また、食品載置手段３６は、その表面に微小な凹凸を設けることにより、撥水性、撥油性を備えることができる。食品３９の調理過程で発生する油分、水分や汚れなどを簡単に除去することができる。

第一の加熱手段である上ヒータ３８は管ヒータに限らず、面ヒータなどでも、同様な加熱効果を得ることができる。

第二の加熱手段であるマイクロ波発熱体３５については、磁性材料としてフェライト粉末などを用い、この磁性材料を、シリコーンゴムなどの有機化合物によるバインダーに含有させ複合組成物としたものを用いるのが良い。シリコーンゴムはフェライト粉末との分散性に優れているため、多量のフェライト粉末を含有させることができ、発熱性能を高くすることができる。また、シリコーンゴムを架橋剤によって架橋させることにより、高い耐熱性や優れた耐化学薬品性を発現させることができる。

また、このマイクロ波発熱体３５を、食品載置手段３６に貼付する際は、プレス機などによる圧着により接着することができる。

また、第二の加熱手段であるマイクロ波発熱体３５については、載置手段にできるだけ広い面積で貼付されることが望ましい。一例として、型にはいった食品３９を複数個載置手段に敷き詰めて載置する際に載置手段に対して発熱体の貼付面積が狭い場合、加熱ムラが強くなり、出来上がりの調理性能に偏りが発生する。そのため、食品３９の中には調理性能が悪いものも出てくる。そこで、より広い面積で貼付することにより、加熱ムラを低減することができ、調理性能の向上を実現できる。

図３は、本発明の第１の実施の形態における高周波加熱装置内部の加熱室における左右方向の断面図であり、図１で示した高周波加熱装置２０内部の加熱室３０における左右方向の断面図である。

図３において、配置手段４１ａ、配置手段４１ｂは加熱室壁に設けられたレール状のものを提示しているが、食品載置手段３６自体に設けられた支持部やアタッチメントのように後付する支持部材などでもよい。また、より細かく高さ設定が行えるように構成すると、多種の食品３９の加熱で最適な加熱空間を設定することができる。

また、マイクロ波加熱手段に関して、加熱室内マイクロ波攪拌手段としてアンテナ３１を提示しているが、加熱室内にマイクロ波が放射、攪拌できれば、アンテナ３１ではなく導波管４０に開口部を設け、その開口部からの直接放射でも良い。

以上、詳細に説明してきたように、本発明にかかる高周波加熱装置は、取り外し可能なマイクロ波発熱体とヒータによるオーブン調理と加熱空間の限定を行えることから、マイクロ波加熱手段を備えた従来型の業務用大型高周波加熱装置の用途に有効である。

２０ 高周波加熱装置
２１ 筐体
２２ ドア部
２３ 表示部
２４ 操作部
３０ 加熱室
３１ アンテナ
３２ マグネトロン
３３ 皿受台
３４ 温度制御手段
３５ マイクロ波発熱体
３６ 食品載置手段
３７ 温度検知部
３８ 上ヒータ
３９ 食品
４０ 導波管
４１ａ、４１ｂ 配置手段

Claims (4)

1. 食品を収納する加熱室と、
   前記加熱室内にマイクロ波を照射するマイクロ波加熱手段と、
   前記加熱室上部に設けられる第一の加熱手段と、
   前記加熱室内部に配置される電力供給の必要がなく、マイクロ波を吸収して発熱するマイクロ波発熱体によって構成される第二の加熱手段と、
   前記第二の加熱手段と一体となって構成される食品載置手段と、
   前記食品載置手段を加熱室内に配置する配置手段と、
   前記マイクロ波加熱手段、及び第一、第二の加熱手段の温度制御手段とを備え、
   前記加熱室内において、前記第二の加熱手段の配置位置を任意に変更可能である高周波加熱装置。
2. 温度制御手段が、温度検知部を有して構成される請求項１に記載の高周波加熱装置。
3. 食品載置手段がマイクロ波を遮断する金属材料により構成されている請求項１に記載の高周波加熱装置。
4. オーブン調理予熱時において、加熱室から第二の加熱手段を取り出した状態で第一の加熱手段のみにより行う請求項１〜３のいずれか一項に記載の高周波加熱装置。