JP2010127469A - マイクロ波加熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】グリルメニューが選択されたとき被加熱物の種類に適した所望の仕上がりが得られ、複数品目のグリルメニューを加熱皿に一度に配置された場合はそれぞれのメニューに最適な加熱パターンで同時に調理することにより、加熱効率を向上させる。
【解決手段】本発明の高周波加熱装置３１は、被加熱物を載せる加熱皿４０２が着脱可能な加熱室３４と、マイクロ波発生手段３２と、マイクロ波発生手段からマイクロ波を伝送する導波管３３と、導波管から加熱室にマイクロ波を放射する回転アンテナ３９と、回転アンテナを回転駆動する駆動手段４１と、被加熱物を加熱皿に載せて加熱するグリルメニューと加熱皿を用いずに被加熱物を加熱する温めメニューとを選択可能な操作部と、操作部からの出力信号に基づき駆動手段４１を制御する制御手段とを備え、制御手段は、操作部からの出力信号に応じて回転アンテナの放射指向性の強い部位の向きが異なるように制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、被加熱物を誘電加熱するマイクロ波加熱装置に関するものである。

電子レンジの多機能化に伴い、従来からある、いわゆる「温めメニュー」（食品に対してマイクロ波を放射することで食品を加熱する高周波加熱）に加えて、「グリルメニュー」を備えるものが市場に登場している。グリルメニューとは、食品を載せた加熱皿を昇温させることで食品を加熱皿を介して加熱する方法や、加熱ヒータにより食品を加熱する方法、またはこれらの組み合わせにより食品を直火焼き風（表面はパリッとしつつ中身はジューシーに仕上げる）に調理するメニューのことである。

従来、この種の高周波加熱装置３００は、図１１に示すように、代表的なマイクロ波発生手段であるマグネトロン３０２から放射されたマイクロ波を伝送する導波管３０３と、加熱室３０１と、代表的な被加熱物である食品を載置するため加熱室３０１内に固定され、セラミックやガラスなどの低損失誘電材料からなるためにマイクロ波が容易に透過できる性質の載置台３０６と、加熱室３０１内の載置台３０６より下方に形成されるアンテナ空間３１０と、導波管３０３内のマイクロ波を加熱室３０１内に放射するため、導波管３０３からアンテナ空間３１０にわたり、加熱室３０１の中央付近に取り付けられた回転アンテナ３０５と、回転アンテナ３０５を回転駆動できる代表的な駆動手段としてのモータ３０４と、加熱室３０１内に用途に応じて設置される加熱皿３０８と、加熱皿３０８を支持する皿受部３０７と、電熱加熱を行うヒータ３０９とを備えるものである。

高周波加熱により被加熱物を直接加熱する温めメニューのときは、載置台３０６の上に食品等が置かれた状態で、高周波加熱処理が実行される。マグネトロン３０２から放射されたマイクロ波が導波管３０３を経て回転アンテナ３０５に一旦吸収され、そして回転アンテナ３０５の放射部上面からマイクロ波が加熱室３０１に向けて放射される。このとき、通常、加熱室３０１内にマイクロ波を均一に攪拌させるため回転アンテナ３０５は、一定速度で回転しながらマイクロ波を放射する。

従来グリルメニューのときは、皿受部３０７に置かれた加熱皿３０８上に食品（例えば、肉や魚など）が置かれる。この状態で、食品の上側に位置することになるヒータ３０９により、食品の表面部分が加熱処理される。一方、マイクロ波によって昇温させられた加熱皿３０８により食品の裏面部が加熱処理される。

マイクロ波を食品に集中させる加熱調理では、マイクロ波の性質により食品の内部の水分が過度に蒸発してしまうことに対し、ヒータや加熱皿により食品を加熱する処理では、食品内部の水分や旨みを閉じ込めつつ、食品の表面をパリッと仕上げる、いわゆる直火焼き風に仕上げることができるものである。

近年においては、食材を収納する空間の底面をフラットにし、さらに幅寸法を４００ｍｍ以上として奥行き寸法よりも比較的大きくし、食品を複数個並べて加熱できるように利便性を高めた横幅の広い加熱室形状を持った製品が実用化されている。それに伴い、前記「温めメニュー」においては複数品目の食品を前記横幅の広い加熱室底面部に配置することにより、その独特の加熱パターンでもって複数品目の食品を最適な温度まで昇温させ、提供する製品も出現してきた。
特開２００７−３３３３６２号公報

しかしながら、特許文献１に記載されるような従来の高周波加熱装置は上述のグリルメニューが実行されるとき、前記加熱皿に対して、マイクロ波が面全体を効率的に昇温させる構成であった。しかもこのメニューについては、前記加熱皿に対して単独（単品）グリルメニューを意識された、加熱パターンである。

近年においては、食材を収納する空間の底面をフラットにし、さらに幅寸法を４００ｍｍ以上として奥行き寸法よりも比較的大きくし、食品を複数個並べて加熱できるように利便性を高めた横幅の広い加熱室形状を持った製品が実用化されている。このような製品においては、前記加熱皿についても横幅の広い形状を持つものとなり、「温めメニュー」のみならず「グリルメニュー」についても複数品目並べることが可能となった。

一般の食生活を顧みると、一度の食事に複数の惣菜を食する場面が普通で、複数品目の惣菜を同時に提供することが理想である。豊かな食生活は、おいしい惣菜をおいしい状態（つまり、適温で）同時に提供でき、食せることであると考える。また、複数品目の惣菜を同時に提供できれば、家事の効率化も図れる。従来の加熱方法であれば、複数の惣菜を提供する場合、一品の調理終了後、もう一品の加熱を始めるということになっていた。

また、グリルメニューにはさまざまあり、焼き魚やハンバーグなど底面にパリッとした焼き色の必要なもの、焼き豚のように比較的身の厚い肉の塊りで特に内部への昇温が必要なもの、パエリアや野菜炒めなど加熱皿全面に食品を並べて加熱皿全面の昇温が必要なものなどがある。

また、グリルメニューを複品調理する場合には、その組み合わせもさまざまあり、加熱皿への配置もさまざまなパターンが考えられる。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、グリルメニューが選択されたとき被加熱物の種類に適した所望の調理仕上がりが得られるとともに、複数品目のグリルメニューを加熱皿に一度に配置された場合はそれぞれのメニューに最適な加熱パターンでもって同時に複品調理することにより、加熱効率を向上させることができる高周波加熱装置を提供することを目的とする。

本発明の高周波加熱装置は、被加熱物載置用の加熱皿を着脱可能に装着する加熱室と、マイクロ波発生手段と、前記マイクロ波発生手段からマイクロ波を伝送する導波管と、前記導波管から前記加熱室に前記マイクロ波を放射するための回転アンテナと、前記回転アンテナを回転駆動する駆動手段と、被加熱物を前記加熱皿に載せて加熱するグリルメニューと前記加熱皿を用いずに被加熱物を加熱する温めメニューとを選択することが可能な操作部と、前記操作部からの出力信号に基づいて前記駆動手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記操作部からの出力信号に応じて前記回転アンテナの放射指向性の強い部位の向きが異なるように制御する構成としたものである。

この構成により、調理メニューの内容に応じて回転アンテナの動作が制御されるので、温めメニュー時にはマイクロ波を均一に攪拌して被加熱物を均一に加熱することができ、グリルメニュー時には加熱室内の適した箇所にマイクロ波を集中させることで、被加熱物の種類に適した所望の調理仕上がりが得られるとともに、加熱効率を向上させることができる。

また、本発明の高周波加熱装置は、前記制御手段は、前記操作部によって前記グリルメ
ニューが選択された場合は前記加熱皿に対してマイクロ波が集中するように前記回転アンテナの放射指向性の強い部位の向きを制御し、前記操作部によって前記温めメニューが選択された場合は前記被加熱物に対してマイクロ波が集中するように前記回転アンテナの放射指向性の強い部位の向きを制御する構成としたものである。

この構成により、調理メニューの内容に応じて回転アンテナの動作が制御されるので、温めメニュー時にはマイクロ波が被加熱物に集中し、グリルメニュー時には加熱皿が効率的に昇温するようにマイクロ波の集中箇所を制御することができるので、被加熱物の種類に適した所望の調理仕上がりが得られるとともに、加熱効率を向上させることができる。

また、本発明の高周波加熱装置は、前記加熱皿は、横幅の広い形状を備え、複数のグリルメニューを載置することが可能となる。前記制御手段は、前記操作部によって前記複品グリルメニューが選択された場合は、前記加熱皿上のメニューの配置に応じて前記回転アンテナの放射指向性の強い部位の向きを制御する構成としたものである。

この構成により、調理メニューの内容に応じて回転アンテナの動作が制御されるので、
複品グリルメニュー時には加熱皿上のメニューの配置により加熱皿の所定の位置が効率的に昇温するようにマイクロ波の集中箇所を制御することができるので、被加熱物の種類に適した所望の調理仕上がりが得られるとともに、加熱効率を向上させることができる。

また、本発明の高周波加熱装置は、前記加熱室の上側面にヒータ手段を備え、前記制御手段は、マイクロ波が前記加熱皿に集中するように前記回転アンテナの放射指向性の強い部位を向けるときに、前記ヒータ手段を発熱させることが可能な構成としたものである。

この構成により、グリル調理時においてヒータによる加熱も併せて行うことが可能となる。

また、本発明の高周波加熱装置は、前記回転アンテナは、前記加熱室の底部に設けられるとともに、前記加熱室の底部から前記マイクロ波を放射する構成としたものである。

この構成により、加熱室下面からマイクロ波が放射される構成となるので、回転アンテナを所定位置に停止させて加熱皿にマイクロ波を集中させることで、加熱皿の上部空間まで伝播するマイクロ波を減らすことができる。

また、本発明の高周波加熱装置は、前記加熱皿は、高周波吸収体を有するものである。

この構成により、高周波吸収体にマイクロ波を集中させて加熱皿を効率的に昇温させることができる。

本発明の高周波加熱装置は、前記マイクロ波発生手段と、前記マイクロ波発生手段からマイクロ波を伝送する導波管と、前記導波管の上部に接続され幅方向寸法が奥行き方向寸法より大きい形状であるとともに、被加熱物載置用の加熱皿を着脱可能に装着する加熱室と、前記加熱室を電熱加熱するためのヒータと、被加熱物を載置するため前記加熱室内に配置された非回転の載置台と、前記加熱室内の前記載置台より上方に形成される被加熱物収納空間と、前記加熱室内の前記載置台より下方に形成されるアンテナ空間と、前記導波管内のマイクロ波を前記加熱室内に放射する回転アンテナと、前記回転アンテナを回転駆動する駆動手段と、前記駆動手段を制御して前記回転アンテナの向きを制御する制御手段とを備え、前記加熱皿は、前記載置台側面に高周波吸収体のフェライトを有し、前記加熱室は、前記被加熱物収納空間内に前記加熱皿を支持する皿受部を有し、前記制御手段は、前記回転アンテナの放射指向性の強い部位を所定の向きに制御して前記加熱皿に高周波を
集中加熱する構成としたものである。

この構成により、調理メニューに応じて回転アンテナの動作が制御されるので、温めメニュー時にはマイクロ波を均一攪拌して被加熱物が均一に加熱することができ、グリルメニュー時には加熱室内の適した箇所にマイクロ波を集中させることで、被加熱物の種類に適した所望の調理仕上がりが得られるとともに、加熱効率を向上させることができる。

また、本発明の高周波加熱装置は、前記回転アンテナは、前記アンテナ空間において、前記加熱室の幅方向に対して対称位置に配置された二つの回転アンテナにより構成され、前記制御手段は、前記二つの回転アンテナのうち少なくとも一方の回転アンテナの放射指向性の強い部位を所定の向きに制御する構成としたものである。

この構成により、回転アンテナを複数個にすることで、回転アンテナの停止位置に組み合わせが増えるので（例えば、一方の回転アンテナは原点位置で、他方の回転アンテナは原点から反時計回りに９０度など）、更に加熱皿の高周波吸収体にマイクロ波を集中させることができる。よって、加熱皿の加熱効率を向上させることができる。一方で、加熱皿の右半分または左半分、あるいは中央部または周辺部のエリアを集中的に加熱することも可能となり、調理方法のバリエーションが広がる。

また、本発明の高周波加熱装置は、前記制御手段が、前記回転アンテナの放射指向性の強い部位を所定位置で停止させるように前記駆動手段を制御する構成としたものである。

この構成により、駆動手段により回転アンテナの停止位置を正確に制御することができ、加熱皿の効率を向上させることができる。

本発明によれば、グリルメニューが選択されたとき被加熱物の種類に適した所望の調理仕上がりが得られるとともに、加熱効率を向上させることができる高周波加熱装置を提供することができる。

以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１から図３は本発明に係る代表的なマイクロ波加熱装置である電子レンジ３１の構成図で、図１は正面から見た断面図、図２は図１のＡ−Ａ’断面図、図３は図１のＢ−Ｂ’断面図、図６は図１のＣ−Ｃ’断面図である。

図１に示すように、電子レンジ３１は、代表的なマイクロ波発生手段であるマグネトロン３２から放射されたマイクロ波を伝送する導波管３３と、導波管３３の上部に接続され幅方向寸法が奥行き方向寸法より大きい形状の加熱室３４と、代表的な被加熱物である食品を載置するため加熱室３４内に固定され、セラミックやガラスなどの低損失誘電材料からなるためにマイクロ波が容易に透過できる性質の載置台３５と、加熱室３４内の載置台３５より下方に形成されるアンテナ空間３７と、導波管３３内のマイクロ波を加熱室３４内に放射するため、アンテナ空間３７に取り付けられた回転アンテナ３９と、回転アンテナ３９を回転駆動できる代表的な駆動手段としてのモータ４１と、モータ４１を制御して回転アンテナ３９の向きを制御する制御手段４１１と、各回転アンテナ３９の回転の原点を検出する原点検出機構を構成するフォトインタラプタ３６とを備えるものである。

また、加熱室３４の上面部には、電熱加熱を行うことができるヒータ４０１が設置されている。また、加熱室３４は、加熱皿４０２を支持する皿受部を三段有している。具体的
には、加熱室３４は、上段用受部４０３と中段用受部４０４と下段用受部４０５とを有している。加熱皿４０２は、被加熱物が載らない裏面側（載置台３５側）に高周波吸収体（例えば、フェライト）を有するものである。

また、電子レンジ３１は、図２に示すようにドア６４を備えている。そして、操作部６３がドア６４の下部に配置されている。操作部６３は、ユーザが、食品や調理内容に応じて様々な調理メニューを選択できるものである。例えば、操作部６３により、加熱時間を設定することや、「温めメニュー」や、「グリルメニュー」など、あらかじめ設定された調理メニューを選択することができるものである。

「温めメニュー」とは、食品に向けてマイクロ波を放射することで食品を加熱する調理方法のことをいい、「グリルメニュー」とは、食品を載せた加熱皿を昇温させることで加熱皿を介して食品を加熱する方法や、前記昇温させた加熱皿と加熱ヒータとの組み合わせにより食品を加熱する調理方法のことをいう。

操作部６３からの出力信号に基づき、制御手段４１１はマグネトロン３２やモータ４１を制御する。

回転アンテナ３９は、放射指向性を有する構成である。本実施の形態１の電子レンジ３１は、回転アンテナ３９の放射指向性の強い部位を所定の向きに制御して加熱皿４０２を集中加熱する構成としている。

「グリルメニュー」により、加熱皿４０２に載置された食品を加熱する場合は、回転アンテナ３９の端部５８が所定の位置を向いた状態で回転アンテナ３９の動作を停止させる。

所定の位置とは、加熱室の大きさや加熱皿の位置等との関係で定まるものであり、実験的に予め求めておく。単品グリルメニューの場合、前述のように、焼き魚やハンバーグなどのように、底面にパリッとした焼き色の必要なもの、焼き豚のように比較的身の厚い肉の塊りで特に内部への昇温が必要なもの、パエリアや野菜炒めなど加熱皿全面に食品を並べて加熱皿全面の昇温が必要なものなどがある。

実験の結果、例えば、図３に示すように、回転アンテナ３９の端部５８がドア６４方向（正面方向）を向いているときに、加熱皿４０２の中心部が部分的に昇温するという結果が得られた場合は、その位置を、焼き魚やハンバーグ調理用の回転アンテナ３９の停止位置として制御部４１１に記憶しておく。

本実施の形態１の電子レンジ３１では、制御手段４１１が、フォトインタラプタ３６を有する原点検出機構で検出する原点を基準として、回転アンテナ３９の角度情報（停止位置）を記憶する。本実施の形態１の電子レンジ３１では、図３に示すように、回転アンテナ３９の端部５８がドア６４方向にを向いている状態のときを原点位置（０度）とする。

また、電子レンジ３１の制御手段４１１は、図４に示すように、回転アンテナ３９の端部５８が加熱室３４の右側面方向を向いているときに、加熱皿４０２よりも上方の空間部分の昇温に寄与するという結果が得られた場合は、その位置（原点から反時計回りに４５度）を、焼き豚のように比較的身の厚い肉の塊りで特に内部への昇温が必要なものの調理用の回転アンテナ３９の停止位置として制御部４１１に記憶しておく。

また、電子レンジ３１の制御手段４１１は、図５に示すように、回転アンテナ３９の端部５８が加熱室３４の左側面方向を向いているときに、加熱皿４０２全面を均一に昇温す
るという結果が得られた場合は、その位置（原点から反時計回りに３１５度）を、パエリアや野菜炒めなど加熱皿全面に食品を並べて加熱皿全面の昇温が必要なものの調理用の回転アンテナ３９の停止位置として制御部４１１に記憶しておく。

以上は単品のグリルメニューの場合の回転アンテナ３９の停止位置の例であるが、前述のように、複数品目のグリルメニューを加熱皿に一度に配置された場合はそれぞれのメニューに最適な加熱パターン（回転アンテナの停止位置を求める）でもって同時に複品調理することができる。

複品グリルメニューの場合は、前記単品グリルメニューの組み合わせにより、数種類のパターンが考えられる。この組み合わせは一回の食事時に同時に摂取し、バランスのよいものであることが必要である。例えば「鶏の照焼きと野菜の付け合せ」「魚のムニエルと野菜炒め」「ハンバーグと付け合せ野菜」などである。主惣菜と副惣菜を一度に加熱皿４０２に配置する。それぞれのメニューの配置のパターンとそれぞれの最適な加熱パターン（回転アンテナの停止位置）の組み合わせがポイントである。

例えば、前記の複品グリルメニューの、主惣菜の加熱パターンを考えるとき、鶏の照焼きは上面の焼き色がきれいにつくことと内部の昇温ができるような最適な回転アンテナ３９の停止位置を求める必要があるし、ハンバーグについては前述のように加熱皿４０２が部分的に昇温される回転アンテナ３９の停止位置が望まれる。

前記の複品グリルメニューの加熱皿４０２への配置を考えるとき、例えば「ハンバーグと付け合せ野菜」の場合は、加熱皿の中央部分にハンバーグを配置し、その周囲に付け合せ野菜を配置すると、最初はハンバーグの底面の焼き色がしっかりつくように加熱皿４０２の中央部分が部分的に昇温される回転アンテナ３９を停止位置を求め、その停止位置で停止したのち、その周辺部分の野菜の付け合せが加熱されるように回転アンテナ３９の停止位置を変更させる。

同様に前記の複品グリルメニューの加熱皿４０２への配置を考えるとき、例えば「魚のムニエルと野菜炒め」の場合は、加熱皿４０２の右半分部分に魚のムニエルを配置し、その左半分に野菜炒めを配置するようにすると、最初は右半分に配置した魚のムニエルに適した回転アンテナ３９の停止位置で調理したあと、左半分に配置した野菜炒めを加熱するために加熱皿４０２の左半分の面全体が均一に昇温されるパターンでもって回転アンテナ３９を停止させる必要がある。

以上のように、本実施の電子レンジ３１は、加熱皿の載置されたメニューに応じて（単品・複品にかかわらず）回転アンテナの向きと回転パターンの順序を制御するものであり、回転アンテナ３９を所定の向きに向けるためには、モータ４１としてステッピングモータを用いるとか、あるいは一定回転のモータであっても基準位置を検出して通電時間を制御するなどの手段が考えられる。

本実施の形態１の電子レンジ３１では、モータ４１としてステッピングモータを用いており、モータのシャフト４１に上述の原点検出機構を設けている。この原点検出機構は、図６に示すように、シャフトを中心軸とする円板３６ａと、フォトインタラプタ３６とにより構成される。円板３６ａには、矩形状のスリット３６ｂが設けられている。

円板３６ａは、回転アンテナ３９を回転させるモータのシャフト５０の軸に取り付けられていて、発光素子と受光素子とを備えたフォトインタラプタ３６の光路を遮るように回転するものである。

この構成により、スリット３６ｂがフォトインタラプタ３６の光路を通過するときは、前記光路を遮るものがないので、スリットの通過時点を検出することができる。したがって、スリット３６ｂの位置を回転アンテナ３９の原点として設定しておくことで、各モータに取り付けられたフォトインタラプタ３６により回転アンテナの原点を検出することができるものである。

次に、制御手段４１１の構成について説明する。制御手段４１１は、図７に示すように、モータ４１の動作を制御することで回転アンテナ３９の動作を制御するアンテナ制御部４１２と、回転アンテナ３９の位置情報（角度情報）を記憶している記憶部４１３とを有している。

アンテナ制御部４１２は、操作部６３からの指令信号に応じて記憶部４１３から必要な情報を参照し、モータ４１の動作を制御するものである。記憶部４１３は、加熱室内の加熱皿４０２に載置されるグリルメニューに応じて、加熱皿４０２を加熱するのに適した回転アンテナ３９の位置情報を記憶している。具体的には単品メニュー１用の位置情報４１４（原点）、単品メニュー２用の位置情報４１５（原点から反時計回りに４５度）、単品メニュー３用の位置情報４１６（原点から反時計回りに３１５度）、複品メニュー１用の位置情報４１７、複品メニュー２用の位置情報４１８、複品メニュー３用の位置情報４１９とを記憶している。

次に、図８を参照して、本実施の形態１の電子レンジ３１の動作について説明する。

まず、電子レンジ３１に電源が投入され待機状態になる（Ｓ１０１）。ユーザが、加熱したい被加熱物の内容（食品の種類）に応じて、「温めメニュー」、「グリルメニュー」、またはその他のメニューを選択する。「温めメニュー」が選択されたときは（Ｓ１０２−Ａ）、操作部６３がアンテナ制御部４１２に「温めメニュー」が選択されたことを伝える信号を出力する。

当該出力信号を受けたアンテナ制御部４１２は、モータ４１を一定速度で回転させることで回転アンテナ３９を一定速度で回転させる（Ｓ１０３）。続けて、制御手段４１１はマグネトロン３２を動作させ、加熱処置を開始する（Ｓ１０７）。そして、所定時間経過後（Ｓ１０８）、回転アンテナ３９、マグネトロン３２等の動作を停止し、「温めメニュー」の加熱処理が終了する（Ｓ１０９）。

一方、「グリルメニュー」が選択されたときは（Ｓ１０２−Ｂ）、操作部６３がアンテナ制御部４１２に「グリルメニュー」が選択されたことを伝える信号を出力する。当該出力信号を受けたアンテナ制御部４１２は、まず、当該出力信号から、被グリル調理物の種類を選定する（Ｓ１０４）。なお「グリルメニュー」には単品メニューと複品メニューがあり、単品メニューには焼き魚やハンバーグ、焼き豚、パエリアや野菜炒めなど、複品メニューには「鶏の照焼きと野菜の付け合せ」「魚のムニエルと野菜炒め」「ハンバーグと付け合せ野菜」などの組み合わせがある。

次に、アンテナ制御部４１２は、Ｓ１０４で選定したメニュー名に基づき、記憶部４１３から対応する回転アンテナの位置情報を参照して、モータ４１の動作を制御する。例えば、操作部６３で単品メニュー焼き魚を選択された場合、位置情報４１４を参照してモータ４１の動作を制御し、回転アンテナ３９を原点から反時計回りに９０度の位置まで回転し、その位置で停止させる（Ｓ１０５）。

回転アンテナ３９が所定位置に停止した後、ヒータ４０１を駆動する（Ｓ１０６）。続けて、制御手段４１１はマグネトロン３２を動作させ、加熱処理を開始する（Ｓ１０７）
。所定時間経過後（Ｓ１０８）、回転アンテナ３９、ヒータ４０１、及びマグネトロン３２等の動作を停止し、「グリルメニュー」の加熱処理が終了する（Ｓ１０９）。

以上の構成により、本実施の形態１の電子レンジ３１は、回転アンテナ３９の所定位置を複数持つことで、さまざまな食品を単品のみならず、複品でも「グリルメニュー」として加熱調理することが可能である。

また、本実施の形態１の電子レンジ３１は、加熱皿４０２の裏面に貼り付けた高周波吸収体のフェライトに高周波を吸収させて発熱させることで調理物の裏面を焼くことが可能になる。また、上面は加熱室上面に配置したヒータによってヒータ加熱することで上面を調理することが可能になる。さらに、加熱皿４０２の裏面、もしくは加熱皿の上方の空間部分を効率よく加熱するために高周波加熱装置のアンテナの回転位置を制御するものである。

回転アンテナの一時停止位置が異なることにより、加熱皿の裏面の温度分布、もしくは加熱皿の上方の空間部分の温度分布を変化させることができるため、その停止位置については予め実験で求め、記憶部４１３に記憶しておく。モータ４１に原点検出機構を持たせることで、回転アンテナ３９の停止位置を正確に制御することが可能になり、それぞれのグリルメニューによって最高効率の加熱が実現できるようものであるとともに、それぞれのグリルメニューの調理時間を短縮することができる。省エネ設計が可能となる。

なお、本実施の形態１の電子レンジ３１の説明では、回転アンテナ３９をグリルメニュー時に停止させる例について説明してきたが、回転アンテナの動作制御はこれに限られるものではない。例えば、回転アンテナ３９が所定の位置に停止したまま加熱室内にマイクロ波を放射し続けると、回転アンテナ３９自体が昇温し過ぎて融解する恐れがある。

この点を鑑みて、制御手段４１１のアンテナ制御部４１２は、回転アンテナ３９を目標角度（停止位置）を中心として所定角度（例えば、±５度）程度往復揺動させてもよい。これにより、加熱皿への加熱効果にはほぼ影響を与えることなく回転アンテナ３９の劣化を防止することができる。また、マイクロ波放射中に回転アンテナが停止し続けることで、回転アンテナ３９の一部にマイクロ波が集中しすぎて、過剰加熱することを防止する。この往復揺動動作は、加熱開始から行ってもよいが、加熱開始時から所定時間経過後（例えば、３０秒〜１分後）に開始する構成としてもよい。

この往復揺動動作を実行するためには、制御手段４１１は、回転アンテナ３９が停止することを許容する上限時間を予め記憶する停止上限時間記憶部と、回転アンテナが停止している時間をカウントする停止時間計時部と、回転アンテナ３９を往復揺動させる角度を記憶する往復角度記憶部とを有する構成とする。

また、同様の目的で、回転アンテナ３９の回転速度を制御する構成としてもよい。例えば、所定位置付近では回転アンテナ３９を遅く回転させ、その他は一定速度で回転させることで、加熱皿４０２にマイクロ波を集中させる構成としてもよい。この場合も予め実験で、どの位置付近で回転アンテナをどの速度に制御することで加熱皿にマイクロ波が集中するかを求めることになる。

また、ここまで、回転アンテナが一つの場合について説明してきたが、回転アンテナの数はこれに限らず二個以上の複数個でもよく、例えば、図９、図１０に示すように、二つの回転アンテナを加熱室の幅方向に有する構成としてもよい。図１０に示す状態では、各回転アンテナの端部が、加熱室内の中央付近を向いているが、この場合においても、二つの回転アンテナがどの位置関係にあるとき加熱皿のどの位置にマイクロ波が集中するかを
予め実験で求めることになる。

回転アンテナを複数個にすることで、回転アンテナの停止位置に組み合わせが増えるので（例えば、一方の回転アンテナは原点位置で、他方の回転アンテナは原点から反時計回りに９０度等）、更に加熱皿の高周波吸収体マイクロ波を集中させることができる。よって、加熱皿の加熱効率を向上させることができる。一方で、加熱皿の右半分または左半分、中央部分または周辺部分、また、上方半分または下方半分のエリアを集中的に加熱することも可能となり、調理方法のバリエーションが広がる。

以上に述べてきたように、回転アンテナの停止位置の組み合わせを増やすこと、その停止位置とマイクロ波の集中する箇所を特定できる関係を明らかにすることにより、単品グリルメニューのみならず、複品グリルメニューの加熱を可能とすることになる。

上記のように停止位置とマイクロ波の集中箇所の特定の関係より、複品グリルメニューについてはそのそれぞれのメニューの組み合わせも大切であるが、そのそれぞれのメニューの加熱皿上の配置も重要なポイントとなる。

それぞれのグリルメニューの特徴を生かした配置、組み合わせにより、きめ細かい制御を可能にする。

以上のように、本発明は電子レンジ等の高周波加熱装置に適用できるものであり、加熱室に配置された回転アンテナの放射指向性の強い部位を所定の向きに制御して加熱皿を集中加熱することができるので、さまざまなグリルメニューに対応でき、グリルメニューが選択されたとき被加熱物の種類に適した所望の調理仕上がりが得られるとともに加熱効率を向上させることができる。最高効率の加熱の実現、ひいては調理時間短縮による、省エネルギー商品に開発に寄与することとなる。

本発明の実施の形態の電子レンジの正面断面構成図 本発明の実施の形態の電子レンジの側面断面構成図（図１中のＡ−Ａ’断面図） 焼き魚やハンバーグを調理するときに最適な回転アンテナの向きを説明する図（図１のＢ−Ｂ’断面図） 焼き豚を調理するときに最適な回転アンテナの向きを説明する図 パエリアや野菜炒めなどを調理するときに最適な回転アンテナの向きを説明する図 回転アンテナの原点検出機構を説明する図（図１中のＣ−Ｃ’断面図） 制御手段４１１の概略構成図 本実施の形態の電子レンジの動作フローチャート 本実施の形態の電子レンジの変形例（回転アンテナが二つの例）を示す図 本実施の形態の電子レンジの変形例（回転アンテナが二つの例）を示す図 従来の電子レンジの概略構成図

符号の説明

３１ 電子レンジ（マイクロ波加熱装置）
３２ マグネトロン（マイクロ波発生手段）
３３ 導波管
３４ 加熱室
３５ 載置台
３７ アンテナ空間
３９ 回転アンテナ
４１ モータ（駆動手段）
４１１ 制御手段

Claims (12)

1. 被加熱物載置用の加熱皿を着脱可能に装着する加熱室と、マイクロ波発生手段と、前記マイクロ波発生手段からマイクロ波を伝送する導波管と、前記導波管から前記加熱室に前記マイクロ波を放射するための回転アンテナと、前記回転アンテナを回転駆動する駆動手段と、被加熱物を前記加熱皿に載せて加熱する単品グリルメニューと前記加熱皿に複数品目を載せて加熱する複品グリルメニューと前記加熱皿を用いずに被加熱物を加熱する温めメニューとを選択することが可能な操作部と、前記操作部からの出力信号に基づいて前記駆動手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記操作部からの出力信号に応じて前記回転アンテナの放射指向性の強い部位の向きが異なるように制御する構成とした高周波加熱装置。
2. 制御手段は、前記操作部によって前記単品グリルメニューが選択された場合には、加熱皿に対してマイクロ波が面全体に、あるいは所定の位置を効率的に昇温するように前記回転アンテナの放射指向性の強い部位の向きを制御し、前記操作部によって前記複数品目グリルメニューが選択された場合はそのメニューの配置パターンをあらかじめ数種類記憶させておき、それぞれのパターンに応じてマイクロ波が加熱皿の所定の位置に集中するように前記回転アンテナの放射指向性の強い部位の向きを制御し、前記操作部によって温めメニューが選択された場合は前記被加熱物に対しマイクロ波が集中するように前記回転アンテナの放射指向性の強い部位の向きを制御する構成とした請求項１に記載の高周波加熱装置。
3. 制御手段は、前記操作部によって前記グリルメニューが選択された場合には、前記加熱皿に対してマイクロ波が集中するように前記回転アンテナの放射指向性の強い部位の向きを制御し、前記操作部によって温めメニューが選択された場合は前記被加熱物に対しマイクロ波が集中するように前記回転アンテナの放射指向性の強い部位の向きを制御する構成とした請求項１に記載の高周波加熱装置。
4. 制御手段は、前記操作部によって前記グリルメニューが選択された場合には、そのグリルメニューが単品であるのか、複品であるのかを判別し、前記グリルメニューが単品である場合には、前記加熱皿に対してマイクロ波が面全体に、あるいは所定の位置を効率的に昇温するように前記回転アンテナの放射指向性の強い部位の向きを制御し、前記グリルメニューが複品である場合には、そのメニューの配置パターンに応じてマイクロ波が前記加熱皿の所定の位置に集中するように前記回転アンテナの放射指向性の強い部位の向きを制御する構成とした請求項１に記載の高周波加熱装置。
5. 前記加熱室の上側面にヒータ手段を備え、制御手段は、マイクロ波が前記加熱皿に集中するように前記回転アンテナの放射指向性の強い部位を向けるときに、前記ヒータ手段を発熱させることが可能な構成とした請求項１から４のいずれか１項に記載の高周波加熱装置。
6. 前記回転アンテナは、前記加熱室の底部に設けられるとともに、前記加熱室の底部から前記回転マイクロ波を放射する構成とした請求項１から５のいずれか１項に記載の高周波加熱装置。
7. 前記加熱皿は、高周波吸収体を有する請求項１から６のいずれか１項に記載の高周波加熱装置。
8. マイクロ波発生手段と、前記マイクロ波発生手段からマイクロ波を伝送する導波管と、前記導波管の上部に接続され幅方向寸法が奥行き方向寸法より大きい形状であるとともに、
   被加熱物載置用の加熱皿を着脱可能に装着する加熱室と、前記加熱室を電熱加熱するためのヒータと、被加熱物を載置するため前記加熱室内に配置された非回転の載置台と、前記加熱室内の前記載置台より上方に形成される被加熱物収納空間と、前記加熱室内の前記載置台より下方に形成されるアンテナ空間と前記導波管内のマイクロ波を前記加熱室内に放射する回転アンテナと、前記回転アンテナを回転駆動する駆動手段と、前記駆動手段を制御して前記回転アンテナの向きを制御する制御手段とを備え、前記加熱皿は、前記載置台側面に高周波吸収体のフェライトを有し、前記加熱室は、前記被加熱物収納空間内に前記加熱皿を支持する皿受部を有し、制御手段は前記回転アンテナの放射指向性の強い部位を所定の向きに制御して前記加熱皿に高周波を集中加熱する構成とした高周波加熱装置。
9. 前記回転アンテナは、前記アンテナ空間において、前記加熱室の幅方向に対して対称位置に配置された二つの回転アンテナにより構成され、制御手段は、前記二つの回転アンテナのうち少なくとも一方の回転アンテナの放射指向性の強い部位を所定の向きに制御する構成とした請求項１から８のいずれか１項に記載の高周波加熱装置。
10. 前記制御手段は、前記回転アンテナの放射指向性の強い部位を所定の位置で停止させるように前記駆動手段を制御する構成とした請求項１から９のいずれか１項に記載の高周波加熱装置。
11. 前記制御手段は、前記回転アンテナの放射指向性の強い部位が所定の位置近傍で揺動するように前記駆動手段を制御する構成とした請求項１から１０のいずれか１項に記載の高周波加熱装置。
12. 前記制御手段は、マイクロ波による加熱中、前記回転アンテナを回転させるとともにその放射指向性の強い部位が所定の位置の近傍で減速するように前記駆動手段を制御する構成とした請求項１から１１のいずれか１項に記載の高周波加熱装置。