特許 6982729 加熱調理器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6982729

(24)【登録日】2021年11月25日

(45)【発行日】2021年12月17日

(54)【発明の名称】加熱調理器

(51)【国際特許分類】

   F24C 7/04 20210101AFI20211206BHJP

   F24C 7/02 20060101ALI20211206BHJP

【ＦＩ】

   F24C7/04 301Z

   F24C7/02 531D

【請求項の数】8

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2017-567569(P2017-567569)

(86)(22)【出願日】2016年12月21日

(86)【国際出願番号】JP2016005201

(87)【国際公開番号】WO2017141298

(87)【国際公開日】20170824

【審査請求日】2019年8月8日

(31)【優先権主張番号】特願2016-29406(P2016-29406)

(32)【優先日】2016年2月19日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106116

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 健司

(74)【代理人】

【識別番号】100115554

【弁理士】

【氏名又は名称】野村 幸一

(72)【発明者】

【氏名】國本 啓次郎

(72)【発明者】

【氏名】細川 大介

【審査官】 木村 麻乃

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０３−１０３２０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−２６８１２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−０５０４２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２３７５０８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２４Ｃ ７／０４

Ｆ２４Ｃ ７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被加熱物を載置する載置皿と、
前記被加熱物と前記載置皿とを収納する加熱室と、
前記加熱室内の左右側壁にそれぞれ対向して形成され前記載置皿を支持する係止部と、
前記載置皿の下面を加熱する第１の加熱装置と、
中央側の平面状発熱体と外周側の平面状発熱体とを含む複数の平面状発熱体が設けられ前記載置皿の上面を加熱する第２の加熱装置と、
前記第１の加熱装置の出力を制御し、前記被加熱物の種類や数量に応じて前記第２の加熱装置の前記複数の発熱体への通電を切り替える制御部と、を備え、
前記制御部により、前記中央側の平面状発熱体と前記外周側の平面状発熱体とをそれぞれ独立して通電でき、
前記第２の加熱装置は、板状の第１の絶縁体及び前記第１の絶縁体よりも前記載置皿側に位置する板状の第２の絶縁体とを有し、前記複数の平面状発熱体は前記第１及び第２の絶縁体に挟まれ、
前記制御部は、前記第１の加熱装置および前記第２の加熱装置への通電を制御して、前記載置皿を挟んで上下方向に対向する領域を加熱し、
前記第２の絶縁体には、前記中央側の平面状発熱体と前記外周側の平面状発熱体の間の隙間に対応させて歪抑制部を設け、
前記歪抑制部は、前記第２の加熱装置の前記複数の平面状発熱体の加熱量の差によって生じる前記第２の絶縁体の内部歪を抑制する加熱調理器。

【請求項2】

前記第１の加熱装置は、マイクロ波放射指向性を有し前記加熱室にマイクロ波を供給するマイクロ波発生装置と、前記載置皿下面に設けられたマイクロ波吸収発熱体を備え、
前記第２の加熱装置は前記加熱室の上面の上方に配置し、押圧部により前記加熱室上面に押圧された請求項１に記載の加熱調理器。

【請求項3】

前記歪抑制部はスリットであり、前記複数の平面状発熱体は、前記絶縁体において前記スリットを避けて配置するようにした請求項１に記載の加熱調理器。

【請求項4】

前記スリットは、前記第２の加熱装置の剛性を低下させるように配置する請求項３に記載
の加熱調理器。

【請求項5】

前記スリットは、前記第２の加熱装置の前記加熱室上面に平行な平面を中央側の部分と外周側の部分とに区画するように配置された請求項２から４のいずれか１項に記載の加熱調理器。

【請求項6】

前記スリットは、前記第２の加熱装置の平面を螺旋状に仕切るように配置する請求項４に記載の加熱調理器。

【請求項7】

前記加熱室にマイクロ波を供給するマイクロ波発生装置と、
前記加熱室を上下に分割するように前記加熱室内に係止され前記被加熱物を載置するとともに下面に前記マイクロ波を吸収するマイクロ波吸収発熱体を設けた載置皿と、
前記加熱室の上面の輻射熱により前記載置皿の上面側を加熱する上面加熱装置と、
前記マイクロ波発生装置と前記第２の加熱装置の運転を制御する制御部とを加え、
前記制御部は、前記被加熱物の種類や数量に応じて前記第２の加熱装置の加熱領域を変更すると同時に前記マイクロ波発生装置の出力を適正に制御する請求項３記載の加熱調理器。

【請求項8】

加熱室と、
前記加熱室よりも上方に位置する加熱装置であって、板状の第１の絶縁体、前記第１の絶縁体よりも前記加熱室側に位置する板状の第２の絶縁体、及び前記第１及び第２の絶縁体の間に位置する複数の平面状発熱体、を有する加熱装置と、
前記複数の平面状発熱体への通電を切り替える制御部と、を備え、
前記複数の平面状発熱体は、中央側に位置する第１の平面状発熱体と前記第１の平面状発熱体よりも外周側に位置する第２の平面状発熱体とを含み、
前記制御部により、前記中央側の平面状発熱体と前記外周側の平面状発熱体とをそれぞれ独立して通電でき、
前記第１の絶縁体及び前記第２の絶縁体のそれぞれには、前記第１の平面状発熱体と前記第２の平面状発熱体の間の隙間に対応させてスリットが設けられている、
加熱調理器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、平面状のヒータを用いて食品に焼き色を付けて加熱するグリル機能を有する加熱調理器に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、この種の加熱調理器としては、被加熱物に対して上面から加熱する上面加熱装置および、下面から加熱する下面加熱装置を用いて、上下またはどちらか一方より加熱するものがある（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

図１１は、特許文献１における加熱調理器を示す模式図、図１２は特許文献１における加熱調理器の上面加熱装置の構成を示す模式図である。以下この図１１、図１２を用いて構成を説明する。

【0004】

特許文献１の加熱調理器１００は、被加熱物１０１である食品を収納する加熱室１０２と、加熱室１０２の上面から被加熱物１０１を加熱する上面加熱装置１０３と、被加熱物１０１の下面から加熱する下面加熱装置１０４とを備えている。

【0005】

被加熱物１０１は、加熱室１０２の中央部に抜差し自在に支持された載置皿１０５の上に載置されている。

【0006】

上面加熱装置１０３と下面加熱装置１０４は、図１２に示すような内マイカ板１０６にヒータ線１０７を巻き付けた構成の平面状のヒータであり、このマイカ板１０６とヒータ線１０７からなる平面状ヒータを下マイカ板１０８と上マイカ板１０９とで、挟んで構成している。マイカ板１０６とヒータ線１０７からなる平面状ヒータは、外ヒータ部１１０と内ヒータ部１１１に分かれていて、上面加熱装置１０３は、外ヒータ部１１０と、内ヒータ部１１１をそれぞれ独立して加熱できるように構成している。そして、例えば、外ヒータ部１１０と内ヒータ部１１１の両方を同時に加熱する場合と、外ヒータ部１１０のみを加熱する場合と、内ヒータ部１１１のみを加熱する場合を組み合わせて、加熱室１０２の上面の温度や加熱面積を変えることによって、被加熱物１０１に対して適した焼色を付ける。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開平３−１０３２０６号公報

【発明の概要】

【0008】

しかしながら、従来の加熱調理器１００の上面加熱装置１０３は、外ヒータ部１１０と内ヒータ部１１１が、それぞれ単独で加熱された場合に、下マイカ板１０８と上マイカ板１０９は、加熱されるヒータに対向する部位だけが局部的に加熱される。このため、加熱部位と非加熱部位との熱膨張差による歪が内部に発生し、変形が起こる。

【0009】

特に、内ヒータ部１１１だけを加熱した場合に、上マイカ板１０９と下マイカ板１０８の内ヒータ部１１１に対向する部位の熱膨張により、上マイカ板１０９と下マイカ板１０８の部位が、外側（ヒータから離れる方向）に膨らんで、内ヒータ部１１１と下マイカ板１０８との伝熱性が悪化し、内ヒータ部１１１が、過加熱となる可能性があった。そのため、ヒータやマイカの寿命が低下したり、被加熱物への加熱速度が低下したりするなどの課題があった。

【0010】

本発明は、平面状のヒータの発熱によって生じる絶縁体の内部歪を抑制することで、信頼性が高く、調理時間の短縮を実現する加熱調理器を提供する。

【0011】

本発明の加熱調理器は、被加熱物を収納する加熱室と、加熱室上面の外側に配置する平面状の加熱装置と、加熱装置を加熱室上面に押圧する押圧部とを備える。さらに、加熱装置は、連続する板状の絶縁体と、絶縁体に内設される平面状発熱体と、平面状発熱体の加熱によって生じる絶縁体の内部歪を抑制する歪抑制部を有している。

【0012】

このように、加熱装置が、絶縁体の内部歪を抑制する歪抑制部を備えたので、平面状発熱体によって、絶縁体が加熱されても変形が抑えられ、平面状発熱体と絶縁体との接触状態が維持されて、加熱室上面と加熱装置との接触状態も維持されることになる。したがって、平面状発熱体から加熱室上面への伝熱が良好に維持されるので、平面状発熱体が過加熱にならず、平面状発熱体や絶縁体の寿命を延ばすことができる。

【0013】

また、平面状発熱体と加熱室上面との伝熱が良いと、加熱室上面の昇温速度が速まるので、被加熱物の加熱速度を上げることができ、熱効率がよく、短時間での加熱調理が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１は、本発明の第１の実施の形態における加熱調理器の外観斜視図である。

【図2】図２は、本発明の第１の実施の形態における加熱調理器の加熱室の内部を側面から観た概略図である。

【図3】図３は、本発明の第１の実施の形態における加熱調理器の加熱室の内部を正面から観た概略図である。

【図4】図４は、本発明の第１の実施の形態における加熱調理器の加熱装置を上面から観た概略図である。

【図5A】図５Ａは、本発明の第１の実施の形態における加熱調理器の加熱室内の加熱領域を限定しない時の加熱方法を説明するための概念図である。

【図5B】図５Ｂは、本発明の第１の実施の形態における加熱調理器の加熱室内の加熱領域限定時の加熱方法を説明するための概念図である。

【図6A】図６Ａは、本発明の第１の実施の形態における加熱調理器の加熱室内の加熱領域を限定しない時の載置皿上面の加熱分布を表す概念図である。

【図6B】図６Ｂは、本発明の第１の実施の形態における加熱調理器の加熱室内の加熱領域限定時の載置皿上面の加熱分布を表す概念図である。

【図7】図７は、本発明の第２の実施の形態における加熱調理器の加熱装置を上面から観た概略図である。

【図8】図８は、本発明の第３の実施の形態における加熱調理器の加熱装置を上面から観た概略図である。

【図9】図９は、本発明の第３の実施の形態における加熱調理器の加熱装置に十字状のスリットを設けた場合の上面から観た概略図である。

【図10】図１０は、本発明の第３の実施の形態における加熱調理器の加熱装置に櫛歯状のスリットを設けた場合の上面から観た概略図である。

【図11】図１１は、従来の加熱調理器の断面構成を示す模式図である。

【図12】図１２は、従来の加熱調理器の加熱装置の構成を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

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。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。

【0016】

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態における加熱調理器１の外観斜視図である。

【0017】

本実施の形態における加熱調理器１は、例えば、グリル機能を備えた電子レンジのように、前面に開口を有し被加熱物７（図２参照）を収納する加熱室２に、マイクロ波と、輻射熱のうち少なくとも１つを供給して、被加熱物７を加熱する。

【0018】

なお、本実施の形態においては、加熱室２の前面開口側を前方とし、この前方より後方に向かって右側を右方とし、前方より本体に向かって左側を左方として、以下の説明を行う。

【0019】

加熱調理器１の本体内には、加熱室２が、設けられている。加熱調理器１の本体の前面には、加熱室２の開口を開閉する投光窓付の扉３が、設置されている。扉３の下端は、加熱調理器１の本体の下端部に、ヒンジを介して枢支されており、上下方向かつ前後方向に、回動可能な構成となっている。また、扉３は、加熱調理器１の外郭の一部を構成している。

【0020】

扉３には、取手４、加熱条件や被加熱物７の情報を入力する操作ボタン５、そして入力した内容や調理経過状況、被加熱物情報が表示される表示部６が取り付けられている。

【0021】

図２は、本発明の第１の実施の形態における加熱調理器の加熱室の内部を側面から観た概略図であり、図３は、本発明の第１の実施の形態における加熱調理器の加熱室の内部を正面から観た概略図であり、図４は本発明の第１の実施の形態における加熱調理器の加熱装置（第２の加熱装置）を上面から観た概略図である。

【0022】

図２〜図４において、加熱室２の下方には、加熱室２にマイクロ波を供給し、被加熱物７を加熱するマイクロ波発生装置８が、設けられている。このマイクロ波発生装置８は、マグネトロン９が発生したマイクロ波を、マイクロ波攪拌部であるアンテナ１０により、加熱室２内に、攪拌させながら放射する。

【0023】

アンテナ１０は、マイクロ波の出力方向に関して、方向特性を有している。このアンテナ１０の方向特性は、放射指向性と呼ばれている。このアンテナ１０は、モータを備えたアンテナ駆動部１１により、回転軸１２を中心に、回転運動を行っている。アンテナ駆動部１１は、通常の加熱においては、加熱室２内の被加熱物７を均一に加熱するよう、すなわち、加熱室２内のマイクロ波分布が均一になるよう、連続的にアンテナ１０を回転させ、マイクロ波の出力方向を変えている。

【0024】

ガラスプレート１３は、結晶化ガラスでできており、加熱室２の底面に配置されている。このガラスプレート１３には、通常のマイクロ波加熱の際、被加熱物が載置される。

【0025】

載置皿１４は、グリル調理に使用する。載置皿１４は、被加熱物７を載置する上面と、この上面とは反対側の面である下面とを有している。載置皿１４の下面には、マイクロ波を吸収して発熱する、マイクロ波吸収発熱体１５が、貼付されている。

【0026】

マイクロ波発生装置８とともに第１の加熱装置を構成するマイクロ波吸収発熱体１５が、加熱室２に供給されたマイクロ波を吸収して発熱すると、この発生した熱が、載置皿１４の下面から上面へ熱伝導し、載置皿１４に載置された被加熱物７が、下方から加熱される。したがって、マイクロ波吸収発熱体１５で発生した熱は、マイクロ波を用いた焼き物調理を行うために、用いられる。

【0027】

加熱室２の右側壁と左側壁とには、載置皿１４を支持するために、それぞれ上面が水平な係止部１６ａ、１６ｂ、１６ｃが、前後方向に水平に複数段（本実施の形態においては３段）設けられている。係止部１６ａ、１６ｂ、１６ｃは、載置皿１４の左右端部を係止し、載置皿１４を調理に最適な位置に設置可能な構成とし、載置皿１４により、加熱室２内空間を上下に分割している。

【0028】

加熱装置１９（第２の加熱装置）は、加熱室２の天板を構成する加熱室上面２０の上部（加熱室２外側）に、取り付けられている。加熱装置１９は、平面状発熱体１８ａが位置する領域と、平面状発熱体１８ｂが位置する領域とに、加熱室上面２０を二つに分けて、後述する制御部２４により、平面状発熱体１８ａ、１８ｂをそれぞれ単独で、または同時に通電し、加熱室上面２０を選択的に加熱できるようにしている。

【0029】

第２の加熱装置である加熱装置１９は、断熱材２１と遮熱板２２とで構成される押圧部２３により、加熱室上面２０に押圧されている。加熱装置１９は、加熱室上面２０に密着することにより、効率よく伝熱する。

【0030】

このように、加熱装置１９は、加熱室２内に露出することがなく、平面状発熱体１８ａ、１８ｂが、マイクロ波による影響を受けないので、スパーク等の問題がない。また、加熱室上面２０が平面となるので、食品カスや油等が付着しても、簡単に拭き取ることができ、清潔に保つことができる。

【0031】

図４に示すように、平面状発熱体１８ａは、絶縁体である中マイカ板３０に、電熱線３１を巻きつけている。また、平面状発熱体１８ｂは、絶縁体である中マイカ板３２に、電熱線３３を巻きつけている。そして、加熱装置１９は、平面状発熱体１８ａ、１８ｂを絶縁体である上マイカ板３４と下マイカ板３５で上下方向から挟み、構成されている。

【0032】

上マイカ板３４と下マイカ板３５には、それぞれ平面状発熱体１８ａ、１８ｂと対向する部位がある。平面状発熱体１８ａ、１８ｂと対向する、上マイカ板３４のそれぞれの部位の間には、一部分を除き、スリット３６が設けられている。スリット３６が設けられていない上マイカ板３４の部分（図４に示す接続部Ａ）には、平面状発熱体１８ａに接続された電熱線３１が、配線されている。

【0033】

そして、平面状発熱体１８ａ、１８ｂと対向する、下マイカ板３５のそれぞれの部位の間には、一部分を除き、上マイカ板３４と同様に、スリット３７が設けられている。スリット３７が設けられていない下マイカ板３５の部分（図４に示す接続部Ａ）には、平面状発熱体１８ａに接続された電熱線３１が、配線されている。

【0034】

制御部２４により、平面状発熱体１８ａ、１８ｂへの通電を切り替え、加熱装置１９の中央側の平面状発熱体１８ａや外周側の平面状発熱体１８ｂを、それぞれ単独で加熱する場合などでは、両者の発熱温度に大きな差が設けられる。そのことにより、上マイカ板３４および下マイカ板３５は、それぞれ平面状発熱体１８ａ、１８ｂと対向する部位の温度が大きく異なることによって、熱膨張の差が発生する。スリット３６、３７は、この熱膨張の差を吸収し、歪や変形を抑制している。

【0035】

載置皿１４の下面に貼付された第１の発熱装置をマイクロ波吸収発熱体１５は、マイクロ波を吸収して発熱する際に、発生する熱による温度分布が高温になる高温発熱領域と、この高温領域に比べ比較的低温になる低温発熱領域とを備えている。

【0036】

加熱装置１９の中央側の平面状発熱体１８ａは、載置皿１４を挟んで、上述したマイクロ波吸収発熱体１５の高温発熱領域に対向する位置に設けられている。そして、加熱装置１９の外周部の平面状発熱体１８ｂは、載置皿１４を挟んで、上述した載置皿１４のマイクロ波吸収発熱体１５の低温発熱領域に対向する位置に、設けられている。

【0037】

一般に、加熱室２内のマイクロ波により、定在波が形成される。これは、アンテナ１０を回転させマイクロ波を撹拌しても、回転によって変化する定在波があり、マイクロ波は完全な均一には成り得ないからである。

【0038】

マイクロ波吸収発熱体１５は、この定在波の影響により、強く発熱する箇所と弱く発熱する箇所が発生し、温度分布が形成される。すなわち、平面状発熱体１８ａの取り付け領域は、マイクロ波吸収発熱体１５による載置皿１４の高温発熱領域を予め実験的に求め、この高温発熱領域に対向させて設けている。

【0039】

制御部２４は、領域を限定して被加熱物７を効率的に加熱する場合に、アンテナ１０の放射指向性を、被加熱物７の下方に相当する、載置皿１４の下面の方向に向けるよう、アンテナ駆動部１１を制御する。例えば、アンテナ１０を加熱室２の前方、すなわち、扉３に近い側に向ければ、その方向の載置皿１４の下面に、マイクロ波を集中し易くなるので、載置皿１４の前方を中心に、発熱させることができる。また、加熱装置１９への通電は、平面状発熱体１８ａだけを通電制御する。

【0040】

これにより、載置皿１４の中央部に載置する被加熱物７を、集中的に加熱することが可能となる。

【0041】

載置皿１４の加熱領域を限定する際に、どの領域を選択するかについては、載置皿１４の扉３に近い側に限定されず、加熱室２の奥側、すなわち扉３から遠い側や、加熱室２の左右いずれかの半分の領域などでも良い。

【0042】

また、加熱室２内の右奥上部に、温度センサ２５が設けられている。温度センサ２５は、加熱室２内の温度が予め設定した温度を超えたことを検知すると、制御部２４へ、信号を出力する。この信号を入力した制御部２４は、平面状発熱体１８ａ、１８ｂ及びマグネトロン９への電力供給を抑制する。

【0043】

図５Ａ、図５Ｂは、図１における加熱室２内の加熱領域限定時の加熱方法を説明するための概念図である。

【0044】

図５Ａに示されるように、加熱領域を限定しない場合は、アンテナ１０を３６０度回転させるとともに、マイクロ波を加熱室２内に放射する。この場合、第２の加熱装置である加熱装置１９は、平面状発熱体１８ａ、１８ｂの両方に通電する。ただし、通常、電源容量の制限から、マイクロ波による載置皿１４加熱と加熱装置１９の運転は、交互に切り替えて行う。

【0045】

これにより、載置皿１４の下面全体に、マイクロ波が照射されて、載置皿１４の全体（図５Ａに示される領域４０）が発熱するとともに、平面状発熱体１８ａ、１８ｂにより、上方から載置皿１４の全体を輻射加熱することができる。

【0046】

図２に示されるように、被加熱物７が、載置皿１４の中央部だけに載置され、限定された領域を加熱する時には、図５Ｂに示されるように、平面状発熱体１８ａのみを通電し、平面状発熱体１８ｂは通電を停止する。

【0047】

それとともに、載置皿１４の中央部（図５Ｂに示される領域４１）に、マイクロ波を集中させるようアンテナ１０を制御し、被加熱物７の上面と下面から同時に被加熱物７の載置位置に集中した加熱を行うことで、高効率な調理と調理時間の短縮を行うことができる。

【0048】

載置皿１４における特定領域の上下同時加熱による効果としては、載置皿１４の全体領域の上面加熱、下面加熱を別々に行うよりも、被加熱物に対して効率よく加熱ができることが挙げられる。

【0049】

これは、被加熱物７に対して、上面に輻射熱を放射するのは加熱室上面２０であり、平面状発熱体１８ａ、１８ｂは、まず加熱室上面２０を加熱する必要がある。その分、熱容量や熱抵抗が増加するために、加熱室上面２０の温度上昇速度を上げるには、限界がある。

【0050】

これを上面加熱と下面加熱を別々に行うと、上面加熱による温度上昇遅れが加算されるため、調理時間が長くなってしまう。しかし、単に電力を２分して、上面加熱と下面加熱とを同時に行っても、平面状発熱体１８ａ、１８ｂのワット密度が半減し、昇温速度が遅くなるばかりでなく、被加熱物７の焼色を付けるのに必要な温度が、得られなくなる問題もある。

【0051】

次に、図５Ａ、図５Ｂの平面状発熱体１８ａ、１８ｂの形状設定について、説明する。

【0052】

図６Ａ、図６Ｂは、載置皿１４上面の加熱分布を表す概念図である。図６Ａは、図５Ａに示すアンテナ１０を３６０度回転させた場合のマイクロ波による載置皿１４の温度分布を表す。図６Ｂは、図５Ｂに示すように、アンテナ１０を載置皿１４の中央部に、マイクロ波を集中させるよう制御した場合の温度分布を表す。なお、図６の温度分布は、色の濃い方が、温度が高いことを表している。

【0053】

アンテナ１０を３６０度回転させた場合は、図６Ａに示すように、載置皿１４上面の温度分布が、アンテナ１０の回転によりマイクロ波が撹拌され、ほぼ全面が均一に加熱される。図６Ａ、図６Ｂの破線４２、４３、４４は、この領域に対する平面状発熱体１８ａ、１８ｂ（図５Ａ、図５Ｂ）の発熱領域を示し、この場合、平面状発熱体１８ａ、１８ｂ両者の位置が、載置皿１４の発熱位置と適合するように設定している。

【0054】

アンテナ１０を載置皿１４の中央部に、マイクロ波を集中させるよう制御した場合は、図６Ｂに示すように、載置皿１４上面の温度分布は、中央部に高温領域が発生している。ただし、アンテナ１０により、マイクロ波を中央部に集中させるよう制御しても、中央部だけにマイクロ波を集中できるわけではなく、比較的中央部にマイクロ波が集中しやすくなる程度である。

【0055】

また、マイクロ波の加熱室２内での定在波発生の影響で、加熱領域内でも、高温発熱領域を明確に設定することが難しい。そこで、アンテナ１０の角度制御と高温発熱領域との関係を予め実験的にて求め、発生する高温発熱領域に合わせて、破線４２に示すように、平面状発熱体１８ａ（図５Ａ、図５Ｂ）の形状を設定する。

【0056】

以上のように、加熱領域を限定する場合、載置皿１４の高温発熱領域に合わせて、平面状発熱体１８ａ、１８ｂの配置形状を設定しているので、この高温発熱領域に載置した被加熱物７に対して、上下から効率よく加熱することができる。

【0057】

なお、マグネトロン９からのマイクロ波は、すべてが載置皿１４の裏面に供給されるわけではなく、一部は載置皿１４の上方の空間に供給される。そのため、載置皿１４の上方の空間に供給されたマイクロ波により、被加熱物７は、その内部がマイクロ波加熱される。

【0058】

図２に示すように、マグネトロン９から発生したマイクロ波は、アンテナ１０に供給され、アンテナ１０を駆動制御することにより、載置皿１４における被加熱物７の載置箇所へ、集中的に照射される。

【0059】

アンテナ１０を制御することで、載置皿１４における被加熱物７の載置箇所に集中したマイクロ波により、被加熱物７の直下付近のマイクロ波吸収発熱体１５が発熱する。このことにより、被加熱物７の下面に焼き色を付けるような調理ができ、さらにマイクロ波加熱の特徴である被加熱物７の内部への直接加熱ができる。

【0060】

また、制御部２４により、被加熱物７を上面から輻射加熱する、平面状発熱体１８ａ、１８ｂを選択的に加熱制御することで、被加熱物７の上面に、効率よく焼き色付けることができる。このように、調理時間の短縮と調理の良好な仕上がりを、確保することができる。

【0061】

図２から図５Ａ、図５Ｂにおいて、下方からの加熱領域を限定する方法として、以下の方法がある。すねわち、アンテナ１０の回転方向と回転速度を制御して、被加熱物７の方向またはその前後にアンテナ１０が向いている場合は、それ以外の場合と比べて、アンテナ回転速度を遅くしたり、マグネトロン９への電力を増加させたりする方法である。これにより、被加熱物７への熱量を増加させ、調理時間を短縮することができる。

【0062】

また、アンテナ１０のマイクロ波放射方向に関して、一定の範囲（例えば、アンテナ１０が扉３の右端に向かう方向から、扉３の左端に向かう方向までの間）を往復させるなど、加熱領域の限定の方法には、いろいろな場合が考えられる。

【0063】

図２および図３において、定格電流値の範囲内で、加熱装置１９を構成する平面状発熱体１８ａ、１８ｂと、マグネトロン９の電力配分を行う必要がある。

【0064】

一例としては、１００Ｖ−１５Ａ時の定格許容電力値１５００Ｗのうち、被加熱物７の上面加熱重視の加熱時は、１３００Ｗを加熱装置１９へ入力し、マグネトロン９へは入力を停止する。この時、加熱装置１９の平面状発熱体１８ａ、１８ｂへの入力は、それぞれ６５０Ｗとする。

【0065】

また、被加熱物７の下面加熱重視の加熱時は、加熱装置１９を停止して、１３００Ｗをマグネトロン９へ入力する。そして、加熱領域限定時は、加熱装置１９の平面状発熱体１８ａに６５０Ｗを入力し、マグネトロン９へ残り６５０Ｗを入力する。そして、平面状発熱体１８ｂへは、入力を停止する。

【0066】

上記のように、上面加熱重視の加熱の場合と、加熱領域限定の場合では、平面状発熱体１８ａへの入力が同じであるので、加熱領域内に載置される被加熱物７への上面からの輻射熱は、ほぼ同等量放射されることになる。しかも、加熱領域限定時は、載置皿１４下面もマイクロ波により加熱され、加えて、一部のマイクロ波が、直接に、被加熱物７を内部から温めるため、同じ電力であっても、被加熱物７は上下および内部から加熱され、短時間に調理を完了することができる。

【0067】

また、被加熱物７の種類によって、各加熱装置の出力を変化させる制御や、加熱時間の制御も考えられる。例えば、トースト調理などでは、加熱初期はマイクロ波加熱の出力を大きくした加熱で水分を減らし、その後、加熱装置１９の出力を大きくすることで、表面に焼き色をしっかり付け、焼き上げることができる。

【0068】

このように、被加熱物７の加熱過程で、下面をより加熱したい場合には、平面状発熱体１８ａに通電せず、平面状発熱体１８ｂのみ通電させると同時に、平面状発熱体１８ａの電力の余剰分を用いて、定格許容電流値を超えない範囲で、マイクロ波出力を可能な限り大きくする。このことで、載置皿１４のマイクロ波吸収発熱体１５からの発熱量が増加するため、被加熱物７の下面加熱が促進される。

【0069】

同様に、上面をより加熱させたい場合は、マイクロ波出力を弱めることにより生じる余剰電力を、加熱装置１９に投入することで、上面加熱の出力を上げ、被加熱物７の上面加熱が促進される。

【0070】

被加熱物７に応じて、上記のように加熱構成の組み合わせを変更し、時間配分や入力電力配分を行うことで、被加熱物７の仕上がりを良好にすることができるとともに、調理時間の短縮を同時に実現することができる。

【0071】

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態に係る加熱調理器における加熱装置の構成について、図面を用いて詳細に説明する。

【0072】

図７は、本発明の第２の実施の形態における加熱調理器１の加熱装置５０（第２の加熱装置）を、上面から観た概略図である。なお、本実施の形態において、前述の第１の実施の形態と同様の構成や機能については、同じ符号を使い、第１の実施の形態と同様の構成については、説明を省略する。また、本実施の形態における、加熱調理器全体の構成は、図１〜図３、図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ、図６Ｂに示した加熱調理器１の構成と同様である。

【0073】

図７に示すように、本実施の形態における加熱調理器の加熱装置５０（第２の加熱装置）は、ステンレス鋼等の金属箔を図のように抜き加工して、上下を絶縁板である下マイカ５１ａと上マイカ５１ｂとで一体的に挟み込んで固定している。そして、加熱装置５０の中央側に平面状発熱体５２を設け、その外周側に平面状発熱体５３を設けている。そして、端子５４と端子５５との間に、電圧を印加することで、平面状発熱体５２に電流が流れて発熱する。また、端子５４と端子５６との間に電圧を印加すると、平面状発熱体５３に電流が流れて発熱する。平面状発熱体５２と平面状発熱体５３の両者に電流を流すと、両方の平面状発熱体５２、５３全体が発熱する。

【0074】

下マイカ５１ａと上マイカ５１ｂには、中央側の平面状発熱体５２とその外周側の平面状発熱体５３の間にスリット５７（歪抑制部）を設けている。スリット５７は、平面状発熱体５２と平面状発熱体５３のどちらか一方だけを加熱する場合や、加熱量に大きな差がある場合などに、熱膨張により、下マイカ５１ａと上マイカ５１ｂに発生する内部歪を抑制している。

【0075】

例えば、加熱装置５０の中央側の平面状発熱体５２だけを加熱する場合に、下マイカ５１ａと上マイカ５１ｂの平面状発熱体５２に対向する部位が加熱され、下マイカ５１ａと上マイカ５１ｂは、熱膨張により、外周方向に面積が広がるように伸びる。一方、下マイカ５１ａと上マイカ５１ｂの平面状発熱体５３に対向する部位は、加熱されないので、熱膨張は発生しない。スリット５７は、この伸びの差を吸収するので、下マイカ５１ａと上マイカ５１ｂにおいて、大きな内部歪が発生することない。

【0076】

加熱装置５０の中央側の平面状発熱体５２は、外周側の第１中央部発熱体５８と、中央側の第２中央部発熱体５９との二つの発熱体を有している。この外周側の第１中央部発熱体５８の発熱密度は、中央側の第２中央部発熱体５９の発熱密度に比して、高く設定されている。例えば、第１中央部発熱体５８の発熱密度を２．５Ｗ／ｃｍ^２に設定し、第２中央部発熱体５９の発熱密度を１．５Ｗ／ｃｍ^２に設定する。

【0077】

加熱装置５０の外周側の平面状発熱体５３は、中央側の平面状発熱体５２と合わせた全加熱領域の外周部の発熱密度が、中央側の平面状発熱体５２の発熱密度に比して、高くなるように設定する。例えば、中央側の平面状発熱体５２を構成する第１中央部発熱体５８および第２中央部発熱体５９の発熱密度は、上記のように設定し、外周側の平面状発熱体５３の発熱密度を２．８Ｗ／ｃｍ^２に設定する。

【0078】

以上のように、加熱装置５０は、中央側の平面状発熱体５２の加熱領域、または平面状発熱体５２と外周側の平面状発熱体５３を合わせた加熱領域において、外周部分の発熱密度を高く設定し、この加熱領域を加熱する場合に、加熱室上面２０への熱伝導による熱放散割合の多くなる加熱領域の外周部の発熱密度を高くすることにより、加熱領域の外周部の温度低下を抑え、被加熱物７への均一な加熱を実現することができる。

【0079】

また、被加熱物７への輻射熱は、加熱領域の対向面積が、中心部が最も広くなるので、多くの輻射熱を受け易く、周辺部は対向面積が狭くなるので、輻射熱を受けにくくなる。したがって、加熱領域の外周部の発熱密度を高くして、加熱領域の中央部より、加熱領域の外周部の温度を高くすることで、被加熱物７をより均一に加熱することができる。

【0080】

なお、加熱装置５０の中央側の平面状発熱体５２と外周側の平面状発熱体５３とを合わせた、加熱領域の外周部の発熱密度を高く設定する方法として、平面状発熱体５３と平面状発熱体５２とを電力制御を行い、加熱装置５０の外周側の平面状発熱体５３に対して、中央側の平面状発熱体５２への電力供給を抑える制御を行ってもよい。

【0081】

また、本実施の形態では、加熱領域の外周部全体の発熱密度を高めたが、加熱領域の角部が最も加熱室上面２０への熱放散が大きいので、加熱領域の角部の発熱密度を角部以外に比して高く設定すると、より被加熱物７の均一な加熱が可能となる。

【0082】

（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態に係る加熱調理器における加熱装置の構成について、図面を用いて詳細に説明する。

【0083】

図８は、本発明の第３の実施の形態における加熱調理器１の加熱装置６０（第２の加熱装置）を上面から観た概略図である。なお、本実施の形態において、前述の第１の実施の形態および第２の実施の形態と同様の構成については、同じ符号を使い、各実施の形態と同様の構成については、説明を省略する。また、本実施の形態における、加熱調理器１全体の構成は、図１〜図３、図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ、図６Ｂに示した加熱調理器１の構成と同様である。

【0084】

図８に示すように、本実施の形態の加熱装置６０（第２の加熱装置）は、第２の実施の形態と同様に、ステンレス鋼等の金属箔を図のように抜き加工して、上下を絶縁板である下マイカ６１ａと上マイカ６１ｂとで、一体的に挟み込んで、固定した構成である。ここで、本発明の第２の実施の形態と異なるのは、中央側に設けられた平面状発熱体６２（中央部発熱体）が、螺旋を描くように配置され、スリット６３（歪抑制部）を平面状発熱体６２の隙間に、螺旋状に配置した点にある。

【0085】

中央側の平面状発熱体６２とその外周側の平面状発熱体５３（外周部発熱体）の間のスリット５７により、下マイカ６１ａと上マイカ６１ｂに発生する内部歪を抑制するだけでなく、中央側の平面状発熱体６２内に設けた螺旋状のスリット６３によって、加熱装置６０の平面に対して垂直方向の剛性が低下し、押圧部２３（図１）の加重により、加熱装置６０の発熱面が加熱室上面２０に容易に密着する。

【0086】

また、加熱による加熱装置６０自身の熱変形や、加熱室上面２０の熱変形に対しても加熱装置６０の剛性が低いので、加熱装置６０の発熱面と加熱室上面２０との密着状態を維持することができる。

【0087】

したがって、加熱装置６０から加熱室上面２０への伝熱が良好に維持されるので、中央側の平面状発熱体６２および外周側の平面状発熱体５３から、加熱室上面２０へ、伝熱が良好に維持される。そのため、中央側の平面状発熱体６２または外周側の平面状発熱体５３が過加熱となることがなくなり、平面状発熱体５３、６２や絶縁板である下マイカ６１ａと上マイカ６１ｂの寿命を延ばすことができる。

【0088】

なお、加熱装置６０の剛性を下げるスリット形状として、図９に示すように、中央側の平面状発熱体７０の中央に十字状のスリット７１（歪抑制部）を設けてもよい。また図１０に示すように、中央側の平面状発熱体７２側に櫛歯状のスリット７３（歪抑制部）を設けても、同様の効果を得ることができる。

【0089】

以上説明したように、本発明の加熱調理器は、被加熱物を収納する加熱室と、加熱室上面の外側に配置する平面状の加熱装置と、加熱装置を加熱室上面に押圧する押圧部とを備える。さらに、加熱装置は、連続する板状の絶縁体と、絶縁体に内設される平面状発熱体と、平面状発熱体の加熱によって生じる絶縁体の内部歪を抑制する歪抑制部を備える。

【0090】

このように、絶縁体の内部歪を抑制する歪抑制部を備えたことにより、平面状発熱体によって絶縁体が加熱されても変形が抑えられるので、平面状発熱体と絶縁体との接触状態が維持され、加熱室上面と加熱装置との接触状態も維持される。従って、平面状発熱体から加熱室上面への伝熱が良好に維持されるので、平面状発熱体が過加熱となることがなくなり、平面状発熱体や絶縁体の寿命を延ばすことができる。

【0091】

また、平面状発熱体と加熱室上面との伝熱が良いと、加熱室上面の昇温速度が速まるので、被加熱物の加熱速度を上げることができ、熱効率がよく、短時間での加熱調理が可能となる。

【0092】

また、本発明の加熱調理器は、歪抑制部として、絶縁体の歪が大きくなる部位を切欠くスリットを設けた構成としてもよい。そして、平面状発熱体はスリットを避けて配置するようにしてもよい。

【0093】

このように、スリットを設けることによって、絶縁体の熱膨張による伸びが妨げられることがなくなるので、内部歪が抑制され、反りや膨らみなどの変形がなくなる。従って、平面状発熱体から加熱室上面への伝熱を良好に維持することができる。

【0094】

また、本発明の加熱調理器は、加熱室上面を複数の加熱領域に分割して加熱する複数の平面状発熱体を備えるとともに、歪抑制部として、平面状発熱体と平面状発熱体の間に絶縁体を切欠くスリットを配置する構成としてもよい。

【0095】

この構成により、複数の平面状発熱体の内、一部の平面状発熱体が加熱されて、この平面状発熱体と接触する一部の絶縁体が加熱される場合でも、絶縁体にスリットが設けられているので、絶縁体の熱膨張による内部歪が抑制され、反りや膨らみなどの変形がなくなる。

【0096】

また、本発明の加熱調理器は、スリットを、加熱装置の剛性を低下させるように配置してもよい。

【0097】

この構成により、加熱室上面が熱膨張により変形した場合でも、押圧部による加重により柔軟に変形し加熱室上面に密着することができる。従って、加熱装置から加熱室上面への伝熱が良好に維持されるので、平面状発熱体が過加熱となることがなくなり、平面状発熱体や絶縁体の寿命を延ばすことができる。

【0098】

また、本発明の加熱調理器は、スリットを、加熱装置の平面の外周部と中心部とを仕切るように配置してもよい。

【0099】

この構成により、加熱装置を外周部と中心部とに分割して、それぞれ独立して加熱することにより絶縁体が局部的に加熱されても、絶縁体にスリットが設けられているので、絶縁体の熱膨張による反りや変形を抑えることができる。また、被加熱物の面積が小さい場合や、分量が少ない場合などに、加熱装置の中心部だけを加熱することにより、無駄な加熱を抑え、効率的に加熱することができる。

【0100】

また、本発明の加熱調理器は、スリットを加熱装置の平面を螺旋状に仕切るように配置してもよい。

【0101】

このように、加熱装置を螺旋状に仕切るスリットを設けたので、加熱装置平面の垂直方向の剛性が低下し、押圧部の加重により、加熱装置の発熱面が加熱室上面に容易に密着する。従って、加熱装置から加熱室上面への伝熱が良好に維持されるので、平面状発熱体が過加熱となることがなくなり、平面状発熱体や絶縁体の寿命を延ばすことができる。

【0102】

また、本発明の加熱調理器は、加熱室にマイクロ波を供給するマイクロ波発生装置と、加熱室を上下に分割するように加熱室内に係止され被加熱物を載置するとともに、裏面にマイクロ波を吸収するマイクロ波吸収発熱体を設けた載置皿を設けてもよい。さらに、マイクロ波発生手段と加熱手段の運転を制御する制御部とを加え、制御部は、被加熱物の種類や数量に応じて加熱装置の加熱領域を変更すると同時にマイクロ波発生装置の出力を適正に制御する構成としてもよい。

【0103】

この構成により、載置皿上の被加熱物の加熱位置と加熱装置の加熱位置を一致させることができるので、被加熱物を上下から効率よく加熱することができ、調理時間の短縮や消費電力の低減が可能となる。

【産業上の利用可能性】

【0104】

以上のように、本発明は平面ヒータを用いて食品に焼き色を付けて加熱する、グリル機能を有する加熱調理器に用いることができるものであるが、平面状の加熱装置からの輻射加熱を利用することができる全ての被加熱物の加熱に利用することができる。

【符号の説明】

【0105】

１，１００ 加熱調理器
２，１０２ 加熱室
７，１０１ 被加熱物
８ マイクロ波発生装置
１４，１０５ 載置皿
１５ マイクロ波吸収発熱体
１８ａ，１８ｂ，５２，５３，６２，７０，７２ 平面状発熱体
１９，５０，６０ 加熱装置（第２の加熱装置）
２０ 加熱室上面
２４ 制御部
３６，３７，５７ スリット（歪抑制部）
６３ 螺旋状のスリット（歪抑制部）
７１ 十字状のスリット（歪抑制部）
７３ 櫛歯状のスリット（歪抑制部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】