特許 7461263 誘電加熱装置

(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】

(24)【登録日】2024-03-26

(45)【発行日】2024-04-03

(54)【発明の名称】誘電加熱装置

(51)【国際特許分類】

   H05B 6/62 20060101AFI20240327BHJP

   H05B 6/54 20060101ALI20240327BHJP

【ＦＩ】

H05B6/62

H05B6/54

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020163187

(22)【出願日】2020-09-29

(65)【公開番号】P2022055648

(43)【公開日】2022-04-08

【審査請求日】2023-03-22

(73)【特許権者】

【識別番号】000005049

【氏名又は名称】シャープ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100147304

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 知哉

(74)【代理人】

【識別番号】100148493

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 浩二

(72)【発明者】

【氏名】友村 佳伸

(72)【発明者】

【氏名】倉持 優理

【審査官】木村 麻乃

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－０４５７１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５５－００１１０９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１７－１８２８８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０１－２５５１８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】再公表特許第２００９／０１１１１１（ＪＰ，Ａ１）

【文献】特開昭５７－１８９４９１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｂ ６／６２

Ｈ０５Ｂ ６／５４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

間隔を空けて上下方向に対向する二つの加熱電極と、
前記二つの加熱電極に高周波電力を供給する高周波電源と、
前記二つの加熱電極の間に設けられ、少なくとも二つの被加熱物を配置可能な空間である加熱室と、
前記二つの被加熱物の上下方向位置が互いに異なるように、且つ上側の前記加熱電極と上側の前記被加熱物の下面との距離と、下側の加熱電極と下側の前記被加熱物の上面との距離との距離が等しくなるように、前記加熱室内に配置された前記二つの被加熱物の少なくとも一つを支持する支持部と、
を備え、
前記支持部は、
前記二つの被加熱物の少なくとも一つが載せられる絶縁性のトレーと、
前記加熱室内に配置された前記トレーを受けて、前記トレーを前記上下方向に位置決めする棚受けと、を含み、
前記棚受けは、前記二つの加熱電極の中間を通る水平面よりも下側のみに設けられる、
誘電加熱装置。

【請求項2】

間隔を空けて上下方向に対向する二つの加熱電極と、
前記二つの加熱電極に高周波電力を供給する高周波電源と、
前記二つの加熱電極の間に設けられ、少なくとも二つの被加熱物を配置可能な空間である加熱室と、
前記二つの被加熱物の上下方向位置が互いに異なるように、且つ上側の前記加熱電極と上側の前記被加熱物の下面との距離と、下側の加熱電極と下側の前記被加熱物の上面との距離との距離が等しくなるように、前記加熱室内に配置された前記二つの被加熱物の少なくとも一つを支持する支持部と、
を備え、
前記支持部は、
前記二つの被加熱物の少なくとも一つが載せられる絶縁性のトレーと、
前記加熱室内に配置された前記トレーを受けて、前記トレーを前記上下方向に位置決めする棚受けと、を含み、
前記棚受けは、前記二つの加熱電極の中間を通る水平面よりも上側のみに設けられる、
誘電加熱装置。

【請求項3】

前記高周波電源は、前記二つの加熱電極に印加される電圧の位相差が１８０°となるように、前記二つの加熱電極に電圧を印加する、
請求項１または２に記載の誘電加熱装置。

【請求項4】

前記棚受けは、前記加熱室の側方を覆う側壁に設けられる、
請求項１から３の何れかに記載の誘電加熱装置。

【請求項5】

間隔を空けて上下方向に対向する二つの加熱電極と、
前記二つの加熱電極に高周波電力を供給する高周波電源と、
前記二つの加熱電極の間に設けられ、少なくとも二つの被加熱物を配置可能な空間である加熱室と、
前記二つの被加熱物の上下方向位置が互いに異なるように、且つ上側の前記加熱電極と上側の前記被加熱物の下面との距離と、下側の加熱電極と下側の前記被加熱物の上面との距離との距離が等しくなるように、前記加熱室内に配置された前記二つの被加熱物の少なくとも一つを支持する支持部と、
を備え、
前記支持部は、
前記二つの被加熱物の少なくとも一つが載せられる絶縁性のトレーと、
前記加熱室内に配置された前記トレーを昇降させて、前記トレーを前記上下方向に位置決めする昇降機構と、を含み、
前記昇降機構は、前記二つの加熱電極の中間を通る水平面よりも下側のみで、前記トレーを昇降させる、
誘電加熱装置。

【請求項6】

間隔を空けて上下方向に対向する二つの加熱電極と、
前記二つの加熱電極に高周波電力を供給する高周波電源と、
前記二つの加熱電極の間に設けられ、少なくとも二つの被加熱物を配置可能な空間である加熱室と、
前記二つの被加熱物の上下方向位置が互いに異なるように、且つ上側の前記加熱電極と上側の前記被加熱物の下面との距離と、下側の加熱電極と下側の前記被加熱物の上面との距離との距離が等しくなるように、前記加熱室内に配置された前記二つの被加熱物の少なくとも一つを支持する支持部と、
を備え、
前記支持部は、
前記二つの被加熱物の少なくとも一つが載せられる絶縁性のトレーと、
前記加熱室内に配置された前記トレーを昇降させて、前記トレーを前記上下方向に位置決めする昇降機構と、を含み、
前記昇降機構は、前記二つの加熱電極の中間を通る水平面よりも上側のみで、前記トレーを昇降させる、
誘電加熱装置。

【請求項7】

間隔を空けて上下方向に対向する二つの加熱電極と、
前記二つの加熱電極に高周波電力を供給する高周波電源と、
前記二つの加熱電極の間に設けられ、少なくとも二つの被加熱物を配置可能な空間である加熱室と、
前記二つの被加熱物の上下方向位置が互いに異なるように、前記加熱室内に配置された前記二つの被加熱物の少なくとも一つを支持する支持部と、
を備え、
前記支持部は、
前記二つの被加熱物の少なくとも一つが載せられる絶縁性のトレーと、
前記加熱室内に配置された前記トレーを受けて、前記トレーを前記上下方向に位置決めする棚受けと、を含み、
前記上下方向における前記二つの加熱電極間の中心位置を視覚的に示す第一指標、を備えた、
誘電加熱装置。

【請求項8】

間隔を空けて上下方向に対向する二つの加熱電極と、
前記二つの加熱電極に高周波電力を供給する高周波電源と、
前記二つの加熱電極の間に設けられ、少なくとも二つの被加熱物を配置可能な空間である加熱室と、
前記二つの被加熱物の上下方向位置が互いに異なるように、前記加熱室内に配置された前記二つの被加熱物の少なくとも一つを支持する支持部と、
を備え、
前記支持部は、
前記二つの被加熱物の少なくとも一つが載せられる絶縁性のトレーと、
前記加熱室内に配置された前記トレーを受けて、前記トレーを前記上下方向に位置決めする棚受けと、を含み、
前記二つの加熱電極の各々から等距離にある位置の組合せを視覚的に示す第二指標、を備えた、
誘電加熱装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、誘電加熱装置に関する。

【背景技術】

【0002】

二つの対向電極の少なくとも一つに電圧を印加して、加熱室内に配置された被加熱物を加熱する誘電加熱装置が知られている。このような誘電加熱装置において、対向電極を含む負荷側回路として正負時における電界分布が等しい平衡回路を用いる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。これによれば、二つの対向電極にそれぞれ位相差１８０°の電圧を印加することで、被加熱物内の電界強度の差を抑制して、被加熱物の全体を均一に加熱可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第２８８４５５４号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

二つの対向電極（例えば上側電極及び下側電極）の位置が固定された誘電加熱装置において、加熱時間及び作業工数の低減を目的として、例えば二つの被加熱物を上下に重ねて加熱室内に配置する場合がある。この場合、下側の被加熱物と下側電極との距離が、上側の被加熱物と上側電極との距離よりも小さくなりやすい。その結果、上述した平衡回路を用いた加熱制御を行っても、上側の被加熱物内の電界強度が下側の被加熱物内の電界強度よりも相対的に弱くなりやすい。このような電界強度の差が発生すると、下側の被加熱物が解凍完了しても、上側の被加熱物が解凍完了できていないために、上側の被加熱物のみを再加熱する手間を生じるおそれがある。

【0005】

本開示の一態様は、複数の被加熱物を加熱室内に配置する場合でも、複数の被加熱物を均等に加熱可能な誘電加熱装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様の誘電加熱装置は、間隔を空けて対向する二つの加熱電極と、前記二つの加熱電極に高周波電力を供給する高周波電源と、前記二つの加熱電極の間に設けられ、複数の被加熱物を配置可能な空間である加熱室と、前記複数の被加熱物の上下方向位置が互いに異なるように、且つ前記二つの加熱電極を両端面とする仮想的な直方体の中心点から、前記複数の被加熱物の各々までの距離が等しくなるように、前記加熱室内に配置された前記複数の被加熱物の少なくとも一つを支持する支持部と、を備える。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】誘電加熱装置の全体構成を示す図である。

【図2】整合回路の構成を示す図である。

【図3A】上側電極及び下側電極に印加される電極電圧の変化を示すグラフである。

【図3B】上側電極と下側電極との間に発生する電極間電圧の変化を示すグラフである。

【図4A】第一実施形態において、被加熱物が配置された加熱庫を示す図である。

【図4B】第一実施形態において、被加熱物が配置された加熱庫を示す図である。

【図5】第二実施形態において、被加熱物が配置された加熱庫を示す図である。

【図6A】第三実施形態において、被加熱物が配置された加熱庫を示す図である。

【図6B】第三実施形態において、被加熱物が配置された加熱庫を示す図である。

【図7A】第四実施形態において、被加熱物が配置されていない加熱庫を示す図である。

【図7B】第四実施形態において、被加熱物が配置された加熱庫を示す図である。

【図7C】第四実施形態において、被加熱物が配置された加熱庫を示す図である。

【図8A】第五実施形態において、被加熱物が配置された加熱庫を示す図である。

【図8B】第五実施形態において、被加熱物が配置された加熱庫を示す図である。

【図9A】第六実施形態において、被加熱物が配置された加熱庫を示す図である。

【図9B】第六実施形態において、被加熱物が配置された加熱庫を示す図である。

【図10A】第七実施形態において、被加熱物が配置された加熱庫を示す図である。

【図10B】第七実施形態において、被加熱物が配置された加熱庫を示す図である。

【図11】変形例に係る誘電加熱装置の装置構成を示す図である。

【図12A】変形例に係る誘電加熱装置の全体構成を示す図である。

【図12B】変形例に係る整合回路の構成を示す図である。

【図13】他の変形例に係る誘電加熱装置の全体構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、図面については、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

【0009】

＜第一実施形態＞
第一実施形態に係る誘電加熱装置１００を説明する。図１は、誘電加熱装置１００の全体構成を示す図である。図２は、整合回路１０４Ａ，１０４Ｂの構成を示す図である。誘電加熱装置１００は、食品などの被加熱物に高周波電界を印加して、被加熱物の加熱処理、解凍処理などを行う。

【0010】

図１に示すように、誘電加熱装置１００は、加熱庫１０１、駆動回路１０２、制御部１０５を含む。加熱庫１０１は、金属製の箱状であり、被加熱物を収容可能な内部空間を有する。加熱庫１０１の内部空間は、前方に開口しており、図示外の開閉扉によって開閉可能である。図１は、前方から視た加熱庫１０１を模式的に示す。図１の上側、下側、左側、右側、紙面手前側、及び紙面奥側は、誘電加熱装置１００（即ち加熱庫１０１）の上側、下側、左側、右側、前側、及び後側に夫々対応する。金属製の加熱庫１０１は、接地線１０９等によって接地されている。

【0011】

加熱庫１０１の内部空間には、二つの加熱電極１１０、加熱室１１３、支持部１１４等が設けられている。二つの加熱電極１１０は、互いに間隔を空けて対向する。一例として、二つの加熱電極１１０は、上下方向に対向する上側電極１１１及び下側電極１１２である。上側電極１１１及び下側電極１１２は、前後左右方向に延びる四角形の平板状であり、互いに平行になるように配置されている。

【0012】

加熱室１１３は、二つの加熱電極１１０（上側電極１１１及び下側電極１１２）に挟まれた、複数の被加熱物を配置可能な空間である。支持部１１４は、加熱室１１３に配置された複数の被加熱物の少なくとも一つを支持する部材であり、詳細は後述する。

【0013】

駆動回路１０２は、高周波電源１０３、及び整合回路１０４Ａ，１０４Ｂを含む。高周波電源１０３は、二つの加熱電極１１０に供給する高周波電力を生成する電源回路である。高周波電源１０３は、発振器１３１、移相器１３２、可変アッテネータ１３３Ａ，１３３Ｂ、アンプ１３４Ａ，１３４Ｂを含む。発振器１３１は、先述の接地線１０９に接続されている。

【0014】

発振器１３１は、ＨＦからＶＨＦまでの帯域の周波数の電圧信号を発信する。発振器１３１が発信した電圧信号は、発振器１３１に対して並列に接続された可変アッテネータ１３３Ａ，１３３Ｂに夫々入力される。ただし、可変アッテネータ１３３Ｂに入力される電圧信号は、可変アッテネータ１３３Ｂと高周波電源１０３との間に接続された移相器１３２によって１８０°位相が変換される。従って、可変アッテネータ１３３Ａ，１３３Ｂに夫々入力される電圧信号の移相差は１８０°となる。

【0015】

可変アッテネータ１３３Ａによって適切なレベルに減衰された電圧信号は、アンプ１３４Ａによって所望の電力まで増幅されて、整合回路１０４Ａに送信される。可変アッテネータ１３３Ｂによって適切なレベルに減衰された電圧信号は、アンプ１３４Ｂによって所望の電力まで増幅されて、整合回路１０４Ｂに送信される。これにより、整合回路１０４Ａ，１０４Ｂに夫々送信される電圧信号は、互いに同程度の電力に増幅されており、且つ互いの位相差が１８０°となる。

【0016】

図２に示すように、整合回路１０４Ａは、入力側がアンプ１３４Ａに接続され、出力側が上側電極１１１に接続されている。整合回路１０４Ａは、可変コイル２０１及び可変コンデンサ２０２，２０３を含む。整合回路１０４Ａでは、可変コイル２０１及び可変コンデンサ２０２が高周波電源１０３の出力と直列に接続され、可変コンデンサ２０３が高周波電源１０３の出力と並列に接続されている。可変コンデンサ２０３は、先述の接地線１０９に接続されている。

【0017】

整合回路１０４Ａは、可変コイル２０１及び可変コンデンサ２０２，２０３の値を調整することにより、整合回路１０４Ａの入力インピーダンスとアンプ１３４Ａの出力インピーダンスとを一致させる。これにより、高周波電源１０３（詳細にはアンプ１３４Ａ）から視た上側電極１１１側のインピーダンスを一定にして、上側電極１１１側に効率的に電圧信号を供給できる。

【0018】

整合回路１０４Ｂは、入力側がアンプ１３４Ｂに接続され、出力側が下側電極１１２に接続されている。整合回路１０４Ｂは、整合回路１０４Ａと同様の構成によって、整合回路１０４Ｂの入力インピーダンスとアンプ１３４Ｂの出力インピーダンスとを一致させる。これにより、高周波電源１０３（詳細にはアンプ１３４Ｂ）から視た下側電極１１２側のインピーダンスを一定にして、下側電極１１２側に効率的に電圧信号を供給できる。

【0019】

駆動回路１０２では、整合回路１０４Ａ，１０４Ｂによってインピーダンス整合が施された電圧が、上側電極１１１と下側電極１１２とで形成されるコンデンサへ供給される。これにより、上側電極１１１と下側電極１１２との間に高周波電界が発生し、上側電極１１１と下側電極１１２との間に配置された被加熱物が誘電加熱される。

【0020】

図３Ａは、上側電極１１１及び下側電極１１２に印加される電極電圧の変化を示すグラフである。図３Ａの例では、高周波電源１０３が上側電極１１１及び下側電極１１２に印加する電圧の変化は、一周期において「－０．５」～「＋０．５」の振幅で変位する正弦波を示す。ただし、上側電極１１１の印加電圧と、下側電極１１２の印加電圧とは、互いの移相が１８０°異なる。

【0021】

図３Ｂは、上側電極１１１と下側電極１１２との間に発生する電極間電圧の変化を示すグラフである。電極間電圧は、上側電極１１１の印加電圧と下側電極１１２の印加電圧との差である。図３Ｂは、図３Ａに示す上側電極１１１及び下側電極１１２の電極間電圧の変化を示す。この電極間電圧の変化は、その振幅が上側電極１１１及び下側電極１１２の印加電圧の二倍となるため、一周期において「－１．０」～「＋１．０」の振幅で変位する正弦波を示す。

【0022】

このように誘電加熱装置１００では、高周波電源１０３は、二つの加熱電極１１０に印加される電圧の位相差が１８０°となるように、二つの加熱電極１１０に電圧を印加する。このような平衡回路方式の加熱制御によれば、二つの加熱電極１１０の一方に電圧印加する不平衡回路方式の加熱制御と比べて、一つの加熱電極１１０に印加される最大電圧を抑止しつつ、より大きな電極間電圧を発生させることができる。

【0023】

第一実施形態に係る支持部１１４の詳細を説明する。図１に示すように、支持部１１４は、トレー１４１と棚受け１４２とを含む。トレー１４１は、複数の被加熱物の少なくとも一つが載せられる絶縁性の板状部材である。棚受け１４２は、加熱室１１３内に配置されたトレー１４１を受けて、トレー１４１を上下方向に位置決めする。

【0024】

例えば、棚受け１４２は、加熱室１１３の側方を覆う側壁に設けられる。具体的には、棚受け１４２は、加熱室１１３の左右両側を覆う加熱庫１０１内の右壁及び左壁に設けられた、複数の受部を有する。複数の受部の各々は、左右一対に設けられた、トレー１４１の両端部を下方から支持可能な部品や突起などである。複数の受部は、等間隔で上下方向に並んで配置され、互いに異なる上下方向位置でトレー１４１を支持可能である。

【0025】

棚受け１４２では、トレー１４１が複数の受部の何れに載置されるかによって、トレー１４１の上下方向位置が変わる。つまり棚受け１４２は、トレー１４１の上下方向位置（即ち、トレー１４１上にある被加熱物の上下方向位置）を、複数の受部によって段階的に変更可能である。なお、棚受け１４２は、トレー１４１を支持する一つの受部が設けられ、この受部の上下方向位置を人間が手動で変更可能に構成されてもよい。

【0026】

第一実施形態では、被加熱物がトレー１４１上のみに配置されることを想定して、棚受け１４２が直方体Ｒの中心点Ｏを通る水平面Ｖ１よりも下側のみに設けられている。したがって、棚受け１４２で支持されるトレー１４１は、複数の受部の何れで支持されていても、水平面Ｖ１の下方に配置される。

【0027】

支持部１１４は、複数の被加熱物の上下方向位置が互いに異なるように、且つ二つの加熱電極１１０を両端面とする仮想的な直方体Ｒの中心点Ｏから、複数の被加熱物の各々までの距離が等しくなるように、加熱室１１３内に配置された複数の被加熱物の少なくとも一つを支持する。以下、具体的に説明する。

【0028】

図４Ａ及び図４Ｂは、第一実施形態において、被加熱物が配置された加熱庫１０１を示す図である。例えば、誘電加熱装置１００で二つの被加熱物Ｔ１，Ｔ２を同時に加熱する場合、ユーザは被加熱物Ｔ１，Ｔ２を上下に重ねて加熱室１１３内に配置する。一例として、被加熱物Ｔ１，Ｔ２は、互いに大きさ、形状、材質、内容物等がほぼ同じであるものとする。

【0029】

図４Ａに示す例では、被加熱物Ｔ１，Ｔ２が、トレー１４１を用いずに下側電極１１２上に重ねて配置されている。しかしながら、この例では、中心点Ｏから被加熱物Ｔ１，Ｔ２の各々までの距離が異なる。詳細には、中心点Ｏから視て、上側の被加熱物Ｔ１のほうが下側の被加熱物Ｔ２よりも近い。上側電極１１１と上側の被加熱物Ｔ１との距離Ｌ１は、下側電極１１２と下側の被加熱物Ｔ２との距離Ｌ２よりも大きい。

【0030】

誘電加熱装置１００では、被加熱物が中心点Ｏに近づくほど、被加熱物に作用する電界強度が小さくなりやすい。換言すると、被加熱物が加熱電極１１０から離れるほど、被加熱物に作用する電界強度が小さくなりやすい。従って、図４Ａに示す例で加熱制御が実行されると、被加熱物Ｔ１に作用する電界強度が被加熱物Ｔ２に作用する電界強度よりも小さくなり、被加熱物Ｔ１，Ｔ２を均等に加熱できないおそれがある。

【0031】

図４Ｂに示す例では、被加熱物Ｔ１，Ｔ２が、棚受け１４２で支持されたトレー１４１上に重ねて配置されている。棚受け１４２が有する複数の受部のうち、トレー１４１を相対的に高い位置で支持する上端の受部によって、トレー１４１が支持されている。トレー１４１上で重なる被加熱物Ｔ１，Ｔ２の境界は、中心点Ｏよりも上側に配置されている。

【0032】

この例でも、中心点Ｏから被加熱物Ｔ１，Ｔ２の各々までの距離が異なる。詳細には、中心点Ｏから視て、上側の被加熱物Ｔ１のほうが下側の被加熱物Ｔ２よりも遠い。距離Ｌ１は距離Ｌ２よりも小さい。従って、加熱制御が実行されると、被加熱物Ｔ１に作用する電界強度が被加熱物Ｔ２に作用する電界強度よりも大きくなり、被加熱物Ｔ１，Ｔ２を均等に加熱できないおそれがある。

【0033】

図１に示す例では、被加熱物Ｔ１，Ｔ２が、棚受け１４２で支持されたトレー１４１上に重ねて配置されている。棚受け１４２が有する複数の受部のうち、トレー１４１を標準的な高さで支持する中段の受部によって、トレー１４１が支持されている。中心点Ｏは、トレー１４１上で重なる被加熱物Ｔ１，Ｔ２の境界付近にある。この例では、被加熱物Ｔ１，Ｔ２の上下方向位置が互いに異なり、且つ中心点Ｏから被加熱物Ｔ１，Ｔ２の各々までの距離が等しい。即ち、距離Ｌ１と距離Ｌ２とが等しい。従って、加熱制御が実行されると、被加熱物Ｔ１に作用する電界強度が被加熱物Ｔ２に作用する電界強度とが等しくなり、被加熱物Ｔ１，Ｔ２を均等に加熱できる。

【0034】

第一実施形態によれば、例えば被加熱物Ｔ１，Ｔ２の厚みに応じてトレー１４１を支持する棚受け１４２の受部を切り替えることで、中心点Ｏが被加熱物Ｔ１，Ｔ２の中間に配置されるように、トレー１４１上にある被加熱物Ｔ１，Ｔ２の上下方向位置を調整できる。これにより、加熱室１１３内に配置された被加熱物Ｔ１，Ｔ２を均等に加熱できる。

【0035】

＜第二実施形態＞
第二実施形態に係る誘電加熱装置１００を説明する。以下の各実施形態では、第一実施形態と実質的に共通の機能を有する構成を共通の符号で参照して説明を省略し、第一実施形態と異なる点のみを説明する。図５は、第二実施形態において、被加熱物が配置された加熱庫１０１を示す図である。

【0036】

第二実施形態に係る支持部１１４は、第一実施形態と同様の構造であるが、以下の点が異なる。図５に示すように、第二実施形態では、複数の被加熱物がトレー１４１上と下側電極１１２上とに分散して配置されることを想定して、棚受け１４２が直方体Ｒの中心点Ｏを通る水平面Ｖ１よりも上側のみに設けられている。したがって、棚受け１４２で支持されるトレー１４１は、複数の受部の何れで支持されていても、水平面Ｖ１の上方に配置される。

【0037】

図５に示す例では、上側の被加熱物Ｔ１がトレー１４１上に配置され、下側の被加熱物Ｔ２が下側電極１１２上に配置されている。棚受け１４２が有する複数の受部のうち、トレー１４１を標準的な高さで支持する中段の受部によって、トレー１４１が支持されている。中心点Ｏは、被加熱物Ｔ１と被加熱物Ｔ２との中間位置付近にある。この例では、被加熱物Ｔ１，Ｔ２の上下方向位置が互いに異なり、且つ中心点Ｏから被加熱物Ｔ１，Ｔ２の各々までの距離が等しいため、距離Ｌ１と距離Ｌ２とが等しい。加熱制御が実行されると、第一実施形態と同様に、被加熱物Ｔ１，Ｔ２を均等に加熱できる。

【0038】

第二実施形態によれば、例えば被加熱物Ｔ１，Ｔ２の厚みに応じてトレー１４１を支持する棚受け１４２の受部を切り替えることで、中心点Ｏが被加熱物Ｔ１，Ｔ２の中間に配置されるように、トレー１４１上にある上側の被加熱物Ｔ１の上下方向位置を調整できる。これにより、加熱室１１３内に配置された被加熱物Ｔ１，Ｔ２を均等に加熱できる。

【0039】

＜第三実施形態＞
第三実施形態に係る誘電加熱装置１００を説明する。図６Ａ及び図６Ｂは、第三実施形態において、被加熱物が配置された加熱庫１０１を示す図である。図６Ａ及び図６Ｂに示すように、第三実施形態に係る誘電加熱装置１００は、第一実施形態と同様の構造であるが、第一指標６００を備える点で異なる。第一指標６００は、上下方向における二つの加熱電極１１０間の中心位置を視覚的に示す。

【0040】

先述したように、被加熱物Ｔ１，Ｔ２を均等に加熱するためには、中心点Ｏが被加熱物Ｔ１，Ｔ２の境界付近に配置されるように、トレー１４１の上下方向位置を調整することが好ましい。しかしながら、中心点Ｏは仮想的な点であるため、人間は視覚的に認識できない。第一指標６００は、ユーザが中心点Ｏを認識しなくても、トレー１４１を最適な位置に配置可能にする。

【0041】

例えば第一指標６００は、加熱庫１０１内の壁面のうち、前方の開口とは反対側にある後壁に設けられる。第一指標６００は、加熱室１１３の後方において、中心点Ｏと同じ上下方向位置で左右方向に延びるマーカである。第一指標６００は、加熱庫１０１内の奥壁に印刷又は溶着されてもよいし、奥壁から前方に突出する構造体でもよい。

【0042】

ユーザが加熱庫１０１内を正面側から視た場合、第一指標６００は中心点Ｏと重複した位置に表れる。図６Ａ及び図６Ｂに示すように、正面視でトレー１４１上にある被加熱物Ｔ１，Ｔ２の境界付近に第一指標６００が配置されるように、棚受け１４２が支持するトレー１４１の上下方向位置が調整されればよい。

【0043】

図６Ｂの例は、図６Ａの例と比べて、被加熱物Ｔ１，Ｔ２の厚みが大きいため、棚受け１４２がトレー１４１を支持する位置が低い。しかしながら、図６Ａ及び図６Ｂは何れも、被加熱物Ｔ１，Ｔ２の境界付近に第一指標６００が配置されているため、被加熱物Ｔ１，Ｔ２を均等に加熱できる。以上説明したように、ユーザは第一指標６００を参照してトレー１４１の上下方向位置を調整することで、被加熱物Ｔ１，Ｔ２を均等に加熱可能な位置へ容易且つ正確に配置できる。

【0044】

＜第四実施形態＞
第四実施形態に係る誘電加熱装置１００を説明する。図７Ａは、第四実施形態において、被加熱物が加熱室１１３内に配置されていない加熱庫１０１を示す図である。図７Ｂ及び図７Ｃは、第四実施形態において、被加熱物が配置された加熱庫１０１を示す図である。図７Ａに示すように、第四実施形態に係る誘電加熱装置１００は、第二実施形態と同様の構造であるが、第二指標７００を備える点で異なる。第二指標７００は、二つの加熱電極１１０の各々から等距離にある位置の組合せを視覚的に示す。

【0045】

先述したように、被加熱物Ｔ１，Ｔ２を均等に加熱するためには、距離Ｌ１と距離Ｌ２とが等しくなるように、トレー１４１の上下方向位置を調整することが好ましい。しかしながら、人間は距離Ｌ１，Ｌ２を視覚的に認識できない。第二指標７００は、ユーザが距離Ｌ１，Ｌ２を認識しなくても、トレー１４１を最適な位置に配置可能にする。

【0046】

例えば第二指標７００は、第一指標６００と同様に、加熱庫１０１内の後壁に設けられる。第二指標７００は、距離Ｌ１，Ｌ２が互いに等しくなる被加熱物Ｔ１，Ｔ２の上下方向位置を示す複数組のマーカである。複数組のマーカは、夫々異なる厚みの被加熱物Ｔ１，Ｔ２に対応している。

【0047】

第二指標７００において、複数組のマーカの各々（即ち一組のマーカ）は、上側の被加熱物Ｔ１の下端位置を示す上マーカと、下側の被加熱物Ｔ２の上端位置を示す下マーカとからなる。一組のマーカ（上マーカ及び下マーカ）は、同じ組をなすことを視覚的に認識し易いように、互いに同じ表示態様（太さ、長さ等）で表される。複数組のマーカは、夫々異なる組をなすことが視覚的に区別できるように、互いに異なる表示態様（太さ、長さ等）で表される。

【0048】

図７Ｂに示す例では、ユーザが被加熱物Ｔ２を下側電極１１２上に配置すると、正面視で被加熱物Ｔ２の上端は、第二指標７００のうちで下から二番の下マーカの近傍に位置する。ユーザは、この下マーカと同じ表示態様である上マーカ（即ち、上から二番目の上マーカ）を特定し、被加熱物Ｔ１の下端がこの上マーカの近傍に位置するように、棚受け１４２が支持するトレー１４１の上下方向位置を調整する。

【0049】

図７Ｃに示す例では、図７Ｂと比べて、被加熱物Ｔ１，Ｔ２の厚みが大きい。下側電極１１２上に配置された被加熱物Ｔ２の上端は、正面視で下から三番の下マーカの近傍に位置する。被加熱物Ｔ１の下端が、この下マーカと同じ表示態様である上マーカ（即ち、上から三番目の上マーカ）の近傍に位置するように、ユーザは棚受け１４２が支持するトレー１４１の上下方向位置を調整する。

【0050】

図７Ｂ及び図７Ｃは何れも、距離Ｌ１と距離Ｌ２と等しいため、被加熱物Ｔ１，Ｔ２を均等に加熱できる。以上説明したように、ユーザは第二指標７００を参照してトレー１４１の上下方向位置を調整することで、被加熱物Ｔ１，Ｔ２を均等に加熱可能な位置へ容易且つ正確に配置できる。

【0051】

＜第五実施形態＞
第五実施形態に係る誘電加熱装置１００を説明する。図８Ａ及び図８Ｂは、第五実施形態において、被加熱物が配置された加熱庫１０１を示す図である。図８Ａに示すように、第五実施形態に係る誘電加熱装置１００は、支持部１１４が可動式である点で、第一実施形態と異なる。

【0052】

図８Ａに示すように、第五実施形態に係る支持部１１４は、絶縁性のトレー１４１と昇降機構１４３とを含む。昇降機構１４３は、加熱室１１３内に配置されたトレー１４１を昇降させて、トレー１４１を上下方向に位置決めする。例えば、昇降機構１４３は、加熱庫１０１内の底壁から上方に延びる左右一対の可動脚であり、その上端に設置されたトレー１４１を支持する。

【0053】

昇降機構１４３は、図示外のモータから駆動力を受けて、トレー１４１を昇降可能である。ユーザは、誘電加熱装置１００に設けられた昇降ボタンを操作することで、モータを駆動して昇降機構１４３を任意の高さに昇降できる。本実施形態では、昇降機構１４３は、仮想的な直方体Ｒの中心点Ｏを通る水平面Ｖ１よりも下側のみで、トレー１４１を昇降させる。

【0054】

ユーザは、被加熱物Ｔ１，Ｔ２を上下に重ねてトレー１４１上に配置し、昇降ボタンを操作して昇降機構１４３を駆動させる。このときユーザは、中心点Ｏが被加熱物Ｔ１，Ｔ２の境界付近に配置されるように、トレー１４１を上下方向に位置決めする。これにより、加熱室１１３内に配置された被加熱物Ｔ１，Ｔ２を均等に加熱できる。本実施形態において、先述した第一指標６００が設けられてもよい。この場合、第三実施形態と同様に、被加熱物Ｔ１，Ｔ２が均等に加熱可能な位置へ配置されるように、昇降するトレー１４１を容易且つ正確に位置決めできる。

【0055】

なお、図８Ｂに示すように、一つの被加熱物Ｔが加熱室１１３内で加熱される場合、昇降機構１４３はトレー１４１をその可動範囲の下端（例えば、下側電極１１２の上面）まで移動させてもよい。これにより、例えば被加熱物Ｔの厚みが大きい場合でも、被加熱物Ｔをトレー１４１と干渉することなく加熱室１１３内に配置して加熱できる。また本実施形態において、昇降機構１４３は例えばユーザの指示に応じて、トレー１４１を水平面Ｖ１よりも上側に移動させてもよい。

【0056】

＜第六実施形態＞
第六実施形態に係る誘電加熱装置１００を説明する。図９Ａ及び図９Ｂは、第六実施形態において、被加熱物が配置された加熱庫１０１を示す図である。図９Ａに示すように、第六実施形態に係る誘電加熱装置１００は、支持部１１４が可動式である点で、第二実施形態と異なる。

【0057】

図９Ａに示すように、第六実施形態に係る支持部１１４は、第五実施形態と同様に、トレー１４１と昇降機構１４３とを含む。例えば、昇降機構１４３は、加熱庫１０１内の天壁から下方に延びる左右一対の可動腕であり、その下端に設置されたトレー１４１を支持する。本実施形態では、昇降機構１４３は、仮想的な直方体Ｒの中心点Ｏを通る水平面Ｖ１よりも上側のみで、トレー１４１を昇降させる。

【0058】

ユーザは、被加熱物Ｔ１をトレー１４１上に配置し、且つ被加熱物Ｔ１を下側電極１１２上に配置して、昇降ボタンを操作して昇降機構１４３を駆動させる。このときユーザは、距離Ｌ１と距離Ｌ２とが等しくなるように、トレー１４１を上下方向に位置決めする。これにより、加熱室１１３内に配置された被加熱物Ｔ１，Ｔ２を均等に加熱できる。本実施形態において、先述した第二指標７００が設けられてもよい。この場合、第四実施形態と同様に、被加熱物Ｔ１，Ｔ２が均等に加熱可能な位置へ配置されるように、昇降するトレー１４１を容易且つ正確に位置決めできる。

【0059】

なお、図９Ｂに示すように、一つの被加熱物Ｔが加熱室１１３内で加熱される場合、昇降機構１４３はトレー１４１をその可動範囲の上端（例えば、上側電極１１１の下面）まで移動させてもよい。これにより、例えば被加熱物Ｔの厚みが大きい場合でも、被加熱物Ｔをトレー１４１と干渉することなく加熱室１１３内に配置して加熱できる。また本実施形態において、昇降機構１４３は例えばユーザの指示に応じて、トレー１４１を水平面Ｖ１よりも下側に移動させてもよい。

【0060】

＜第七実施形態＞
第七実施形態に係る誘電加熱装置１００を説明する。図１０Ａ及び図１０Ｂは、第七実施形態において、被加熱物が配置された加熱庫１０１を示す図である。図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、第七実施形態に係る誘電加熱装置１００は、二つの加熱電極１１０が左右方向に対向する左側電極１０１１及び右側電極１０１２である点で、第一～第六実施形態と異なる。

【0061】

本実施形態では、加熱庫１０１は、その内部に設けられた加熱室１１３を取り囲む内壁１０００が設けられる。内壁１０００は、非絶縁性の樹脂材料からなる。内壁１０００は加熱室１１３の前方を覆っていないため、加熱室１１３は前方に開口している。左側電極１０１１は、内壁１０００を挟んで加熱室１１３の左側に配置されている。右側電極１０１２は、内壁１０００を挟んで加熱室１１３の右側に配置されている。左側電極１０１１及び右側電極１０１２は、前後上下方向に延びる四角形の平板状であり、互いに平行になるように配置されている。

【0062】

図１０Ａに示す例では、支持部１１４は第一実施形態と同様であるが、棚受け１４２は内壁１０００に設けられる。棚受け１４２は、水平面Ｖ１よりも下側のみに設けられ、被加熱物Ｔ１，Ｔ２が配置されたトレー１４１を支持する。第一実施形態と同様に、中心点Ｏが被加熱物Ｔ１，Ｔ２の中間に配置されるように、トレー１４１の上下方向位置を調整できる。

【0063】

図１０Ｂに示す例では、支持部１１４は第二実施形態と同様であるが、棚受け１４２は内壁１０００に設けられる。棚受け１４２は、水平面Ｖ１よりも上側のみに設けられ、上側の被加熱物Ｔ１が配置されたトレー１４１を支持する。下側の被加熱物Ｔ１は、加熱室１１３の底面に配置される。第二実施形態と同様に、中心点Ｏが被加熱物Ｔ１，Ｔ２の中間に配置されるように、トレー１４１の上下方向位置を調整できる。

【0064】

図１０Ａ及び図１０Ｂに示す例では、被加熱物Ｔ１，Ｔ２の上下方向位置が互いに異なり、且つ中心点Ｏから被加熱物Ｔ１，Ｔ２の各々までの距離が等しいため、距離Ｌ１と距離Ｌ２とが等しい。これにより、加熱制御が実行されると、被加熱物Ｔ１，Ｔ２を均等に加熱できる。

【0065】

本開示は、上記実施形態に限定されるものではなく、上記実施形態で示した構成と実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えてもよい。

【0066】

（１）上記実施形態では、支持部１１４が、被加熱物Ｔ１，Ｔ２の上下方向位置が互いに異なり、且つ中心点Ｏから複数の被加熱物の各々までの距離が等しくなるように、複数の被加熱物の少なくとも一つを支持する場合を例示した。さらに支持部１１４は、仮想的な直方体Ｒの中心点Ｏを通る直線（又は平面）から複数の被加熱物の各々までの距離が等しくなるように、加熱室１１３内に配置された複数の被加熱物の少なくとも一つを支持してもよい。

【0067】

第一～第七実施形態は、支持部１１４は上記の条件を満たすように、複数の被加熱物の少なくとも一つを支持可能であることを開示する。図１に示す例では、中心点Ｏを通る水平線（及び水平面Ｖ１）から被加熱物Ｔ１，Ｔ２の各々までの距離が等しくなるように、支持部１１４は被加熱物Ｔ１，Ｔ２の両方を支持している。図５に示す例では、中心点Ｏを通る水平線（及び水平面Ｖ１）から被加熱物Ｔ１，Ｔ２の各々までの距離が等しくなるように、支持部１１４は上側の被加熱物Ｔ１を支持している。

【0068】

なお、仮想的な直方体Ｒの中心点Ｏを通る直線は、水平線に限定されず、水平線と交差するように傾斜する直線でも良い。仮想的な直方体Ｒの中心点Ｏを通る平面は、水平面Ｖ１に限定されず、水平面Ｖ１と交差するように傾斜する平面でも良い。

【0069】

（２）上記実施形態で説明したように、トレー１４１の最適な上下方向位置は、被加熱物Ｔ１，Ｔ２の厚みに応じて変化する。従って誘電加熱装置１００は、以下に例示するように、トレー１４１の最適な位置をユーザに報知してもよい。

【0070】

図１１は、変形例に係る誘電加熱装置１００の装置構成を示す図である。図１１に示すように、変形例に係る誘電加熱装置１００は、ディスプレイ１１０１とバーコードリーダ１１０２とを有する。被加熱物Ｔには、被加熱物Ｔに関する情報を示すバーコード１１０３が設けられている。

【0071】

例えば、バーコード１１０３が被加熱物Ｔの識別情報を示す場合、誘電加熱装置１００の制御部１０５は、バーコードリーダ１１０２がバーコード１１０３から読み取った識別情報に基づいて、トレー１４１の最適な位置を特定する。一例として、誘電加熱装置１００の制御部は、読み取った識別情報に対応するトレー１４１の最適な位置を、図示外のサーバに問い合わせて特定すればよい。

【0072】

バーコード１１０３が被加熱物Ｔの厚み情報を示す場合、誘電加熱装置１００の制御部１０５は、バーコードリーダ１１０２がバーコード１１０３から読み取った厚み情報に基づいて、トレー１４１の最適な位置を特定する。一例として、誘電加熱装置１００の制御部は、読み取った厚み情報に対応するトレー１４１の最適な位置を、予め誘電加熱装置１００に記憶されているテーブルを参照して特定すればよい。

【0073】

制御部１０５は、特定したトレー１４１の最適な位置を、ディスプレイ１１０１に表示する。本変形例の誘電加熱装置１００は、第一又は第二実施形態と同様の構成である。図１１に示す例では、トレー１４１の最適な位置として、棚受け１４２が有する３つの受部（下段、中段、上段）の一つである「中段」が、ディスプレイ１１０１に表示されている。ユーザはディスプレイ１１０１を参照して、棚受け１４２の中段にトレー１４１を設置することで、二つの被加熱物Ｔを均等に加熱可能な位置に配置できる。

【0074】

誘電加熱装置１００が第三又は第四実施形態と同様の構成である場合、トレー１４１の最適な位置を示す数値が、ディスプレイ１１０１に表示されてもよい。ユーザは昇降ボタンを操作して昇降機構１４３を駆動し、ディスプレイ１１０１に表示された数値に対応する位置まで、トレー１４１を昇降させる。この場合も、二つの被加熱物Ｔを均等に加熱可能な位置に配置できる。

【0075】

なお、制御部１０５は、被加熱物Ｔの数量に関係なく、バーコード１１０３から読み取られた場合に、トレー１４１の最適な位置を表示してもよい。これに代えて、制御部１０５は、二つの被加熱物Ｔが同時加熱される場合にのみ、トレー１４１の最適な位置を表示してもよい。

【0076】

例えば、ユーザから二つの被加熱物Ｔの同時加熱が指示された場合に、トレー１４１の最適な位置を表示してもよい。あるいは、制御部１０５は、一つの被加熱物Ｔの加熱時における整合回路１０４Ａ，１０４Ｂの整合状態と、二つの被加熱物Ｔの同時加熱時における整合回路１０４Ａ，１０４Ｂの整合状態とを予め記憶しておけば、加熱制御中の整合状態に基づいて被加熱物Ｔの数量を特定できる。制御部１０５は、二つの被加熱物Ｔが同時加熱されていると判断した場合に、トレー１４１の最適な位置を表示してもよい。

【0077】

（３）上記実施形態では、ユーザが手動で棚受け１４２がトレー１４１を支持する位置を調整しているが、誘電加熱装置１００がトレー１４１の上下方向位置を調整してもよい。例えば、第三又は第四実施形態の誘電加熱装置１００において、ユーザがトレー１４１の上下方向位置を指定した場合、制御部１０５が昇降機構１４３を駆動して、トレー１４１を指定された位置まで昇降させればよい。

【0078】

先述したように制御部１０５は、バーコードリーダ１１０２がバーコード１１０３から読み取った情報に基づいて、トレー１４１の最適な位置を特定できる。この場合、制御部１０５が昇降機構１４３を駆動し、トレー１４１を特定した位置まで昇降させればよい。

【0079】

（４）駆動回路１０２の構成は、上記実施形態に限定されず、各種構成を適用できる。図１２Ａは、変形例に係る誘電加熱装置１００の全体構成を示す図である。図１２Ｂは、変形例に係る整合回路１０４の構成を示す図である。図１３は、他の変形例に係る誘電加熱装置１００の全体構成を示す図である。

【0080】

上記実施形態の駆動回路１０２（図１参照）において、二つの加熱電極１１０の特性が一致する場合、加熱制御時に接地線１０９に電流が流れない。この場合、図１に示す駆動回路１０２は、接地線１０９を省略し、且つ整合回路１０４Ａ，１０４Ｂを一つに統合することで、図１２Ａに示す駆動回路１０２と等価になる。従って、二つの加熱電極１１０の特性が一致する場合は、駆動回路１０２を図１２Ａのように構成してもよい。

【0081】

この場合、高周波電源１０３は、一つの整合回路１０４と接続される。図１２Ｂに示すように、整合回路１０４は、可変コイル２０１Ａ，２０１Ｂ、可変コンデンサ２０２Ａ，２０２Ｂ，及び可変コンデンサ２０３を含む。可変コイル２０１Ａ及び可変コンデンサ２０２Ａは、アンプ１３４Ａと直列に接続される。可変コイル２０１Ｂ及び可変コンデンサ２０２Ｂは、アンプ１３４Ｂと直列に接続される。可変コンデンサ２０３は、高周波電源１０３の出力と並列に接続される。

【0082】

図１３に示す他の変形例の駆動回路１０２では、高周波電源１０３と整合回路１０４とが、不平衡－平衡回路１３００を介して接続される。高周波電源１０３では、発振器１３１、可変アッテネータ１３３、アンプ１３４が直接に接続される。整合回路１０４は、図１２Ｂと同じ構成である。不平衡－平衡回路（バラン）１３００は、高周波電源１０３から入力される電圧信号を、平衡電圧に変換して整合回路１０４に入力する。これにより、駆動回路１０２は上記実施形態と同様に、平衡回路方式の加熱制御を実行できる。

【符号の説明】

【0083】

１００ 誘電加熱装置、１０３ 高周波電源、１１０ 加熱電極、１１３ 加熱室、１１４ 支持部、１４１ トレー、１４２ 棚受け、１４３ 昇降機構

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図8A】

【図8B】

【図9A】

【図9B】

【図10A】

【図10B】

【図11】

【図12A】

【図12B】

【図13】