JPH012292A - 高周波加熱装置 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は、被加熱物（以下食品という）の加熱むらを軽
減し、均一な加熱を簡単な構成で実現できる高周波加熱
装置に関するものである。

従来の技術 高周波加熱装置においては、食品のなま焼けを防止する
とともに良好かつ効率的な加熱調理を行うために、均一
加熱が可能となるような手段を講じる必要がある。

一般に高周波を用いた誘電加熱の場合、食品内部での単
位体積、単位時間あたりの発熱量Ｑは次式で与えられる
。

Ｑ＝に＊　ｆ　ｍ　１Ｅ１２＊ｇｒ　５ｔａｎδ　　・
・・・・・・・・（１）Ｋ：比例定数 ｆ：高周波周波数 Ｅ：食品内部の電界 εｒ：食品の比誘電率実部 ｔａｎδ：食品の誘電力率 （１）式においてＩＥ１２以外のパラメータは食品によ
り形まる定数であることから、均一加熱実現のためには
食品内部での電界強度ＩＥＩ　　をできるだけ−様な状
態にすることが必要となる。

従来、食品内部の電界強度を平均化する基本的な手段と
しては、加熱中に食品を回転させるターンテーブル方式
と、加熱室内に金属性の回転羽根を設けて導波管から照
射される高周波（以下マイクロ波という）を拡はんする
スタラ方式が広く実用化されている。

ターンテーブル方式の考え方は、誘導加熱中に食品を回
転させることにより、回転中のある瞬間を考えると食品
内部での電界強度分布は不均一であるとしても、回転運
動によりその分布は時々刻々周期的に変化するため、一
回転することにより食品内部の各点での電界強度は平均
化されるということになる。一方、スタン方式の考え方
は、導波管から加熱室内部に照射されたマイクロ波を金
属性の回転羽根によって様々な方向へ反射させることに
より、加熱室内部の電磁場を拡散状態として強い定在波
モードの発生を抑制して食品の均一加熱を実現しようと
するものである。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、不均一加熱の原因となる加熱室内部に発
生するマイクロ波の定在波モードは加熱室内の空間形状
に強く依存し、定在波モードを変化させるためには、マ
イクロ波の波長（電子レンジの場合の空間波長１２．２
濡）に比べてかなり大きな寸法での空間形状の修正を必
要とする。そのため、上述したスタン方式では、定在波
の発生を抑制するためには羽根の代表寸法（たとえば直
径など）をたとえばマイクロ波波長の数倍程度としない
と十分な拡散効果が得られず、ヒーター等を搭載したレ
ンジではスペースファクター等を考！Ｉηすると、その
ような大規模スタンの配置は困難である。またターンテ
ーブル方式では、誘電加熱中に食品を移動させることに
より加熱の均一化をはかつているが、食品の移動は回転
によるため、食品に吸収される電界エネルギーは回転軸
の周方向には平均化されるが、半径方向には均一化され
ないため、たとえば周辺部はよく加熱されるが中央部は
なま焼けであるといったことが起こりやすい。

本発明は上記問題点に鑑み、スペースファクターを大き
く損うことなくしかも簡単な構成で、食品の均一加熱を
実現できる高周波加熱装置を提供することを目的として
いる。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の高周波加熱装置は
、加熱室を構成する壁面に形状記憶合金からなる反射板
を取付けた構成とするものである。

作　　　用 本発明は上記した構成とともに、反射板の材料である形
状記憶合金の形状変化の臨界温度を適切に設定しておく
ことにより、食品加熱中に食品から出る蒸気等により加
熱室内の空気の温度上昇とともに反射板の温度も上昇し
、臨界温度に達したときに反射板の形状が変化する。反
射板の面積を適切な大きさとしておくことにより、臨界
温度に達する前後すなわち加熱調理の前半と後半でマイ
クロ波の定在波モードが大きく変化することになり、食
品内部での電界強度分布すなわち温度上昇分布も大きく
変化することになる。このような、異なった分布の重ね
合わせによる分布の平均化により、食品の７ＪＩｌ熱の
均一化を実現することが可能となる。

実施例 以下、本発明の一実施例の高周波加熱装置について、図
面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の一実施例における高周波加熱装置を示
す。

第１図において、１はマグネトロン、２はマグネトロン
１の放射アンテナ、３はアンテナ２より放射されたマイ
クロ波の伝送路となる導波管、６は加熱室、４は導波管
３と加熱室６を高周波的に結合するための結合孔、８は
食品をのせるための受皿、９はマイクロ波により誘電加
熱される食品である。１０はｆｙｌＪえばニオブ、モリ
ブデン等を添加成分とする形状記憶合金を用いた関節部
１１を持つ反射板である。加熱室６の側壁に反射板１゜
の下部の一部で固定している。

以上のように構成された高周波加熱装置において、マグ
ネトロン１の放射アンテナ２から放射されたマイクロ波
は、導波管３の中を伝送されて結合孔４より加熱室６内
部に放射される。加熱室６内部に放射されたマイクロ波
は、加熱室６内部で反射を繰り返す。そのマイクロ波に
より加熱される食品９からでる蒸気等により、０口熱室
５内の温度は上昇するとともに、反射板１０の温度も上
昇する。その反射板１ｏの温度が、その関節部１１に使
用している形状記憶合金の臨界温度となるとその関節部
１１の形状が変化する。同時に、反射板１ｏは傾斜する
。このように臨界温度を境として、加熱室６内の形状が
変化することにより、マイクロ波の反射方向は変化し、
定在波モードが大きく変化する。このことにより、加熱
前半と後半で加熱室６内、すなわち食品９内の電界強度
分布は変化する。この異なった２つの分布の重ね合わせ
により、分布むらは平均化され、より均一加熱に近づけ
ることができる。

第２図Ａは本発明の第２の実施例の高周波加熱装置を示
すものである。また、第２図Ｂは、固定治具１３の動き
を示すものである。第２図において、マグネトロン１、
放射アンテナ２、導波管３、結合孔４、加熱室６、受皿
８、食品９は第１図に示す構成の実施例のものと同じで
ある。１２は金属製の反射板であり、１３は形状記憶合
金を使った反射板の固定具であり、天井面にとり付けら
れている。１４は天井面のしぼりであり、反射板１２が
、底面に平行となる時に反射板１２及び固定治具１３が
しぼり１４内に納まる大きさである。固定治具１３に使
用している形状記憶合金は、３つの臨界温度をもつ。こ
のような構成にすることにより、加熱中に加熱室６内の
温度があがることにより、固定治具１３の形状は変化し
、反射板１２の傾斜角は変化する。そのことにより、加
熱室Ｓ内の定在波モード、つまりは食品９内の電界強度
分布が時間とともに変化する。その結果、食品９内はそ
れらの重ね合わせにより平均化され、より均一加熱状態
に近くなる。

なお、第１図では臨界温度が異なる２種類の、第２図で
は３種類をもつ形状記憶合金を使用したが、それ以上の
ものでもよい。また、第１図では反射板１０の一部が形
状記憶合金のものを使用したが、形状記憶合金のみでで
きている反射板１０を使用してもよい。その時は、頃斜
角だけでなく、反射板自体の形状を変化させてもよい。

また第１図、第２図ではそれぞれ、側面のみ天井面のみ
に反射板１０．１２を取り付けたが、両方取り付けても
よい。また、どの壁面の組み合わせでもよい。

発明の効果 本発明は、加熱室を構成する壁面に、形状記憶合金を材
料とした反射板、もしくは固定治具を使用することによ
り、加熱室内温度、すなわち加熱時間により反射板を変
化させ、食品内の電界強度分布を変化させることにより
平均化し、より均一加熱状態に近づけることのできるす
ぐれた高周波加熱装置を実現できるものである。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例の高周波加熱装置を示す要部
断面図、第２図Ａは本発明の他の実施例を示す要部断面
図、第２図Ｂは固定治具の動きを表す要部拡大図である
。 １・・・・・・マグネトロン、２・・・・・・放射アン
テナ、３・・・・・・導波管、４・・・・・・結合孔、
６・・・・・・加熱室、８・・・・・・受皿、９・・・
・・・食品、１０・・・・・・反射板、１１・・・・・
・関節部、１２・・・・・・反射板、１３・・・・・・
固定治具、１４・・・・・・しぼり。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）加熱室と高周波発振器とを有し、前記加熱室を構
   成する壁面に形状記憶合金からなる反射板を取り付けた
   ことを特徴とする高周波加熱装置。
2. （２）反射板を構成する形状記憶合金部分は、加熱室と
   反射板との締結部分とすることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の高周波加熱装置。