JPH09185990A - マイクロ波解凍加熱装置及び解凍加熱用補助器具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 丼物や弁当等、食品の種類に応じて加熱特性
を変え、良好な調理状態を得ることができるようにす
る。 【解決手段】 異なる比誘電率ａ，ｂ，ｃの誘電体領域
（Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ）を面分割により複数配列した円板
１８，１９，２０を用い、これらの円板１８〜２０を重
ねて被加熱物の載置台１５とする。この円板１８〜２０
は、同一軸を中心として回動可能に構成し、重ね合わせ
られたときの縦方向の比誘電率の組合せを変えることに
よって、載置台１５の実質的な比誘電率を変化させる。
これによれば、載置台１５の全体の比誘電率を一枚板で
は構成できない値に設定できると共に、載置台１５上の
各場所で比誘電率を部分的に変化させることができる。
従って、例えば丼物等を中央部の未解凍部を残すことな
く調理し、弁当においてはご飯と惣菜を適した温度で調
理することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波解凍加
熱装置及び解凍加熱用補助器具、特に被加熱物の種類に
応じてマイクロ波の電界強度を変化させることができる
装置及び補助器具の構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、家庭用或いは業務用のマイク
ロ波解凍加熱装置（又は電子レンジ）が周知であり、こ
の解凍加熱装置によれば、マイクロ波を照射することに
より、冷凍食品を解凍し、又は所定の温度まで加熱する
ことができる。そして、この種の装置ではマイクロ波の
加熱効率を考慮して解凍加熱室内の寸法が選択され、ま
たスターラの使用や２次アンテナの回転によってマイク
ロ波給電が行われており、これによって、被加熱物が均
一な温度に解凍・加熱されるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、被加熱
物が冷凍丼等に代表されるように、厚みがある程度あ
り、しかもご飯の上に各種の具が載せられている食品の
場合では、丼物の中心部や具の裏側等に未解凍部が残る
という問題がある。

【０００４】図１１には、従来の電子レンジで冷凍のカ
ツ丼を解凍加熱した結果が示されている。この測定は、
図１２に示されるように、標準的な容器１に詰めた半径
約５５ｍｍ、深さ約６０ｍｍの冷凍の丼物（カツ丼）２
において、中心点Ａから２５ｍｍ間隔でずらした点Ｂ〜
Ｅの５点を、表面部１０１（深さ約１０ｍｍ）、中央部
１０２（深さ約３０ｍｍ）、底面部１０３（深さ約５０
ｍｍ）について行い、丼物２の初期温度は−２０℃で、
マイクロ波出力５００Ｗ、加熱時間９分の加熱条件とし
た。

【０００５】この測定結果によれば、表面部１０１、中
央部１０２、底面部１０３のグラフに示されるように、
中心点Ａが他の点よりも低くなった。これは、カツ丼が
厚み（高さ）と幅を有し、しかもご飯の上に具が載せら
れており、マイクロ波が中央部まで良好に与えられない
からである。

【０００６】更に、被加熱物として、ご飯と惣菜が別々
に詰められた弁当等があるが、この場合も、ご飯と惣菜
をそれらの材質に適合した加熱条件で解凍加熱すること
ができれば、良好な調理状態が得られることになる。

【０００７】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであり、その目的は、丼物や弁当等、食品の種
類に応じて加熱特性を変え、良好な調理状態を得ること
ができるマイクロ波解凍加熱装置及び解凍加熱用補助器
具を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１請求項の発明は、マイクロ波を利用して食品を
解凍加熱（解凍、加熱又はその両方）するマイクロ波解
凍加熱装置において、異なる比誘電率の誘電体を面分割
により複数配列して板状体とし、この板状体を少なくと
も２枚以上重ねて被加熱物の載置台としたことを特徴と
する。第２請求項の発明は、マイクロ波解凍加熱装置の
解凍加熱室内のテーブル上に着脱自在に配置する解凍加
熱用補助器具であって、異なる比誘電率の材質の誘電体
を面分割領域毎に複数配列して板状体とし、この板状体
を少なくとも２枚以上重ねて被加熱物の載置台としたこ
とを特徴とする。

【０００９】作用 上記の構成によれば、まず誘電体の載置台を被加熱物の
下側に配置することで、解凍加熱室内のマイクロ波エネ
ルギーを載置台近傍に偏在させ、丼物の上部や側面から
の加熱よりも、下部からの加熱を促進することができ
る。即ち、誘電体の載置台の上面には表面波が形成さ
れ、載置台近傍の電界強度が高くなる。従って、冷凍丼
のように厚みがある被加熱物であっても、その底部から
優先的にマイクロ波が吸収され、丼物の中央部に未解凍
部分が生じることのない加熱特性となる。

【００１０】そして、この載置台は複数の板状体からな
り、この板状体には異なる比誘電率の誘電体が面分割領
域に形成されているので、板状体の重ね合わせの位置を
変えることにより、載置台の実質的な比誘電率を変化さ
せることができる。これによれば、載置台の全体の比誘
電率を一枚板では構成できない値に設定することができ
ると共に、載置台上の各場所で比誘電率を部分的に変化
させることができるという二つの利点がある。即ち、前
者の場合は、一枚板の載置台では得られない表面波電界
強度が得られるので、丼物等を中央部まで及ぶ良好な特
性で加熱することができ、後者の場合は、載置台上の所
定領域毎に異なる電界強度が得られ、例えば弁当に面分
割で配置されているご飯と惣菜をそれぞれの材質に適合
した特性で加熱することが可能となる。

【００１１】第２請求項記載の構成によれば、必要に応
じて解凍加熱用器具を電子レンジに配置し、被加熱物の
種類に応じて最適な解凍加熱ができるという利点があ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１〜図３には、本発明に係るマ
イクロ波解凍加熱装置の第１例の構成が示されている。
まず、図３において、解凍加熱装置１０は一般の電子レ
ンジと同様となっており、その上面部に導波管１１を介
してマグネトロン１２が配置される。この装置１０の解
凍加熱室（オーブン）１４内に、ターンテーブルとして
の載置台１５が設けられており、この載置台１５は軸１
６を介して下側の駆動モータ１７に取り付けられる。従
って、この載置台１５に例えば冷凍の丼物２を入れた容
器１が載せられることになる。

【００１３】図１において、上述した載置台１５は、３
枚の円板（板状体）１８，１９，２０を重ねたものから
なり、これらの円板１８，１９，２０はその重ね合わせ
位置が変えられるようになっている。例えば、この例で
は、円板２０が軸１６に固定され、他の２枚の円板１
８，１９が軸１６を中心として回動自在に取り付けられ
る。また、これらの円板１８〜２０のそれぞれには、回
転させて重ね合わせ位置を調整するためのノブ２１が所
定の間隔で配置される。

【００１４】そして、この円板１８，１９，２０は、図
２（Ａ）に示されるように、面上でＰ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 に
３分割（面分割）し、領域Ｐ1 を比誘電率ａの誘電体、
領域Ｐ2 を比誘電率ｂの誘電体，領域Ｐ3 を比誘電率ｃ
の誘電体から構成する。例えば、この領域Ｐ1 は比誘電
率ａが約２．１のポリプロピレン、上記領域Ｐ2 は比誘
電率ｂが約４のベークライト、上記領域Ｐ3 は比誘電率
ｃが約１０．２の複合誘電体（テフロン＋チタン酸粉末
等）とすることができる。

【００１５】なお、図２（Ｂ）に示されるように、異な
る比誘電率の誘電体とする面分割領域は、４分割（Ｐ1
〜Ｐ4 ）以上としてもよいし、また円周方向の分割だけ
でなく、半径方向で分割した領域（Ｐ5 〜Ｐ8 ）とする
こともできる。

【００１６】図４には、上記装置１０内の載置台１５に
おけるマイクロ波の加熱作用が示されている。一般に、
マイクロ波解凍加熱装置１０は、均一加熱を実現するた
めに、オーブン１４内のマイクロ波電界分布が均一とな
るように設計される。従って、上記載置台１５を用いな
い場合、マグネトロン１２で発生したマイクロ波は被加
熱物に全方向から均等に入射する。しかし、丼物２の場
合は、このような均一なマイクロ波電界では、表面のみ
が解凍加熱され、内部の中央部に未解凍部が発生する。
これは、解凍前の損失係数と解凍時の損失係数が大きく
ことなることに起因している。

【００１７】上記の構成によれば、マイクロ波が多重反
射を行いながら冷凍食品及び器具１０へ与えられる際
に、誘電体からなる載置台１５が被加熱物に対し整合素
子として働くと共に、その表面部にはマイクロ波による
表面波が形成される。この表面波は図記号Ｗで示される
ように、台表面において大きく、上側へ行く程小さくな
る電界強度となる。そして、この表面波の強度は載置台
１５の比誘電率で相違し、比誘電率が高いほど強くな
る。従って、マイクロ波電界は丼物２の上下方向に不均
一な分布を形成し、特にご飯２Ｐの下側を効率よく加熱
する。この結果、下部で生じた蒸気が上昇することにな
り、これによりご飯２Ｐの中央部から上側まで良好に解
凍加熱することが可能となる。

【００１８】上記の載置台１５の比誘電率は、大きけれ
ば良いということではなく、丼物２等の厚みや構成物の
相違によって加熱の程度も変ることになり、従ってこの
載置台１５においては、円板１８〜２０の重ね合わせ
（縦方向の組合せ）により、各種の被加熱物に最適な電
界分布となる比誘電率に設定することが可能となる。

【００１９】図５には、上記の載置台１５における円板
１８〜２０の重ね合わせ状態（円周方向に展開したも
の）が示されており、図の（Ｉ），（II），（III）で
示される３つのパターンが可能となる。図６には、図５
の３つの重ね合わせパターンで丼物２を解凍加熱した結
果が示されており、この測定は、図７に示されるよう
に、載置台１５の円板１８上に置かれた丼物２の点Ａ〜
Ｅの５点を、表面部２０１、中央部２０２、底面部２０
３について行った。また、マイクロ波出力５００Ｗ、加
熱時間９分の条件とし、載置台１５は一定速度で回転さ
せた。

【００２０】この図６に示されるように、パターンＩの
重ね合わせの場合では、中央部（２０２）において比誘
電率ｃ（３枚全て）の測定点Ｅを除いて加熱効果が低
く、全体的には比誘電率ｂ，ａへ向かう程（測定点Ｂ，
Ｃ）、温度が低くなった。これは、３枚の円板１８，１
９，２０において同一誘電率（ａ，ｂ，ｃ）の領域（Ｐ
1 〜Ｐ3 ）が重なるため、載置台１５の上面に生じる表
面波の電界強度分布も一枚の円板１８の場合と同様とな
り、低い比誘電率ａの領域（Ｐ1 ）で加熱効率が低くな
ったものである。

【００２１】また、パターンII及びIIIの重ね合わせの
場合では、パターンIIIの測定点Ａにおいてやや低くな
ったが、表面部（２０１）から底面部（２０３）まで良
好な加熱状態が得られた。これは、異なる比誘電率の全
てが混ざるように重ね合わせられ、載置台１５の表面に
は比較的均等な表面波が発生し、その結果、特に中央部
（グラフ２０２）において未解凍部分のない良好な調理
状態が得られたものである。

【００２２】次に、図８及び図９に基づき、上記と同様
の構成で冷凍弁当について解凍加熱した場合について説
明する。即ち、図８（Ａ）に示されるように、３枚の円
板１８〜２０をその比誘電率ａ，ｂ，ｃが縦方向で一致
するように重ね（パターンＩ）、載置台１５の上の弁当
２３は、そのご飯２３Ｐが比誘電率ｂ，ｃ側へ、惣菜
（比較的低い温度が好ましいもの）２３Ｑが比誘電率ａ
側へ配置されるように置く。そして、弁当２３の中央部
における図示の測定点Ａ〜Ｅについて、上記と同様の条
件で測定を行うと、図９のような結果となった。

【００２３】図９から明らかなように、惣菜２３Ｑの部
分の測定点Ａ，Ｂが比較的低く、ご飯２３Ｐの測定点
Ｃ，Ｄ，Ｆが高い加熱分布が得られた。これは、３枚の
円板１８〜２０において同一誘電率（ａ，ｂ，ｃ）の部
分が重なり、載置台１５の上面に生じる表面波の電界強
度分布が小さい比誘電率ａの方で低下し、大きい比誘電
率ｃの方で高くなるからである。

【００２４】以上説明したように、異なる比誘電率
（ａ，ｂ，ｃ）の領域（Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ）を同一円板
１８〜２０に形成し、その重ね合わせ位置を変えること
により、比誘電率を全体的又は部分的に変化させること
ができ、これによって丼物２、各種の弁当２３等のそれ
ぞれの構成に適合した加熱分布を設定することが可能と
なる。なお、上記例では円板１８〜２０を３分割した場
合を示したが、この分割数を多くすることにより、載置
台１５の面上の各場所の比誘電率を細かく設定すること
が可能である。

【００２５】図１０には、実施形態における第２例の構
成が示されており、この第２例は汎用している電子レン
ジに補助的に用いる解凍加熱用補助器具に関するもので
ある。図１０において、解凍加熱装置（電子レンジ）２
４は図３の解凍加熱装置と同様の構成からなり、導波管
１１及びマグネトロン１２を有し、オーブン１４内には
ガラス製のターンテーブル２５が設けられ、このターン
テーブル２５に軸２６を介してモータ１７が接続され
る。そして、このターンテーブル２５の上に、解凍加熱
用補助器具２７が配置される。

【００２６】この補助器具２７は、上記図１の載置台１
５と同様に、比誘電率ａ，ｂ，ｃの領域Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ
3 が形成された３枚の円板１８〜２０からなる載置台と
しており、これらの円板１８〜２０はその軸を中心に回
転することにより、重ね合わせ位置を自由に変えること
ができる。そして、この器具２７の外周には適当な位置
に固定爪２８が設けられており、この固定爪２８により
上記ターンテーブル２５に固定できるようになってい
る。

【００２７】このような構成によれば、補助器具２７は
必要に応じて解凍加熱装置２４内に配置することがで
き、これによって第１例と同様に、冷凍の丼物２では中
央部まで均一な温度に調理することができ、また弁当２
３においては、惣菜１２Ｑをやや低い温度に調理するこ
とが可能となる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
異なる比誘電率の材質の誘電体を面分割領域毎に複数配
列して板状体とし、この板状体を少なくとも２枚以上重
ねて被加熱物の載置台としたので、載置台の全体の比誘
電率を一枚板では構成できない値に設定することがで
き、冷凍丼等を未解凍部のない状態で良好に調理するこ
とができ、また載置台上の各場所で比誘電率を部分的に
変化させることができ、冷凍弁当の惣菜等を好ましい温
度に調理することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の第１例に係るマイクロ波解
凍加熱装置における載置台の構成を示す斜視図である。

【図２】本発明の載置台における円板の構成を示し、図
（Ａ）は図１の載置台での円板の構成、図（Ｂ）は他の
円板の構成を示す図である。

【図３】第１例の装置の全体構成を示す図である。

【図４】図３の装置におけるマイクロ波の作用を示す説
明図である。

【図５】図１の載置台における各円板（比誘電率）の重
ね合わせのパターン（Ｉ，II，III）を示す図である。

【図６】図５のパターン毎に解凍加熱したときの結果を
示す図で、図（Ｉ）はパターンＩでの温度分布、図（I
I）はパターンIIでの温度分布、図（III）はパターンII
Iでの温度分布を示すグラフ図である。

【図７】図６の解凍加熱での測定点を示す説明図であ
る。

【図８】図１の載置台で冷凍の弁当を解凍加熱する場合
の構成を示す図で、図（Ａ）は円板（比誘電率）の重ね
合わせ状態、図（Ｂ）は弁当の配置及び測定点を示す説
明図である。

【図９】図１の載置台で冷凍の弁当を解凍加熱した場合
の結果を示すグラフ図である。

【図１０】第２例の解凍加熱用補助器具を電子レンジに
適用した状態を示す構成図である。

【図１１】従来のマイクロ波解凍加熱装置にて冷凍丼を
処理したときの測定結果を示すグラフ図である。

【図１２】図１１の測定における冷凍丼の測定点を示す
説明図である。

【符号の説明】

１ … 容器、 ２Ｐ … ご飯、 ２Ｑ … 具、 １０，２４ … 解凍加熱装置、 １５ … 載置台、 １８，１９，２０ … 円板、 １４ … 解凍加熱室、 ２３Ｐ … ご飯、 ２３Ｑ … 惣菜、 ２７ … 解凍加熱用補助器具。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ２４Ｃ 7/02 ５５１ Ｆ２４Ｃ 7/02 ５５１Ｐ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マイクロ波を利用して食品を解凍加熱す
   るマイクロ波解凍加熱装置において、 異なる比誘電率の誘電体を面分割により複数配列して板
   状体とし、この板状体を少なくとも２枚以上重ねて被加
   熱物の載置台としたことを特徴とするマイクロ波解凍加
   熱装置。
2. 【請求項２】 マイクロ波解凍加熱装置の解凍加熱室内
   のテーブル上に着脱自在に配置する解凍加熱用補助器具
   であって、 異なる比誘電率の材質の誘電体を面分割領域毎に複数配
   列して板状体とし、この板状体を少なくとも２枚以上重
   ねて被加熱物の載置台とした解凍加熱用補助器具。