JP5593710B2 - マイクロ波加熱調理器 - Google Patents

Description

本発明は、被加熱物を誘電加熱するマイクロ波加熱調理器に関するものである。

代表的なマイクロ波加熱調理器である電子レンジは、被加熱物である食品を直接的に加熱でき、鍋や釜を準備する必要がない簡便さにより、日常生活において不可欠な調理器具になっている。近年、食品を収納する加熱室内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、食器を複数個並べて加熱でき、横幅が広く利便性を高めた加熱室形状を持つ製品が実用化されている。

また、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調理するマイクロ波加熱）や「解凍メニュー」を備えるものが市場に登場している。また「解凍メニュー」とは、冷凍した食品にマイクロ波を連続あるいは断続して放射し加熱する方法や、過熱水蒸気により冷凍食品を加熱し解凍する方法、またはこれらの組み合わせにより食品を解凍するメニューのことである。

従来、この種のマイクロ波加熱調理器３００は、図１０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、被加熱物である食品（図示せず）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給電部（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から給電部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。

また、マイクロ波加熱により被加熱物を直接加熱する温めメニューが選択実行された時は、載置台３０６の上に食品等が置かれた状態で、マイクロ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（例えば、特許文献１参照）。

また、マイクロ波加熱により、被加熱物である冷凍食品を加熱する解凍メニューが選択実行された時は、耐熱性のトレーまたは平皿に冷凍食品を載せて、載置台３０６の上に置く。そして、メニューを選択し、マイクロ波加熱調理器の運転を開始して、被加熱物が所定温度になるか、または運転が設定時間だけ行われると、運転を終了する（例えば、特許文献２参照）。

また、直火焼き風に調理するグリルメニューの時は、皿受部３０７に置かれた加熱皿３０８上に食品（例えば、鳥もも肉、魚など）が置かれる。この状態で、食品の上方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。

特開２００４−０７１２１６号公報 特開平０９−２２９３７２号公報

しかしながら、上記特許文献に記載されるような従来のマイクロ波加熱調理器は、冷凍食品を調理に用いる場合、上述の解凍メニューを実行した後、さらに、メニュー設定を再度行って、温めメニューを実行する必要があり、そのため解凍終了後、解凍された食品を入れた加熱皿を所定の皿受部にセットし直して、温めメニューを実行しなければならず、手間がかかっていた。

そこで、最初から冷凍食品を入れた加熱皿３０８を所定の皿受部３０７で支持し、解凍調理から温め調理までを実行することが考えられる。しかしながら、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加熱室３０１内に均一に放射するが、加熱皿３０８を皿受部３０７で支持すると加熱皿３０８周縁部と加熱室３０１の内壁との間には隙間がほとんどなく、加熱皿３０８の一方の面（給電部３１０側の面）のマイクロ波が他方の面に回り込みにくい。従って、給電部３１０を加熱室３０１下方に設けた場合は加熱皿３０８の上面、給電部３１０を加熱室３０１上方に設けた場合は加熱皿３０８の下面が、加熱不足になり、調理時間が長くなったり、調理品質が低下したりするという問題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、被加熱物を載置した加熱皿を皿受部にセットした時でも、被加熱物を上下両面から加熱を制御できるマイクロ波加熱調理器を提供することを目的とする。

また、所期の調理性能を得るためには、加熱皿３０８を所定の位置にセットする必要があるが、加熱皿３０８を所定の位置にセットすることは困難であった。これは、加熱皿３０８の下方から給電されたマイクロ波を加熱皿３０８の上方へ供給するためや、加熱皿３０８と加熱室３０１の内壁との間でスパークが発生するのを防止するために、加熱皿３０８周縁部と加熱室３０１の内壁との間の隙間を設けることが必要であり、加熱皿３０８のセット位置が前後左右方向にズレるという問題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、加熱皿を加熱室内にセットした場合、位置ズレを低減しながら、加熱皿の上下両面へのマイクロ波供給を行えるマイクロ波加熱調理器を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明のマイクロ波加熱調理器は、前面開口にガラスを備えたドアを設け被加熱物を収納する加熱室と、前記加熱室内の底面を構成するマイクロ波透過性の載置台と、前記加熱室に着脱可能に装着し被加熱物を載置する金属製の加熱皿と、前記加熱室内に上下方向に複数段設け前記加熱皿を支持する皿受部と、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、前記導波管の開放部から前記加熱室に前記マイクロ波を放射する回転導波管と、前記回転導波管を回転駆動する駆動手段と、前記載置台より下方に形成し前記回転導波管を設けた給電部と、被加熱物の調理メニューを選択する操作部と、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開放部の向きを異ならせ、前記皿受部で支持した前記加熱皿の上下面からのマイクロ波供給量を制御する構成であり、前記操作部で冷凍食品の加熱が選択されると、前記制御部は、前記回転導波管の開放部を前記加熱室の前面開口に向け、前記加熱皿上面へのマイクロ波の供給量を加熱調理運転の初期の方が初期以降より多くなるよう制御するとともに、前記加熱皿に載置された冷凍食品を引き続いて調理する構成としたものである。

これによって、選択された調理メニューの内容に応じて回転導波管の動作が制御されるので、温めメニュー選択時にはマイクロ波が被加熱物に集中し、解凍メニュー選択時には冷凍食品が効率的に昇温するように制御することができるので、被加熱物を載置した加熱皿を皿受部にセットした時でも、被加熱物を上下両面から加熱を制御でき、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。

本発明のマイクロ波加熱調理器は、被加熱物を載置した加熱皿を皿受部で支持した時でも、被加熱物を上下両面から加熱でき、品質良く短時間に調理することができる。

本発明の実施の形態１の電子レンジ（マイクロ波加熱調理器）の正面断面図 本発明の実施の形態１の電子レンジのホルダの位置関係を示すために調理皿を加熱室内にセットした状態の側面断面図 本発明の実施の形態１の電子レンジの図１中のＡ−Ａ‘における側面断面構成を示すブロック図 加熱皿を上段、中段、下段の各皿受部で支持した時の回転導波管の向きを説明する図１中のＢ−Ｂ‘における断面図 回転導波管の原点検出機構を説明する図１中のＣ−Ｃ‘における断面図 制御手段４１１の概略構成図 本実施の形態１の電子レンジの動作フローチャート 温度検出手段の概略構成図 本実施の形態１の電子レンジの変形例である回転導波管が二つの場合の平面断面図 従来の電子レンジの概略構成図

第１の発明は、載置する金属製の加熱皿と、前記加熱室内に上下方向に複数段設け前記加熱皿を支持する皿受部と、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、前記導波管の開放部から前記加熱室に前記マイクロ波を放射する回転導波管と、前記回転導波管を回転駆動する駆動手段と、前記載置台より下方に形成し前記回転導波管を設けた給電部と、被加熱物の調理メニューを選択する操作部と、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開放部の向きを異ならせ、前記皿受部で支持した前記加熱皿の上下面からのマイクロ波供給量を制御する構成であり、前記操作部で冷凍食品の加熱が選択されると、前記制御部は、前記回転導波管の開放部を前記加熱室の前面開口に向け、前記加熱皿上面へのマイクロ波の供給量を加熱調理運転の初期の方が初期以降より多くなるよう制御するとともに、前記加熱皿に載置された冷凍食品を引き続いて調理する構成であり、前記加熱皿上面へのマイクロ波の供給量を加熱調理運転の初期の方が初期以降より多くなるよう制御する構成であり、前記マイクロ波加熱力において、加
熱調理運転の初期の方が初期以降より強くなるよう制御することにより、被加熱物を載置した加熱皿を皿受部にセットした時でも、被加熱物を上下両面から加熱でき、品質良く短時間に調理することができる。

そして、加熱皿を加熱室内にセットした場合、位置ズレを低減しながら、加熱皿の上下両面へのマイクロ波供給を、樹脂製の位置決めスペーサを介して、あるいは位置決めスペ
ーサによって生成される隙間を介して、行うことができる。

第２の発明は、特に、第１の発明に、さらに、加熱室内に設け加熱皿を支持する皿受部と、前記加熱皿下面に設けたマイクロ波吸収体とを有することにより、マイクロ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。

第３の発明は、第１または２の発明に、加熱室内の被加熱物または加熱皿の温度を検出する温度検出手段を備え、制御手段は、前記温度検出手段の検出結果に基づいて回転導波管の動作を制御することにより、解凍メニュー選択時であっても、加熱開始の初期段階においては回転導波管を一定速度で回転させ、加熱室または加熱皿の温度分布に差が生じはじめたときに回転導波管を制御手段に記憶された位置情報に基づく動作制御に移行するものとすることができる。

第４の発明は、第１から３のいずれか１つの発明に、制御手段は、回転導波管の開放部が所定方向に向く位置で停止させるように駆動手段を制御することができ、加熱皿の加熱効率を向上させることができる。

第５の発明は、第１から４のいずれか１つの発明に、回転導波管の開放部が加熱室の前面開口方向に向く位置で停止させるように駆動手段を制御することにより、駆動手段により回転導波管を加熱室前面近傍に停止制御することができ、加熱皿の加熱効率を向上させることができる。

第６の発明は、第１から５のいずれか１つの発明に、制御手段が、回転導波管の開放部が所定方向に向く位置近傍で揺動するように駆動手段を制御することにより、マイクロ波放射中に回転導波管が停止し続けることで、回転導波管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。目標角度を中心に±５度ぐらいを動かしても加熱皿の加熱効率への影響は少なく、一方、回転導波管部品の過昇防止には十分な効果が得られる。

第７の発明は、第１から５のいずれか１つの発明に、制御手段が、マイクロ波による加熱中、回転導波管を回転させるとともに、前記回転導波管の開放部が所定位置の近傍で減速するように駆動手段を制御することにより、マイクロ波放射中に回転導波管が停止し続けることで、回転導波管の一部にマイクロ波が集中し過ぎて、過剰加熱することを防止することができる。

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。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるマイクロ波加熱調理器の正面断面図、図２は、本発明の実施の形態１の電子レンジのホルダの位置関係を示すために調理皿を加熱室内にセットした状態の側面断面図、図３は、電子レンジの側面断面構成を示すブロック図（図１中のＡ−Ａ‘断面図）、図４は加熱皿を上段、中段、下段の各皿受部で支持した時の回転導波管の向きを説明する図（図１中のＢ−Ｂ‘断面図）、図５は回転導波管の原点検出機構を説明する図（図１中のＣ−Ｃ‘断面図）、図６は制御手段４１１の概略構成図、図７は本実施の形態１の電子レンジの動作フローチャート、図８は温度検出手段の概略構成図、図９は本実施の形態１の電子レンジの変形例（回転導波管が二つの例）を示すものである。

同図において、電子レンジ３１は、本体３１ａとドア３１ｂとを備えている。本体３１
ａには、食品等の被加熱物を収容する加熱室３４と、被加熱物を加熱調理するマイクロ波を照射するマグネトロン３２と、マイクロ波を加熱室３４内に導くためにマグネトロン３２と接続された導波管３３とが内蔵されている。また、加熱室３４の前面には前面開口３８が形成されている。

ドア３１ｂは、本体３１ａに取り付けられており、加熱室３４に形成されている前面開口３８を開閉自在に覆うようになっている。ドア３１ｂは、ヒンジを介して本体３１ａに取り付けられていてもよく、引き戸のようなスライド式として本体３１ａに取り付けられていてもよい。また、電子レンジ３１がビルトイン型である場合には、ドア３１ｂを引き出すような形式で本体３１ａに取り付けてもよい。さらに、ヒンジを介して取り付けられる場合には、本体３１ａのいずれの方向に取り付けられてもよい。

このドア３１ｂは、金属板６０と、金属板６０を前後方向から挟む内側ガラス６１及び外側ガラス６２と、金属板６０の外周部を覆うチョークカバー（図示せず）とを備えている。この金属板６０の前面開口３８に対向する位置には、加熱室３４の内部が視認できるように、複数の貫通穴が形成されている。また、金属板６０の外周部には、チョーク構造６３が形成されている。ここでは、チョーク構造６３が金属板６０を複数回折り曲げて形成した場合を例に示している。なお、チョーク構造６３には、所定の間隔でスリットを複数形成したくし歯形状とするとよい。また、チョーク構造６３をくし歯形状とした場合において、スリットの個数を特に限定するものではない。

内側ガラス６１は、ドア３１ｂを閉じた状態において、加熱室３４の一面を構成する役目を果たしている。また、内側ガラス６１は、ドア３１ｂを閉じた状態において、加熱室３４を視認可能にしている。外側ガラス６２は、ドア３１ｂの外側表面を構成する役目を果たしている。また、外側ガラス６２も内側ガラス６１と同様にドア３１ｂを閉じた状態において、加熱室３４を視認可能にしている。なお、内側ガラス６１及び外側ガラス６２の材質を特に限定するものではないが、例えば耐熱性が高く、透視性の良い材質で構成するとよい。

また、電子レンジ３１は、導波管３３の上部に接続され幅方向寸法（約４００ｍｍ）が奥行き方向寸法（約３１０ｍｍ）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（図示せず）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りマイクロ波が容易に透過できる性質のフラットな載置台３５と、加熱室３４内の載置台３５より下方に形成される給電部（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、給電部３７に取り付けられた回転導波管３９と、回転導波管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を制御して回転導波管３９の向きを制御する制御手段４１１と、各回転導波管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。

因みに、ここでは回転導波管と回転アンテナとを以下のように区別する。回転導波管は前述の通り曲げ部により、導波管のようなＨ面とＥ面を形成するものであり、開放部５８の方向にマイクロ波を進行させるものである。

一方、回転アンテナは、結合軸と接続されるものが折り曲げ部の無い平板であったり、平板に開口を有したり、一部折り曲げ部を有しはするものの対向しない構成であったり、いわゆる導波管のようなＨ面とＥ面とを形成できないものとする。これにより、回転アンテナは、回転導波管のようにマイクロ波の進行方向を規制されることが無いので、どこからでも上向きに放射され、回転導波管とは異なり水平方向への放射が少なくなり、主として上向きに放射されることになる。

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、上段用皿受部４０３と中段用皿受部４０４と下段皿受部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）にマイクロ波吸収体（例えば、フェライト）を有するものである。

また、加熱皿４０２の左右両端には、それぞれ前後方向に渡って、樹脂製のホルダ２０７（位置決めスペーサ）が設けられている。このホルダ２０７の長手方向の寸法は、加熱皿４０２の前後方向の寸法より長く、ホルダ２０７の前後両端部は、加熱皿４０２からはみ出している。また、ホルダ２０７の長手方向の寸法は、図２の右側の加熱室３４の前面開口から加熱室３４の奥壁までの寸法、すなわち加熱室３４の奥行き方向寸法と略同一寸法である。

したがって、加熱皿４０２を加熱室３４の皿受部４０３〜４０５に係止すると、加熱皿４０２は、必然的に加熱室３４内で位置決めされることになる。すなわち、加熱室３４の左右方向に関しては、ホルダ２０７の短手（幅）方向寸法だけ、加熱室３４の内壁から距離を設けて配置される。そして、加熱室３４の前後方向（奥行き方向）に関しては、ホルダ２０７の前後両端が、加熱室３４の内壁とドア３１ｂとに当接することにより、加熱皿４０２が位置決めされることになる。

これにより、加熱皿４０２と加熱室３４の内壁との間でスパークが発生するのを防止すると共に、このホルダ２０７を通して、あるいは、ホルダ２０７の前後の端部により形成される、加熱皿４０２と加熱室３４の内壁との隙間を通して、マイクロ波を加熱皿４０２の下方から上方へ供給でき、調理性能を向上できる。

なお、加熱皿４０２と加熱室３４の内壁との間の隙間は、ホルダ２０７によってのみ形成されるのではなく、加熱皿４０２の形状により形成してもよい。

そして、操作部３１ｃが、ドア３１ｂの前面下部に配置されている。操作部３１ｃ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３１ｃにより、加熱時間を設定することや、「温めメニュー」、「解凍メニュー」、「解凍・温めメニュー」、及び「グリルメニュー」など、予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。

ここで、「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う。

また「解凍メニュー」とは、冷凍した食品に高周波を連続あるいは断続して放射し加熱する方法や、過熱水蒸気により冷凍食品を加熱し解凍する方法、またはこれらの組み合わせにより食品を解凍する方法による冷凍食品の加熱方法のことをいう。

また、「解凍・温めメニュー」とは、回転導波管３９の開放部５８を加熱皿上面へ回り込み易い方向である加熱室３４の前面開口３８方向や加熱皿４０２周縁部と加熱室３４の内壁との隙間方向のうち、ここでは加熱室３４の前面開口３８に向け、加熱皿４０２上面へのマイクロ波供給において供給量の多い加熱皿上面加熱モードを実施して加熱皿４０２に載置された冷凍食品を解凍後、引き続いて解凍された食品を「温めメニュー」と同様に調理することをいう。

そして「グリルメニュー」とは、食品を載せた加熱皿４０２を昇温させることで加熱皿
４０２を介して食品を加熱する方法や、前記昇温させた加熱皿４０２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３１ｃ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を制御することにより、これらメニューを実行する。

本実施の形態１の電子レンジ３１は、回転導波管３９の放射指向性の強い部位である開放部５８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。具体的にどのように制御しているかについては後述する。

また、結合部４６は、導波管３３と加熱室底面４２（載置台）との境界面に設けられた略円形の結合孔４４を貫通する略円筒状の導電性材料から成っている。放射部４８は、概ね垂直方向よりも水平方向に広い面積を有する導電性材料から成り、結合部４６の上端にカシメや溶接などで電気的に接続されて一体化されている。回転導波管３９は、結合部４６と、放射部４８とを備えるものである。

また、回転導波管３９は、結合部４４の中心が回転駆動の中心となるようにモータ４１のシャフト５０に嵌合された構成としている。放射部４８は回転の方向に対して形状が一定ではないために放射指向性がある構成としている。回転導波管３９の回転の中心は加熱室３４内の中心に配置する。

放射部４８は、放射部上面５２が開放部５８側を底辺とする台形形状であり、その４辺うち底辺を除く３辺には加熱室底面４２側に曲げられた放射部曲げ部５４を有し、その３辺の外側へのマイクロ波の放射を制限する構成としている。

この構成において一般的な食品を、「温めメニュー」により均一に加熱する場合は、従来の電子レンジと同様、特に置き場所にこだわる必要はなく、回転導波管３９も従来同様に一定回転させてよい。

また、「解凍メニュー」により、加熱室３４内の載置台３５に載置された冷凍食品を加熱する場合は、回転導波管３９が所定の時間間隔で回転、停止する。

さらに、「解凍・温めメニュー」により、加熱皿４０２に載置された冷凍食品を加熱する場合は、冷凍食品を入れた加熱皿４０２を所定の皿受部、例えば下段の皿受部にセットし、運転を開始することによって、回転導波管３９の開放部５８が加熱室３４の前面開口３８に向けられ冷凍食品を解凍し、解凍後、加熱調理を行う。

さらにまた、「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、回転導波管３９の開放部５８が所定の位置を向いた状態で、回転導波管３９の動作を停止させる。

所定の位置とは、加熱室３４の大きさや加熱皿４０２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。実験の結果、例えば、図２に示すように、回転導波管３９の開放部５８がドア３１ｂ方向（前面開口３８方向）を向いているときに、下段用皿受部４０５に置かれた加熱皿４０２にマイクロ波が集中して効率よく加熱皿４０２が昇温するという結果が得られた場合は、その位置を、上段用皿受部４０３に加熱皿４０２が置かれたときの回転導波管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、回転導波管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（ａ）に示すように、回転導波管３９の開放部５８がドア３１ｂ方向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３（ｂ）に示すように、回転導波管３９の開放部５８が加熱室３４の右側面方向を向いている時に、中段用皿受部４０４に置かれた加熱皿４０２にマイクロ波が集中して効率よく加熱皿４０２が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４５度）を、中段用皿受部４０４に加熱皿４０２が置かれた時の回転導波管３９の停止位置として制御手段４１１に記憶しておく。

また、電子レンジ３１の制御手段４１１は、図３（ｃ）に示すように、回転導波管３９の開放部５８が加熱室３４の左側面方向を向いている時に、上段用皿受部４０３に置かれた加熱皿４０２にマイクロ波が集中して効率よく加熱皿４０２が昇温するという結果が得られた場合は、その位置（原点から反時計周りに３１５度）を、下段用皿受部４０５に加熱皿４０２が置かれた時の回転導波管３９の停止位置として、制御手段４１１に記憶しておく。

以上のように、本実施の形態１の電子レンジ３１は、加熱皿４０２の位置に応じて回転導波管３９の向きを制御するものであり、回転導波管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４１のシャフト５０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４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、回転導波管３９を回転させるモータ４１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の光路を通過する時は、前記光路を遮るものが無いので、スリット３６ｂの通過時点を検出することができる。従って、スリット３６ｂの位置を回転導波管３９の原点と設定しておくことで、各モータ４１に取り付けられたフォトインタラプタ３６により回転導波管３９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５に示すように、モータ４１の動作を制御することで回転導波管３９の動作を制御するアンテナ制御部４１２と、回転導波管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３１ｃ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を制御し、回転導波管３９の動作を制御するものである。記憶部４１３は、加熱室３４内の加熱皿４０２の置かれる位置（上段・中段・下段）毎に、加熱皿４０２を加熱するのに適した、回転導波管３９の位置情報を記憶している。具体的には、下段皿受部用の位置情報４１４（原点）と、中段皿受部用の位置情報４１５（原点から反時計周りに４５度）と、上段皿受部用の位置情報４１６（原点から反時計周りに３１５度）と、を記憶している。

次に、図６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）。使用者（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」、「解凍メニュー」、「解凍・温めメニュー」、「グリルメニュー」、又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３１ｃ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導波管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、加熱処理を開始する（Ｓ１０４）。そして、所定時間経過後（Ｓ１０５）、回転導波管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（Ｓ１０６）。

また、「解凍メニュー」、「解凍・温めメニュー」が選択された時は、（Ｓ１０２−Ｂ）、操作部３１ｃがアンテナ制御部４１２に「解凍メニュー」、「解凍・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、まず、当該出力信号から、加熱皿４０２が載置されている位置が下段かを判別する（Ｓ１０７）。なお「解凍メニュー」、「解凍・温めメニュー」は肉や魚やピザなどのような種類を選択できるようになっている。

次に、アンテナ制御部４１２は、Ｓ１０７で判別した位置情報に基づき、記憶部４１３から対応する位置情報を参照して、モータ４０の動作を制御し、位置情報４１６を参照してモータ４０の動作を制御して、加熱皿４０２の上面へマイクロ波が回り込み易い方向、例えば、前面開口３８（原点）方向に、回転導波管３９を回転し停止する（Ｓ１０８）。

回転導波管３９が所定位置に停止した後、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（Ｓ１０９）。その後、マグネトロン３２をＯＮ，ＯＦＦ、及び回転導波管３９を回転，原点停止を行い（Ｓ１１０）、所定時間経過後（Ｓ１１１）、選択したメニューが「解凍・温めメニュー」ではなければ、マグネトロン３２の動作を停止し、「解凍メニュー」の加熱処理が終了する（Ｓ１０６）。

また、選択したメニューが「解凍・温めメニュー」であれば、引き続き上述の「温めメニュー」を実行し（Ｓ１０３）、所定時間経過後（Ｓ１０５）、マグネトロン３２の動作を停止して、「解凍・温めメニュー」の加熱処理が終了する（Ｓ１０６）。

そして、「グリルメニュー」が選択された時は（Ｓ１０２−Ｃ）、操作部３１ｃ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、加熱皿４０２が載置されている位置が上段、中段又は下段かを判別する（Ｓ１１３）。なお「グリルメニュー」は魚や鳥のもも、ローストビーフやローストチキン、ピザやパエリアなどのように被グリル調理物の種類を選択できるようになっていて、この被グリル調理物の種類に対応して予め載置皿の位置が上段・中段・下段に記憶させてあり、「グリルメニュー」で被グリル調理物の種類を選定することによって載置皿の位置を判定するが、これに限られるものではなく、例えば各皿受部４０３〜４０５に検出手段を設けて、この検出手段からの信号によって皿位置を判定するようにしてもよいものである。

次に、アンテナ制御部４１２は、Ｓ１１３で判別した位置情報に基づき、記憶部４１３から対応する位置情報を参照して、モータ４０の動作を制御する。例えば、操作部３１ｃ
で上段でグリルメニューが選択された場合、上段用位置情報４１４を参照してモータ４０の動作を制御し、回転導波管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（Ｓ１１４）。

回転導波管３９が所定位置に停止した後、ヒータ４０１を駆動する（Ｓ１１５）。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（Ｓ１１６）。所定時間経過後（Ｓ１１７）、回転導波管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（Ｓ１０６）。

以上の構成により、本実施の形態１の電子レンジ３１は、加熱室３４には３段（上段、中段、下段）の皿受部４０３〜４０５を有しており、皿受部位置によって調理メニューを選択することが可能であり、様々な食品を「グリルメニュー」で加熱調理することが可能である。

例えば、上段（皿受部４０３）の場合は、魚や鶏ももなどの厚みのない食材で従来グリル料理をするような時に使用される。中段（皿受部４０４）の場合は、ローストビーフやローストチキンと言った大きな食材を調理する時に使用される。下段（皿受部４０４）の場合は、ピザやパエリアと言った裏面火力は必要であるものの、上面は、火力がソフトな火力でよいため上面ヒータとの距離を取ることで料理性能を向上させるものである。

また、本実施の形態１の電子レンジ３１は、加熱皿４０２の下面に貼り付けたマイクロ波吸収体であるフェライトにマイクロ波を吸収させて発熱させることで、調理物の下面を焼くことが可能になる。また、調理物の上面は加熱室３４上面に配置したヒータ４０１によって、ヒータ加熱することで上面調理することが可能になる。さらに、加熱皿４０２の裏面を効率良く加熱するために、皿受部位置によって、マイクロ波加熱調理器の回転導波管３９の停止位置を制御するものである。

加熱皿４０２が載置される位置によって、マイクロ波の波形が変化するため回転導波管３９の一時停止位置が異なるものであるが、その停止位置については、上述のように実験で予め求め、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、回転導波管３９の停止位置を正確に制御することが可能になり、それぞれの皿受部４０３〜４０５位置において最高効率の加熱が実現できるものであるとともに、加熱皿４０２の上部空間（食品が載置されている空間）に伝播するマイクロ波は少なくなるので、食品の内部の水分が、過度に蒸発しすぎることを防ぐことができる。

なお、本実施の形態１の電子レンジ３１の説明では、解凍・温めメニューやグリルメニュー選択時に、回転導波管３９を停止させる例について説明したが、回転導波管３９の動作制御はこれに限られるものではない。例えば、回転導波管３９が、所定の位置に停止したまま加熱室３４内にマイクロ波を放射しつづけると、回転導波管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、目標角度（停止位置）を中心として、回転導波管３９を所定角度（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ほぼ影響を与えることなく回転導波管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導波管が停止しつづけることで、回転導波管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、加熱開始時から行っても良いが、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、回転導波管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、回転導波管が停止している時間をカウントする停止時間計時部と、回転導波管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、グリルメニューにおける加熱開始時から所定時間経過後（例えば、３０秒〜１分後）に回転導波管３９を所定角度（例えば、５度）だけ回転させる構成としても良い。

また、同様の目的で、回転導波管３９の回転速度を制御する構成としても良い。例えば、所定位置付近では回転導波管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良い。この場合も、同様に予め実験で、どの位置付近で回転導波管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予め実験で求めることになる。

また、制御手段４１１は、回転導波管３９が所定の停止位置（角度）にあるときを原点として記憶しているものである。そして、制御手段４１１は、例えば、加熱処理実行前または加熱処理実行後、「温めメニュー」、「グリルメニュー」とともに、回転導波管３９の原点を確認する原点検出モードを実行する。

原点検出モード中は、回転導波管３９の角度を特定することができず、このままマイクロ波を発振すると不本意な加熱状態を起こし不良の原因となってしまうことがある。そこで、制御手段４１１は、原点検出モード中で回転導波管３９を駆動している間、マグネトロンの動作を停止する制御を行う。

また、制御手段４１１は、原点検出モードを加熱処理終了後に行い、原点を検出した状態で非加熱時に待機する。これにより、加熱処理を開始する前に原点検出のための待機時間が発生するのを防ぐことできる。

また、制御手段４１１は、グリルメニュー時であっても、加熱開始の初期段階においては回転導波管３９を一定速度で回転させ、加熱室３４内の温度分布に差が生じはじめたときに、回転導波管３９を記憶部４１３の位置情報に基づく動作制御に移行するものとしても良い。

温度分布を検出するためには、図７に示すような温度検出手段を設ければよい。この温度検出手段は、基板１９上に一列に並んで設けられた複数の赤外線検出素子１３と、基板１９全体を収納するケース１８と、ケース１８を赤外線検出素子１３が並んでいる方向と垂直に交わる方向に移動させるステッピングモータ１１と、を備えるものである。

基板１９上には、赤外線検出素子１３を封入する金属製のカン１５と、赤外線検出素子１３の動作を処理する電子回路２０とが、設けられている。また、カン１５には赤外線が通過するレンズ１４が設けられている。また、ケース１８には、赤外線を通過させる赤外線通過孔１６と、電子回路２０からのリード線を通過させる孔１７とが設けられている。

この構成により、ステッピングモータ１１が回転運動することで、ケース１８を、赤外線検出素子１３が一列に並んでいる方向とは垂直方向に移動させることができる。温度検出手段のステッピングモータ１１が往復回転動作することにより、加熱室３４内のほぼ全ての領域の温度分布を検出することができるものである。

また、ここまで、回転導波管が一つの場合について説明してきたが、回転導波管３９の数はこれに限られずニ個以上の複数個でも良く、例えば、図８に示すように、ニつの回転導波管９０、９１を加熱室３４の幅方向に有する構成としても良い。図８に示す状態では
、各回転導波管９０、９１の開放部９２、９３が、加熱室３４内の中央付近を向いているが、この場合においても、予め実験で、二つの回転導波管９０、９１がどの位置関係にある時、加熱皿４０２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。

回転導波管３９を複数個にすることで、回転導波管９０、９１の停止位置に組み合わせが増えるので（例えば、一方の回転導波管９０は原点位置で、他方の回転導波管９１は原点から反時計周りに９０度等）、更に加熱皿４０２のマイクロ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４０２の加熱効率を向上させることができる。一方で、加熱皿４０２の右半分または左半分、また、上半分または下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。

なお、 なお、本実施の形態では、加熱室３４の下方から加熱室３４内にマイクロ波を放射したが、給電室３７を加熱室３４の上方に設け、加熱室３４の上方からマイクロ波を放射し、加熱皿４０２の下面へマイクロ波を回り込ませてもよい。

本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく、様々な変更や修正を加えることができることは、当業者にとって明らかである。

以上のように、本発明は、加熱室に配置された回転導波管の放射指向性の強い部位を所定の向きに制御し、皿受部によって支持された加熱皿の上下面を所望の加熱力で加熱することができるので、選択されたメニューに応じた最適な調理仕上がりが得られる。

３１ 電子レンジ（マイクロ波加熱装置）
３１ａ 本体
３１ｂ ドア
３１ｃ 操作部
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 給電部
３８ 前面開口
３９ 回転導波管
４１ モータ（駆動手段）
４２ 加熱室底面（載置台）
５８ 開放部
９０ 回転導波管
９１ 回転導波管
９２ 開放部
９３ 開放部
２０７ ホルダ（位置決めスペーサ）
４０２ 加熱皿
４０３ 上段用皿受部
４０４ 中断用皿受部
４０５ 下段用皿受部
４０６ マイクロ波吸収体
４１１ 制御手段

Claims (7)

1. 前面開口にガラスを備えたドアを設け被加熱物を収納する加熱室と、
   前記加熱室内の底面を構成するマイクロ波透過性の載置台と、
   前記加熱室に着脱可能に装着し被加熱物を載置する金属製の加熱皿と、
   前記加熱室内に上下方向に複数段設け前記加熱皿を支持する皿受部と、
   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、
   前記導波管の開放部から前記加熱室に前記マイクロ波を放射する回転導波管と、
   前記回転導波管を回転駆動する駆動手段と、
   前記載置台より下方に形成し前記回転導波管を設けた給電部と、
   被加熱物の調理メニューを選択する操作部と、
   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開放部の向きを異ならせ、前記皿受部で支持した前記加熱皿の上下面からのマイクロ波供給量を制御する構成であり、
   前記操作部で冷凍食品の加熱が選択されると、
   前記制御部は、前記回転導波管の開放部を前記加熱室の前面開口に向け、
   前記加熱皿上面へのマイクロ波の供給量を加熱調理運転の初期の方が初期以降より多くなるよう制御するとともに、
   前記加熱皿に載置された冷凍食品を引き続いて調理するマイクロ波加熱調理器。
2. 加熱皿下面にマイクロ波吸収体を設けた請求項１に記載のマイクロ波加熱調理器。
3. 加熱室内の被加熱物または加熱皿の温度を検出する温度検出手段を備え、制御手段は、前記温度検出手段の検出結果に基づいて回転導波管の動作を制御する構成とした請求項１または２に記載のマイクロ波加熱調理器。
4. 制御手段は、回転導波管の開放部が所定方向に向く位置で停止させるように駆動手段を制御する構成とした請求項１から３のいずれか一項に記載のマイクロ波加熱調理器。
5. 制御手段は、回転導波管の開放部が加熱室の前面開口方向に向く位置で停止させるように
   駆動手段を制御する構成とした請求項１から４のいずれか一項に記載のマイクロ波加熱調理器。
6. 制御手段は、回転導波管の開放部が所定方向に向く位置近傍で揺動するように駆動手段を制御する構成とした請求項１から５のいずれか一項に記載のマイクロ波加熱調理器。
7. 制御手段は、マイクロ波による加熱中、回転導波管を回転させるとともに、前記回転導波管の開放部が所定位置の近傍で減速するように駆動手段を制御する構成とした請求項１から５のいずれか一項に記載のマイクロ波加熱調理器。