調理器具およびそれを用いた加熱装置
【課題】調理物の載置面の温度分布を均一にし、調理物が接触する部分に均一な焼き色を付けて良好な調理結果を実現するグリル皿を構成し、それを調理器具として用いて多様な調理メニューに対応可能な加熱装置を提供する。
【解決手段】食品を載置する載置面４２と、マイクロ波エネルギーを吸収して発熱する発熱層４３とを備え、発熱層４３は複数の発熱部を連接して構成し、載置面４２の中央部に対応する第１発熱部４６における露出面積当たりのマイクロ波吸収量を、その周囲の第２発熱部４７における露出面積当たりのマイクロ波吸収量より少なくしたので、中央部の定在波の影響や熱滞留を抑えてグリル皿４１の載置面４２の温度分布を均一にし、均一な焼き色と良好な調理結果が得られる。
【解決手段】食品を載置する載置面４２と、マイクロ波エネルギーを吸収して発熱する発熱層４３とを備え、発熱層４３は複数の発熱部を連接して構成し、載置面４２の中央部に対応する第１発熱部４６における露出面積当たりのマイクロ波吸収量を、その周囲の第２発熱部４７における露出面積当たりのマイクロ波吸収量より少なくしたので、中央部の定在波の影響や熱滞留を抑えてグリル皿４１の載置面４２の温度分布を均一にし、均一な焼き色と良好な調理結果が得られる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱装置に用いる調理器具に関し、調理器具に形成された発熱層が照射されたマイクロ波エネルギーを吸収することによって発熱する熱を利用して食品を調理するグリル皿に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子レンジ等のマイクロ波加熱装置においては、食品に直接マイクロ波を照射することで食品を加熱するマイクロ波加熱機能に加え、マイクロ波加熱装置内に設置する調理器具、いわゆる、グリル皿を用いた調理機能が存在する。以下、これをグリル皿調理機能という。
【０００３】
このグリル皿調理機能とは、マイクロ波エネルギーを吸収して発熱するマイクロ波発熱体からなる発熱層が形成されたグリル皿を加熱室内に設置し、そのグリル皿の上に食品を載置して、マイクロ波エネルギーの照射により発熱層から発生する熱を利用し、その食品を調理するというものである。
【０００４】
従来、マイクロ波エネルギーを吸収して発熱するマイクロ波発熱体からなる発熱層を設けたグリル皿は、図９に示されるような構成のものがある（例えば、特許文献１参照）。上記従来の技術について、図面を参照して説明する。
【０００５】
図９は、特許文献１に記載された従来のマイクロ波発熱体からなる発熱層１０１が底面に設けられたグリル皿１０２の底面図（ｂ）、およびＸ−ＸＸ方向の断面図（ａ）である。
【０００６】
このグリル皿１０２は、調理物を載置するセラミックス製の受け皿１０３の裏面に、複数の区画に分割されたマイクロ波発熱体１０４、１０５、１０６で構成された発熱層１０１を備えたものである。この構成によれば、照射されたマイクロ波エネルギーの強度分布が変化した場合や、中心部以外のマイクロ波エネルギーの強度が強い場合にも、非加熱物の表面に均一に焦げ目を付けることができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２５４７３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記従来の構成では、マイクロ波発熱体を１０４、１０５、１０６、１０７の４つに区画配置しているため、マイクロ波発熱体１０４、１０５、１０６、１０７のそれぞれの間には、マイクロ波発熱体の存在しない溝部１０８、１０９、１１０が構成される。
【０００９】
この状態で、グリル皿１０２の上に食品が載置され、発生したマイクロ波エネルギーがマイクロ波発熱体１０４、１０５、１０６に吸収されると、各マイクロ波発熱体での発熱が直上のセラミックス製の受け皿１０３に熱伝導し、受け皿１０３の上面部が昇温する。
【００１０】
この時、マイクロ波発熱体の存在しない溝部１０７、１０８、１０９に相当する受け皿１０３の部分では昇温が起こらない。したがって、マイクロ波発熱体１０４、１０５、１
０６と、マイクロ波発熱体の存在しない溝部１０７、１０８、１０９に対応して、各々高温部１１０、低温部１１１が形成される。
【００１１】
特に、受け皿１０３は熱伝導率の低いセラミックス製であるため、受け皿１０３が金属製のものに比べ、これら高温部１１１、低温部１１２の緩和には長時間を要する。もっとも、受け皿１０３が金属製である場合でも、基本的に高温部１１１、低温部１１２の発生傾向は変わりなく、むしろ発熱の初期には高温部１１０と低温部１１１の温度差が大きく現れることもある。
【００１２】
さらに、グリル皿１０２をマイクロ波加熱装置（図示せず）の加熱室（図示せず）内に設置してマイクロ波エネルギーを照射すると、加熱室内ではマイクロ波が側壁や天井部で反射し、マイクロ波エネルギーの強い定在波が加熱室の中央寄りに生じるため、発熱層１０１の部位によってマイクロ波エネルギーの吸収量が異なる場合が多い。
【００１３】
この状態では、前記の高温部１１０と低温部１１１の温度差が一層大きくなり、溝部１０７、１０８、１０９の影響で、受け皿１０３の温度分布発熱層の温度がさらに不均一な状態となる場合もある。
【００１４】
このように、前記従来の構成では、マイクロ波発熱体１０４、１０５、１０６の発熱初期に、受け皿１０３の上面に高温部１１０、低温部１１１が形成される。
【００１５】
その温度差が載置された調理物への焼き色の付き具合に影響し、油や水分の多い調理物だけでなく、比較的早く焼き色が付く傾向にある薄い調理物あるいは乾燥した調理物などの場合、これらの温度差が調理物の焼きムラとして現れ、良好な調理結果が得られないという場合があり、全ての調理物に対応することが困難であるという課題があった。
【００１６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、グリル皿の調理物の載置面の温度分布を均一にし、載置面と調理物の接触部分に均一な焼き色を付けると共に良好な調理結果を実現しうるグリル皿を構成し、そのグリル皿を調理器具として用いて多様な調理メニューに対応可能な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】
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明の調理器具は、食品を載置する載置面と、照射されたマイクロ波エネルギーを吸収して発熱するマイクロ波発熱体を主成分とする発熱層とを備えた調理器具であって、発熱層は複数の発熱部を連接して構成し、少なくとも載置面の中央部に対応する第１発熱部における露出面積当たりのマイクロ波吸収量を、第１発熱部の周囲に隣接する第２発熱部における露出面積当たりのマイクロ波吸収量より少なくしたものである。
【００１８】
また、少なくとも第１発熱部には、複数の穴状の凹部を設けたものである。
【００１９】
上記の構成によれば、加熱室内で生じる中央寄りの定在波によって第１発熱部に比較的強いマイクロ波エネルギーが照射された場合、通常は調理器具の中央部に対応する第１発熱部が高温化し、また第１発熱部はその周囲に対応する第２発熱部より放熱しにくい状態になるが、第１発熱部における露出面積当たりのマイクロ波吸収量が、第２発熱部における露出面積当たりのマイクロ波吸収量より少なくなる。
【００２０】
その結果、第１発熱部と第２発熱部の昇温状態はほぼ同程度となり、グリル皿の載置面の加熱むらを抑えて、温度分布を均一化させることができる。
【００２１】
また、第１発熱部に複数の穴状の凹部を設けたため、第１発熱部の層厚みを薄くすることなく、第２発熱部における露出面積当たりのマイクロ波吸収量より少なくすることができるため、発熱層全体としての必要強度を保持することができる。
【００２２】
さらに、穴状の凹部に構成することにより、載置面では穴状の凹部の周囲から素早く熱移動がなされるため、載置面において穴状の凹部の直上とそれ以外の部分の直上での温度ムラはほとんど発生しない。したがって、最適な発熱層の厚みを維持しながら、載置面での均一な昇温状態を実現することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の調理器具は、食品の加熱むらを少なくすることができ、食品の安定した仕上がり状態が得られて、均一な焼き色を付けることが可能となると共に、グリル皿調理の性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態１におけるグリル皿の断面図と底面図
【図２】本発明の実施の形態１におけるグリル皿の詳細な構造を示す一部断面図
【図３】本発明の実施の形態１におけるグリル皿のマイクロ波発熱体を主成分とする発熱層の構造を示す模式図
【図４】本発明の実施の形態２におけるグリル皿の断面図と底面図
【図５】本発明の実施の形態３におけるグリル皿の断面図と底面図
【図６】本発明の実施の形態４におけるグリル皿の断面図と底面図
【図７】本発明の実施の形態４のおけるグリル皿の上面図
【図８】本発明の実施の形態４のおけるグリル皿を搭載した加熱装置の断面図
【図９】従来の調理器具の断面図と下面図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
第１の発明は、食品を載置する載置面と、照射されたマイクロ波エネルギーを吸収して発熱するマイクロ波発熱体を主成分とする発熱層とを備えた調理器具であって、発熱層は複数の発熱部を連接して構成し、少なくとも載置面の中央部に対応する第１発熱部における露出面積当たりのマイクロ波吸収量を、第１発熱部の周囲に隣接する第２発熱部における露出面積当たりのマイクロ波吸収量より少なくしたものである。
【００２６】
これにより、加熱室内で生じる中央寄りの定在波によって第１発熱部に比較的強いマイクロ波エネルギーが照射された場合、通常は調理器具の中央部に対応する第１発熱部が高温化し、また第１発熱部はその周囲に対応する第２発熱部より放熱しにくい状態になるが、第１発熱部における露出面積当たりのマイクロ波吸収量が、第２発熱部における露出面積当たりのマイクロ波吸収量より少なくなる。
【００２７】
その結果として、第１発熱部と第２発熱部の昇温状態はほぼ同程度となり、調理器具の載置面での加熱むらを抑えて温度分布を均一化させることができる。
【００２８】
第２の発明は、特に、第１の発明で、少なくとも第１発熱部に複数の穴状の凹部を設けたものである。これにより、載置面の中央部に対応する第１発熱部の層厚みを薄くすることなく、第２発熱部における露出面積当たりのマイクロ波吸収量より少なくすることができるため、発熱層全体として一定の膜厚を確保するなどの必要な強度特性を保持しながら、調理器具の載置面での加熱むらを抑えて温度分布を均一化させることができる。
【００２９】
また、穴状の凹部に構成することにより、載置面では穴状の凹部の周囲から素早く熱移動がなされるため、載置面において穴状の凹部の直上とそれ以外の部分の直上での温度ム
ラはほとんど発生しない。したがって、強度上およびマイクロ波エネルギーを吸収する上で最適な発熱層の厚みを維持し、調理器具の載置面での均一な温度分布を実現することができる。
【００３０】
第３の発明は、特に、第１から３のいずれか１つの発明で、第１発熱部における複数の穴状の凹部の露出面積当たりの数を、第２発熱部における複数の穴状の凹部の露出面積当たりの数より大きくしたものである。
【００３１】
これにより、第１発熱部における露出面積あたりのマイクロ波発熱体の量を、第２発熱部における露出面積あたりのマイクロ波発熱体の量より少なくすることができ、その結果、第１発熱部での露出面積あたりマイクロ波エネルギーの吸収量は、第２発熱部での露出面積あたりのマイクロ波エネルギーの吸収量より少なくできる。その結果、調理器具の載置面での加熱むらを抑えて温度分布を均一化させることができる。
【００３２】
第４の発明は、特に、第１から３のいずれか１つの発明で、少なくとも第１発熱部における複数の穴状の凹部の深さを、第２発熱部における複数の穴状の凹部の深さより大きくしたものである。これにより、第１発熱部の穴状の凹部の深さを調整するだけで、第１発熱部の第２発熱部に対する露出面積あたりの複数の穴状の凹部の数を同数または減少させることも可能で、容易に第１発熱部におけるマイクロ波吸収量を調節することができる。
【００３３】
したがって、調理器具の載置面における温度分布の微調整をする場合に、極めて有利な構成を提供することができる。
【００３４】
第５の発明は、特に、第１または第３のいずれか１つの発明で、少なくとも第１発熱部には、載置面の背面に連通する複数の孔を設けたものである。これより、同様に第１発熱部におけるマイクロ波吸収量を少なくして、調理器具の載置面での均一な温度分布を実現することができる。
【００３５】
そして、複数の孔はマイクロ波発熱体を貫通する構成であり、一つの孔によるマイクロ波発熱体の削減量を大きくすることが可能なため、孔数または孔径を大きく設定する必要がなくなり、マイクロ波発熱体の表面を比較的滑らかにすることができる。
【００３６】
さらに、このような貫通孔とすることによりマイクロ波発熱体と調理器具の載置面の背面を接着する際に、両者の間に残留気泡などが発生することを防止して、載置面への熱伝導を円滑にすることができる。
【００３７】
第６の発明は、特に、第１から５のいずれか１つの発明で、マイクロ波発熱体をキュリー温度が２５０℃から３３０℃である少なくとも１種のフェライトを主成分としたものである。これにより、調理器具の載置面の温度を焼き色を付ける調理に適した温度に昇温させることができる。
【００３８】
また、フェライト材料自身がグリル皿の載置面の温度を自己制御することができるので過昇温を防止する安全装置を必要とせず、安全装置の不具合などによるグリル皿の異常加熱などのトラブルを回避することができる。
【００３９】
第７の発明は、特に、第１から６のいずれか１つの発明で、マイクロ波発熱体には、少なくとも１種のフェライト粉末とバインダーとを含ませたものである。これにより、フェライトを含む発熱層を調理器具に容易に形成することができるとともに、強固な接着性を実現することができるので耐久性を向上させることができる。
【００４０】
また、比較的低温で発熱層を形成することができるので調理器具の構成材料の劣化を防止することができる。特に、バインダーとして樹脂やゴムを用いた場合はより優れた効果がある。
【００４１】
第８の発明は、加熱室と加熱室内にマイクロ波を照射するマイクロ波発生源とを備え、加熱室内に第１から第７のいずれか１つの発明にかかる調理器具を設けたことにより、加熱装置における調理器具を用いた調理性能を向上させることができる。
【００４２】
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。本発明の実施の形態にかかる調理器具の形状は、従来のグリル皿１０２のような載置面の垂直断面が略平面形状や、凹凸を含んだ波型形状の場合など、多様な形状を用いることができる。
【００４３】
また、各実施の形態特有の構成を適宜組み合わせることも可能である。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。
【００４４】
（実施の形態１）
図１（ａ）は、本発明の実施の形態１における調理器具のＡ−ＡＡ方向の断面図、図１（ｂ）は調理器具を背面から見た下面図である。なお、以降の説明では、調理器具をグリル皿と呼ぶ。
【００４５】
図１（ａ）、（ｂ）において、グリル皿１は、皿形状の支持体２と、支持体２のいずれか一方の表面にマイクロ波エネルギーを吸収して発熱するマイクロ波発熱体を主成分とする発熱層３を設けた構成である。発熱層３は、支持体２の食品が載置される載置面４とは異なる面（グリル皿の背面に相当）に形成されることが望ましい。
【００４６】
また、発熱層３は、複数の発熱部、例えば少なくとも２つ以上の発熱部で、第１発熱部５、第２発熱部６といったものを連接して構成し、載置面４の中央部に対応する第１発熱部５における露出面積当たりのマイクロ波吸収量を、第１発熱部５の周囲に隣接する第２発熱部６における露出面積当たりのマイクロ波吸収量より少なくなるように構成したものである。
【００４７】
具体的には、第１発熱部５、第２発熱部６に複数の穴状の凹部７を設け、第１発熱部５における露出面積あたりの穴状の凹部７の配設数を、第２発熱部６における露出面積あたりの穴状の凹部７の配設数より多くしたものである。
【００４８】
なお、本実施の形態１では、第１発熱部５、第２発熱部６を例示しているが、第２発熱部６に連接する形で第３発熱部、さらに第４発熱部のように比較的多数の発熱部構成を採用することも包含される。
【００４９】
図２は、本発明の実施の形態１におけるマイクロ波発熱体を主成分とする発熱層３が形成されたグリル皿１の詳細な構造を示す一部断面図である。
【００５０】
図２において、支持体２は、金属基材８と、金属基材８の両面に形成されたポリエーテルスルホン樹脂材料を主成分とする下地層９と、食品が載置される載置面４側にフッ素樹脂を主成分とするフッ素コーティング層１０とが形成され、発熱層３はグリル皿１の裏面の下地層９の上に形成されている。
【００５１】
なお、金属基材８としては、ステンレス鋼板、溶融アルミニウムメッキ鋼板、アルミニウム板が適用可能であるが、高熱伝導性、低熱膨張性などから見て、溶融アルミニウムメッキ鋼板、アルミニウム板などが比較的好適である。
【００５２】
図３は、発熱層３の構造を示す模式図である。図３において、発熱層３は、マイクロ波発熱体３０として、マイクロ波を吸収して発熱する２５０〜３３０℃のキュリー温度を有するフェライト粉末１１と、バインダー１２を含む組成であり、必要に応じて分散剤やゴムの老化防止剤、酸化防止剤などが添加される。キュリー温度が２５０〜３３０℃のフェライト粉末１１は、バインダー１２の中に均一に分散した状態となっている。
【００５３】
バインダー１２の材料としては、耐熱性の高いゴム、ほうろうに用いられるフリット、樹脂が挙げられるが、特にシリコーンゴムがよい。
【００５４】
シリコーンゴムをバインダー１２として用いることにより、発熱層３とグリル皿１の接着性を向上させることができるので発熱層３の剥離やクラックが防止され、長期にわたり初期の発熱性能を保持することができ、常に安定したグリル皿調理の性能を実現することができるとともに、シリコーンゴムは優れた耐熱性と耐化学薬品性を有するため、耐久性、信頼性の高い発熱層３を実現することができる。
【００５５】
次に、上記構成による動作および作用について説明する。グリル皿１が加熱室（図示せず）内に設置され、マイクロ波が加熱室内に照射されると、照射されたマイクロ波が加熱室の側壁などに反射して生じる中央寄りの定在波を形成する。
【００５６】
それによって、第１発熱部５に比較的強いマイクロ波エネルギーが集中した場合、中央部に対応する第１発熱部５における露出面積あたりの穴状の凹部７の配設数を、その周囲の第２発熱部６におけるよりも多く構成しているため、第１発熱部５での露出面積当たりのマイクロ波吸収量を効果的に抑えることにより不必要に高温化することを防止でき、第２発熱部６と同様な昇温状態を形成する。
【００５７】
また、通常、グリル皿１の中央部近傍は、その周囲によりも放熱しにくく熱滞留を起こし易い傾向にあるが、この状況も加味して第１発熱部５における露出面積あたりの穴状の凹部７の配設数を設定することにより、グリル皿１の載置面４の加熱ムラを抑えて、温度分布をより均一化させることができる。
【００５８】
そして、このように複数の穴状の凹部７を構成することにより、発熱層３の一部の層厚みを薄くする必要もなく、発熱層３全体としての膜厚を確保して、亀裂や剥離などの発生を防止しうる必要強度を保持し、結果として長期にわたる耐久性、信頼性をも兼ね備えたグリル皿１を実現することができる。
【００５９】
（実施の形態２）
図４（ａ）は、本発明の実施の形態２におけるグリル皿のＢ−ＢＢ方向の断面図、図４（ｂ）は同グリル皿を背面から見た下面図である。
【００６０】
図４（ａ）、（ｂ）において、実施の形態１と異なる点は、グリル皿２１の載置面４の中央部に対応する第１発熱部２２における複数の穴状の凹部２３の深さを、第２発熱部２４における複数の穴状の凹部２５の深さより大きくしたところである。なお、実施の形態１と同一符号のものは、同一構成を示し、説明は省略する。
【００６１】
次に、上記構成による動作および作用を説明する。
【００６２】
実施の形態１と同様に、加熱室（図示せず）内にマイクロ波が照射された状態において、グリル皿２１の中央部に対応する第１発熱部２２に比較的強いマイクロ波エネルギーが集中した場合、第１発熱部２２における穴状の凹部２３の深さを穴状の凹部２５の深さよ
り大きくすることによって、第１発熱部２２における発熱層２６の絶対量を低減させることができ、グリル皿２１全体の温度の均一化が図れる。
【００６３】
さらに、このような穴状の凹部２３の深さ調整によれば、第１発熱部２２の第２発熱部２４に対する露出面積あたりの複数の穴状の凹部２３、２５の配設数を同数または減少させることも可能で、容易に第１発熱部におけるマイクロ波吸収量を調節することができる。
【００６４】
したがって、グリル皿２１の載置面４における温度分布の微調整をする場合に、極めて有利な構成を提供することができる。
【００６５】
（実施の形態３）
図５（ａ）は、本発明の実施の形態３におけるグリル皿のＣ−ＣＣ方向の断面図、図５（ｂ）はグリル皿を背面から見た下面図である。
【００６６】
図５（ａ）、（ｂ）において、実施の形態１と異なる点は、グリル皿３１の載置面４の中央部に対応する第１発熱部３２とその周囲に連接する第２発熱部３３には、載置面４の背面に連通する複数の連通孔３４を設けたところである。なお、実施の形態１と同一符号のものは、同一構成を示し、説明は省略する。
【００６７】
次に、上記構成による動作および作用を説明する。
【００６８】
実施の形態１と同様に、加熱室（図示せず）内にマイクロ波が照射された状態において、グリル皿３１の中央部に対応する第１発熱部３２に比較的強いマイクロ波エネルギーが集中した場合、第１発熱部３２における露出面積あたりの複数の連通孔３４の配設数を、その周囲の第２発熱部３３における露出面積あたりの複数の連通孔３４の配設数よりも多くしている。
【００６９】
このため、第１発熱部２２における発熱層３６の絶対量を低減させることができ、グリル皿３１の載置面４での均一な温度分布を実現することができる。
【００７０】
また、複数の連通孔３４は、一つの連通孔によるマイクロ波発熱体の削減量を凹部とした場合より大きくすることができるため、孔数または孔径を小さくすることが可能で、その結果、発熱層３６の表面を比較的滑らかにすることができる。
【００７１】
また、このような複数の連通孔３４とすることにより、グリル皿３１の載置面４の背面に発熱層３６を接合する際に、載置面４の背面と発熱層３６との間に残留気泡などが発生することを防止して、載置面４への熱伝導を円滑にすることができる。
【００７２】
さらに、長期にわたる耐久性、信頼性をも兼ね備えたグリル皿３１を実現することができる。
【００７３】
（実施の形態４）
図６（ａ）は、本発明の実施の形態３におけるグリル皿のＤ−ＤＤ方向の断面図、図６（ｂ）は同グリル皿を背面から見た下面図である。また、図７は、同グリル皿の載置面を上から見た上面図である。
【００７４】
図６（ａ）、（ｂ）において、実施の形態１と異なる点は、グリル皿４１の載置面４２の断面を波板形状に構成したもので、載置面４２の背面に形成された発熱層４３も同様に波板形状を形成しており、載置面４２の凸面４４と凹面４５では、主に凸面４４上に食品
が載置される。
【００７５】
また、実施の形態１と同様に、発熱層４３では、第１発熱部４６、第２発熱部４７に複数の穴状の凹部４８を設け、第１発熱部４６における露出面積あたりの穴状の凹部４８の配設数を、第２発熱部４７における露出面積あたりの穴状の凹部４８の配設数より多くしている。
【００７６】
図８は、図６（ａ）、（ｂ）に示したグリル皿４１が搭載された加熱装置の断面図である。
【００７７】
図８において、加熱室５１は金属材料から構成された金属境界部である右側壁面６０、左側壁面６１、奥壁面６２、上壁面６３、底壁面６４及び食品を加熱室５１内に出し入れする開閉壁面である開閉扉（図示せず）により略直方体形状に構成され、給電されたマイクロ波エネルギーをその内部に実質的に閉じ込めるようにしている。
【００７８】
マイクロ波発生源であるマグネトロン６５は、加熱室５１に給電するマイクロ波を発生するものであり、マグネトロン６５から発生したマイクロ波エネルギーを加熱室５１内に導くための導波管６６とマイクロ波放射手段６７が設けられ、底壁面６４にはマイクロ波を透過するガラス系やセラミックス系の材料からなる封口手段６８が設けられている。
【００７９】
また、加熱室５１の上部には、加熱ヒータ６９、奥壁面６２の奥にはコンベクションヒータユニット（図示せず）が設けられ、食品のマイクロ波調理、グリル調理、オーブン調理の機能を有した構成となっている。
【００８０】
本発明のグリル皿４１は、加熱室５１の右側壁面６０、左側壁面６１に設けられた係止手段であるレール部７０に沿って加熱室５１内に配置される。
【００８１】
また、加熱室５１には加熱室５１内の温度を検出するサーミスタ７１、食品やグリル皿４１などの温度を検出する赤外線センサ７２が設けられており、サーミスタ７１、赤外線センサ７２、マグネトロン６５、加熱ヒータ６９は、動作を制御する制御手段７３に電気的に接続されている。
【００８２】
次に、本発明のグリル皿４１を用いた加熱装置５０の動作および作用について説明する。
加熱室５１内に、食品を載置したグリル皿４１をレール部７０に配置し、開閉扉を閉めた状態で所定の指示操作を行うと、制御手段７３によりマグネトロン６５が動作してマイクロ波エネルギーを発生させる。
【００８３】
発生したマイクロ波エネルギーは、導波管６６を経て、マイクロ波放出手段６７からセラミックなどで形成された封口手段６８を透過して加熱室５１内に給電される。
【００８４】
加熱室５１内に給電されたマイクロ波エネルギーは、グリル皿４１の発熱層４３で吸収され、熱に変換される。この時、全てのマイクロ波エネルギーが発熱層４３に直接吸収されるわけではなく、加熱室５１の右側壁面６０、左側壁面６１、および後壁面などに反射したのち、改めて発熱層４３に吸収されるものが存在する。
【００８５】
したがって、通常、グリル皿４１の中央近傍の下方部には、定在波という比較的マイクロ波エネルギーの強い領域が存在し、グリル皿４１の発熱層４３が一様に構成されていると、マイクロ波エネルギー分布の強弱がそのまま載置面４２の温度ムラとなって現れる。
【００８６】
しかし、本実施の形態４におけるグリル皿４１では、第１発熱部４６における露出面積あたりの穴状の凹部４８の配設数を、第２発熱部４７における露出面積あたりの穴状の凹部４８の配設数より多くしているため、第１発熱部４６でのマイクロ波吸収量を抑えることにより、第２発熱部４７と同様な昇温状態を形成できる。
【００８７】
また、通常、グリル皿４１の中央部近傍は、その周囲によりも放熱しにくく熱滞留を起こし易い傾向にあるが、この状況も加味して穴状の凹部４８の配設数を設定してあり、載置面４２の加熱ムラを抑えて、温度分布をより均一化させることができる。
【００８８】
このようにして、均一に昇温した発熱層４３の熱が食品（図示せず）を載置している載置面４２に伝達され、食品が加熱される。実際には、食品は主に載置面４２のうち凸面４４に接触するため、凸面４４から熱伝導により、凹面４５からは輻射熱により加熱調理される。
【００８９】
そして、肉類、魚類などの食品のように、調理中に肉汁、油分などが発生しても、載置面４２の凹面からグリル皿４１の周囲部分に排出することができるため、肉汁、油分の食品への再付着を防止し、良好な調理結果を実現することができる。
【００９０】
一方、マイクロ波による発熱層４３の発熱メカニズムは、次のように考察できる。電子レンジ等のマイクロ波加熱装置に使用されるマイクロ波の周波数は２．４５ＧＨｚであり、このような周波数が高い領域ではフェライトの磁気特性である磁束密度（磁化）が磁場に追従できず、磁束密度は小さくなるが透磁率の虚数部が出現する。
【００９１】
この透磁率の虚数部が磁性損失であり、この値が大きいほどフェライトのマイクロ波エネルギーによる発熱性能が高くなる。一方、フェライトの温度が上昇すると透磁率の虚数部が小さくなる傾向にあり、マイクロ波エネルギーの吸収量は減少し、キュリー温度に達すると自発磁化が０、すなわち磁束密度が０となるので透磁率の虚数部が消失し、発熱しなくなる。
【００９２】
このことから、磁束密度と透磁率の虚数部が大きく、キュリー温度が高いフェライトほどマイクロ波エネルギーによる発熱性能が優れていることになる。
【００９３】
グリル調理を行う場合、調理可能な食品の種類と良好な調理結果（好適な焦げ目）とを両立させようとすると、グリル皿４１の載置面４２の温度を短時間で昇温させ、２５０〜３３０℃程度にするのが望ましい。
【００９４】
しかし、必要があるが、グリル皿４１を構成している被覆層、フッ素コーティング層、発熱層４３に用いるバインダー１２（シリコーンゴム）は、長期信頼性および耐久性を確保する観点から、調理結果と両立しうる最高温度としては３００℃程度が好適である。
【００９５】
本発明のマイクロ波発熱体３０を主成分とする発熱層４３は、マイクロ波吸収材料としてキュリー温度が２５０〜３３０℃、０℃における飽和磁束密度が４００ｍＴ以上のＭｎ−Ｚｎ系フェライトを用いている。
【００９６】
加熱室５１にマイクロ波エネルギーが給電されると、マイクロ波発熱体３０を主成分とする発熱層４３は、フェライトの飽和磁束密度が大きいので出現する磁性損失が大きくなるため、マイクロ波エネルギーの吸収が大きくなり、昇温速度を速くすることができる。
【００９７】
その結果、グリル調理の時間が短縮され、調理性能を向上させることができるとともに、グリル皿４１の載置面４２と接触している食品を素早く焼くことができるため、食品の
載置面４２へのこびり付きが抑制され、調理後の食品の取り出しや、グリル皿４１の洗浄などの手入れを容易に行うことができる。
【００９８】
また、この範囲のキュリー温度の場合、グリル皿４１の載置面４２の飽和温度は実力的には３００℃程度に留まるため、グリル皿４１の構成材料の破損、劣化を防止することができ、長期信頼性と耐久性を向上させることができる。
【００９９】
さらに、フェライト材料自身がグリル皿４１の載置面４２の温度を自己制御することができるので過昇温を防止する安全装置を必要とせず、安全装置の不具合などによるグリル皿４１の異常加熱などのトラブルを回避することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
以上詳細に説明してきたように、本発明にかかる調理器具であるグリル皿は、食品を載置する載置面の温度分布を均一にして、グリル調理の性能を向上させることが可能となるので、電子レンジ等のマイクロ波加熱装置に適用可能であるだけでなく、マイクロ波発熱体を主成分とする発熱層は、調理機器以外のマイクロ波加熱機器として広く適用できる。
【符号の説明】
【０１０１】
１、２１、３１、４１、１０２ グリル皿
３、２６、３６、４３、１０１ 発熱層
３０、１０４ マイクロ波発熱体
４、４２ 載置面
５、２２、３２、４６ 第１発熱部
６、２４、３３、４７ 第２発熱部
７、２３、２５、４８ 穴状の凹部
１１ フェライト粉末
１２ バインダー
３４ 複数の連通孔
５０ 加熱装置
５１ 加熱室
６５ マイクロ波発生源（マグネトロン）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱装置に用いる調理器具に関し、調理器具に形成された発熱層が照射されたマイクロ波エネルギーを吸収することによって発熱する熱を利用して食品を調理するグリル皿に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子レンジ等のマイクロ波加熱装置においては、食品に直接マイクロ波を照射することで食品を加熱するマイクロ波加熱機能に加え、マイクロ波加熱装置内に設置する調理器具、いわゆる、グリル皿を用いた調理機能が存在する。以下、これをグリル皿調理機能という。
【０００３】
このグリル皿調理機能とは、マイクロ波エネルギーを吸収して発熱するマイクロ波発熱体からなる発熱層が形成されたグリル皿を加熱室内に設置し、そのグリル皿の上に食品を載置して、マイクロ波エネルギーの照射により発熱層から発生する熱を利用し、その食品を調理するというものである。
【０００４】
従来、マイクロ波エネルギーを吸収して発熱するマイクロ波発熱体からなる発熱層を設けたグリル皿は、図９に示されるような構成のものがある（例えば、特許文献１参照）。上記従来の技術について、図面を参照して説明する。
【０００５】
図９は、特許文献１に記載された従来のマイクロ波発熱体からなる発熱層１０１が底面に設けられたグリル皿１０２の底面図（ｂ）、およびＸ−ＸＸ方向の断面図（ａ）である。
【０００６】
このグリル皿１０２は、調理物を載置するセラミックス製の受け皿１０３の裏面に、複数の区画に分割されたマイクロ波発熱体１０４、１０５、１０６で構成された発熱層１０１を備えたものである。この構成によれば、照射されたマイクロ波エネルギーの強度分布が変化した場合や、中心部以外のマイクロ波エネルギーの強度が強い場合にも、非加熱物の表面に均一に焦げ目を付けることができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２５４７３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記従来の構成では、マイクロ波発熱体を１０４、１０５、１０６、１０７の４つに区画配置しているため、マイクロ波発熱体１０４、１０５、１０６、１０７のそれぞれの間には、マイクロ波発熱体の存在しない溝部１０８、１０９、１１０が構成される。
【０００９】
この状態で、グリル皿１０２の上に食品が載置され、発生したマイクロ波エネルギーがマイクロ波発熱体１０４、１０５、１０６に吸収されると、各マイクロ波発熱体での発熱が直上のセラミックス製の受け皿１０３に熱伝導し、受け皿１０３の上面部が昇温する。
【００１０】
この時、マイクロ波発熱体の存在しない溝部１０７、１０８、１０９に相当する受け皿１０３の部分では昇温が起こらない。したがって、マイクロ波発熱体１０４、１０５、１
０６と、マイクロ波発熱体の存在しない溝部１０７、１０８、１０９に対応して、各々高温部１１０、低温部１１１が形成される。
【００１１】
特に、受け皿１０３は熱伝導率の低いセラミックス製であるため、受け皿１０３が金属製のものに比べ、これら高温部１１１、低温部１１２の緩和には長時間を要する。もっとも、受け皿１０３が金属製である場合でも、基本的に高温部１１１、低温部１１２の発生傾向は変わりなく、むしろ発熱の初期には高温部１１０と低温部１１１の温度差が大きく現れることもある。
【００１２】
さらに、グリル皿１０２をマイクロ波加熱装置（図示せず）の加熱室（図示せず）内に設置してマイクロ波エネルギーを照射すると、加熱室内ではマイクロ波が側壁や天井部で反射し、マイクロ波エネルギーの強い定在波が加熱室の中央寄りに生じるため、発熱層１０１の部位によってマイクロ波エネルギーの吸収量が異なる場合が多い。
【００１３】
この状態では、前記の高温部１１０と低温部１１１の温度差が一層大きくなり、溝部１０７、１０８、１０９の影響で、受け皿１０３の温度分布発熱層の温度がさらに不均一な状態となる場合もある。
【００１４】
このように、前記従来の構成では、マイクロ波発熱体１０４、１０５、１０６の発熱初期に、受け皿１０３の上面に高温部１１０、低温部１１１が形成される。
【００１５】
その温度差が載置された調理物への焼き色の付き具合に影響し、油や水分の多い調理物だけでなく、比較的早く焼き色が付く傾向にある薄い調理物あるいは乾燥した調理物などの場合、これらの温度差が調理物の焼きムラとして現れ、良好な調理結果が得られないという場合があり、全ての調理物に対応することが困難であるという課題があった。
【００１６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、グリル皿の調理物の載置面の温度分布を均一にし、載置面と調理物の接触部分に均一な焼き色を付けると共に良好な調理結果を実現しうるグリル皿を構成し、そのグリル皿を調理器具として用いて多様な調理メニューに対応可能な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】
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明の調理器具は、食品を載置する載置面と、照射されたマイクロ波エネルギーを吸収して発熱するマイクロ波発熱体を主成分とする発熱層とを備えた調理器具であって、発熱層は複数の発熱部を連接して構成し、少なくとも載置面の中央部に対応する第１発熱部における露出面積当たりのマイクロ波吸収量を、第１発熱部の周囲に隣接する第２発熱部における露出面積当たりのマイクロ波吸収量より少なくしたものである。
【００１８】
また、少なくとも第１発熱部には、複数の穴状の凹部を設けたものである。
【００１９】
上記の構成によれば、加熱室内で生じる中央寄りの定在波によって第１発熱部に比較的強いマイクロ波エネルギーが照射された場合、通常は調理器具の中央部に対応する第１発熱部が高温化し、また第１発熱部はその周囲に対応する第２発熱部より放熱しにくい状態になるが、第１発熱部における露出面積当たりのマイクロ波吸収量が、第２発熱部における露出面積当たりのマイクロ波吸収量より少なくなる。
【００２０】
その結果、第１発熱部と第２発熱部の昇温状態はほぼ同程度となり、グリル皿の載置面の加熱むらを抑えて、温度分布を均一化させることができる。
【００２１】
また、第１発熱部に複数の穴状の凹部を設けたため、第１発熱部の層厚みを薄くすることなく、第２発熱部における露出面積当たりのマイクロ波吸収量より少なくすることができるため、発熱層全体としての必要強度を保持することができる。
【００２２】
さらに、穴状の凹部に構成することにより、載置面では穴状の凹部の周囲から素早く熱移動がなされるため、載置面において穴状の凹部の直上とそれ以外の部分の直上での温度ムラはほとんど発生しない。したがって、最適な発熱層の厚みを維持しながら、載置面での均一な昇温状態を実現することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の調理器具は、食品の加熱むらを少なくすることができ、食品の安定した仕上がり状態が得られて、均一な焼き色を付けることが可能となると共に、グリル皿調理の性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態１におけるグリル皿の断面図と底面図
【図２】本発明の実施の形態１におけるグリル皿の詳細な構造を示す一部断面図
【図３】本発明の実施の形態１におけるグリル皿のマイクロ波発熱体を主成分とする発熱層の構造を示す模式図
【図４】本発明の実施の形態２におけるグリル皿の断面図と底面図
【図５】本発明の実施の形態３におけるグリル皿の断面図と底面図
【図６】本発明の実施の形態４におけるグリル皿の断面図と底面図
【図７】本発明の実施の形態４のおけるグリル皿の上面図
【図８】本発明の実施の形態４のおけるグリル皿を搭載した加熱装置の断面図
【図９】従来の調理器具の断面図と下面図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
第１の発明は、食品を載置する載置面と、照射されたマイクロ波エネルギーを吸収して発熱するマイクロ波発熱体を主成分とする発熱層とを備えた調理器具であって、発熱層は複数の発熱部を連接して構成し、少なくとも載置面の中央部に対応する第１発熱部における露出面積当たりのマイクロ波吸収量を、第１発熱部の周囲に隣接する第２発熱部における露出面積当たりのマイクロ波吸収量より少なくしたものである。
【００２６】
これにより、加熱室内で生じる中央寄りの定在波によって第１発熱部に比較的強いマイクロ波エネルギーが照射された場合、通常は調理器具の中央部に対応する第１発熱部が高温化し、また第１発熱部はその周囲に対応する第２発熱部より放熱しにくい状態になるが、第１発熱部における露出面積当たりのマイクロ波吸収量が、第２発熱部における露出面積当たりのマイクロ波吸収量より少なくなる。
【００２７】
その結果として、第１発熱部と第２発熱部の昇温状態はほぼ同程度となり、調理器具の載置面での加熱むらを抑えて温度分布を均一化させることができる。
【００２８】
第２の発明は、特に、第１の発明で、少なくとも第１発熱部に複数の穴状の凹部を設けたものである。これにより、載置面の中央部に対応する第１発熱部の層厚みを薄くすることなく、第２発熱部における露出面積当たりのマイクロ波吸収量より少なくすることができるため、発熱層全体として一定の膜厚を確保するなどの必要な強度特性を保持しながら、調理器具の載置面での加熱むらを抑えて温度分布を均一化させることができる。
【００２９】
また、穴状の凹部に構成することにより、載置面では穴状の凹部の周囲から素早く熱移動がなされるため、載置面において穴状の凹部の直上とそれ以外の部分の直上での温度ム
ラはほとんど発生しない。したがって、強度上およびマイクロ波エネルギーを吸収する上で最適な発熱層の厚みを維持し、調理器具の載置面での均一な温度分布を実現することができる。
【００３０】
第３の発明は、特に、第１から３のいずれか１つの発明で、第１発熱部における複数の穴状の凹部の露出面積当たりの数を、第２発熱部における複数の穴状の凹部の露出面積当たりの数より大きくしたものである。
【００３１】
これにより、第１発熱部における露出面積あたりのマイクロ波発熱体の量を、第２発熱部における露出面積あたりのマイクロ波発熱体の量より少なくすることができ、その結果、第１発熱部での露出面積あたりマイクロ波エネルギーの吸収量は、第２発熱部での露出面積あたりのマイクロ波エネルギーの吸収量より少なくできる。その結果、調理器具の載置面での加熱むらを抑えて温度分布を均一化させることができる。
【００３２】
第４の発明は、特に、第１から３のいずれか１つの発明で、少なくとも第１発熱部における複数の穴状の凹部の深さを、第２発熱部における複数の穴状の凹部の深さより大きくしたものである。これにより、第１発熱部の穴状の凹部の深さを調整するだけで、第１発熱部の第２発熱部に対する露出面積あたりの複数の穴状の凹部の数を同数または減少させることも可能で、容易に第１発熱部におけるマイクロ波吸収量を調節することができる。
【００３３】
したがって、調理器具の載置面における温度分布の微調整をする場合に、極めて有利な構成を提供することができる。
【００３４】
第５の発明は、特に、第１または第３のいずれか１つの発明で、少なくとも第１発熱部には、載置面の背面に連通する複数の孔を設けたものである。これより、同様に第１発熱部におけるマイクロ波吸収量を少なくして、調理器具の載置面での均一な温度分布を実現することができる。
【００３５】
そして、複数の孔はマイクロ波発熱体を貫通する構成であり、一つの孔によるマイクロ波発熱体の削減量を大きくすることが可能なため、孔数または孔径を大きく設定する必要がなくなり、マイクロ波発熱体の表面を比較的滑らかにすることができる。
【００３６】
さらに、このような貫通孔とすることによりマイクロ波発熱体と調理器具の載置面の背面を接着する際に、両者の間に残留気泡などが発生することを防止して、載置面への熱伝導を円滑にすることができる。
【００３７】
第６の発明は、特に、第１から５のいずれか１つの発明で、マイクロ波発熱体をキュリー温度が２５０℃から３３０℃である少なくとも１種のフェライトを主成分としたものである。これにより、調理器具の載置面の温度を焼き色を付ける調理に適した温度に昇温させることができる。
【００３８】
また、フェライト材料自身がグリル皿の載置面の温度を自己制御することができるので過昇温を防止する安全装置を必要とせず、安全装置の不具合などによるグリル皿の異常加熱などのトラブルを回避することができる。
【００３９】
第７の発明は、特に、第１から６のいずれか１つの発明で、マイクロ波発熱体には、少なくとも１種のフェライト粉末とバインダーとを含ませたものである。これにより、フェライトを含む発熱層を調理器具に容易に形成することができるとともに、強固な接着性を実現することができるので耐久性を向上させることができる。
【００４０】
また、比較的低温で発熱層を形成することができるので調理器具の構成材料の劣化を防止することができる。特に、バインダーとして樹脂やゴムを用いた場合はより優れた効果がある。
【００４１】
第８の発明は、加熱室と加熱室内にマイクロ波を照射するマイクロ波発生源とを備え、加熱室内に第１から第７のいずれか１つの発明にかかる調理器具を設けたことにより、加熱装置における調理器具を用いた調理性能を向上させることができる。
【００４２】
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。本発明の実施の形態にかかる調理器具の形状は、従来のグリル皿１０２のような載置面の垂直断面が略平面形状や、凹凸を含んだ波型形状の場合など、多様な形状を用いることができる。
【００４３】
また、各実施の形態特有の構成を適宜組み合わせることも可能である。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。
【００４４】
（実施の形態１）
図１（ａ）は、本発明の実施の形態１における調理器具のＡ−ＡＡ方向の断面図、図１（ｂ）は調理器具を背面から見た下面図である。なお、以降の説明では、調理器具をグリル皿と呼ぶ。
【００４５】
図１（ａ）、（ｂ）において、グリル皿１は、皿形状の支持体２と、支持体２のいずれか一方の表面にマイクロ波エネルギーを吸収して発熱するマイクロ波発熱体を主成分とする発熱層３を設けた構成である。発熱層３は、支持体２の食品が載置される載置面４とは異なる面（グリル皿の背面に相当）に形成されることが望ましい。
【００４６】
また、発熱層３は、複数の発熱部、例えば少なくとも２つ以上の発熱部で、第１発熱部５、第２発熱部６といったものを連接して構成し、載置面４の中央部に対応する第１発熱部５における露出面積当たりのマイクロ波吸収量を、第１発熱部５の周囲に隣接する第２発熱部６における露出面積当たりのマイクロ波吸収量より少なくなるように構成したものである。
【００４７】
具体的には、第１発熱部５、第２発熱部６に複数の穴状の凹部７を設け、第１発熱部５における露出面積あたりの穴状の凹部７の配設数を、第２発熱部６における露出面積あたりの穴状の凹部７の配設数より多くしたものである。
【００４８】
なお、本実施の形態１では、第１発熱部５、第２発熱部６を例示しているが、第２発熱部６に連接する形で第３発熱部、さらに第４発熱部のように比較的多数の発熱部構成を採用することも包含される。
【００４９】
図２は、本発明の実施の形態１におけるマイクロ波発熱体を主成分とする発熱層３が形成されたグリル皿１の詳細な構造を示す一部断面図である。
【００５０】
図２において、支持体２は、金属基材８と、金属基材８の両面に形成されたポリエーテルスルホン樹脂材料を主成分とする下地層９と、食品が載置される載置面４側にフッ素樹脂を主成分とするフッ素コーティング層１０とが形成され、発熱層３はグリル皿１の裏面の下地層９の上に形成されている。
【００５１】
なお、金属基材８としては、ステンレス鋼板、溶融アルミニウムメッキ鋼板、アルミニウム板が適用可能であるが、高熱伝導性、低熱膨張性などから見て、溶融アルミニウムメッキ鋼板、アルミニウム板などが比較的好適である。
【００５２】
図３は、発熱層３の構造を示す模式図である。図３において、発熱層３は、マイクロ波発熱体３０として、マイクロ波を吸収して発熱する２５０〜３３０℃のキュリー温度を有するフェライト粉末１１と、バインダー１２を含む組成であり、必要に応じて分散剤やゴムの老化防止剤、酸化防止剤などが添加される。キュリー温度が２５０〜３３０℃のフェライト粉末１１は、バインダー１２の中に均一に分散した状態となっている。
【００５３】
バインダー１２の材料としては、耐熱性の高いゴム、ほうろうに用いられるフリット、樹脂が挙げられるが、特にシリコーンゴムがよい。
【００５４】
シリコーンゴムをバインダー１２として用いることにより、発熱層３とグリル皿１の接着性を向上させることができるので発熱層３の剥離やクラックが防止され、長期にわたり初期の発熱性能を保持することができ、常に安定したグリル皿調理の性能を実現することができるとともに、シリコーンゴムは優れた耐熱性と耐化学薬品性を有するため、耐久性、信頼性の高い発熱層３を実現することができる。
【００５５】
次に、上記構成による動作および作用について説明する。グリル皿１が加熱室（図示せず）内に設置され、マイクロ波が加熱室内に照射されると、照射されたマイクロ波が加熱室の側壁などに反射して生じる中央寄りの定在波を形成する。
【００５６】
それによって、第１発熱部５に比較的強いマイクロ波エネルギーが集中した場合、中央部に対応する第１発熱部５における露出面積あたりの穴状の凹部７の配設数を、その周囲の第２発熱部６におけるよりも多く構成しているため、第１発熱部５での露出面積当たりのマイクロ波吸収量を効果的に抑えることにより不必要に高温化することを防止でき、第２発熱部６と同様な昇温状態を形成する。
【００５７】
また、通常、グリル皿１の中央部近傍は、その周囲によりも放熱しにくく熱滞留を起こし易い傾向にあるが、この状況も加味して第１発熱部５における露出面積あたりの穴状の凹部７の配設数を設定することにより、グリル皿１の載置面４の加熱ムラを抑えて、温度分布をより均一化させることができる。
【００５８】
そして、このように複数の穴状の凹部７を構成することにより、発熱層３の一部の層厚みを薄くする必要もなく、発熱層３全体としての膜厚を確保して、亀裂や剥離などの発生を防止しうる必要強度を保持し、結果として長期にわたる耐久性、信頼性をも兼ね備えたグリル皿１を実現することができる。
【００５９】
（実施の形態２）
図４（ａ）は、本発明の実施の形態２におけるグリル皿のＢ−ＢＢ方向の断面図、図４（ｂ）は同グリル皿を背面から見た下面図である。
【００６０】
図４（ａ）、（ｂ）において、実施の形態１と異なる点は、グリル皿２１の載置面４の中央部に対応する第１発熱部２２における複数の穴状の凹部２３の深さを、第２発熱部２４における複数の穴状の凹部２５の深さより大きくしたところである。なお、実施の形態１と同一符号のものは、同一構成を示し、説明は省略する。
【００６１】
次に、上記構成による動作および作用を説明する。
【００６２】
実施の形態１と同様に、加熱室（図示せず）内にマイクロ波が照射された状態において、グリル皿２１の中央部に対応する第１発熱部２２に比較的強いマイクロ波エネルギーが集中した場合、第１発熱部２２における穴状の凹部２３の深さを穴状の凹部２５の深さよ
り大きくすることによって、第１発熱部２２における発熱層２６の絶対量を低減させることができ、グリル皿２１全体の温度の均一化が図れる。
【００６３】
さらに、このような穴状の凹部２３の深さ調整によれば、第１発熱部２２の第２発熱部２４に対する露出面積あたりの複数の穴状の凹部２３、２５の配設数を同数または減少させることも可能で、容易に第１発熱部におけるマイクロ波吸収量を調節することができる。
【００６４】
したがって、グリル皿２１の載置面４における温度分布の微調整をする場合に、極めて有利な構成を提供することができる。
【００６５】
（実施の形態３）
図５（ａ）は、本発明の実施の形態３におけるグリル皿のＣ−ＣＣ方向の断面図、図５（ｂ）はグリル皿を背面から見た下面図である。
【００６６】
図５（ａ）、（ｂ）において、実施の形態１と異なる点は、グリル皿３１の載置面４の中央部に対応する第１発熱部３２とその周囲に連接する第２発熱部３３には、載置面４の背面に連通する複数の連通孔３４を設けたところである。なお、実施の形態１と同一符号のものは、同一構成を示し、説明は省略する。
【００６７】
次に、上記構成による動作および作用を説明する。
【００６８】
実施の形態１と同様に、加熱室（図示せず）内にマイクロ波が照射された状態において、グリル皿３１の中央部に対応する第１発熱部３２に比較的強いマイクロ波エネルギーが集中した場合、第１発熱部３２における露出面積あたりの複数の連通孔３４の配設数を、その周囲の第２発熱部３３における露出面積あたりの複数の連通孔３４の配設数よりも多くしている。
【００６９】
このため、第１発熱部２２における発熱層３６の絶対量を低減させることができ、グリル皿３１の載置面４での均一な温度分布を実現することができる。
【００７０】
また、複数の連通孔３４は、一つの連通孔によるマイクロ波発熱体の削減量を凹部とした場合より大きくすることができるため、孔数または孔径を小さくすることが可能で、その結果、発熱層３６の表面を比較的滑らかにすることができる。
【００７１】
また、このような複数の連通孔３４とすることにより、グリル皿３１の載置面４の背面に発熱層３６を接合する際に、載置面４の背面と発熱層３６との間に残留気泡などが発生することを防止して、載置面４への熱伝導を円滑にすることができる。
【００７２】
さらに、長期にわたる耐久性、信頼性をも兼ね備えたグリル皿３１を実現することができる。
【００７３】
（実施の形態４）
図６（ａ）は、本発明の実施の形態３におけるグリル皿のＤ−ＤＤ方向の断面図、図６（ｂ）は同グリル皿を背面から見た下面図である。また、図７は、同グリル皿の載置面を上から見た上面図である。
【００７４】
図６（ａ）、（ｂ）において、実施の形態１と異なる点は、グリル皿４１の載置面４２の断面を波板形状に構成したもので、載置面４２の背面に形成された発熱層４３も同様に波板形状を形成しており、載置面４２の凸面４４と凹面４５では、主に凸面４４上に食品
が載置される。
【００７５】
また、実施の形態１と同様に、発熱層４３では、第１発熱部４６、第２発熱部４７に複数の穴状の凹部４８を設け、第１発熱部４６における露出面積あたりの穴状の凹部４８の配設数を、第２発熱部４７における露出面積あたりの穴状の凹部４８の配設数より多くしている。
【００７６】
図８は、図６（ａ）、（ｂ）に示したグリル皿４１が搭載された加熱装置の断面図である。
【００７７】
図８において、加熱室５１は金属材料から構成された金属境界部である右側壁面６０、左側壁面６１、奥壁面６２、上壁面６３、底壁面６４及び食品を加熱室５１内に出し入れする開閉壁面である開閉扉（図示せず）により略直方体形状に構成され、給電されたマイクロ波エネルギーをその内部に実質的に閉じ込めるようにしている。
【００７８】
マイクロ波発生源であるマグネトロン６５は、加熱室５１に給電するマイクロ波を発生するものであり、マグネトロン６５から発生したマイクロ波エネルギーを加熱室５１内に導くための導波管６６とマイクロ波放射手段６７が設けられ、底壁面６４にはマイクロ波を透過するガラス系やセラミックス系の材料からなる封口手段６８が設けられている。
【００７９】
また、加熱室５１の上部には、加熱ヒータ６９、奥壁面６２の奥にはコンベクションヒータユニット（図示せず）が設けられ、食品のマイクロ波調理、グリル調理、オーブン調理の機能を有した構成となっている。
【００８０】
本発明のグリル皿４１は、加熱室５１の右側壁面６０、左側壁面６１に設けられた係止手段であるレール部７０に沿って加熱室５１内に配置される。
【００８１】
また、加熱室５１には加熱室５１内の温度を検出するサーミスタ７１、食品やグリル皿４１などの温度を検出する赤外線センサ７２が設けられており、サーミスタ７１、赤外線センサ７２、マグネトロン６５、加熱ヒータ６９は、動作を制御する制御手段７３に電気的に接続されている。
【００８２】
次に、本発明のグリル皿４１を用いた加熱装置５０の動作および作用について説明する。
加熱室５１内に、食品を載置したグリル皿４１をレール部７０に配置し、開閉扉を閉めた状態で所定の指示操作を行うと、制御手段７３によりマグネトロン６５が動作してマイクロ波エネルギーを発生させる。
【００８３】
発生したマイクロ波エネルギーは、導波管６６を経て、マイクロ波放出手段６７からセラミックなどで形成された封口手段６８を透過して加熱室５１内に給電される。
【００８４】
加熱室５１内に給電されたマイクロ波エネルギーは、グリル皿４１の発熱層４３で吸収され、熱に変換される。この時、全てのマイクロ波エネルギーが発熱層４３に直接吸収されるわけではなく、加熱室５１の右側壁面６０、左側壁面６１、および後壁面などに反射したのち、改めて発熱層４３に吸収されるものが存在する。
【００８５】
したがって、通常、グリル皿４１の中央近傍の下方部には、定在波という比較的マイクロ波エネルギーの強い領域が存在し、グリル皿４１の発熱層４３が一様に構成されていると、マイクロ波エネルギー分布の強弱がそのまま載置面４２の温度ムラとなって現れる。
【００８６】
しかし、本実施の形態４におけるグリル皿４１では、第１発熱部４６における露出面積あたりの穴状の凹部４８の配設数を、第２発熱部４７における露出面積あたりの穴状の凹部４８の配設数より多くしているため、第１発熱部４６でのマイクロ波吸収量を抑えることにより、第２発熱部４７と同様な昇温状態を形成できる。
【００８７】
また、通常、グリル皿４１の中央部近傍は、その周囲によりも放熱しにくく熱滞留を起こし易い傾向にあるが、この状況も加味して穴状の凹部４８の配設数を設定してあり、載置面４２の加熱ムラを抑えて、温度分布をより均一化させることができる。
【００８８】
このようにして、均一に昇温した発熱層４３の熱が食品（図示せず）を載置している載置面４２に伝達され、食品が加熱される。実際には、食品は主に載置面４２のうち凸面４４に接触するため、凸面４４から熱伝導により、凹面４５からは輻射熱により加熱調理される。
【００８９】
そして、肉類、魚類などの食品のように、調理中に肉汁、油分などが発生しても、載置面４２の凹面からグリル皿４１の周囲部分に排出することができるため、肉汁、油分の食品への再付着を防止し、良好な調理結果を実現することができる。
【００９０】
一方、マイクロ波による発熱層４３の発熱メカニズムは、次のように考察できる。電子レンジ等のマイクロ波加熱装置に使用されるマイクロ波の周波数は２．４５ＧＨｚであり、このような周波数が高い領域ではフェライトの磁気特性である磁束密度（磁化）が磁場に追従できず、磁束密度は小さくなるが透磁率の虚数部が出現する。
【００９１】
この透磁率の虚数部が磁性損失であり、この値が大きいほどフェライトのマイクロ波エネルギーによる発熱性能が高くなる。一方、フェライトの温度が上昇すると透磁率の虚数部が小さくなる傾向にあり、マイクロ波エネルギーの吸収量は減少し、キュリー温度に達すると自発磁化が０、すなわち磁束密度が０となるので透磁率の虚数部が消失し、発熱しなくなる。
【００９２】
このことから、磁束密度と透磁率の虚数部が大きく、キュリー温度が高いフェライトほどマイクロ波エネルギーによる発熱性能が優れていることになる。
【００９３】
グリル調理を行う場合、調理可能な食品の種類と良好な調理結果（好適な焦げ目）とを両立させようとすると、グリル皿４１の載置面４２の温度を短時間で昇温させ、２５０〜３３０℃程度にするのが望ましい。
【００９４】
しかし、必要があるが、グリル皿４１を構成している被覆層、フッ素コーティング層、発熱層４３に用いるバインダー１２（シリコーンゴム）は、長期信頼性および耐久性を確保する観点から、調理結果と両立しうる最高温度としては３００℃程度が好適である。
【００９５】
本発明のマイクロ波発熱体３０を主成分とする発熱層４３は、マイクロ波吸収材料としてキュリー温度が２５０〜３３０℃、０℃における飽和磁束密度が４００ｍＴ以上のＭｎ−Ｚｎ系フェライトを用いている。
【００９６】
加熱室５１にマイクロ波エネルギーが給電されると、マイクロ波発熱体３０を主成分とする発熱層４３は、フェライトの飽和磁束密度が大きいので出現する磁性損失が大きくなるため、マイクロ波エネルギーの吸収が大きくなり、昇温速度を速くすることができる。
【００９７】
その結果、グリル調理の時間が短縮され、調理性能を向上させることができるとともに、グリル皿４１の載置面４２と接触している食品を素早く焼くことができるため、食品の
載置面４２へのこびり付きが抑制され、調理後の食品の取り出しや、グリル皿４１の洗浄などの手入れを容易に行うことができる。
【００９８】
また、この範囲のキュリー温度の場合、グリル皿４１の載置面４２の飽和温度は実力的には３００℃程度に留まるため、グリル皿４１の構成材料の破損、劣化を防止することができ、長期信頼性と耐久性を向上させることができる。
【００９９】
さらに、フェライト材料自身がグリル皿４１の載置面４２の温度を自己制御することができるので過昇温を防止する安全装置を必要とせず、安全装置の不具合などによるグリル皿４１の異常加熱などのトラブルを回避することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
以上詳細に説明してきたように、本発明にかかる調理器具であるグリル皿は、食品を載置する載置面の温度分布を均一にして、グリル調理の性能を向上させることが可能となるので、電子レンジ等のマイクロ波加熱装置に適用可能であるだけでなく、マイクロ波発熱体を主成分とする発熱層は、調理機器以外のマイクロ波加熱機器として広く適用できる。
【符号の説明】
【０１０１】
１、２１、３１、４１、１０２ グリル皿
３、２６、３６、４３、１０１ 発熱層
３０、１０４ マイクロ波発熱体
４、４２ 載置面
５、２２、３２、４６ 第１発熱部
６、２４、３３、４７ 第２発熱部
７、２３、２５、４８ 穴状の凹部
１１ フェライト粉末
１２ バインダー
３４ 複数の連通孔
５０ 加熱装置
５１ 加熱室
６５ マイクロ波発生源（マグネトロン）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
食品を載置する載置面と、照射されたマイクロ波エネルギーを吸収して発熱するマイクロ波発熱体を主成分とする発熱層とを備えた調理器具であって、前記発熱層は複数の発熱部を連接して構成し、少なくとも前記載置面の中央部に対応する第１発熱部における露出面積当たりのマイクロ波吸収量を、前記第１発熱部の周囲に隣接する第２発熱部における露出面積当たりのマイクロ波吸収量より少なくした調理器具。
【請求項２】
少なくとも前記第１発熱部には、複数の穴状の凹部を設けた請求項１に記載の調理器具。
【請求項３】
前記複数の穴状の凹部は、少なくとも前記第１発熱部における露出面積当たりの数を、前記第２発熱部における露出面積当たりの数より大きくした請求項１または２に記載の調理器具。
【請求項４】
少なくとも前記第１発熱部における複数の穴状の凹部の深さを、前記第２発熱部における複数の穴状の凹部の深さより大きくした請求項１〜３のいずれか１項に記載の調理器具。
【請求項５】
少なくとも前記第１発熱部には、前記載置面の背面に連通する複数の孔を設けた請求項１〜３のいずれか１項に記載の調理器具。
【請求項６】
前記マイクロ波発熱体は、キュリー温度が２５０℃から３３０℃である少なくとも１種のフェライトを含む請求項１〜５のいずれか１項に記載の調理器具。
【請求項７】
前記マイクロ波発熱体は、少なくとも１種のフェライト粉末とバインダーとを含む請求項６に記載の調理器具。
【請求項８】
加熱室と前記加熱室内にマイクロ波を照射するマイクロ波発生源とを備え、前記加熱室内に請求項１〜７のいずれか１項に記載の調理器具を設けた加熱装置。
【請求項１】
食品を載置する載置面と、照射されたマイクロ波エネルギーを吸収して発熱するマイクロ波発熱体を主成分とする発熱層とを備えた調理器具であって、前記発熱層は複数の発熱部を連接して構成し、少なくとも前記載置面の中央部に対応する第１発熱部における露出面積当たりのマイクロ波吸収量を、前記第１発熱部の周囲に隣接する第２発熱部における露出面積当たりのマイクロ波吸収量より少なくした調理器具。
【請求項２】
少なくとも前記第１発熱部には、複数の穴状の凹部を設けた請求項１に記載の調理器具。
【請求項３】
前記複数の穴状の凹部は、少なくとも前記第１発熱部における露出面積当たりの数を、前記第２発熱部における露出面積当たりの数より大きくした請求項１または２に記載の調理器具。
【請求項４】
少なくとも前記第１発熱部における複数の穴状の凹部の深さを、前記第２発熱部における複数の穴状の凹部の深さより大きくした請求項１〜３のいずれか１項に記載の調理器具。
【請求項５】
少なくとも前記第１発熱部には、前記載置面の背面に連通する複数の孔を設けた請求項１〜３のいずれか１項に記載の調理器具。
【請求項６】
前記マイクロ波発熱体は、キュリー温度が２５０℃から３３０℃である少なくとも１種のフェライトを含む請求項１〜５のいずれか１項に記載の調理器具。
【請求項７】
前記マイクロ波発熱体は、少なくとも１種のフェライト粉末とバインダーとを含む請求項６に記載の調理器具。
【請求項８】
加熱室と前記加熱室内にマイクロ波を照射するマイクロ波発生源とを備え、前記加熱室内に請求項１〜７のいずれか１項に記載の調理器具を設けた加熱装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１１０１７（Ｐ２０１２−１１０１７Ａ）
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５０７３２（Ｐ２０１０−１５０７３２）
【出願日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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