調理器具およびそれを用いた加熱装置
【課題】調理器具の載置面を短時間で所定の温度に昇温させ、食品の調理時間を短縮し、マイクロ波加熱装置におけるグリル皿調理の性能向上と耐久性、安全性の向上を図る。
【解決手段】調理器具であるグリル皿１において、発熱層３が形成される部位の支持体２の熱容量が５０〜２５０Ｊ／ｄｅｇの範囲であり、発熱層３を構成するフェライトがＦｅ２Ｏ３とＣｕＯとＭｇＯを含み、前記フェライトに含まれるＦｅ２Ｏ３が４６〜５１ｍｏｌ％、ＣｕＯは２〜１５ｍｏｌ％、ＺｎＯが２７ｍｏｌ％以下の範囲の組成とすることにより、グリル皿１の載置面３０を短時間で昇温させることができ、載置面３０の温度をグリル皿１の耐熱許容温度以下に飽和させることができるので、グリル皿調理の性能向上と耐久性、安全性を向上させることができる。
【解決手段】調理器具であるグリル皿１において、発熱層３が形成される部位の支持体２の熱容量が５０〜２５０Ｊ／ｄｅｇの範囲であり、発熱層３を構成するフェライトがＦｅ２Ｏ３とＣｕＯとＭｇＯを含み、前記フェライトに含まれるＦｅ２Ｏ３が４６〜５１ｍｏｌ％、ＣｕＯは２〜１５ｍｏｌ％、ＺｎＯが２７ｍｏｌ％以下の範囲の組成とすることにより、グリル皿１の載置面３０を短時間で昇温させることができ、載置面３０の温度をグリル皿１の耐熱許容温度以下に飽和させることができるので、グリル皿調理の性能向上と耐久性、安全性を向上させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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発熱層の熱を利用して食品を調理するグリル皿などの調理器具およびそれを用いた加熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子レンジなど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６、図７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６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が設けられたグリル皿の斜視図である。図７は、同マイクロ波発熱体からなる発熱層が設けられたグリル皿の断面図である。図６、図７に示すように、グリル皿１０１の底面にマイクロ波発熱体からなる発熱層１０２が設けられている。
【０００６】
図７に示すように、マイクロ波発熱体からなる発熱層１０２は、グリル皿１０１の食品が載置される載置面１０３の裏側の面に設けられている。また、載置面１０３には、食品の焦げ付きの抑制、調理後のグリル皿の洗浄性を向上させるためにフッ素材料のコーティング層が形成されている。
【０００７】
従来のマイクロ波発熱体からなる発熱層１０２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吸収材料の粉末とシリコーンのゴム材料の複合物で構成される。マイクロ波吸収材料の粉末はゴム材料と混練され、ゴム中にマイクロ波吸収材料の粒子が均一に分散された状態とした混合物を、ホットプレスなどの方法でグリル皿の基材となる金属面、もしくは塗装面に接着され、発熱層１０２が形成される。
【０００８】
食品が載置されたグリル皿１０１を、マイクロ波を発生させるマグネトロンを搭載したマイクロ波加熱装置の所定の位置に配置し、グリル調理を開始する。これにより、マグネトロンから発振されたマイクロ波エネルギーをグリル皿１０１に設けられたマイクロ波発熱体からなる発熱層１０２が吸収することによってマイクロ波エネルギーが熱に変換される。これにより、グリル皿１０１の載置面１０３が加熱され、載置面１０３に載置された食品が調理される。
【０００９】
一般的に、グリル調理において、おいしさと、食するのに適した焦げ目とを両立させようとすると、グリル皿１０１の載置面１０３を短時間で高温に昇温させる必要がある。しかし、優れた昇温速度と到達温度の高温化を両立するマイクロ波吸収材料が見出せていない。従来は、マイクロ波発熱体からなる発熱層１０２のマイクロ波吸収材料は、マイクロ
波エネルギーを吸収して発熱するものという観点で選定されたＭｎ−Ｚｎ系フェライトが用いられている。
【００１０】
また、特許文献２によると、ターンテーブルの回転体に配置される金属プレートの裏面にマイクロ波発熱体からなる発熱層を設けた調理器具が知られている。このマイクロ波発熱体からなる発熱層は、調理中の金属プレートの最高温度よりも低いキュリー温度が選択されたフェライト材料が用いられている。
【００１１】
フェライト材料はキュリー温度に達するとマイクロ波の吸収が停止する。マイクロ波発熱体からなる発熱層として調理中の最高温度よりも低いキュリー温度を有するフェライト材料を用いることによって、フェライト自体がマイクロ波の吸収・停止を制御し、金属プレートの温度を均一に維持するようにしている。
【００１２】
また、特許文献３によると、食品の加熱に最適な２００℃の温度まで急速に上昇し、２００〜３００℃の所定の温度を超えると昇温が停止するマイクロ波吸収発熱体用のＭｇ−Ｃｕ系フェライト粉がある。このフェライト粉の組成をＦｅ２Ｏ３が４６〜５１ｍｏｌ％、ＣｕＯは２〜１５ｍｏｌ％、ＺｎＯが２７ｍｏｌ％以下、残部がＭｇＯとすることにより、フェライト粉のキュリー温度を高くし、２００〜３００℃の温度で昇温停止を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００６−５２９３２号公報
【特許文献２】特開平４−２６３７０５号公報
【特許文献３】特開２０１０−６６１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、特許文献１、２のような構成のグリル皿のマイクロ波発熱体からなる発熱層に用いられているフェライトは、キュリー温度が２２０℃程度、あるいは高温調理に適した温度よりも低いキュリー温度である。
【００１５】
これらのフェライトを用いた発熱層はマイクロ波エネルギーを吸収してキュリー温度近傍の温度になるとマイクロ波エネルギーの吸収が低下するため２２０℃以下の温度までしか昇温させることができない。
【００１６】
その結果、ハンバーグや魚などの調理においては、適度な焦げ目を得ようとすると、調理時間が長くなる。さらに、これとともに、食品にもマイクロ波の一部が吸収され、食品内部の油や水分が加熱されて蒸気となって揮発するため、食品が乾燥してジューシーさやおいしさが失われるという課題を有していた。
【００１７】
グリル皿の載置面の到達温度を３００℃レベルに高温化することは、前述のフェライト材料に金属窒化物などの誘電体の材料を加えることにより達成できる。しかし、加熱時間とともに到達温度が上昇することにより、グリル皿１０１の載置面に形成しているフッ素コーティング層や、マイクロ波発熱体からなる発熱層１０２に用いているシリコーンゴムの温度が許容される耐熱温度を超えるため、剥離や割れなどの発生により、グリル皿が破損するという課題を有していた。
【００１８】
そのため、温度センサを搭載し、グリル皿の載置面の温度を検知することによってマイクロ波出力を制御するか、あるいはマイクロ波加熱時間の経過によってマイクロ波出力を
制御し、グリル皿の載置面の温度がグリル皿を構成している材料の許容される耐熱温度以下となるように設計する必要があった。
【００１９】
しかし、センサの誤動作や故障、調理メニューの選択ミスや食品が載置されていない状態での調理（空焚き）によって３００℃以上の高温に昇温することが考えられ、安全性と信頼性の確保が困難であるという課題を有していた。
【００２０】
一方、特許文献３のＭｇ−Ｃｕ系フェライト粉は、前述のように２００〜３００℃で昇温が停止するような組成としているが、このフェライト粉を含む発熱層を食品が載置されるグリル皿などの裏面に取り付けられるような構成では、皿の熱容量が大きい場合は、昇温速度が遅くなり、調理に最適な温度に昇温する時間が長くなる。その結果、調理時間の短縮や省エネが実現することが困難であるとともに、調理時間が長くなることにより、食品の乾燥が進み、調理の仕上がりが悪くなるという課題を有していた。
【００２１】
本発明は、グリル皿の載置面を短時間で所定の温度に昇温させ、かつグリル皿の食品の載置面の温度を、グリル皿を構成する材料の許容される耐熱温度以下で飽和させる。これにより、食品の調理時間の短縮化とグリル皿の過昇温防止を実現し、マイクロ波加熱装置における高温を必要とするグリル皿調理の性能向上と耐久性、安全性、信頼性を図ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記従来の課題を解決するために、本発明の調理器具は、食品が載置される載置面を有する支持体と、前記支持体の表面に形成され、マイクロ波エネルギーを吸収して発熱するフェライトを含むマイクロ波発熱体からなる発熱層とを有する調理器具であって、前記発熱層が形成される部位の前記支持体の熱容量が５０〜２５０Ｊ／ｄｅｇの範囲であり、前記フェライトがＦｅ２Ｏ３とＣｕＯとＭｇＯを含み、前記フェライトに含まれるＦｅ２Ｏ３が４６〜５１ｍｏｌ％、ＣｕＯは２〜１５ｍｏｌ％、ＺｎＯが２７ｍｏｌ％以下の範囲の組成とした構成を備える。
【００２３】
発熱層が形成される部位の前記支持体の熱容量を５０〜２５０Ｊ／ｄｅｇの範囲とすることにより、発熱層によって加熱されるグリル皿の熱容量を小さくできるとともに、グリル皿の機械的強度を保持することができるので、グリル皿を構成する食品の載置面を短時間で食品を調理可能な温度に昇温させることができるとともに、発熱層によって急速に加熱された食品の載置面の部位と加熱され難い食品載置面の周囲の部位との温度差による熱変形を防止することができる。
【００２４】
また、発熱層に用いているフェライトを上記組成とすることにより、フェライトのキュリー温度を高くすることができるので、調理器具であるグリル皿の載置面の温度を高温にすることが可能となり、高温を必要とするグリル皿調理の調理時間を短縮することができるとともに、グリル皿の食品載置面の温度をグリル皿の構成材料の耐熱許容温度以下で飽和させることができるので、グリル皿の熱による破損を防止することができる。
【００２５】
また、本発明の加熱装置は、加熱室と、加熱室内にマイクロ波を供給するマイクロ波発生部と、加熱室内に配置される上記調理器具とを備えた構成としている。
【００２６】
このような構成により、加熱装置におけるグリル皿調理の性能を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の調理器具は、短時間でグリル皿の載置面の温度を高温に昇温させることができ
るとともに、グリル皿の温度を構成する材料の許容される耐熱温度以下とすることができるので、食品の調理時間の短縮が可能となり、高温を必要とするグリル皿調理の性能を向上させることができるとともに、グリル皿の構成材料の破損、劣化を防止することができ、耐久性、信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態１における調理器具であるグリル皿の断面図
【図２】本発明の実施の形態１における調理器具であ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におけるマイクロ波発熱体からなる発熱層の構造を示す模式図
【図４】本発明の実施の形態１における調理器具であるグリル皿が搭載される加熱装置の断面図
【図５】本発明の実施の形態１における調理器具の他の形状のグリル皿を示す斜視図
【図６】従来の調理器具であるグリル皿の斜視図
【図７】従来の調理器具であるグリル皿の断面図
【発明を実施するための形態】
【００２９】
第１の発明は、食品が載置される載置面を有する支持体と、前記支持体の表面に形成され、マイクロ波エネルギーを吸収して発熱するフェライトを含むマイクロ波発熱体からなる発熱層とを有する調理器具であって、前記発熱層が形成される部位の前記支持体の熱容量が５０〜２５０Ｊ／ｄｅｇの範囲であり、前記フェライトがＦｅ２Ｏ３とＣｕＯとＭｇＯを含み、前記フェライトに含まれるＦｅ２Ｏ３が４６〜５１ｍｏｌ％、ＣｕＯは２〜１５ｍｏｌ％、ＺｎＯが２７ｍｏｌ％以下の範囲の組成としたものであり、発熱層が形成される部位の前記支持体の熱容量を上記の範囲とすることにより、発熱層によって加熱されるグリル皿の熱容量を小さくすることができるので、グリル皿を構成する食品の載置面を短時間で食品を調理可能な温度に昇温させることができ、調理時間の短縮化と優れた省エネ性能を実現することができる。
【００３０】
また、熱容量を小さくしてもグリル皿の機械的強度を保持することができるので、発熱層によって急速に加熱された食品の載置面の部位と加熱され難い食品載置面の周囲の部位との温度差による熱変形が防止され、グリル皿の食品の載置面が変形することによる食品の加熱むらを防止することができるので常に安定した調理性能を実現することができるとともに、熱的ストレスによるグリル皿構成材料の劣化、破損を防止することができ、優れた耐久性を実現することができる。
【００３１】
また、発熱層に用いているフェライトを上記組成とすることにより、フェライトのキュリー温度を高くすることができるので、調理器具であるグリル皿の載置面の温度を高温にすることが可能となり、高温を必要とするグリル皿調理の調理時間を短縮することができるとともに、グリル皿の食品載置面の温度をグリル皿の構成材料の耐熱許容温度以下で飽和させることができるので、グリル皿の熱による破損を防止することができ、優れた調理性能と耐久性、信頼性を実現することができる。
【００３２】
第２の発明は、特に、第１の発明の食品の載置面の温度を食品が載置面に載置されない状態で２４０〜３００℃で飽和する構成とすることにより、食品載置面の温度を食品の調理に有利な高温に昇温させ、その温度を維持することができるので、所定の調理温度に短時間で昇温させることができ、調理時間の短縮化を図ることができるとともに、食品を乾燥させないで適度な焦げ目を付けることができ、高温でのグリル皿調理の性能を向上させることができる。
【００３３】
また、食品が載置されていない状態で食品の載置面が飽和する最高温度を３００℃とすることにより、調理器具であるグリル皿の温度を構成材料の耐熱許容温度以下とすることができるので、グリル皿の構成材料の劣化や破損を防止することができ、安全性、耐久性、信頼性を向上させることができる。
【００３４】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明の発熱層をフェライトの粒子と有機化合物を含む構成とすることにより、フェライトを含むマイクロ波発熱体からなる発熱層をグリル皿に容易に形成することができる。
【００３５】
また、有機化合物によって調理器具であるグリル皿の支持体と発熱層の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。
【００３６】
また、比較的低温で発熱層を形成することができるのでグリル皿の構成材料の劣化を防止することができる。
【００３７】
第４の発明は、特に、第３の発明の発熱層に含まれる前記有機化合物としてシリコーンゴムを用いることにより、発熱層の耐熱性を向上させることができるとともに、より優れたグリル皿の支持体と発熱層の接着を実現することができる。
【００３８】
また、発熱層の厚さを厚くすることができるのでマイクロ波の吸収に必要なフェライトの量を多くすることができ、昇温速度の速いマイクロ波発熱体を実現することができる。
【００３９】
第５の発明は、特に、第１〜４のいずれか１つの発明の発熱層の面積を０．０５〜０．１ｍ２の範囲とすることにより、通常使用される８００Ｗ前後のマイクロ波出力で調理器具であるグリル皿を加熱しても、グリル皿の熱容量の増加や加熱されたグリル皿からの放熱量を抑制することができるので、所定の温度に短時間で昇温させることができ、調理時間の短縮化と省エネを図ることができる。
【００４０】
また、昇温速度を低下させることなく、発熱と放熱とがバランスして飽和する温度を、フェライトのキュリー温度近傍でかつキュリー温度よりも低くなるように容易に設定することができるので、調理性能に優れたグリル皿を実現することができる。
【００４１】
第６の発明は、特に、第１〜５のいずれか１つの発明の調理器具を構成する支持体の熱伝導率を５０〜１５０Ｗ／ｍＫの範囲とすることにより、熱伝導が高すぎることによって起こるグリル皿の食品の載置面以外への熱伝達、放熱面積の拡大による放熱量の増加、熱伝導が低すぎることによって起こる食品載置面の温度分布の不均一性を抑制することができるので、食品の加熱効率に優れたグリル皿を実現することができる。
【００４２】
第７の発明は、加熱装置が、加熱室と、加熱室内にマイクロ波を供給するマイクロ波発生部と、加熱室内に配置される加熱室を有し、第１から第６のいずれか１つの発明の調理器具を備えた構成とすることにより、加熱装置におけるグリル皿調理の性能を向上させることができる。
【００４３】
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。
【００４４】
（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発熱体が形成された調理器具（以下、グリル皿と記す）の断面図である。なお、本実施の形態のグリル皿は、図６で述べた従来のものと同様の形状である。
【００４５】
図１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設けられた、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からなる発熱層３とから構成される。マイクロ波発熱体からなる発熱層３は、図１に示すように、支持体２の食品が載置される側の表面である載置面３０とは異なる表面（グリル皿１の裏面に相当）に形成されることが望ましい。なお、グリル皿１は、図１に示すように、食品から出る油脂などを食品と分離するために、食品の載置面３０に溝部２Ａを設けている。
【００４６】
図２は、本実施の第１の実施の形態におけるマイクロ波発熱体からなる発熱層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。
【００４７】
図２において、グリル皿１の支持体２は、金属基材などの基材４と、基材４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被覆層５と、食品が載置される側の表面の被覆層５に形成された、フッ素樹脂を主成分とするフッ素コーティング層６とから構成される。なお、金属基材以外の基材４として、セラミックや結晶化ガラスなどの耐熱ガラスも用いることができる。金属基材以外の基材４は耐食性が高いので、発熱層３側の基材表面のポリエーテルスルホン樹脂材料を主成分とする被覆層５は必ずしも必要としない。そのため、グリル皿１の支持体２の構成を簡略化できる。
【００４８】
マイクロ波発熱体からなる発熱層３は、食品が載置される側の表面とは異なる表面の被覆層５の表面に形成されている。基材４としては、鉄の鋼板やアルミニウム、亜鉛がメッキされた表面処理鋼板が適用される。
【００４９】
図３は、本発明の第１の実施の形態におけるマイクロ波発熱体からなる発熱層３の構造を示す模式図である。図３において、マイクロ波発熱体からなる発熱層３は、マイクロ波を吸収して発熱するフェライト粉末７と、有機化合物８とを含む組成である。さらに、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。フェライト粉末７は、有機化合物８の中に均一に分散した状態となっている。
【００５０】
次に、本発明のマイクロ波発熱体からなる発熱層３を形成したグリル皿１の製造方法の一例について述べる。
【００５１】
溶融アルミメッキ鋼板などの基材４の両面に、ポリエーテルスルホン樹脂材料を主成分とする塗料を塗布して被覆層５を形成し、その後、一方の被覆層５の表面に、主成分がフッ素樹脂からなる塗料を塗布し、フッ素コーティング層６を形成する。次に、図２に示すように、フッ素コーティング層６が食品の載置面３０となるようにグリル皿１の形状にプレス加工が施される。
【００５２】
発熱層３に用いられるフェライト粉末７は、グリル皿１の食品の載置面３０を短時間で高温に昇温させ、かつグリル皿１の許容される耐熱温度以下で飽和する昇温特性が必要である。これを実現するフェライト粉末７として、Ｆｅ２Ｏ３とＣｕＯとＭｇＯ、ＺｎＯを含む組成としたものが挙げられる。
【００５３】
この組成の範囲となるように、出発原料であるＦｅ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｇを含む炭酸塩や硝酸鉛などを所定の比率で混合し、高温で焼成することによって反応させ、フェライトの結晶構造を有する複合酸化物が造られる。このフェライトの複合酸化物を粉砕することによって、所定の重量比のフェライト粉末７が得られる。
【００５４】
次に、所定の配合量のフェライト粉末７と、有機化合物８として選択したシリコーンゴムとをオープンロールやニーダーなどの混練加工装置を用い、フェライト粉末７がシリコ
ーンゴムの中に均一に分散するまで混練し、その後、架橋剤を添加し、再度混練する。
【００５５】
次に、これらの混練物の固まり、もしくはオープンロールでシート状に分出ししたものを必要量採取し、これをグリル皿１の形状にプレス加工された食品の載置面３０とは異なる表面の被覆層５の上に配置して、ホットプレスで加圧接着および一次加硫を行う。その後、必要に応じて二次加硫などの熱処理を行うことによって、マイクロ波発熱体からなる発熱層３が形成され、本実施の形態の調理器具であるグリル皿１が得られる。
【００５６】
なお、混練の際にマイクロ波発熱体からなる発熱層３のさらなる耐熱性を付与するための耐熱性剤、老化防止剤や、柔軟性を付与するための油脂剤などを必要に応じて添加してもよい。
【００５７】
また、マイクロ波発熱体からなる発熱層３と被覆層５との接着性を向上させるために、マイクロ波発熱体からなる発熱層３の接着面あるいは被覆層５の面に、接着機能を有するプライマーを塗布し、そのプライマーを介してマイクロ波発熱体からなる発熱層３と被覆層５を接着してもよい。また、予め、フェライト粉末７と有機化合物８の混練時に接着剤を添加してもよい。
【００５８】
また、上述の製造方法では、マイクロ波発熱体からなる発熱層３を被覆層５の上に形成したが、発熱層３が形成される側の表面の被覆層５を設けず、直接、基材４の面と接着してもよい。
【００５９】
図４は、本発明の第１の実施の形態における調理器具であるグリル皿１が搭載される加熱装置の断面図である。
【００６０】
図４において、加熱装置２５は加熱室９を有している。加熱室９は、金属材料から構成された金属境界部である右側壁面１０、左側壁面１１、奥壁面１２、上壁面１３、底壁面１４および食品を加熱室９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（直方体を含む）に構成される。これにより、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。開閉扉は奥壁面１２と対向した位置（図４の手前側）に設置される。
【００６１】
本実施の形態の加熱装置２５を構成するマイクロ波発生部であるマグネトロン１５は、加熱室９に供給するマイクロ波を発生するものである。加熱装置２５には、マグネトロン１５から発生したマイクロ波エネルギーを加熱室９内に導くための導波管１６と、導波管１６から加熱室９内にマイクロ波エネルギーを照射するマイクロ波放射部１７とが設けられている。底壁面１４にはマイクロ波を透過するガラス系やセラミック系の材料からなる封口部１８が設けられている。
【００６２】
また、加熱室９の上部には加熱ヒータ１９が設けられており、加熱室９の奥壁面１２の奥にはコンベクションヒータユニット（図示せず）が設けられている。これにより、加熱装置２５は、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する。
【００６３】
本実施の形態の調理器具であるグリル皿１は、加熱室９の右側壁面１０および左側壁面１１に設けられた係止部であるレール部２０に沿って加熱室９内に挿入され、配置される。本実施の形態では、レール部２０は、右側壁面１０および左側壁面１１のそれぞれに３箇所設けられている。これにより、グリル皿１の設置高さを３段階に調整できるようになっている。
【００６４】
また、加熱室９には加熱室９内の温度を検出するサーミスタ２１、食品やグリル皿１な
どの温度を検出する赤外線センサ２２が設けられている。サーミスタ２１、赤外線センサ２２、マグネトロン１５、加熱ヒータ１９は、これらの動作を制御する制御部２３に電気的に接続されている。
【００６５】
次に、以上の構成からなる加熱装置２５を用い、本実施の形態のグリル皿１の動作と作用について説明する。
【００６６】
加熱室９内に、食品（図示せず）を載置したグリル皿１をレール部２０に配置し、開閉扉を閉めた状態で所定の指示操作を行う。これにより、制御部２３によりマグネトロン１５が動作してマイクロ波エネルギーを発生する。発生したマイクロ波エネルギーは、導波管１６を経て、マイクロ波放射部１７からセラミックなどで形成された封口部１８を透過して加熱室９内に照射される。
【００６７】
加熱室９内に照射されたマイクロ波エネルギーは、グリル皿１を構成するマイクロ波発熱体からなる発熱層３で吸収され、熱に変換される。その熱がグリル皿１の食品を載置している載置面３０に伝達され、食品が加熱調理される。
【００６８】
グリル皿１は耐久性、安全性の点から、グリル皿１の構成材料の耐熱許容温度以上に昇温しないようにする必要がある。そのためにマイクロ波エネルギーを吸収して発熱する発熱層３は、温度が低い時はマイクロ波エネルギーを吸収して発熱するが、温度が上昇するとマイクロ波エネルギーを吸収しなくなる特性を有する材料で構成することが好ましい。
【００６９】
この特性を実現するマイクロ波発熱材料として、フェライトが挙げられる。フェライトのマイクロ波エネルギーによる発熱は磁性損失によるものであり、複素比透磁率の虚数部で表され、この値が大きいほどマイクロ波エネルギーの吸収による発熱性能が高い。
【００７０】
一方、フェライトの温度が上昇すると、透磁率の低下とともに磁性損失が小さくなり、マイクロ波エネルギーの吸収による発熱量は減少する。さらにフェライトの温度がキュリー温度に達すると磁性損失は無くなり、発熱しなくなる。
【００７１】
したがって、本実施の形態のグリル皿１に適用されるマイクロ波発熱体からなる発熱層３に適用されるフェライト材料は、初期の昇温速度が大きく、グリル皿１の食品の載置面３０が食品の調理に有効な温度で、かつグリル皿１の構成材料の耐熱許容温度以下の温度で飽和するものがよい。
【００７２】
フェライトは成分、組成によって磁性損失の他に誘電損失、導電損失による発熱も考えられる。グリル皿１の食品の載置面３０を所定の温度に飽和させるためには、磁性損失以外の発熱作用がないフェライト材料か、もしくは所定の飽和温度を変化させない程度の発熱作用を有するフェライト材料であることが好ましい。
【００７３】
また、グリル皿１を構成する被覆層５、フッ素コーティング層６、マイクロ波発熱体からなる発熱層３に用いる有機化合物８は長期の耐久性を確保するため、食品の載置面３０が飽和する温度を、グリル皿１を構成する材料の耐熱許容温度（３００℃）以下とする必要がある。
【００７４】
一方、グリル皿調理においては、食品の焦げ目、調理時間の短縮の点から判断すると、グリル皿１の飽和温度は高い方がよい。しかし、食品を載置した場合は食品の熱容量が加算されることや、加熱されたグリル皿１からの放熱により、食品が載置面３０と接触した部位の温度は食品がない状態でのグリル皿の食品の載置面の温度よりも低くなる。
【００７５】
通常、ハンバーグや魚などの高温を必要とする食品の調理温度は、２００℃前後であり、この調理温度を確保するためのグリル皿１の食品の載置面３０の温度は食品が載置されていない状態で２４０℃以上必要であること、グリル皿１の構成材料の耐熱温度が３００℃であることから、調理性能と耐久性・信頼性を両立させるためには、グリル皿１の飽和温度を２４０〜３００℃とすることが好ましい。これを実現するためには、常温からの昇温速度を速くすることが可能となる大きい磁性損失を有し、グリル皿１の食品の載置面３０の飽和温度が２４０〜３００℃になるようなキュリー温度を有するフェライト材料が必要となる。
【００７６】
なお、以下の実施の形態で用いる上記の飽和温度とは、グリル皿１の食品の載置面３０に食品がない状態（空焚き）で飽和する温度をいう。
【００７７】
グリル皿の食品の載置面の飽和温度が２４０〜３００℃となるようなキュリー温度を有するフェライト材料としては、背景技術で述べたように、Ｆｅ２Ｏ３とＣｕＯとＭｇＯを含むフェライト粉があり、このフェライト粉はＦｅ２Ｏ３が４６〜５１ｍｏｌ％、ＣｕＯは２〜１５ｍｏｌ％、ＺｎＯが２７ｍｏｌ％以下の範囲の組成を有するものである。
【００７８】
フェライト粉末７として上記フェライトを用いることにより、フェライト粉末７のキュリー温度を２５０〜３３０℃と高くすることができる。そして、フェライト粉末７のキュリー温度を高くすることによって、グリル皿１の食品の載置面３０の飽和温度を従来のグリル皿よりも高い２４０〜３００℃とすることができる。
【００７９】
したがって、グリル皿１の食品の載置面３０の温度を高温にすることが可能となり、グリル皿調理の調理時間を短縮することができ、調理性能を向上させることができる。
【００８０】
また、フェライト粉末７がキュリー温度近傍になると、マイクロ波エネルギーの吸収量が少なくなるように自己制御するため、調理器具であるグリル皿１を構成する材料の耐熱許容温度以下、すなわち３００℃以下で食品の載置面３０の温度を飽和させることが可能となる。
【００８１】
また、Ｆｅ２Ｏ３とＣｕＯとＭｇＯを含むフェライト粉は、従来この種のグリル皿のマイクロ波発熱体のフェライトとして用いられてきたＭｎ−Ｚｎ系フェライトよりも比重が軽いことから、グリル皿１の軽量化を図ることができ、加熱室からグリル皿を出し入れする際の作業を軽減することができる。
【００８２】
以上のように、フェライト粉末７として、Ｆｅ２Ｏ３とＣｕＯとＭｇＯを含み、フェライトに含まれるＦｅ２Ｏ３が４６〜５１ｍｏｌ％、ＣｕＯは２〜１５ｍｏｌ％、ＺｎＯが２７ｍｏｌ％以下の範囲とした組成としたものを用いることにより、グリル皿１の構成材料の過昇温による破損やグリル皿１の構成材料の発火や他の部材への延焼を防止することができ、耐久性、信頼性を向上させることができる。
【００８３】
さらに、グリル皿１の過昇温を防止する安全装置を必要としないため、複雑な電子制御・制御デバイスが不要となり、低コスト化を図ることができる。
【００８４】
グリル皿１の構成材料の耐熱許容温度は３００℃であることを述べたが、グリル皿１の飽和温度は、長期の耐久性から判断すると３００℃よりも低い２８０℃を上限とし、調理性能との両立を図るために２４０〜２８０℃とすることが好ましい。
【００８５】
２４０〜２８０℃のグリル皿１の飽和温度を実現するためには、本発明のマイクロ波発熱体からなる発熱層３に用いるフェライト粉末７のキュリー温度は、２５０〜３００℃で
あることが好ましい。
【００８６】
また、調理性能をさらに向上させるためにはグリル皿１の飽和温度を２６０℃以上とすることがよい。調理性能と優れた耐久性、信頼性を両立させるためには、グリル皿１の飽和温度を２６０〜２８０℃とすることが好ましい。食品の載置面３０の飽和温度を２６０〜２８０℃とするためのフェライト粉末７のキュリー温度は、２８０〜３００℃であることが好ましい。
【００８７】
食品の載置面３０の温度の飽和現象は、マイクロ波発熱体からなる発熱層３がマイクロ波エネルギーを吸収して発熱する発熱量と、加熱されたグリル皿１からの伝導、対流、放射による放熱量がバランスすることよって起こる。すなわち、本実施の形態１では、食品が載置面３０に載置されない状態で発熱層３による発熱と、調理器具であるグリル皿１からの放熱とがバランスして飽和する載置面３０の温度を２４０〜３００℃としている。
【００８８】
また、本実施の形態によると、発熱層３に含まれるフェライト粉末７がキュリー温度近くになると、フェライトの磁性損失が低下し、マイクロ波エネルギーの吸収が小さくなる。したがって、食品の載置面の温度が高くなるにつれ、発熱量が減少することになり、食品の載置面はフェライト粉末７のキュリー温度よりも低い温度で飽和する。
【００８９】
なお、グリル皿１の調理性能と構成材料の耐久性の両立する温度が２４０〜３００℃とすると、この温度で飽和させるためのマイクロ波発熱体からなる発熱層３に用いるフェライト粉末７のキュリー温度は、２５０〜３３０℃である。
【００９０】
食品の載置面の飽和温度を２４０〜３００℃の高温とすることにより、所定の調理温度に短時間で昇温させることができ、調理時間の短縮化を図ることができる。さらに、食品を乾燥させないで適度な焦げ目を付けることができ、高温でのグリル皿調理の性能を向上させることができる。
【００９１】
また、食品が載置されていない状態で食品の載置面が飽和する最高温度を３００℃とすることにより、調理器具であるグリル皿の構成材料を耐熱許容温度以下とすることができる。したがって、グリル皿の構成材料の劣化や破損を防止することができ、安全性、耐久性、信頼性を向上させることができる。
【００９２】
一方、発熱層３が発熱層３に含まれるフェライト粉末７のキュリー温度あるいはそれ以上の温度になると、マイクロ波エネルギーの吸収がなくなる。
【００９３】
この温度で加熱室９にマイクロ波を照射し続けると、マイクロ波の電界が発熱層３以外の箇所（加熱室９を構成する右側壁面１０、左側壁面１１、奥壁面１２、上壁面１３、底壁面１４など）に集中してスパークが発生すること、マイクロ波が加熱室９内で反射して導波管１６を経てマグネトロン１５に戻り、マイクロ波放射部１７が破損することなど、安全性、信頼性を損なう可能性がある。
【００９４】
本実施の形態では、食品の載置面がフェライト粉末７のキュリー温度より低い温度で飽和する構成としているため、発熱層３のフェライト粉末７は加熱室９に照射されたマイクロ波の吸収を持続することができる。
【００９５】
したがって、加熱室９の他の部材への電界集中やマグネトロン１５へのマイクロ波の反射が抑制され、加熱室９内でのスパークやマグネトロン１５の破損を防止することができるので安全性、信頼性を確保することができる。
【００９６】
なお、フェライト粉末７として、Ｆｅ２Ｏ３とＣｕＯとＭｇＯを含み、フェライトに含まれるＦｅ２Ｏ３が４６〜５１ｍｏｌ％、ＣｕＯは２〜１５ｍｏｌ％、ＺｎＯが２７ｍｏｌ％以下の範囲とした組成としたものを用い、グリル皿１に食品が載置されない状態での飽和温度が２４０〜３００℃である例で説明したが、これに限られない。例えば、載置面３０に載置されない状態の飽和する温度を２４０〜３００℃にできる構成であれば、特に、上記の組成のフェライト粉末７を用いる必要はない。つまり、グリル皿１の発熱層３として用いる発熱材料や組成または温度制御により、食品がグリル皿１の載置面３０に載置されない状態で２４０〜３００℃の飽和温度を実現してもよい。
【００９７】
このＦｅ２Ｏ３とＣｕＯとＭｇＯを含むフェライト粉を発熱層３として用いることによってグリル皿１の食品の載置面の飽和温度を食品の調理に有効な所定の温度とすることができるが、グリル皿を構成する基材の熱容量が大きい場合は加熱初期の昇温速度が遅くなり、所定の温度に到達する時間が長くなる。その結果、食品の加熱時間、すなわち調理時間が長くなり、調理時間の短縮化や優れた省エネ性能が得られなくなるとともに、食品の加熱時間が長くなると食品の水分が適正以上に蒸発し、おいしさに必要な適正量の水分が確保できなくなり、満足する調理性能が得られなくなる。
【００９８】
経験的な知見によると、調理時間の短縮、省エネ、食品の適正な焦げ目、おいしさを実現するためには、グリル皿の食品の載置面の温度を２分以内で１５０℃以上の昇温速度が必要である。
【００９９】
昇温速度を速くするにはフェライトの磁性損失を大きくすることが考えられるが、フェライトの磁性損失を大きくするために組成を変更すると適正なキュリー温度が得られなくなるなどの課題が生じる。
【０１００】
そこで、昇温速度を速くする手段として、グリル皿１の熱容量に着目し、グリル皿１の熱容量を小さくすることで昇温速度を速くできると考え、適正な熱容量を検討した。
【０１０１】
マイクロ波発熱体からなる発熱層３が形成される部位（食品の載置面の面積に相当）のグリル皿１を構成する支持体２の熱容量を可変させ、キュリー温度が約２６０〜２８０℃となるように組成を調整したＦｅ２Ｏ３とＣｕＯとＭｇＯを含むフェライト粉をフェライト粉末７とし、有機化合物８（シリコーンゴム）と混合したマイクロ波発熱体からなる発熱層３を形成したグリル皿１を作製し、図４に示す加熱装置２５を用い、８００Ｗのマイクロ波電力を給電してグリル皿１の食品の載置面の昇温速度を評価した。
【０１０２】
その結果、発熱層３が形成される部位の支持体２の熱容量が２５０Ｊ／ｄｅｇ以下であれば、グリル皿１の食品の載置面の温度が２分以内で１５０℃以上に昇温する昇温速度が得られることがわかった。
【０１０３】
一方、発熱層３が形成される部位の支持体２の熱容量が５０Ｊ／ｄｅｇ未満になると、支持体２の機械的強度が低下し、グリル皿１が昇温時の温度差により変形し、食品とグリル皿１の載置面との接触が悪くなり、食品に加熱むらが生じる、適正な焦げ目が付かない、仕上がりの時間が長くなるなどの課題が発生する。
【０１０４】
したがって、優れた昇温速度と熱変形が抑制可能な機械的強度を実現するための発熱層３が形成される部位の支持体２の熱容量は、５０〜２５０Ｊ／ｄｅｇの範囲が好ましい。
【０１０５】
なお、支持体２の熱容量を変えたグリル皿１のすべてにおいて、食品の載置面が２４０〜２６０℃の温度で飽和することが確認された。
【０１０６】
以上のことから、マイクロ波発熱体からなる発熱層３が形成される部位の支持体２の熱容量が５０〜２５０Ｊ／ｄｅｇの範囲とし、発熱層３に用いるフェライト粉末７がＦｅ２Ｏ３とＣｕＯとＭｇＯを含み、前記フェライトに含まれるＦｅ２Ｏ３が４６〜５１ｍｏｌ％、ＣｕＯは２〜１５ｍｏｌ％、ＺｎＯが２７ｍｏｌ％以下の範囲の組成とすることにより、フェライト粉末７の優れたマイクロ波エネルギーによる発熱作用に加え、発熱層３によって加熱されるグリル皿１の熱容量を小さくすることができるので、グリル皿１を構成する食品の載置面を短時間で食品が調理可能な温度に昇温させることができ、調理時間の短縮化と優れた省エネ性能を実現することができる。
【０１０７】
また、発熱層３が形成される部位の支持体２の熱容量を最低でも５０Ｊ／ｄｅｇとすることにより、グリル皿１の機械的強度を保持することができるので、発熱層３によって急速に加熱された食品の載置面の部位と加熱され難い食品載置面の周囲の部位との温度差による熱変形が防止され、グリル皿１の食品の載置面が変形することによる食品の加熱むらや調理時間が長くなることを防止することができる。
【０１０８】
これによって、常に安定した調理性能を実現することができるとともに、熱的ストレスによるグリル皿１の構成材料の劣化、破損をまた、グリル皿１の載置面３０と接触している食品を素早く焼くことができるため、食品の載置面へのこびり付きが抑制され、調理後のグリル皿からの食品の取り出しや、グリル皿の洗浄などの手入れを容易に行うことができる。また、グリル皿１の構成材料の劣化や破損を防止することができ、優れた耐久性を実現することができる。
【０１０９】
有機化合物８の材料としては、耐熱性の高いゴムや樹脂が挙げられる。フェライト粉末７を含むマイクロ波発熱体からなる発熱層３は、これらの有機化合物８を用いることによって、ホットプレス加工などによりグリル皿１に容易に形成することができる。
【０１１０】
また、有機化合物８がグリル皿１の支持体２と発熱層３の強固な接着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。
【０１１１】
また、比較的低温で発熱層３を形成することができるのでグリル皿１の構成材料の劣化を防止することができる。
【０１１２】
有機化合物８としては、特にシリコーンゴムやフッ素ゴムがよい。中でもシリコーンゴムは、耐熱性が高く、かつ発熱層３とグリル皿１の支持体２との接着性をより向上させることができる。そのため、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。
【０１１３】
また、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。
【０１１４】
また、シリコーンゴムを用いることによって発熱層３の膜厚を厚く構成することができるので、マイクロ波の吸収に必要なフェライト粉末７を多量に含有させることができる。
【０１１５】
この構成により、フェライト粉末７のマイクロ波エネルギーの吸収量を多くすることが可能となり、昇温速度の速いマイクロ波発熱体を実現することができる。
【０１１６】
本実施の形態のグリル皿１は、マイクロ波発熱体からなる発熱層３によって加熱されるが、グリル皿１の大きさが大きくなると、グリル皿１からの放熱量が大きくなり、食品の載置面の飽和温度が低くなる。一方、グリル皿１が小さくなると、放熱量が少なくなり、
食品載置面の飽和温度が高くなる。
【０１１７】
グリル皿１を用いたグリル調理は、通常、８００Ｗ前後のマイクロ波出力が使用される。８００Ｗでグリル皿１を加熱する場合、発熱層３の面積が０．１ｍ２を超えると、グリル皿１が大きくなることによって熱容量が大きくなる。そのため、食品の載置面の昇温に時間がかかり、グリル皿調理に適している２分以内に１５０℃以上の昇温が得られなくなる。
【０１１８】
また、食品の載置面の面積も大きくなることによって加熱された面からの放熱量が多くなり、食品の載置面の飽和温度が２４０℃未満になる。その結果、調理時間が長くなるとともに、食品の適した焦げ目、おいしさが得られなくなる。
【０１１９】
一方、発熱層３の面積が０．０５ｍ２未満になると、発熱層３に含まれるフェライト粉末７の量が少なくなることによって発熱層３のマイクロ波エネルギーの吸収が少なくなる。その結果、発熱層３以外の部材にマイクロ波の電界が集中にしてスパークが発生することや、反射したマイクロ波によってマグネトロンの破損など、耐久性、安全性を損なう可能性がある。また、食品へのマイクロ波エネルギーの吸収も増加し、食品の水分量の低下など、おいしさを阻害する原因となる。
【０１２０】
したがって、発熱層３の面積は、０．０５〜０．１ｍ２とすることにより、食品の載置面を短時間で昇温させることができるとともに、所定の飽和温度に加熱することができるので優れた調理性能を実現することができる。
【０１２１】
また、調理時間の短縮化と省エネルギー化を図ることができる。さらに、マグネトロンの破損やスパークの発生を防止することができ、加熱装置２５の耐久性、安全性を確保することができる。
【０１２２】
食品の載置面の飽和温度を２６０〜２８０℃とする場合、発熱層３のマイクロ波エネルギー吸収量とグリル皿１からの放熱量のバランス幅が狭くなるため、発熱層３の面積は０．０６〜０．０８ｍ２の範囲が適している。
【０１２３】
本実施の形態のマイクロ波発熱体からなる発熱層３は、膜厚が２ｍｍを超える場合、発熱層３の重量の増加による熱容量の増加や、熱伝導が悪くなることによる食品の載置面への熱伝達の低下によって食品の載置面の昇温速度が遅くなる。また、膜厚が厚いことにより、コストが高くなる。
【０１２４】
一方、発熱層３の膜厚を０．５ｍｍ未満にすると、フェライト粉末７の量が不足して食品の載置面の飽和温度が低くなる。
【０１２５】
したがって、昇温速度の向上と、２４０〜３００℃の食品の載置面の飽和温度の実現を両立するためには、発熱層３の膜厚を０．５〜２ｍｍとすることが好ましい。また、発熱層３の膜厚を０．５〜２ｍｍとすることによって、優れた調理性能と調理時間の短縮化を実現することができる。
【０１２６】
また、食品の載置面の飽和温度を２６０〜２８０℃とする場合、発熱層３のマイクロ波エネルギー吸収量とグリル皿１からの放熱量のバランス幅が狭くなるため、発熱層３の膜厚は、０．７〜１．５ｍｍの範囲が適している。
【０１２７】
さらに、安定した昇温性能を得るためには、発熱層３の膜厚を０．９〜１．１ｍｍの範囲とすることが望ましい。
【０１２８】
フェライト粉末７の配合量が多くなると、発熱層３の昇温性能は向上するが、以下の３つの課題が発生する。
【０１２９】
第１に、有機化合物８と食品の載置面との接着性が悪くなり、発熱層３の剥離がしやすくなる。
【０１３０】
第２に、有機化合物８とフェライト粉末７の発熱体組成物が硬くなり、ホットプレス時の発熱体組成物の流動性が悪く、均一な膜厚の発熱層３が得られない。これによって、発熱層３の加熱むらが大きくなり、調理性能が低下する。
【０１３１】
第３に、形成された発熱層３が硬くなりことによって、耐熱衝撃や耐機械的衝撃が低下し、グリル皿１の落下や冷熱の繰り返しが起こると発熱層３が破損する可能性がある。
【０１３２】
一方、フェライト粉末７の配合量が少なくなると、発熱層３のマイクロ波エネルギーの吸収性能が低下し、満足する昇温性能が得られなくなる。
【０１３３】
食品の載置面の飽和温度を２４０〜３００℃とした場合、上記課題を解決し、耐久性、昇温性能、調理性能に優れた発熱層３を得るための発熱層３におけるフェライト粉末７の含有量は、５０〜９０重量％の範囲が好ましい。
【０１３４】
また、食品の載置面の飽和温度を２６０〜２８０℃とする場合、発熱層３のマイクロ波エネルギー吸収量とグリル皿１からの放熱量とのバランス幅が狭くなるため、フェライト粉末７の配合量は、６５〜８５重量％の範囲が適している。
さらに、安定した昇温性能を得るためには、フェライト粉末７の配合量を７５〜８０重量％の範囲とすることが好ましい。
【０１３５】
加熱室９にマイクロ波が照射されると、加熱室９内でマイクロ波の定在波が生じる。その結果、加熱室９内にマイクロ波エネルギーの強弱が発生し、グリル皿１の底面に接着されているマイクロ波発熱体からなる発熱層３の面もマイクロ波エネルギーの強弱によってマイクロ波の吸収量が異なり、不均一な温度分布となる。
【０１３６】
グリル皿１の支持体２の材料は、熱伝導率が高いほど発熱層３からの熱を効率よく伝達でき、食品の載置面の温度分布を均一にすることができる。しかし、熱伝導が高すぎると食品の載置面以外へも熱が伝達され、グリル皿１からの放熱量が増加し、食品の載置面の飽和温度が低下する。
【０１３７】
一方、支持体２として熱伝導率が低すぎる材料は、発熱層３に発生した不均一な温度分布を均一にすることができず、食品の焼きむらが発生し、調理性能を悪化させる。
【０１３８】
熱伝導率が高すぎる材料としては、アルミニウムや銅などの熱伝導率が２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上のものが挙げられる。熱伝導率が低すぎる材料としては、セラミックやガラスなど熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以下のものが挙げられる。これらの材料は支持体２として好ましくない。
【０１３９】
本実施の形態のグリル皿１の支持体２としては、熱伝導率が５０〜１５０Ｗの材料が好ましい。この材料としては鉄を主成分とする鋼板、アルミニウムや亜鉛がメッキされた鉄を主成分とする表面処理鋼板、塗料によって塗装された鉄を主成分とする表面処理鋼板が挙げられる。
【０１４０】
鉄を主成分とする鋼板は、熱伝導率が約８５Ｗ／ｍ・Ｋでありアルミニウムより低いが、機械的強度が高く支持体２の厚みを薄くする。そのため、発熱層３から食品の載置面への熱抵抗を小さくすることができ、効率よく熱を伝達することができる。
【０１４１】
また、鉄を主成分とする鋼板は、アルミニウムよりは温度分布の均一性は劣るが、食品の載置面全体の温度分布を均一化することができる。
【０１４２】
さらに、鉄を主成分とする鋼板は、発熱層３からの食品の載置面以外への方向の熱抵抗を大きくすることができる。これにより、食品の載置面以外への熱ロスを抑制することができるので、食品の載置面の温度を高い温度で飽和させることができる。
【０１４３】
より好ましいグリル皿１の支持体２の熱伝導率は、８０〜１５０Ｗ／ｍ・Ｋである。
【０１４４】
なお、本実施の形態のグリル皿１は、高温でのグリル皿調理の性能を向上させることを目的としているが、高温を必要としないグリル皿調理、例えば、解凍調理、温め調理に対してはマイクロ波電力の出力制御よって対応することができる。
【０１４５】
図５は、本発明の第１の実施の形態における調理器具の他の形状のグリル皿を示す斜視図を示すものである。本実施の形態のマイクロ波発熱体からなる発熱層３は、図５に示すグリル皿形状にも適用できる。
【０１４６】
図５に示すように、グリル皿２４の食品が載置される載置面３０は、端部２Ｂよりも中央部２Ｃを広くした構成である。これにより、食品が載置される可能性が高いグリル皿２４の中央付近の載置面３０の面積を大きくしている。
【０１４７】
このグリル皿２４によると、食品と載置面３０との接触面積を大きくすることができる。そのため、図６と同じ形状のグリル皿１（図１参照）よりも発熱層３から食品に伝達される熱を多くすることができるので、調理時間の短縮化、グリル皿調理の性能を一層図ることができる。
【０１４８】
また、食品との接触面積が大きくなることにより、食品の焦げむらを少なくすることができるので、食品の仕上がり状態を向上させることができる。さらに、食品の乾燥むらも抑制できるのでジューシーさ、おいしさを向上させることができる。
【０１４９】
また、加熱室９と、加熱室９内にマイクロ波を供給するマイクロ波発生部であるマグネトロン１５と、加熱室９内に配置される上記グリル皿１の調理器具とを備えた加熱装置２５を構成することにより、加熱装置２５におけるグリル皿調理の性能を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１５０】
本発明の調理器具は、グリル皿調理の性能を向上させることが可能となるので、電子レンジなどのマイクロ波加熱装置に適用可能であるとともに、マイクロ波発熱体を主成分とする発熱層は、乾燥機など調理機器以外のマイクロ波加熱機器として適用できる。
【符号の説明】
【０１５１】
１、２４ グリル皿
２ 支持体
３ 発熱層
４ 基材
７ フェライト粉末（フェライト）
８ 有機化合物
９ 加熱室
２５ 加熱装置
３０ 載置面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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発熱層の熱を利用して食品を調理するグリル皿などの調理器具およびそれを用いた加熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子レンジなど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６、図７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６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が設けられたグリル皿の斜視図である。図７は、同マイクロ波発熱体からなる発熱層が設けられたグリル皿の断面図である。図６、図７に示すように、グリル皿１０１の底面にマイクロ波発熱体からなる発熱層１０２が設けられている。
【０００６】
図７に示すように、マイクロ波発熱体からなる発熱層１０２は、グリル皿１０１の食品が載置される載置面１０３の裏側の面に設けられている。また、載置面１０３には、食品の焦げ付きの抑制、調理後のグリル皿の洗浄性を向上させるためにフッ素材料のコーティング層が形成されている。
【０００７】
従来のマイクロ波発熱体からなる発熱層１０２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吸収材料の粉末とシリコーンのゴム材料の複合物で構成される。マイクロ波吸収材料の粉末はゴム材料と混練され、ゴム中にマイクロ波吸収材料の粒子が均一に分散された状態とした混合物を、ホットプレスなどの方法でグリル皿の基材となる金属面、もしくは塗装面に接着され、発熱層１０２が形成される。
【０００８】
食品が載置されたグリル皿１０１を、マイクロ波を発生させるマグネトロンを搭載したマイクロ波加熱装置の所定の位置に配置し、グリル調理を開始する。これにより、マグネトロンから発振されたマイクロ波エネルギーをグリル皿１０１に設けられたマイクロ波発熱体からなる発熱層１０２が吸収することによってマイクロ波エネルギーが熱に変換される。これにより、グリル皿１０１の載置面１０３が加熱され、載置面１０３に載置された食品が調理される。
【０００９】
一般的に、グリル調理において、おいしさと、食するのに適した焦げ目とを両立させようとすると、グリル皿１０１の載置面１０３を短時間で高温に昇温させる必要がある。しかし、優れた昇温速度と到達温度の高温化を両立するマイクロ波吸収材料が見出せていない。従来は、マイクロ波発熱体からなる発熱層１０２のマイクロ波吸収材料は、マイクロ
波エネルギーを吸収して発熱するものという観点で選定されたＭｎ−Ｚｎ系フェライトが用いられている。
【００１０】
また、特許文献２によると、ターンテーブルの回転体に配置される金属プレートの裏面にマイクロ波発熱体からなる発熱層を設けた調理器具が知られている。このマイクロ波発熱体からなる発熱層は、調理中の金属プレートの最高温度よりも低いキュリー温度が選択されたフェライト材料が用いられている。
【００１１】
フェライト材料はキュリー温度に達するとマイクロ波の吸収が停止する。マイクロ波発熱体からなる発熱層として調理中の最高温度よりも低いキュリー温度を有するフェライト材料を用いることによって、フェライト自体がマイクロ波の吸収・停止を制御し、金属プレートの温度を均一に維持するようにしている。
【００１２】
また、特許文献３によると、食品の加熱に最適な２００℃の温度まで急速に上昇し、２００〜３００℃の所定の温度を超えると昇温が停止するマイクロ波吸収発熱体用のＭｇ−Ｃｕ系フェライト粉がある。このフェライト粉の組成をＦｅ２Ｏ３が４６〜５１ｍｏｌ％、ＣｕＯは２〜１５ｍｏｌ％、ＺｎＯが２７ｍｏｌ％以下、残部がＭｇＯとすることにより、フェライト粉のキュリー温度を高くし、２００〜３００℃の温度で昇温停止を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００６−５２９３２号公報
【特許文献２】特開平４−２６３７０５号公報
【特許文献３】特開２０１０−６６１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、特許文献１、２のような構成のグリル皿のマイクロ波発熱体からなる発熱層に用いられているフェライトは、キュリー温度が２２０℃程度、あるいは高温調理に適した温度よりも低いキュリー温度である。
【００１５】
これらのフェライトを用いた発熱層はマイクロ波エネルギーを吸収してキュリー温度近傍の温度になるとマイクロ波エネルギーの吸収が低下するため２２０℃以下の温度までしか昇温させることができない。
【００１６】
その結果、ハンバーグや魚などの調理においては、適度な焦げ目を得ようとすると、調理時間が長くなる。さらに、これとともに、食品にもマイクロ波の一部が吸収され、食品内部の油や水分が加熱されて蒸気となって揮発するため、食品が乾燥してジューシーさやおいしさが失われるという課題を有していた。
【００１７】
グリル皿の載置面の到達温度を３００℃レベルに高温化することは、前述のフェライト材料に金属窒化物などの誘電体の材料を加えることにより達成できる。しかし、加熱時間とともに到達温度が上昇することにより、グリル皿１０１の載置面に形成しているフッ素コーティング層や、マイクロ波発熱体からなる発熱層１０２に用いているシリコーンゴムの温度が許容される耐熱温度を超えるため、剥離や割れなどの発生により、グリル皿が破損するという課題を有していた。
【００１８】
そのため、温度センサを搭載し、グリル皿の載置面の温度を検知することによってマイクロ波出力を制御するか、あるいはマイクロ波加熱時間の経過によってマイクロ波出力を
制御し、グリル皿の載置面の温度がグリル皿を構成している材料の許容される耐熱温度以下となるように設計する必要があった。
【００１９】
しかし、センサの誤動作や故障、調理メニューの選択ミスや食品が載置されていない状態での調理（空焚き）によって３００℃以上の高温に昇温することが考えられ、安全性と信頼性の確保が困難であるという課題を有していた。
【００２０】
一方、特許文献３のＭｇ−Ｃｕ系フェライト粉は、前述のように２００〜３００℃で昇温が停止するような組成としているが、このフェライト粉を含む発熱層を食品が載置されるグリル皿などの裏面に取り付けられるような構成では、皿の熱容量が大きい場合は、昇温速度が遅くなり、調理に最適な温度に昇温する時間が長くなる。その結果、調理時間の短縮や省エネが実現することが困難であるとともに、調理時間が長くなることにより、食品の乾燥が進み、調理の仕上がりが悪くなるという課題を有していた。
【００２１】
本発明は、グリル皿の載置面を短時間で所定の温度に昇温させ、かつグリル皿の食品の載置面の温度を、グリル皿を構成する材料の許容される耐熱温度以下で飽和させる。これにより、食品の調理時間の短縮化とグリル皿の過昇温防止を実現し、マイクロ波加熱装置における高温を必要とするグリル皿調理の性能向上と耐久性、安全性、信頼性を図ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記従来の課題を解決するために、本発明の調理器具は、食品が載置される載置面を有する支持体と、前記支持体の表面に形成され、マイクロ波エネルギーを吸収して発熱するフェライトを含むマイクロ波発熱体からなる発熱層とを有する調理器具であって、前記発熱層が形成される部位の前記支持体の熱容量が５０〜２５０Ｊ／ｄｅｇの範囲であり、前記フェライトがＦｅ２Ｏ３とＣｕＯとＭｇＯを含み、前記フェライトに含まれるＦｅ２Ｏ３が４６〜５１ｍｏｌ％、ＣｕＯは２〜１５ｍｏｌ％、ＺｎＯが２７ｍｏｌ％以下の範囲の組成とした構成を備える。
【００２３】
発熱層が形成される部位の前記支持体の熱容量を５０〜２５０Ｊ／ｄｅｇの範囲とすることにより、発熱層によって加熱されるグリル皿の熱容量を小さくできるとともに、グリル皿の機械的強度を保持することができるので、グリル皿を構成する食品の載置面を短時間で食品を調理可能な温度に昇温させることができるとともに、発熱層によって急速に加熱された食品の載置面の部位と加熱され難い食品載置面の周囲の部位との温度差による熱変形を防止することができる。
【００２４】
また、発熱層に用いているフェライトを上記組成とすることにより、フェライトのキュリー温度を高くすることができるので、調理器具であるグリル皿の載置面の温度を高温にすることが可能となり、高温を必要とするグリル皿調理の調理時間を短縮することができるとともに、グリル皿の食品載置面の温度をグリル皿の構成材料の耐熱許容温度以下で飽和させることができるので、グリル皿の熱による破損を防止することができる。
【００２５】
また、本発明の加熱装置は、加熱室と、加熱室内にマイクロ波を供給するマイクロ波発生部と、加熱室内に配置される上記調理器具とを備えた構成としている。
【００２６】
このような構成により、加熱装置におけるグリル皿調理の性能を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の調理器具は、短時間でグリル皿の載置面の温度を高温に昇温させることができ
るとともに、グリル皿の温度を構成する材料の許容される耐熱温度以下とすることができるので、食品の調理時間の短縮が可能となり、高温を必要とするグリル皿調理の性能を向上させることができるとともに、グリル皿の構成材料の破損、劣化を防止することができ、耐久性、信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態１における調理器具であるグリル皿の断面図
【図２】本発明の実施の形態１における調理器具であ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におけるマイクロ波発熱体からなる発熱層の構造を示す模式図
【図４】本発明の実施の形態１における調理器具であるグリル皿が搭載される加熱装置の断面図
【図５】本発明の実施の形態１における調理器具の他の形状のグリル皿を示す斜視図
【図６】従来の調理器具であるグリル皿の斜視図
【図７】従来の調理器具であるグリル皿の断面図
【発明を実施するための形態】
【００２９】
第１の発明は、食品が載置される載置面を有する支持体と、前記支持体の表面に形成され、マイクロ波エネルギーを吸収して発熱するフェライトを含むマイクロ波発熱体からなる発熱層とを有する調理器具であって、前記発熱層が形成される部位の前記支持体の熱容量が５０〜２５０Ｊ／ｄｅｇの範囲であり、前記フェライトがＦｅ２Ｏ３とＣｕＯとＭｇＯを含み、前記フェライトに含まれるＦｅ２Ｏ３が４６〜５１ｍｏｌ％、ＣｕＯは２〜１５ｍｏｌ％、ＺｎＯが２７ｍｏｌ％以下の範囲の組成としたものであり、発熱層が形成される部位の前記支持体の熱容量を上記の範囲とすることにより、発熱層によって加熱されるグリル皿の熱容量を小さくすることができるので、グリル皿を構成する食品の載置面を短時間で食品を調理可能な温度に昇温させることができ、調理時間の短縮化と優れた省エネ性能を実現することができる。
【００３０】
また、熱容量を小さくしてもグリル皿の機械的強度を保持することができるので、発熱層によって急速に加熱された食品の載置面の部位と加熱され難い食品載置面の周囲の部位との温度差による熱変形が防止され、グリル皿の食品の載置面が変形することによる食品の加熱むらを防止することができるので常に安定した調理性能を実現することができるとともに、熱的ストレスによるグリル皿構成材料の劣化、破損を防止することができ、優れた耐久性を実現することができる。
【００３１】
また、発熱層に用いているフェライトを上記組成とすることにより、フェライトのキュリー温度を高くすることができるので、調理器具であるグリル皿の載置面の温度を高温にすることが可能となり、高温を必要とするグリル皿調理の調理時間を短縮することができるとともに、グリル皿の食品載置面の温度をグリル皿の構成材料の耐熱許容温度以下で飽和させることができるので、グリル皿の熱による破損を防止することができ、優れた調理性能と耐久性、信頼性を実現することができる。
【００３２】
第２の発明は、特に、第１の発明の食品の載置面の温度を食品が載置面に載置されない状態で２４０〜３００℃で飽和する構成とすることにより、食品載置面の温度を食品の調理に有利な高温に昇温させ、その温度を維持することができるので、所定の調理温度に短時間で昇温させることができ、調理時間の短縮化を図ることができるとともに、食品を乾燥させないで適度な焦げ目を付けることができ、高温でのグリル皿調理の性能を向上させることができる。
【００３３】
また、食品が載置されていない状態で食品の載置面が飽和する最高温度を３００℃とすることにより、調理器具であるグリル皿の温度を構成材料の耐熱許容温度以下とすることができるので、グリル皿の構成材料の劣化や破損を防止することができ、安全性、耐久性、信頼性を向上させることができる。
【００３４】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明の発熱層をフェライトの粒子と有機化合物を含む構成とすることにより、フェライトを含むマイクロ波発熱体からなる発熱層をグリル皿に容易に形成することができる。
【００３５】
また、有機化合物によって調理器具であるグリル皿の支持体と発熱層の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。
【００３６】
また、比較的低温で発熱層を形成することができるのでグリル皿の構成材料の劣化を防止することができる。
【００３７】
第４の発明は、特に、第３の発明の発熱層に含まれる前記有機化合物としてシリコーンゴムを用いることにより、発熱層の耐熱性を向上させることができるとともに、より優れたグリル皿の支持体と発熱層の接着を実現することができる。
【００３８】
また、発熱層の厚さを厚くすることができるのでマイクロ波の吸収に必要なフェライトの量を多くすることができ、昇温速度の速いマイクロ波発熱体を実現することができる。
【００３９】
第５の発明は、特に、第１〜４のいずれか１つの発明の発熱層の面積を０．０５〜０．１ｍ２の範囲とすることにより、通常使用される８００Ｗ前後のマイクロ波出力で調理器具であるグリル皿を加熱しても、グリル皿の熱容量の増加や加熱されたグリル皿からの放熱量を抑制することができるので、所定の温度に短時間で昇温させることができ、調理時間の短縮化と省エネを図ることができる。
【００４０】
また、昇温速度を低下させることなく、発熱と放熱とがバランスして飽和する温度を、フェライトのキュリー温度近傍でかつキュリー温度よりも低くなるように容易に設定することができるので、調理性能に優れたグリル皿を実現することができる。
【００４１】
第６の発明は、特に、第１〜５のいずれか１つの発明の調理器具を構成する支持体の熱伝導率を５０〜１５０Ｗ／ｍＫの範囲とすることにより、熱伝導が高すぎることによって起こるグリル皿の食品の載置面以外への熱伝達、放熱面積の拡大による放熱量の増加、熱伝導が低すぎることによって起こる食品載置面の温度分布の不均一性を抑制することができるので、食品の加熱効率に優れたグリル皿を実現することができる。
【００４２】
第７の発明は、加熱装置が、加熱室と、加熱室内にマイクロ波を供給するマイクロ波発生部と、加熱室内に配置される加熱室を有し、第１から第６のいずれか１つの発明の調理器具を備えた構成とすることにより、加熱装置におけるグリル皿調理の性能を向上させることができる。
【００４３】
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。
【００４４】
（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発熱体が形成された調理器具（以下、グリル皿と記す）の断面図である。なお、本実施の形態のグリル皿は、図６で述べた従来のものと同様の形状である。
【００４５】
図１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設けられた、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からなる発熱層３とから構成される。マイクロ波発熱体からなる発熱層３は、図１に示すように、支持体２の食品が載置される側の表面である載置面３０とは異なる表面（グリル皿１の裏面に相当）に形成されることが望ましい。なお、グリル皿１は、図１に示すように、食品から出る油脂などを食品と分離するために、食品の載置面３０に溝部２Ａを設けている。
【００４６】
図２は、本実施の第１の実施の形態におけるマイクロ波発熱体からなる発熱層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。
【００４７】
図２において、グリル皿１の支持体２は、金属基材などの基材４と、基材４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被覆層５と、食品が載置される側の表面の被覆層５に形成された、フッ素樹脂を主成分とするフッ素コーティング層６とから構成される。なお、金属基材以外の基材４として、セラミックや結晶化ガラスなどの耐熱ガラスも用いることができる。金属基材以外の基材４は耐食性が高いので、発熱層３側の基材表面のポリエーテルスルホン樹脂材料を主成分とする被覆層５は必ずしも必要としない。そのため、グリル皿１の支持体２の構成を簡略化できる。
【００４８】
マイクロ波発熱体からなる発熱層３は、食品が載置される側の表面とは異なる表面の被覆層５の表面に形成されている。基材４としては、鉄の鋼板やアルミニウム、亜鉛がメッキされた表面処理鋼板が適用される。
【００４９】
図３は、本発明の第１の実施の形態におけるマイクロ波発熱体からなる発熱層３の構造を示す模式図である。図３において、マイクロ波発熱体からなる発熱層３は、マイクロ波を吸収して発熱するフェライト粉末７と、有機化合物８とを含む組成である。さらに、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。フェライト粉末７は、有機化合物８の中に均一に分散した状態となっている。
【００５０】
次に、本発明のマイクロ波発熱体からなる発熱層３を形成したグリル皿１の製造方法の一例について述べる。
【００５１】
溶融アルミメッキ鋼板などの基材４の両面に、ポリエーテルスルホン樹脂材料を主成分とする塗料を塗布して被覆層５を形成し、その後、一方の被覆層５の表面に、主成分がフッ素樹脂からなる塗料を塗布し、フッ素コーティング層６を形成する。次に、図２に示すように、フッ素コーティング層６が食品の載置面３０となるようにグリル皿１の形状にプレス加工が施される。
【００５２】
発熱層３に用いられるフェライト粉末７は、グリル皿１の食品の載置面３０を短時間で高温に昇温させ、かつグリル皿１の許容される耐熱温度以下で飽和する昇温特性が必要である。これを実現するフェライト粉末７として、Ｆｅ２Ｏ３とＣｕＯとＭｇＯ、ＺｎＯを含む組成としたものが挙げられる。
【００５３】
この組成の範囲となるように、出発原料であるＦｅ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｇを含む炭酸塩や硝酸鉛などを所定の比率で混合し、高温で焼成することによって反応させ、フェライトの結晶構造を有する複合酸化物が造られる。このフェライトの複合酸化物を粉砕することによって、所定の重量比のフェライト粉末７が得られる。
【００５４】
次に、所定の配合量のフェライト粉末７と、有機化合物８として選択したシリコーンゴムとをオープンロールやニーダーなどの混練加工装置を用い、フェライト粉末７がシリコ
ーンゴムの中に均一に分散するまで混練し、その後、架橋剤を添加し、再度混練する。
【００５５】
次に、これらの混練物の固まり、もしくはオープンロールでシート状に分出ししたものを必要量採取し、これをグリル皿１の形状にプレス加工された食品の載置面３０とは異なる表面の被覆層５の上に配置して、ホットプレスで加圧接着および一次加硫を行う。その後、必要に応じて二次加硫などの熱処理を行うことによって、マイクロ波発熱体からなる発熱層３が形成され、本実施の形態の調理器具であるグリル皿１が得られる。
【００５６】
なお、混練の際にマイクロ波発熱体からなる発熱層３のさらなる耐熱性を付与するための耐熱性剤、老化防止剤や、柔軟性を付与するための油脂剤などを必要に応じて添加してもよい。
【００５７】
また、マイクロ波発熱体からなる発熱層３と被覆層５との接着性を向上させるために、マイクロ波発熱体からなる発熱層３の接着面あるいは被覆層５の面に、接着機能を有するプライマーを塗布し、そのプライマーを介してマイクロ波発熱体からなる発熱層３と被覆層５を接着してもよい。また、予め、フェライト粉末７と有機化合物８の混練時に接着剤を添加してもよい。
【００５８】
また、上述の製造方法では、マイクロ波発熱体からなる発熱層３を被覆層５の上に形成したが、発熱層３が形成される側の表面の被覆層５を設けず、直接、基材４の面と接着してもよい。
【００５９】
図４は、本発明の第１の実施の形態における調理器具であるグリル皿１が搭載される加熱装置の断面図である。
【００６０】
図４において、加熱装置２５は加熱室９を有している。加熱室９は、金属材料から構成された金属境界部である右側壁面１０、左側壁面１１、奥壁面１２、上壁面１３、底壁面１４および食品を加熱室９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（直方体を含む）に構成される。これにより、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。開閉扉は奥壁面１２と対向した位置（図４の手前側）に設置される。
【００６１】
本実施の形態の加熱装置２５を構成するマイクロ波発生部であるマグネトロン１５は、加熱室９に供給するマイクロ波を発生するものである。加熱装置２５には、マグネトロン１５から発生したマイクロ波エネルギーを加熱室９内に導くための導波管１６と、導波管１６から加熱室９内にマイクロ波エネルギーを照射するマイクロ波放射部１７とが設けられている。底壁面１４にはマイクロ波を透過するガラス系やセラミック系の材料からなる封口部１８が設けられている。
【００６２】
また、加熱室９の上部には加熱ヒータ１９が設けられており、加熱室９の奥壁面１２の奥にはコンベクションヒータユニット（図示せず）が設けられている。これにより、加熱装置２５は、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する。
【００６３】
本実施の形態の調理器具であるグリル皿１は、加熱室９の右側壁面１０および左側壁面１１に設けられた係止部であるレール部２０に沿って加熱室９内に挿入され、配置される。本実施の形態では、レール部２０は、右側壁面１０および左側壁面１１のそれぞれに３箇所設けられている。これにより、グリル皿１の設置高さを３段階に調整できるようになっている。
【００６４】
また、加熱室９には加熱室９内の温度を検出するサーミスタ２１、食品やグリル皿１な
どの温度を検出する赤外線センサ２２が設けられている。サーミスタ２１、赤外線センサ２２、マグネトロン１５、加熱ヒータ１９は、これらの動作を制御する制御部２３に電気的に接続されている。
【００６５】
次に、以上の構成からなる加熱装置２５を用い、本実施の形態のグリル皿１の動作と作用について説明する。
【００６６】
加熱室９内に、食品（図示せず）を載置したグリル皿１をレール部２０に配置し、開閉扉を閉めた状態で所定の指示操作を行う。これにより、制御部２３によりマグネトロン１５が動作してマイクロ波エネルギーを発生する。発生したマイクロ波エネルギーは、導波管１６を経て、マイクロ波放射部１７からセラミックなどで形成された封口部１８を透過して加熱室９内に照射される。
【００６７】
加熱室９内に照射されたマイクロ波エネルギーは、グリル皿１を構成するマイクロ波発熱体からなる発熱層３で吸収され、熱に変換される。その熱がグリル皿１の食品を載置している載置面３０に伝達され、食品が加熱調理される。
【００６８】
グリル皿１は耐久性、安全性の点から、グリル皿１の構成材料の耐熱許容温度以上に昇温しないようにする必要がある。そのためにマイクロ波エネルギーを吸収して発熱する発熱層３は、温度が低い時はマイクロ波エネルギーを吸収して発熱するが、温度が上昇するとマイクロ波エネルギーを吸収しなくなる特性を有する材料で構成することが好ましい。
【００６９】
この特性を実現するマイクロ波発熱材料として、フェライトが挙げられる。フェライトのマイクロ波エネルギーによる発熱は磁性損失によるものであり、複素比透磁率の虚数部で表され、この値が大きいほどマイクロ波エネルギーの吸収による発熱性能が高い。
【００７０】
一方、フェライトの温度が上昇すると、透磁率の低下とともに磁性損失が小さくなり、マイクロ波エネルギーの吸収による発熱量は減少する。さらにフェライトの温度がキュリー温度に達すると磁性損失は無くなり、発熱しなくなる。
【００７１】
したがって、本実施の形態のグリル皿１に適用されるマイクロ波発熱体からなる発熱層３に適用されるフェライト材料は、初期の昇温速度が大きく、グリル皿１の食品の載置面３０が食品の調理に有効な温度で、かつグリル皿１の構成材料の耐熱許容温度以下の温度で飽和するものがよい。
【００７２】
フェライトは成分、組成によって磁性損失の他に誘電損失、導電損失による発熱も考えられる。グリル皿１の食品の載置面３０を所定の温度に飽和させるためには、磁性損失以外の発熱作用がないフェライト材料か、もしくは所定の飽和温度を変化させない程度の発熱作用を有するフェライト材料であることが好ましい。
【００７３】
また、グリル皿１を構成する被覆層５、フッ素コーティング層６、マイクロ波発熱体からなる発熱層３に用いる有機化合物８は長期の耐久性を確保するため、食品の載置面３０が飽和する温度を、グリル皿１を構成する材料の耐熱許容温度（３００℃）以下とする必要がある。
【００７４】
一方、グリル皿調理においては、食品の焦げ目、調理時間の短縮の点から判断すると、グリル皿１の飽和温度は高い方がよい。しかし、食品を載置した場合は食品の熱容量が加算されることや、加熱されたグリル皿１からの放熱により、食品が載置面３０と接触した部位の温度は食品がない状態でのグリル皿の食品の載置面の温度よりも低くなる。
【００７５】
通常、ハンバーグや魚などの高温を必要とする食品の調理温度は、２００℃前後であり、この調理温度を確保するためのグリル皿１の食品の載置面３０の温度は食品が載置されていない状態で２４０℃以上必要であること、グリル皿１の構成材料の耐熱温度が３００℃であることから、調理性能と耐久性・信頼性を両立させるためには、グリル皿１の飽和温度を２４０〜３００℃とすることが好ましい。これを実現するためには、常温からの昇温速度を速くすることが可能となる大きい磁性損失を有し、グリル皿１の食品の載置面３０の飽和温度が２４０〜３００℃になるようなキュリー温度を有するフェライト材料が必要となる。
【００７６】
なお、以下の実施の形態で用いる上記の飽和温度とは、グリル皿１の食品の載置面３０に食品がない状態（空焚き）で飽和する温度をいう。
【００７７】
グリル皿の食品の載置面の飽和温度が２４０〜３００℃となるようなキュリー温度を有するフェライト材料としては、背景技術で述べたように、Ｆｅ２Ｏ３とＣｕＯとＭｇＯを含むフェライト粉があり、このフェライト粉はＦｅ２Ｏ３が４６〜５１ｍｏｌ％、ＣｕＯは２〜１５ｍｏｌ％、ＺｎＯが２７ｍｏｌ％以下の範囲の組成を有するものである。
【００７８】
フェライト粉末７として上記フェライトを用いることにより、フェライト粉末７のキュリー温度を２５０〜３３０℃と高くすることができる。そして、フェライト粉末７のキュリー温度を高くすることによって、グリル皿１の食品の載置面３０の飽和温度を従来のグリル皿よりも高い２４０〜３００℃とすることができる。
【００７９】
したがって、グリル皿１の食品の載置面３０の温度を高温にすることが可能となり、グリル皿調理の調理時間を短縮することができ、調理性能を向上させることができる。
【００８０】
また、フェライト粉末７がキュリー温度近傍になると、マイクロ波エネルギーの吸収量が少なくなるように自己制御するため、調理器具であるグリル皿１を構成する材料の耐熱許容温度以下、すなわち３００℃以下で食品の載置面３０の温度を飽和させることが可能となる。
【００８１】
また、Ｆｅ２Ｏ３とＣｕＯとＭｇＯを含むフェライト粉は、従来この種のグリル皿のマイクロ波発熱体のフェライトとして用いられてきたＭｎ−Ｚｎ系フェライトよりも比重が軽いことから、グリル皿１の軽量化を図ることができ、加熱室からグリル皿を出し入れする際の作業を軽減することができる。
【００８２】
以上のように、フェライト粉末７として、Ｆｅ２Ｏ３とＣｕＯとＭｇＯを含み、フェライトに含まれるＦｅ２Ｏ３が４６〜５１ｍｏｌ％、ＣｕＯは２〜１５ｍｏｌ％、ＺｎＯが２７ｍｏｌ％以下の範囲とした組成としたものを用いることにより、グリル皿１の構成材料の過昇温による破損やグリル皿１の構成材料の発火や他の部材への延焼を防止することができ、耐久性、信頼性を向上させることができる。
【００８３】
さらに、グリル皿１の過昇温を防止する安全装置を必要としないため、複雑な電子制御・制御デバイスが不要となり、低コスト化を図ることができる。
【００８４】
グリル皿１の構成材料の耐熱許容温度は３００℃であることを述べたが、グリル皿１の飽和温度は、長期の耐久性から判断すると３００℃よりも低い２８０℃を上限とし、調理性能との両立を図るために２４０〜２８０℃とすることが好ましい。
【００８５】
２４０〜２８０℃のグリル皿１の飽和温度を実現するためには、本発明のマイクロ波発熱体からなる発熱層３に用いるフェライト粉末７のキュリー温度は、２５０〜３００℃で
あることが好ましい。
【００８６】
また、調理性能をさらに向上させるためにはグリル皿１の飽和温度を２６０℃以上とすることがよい。調理性能と優れた耐久性、信頼性を両立させるためには、グリル皿１の飽和温度を２６０〜２８０℃とすることが好ましい。食品の載置面３０の飽和温度を２６０〜２８０℃とするためのフェライト粉末７のキュリー温度は、２８０〜３００℃であることが好ましい。
【００８７】
食品の載置面３０の温度の飽和現象は、マイクロ波発熱体からなる発熱層３がマイクロ波エネルギーを吸収して発熱する発熱量と、加熱されたグリル皿１からの伝導、対流、放射による放熱量がバランスすることよって起こる。すなわち、本実施の形態１では、食品が載置面３０に載置されない状態で発熱層３による発熱と、調理器具であるグリル皿１からの放熱とがバランスして飽和する載置面３０の温度を２４０〜３００℃としている。
【００８８】
また、本実施の形態によると、発熱層３に含まれるフェライト粉末７がキュリー温度近くになると、フェライトの磁性損失が低下し、マイクロ波エネルギーの吸収が小さくなる。したがって、食品の載置面の温度が高くなるにつれ、発熱量が減少することになり、食品の載置面はフェライト粉末７のキュリー温度よりも低い温度で飽和する。
【００８９】
なお、グリル皿１の調理性能と構成材料の耐久性の両立する温度が２４０〜３００℃とすると、この温度で飽和させるためのマイクロ波発熱体からなる発熱層３に用いるフェライト粉末７のキュリー温度は、２５０〜３３０℃である。
【００９０】
食品の載置面の飽和温度を２４０〜３００℃の高温とすることにより、所定の調理温度に短時間で昇温させることができ、調理時間の短縮化を図ることができる。さらに、食品を乾燥させないで適度な焦げ目を付けることができ、高温でのグリル皿調理の性能を向上させることができる。
【００９１】
また、食品が載置されていない状態で食品の載置面が飽和する最高温度を３００℃とすることにより、調理器具であるグリル皿の構成材料を耐熱許容温度以下とすることができる。したがって、グリル皿の構成材料の劣化や破損を防止することができ、安全性、耐久性、信頼性を向上させることができる。
【００９２】
一方、発熱層３が発熱層３に含まれるフェライト粉末７のキュリー温度あるいはそれ以上の温度になると、マイクロ波エネルギーの吸収がなくなる。
【００９３】
この温度で加熱室９にマイクロ波を照射し続けると、マイクロ波の電界が発熱層３以外の箇所（加熱室９を構成する右側壁面１０、左側壁面１１、奥壁面１２、上壁面１３、底壁面１４など）に集中してスパークが発生すること、マイクロ波が加熱室９内で反射して導波管１６を経てマグネトロン１５に戻り、マイクロ波放射部１７が破損することなど、安全性、信頼性を損なう可能性がある。
【００９４】
本実施の形態では、食品の載置面がフェライト粉末７のキュリー温度より低い温度で飽和する構成としているため、発熱層３のフェライト粉末７は加熱室９に照射されたマイクロ波の吸収を持続することができる。
【００９５】
したがって、加熱室９の他の部材への電界集中やマグネトロン１５へのマイクロ波の反射が抑制され、加熱室９内でのスパークやマグネトロン１５の破損を防止することができるので安全性、信頼性を確保することができる。
【００９６】
なお、フェライト粉末７として、Ｆｅ２Ｏ３とＣｕＯとＭｇＯを含み、フェライトに含まれるＦｅ２Ｏ３が４６〜５１ｍｏｌ％、ＣｕＯは２〜１５ｍｏｌ％、ＺｎＯが２７ｍｏｌ％以下の範囲とした組成としたものを用い、グリル皿１に食品が載置されない状態での飽和温度が２４０〜３００℃である例で説明したが、これに限られない。例えば、載置面３０に載置されない状態の飽和する温度を２４０〜３００℃にできる構成であれば、特に、上記の組成のフェライト粉末７を用いる必要はない。つまり、グリル皿１の発熱層３として用いる発熱材料や組成または温度制御により、食品がグリル皿１の載置面３０に載置されない状態で２４０〜３００℃の飽和温度を実現してもよい。
【００９７】
このＦｅ２Ｏ３とＣｕＯとＭｇＯを含むフェライト粉を発熱層３として用いることによってグリル皿１の食品の載置面の飽和温度を食品の調理に有効な所定の温度とすることができるが、グリル皿を構成する基材の熱容量が大きい場合は加熱初期の昇温速度が遅くなり、所定の温度に到達する時間が長くなる。その結果、食品の加熱時間、すなわち調理時間が長くなり、調理時間の短縮化や優れた省エネ性能が得られなくなるとともに、食品の加熱時間が長くなると食品の水分が適正以上に蒸発し、おいしさに必要な適正量の水分が確保できなくなり、満足する調理性能が得られなくなる。
【００９８】
経験的な知見によると、調理時間の短縮、省エネ、食品の適正な焦げ目、おいしさを実現するためには、グリル皿の食品の載置面の温度を２分以内で１５０℃以上の昇温速度が必要である。
【００９９】
昇温速度を速くするにはフェライトの磁性損失を大きくすることが考えられるが、フェライトの磁性損失を大きくするために組成を変更すると適正なキュリー温度が得られなくなるなどの課題が生じる。
【０１００】
そこで、昇温速度を速くする手段として、グリル皿１の熱容量に着目し、グリル皿１の熱容量を小さくすることで昇温速度を速くできると考え、適正な熱容量を検討した。
【０１０１】
マイクロ波発熱体からなる発熱層３が形成される部位（食品の載置面の面積に相当）のグリル皿１を構成する支持体２の熱容量を可変させ、キュリー温度が約２６０〜２８０℃となるように組成を調整したＦｅ２Ｏ３とＣｕＯとＭｇＯを含むフェライト粉をフェライト粉末７とし、有機化合物８（シリコーンゴム）と混合したマイクロ波発熱体からなる発熱層３を形成したグリル皿１を作製し、図４に示す加熱装置２５を用い、８００Ｗのマイクロ波電力を給電してグリル皿１の食品の載置面の昇温速度を評価した。
【０１０２】
その結果、発熱層３が形成される部位の支持体２の熱容量が２５０Ｊ／ｄｅｇ以下であれば、グリル皿１の食品の載置面の温度が２分以内で１５０℃以上に昇温する昇温速度が得られることがわかった。
【０１０３】
一方、発熱層３が形成される部位の支持体２の熱容量が５０Ｊ／ｄｅｇ未満になると、支持体２の機械的強度が低下し、グリル皿１が昇温時の温度差により変形し、食品とグリル皿１の載置面との接触が悪くなり、食品に加熱むらが生じる、適正な焦げ目が付かない、仕上がりの時間が長くなるなどの課題が発生する。
【０１０４】
したがって、優れた昇温速度と熱変形が抑制可能な機械的強度を実現するための発熱層３が形成される部位の支持体２の熱容量は、５０〜２５０Ｊ／ｄｅｇの範囲が好ましい。
【０１０５】
なお、支持体２の熱容量を変えたグリル皿１のすべてにおいて、食品の載置面が２４０〜２６０℃の温度で飽和することが確認された。
【０１０６】
以上のことから、マイクロ波発熱体からなる発熱層３が形成される部位の支持体２の熱容量が５０〜２５０Ｊ／ｄｅｇの範囲とし、発熱層３に用いるフェライト粉末７がＦｅ２Ｏ３とＣｕＯとＭｇＯを含み、前記フェライトに含まれるＦｅ２Ｏ３が４６〜５１ｍｏｌ％、ＣｕＯは２〜１５ｍｏｌ％、ＺｎＯが２７ｍｏｌ％以下の範囲の組成とすることにより、フェライト粉末７の優れたマイクロ波エネルギーによる発熱作用に加え、発熱層３によって加熱されるグリル皿１の熱容量を小さくすることができるので、グリル皿１を構成する食品の載置面を短時間で食品が調理可能な温度に昇温させることができ、調理時間の短縮化と優れた省エネ性能を実現することができる。
【０１０７】
また、発熱層３が形成される部位の支持体２の熱容量を最低でも５０Ｊ／ｄｅｇとすることにより、グリル皿１の機械的強度を保持することができるので、発熱層３によって急速に加熱された食品の載置面の部位と加熱され難い食品載置面の周囲の部位との温度差による熱変形が防止され、グリル皿１の食品の載置面が変形することによる食品の加熱むらや調理時間が長くなることを防止することができる。
【０１０８】
これによって、常に安定した調理性能を実現することができるとともに、熱的ストレスによるグリル皿１の構成材料の劣化、破損をまた、グリル皿１の載置面３０と接触している食品を素早く焼くことができるため、食品の載置面へのこびり付きが抑制され、調理後のグリル皿からの食品の取り出しや、グリル皿の洗浄などの手入れを容易に行うことができる。また、グリル皿１の構成材料の劣化や破損を防止することができ、優れた耐久性を実現することができる。
【０１０９】
有機化合物８の材料としては、耐熱性の高いゴムや樹脂が挙げられる。フェライト粉末７を含むマイクロ波発熱体からなる発熱層３は、これらの有機化合物８を用いることによって、ホットプレス加工などによりグリル皿１に容易に形成することができる。
【０１１０】
また、有機化合物８がグリル皿１の支持体２と発熱層３の強固な接着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。
【０１１１】
また、比較的低温で発熱層３を形成することができるのでグリル皿１の構成材料の劣化を防止することができる。
【０１１２】
有機化合物８としては、特にシリコーンゴムやフッ素ゴムがよい。中でもシリコーンゴムは、耐熱性が高く、かつ発熱層３とグリル皿１の支持体２との接着性をより向上させることができる。そのため、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。
【０１１３】
また、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。
【０１１４】
また、シリコーンゴムを用いることによって発熱層３の膜厚を厚く構成することができるので、マイクロ波の吸収に必要なフェライト粉末７を多量に含有させることができる。
【０１１５】
この構成により、フェライト粉末７のマイクロ波エネルギーの吸収量を多くすることが可能となり、昇温速度の速いマイクロ波発熱体を実現することができる。
【０１１６】
本実施の形態のグリル皿１は、マイクロ波発熱体からなる発熱層３によって加熱されるが、グリル皿１の大きさが大きくなると、グリル皿１からの放熱量が大きくなり、食品の載置面の飽和温度が低くなる。一方、グリル皿１が小さくなると、放熱量が少なくなり、
食品載置面の飽和温度が高くなる。
【０１１７】
グリル皿１を用いたグリル調理は、通常、８００Ｗ前後のマイクロ波出力が使用される。８００Ｗでグリル皿１を加熱する場合、発熱層３の面積が０．１ｍ２を超えると、グリル皿１が大きくなることによって熱容量が大きくなる。そのため、食品の載置面の昇温に時間がかかり、グリル皿調理に適している２分以内に１５０℃以上の昇温が得られなくなる。
【０１１８】
また、食品の載置面の面積も大きくなることによって加熱された面からの放熱量が多くなり、食品の載置面の飽和温度が２４０℃未満になる。その結果、調理時間が長くなるとともに、食品の適した焦げ目、おいしさが得られなくなる。
【０１１９】
一方、発熱層３の面積が０．０５ｍ２未満になると、発熱層３に含まれるフェライト粉末７の量が少なくなることによって発熱層３のマイクロ波エネルギーの吸収が少なくなる。その結果、発熱層３以外の部材にマイクロ波の電界が集中にしてスパークが発生することや、反射したマイクロ波によってマグネトロンの破損など、耐久性、安全性を損なう可能性がある。また、食品へのマイクロ波エネルギーの吸収も増加し、食品の水分量の低下など、おいしさを阻害する原因となる。
【０１２０】
したがって、発熱層３の面積は、０．０５〜０．１ｍ２とすることにより、食品の載置面を短時間で昇温させることができるとともに、所定の飽和温度に加熱することができるので優れた調理性能を実現することができる。
【０１２１】
また、調理時間の短縮化と省エネルギー化を図ることができる。さらに、マグネトロンの破損やスパークの発生を防止することができ、加熱装置２５の耐久性、安全性を確保することができる。
【０１２２】
食品の載置面の飽和温度を２６０〜２８０℃とする場合、発熱層３のマイクロ波エネルギー吸収量とグリル皿１からの放熱量のバランス幅が狭くなるため、発熱層３の面積は０．０６〜０．０８ｍ２の範囲が適している。
【０１２３】
本実施の形態のマイクロ波発熱体からなる発熱層３は、膜厚が２ｍｍを超える場合、発熱層３の重量の増加による熱容量の増加や、熱伝導が悪くなることによる食品の載置面への熱伝達の低下によって食品の載置面の昇温速度が遅くなる。また、膜厚が厚いことにより、コストが高くなる。
【０１２４】
一方、発熱層３の膜厚を０．５ｍｍ未満にすると、フェライト粉末７の量が不足して食品の載置面の飽和温度が低くなる。
【０１２５】
したがって、昇温速度の向上と、２４０〜３００℃の食品の載置面の飽和温度の実現を両立するためには、発熱層３の膜厚を０．５〜２ｍｍとすることが好ましい。また、発熱層３の膜厚を０．５〜２ｍｍとすることによって、優れた調理性能と調理時間の短縮化を実現することができる。
【０１２６】
また、食品の載置面の飽和温度を２６０〜２８０℃とする場合、発熱層３のマイクロ波エネルギー吸収量とグリル皿１からの放熱量のバランス幅が狭くなるため、発熱層３の膜厚は、０．７〜１．５ｍｍの範囲が適している。
【０１２７】
さらに、安定した昇温性能を得るためには、発熱層３の膜厚を０．９〜１．１ｍｍの範囲とすることが望ましい。
【０１２８】
フェライト粉末７の配合量が多くなると、発熱層３の昇温性能は向上するが、以下の３つの課題が発生する。
【０１２９】
第１に、有機化合物８と食品の載置面との接着性が悪くなり、発熱層３の剥離がしやすくなる。
【０１３０】
第２に、有機化合物８とフェライト粉末７の発熱体組成物が硬くなり、ホットプレス時の発熱体組成物の流動性が悪く、均一な膜厚の発熱層３が得られない。これによって、発熱層３の加熱むらが大きくなり、調理性能が低下する。
【０１３１】
第３に、形成された発熱層３が硬くなりことによって、耐熱衝撃や耐機械的衝撃が低下し、グリル皿１の落下や冷熱の繰り返しが起こると発熱層３が破損する可能性がある。
【０１３２】
一方、フェライト粉末７の配合量が少なくなると、発熱層３のマイクロ波エネルギーの吸収性能が低下し、満足する昇温性能が得られなくなる。
【０１３３】
食品の載置面の飽和温度を２４０〜３００℃とした場合、上記課題を解決し、耐久性、昇温性能、調理性能に優れた発熱層３を得るための発熱層３におけるフェライト粉末７の含有量は、５０〜９０重量％の範囲が好ましい。
【０１３４】
また、食品の載置面の飽和温度を２６０〜２８０℃とする場合、発熱層３のマイクロ波エネルギー吸収量とグリル皿１からの放熱量とのバランス幅が狭くなるため、フェライト粉末７の配合量は、６５〜８５重量％の範囲が適している。
さらに、安定した昇温性能を得るためには、フェライト粉末７の配合量を７５〜８０重量％の範囲とすることが好ましい。
【０１３５】
加熱室９にマイクロ波が照射されると、加熱室９内でマイクロ波の定在波が生じる。その結果、加熱室９内にマイクロ波エネルギーの強弱が発生し、グリル皿１の底面に接着されているマイクロ波発熱体からなる発熱層３の面もマイクロ波エネルギーの強弱によってマイクロ波の吸収量が異なり、不均一な温度分布となる。
【０１３６】
グリル皿１の支持体２の材料は、熱伝導率が高いほど発熱層３からの熱を効率よく伝達でき、食品の載置面の温度分布を均一にすることができる。しかし、熱伝導が高すぎると食品の載置面以外へも熱が伝達され、グリル皿１からの放熱量が増加し、食品の載置面の飽和温度が低下する。
【０１３７】
一方、支持体２として熱伝導率が低すぎる材料は、発熱層３に発生した不均一な温度分布を均一にすることができず、食品の焼きむらが発生し、調理性能を悪化させる。
【０１３８】
熱伝導率が高すぎる材料としては、アルミニウムや銅などの熱伝導率が２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上のものが挙げられる。熱伝導率が低すぎる材料としては、セラミックやガラスなど熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以下のものが挙げられる。これらの材料は支持体２として好ましくない。
【０１３９】
本実施の形態のグリル皿１の支持体２としては、熱伝導率が５０〜１５０Ｗの材料が好ましい。この材料としては鉄を主成分とする鋼板、アルミニウムや亜鉛がメッキされた鉄を主成分とする表面処理鋼板、塗料によって塗装された鉄を主成分とする表面処理鋼板が挙げられる。
【０１４０】
鉄を主成分とする鋼板は、熱伝導率が約８５Ｗ／ｍ・Ｋでありアルミニウムより低いが、機械的強度が高く支持体２の厚みを薄くする。そのため、発熱層３から食品の載置面への熱抵抗を小さくすることができ、効率よく熱を伝達することができる。
【０１４１】
また、鉄を主成分とする鋼板は、アルミニウムよりは温度分布の均一性は劣るが、食品の載置面全体の温度分布を均一化することができる。
【０１４２】
さらに、鉄を主成分とする鋼板は、発熱層３からの食品の載置面以外への方向の熱抵抗を大きくすることができる。これにより、食品の載置面以外への熱ロスを抑制することができるので、食品の載置面の温度を高い温度で飽和させることができる。
【０１４３】
より好ましいグリル皿１の支持体２の熱伝導率は、８０〜１５０Ｗ／ｍ・Ｋである。
【０１４４】
なお、本実施の形態のグリル皿１は、高温でのグリル皿調理の性能を向上させることを目的としているが、高温を必要としないグリル皿調理、例えば、解凍調理、温め調理に対してはマイクロ波電力の出力制御よって対応することができる。
【０１４５】
図５は、本発明の第１の実施の形態における調理器具の他の形状のグリル皿を示す斜視図を示すものである。本実施の形態のマイクロ波発熱体からなる発熱層３は、図５に示すグリル皿形状にも適用できる。
【０１４６】
図５に示すように、グリル皿２４の食品が載置される載置面３０は、端部２Ｂよりも中央部２Ｃを広くした構成である。これにより、食品が載置される可能性が高いグリル皿２４の中央付近の載置面３０の面積を大きくしている。
【０１４７】
このグリル皿２４によると、食品と載置面３０との接触面積を大きくすることができる。そのため、図６と同じ形状のグリル皿１（図１参照）よりも発熱層３から食品に伝達される熱を多くすることができるので、調理時間の短縮化、グリル皿調理の性能を一層図ることができる。
【０１４８】
また、食品との接触面積が大きくなることにより、食品の焦げむらを少なくすることができるので、食品の仕上がり状態を向上させることができる。さらに、食品の乾燥むらも抑制できるのでジューシーさ、おいしさを向上させることができる。
【０１４９】
また、加熱室９と、加熱室９内にマイクロ波を供給するマイクロ波発生部であるマグネトロン１５と、加熱室９内に配置される上記グリル皿１の調理器具とを備えた加熱装置２５を構成することにより、加熱装置２５におけるグリル皿調理の性能を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１５０】
本発明の調理器具は、グリル皿調理の性能を向上させることが可能となるので、電子レンジなどのマイクロ波加熱装置に適用可能であるとともに、マイクロ波発熱体を主成分とする発熱層は、乾燥機など調理機器以外のマイクロ波加熱機器として適用できる。
【符号の説明】
【０１５１】
１、２４ グリル皿
２ 支持体
３ 発熱層
４ 基材
７ フェライト粉末（フェライト）
８ 有機化合物
９ 加熱室
２５ 加熱装置
３０ 載置面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
食品が載置される載置面を有する支持体と、
前記支持体の表面に形成され、マイクロ波エネルギーを吸収して発熱するフェライトを含むマイクロ波発熱体からなる発熱層とを有する調理器具であって、
前記発熱層が形成される部位の前記支持体の熱容量が５０〜２５０Ｊ／ｄｅｇの範囲であり、前記フェライトがＦｅ２Ｏ３とＣｕＯとＭｇＯを含み、前記フェライトに含まれるＦｅ２Ｏ３が４６〜５１ｍｏｌ％、ＣｕＯは２〜１５ｍｏｌ％、ＺｎＯが２７ｍｏｌ％以下の範囲の組成である調理器具。
【請求項２】
前記食品が前記載置面に載置されない状態で飽和する前記載置面の温度を２４０〜３００℃とした請求項１に記載の調理器具。
【請求項３】
前記発熱層がフェライトの粒子と有機化合物とを含む請求項１または２に記載の調理器具。
【請求項４】
前記発熱層に含まれる前記有機化合物がシリコーンゴムを含む請求項３に記載の調理器具。
【請求項５】
前記発熱層の面積が０．０５〜０．１ｍ２の範囲である請求項１〜４のいずれか１項に記載の調理器具。
【請求項６】
前記支持体の熱伝導率が５０〜１５０Ｗ／ｍＫの範囲である請求項１〜５のいずれか１項に記載の調理器具。
【請求項７】
加熱室と、前記加熱室内にマイクロ波を供給するマイクロ波発生部と、前記加熱室内に配置される請求項１〜６のいずれか１項に記載の調理器具とを備えた加熱装置。
【請求項１】
食品が載置される載置面を有する支持体と、
前記支持体の表面に形成され、マイクロ波エネルギーを吸収して発熱するフェライトを含むマイクロ波発熱体からなる発熱層とを有する調理器具であって、
前記発熱層が形成される部位の前記支持体の熱容量が５０〜２５０Ｊ／ｄｅｇの範囲であり、前記フェライトがＦｅ２Ｏ３とＣｕＯとＭｇＯを含み、前記フェライトに含まれるＦｅ２Ｏ３が４６〜５１ｍｏｌ％、ＣｕＯは２〜１５ｍｏｌ％、ＺｎＯが２７ｍｏｌ％以下の範囲の組成である調理器具。
【請求項２】
前記食品が前記載置面に載置されない状態で飽和する前記載置面の温度を２４０〜３００℃とした請求項１に記載の調理器具。
【請求項３】
前記発熱層がフェライトの粒子と有機化合物とを含む請求項１または２に記載の調理器具。
【請求項４】
前記発熱層に含まれる前記有機化合物がシリコーンゴムを含む請求項３に記載の調理器具。
【請求項５】
前記発熱層の面積が０．０５〜０．１ｍ２の範囲である請求項１〜４のいずれか１項に記載の調理器具。
【請求項６】
前記支持体の熱伝導率が５０〜１５０Ｗ／ｍＫの範囲である請求項１〜５のいずれか１項に記載の調理器具。
【請求項７】
加熱室と、前記加熱室内にマイクロ波を供給するマイクロ波発生部と、前記加熱室内に配置される請求項１〜６のいずれか１項に記載の調理器具とを備えた加熱装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−１１１１０７（Ｐ２０１３−１１１１０７Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５７５２７（Ｐ２０１１−２５７５２７）
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【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２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【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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