CN103080655A - 高频加热装置 - Google Patents

Abstract

即使在异常加热的情况下，也能通过检测加热室内的温度和蒸汽量而安全地工作，并且，对于利用了发热片的市场上销售的冷冻食品，也能够防止提前断电。判定食品是少量还是大量（步骤S7），根据食品是少量还是大量而变更阈值来检测食品的异常加热，使磁控管的输出级别降低（步骤S9），并且在食品为少量的情况下，如果加热室内的蒸汽量为规定值以下（步骤S14），则停止磁控管（步骤S12）。

Description

高频加热装置

技术领域

本发明涉及通过表面温度检测单元来检测加热室内的食品温度，并考虑了安全性的高频加热装置。

背景技术

以往，在微波炉等高频加热装置中，针对因使用者的误使用而造成的异常加热实施了措施来确保安全。例如，专利文献1中公开的高频加热装置计算重量变化，该重量变化是在进行高频加热时检测到食品产生的蒸汽时的食品相对于初始重量的重量变化。并且，该高频加热装置基于计算出的食品的重量变化、与根据截止于检测到蒸汽为止的时间而计算出的异常加热判定重量之间的比较结果，而结束加热。因此，该高频加热装置能够防止食品的异常加热（例如，参照专利文献1）。

另外，专利文献2中公开的高频加热装置不是根据食品的重量，而是根据加热室内的环境温度的上升时间，来推测食品的大小。并且，该高频加热装置根据推测出的食品的大小，将降低高频产生单元的输出级别的阈值分为少量负荷用和大量附加用而进行设定。因此，该高频加热装置即使在少量负荷的加热时也能够防止异常加热（例如，参照专利文献2）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国特开2003-214632号公报

专利文献2：日本国特开2009-127924号公报

发明内容

发明所要解决的课题

专利文献1中记载的高频加热装置需要测定食品重量，而该食品重量是通过载置食品的载置台而测定的。此时，如果所述载置台为圆形，则可以在支撑载置台的轴的下方设置重量测定单元。但是，在4边形的加热室仓内的情况下，在圆形载置台的外侧产生了不能放置食品的空间。因此，对于专利文献1中记载的高频加热装置，一次所能烹调的食品量是与载置台的面积相应的量，不能有效地利用加热室的底面面积。因此，对于微波炉等高频加热装置而言，还出于提高清洁性的考虑，将高频加热装置的加热室底面构成为平坦形状的装置占据主流。但是，在这种形式的高频加热装置中，所述加热室的底面被固定在加热室中，很难设置重量测定单元。因此，在专利文献1记载的高频加热装置中，即使能够设置重量测定单元，也会伴随部件数量的增加，从而成为价格高的商品。

因此，最近，取代重量测定，而大量出售了搭载有检测食品的表面温度的红外线传感器的高频加热装置。并且，如果红外线传感器检测的食品的表面温度达到规定温度，则该高频加热装置判断为异常而停止加热。由于利用该红外线传感器检测食品的表面温度，因此能够进行自动加热，即：当该高频加热装置将食品加热到适当温度时，能够根据红外线传感器的输出自动地停止加热。

但是，在使用者设定任意的时间而使其工作的情况下（以下，也称为“手动加热”），加热到适当温度依赖于使用者所选择的加热功率和设定时间。也就是说，对于该高频加热装置而言，需要参考使用者的经验以及操作说明书中记载的信息等，根据食品的大小、种类来设定加热功率和加热时间而工作。因此，高频加热装置与所设定的加热功率和加热时间是否适合无关地进行动作。因此，在高频加热装置中，在所设定的加热条件不适合时，可能会产生食品被异常加热的情况。

因此，考虑构成如下这样的高频加热装置来提高安全性：在该“手动加热”时也利用了所述红外线传感器，并且，在红外线传感器检测到异常高温的情况下，降低加热功率。但是，近年来，在市场上出售的冷冻食品中，出售了微波炉用的食材，该微波炉用的食材的特征是可以使用进行高频加热的发热片来形成焦痕。因此，在简单地检测高温而降低加热功率的情况下，存在如下问题：红外线传感器会检测到发热片部的高温，在冷冻食品未被充分加热而仍然冰凉的状态下，停止高频加热装置的动作。

对于专利文献2中记载的高频加热装置，在使用者进行少量食品的加热时，即使在错误地增大加热功率、而且将加热时间设定得长而开始了加热的情况下，如果检测到加热室内的环境温度的上升、且判断为加热室内的食品温度成为高温，也会降低加热功率，从而不会进行更大程度的加热。因此，该高频加热装置能够防止食品的异常加热。而且，该高频加热装置在对利用了发热片的冷冻食品进行加热的情况下，虽然发热片从加热开始后成为高温，但是在检测到加热室内的环境温度的上升之前，不降低加热功率。因此，在该高频加热装置中，不会发生提前断电而在仍然冷冻的状态下结束加热的情况。

但是，在专利文献2记载的高频加热装置中，存在如下问题：在温度容易上升的少量食品的情况下，食品会被异常加热从而温度急剧地上升。

本发明是为了解决上述以往的问题而完成的，其目的在于提供如下这样的高频加热装置：该高频加热装置即使在异常加热的情况下，也能通过检测加热室内的温度和蒸汽量而安全地工作，并且，对于利用了发热片的市场上销售的冷冻食品，也能够防止提前断电。

用于解决课题的手段

为了解决上述以往的问题，本发明的高频加热装置具有：加热室，其收纳食品；高频产生单元，其产生用于对所述加热室内的食品进行感应加热的高频；表面温度检测单元，其配置在所述加热室的壁面外侧，以非接触方式检测所述加热室内的食品的温度；仓内温度检测单元，其检测所述加热室内的环境温度；仓内蒸汽检测单元，其检测所述加热室内的蒸汽量；以及控制部，其根据来自所述表面温度检测单元、仓内温度检测单元以及所述仓内蒸汽检测单元的输出来控制所述高频产生单元的输出，该高频加热装置构成为，在使用者设定了任意时间并输入了加热开始操作后，所述控制部判定食品是少量还是大量，根据食品是少量还是大量而变更阈值来检测食品的异常加热，降低所述高频产生单元的输出级别，并且在食品为少量的情况下，如果所述加热室内的蒸汽量为规定值以下则停止所述高频产生单元。

根据上述结构，在使用者对少量食品进行加热时，即使在错误地增大加热功率、且将加热时间设定得较长而开始了加热的情况下，如果检测到加热室内的环境温度的上升、且判断为加热室内的食品温度成为高温，则降低加热功率而不进行更大程度的加热，因此能够防止食品的异常加热。另外，在对利用了发热片的冷冻食品进行加热的情况下，虽然发热片从加热开始后成为高温，但是在检测到加热室内的环境温度的上升以前，不降低加热功率，因此不会发生提前断电而在冷冻的状态下结束加热的情况。

发明效果

根据本发明，能够提供如下这样的高频加热装置：其既能防止对少量食品进行手动加热时的异常加热，又能防止对利用了发热片的冷冻食品进行加热时的提前断电，安全且可靠性高。

附图说明

图1是本发明的实施方式1中的高频加热装置的系统概略图。

图2是示出本实施方式中的高频加热装置的打开了开闭门的状态的正视图。

图3是从本实施方式中的高频加热装置的右侧面观察到的机械室的结构图。

图4是示出控制部的电气结构的框图。

图5是示出控制部的控制内容的流程图。

图6是示出控制部的食品为大量时的控制内容的流程图。

图7是示出本实施方式中的高频加热装置的红外线传感器的温度获取区域的説明图。

具体实施方式

作为本发明的一个方式，高频加热装置具有：加热室，其收纳食品；高频产生单元，其产生用于对所述加热室内的食品进行感应加热的高频；表面温度检测单元，其配置在所述加热室的壁面外侧，以非接触方式检测所述加热室内的食品的温度；仓内温度检测单元，其检测所述加热室内的环境温度；仓内蒸汽检测单元，其检测所述加热室内的蒸汽量；以及控制部，其根据来自所述表面温度检测单元、仓内温度检测单元以及所述仓内蒸汽检测单元的输出来控制所述高频产生单元的输出。在使用者设定了任意时间并输入了加热开始操作后，所述控制部判定食品是少量还是大量，根据食品是少量还是大量而变更阈值来检测食品的异常加热，使所述高频产生单元的输出级别降低，并且在食品为少量的情况下，如果所述加热室内的蒸汽量为规定值以下则停止所述高频产生单元。利用该结构，能够防止对少量食品进行手动加热时的异常加热，并且能够防止对利用了发热片的冷冻食品进行加热时的提前断电。

在上述高频加热装置中，在使用者设定了任意时间并输入了加热开始操作后，在食品为少量的情况下，当所述加热室内的蒸汽量为规定值以下的状态持续了规定时间时，所述控制部停止所述高频产生单元。利用该结构，能够防止对少量食品进行手动加热时的异常加热，并且能够防止对利用了发热片的冷冻食品进行加热时的提前断电。

在上述高频加热装置中，在使用者设定了任意时间并输入了加热开始操作后，在食品为少量的情况下，当所述加热室内的环境温度为规定值以上且所述加热室内的蒸汽量为规定值以下的状态持续了规定时间时，所述控制部停止所述高频产生单元。利用该结构，能够防止对利用了发热片的冷冻食品进行加热时的提前断电。

在上述高频加热装置中，通过利用一个热敏电阻进行所述加热室内的环境温度的检测和所述加热室内的蒸汽量的检测，能够减少部件数量从而简化结构。

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，本发明不受该实施方式的限定。

图1是本发明的实施方式中的高频加热装置的系统概略图。图2是示出本实施方式中的高频加热装置的打开了开闭门的状态的正视图。图3是从本实施方式的高频加热装置的右侧面观察到的机械室的结构图。图4是示出本实施方式的高频加热装置的电气结构的框图。图5、图6是说明本实施方式的高频加热装置的动作的流程图。

在加热室1的底面插入有按照加热室1内的尺寸切割加热室底面的晶化玻璃而得到的承载台2，在承载台2上放置食品3。在加热室1的右侧面上方开设有温度检测用的孔4，配置在加热室1的壁面外侧的作为表面温度检测单元发挥功能的红外线传感器5面对着孔4而配置。并且，该红外线传感器5以非接触方式检测加热室1内的食品3的表面温度。红外线传感器5在驱动电机6的作用下沿着箭头所示的方向反复动作，以检测加热室1内的底面部的规定范围的温度。

在加热室1的顶面右侧的里侧，设置有作为测定加热室1内的环境温度的仓内温度检测单元发挥功能的加热室用热敏电阻7。

控制部8以微型计算机为主体而构成，对驱动电机6的动作进行控制。另外，控制部8对从红外线传感器5得到的信号电压和从加热室用热敏电阻7得到的信号电压进行A/D转换，将该A/D转换后的食品3的温度数据与规定的食品3的完成温度的判定值进行比较，确定食品3的加热时间。另外，控制部8对后述的高频产生单元的输出进行控制。

在加热室1的里侧，配置有用于使从喷嘴9提供的水沸腾而产生蒸汽的蓄水部10。

在加热室1的前面以能够开闭的方式设置有门11。而且，在加热室1的前面设置有操作面板13，该操作面板13具有供使用者进行加热菜单的选择和加热开始指示等的各种操作键11a～11d和进行必要显示的显示器12。在操作面板13的背侧配设有控制基板（未图示），在该控制基板上设置有控制部8、以及用于使高频产生单元工作的驱动电路14等。在操作面板13的后方设置有机械室。

在机械室中配设有磁控管15，该磁控管15位于加热室1的右侧壁上，作为高频产生单元发挥功能。在磁控管15的右侧配置有安装在背板16上的冷却风扇17、导流件18。从该冷却风扇17送出的空气被导流件18引导到磁控管15来对磁控管15进行冷却。在磁控管15的左侧设置导流件19，向加热室1内送风。在导流件19上设置有检测磁控管15的温度的排气热敏电阻20。从磁控管15振荡产生的高频经由波导管（未图示），从设置于主体底面的供电口（未图示）向加热室1内提供微波。在磁控管15的上部，配置有改变磁控管15的输出的逆变器21。在逆变器21与对加热室1内进行照射的灯等之间配置有红外线传感器5。另外，上加热器22作为对加热室1内进行照射的灯发挥功能。

图4示出了实施方式1的高频加热装置的电气结构。在该图4中，控制部8被输入来自包含启动开关在内的各种操作键11a～11d、红外线传感器5、检测磁控管15的温度的排气热敏电阻20、检测加热室1内的温度的加热室用热敏电阻7的信号。控制部8基于这些信号，按照预先存储的程序在显示器12上显示加热时间和附带的信息，并且经由驱动电路14来控制磁控管15、上加热器22、下加热器23、冷却风扇17、蒸汽加热器24以及驱动电机6。由于是经由逆变器21对磁控管15进行控制，因此能够对输出进行控制，例如，可以同时使用蒸汽加热器24和高频输出（例如，300W）。

参照图5、图6的流程图对如上所述构成的本实施方式的高频加热装置的动作进行说明。

在图5、图6中示出了控制部8的控制内容中与本发明的要旨有关的部分，以下与相关联的作用一起对这些部分进行说明。

在使用者进行食品加热时，通过对操作键11b的“装置输出切换”键进行触摸操作，来选择高频加热的输出功率（步骤S1）。在本实施方式的高频加热装置中设定为，在初次按下时选择800W输出，之后每次触摸时，按照600W、500W、150W的顺序进行切换。此处，设选择了800W输出。

接着，使用者通过旋转操作键11c的旋钮来设定希望的工作时间（步骤S2）。在使用者将高频加热的输出功率选择为800W时，可以在最大加热时间10分钟以内进行选择。同样，在使用者将高频加热的输出功率选择为600W或500W时，可以在最大加热时间30分钟以内进行选择。而在使用者将高频加热的输出功率选择为150W时，可以在5小时以内进行选择。

接着，使用者按下用于指示加热开始的“开始”键而开始加热（步骤S3）。在加热开始的同时，控制部8通过驱动电路14使驱动电机6工作。

在加热中，控制部8判断是否停止加热，首先，监视是否打开了门11（步骤S4）。在保持关闭了门11的状态时，控制部8监视是否按下了操作键11d的“取消”键（步骤S5）。在本实施方式的高频加热装置中，当打开了门11时（步骤S4）或者按下了“取消”键时（步骤S5），即使尚未到达使用者所设定的加热动作时间，也可以在任意的时间停止加热（步骤S12）。

在步骤S6中，判定加热室1内的温度是否上升到T℃。这是因为，在加热开始后，加热室1内的温度会暂时维持开始时的温度。并且，随着加热的进展，开始从食品产生蒸汽，加热室1内的温度也上升。另外，根据实验，把食品是否被充分加热的判定值T℃设为80℃。在步骤S6中没有超过80℃时，判断为没有发生异常加热，进入到步骤S7。

接着，根据食品的量为大量还是少量，区分地设定食品温度的规定值（步骤S7）。在步骤S6中加热室1内的温度成为80℃以上时，对从加热开始到加热室1的温度成为80℃以上为止的时间进行计测，将其与预先设定的X时间进行比较，来进行判定。

在食品为少量的情况下，并行地进行两个判定。首先，第一个判定是将红外线传感器5的检测温度（以下称为“IR检测温度”）与少量负荷用的阈值温度（在本实施方式中，设定为92℃）进行比较（步骤S8）。在比较结果是IR检测温度为阈值温度以上的情况下，降低作为高频产生单元发挥功能的磁控管15的输出，使加热缓和（步骤S9）。

而在IR检测温度为阈值温度以下的情况下，判定加热时间是否达到所设定的烹调时间（步骤S11）。

并且，在使磁控管15的输出降低并经过了规定时间之后，再次将红外线传感器5的检测温度与第1异常加热温度（在本实施方式中为98℃）进行比较（步骤S10）。在IR检测温度比第1异常加热温度高的情况下，当进一步经过规定时间后，与第2异常加热温度（92℃）进行比较，在IR检测温度比第2异常加热温度高的情况下停止磁控管15，在IR检测温度比第2异常加热温度低的情况下，以降低后的输出状态进行加热，直到烹调时间结束（步骤S11）。

食品为少量时的第2个判定是关于食品是否被充分加热，并将仓内温度与阈值进行比较（步骤S13）。在本实施方式中，将该阈值设为80℃。当仓内温度成为80℃以上时，检测加热室1内的蒸汽量（步骤S14）。

在加热室1内的蒸汽量比规定量少的情况下，判定为已经从食品出完了蒸汽，停止磁控管15的运转，以不对食品进行异常加热（步骤S12）。另外，在该蒸汽量的检测中，将作为检测加热室1内的环境温度的仓内温度检测单元的加热室用热敏电阻7兼用作蒸汽传感器。

此外，在食品为大量的情况下，在步骤S15中，与食品为少量的情况同样，将红外线传感器5的检测温度与大负荷用的阈值温度（在本实施方式中，设定为98℃）进行比较（步骤S15）。在比较结果是IR检测温度为阈值温度以上的情况下，使作为高频产生单元的磁控管15的输出降低，使加热缓和（步骤S16）。

而在IR检测温度为阈值温度以下的情况下，判定加热时间是否达到所设定的烹调时间（步骤S17）。

并且，在使磁控管15的输出降低并经过了规定时间之后，再次将红外线传感器5的检测温度与第1异常加热温度（110℃）进行比较（步骤S18）。在IR检测温度比第1异常加热温度高的情况下，在进一步经过了规定时间之后，与第2异常加热温度（105℃）进行比较，在IR检测温度比第2异常加热温度高的情况下停止磁控管15，在IR检测温度比第2异常加热温度低的情况下，以降低后的输出状态进行加热，直到烹调时间结束（步骤S19）。

图7是本实施方式的高频加热装置中的红外线传感器5的读取范围。红外线传感器5具有8个元件，在驱动电机6的作用下进行往返动作，以对整个加热室1内进行检测。因此形成图7的斜线部分所示的检测区域。在将土豆那样大小的物体3a放置在加热室1的中央的情况下，食品比图7所示的检测区域大，因此能够检测食品自身的温度。在将其余的食材、例如红薯的切块50g那样的大小的物体3b放置在加热室1内的左侧的情况下，如图7所示，食品部分地进入到检测区域中，因此与周围的食品以外的部分一起获得平均温度，未得到完全的食品温度，从而检测到比食品温度低的温度。

具体地说明对一个土豆进行加热的情况。虽然通常只要以600W加热4分钟就能够加热至恰当的程度，但是使用者将高频加热的输出功率设定为800W，将加热时间设定为10分钟。在加热开始之后，加热室的环境温度上升10℃消耗了2分30秒。该时刻的食品的检测温度为95℃。由于没有达到阈值2的115℃，因此以800W的加热功率继续进行。之后，由于继续进行加热因此食品温度上升，在6分50秒处达到115℃。在该时刻将加热功率降低到300W，继续进行加热。由于降低了加热功率，因此食品（土豆）的温度上升也得到抑制，在经过了所设定的10分钟的时刻，虽然达到119℃，但是土豆没有被异常加热。

接着说明对冷冻比萨进行加热的情况。在市场上销售的冷冻比萨中，有的类型要在食品的底面铺设进行高频发热的薄片，在底面形成焦痕。如果是直径为15cm左右的冷冻比萨，则在包装袋上记载了以高频加热的输出功率600W、加热时间2分钟～2分30秒进行加热。根据高频加热装置的电波分布不同，在很多情况下，按照食品生产商推荐的时间并不能充分加热。因此，在研究阶段的实验中设定为3分30秒，查看情形。在开始加热后，在从加热开始经过20秒的时刻，食品的检测温度成为120℃，加热功率降低到300W，在停止了加热的时刻，残留有冷冻的部分。虽然冷冻比萨为圆形，但发热片为四边形，因此查看发热片的4个角，利用红外线传感器5获取了其温度。在研究阶段中，虽然通过高温检测降低了功率，但是在带发热片的食品中出现了问题，不过，在本发明的实施方式的高频加热装置中，由于将仓内温度的上升追加到判断中，因此能够消除该问题。即，在本发明的实施方式的高频加热装置，当再次对冷冻比萨进行加热时，在3分30秒的时刻，仓内温度的上升为7℃，没有转移到步骤S9之后的食品温度的判定步骤，也没有引起加热功率的降低，因此毫无问题地对冷冻比萨进行了加热。

在本实施方式中，步骤S6的判断是在加热开始时刻每隔20秒进行的，在加热室1内的温度上升了10℃以上而转移到步骤S9的时刻，连续地获取加热室1内的温度。在检测食品的温度而使加热停止的自动加热菜单的情况下，每次都始终监视食品的温度，但是在使用者设定加热时间而使其工作的手动加热的情况下，只要能够判断温度检测是否成为异常的状态即可，因此与自动加热菜单时的情况相比，将温度检测的频率降低到1/5，还考虑了驱动装置的耐久性。如果在食品的加热时驱动了红外线传感器，则担心因加热的食品爆裂而产生的食品的飞散会弄脏红外线传感器的镜头面，但通过减少驱动次数，从而考虑了污染的影响。

并且在本实施方式中设定为，在使用者的加热时间设定被设定为比3分钟长的情况下，首先进行用于检测食品温度的往返动作。通常，在短时间的加热中，不会导致食品的异常加热。在像饮料的加热或食品的再加热那样的情况下，由于3分钟以下即可充分地加热，因此在一般的使用范围中，没有必要进行用于检测异常的往返动作，成为考虑了驱动装置的耐久性的结构。

如上所述，即使在使用者错误地设定了加热功率、加热时间而开始了加热的情况下，通过检测加热室1内的温度上升和比一般食品的加热时高的温度，能够防止误动作，而且，通过降低高频输出的输出功率，能够防止食品的异常加热，能够安全地使用。

虽然参照特定的实施方式详细地说明了本发明，但是本领域技术人员清楚，可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下施加各种变更或修正。

本申请以2010年8月31日申请的日本专利申请（特愿2010-193455）为基础，将该内容作为参照而加入到本文中。

工业上的可利用性

如上所述，根据本发明的高频加热装置，能够提供如下这样的高频加热装置：即便使用者对少量的食品设定了较大的加热功率、并设定了较长的加热时间而开始了加热，也能够防止异常加热，而且能够防止对利用了发热片的冷冻食品进行加热时的提前断电，安全且可靠性高。

标号说明

1  加热室

2  承载台

3  食品

3a、3b  物体

4  温度检测用的孔

5  红外线传感器（表面温度检测单元）

6  驱动电机

7  加热室用热敏电阻（仓内温度检测单元）

8  控制部

9  喷嘴

10  蓄水部

11  门

11a～11d  操作键

12  显示器

13  操作面板

14  驱动电路

15  磁控管（高频产生单元）

16  背板

17  冷却风扇

18、19  导流件

20  排气热敏电阻

21  逆变器

22  上加热器

23  下加热器

24  蒸汽加热器

Claims (4)

1.一种高频加热装置，其特征在于，该高频加热装置具有：

加热室，其收纳食品；

高频产生单元，其产生用于对所述加热室内的食品进行感应加热的高频；

表面温度检测单元，其配置在所述加热室的壁面外侧，以非接触方式检测所述加热室内的食品的温度；

仓内温度检测单元，其检测所述加热室内的环境温度；

仓内蒸汽检测单元，其检测所述加热室内的蒸汽量；以及

控制部，其根据来自所述表面温度检测单元、仓内温度检测单元以及所述仓内蒸汽检测单元的输出来控制所述高频产生单元的输出，

在使用者设定了任意时间并输入了加热开始操作后，所述控制部判定食品是少量还是大量，根据食品是少量还是大量而变更阈值来检测食品的异常加热，使所述高频产生单元的输出级别降低，并且在食品为少量的情况下，如果所述加热室内的蒸汽量为规定值以下则停止所述高频产生单元。

2.根据权利要求1所述的高频加热装置，其中，

在使用者设定了任意时间并输入了加热开始操作后，在食品为少量的情况下，当所述加热室内的蒸汽量为规定值以下的状态持续了规定时间时，所述控制部停止所述高频产生单元。

3.根据权利要求1或2所述的高频加热装置，其中，

在使用者设定了任意时间并输入了加热开始操作后，在食品为少量的情况下，当所述加热室内的环境温度为规定值以上且所述加热室内的蒸汽量为规定值以下的状态持续了规定时间时，所述控制部停止所述高频产生单元。

4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的高频加热装置，其中，

利用一个热敏电阻来进行所述加热室内的环境温度的检测和所述加热室内的蒸汽量的检测。

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