JP2003028430A - 高周波加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 食品の初期温度の違いや食材の違い、ラップ
の有無に関わらず、食品を適温に加熱できる信頼性の高
い高周波加熱装置を構成する。 【解決手段】 食品１を収納する加熱室２と、食品１の
重量を検出する重量センサ５、温度情報を検出する赤外
線センサ６、蒸気量を検出する蒸気センサ７と、加熱制
御を行うマイコン８を備えた高周波加熱装置において、
重量センサ５により検出した食品１の重量と、加熱開始
から一定時間ｔｓ経過後、赤外線センサ６で検出した食
品１の温度値により基準加熱時間ｔを設定し、この基準
加熱時間ｔを最初の加熱区間ｔｓ１、その次の加熱区間
ｔｓ２までと、基準加熱時間ｔまでの加熱区間ｔｓ３の
複数の加熱区間に分割し、加熱区間ｔｓ１と加熱区間ｔ
ｓ３では赤外線センサ６で検出した温度データをもと
に、加熱区間ｔｓ２では赤外線センサ６で検出した温度
データと蒸気センサ７で検出した蒸気量データをもとに
食品１を適温に仕上げる。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、食品の重量を検出
する重量センサと、食品の表面温度を検出する赤外線サ
ンサと、食品から発生する蒸気量を検出する蒸気センサ
を備え、これら各々のセンサ情報に基づいてマイコンに
より食品の温度制御を行う高周波加熱装置に関するもの
である。 【０００２】 【従来の技術】従来、食品の重量を検出するための重量
センサと、食品の表面温度を検出するための蒸気センサ
と、これらのセンサ情報に基づいて食品の加熱制御を行
うマイコンとを備えた高周波加熱装置においては、特開
平１０−２５９９１８号公報に記載されているように、
検出された重量に応じて設定温度を複数通りに可変する
ものがあった。 【０００３】また、特開昭６２−１２９６２２号公報に
記載されているように、検出された重量を赤外線センサ
によって検出された初期温度により補正して加熱時間を
決定するものがあった。 【０００４】また、実開昭６１−６９７０１号公報に記
載されているように、温度センサとして雰囲気温度セン
サを用い、検出した重量より演算した加熱時間内に雰囲
気温度センサ出力が所定値に達したら加熱を終了するな
どの手段を用いて加熱制御をしているものもあった。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術におい
ては、特開平１０−２５９９１８号公報や実開昭６１−
６９７０１号公報に示す方法では、カレーやスープなど
の水分を多く含んだ食品にラップをして加熱した場合、
食品の水分が沸騰し、蒸気がラップに付着することによ
り、内部の食品温度が上昇するより早くラップ表面の温
度が上昇するため、赤外線センサ出力が所定の温度に到
達して、加熱が終了してしまい、食品が加熱不足になっ
てしまうという問題点があった。 【０００６】また、特開昭６２−１２９６２２号公報に
示す方法では、食材の電波吸収率などが考慮されていな
いため、同じ食材でも含水率が異なったり、形状が異な
った場合、食材の違いにより仕上がり温度が異なること
や、食品の再加熱時は食品温度が急激に上昇するため食
品によっては突沸が発生するなどの問題点があった。 【０００７】 【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明では、食品を収納する加熱室と、高周波を発
生するマグネトロンと、食品を戴置するターンテーブル
と、このターンテーブルと連動し食品の重量を検出する
重量センサと、食品の温度情報を検出する赤外線センサ
と、食品から発生する蒸気量を検出する蒸気センサと、
赤外線センサなどから送信される情報に基づいて食品の
加熱制御を行うマイコンを備えた高周波加熱装置におい
て、重量センサにより検出した食品の重量に応じて計算
した加熱時間を、食品の加熱開始から一定時間経過後、
赤外線センサで検出した食品の温度情報の値により補正
した基準加熱時間を設定し、この基準加熱時間を食品の
加熱開始から一定時間後を基準にして食品の重量に応じ
た最初の所定時間が経過するまでの加熱区間と、この所
定時間の経過後から重量に応じた次の所定時間が経過す
るまでの加熱区間と、この所定時間の経過後から基準加
熱時間までの加熱区間とに分割し、赤外線センサにより
検出した食品の温度が基準加熱時間を経過しても食品の
温度が所定温度に到達しない場合は、基準加熱時間経過
時点で加熱を終了させ、基準加熱時間内に食品の温度が
所定温度に到達した場合は、その加熱区間および基準加
熱時間までの加熱区間では無条件でその時点で加熱を終
了させ、その間の加熱区間では、さらに、食品の温度が
所定温度まで到達する間に蒸気センサにより検出した食
品の蒸気量を超えているか否かを判定し、食品の蒸気量
が所定の蒸気量を超えている場合は、その時点で加熱を
終了させ、所定の蒸気量を超えていない場合は、以降、
赤外線センサによる温度検出を停止し、基準加熱時間を
経過した後、加熱を終了する加熱制御手段をマイコンに
持たせるようにしたものである。 【０００８】 【発明の実施の形態】本発明の一実施例について図面を
用いて説明する。 【０００９】図１は本発明の一実施例を表わす高周波加
熱装置の電気系統ブロック図で、１は食品である。２は
食品１を収納する加熱室である。３は高周波を発生する
マグネトロンである。４は食品１を戴置するターンテ-
ブルである。５は加熱室２の底部外側に設けられた重量
センサで、食品１の重量が検出できるようターンテーブ
ル４と機械的に連動している。また、モータを内蔵して
おり食品１の加熱中はターンテーブル４を回転させてい
る。 【００１０】６は赤外線センサで、食品１の外観がすべ
て観察できる加熱室２の天井部の外側や加熱室２の上部
壁面の外側に設けられる。本実施例では天井部の外側に
設けられている。７は蒸気センサで、食品１からでる水
蒸気の量から食品２の加熱情報を検出するものである。
この蒸気センサ７は食品１からでる水蒸気を加熱室２の
外部に放出するダクト（図示せず）内や付近に取り付け
られる。 【００１１】８はマイコンで、重量センサ５や赤外線セ
ンサ６、蒸気センサ７からの情報を基に、マグネトロン
３などの動作を制御するものである。 【００１２】次に、上記構成からなる本実施例の加熱制
御方法について説明する。 【００１３】使用者が食品１をターンテーブル４に戴置
し、加熱をスタートするとマグネトロン３が動作して高
周波が発生し、食品１に照射され加熱が始まる。 【００１４】加熱が始まると同時に、重量センサ５によ
り食品１の重量を検知し、あらかじめ定められた定数
ａ、ｂにより食品１の重量ｗに応じた加熱時間ｔａ（ｔ
ａ＝a×ｗ＋b）を計算する。 【００１５】また、食品１の加熱開始後から一定時間ｔ
ｓ経過後に赤外線センサ６による食品１の温度情報値の
最大値を求め、これを食品１の初期温度とし、あらかじ
め定められた補正係数テーブルより、食品１の初期温度
より補正係数ｃを求め、基準加熱時間ｔ（t＝ｃ×ｔ
ａ）を計算する。 【００１６】次に、基準加熱時間tおよび、あらかじめ
定められた1より小さい時間係数ｓ１、ｓ２より、第１
の所定時間ｔｓ１（ｔｓ１＝ｓ１×ｔ）と第２の所定時
間ｔｓ２（ｔｓ２＝ｓ２×t）および第３の所定時間ｔ
ｓ３（ｔｓ３＝ｔ−（ｔｓ１＋ｔｓ２））を求める。 【００１７】このようにして、図２に示すように基準加
熱時間ｔを第１の加熱区間（ｔｓ１）と第２の加熱区間
（ｔｓ３）、第３の加熱区間（ｔｓ３）の３つの加熱区
間に分割し、赤外線センサ６による食品１の温度検出と
蒸気センサ７による食品１の水蒸気量の検出を開始す
る。 【００１８】なお、食品１の基準加熱時間ｔを決める基
となる食品１の初温は加熱開始後から一定時間ｔｓ経過
後求めるとしたが、本実施例では一定時間ｔｓを１２秒
とする。 【００１９】この一定時間ｔｓは食品１の加熱条件、マ
グネトロン３の高周波出力の大小などにより変わるもの
である。 【００２０】一般的に、食品１を加熱する場合、食材の
電波吸収率の違いなどにより食品１の温度が所定温度Ｔ
ｏまで到達する時間は多少変動するが、食品１の初温と
重量より推定した基準加熱時間ｔと大幅な相違は生じな
い。 【００２１】しかし、水分の多い食品１をラップ（図示
せず）に包んで加熱した場合は、ラップなしの食品１の
初温と重量より推定した基準加熱時間ｔと仕較すると、
食品１からでた水蒸気の温度は食品１内部の温度よりも
高い。赤外線センサ６はこのラップに付着した水蒸気の
温度を検出するため、所定温度Ｔｏに到達するまでの時
間が大幅に短くなることより、本実施例では時間係数s
２を０.７５とした。 【００２２】従って、図３に示すように赤外線センサ６
で検出した食品１の温度が基準加熱時間ｔの７５％未満
の第２の加熱区間ｔｓ２で所定温度Ｔｏに到達した場合
（温度信号波形（２ａ））は、さらに、所定温度Ｔｏに
到達するまでの間に食品１の蒸気センサ７で検出した蒸
気量が所定の蒸気量Ａｏを超えているか否かを判定し、
所定の蒸気量Ａｏを超えている場合（蒸気量信号波形
（２ｂ））は、食品１の温度を検出できたと判定しその
時点で加熱を終了する。 【００２３】これに対し、図４で示すように赤外線セン
サ６で検出した食品１の温度が第２の加熱区間ｔｓ２で
所定温度Ｔｏに達したが（温度信号波形（３ａ））、蒸
気センサ７で検出した食品１の蒸気量が所定の蒸気量Ａ
ｏを超えていない場合（蒸気量信号波形（３ｂ））は、
ラップによる水蒸気の影響を受けていると判断して基準
加熱時間ｔ内は加熱を続け、基準加熱時間ｔ経過後加熱
を終了する。 【００２４】また、図５で示すように赤外線センサ６で
検出した温度が基準加熱時間ｔの７５％以降の第３の加
熱区間ｔｓ３において所定温度Ｔｏに到達した場合（温
度信号波形（４））は、この情報をマイコン８に送りマ
イコン８では食品１の温度を正常に検出できたと判断し
てその時点で加熱終了する。 【００２５】さらに、システムの安全性を考慮し、再加
熱時の食品１の突沸などを防止するため、本実施例では
時間係数ｓl＝０．３ｔとし、図５で示すように赤外線
センサ６で検出した食品１の温度が基準加熱時間ｔの３
０％未満の第1の加熱区間ｔｓ１で所定温度Ｔｏまで到
達した場合（温度信号波形（１））は、その時点で加熱
を終了する。 【００２６】また、図５で示すように赤外線センサ６で
検出した食品１の温度が基準加熱時間ｔ経過しても所定
温度Ｔｏまで到達しない場合（温度信号波形（５））
は、食品の過加熱を防止するため基準加熱時間ｔ経過時
点で加熱を終了させる。 【００２７】このように、基準加熱時間ｔを複数の加熱
区間に設定し、赤外線センサ６により食品１の温度を検
出し、この検出した温度をもとに加熱制御することによ
り食品１の初期温度の違いや食材の違い、ラップの有無
に関わらず、食品１を適温に加熱でき、食品１の突沸や
過加熱を防止することができる。 【００２８】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、食
品を収納する加熱室と、高周波を発生するマグネトロン
と、食品を戴置するターンテーブルと、このターンテー
ブルと連動し食品の重量を検出する重量センサと、食品
の温度情報を検出する赤外線センサと、食品から発生す
る蒸気量を検出する蒸気センサと、赤外線センサなどか
ら送信される情報に基づいて食品の加熱制御を行うマイ
コンを備えた高周波加熱装置において、重量センサによ
り検出した食品の重量に応じて計算した加熱時間を、食
品の加熱開始から一定時間経過後、赤外線センサで検出
した食品の温度情報の値により補正した基準加熱時間を
設定し、この基準加熱時間を食品の加熱開始から一定時
間後を基準にして食品の重量に応じた最初の所定時間が
経過するまでの加熱区間と、この所定時間の経過後から
重量に応じた次の所定時間が経過するまでの加熱区間
と、この所定時間の経過後から基準加熱時間までの加熱
区間とに分割し、赤外線センサにより検出した食品の温
度が基準加熱時間を経過しても食品の温度が所定温度に
到達しない場合は、基準加熱時間経過時点で加熱を終了
させ、基準加熱時間内に食品の温度が所定温度に到達し
た場合は、その加熱区間および基準加熱時間までの加熱
区間では無条件でその時点で加熱を終了させ、その間の
加熱区間では、さらに、食品の温度が所定温度まで到達
する間に蒸気センサにより検出した食品の蒸気量を超え
ているか否かを判定し、食品の蒸気量が所定の蒸気量を
超えている場合は、その時点で加熱を終了させ、所定の
蒸気量を超えていない場合は、以降、赤外線センサによ
る温度検出を停止し、基準加熱時間を経過した後、加熱
を終了する加熱制御手段をマイコンに持たせたことによ
り、食品の初期温度の違いや食材の違い、ラップの有無
に関わらず、食品を適温に加熱できるようになった。 【００２９】さらに、食品の突沸や過加熱を防止できる
信頼性の高い高周波加熱装置を構成できるなどの効果が
ある。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の一実施例における高周波加熱装置の電
気系統ブロック図である。 【図２】本発明の一実施例における食品の基準加熱時間
を３つの加熱区間に分割した図である。 【図３】本発明の一実施例の加熱制御方法において第２
の加熱区間ｔｓ２で温度信号波形が所定温度に、蒸気量
信号波形が所定蒸気量に達した場合の図である。 【図４】本発明の一実施例の加熱制御方法において第２
の加熱区間ｔｓ２で温度信号波形が所定温度に達したが
蒸気量信号波形が所定蒸気量に達しない場合の図であ
る。 【図５】本発明の一実施例の加熱制御方法において第１
の加熱区間ｔｓ１と第３の加熱区間ｔｓ３において温度
信号波形が所定温度に達した場合と、達しない場合の図
である。 【符号の説明】 １ 食品 ２ 加熱室 ３ マグネトロン ４ ターンテーブル ５ 重量センサ ６ 赤外線センサ ７ 蒸気センサ ８ マイコン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｂ 6/68 Ｈ０５Ｂ 6/68 ３２０Ｑ ３２０Ｒ ３２０Ｖ Ｆターム(参考） 3K086 AA01 AA07 AA10 BB08 CA01 CA04 CA07 CB03 CB04 CD04 CD09 3L086 AA01 CB04 CB08 CB15 CB16 CC02 CC12 DA20 DA21 DA29 DA30

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 食品（１）を収納する加熱室（２）と、
   高周波を発生するマグネトロン（３）と、食品（１）を
   戴置するターンテーブル（４）と、このターンテーブル
   （４）と連動し食品（１）の重量を検出する重量センサ
   （５）と、食品（１）の温度情報を検出する赤外線セン
   サ（６）と、食品（１）から発生する蒸気量を検出する
   蒸気センサ（７）と、赤外線センサ（６）などから送信
   される情報に基づいて食品（１）の加熱制御を行うマイ
   コン（８）を備えた高周波加熱装置において、重量セン
   サ（５）により検出した食品（１）の重量に応じて計算
   した加熱時間を、食品（１）の加熱開始から一定時間
   （ｔｓ）経過後、赤外線センサ（６）で検出した食品
   （１）の温度情報の値により補正した基準加熱時間
   （ｔ）を設定し、この基準加熱時間（ｔ）を食品（１）
   の加熱開始から一定時間（ｔｓ）後を基準にして食品
   （１）の重量に応じた最初の所定時間が経過するまでの
   加熱区間（ｔｓ１）と、この所定時間の経過後から重量
   に応じた次の所定時間が経過するまでの加熱区間（ｔｓ
   ２）と、この所定時間の経過後から基準加熱時間（ｔ）
   までの加熱区間（ｔｓ３）とに分割し、赤外線センサ
   （６）により検出した食品（１）の温度が基準加熱時間
   （ｔ）を経過しても食品（１）の温度が所定温度（Ｔ
   ｏ）に到達しない場合は、基準加熱時間（ｔ）経過時点
   で加熱を終了させ、基準加熱時間（ｔ）内に食品（１）
   の温度が所定温度（Ｔｏ）に到達した場合は、その加熱
   区間（ｔｓ１）および基準加熱時間（ｔ）までの加熱区
   間（ｔｓ３）では無条件でその時点で加熱を終了させ、
   その間の加熱区間（ｔｓ２）では、さらに、食品（１）
   の温度が所定温度（Ｔｏ）まで到達する間に蒸気センサ
   （７）により検出した食品（１）の蒸気量を超えている
   か否かを判定し、食品（１）の蒸気量が所定の蒸気量
   （Ａｏ）を超えている場合は、その時点で加熱を終了さ
   せ、所定の蒸気量（Ａｏ）を超えていない場合は、以
   降、赤外線センサ（６）による温度検出を停止し、基準
   加熱時間（ｔ）を経過した後、加熱を終了する加熱制御
   手段をマイコン（８）に持たせたことを特徴とする高周
   波加熱装置。