JP2003106532A - 高周波加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 食品を高周波加熱する際に、容器に入った食
品を赤外線センサだけの温度情報で適温に仕上げること
を可能にする。 【解決手段】 加熱室２の底面部に設けられ、食品１を
戴置可能とした戴置台３と、高周波を発生するマグネト
ロン４と、高周波を加熱室２に拡散させる回転アンテナ
７と、食品１の温度情報を検出する赤外線センサ８を備
えた高周波加熱装置において、容器１ｄに入れられた食
品１を高周波加熱するとき、１個の赤外線センサ上８ａ
は容器１ｄの上部ａ部の温度情報を検出し、他方の赤外
線センサ下８ｂは容器１ｄの下部ｂ付近の温度情報を検
出するよう設定し、赤外線センサ上８ａが先に設定温度
の温度情報を検出したときは、加熱開始から設定温度に
達したときまでの加熱時間をもとに予め決められた演算
により算出された時間だけ追加加熱を行い、赤外線セン
サ下８ｂが先に設定温度の温度情報を検出した場合は、
この時点で食品１の加熱を停止するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、食品を高周波加熱
する際に、特に容器に入った食品を赤外線センサだけの
温度情報で適温に仕上げることを可能とした高周波加熱
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の高周波加熱装置は、図６及び図７
で示すように、食品２１を収納する加熱室２２と、前記
加熱室２２に高周波を給電するマグネトロン２３と、前
記加熱室２２内で加熱される食品２１の温度を検知する
赤外線センサ２４と、前記赤外線センサ２４で得られた
情報を処理するマイクロコンピュータで実行する信号処
理回路２５と、前記処理回路２５の指示で前記マグネト
ロン２３の高周波出力を制御する制御回路２６と、前記
加熱室２２内にある被加熱物である食品２１の仕上り状
態を検知する検出器としての仕上りセンサ２７とを備
え、前記赤外線センサ２４からの温度の情報に基づいて
調理加熱シーケンスを決定し、決定した信号により制御
回路２６で実行すると共に、仕上りセンサ２７により調
理加熱の仕上り状態を検出した情報を信号処理回路２５
に入力し、制御回路２６でマグネトロン２６の高周波出
力を制御、遮断する構成の高周波加熱装置であった。
（例えば、特開昭６０−１３６１９６号公報）

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例の技術にあ
っては、図６のように平たい容器に食品を盛付け、加熱
する場合は食品を直接赤外線センサ２４で食品の温度情
報が検出できるので、加熱スタートしてから予め設定し
た温度になる迄問題なく加熱が可能である。

【０００４】しかし、食品を温める容器は食品によって
種類が多くある。例えば、ご飯などの食品を温める場合
は茶碗やどんぶりなどの容器に入れて温める場合が多
い。また、これらの容器に入れるご飯の量もまちまちで
容器の半分しか入れない場合もある。この場合、赤外線
センサ２４による食品の温度検出は容器が障害となり直
接検出することができない。従って、この場合は間接的
に食品の温度情報を検出するしかない。

【０００５】ここで、使用される容器において、耐熱ガ
ラスや陶器などの容器は熱伝導が良いため食品の温度を
容器に良く伝えるが、熱伝導の良くないプラスチック製
の容器の場合、食品の温度は容器に速やかに伝わらな
い。従って食品の温度情報を容器で代行すると容器の種
類によっては誤差が生じてしまう。

【０００６】前記ご飯などの食品の温めは多少仕上り温
度がばらついても許容されることがあるが、仕上り温度
がきびしく要求される牛乳などの飲み物は容器で温度検
出した場合は熱く仕上がってしまうなどの問題あった。

【０００７】そこで、赤外線センサ２４や仕上りセンサ
２７により食品の初期温度や仕上り時間、仕上り温度な
どの情報を基に的確な仕上り温度になるよう補正を行っ
ている。

【０００８】このような補正は、仕上りセンサ２７の設
置場所により食品の仕上り温度が大きく変わってしまう
問題がある。図６の場合は、食品の真上に仕上りセンサ
２７が設置されているため食品の温度情報を的確にとら
えることができるため、食品の仕上り温度の補正が正常
に行われ食品が適温に仕上げられる。

【０００９】しかし、図７に示すように他の部品との関
連から仕上りセンサ２７が赤外線を使用して取り付け位
置が食品の真上位置から加熱室の上部側壁面にずれこと
もある。このような赤外線センサの位置で、容器２１ｄ
に入っている牛乳など食品２１の量が少ない場合は、容
器２１ｄが障害となり食品２１の温度情報を直接検出す
ることができない。従って、赤外線センサは容器２１ｄ
の温度を仕上り温度情報として検出してしまう。容器２
１ｄの温度と食品２１の温度では当然食品２１の温度が
高い。このため検出した容器２１ｄの温度情報を補正し
て追加加熱を行ってしまうため、過加熱となり食品２１
の仕上り温度が高くなり、食品２１の量によっては沸騰
しまうなど問題があった。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の問題を
解決するために、食品を収納する加熱室と、この加熱室
の底面部に設けられ、食品等を戴置可能とした誘電体か
らなる戴置台と、高周波を発生するマグネトロンと、こ
のマグネトロンから発生する高周波を加熱室へ拡散させ
る回転アンテナと、上面が前記載置台を共有し、底面部
と側面部が金属板で覆われた空隙と、この空隙にマグネ
トロンからの高周波を導く導波部と、加熱室の上部壁面
の外側に設けられた食品の温度情報を検出する赤外線セ
ンサと、この赤外線センサの温度情報をもとにマグネト
ロンから発生する高周波の出力などを制御する制御部を
備えた高周波加熱装置において、容器に入れられた食品
を戴置台に戴置し高周波により加熱するとき、２個以上
設けられた赤外線センサにより１個の赤外線センサ上は
容器の上部付近の温度情報を検出し、他方の赤外線セン
サ下は容器の下部付近の温度情報を検出するよう設定
し、赤外線センサ上が最初に設定温度に達した温度情報
を検出したときは、加熱開始から設定温度に達したとき
までの加熱時間をもとに制御部で予め決められた演算に
より追加加熱時間を算出し、この算出した時間だけ追加
加熱を行い、赤外線センサ上が赤外線センサ下より早く
設定温度の温度情報を検出した場合は、この時点で食品
の加熱を停止するようにしたものである。

【００１１】また、赤外線センサが回転部により定めら
れた角度だけ温度検出範囲を移動することによって容器
の上部付近と下部付近の温度情報を検出するよう設定
し、上部付近が先に設定温度に達した温度情報を検出し
たときは、加熱開始から設定温度に達したときまでの加
熱時間をもとに制御部で予め決められた演算により追加
加熱時間を算出し、この算出した時間だけ追加加熱を行
い、下部付近が先に上部付近より早く設定温度の温度情
報を検出した場合は、この時点で食品の加熱を停止する
ようにしたものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の一実施例について図面を
参照して説明する。

【００１３】図１は本発明の一実施例における加熱調理
器の正面断面図と電気系統ブロック図を表した図で、１
は食品である。１ｄは食品１を入れる容器である。２は
食品を収納する加熱室である。３は加熱室２の底部に固
着された誘電体からなる戴置台である。４は高周波を発
生するマグネトロンである。５は戴置台３の下部に設け
られた空隙で、金属板で覆われている。６は空隙５の下
部に設けられた導波部で、この導波部６の一部にはマグ
ネトロン４が固定されている。７は空隙５内に設けられ
高周波を撹拌し、加熱室２へ送りこむ回転アンテナであ
る。７ａはアンテナモータで、導波部６の外側の下部に
設けられ回転アンテナ７と連動し、回転アンテナ７を回
転させるものである。

【００１４】８は食品１の温度情報を検出する赤外線セ
ンサである。この赤外線センサ８は加熱室２の食品１の
全体が観察しやすい加熱室２の天井部や側壁面の上部の
外側に設けられる。本実施例の図１では加熱室２の側壁
面の上部に赤外線センサ上８ａと赤外線センサ下８ｂの
２個が同一場所に設けられている。９は赤外線センサ８
からの温度情報を基にマグネトロン４などの動作を制御
する制御部である。

【００１５】尚、図２は赤外線センサ８の取り付けにお
ける上記以外の実施例である。図２の８ｍは回転部で、
モータ（図示せず）などを内蔵することにより１個の赤
外線センサ８を予め定められた角度だけ移動させるもの
である。赤外線センサ８が移動することにより容器１ｄ
の温度検出個所を複数確保することが可能となる。

【００１６】次に、上記構成からなる本実施例の動作に
ついて説明する。

【００１７】尚、動作の流れについては図５のフローチ
ャートに示す。

【００１８】使用者が食品１を加熱室２の戴置台３に戴
置して加熱スタートするとマグネトロン４から高周波が
発生し、この高周波が導波部６から空隙５に導かれ、回
転アンテナ７に達する。また、加熱スタートと同時にア
ンテナモータ７ａが回転し回転アンテナ７が回転する。
この回転アンテナ７の回転により高周波が拡散され、加
熱室２へ送り込まれる。このとき戴置台３に戴置してい
る食品１に高周波が照射され加熱が始まる。

【００１９】図１は、容器１ｄに入っている食品１の実
施例で、２個設置された赤外線センサ８は予め設定され
たプログラムにより赤外線センサ上８ａは容器１ｄの上
部ａ付近に、赤外線センサ下８ｂは容器１ｄの下部ｂ付
近に照準を合わせ、それぞれの個所の温度情報を検出す
る。

【００２０】この実施例では、赤外線センサ上８ａは食
品１と容器１ｄの温度情報を検出し、赤外線センサ下８
ｂは容器１ｄだけの温度情報を検出する。

【００２１】ここで、食品１は高周波を吸収し発熱する
のに対し、容器１ｄは自己発熱せず食品１の温度が伝わ
って温められるので食品１の方が容器１ｄより温度上昇
が早い。従って、加熱時間が進んで予め設定された温度
に達するのは食品１の方が早いので、赤外線センサ上８
ａが赤外線センサ下８ｂより早く設定温度の温度情報を
検出する。赤外線センサ上８ａが設定温度に達するとこ
の温度情報を制御部９に伝え、この制御部９で加熱スタ
ートしてから設定温度に達する時間などを基に、予め決
められた演算により加熱時間を算出し、この算出された
時間だけ追加加熱して加熱を終了させる。

【００２２】この追加加熱を行うのは、高周波により加
熱を行った場合、図３に示すようなｅ部とｇ部では温度
差が生じている。これはｇ部では容器１ｄに熱が奪われ
ためｅ部より温度が低めになる。また、高周波の浸透深
さの関係でｅ部とｆ部でも温度差が生じ、ｅ部の方がｆ
部より温度が高くなる。ゆっくりと加熱する場合は対流
によりｅ部とｇ部、ｆ部の温度差は少なくなるが、高周
波加熱の場合、短時間で加熱が終了するため対流による
温度差が解消できなううちに加熱が終了してしまう。特
に牛乳などの温め時間は数十秒から数分と短いため対流
による温度差の解消ができないうち加熱が終了してしま
う。従って、食品の温度情報だけで加熱終了すると食品
の仕上り温度が低めになってしまうことを解消するため
行うものである。

【００２３】図４の場合は容器１ｄに入れた食品１の量
が少ない場合の実施例である。図１と同じように、赤外
線センサ上８ａは容器１ｄの上部ａ付近、赤外線センサ
下８ｂは下部ｂ付近へ照準を合わせ、それぞれの個所の
温度情報を検出する。この場合、赤外線センサ上８ａは
食品１の温度情報は検出できず容器１ｄの温度情報だけ
を検出し、赤外線センサ８ｂも容器１ｄだけの温度情報
を検出する。

【００２４】この場合の、容器１ｄの上部ａ付近と下部
ｂ付近とでは食品１と接触している下部ｂ付近の温度上
昇が早い。これは食品１の熱伝導によって温められるか
らである。従って、食品１の仕上り温度は赤外線センサ
下８ｂで検出し、制御部９にこの温度情報を伝える。制
御部９ではこの情報を基に、赤外線センサ下８ｂで温度
情報が赤外線センサ上８ａより早く検出した場合は、こ
の時点で加熱を停止するという予め設定したプログラム
に従いマグネトロン５などの動作を直ちに停止させ、食
品１の加熱を終了する。

【００２５】図２の実施例は回転部８ｍにより、１個の
赤外線センサ８が予め定められた角度内を動くことによ
り容器１ｄの上部ａ付近と下部ｂ付近の温度情報を検出
するもので、働きは図１の場合と同様であり説明は省略
する。

【００２６】このように赤外線センサ下８ｂの方が早く
設定温度を検出した場合は、この検出温度は食品１から
の熱伝導により容器１ｄが温められた温度である。従っ
て、直接食品１の温度を検出した時と比べ時間が経過し
ているため、この時間を補正時間とみなし、改めて補正
時間は必要ない。

【００２７】なお、実施例で図４の場合、設定された温
度情報の検知が赤外線センサ下８ｂの方が早かった場合
は補正時間なしで加熱停止としたが、食品１の量により
加熱時間が長びくときは熱伝導により赤外線センサ上８
ａと赤外線センサ下８ｂが検出する温度情報が同じこと
も考えられる。従って、赤外線センサ上８ａと赤外線セ
ンサ下８ｂの温度差については予め許容差を検討して決
めるものであり、実施例に限るものではない。

【００２８】このように、食品１と容器１ｄの温度情報
を赤外線センサ８で検出し、予め設定したプログラムに
基づき制御部９で加熱時間を制御して食品１を的確な仕
上げ温度にする。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、食品を収
納する加熱室と、この加熱室の底面部に設けられ、食品
等を戴置可能とした誘電体からなる戴置台と、高周波を
発生するマグネトロンと、このマグネトロンから発生す
る高周波を加熱室に拡散させる回転アンテナと、上面が
前記載置台を共有し、底面部と側面部が金属板で覆われ
た空隙と、この空隙にマグネトロンからの高周波を導く
導波部と、加熱室の上部壁面の外側に設けられた食品の
温度情報を検出する赤外線センサと、この赤外線センサ
の温度情報をもとにマグネトロンから発生する高周波の
出力などを制御する制御部を備えた高周波加熱装置にお
いて、容器に入れられた食品を戴置台に戴置し高周波に
より加熱するとき、２個以上設けられた赤外線センサに
より１個の赤外線センサ上は容器の上部付近の温度情報
を検出し、他方の赤外線センサ下は容器の下部付近の温
度情報を検出するよう設定し、赤外線センサ上が最初に
設定温度に達した温度情報を検出したときは、加熱開始
から設定温度に達したときまでの加熱時間をもとに制御
部で予め決められた演算により追加加熱時間を算出し、
この算出した時間だけ追加加熱を行い、赤外線センサ下
が赤外線センサ上より早く設定温度の温度情報を検出し
た場合は、この時点で食品の加熱を停止するようにした
ものである。

【００３０】また、１個の赤外線センサが回転部により
定められた角度だけ温度検出範囲を移動することによっ
て容器の上部付近と下部付近の温度情報を検出するよう
設定し、上部付近が先に設定温度に達した温度情報を検
出したときは、加熱開始から設定温度に達したときまで
の加熱時間をもとに制御部で予め決められた演算により
追加加熱時間を算出し、この算出した時間だけ追加加熱
を行い、下部付近が先に上部付近より早く設定温度の温
度情報を検出した場合は、この時点で食品の加熱を停止
するようにしたものである。

【００３１】これによって容器が障害となり赤外線セン
サで直接、食品の温度情報が得られない場合でも、予め
設定した食品の仕上り温度に仕上げられる効果がある。

【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正
面断面図と電気系統ブロック図で、赤外線センサが２個
の場合の図である。

【図２】本発明の一実施例における赤外線センサが１個
の場合の図である。

【図３】容器に入った牛乳などの食品の温度分布測定点
を示した図である。

【図４】本発明の一実施例における量の少ない食品を温
める場合の高周波加熱装置の正面断面図である。

【図５】本発明の一実施例のおける食品の加熱を表すフ
ローチャートである。

【図６】従来例における高周波加熱装置の正面断面図と
電気系統ブロック図である。

【図７】従来例における容器に入った食品の量が少ない
場合の図である。

【符号の説明】

１ 食品 １ｄ 容器 ２ 加熱室 ３ 載置台 ４ マグネトロン ５ 空隙 ６ 導波部 ７ 回転アンテナ ８ 赤外線センサ ８ａ 赤外線センサ上 ８ｂ 赤外線センサ下 ８ｍ 回転部 ９ 制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大上 義久 千葉県柏市新十余二３番地１ 株式会社日 立ホームテック内 Ｆターム(参考） 3K086 AA01 BA08 CA04 CA15 CB01 CB04 CD09 CD11 3L086 AA01 CA04 CB16 CC12 DA29 4B055 AA10 GB07 GB10 GC04 GC13

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 食品（１）を収納する加熱室（２）と、
   この加熱室（２）の底面部に設けられ、食品（１）等を
   戴置可能とした誘電体からなる戴置台（３）と、高周波
   を発生するマグネトロン（４）と、このマグネトロン
   （４）から発生する高周波を加熱室（２）へ拡散させる
   回転アンテナ（７）と、上面が前記載置台（３）を共有
   し、底面部と側面部が金属板で覆われた空隙（５）と、
   この空隙（５）にマグネトロン（４）からの高周波を導
   く導波部（６）と、加熱室（２）の上部壁面の外側に設
   けられた食品（１）の温度情報を検出する赤外線センサ
   （８）と、この赤外線センサ（８）の温度情報をもとに
   マグネトロン（４）から発生する高周波の出力などを制
   御する制御部（９）を備えた高周波加熱装置において、
   容器（１ｄ）に入れられた食品（１）を戴置台（３）に
   戴置し高周波により加熱するとき、２個以上設けられた
   赤外線センサ（８）により１個の赤外線センサ上（８
   ａ）は容器（１ｄ）の上部（ａ）付近の温度情報を検出
   し、他方の赤外線センサ下（８ｂ）は容器（１ｄ）の下
   部（ｂ）付近の温度情報を検出するよう設定し、赤外線
   センサ上（８ａ）が最初に設定温度に達した温度情報を
   検出したときは、加熱開始から設定温度に達したときま
   での加熱時間をもとに制御部（９）で予め決められた演
   算により追加加熱時間を算出し、この算出した時間だけ
   追加加熱を行い、赤外線センサ下（８ｂ）が赤外線セン
   サ上（８ａ）より早く設定温度の温度情報を検出した場
   合は、この時点で食品（１）の加熱を停止することを特
   徴とする高周波加熱装置。
2. 【請求項２】 赤外線センサ（８）が回転部（８ｍ）に
   より定められた角度だけ温度検出範囲を移動することに
   よって容器（１ｄ）の上部（ａ）付近と下部（ｂ）付近
   の温度情報を検出するよう設定し、上部（ａ）付近が先
   に設定温度に達した温度情報を検出したときは、加熱開
   始から設定温度に達したときまでの加熱時間をもとに制
   御部（９）で予め決められた演算により追加加熱時間を
   算出し、この算出した時間だけ追加加熱を行い、下部
   （ｂ）付近が先に上部（ａ）付近より早く設定温度の温
   度情報を検出した場合は、この時点で食品（１）の加熱
   を停止することを特徴とする請求項１記載の高周波加熱
   装置。