JP2014070876A - 高周波加熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高周波加熱により食品を加熱調理する際、低温用温度検出サーミスタを用いて、低温環境における被加熱物の加熱不足を防止できる装置を得る。
【解決手段】加熱室１０と、加熱室庫内の温度を検出する低温用、高温用２種類の低温用加熱室用サーミスタ３１ａ、高温用加熱室用サーミスタ３１ｂと、これらの温度検出信号に基づき高周波発生装置１９を制御する制御手段２６を具備したものにおいて、制御手段２６は、高周波加熱時に、低温用加熱室用サーミスタ３１ａ、高温用加熱室用サーミスタ３１ｂの温度検出結果が予め設定された所定値を検出した時、加熱室庫内の初期温度に最適な加熱条件を設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は食品を加熱する機能を備えた高周波加熱装置の制御に関するものである。

従来、この種の加熱調理装置（例えば電子レンジ）としては、例えば、特開２００８−１７５４９７号公報に記載されているものがある。

その構成は、被加熱物を収納する加熱室と、加熱室庫内の温度を検出する加熱室用サーミスタと、被加熱物を加熱する高周波発生装置と、前記被加熱物を加熱する加熱パターンおよび加熱時間を制御する制御手段とを備え、制御手段は加熱室用サーミスタの温度が予め設定された所定値を検出したとき、前記検出の信号を受けて、以降の加熱条件を設定する。

また、上記従来の庫内の温度を検出する加熱室用サーミスタで構成する庫内温度センサは、調理中の温度制御の目的で使用しており、高温において高感度である必要がある。

また、上記従来の庫内温度センサは、連続した調理を行った場合の過加熱を防ぐことを目的としても使用しており、庫内温度検出後の加熱条件の設定方法は一般的に以下の通り１次式で算出する。

Ｔ（調理時間）＝ＴＣ―ＳＬ（検出値）×α（補正値）
ここで、ＴＣ、αは実験、経験から定められた定数である。
また、上記従来の庫内温度センサは高温側には高感度であるが、低温側では低感度であり、庫内温度センサによる補正値αは１つの値である。

特開２００８−１７５４９７号公報

しかしながら、前記従来の高周波加熱装置の制御方法では、以下の課題が生じる。

トーストのような短時間で焼き色がつくものに関しては加熱室庫内の初期温度が高い状態にあると、焼き色がつきすぎてしまう。また、逆に加熱室庫内の初期温度が低い状態にあると、焼き色が薄く、湿っぽい仕上がりになってしまう。

自動調理において調理終了後、焼き色が薄い、食品温度が低いなど加熱不足の場合、使用者は自ら手動で追加加熱をする必要があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、加熱室庫内の初期温度に応じた最適な加熱が行える高周波加熱装置を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の高周波加熱装置は、被加熱物を収納する加熱室と、前記被加熱物を加熱する高周波発生装置と、加熱室庫内の温度を検出する高温側に高感度な高温用加熱室用サーミスタと低温側に高感度な低温用加熱室用サーミスタと、
被加熱物載置皿を具備し、前記被加熱物を加熱する制御手段を備え、制御装置は、加熱室用サーミスタの温度検出結果が予め設定された所定値を検出したとき、最適な加熱を行うようにしたものである。

これによって、被加熱物に最適な加熱制御ができ、安定した調理結果が得られる。

本発明の高周波加熱装置は、庫内温度を判定し、連続調理時等の庫内高温時や低温環境を見分け、庫内環境に最適な加熱条件を制御することにより、安定した調理結果が得られる。

本発明の実施の形態１における高周波加熱装置の外観構成図 本発明の実施の形態１における高周波加熱装置の庫内温度検出後のフローチャート

第１の発明は、被加熱物を収納する加熱室と、加熱室庫内の温度を検出する低温用・高温用２種類の加熱室用サーミスタと、前記被加熱物を加熱する高周波発生装置と、被加熱物載置皿を具備し、検出部の検出信号に基づき前記加熱手段を制御する制御手段を備え、前記庫内温度検出部の温度検出結果が、予め設定された所定値を検出した時、制御手段は、前記検出信号を受けて、以降の加熱条件を設定することを特徴としたものである。

これによって、実験データから加熱室庫内の初期温度に応じた最適な加熱制御ができ、安定した調理結果を得ることができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の制御手段は、前記検出信号を受けて、加熱時間の補正によることを特徴とする。

これによって、検出した被加熱物載置皿の温度に応じた最適な加熱時間に制御することができる。
第３の発明は、特に、第１の発明の制御手段は、前記検出信号を受けて、電波出力の補正によることを特徴としたものである。

これによって、各々の最適な加熱出力に制御することができる。また、インバータ電源の使用により、より細かい加熱出力制御と低出力加熱が可能となり、安定した調理結果が得られる。

第４の発明は、特に、第１の発明の被加熱物載置皿は、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を設け、被加熱物に焦げ目を付けることが出来ることを特徴とする。

これによって、被加熱物の底面に焼き色を付けることができ、また高周波発生装置による細かい加熱制御が可能となるため、検出した被加熱物載置皿の温度に応じて、より細かい加熱出力制御が可能となる。
第５の発明は、特に、第１〜４のいずれか１つの発明において、さらに加熱室にヒータ加熱手段を設けたものである。

これによって、被加熱物の上面に焼き色を付けることができ、被加熱物を裏返す手間なく両面に焼き色をつけることが出来る。

第６の発明は、特に第１〜５のいいずれか１つの発明において、さらに自動トーストメニューを搭載したことにより、グリル皿の初期温度に焼き色が左右され易く、焼き色が重視されやすいトースト調理において、焼けすぎの防止や加熱不足を解消することができる。

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。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態における高周波加熱装置の外観構成図を示すものである。

図１において、被加熱物載置皿２７は加熱室１０内に載置されている。高周波電磁波を発生する高周波発生装置１９は導波管２０を介して給電される構成となっている。

導波管２０から加熱室１０への給電口には放射アンテナ２２（電波放射手段）が設けてあり、高周波発生装置１９からの高周波電磁波を拡散して加熱室全体に均一に供給するようにしている。

また、高周波発生装置１９は、制御手段２６に接続する駆動用電源３６によって放射レベルすなわち出力の変更を行う。

また、庫内温度を検出する低温用加熱室用サーミスタ３１ａ、高温用加熱室用サーミスタ３１ｂは、加熱室１０の庫内右側の奥上面に取り付けてある。

上記低温用加熱室用サーミスタ３１ａ、高温用加熱室用サーミスタ３１ｂは、初期の加熱室１０の雰囲気温度を検出し、これらの検出信号に基づき加熱調理を制御することで、焼きすぎ、加熱不足を防ぎ、調理性能を向上させることができる。

また、操作部（図示せず）には、自動加熱制御をする「トースト」キーや「あたため」キー、使用者の意図に基づいて加熱を実行する「加熱時間入力部」や「加熱温度入力部」加熱中の被加熱物温度や調理残り時間を表示する表示部、加熱開始を入力する「スタート」キー、および入力条件をクリア、加熱を中断する場合に使用する「取消」キー等を備えている。

本実施の形態で使用する各ステージの加熱出力など加熱パターンは実験により設定した値を制御手段２６に予め記憶してある。

制御手段２６はマイクロコンピュータ及びその周辺回路で構成している。後述する図２に示す調理フローにおける庫内温度検出処理のフローを実行するプログラムが内蔵され、駆動モータ２３の動作を制御したり、低温用加熱室用サーミスタ３１ａ、高温用加熱室用サーミスタ３１ｂから得られる電圧をＡ／Ｄ変換し、そのＡ／Ｄ変換された温度データと所定値と、加熱時間を決定したり、ヒータ２９の通電時間の決定をするところである。

以上のように構成された高周波加熱装置について、以下その動作、作用を説明する。

まず、使用者は被加熱物を被加熱物載置皿２７に載置し、それらを加熱室１０内に収納載置した後、操作部上の自動加熱制御をするキーを選択する。次に「スタート」キーを押すことで自動調理が開始される。

調理開始後、制御手段２６はまず、上記、温度を検出する温度検出手段による加熱室庫内の検出信号の取り込みを開始する。温度検出結果が、予め設定された所定値を検出し、前記検出の信号を受けて加熱室庫内の初期温を確定すると、以降の加熱条件を設定し、制御手段２６は高周波発生装置１９の駆動電源である駆動用電源３６に信号を送り誘電加熱が開始される。

ここで、前記した加熱室１０の庫内温度を検出する低温用加熱室用サーミスタ３１ａ、高温用加熱室用サーミスタ３１ｂの機能と温度検出後の加熱条件の設定について記載する。高温用加熱室用サーミスタ３１ｂは通常、ヒータ加熱調理時の庫内温度センサとして機能し、オーブン、グリルメニューに応じて設定された所定温度を得るべく庫内温度を検出し、その検出結果に基づきヒータを加熱制御するものである。

加熱室１０の庫内温度の取得であるが、実際は温度でなく、温度によって変化する電圧の変化をＡ／Ｄ変換し、所定の一次式で算出した数字で判定しているので、レベルという表現を使用する。

調理スタート後、まず、上記、高温用加熱室用サーミスタ３１ｂは、加熱室庫内温度を検出し、加熱室庫内の初期温度が高温であるか、低温であるかを判定する。

このとき、検出値が所定値Ｘ以上の場合は高温、検出値が所定値Ｘ未満の場合は低温と判断する。

ここで、Ｘは実験、経験から定められた定数である。続いて、高温と判断した場合には、高温用加熱室用サーミスタ３１ｂの検出値を用いて、低温と判断した場合には低温用加熱室用サーミスタ３１ａの検出値を用いて、検出した信号を制御手段２６に入力させ、加熱時間の補正を行い、加熱制御を行う。この場合、加熱室庫内の温度検知と同時に加熱時間Ｔを計算する。

Ｔ（調理時間）＝ＴＣ―ＳＬ（検出値）×α（補正値）
ここで、ＴＣ、αは実験、経験から定められた定数であり、ＳＬは加熱室用サーミスタにより検出した値である。前記判定フローを図２に示す。

図２は本発明の第１の実施の形態における高周波加熱装置の庫内温度検出後のフローチャートである。

なお、上記加熱制御は、加熱出力の補正としても良い。たとえば、加熱室庫内が０〜１０℃と判定された場合は、８００Ｗ出力で調理し、１０〜２０℃と判定された場合は６００Ｗ出力で調理する。

なお、上記所定値は実験を通じて得た経験により設定してある。なお、この駆動用電源３６はインバータ電源とし、低出力での加熱が可能である。

次に、被加熱物載置皿について記載する。被加熱物を加熱する際に用いる金属製の被加熱物載置皿２７は、載置面が凹凸状に形成された皿本体２７ａと、その底面に備えられたフェライトを主成分とし、電波吸収体である発熱体２７ｂと、皿本体２７ａの長手側周囲に設けられた耐熱樹脂で形成されたガイド２７ｃと、皿本体２７ａ周囲に設けられた略長方形の複数の開口部であるスリット孔を備えている。

また、被加熱物載置皿２７は、加熱室１０の左右の壁面１３、１４に設けられた係止手段であるレール部２８にガイド２７ｃが係止することで取り付けられる。

これにより、皿本体２７ａと壁面１３、１４とは常に所定寸法の隙間が得られる。さらに、レール部２８は、被加熱物載置皿２７の設置位置を調整するために異なる高さのレールが設けられている。

また、加熱ヒータ２９が加熱室１０に上方に設けられている。上ヒータを組み合わせることによって、両面を加熱することができ、表裏共に焦げ目を付けることも可能であり、途中で裏返す必要がなくなる。

なお、高周波加熱とヒータ加熱は、別々に行っても、あるいは、同時と別々を繰り返しても良い。

また、自動トーストメニューを搭載することにより、加熱室庫内の初期温度に焼き色が左右され易く、焼き色が重視されやすかったトースト調理において、焼けすぎの防止や加熱不足を解消することができる。たとえば、寒冷地の早朝などの、常温２０℃よりも加熱室庫内が冷たい場合の加熱不足を解消することができる。

以上のように、本発明にかかる高周波加熱装置は、加熱室庫内の初期温度に応じた加熱条件の設定が可能となるので、種々の調理装置の用途に有効である。

１０ 加熱室
１９ 高周波発生装置
２２ 放射アンテナ（電波放射手段）
２３ 駆動モータ
２６ 制御手段
２７ 被加熱物載置皿
２７ｂ 発熱体
３１ａ 低温用加熱室用サーミスタ
３１ｂ 高温用加熱室用サーミスタ

Claims (6)

1. 被加熱物を収納する加熱室と、加熱室庫内の温度を検出する低温用・高温用２種類の加熱室用サーミスタと、前記被加熱物を加熱する高周波発生装置と、被加熱物載置皿を具備し、検出部の検出信号に基づき前記加熱手段を制御する制御手段とを備え、前記庫内温度検出部の温度検出結果が、予め設定された所定値を検出した時、前記制御手段は、前記検出信号を受けて、以降の加熱条件を設定することを特徴とする加熱調理装置。
2. 制御手段は、検出信号を受けて、加熱時間の補正によることを特徴とした請求項１に記載の高周波加熱装置。
3. 制御手段は、検出信号を受けて、電波出力の補正によることを特徴とした請求項１に記載のインバータ電源を搭載した高周波加熱装置。
4. 被加熱物載置皿は、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を設け、被加熱物に焦げ目を付けることが出来ることを特徴とした請求項１に記載の高周波加熱装置。
5. 加熱室にヒータ加熱手段を設けた、請求項１〜４のいずれか１項に記載の高周波加熱装置。
6. 自動トーストメニューを搭載した請求項１〜５のいずれか１項に記載の高周波加熱装置。