JP3563698B2 - 高周波加熱装置 - Google Patents

Description

【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センサなどのセンサ情報に基づいて、食品の加熱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赤外線センサなどのセンサ情報に基づいて食品の加熱制御を行う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したり、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したりするものであった。
【０００３】
また、温度センサとして雰囲気センサを用いたものとして実開昭６１−６９７０１号公報に記載されているように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するというものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の技術にあっては、特開平１０−２５９９１８号公報や実開昭６１ー６９７０１号公報の方法では、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、赤外線温度センサ出力が所定の温度に到達し、加熱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。
【０００５】
また、特開昭６２−１２９６２２号公報の方法では、食品の電波吸収率などが考慮されていないため、食品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の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。
【０００６】
【問題を解決するための手段】
上記の問題を解決するための手段として、本発明は、食品を収納する加熱室と、食品を加熱する高周波を発生するマグネトロンと、食品の表面温度を検出する赤外線センサと、食品の重量を検出する重量センサと、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クロコンピュータ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検出した赤外線センサの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加熱開始から重量に応じた第１の所定時間が経過するまでの第１加熱区間と、第１の所定時間経過後から重量に応じた第２の所定時間が経過するまでの第２加熱区間と、第２の所定時間経過後から基準加熱時間が経過するまでの第３加熱区間とに分割し、第１加熱区間および第３加熱区間で赤外線センサにより検出した食品の温度が所定の温度に到達した場合は、その時点で加熱終了し、第２加熱区間で赤外線センサにより検出した食品の温度が所定の温度に到達した場合は、以後赤外線センサによる温度検出を停止し、基準加熱時間経過した後加熱終了し、基準加熱時間が経過しても所定温度まで到達しない場合は、基準加熱時間経過時点で加熱を終了する機能を前記マイクロコンピュータに備えたものである。
【０００７】
これによって食材の違いやラップの有無に関わらず食品を適温に加熱でき、食品の突沸や過加熱を防止できるものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
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。
【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はこの食品１を収納する加熱室である。３はマグネトロンで、加熱室２の室外に備えられ高周波を発生させて食品１を加熱するものである。４はサーモパイルを用いた赤外線センサで、加熱室２の室外の上部に備えられている。５は食品１を載置するターンテーブルである。６は重量センサで、食品１の重量を検出すると共にターンテーブル５を回転させるモータが組み込まれている。７はマイクロコンピュータで、後記するように赤外線センサ４による食品１の温度情報や重量センサ６による食品１の重量情報などの情報を処理して食品１の加熱制御を行う。８はキーボードスイッチで、マイクロコンピュータ７に接続され、使用者がマイクロコンピュータ７に動作の指示などをするものである。
【００１０】
次に、上記構成からなる本実施例における作用について説明する。
【００１１】
加熱室２に食品１が入れられ、キーボードスイッチ８の「あたため」キースイッチが操作されるとマイクロコンピュータ７はマグネトロン３に高周波発生の指示を行い、食品１の加熱を開始する。加熱開始と同時に重量センサ６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の重量に応じた加熱時間（ｔａ＝ａ×Ｗ＋ｂ Ｗ：重量値）を計算する。これと平行して加熱開始後から約１２秒の間に赤外線センサ４により食品１の温度情報の最大値を求め、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の初期温度とで補正係数ｃを求め、基準加熱時間ｔ（ｔ＝ｃ×ｔａ）を計算する。
【００１２】
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加熱区間ｔ１の所定時間（ｔｓ１＝ｓ１×ｔ）と第２加熱区間ｔ２の所定時間（ｔｓ２＝ｓ２×ｔ）を求め、基準加熱時間ｔを第１加熱区間ｔ１、第２加熱区間ｔ２および第３加熱区間ｔ３の３つの加熱区間に分割し、赤外線センサ４による食品１の温度検出を開始する。
【００１３】
以降の動作について、図２における本発明の一実施例の加熱制御方法を表した信号波形図を用いて説明する。
【００１４】
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の温度が所定温度まで到達する時間は多少変動するが、食品１の初温と食品１の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ことと、水分の多い食品１にラップをして加熱した場合は、水蒸気がラップへ付着することにより、食品１の初温と食品１の重量より推定した基準加熱時間ｔと比較し、所定温度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ｓ２＝０．７５とし、基準加熱時間ｔの７５％以降の第３加熱区間ｔ３に所定温度に到達した場合は食品１の温度を検出できたと判断してその時点で加熱終了（信号波形（ｗ３））し、基準時間の７５％未満の第２加熱区間ｔ２で所定温度に到達した場合は、ラップによる水蒸気の影響を受けていると判断するものとして基準加熱時間ｔ経過まで加熱（信号波形（ｗ２））する。
【００１５】
また、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ｓ１＝０．３とし、基準加熱時間ｔの３０％未満の第１加熱区間ｔ１で所定温度まで到達した場合はその時点で加熱終了（信号波形（ｗ１））し、基準加熱時間ｔが経過しても所定温度まで到達しない場合は食品１の過加熱を防止するため基準加熱時間ｔの経過時点で加熱終了（信号波形（ｗ４））させる。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、赤外線センサと重量センサで食品の初温と重量から基準加熱時間を決定し、この基準加熱時間より短い第３の所定時間までに所定温度まで到達した場合は、ラップの温度上昇によるものと判定し、基準加熱時間だけ加熱することによりラップした食品の加熱不足を防止し、第２の所定時間経過後は所定温度に到達した時点で加熱終了することにより食材が違っても仕上がり温度を一定にできる。
【００１７】
また、加熱開始後から第１の所定時間までに所定温度まで到達した場合は、再加熱による急激な温度上昇と判定し、加熱終了させることにより食品の突沸などを防止することができる。
【００１８】
従って、食材の違いやラップの有無に関わらず食品を適温に加熱でき、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を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】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ある。
【図２】本発明の一実施例の加熱制御方法を表わした信号波形図である。
【符号の説明】
１ 食品
２ 加熱室
３ マグネトロン
４ 赤外線センサ
５ ターンテーブル
６ 重量センサ
７ マイクロコンピュータ
８ キーボードスイッチ

Claims (1)

1. 食品（１）を収納する加熱室（２）と、食品（１）を加熱する高周波を発生するマグネトロン（３）と、食品（１）の表面温度を検出する赤外線センサ（４）と、食品（１）の重量を検出する重量センサ（６）と、これらのセンサ情報に基づいて食品（１）の加熱制御を行うマイクロコンピュータ（７）を備えた高周波加熱装置において、重量センサ（６）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検出した赤外線センサ（４）の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）を加熱開始から重量に応じた第１の所定時間が経過するまでの第１加熱区間（ｔ１）と、第１の所定時間経過後から重量に応じた第２の所定時間が経過するまでの第２加熱区間（ｔ２）と、第２の所定時間経過後から基準加熱時間（ｔ）が経過するまでの第３加熱区間（ｔ３）とに分割し、第１加熱区間（ｔ１）および第３加熱区間（ｔ３）で赤外線センサ（４）により検出した食品（１）の温度が所定の温度に到達した場合は、その時点で加熱終了し、第２加熱区間（ｔ２）で赤外線センサ（４）により検出した食品（１）の温度が所定の温度に到達した場合は、以後赤外線センサ（４）による温度検出を停止し、基準加熱時間（ｔ）経過した後加熱終了し、基準加熱時間（ｔ）が経過しても所定温度まで到達しない場合は、基準加熱時間（ｔ）経過時点で加熱終了する機能を前記マイクロコンピュータ（７）に備えたことを特徴とする高周波加熱装置。

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