JPH0479185A - 高周波加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は食品の解凍の自動化を達成する高周波加熱装置
に関する。

従来の技術 従来、高周波加熱装置の解凍の自動化を達成する手段と
しては、第９図に示すような加熱室１の中に置かれた食
品２を均一に加熱させるための均一化手段であるターン
テーブル３上に食品２の重量を測定する重量センサ４に
より重量検出を行い、その検出重量に応じて解凍を行っ
ているが、この手段ではターンテーブル３を利用しない
高周波加熱装置の場合は自動化が不可能であり、また皿
などの指定外のアタッチメントを使用するとその分の重
量分だけ多く加熱し煮えの原因となっていた。

また重量センサ４では重量のみの情報しか得られず、食
品２の開始温度等の状態による加熱量の調整はなされな
かった。

発明が解決しようとする課題 しかしながら重量センサ４を利用すると、食品２の開始
温などの状態の差を判別することは不可能であり、開始
温が高い食品の解凍の場合煮えなどが発止する可能性が
あった。

そこで加熱室１内の電界の強さをアンテナ５により検出
し、均一化手段であるターンチーフル３の周期ごとの検
波手段７から得られた出力を基に調理時間を決定する手
段を有した高周波加熱装置を提供することを第１の目的
とする。

また、前記の出力により、食品の状態を判定する判定手
段を有する制御手段を提供することを第２の目的とする
。

また、前記の出力の変化量により判定された食品の状態
に応じてより適切に調理時間を決定するような制御手段
を提供することを第３の目的とする。

また、食品の大きさに応じて食品の状態を判定する時間
を変化させ、より適切な調理が行なえるような制御手段
を提供することを第４の目的とする。

課題を解決するための手段 第１の目的を達成するために本発明は、加熱室内の食品
を均一に加熱するための均一化手段の回転周期に一致し
て出力される検波手段からの複数の出力の最大値から解
凍の高周波出力及び時間を決定する変換機能を持った制
御手段をもつものである。

また、第２の目的を達成するために本発明は、前記の複
数の出力の変化量の大小により食品の状態を判定する制
御手段を持つものである。

また、第３の目的を達成するために本発明は、検波手段
から得られた複数の出力の最大値を調理時間に変換する
ための変換式を、判定された食品の状態に応じて、複数
の変換式を用いて食品の加熱に用いる高周波出力、その
出力の時間を決定する制御手段をもつものである。

また、第４の目的を達成するために本発明は、検波手段
から得られた複数の出力の変化量の大小に応じて、食品
の状態を判定する時間を均一手段の回転周期の整数倍の
時間だけ短縮するモードを持った制御手段をもつもので
ある。

作用 本発明の高周波加熱装置は、加熱室内の電界の強さを検
出するアンテナからの高周波信号を検波手段で検波し、
均一化手段の回転周期ごとに出力される複数の検波手段
からの信号出力の最大値を基に、食品の解凍に用いる高
周波出力、及びその調理時間を変換手段により決定し、
解凍の自動化を達成することが出来る。

また、本発明の高周波加熱装置は、均一化手段の回転周
期ごとの検波手段からの複数の出力の変化量の大きさに
より、食品の状態を推定することが可能となる。

また、本発明の高周波加熱装置は食品の状態を判定する
ことにより、その状態に応じた調理時間を複数の変換手
段を用いて最適な解凍を可能とした。

また、本発明の高周波加熱装置は、検波手段から得られ
た複数の出力の最大値により、食品の初期点を推定する
のに要する時間を食品重量が小さな場合に、均一化手段
の回転周期の整数倍の時間だけ短くすることが出来、食
品重量が小さな場合において推定中に食品が煮えること
を防止することが出来る。

実施例 以下、本発明の一実施例における高周波加熱装置につい
て図面とともに説明する。

第２図は本発明の一実施例における高周波加熱装置の本
体構成図である。加熱室１の中にある食品２は制御手段
９で制御される高周波放射手段６により解凍される。食
品２の大きさによる加熱室１内の電界の強さの大小や、
食品２の解凍の進行状態に伴って変化する加熱室１内の
電界の強さの変化を加熱室１の壁面に設けられた結合孔
８から漏洩している高周波を加熱室１と結合された高周
波放射手段６の発振周波数の１／４波長よりも短いアン
テナ５により受信し、その強さを検波手段７により電圧
出力として検出する。検波手段７により電圧出力に変換
され、この出力を基に、制御手段９により高周波放射手
段６は制御され調理が行なわれる。

ここで上記調理の制御を第１図のフローチャートで説明
する。調理開始後４秒間は高周波放射手段６の発振のア
ノード温度特性を安定化させるため、ファンにて高周波
放射手段６を冷却しくこの期間をファンモードと呼ぶ）
、その後高周波放射手段６を駆動させ、駆動後６秒間は
、高周波放射手段６の発振の安定化のため、信号の読み
込みをマスクする（この期間をマスクモートとよふ）。

その後、電源周期の１サイクルごとにアンテナ５で受信
された高周波信号を検波手段７にて検波し、電圧出力に
変換する。変換された電圧出力は制御手段９であるマイ
クロコンピュータでＡ／Ｄ変換され、均一化手段３であ
るターンテーブルの回転周期にわたり加算することによ
り積分を行い力Ｏ算したデータ故で積分値の割り算を行
い平均化出力として出力される。初期−回転目のデータ
のみでは、出力の安定度が悪いため、均一化手段３の２
回転目までの２つの出力の最大値の方のデータを使用す
る。食品２が小さければ、食品２に吸収される電波量は
少なく、加熱室１内の電界の強さが大きくなり、その結
果、電圧出力が大きくなる。

逆に食品２が大きければ電圧出力は小さくなる。

このように、２回転目までの２つの出力の最大値Ｖ　Ｍ
ＩＸを第３図のような変換曲線にて調理時間ｔに変換す
ることにより、解凍の自動化を達成できる。

調理開始後、高周波放射手段６の安定化のため４秒間フ
ァンモードを設定し、その後高周波放射手段６を駆動さ
せ、駆動後６秒間は高周波放射手段６の発振の安定化の
ため信号の読み込みをマスクするマスクモードを設定す
る。その後、均一化手段３のターンテーブルの回転周期
ごとに信号を積分、平均化して回転周期ごとの出力を得
る。そして、均一化手段３のターンテーブルが３回転し
た時点で、１〜２回転目の出力の最小値と１〜３回転目
の出力の最小値との差（以後ＳＡと呼ぶ）、および、１
〜２回転目の出力の差の絶対値をとったもの（以後ＳＢ
と呼ぶ）の２つの出力の変化量を考え、第５図のような
食品２の状態（開始点）を判定するマトリックスを作る
。

ここで、ＳＡの変化量を３つに分け、ＳＢの変化量を２
つに分けることにより、計６通りの場合に分け、下記に
述べる原理に従って、Ａ・・・開始点が低い場合（約−
２０°Ｃ程度）、Ｃ・・・開始点が高い場合（約−１０
°Ｃ程度）、Ｂ・・・開始点はＡとＣの中間の場合の３
つの開始点に場合分けがなされる。

ここで、この出力の変化量は第６図に示すような食品２
の誘電損失の温度依存性によるもので、誘電損失が小さ
ければ食品２の反射量は多く、加熱室ｌ内の電界の強さ
は強くなる。逆に誘電損失が大きければ、加熱室１内の
電界の強さは弱くなる。そして−２０°Ｃ〜０°Ｃにか
けて誘電損失は直線的に増加しており、従って、−２０
°Ｃの開始点と一１０’Ｃの開始点とでは仮に一定温度
まで解凍されるとすると、誘電損失の変化量は一２０°
Ｃのときａ、１０°Ｃのときｂ　（ａ＞ｂ）であり、食
品２の開始点が低ければ低いほどＳＡ、ＳＢの変化量が
大きくなり、この原理で食品２の開始温度の判定が行な
える。

次に検波手段７からの出力により、調理時間を決定する
制御方法を第７図を用いて説明する。

前記したように、食品の大きさと検波手段７からの均一
手段３の回転周期に応じた出力の最大値との間には、食
品２の大きさに応じて高周波の吸収量が異なるため相関
関係があり、この相関関係を変換式にして出力の最大値
から調理時間を決定することができる。ところが、食品
２の開始点などの状態が判定できれば同じ出力の最大値
でも、開始点が異なれば調理時間は異なってくるため、
判定された食品２の開始点に応じて第７図のように複数
（この場合３本）の変換曲線を用いることで、食品２の
開始点に応じたきめ細かな調理時間の設定を行うことが
出来る。

ここで、出力の最大値をＶ　１．ｌａｘ　とすると、食
品２の開始点が低い（−２０°Ｃ程度）の場合、調理時
間は変換曲線のＡを用い、ｔ、と決定される。ところが
、食品２の開始点が高ければ（−１０’Ｃ程度）調理時
間は変換曲線のＣを用いｔ、よりも調理時間が短いｔｃ
と決定し、開始点が高い分ひかえめな調理時間を設定し
ている。

一方、前記の様な検波手段７からの出力の変化量で食品
２の開始点などの状態の途中では、電源周期ごとに出力
値を積分して、平均化しているため連続的に加熱されて
いる６そのため特に１００　ｇ程度以下の極小負荷の場
合、開始点の判定中に！えなどが発生する恐れがあるた
め、第８図のように、調理開始後ファンモード４秒、マ
スクモード６秒を行ったあと、均一化手段３のターンテ
ーブルの２回転目までの２つの出力を得た時点で、２つ
の出力の最大値がある一定値以上の場合、極小負荷であ
ると判断し、均一化手段３のターンテーブルの３回転目
のデータのとり込みは中止して、２回転目時点での出力
の変化量、すなわちＳＢの変化量を２つの分けることに
より開始点の判定を行い、判定された食品の状態に応じ
て調理時間を決定する制御を行い、極小負荷の場合に加
熱しすぎなどの問題が発生することを未然に防止してい
る。

発明の効果 以上のように請求項１の高周波加熱装置においては、加
熱室内の電界量の均一化手段の周期ごとの平均化された
複数回転の出力値の最大値から、解凍の調理時間を自動
的に決定することができる効果ををしている。

また、請求項２の高周波加熱装置は、検波手段からの出
力の変化量により食品の状態を推定することができる効
果を有している。

また、請求項３の高周波加熱装置は判定された食品の状
態に応じて加熱時間を調整することにより、煮えなどが
生じない、きめ細かな解凍を実現することが出来る効果
を有している。

また、請求項４の高周波加熱装置は食品の状態を判定し
ている間に極小負荷が煮えなどの問題を起こす可能性が
あるものを早期に判定を終了させることにより、未然に
防止することができる効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における高周波加熱装置の制
御のフローチャート、第２図は同装置の断面図、第３図
は同装置の調理時間決定の原理説明特性図、第４図は同
装置の食品の開始点判定のフローチャート、第５図は同
装置の開始点判定のマトリックス泰、第６図は食品の開
始点判定の原理説明の特性図、第７図は同装置の調理時
間決定の原理説明の特性図、第８図は同装置の短縮判定
のフローチャート、第９図は従来の高周波加熱装置の断
面図である。 ■・・・・・・加熱室、２・・・・・・食品、３・・・
・・・均一化手段、５・・・・・・アンテナ、６・・・
・・・高周波放射手段、７・・・・・検波手段、９・・
・・・・制御手段。 代理人の氏名　弁理士　栗野重孝　はか１名第 第 図 第 図 １／？Ｌ ７Ｌ　回転の巴力 第 図 ごＯ 食 贋 〔°０〕 耐 譚１吟間 龜 ワ１ 第 図 ｃ 稙 輝壇吟間 第 第 図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）食品を加熱する加熱室と、前記加熱室内に高周波
   を給電する高周波放射手段と、前記加熱室内を均一に加
   熱する均一化手段と、前記加熱室内の電界の強さを検出
   するアンテナと、前記アンテナからの高周波信号を検波
   する検波手段と、前記検波手段からの出力をとり込み前
   記高周波放射手段を制御する制御手段とからなり、前記
   制御手段は前記均一化手段の回転周期ごとに出力される
   前記検波手段からの出力の複数回転以上での最大値を調
   理時間に変換する変換手段を有する高周波加熱装置。
2. （２）食品を加熱する加熱室と、前記加熱室内に高周波
   を給電する高周波放射手段と、前記加熱室内を均一に加
   熱する均一化手段と、前記加熱室内の電界の強さを検出
   するアンテナと、前記アンテナからの高周波信号を検波
   する検波手段と、前記検波手段からの出力をとり込み前
   記高周波放射手段を制御する制御手段とからなり、前記
   制御手段は、前記均一化手段の回転周期ごとに出力され
   る前記検波手段からの出力の複数回転以上での変化量で
   食品の状態を判定する判定手段を有する高周波加熱装置
   。
3. （３）検波手段からの出力の最大値を調理時間に変換す
   る変換手段を出力の変化量で判定された食品の状態に応
   じて複数個もつ制御手段を有した、請求項１記載の高周
   波加熱装置。
4. （４）食品を加熱する加熱室と、前記加熱室内に高周波
   を給電する高周波放射手段と、前記加熱室内を均一に加
   熱する均一化手段と、前記加熱室内の電界の強さを検出
   するアンテナと、前記アンテナからの高周波信号を検波
   する検波手段と、前記検波手段からの出力をとり込み前
   記高周波放射手段を制御する制御手段とからなり、前記
   制御手段は前記検波手段からの出力の最大値の値に応じ
   て食品の状態を判定する時間を前記均一化手段の回転周
   期の整数倍だけ早く行うモードを有した高周波加熱装置
   。