JPS5966621A - 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、マイクロコンピュータ（以丁マイコンと略称
する）と、各種センサーとの組み合イつせにより調理の
自動化、特に被加熱物である７％　ｍ１食品の解凍の自
動化を図った高周波加熱装置に１男するものである。

従来例の構成とその問題点 ′最蓮の高周波加熱装置は、マイコンの尋人に伴□い加
熱調理や操ｆ！夕法、、もディジタ・′化’Ｔ１１．．
””聾、、。

化する反面複雑な手順を経なければ加熱ｉ１１’ｌｌ理
を行うことかで門なユメいオ操作性の悪いものにな・て
きただめ、各種センサとブイ、′：ｌンの機能とを結　
。

合きせて調理）′自動化４藺Ａ　＝とが盛んに行われて
いる。特に被加熱物からの蒸気やガスをセンサ□で検出
して高周波発振器の動作を制御する方法′け、被動ｋｈ
ｂ　物に□傷をつＪることな□＜ミ　　しかも調理を準
備する手間が省′（＋、そめ効果−非常に大きい。しか
し、運動イ―き号被動熱物党種類には制限□があり・特
′冷凍食べ・？解凍調坤憾Ｖ″”己０よ、うな、問題が
山積するため、これらの方法では調理の自動化を図るこ
とができなかった。

（１）解凍調理時、被加熱物に「煮え」の部分を生じさ
せないように均一加熱が要求される。

（２）　　さしみ等の解凍では、はとんど水蒸気が得ら
れず、従ってごく僅かな蒸気でも検出する高感度の湿度
センサが要求される。

（３）湿度検出回路や制御回路を高感度にしても、・ノ
イズによる誤動が問題となる。

・　・（４１，、、液加ＰＡ物、をラップや蓋などで覆
い、一度に出る水蒸気を検出する検出方法が不可能であ
る。

″、管）、、、ご、゛＜僅かな湿度変化を検出大るため
、ｌ　；変度、化の影響を受ける相対湿度の検出が不可
能アあるという問題があった。

発明の目的 ・　　本発明は上記従来の欠点を解消するもので、マイ
クロコンピュータと各種センサとを組み合わせて、各調
理の自動化、特に冷凍食品の解凍調理を自動的に行うこ
とのできる高周波加熱装置のｉ供“金目的とするも□の
＋′あ暮。　　　　　　　　　　　□発明の構成 上記目的を達成するため、本発明の高周波加熱装置は、
被加熱物を収容する加熱室と、この加熱室内へ高周波を
供給する高周波発振器と、この高周波発振器の動作を制
御するマイクロコンピュータを含む制御回路と、前記加
熱室内への吸排気を行う吸気部、排気部及び冷却ファン
と、前記加熱室内の空気を攪拌する攪拌ファンと、前記
加熱室内のＪＱ拌雰囲気中に位置して琴加熱物からの水
蒸気を検出する湿度センサと、前記動線室内の答囲気温
度を検出し、前、記湿度センサの検知出力を絶対湿度に
変換するだめの温度センサとを４ｔｉｆえ、攪拌雰囲気
中の絶対湿度を周、期的に検出し、単位時間当りの絶対
湿度変化量により、前記高置、波発振器の動作を制御す
る・構成とし声ものであり、被加熱物から生じるごく：
僅かな、水蒸気でも検出することかでき、しかもメ、ニ
ュ、−，に応じた加熱−Ｍ、理を良好に仕上げることが
、できる、という効果を有するものである。

実施例の説明 以丁、本発明の一実施例を第１図から第７図に基づいて
説明する。

第１図において、１は高周波加熱装置ρ本体で、この本
体１の前面に操作部２と、開閉自在なドア３、Ｌ部には
排気口４が設けられている。

第２図は操、件部２の正面図を示し、調理プログラムを
設定していない状態では、表示部６に常時、時刻が表示
きれており、この時刻表示の設定は、クロックスイッチ
６と、数字キー７により入力する０とかできる・通常の
“′″″、　７’　）１．＝：ＪＡＩ理でけパフ−′＋
−８により高周波出力を選択し今後・、整字キ。

−７により任意の調理時間をへ力肱スタートキー９によ
り調理を開始する。１０及び、１１！、湿度センサ制御
による目動調理キー、と、自動解凍キーであり、これら
のキー１０．、、．１１を、押すことにより、・表示部
６に被加熱物の種！一対、応じ冬数字・、　　　　　　
、　　Ａ３″′等が表示部れ５．ｆの状態で７ターーー
９を、押法とによ、す・調理ある。い、、は解凍を態動
的に行うことができる。”２はキーＶ７４ｚＪｋ−Ｊｉ
−，−で・調理を一旦停止させたり・あるいはブロク゛
ラム金取り消すために用いら些る。

第３甲に、、お℃、テ、１３は高周波発振器であるマグ
ネトロン１４．等を冷、、却する冷却ファンで、マグネ
ト・ン°、４等字竺気部品、を冷却した風は、加熱室１
５壁面に設けられた吸気口１６より加熱室１６内に入ヤ
、被力睦（物（図示すず）から出る。蒸気・ガスと共に
、加熱室１６Ｊ：、面に設けられた１Ｊ１：気口１７゜
排気ダクトを通り、排気口４から本体１外へ排出される
。１８ｉｄ高周波電界から１箭ＫＶ　ａれで、加熱→４
−２７．、とが設ＧＪられている。

この攪拌ファン１９け、加熱室１６内の絶対湿度を周期
的に検出する時モータ２ＯＫより回転駆動され、被加熱
物から出る水蒸気と、外部から流入する空気とを混ぜ合
わせ、均質な風を湿度センサ２・１・に供給すると共に
、湿度センサ２１と温度センサ２２に適度な風速を与え
ることにより、それぞれの時定数を短縮し、応答速度を
速めている。

また、食品に風を当て、水蒸気を出射（するため、特に
冷凍食品の解凍にはその効果を発揮する。

第４図において、２１ａけ湿度センサ２１を構成する湿
度検出素子、であり、２１’ｂけクリーニング用ヒータ
である。クリーニングとけ、湿度検出素子２１２Ｌの表
向温度をクリーニング用ヒータ２１ｂにより、６００°
゛Ｃに加熱して汚れを焼き切る作用である。この湿度検
出素子２１２Ｌは、１５０ｃＣ以ｔの雰囲気中に於いて
、サーミスタ特性を有し、この時の湿度検出素子２１２
Ｌの抵抗値を検出することにより、クリーニング？品度
を制御することができる。

第５図において２３は高周波加熱装置の入力電源で、ヒ
ユーズ２４．低圧トランス２５を介して、マイコンを含
む制御回路２６に常時、電力が供給されており、制御回
路２６の働きは、キーボード２７からの人力信号、湿度
検出素子２１ａからの湿度信号、温度センサ２２からの
／１１５．Ｙ度信号を処理し、また、表示管２８に時刻
・調理時間等の表示や、クリーニング用ヒータ２１ｂに
よるクリーニング、メインリレー２９　、　冷却ファン
１３のリレー３０．攪拌ファン１９のリレー３１．及び
マグネトロン１４断続用の高圧リードスイッチ３２の駆
動の制御を行うと共に、ブザー（図示せず）による調理
終了等の報知を行う。３３．３４及び３６は、ドア３車
に連動する第１のラッチスイッチ、第２のランチスイッ
チ及びショートスイッチである。３６は高圧トランスで
、同圧コンデンサ３７及びダイオード３８により半波倍
電圧整流を行い、マグネトロン１４に電力を供給する。

３９け加熱室１６内照明用のランプである。

以ＦＪ：記構成における作用及び効用を第６図。

第７図を用いて説明する。

第６図は、冷凍ミンチ肉を解凍する場合のプロクラム内
容と、絶対湿度の検出特性を示したもので、湿度センサ
２１ば、相対湿度に反応するものであるが、相対湿度（
％）は、その温度に於ける飽和水蒸気量（７／句）を乗
することにより、絶対湿度（ｙ／Ｋｙ）に変換すること
ができる。即ち、温度センサー２２の出方に対応する飽
和水蒸気量と湿度センサー２１から得られる相対湿度と
をマイコンで演算することにより、容易に絶対湿度を得
ることができる。絶対湿度は蒸気の発生や、吸収されな
い限り変動することがないので、マグネトロン１４等の
電気部品や、加熱室１６の温度上昇による影響を受けず
、食品から発する蒸気のみを検出することができる。自
動解凍を行う場合に、プログラムの当初にクリーニング
動作カリ１１み込まれており、この様子を示すのが、第
６図のａ、　　ｂ及び０点である。クリーニング中は、
クリーニング用ヒータ２１ｂにより、湿度検出素子２１
ａ、のみを加熱し、温度セン→Ｊ−２２は常温のままで
あるため、この時の絶対湿度のび算には意味がなく、湿
度検出素子２１ａの出力のみ検出している。クリーニン
グ用ヒータ２１ｂに通電されると、湿度検出素子２１２
Ｌの温度か］二昇し、１６０℃を越えた時からサーミス
タ特性か現われ、６００’Ｃに達した時点がａ点である
。この間、湿度センサ２１のチェ・７りを行なってクリ
ーニング湿度を制御し、また冷却ファン１３か回転１−
１撹拌フアン１９は停止している。撹拌ファン１９か停
止すれば、湿度センサ２１の雰囲気は無風状態となり、
この中でクリーニングを行えば”、クリーニング用ヒー
タ２１ｂに消費きれる電力は少なくなると共に湿度検出
素子２１２Ｌが均一に加熱されるため、り１７−ニング
効果がＪ−かる。冷却ファン１３が回転するこ吉により
、加熱室１６内に外気を流入して初期状態の湿度をチェ
ックするための阜備をし、また、クリーニング中は、湿
度検出ができないので、高圧リードスイッチ３２が□開
き、マグネトロン１４は停止状態である。クリーニング
用ヒータ２１ｂの通電が断たれると、湿度検出素子２１
ａの温度が丁降し、１’ｔｓ　ｏＣＫ達した時点てサー
ミスタ特性がなくなり、周囲の湿度検出が可能となるが
、高温雰囲気中での相対湿度は、はぼ０％に近くｂ点に
至る。１点から攪拌ファン１９が回転を開始し、湿度セ
ンサ２１ｏ′冷却を早め、更、に温度が丁降して常温に
なり、温度センサ２２と同一温度に達したＣ′点から絶
対湿度の検出が可能となる。この０点で湿度センサ２１
は、湿度のチェックを行い、蒸気検知レベルＷを決定す
るわけである。冷凍ミンチ酊の場合の蒸気検知方法は、
加熱開始後の湿度の最低値を記憶し、これに対し：て予
め定められた蒸気検知レベルＷに達するまでの時間Ｔを
測定して関数とし、解凍制御を行う。しかし冷凍食品か
らの：蒸気の発生あるいけ・冷凍食品□による雰囲気か
らの湿度の吸着は、外気の相対湿度及び温度により変動
するだめ、相対湿度が高い程また温度が高い程蒸気検知
レベルＷは大きく設定される様にプログラムされている
。、ｄ点では、高圧、、リードスイ、ツチ３２が閉じ、
マグネトロン１４．ＤＳ発振を開始すると凸に、冷却フ
ァン１３が回転を枕行踵　８点ては、マグネトロン１４
及１び冷却ファ、ン１３が停止すると共に、８点の終了
時に湿度センサ２１により湿度のチェックが行われ１．
これを、１サイクルとして繰り返し実行される。、この
よう、、にｄ点で食品を加熱して加熱室１６内の空気を
排出し、８点では、加熱寧１５外からの流出入を、停止
し、限られた容積内で攪拌ファン１９に、より、一定時
間撹拌して冷凍食品からの、蒸、気の発生ある。いは雰
囲気からの湿度９．吸着を促進、して１．雰囲不が均質
化した後、湿度センサ２．１で湿度の塗出を、行う。ま
た、冷凍食品の表向には、雰囲気中の、湿度か結露して
、絶対湿度が低丁するとりった除湿効果があり、ｅ、ｇ
、、ｉ点に顕著な現象が見ら、、れ、ｉ点の最終で湿度
の最低値が弓憶、される。ま、だ、この間の外気流入時
ｆ、ｈ、ｊ［は湿度の復帰がみられ、冷凍食品の解凍が
、進むと１．・ｍ、ｎ、ｐの様に除湿効□果によるリッ
プルがなくなり、更には、少しでも蒸気が出始めると攪
拌効果も相まって４１点の如く感度良く・湿度を検知・
して、蒸気検知時間Ｔを得る。蒸気検知の感度とは、食
品から発生する水蒸気量と、これに混合される空気の量
により定まる。例えば、□冷却ファン１３により、加熱
室１６内を毎分ｏ；３Ｋｇの空気が通過するものとし、
冷凍食品からの水蒸気が毎分１２であ□ったと仮定して
、冷却ファン１３が連続して回転していれば、この蒸気
の発生による絶、対湿度の変化は、３．３２／にνとな
る。ところが、本実施例の如く冷却ファン１３を停止さ
せた場合、Ｌ記聞様に絶対湿度の変化を調べてみると、
まず冷凍ミンチ肉の解凍のプログラムでは、ｄが約１０
秒、ｅが約１分となっており、また加熱室１５の容積が
Ｏ，Ｑ’３Ｒ１空気の重量に換算して約０．０３６に７
となり、８点での絶対湿度の変化（感度）は２７．８ｔ
／Ｋｑと□前述の除湿効果及び攪拌ファン１９０作用も
相ま・って約７倍の高感度となる。

このようにして感度を高めた場合・は、回路で・感度を
高めた場合と異なり、雑音による誤動作は皆無に等しい
。

また周期的に動作している冷却ファン１３．による換気
を停止すれば、更に高感度、になるのでは、という疑問
が生ずるが、この場合は蒸気検知レベルＷＫ達するまで
の時間Ｔが１．冷凍食品の重、川４と無関係になる。そ
れは、湿度の、単位時間当たりの発、重量ではなぐ楡積
算量となり、どちらかと云えば食品の重量ではなく加、
えた高周波出力の関数となる。冷凍食品Ω解凍のプロゲ
ラ４ｕ、予め、、定められた蒸気検知レベルＷに達する
までの時間Ｔを関数さして組み、込まれており、この時
間では、冷凍食品の、重量の関数でなくてばならｔよい
。例えば冷凍ミンチ肉の解凍で、Ｔが１６分以下でＩＪ
゛、蒸・気検知時点ｇ及び１９点で解、凍を終了するが
、１６分を越える場合は（、Ｔ−１５、）９間放置した
孝１、、ｉ（’ｒ’　＝”　５　）　×２分間、マダイ
、トロン１４の発振２、秒、休止２０秒と云うサイクル
金継続させる。、このｊ＝、１６分と云うの、が、冷凍
ミンチ肉の約７９０１に相当・し、これより大きなもの
には、内部まで解凍を促進ンＸせるだめに、蒸気検知後
も継続１−で加熱する必要があり、このＴけ重要な役割
を宋だす。

２Ａ’　７図に１、も、つと控え目な解凍を要する例え
ば１さしみ」の場合の解凍プログラムを示す。基本的に
訓、前述の冷凍ミンチ肉の場合と同様であるか、対象と
する車量が小さいことと、仕」−かり状態か、若干未解
棟部を残さねばならないことから、ザイクルの構成と蒸
気検知方法か異なる。即ち、高圧リードスイッチ３２の
オン時間が約６秒、オフｌ＋、’ｊ間か約４０秒となり
、これに附随して冷却ファン１３のリレー３０も同様に
動作する。まだ、湿度センサ２１のチェックのタイミン
クも、冷却ファン１３回転時ｄ点と停止時ｅ点の最終に
それぞれ行い、こ、ｔｌ、らを比較して蒸気検知とする
。即ち、前述の除湿効果を利用して、外気流入時のノ点
ての湿度チェックと除湿作用後のｍ点ての湿度チェック
により、この湿度の差が小さく、あるいは同等、あるい
附反転したことにより蒸気検知とし、これらの選択は加
熱開始前Ｃ点ての湿度チェックにより決定する。

以りを要約すると、マグネト１１ン１４の動作を絹：続
−５せ、休止時間を長くすることにより均一加熱を図り
、撹拌ファン１９により、湿度セン→ノー２１に均質な
雰囲気を送ると共に、食品に風を当てることで蒸気を出
やすくし、まだ冷凍食品の除湿効果金利用し、冷却ファ
ン１３を断続することにより、雑音を受けることなく、
高感度な湿度セン１メ２１か得らハる。また、初期湿度
をチュ、・７り［５、こねに対応するプロクラムを選択
するため使用範囲か広く、し、かも５屁度センサ２２の
働きにより、？！１ｉ！、度センサ２１の出力を絶対湿
度に変換腰ｌ’ｎ−５１度変化に影響？きれず、冷凍食
品の解凍を自動化することができる。また加熱室１６に
設けらｉｔた吸気１１１６に、開閉自在なシャッタ〜を
設け、これを冷却ファン１３の替わりに開閉させ、加熱
室１６内に入る空気を制御すれば、」−記と同等の効果
か得られるとともに、冷却ファン１３を連続運転できる
ことから電気部品の冷却効果もよくなる。

発明の効果 以」−のように本発明によれば次の効果を得ることが−
こきる。

イ＠＝′　誘電加熱時に被加熱物から生じる蒸気を絶対
湿度として周期的に検出し、単位時間当りの絶対湿度１
０）の変化によりマイクロコンピュータで高周波発生装
置の動作を制御する構成と１７たことにより、例えば「
さしみ」を解凍する時、冷凍さしゐの除湿作用による湿
度変化ても、湿度セン１すで検出して自動解凍調理を行
うこ々ができる。

また一般の誘電加熱調理でも、被加熱物のメニューに応
じて予めマイクロコンビ、、−１’に記憶さｈた湿度を
検出してから各々篩周波を供給する時間か設定１Ｎれて
いるため、調理ミスなど生じることのない高周波加熱装
置として提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である高周波加熱装置の外観
斜視図、第２図は同操作部の正面図、第３図は同平断面
図、第４図は同温度センザーの斜視図、第６図は同電気
回路図、第６図はｌ１ｉｌｚやン東ミンチ肉の解凍プロ
クラムと湿度特性図１．Ａ１７図は冷凍さしみの解凍プ
ロクラムと湿度特性ｌン１である。 １３・・・・・・冷却ファン、１４・・・・・マクネＩ
・ロン（市１周波梵振器）、１６・・・・・加熱室、１
６・・・・・１吸気口（吸気部）、１了・・・・・・排
気口（（Ｊ１気部）、１９・・・・撹拌ファン、２１　
・・・・・湿度セン＋＋−１２２・・・・・・温度セン
サ、２６・・・・・・制御回路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名２ 第　２′ｌ′ 停　３　図　　　。 第４図 ２／ さ第′６　図 ＋ ・　　　　　　　　　　持盾

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）被加熱物を収容する加熱室上、この加熱室内へ高
   周波を供給する高周波発振器と、この高周波発振器の動
   作を制御するマイクロコンピユー１、　　　　　　　夕
   を含む制御回路と、前記加熱室内への吸排気を行う吸気
   部、排気部及び冷却ファンと、前記加熱室内の空気をｆ
   ｆ、Ｊ拝するＪＪ２打ファンと、前記加熱室内の攪拌雰
   囲気中に位置して被加熱物からの水蒸気を検出する湿度
   センサと、１１咋記加熱室内の′イ）゛囲気温度を検出
   し、前記湿度センサの検知出力を絶対湿度に変換するた
   めのｌ：ｕ’１度セン□　　　　　　　→ノーを備え、
   撹拌雰囲気中の絶対湿度を周期的に検出し、単位時間当
   りの絶対湿度変化：１：、により、前記高周波発振器の
   動作を制御する。ｐ、ｌＩｙ成とした高周波加熱装置。 （２）周期的な絶対湿度の検出に附随して、前記高周波
   発振器及び冷却ファンの動作を周期的に継続びぜる構成
   としだ特許請求の範囲第１項５己４曳の１団周波加熱装
   置。 （３）被加熱物の種類により湿度検出方法を変イヒさぜ
   る４’ｉＶｉ成とした特許請求の範囲第１項記載のｉ′
   ￥′イ。 周波加熱装置。 （４）被加熱物の加熱開始面前の検知湿度により、湿度
   検知レベルを変化させる構成とした特許請求の１１・へ
   間第１項記載の高周波加熱装置。 （６）加熱室の吸気部に開閉自在なシ４・・ツタ−を設
   け、周期的な湿度の検出に附随して前記高周波発振器の
   動作の継続及び前記シャ・ツタ−の１５目［層を行う４
   ’Ａ成とした特許６ｒ’４求のツリ）間第１項記戦の高
   周波加熱装置。