WO2021020375A1 - マイクロ波処理装置 - Google Patents

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和樹 前田
大介 細川
大森　義治
吉野　浩二
小笠原　史太佳
高史 夘野
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • H05B6/70—Feed lines
    • H05B6/705—Feed lines using microwave tuning

Definitions

  • the present disclosure relates to a microwave treatment device (Microwave Treatment Device) provided with a microwave generating unit.
  • a microwave treatment device Microwave Treatment Device
  • Patent Document 1 There is known a conventional microwave processing apparatus that cooks an object to be heated by using radiant heating by a tube heater or the like and microwave heating by microwaves (for example, Patent Document 1). As a prior art, there is known a technique of detecting the progress of cooking by detecting the amount of reflected power returned from the heating chamber without being absorbed in the heating chamber, and determining the timing of the end of cooking (for example, patent documents). 2).
  • microwave heating has the advantage that the inside of the food can be heated in a short time, but it also has the disadvantage that the heating is locally concentrated and the food is dried due to overheating.
  • a heating source such as a tube heater or convection
  • overheating may occur due to microwave heating depending on the type and amount of foodstuff.
  • microwaves that do not affect cooking are supplied to the heating chamber, and the amount of reflected power returned from the heating chamber. Is detected. It is an object of the present invention to provide a microwave processing apparatus capable of grasping the progress of cooking.
  • the microwave processing device of one aspect of the present disclosure includes a heating chamber for accommodating an object to be heated, a microwave generating unit, a heating unit, a feeding unit, a detecting unit, and a control unit.
  • the microwave generator generates microwaves.
  • the heating unit has a heating source other than microwaves and heats the inside of the heating chamber.
  • the feeding unit supplies microwaves to the heating chamber.
  • the detection unit detects the reflected power from the power feeding unit.
  • the control unit controls the heating unit and the microwave generation unit.
  • the control unit generates microwaves in the microwave generation unit that have an output power that returns the reflected power at a level that can be detected by the detection unit when the heating unit heats up.
  • the microwave processing apparatus of the present disclosure can appropriately cook an object to be heated by grasping the progress of cooking while suppressing adverse effects of microwaves such as overheating of the object to be heated.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a microwave processing apparatus according to a first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2A is a diagram showing a temporal change in the output power of the microwave in the first embodiment.
  • FIG. 2B is a diagram showing the temporal change of the reflected power in the first embodiment.
  • FIG. 3A is a diagram showing an example of a temporal change in the output power of the microwave in the second embodiment.
  • FIG. 3B is a diagram showing an example of a temporal change in the reflected power according to the second embodiment.
  • FIG. 4A is a diagram showing another example of the temporal change of the output power of the microwave in the second embodiment.
  • FIG. 4B is a diagram showing another example of the temporal change of the reflected power in the second embodiment.
  • FIG. 4A is a diagram showing another example of the temporal change of the output power of the microwave in the second embodiment.
  • FIG. 4B is a diagram showing another example of the temporal change of the reflected power in the second
  • FIG. 5 is a diagram showing a temporal change in the output power of the microwave in the third embodiment.
  • FIG. 6A is a flowchart showing the flow of cooking control according to the third embodiment.
  • FIG. 6B is a flowchart showing the details of the reflected power detection process according to the third embodiment.
  • the microwave processing apparatus of the first aspect of the present disclosure includes a heating chamber for accommodating an object to be heated, a microwave generating unit, a heating unit, a feeding unit, a detecting unit, and a control unit.
  • the microwave generator generates microwaves.
  • the heating unit has a heating source other than microwaves and heats the inside of the heating chamber.
  • the feeding unit supplies microwaves to the heating chamber.
  • the detection unit detects the reflected power from the power feeding unit.
  • the control unit controls the heating unit and the microwave generation unit.
  • the control unit generates microwaves in the microwave generation unit that have an output power that returns the reflected power at a level that can be detected by the detection unit when the heating unit heats up.
  • control unit sets the output power of the microwave to a predetermined output power smaller than the output power of the heating unit, based on the first aspect. Controls the microwave generator.
  • the control unit sets the microwave output power to less than 500 W on average per predetermined time. To control.
  • control unit controls the microwave generation unit so as to continuously generate microwaves, based on any one of the first to third aspects.
  • control unit controls the microwave generation unit so as to intermittently generate microwaves, based on any one of the first to third aspects.
  • control unit changes the time interval of the intermittently supplied microwaves according to the progress of cooking. Control the generator.
  • control unit provides a time zone for setting the output power of the microwave to be larger than a predetermined output power. Control the generator.
  • control unit controls the heating unit based on the reflected power detected by the detection unit, based on any one of the first to seventh aspects.
  • FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of the microwave processing apparatus according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the microwave processing apparatus according to the present embodiment includes a heating chamber 1, a microwave generating unit 3, a feeding unit 4, a detecting unit 5, a control unit 6, and a heating unit 7.
  • a storage unit 8 is provided.
  • the heating chamber 1 has a metal wall and accommodates a load to be heated 2.
  • the heating unit 7 is a heating source other than microwaves.
  • the heating unit 7 is a tube heater arranged on the ceiling of the heating chamber 1 for radiant heating.
  • the heating unit 7 may further have a convection heater and a circulation fan (not shown) arranged outside the heating chamber 1.
  • the heating unit 7 performs convection heating in which hot air is circulated in the heating chamber 1 by a tube heater, a convection heater, and a circulation fan.
  • the microwave generator 3 has an oscillator and an amplifier made of a semiconductor.
  • the microwave generation unit 3 generates microwaves having a frequency selected by the control unit 6 from a predetermined frequency band.
  • the microwave generator 3 amplifies the generated microwave according to the instruction of the control unit 6 and outputs a microwave having a desired frequency and output power.
  • the microwave generated by the microwave generating unit 3 propagates to the feeding unit 4 through a transmission line such as a coaxial line.
  • the power feeding unit 4 is composed of an antenna, and the microwave output by the microwave generating unit 3 is supplied to the heating chamber 1 as incident power. Of the incident power, the power that is not consumed by the object to be heated 2 or the like is the reflected power that returns from the heating chamber 1 to the microwave generation unit 3 via the power supply unit 4.
  • the detection unit 5 is composed of, for example, a directional coupler, detects incident power and reflected power, and notifies the control unit 6 of the detected incident power and reflected power amount. That is, the detection unit 5 functions as both an incident power detection unit and a reflected power detection unit.
  • the storage unit 8 is composed of a memory or the like, stores data from the control unit 6, reads out the stored data, and transmits the stored data to the control unit 6.
  • the control unit 6 is composed of a microcomputer equipped with a CPU.
  • the control unit 6 controls the microwave generation unit 3 and the heating unit 7 based on the information from the detection unit 5 and the storage unit 8 to execute cooking control in the microwave processing device.
  • the object to be heated 2 is cooked by using only the heating unit 7.
  • the microwave is not used to heat the object 2 to be heated, but is used by the control unit 6 to grasp the progress of cooking based on the reflected power detected by the detection unit 5.
  • the control unit 6 controls the heating unit 7 according to the progress of cooking.
  • FIG. 2A shows the temporal change of the microwave output power in this embodiment.
  • FIG. 2B shows the temporal change of the reflected power in this embodiment.
  • the output power of the microwave is set so that the magnitude of the reflected power falls within the range that can be detected by the detection unit 5.
  • the microwave output power Pm is set to be smaller than the output power Ph of the heating unit 7 so that the object to be heated 2 is mainly heated by the heating unit 7.
  • FIG. 2A microwaves are continuously supplied from the feeding unit 4.
  • FIG. 2B shows the temporal change of the reflected power with respect to the incident power of an arbitrary frequency in that case.
  • the electric power absorbed by the object to be heated 2 and the resonance pattern in the heating chamber 1 change for each frequency.
  • the temperature and the amount of water of the object to be heated 2 change, and the electric power absorbed by the object to be heated 2 changes.
  • the dielectric constant in the heating chamber 1 changes, and the resonance pattern also changes.
  • the reflected power also changes according to the change in the power consumed in the heating chamber 1.
  • the progress of cooking can be grasped by detecting the minimum value (time t1 in FIG. 2B) and the maximum value (time t2 in FIG. 2B) in the temporal change of the reflected power with the progress of cooking.
  • the microwave output power is set to 500 W or 600 W. That is, an output power of at least 500 W is required to sufficiently heat the object to be heated 2.
  • control unit 6 determines the output power of the microwave supplied at the time of heating by the heating unit 7 so that the microwave supplied to the heating chamber 1 does not contribute to the heating of the object 2 to be heated.
  • the average is set to less than 500 W per predetermined time.
  • the control unit 6 sets the microwave output power so that the reflected power falls within the range that can be detected by the detection unit 5. This saves the trouble of changing the cooking sequence.
  • FIG. 3A shows an example of a temporal change in the output power of the microwave in the present embodiment.
  • FIG. 3B shows an example of the temporal change of the reflected power in the microwave processing apparatus according to the present embodiment.
  • the microwave processing apparatus according to the present embodiment has the same configuration as that of the first embodiment shown in FIG.
  • the control unit 6 intermittently generates the microwave so that the output power of the microwave is less than 500 W per 10 seconds.
  • the control unit 6 causes the microwave generation unit 3 to repeatedly execute a sequence of generating microwaves for 5 seconds with an output power of 900 W and then stopping the microwaves for 5 seconds.
  • control unit 6 controls the microwave generation unit 3 so as to increase the output power of the microwave supplied intermittently so that the level of the detected reflected power increases.
  • the reflected power is also detected at the same time intervals as the microwave supply. Therefore, as shown in FIG. 3B, it is necessary to set the time interval of the microwave output so that the feature points in the temporal change of the reflected power can be captured.
  • FIG. 4A shows another example of the temporal change of the output power of the microwave in the microwave processing apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 4B shows another example of the temporal change of the reflected power in this embodiment.
  • the power consumption in the heating chamber 1 may change suddenly. Especially at the end of cooking, the process of cooking and browning affects the quality of the dish. Therefore, it is necessary to detect the reflected power with high accuracy. For high-precision detection, it is necessary to set the time interval of microwave output narrow, that is, to increase the frequency of microwave output.
  • the microwave processing apparatus of the present embodiment can appropriately determine the progress of cooking and end the cooking.
  • control unit 6 may change the time interval of the intermittently supplied microwaves according to the progress of cooking.
  • the microwave output power at the end of cooking is smaller than the microwave output power at the beginning of cooking.
  • the microwave output power may be set to the same value at the end of cooking and the beginning of cooking.
  • the microwave output power and output frequency are reduced. As a result, the effect of energy saving can be expected.
  • FIG. 5 is a diagram showing a temporal change in the output power of the microwave in the present embodiment.
  • the microwave processing apparatus according to the present embodiment has the same configuration as that of the first embodiment shown in FIG.
  • microwave heating may effectively affect the finish of the dish. Therefore, not only the progress of cooking may be grasped by microwaves as in the first and second embodiments, but also microwave heating may be performed at the same time.
  • ingredients for which microwave heating is effective include croissants, lasagna, etc.
  • the croissant dough is heated by the heating unit 7, and microwave heating is also used in the early stage of cooking. As a result, the dough swells well and the inside of the dough can be heated uniformly. As a result, it can be expected that the finish will be improved and the time will be shortened.
  • the microwave output power is set to be larger than the microwave output power in the first embodiment and larger than the output power Ph of the heating unit 7.
  • the microwave output power in the first embodiment is an average output power of less than 500 W per predetermined time.
  • the microwave processing apparatus of the present embodiment performs microwave heating and at the same time grasps the progress of cooking by detecting reflected power.
  • the microwave output power is set to the output power in the first embodiment and use the microwave output power only for grasping the progress of cooking.
  • control unit 6 controls the microwave generation unit 3 so as to provide a time zone for setting the microwave output power to be larger than the predetermined output power in the first embodiment. May be good.
  • the temperature inside the heating chamber 1 is first raised to, for example, 200 ° C., and the surface of the object to be heated 2 is baked. Next, the temperature inside the heating chamber 1 is lowered to, for example, 170 ° C., and the inside of the object to be heated 2 is heated. In such a case, it is useful to grasp the progress of cooking based on the detection result of the reflected power and determine whether or not to shift the cooking process.
  • FIG. 6A is a flowchart showing the flow of cooking control by the microwave processing device of the present embodiment.
  • the control unit 6 starts heating by the heating unit 7 and then performs a detection process (step S2).
  • FIG. 6B is a flowchart showing the details of the detection process (step S2).
  • the microwave generation unit 3 When the detection process is started (step S11), the microwave generation unit 3 generates microwaves in a predetermined frequency band (for example, 2.40 GHz to 2.50 GHz) while sequentially changing the frequencies at predetermined intervals (step S11).
  • Step S12 the operation of sequentially changing the frequency at a predetermined interval over a predetermined frequency band is referred to as frequency sweep.
  • the microwave generation unit 3 generates microwaves while performing frequency sweep, and the detection unit 5 detects the reflected power for each frequency.
  • the control unit 6 measures the frequency characteristic of the reflected power and obtains the frequencies of the minimum point, the maximum point, the maximum point, and the minimum point in the frequency characteristic (step S13).
  • the control unit 6 stores the amount of reflected power obtained in step S13, the minimum point, the maximum point, the frequency of the maximum point and the minimum point, and the elapsed time from the start of heating in the storage unit 8 (step S14), and performs detection processing. (Step S15).
  • step S3 The process returns to FIG. 6A, and the control unit 6 grasps the progress of cooking based on the time-dependent change of the obtained information (step S3).
  • the control unit 6 determines the transition of the cooking process based on the progress of cooking (step S4). If the determination result is "continuation", the control unit 6 returns the process to the detection process (step S2).
  • step S5 the control unit 6 switches the output of the heating unit 7 (step S5).
  • the output switching of the heating unit 7 includes changing the output power of the heating unit 7 and changing the heating source from the heating unit 7 to the microwave generating unit 3.
  • the control unit 6 updates the determination criteria for shifting to the next cooking step (step S6), and returns the process to the detection process (step S2). If the determination result in step S4 is "finished”, the control unit 6 ends cooking (step S7).
  • one power feeding unit 4 is arranged.
  • a plurality of power feeding units 4 may be arranged.
  • the microwave generation unit 3 has an oscillator made of a semiconductor.
  • the microwave generator 3 may be composed of another oscillator such as a magnetron.
  • the microwave processing apparatus of the present disclosure is used for industrial applications such as a drying apparatus, a heating apparatus for ceramics, a garbage processor, a semiconductor manufacturing apparatus, and a chemical reaction apparatus, in addition to a heating cooker for dielectrically heating food. It is applicable to microwave heating equipment.
  • Heating unit 1 Heating chamber 2 Heated object 3 Microwave generator 4 Feeding unit 5 Detection unit 6 Control unit 7 Heating unit 8 Storage unit

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Abstract

本開示のマイクロ波処理装置は、被加熱物（２）を収容する加熱室（１）と、マイクロ波発生部（３）と、加熱部（７）と、給電部（４）と、検出部（５）と、制御部（６）とを備える。マイクロ波発生部（３）はマイクロ波を発生する。加熱部（７）はマイクロ波以外の加熱源を有し、加熱室（１）の内部を加熱する。給電部（４）はマイクロ波を加熱室に供給する。検出部（５）は給電部（４）からの反射電力を検出する。制御部（６）は加熱部（７）とマイクロ波発生部（３）とを制御する。制御部（６）は、加熱部（７）による加熱時において、検出部（５）により検出可能なレベルの反射電力が戻るような出力電力を有するマイクロ波をマイクロ波発生部（３）に発生させる。本開示によれば、調理の進捗を把握することで、被加熱物を適切に調理することができる。

Description

マイクロ波処理装置
　本開示は、マイクロ波発生部を備えたマイクロ波処理装置（Microwave Treatment Device）に関する。
　従来のマイクロ波処理装置において、管ヒータなどによる輻射加熱とマイクロ波によるマイクロ波加熱とを用いて被加熱物を調理するものが知られている（例えば、特許文献１）。従来技術として、加熱室内で吸収されず加熱室から戻ってくる反射電力の量を検出することで調理の進捗を把握し、調理終了のタイミングを判定するものが知られている（例えば、特許文献２）。
特開昭５９－３７６９７号公報 特開平１１－８３３２５号公報
　上記従来のマイクロ波処理装置では、マイクロ波による加熱調理は、反射電力の検出による調理の進捗の把握とほぼ同時に行われる。マイクロ波加熱には、短時間で食材内部まで加熱できるという長所がある一方、局所的に加熱が集中したり、過加熱により食材が乾燥したりするなどの短所もある。マイクロ波を管ヒータ、コンベクションなどの加熱源と併用する場合、食材の種類、量によってマイクロ波加熱により過加熱が生じることがある。
　本開示は、マイクロ波以外の加熱源を用いて食材を加熱調理する際に、加熱調理に影響を与えない程度のマイクロ波を加熱室に供給するとともに、加熱室から戻ってくる反射電力の量を検出する。これにより、調理の進捗を把握することができるマイクロ波処理装置を提供することを目的とする。
　本開示の一態様のマイクロ波処理装置は、被加熱物を収容する加熱室と、マイクロ波発生部と、加熱部と、給電部と、検出部と、制御部とを備える。マイクロ波発生部はマイクロ波を発生する。加熱部はマイクロ波以外の加熱源を有し、加熱室の内部を加熱する。給電部はマイクロ波を加熱室に供給する。検出部は給電部からの反射電力を検出する。制御部は加熱部とマイクロ波発生部とを制御する。
　制御部は、加熱部による加熱時において、検出部により検出可能なレベルの反射電力が戻るような出力電力を有するマイクロ波をマイクロ波発生部に発生させる。
　本開示のマイクロ波処理装置は、被加熱物の過加熱などのマイクロ波による悪影響を抑えつつ調理の進捗を把握することで、被加熱物を適切に調理することができる。
図１は、本開示の実施の形態１に係るマイクロ波処理装置の概略構成図である。 図２Ａは、実施の形態１におけるマイクロ波の出力電力の時間的変化を示す図である。 図２Ｂは、実施の形態１における反射電力の時間的変化を示す図である。 図３Ａは、実施の形態２におけるマイクロ波の出力電力の時間的変化の一例を示す図である。 図３Ｂは、実施の形態２における反射電力の時間的変化の一例を示す図である。 図４Ａは、実施の形態２におけるマイクロ波の出力電力の時間的変化の他の例を示す図である。 図４Ｂは、実施の形態２における反射電力の時間的変化の他の例を示す図である。 図５は、実施の形態３におけるマイクロ波の出力電力の時間的変化を示す図である。 図６Ａは、実施の形態３における調理制御の流れを示すフローチャートである。 図６Ｂは、実施の形態３における反射電力の検出処理の詳細を示すフローチャートである。
　本開示の第１の態様のマイクロ波処理装置は、被加熱物を収容する加熱室と、マイクロ波発生部と、加熱部と、給電部と、検出部と、制御部とを備える。マイクロ波発生部はマイクロ波を発生する。加熱部はマイクロ波以外の加熱源を有し、加熱室の内部を加熱する。給電部はマイクロ波を加熱室に供給する。検出部は給電部からの反射電力を検出する。制御部は加熱部とマイクロ波発生部とを制御する。
　制御部は、加熱部による加熱時において、検出部により検出可能なレベルの反射電力が戻るような出力電力を有するマイクロ波をマイクロ波発生部に発生させる。
　本開示の第２の態様のマイクロ波処理装置では、第１の態様に基づきながら、制御部は、マイクロ波の出力電力を、加熱部の出力電力よりも小さい所定の出力電力に設定するようにマイクロ波発生部を制御する。
　本開示の第３の態様のマイクロ波処理装置では、第１または第２の態様に基づきながら、制御部は、マイクロ波の出力電力を所定時間あたり平均５００Ｗ未満に設定するようにマイクロ波発生部を制御する。
　本開示の第４の態様のマイクロ波処理装置では、第１から第３の態様のいずれかに基づきながら、制御部は、マイクロ波を連続的に発生するようにマイクロ波発生部を制御する。
　本開示の第５の態様のマイクロ波処理装置では、第１から第３の態様のいずれかに基づきながら、制御部は、マイクロ波を間欠的に発生するようにマイクロ波発生部を制御する。
　本開示の第６の態様のマイクロ波処理装置では、第５の態様に基づきながら、制御部は、間欠的に供給されるマイクロ波の時間間隔を調理の進行に応じて変化させるようにマイクロ波発生部を制御する。
　本開示の第７の態様のマイクロ波処理装置では、第２の態様に基づきながら、制御部は、マイクロ波の出力電力を、所定の出力電力よりも大きく設定する時間帯を設けるようにマイクロ波発生部を制御する。
　本開示の第８の態様のマイクロ波処理装置では、第１から第７の態様のいずれかに基づきながら、制御部は、検出部により検出された反射電力に基づいて加熱部を制御する。
　以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
　（実施の形態１）
　図１は、本開示の実施の形態１に係るマイクロ波処理装置の概略構成図を示す。図１に示すように、本実施の形態に係るマイクロ波処理装置は、加熱室１と、マイクロ波発生部３と、給電部４と、検出部５と、制御部６と、加熱部７と、記憶部８とを備える。
　加熱室１は、金属壁を有し、負荷である被加熱物２を収容する。加熱部７は、マイクロ波以外の加熱源である。本実施の形態では、加熱部７は、輻射加熱を行うために加熱室１の天井に配置された管ヒータである。
　加熱部７は、加熱室１の外に配置されたコンベクションヒータおよび循環ファン（図示せず）をさらに有してもよい。この場合、加熱部７は、管ヒータとコンベクションヒータと循環ファンとにより、加熱室１内に熱風を循環させるコンベクション加熱を行う。
　マイクロ波発生部３は、半導体で構成された発振器および増幅器を有する。マイクロ波発生部３は、所定の周波数帯域の中から、制御部６により選択された周波数のマイクロ波を発生する。マイクロ波発生部３は、発生したマイクロ波を制御部６の指示に応じて増幅し、所望の周波数および出力電力のマイクロ波を出力する。マイクロ波発生部３により発生されたマイクロ波は、同軸線などの伝送路を通じて給電部４に伝播する。
　給電部４はアンテナで構成され、マイクロ波発生部３により出力されたマイクロ波を入射電力として加熱室１に供給する。入射電力のうち、被加熱物２などにより消費されない電力は、加熱室１から給電部４を介してマイクロ波発生部３に戻ってくる反射電力となる。
　検出部５は例えば方向性結合器によって構成され、入射電力および反射電力を検出し、検出された入射電力、反射電力の量を制御部６に通知する。すなわち、検出部５は、入射電力検出部および反射電力検出部の両方として機能する。記憶部８はメモリなどで構成され、制御部６からのデータを記憶し、記憶したデータを読み出して制御部６に送信する。
　制御部６は、ＣＰＵが搭載されたマイクロコンピュータで構成される。制御部６は、検出部５および記憶部８からの情報に基づいて、マイクロ波発生部３と加熱部７とを制御して、マイクロ波処理装置における調理制御を実行する。
　本実施の形態では、加熱部７のみを用いて被加熱物２を加熱調理する。マイクロ波は被加熱物２を加熱するためではなく、検出部５により検出される反射電力に基づいて制御部６が調理の進捗を把握するために用いられる。制御部６は、調理の進捗に応じて加熱部７を制御する。
　図２Ａは、本実施の形態におけるマイクロ波の出力電力の時間的変化を示す。図２Ｂは、本実施の形態における反射電力の時間的変化を示す。
　一般的に、給電部４から放射されるマイクロ波の出力電力、すなわち、入射電力が大きいほど、反射電力は大きくなる。本実施の形態では、反射電力の大きさが検出部５で検出可能な範囲に収まるように、マイクロ波の出力電力が設定される。
　図２Ａに示すように、被加熱物２が主に加熱部７によって加熱されるように、マイクロ波の出力電力Ｐｍは、加熱部７の出力電力Ｐｈよりも小さく設定される。
　図２Ａに示す例では、マイクロ波が給電部４から連続的に供給される。図２Ｂは、その場合における任意の周波数の入射電力に対する反射電力の時間的変化を示す。被加熱物２に吸収される電力、および、加熱室１内の共振パターンは周波数ごとに変化する。
　例えば、調理の進行に伴って、被加熱物２の温度および水分量が変化し、被加熱物２に吸収される電力が変化する。被加熱物２からの蒸気が加熱室１内に充満すると、加熱室１内の誘電率が変化し、共振パターンも変化する。加熱室１内で消費される電力の変化に応じて、反射電力も変化する。調理の進行に伴う反射電力の時間的変化における極小値（図２Ｂの時刻ｔ１）、極大値（図２Ｂの時刻ｔ２）を検出することによって、調理の進捗を把握することができる。
　一般的に、スーパーマーケット、コンビニエンスストアなどで販売される弁当、パン、総菜などを電子レンジなどのマイクロ波処理装置で温める場合、マイクロ波の出力電力は５００Ｗまたは６００Ｗに設定される。すなわち、被加熱物２を十分に温めるには最低５００Ｗの出力電力が必要である。
　従って、本実施の形態では、制御部６は、加熱室１に供給されるマイクロ波が被加熱物２の加熱に寄与しないように、加熱部７による加熱時に供給されるマイクロ波の出力電力を所定時間あたり平均５００Ｗ未満に設定する。
　マイクロ波加熱を輻射加熱またはコンベクション加熱と併用する場合、輻射加熱またはコンベクション加熱による調理シーケンスを、マイクロ波加熱を加えた調理シーケンスに変更する必要がある。しかしながら、本実施の形態では、制御部６は、反射電力が検出部５で検出可能な範囲に収まるようにマイクロ波の出力電力を設定する。これにより、調理シーケンスを変更する手間を省くことができる。
　（実施の形態２）
　図３Ａ～図４Ｂを用いて、本開示の実施の形態２に係るマイクロ波処理装置について説明する。図３Ａは、本実施の形態におけるマイクロ波の出力電力の時間的変化の一例を示す。図３Ｂは、本実施の形態に係るマイクロ波処理装置における反射電力の時間的変化の一例を示す。本実施の形態に係るマイクロ波処理装置は、図１に示す実施の形態１と同様の構成を有する。
　図３Ａに示すように、本実施の形態では、マイクロ波の出力電力が１０秒あたり平均５００Ｗ未満になるように、制御部６は、間欠的にマイクロ波を発生するようにマイクロ波発生部３を制御する。例えば、制御部６は、マイクロ波発生部３に、９００Ｗの出力電力でマイクロ波を５秒間発生した後、マイクロ波を５秒間停止するというシーケンスを繰り返し実行させる。
　検出部５の性能によっては反射電力の変化を十分に検出できない場合がある。そのような場合、検出される反射電力のレベルが増加するように、制御部６は、間欠的に供給されるマイクロ波の出力電力を増加させるようにマイクロ波発生部３を制御する。
　マイクロ波が所定の時間間隔で供給されると、反射電力もマイクロ波の供給と同様の時間間隔で検出される。そのため、図３Ｂに示すように、反射電力の時間的変化における特徴点を捉えられるように、マイクロ波出力の時間間隔を設定する必要がある。
　図４Ａは、本実施の形態に係るマイクロ波処理装置におけるマイクロ波の出力電力の時間的変化の他の例を示す。図４Ｂは、本実施の形態における反射電力の時間的変化の他の例を示す。
　調理工程によっては、加熱室１内の消費電力が急激に変化することがある。特に調理終盤においてよく火を通す、焦げ目を付けるなどの工程は料理の出来ばえを左右する。このため、精度よく反射電力を検出することが必要である。高精度の検出のためには、マイクロ波出力の時間間隔を狭く設定する、すなわち、マイクロ波の出力頻度を増加させることが必要である。
　図４Ａに示すように、調理終盤における時間間隔Ｔ２を調理序盤における時間間隔Ｔ１よりも狭く設定する。これにより、反射電力が細かく変化する場合でも、極大値および極小値を検出することができる。従って、本実施の形態のマイクロ波処理装置は、調理の進捗を適切に見極めて調理を終了させることができる。
　このように、制御部６は、間欠的に供給されるマイクロ波の時間間隔を、調理の進行に応じて変化させてもよい。図４Ａに示す例では、調理終盤におけるマイクロ波の出力電力は、調理序盤におけるマイクロ波の出力電力よりも小さい。しかし、調理終盤と調理序盤とでマイクロ波の出力電力を同じ値に設定してもよい。
　例えば、調理中盤において反射電力の時間的変化が少ない、または、反射電力が単調に変化し続ける場合、マイクロ波の出力電力と出力頻度を減少させる。これにより、省エネルギーの効果を期待することもできる。
　（実施の形態３）
　図５～図６Ｂを用いて、本開示の実施の形態３に係るマイクロ波処理装置について説明する。図５は、本実施の形態におけるマイクロ波の出力電力の時間的変化を示す図である。本実施の形態に係るマイクロ波処理装置は、図１に示す実施の形態１と同様の構成を有する。
　被加熱物２の種類および状態によっては、マイクロ波加熱が料理の仕上がりに効果的に作用する場合がある。このため、実施の形態１および２のようにマイクロ波で調理の進捗を把握するだけでなく、同時にマイクロ波加熱を行ってもよい。
　マイクロ波加熱が有効な食材には、クロワッサン、ラザニアなどが含まれる。クロワッサン生地を加熱部７で加熱するとともに、調理序盤においてマイクロ波加熱を併用する。これにより生地がよく膨らみ、生地の内部まで均一に加熱することができる。その結果、仕上がりの向上と時間短縮とが期待できる。
　具体的には、調理序盤はマイクロ波の出力電力を、実施の形態１におけるマイクロ波の出力電力よりも大きく、かつ、加熱部７の出力電力Ｐｈよりも大きく設定する。実施の形態１におけるマイクロ波の出力電力とは、所定時間あたり平均５００Ｗ未満の出力電力である。本実施の形態のマイクロ波処理装置は、マイクロ波加熱を行うと同時に反射電力の検出による調理の進捗把握を行う。
　しかしながら、調理終盤においてクロワッサンの焼き色付けを行う工程では、マイクロ波加熱によって水分が飛び過ぎるなどにより、仕上がりを劣化させる恐れがある。このため、調理終盤ではマイクロ波の出力電力を実施の形態１における出力電力に設定し、マイクロ波の出力電力を調理の進捗把握のみに用いるのがよい。
　このように、本実施の形態では、制御部６は、マイクロ波の出力電力を実施の形態１における所定の出力電力よりも大きく設定する時間帯を設けるようにマイクロ波発生部３を制御してもよい。
　（調理制御の流れと反射電力の検出処理）
　調理メニューによっては、調理の開始から終了まで同一の出力電力を続けるのではなく、被加熱物２の調理の進捗によって出力電力を変更し、調理工程を移行させることが必要である。
　例えば、加熱部７を用いてローストチキンを調理する場合、まず加熱室１内の温度を例えば２００℃まで上昇させて被加熱物２の表面を焼く。次に加熱室１内の温度を例えば１７０℃まで低下させて、被加熱物２の内部まで火を通す。このような場合、反射電力の検出結果に基づいて調理の進捗を把握し、調理工程を移行させるか否かを判断することが有用である。
　図６Ａは、本実施の形態のマイクロ波処理装置による調理制御の流れを示すフローチャートである。使用者がマイクロ波処理装置に加熱調理の開始を指示すると（ステップＳ１）、制御部６は加熱部７による加熱を開始した後、検出処理（ステップＳ２）を行う。
　図６Ｂは、検出処理（ステップＳ２）の詳細を示すフローチャートである。検出処理が開始される（ステップＳ１１）と、マイクロ波発生部３は、所定の周波数帯域（例えば２．４０ＧＨｚ～２．５０ＧＨｚ）において所定の間隔で周波数を順に変化させながらマイクロ波を発生する（ステップＳ１２）。以下、所定の周波数帯域にわたって所定の間隔で周波数を順に変化させる動作を周波数掃引という。
　マイクロ波発生部３は周波数掃引を行いながらマイクロ波を発生し、検出部５は周波数毎の反射電力を検出する。これにより、制御部６は、反射電力の周波数特性を測定し、その周波数特性における極小点、極大点、最大点、最小点の周波数を求める（ステップＳ１３）。制御部６は、ステップＳ１３で得られた反射電力の量、極小点、極大点、最大点、最小点の周波数、加熱開始からの経過時間を記憶部８に記憶し（ステップＳ１４）、検出処理を終了させる（ステップＳ１５）。
　処理は図６Ａに戻り、制御部６は、得られた情報の経時変化に基づいて調理の進捗を把握する（ステップＳ３）。制御部６は、調理の進捗に基づいて調理工程の移行判定を行う（ステップＳ４）。制御部６は、判定結果が「継続」なら処理を検出処理（ステップＳ２）に戻す。
　判定結果が「移行」なら、制御部６は加熱部７の出力切換を行う（ステップＳ５）。加熱部７の出力切換には、加熱部７の出力電力の変更、加熱部７からマイクロ波発生部３への加熱源の変更が含まれる。制御部６は、次の調理工程に移行するための判定基準を更新し（ステップＳ６）、処理を検出処理（ステップＳ２）に戻す。制御部６は、ステップＳ４における判定結果が「終了」なら調理を終了する（ステップＳ７）。
　上記の通り、本実施の形態では、一つの給電部４が配置される。しかし、複数の給電部４が配置されてもよい。本実施の形態では、マイクロ波発生部３は半導体で構成された発振器を有する。しかし、マイクロ波発生部３はマグネトロンなど他の発振器で構成されてよい。
　以上のように、本開示のマイクロ波処理装置は、食品を誘電加熱する加熱調理器の他、乾燥装置、陶芸用加熱装置、生ゴミ処理機、半導体製造装置、化学反応装置などの工業用途のマイクロ波加熱装置に適用可能である。
　１　加熱室
　２　被加熱物
　３　マイクロ波発生部
　４　給電部
　５　検出部
　６　制御部
　７　加熱部
　８　記憶部

Claims (8)

  1. 　被加熱物を収容するように構成された加熱室と、
    　マイクロ波を発生するように構成されたマイクロ波発生部と、
    　前記マイクロ波以外の加熱源を有し、前記加熱室の内部を加熱するように構成された加熱部と、
    　前記マイクロ波を前記加熱室に供給するように構成された給電部と、
    　前記給電部からの反射電力を検出するように構成された検出部と、
    　前記加熱部と前記マイクロ波発生部とを制御するように構成された制御部と、を備え、
    　前記制御部は、前記加熱部による加熱時において、前記検出部により検出可能なレベルの前記反射電力が戻るような出力電力を有する前記マイクロ波を前記マイクロ波発生部に発生させるように構成された、マイクロ波処理装置。
  2. 　前記制御部が、前記マイクロ波の前記出力電力を、前記加熱部の前記出力電力よりも小さい所定の出力電力に設定するように前記マイクロ波発生部を制御するように構成された、請求項１記載のマイクロ波処理装置。
  3. 　前記制御部が、前記マイクロ波の前記出力電力を所定時間あたり平均５００Ｗ未満に設定するように前記マイクロ波発生部を制御するように構成された、請求項１に記載のマイクロ波処理装置。
  4. 　前記制御部が、前記マイクロ波を連続的に発生するように前記マイクロ波発生部を制御するように構成された、請求項１に記載のマイクロ波処理装置。
  5. 　前記制御部が、前記マイクロ波を間欠的に発生するように前記マイクロ波発生部を制御するように構成された、請求項１に記載のマイクロ波処理装置。
  6. 　前記制御部が、間欠的に供給される前記マイクロ波の時間間隔を調理の進行に応じて変化させるように前記マイクロ波発生部を制御するように構成された、請求項５記載のマイクロ波処理装置。
  7. 　前記制御部が、前記マイクロ波の前記出力電力を、前記所定の出力電力よりも大きく設定する時間帯を設けるように前記マイクロ波発生部を制御するように構成された、請求項２記載のマイクロ波処理装置。
  8. 　前記制御部が、前記検出部により検出された前記反射電力に基づいて前記加熱部を制御するように構成された、請求項１に記載のマイクロ波処理装置。
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