JP3787512B2 - High frequency heating device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、食品を高周波加熱する際に、特に容器に入った食品を赤外線センサだけの温度情報で適温に仕上げることを可能とした高周波加熱装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の高周波加熱装置は、図6及び図7で示すように、食品21を収納する加熱室22と、前記加熱室22に高周波を給電するマグネトロン23と、前記加熱室22内で加熱される食品21の温度を検知する赤外線センサ24と、前記赤外線センサ24で得られた情報を処理するマイクロコンピュータで実行する信号処理回路25と、前記処理回路25の指示で前記マグネトロン23の高周波出力を制御する制御回路26と、前記加熱室22内にある被加熱物である食品21の仕上り状態を検知する検出器としての仕上りセンサ27とを備え、前記赤外線センサ24からの温度の情報に基づいて調理加熱シーケンスを決定し、決定した信号により制御回路26で実行すると共に、仕上りセンサ27により調理加熱の仕上り状態を検出した情報を信号処理回路25に入力し、制御回路26でマグネトロン26の高周波出力を制御、遮断する構成の高周波加熱装置であった。(例えば、特開昭60−136196号公報)
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例の技術にあっては、図6のように平たい容器に食品を盛付け、加熱する場合は食品を直接赤外線センサ24で食品の温度情報が検出できるので、加熱スタートしてから予め設定した温度になる迄問題なく加熱が可能である。
【0004】
しかし、食品を温める容器は食品によって種類が多くある。例えば、ご飯などの食品を温める場合は茶碗やどんぶりなどの容器に入れて温める場合が多い。また、これらの容器に入れるご飯の量もまちまちで容器の半分しか入れない場合もある。この場合、赤外線センサ24による食品の温度検出は容器が障害となり直接検出することができない。従って、この場合は間接的に食品の温度情報を検出するしかない。
【0005】
ここで、使用される容器において、耐熱ガラスや陶器などの容器は熱伝導が良いため食品の温度を容器に良く伝えるが、熱伝導の良くないプラスチック製の容器の場合、食品の温度は容器に速やかに伝わらない。従って食品の温度情報を容器で代行すると容器の種類によっては誤差が生じてしまう。
【0006】
前記ご飯などの食品の温めは多少仕上り温度がばらついても許容されることがあるが、仕上り温度がきびしく要求される牛乳などの飲み物は容器で温度検出した場合は熱く仕上がってしまうなどの問題あった。
【0007】
そこで、赤外線センサ24や仕上りセンサ27により食品の初期温度や仕上り時間、仕上り温度などの情報を基に的確な仕上り温度になるよう補正を行っている。
【0008】
このような補正は、仕上りセンサ27の設置場所により食品の仕上り温度が大きく変わってしまう問題がある。図6の場合は、食品の真上に仕上りセンサ27が設置されているため食品の温度情報を的確にとらえることができるため、食品の仕上り温度の補正が正常に行われ食品が適温に仕上げられる。
【0009】
しかし、図7に示すように他の部品との関連から仕上りセンサ27が赤外線を使用して取り付け位置が食品の真上位置から加熱室の上部側壁面にずれこともある。このような赤外線センサの位置で、容器21dに入っている牛乳など食品21の量が少ない場合は、容器21dが障害となり食品21の温度情報を直接検出することができない。従って、赤外線センサは容器21dの温度を仕上り温度情報として検出してしまう。容器21dの温度と食品21の温度では当然食品21の温度が高い。このため検出した容器21dの温度情報を補正して追加加熱を行ってしまうため、過加熱となり食品21の仕上り温度が高くなり、食品21の量によっては沸騰しまうなど問題があった。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の問題を解決するために、食品を収納する加熱室と、この加熱室の底面部に設けられ、食品等を戴置可能とした誘電体からなる戴置台と、高周波を発生するマグネトロンと、このマグネトロンから発生する高周波を加熱室へ拡散させる回転アンテナと、上面が前記載置台を共有し、底面部と側面部が金属板で覆われた空隙と、この空隙にマグネトロンからの高周波を導く導波部と、加熱室の上部壁面の外側に設けられた食品の温度情報を検出する赤外線センサと、この赤外線センサの温度情報をもとにマグネトロンから発生する高周波の出力などを制御する制御部を備えた高周波加熱装置において、容器に入れられた食品を戴置台に戴置し高周波により加熱するとき、2個以上設けられた赤外線センサにより1個の赤外線センサ上は容器の上部付近の温度情報を検出し、他方の赤外線センサ下は容器の下部付近の温度情報を検出するよう設定し、赤外線センサ上が最初に設定温度に達した温度情報を検出したときは、加熱開始から設定温度に達したときまでの加熱時間をもとに制御部で予め決められた演算により追加加熱時間を算出し、この算出した時間だけ追加加熱を行い、赤外線センサ上が赤外線センサ下より早く設定温度の温度情報を検出した場合は、この時点で食品の加熱を停止するようにしたものである。
【0011】
また、赤外線センサが回転部により定められた角度だけ温度検出範囲を移動することによって容器の上部付近と下部付近の温度情報を検出するよう設定し、上部付近が先に設定温度に達した温度情報を検出したときは、加熱開始から設定温度に達したときまでの加熱時間をもとに制御部で予め決められた演算により追加加熱時間を算出し、この算出した時間だけ追加加熱を行い、下部付近が先に上部付近より早く設定温度の温度情報を検出した場合は、この時点で食品の加熱を停止するようにしたものである。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例について図面を参照して説明する。
【0013】
図1は本発明の一実施例における加熱調理器の正面断面図と電気系統ブロック図を表した図で、1は食品である。1dは食品1を入れる容器である。2は食品を収納する加熱室である。3は加熱室2の底部に固着された誘電体からなる戴置台である。4は高周波を発生するマグネトロンである。5は戴置台3の下部に設けられた空隙で、金属板で覆われている。6は空隙5の下部に設けられた導波部で、この導波部6の一部にはマグネトロン4が固定されている。7は空隙5内に設けられ高周波を撹拌し、加熱室2へ送りこむ回転アンテナである。7aはアンテナモータで、導波部6の外側の下部に設けられ回転アンテナ7と連動し、回転アンテナ7を回転させるものである。
【0014】
8は食品1の温度情報を検出する赤外線センサである。この赤外線センサ8は加熱室2の食品1の全体が観察しやすい加熱室2の天井部や側壁面の上部の外側に設けられる。本実施例の図1では加熱室2の側壁面の上部に赤外線センサ上8aと赤外線センサ下8bの2個が同一場所に設けられている。9は赤外線センサ8からの温度情報を基にマグネトロン4などの動作を制御する制御部である。
【0015】
尚、図2は赤外線センサ8の取り付けにおける上記以外の実施例である。図2の8mは回転部で、モータ(図示せず)などを内蔵することにより1個の赤外線センサ8を予め定められた角度だけ移動させるものである。赤外線センサ8が移動することにより容器1dの温度検出個所を複数確保することが可能となる。
【0016】
次に、上記構成からなる本実施例の動作について説明する。
【0017】
尚、動作の流れについては図5のフローチャートに示す。
【0018】
使用者が食品1を加熱室2の戴置台3に戴置して加熱スタートするとマグネトロン4から高周波が発生し、この高周波が導波部6から空隙5に導かれ、回転アンテナ7に達する。また、加熱スタートと同時にアンテナモータ7aが回転し回転アンテナ7が回転する。この回転アンテナ7の回転により高周波が拡散され、加熱室2へ送り込まれる。このとき戴置台3に戴置している食品1に高周波が照射され加熱が始まる。
【0019】
図1は、容器1dに入っている食品1の実施例で、2個設置された赤外線センサ8は予め設定されたプログラムにより赤外線センサ上8aは容器1dの上部a付近に、赤外線センサ下8bは容器1dの下部b付近に照準を合わせ、それぞれの個所の温度情報を検出する。
【0020】
この実施例では、赤外線センサ上8aは食品1と容器1dの温度情報を検出し、赤外線センサ下8bは容器1dだけの温度情報を検出する。
【0021】
ここで、食品1は高周波を吸収し発熱するのに対し、容器1dは自己発熱せず食品1の温度が伝わって温められるので食品1の方が容器1dより温度上昇が早い。従って、加熱時間が進んで予め設定された温度に達するのは食品1の方が早いので、赤外線センサ上8aが赤外線センサ下8bより早く設定温度の温度情報を検出する。赤外線センサ上8aが設定温度に達するとこの温度情報を制御部9に伝え、この制御部9で加熱スタートしてから設定温度に達する時間などを基に、予め決められた演算により加熱時間を算出し、この算出された時間だけ追加加熱して加熱を終了させる。
【0022】
この追加加熱を行うのは、高周波により加熱を行った場合、図3に示すようなe部とg部では温度差が生じている。これはg部では容器1dに熱が奪われためe部より温度が低めになる。また、高周波の浸透深さの関係でe部とf部でも温度差が生じ、e部の方がf部より温度が高くなる。ゆっくりと加熱する場合は対流によりe部とg部、f部の温度差は少なくなるが、高周波加熱の場合、短時間で加熱が終了するため対流による温度差が解消できなううちに加熱が終了してしまう。特に牛乳などの温め時間は数十秒から数分と短いため対流による温度差の解消ができないうち加熱が終了してしまう。従って、食品の温度情報だけで加熱終了すると食品の仕上り温度が低めになってしまうことを解消するため行うものである。
【0023】
図4の場合は容器1dに入れた食品1の量が少ない場合の実施例である。図1と同じように、赤外線センサ上8aは容器1dの上部a付近、赤外線センサ下8bは下部b付近へ照準を合わせ、それぞれの個所の温度情報を検出する。この場合、赤外線センサ上8aは食品1の温度情報は検出できず容器1dの温度情報だけを検出し、赤外線センサ8bも容器1dだけの温度情報を検出する。
【0024】
この場合の、容器1dの上部a付近と下部b付近とでは食品1と接触している下部b付近の温度上昇が早い。これは食品1の熱伝導によって温められるからである。従って、食品1の仕上り温度は赤外線センサ下8bで検出し、制御部9にこの温度情報を伝える。制御部9ではこの情報を基に、赤外線センサ下8bで温度情報が赤外線センサ上8aより早く検出した場合は、この時点で加熱を停止するという予め設定したプログラムに従いマグネトロン5などの動作を直ちに停止させ、食品1の加熱を終了する。
【0025】
図2の実施例は回転部8mにより、1個の赤外線センサ8が予め定められた角度内を動くことにより容器1dの上部a付近と下部b付近の温度情報を検出するもので、働きは図1の場合と同様であり説明は省略する。
【0026】
このように赤外線センサ下8bの方が早く設定温度を検出した場合は、この検出温度は食品1からの熱伝導により容器1dが温められた温度である。従って、直接食品1の温度を検出した時と比べ時間が経過しているため、この時間を補正時間とみなし、改めて補正時間は必要ない。
【0027】
なお、実施例で図4の場合、設定された温度情報の検知が赤外線センサ下8bの方が早かった場合は補正時間なしで加熱停止としたが、食品1の量により加熱時間が長びくときは熱伝導により赤外線センサ上8aと赤外線センサ下8bが検出する温度情報が同じことも考えられる。従って、赤外線センサ上8aと赤外線センサ下8bの温度差については予め許容差を検討して決めるものであり、実施例に限るものではない。
【0028】
このように、食品1と容器1dの温度情報を赤外線センサ8で検出し、予め設定したプログラムに基づき制御部9で加熱時間を制御して食品1を的確な仕上げ温度にする。
【0029】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、食品を収納する加熱室と、この加熱室の底面部に設けられ、食品等を戴置可能とした誘電体からなる戴置台と、高周波を発生するマグネトロンと、このマグネトロンから発生する高周波を加熱室に拡散させる回転アンテナと、上面が前記載置台を共有し、底面部と側面部が金属板で覆われた空隙と、この空隙にマグネトロンからの高周波を導く導波部と、加熱室の上部壁面の外側に設けられた食品の温度情報を検出する赤外線センサと、この赤外線センサの温度情報をもとにマグネトロンから発生する高周波の出力などを制御する制御部を備えた高周波加熱装置において、容器に入れられた食品を戴置台に戴置し高周波により加熱するとき、2個以上設けられた赤外線センサにより1個の赤外線センサ上は容器の上部付近の温度情報を検出し、他方の赤外線センサ下は容器の下部付近の温度情報を検出するよう設定し、赤外線センサ上が最初に設定温度に達した温度情報を検出したときは、加熱開始から設定温度に達したときまでの加熱時間をもとに制御部で予め決められた演算により追加加熱時間を算出し、この算出した時間だけ追加加熱を行い、赤外線センサ下が赤外線センサ上より早く設定温度の温度情報を検出した場合は、この時点で食品の加熱を停止するようにしたものである。
【0030】
また、1個の赤外線センサが回転部により定められた角度だけ温度検出範囲を移動することによって容器の上部付近と下部付近の温度情報を検出するよう設定し、上部付近が先に設定温度に達した温度情報を検出したときは、加熱開始から設定温度に達したときまでの加熱時間をもとに制御部で予め決められた演算により追加加熱時間を算出し、この算出した時間だけ追加加熱を行い、下部付近が先に上部付近より早く設定温度の温度情報を検出した場合は、この時点で食品の加熱を停止するようにしたものである。
【0031】
これによって容器が障害となり赤外線センサで直接、食品の温度情報が得られない場合でも、予め設定した食品の仕上り温度に仕上げられる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における高周波加熱装置の正面断面図と電気系統ブロック図で、赤外線センサが2個の場合の図である。
【図2】本発明の一実施例における赤外線センサが1個の場合の図である。
【図3】容器に入った牛乳などの食品の温度分布測定点を示した図である。
【図4】本発明の一実施例における量の少ない食品を温める場合の高周波加熱装置の正面断面図である。
【図5】本発明の一実施例のおける食品の加熱を表すフローチャートである。
【図6】従来例における高周波加熱装置の正面断面図と電気系統ブロック図である。
【図7】従来例における容器に入った食品の量が少ない場合の図である。
【符号の説明】
1 食品
1d 容器
2 加熱室
3 載置台
4 マグネトロン
5 空隙
6 導波部
7 回転アンテナ
8 赤外線センサ
8a 赤外線センサ上
8b 赤外線センサ下
8m 回転部
9 制御部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a high-frequency heating apparatus capable of finishing food in a container at an appropriate temperature with temperature information only from an infrared sensor, particularly when the food is heated at high frequency.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIGS. 6 and 7, the conventional high-frequency heating apparatus includes a
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the above prior art technique, when food is placed in a flat container as shown in FIG. 6 and heated, the temperature information of the food can be detected directly by the
[0004]
However, there are many types of containers that warm food. For example, when food such as rice is heated, it is often heated in a container such as a bowl or bowl. In addition, the amount of rice to be put in these containers varies, and sometimes only half of the containers can be put. In this case, the temperature of the food by the
[0005]
Here, in the containers used, containers such as heat-resistant glass and earthenware have good heat conduction, so the temperature of food is well conveyed to the containers. However, in the case of plastic containers with poor heat conduction, the temperature of food is Not communicated promptly. Therefore, if the temperature information of food is substituted by a container, an error occurs depending on the type of the container.
[0006]
Heating of foods such as rice may be allowed even if the finishing temperature varies somewhat, but there is a problem that drinks such as milk that require a high finishing temperature are hot when the temperature is detected in a container. It was.
[0007]
In view of this, the
[0008]
Such correction has a problem that the finishing temperature of the food greatly changes depending on the installation location of the
[0009]
However, as shown in FIG. 7, the
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention generates a high frequency by a heating chamber for storing food, a mounting table provided on the bottom surface of the heating chamber and made of a dielectric material on which food can be placed. Magnetron, rotating antenna that diffuses the high frequency generated from the magnetron into the heating chamber, the upper surface sharing the mounting table described above, the bottom surface and the side surface covered with a metal plate, and the space from the magnetron A wave guide that guides high frequencies, an infrared sensor that detects the temperature information of food provided outside the upper wall of the heating chamber, and controls the output of the high frequency generated from the magnetron based on the temperature information of the infrared sensor In a high-frequency heating apparatus equipped with a control unit, when food placed in a container is placed on a mounting table and heated by high frequency, one infrared sensor is provided by two or more infrared sensors. The upper is to detect temperature information near the top of the container, the other infrared sensor is set to detect temperature information near the bottom of the container, and when the temperature information on the infrared sensor first reaches the set temperature is detected Calculates the additional heating time by the calculation determined in advance by the control unit based on the heating time from the start of heating until the set temperature is reached, and performs additional heating for the calculated time. When the temperature information of the set temperature is detected earlier than under the sensor, the heating of the food is stopped at this point.
[0011]
In addition, the infrared sensor is set to detect temperature information near the upper and lower parts of the container by moving the temperature detection range by an angle determined by the rotating part, and temperature information that the upper part has reached the set temperature first. Is detected, the additional heating time is calculated by the calculation determined in advance by the control unit based on the heating time from the start of heating until the set temperature is reached. When the temperature information of the set temperature is detected earlier than the vicinity of the upper part first, the heating of the food is stopped at this point.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0013]
FIG. 1 is a front sectional view and a block diagram of an electric system of a heating cooker according to an embodiment of the present invention, where 1 is a food. Reference numeral 1d denotes a container in which the
[0014]
[0015]
FIG. 2 shows an embodiment other than the above in the attachment of the
[0016]
Next, the operation of this embodiment having the above configuration will be described.
[0017]
The operation flow is shown in the flowchart of FIG.
[0018]
When the user places the
[0019]
FIG. 1 shows an example of the
[0020]
In this embodiment, the upper infrared sensor 8a detects temperature information of the
[0021]
Here, the
[0022]
This additional heating is performed when high-frequency heating is performed, and a temperature difference occurs between the e part and the g part as shown in FIG. This is because the temperature is lower in the portion g than in the portion e because the container 1d is deprived of heat. In addition, due to the penetration depth of the high frequency, a temperature difference occurs between the e portion and the f portion, and the temperature of the e portion is higher than that of the f portion. In the case of heating slowly, the temperature difference between part e, part g and part f is reduced by convection. It ends. In particular, since the warming time for milk or the like is as short as several tens of seconds to several minutes, the heating is completed before the temperature difference due to convection cannot be resolved. Therefore, it is performed in order to eliminate the fact that the finishing temperature of the food is lowered when the heating is completed only with the temperature information of the food.
[0023]
In the case of FIG. 4, it is an Example in case the quantity of the
[0024]
In this case, the temperature rise in the vicinity of the lower part b in contact with the
[0025]
The embodiment of FIG. 2 detects temperature information near the upper part a and the lower part b of the container 1d by moving one
[0026]
As described above, when the lower temperature sensor 8b detects the set temperature earlier, the detected temperature is the temperature at which the container 1d is heated by the heat conduction from the
[0027]
In the case of FIG. 4 in the embodiment, when the detection of the set temperature information is earlier in the lower infrared sensor 8b, the heating is stopped without the correction time, but when the heating time becomes longer due to the amount of the
[0028]
In this manner, the temperature information of the
[0029]
【The invention's effect】
As described above, the present invention is a heating chamber that stores food, a mounting table that is provided on the bottom surface of the heating chamber and is made of a dielectric material on which food or the like can be mounted, a magnetron that generates high frequency, A rotating antenna that diffuses the high frequency generated from the magnetron into the heating chamber, a gap whose upper surface shares the mounting table, and whose bottom and side surfaces are covered with a metal plate, and a guide that guides the high frequency from the magnetron to this gap. A wave unit, an infrared sensor for detecting temperature information of food provided outside the upper wall surface of the heating chamber, and a control unit for controlling the output of a high frequency generated from the magnetron based on the temperature information of the infrared sensor In the high-frequency heating apparatus provided, when food placed in a container is placed on a mounting table and heated by high frequency, two or more infrared sensors are provided on one infrared sensor. The temperature information near the top is detected, the temperature under the other infrared sensor is set to be detected near the bottom of the container, and heating is started when the temperature information on the infrared sensor first reaches the set temperature. The additional heating time is calculated by a predetermined calculation in the control unit based on the heating time from when the temperature reaches the set temperature until the set temperature is reached. When temperature information on the set temperature is detected, heating of the food is stopped at this point.
[0030]
In addition, one infrared sensor is set to detect temperature information near the upper and lower parts of the container by moving the temperature detection range by an angle determined by the rotating part, and the upper part reaches the set temperature first. When the detected temperature information is detected, an additional heating time is calculated by a predetermined calculation in the control unit based on the heating time from the start of heating until the set temperature is reached, and additional heating is performed for this calculated time. If the temperature information of the set temperature is detected earlier in the vicinity of the lower part than in the vicinity of the upper part, the heating of the food is stopped at this point.
[0031]
As a result, even if the container becomes an obstacle and the temperature information of the food cannot be obtained directly by the infrared sensor, there is an effect that the finishing temperature of the food is set in advance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front cross-sectional view and an electric system block diagram of a high-frequency heating device according to an embodiment of the present invention, and is a diagram in the case of two infrared sensors.
FIG. 2 is a diagram in the case where there is one infrared sensor in one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing temperature distribution measurement points of food such as milk in a container.
FIG. 4 is a front cross-sectional view of a high-frequency heating device when warming a small amount of food in one embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart showing heating of food in one embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a front sectional view and an electric system block diagram of a high-frequency heating device in a conventional example.
FIG. 7 is a diagram when the amount of food contained in a container in a conventional example is small.
[Explanation of symbols]
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