(57)【要約】【課題】冷凍食品の加熱むらをなくし、効率よく定められた温度に仕上げる高周波加熱装置を提供する。【解決手段】被加熱物１を収納する加熱室２と、マイクロ波を発生するマグネトロン３と、このマグネトロン３の動作を制御する制御部６と、被加熱物１の重量を計量する重量センサ５を備えた高周波加熱装置において、冷凍された被加熱物１を定められた温度に加熱するため、重量センサ５で計量した被加熱物１の重量から制御部６で加熱時間ｔを演算し、この加熱時間ｔを規定加熱時間ｔ１と追加加熱時間ｔ２に割り振り、規定加熱時間ｔ１はマグネトロン３の最大出力の１／２以下の出力で加熱し、追加加熱時間ｔ２はマグネトロン３の最大出力で加熱する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加熱物（１）を収納する加熱室（２）と、マイクロ波を発生するマグネトロン（３）と、このマグネトロン（３）の動作を制御する制御部（６）と、被加熱物の重量を計量する重量センサ（５）と、加熱室（２）の前面に設けられ被加熱物（１）を加熱室（２）に出し入れするとき使用するドア（８）と、このドア（８）側に設けられ、加熱条件やメニューなどを表示する表示部（９ｂ）や使用者が制御部（６）に指示するスタートキー（９ｃ）やメニューキー（９ａ）などが設けられた操作パネル（９）を備えた高周波加熱装置において、冷凍された被加熱物（１）を定められた温度に加熱するため、重量センサ（５）で計量した被加熱物（１）の重量から制御部（６）で加熱時間（ｔ）を演算し、この加熱時間（ｔ）を加熱開始後の規定加熱時間（ｔ１）と追加加熱時間（ｔ２）に割り振り、規定加熱時間（ｔ１）はマグネトロン（３）の最大出力の１／２以下の出力で加熱し、追加加熱時間（ｔ２）はマグネトロン（３）の最大出力で加熱することを特徴とする高周波加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷凍食品を効率よく定められた温度に仕上げる高周波加熱装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、冷凍シューマイや冷凍カレー、冷凍シチューなど多くの冷凍食品が市販され、たくさんの人々が利用している。これらの冷凍食品は常温食品の温めと異なり単にマグネトロンの最大出力で加熱すると加熱むらが顕著になり、食品の一部が脱水したり、焦げてしまう問題があった。
【０００３】
このため、冷凍食品を上手に温める例として、特開平５−２０５８６７号公報に開示されているように、マグネトロンの出力により被加熱物を加熱する加熱手段と、該加熱手段の加熱出力を被加熱物の加熱に際して予め設定する加熱出力設定手段と、該加熱出力設定手段によって設定された加熱出力が得られるよう前記加熱手段の出力を制御する加熱出力制御手段と、該加熱出力制御手段による加熱開始後の加熱室内の湿度を検出する湿度センサと、該湿度センサの湿度検出レベルが所定値以上になった後も所定時間内上記加熱手段を作動させる追加加熱手段とを備えてなる高周波加熱装置において、前記追加加熱手段の開始後所定時間が経過すると前記追加加熱手段による追加加熱量を所定のレベルに低減する追加加熱量低減手段を設け、適切な加熱量、例えば図７に示すように５００Ｗのフルパワーから２９０Ｗにマグネトロン出力を低減することで、じっくりと加熱することにより加熱のしすぎや加熱不良を生じないようにした方法のものが提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−２０５８６７号公報。
【０００５】
【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、加熱開始時においてマグネトロンの最大出力で加熱が行われる。加熱開始時点では冷凍されている被加熱物は水、食材（例えば、肉、生地、野菜など）とも氷となった状態になっている。この場合、冷凍されている被加熱物内のマイクロ波による発熱量は極めて少ない。この理由について下記で説明する。
【０００６】
マイクロ波のエネルギーは誘電体を構成する分子に回転力を与えるのに消費され熱に変換される。マイクロ波による加熱において、一般的に物質の単位体積中に発生する熱エネルギーｐは毎秒当たり次式で与えることができる。
【０００７】
ｐ＝０．５５６ε・ｔａｎδ・ｆ・Ｅ２×１０−１２（Ｗ／ｃｍ３）
ε：物質の誘電率
ｔａｎδ：物質の誘電力率
ｆ：周波数（Ｈｚ）＝２４５０ＭＨｚ
Ｅ：電界強度（Ｖ／ｃｍ）
この式から物質の発熱量は、物質の誘電率εと誘電力率ｔａｎδの積に比例することがわかる。この誘電率εと誘電力率ｔａｎδの積を誘電損失といい、物質によって定まった値であり、この値が大きいほど発熱量が多い。
【０００８】
水の誘電損失ｔａｎδは温度によって変わるが１．５℃で約２５である。また、氷は誘電損失ｔａｎδが０．００３である。このことから氷の場合はマイクロ波による発熱は極めて少ない。従って、冷凍された被加熱物はマイクロ波の発熱量が少なく、マイクロ波の透過性が高い。
【０００９】
このため、上記従来例の技術においては、しっかり凍っている部分ではマイクロ波による発熱量が少ないため温度上昇が進まず、他の部分より温度が低い状態でマグネトロンの出力が低くなる追加加熱手段になるため、温度が他の部分より上がりきれず冷たい部分が生じ加熱むらとなる問題があった。
【００１０】
また、あまり凍っていない部分とか厚さが薄い部分が混在している場合、加熱開始してすぐマグネトロンの高出力で加熱すると、あまり凍っていない部分とか厚さが薄い部分では他の部分より早く氷が溶け加熱が進み、この部分がオーバーヒートしてしまい脱水したり、場合によっては焦げてしまうという問題があった。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の課題を解決するために、被加熱物を収納する加熱室と、マイクロ波を発生するマグネトロンと、このマグネトロンの動作を制御する制御部と、被加熱物の重量を計量する重量センサと、加熱室の前面に設けられ被加熱物を加熱室に出し入れするとき使用するドアと、このドア側に設けられ、加熱条件やメニューをなど表示する表示部や使用者が制御部に指示するスタートキーやメニューキーなどが設けられた操作パネルを備えた高周波加熱装置において、冷凍された被加熱物を定められた温度に加熱するため、重量センサで計量した被加熱物の重量から制御部で加熱時間を演算し、この加熱時間を規定加熱時間と追加加熱時間に割り振り、規定加熱時間はマグネトロンの最大出力の１／２以下の出力で加熱し、追加加熱時間はマグネトロンの最大出力で加熱するようにしたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
【００１３】
図１は本発明の実施例における電気系統図のブロック図で、１は冷凍された被加熱物である。２は被加熱物１を収納する加熱室である。３はマイクロ波を発生するマグネトロンである。４は被加熱物１を戴置する受皿である。５は重量センサで、受皿４に戴置されている被加熱物１の重量を検知するもので、加熱室２の低部外側に設けられ、受皿４とは回転軸５ａで連結されている。また、この重量センサ５にはモータ（図示せず）が内蔵されており、受皿４が回転することにより被加熱物１が加熱中に回転するようになっている。
【００１４】
６は制御部で、重量センサ５からの情報により加熱時間を演算し、マグネトロン３の動作時間を制御するものである。
【００１５】
図２は高周波加熱装置の外観斜視図で、７は本体である。８はドアで、加熱室２の前面に設けられ開閉自在となっており、被加熱物１を加熱室２に出し入れするとき使用するものである。
【００１６】
９ａはメニューキーで、冷凍された被加熱物１が種類別、例えば冷凍シュウマイや冷凍カレーなど（表示せず）に分けられ表示されている。９ｂは設定された加熱時間やメニュー名などを表示する表示部である。９ｃは使用者が被加熱物１の加熱開始を制御部６に指示するスタートキーである。
【００１７】
以上説明したメニューキー９ａや表示部９ｂ、スタートキー９ｃはドア８の側面に備えられた操作パネル９に設けられている。
【００１８】
次に、上記にて構成された本発明の動作について説明する。
【００１９】
冷凍食品である被加熱物１を食べ頃の温度に仕上げるためドア８を開け、受皿４に戴置する。次に、ドア８を閉め、メニューキー９ａを選択し、スタートキー９ｃを押すとマグネトロン３が動作してマイクロ波を発生させ、加熱がスタートされる。これと同時に重量センサ５が動作して被加熱物１の重量を検出し、この重量より制御部６で加熱時間ｔを決定する。
【００２０】
次に、算出された加熱時間ｔをメニューによって予め設定された計算式により加熱時間ｔを規定加熱時間ｔ１と追加加熱時間ｔ２に割り振られる。
【００２１】
図３は上記で決定された被加熱物１の加熱パターンを示したものである。図で示したように加熱スタートしてから規定加熱時間ｔ１ではマグネトロン３の出力を最大出力、例えば９００Ｗに対し１／２以下の２５０Ｗで加熱する。この２５０Ｗの出力は実験などにより決定されるもので、加熱室２の大きさや被加熱物１の種類により変わるもので一定値ではない。
【００２２】
尚、本実施例ではマグネトロン３の最大出力の１／２以下の出力はマグネトロン３の動作電圧を落とし、例えば２５０Ｗの出力が得られる方法で行ったが、図６で示すようにマグネトロン３の最大出力を制御部６の指示で断続動作することにより平均出力を２５０Ｗにする方法も考えられ、マグネトロン３の最大出力の１／２以下の出力は連続出力に限定されるものではない。
【００２３】
加熱が進み規定加熱時間ｔ１加熱後マグネトロン３の出力は追加加熱時間ｔ２に入りマグネトロン３の最大出力である９００Ｗとなり、加熱を続け追加加熱時間ｔ２加熱後に被加熱物１の加熱が終了する。
【００２４】
図４は上記の加熱パターンで加熱したときの被加熱物１の温度上昇を表した図で、規定加熱時間ｔ１ではマグネトロン３の出力は最大出力の１／２以下の出力である２５０Ｗで加熱している。従って被加熱物１の温度上昇は少ない。これは凍っている被加熱物１が少しずつ温められ氷が水へと変わっているためである。従って、厚さが薄い部分でもマイクロ波出力が低いため急速に氷が溶けずオーバーヒートして焦げてしまうという問題が生じない。また、氷が厚くなっている部分でも、氷が溶け水となりマイクロ波が吸収されやすくなり、氷が連鎖的に溶け解凍が急速に進む。
【００２５】
このように規定加熱時間ｔ１ではマグネトロン３の出力を最大出力の１／２以下の出力で被加熱物１をまんべんなくとかし、追加加熱時間ｔ２ではマグネトロン３の出力を最大にして加熱するため被加熱物１全体の温度が上昇する。そして、定められた時間になると加熱は停止され被加熱物１の加熱は完了する。
【００２６】
図５は冷凍された被加熱物１をより早く、均一に定められた温度にするため規定加熱時間ｔ１を例えば、マイクロ波の出力を２００Ｗから最大出力、例えば９００Ｗの１／２の出力である４５０Ｗまで連続的に上げ、追加加熱時間ｔ２は上記と同じようにマグネトロン３の最大出力である９００Ｗで加熱する方法も考えられる。
【００２７】
尚、本実施例ではマグネトロン３の出力を９００Ｗとしたが、加熱室２が大きく、電圧が２００Ｖ仕様の高周波加熱装置では最大出力は１５００Ｗの場合もあり限定されるものではない。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、被加熱物を収納する加熱室と、マイクロ波を発生するマグネトロンと、このマグネトロンの動作を制御する制御部と、被加熱物の重量を計量する重量センサと、加熱室の前面に設けられ被加熱物を加熱室に出し入れするとき使用するドアと、このドアの側面に設けられ加熱条件やメニューなどを表示する表示部と使用者が制御部に指示するスタートキーやメニューキーなどが設けられたパネルを備えた高周波加熱装置において、冷凍された被加熱物を定められた温度に加熱するため、重量センサで計量した被加熱物の重量から制御部で加熱時間を演算し、この加熱時間を規定加熱時間と追加加熱時間に割り振り、規定加熱時間はマグネトロンの最大出力の１／２以下の出力で加熱し、追加加熱時間はマグネトロンの最大出力で加熱することにより、冷凍された被加熱物が形状によって生じる脱水や焦げがなくなり全体が適度の温度に仕上げる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における電気系統図のブロック図である。
【図２】本発明の一実施例における高周波加熱装置の外観斜視図である。
【図３】本発明の一実施例における加熱時間とマグネトロン出力の関係図である。
【図４】本発明の一実施例における被加熱物の加熱時間と温度上昇の関係図である。
【図５】本発明における他の例の加熱時間とマグネトロン出力の関係図である。
【図６】本発明における他の例のマグネトロンの最大出力の１／２以下の出力を断続出力にした場合の図である。
【図７】従来の加熱時間とマグネトロン出力の関係図である。
【符号の説明】
１・・・被加熱物
２・・・加熱室
３・・・マグネトロン
５・・・重量センサ
６・・・制御部
９・・・操作パネル
９ａ・・メニューキー
９ｂ・・表示部
９ｃ・・スタートキー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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