JPS58110929A - 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】 本発明は高周波加熱装置の特に自動解凍機能（・（＝関
するものである。

一般に生ものの冷凍食品の解凍、たとえば、さしみ用の
魚肉あるいは冷凍肉を小さく切るために包ｒが通る程度
に解凍する場合などは、食品の表面温度は６°Ｃ〜１’
Ｏ’Ｃ以下で、かつ中心部には、わずかの冷凍状態が残
るか残らない程度の解凍を行う必要がある。このような
解凍を半解凍と呼んでいる。

従来、電子レンジで上記半解凍を行う場合には、第１図
に示すように２００Ｗ程度の低い一定の電波出力で加熱
していたが、その場合の表面温度は第１図の表面温度を
示す曲線ａのように１０’Ｃを越え１５°Ｃ〜２０’Ｃ
にも達してしまい、いわゆる過加熱となる。また、加熱
時間の設定は経験に頼るところが多く、設定をまちがう
と表面が煮えてしまったり、あるいは全熱解凍が行われ
ていないなどの失敗をするという問題がある。

また表面温度の上昇を抑えるためには電波出力を小さく
すれば良いが、時間が長くかかるという問題が生じる。

さらに、表面温度の上昇割合は、冷凍食品の大きさによ
っても変化するために、電波出力をたとえば１ｏｏ９の
冷凍食品の場合に最適にしておいても、５ｏｏｐになる
と強すぎるというような問題がある。

これらの問題を解決する方法として、解凍終了時の表面
温度を測定して、解凍ヶ終了させるという方法も提案さ
れているが、第１図から理解されるように、表面温度ａ
が中心部温度すよりも１゜°Ｃ以上も高くなってしまう
ような加熱を行う限り、表面温度によって解凍終了を検
知するのは無意味であり、正確な制（財）が困難である
１、本発明は」−記従来の問題を解決するもので、イ１
を練食品の表面温度を測定し該表面温度に基ずいて電波
出力を制御することによって、冷凍食品の表面温度の過
上昇を防止すると共に短時間に冷凍食品の半解凍を自動
的に行うことが出来る。自動解凍電子レンジを提供する
ことを［１的とする１、本発明は上記目的を達するため
に、冷凍食品を収能する加熱室と、前記加熱室の内部に
収能されたｊｉｆｆ詑冷凍食品の表面部の温度を検出す
る表面温度検出器と、前記加熱室の内部に＾“訂１男波
を給電する高周波発振器と、前記表面温度検出器の検出
する前記表面部の温度に従って前記高周波発振ａ１）の
実効的な出力をあらかじめ設定したＰｌ、Ｐ２．Ｐ５の
少くとも３段階に制御する制御部とを備え、４」ＩＪ記
全冷凍食品解凍時の第１段階においては冷凍食品の表面
温度検出値があらかじめ定められた第１の所定温度Ｔ１
に達するまでの間は、前記高周波発振器のほぼ最高出力
である実効出力Ｐ１で加熱し、ついで第２段階において
は、表面温度検出値が第２の所定温度Ｔ２に低下するま
で実効出力Ｐ２とし、ついで第３段階において実効出力
ＰＳとするとともに、 Ｐ＋　＞Ｐ３　＞Ｐ２≧０ および ＴＩ＞Ｔ２ なる関係を満たす制御を行なう構成とした高周波加熱装
置であり、失敗の少ないより確実な自動解凍を可能とす
るとともに解凍加熱時間を短縮することができるもので
ある。

以下、本発明の一実施例について図面に基づき説明する
。

第２図において、自動解凍機能を有する電子レンジを示
す。１は冷凍食品を収納し加熱する加熱室、２は冷凍食
品で受皿３の上に置かれた網４の」；におかれている。

５は加熱室１内に高周波を給電する高周波発振器のマグ
ネトロンである。６は冷凍食品２の表面　・温度を測定
する赤外線放射温度計であり、その前方にはモータ７で
駆動されるチョッパー８が配設され、加熱室１に設けた
穴９を１１ｎ−・で入射する＋１ｒ凍食品２０表面から
放射される赤外線が、チョッパー８によって断続される
ことによって、赤外線放射温度計６は、冷凍食品の表面
温度を検出することができる。」−配光外線放射温度計
６．モータ７、チョッパー８および穴９とから表面温度
検出ａ：÷１０を構成するわけである。１１は制Ｅ１回
路を有する制脚部で、前記表面温度検出１．：　１０が
測定した食器の表面温度が入力されると共に、スタート
スイイチ（図示せず）等の他の入力が人力され、以下に
詳述するような制御を行って、マグネトロノロ、冷却フ
ァン（図示せず）など電子レンジ１゛体を制御するもの
である。

以下、」−記構成における動作について第３図に基づき
説明する。

図において、曲線ｄは表面温度の変化で、曲線ｅは中心
部の温度変化である。

まず加熱室１のドアが閉成されている事など安全性のチ
ェックを従来の操作手順に従って行な−。

たのちに、解凍スタートスイッチ（図示せず）を押し、
解凍加熱を開始する。このとき前記表面温度測定器１ｏ
によって冷凍食品２の表面温度を測定し、−２°Ｃ以下
、もしくは他のあらかじめ定めた温度以下である事を確
認することによって、冷凍食品２が配置されている事を
確認する。そして解凍を開始するわけであるが、先ず最
初は実効電波出力をＰｌとして加熱を開始する。このＰ
ｌはマグネトロン６の最高出力とすることにより全体の
解凍時間を短くすることができる。この出力Ｐ１で加熱
しながら、冷凍食品２の表面温度を測定しつづけて、こ
の表面温度があらかじめ寓。めた所定温度Ｔ１に達する
までこの実効電波出力Ｐ１で加熱をつづける。

この所定温度Ｔ１は６°Ｃ以下に設定することが望まし
い。冷凍食品２０表面は比較的速く温度は上昇するが、
その中心部は図のように一５°Ｃ−０°Ｃの範囲にとど
まって、氷の融解熱として吸収したエネルギーを消費し
ている。この期間を第１段階と呼ぶ。

そして表面温度がＴ１に達した時点、時間ｔτ１におい
て実効電波出力をＰ２に９ノリ替えて第２段階に入る。

この段階では、Ｔ＋　まで１−昇した表面温度をまた凍
っている冷凍食品２の内部の熱吸１１ノによって引き下
げて、第２のあらかじめ定めた１シ１定温度Ｔ２まで低
下するのを待つのであるから、Ｔ１’、＞Ｔ２であると
共にＰ２＜ＰＩであり、Ｐ２はむしろ零、すなわち電波
発振は停止させる力が望ましい１．そして、第２の所定
温度Ｔ２は２′（：〜−３℃ぐらいのかなり低い温度に
設定するのが望ましい。また、第２段階の始まりでは表
面と内部の温度差が大きいので表面から内部への熱伝導
を早くすることができる。

表面温度が前記第２の所定温度Ｔ２になると、次は第３
段階となり、実効電波出力はＰ３として加熱を行う。こ
こでＰ３＜ＰＩ　なので表面の温度上昇はゆるやかに」
１昇する。第３段階での実（ＩＪ　’＋ｌ＋：波出力は
３００Ｗ〜１００Ｗ程度の出力が望ましく、全体の温度
上昇がゆるやかなので、中心部と表面の温度差も比較的
小さく保つことが出来る。

解凍は、表面温度は所定温度Ｔ３に達した時点で終了す
る。

また」−記第３段階において、数段階の設定温度を設け
、各段階に達した時点で実効電波出力を例えば３００Ｗ
から２ｏｏＷへ、そしてさらに１ｏＯＷへと変更するよ
うにすれば、更に良好な解凍を行うことができる。

このように本実施例によれば、第１段階に電波出力を大
きくして、多くのエネルギーを与えるために全体の解凍
時間を短くすることができる。また表面温度を監視して
いるので、表面温度が」１昇しすぎる事も防止できる。

よって、従来実現が困難と言われていた、表面温度を低
く保ったまま短時間で解凍することが可能となる。

次に第４図は他の実施例を示し、特に上記第３段階にお
ける実効電波出力Ｐ３を断続出力するものである。

第４図において、解凍開始から表面温度が第１の所定温
度Ｔ１に達するまでは、マグネトロ／６箋最高出力Ｐ・
で加熱を行うという第４段階は第３図の例と同じである
。穴に第２１ソ階では、マグネトロ／６の電波発振を冷
凍食品２０表面幅Ｈ９１が第２の所定温度Ｔ２に低下す
る寸で停止する４、すなわち、第３図に示す前述の実施
例におけるＰ２−〇の場合である。さて表面温度がＴ２
まで低１すると第３段階に移る。この実施例の特徴は、
第３段階に訃けるマグネトロン６の制御にある。１１１
１述の実施例ではマグネトロン６の電波出力Ｐ５をＰ３
〈Ｐｌ　として一定出力で連続発振させたが、本実施例
ではこのＰ５なる電波出力を得るために、時間ｔｏｆｆ
　　の間マグネトロン６の発振を停止し、ついで時間ｔ
ｏｎ　　の間マグネトロン５を発振させるという風に、
周間的にマグネトロン６の発振の停止をくり返す。

すなわち時間ｔｏｎ　　の間マグネトロ／６は、その最
高出力Ｐ１で発振するので、表面温度は比較的早く」１
昇する。ついで時間ｔｏｆｆ　　の間発振が停止するの
で、表面温度は低下する。表面温塵は第３図の場合にく
らべて、マグネトロン６が発振している間は高くなるの
で、表面と内部の温１（差が大きくなり、発振が停止し
ている間は表面から内部への熱伝導もより多く行われる
という特長を有している。また第３段階の開始をマグネ
トロノロの発振停止すなわちｔｏｆｆ　　時間だけ延遅
しで開始すると、実際にマグネトロ１５が発振を開始す
る時には、表面温度は第２段階の所定温度Ｔ２よりも低
くなっているので所定温度Ｔ１とＴ２の温度差を第３図
の例に比較して、比較的小さく設定することが出来るの
で、温度測定部１０に簡単なヒステリシス付コンパレー
ターヲ用いることもできる。また第３段階の一周期（ｔ
ｏｆｆ＋ｔｏｎ）における実効電波出力をＰ’ｓ　とす
ればＯｎ Ｐ’３　＝　−−−−−Ｐ　１ ｔｏｆｆ＋ｔｏｎ となるから、時間ｔｏｎ　　とｔｏｆｆの比を選べば、
第３図の場合と同じような実効電波出力Ｐ’ｓを得るこ
とができる。上記時間ｔｏｎ　　は実験では３秒以上と
した方が良い解凍結果が得られた。

以」−のように、上記２つの実施例によれば次の効果を
得る。

（１）第１段階に、電波発振器の最高出力Ｐ１を印加す
るので解凍時間が短くなる。この時、表面１Ｖｌｉ度が
第１の所定値に達した時、＋：、ｉｙで電波発４）］（
器の出力を最低（停止も含む）とするので、表面温度の
過上昇がない。

（２）第２段階では、電波発振器の出力を値低にするの
で表面温度を低下させ、かつ、表面ＴＡ、Ｘ度が第２の
所定値Ｔ２になるまでこれをつづけるので、表面に蓄え
られた熱エネルギーを中心部に移動させることができる
と共に、表面の温度を低くできる。また、第１段階の終
り、すなわち、第２段階の始りにおける表面ＩＴ；Ａ度
が中心部よりかなり高いので、表面から内部への熱伝導
を早く行うことができる。

（３）第３段階では、電波出力を小さくするので、表面
と内部の温度差を小さく保ったま斗１リイ凍できる。

（４）更に第４図のように第３段階のＰ３をＰｌの発振
、停止とすることによって、表ｍ１温度の脈動が生じる
ので、脈動のない場合にくらべて、表面から内部への熱
伝導がより早く行うことが出来る。

以」−のように本発明によれば、第１段階を最高出力で
加熱するとともに冷凍食品が所定温度に達したことを自
動測定することにより冷凍食品の屯縫を計量することな
く解凍加熱ができる。また第２段階の出力を最も小さく
設定し、さらに第３段階において第２段階よりも大きく
かつ第１段階８よりも小さい出力で所定温度まで加熱す
ることによって自動解凍加熱を可能とし、従来の半解凍
に要した時間を短縮することができるとともに食品表面
の過加熱のないすぐれた高周波加熱装置を提供するもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の高周波加熱装置による解凍時の食品の温
度変化特性図、第２図は本発明の一実施例である高周波
加熱装置の側面断面図、第３図は同装置の解凍時の食品
の温度変化特性図、第４図は本発明の他の実施例におけ
る食品の温度変化時１図である。 １・・・・・・加熱室、２・・・・・・冷凍食品、６・
・・・・・高周波発振ａ：）、６”’　”’　表１ｒｌ
ｌ　ＩＡＡ　Ｉ’ｆ　ｒ！ｌ、１０　”’　”’　ｆＥ
　ｔｆｆｉ　ｊｆＦ、度付１出ａ臥１１・・・・・・制
怜（１部、Ｐｌ、Ｐ２．Ｐ５・・・・・・高□□□波発
振８ｇの実効的な出プハＴ１．Ｔ２・・・・・・所定ｊ
７１Ａ　’（Ｒ：　＋代理人の氏名　弁用１１：　　中
　尾　敏　男　ほか１名第１図 第２図 第３図 ＠ｒ １う７３５ 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）冷凍食品を収納する加熱室と、前記加熱室の内部
   に収納された前記冷凍食品の表面部の温度を検出する表
   面温度検出器と、前記加熱室の内部に高周波を給電する
   高周波発振器と、前記表面温度検出器の検出する前記表
   面部の温度に従って前記高周波発振器の実効的な出力を
   あらかじめ設定したＰｌ、Ｐ２．Ｐ３の少くとも３段階
   に制御する制御部とを備え、前記冷凍食品の解凍時の第
   １段階においては冷凍食品の表面温度検出値があらかじ
   め定められた第１の所定温度Ｔ１に達するまでの間は、
   前記高周波発振器のほぼ最高出力である実効出力Ｐ１で
   加熱し、ついで第２段階においては、表面温度検出値が
   第２の所定温度Ｔ２に低下する壕で実効出力Ｐ２とし、
   ついで第３段階において実効出力Ｐ３とするとともに、 Ｐ　＋　　＞　Ｐ’　３　　二２Ｐ２　；ヒ二〇および Ｔ１ンＴ２ なる関係を満たす制（財）を行なう構成とした高周波加
   熱装置。
2. （２）第３段階においては、最高出力Ｐ１を断線的に出
   力させて実効出力Ｐ３としてなる特ａ’ｌ’　ｉｌ’ｆ
   氷の範囲第１項記載の高周波加熱装置。