JPS5883133A - 高周波加熱装置 - Google Patents

高周波加熱装置

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JPS5883133A
JPS5883133A JP56182042A JP18204281A JPS5883133A JP S5883133 A JPS5883133 A JP S5883133A JP 56182042 A JP56182042 A JP 56182042A JP 18204281 A JP18204281 A JP 18204281A JP S5883133 A JPS5883133 A JP S5883133A
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heating
heated
time
frequency
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Tsugunori Yokozeki
横関 世紀
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64Heating using microwaves
    • H05B6/66Circuits
    • H05B6/68Circuits for monitoring or control
    • H05B6/688Circuits for monitoring or control for thawing

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Electric Ovens (AREA)

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】 この発明は高周波エネルギーを用いて例えば冷凍食品を
解凍することができる高周波加熱装置において、高周波
による加熱の特注とマイクロコンピュータ(以下マイコ
ンと言う)のプラグラム機能、制御機能を有機的に組合
せることにより、短時間で、しかも自然解凍に近い状態
に解凍することができる高周波加熱装置に関するもので
ある。
従来この種高周波加熱装置の加熱シーケンスをマイコン
で制御するものが製品「ヒされているが、マイコンによ
る加熱調理モードの設定は使用者が高周波の出力量、即
ちJJl+熱川カマ用UN熱時間を複数個からなる加熱
設定キーあるいt]加熱時間設定ギキー操作しなければ
なr〕ず、設定操作がきわめて複雑で使い勝手の悪いも
ので・(す・っ/(。
斗だ前記方式のものC丁、被加熱物とそJlらの加熱出
力、加熱時間の設定をパ、1−乙に当り、面周波力11
熱装置に同梱されているオ″1理木を1.1、て加熱出
力、加熱時間を決定しなければならなかった。
′、4′/ヒ一般VC高周波で被加熱物を加熱すると被
加熱物の表面が中心部に比1咬して多′11″lの高1
.1.J波エネルギー全吸収する特ll1−かあり、被
加熱物の表面部が早く加熱される現象が起る。1羊って
従来iJ前記の設定方法に加え第1図にホす、1.うに
高周波の低出力(約240W)でゆっくりj’l’r凍
・j〜ることにより被加熱物の表面温凹と内jτl(?
A?、度の/′!′:を小さくし、被加熱物の表面温度
がある一定IVu! I蜆Vこill〜だ時高周波出カ
ケ停市させ、ぞのr多一定I1.″1間のスタブインブ
タイムを設けて被加熱物の表+h已’IAI廷と内;g
51.A度がほぼ同一となるようVC1〜てIQ’r凍
1〜てい/こ〇しかしながら前記従来の方法であ2)と
、操作手順が複雑である土に解凍時間が長くかかり、し
かも程度の差があるにしても被加熱物の表thliが過
解凍されているにイ)かかわらず、中心部は解凍不足で
あると言う現象は依然として残り、例えば冷凍の魚の刺
身やケーキなどけ解凍しても殆んど食べられない状態で
あった。寸だ肉類にしても解凍状態での外観が悪く食欲
が減退するとも言われており、調理者がおいしい料理ケ
し」こうとする意欲がそがれる問題があった。また解凍
から引続き調理を実行した場合被加熱物の表面が過加熱
状態であるにもかかわらず中心部は加熱不足の状態とな
り、良好な調理の出来上りが期待できなかった。
そこでこの発明d高周波による加熱の特1’lユとマイ
コンのプログラム機能、制御機能を有機的vc組合せる
ことにより、短時間で、しかも自然)竹凍に近い状態に
解凍することができる高周波加熱装置dを提01するも
のである。
け下この発明の実砲例について添f−=J図面とともに
説明する。
この発明は前記bη来の欠点を7ヂr消するためf+l
t々の調理実験をする中から、第2図(1(小寸ように
、加熱時間を5分割(T1〜T5)シ、−その5分割さ
れた加熱時間の第1ス′アージかC)第6ステージへと
解凍して行く過程において、Jν初初出出力加熱し〜徐
々に加熱出力を小さくして′?1〈ことに1=って被加
熱物の内部で起る繰itjg l〜加熱の効果をさらr
(高め被加熱物の表面?関度と中心〃11冒り1の、′
!′を無くし、R′終的に一1℃fi7.’ −f −
CMi’+ m: k 、1げ−71−:L−け&f 
短時間で効果的な解凍を行うことができることを確認1
〜だ。
1以下この発明に係る高周波加熱装置i’iの構成及び
制御システムについて説明する。
第6図、第6図において、2450 MHzのマイクロ
岐を発振する高周波発IWi!H1汀金属製の導波管2
とアンテナ3によって結合さ7]でいる。高周波光振器
1」:り導波管2の内部VC放!1.Iさノアだ高周波
は導波管2の内部金伝(Ml〜、更に加熱室4の内に放
射される。7J11熱室4 VC放射さ)1/と高周波
加熱装置 6の内部」:り調理物5を誘電加熱する。父、高1.’
、J波発振器1汀内部tM失による自己加熱があり、発
振中は常に故障防市の/ヒめブロアーファン6によって
冷却されている。プロアーノアン」:り送り出された空
気は高周波発振イg1を冷却した後、加熱室4の壁面に
設けられた小孔7を11hり加熱室4に送られる。加熱
室4に送られた空気は高周波によって加熱された調理物
5より発生する蒸気を伴って、加熱室4の壁面に設けら
れた小孔8を通り、更に加熱室4と高周波加熱装置と外
部を結ぶ排気ガイド9全通り、高周波加熱装置の外部に
排気される。
父、第5図に示す10はコントロールパネルであり、使
用者が加熱出力、加熱時間、加熱モードを設定するため
のキーバy l’ 11が複数個配置されたキーボード
12と、加熱出力、加熱時間、調理モート゛の設定状態
′fr:表示するためのLEi)表示管や螢光表示管の
様な表示管13が組込寸れている。父、第5図における
14は開閉自在V(取t\Jけられた扉であり、調理物
5全加熱室4」:り出入れ゛するためのものである。
以上かこの発明に関連する窩内θに加熱装置の構1戊で
ある。次に第7図VC従って高1.’、J波η11熱i
74置の制御1!]1路を説明する。
高周波加熱装置は一般家ノ9″「の電?I;i :Jノ
セントVC接続さi]、電源プラグより電力が供給法1
1ろ。電源フ7 クツ−I4i151rJ−、高周波加
熱・1シ置1’l’ 4) 1irj Iikする電気
部品の旬絡、地絡や、1外Jllc 1’−/:、’f
ンター「1ツクの溶着時の過度のマイクrJ波の山1洩
を1()月1−・j−る/ζめのショートスイッチの動
作VC,I:り溜断するヒコーズ16に接続さ11てい
る。史V(ヒ−・−ズ16C丁扉14の開閉によって接
点か開閉・j−るインターロック17に接続されている
3、インク−11ツク17は更に、加熱開始のマイコン
の命令&(、fっでONしマイコンの加熱を一11h停
市し1.ビrの命令に31:ってOFFするリレー18
に接fj+:;! I +、ている。更にリレー18汀
扉14の開閉によって、1と〕、′、(が開閉するイン
ターロック19に俤続7シ11ている。インターロック
19す2.坊11ミドラン×20の1次巻線21[接続
さ!′1ている。高圧トランス20の1次巻線21の両
端には、1Vう周θに発振’<rj ’の4刈1金行う
ブロアーファン6と前述のインターロックの溶着時に動
作し、回路全体を不動作態V(するショートスイッチ2
2が接続されている。又、電源プラグのもう一方の端子
23は直接高庄トランス20の1次巻線21 VC接続
されている。高LL+・ランス20に印加された交流電
力は高R−1−ランス20によりステップアップされ高
圧電力とする。その高圧電力iJ高圧コンデンサ24と
高圧ダイオード25で構成される倍電圧整流回路に」:
す、倍電圧整流された商用直流電力に変換される。その
高UF直流准力は高周波の出力ffT?i1′町変に出
来る様V(lある周期をもって開閉する高圧スイッチ2
6を介して高周波発振器1に供給される。この旨l■、
スイッチ26の開閉はマイコン30によって制側1さ扛
ている。
高周波発振器1に供給された高圧直流電力汀高尚波光据
器1の内部で高周波に変換されアンチツー3より放射さ
れる。その後高周波←J−前述の過も:を経て調理物5
を加熱するC〕 又、#6[1′:、l−ラy ス20 VCg、 ヒー
 ター巻線2了と4次巻&!28とが設けられており、
ヒーター巻線27C上品周波発振器1とヒーター29V
C4ど届1されヒータf 7JII 熱t ルa 又、
4次巻$J 28t、−1,’ iil、’J ’、1
llj中Vc扉14が開かれ、インターロック17.’
:19が0FFI、、高L1°l−77220(7) 
1次機、 @;H21[交流電力の供給が停+I L 
17−’J1を検知し、ぞ−の佇、報をマイコンVC入
力し、最終リレー18 ?j−OF F −,1−る働
きを持つ。
又、リレー18と高ハスイッf=26 I:+: fl
r制御回路、1:りの命令によってON・OF F l
=ている。
次V′C第7図’に−v”L ッテ、fljll fi
I11回路(/、) rjl?明を行う。
第7図における30t1マイコン−(−・(りり、1l
ill Ill li’−1路全(4)の中心的な働き
を1つ。マイコノン3o汀外gl+回路の利両、外と旧
ril路、1.す?(1らJするI’+lj ’Aa 
)分析及び演嘗を実行し、その結果にノ、1、つき、史
に外部1日1略をNrll tfllする。 マイコン
30f’、’1.’l−ホ゛−1−11からの調j41
)出力、調Jll! 11.′1′1゛1lAJ即し−
1・゛のIll1報。
高原トランス20の4次巻線28からの調理途中の一1
1gj停止1−1の命令及びtIj ”i’la 宿を
入力゛・1゛−る/Cめの入力端子31、そtlらの命
令、佇t ?IJ rt f& ;liのHOM1f1
域VC記1.はされているチーターとい比1P敷RA 
M0 への転送、中火演算部の転送等のために一時的に記憶す
るアギコムレータ−32、システA 全区の制御に必要
な命令、情報とデーターを記憶したROM33、入力1
7W子31より1伝送されて来る・情報、データを記憶
して行(RAM34、各種の命令、情報、データーの分
析及び演碧ヲ行う中央演算部35、最終、それらの演嘗
−さ着/こデーターr(基つき、外部Fj1路の割面1
を行うために111力信号を出す出力端子36より構成
されている。
マイコン3oの出力端子37汀ギーボード12に出力信
号ケ供給し、要求さ!するキーボート12−J二のキー
バッド11がf史用者rtcq甲され/ζI1.’7、
キーボード12の出力端子37にその出力信号を供給す
る。入力端子38に伝達された1を号汀マイコン30の
入力端子31を経て一時的にアギ−レータ−32VCn
E2 j’、Mされ、ROM33のデータート比較さn
たり、RAM34に転送されたり、中火演算部35に転
送され、演算処理されたりする。父、時によっては演算
処理さ石−た+=号乞1出力峙1r36より外部側路に
伝達さγU、夕1部回路を駆動する。
以」二のキルボードの使用者の操1’l: i’:J:
、即ちJJll熱時間、高周波出力の設定にえJ応する
情報4−・マイコン30に伝達し、その情報VC、tっ
て加熱11、冒111に応じてリレー18の開閉を行っ
Itす、+’l’rl b’+j波出力の設定に応じて
高圧スイッチの所員;る。・t)ったり出来る。
マイコン30の出力;475 T41if、ml 7 
) 1:I −)L−ハネル10の表示管13に出力信
号4−・出力し、訊1理出力、調理時間、調理モードの
人生を表/J<?I? 13に表示する。マイコン30
1.K flill ti111回路の中心的な働きを
持ち外部Irjl路の1IIII御、外部回路より1)
られる情報の入力、その分イJf及び’AI(豹、史に
、その結果に基づき外部回路ケ1lill 1illl
する。又、入力される情報を他の情報や命令としても変
1!+!!を・行うlfi’、力を持つ。
又、被7J17熱物の7711燕C岸を卯月I、を間ケ
高周波の出力が固定されている条件であ7’1. &丁
、波UN熱′吻5の重量に、一対−に対応する。〆っ°
C1被加熱物6の重量に対応する加熱時間をマイ:Iン
30の内部VC記憶しておき、キーホード12 、I:
 VC&J−,扱加熱物の重量を設定するキースイッチ
6設けることにより、使用者が重量をこの重量設定キー
スイッチを押圧することによりその重量をマイコン30
に入力する。マイコン30はその重量の情報を加熱時間
に変換するとともに高周波t1」力の選捩を行う。
引き続き使用者によって加熱開始の命令がマイコン3o
に与えられた時、マイコン30けリレー18の駆動と高
圧スイッチ29の断続全開始する。加熱が終了した時は
、マイコン30はリレー18をOFF L又高圧スイッ
チ29の断続を停止する。
なお前記高圧スイッチ29に代えてザイリスタ等の半導
体を用いてもよいことは言うまでもない。
以上の構成とマイコンの動作により、使用者は加熱時間
の算出することなく、被加熱物の重量を直接設定出来、
前述の従来の欠点全解消出来る。
しかし従来より、被7111熱物を解凍する場合、冷凍
された被加熱物の高周波吸収特注より低冒尚波出力で加
熱することで行なわれていた。低高周波ui力のため、
解凍時間が非常に長時間必要であり、不便であると言う
欠点があり、この発明d、その解消を行うものである。
次に第3図に従って、その 3 解凍過程について説明する。第3図V1、JJII熱時
間の経過と高8波出力の制011、加熱11、冒111
の経過に伴う、被加熱物の表面部(実線)及中心部(破
線〕の温朋変fヒを示してhる。
総解凍時間T。は6つのステージに分割され各々T1.
 T2. T3. T4. T6で示ず、タカ1 i’
−1する各ステージで実行される高周波出力を、各11
 Pl、P2.P3゜P4.P5で示す〇 マイコン30は加熱時間の経過にitfって、14時間
を実行中は高圧切替スイッチの断hl;I+’d朋をP
1出力に対応して実行し、更にT2.T3.T4,15
時間の実行中は各々P2.P3.P4.P6 出力の応
じた断続周Julを実行して行く。このaコr、各々の
lバカP1.P2゜P3.P4.P6の関係は Pl〉P6≧P3 P2−P4−0 である。
一般に被加熱物の表面から距+qtr r Allれた
被加熱物の中心部の高周波出力の吸収iii: 9:I
、Pr=Pot−’ε  4 の式で与えられる。
Pr:表面より距離r離れた中心部の高1d波吸収量 Po:表面部の高周波吸収量 f :単純増加の定数 上式は高周波の吸収量は被加熱物の表面が中心部に比較
して多量の高周波エネルギーケ吸収することを示してお
り、従って被加熱物は表面部の方が早く加熱されている
ことを示している。
加熱が開始し、T1時間の実行中の高周波出力が最も高
い出力を設定することにより、まず、被加表面部に比べ
てはるかにゆっくりと遅れて上昇して来る(実線と破線
の関係)。次にT2時時間桁中は高周波出力P2は零に
する。この高周波出力を零にすることにより、表面部に
蓄積された温度は中心部に伝達されて行き、表面部のT
7.!度は低下するが中心部の温度は引き続き上昇して
行く0次にT3時時間桁中の高周波出力の設定全11時
間実行中の16 高周波出力P1に比較してCするかに低いli’i: 
II’d波IN力P3に設定する。このP3Cj被加熱
物のノく面1’)lii ’埃4−1−昇させるととも
に、その1−シ1に1rY−っ−’、 I’F’i ’
rl’lさ11/こ温度を内部にイ、十分に伝ノ・トし
4・がC〕内i’ili ?11!11/十分にト竹し
て行く高周波IN力の設S、tl ?i?Jう。次に1
4時間の実行中1、高1.’lJ 6&出力企零に設定
し、T2時時間待中と同様、表面に蓄イ1冒! I l
−1’7 /+u! IIJ: 6.’内部に伝達し、
14時間の終了するII、’、点で11、表面dlli
度と中心湯度とほぼ同等のAI’Lル゛に1・とする1
で扱ツノ1)熱物を放置する。M終段のT6”’j 1
ffl fl前、ホにit、 T 3+1.’1間実行
中の高周波IN −/J P3と同居イ、 シ< &、
I、/1.・Ll!’tlめの+rii周波出力P5で
加熱し、やtj、す、表面M1! IIJ−も、H”7
iめつつ、表面に蓄積され/こe、11度を内部(((
(/臼tIしながら内部温度も徐々に十女イ。\1−!
−J1σ終安′イJ八1する仕上り温度(−1℃)に表
面1′11費−内部の4.1113合・持ら1−ばて行
く。
以1 説明L テ米ft ;IF、I稈PC,Iす4m
加熱物の)す’r凍i+、表面部も内部共にムr均し’
に−IVu’を度て什1−がる1、実際に食品ケ使用し
た実験に、1:って確rL4 ’I\71に各P1゜P
3 ” 6 のマイクロ波出力V1、肉類のJ易介&:
I: p1=18開口ff58−83133(5) 360W、P3−230W、P6−245〜23oW、
P2=P4−○Wが最も効果的であることが実験におい
ても確認された。又第4図に示すように鳥肉類の確認調
理実験によってはP−360W、P2二oW。
 − P3=230W 、 P4=70’W 、 P6=24
5〜230Wが最も効果的であることが確認された。こ
の場合、前述した被加熱物の表面ISI変と内部温度の
関係は全く同様の効果があることが実験によって確認さ
れている。
μ」−のごとく、高周波の出力を制御することにより最
も有効的で良好な解凍結果が得られた訳であるが、この
様な複雑な利11はマイコンを使用するのがコスト的に
も安価であり、確実な制御が実行出来る。
さらに前述した様に、被η口熱物の種類によって各ステ
ージの加熱出力は若干光なるが高闇波の出力が固定され
ていると、被加熱物の加熱時間は被加熱物の重量に一1
J−にy4応する。従って、キーボート土にd、被加熱
物のカテゴリー金設定するたり)、カテゴリー設定キー
、被り11熱物の重量を設定 7 する重量設定キーを設ける・Jlに1す、rlJ・用者
V1[、IJII PjA 調理)f;びに月即木4参
:とに、i ルr 、l: A−、<、容易に加熱調理
が出来る。
マイコンの6it算処理としてV1分割し/ζ各スアー
ジの加熱時間を重11′Lを演豹ノfクターとして9出
すると同時に1・−タルのノJ11熱If、’1−1f
il 4) 、’Fjステージのq出さ7#、fi加熱
時間金9 、;I −J−4C+’、’ II(,1:
 −v で−’k メ、その結果全表、1<青に表/j
’: J−る。(二の1・−タル加熱時間の表示iJ1
、被7J11熱物の加熱中1秒hJにカウントダウン1
〜て行く訳けで、(するが加±・((の残り11、冒1
11が明確に表示さJするため、1ψ月J −A−1#
−月常に便利である0 1ノ」−説明し/ζ」:うにこの究明Q1、加熱/−ク
ノス、カテコ゛り一般’;−i、′キー、扱〃11型1
1勿のlfi’ 41E設5jfギーかC)の入力情報
−1,・。I O: l−タフ1加熱11、“1間の表
示等附、全てマイコンで処理−・j−るこ、(−が’i
’riHであり、被加熱物の重箱−ノニ高1.’rJ波
mカとの関係の611豹も簡j41できわめて抜屑tな
1lill苗11ケマイニI)で契り甲4−ることかで
きるので:rxl−的にイ)安fllll T (I゛
rtrt実1ill Iflllが実情にきるとと4 
’/(′J3ハ1、筒用で自然屏6肘(IJlい]眸凍
8 を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図−1従来の解凍状態を説明する加熱時間と加熱温
度、高周波出力との関係を示す図、第2図はこの発明V
Cよる解凍加熱時間と高周波出方との関係を示す図、第
3図d、この発明の一実施例による解凍状態を説明する
加熱口I聞と加熱温朋、高川波11j力との関係を示す
図、第4図it同仙の実施例を示す図、第6図はこの発
明の一実施例を示す高周波加熱装置の開扉状樵の斜視図
、第6図は同縦断面図、第7Md、同高周波加熱装置の
制御回路図である。 1・・・・・・高周波発振器、2・・・・・・力波管、
3・・・・・・アンテナ、4・・・・・・加熱室、5・
・・・・・調理物、6・・・o11フロア−ファン、7
−拳・・・・小子1い8・働・・・・小−/15.9・
・・・・・4′JF気ガイド、1o・・・・・・コント
p−ルハネル、11・・・・−・キーバノト、1211
・・拳・・キーボード、13川…表示管、14川…扉。 代jjJj人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが1
名第1図 第3図 1 第4図 第2図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)被加熱物を収容する加熱室と、この加熱室に高周
    波エネルギーを供給する高周波発振器と、プログラム機
    能を有し、かつ前記高周波発振器の高周波出力を制御す
    るマイクロコンピータと、このマイクロコンピュータに
    情報を入力するための複数のキーと、表示部とを備え、
    前記マイクロコンピュータにカテゴリー別に記憶させて
    いる被加熱物の重量に対応する加熱時間を各々T1〜T
    5の5ステージに分割し、このT1〜Tt対応する各ス
    テージの高周波出力をP1〜P5とし、このP1〜Pρ
    高周波出力の関係をPl〉P5〉P3〉P4≧P2とし
    て。 イコンで演算して制御する高周波加熱装置。 (2、特許請求の範囲第1項において、高周波出力の関
    係をPl〉P5〉P3〉P4=P2−Q とした高周波
    加熱装置。 (3)特許請求の範囲第1項において、被加熱物のカテ
    ゴリーと被加熱物の重量を前記複数のキーにヨリマイク
    ロコンビーータに入力する高周波加熱装置。 (4)特許請求の範囲@1項において、表示部には被加
    熱物のカテゴリー名9重量、加熱時間等を任意に表示す
    る高周波加熱装置。 ((へ)特許請求の範囲第1項において、前記表示部に
    は加熱開始と同時に演算された聴知熱時間を表示した高
    周波加熱装置。
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JPH02616B2 JPH02616B2 (ja) 1990-01-08

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04103502U (ja) * 1991-02-19 1992-09-07 タイガー魔法瓶株式会社 高周波加熱装置

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JPH04103502U (ja) * 1991-02-19 1992-09-07 タイガー魔法瓶株式会社 高周波加熱装置

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JPH02616B2 (ja) 1990-01-08

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