微波处理装置

文档序号:411991 发布日期:2021-12-17 浏览:12次 >En<

阅读说明:本技术 微波处理装置 (Microwave processing apparatus ) 是由 前田和树 细川大介 大森义治 吉野浩二 小笠原史太佳 夘野高史 于 2020-07-28 设计创作,主要内容包括:本公开的微波处理装置具备:加热室(1),其容纳被加热物(2);微波产生部(3);加热部(7);供电部(4);检测部(5);以及控制部(6)。微波产生部(3)产生微波。加热部(7)具有微波以外的加热源,对加热室(1)的内部进行加热。供电部(4)将微波供给至加热室。检测部(5)检测来自供电部(4)的反射电力。控制部(6)对加热部(7)和微波产生部(3)进行控制。控制部(6)在通过加热部(7)加热时,使微波产生部(3)产生使具有能够由检测部(5)检测出的水平的反射电力返回那样的输出功率的微波。根据本公开,通过掌握烹调的进展,能够适当地烹调被加热物。(The disclosed microwave processing device is provided with: a heating chamber (1) for accommodating an object (2) to be heated; a microwave generating unit (3); a heating unit (7); a power supply unit (4); a detection unit (5); and a control unit (6). The microwave generating unit (3) generates microwaves. The heating unit (7) has a heating source other than microwaves and heats the inside of the heating chamber (1). The power supply unit (4) supplies microwaves to the heating chamber. The detection unit (5) detects the reflected power from the power supply unit (4). The control unit (6) controls the heating unit (7) and the microwave generation unit (3). When heated by the heating unit (7), the control unit (6) causes the microwave generation unit (3) to generate microwaves having an output power such that reflected power at a level detectable by the detection unit (5) is returned. According to the present disclosure, by grasping the progress of cooking, the object to be heated can be appropriately cooked.)

微波处理装置

技术领域

本公开涉及具备微波产生部的微波处理装置(Microwave Treatment Device)。

背景技术

在以往的微波处理装置中,已知有使用基于管加热器等的辐射加热和基于微波的微波加热来烹调被加热物的装置(例如,专利文献1)。作为现有技术,已知有如下技术:通过检测在加热室内未被吸收而从加热室返回的反射电力的量来掌握烹调的进展,判定烹调结束的定时(例如,专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开昭59-37697号公报

专利文献2:日本特开平11-83325号公报

发明内容

在上述以往的微波处理装置中,基于微波的加热烹调与基于反射电力的检测的烹调进展的掌握大致同时进行。微波加热具有能够在短时间内加热至食材内部的优点,另一方面,也存在加热局部集中或者因过加热而食材干燥等缺点。在并用微波以及管加热器、对流等加热源的情况下,有时因食材的种类、量而通过微波加热产生过度加热的情况。

本公开在使用微波以外的加热源对食材进行加热烹调时,向加热室供给不影响加热烹调的程度的微波,并且检测从加热室返回的反射电力的量。由此,本发明的目的在于提供一种能够掌握烹调的进展的微波处理装置。

本公开的一个方式的微波处理装置具备容纳被加热物的加热室、微波产生部、加热部、供电部、检测部以及控制部。微波产生部产生微波。加热部具有微波以外的加热源,对加热室的内部进行加热。供电部将微波供给至加热室。检测部检测来自供电部的反射电力。控制部对加热部和微波产生部进行控制。

控制部在加热部加热时使微波产生部产生具有如下那样输出功率的微波,该输出功率能够使由检测部检测出的水平的反射电力返回。

本公开的微波处理装置通过抑制被加热物的过加热等的由于微波导致的不良影响并且掌握烹调的进展,能够适当地烹调被加热物。

附图说明

图1是本公开的实施方式1的微波处理装置的概略结构图。

图2A是表示实施方式1中的微波的输出功率的时间变化的图。

图2B是表示实施方式1中的反射电力的时间变化的图。

图3A是表示实施方式2中的微波的输出功率的时间变化的一例的图。

图3B是表示实施方式2中的反射电力的时间变化的一例的图。

图4A是表示实施方式2中的微波的输出功率的时间变化的另一例的图。

图4B是表示实施方式2中的反射电力的时间变化的另一例的图。

图5是表示实施方式3中的微波的输出功率的时间变化的图。

图6A是表示实施方式3中的烹调控制的流程的流程图。

图6B是表示实施方式3中的反射电力的检测处理的详情的流程图。

具体实施方式

本公开的第一方式的微波处理装置具备:加热室,其收纳被加热物;微波产生部;加热部;供电部;检测部;以及控制部。微波产生部产生微波。加热部具有微波以外的加热源,对加热室的内部进行加热。供电部将微波供给至加热室。检测部检测来自供电部的反射电力。控制部对加热部和微波产生部进行控制。

控制部在加热部加热时使微波产生部产生具有如下那样的输出功率的微波,该输出功率使能够使由检测部检测出的水平的反射电力返回。

在本公开的第二方式的微波处理装置中,基于第一方式,控制部以将微波的输出功率设定为比加热部的输出功率小的规定的输出功率的方式控制微波产生部。

在本公开的第三方式的微波处理装置中,基于第一方式或第二方式,控制部以将微波的输出功率设定为每规定时间小于平均500W的方式控制微波产生部。

在本公开的第四方式的微波处理装置中,基于第一至第三方式中的任一方式,控制部以连续产生微波的方式控制微波产生部。

在本公开的第五方式的微波处理装置中,基于第一至第三方式中的任一方式,控制部以间歇性地产生微波的方式控制微波产生部。

在本公开的第六方式的微波处理装置中,基于第五方式,控制部以使间歇性地供给的微波的时间间隔根据烹调的进展而变化的方式控制微波产生部。

在本公开的第七方式的微波处理装置中,基于第二方式,控制部以如下方式控制微波产生部:设置将微波的输出功率设定为比规定的输出功率大的时间段。

在本公开的第八方式的微波处理装置中,基于第一至第七方式中的任一方式,控制部基于由检测部检测出的反射电力来控制加热部。

下面,参照附图说明本公开的实施方式。

(实施方式1)

图1表示本公开的实施方式1的微波处理装置的概略结构图。如图1所示,本实施方式的微波处理装置具备加热室1、微波产生部3、供电部4、检测部5、控制部6、加热部7以及存储部8。

加热室1具有金属壁,收纳作为负载的被加热物2。加热部7是微波以外的加热源。在本实施方式中,加热部7是为了进行辐射加热而配置于加热室1的顶棚的管加热器。

加热部7还可以具有配置于加热室1外的对流加热器和循环风扇(未图示)。在该情况下,加热部7通过管加热器、对流加热器和循环风扇进行使热风在加热室1内循环的对流加热。

微波产生部3具有由半导体构成的振荡器以及放大器。微波产生部3产生由控制部6从规定的频带中选择出的频率的微波。微波产生部3根据控制部6的指示对产生的微波进行放大,输出期望的频率以及输出功率的微波。由微波产生部3产生的微波通过同轴线等传送路径传播至供电部4。

供电部4由天线构成,将由微波产生部3输出的微波作为入射电力供给到加热室1。入射电力中的未被被加热物2等消耗的电力成为从加热室1经由供电部4返回到微波产生部3的反射电力。

检测部5例如由定向耦合器构成,检测入射电力以及反射电力,并将检测出的入射电力、反射电力的量通知给控制部6。即,检测部5作为入射电力检测部和反射电力检测部这两者发挥功能。存储部8由存储器等构成,储存来自控制部6的数据,读出所储存的数据并发送至控制部6。

控制部6由搭载有CPU的微型计算机构成。控制部6基于来自检测部5和存储部8的信息,对微波产生部3和加热部7进行控制,执行微波处理装置中的烹调控制。

在本实施方式中,仅使用加热部7对被加热物2进行加热烹调。微波不用于对被加热物2进行加热,控制部6基于由检测部5检测出的反射电力来掌握烹调的进展。控制部6根据烹调的进展来控制加热部7。

图2A表示本实施方式中的微波的输出功率的时间变化。图2B表示本实施方式中的反射电力的时间变化。

一般而言,从供电部4放射的微波的输出功率即入射电力越大则反射电力越大。在本实施方式中,以使反射电力的大小收敛于能够由检测部5检测出的范围的方式设定微波的输出功率。

如图2A所示,微波的输出功率Pm被设定为比加热部7的输出功率Ph小,以使得被加热物2主要由加热部7进行加热。

在图2A所示的例子中,从供电部4连续地供给微波。图2B表示该情况下的反射电力相对于任意频率的入射电力的时间变化。被加热物2吸收的电力以及加热室1内的共振模式按照每个频率发生变化。

例如,随着烹调的进行,被加热物2的温度和水分量发生变化,被加热物2吸收的电力发生变化。当来自被加热物2的蒸汽充满加热室1内时,加热室1内的介电常数发生变化,共振模式也发生变化。根据在加热室1内消耗的电力的变化,反射电力也发生变化。通过检测伴随烹调的进行的反射电力的时间变化中的极小值(图2B的时刻t1)、极大值(图2B的时刻t2),能够掌握烹调的进展。

通常,在利用微波炉等微波处理装置对超市、便利店等所销售的饭盒、面包、家常菜等进行加热的情况下,微波的输出功率被设定为500W或600W。即,为了充分地加热被加热物2,需要最低500W的输出功率。

因此,在本实施方式中,控制部6以使向加热室1供给的微波不利于被加热物2的加热的方式,将在加热部7加热时供给的微波的输出功率设定为每规定时间小于平均500W。

在并用微波加热以及辐射加热或者对流加热的情况下,需要将基于辐射加热或者对流加热的烹调程序变更为施加有微波加热的烹调程序。然而,在本实施方式中,控制部6以使反射电力收敛于能够由检测部5检测出的范围的方式设定微波的输出功率。由此,能够节省变更烹调程序的麻烦。

(实施方式2)

使用图3A~图4B,对本公开的实施方式2的微波处理装置进行说明。图3A表示本实施方式中的微波的输出功率的时间变化的一例。图3B表示本实施方式的微波处理装置中的反射电力的时间变化的一例。本实施方式的微波处理装置具有与图1所示的实施方式1相同的结构。

如图3A所示,在本实施方式中,控制部6以间歇性地产生微波的方式控制微波产生部3,使得微波的输出功率每10秒小于平均500W。例如,控制部6反复执行如下程序:在微波产生部3以900W的输出功率产生微波5秒钟之后,使微波停止5秒钟。

根据检测部5的性能,有时无法充分地检测反射电力的变化。在这样的情况下,控制部6以使间歇性地供给的微波的输出功率增加的方式控制微波产生部3,使得被检测的反射电力的水平增加。

当以规定的时间间隔供给微波时,反射电力也以与微波的供给同样的时间间隔被检测出。因此,如图3B所示,需要设定微波输出的时间间隔,以捕捉反射电力的时间变化中的特征点。

图4A表示本实施方式的微波处理装置中的微波的输出功率的时间变化的另一例。图4B表示本实施方式中的反射电力的时间变化的另一例。

通过烹调工序,加热室1内的消耗电力有时急剧地变化。特别是在烹调结束阶段,充分加热、烤焦等的工序影响菜品的烹调情况。因此,需要高精度地检测反射电力。为了高精度的检测,需要将微波输出的时间间隔设定得较窄,即需要增加微波的输出频率。

如图4A所示,将烹调结束阶段的时间间隔T2设定为比烹调初期阶段的时间间隔T1窄。由此,即使在反射电力细微地变化的情况下,也能够检测出极大值以及极小值。因此,本实施方式的微波处理装置能够适当地辨别烹调的进展而结束烹调。

这样,控制部6也可以使间歇性地供给的微波的时间间隔根据烹调的进展而发生变化。在图4A所示的例子中,烹调结束阶段的微波的输出功率比烹调初期阶段的微波的输出功率小。但是,也可以在烹调结束阶段和烹调初期阶段将微波的输出功率设定为相同的值。

例如,在烹调中期阶段反射电力的时间变化小或者反射电力持续单调变化的情况下,使微波的输出功率和输出频率减少。由此,也能够期待节能的效果。

(实施方式3)

使用图5~图6B,对本公开的实施方式3的微波处理装置进行说明。图5是表示本实施方式中的微波的输出功率的时间变化的图。本实施方式的微波处理装置具有与图1所示的实施方式1相同的结构。

根据被加热物2的种类和状态,微波加热有时会有效地作用于料理的成品。因此,如实施方式1和实施方式2那样不仅利用微波来掌握烹调的进展,也可以同时进行微波加热。

在微波加热有效的食材中包括牛角面包、千层面等。利用加热部(7)对牛角面包坯进行加热,并且在烹调初期阶段并用微波加热。由此,面包坯较好地膨胀,能够均匀地加热至面包坯的内部。其结果,能够期待成品的提高和时间缩短。

具体而言,在烹调初期阶段,将微波的输出功率设定为比实施方式1中的微波的输出功率大且比加热部7的输出功率Ph大。实施方式1中的微波的输出功率是指每规定时间小于平均500W的输出功率。本实施方式的微波处理装置在进行微波加热的同时基于反射电力的检测来掌握烹调的进展。

然而,在烹调结束阶段进行牛角面包的上色的工序中,由于微波加热而水分过度脱水等,从而有可能使成品劣化。因此,在烹调结束阶段,将微波的输出功率设定为实施方式1中的输出功率,将微波的输出功率仅用于烹调进展的掌握即可。

这样,在本实施方式中,控制部6也可以以如下方式控制微波产生部3:设置将微波的输出功率设定为比实施方式1中的规定的输出功率大的时间段。

(烹调控制的流程和反射电力的检测处理)

根据烹调菜单,不是从烹调的开始到结束持续同一输出功率,而需要根据被加热物2的烹调的进展来变更输出功率,使烹调工序转移。

例如,在使用加热部7烹调烧鸡的情况下,首先使加热室1内的温度上升到例如200℃而烧制被加热物2的表面。接着,使加热室1内的温度降低至例如170℃,从而加热至被加热物2的内部。在这样的情况下,基于反射电力的检测结果来掌握烹调的进展,判断是否使烹调工序转移是有用的。

图6A是表示本实施方式的微波处理装置的烹调控制的流程的流程图。当使用者指示微波处理装置开始加热烹调时(步骤S1),控制部6在加热部7开始加热后进行检测处理(步骤S2)。

图6B是表示检测处理(步骤S2)的详细内容的流程图。若开始检测处理(步骤S11),则微波产生部3一边在规定的频带(例如2.40GHz~2.50GHz)以规定的间隔依次改变频率一边产生微波(步骤S12)。以下,将遍及规定的频带地以规定的间隔使频率依次变化的动作称为频率扫描。

微波产生部3一边进行频率扫描一边产生微波,检测部5检测每个频率的反射电力。由此,控制部6测定反射电力的频率特性,求出其频率特性中的极小点、极大点、最大点的频率、最小点的频率(步骤S13)。控制部6将在步骤S13中得到的反射电力的量、极小点、极大点、最大点的频率、最小点的频率、从加热开始起的经过时间储存在存储部8中(步骤S14),结束检测处理(步骤S15)。

处理返回到图6A,控制部6基于所得到的信息的经时变化来掌握烹调的进展(步骤S3)。控制部6基于烹调的进展来进行烹调工序的转移判定(步骤S4)。如果判定结果为“继续”,则控制部6使处理返回到检测处理(步骤S2)。

若判定结果为“转移”,则控制部6进行加热部7的输出切换(步骤S5)。在加热部7的输出切换中,包括加热部7的输出功率的变更、从加热部7向微波产生部3的加热源的变更。控制部6对用于转移到下一个烹调工序的判定基准进行更新(步骤S6),使处理返回到检测处理(步骤S2)。如果步骤S4中的判定结果为“结束”,则控制部6结束烹调(步骤S7)。

如上所述,在本实施方式中配置一个供电部4。但是,也可以配置多个供电部4。在本实施方式中,微波产生部3具有由半导体构成的振荡器。但是,微波产生部3也可以由磁控管等其他振荡器构成。

产业上的利用性

如上所述,本公开的微波处理装置除了能够应用于对食品进行感应加热的加热烹调器以外,还能够应用于干燥装置、陶艺用加热装置、生活垃圾处理机、半导体制造装置、化学反应装置等工业用途的微波加热装置。

标号说明

1:加热室;2:被加热物;3:微波产生部;4:供电部;5:检测部;6:控制部;7:加热部;8:存储部。

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