加热装置的制作方法

本发明涉及加热被冷冻的食品进行解冻，并将解冻后的食品加热规定时间或加热至规定温度(以下，称作解冻加热)的加热装置。

背景技术：

通常，在解冻被冷冻的食品时，例如有如下等方法：在室温下放置、通过送风利用空气的显热、浸入静止水或流水中、通过微波炉进行介质加热、使用水蒸气或过热水蒸气。

作为加热装置，公开了如下的结构：对收纳有被冷冻的食品的加热室供给水蒸气，利用水蒸气在被冷冻食品的表面冷凝时的冷凝热，对被冷冻食品进行解冻(例如，参照专利文献1)。

上述现有的加热装置相比向食品吹出热风的结构而言效率更高，但仅食品的表面温度上升，食品的内部温度的上升较慢，解冻完成需要几分钟到超过10分钟的时间。

为了使食品的内部温度迅速上升，适于进行基于微波的介质加热、即微波加热。因此，在对冷冻食品的解冻时使用微波炉。然而，现有的微波炉单纯进行微波加热，因此加热温度在局部的差异较大，难以均匀地解冻食品。

作为其他方法，通过首先进行微波加热、此后利用冷却风扇装置对食品送风的方法，从而实现均匀解冻(例如，参照专利文献2)。

然而，这种方法在进行均匀解冻的方面，对于食品表面而言有效果，但对食品内部而言效果不大。其原因在于，冰的介质损耗在水的千分之一以下，因此对冷冻食品照射的微波会透过冰，而几乎不会作为热而被食品吸收。

此外，如果原本未结冰的水分和一部分融化后的水分附着于食品上，则在水分附着的部分与除此以外的部分上的微波的吸收量会大幅不同，加热不均也会变得显著。

这种加热不均不是仅产生于食品的表面，因此即使欲通过送风使得食品的表面温度变得均匀，也不会获得显著的效果。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭58-205483号公报

专利文献2：日本特开平9-101035号公报

技术实现要素：

本发明用于解决上述现有课题，其目的在于提供一种提高冷冻食品的微波的吸收效率以高效地进行微波加热，从而在短时间内对冷冻食品进行解冻加热的加热装置。

为了解决上述现有课题，作为本发明的一个方面的加热装置是加热被冷冻的食品进行解冻的加热装置，该加热装置具有：加热室，其在内部收纳食品；水膜形成部，其对加热室供给水分，以在食品的表面上形成水膜；微波供给部，其对加热室供给微波，以对食品进行微波加热；以及控制水膜形成部和微波供给部的控制部。

控制部执行使水膜形成部进行动作的第1工序，并且在第1工序之后执行使水膜形成部和微波供给部进行动作的第2工序。

根据本发明的加热装置，在对冷冻食品进行解冻加热时，将蒸汽供给至加热室以在食品的整个表面形成充分的水膜，从而能够提高在食品的整个表面上的微波的吸收效率。其结果，能够进行不存在加热不均的均匀的解冻加热。

此外，在供给微波前，食品的微波的吸收效率得以提高，因此能够从微波的供给开始时刻起供给高输出的微波。其结果，能够在短时间内完成解冻加热。

附图说明

图1是表示本发明第1实施方式的加热装置的概要结构的正面剖视图。

图2是本发明第1实施方式的加热装置的控制框图。

图3是表示本发明第1实施方式的加热装置的解冻加热工序的时序图。

图4是表示本发明第2实施方式的加热装置的概要结构的正面剖视图。

图5是本发明第2实施方式的加热装置的控制框图。

图6是表示本发明第2实施方式的加热装置的解冻加热工序的时序图。

图7是表示本发明第3实施方式的加热装置的概要结构的正面剖视图。

图8是本发明第3实施方式的加热装置的控制框图。

图9是表示本发明第3实施方式的加热装置的解冻加热工序的时序图。

具体实施方式

本发明第1方面的加热装置是加热冷冻食品进行解冻的加热装置，该加热装置具有：加热室，其在内部收纳食品；水膜形成部，其对加热室供给水分，以在食品的表面上形成水膜；微波供给部，其对加热室供给微波，以对食品进行微波加热；以及控制水膜形成部和微波供给部的控制部。

控制部执行使水膜形成部进行动作的第1工序，并且在第1工序之后执行使水膜形成部和微波供给部进行动作的第2工序。

根据本方面，在第1工序中，通过蒸汽发生冷凝而在食品的整个表面形成水膜。在第2工序中，在蒸汽继续冷凝而形成的水膜的基础上，所形成的水膜被微波加热，从而接触水膜的冰融化而使得水膜变厚。这样，通过蒸汽与微波的协同效果，能够利用所需的充分的水膜迅速覆盖食品的整个表面。

本发明第2方面的加热装置在第1方面中，控制部在第2工序之后执行停止水膜形成部并使微波供给部进行动作的第3工序。

根据本方面，通过到第2工序为止形成的水膜，能够提高在食品的整个表面上的微波的吸收效率。此后，在第3工序中进行微波加热，从而能够进行不存在加热不均的均匀的解冻加热。

此外，在供给微波前，食品上的微波的吸收效率得以提高，因此能够从第3工序的开始时刻起供给高输出的微波。其结果，能够在短时间内完成解冻加热。

本发明第3方面的加热装置在第1方面中，控制部在第2工序之后执行停止微波供给部并使水膜形成部进行动作的第3工序。

根据本方面，在水膜形成后，也仅使得水膜形成部继续进行动作，这对于由于干燥或水分不足而口感容易变差的食品而言，能够防止其表面的干燥。

本发明第4方面的加热装置在第1方面中，还具有设置于加热室内、对食品进行辐射加热的加热器，在第1工序、第2工序和第3工序中，控制部使加热器进行动作。

根据本方面，通过辐射加热，能够使食品的表面的水分蒸发，对食品赋予清脆的口感。

本发明第5方面的加热装置在第1方面中，还具有：对加热室的内壁进行预热的预热器；以及检测内壁的温度的温度传感器，控制部在第1工序之前执行使预热器进行动作的预热工序，并根据温度传感器的检测结果结束预热工序。

根据本方面，通过预热工序中的内壁的预热，可防止被供给至加热室内的蒸汽被内壁冷却而发生冷凝，因此能够抑制加热室内的蒸汽减少。其结果，所供给的蒸汽可高效地用于水膜形成。

本发明第6方面的加热装置在第5方面中，预热器包括对加热室供给蒸汽的热水器。根据本方面，热水器在预热工序中已经启动完毕，因此能够继续进行基于热水器的蒸汽供给。此外，无需另外设置预热器，可实现成本削减。

本发明第7方面的加热装置在第1方面中，水膜形成部包括对加热室供给蒸汽的热水器。根据本方面，无需另外设置水膜形成器，可实现成本削减。

本发明第8方面的加热装置在第1方面中，控制部在第2工序中使热水器进行动作，直到食品的每单位面积的蒸汽附着量成为2.5mg/cm²为止。

根据本方面，通过供给少量的蒸汽，从而能够使得在冷冻食品上的微波的吸收效率显著提高。

以下，参照附图说明本发明的实施方式。另外，在以下的所有附图中，对于同一或相应部分赋予同一符号，并省略重复的说明。

(第1实施方式)

图1是表示本发明第1实施方式的加热装置的概要结构的正面剖视图，图2是本实施方式的加热装置的控制框图。

如图1、图2所示，加热室12在前表面具有被门(未图示)覆盖的开口，在内部收纳食品11。磁控管14(Magnetron 14)是设置于加热室12的上方的用于生成微波的微波供给部。

通过磁控管14生成的微波经由波导管27而被供给至旋转天线22。旋转天线22通过天线的旋转而搅拌微波，并将其供给至加热室12。

热水器13(Boiler 13)设置于加热室12的外侧，通过设置于内部的电加热器(例如，护套加热器(Sheathed heater))使水沸腾而生成约100℃的饱和蒸汽。设置于加热室12上的蒸汽喷射口15通过配管而与热水器13连结。在热水器13生成的蒸汽经由配管和蒸汽喷射口15而被供给至加热室12内，在加热室12内充满。

所供给的蒸汽在食品11的表面冷凝，并在食品11的表面上形成水膜。在本实施方式中，热水器13作为水膜形成部发挥功能。

棚网16设置于比蒸汽喷射口15靠上方的加热室12内，用于载置被冷冻的食品11。棚网16是由不锈钢的棒呈格子状组合而形成的，因此从棚网16的下方被供给的蒸汽会通过棚网16而到达棚网16的上方空间。

温度传感器20例如由热敏电阻构成，被设置于加热室12内以输出与加热室12的内壁12a的温度相应的信息。

控制部23使用具有CPU、存储器、输入输出接口等的微型计算机(未图示)构成，且与热水器13、磁控管14、温度传感器20、旋转天线22电连接。

控制部23在内部包括定时器24、存储部25和判定部26。控制部23利用定时器24测量在存储部25中预先设定的时间，从而控制热水器13和磁控管14的启动和停止。此外，在进行微波加热时，控制部23使旋转天线22旋转。

控制部23根据来自温度传感器20的信息，检测加热室12的内壁12a的温度(内壁温度Tp)。判定部26对检测到的内壁温度Tp和预先存储于存储部25的信息进行比较，并根据该比较结果确定接下来的动作。

这样，控制部23通过定时器24进行的时间测量和判定部26进行的温度比较来控制热水器13和磁控管14，管理解冻加热工序。

使用图3说明如上构成的加热装置的解冻加热工序。图3是表示本实施方式中的解冻加热工序的时序图。

在本实施方式中，预热指的是在食品11被收纳于加热室12之前，预先将加热室12的内壁12a加热至规定温度的作业。在重复进行解冻加热的情况下，在更换解冻加热后的食品与解冻加热前的食品的期间，内壁12a的温度有时会降低。在这种情况下的、到开始下一次解冻加热前将内壁12a重新自动加热至规定温度的作业也属于预热。

在经由操作部(未图示)而由使用者指示了预热工序的开始后，如图3所示，控制部23启动热水器13以开始预热工序。在本实施方式中，热水器13作为预热器发挥功能。

在预热工序的开始时刻，通常，内壁温度Tp低于蒸汽的温度，蒸汽在内壁12a的表面上冷凝而结露。通过此时的冷凝热而使得内壁温度Tp迅速上升。

判定部26判定检测出的内壁温度Tp是否超过了预热完毕的温度即预热温度Tps(例如90℃)。在内壁温度Tp低于预热温度Tps的情况下(Tp＜Tps)，控制部23继续执行使用热水器13的预热工序。

在内壁温度Tp为预热温度Tps以上的情况下(Tp≥Tps)，控制部23停止热水器13并报告预热完毕。在报告了预热完毕后，控制部23也控制热水器13以使得内壁温度Tp被保持为预热温度Tps。

在预热工序完毕、冷冻后的食品11被放置于加热室12内的棚网16上后，控制部23根据经由操作部(未图示)而由使用者做出的解冻加热开始的指示，开始图3所示的解冻加热工序。

首先在第1工序中，通过热水器13生成的蒸汽30从蒸汽喷射口15被提供至加热室12，且与食品11接触。由于食品11处于冷冻状态，因此蒸汽30会在食品11的表面上冷凝、结露。该结露成为水的膜(以下，称作水膜)而覆盖食品11的表面。

在本实施方式中，热水器13在第1工序前的预热工序中已经启动完毕，因此在转移至第1工序后，能够立即开始蒸汽的供给。

在第1工序结束后，解冻加热工序转移至第2工序，控制部23继续进行基于热水器13的蒸汽供给，并且开始利用磁控管14进行微波31的照射。即，同时进行微波照射和水膜形成。

在本实施方式中，当经过了用于水膜形成的时间、即食品11的整个表面被水膜覆盖所需的时间时，解冻加热工序转移至第2工序。第1工序的持续时间按照食品11的种类而进行设定，并存储于存储部25。

另外，在属于表面较多附着有未结冰的水分的食品11的种类的情况下，不需要进行水膜形成，与解冻加热工序的开始一起同时启动热水器13和磁控管14。即，不执行第1工序，解冻加热工序转移至第2工序。

在第2工序中，形成于食品11的整个表面上的水膜被微波加热，其温度上升。其结果，与所形成的水膜接触的冰融化而使得水膜变厚。这样，通过蒸汽30与微波31的协同效果而使得水膜成长。

在用于吸收微波31所需的充分厚度的水膜形成为覆盖了食品11的整个表面后，停止热水器13的蒸汽供给，解冻加热工序转移至第3工序。在食品11上附着过度的水分之前停止蒸汽的供给，是为了防止含盐量的降低和口感变差等的食品的变质。

第2工序持续进行至食品11的每单位面积的蒸汽附着量为约2.5mg/cm²为止。利用这种程度的水膜，使得被冷冻的食品11上的微波的吸收效率显著提高。

在本实施方式中，在经过了食品11的表面被上述规定量的水膜覆盖住为止的时间后，解冻加热工序转移至第3工序。第2工序的持续时间按照食品11的种类而设定，并存储于存储部25。

在第3工序中，仅进行磁控管14的微波供给，利用微波加热对食品11进行所设定的时间的加热。在经过了所设定的时间后第3工序结束。第2工序的持续时间根据食品11的种类而设定，并存储于存储部25。

根据本实施方式，在对被冷冻的食品进行解冻加热时，将蒸汽供给至加热室而在食品的整个表面上形成充分的水膜，从而能够提高在食品的整个表面上的微波的吸收效率。其结果，能够进行不存在加热不均的均匀的解冻加热。

此外，在供给微波前，食品的微波的吸收效率得以提高，因此能够从微波的供给开始时刻起供给高输出的微波。其结果，能够在短时间内完成解冻加热。

此外，在本实施方式中，通过预热工序中的内壁12a的预热，可防止被供给至加热室12内的蒸汽被内壁12a冷却而冷凝，因此能够抑制加热室12内的蒸汽减少。其结果，所供给的蒸汽能够高效地用于水膜形成。

另外，在本实施方式中，热水器13用作预热器。然而，也可以取代热水器13，而将设置于加热室12内的棚网16的下方的电加热器用作预热器。此外，还可以构成为，通过设置于加热室12的外侧且后方的电加热器和循环风扇，向加热室12内供给热风并循环。

在使用电加热器作为预热器的情况下，能够将预热温度Tps设定为100℃以上(例如，200℃)，能够更有效率地进行水膜形成。

此外，在本实施方式中，热水器13被用作水膜形成部。然而，也可以取代利用热水器13向加热室供给蒸汽，而构成为使用压力喷雾喷嘴等将雾化后的水滴供给至加热室内。

此外，还可以使用将被冷冻的食品浸于水中等手工作业的方法，或者通过喷出汽化后的甲醇等其他的热介质，从而对被冷冻的食品表面赋予冷凝热而使其融化的方法，只要能够在食品的整个表面上形成水膜即可。

进而，在本实施方式中，在经过了所设定的时间后第3工序结束。然而，也可以构成为在食品11的温度达到了规定温度后，第3工序结束。

具体而言，设置于加热室12的外侧的红外线传感器经设置于加热室12上的窗口而检测从食品11放出的红外线，并输出与检测出的红外线相应的信息。控制部23构成为根据来自红外线传感器的信息，检测食品11的表面温度。

(第2实施方式)

以下，使用图4至图6说明本发明第2实施方式的加热装置。

图4是表示本实施方式的加热装置的概要结构的正面剖视图，图5是本实施方式的加热装置的控制框图。

如图4、图5所示，本实施方式的加热装置除了具有温度传感器20之外，还具有温度传感器21。关于除此以外的结构要件，本实施方式与第1实施方式相同。

温度传感器21是设置于加热室12的外侧的红外线传感器。温度传感器21经设置于加热室12的窗口而检测从食品11放出的红外线，并输出与检测出的红外线相应的信息。控制部23根据来自温度传感器21的信息，检测食品11的表面温度。

使用图6说明如上构成的加热装置的解冻加热工序。图6是表示本实施方式中的解冻加热工序的时序图。

如图6所示，本实施方式中的解冻加热工序的到第2工序的开始为止都与第1实施方式相同。

本实施方式与第1实施方式同样地，在经过了用于水膜形成的时间后，解冻加热工序转移至第2工序。用于水膜形成的时间根据食品11的种类而被设定，并存储于存储部25。

例如，在由于干燥或水分不足而口感容易变差的食品(例如，包子)的情况下，为了提高原材料的松软感等的口感，需要对其表面补充水分。在第2工序中，通过微波加热而使得水分容易蒸发，因此针对这种食品，优选将第1工序的持续时间设定为略长于第1实施方式的情况(30秒～120秒)。

与第1实施方式同样地，在第1工序中，通过蒸汽30而在食品11的整个表面上形成水膜。在第2工序中，利用蒸汽30与微波31的协同效果，使得食品11的表面的水膜得以成长。

在通过温度传感器21而检测出食品11的至少一部分的表面温度从负变化为正时，微波加热停止，解冻加热工序转移至仅进行蒸汽的供给的第3工序。

在第3工序中，来自热水器13的蒸汽继续被供给至加热室12内。所供给的蒸汽对食品11进行水分补给和加热。

在经过了所设定的时间后第3工序结束。第3工序的持续时间根据食品11的种类而被设定，并存储于存储部25。

另外，在对包子等进行解冻加热的情况下，优选通过水分补给来持续执行第3工序，直至重量比加热前增加10％左右为止。

根据本实施方式，与在第3工序中仅进行微波加热的第1实施方式不同，在第3工序中仅供给蒸汽。其结果，可防止食品11的表面干燥，可防止由于表面干燥而产生的口感的变差。

另外，在本实施方式中，在经过了所设定的时间后第3工序结束。然而，也可以根据来自温度传感器21的食品11的表面温度而结束第3工序。

此外，在本实施方式中，从预热工序的开始起到第3工序的结束为止，热水器13都连续进行动作。然而，只要能够使加热室12内在规定时间内上升至规定温度，并维持在规定温度，则也可以构成为热水器13断续进行动作。

(第3实施方式)

以下，使用图7～图9说明本发明第3实施方式的加热装置。

图7是表示本实施方式的加热装置的概要结构的正面剖视图，图8是本实施方式的加热装置的控制框图。

如图7、图8所示，本实施方式的加热装置具有上加热器17a和下加热器17b。关于除此以外的结构要件，本实施方式都与第1实施方式相同。

上加热器17a被设置于加热室12内且位于加热室12的天花板的附近，其从上方对食品11进行辐射加热。下加热器17b被设置于加热室12内且位于棚网16的下方，其从下方对食品11进行辐射加热。

控制部23除了进行对热水器13、磁控管14、旋转天线22的控制之外，还进行对于上加热器17a和下加热器17b的通电量的控制。在以下的说明中，将上加热器17a和下加热器17b统一称作加热器17。

使用图9说明如上构成的加热装置的解冻加热工序。图9是表示本实施方式中的解冻加热工序的时序图。

在经由操作部(未图示)而由使用者指示了预热工序的开始后，如图9所示，开始加热器17的预热工序。在预热工序中，热水器13断续地进行动作，从而对加热室12断续地供给蒸汽。在本实施方式中，热水器13和加热器17(上加热器17a、下加热器17b)作为预热器发挥功能。

在此后的工序中，控制部23在从预热工序的开始起到第3工序的结束为止，除了使加热器17进行动作以外，进行与第1实施方式同样的控制。其结果，可产生以下的效果。

在本实施方式的预热工序中，利用蒸汽对于内壁12a的冷凝热的供给，而使得内壁12a的温度上升相比仅使用加热器进行辐射加热的情况而言变得更快，预热工序会相应地提前结束。

在第1工序和第2工序中，除了基于蒸汽30与微波31的协同效果的水膜形成之外，通过来自加热器17的辐射热使得食品11的表面的冰融化，从而促进水膜形成。

在第1实施方式的解冻加热工序的情况下，在第3工序中，利用微波加热使得食品11的内部的水分成为蒸汽而漏出到外部，从而有时作为水分而显现于食品11的表面上。根据食品11的种类而言，存在由于这种水分而导致表面变软的可能性。

根据本实施方式，在第3工序中，通过来自加热器17的辐射热而使得食品11的表面的水分蒸发。其结果，相比第1实施方式的情况而言，能够对食品11赋予更为清脆的口感。因此，本实施方式的解冻加热工序特别适于油炸和烧烤菜系。

另外，在本实施方式中，在从预热工序的开始起到第3工序的结束为止，加热器17都连续地进行动作。然而，只要能够使加热室12内在规定时间内上升至规定温度，并维持在规定温度，则也可以构成为使得加热器17断续地进行动作。

此外，在本实施方式中，通过加热器17对食品11进行辐射加热。然而，也可以取代加热器17，构成为利用设置于加热室12的外侧且后方的电加热器和循环风扇，对加热室12内供给热风并使其循环。

进而，除了上述热风循环的结构之外，还可以构成为将上加热器17a和下加热器17b中的至少一个组合起来。

产业上的可利用性

如上所述，本发明的加热装置能够在短时间内对被冷冻的食品进行解冻加热而不会出现加热不均。因此，不仅可用于加热调理器，还可以在包括干燥装置的各种工业用的用途中，应用于对冷冻状态的物品进行解冻加热的情况。

标号说明

11：食品，12：加热室，12a：内壁，13：热水器，14：磁控管，17：加热器，17a：上加热器，17b：下加热器，20、21：温度传感器，23：控制部，25：存储部，26：判定部，27：波导管，30：蒸汽，31：微波。