(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の被加熱物が収納可能な加熱室と、前記加熱室に高周波電波を供給する高周波発生装置と、前記複数の被加熱物のそれぞれの温度を検出する温度検出手段と、前記複数の被加熱物のうち最も温度の高い被加熱物用の仕上がり判別手段と、前記複数の被加熱物のうち最も温度の低い被加熱物用の仕上がり判別手段とを備え、
前記最も温度の高い被加熱物用の仕上がり判別手段は、前記温度検出手段からの信号に基づいて前記複数の前記被加熱物のうち最も温度の高い前記被加熱物の温度を検出する最高温度食品温度検出手段と、前記最高温度食品温度検出手段が検出した温度が上限温度に到達するのに要した加熱開始からの時間に基づいて限界加熱時間を算出する限界加熱時間算出手段とを備えるとともに、
前記最も温度の低い被加熱物用の仕上がり判別手段は、前記温度検出手段からの信号に基づいて複数の前記被加熱物のうち最も温度の低い前記被加熱物の温度を検出する最低温度食品温度検出手段と、前記最低温度食品温度検出手段が検出した温度が設定温度に到達するのに要した加熱開始からの時間に基づいて追加加熱時間を算出する追加加熱時間算出手段とを備え、
さらに、前記限界加熱時間と前記追加加熱時間のうちいずれかが早く経過した時点で加熱を終了する制御装置を有する加熱装置。
【請求項２】
被加熱物の温度を検出する温度検出手段は赤外線を検出する複数の素子を備え、複数箇所の温度を検出する構成とした請求項１に記載の加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、食品などの被加熱物を加熱する加熱装置に関し、被加熱物の温度を検知して被加熱物を効率的に加熱し、加熱分布の均一化をはかり、また加熱の自動化に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５に示すように従来の加熱装置は、例えば特開平７−１０３４８８号公報に記載のように食品１を収納する加熱室２と、食品１を加熱する加熱手段３と、食品１の複数の表面温度を非接触で検出する表面温度検出手段４と加熱手段３による食品１の加熱にともない表面温度検出手段４で検出される食品１の複数の表面温度に応じて加熱手段３を制御する制御手段５とを備えた調理装置において、制御手段５は、加熱手段３による食品１の加熱にともない表面温度検出手段４で検出される食品１の複数の表面温度のうち所定順位にくる代表温度を抽出する代表温度抽出手段と、代表温度抽出手段で抽出した代表温度と所定値との大小比較をする温度比較手段を有し、温度比較手段の比較結果に応じて加熱を完了するものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来構成では、ひとつの食品を加熱するときは上記のように複数の表面温度のうち所定順位の温度をその食品の代表温度としその代表温度が所定値と比較してその比較結果に応じて加熱を完了することは有効な方法であるが、例えば冷凍食品と常温の食品のように初期温度の異なる複数の食品を同時に加熱した場合には各食品が異なる温度上昇をするため上記のような複数の表面温度のうち所定順位の温度をその食品の代表温度としその代表温度が所定値と比較してその比較結果に応じて加熱を完了した場合一方の食品は過加熱になり一方の食品は極端に加熱不足になるという課題を有していた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、赤外線センサにより加熱中の載置台上の被加熱物の温度分布を検出し、温度の最も高い食品と最も低い食品を認識し、食品間の温度差が小さくなるように制御する温度差解消手段とを備え、前記複数の食品のうち最も温度の高い食品用の仕上がり判別手段と、前記複数の被加熱物のうち最も温度の低い食品用の仕上がり判別手段とを備え、前記最も温度の高い被加熱物用の仕上がり判別手段は、前記温度検出手段からの信号に基づいて前記複数の前記被加熱物のうち最も温度の高い前記被加熱物の温度を検出する最高温度食品温度検出手段と、前記最高温度食品温度検出手段が検出した温度が上限温度に到達するのに要した加熱開始からの時間に基づいて限界加熱時間を算出する限界加熱時間算出手段とを備えるとともに、前記最も温度の低い被加熱物用の仕上がり判別手段は、前記温度検出手段からの信号に基づいて複数の前記被加熱物のうち最も温度の低い前記被加熱物の温度を検出する最低温度食品温度検出手段と、前記最低温度食品温度検出手段が検出した温度が設定温度に到達するのに要した加熱開始からの時間に基づいて追加加熱時間を算出する追加加熱時間算出手段とを備え、さらに、前記限界加熱時間と前記追加加熱時間のうちいずれかが早く経過した時点で加熱を終了する制御装置を有する構成とした。上記発明によれば、複数の食品のうち最も温度の高い食品用の仕上がり判別手段と、前記複数の被加熱物のうち最も温度の低い食品用の仕上がり判別手段とを設けることにより、それぞれの食品の仕上がり状態を把握しながら加熱できるため過加熱および加熱不足を防止する事ができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、複数の被加熱物が収納可能な加熱室と、前記加熱室に高周波電波を供給する高周波発生装置と、前記複数の被加熱物のそれぞれの温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段によって検出した温度に基づき前記複数の被加熱物間の温度差が小さくなるように制御する温度差解消手段と、前記複数の被加熱物のうち最も温度の高い被加熱物用の仕上がり判別手段と、前記複数の被加熱物のうち最も温度の低い被加熱物用の仕上がり判別手段とを備え、前記最も温度の高い被加熱物用の仕上がり判別手段は、前記温度検出手段からの信号に基づいて前記複数の前記被加熱物のうち最も温度の高い前記被加熱物の温度を検出する最高温度食品温度検出手段と、前記最高温度食品温度検出手段が検出した温度が上限温度に到達するのに要した加熱開始からの時間に基づいて限界加熱時間を算出する限界加熱時間算出手段とを備えるとともに、前記最も温度の低い被加熱物用の仕上がり判別手段は、前記温度検出手段からの信号に基づいて複数の前記被加熱物のうち最も温度の低い前記被加熱物の温度を検出する最低温度食品温度検出手段と、前記最低温度食品温度検出手段が検出した温度が設定温度に到達するのに要した加熱開始からの時間に基づいて追加加熱時間を算出する追加加熱時間算出手段とを備え、さらに、前記限界加熱時間と前記追加加熱時間のうちいずれかが早く経過した時点で加熱を終了する制御装置を有する構成としたものである。
【０００６】
そして、加熱中の複数の食品の間で温度差が生じたとき、複数の食品のうち最も温度の高い食品用の仕上がり判別手段と、前記複数の被加熱物のうち最も温度の低い食品用の仕上がり判別手段とを設けることにより、それぞれの食品の仕上がり状態を把握しながら加熱できるため過加熱および加熱不足を防止する事ができる。
【０００７】
また請求項２に記載の発明は、特に請求項１に記載の温度検出手段が赤外線を検出する複数の素子を備え、複数箇所の温度を検出する構成としたものである。
【０００８】
そして、複数箇所の温度を同時に検出できるため短時間に多数の箇所の温度を検出することが出来、温度分布をより正確に検出することが出来る。
【０００９】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【００１０】
図１は本発明の実施例の加熱装置の構成を示すブロック図、図２は同加熱装置の温度検出手段の要部断面図である。
【００１１】
図１において、加熱室６内に複数の被加熱物７および被加熱物８が載置台９上に載置されている。載置台９は回転機構１０により加熱室６内で回転し、被加熱物７および被加熱物８を回転させる構成である。高周波発生装置１１は導波管１２を介して加熱室６に結合し、給電開口部１３から給電される構成となっている。導波管１２の上部には温度検出手段１４が設けられている。温度検出手段１４は加熱室６の壁面に設けられた開口部１５を通過する被加熱物１からの赤外線等を検知して被加熱物の温度を検出する。温度検出手段１４は複数の素子を備え載置台７の半径上の４点からの赤外線等を検出するように設けられている。制御手段１６は温度検知手段１４からの信号をもとに高周波発生装置９及び、回転機構１０を制御する。
【００１２】
図２の温度検出手段１４の要部断面図において、金属ケース１７内に赤外線を検出する素子１８が４個設けられており、シリコンなどで構成された窓１９を通過する赤外線を検出する。窓１９の外側には赤外線を透過するプラスチックなどで構成されたレンズ２０が設けられており、このレンズ２０により素子１８のそれぞれが載置台９の半径上の４点の温度を検出するように構成されている。
【００１３】
図３の仕上がり温度判別手段の構成を示すブロック図において、最も温度の低い被加熱物用の仕上がり判別手段２１は温度検知手段１４からの信号をもとに最低温度食品温度検出手段２２により複数の被加熱物のうち最も温度の低い被加熱物の温度を検出する。検出された最低温度は、最低温度比較手段２３により予めねらいの温度を設定する設定温度２４と比較され、最も温度の低い食品が設定温度２４に到達したかどうかを判定する。設定温度２４に到達したと判別されたら追加加熱時間算出手段２５により、追加加熱時間を算出し加熱むらにより発生する局部的に温度の低い部分の温度を十分に上昇させる。
【００１４】
また、最も温度の高い被加熱物用の仕上がり判別手段２６は温度検知手段１４からの信号をもとに最高温度食品温度検出手段２７により複数の被加熱物のうち最も温度の高い被加熱物の温度を検出する。検出された最高温度は、最高温度比較手段２８により予め決められた上限の温度を設定する上限温度２９と比較され、最も温度の高い食品が上限温度２９に到達したかどうかを判定する。上限温度２９に到達したと判別されたら限界加熱時間算出手段３０により、限界加熱時間を算出する。前記追加加熱時間と限界加熱時間は制御手段２２に入力され、制御手段１６は設定温度に到達後または上限温度に到達後に算出された前記追加加熱時間が経過するか、前記限界加熱時間が経過するかいずれかのうち、早く経過した時点で加熱を終了する。
【００１５】
次に動作、作用について説明すると、温度検出手段１４は載置台９の半径上の４点からの赤外線等を検出することにより、載置台９が１回転すれば載置台９のほぼ全面からの赤外線を検出することが可能となり、載置台９上におかれた複数の被加熱物７および被加熱物８の加熱中の温度分布を検出することが出来る。制御手段１６は検出された温度分布の信号に基づいて、複数の被加熱物７および８のうち最も温度の高い被加熱物と最も温度の低い被加熱物が検出でき、最も温度の高い被加熱物と最も温度の低い被加熱物の温度差が所定の温度以上になったとき、予め決められた最も電界強度の強い位置に最も温度の低い被加熱物が来たときに停止するように載置台９の回転機構１０を制御する。各被加熱物の温度差が少なくなったと判断できたら再度回転機構１０を動作させる。このような動作を繰り返しながら複数の被加熱物が温度差が少なくなるように加熱をする。これにより、複数の被加熱物のうちの最も温度低い被加熱物をより強く加熱できるため各被加熱物の温度差を小さくでき、より均一に被加熱物を加熱することが出来る。
【００１６】
また図４は、常温の被加熱物Ａと冷凍の被加熱物Ｂを加熱したときの被加熱物の温度変化を示すチャートである。図４において、常温の被加熱物Ａは加熱時間にほぼ比例して温度上昇するが冷凍の被加熱物Ｂは潜熱があるため温度上昇が遅い。上記のような温度差解消手段を用いてもチャート図４の温度変化のように温度差を十分解消することができないこともある。したがって、常温の被加熱物Ａは冷凍の被加熱物Ｂが設定温度に全然到達していないのに上限温度に到達してしまうことがある。このとき、限界加熱時間算出手段２９は加熱開始から上限温度に到達するのに要した時間ｔｈに定数Ｋｈを剰じて算出される時間を限界加熱時間とし、上限温度に到達後前記限界加熱時間以上加熱しないようにし過加熱を防止する。一方、限界加熱時間内に被加熱物Ｂが設定温度に到達したら、追加加熱時間算出手段２５は加熱開始から設定温度に到達するのに要した加熱時間ｔｌに定数Ｋｌを剰じて算出される時間を追加加熱時間とし、加熱むらにより発生する局部的に温度の低い部分の温度を十分に上昇させる。これにより、被加熱物Ｂが過加熱になり過ぎない状態を確立しながら、被加熱物Ａもできる限る設定温度に近づけることが可能になる。
【００１７】
また、複数箇所の温度を同時に検出できるため短時間に多数の箇所の温度を検出することが出来、温度分布をより正確に検出することが出来る。
【００１８】
なお、本発明では前記被加熱物１の温度を検出する温度検出手段１４は赤外線を検出する複数の素子１８は４個のものについて説明したが４個に限定するものでなく載置台の大きさ等から最適な個数の素子を選択すればよいことは言うまでもない。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、電波の吸収率等の違いにより加熱中の複数の食品の間で温度差が生じたとき、温度差解消手段により各食品の温度差を小さくするとともに複数の食品のうち最も温度の高い食品用の仕上がり判別手段と、前記複数の被加熱物のうち最も温度の低い食品用の仕上がり判別手段とを設けることにより一方の食品が極端に過加熱になるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例における加熱装置のブロック図
【図２】  同加熱装置の温度検知手段の要部断面図
【図３】  同加熱装置の仕上がり温度判別手段の構成を示すブロック図
【図４】  同加熱装置の被加熱物の温度変化を示すチャート
【図５】  従来例の加熱装置のブロック図
【符号の説明】
６  加熱室
９  載置台
１０  回転機構
１１  高周波発生装置
１４  温度検出手段
１６  制御手段
２１  最も温度の低い被加熱物用の仕上がり判別手段
２６  最も温度の高い被加熱物用の仕上がり判別手段
【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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