(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
解凍される食品の表面温度を感知して該表面温度に関する初期値を設定する段階と、
前記初期値設定段階で設定された前記初期値によって表面温度に関する終了値を設定する段階と、
マグネトロンを駆動しつつ周期的に赤外線センサーの現在値を検出する段階と、
前記現在値が前記終了値に到達すれば解凍を終了する段階とを含み、
前記初期値設定段階では、食品の載置された回転皿が回転される間所定間隔にセンサーの出力値が検出され、ここで検出された多数の出力値のうち最低値を初期値と設定し、
マグネトロンを駆動する段階では、前記初期値と前記終了値との間の範囲が少なくとも二以上の区間に分れ、前記各区間によってマグネトロンのパワーレートが相違することを特徴とする電子レンジの解凍方法。
【請求項２】
前記現在値検出段階では、食品の載置された回転皿が回転される間所定間隔にセンサーの出力値が検出され、ここで検出された多数の出力値のうち最低値を現在値として取ることを特徴とする請求項１に記載の電子レンジの解凍方法。
【請求項３】
前記各区間のマグネトロンのパワーレートは、初期値に近い区間から終了値に近い区間へ行くほど次第に低くなることを特徴とする請求項１に記載の電子レンジの解凍方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はマグネトロンから発生される高周波を利用して食品を調理する電子レンジに係り、さらに詳しくはセンサーを利用して食品の温度を感知し、これに伴い解凍終了時点を決定する電子レンジの解凍方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子レンジはマグネトロンから発生される高周波（ｍｉｃｒｏｗａｖｅ）を利用して食物を調理する装置であって、このような電子レンジは熱効率が高くて調理が迅速なので、栄養分の損失が少ないという長所があって最近幅広く使われている。
このような電子レンジは、図１に示したように、胴体１０の内部に調理室１２と装置室１４が形成されている。調理室１２は食物が載置され調理される部分であって、その前方に設けられたドア２０により開閉される。
【０００３】
調理室１２の底面には食物の載置される回転皿１６が設けられ、装置室１４にはマグネトロン１７、高圧トランスフォーマ１８、導波管、冷却ファン１９など高周波を発生させて調理室１２の内部に照射するのに必要な各種の部品が設けられている。
装置室１４の前方には使用者が各種調理条件を設定し電子レンジを駆動させられる操作パネル３０が設けられており、操作パネルの背面には使用者の入力によって所望の調理が行われるよう各種部品の駆動を制御するための制御部（図示せず）が設けられている。
【０００４】
装置室１４の部品が作動されれば、マグネトロン１７から発生された高周波が導波管を通じて調理室１２に案内される。調理室１２の内部に案内された高周波は食物へ直接または調理室１２の壁面から反射されながら食物へ照射される。
食物に照射された高周波は食物の分子を振動させ熱を発生させる。この熱によって食物が調理される。このような電子レンジは一般的な食品の調理の他にも冷凍された食品を解凍させたり水のような飲料を暖めるのにも使われる。
【０００５】
このうち冷凍食品を解凍させる場合は高周波を一定の時間中冷凍食品に照射するが、高周波を照射する時間は冷凍食品の重量によって決定される。このような電子レンジの解凍方法が図２の流れ図に図示されている。
解凍が始まれば、まず解凍される食品の重量を検出する（Ｓ１）。以前は使用者が直接操作パネル３０のキーボードを利用して入力したが、最近は主に重量センサーを利用して冷凍食品の重量を検出する。
【０００６】
冷凍食品の重量が検出されれば、検出された重量に合せて解凍時間を設定する（Ｓ２）。それから、設定された時間中マグネトロン１７を駆動する（Ｓ３）。設定された時間が経過すれば（Ｓ４）、マグネトロン１７の駆動を停止して解凍を完了する（Ｓ５）。
ところが、このような従来の電子レンジの解凍方法は次のような短所があった。
即ち、殆んどの使用者は解凍時食品から溶けて流れ出る水が回転皿に直接落ちないように冷凍食品を容器に入れて回転皿に載置する。
この場合、電子レンジに設けられた重量センサーは冷凍食品の重量と冷凍食品が収まった容器の重量を合した全体重量を冷凍食品の重量と認識するようになる。
【０００７】
従って、実際解凍に必要な時間より長時間解凍が進まれ食品が部分的に煮たりする等の問題点が発生する。
また、このような従来の解凍方法は食品の重量によって設定された所定時間
中マグネトロン１７を駆動するようになる。
従って、食品の冷凍状態が、例えば−２０℃に冷凍された場合、または−５℃に冷凍された場合のように相異なる場合も重量が同一ならば同じ時間中解凍を進行することによって食品の解凍状態が変わる問題点があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前述したような点を勘案して案出されたもので、解凍される食品の冷凍状態または容器に収まっているか否かに関係なく正確な解凍ができる電子レンジの解凍方法を提供するところにその目的がある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前述したような本発明の目的は、解凍される食品の表面温度を感知して初期値を設定する段階と、前記初期値設定段階で設定された初期値によって終了値を設定する段階と、マグネトロンを駆動しつつ周期的に赤外線センサーの現在値を検出する段階と、前記現在値が前記終了値に到達すれば解凍を終了する段階とを含む本発明に係る電子レンジの解凍方法を提供することで達成される。
前記初期値設定段階では、食品の載置された回転皿が回転される間所定間隔にセンサーの出力値が検出され、ここで検出された多数の出力値のうち最低値が初期値と設定される。
【００１０】
前記マグネトロン駆動段階では、前記初期値と終了値間の範囲が少なくても二以上の区間に分れ、前記各区間によってマグネトロンのパワーレートが相違になる。
前記現在値検出段階では、食品の載置された回転皿が回転される間所定間隔にセンサーの出力値が検出され、ここで検出された多数の出力値のうち最低値を現在値と取る。
前記各区間のマグネトロンのパワーレートは、初期値に近い区間から終了値に近い区間に行くほど次第に低まる。
このような本発明によれば、解凍される食品表面の温度に対応するセンサーの出力値を利用して電子レンジが制御される。従って、解凍される食品の冷凍状態及び容器へ収容したか否かに関係なく正確な解凍をすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面に基づき本発明の一実施形態を詳しく説明する。
本発明の実施形態では食品の解凍が終了したか否かを判別するために食品の表面温度を検出し、それに対応する電圧値を出力する赤外線センサー（ｉｎｆｒａｒｅｄ  ｓｅｎｓｏｒ）を用いた。
赤外線センサー１０６は図４に示したように電子レンジの調理室１０２の前方上側に設けられており、回転皿１０４上の一定部分を占める検出スポットＳｐ（図５）  内に位置された食品Ｆの表面温度を検出する。
【００１２】
図４において、未説明符号１０８は回転皿１０４を回転させるための駆動モータであり、１１０は調理室１０２を開閉するためのドアである。
本発明の一実施形態にともなう解凍方法は、上記の通り検出スポットＳｐ内に位置した食品Ｆの表面温度に対応する赤外線センサー１０６の出力電圧値によってマグネトロンの駆動を制御することによりなされる。
図３はこれに対する流れ図であり、図３を参照して本発明の一実施形態をさらに詳しく説明すれば次の通りである。
【００１３】
解凍が始まれば、まず赤外線センサー１０６の初期値Ｔｓが設定される（Ｓ１１）。段階Ｓ１１において設定された赤外線センサー１０６の初期値Ｔｓは解凍される冷凍食品Ｆの初期表面温度に対応する。
ところが、赤外線センサー１０６は検出スポットＳｐ内の平均温度に対応する電圧値を出力する。従って、冷凍食品Ｆの大きさと回転皿１０４上の位置によってその値が大幅に相違する場合もある。
【００１４】
即ち、図５に示したように、解凍される冷凍食品Ｆが比較的小さく回転皿１０４の一側に偏って載置されている場合、赤外線センサー１０６の検出スポットＳｐ内に食品Ｆと回転皿１０４の上面が同時に存在するようになる。
この場合、赤外線センサー１０６の出力値は食品Ｆの表面温度と回転皿１０４上面の温度の平均温度に対応する値になる。
ところが、解凍される食品Ｆの表面温度が通常約−２０℃〜−５℃であるが、回転皿１０４の上面温度は常温以上に大きな差がある。
【００１５】
従って、食品Ｆの表面と回転皿１０４上面の平均温度に対応する赤外線センサー１０６の出力値は実際食品Ｆ表面の温度を反映した値とは差を示す。
検出スポットＳｐ内で食品Ｆの表面が占める領域が広いほど赤外線センサー１０６から検出された値は食品Ｆの実際表面温度を反映した値にさらに近くなる。
従って、本発明の一実施形態では赤外線センサー１０６の検出スポットＳｐの大きさを回転皿１０４上面の一部分に限定し、回転皿１０４が所定時間、望ましくは約２回転する時間中、所定の時間間隔、例えば１秒または２秒間隔で赤外線センサー１０６の出力値を検出した後、そのうち最低値を赤外線センサー１０６の初期値Ｔｓと設定する。
【００１６】
赤外線センサー１０６の検出スポットＳｐの大きさを図５のように回転皿１０４の一部分に限定する場合、回転皿１０４が回転される間赤外線センサー１０６の検出スポットＳｐは回転皿１０４の上面を追って一定の円周を描きながら移動する。
赤外線センサー１０６の検出スポットＳｐが回転皿の上面を追って移動する間、検出スポットＳｐ内に含まれる食品Ｆの表面と回転皿１０４上面の比率が変わる。
従って、検出スポットＳｐ内に食品Ｆの表面が含まれた比率が最高の部分における赤外線センサーＳｐの出力値が実際食品Ｆの初期表面温度に最も近い値になる。
【００１７】
また、冷凍食品Ｆの表面温度に比べて回転皿１０４の上面の温度が高いため、検出スポットＳｐ内に食品Ｆの表面が含まれた比率が高いほど平均温度が低くなって赤外線センサー１０６の出力値が低まる。
従って、所定時間間隔に検出された赤外線センサー１０６の出力値のうち最低値が解凍される食品Ｆの初期表面温度に最も近く対応する値になる。
こうして、赤外線センサー１０６の初期値Ｔｓが設定されれば、設定された初期値Ｔｓにより解凍が終了される時点を決定する終了値Ｔｅを設定する（Ｓ１２）。
この終了値Ｔｅは電子レンジの作動を制御する制御部に含まれた記憶装置に予め記憶されている。表１は本実施形態における赤外線センサー１０６の初期値Ｔｓによる終了値Ｔｅを示す。
【００１８】
【表１】
0003540226.tif 000002
【００１９】
前記表において単位が併記されていないそれぞれの数値は赤外線センサーから検出された電圧を所定の基準によって換算した整数値である。
表１の例において、赤外線センサー１０６の初期値Ｔｓは５９〜６８であり、冷凍食品Ｆの表面温度の約−２０〜−２℃の温度範囲に対応し、これにともなう終了値Ｔｅは６９〜７４で解凍が完了した状態の約−０〜１０℃の温度範囲に対応する値である。
このように赤外線センサー１０６の初期値Ｔｓにより終了値Ｔｅを相違に設定することは、終了値Ｔｅを一定にすれば、初期値Ｔｓと終了値Ｔｅの差が小さい場合は解凍時間が短縮され解凍が不完全になされる場合があるから、これを防止するためである。
【００２０】
ここで、冷凍食品Ｆの温度に対応する赤外線センサー１０６の出力値は用いられる赤外線センサー１０６の種類に応じて変わる場合がある。
解凍される冷凍食品Ｆの初期表面温度に対応する赤外線センサー１０６の初期値Ｔｓが検出され、これにともなう終了値Ｔｅが設定されれば、解凍される食品Ｆの表面温度に対応する赤外線センサー１０６の現在値Ｔｃを周期的に検出しつつ、この値が終了値Ｔｅに到達するまでマグネトロンを駆動する。
ところが、発明者の実験によれば、冷凍食品Ｆの解凍時、初期はマグネトロンのパワーを強くし、後期にはマグネトロンのパワーを弱くする方が、冷凍食品Ｆの解凍状態が一層良好であるということを見い出した。従って、本発明の実施形態においてもこれを適用したし、具体的に次の通り施される。
【００２１】
まず、初期値Ｔｓと終了値Ｔｅ間の範囲を三つの区間Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３に分ける。三つの区間Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３範囲は終了値Ｔｅと同じく制御部に含まれた記憶装置に予め記憶されている。
従って、初期値Ｔｓが検出されれば、制御部の記憶装置から初期値Ｔｓに対応する三つの区間Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３の範囲を読み取って区間範囲を定める。
表１の例において、赤外線センサー１０６の初期値Ｔｓが６０である場合は終了値Ｔｅは６９であり、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３は各々６０〜６２、６３〜６５、６６〜６９の範囲を持つ。
【００２２】
赤外線センサー１０６の初期値ＴｓによりＤ１、Ｄ２、Ｄ３の範囲が求められれば、赤外線センサー１０６の現在値Ｔｃを検出する（Ｓ１４）。
赤外線センサー１０６の現在値Ｔｃは解凍が進行されている現在時点における冷凍食品Ｆの表面温度に対応する値であって、この検出方法はＳ１１段階における初期値Ｔｓ検出方法と同じ方法で行われる。
但し、初期値Ｔｓ検出の場合、望ましくは概略回転皿が２回転する時間中所定時間間隔に赤外線センサー１０６の出力値を検出したが、現在値Ｔｃ検出の場合は概略回転皿が１回転する時間中所定時間間隔に赤外線センサー１０６の出力値を検出することが望ましい。
【００２３】
赤外線センサー１０６の現在値Ｔｃが検出されれば、これを終了値Ｔｅと比較する（Ｓ１５）。
現在値Ｔｃが終了値Ｔｅより小さい場合、この現在値Ｔｃが三つの区間Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３のうちいずれの区間に属しているかを判断する（Ｓ１６）。
もし、現在値ＴｃがＤ１区間に属すると判断されればマグネトロンのパワーレートを４０％に調節する（Ｓ１７）。
もし、現在値ＴｃがＤ２、またはＤ３に属すると判断されれば、マグネトロンのパワーレートを各々２０％、１０％に調節する（Ｓ１８及びＳ１９）。
【００２４】
参考に、マグネトロンのパワーレートは所定の単位時間中マグネトロンが実際に駆動される時間を「％」で表したもので、パワーレートが４０％ならば単位時間の４０％だけマグネトロンが間欠的に駆動され、残り６０％の時間中にはマグネトロンが駆動されないことを意味する。
解凍が進まるにつれ赤外線センサー１０６の現在値Ｔｃは初期値Ｔｓ側から終了値Ｔｅ側に変わるため、現在値ＴｃはＤ１、Ｄ２、Ｄ３区間を各々順序通り通過するようになる。
従って、マグネトロンのパワーレートは最初４０％（Ｄ１区間）から段階的に２０％（Ｄ２区間）及び１０％（Ｄ３区間）に調節される。
【００２５】
そして、再びＳ１４段階に取り戻し、現在値Ｔｃが終了値Ｔｅに到達される時までＳ１４段階、Ｓ１５段階、Ｓ１６段階、及びＳ１７（またはＳ１８、Ｓ１９）段階を繰り返して施す。
Ｓ１５段階で現在値Ｔｃと終了値Ｔｅとを比較して、現在値Ｔｃが終了値Ｔｅと同じか大きければ解凍が完了したと判断し、ループを離脱してマグネトロンの駆動をはじめとする全ての解凍作業を中止する。
【００２６】
本実施形態では解凍区間を三つの区間Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３に区分してパワーレートを各々４０％、２０％、１０％にしたが、これは望ましい一例を例示したことに過ぎず、必ずこれに限定されなく、少なくとも二つ以上の区間に現在値Ｔｃが初期値Ｔｓから終了値Ｔｅ側に行くほど各区間のパワーレートが次第に少なくなるように設定する。
【００２７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係る電子レンジの解凍方法は、解凍される食品表面の温度に対応する赤外線センサーの出力値を利用して解凍を制御するため、解凍される食品の冷凍状態及び容器に収まっているか否かを問わず正確な解凍をすることができる長所がある。
以上では本発明の特定の望ましい実施形態について示しかつ説明したが、本発明は前記実施形態に限らず、特許請求の範囲で請求する本発明の要旨を逸脱しなく当該発明の属する分野で通常の知識を持つ者ならば誰でも多様な変形実施が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】一般の電子レンジの斜視図である。
【図２】従来の一般の電子レンジの重量センサーを用いた解凍方法の一例を示した流れ図である。
【図３】本発明の一実施形態にともなう電子レンジの解凍方法を示した流れ図である。
【図４】本発明の一実施形態にともなう電子レンジの解凍方法を具現するための赤外線センサーが設けられた電子レンジの断面図である。
【図５】本発明の一実施形態にともなう解凍方法において赤外線センサーの初期値を決定する方法を説明するための平面図である。
【符号の説明】
１０２  調理室
１０４  回転皿
１０６  赤外線センサー
１０８  駆動モータ
Ｆ  食物
Ｓｐ  検出スポット
【図１】
0003540226.tif 000003
【図２】
0003540226.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
0003540226.tif 000007