(57)【要約】【課題】加熱開始時の温度の異なる複数の被加熱物を同時に加熱でき、しかも夫々の量に違いがあっても均一に加熱することができるマイクロ波加熱装置を提供する。【解決手段】制御部６０は、赤外線センサ５９からの温度検出情報に基づいて、加熱開始時の温度の異なる少なくとも２つの被加熱物（冷凍食品と常温食品）のうち、加熱開始から所定時間経過後の温度が低い方の被加熱物の量の大小を判別し、その判別結果に基づいてモータ４０、４１を制御して回転アンテナ３８、３９の回転方向の向きを制御する。被加熱物の量の大小判別は、赤外線センサ５９を使用して加熱室３４内の温度を複数のポイントで検出し、そのポイント数に基づいて行う。これにより、被加熱物の量を正確に把握することができる。【選択図】図１
2008218319.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロ波発生手段と、
前記マイクロ波発生手段からマイクロ波を伝送する導波管と、
前記導波管に接続された加熱室と、
被加熱物を載置するため前記加熱室内に配置された載置台と、
前記加熱室内の前記載置台より上方に形成される被加熱物収納空間と、
前記加熱室内の温度を検出する温度検出手段と、
前記加熱室内の前記載置台より下方に形成されるアンテナ空間と、
前記導波管内のマイクロ波を前記加熱室内に放射するため前記導波管から前記アンテナ空間に配置された放射指向性を有する複数の回転アンテナと、
複数の前記回転アンテナ夫々を回転駆動する駆動手段と、
前記温度検出手段からの温度検出情報に基づいて、加熱開始時の温度の異なる少なくとも２つの被加熱物のうち、加熱開始から所定時間経過後の温度が低い方の被加熱物の量の大小を判別し、その判別結果に基づいて前記駆動手段を制御して前記回転アンテナの向きを制御する制御手段と、
を備えるマイクロ波加熱装置。
【請求項２】
前記温度検出手段は、前記加熱室内の温度を複数のポイントで検出し、前記制御手段は、前記被加熱物の量の大小判別を前記温度検出手段による検出のポイント数に基づいて行う請求項１に記載のマイクロ波加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加熱物を誘電加熱するマイクロ波加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
代表的なマイクロ波加熱装置である電子レンジは、代表的な被加熱物である食品を直接的に加熱できるので、鍋や釜を準備する必要がない簡便さでもって生活上不可欠な機器になっている。電子レンジは、マイクロ波が伝搬する加熱室のうち食品を収納する空間の大きさが、幅方向寸法及び奥行き方向寸法が凡そ３００〜４００ｍｍ前後、高さ方向寸法が凡そ２００ｍｍ前後である。また、近年、食材を収納する空間の底面をフラットにし、さらに幅寸法を４００ｍｍ以上として奥行き寸法よりも比較的大きくし、食器を複数個並べて加熱できるように利便性を高めた横幅が広い加熱室形状を持った製品も実用化されてきている。
【０００３】
ところで、電子レンジで使用されるマイクロ波は波長が約１２０ｍｍのものであり、加熱室内には強弱の電界分布（以下、電波分布と称す）が生じ、さらには被加熱物の形状やその物理特性の影響が相乗されて加熱むらが発生することが知られている。特に、上述した幅方向寸法が大きい加熱室にあっては、複数の食器に載置された食品を同時に加熱するために加熱の均一性を高める必要がある。
【０００４】
従来、この種のマイクロ波加熱装置は、１つの放射アンテナを備え、そのアンテナを回転駆動させるもの（例えば、特許文献１参照）であったが、加熱の均一性を高める方策として複数の放射アンテナを備えるもの、あるいは複数の高周波攪拌部を備えるものが提案されている。
【０００５】
しかし、庫内が広くても常に大量の食品を加熱するとは限らず、例えばマグカップ一杯の牛乳を温めるときは、庫内全体を均一に加熱せずとも牛乳にのみ集中させるほうが効率的と考えられる。また、複数の食品を同時に加熱する場合でも、例えば冷凍食品と室温の食品とを同時に加熱する場合のように、食品の温度に差があれば、低温の食品のみを集中的に加熱したい場合がある。さらに幕の内弁当のようなものであれば、１つの入れ物に加熱したくない食品（漬物、サラダ、デザートなど）が含まれており、加熱すべき食品（ごはん、おかずなど）のみを集中的に加熱したいという場合がある。このような場合は、全体均一加熱ではなく局所集中加熱できる機能が必要となる。このために複数の放射アンテナを切り替えるとともに停止位置を制御するなどして集中加熱するものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平９−２７３８９号公報
【特許文献２】特開２００６―２８６４４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２で開示されたマイクロ波加熱装置においては、目的に応じて局所集中加熱が可能となり、均一加熱が現実のものとなったが、それでも冷凍食品と常温食品などのように加熱開始時の温度の異なる複数の被加熱物を同時に加熱することは困難であり、しかも夫々の量の違いに対応できていないのが現状である。
【０００８】
本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであり、加熱開始時の温度の異なる複数の被加熱物を同時に加熱でき、しかも夫々の量に違いがあっても均一に加熱することができるマイクロ波加熱装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のマイクロ波加熱装置は、マイクロ波発生手段と、前記マイクロ波発生手段からマイクロ波を伝送する導波管と、前記導波管に接続された加熱室と、被加熱物を載置するため前記加熱室内に配置された載置台と、前記加熱室内の前記載置台より上方に形成される被加熱物収納空間と、前記加熱室内の温度を検出する温度検出手段と、前記加熱室内の前記載置台より下方に形成されるアンテナ空間と、前記導波管内のマイクロ波を前記加熱室内に放射するため前記導波管から前記アンテナ空間に配置された放射指向性を有する複数の回転アンテナと、複数の前記回転アンテナ夫々を回転駆動する駆動手段と、前記温度検出手段からの温度検出情報に基づいて、加熱開始時の温度の異なる少なくとも２つの被加熱物のうち、加熱開始から所定時間経過後の温度が低い方の被加熱物の量の大小を判別し、その判別結果に基づいて前記駆動手段を制御して前記回転アンテナの向きを制御する制御手段と、を備える。
【００１０】
上記構成によれば、温度検出手段からの温度検出情報に基づいて、加熱開始時の温度の異なる少なくとも２つの被加熱物のうち、加熱開始から所定時間経過後の温度が低い方の被加熱物の量の大小を判別し、その判別結果に基づいて駆動手段を制御して各回転アンテナの向きを制御するので、加熱開始時の温度の異なる複数の被加熱物を同時に加熱でき、しかも夫々の量に違いがあっても均一に加熱することができる。
【００１１】
また、本発明のマイクロ波加熱装置において、前記温度検出手段は、前記加熱室内の温度を複数のポイントで検出し、前記制御手段は、前記被加熱物の量の大小判別を前記温度検出手段による温度検出のポイント数に基づいて行う。
【００１２】
上記構成によれば、温度検出手段が加熱室内を複数のポイントで検出した温度のポイント数で被加熱物の量の大小判別を行うので、被加熱物の量を正確に把握することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のマイクロ波加熱装置によれば、温度検出手段からの温度検出情報に基づいて、加熱開始時の温度の異なる少なくとも２つの被加熱物のうち、加熱開始から所定時間経過後の温度が低い方の被加熱物の量の大小を判別し、その判別結果に基づいて駆動手段を制御して各回転アンテナの向きを制御するので、加熱開始時の温度の異なる複数の被加熱物を同時に加熱でき、しかも夫々の量に違いがあっても均一に加熱することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
図１から図４は、本発明の一実施の形態に係るマイクロ波加熱装置の構成図で、図１は正面から見た断面図、図２は図１のＡ−Ａ’断面図、図３は図１のＢ−Ｂ’断面図、図４は赤外線センサのデータ処理図である。なお、本実施の形態のマイクロ波加熱装置は、本発明を食品の加熱、解凍を行う調理用として適用したものであるが、調理用の他に陶芸品の加熱、乾燥、焼結、あるいは生体化学反応等の用途にも勿論適用することができる。
【００１６】
マイクロ波加熱装置３１は、代表的なマイクロ波発生手段であるマグネトロン３２から放射されたマイクロ波を伝送する導波管３３と、導波管３３の上部に接続され幅方向寸法（約４１０ｍｍ）が奥行き方向寸法（約３１５ｍｍ）より大きい形状の加熱室３４と、代表的な被加熱物である食品（図示せず）を載置するため加熱室３４内に固定され、セラミックやガラスなどの低損失誘電材料からなるためにマイクロ波が容易に透過できる性質の載置台３５と、加熱室３４内の載置台３５より上方に形成されて実質的に食品を収納できるスペースとなる被加熱物収納空間３６と、加熱室３４内の載置台３５より下方に形成されるアンテナ空間３７と、導波管３３内のマイクロ波を加熱室３４内に放射するため、導波管３３からアンテナ空間３７に亘り、加熱室３４の幅方向に対して対称位置に取り付けられた２つの回転アンテナ３８、３９と、回転アンテナ３８、３９を回転駆動できる代表的な駆動手段としてのモータ４０、４１と、モータ４０、４１を制御して回転アンテナ３８、３９の向きを制御する制御部６０と、回転アンテナ３８、３９の停止位置等を記憶するためのメモリ６１を有し、少なくとも一方の回転アンテナ３８、３９の放射指向性の強い部位を所定の向きに制御して特定の食品を集中加熱する構成としている。具体的にどのように制御しているかについては後述する。
【００１７】
回転アンテナ３８、３９は、導波管３３と加熱室底面４２との境界面に設けられた直径約３０ｍｍで略円形の結合孔４３、４４を貫通する直径約１８ｍｍで略円筒状の導電性材料から成る結合部４５、４６と、結合部４５、４６の上端にかしめや溶接などで電気的に接続されて一体化され、概ね垂直方向よりも水平方向に広い面積を有する導電性材料から成る放射部４７、４８とを備え、結合孔４３、４４の中心が回転駆動の中心となるようにモータ４０、４１のシャフト４９、５０と嵌合された構成とし、放射部４７、４８は回転の方向に対して形状が一定ではないために放射指向性がある構成としている。
【００１８】
導波管３３は、図３のように上から見てＴ字型を成し、左右対称な形状であるため、マグネトロン３２から結合部４５、４６までの距離が等しく、かつ結合部４５、４６は加熱室３４の幅方向に対しても対称位置に取り付けられているので、マグネトロン３２から放射されるマイクロ波は導波管３３、回転アンテナ３８、３９を介して加熱室３４内に略均等に分配される。なお、この導波管は直線状としてその一方端にマグネトロンを配置し、他端までの間に結合部を設けるI形態のものであってもよく、導波管、回転アンテナを介して加熱室内にマイクロ波を略均等に分配させることができる。
【００１９】
放射部４７、４８は同一の形状で、放射部上面５１、５２が略四辺形にＲを有する形状で、そのうち対向する２辺には加熱室底面４２側に曲げられた放射部曲げ部５３、５４を有し、その２辺の外側へのマイクロ波の放射を制限する構成である。加熱室底面４２と放射部上面５１、５２までの距離は約１０ｍｍ程度とし、放射部曲げ部５３、５４は、それよりも約５ｍｍ程度低い位置に引き下げられている。そして、残る２辺は結合部４５、４６から端部までの水平方向の長さが異なり、結合部４５、４６の中心からの長さが７５ｍｍ程度の端部５５、５６、結合部４５、４６の中心からの長さが５５ｍｍ程度の端部５７、５８を構成している。また、端部４５、４６の幅方向の寸法はいずれも８０ｍｍ以上としている。この構成において回転アンテナ３８、３９は、結合部４５、４６から端部５７、５８の方向への放射指向性を強くすることができる。
【００２０】
制御部６０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、このＣＰＵを制御するプログラムが格納されたＲＯＭ等の不揮発性メモリ、ＣＰＵの動作に使用されるＲＡＭ等の揮発性メモリ、モータ４０、４１を駆動するドライバ及びマグネトロン３２を駆動する駆動回路（いずれも図示略）を備えて構成される。メモリ６１には、書き換え可能であって電源を切ってもデータが消えないフラッシュメモリ等の不揮発性メモリが用いられる。
【００２１】
この構成において、一般的な食品を均一に加熱する場合は、従来のマイクロ波加熱装置と同様に、特に置き場所にこだわる必要はなく、回転アンテナ３８、３９も従来同様に一定速度で回転させてもよいし、一定の回転・停止の繰り返しパターンで均一に加熱するパターンがあればそれでもよい。一方、集中加熱する場合は、赤外線センサ（温度検出手段）５９から入力された温度データ（温度検出情報）を用いて制御を行う。
【００２２】
図４は、右側面に取り付けられた８素子タイプの赤外線センサ５９を奥から手前にスキャンさせて１９番地のデータを取得する場合の赤外線センサ５９のデータ処理図である。制御部６０は、赤外線センサ５９を首振り制御して、１スキャン（片道）当たり１５２ポイントの温度データを取り込む。因みに、１スキャンの時間は３５０ｍ秒×１９＝６．６５秒である。
【００２３】
制御部６０は、赤外線センサ５９を制御して庫内に置かれた食品を検出し、温度の低い食品があれば、その食品に対して集中加熱するために、回転アンテナ３８、３９の端部５７、５８を、その温度の低い食品を集中加熱可能な回転・停止パターンで制御する。なお、食品の置かれている部分のポイントを判断する方法として、初期の温度と一定時間経過後の温度差により、食品かどうかを判断する方法がある。
【００２４】
回転アンテナ３８、３９を所定の向きに向けるためには、モータ４０、４１としてステッピングモータを用いるとか、あるいは一定回転のモータであっても基準位置を検出して、基準位置からの通電時間により停止位置を制御するなどいろいろな方法が考えられる。
【００２５】
次に、具体的な制御について説明を加える。図２において、設定部６２がドア６３の下部に配置され、使用者が設定部６２を用いて設定した内容に基づき、制御部６０が集中加熱をするかどうか判定を行う。そして、その判定結果に基づき、制御部６０はマグネトロン３２やモータ４０、４１を制御する。例えば、使用者が設定部６２により「ごはんの温め」を設定した場合、制御部６０は、ある一定時間全体が均一になるように、モータ４０、４１により回転アンテナ３８、３９を一定回転させるように制御する。そして、ある一定時間経過後、食品があると判断したポイントの温度差を定期的に比較し、温度差がある一定温度以上あれば、温度の低い食品を集中して加熱し、温度差がなくなれば均一加熱のパターンに戻すように制御する。
【００２６】
一方、使用者が設定部６２により「牛乳の温め」を設定した場合、制御部６０は集中加熱が必要と判定し、モータ４０、４１を駆動して回転アンテナ３８、３９を回転させ、放射部４７、４８の端部５７、５８がそれぞれ中央に向いた時点で停止させるように制御する。これによって牛乳の底部を集中的に加熱することができる。この時、回転アンテナ３８、３９の停止位置は、制御部６０によりメモリ６１に記憶される。
【００２７】
また、使用者が設定部６２により「冷凍食品と常温食品の同時温め」を設定した場合、制御部６０は、ある一定時間全体が均一になるように、モータ４０、４１により回転アンテナ３８、３９を一定回転させるように制御する。そして、ある一定時間経過後、赤外線センサ５９からの温度検出情報に基づいて、加熱開始時の温度の異なる少なくとも２つの食品のうち、加熱開始から所定時間経過後の温度が低い方の食品の量の大小を判別し、その判別結果に基づいてモータ４０、４１を制御して回転アンテナ３８、３９の向きを制御する。これによって、加熱開始時の温度の異なる複数の食品を同時に加熱することができ、しかも夫々の量に違いがあっても均一に加熱することが可能となる。
【００２８】
本実施の形態のマイクロ波加熱装置３１は、マイクロ波単体による加熱と、マイクロ波とスチーム（蒸気）の両方を用いた加熱が可能となっており、それぞれにおける加熱制御を後ほど説明する。
【００２９】
以上、本実施の形態により、加熱室３４の下側に配置された共通の導波管３３に結合する２つの回転アンテナ３８、３９が横幅の広い加熱室３４の幅方向に対して対称位置に配置されるので、少なくとも左右対称の加熱分布となるとともに、１つの回転アンテナの場合よりもマイクロ波の放射パターンを多様にすることができる。これにより、庫内全体の加熱分布を容易に均一化することができる。
【００３０】
また、両方の回転アンテナ３８、３９の放射指向性が強い部位である端部５７、５８の向きを制御することにより、マイクロ波を所定の向きに強く放射することができるので、庫内に置いた食品毎に集中加熱することが可能になる。すなわち、赤外線センサ５９からの温度検出情報により温度の低い部分を集中的に加熱することが可能となる。これにより、開始温度が異なる「冷凍食品」と「常温食品」なども同時に加熱することができる。
【００３１】
なお、本実施の形態では、回転アンテナ３８、３９の停止・回転の制御については無限の組み合わせがあるため、均一加熱を実現する組み合わせを変えることもでき、メニュー毎に組み合わせを変えることも可能である。また、例えば一方を停止させて他方を回転させるとか、途中までは一方を停止させて他方を回転させ、途中から停止していた方を回転させて回転していた方を停止させるように交代するとか、いろいろな制御方法が考えられる。このような制御方法は、集中加熱では集中しすぎなので集中加熱と均一加熱の間くらいが望ましいというような場合に有効である。このとき回転と停止の割合は適宜最適化すればよい。
【００３２】
さらに、本実施の形態のマイクロ波加熱装置３１は、１つの導波管３３に結合させた２つの回転アンテナ３８、３９の向きを制御するという極めて簡単な構成であり、庫内全体の均一加熱と局所集中加熱の切り替えに際しても、マイクロ波の結合状態を変えるようなリスクは無くて安全であり、隙間の管理のようなシビアな寸法管理もさほど必要ではないので、極めて現実的な構成で実現できる。
【００３３】
また、導波管３３内のマイクロ波が結合孔４３、４４と結合部４５、４６の間の隙間から加熱室３４側に引き出されるが、結合部４５、４６と一体化された放射部４７、４８の形状が回転の方向に対して一定な形状（例えば円、円柱、円錐、球など）ではないため、方向によってマイクロ波の伝搬のしやすさが異なることになり、伝搬しやすい方向には放射指向性が強く伝搬しにくい方向には放射指向性が弱いと言うような放射指向性を有することになる。回転アンテナ３８、３９が一定速度で回転している場合、回転の周期より充分長い時間において一定出力のマイクロ波を放射すれば、回転方向には平均化されるので、回転中心から等距離の位置は同レベルの加熱状態となり、同心円状の加熱分布（例えば円状に強く加熱されるとか、ドーナツ状に強く加熱されるとか）となる。
【００３４】
一方、回転アンテナ３８、３９を停止するとか回転速度やマイクロ波の出力を変えるなどにより、主として所定の向きでの加熱に限定した場合は、同心円状の加熱分布にはならず放射指向性によって決まる加熱分布、すなわち回転アンテナ３８、３９の放射指向性の強い部位の近傍に有る被加熱物（あるいは被加熱物の一部）が強く加熱されやすくなり、集中的に加熱することができる。
【００３５】
また、本実施の形態では、回転アンテナ３８、３９を停止させて所定の向きに強い放射指向性を有する状態でマイクロ波を伝搬させ続けることになり、容易に特定の被加熱物を集中加熱することができる。
【００３６】
また、本実施の形態では、設定内容に基づいて回転アンテナ３８、３９を制御することで集中加熱を行うので、通常は一定回転で庫内全体の均一加熱を実現しつつ、容易に集中加熱へと切り替えることができる。また使用者からすれば、設定さえすればマイクロ波加熱装置が自動的に均一加熱と集中加熱を切り替えるので、間違えるリスクを減らすことができる。
【００３７】
次に、図５〜図８に示すフローチャートを参照して、本実施の形態のマイクロ波加熱装置３１の動作について説明する。図５及び図６はマイクロ波のみの加熱による温め処理を示すフローチャート、図７及び図８はマイクロ波とスチームの同時加熱による温め処理を示すフローチャートである。本説明では、庫内に冷凍食品と常温食品が置かれていることを前提としている。以下、「マイクロ波のみの加熱による温め処理」、「マイクロ波とスチームの同時加熱による温め処理」の順で説明する。
【００３８】
（マイクロ波のみの加熱による温め処理）
図５及び図６において、まずマイクロ波出力であるパワーＰ１で所定時間加熱を行う（ステップＳ１０）。パワーＰ１による加熱後、冷凍食品か否かを判定する（ステップＳ１１）。この判定は、赤外線センサ５９からの温度検出情報（１５２ポイントで温度検出した情報）に基づいて行い、冷凍の温度ポイントが１ポイントでもあれば冷凍食品有りと判断してステップＳ１２に進み、冷凍のポイントが１ポイントもなければステップＳ１３に進む。
【００３９】
ステップＳ１２に進んだ場合には冷凍の検知リミット（時間）を設定し、ステップＳ１３に進んだ場合には常温の検知リミット（時間）を設定する。冷凍の検知リミット又は常温の検知リミットを設定した後、赤外線センサ５９の所定のスキャン（例えば５〜７スキャン）以内で食品を検出できたかどうか判定する（ステップＳ１４）。この際、庫内に食品があれば、加熱を行うことで温度が徐々に上がって行くので、温度が上がって行ったポイントを探せば、そのポイント（この場合、食品の大きさは温度検出ポイントよりも大きいので、複数のポイントとなる）に食品があると判定できる。
【００４０】
所定のスキャン以内で食品を検出できた場合はステップＳ１５に進み、温度差ΔＴが所定値Δ１以上であるかどうかを判定し、温度差ΔＴが所定値Δ１未満であればステップＳ１４に戻り、所定値Δ１以上であれば食品の検知が可能であるか否かの判定を行う（ステップＳ１７）。この判定において食品の検知が不可能であればステップＳ１４に戻り、検知可能であればステップＳ１８に進む。
【００４１】
一方、ステップＳ１４で所定のスキャン以内で食品を検出できなかった場合はステップＳ１６に進み、温度差ΔＴが所定値Δ２以上であるかどうかを判定する。この判定において、温度差ΔＴが所定値Δ２未満であればステップＳ１４に戻り、所定値Δ２以上であればステップＳ１７に進む。ステップＳ１７に進むと、前述したように、食品の検知が可能であるか否かの判定を行い、食品の検知が不可能であればステップＳ１４に戻り、検知可能であればステップＳ１８に進む。なお、所定値Δ１とΔ２は、通常は異なる値であるが、同じ値となる場合もある。
【００４２】
食品の検知が可能であるとしてステップＳ１８に進むと、冷凍食品か否かを判定する。この場合、“１５２”の温度検出ポイント夫々において冷凍か否かを判定することで冷凍食品か否かを判定する。冷凍食品であれば庫内温度がＣｏｏｌ（クール）であるか否かを判定する（ステップＳ１９）。この場合、庫内温度を判定するポイントは庫内であれば何処でもよいが、通常は食品の無い所で判定する。この判定において庫内温度がＣｏｏｌであれば、冷凍／Ｃｏｏｌ開始のメニューにおけるＫ１定数を設定し（ステップＳ２１）、庫内温度がＣｏｏｌでなければ、冷凍／Ｈｏｔ開始のメニューにおけるＫ２定数を設定する（ステップＳ２２）。一方、ステップＳ１８の判定において、冷凍食品でなければ（すなわち常温食品であれば）、庫内温度がＣｏｏｌであるか否かを判定し（ステップＳ２０）、庫内温度がＣｏｏｌであれば、常温／Ｃｏｏｌ開始のメニューにおけるＫ３定数を設定し（ステップＳ２３）、庫内温度がＣｏｏｌでなければ、常温／Ｈｏｔ開始のメニューにおけるＫ４定数を設定する（ステップＳ２４）。
【００４３】
ステップＳ２１〜ステップＳ２４のいずれか１つの処理を行った後、マイクロ波出力をパワーＰ１’に設定して所定時間加熱する（ステップＳ２５）。パワーＰ１’による加熱後、再度冷凍食品か否かを判定する（ステップＳ２６）。この場合も上記ステップＳＴ１１での処理と同様に赤外線センサ５９からの温度検出情報（１５２ポイントで温度検出した情報）に基づいて行う。そして、冷凍のポイントが１ポイントでもあればステップＳ２７に進み、冷凍のポイントが１ポイントもなければステップＳ３９に進む。
【００４４】
ステップＳ２６で冷凍食品と判断してステップＳ２７に進むと、検出温度結果に基づき常温箇所で検知かどうかを判定する（ステップＳ２７）。この場合、赤外線センサ５９は高温の部分を先に検出するという特性を有するので、常温箇所で検知したということは、常温食品の温度が上がってきているが冷凍食品の温度は上がってきていないことを意味している。したがって、冷凍食品の分量が多い場合、温度がなかなか上がらないので、このような場合は常温箇所で検知したことになる（すなわち、ステップＳ２７の判定が「Ｙｅｓ」となる）。そして、常温箇所で検知した場合、後述するステップＳ３６〜ステップＳ３８の各ステップにおける検知条件（冷凍Ａ）を設定する（ステップＳ２８）。
【００４５】
一方、ステップＳ２７の判定において、常温箇所で検知しなければ、冷凍食品の温度が上がってきていることを意味するのでステップＳ２９に進み、冷凍のポイントが所定％（１５２ポイントのうち幾つかのポイント）以下かどうか判定する。冷凍のポイントが所定％以下である場合は冷凍食品の分量が少ないと判断する（すなわち、ステップＳ２９の判定が「Ｙｅｓ」になる）。そして、冷凍のポイントが所定％以下である場合、後述するステップＳ３６〜ステップＳ３８の各ステップにおける検知条件（冷凍Ｂ）を設定する（ステップＳ３０）。
【００４６】
検知条件（冷凍Ａ）又は検知条件（冷凍Ｂ）を設定した後、温度差を縮める作業を含むためのパワーＰ４’を設定して所定時間加熱する（ステップＳ３４）。なお、ステップＳ３１〜ステップＳ３３の処理については後述する。パワーＰ４’による加熱を行った後、再び庫内温度がＣｏｏｌ（クール）であるか否かを判定する（ステップＳ３５）。この判定において庫内温度がＣｏｏｌであれば、検知（Ｃｏｏｌ）かどうか判定する（ステップＳ３６）。すなわち、温度差が縮まっているかどうか判定し、温度差が縮まっていればステップＳ３９に進み、温度差が縮まっていなければステップＳ３５の判定に戻る。一方、ステップＳ３５の判定において、庫内温度がＣｏｏｌでなければ、検知（Ｈｏｔ）かどうか判定する（ステップＳ３７）。すなわち、Ｈｏｔであって、且つ温度差が縮まっているかどうか判定する。Ｈｏｔであって且つ温度差が縮まっていればステップＳ３９に進み、そうでなければステップＳ３８に進む。ステップＳ３８では、リミッタ時間を経過したかどうか判定する。すなわち、パワーＰ４’による加熱すなわち温度差を縮める処理を行うための時間を経過したかどうかを判定する。リミッタ時間を経過していなければ、ステップＳ３５に戻り、リミッタ時間を経過した場合はステップＳ３９に進む。
【００４７】
ステップＳ３９に進むと、検出ポイント数に基づき庫内にある全て食品の量が小量１かどうか判定する。小量１であれば、“Ｐ１ａｄｄ（小量１）”に対応する時間だけ追加加熱する（ステップＳ４０）。小量１でなければ、小量２（＞小量１）かどうか判定し（ステップＳ４１）、小量２であれば、“Ｐ１ａｄｄ（小量２）”に対応する時間だけ追加加熱する（ステップＳ４２）。また、小量２でなければ、大量（＞小量２）かどうか判定し（ステップＳ４３）、大量であれば、“Ｐ１ａｄｄ（大量）”に対応する時間だけ追加加熱する（ステップＳ４４）。ステップＳ４０、ステップＳ４２又はステップＳ４４のいずれか１つの処理を行った後、あるいはステップＳ４３で大量でないと判断した場合、ステップＳ４５に進み、パワーＰ２で所定時間加熱して本処理を終える。
【００４８】
上記ステップＳ２９の判定において、冷凍のポイントが所定％を超える場合は、冷凍食品のみであるとして、ステップＳ３６〜ステップＳ３８の判定のための検知条件（冷凍Ｃ）を設定する（ステップＳ３１）。そして、庫内にある全ての食品の量が大量であるかどうかを判定し（ステップＳ３２）、大量でなければステップＳ３９に進み、大量であれば温度差があるかどうかを判定する（ステップＳ３３）。この場合、常に温度の高い部分と低い部分との差を監視しており、温度差がなければ均一に仕上がっていると判断してステップＳ３９に進む。温度差があればステップＳ３４に進み、温度差を縮める作業を含むためのパワーＰ４’を設定して所定時間加熱する。以後、前述したステップＳ３５〜ステップＳ４５の処理を行う。
【００４９】
（マイクロ波とスチームの同時加熱による温め処理）
図７及び図８において、まずマイクロ波出力であるパワーＰ１で所定時間加熱を行い（ステップＳ５０）、その後、続けてパワーＰ２で所定時間加熱を行う（ステップＳ５１）。パワーＰ２による加熱を行った後、冷凍食品か否かを判定する（ステップＳ５２）。この判定は、赤外線センサ５９からの温度検出情報（１５２ポイントで温度検出した情報）に基づいて行い、１ポイントでも冷凍と判断できればステップＳ５３に進み、１ポイントでも冷凍と判断できなければステップＳ５７に進む。
【００５０】
ステップＳ５３に進むと、パワーＰ３で所定時間加熱を行う。この場合、冷凍に対応させた時間だけ加熱を行う。このパワーＰ３による加熱を行った後、検出温度結果に基づき庫内温度がＣｏｏｌ（クール）であるか否かを判定する（ステップＳ５４）。この判定において庫内温度がＣｏｏｌであれば、冷凍／Ｃｏｏｌ開始の検知レベルを設定し（ステップＳ５５）、庫内温度がＣｏｏｌでなければ、冷凍／Ｈｏｔ開始の検知レベルを設定する（ステップＳ５６）。一方、ステップＳ５２の判定において、冷凍食品でなければ（すなわち常温食品であれば）、パワーＰ３で所定時間加熱を行う（ステップＳ５７）。この場合、常温に対応させた時間だけ加熱する。このパワーＰ３による加熱を行った後、庫内温度がＣｏｏｌ（クール）であるか否かを判定する（ステップＳ５８）。この判定において庫内温度がＣｏｏｌであれば、常温／Ｃｏｏｌ開始の検知レベルを設定し（ステップＳ５９）、庫内温度がＣｏｏｌでなければ、常温／Ｈｏｔ開始の検知レベルを設定する（ステップＳ６０）。
【００５１】
ステップＳ５５、ステップＳ５６、ステップＳ５９又はステップＳ６０のいずれか１つの処理を行った後、ステップＳ６１に進み、食品を検知できたかどうか判定する。この判定において食品を検知できなければ、検知できるまでこのステップＳ６１を繰り返し、検知できればステップＳ６２に進む。ステップＳ６２に進むと、パワーＰ４で所定時間加熱する。このパワーＰ４による加熱を行った後、所定のスキャン（例えば５〜７スキャン）以内で食品を検出できたかどうか判定する（ステップＳ６３）。この際、庫内に食品があれば、加熱を行うことで温度が徐々に上がって行くので、温度が上がって行ったポイントを探せば、そのポイント（食品の大きさは温度検出ポイントよりも大きいので、複数のポイントとなる）に食品があると判定できる。
【００５２】
所定のスキャン以内で食品を検出できた場合はステップＳ６４に進み、食品を検出できなかった場合はステップＳ６５に進む。所定のスキャン以内で食品を検出できてステップＳ６４に進むと、温度差ΔＴが所定値Δ１以上であるかどうかを判定する。この判定において温度差ΔＴが所定値Δ１未満であればステップＳ６３に戻り、所定値Δ１以上であれば食品の検知が可能であるか否かの判定を行う（ステップＳ６６）。この判定において食品の検知が可能でなければステップＳ６３に戻り、検知可能であればステップＳ６７に進む。
【００５３】
一方、ステップＳ６３で所定のスキャン以内で食品を検出できなかった場合はステップＳ６５に進み、温度差ΔＴが所定値Δ２以上であるかどうかを判定する。この判定において温度差ΔＴが所定値Δ２未満であればステップＳ６３に戻り、所定値Δ２以上であればステップＳ６６に進み、食品の検知が可能であるか否かの判定を行う。この判定において食品の検知が可能でなければステップＳ６３に戻り、検知可能であればステップＳ６７に進む。なお、所定値Δ１とΔ２は通常は異なる値となるが、同じ値になる場合もある。
【００５４】
ステップＳ６７に進むと、再度冷凍食品か否かを判定する。この場合も上記ステップＳ５２での処理と同様に、赤外線センサ５９からの温度検出情報（１５２ポイントで温度検出した情報）に基づいて行う。そして、１ポイントでも冷凍食品と判断するとステップＳ６８に進み、それ以外はステップＳ８０に進む。ステップＳ６７で冷凍食品と判断してステップＳ６８に進むと、常温箇所で検知かどうかを判定する。前述したように、赤外線センサ５９は高温の部分を先に検出するという特性を有するので、常温箇所で検知したということは、常温食品の温度が上がってきているが冷凍食品の温度は上がってきていないことを意味している。したがって、冷凍食品の分量が多い場合、温度がなかなか上がらないので、このような場合は常温箇所で検知したことになる（すなわち、ステップＳ６８の判定が「Ｙｅｓ」となる）。そして、常温箇所で検知した場合、後述するステップＳ７７〜ステップＳ７９の各ステップにおける検知条件（冷凍Ａ）を設定する（ステップＳ６９）。
【００５５】
一方、ステップＳ６８の判定において、常温箇所で検知しなければ、冷凍食品の温度が上がってきていることを意味するのでステップＳ７０に進み、冷凍のポイントが所定％（１５２ポイントのうち幾つかのポイント）以下かどうか判定する。冷凍のポイントが所定％以下である場合は、冷凍食品の分量が少ないと判断する（すなわち、ステップＳ７０の判定が「Ｙｅｓ」になる）。そして、冷凍のポイントが所定％以下である場合、後述するステップＳ７７〜ステップＳ７９の各ステップにおける検知条件（冷凍Ｂ）を設定する（ステップＳ７１）。
【００５６】
検知条件（冷凍Ａ）又は検知条件（冷凍Ｂ）を設定した後、温度差を縮める作業を含むためのパワーＰ４’を設定して所定時間加熱する（ステップＳ７５）。なお、ステップＳ７２〜ステップＳ７４については後述する。パワーＰ４’による加熱を所定時間行った後、再び庫内温度がＣｏｏｌ（クール）であるか否かを判定する（ステップＳ７６）。この判定において庫内温度がＣｏｏｌであれば、検知（Ｃｏｏｌ）かどうか判定する（ステップＳ７７）。すなわち、温度差が縮まっているかどうか判定し、温度差が縮まっていればステップＳ８０に進み、温度差が縮まっていなければステップＳ７６に戻る。一方、ステップＳ７６の判定において、庫内温度がＣｏｏｌでなければ、検知（Ｈｏｔ）かどうか判定する（ステップＳ７８）。すなわち、Ｈｏｔであって且つ温度差が縮まっているかどうか判定する。庫内温度がＨｏｔであって且つ温度差が縮まっていればステップＳ８０に進み、そうでなければステップＳ７９に進む。ステップＳ７９ではリミッタ時間を経過したかどうか判定する。すなわち、パワーＰ４’による加熱すなわち温度差を縮める処理を行うための時間を経過したかどうかを判定する。リミッタ時間を経過していなければステップＳ７６に戻り、リミッタ時間を経過した場合はステップＳ８０に進む。
【００５７】
ステップＳ８０に進むと、庫内にある全て食品の量が小量１かどうか判定する。小量１であれば、パワーＰ５で“Ｐ５（小量１）”に対応する時間だけ加熱する（ステップＳ８１）。小量１でなければ、小量２（＞小量１）かどうか判定し（ステップＳ８２）、小量２であれば、パワーＰ５で“Ｐ５（小量２）”に対応する時間だけ加熱する（ステップＳ８３）。また、小量２でなければ、大量（＞小量２）かどうか判定し（ステップＳ８４）、大量であれば、パワーＰ５で“Ｐ５（大量）”に対応する時間だけ加熱する（ステップＳ８５）。ステップＳ８１、ステップＳ８３又はステップＳ８５のいずれか１つの処理を行った後、あるいはステップＳ８４で大量でないと判断すると、本処理を終了する。
【００５８】
上記ステップＳ７０の判定において、冷凍のポイントが所定％を超える場合は、冷凍食品のみであるとして、ステップＳ７７〜ステップＳ７９の判定のための検知条件（冷凍Ｃ）を設定する（ステップＳ７２）。そして、庫内にある全ての食品の量が大量であるかどうかを判定し（ステップＳ７３）、大量でなければステップＳ８０に進み、大量であれば温度差があるかどうかを判定する（ステップＳ７４）。この場合、前述したように、常に温度の高い部分と低い部分との差を監視しており、温度差がなければ均一に仕上がっていると判断してステップＳ８０に進む。温度差があればステップＳ７５に進み、温度差を縮める作業を含むためのパワーＰ４’を設定して所定時間加熱を行う。以後、前述したステップＳ７６〜ステップＳ８５の処理を行う。
【００５９】
以上のように、本実施の形態のマイクロ波加熱装置３１によれば、制御部６０が、赤外線センサ５９からの温度検出情報に基づいて、加熱開始時の温度の異なる少なくとも２つの被加熱物（冷凍食品と常温食品）のうち、加熱開始から所定時間経過後の温度が低い方の被加熱物の量の大小を判別し、その判別結果に基づいてモータ４０、４１を制御して回転アンテナ３８、３９の向きを制御するので、加熱開始時の温度の異なる複数の被加熱物を同時に加熱でき、しかも夫々の量に違いがあっても均一に加熱することができる。
【００６０】
また、制御部６０は、赤外線センサ５９を使用して加熱室３４内の温度を複数のポイントで検出し、そのポイント数で被加熱物の量の大小判別を行うので、被加熱物の量を正確に把握することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、加熱開始時の温度の異なる複数の被加熱物を同時に加熱でき、しかも夫々の量に違いがあっても均一に加熱することができるといった効果を有し、食品などの各種誘電体の加熱、解凍、陶芸加熱、乾燥、焼結あるいは生体化学反応等の用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の一実施の形態に係るマイクロ波加熱装置の正面から見た断面図
【図２】図１のマイクロ波加熱装置のＡ−Ａ’断面図
【図３】図１のマイクロ波加熱装置のＢ−Ｂ’断面図
【図４】図１のマイクロ波加熱装置の赤外線センサによる温度検出を説明するための図
【図５】図１のマイクロ波加熱装置のマイクロ波のみの加熱による温め処理を説明するためのフローチャート
【図６】図１のマイクロ波加熱装置のマイクロ波のみの加熱による温め処理を説明するためのフローチャート
【図７】図１のマイクロ波加熱装置のマイクロ波とスチームの同時加熱による温め処理を説明するためのフローチャート
【図８】図１のマイクロ波加熱装置のマイクロ波とスチームの同時加熱による温め処理を説明するためのフローチャート
【符号の説明】
【００６３】
３１  マイクロ波加熱装置
３２  マグネトロン（マイクロ波発生手段）
３３  導波管
３４  加熱室
３５  載置台
３６  被加熱物収納空間
３７  アンテナ空間
３８、３９  回転アンテナ
４０、４１  モータ（駆動手段）
４２  加熱室底面
４３、４４  結合孔
４５、４６  結合部
４７、４８  放射部
５３、５４  曲げ部
５５、５６、５７、５８  端部
５９  赤外線センサ（温度検出手段）
６０  制御部（制御手段）
６１  メモリ
６２  設定部
６３  ドア
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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