(57)【要約】【課題】食品の仕上がり温度がその容器や形状によって大きく左右されないようにした電子レンジを提供すること。【解決手段】赤外線センサー２と、制御部１２を備え、食品をマイクロ波で所定時間加熱した後に一旦加熱を停止し、加熱停止前と加熱停止中に食品から放射される赤外線を観測してその値を比較し、熱伝導の遅れの検出結果に基づいて前記加熱手段を制御する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
食品を加熱する加熱室と、前記加熱室内の食品を加熱する加熱手段と、前記食品から放射される赤外線を検知する赤外線検知手段とを有し、食品をマイクロ波で所定時間加熱した後に一旦加熱を停止し、加熱停止前と加熱停止中に食品から放射される赤外線を測定してその値を比較し、前記加熱手段を制御する制御手段とを備えてなる電子レンジ。
【請求項２】
食品を加熱する加熱室と、前記加熱室内の食品を加熱する加熱手段と、前記食品を所定の周期で移動させる食品移動手段と、前記食品から放射される赤外線を検知する赤外線検知手段とを有し、食品をマイクロ波で所定時間加熱した後に一旦加熱を停止し、加熱停止前と加熱停止中に食品から放射される赤外線を測定してその値を比較し、食品の内部から容器の表面への熱伝導の遅れを検知する事によって検知終了温度を決定し前記加熱手段を制御する制御手段とを備えてなる電子レンジ。
【請求項３】
制御手段は、加熱時間が長くなると検知終了温度が高くなるように設定してなる請求項１または２に記載の電子レンジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、赤外線温度測定手段を備えた電子レンジに関し、加熱を一旦停止した時の食品内部からの熱伝導の時間的な遅れを測定し、食品の内部温度を推定することによって、一定の仕上がり温度を実現できる電子レンジに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電子レンジとしては、例えば、特開平１１−３３７０７４号公報に記載されているようなものがあった。図５は、前記公報に記載された従来の電子レンジに示すものである。
【０００３】
図５は、電子レンジのターンテーブル上に載置された２個の食品を、２１に示す赤外線センサの視野とともに示す図であり、図６は図５の電子レンジのターンテーブル上に複数の食品が載置された場合の、ターンテーブルの周期Ｔの間の検知温度の変化を示す図である。図６の（ａ）は、２個の食品の検知温度の変化、（ｂ）は、３個の食品の検知温度の変化を示す。検知温度の変化の様子から食品の数量を推定することによって、検知温度に対して食品の数量に応じた補正の係数をもたせようとしたものである。具体的には、数量が増えるに従い検知終了温度を高くするように、その補正係数を持たせたことを記載している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の構成では、電子レンジのターンテーブルの中央に、背の低いカップを置く場合と背の高いカップを置く場合には、同じ１個の被加熱物（食品）であり、検知温度に対する食品の数量に応じた補正係数は同じになる。しかしながら背の低いカップの液面は、例えば図１に示すように、センサーの視野がその液面を見通すことが出来るのに対して、背の高いコップでは液面は視野に入らず、容器（この場合はカップ）の側面の温度を測定することになる。そのため、あらかじめ設定されたセンサーの検知温度で食品の加熱を停止すると、背の低いカップでは内容物の温度が低く、背の高いカップでは温度が高くなるという問題があった。さらに、酒の入った徳利などでは、その容器（徳利）の厚みの違いにより、分厚い容器では酒の温度に対して容器の表面の温度が低い為に、仕上がり温度が高くなるという問題を有していた。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、食品の仕上がり温度がその容器や形状によって大きく左右されないようにした電子レンジを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、本発明の電子レンジは、食品をマイクロ波で所定時間加熱した後に一旦加熱を停止し、加熱停止前と加熱停止中に食品から放射される赤外線を観測してその値を比較し、食品の内部から容器の表面への熱伝導の遅れを検出する手段と、前記熱伝導の遅れの検出結果に基づいて前記加熱手段を制御する制御手段とを備えてなる電子レンジとしたものである。
【０００７】
本発明によると、食品にマイクロ波を照射し、その電波が食品中で熱エネルギーに変換されると、その食品の温度は、一定の強さの電波を照射した場合には、その照射時間に比例して一定の温度上昇をする。しかしながら、食品から放射される赤外線が、陶器などの食品の容器で遮蔽されていると、一般的には容器の温度上昇は中の食品より小さく、赤外線で観測した温度は容器の表面温度であるが為に、中の食品の方が温度が高くなってしまう。従って、食品が容器で遮蔽されているかどうかを判定し、その検知温度を補正することができる事は、赤外線を使った温度検知装置にとって、大変にに有用な機能であると言える。
【０００８】
これによって、一定の仕上がり温度が実現できる電子レンジとなる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
請求項１または２に記載の発明は、食品をマイクロ波で所定時間加熱した後に一旦加熱を停止し、加熱停止前と加熱停止中に食品から放射される赤外線を観測してその観測結果を比較することによって食品の内部から容器の表面への熱伝導の遅れを測定し、その結果、前記熱伝導の遅れに基づいて容器内の食品の温度を推定する事ができるようにしたものであり、容器の形状にかかわらず、食品の一定な仕上がり温度を実現することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、特に、請求項１または２に記載の電子レンジを、さらに、加熱時間が長くなると検知終了温度が高くなるように設定し、食品の量による検知温度の補正を加えることにより、さらに食品の一定な仕上がり温度を実現することができる。
【００１１】
【実施例】
以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００１２】
（実施例１）
図１は、本発明の第１の実施例における電子レンジ１の内部構造を簡略化して示す図である。
【００１３】
図１において、２は赤外線センサーを示し、加熱室３に設けられた開口部４を通して食品５からの赤外線を、加熱室３の斜め上から検知する構造を示す。６は赤外線センサー２の視野を示している。マグネトロン７は、加熱室３内にマイクロ波を供給し、食品５を加熱する。
【００１４】
加熱室３の底部には、一定周期で回転するターンテーブル８が備え付けられており、そのターンテーブル８を回転させるための動力を発生するターンテーブルモータ９が備えられている。
【００１５】
図２は、図１に示した電子レンジ１の主要な電気的構成を示すブロック図である。電子レンジ１の使用者が操作キーボード１１を操作して食品５の加熱を指示すると、制御部１２はマグネトロン７からマイクロ波を発生させ、食品５を加熱する。又、制御部１２は同時にターンテーブルモータ９を駆動させる。赤外線センサー２からの赤外線情報は、制御部１２に送られ、制御部１２はその情報に基づいて食品５の温度を算出する。
【００１６】
図３（ａ）は、図１の電子レンジ１における実施例で、食品５を加熱した時の赤外線センサー２からの赤外線情報を記録した温度データである。Ｘ軸は加熱時間、Ｙ軸は検知した温度を示す。本実施例では、ターンテーブル８の１回転の回転周期は１０秒であり、１０秒毎に周期的な凹凸が見られる。これは、ターンテーブル８の回転に伴い食品５の容器（実施例ではマグカップ）の取手やその他個所の温度を測定するためである。この実施例では、特許請求の範囲の請求項１に示す「食品をマイクロ波で所定時間加熱した後に一旦加熱を停止し」の「所定時間加熱」とは、５３秒間であり、「一旦加熱を停止」した時間とは、１０秒間である。
【００１７】
図３（ｂ）は、図３（ａ）のデータを１０秒毎に切り取り、重ね合わせたグラフである。横軸は、ターンテーブル一周期分の１０秒間を示し、そのうちの８秒付近に見られるグラフの突起は、前記マグカップの取手の温度を示す。取手は他の個所に較べて温度上昇が少ない事がわかる。
【００１８】
図３（Ｃ）は、図３（ｂ）に示す各１０秒間の温度上昇値を示すグラフである。具体的には、３０〜４０秒間の各点の温度データと４０〜５０秒間の各温度データの差をＹ軸の温度変化として「４０−５０」のグラフに表し、同様に４０〜５０秒間と５０〜６０秒間の温度差を５０−６０としてグラフに表し、さらに、５０〜６０秒間と６０〜７０秒間の温度差を６０−７０としてグラフに表している。前記したように、この実施例では食品５を５３秒まで加熱し、５３秒から６３秒までは加熱を停止している。なお、本実施例で過熱を停止するタイミングは、加熱開始後５０秒以後の、最も温度変化が大きい位置としている。この位置を求めるには、３０秒後から１０秒間の温度データと４０秒後から１０秒間のデータの差を求め、その温度上昇の最も大きな位置を決定し、次の周期（すなわち５０秒後の１回転中）のその位置で加熱を停止している。
【００１９】
図３（Ｃ）からわかるように、食品５の加熱中は、温度上昇の大きな部分（上下方向の矢印で示す、２秒付近。）の温度上昇値は毎１０秒ごとに６〜７℃であるに対して、５３秒から６３秒までの非加熱期間経過後では、温度上昇値は約３℃であった。従って温度上昇値の温度差ΔＴは６−６＝３℃である。加熱を停止しているにもかかわらず、データとしては引き続き３℃の温度上昇が観測された。これを考察すると、食品５内部の加熱は停止されたが、表面には引き続き内部からの熱が伝達供給されている為である。すなわちこれは、内部温度は表面の温度より高くなっている事を示している。
【００２０】
図４は、食品５の加熱温度を７０℃の目標に設定した時に、前記図３（Ｃ）で説明した温度差ΔＴ（Ｙ軸）と、加熱温度を７０℃の目標に対して、赤外線センサー２が検知した検知温度（Ｘ軸）との相関関係を実験により求めたグラフである。このグラフから、加熱を停止する温度補正項を抽出する事ができる。例えば、図４の矢印（ａ）に示す点は、前記図３（Ｃ）で説明した温度差ΔＴ＝３℃の時には、検知温度が約４５℃の時に加熱を停止すれば、食品の内部温度は７０℃になる事を示している。この場合に右上がりの直線で示した７０秒線の意味は、加熱時間との関係を示し、食品の内部温度を７０℃にするためには、矢印（ａ）で示すように加熱を開始してから７０秒時点であれば検知温度約４５℃で加熱を停止すれば食品の内部温度は７０℃になっており、矢印（ｂ）で示す点では、加熱時間が２１０秒であれば検知温度約６８℃で加熱を停止すれば良い事を示している。これは、加熱する食品の重量に比例して過熱時間が必要である事から生ずるものであり、本発明の請求項２に記載した、加熱時間が長くなると検知終了温度が高くなる請求項１に記載の電子レンジに該当する。
【００２１】
（実施例２）
前記既に図４の説明で示したように、食品の重量が大きいと温度上昇がゆっくり進行するために食品から容器に熱が伝達する時間が十分にあり、内部と容器の温度差が小さくなる事から、本発明の実施例では加熱時間が長くなると検知終了温度が高くなるように検知温度を設定している。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように、請求項１〜３に記載の発明によれば、たとえ食品が容器に入っていても、赤外線センサーを利用して食品の内部温度をほぼ正確に推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例における電子レンジの内部構造を簡略化して示す図
【図２】本発明の第１の実施例における電子レンジの主要な電気的構成を示すブロック図
【図３】本発明の第１の実施例における電子レンジで食品を加熱した時の赤外線センサーの温度データを示す図
【図４】本発明の第１の実施例における電子レンジで食品の加熱温度を７０℃に設定した場合の赤外線センサーの検知温度を示す図
【図５】従来の電子レンジのターンテーブル上に載置された２個の食品と赤外線センサの視野を示す図
【図６】従来の電子レンジのターンテーブル上に複数の食品が載置された場合の検知温度の変化を示す図
【符号の説明】
１　電子レンジ
２　赤外線センサー
３　加熱室
４　開口部
５　食品
６　赤外線センサーの視野
７　マグネトロン
８　ターンテーブル
９　ターンテーブルモータ
１１　操作キーボード
１２　制御部
【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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