(57)【要約】【課題】簡単な構成で食品の自動判別ができ、仕上がりのよい自動加熱ができる高周波加熱装置を提供することを目的とする。【解決手段】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により、被加熱物の形状、上面面積、重量のデータべースと照合して、被加熱物の種類を判別することで、加熱種類に対応した異なった加熱シーケンスを実行する構成としたものである。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、被加熱物の重量を測定する重量測定手段と、前記被加熱物からの赤外線エネルギーの放射を検出する赤外線センサにより前記被加熱物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被加熱物の形状を判断する被加熱物形状判断手段と、前記被加熱物を載置する載置台と、前記載置台を回転させる回転機構と、前記被加熱物形状判断手段と前記重量測定手段により前記被加熱物の種類を判別する被加熱物種類判別手段とを備えてなる高周波加熱装置。
【請求項２】
被加熱物種類判別手段により、前記被加熱物の種類判別後に、異なった加熱シーケンス制御を実行する請求項１記載の高周波加熱装置。
【請求項３】
被加熱物種類判別手段により、前記被加熱物の種類判別後に、異なった加熱リミットタイムを設定する請求項１記載の高周波加熱装置。
【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高周波加熱装置に関し、被加熱物の形状と重量により被加熱物の種類を自動判別して、被加熱物を効率的に、また加熱の自動化に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種の高周波加熱装置は、被加熱物が収納可能な加熱室と、加熱室に高周波電波を供給する高周波発生装置と、被加熱物の重量を測定する重量測定手段と、被加熱物からの赤外線エネルギーの放射を検出する赤外線センサにより被加熱物の温度を検出する温度検出手段と、被加熱物を載置する載置台と、載置台を回転させる回転機構と、加熱種類の選択と加熱開始するキーと、加熱の仕上がりを調節する仕上がり調節キーと、それらを制御する制御手段からなり、制御手段は、加熱開始の指示がされると、重量測定手段により測定した重量により高周波発生装置にて加熱する時間を決定していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来の高周波加熱装置では、野菜をゆでる時は、まず、野菜の種類により使用者が「葉菜のゆでもの」か「果花菜のゆでもの」か「根菜のゆでもの」かを判断して、それに対応する加熱キーを選択して加熱を開始させる必要があった。例えば、使用者は、「ほうれん草」を加熱する場合、「ほうれん草」が、「葉菜のゆでもの」か「果花菜のゆでもの」か「根菜のゆでもの」かを取扱説明書で調べ、「葉菜のゆでもの」を選択するというように、慣れるまでは煩わしい作業があるという課題を有していた。
【０００４】
また、例えば、さつまいもの加熱をする時には、「根菜のゆでもの」を選択した後に、仕上がり調節キーで、弱めに合わせるという操作が増えるという課題と、取扱説明書を読まないと加熱の出来が失敗するという課題を有していた。
【０００５】
また、ケーキをつくるときにも、使用者が、「スポンジケーキ」か「フルーツケーキ」かを判断して、「スポンジケーキ」の場合は、「ケーキ」キーを選択して加熱を開始すればよいが、「フルーツケーキ」の場合は、「ケーキ」キーを選択した後に「仕上がり調節」キーで、強めに合わせるという操作が増えるという課題と、取扱説明書を読まないと加熱の出来が失敗するという課題を有していた。
【０００６】
【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することで、被加熱物を上から見た形状と上面面積を認識し、重量センサにより被加熱物の重量を測定する。これにより被加熱物種類判断手段にある実験から定めた被加熱物の形状、上面面積、重量のデータべースと照合して、被加熱物の種類を判別することで、加熱種類に対応した異なった加熱シーケンスを実行する構成としたものである。これによって、使用者は、どの加熱キーを使用すればよいか、また、仕上がり調節キーを合わせる必要があるかを取扱説明者を調べるという煩わしい操作がなく、安定した加熱仕上がりができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、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、被加熱物の重量を測定する重量測定手段と、前記被加熱物からの赤外線エネルギーの放射を検出する赤外線センサにより前記被加熱物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被加熱物の形状を判断する被加熱物形状判断手段と、前記被加熱物を載置する載置台と、前記載置台を回転させる回転機構と、前記被加熱物形状判断手段と前記重量測定手段により前記被加熱物の種類を判別する被加熱物種類判別手段とを備えることにより、これにより被加熱物種類判断手段にある実験から定めた被加熱物の形状、上面面積、重量のデータべースと照合して、被加熱物の種類を自動判別することができるので、使用者は、煩わしい操作がなく安定した加熱仕上がりを得ることができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、特に、請求項１に記載の高周波加熱装置の前記被加熱物種類判別手段により、前記被加熱物の種類判別後に、異なった加熱シーケンス制御を実行する構成になっているので、被加熱物の種類、初期温度、重量がわかるので、被加熱物の種類に適した加熱時間と高周波発生装置の出力が設定できるので、加熱性能を著しく向上することができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、特に、請求項１に記載の高周波加熱装置の前記被加熱物種類判別手段により、前記被加熱物の種類判別後に、異なった加熱リミットタイムを設定する構成になっているので、判別した被加熱物の種類と重量値により標準的な加熱時間が設定できるので、何らかの理由で赤外線センサーで検知できなくても、安定した仕上がりにて加熱を終了することができる。
【００１０】
【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。
【００１１】
図１は本発明の実施例１を示す高周波加熱装置の外観構成図である。また図２は高周波加熱装置の要部断面構成図である。
【００１２】
図１において、１は食品などの被加熱物であり加熱室２内の載置台３上に載置されている。載置台３は回転機構４により加熱室２内で、被加熱物１を回転させる構成である。高周波発生装置５は導波管６を介して加熱室２に結合し、給電開口部７から給電される構成となっている。導波管６の上部には温度検出手段である赤外線センサー８が設けられている。赤外線センサー８は加熱室２の壁面に設けられた開口部９を通過する被加熱物１からの赤外線を検知して被加熱物の温度を検出する。赤外線センサー８は複数の素子を備え載置台３の半径上の４点からの赤外線を検出するように設けられている。被加熱物１の重量を測定する重量センサー１０は、回転機構４の１回転と同期した信号を出力する。制御手段１１は被加熱物１の形状を判断する被加熱物形状判断手段、被加熱物１の種類を判別する被加熱物種類判別手段からなり、赤外線センサー８からの信号、重量センサー１０からの信号をもとに高周波発生装置５を制御する。
【００１３】
次に動作、作用について説明すると、赤外線センサー８の４個の検出素子の検出領域は図２において一点破線の丸印１２ａ〜１２ｄで示す領域に設定している。検出領域１２ａは載置台３の略中央領域、検出領域１２ｄは載置台３の周縁領域、検出領域１２ｂ、１２ｃはその間の領域に設定している。加熱が開始すると高周波発生装置５を動作させて給電開口部７を介して加熱室２内に高周波を供給する。また回転機構４の駆動モータを動作させて載置台３を回転させる。回転機構４の駆動モータは同期モータで構成しており、商用電源周波数が５０Ｈｚの場合、載置台３を一回転させるのに要する時間は１０．４秒である。制御手段１１は回転機構４に駆動電力を供給した時刻からの経過時間を計数するとともに０．５２秒間隔で赤外線センサー８の検出信号を取り込む。この検出信号は現在温度を示す４行１列のレジスタ１に格納し、次の信号（すなわち０．５２秒後）が入力されるまでその信号値を保持する。一方制御手段１１は４行６０列のマトリックスからなるレジスタ２を備えている。このマトリックスレジスタ２は載置台３上のいわゆる温度分布データを格納するものである。回転機構４に電力が供給されると直ちにその時刻における赤外線センサー８の検出信号を取り込みレジスタ１に格納する。そして０．５２秒経過後にはレジスタ１のデータをレジスタ２の第１列の４行１列のレジスタに格納した後、赤外線センサー８の現時点での検出信号をレジスタ１に格納する。回転機構４の動作経過時間に伴い、随時検出信号がレジスタ２に格納され１０．４秒経過すると載置台３上の全域の温度分布がレジスタ２の１列から２０列に格納されることになる。制御手段１１は次の１０．４秒間に取り込んだ検出データをレジスタ２の２１列から４０列に格納する。その次の１０．４秒間に取り込んだ検出データをレジスタ２の４１列から６０列に格納する。そして３１．２秒以降の検出データはレジスタ２の４１列から順次上書き格納する。制御手段１１は、レジスタ２の１列から２０列のデータと４１列から６０列のデータをそれぞれ比較し、既定した温度上昇、たとえば３℃、を超過する列には被加熱物１が存在すると判別する。この結果に基づいて載置台３上の複数の被加熱物の存在位置を判定する。なお、この判定処理中においても載置台３は連続的に回転を継続させているので制御手段１１は赤外線センサー８から新たな信号を随時取り込んでいる。
【００１４】
なお、被加熱物１の有無の判断方法として、レジスタ２の１列から２０列のデータ（１回転目のデータ）と４１列から６０列のデータ（３回転目のデータ）をそれぞれ比較し、既定した温度上昇３℃を超過する列には被加熱物１が存在すると判別すると記載したが、１回転目と２回転目、または、１回転目と４回転目というように１回転目と何回転目の比較するかの判断と温度上昇値を何℃にするかは、柔軟に対応すればよいことは言うまでもない。
【００１５】
つぎにレジスタ２の３回転目の４１列から６０列の８０個のデータの中で被加熱物１が存在すると判定したデータの個数より、被加熱物１の形状が８０個列群（各列の平均温度で代表させる）により、被加熱物１の形状がわかる。それにより、赤外線センサの検出領域１２の１個の面積がわっかているので、被加熱物１の上面面積がわかる。例えば、使用者が、「ほうれん草」を加熱する場合、［野菜のゆでもの］キーを選択して加熱を開始させると、重量センサー１２により「ほうれん草」の重量値が求められる。次に、赤外線センサー８により、「ほうれん草」の形状と上面面積を制御手段１１を算出し、長細い形状と上面面積と重量値により、実験で定められたデータベースより「ほうれん草」と自動判定して、重量値、初期温度により「ほうれん草」に適した加熱時間と高周波加熱装置５の出力で加熱を実行し、加熱時間が終了するまでに、赤外線センサー８で「ほうれん草」に適した終了加熱温度に達したと検知すると、その時点で加熱を終了させる。また、さつまいもの加熱をする時も同様である。これにより、さつまいもの場合、仕上がり調節キーで、弱めに合わなくても、過加熱にならなく丁度良い仕上がり加熱ができる。また、自動で被加熱物１の種類が判別されるので、取扱説明書を読まなくてもよいという操作性の向上ができる。
【００１６】
また、ケーキをつくるときにも、制御手段１１がケーキの形状から丸型であれば、「スポンジケーキ」と判別して、ケーキの形状が長方形だと、「フルーツケーキ」と判別して、ケーキの種類に適した加熱シーケンスを実行することで、ケーキの種類により、仕上がり調節キーで、仕上がりを強めに合わなくても、加熱不足にならなく丁度良い仕上がり加熱ができる。また、自動でケーキの種類が判別されるので、取扱説明書を読まなくてもよいという操作性の向上ができる。
【００１７】
なお、本発明では前記被加熱物１の温度を検出する赤外線センサー８は赤外線を検出する複数の素子は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。
【００１８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、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することで、被加熱物を上から見た形状と上面面積と重量センサにより測定した被加熱物の重量により、実験から定めた被加熱物の形状、上面面積、重量のデータべースと照合して、被加熱物の種類を判別することができ、被加熱物の種類と初期温度に対応した異なった加熱シーケンスを実行することで、使用者は、どの加熱キーを使用すればよいか、また、仕上がり調節キーを合わせる必要があるかを取扱説明者を調べるという煩わしい操作がなく、安定した加熱仕上がりができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の高周波加熱装置の外観構成図
【図２】本発明の高周波加熱装置の要部断面図
【符号の説明】
１　被加熱物
２　加熱室
３　載置台
４　回転機構
５　高周波発生装置
６　導波管
７　給電開口部
８　赤外線センサー
９　開口部
１０　重量センサー
１１　制御手段
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ　赤外線センサの検出領域
【図１】
2004093082.tif 000003
【図２】
2004093082.tif 000004