(57)【要約】【課題】簡単な構成で、過加熱されることなく食品の仕上がり温度が均一に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を検出し、第一の検知温度により算出された加熱リミットタイムまでで加熱停止すること、及び赤外線センサの経時変化を補正することで、過加熱されずに安定した加熱仕上がり結果が得られる。【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、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、前記被加熱物を載置する載置台とを備え、前記温度検出手段によって第一の検知温度により、加熱リミットタイムの設定と、第二の検知温度により検知後の加熱シーケンスを実行する構成とした高周波加熱装置。
【請求項２】
高周波発生装置を使用した回数を記憶する加熱使用回数記憶手段による使用回数により、前記第一の検知温度と第二の検知温度を補正する構成とした請求項１記載の高周波加熱装置。
【請求項３】
高周波発生装置を使用した回数を記憶する加熱使用回数記憶手段による使用回数により、前記温度検出手段の値を補正する構成とした請求項１記載の高周波加熱装置。
【請求項４】
加熱使用回数記憶手段は、電源ＯＦＦしても消去されない記憶媒体としてなる請求項１、２または３に記載の高周波加熱装置。
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】
【０００２】
【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。
【０００３】
【従来の技術】
従来この種の高周波加熱装置は、赤外線の視野が固定されているので、被加熱物を指定された中央部に置き、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、被加熱物が冷凍食品、冷蔵食品、常温食品かの識別を行い、それによって赤外線センサによる温度検知するまでのリミットタイムの設定、また、温度検知後の追加加熱を行うか、行わないかの決定し、被加熱物が加熱終了温度になると、冷蔵食品、常温食品は加熱を終了し、冷凍食品は、加熱終了温度になった後、低出力で追加加熱を実行する。また、被加熱物の識別がされた時に設定されたリッミトタイムまでに温度検知しなかった場合は、リミットタイムが経過した時点で加熱を終了する構成となっていた。
【０００４】
【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、被加熱物の温度を測定して、冷凍食品、冷蔵食品、常温食品の識別はできるが、被加熱物の種類、分量は識別できないので、識別した食品により標準的な調理時間の最大時間をリミットタイムと定めるので、被加熱物の種類、少量の場合、リミットタイムまで加熱すると過加熱になってしまう。そして、被加熱物の赤外線センサの視野領域よりも小さい被加熱物の場合、赤外線センサへ取り込まれる信号は、被加熱物の温度と載置台の温度の平均値の温度データになるので、被加熱物自体の温度より低めの温度データとなるので、加熱終了温度になるのが遅くなり、リミットタイムまで加熱することになり過加熱になってしまうという課題を有していた。
【０００５】
また、赤外線センサの構成は、赤外線エネルギーをレンズにより赤外線センサ素子に集光するようになっている。この構成で加熱を何回も繰り返し使用していると被加熱物を加熱した際に発生する水蒸気等の汚れがレンズに付着したり、結露により赤外線センサの検知性能が劣化していき、加熱終了温度になるのが遅くなり、リミットタイムまで加熱することになり過加熱になってしまう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、被加熱物を載置する載置台を回転させて、被加熱物が冷凍食品、冷蔵食品、常温食品の識別できると、識別した食品により標準的な調理時間の最大時間をリミットタイムと定める。次に被加熱物が第一の検知温度になると、第一の検知温度になるまでの加熱時間ｔ１に識別された食品により対応した標準的な係数ｋによりリッミトタイム＝ｔ１×ｋで再計算してより精度のよいリミットタイムを算出することにより、リッミトタイムまで加熱されても過加熱にならないようにできる。また、使用者が高周波加熱装置を購入してから加熱に使用した回数を加熱使用回数記憶手段に記憶しているので、赤外線センサの性能劣化に伴い、第一の検知温度及び第二の検知温度を低く補正することで、または、赤外線センサの信号を補正することで、赤外線センサの劣化しても、加熱の終了する時間が遅くならないので過加熱になることを防ぐことができる。
【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、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、前記被加熱物を載置する載置台とを備え、前記温度検出手段によって第一の検知温度により、加熱リミットタイムの設定、第二の検知温度により検知後の加熱シーケンスを実行する構成としているため、第一の検知温度になるまでの加熱時間により加熱リミットタイムを算出することで、加熱リミットタイムまで加熱されても過加熱にならないようにできる。
【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高周波発生装置を使用した回数を記憶する加熱使用回数記憶手段による使用回数により前記第一の検知温度と第二の検知温度を補正する構成としているため、経時変化による赤外線センサの性能劣化を、第一の検知温度と第二の検知温度を補正することで、いつまでも安定した加熱の仕上がりを得ることができる。
【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高周波発生装置を使用した回数を記憶する加熱使用回数記憶手段による使用回数により前記温度検出手段の値を補正する構成としているため、経時変化による赤外線センサの性能劣化を、赤外線センサの検出温度を補正することで、いつまでも安定した加熱の仕上がりを得ることができる。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、特に、請求項１または２または３に記載の高周波加熱装置の前記加熱使用回数記憶手段は、電源ＯＦＦしても消去されない記憶媒体とすることにより、瞬停、停電等により電源供給が遮断されても、電源復帰時に前記加熱使用回数を覚えているので、加熱性能の継続することができる。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【００１２】
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。
【００１３】
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内で一方向にのみ回転し、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は載置台３の中央部からの赤外線を検出するように設けられている。制御手段１０は、赤外線センサー８からの信号からの信号をもとに高周波発生装置５を制御する。
【００１４】
次に動作、作用について説明すると、赤外線センサー８の１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１１で示す領域に設定している。検出領域１１は載置台３の略中央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１０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１個のレジスタ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１０は２０列のレジスタ２を備えている。このレジスタ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１０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の列４１から順次上書き格納する。制御手段１０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１０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。
【００１５】
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。
【００１６】
つぎにレジスタ２の被加熱物１が存在すると判定した列の一回転目のデータから、被加熱物１の識別を行う。一回転目のデータ、すなわち被加熱物１の初期温度が低い場合は冷凍食品、やや低い場合は冷蔵食品、普通の場合は常温食品と識別し、識別された被加熱物１と終了検知温度のマトリックスにより、第一の検知温度と加熱リミットタイムを算出するための係数ｋが設定される。次に、被加熱物１が第一の検知温度になると、第一の検知温度になるまでに加熱時間ｔ１により加熱リミットタイム（ｔ１×ｋ）が算出される。これにより、被加熱物１が赤外線センサの検出領域１１よりも小さい被加熱物１の場合、または、被加熱物１の一部分だけが赤外線センサの検出領域１１にある場合、赤外線センサー８へ取り込まれる信号は、被加熱物１の温度と載置台３の温度の平均値が温度データになるので、被加熱物１自体の温度より低めの温度データとなるので、加熱終了温度になるのが遅くなった場合でも第一の検知温度により算出された加熱リミットタイムまでで加熱停止することになり、過加熱になってしまうという課題が解消される。
【００１７】
また、加熱を何回も繰り返し使用していると被加熱物１を加熱した際に発生する水蒸気等の汚れが赤外線センサー８のレンズに付着したり、結露により赤外線センサ−８の検知性能が劣化していき、加熱終了温度になるのが遅くなった場合でも第一の検知温度により算出された加熱リミットタイムまでで加熱停止することになり、過加熱になってしまうという課題が解消される。
【００１８】
さらに、使用者が高周波加熱装置を購入してから加熱に使用した回数を加熱使用回数記憶手段に記憶することで、標準的に使用した場合の赤外線センサ−８の性能劣化を推測して、第一の検知温度及び第二の検知温度を低く補正することで、赤外線センサ−８の性能劣化しても、加熱の終了する時間が遅くならないので過加熱になることを防ぐことができる。
【００１９】
また、もうひとつの方法として、使用者が高周波加熱装置を購入してから加熱に使用した回数を加熱使用回数記憶手段に記憶することで、標準的に使用した場合の赤外線センサ−８の性能劣化を推測して、赤外線センサー８の信号に補正係数を加えて温度に変換することで、赤外線センサ−８の性能劣化しても、加熱の終了する時間が遅くならないので過加熱になることを防ぐことができる。
【００２０】
なお、加熱使用回数記憶手段は、電源ＯＦＦしても消去されない記憶媒体とすることにより、瞬停、停電等により電源供給が遮断されても、電源復帰時に加熱使用回数を覚えているので、加熱性能の継続することができる。
【００２１】
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素子は１個のものについて説明したが１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。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、被加熱物が赤外線センサの検出領域よりも小さい被加熱物の場合、または、被加熱物の一部分だけが赤外線センサの検出領域にある場合でも、第一の検知温度により算出された加熱リミットタイムまでで加熱停止することになり、過加熱されずに安定した加熱仕上がり結果が得られる。
【００２３】
また、経時変化による赤外線センサーの性能劣化を補正することで、いつまでも安定した加熱の仕上がりを得ることができる。
【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　制御手段
１１　赤外線センサの検出領域
【図１】
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【図２】
2004093081.tif 000004