(57)【要約】【課題】赤外線センサを用いて、被加熱物の食材を判別し、被加熱物に最適な加熱を制御するようにした高周波加熱装置を提供すること。【解決手段】被加熱物を収納する加熱室３と、被加熱物の温度を検出する温度検出手段８と、前記被加熱物を加熱する高周波発生装置１と、前記被加熱物を加熱する加熱パターンおよび加熱時間を制御する制御手段７を備え、温度検出手段８は、複数の温度検出点で温度を検出し、検出した複数の温度から所定の条件で選別した温度が設定温度まで上昇する時間や上昇の特性により、食材を判別し被加熱物に最適な、加熱パターンおよび加熱時間を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加熱物を収納する加熱室と、前記被加熱物の温度を検出する温度検出手段と、前記被加熱物を加熱する加熱手段と、前記被加熱物を加熱する加熱パターンおよび加熱時間を制御する加熱制御手段を備え、
前記温度検出手段は複数の温度検出点の温度を検出し、検出した複数の温度から所定の条件で選別した複数の温度検出点の温度が設定温度まで上昇する時間と温度上昇特性によって食材を判別し、以降の加熱パターンおよび加熱時間を制御することを特徴とした高周波加熱装置。
【請求項２】
前記温度検出手段により検出した複数の温度検出点の温度から所定の条件で選別し、それらの温度上昇カーブの傾斜によることを特徴とし、
初期温度からの上昇値が、所定の時間において温度上昇値以下である複数の温度検出点を選択することを特徴とした請求項１に記載の高周波加熱装置。
【請求項３】
食材判別後の加熱制御をＫ定数の補正を行うことを特徴とした請求項１または２に記載の高周波加熱装置。
【請求項４】
食材判別後の加熱制御を検知リミッタの補正によることを特徴とした請求項１または２に記載の高周波加熱装置。
【請求項５】
前記加熱手段に電力を供給するインバータ電源を設け、食材判別後の加熱制御を加熱出力の補正によることを特徴とした請求項１または２に記載の高周波加熱装置。
【請求項６】
食材判別後の加熱制御を検知温度の補正によることを特徴とした請求項１または２に記載の高周波加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は食品を加熱する機能を備えた高周波加熱装置の制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来この種の高周波加熱装置（例えば、電子レンジ）としては、特許文献１に記載されたものがある。図４で示すように、高周波加熱装置は、被加熱物２を収納する加熱室３と、被加熱物２の温度を検出する温度検出手段８と、被加熱物２を加熱する高周波発生装置１と、被加熱物２を加熱する加熱パターンおよび加熱時間を制御する制御手段１４を備えている。そして、温度検出手段８は複数の温度検出点で温度を検出し、温度検出手段８が検出した複数の温度から、制御手段１４は、所定の条件で選別した温度が設定温度まで上昇する時間によって、以降の加熱パターンおよび加熱時間をある定数によって制御する。
【０００３】
また、重量センサを備えていないこの種の高周波加熱装置については、温度検出手段８によって検出された温度が、設定温度まで到達する時間によって、以降の加熱パターンおよび加熱時間を制御している。
【０００４】
なお、加熱パターンおよび加熱時間は、特許文献３に記載の通り、Ｋ値制御という方法を採用しており、調理が始まると諸定数が変わることはない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１６２２３３号公報
【特許文献２】特開平７−８３４４３号公報
【特許文献３】特開昭５９−２２１５２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来の高周波加熱装置の制御方法では、以下の課題が生じる。
【０００７】
一般にセンサを用いた自動調理では、Ｋ値制御という方式が採用される。これは調理開始後から検知点に到達した時間、検知タイムＴ１経過後、さらにある時間だけ追加熱をするもので、追加熱の時間は検知タイムＴ１にメニューごとにある定数Ｋを乗じて決定される。従って定数Ｋを調整すればトータルの加熱時間を最適化できる。
【０００８】
しかし、図２のように同一分量であるにも関わらず、食材の形状（例えば牛スライス肉と牛ミンチ肉）により検知タイムが大きく異なってしまうと、双方を最適時間で仕上げることはできない。
【０００９】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、被加熱物に関係なく最適な加熱が行える高周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】
【００１０】
前記従来の課題を解決するために、本発明の高周波加熱装置は、被加熱物を収納する加熱室と、被加熱物の温度を検出する温度検出手段と、前記被加熱物を加熱する加熱手段と、前記被加熱物を加熱する加熱パターンおよび加熱時間を制御する加熱制御手段を備え、前記温度検出手段は複数の温度検出点で温度を検出し、検出した複数の温度から所定の条件で選別した温度の平均値などが設定温度まで上昇する時間・特性によって、食材を判別し、以降の加熱パターンおよび加熱時間を制御するようにしたものである。
【００１１】
これによって、被加熱物に最適な加熱時間を制御でき、安定した解凍結果が得られる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の高周波加熱装置は、被加熱物の重量・初期温度が同じ場合、食材を判別することにより被加熱物に最適な加熱パターンおよび加熱時間に制御することができ、安定した解凍結果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１における高周波加熱装置の側面断面図
【図２】同高周波加熱装置の温度検出手段による温度検出領域を示した模式図
【図３】同高周波加熱装置の制御内容を示すフローチャート
【図４】従来の高周波加熱装置の側面断面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
第１の発明は、被加熱物を収納する加熱室と、被加熱物の温度を検出する温度検出手段と、前記被加熱物を加熱する加熱手段と、前記被加熱物を加熱する加熱パターンおよび加
熱時間を制御する加熱制御手段を備え、前記温度検出手段は複数の温度検出点で温度を検出し、検出した複数の温度から所定の条件で選別した複数の温度検出点の温度が設定温度まで上昇する時間と特性によって、以降の加熱パターンおよび加熱時間を制御することを特徴とするもので、実験データから食材に最適な加熱が行える。
【００１５】
第２の発明は，特に第１の発明の食材判別方法を、温度検出手段により検出した複数の温度から所定の条件で選別し、それらの温度上昇カーブの傾斜によることを特徴とし、初期温度からの上昇値が所定の時間において温度上昇値以下となる複数の温度検出点を選択することを特徴とする。これによって、同一分量であるにも関わらず、食材の形状（例えば牛スライス肉と牛ミンチ肉）により検知タイムが大きく異なってしまう食品を各々の最適な加熱が行える。
【００１６】
第３の発明は，特に第１または第２の発明において加熱制御方法をＫ定数の補正を行うことを特徴とする。これによって、同一分量であるにも関わらず、食材の形状により検知タイムが大きく異なってしまう食品を各々の最適な加熱時間に制御することができる。
【００１７】
第４の発明は，特に第１または第２の発明において加熱制御方法を検知リミッタの補正によることを特徴とする。これによって、同一分量であるにも関わらず、食材の形状により必要な加熱時間の異なる食品を各々の最適な加熱時間に制御することができる。
【００１８】
第５の発明は，特に第１または第２の発明において加熱制御方法を加熱出力の補正によることを特徴とし、インバータ電源を搭載してもよい。これによって、同一分量であるにも関わらず、食材の形状により必要な加熱パワーの異なる食品を各々の最適な加熱出力に制御することができる。また、インバータ電源の使用により、より細かい加熱出力制御と低出力過熱が可能となり、安定した解凍結果が得られる。
【００１９】
第６の発明は，特に第１または第２の発明において加熱制御方法を検知温度の補正によることを特徴とする。これによって、同一分量であるにも関わらず、食材の形状により必要な加熱時間の異なる食品を各々の最適な加熱時間に制御することができる。
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態における高周波加熱装置の側面断面図、図２は、同高周波加熱装置の温度検出手段による温度検出領域を示した模式図、図３は、同高周波加熱装置の制御内容を示すフローチャートを示すものである。
【００２２】
図１において、２は食品等の被加熱物であり、加熱室３内に載置されている。高周波電磁波（マイクロ波）を発生するマグネトロンのような高周波発生装置１は、導波管１０を介して、加熱室３内に給電される構成となっている。導波管１０から加熱室３への給電口には、スタラ（図示せず）が設けてあり、高周波発生装置１からの高周波電磁波を拡散して、加熱室３全体に均一に、供給するようにしている。また、高周波発生装置１は、制御手段１４に接続する駆動用インバータ電源９によって、放射レベルすなわち出力の変更を行う。このインバータ電源９は、低出力での加熱が可能である。
【００２３】
加熱室３の上部壁面には孔１２があり、孔１２の近傍に、赤外線センサである温度検出手段８が設けられている。温度検出手段８は、センサ駆動装置（図示せず）を有し、入力角度を変更することができる。これによって、加熱室３の端から端へ、順に温度検出位置を移動することができる。ここで、加熱室３の端から端への移動１回を、１スキャンとする。
【００２４】
また、温度検出手段８は８個の検出素子を有し、各検出素子は孔１２を介して、加熱室３内の赤外線量、あるいは被加熱物２が載置された状態では被加熱物２の表面の赤外線量を検出し、検出した信号は、制御手段１４に入力させている。温度検出手段８の８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１３で示す領域に設定しており、各検出位置はスキャン毎に異なるものではなく、異なるスキャンにおいても、同じ位置の温度を検出する。
【００２５】
また、操作部（図示せず）には、自動加熱制御をする「解凍」キーや「あたため」キー、使用者の意図に基づいて加熱を実行する「加熱時間入力部」や「加熱温度入力部」加熱中の被加熱物温度や調理残り時間を表示する表示部、加熱開始を入力する「スタート」キー、および入力条件をクリアしたり加熱を中断する場合に使用する「取消」キー等が備えられている。
【００２６】
以上のように構成された高周波加熱装置について、以下その動作、作用を図３を用いて説明する。
【００２７】
本実施の形態で説明する解凍調理制御は、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の３ステージからなっている。まず、使用者は、被加熱物２を加熱室３内に収納載置した後、操作部上の「解凍」キーを選択する（Ｓ１０１）。
【００２８】
次に「スタート」キーを押す（Ｓ１０２）ことで、解凍調理が開始される。なお、Ｓ１０３は、「スタート」キーが押されたことを確認するものであり、「スタート」キーに先立って「取消」キーが押されると、Ｓ１０１に戻る。
【００２９】
調理開始後、制御手段１４は、まず温度検出手段８の検出信号の取り込みを開始する（Ｓ１０４）。このとき、同時にセンサ駆動装置も駆動し、温度検出手段８の入力角度を変えながら、検出信号の取り込みを行う。温度検出手段８の８素子の取り込みは、０．３５秒間隔で行われ、１９回行うとちょうど加熱室３の底面一面分のデータ（１５２ポイント）を取り込むことができる。
【００３０】
温度計測開始から１スキャン目の１５２ポイントのうち、食品ポイントを選別し（Ｓ１０６）、前記食品ポイントの平均温度を「初期品温」とする（Ｓ１０７）。初期品温を確定すると、制御手段１４は、高周波発生装置１の駆動電源である駆動用電源９に信号を送り、誘電加熱が開始される（Ｓ１０８）。
【００３１】
Ｐ１ステージ中、常にセンサ駆動装置により温度検出手段８を動かしながら、温度検出手段８の検出信号の取り込みを行う。
【００３２】
スキャン毎の食品ポイントの温度を、同じ検出位置の開始から１スキャン目の温度と比較し、各ポイントの上昇値を算出する（Ｓ１１０）。最も小さい上昇値に予め設定した定数Ａを加え、この温度以下のポイントを選別し（Ｓ１１１）、食品ポイントとして以下の計算を行う。
【００３３】
各スキャンにおいて選別した食品ポイントの温度データを平均し（Ｓ１１２）、平均温度が予め設定していた温度ＴｅｍｐＫ（検知温度）以上になったかどうか判断する（Ｓ１１３）。また、各スキャンの食品ポイントの平均上昇値と「初期品温」の差（上昇値）を計算し（Ｓ１１４）、予め設定していた温度ΔＴ１以上になったかどうか判断する（Ｓ１１５）。
【００３４】
スキャン毎の平均温度と、定数スキャン数前の平均温度を比較して、定数温度差以上の温度上昇があるかどうかを判断する。
【００３５】
スキャン毎の平均温度がＴｅｍｐＫ（検知温度）以上になり、かつスキャン毎の上昇値がΔＴ１以上になったら温度検知とし、それまで経過した時間を検知時間（Ｔ１）とする（Ｓ１１６）。温度検知と同時にＰ１ステージを終了し、Ｔ１時間をもとにＰ２ステージの時間（Ｔ２）、Ｐ３ステージの時間（Ｔ３）を計算する（Ｓ１１７）。
【００３６】
Ｔ２＝Ｋ１×Ｔ１＋Ｃ１
Ｔ３＝Ｋ２×Ｔ１＋Ｃ２
ここで、Ｋ１、Ｋ２、Ｃ１、Ｃ２は実験、経験から定められた定数である。
【００３７】
このとき、食品の初期温度が同じであれば、同じ加熱パターンで加熱しているため、食品の分量によって温度上昇が異なる。よって、Ｔ１時間は少ない分量よりも多い分量の場合の方が長くなる。また、解凍に必要なエネルギーも分量に比例している。
【００３８】
ただし、食材の形状によっては同分量であっても温度上昇が異なる場合があり、温度上昇速度や解凍に必要なエネルギーも異なる。スキャン毎の平均温度と、定数スキャン数前の平均温度を比較して、定数温度差以上の温度上昇がないと判断した場合は、検知リミッタ、ＴｅｍｐＫ（検知温度）、加熱出力、Ｋ定数の補正を行い、各食材に最適な加熱パターンを提供する。
【００３９】
Ｐ２ステージ加熱中、Ｔ２時間を経過したか判断し（Ｓ１１８）、経過した時点でＰ３ステージに移行する。Ｐ３ステージ加熱中、Ｔ３時間を経過したか判断し（Ｓ１１９）、経過した時点で高周波発生装置１をＯＦＦ（Ｓ１２０）して調理終了する。
【００４０】
本実施の形態で使用する温度判定定数Ａ、ΔＴ１、ＴｅｍｐＫ、および各ステージの加熱出力など加熱パターンは、実験により設定した値を制御手段１４に予め記憶してある。
【００４１】
以上のように、本実施の形態においては、温度データを選別し、さらに食品ポイントの平均温度を温度検知条件に用いて、温度上昇の特性により食材を判別することで、加熱パターンを最適化することができる。これによって、被加熱物に適した加熱パターンおよび加熱時間を制御することができ、安定した解凍結果が得られる。
【００４２】
なお、本実施の形態では、被加熱物２の温度を検出する温度検出手段として、赤外線を検出する複数の素子を８個持つ赤外線センサを想定して説明したが、８個に限定するものではなく加熱室３の大きさ等から最適な個数の素子を選択すればよく、加熱室３内の温度を複数のポイントで検出できるものであれば、赤外線センサ以外のセンサを使用しても良い。
【００４３】
なお、本実施の形態では、最も小さい上昇値に予め設定した定数Ａを加え、この温度以下のポイントを選別（Ｓ１１１）することとしたが、たとえば、メニューを入力するメニュー入力手段を設け、メニュー入力手段に入力したメニュー（たとえば、全解凍かまたは半解凍）によって、複数の温度検出点を選択する初期温度からの温度上昇値を変更してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上のように、本発明にかかる高周波加熱装置は、被加熱物の種類に応じた加熱パターンの補正が可能となるので、種々の調理装置にも適用できる。
【符号の説明】
【００４５】
１    高周波発生装置（加熱手段）
３    加熱室
８    温度検出手段
１４  制御手段（加熱制御手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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