(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の食材を加熱するための加熱源と、設定温度を入力するための入力手段と、前記複数の食材の温度を検知するための複数の温度検出手段と、前記複数の温度検出手段により検出された複数の検出温度とあらかじめ決めた設定温度とを比較する比較手段と、前記比較手段による比較結果に基づいて前記加熱源の出力を入れたり及び切ったりする制御手段とを持つ加熱調理装置を構成し、所定の時間間隔で検出された前記複数の検出温度と前記設定温度とを前記比較手段により比較し、前記複数の検出温度のうちのすべての検出温度が前記設定温度よりも低いとき、前記制御手段の制御に基づき、前記加熱源の加熱出力を入れ、前記複数の検出温度のうちの少なくとも一つの検出温度が前記設定温度よりも高いとき、前記制御手段の制御に基づき、前記加熱源の前記加熱出力を切り、前記複数の検出温度のうちのすべての検出温度が前記設定温度を超えたときから所定の時間後に、前記制御手段のすべての制御を終了する工程から構成されるとともに、前記複数の温度検出手段のうちの少なくとも一つの温度検出手段は、前記複数の食材のうちの、最も大きな食材の温度を検出し、前記複数の温度検出手段のうちの他の少なくとも一つの温度検出手段は、前記複数の食材のうちの、最も小さな食材の温度を検出し、前記最も大きな食材の温度は、前記最も大きな食材の中心温度であり、前記最も小さい食材の温度は、前記最も小さい食材の表面温度であることを特徴とする複数の食材を均一に加熱するための方法。
【請求項２】
前記複数の温度検出手段のうちの少なくとも一つは接触式センサであり、前記複数の温度検出手段のうちの他の少なくとも一つは非接触式センサであることを特徴とする請求項１記載の複数の食材を均一に加熱するための方法。
【請求項３】
前記接触式センサは、熱電対およびサーミスタのうちの少なくとも一つであり、前記非接触式センサは、赤外線センサであることを特徴とする請求項２記載の複の食材を均一に加熱するための方法。
【請求項４】
前記加熱源が、高周波電力である請求項１記載の複数の食材を均一に加熱するための方法。
【請求項５】
複数の食材を加熱するための加熱源と、複数の食材情報と加熱情報と設定温度を入力するための入力手段と、前記複数の食材の少なくとも一つの食材の食材温度を検知するための温度検出手段と、前記複数の食材のうちの他の少なくともひとつの食材の推定温度を推定する温度推定手段と、前記温度検出より検出された検出温度と前記温度推定手段により推定された推定温度とあらかじめ決めた設定温度とを比較する比較手段と、前記比較手段による比較結果に基づいて前記加熱源の出力を入れたりおよび切ったりする制御手段とを持つ加熱調理装置を構成し、前記複数の食材のうちの少なくとも一つの食材の食材温度を前記温度検出手段により検出し、前記複数の食材のうちの他の少なくともひとつの食材の食材温度を前記温度推定手段により推定し、前記検出温度と前記推定温度と前記設定温度とを前記比較手段により比較し、前記検出温度と前記推定温度の両方が前記設定温度よりも低いとき、前記制御手段による制御に基づき前記加熱源の加熱出力を入れ、前記検出温度と前記推定温度とのうちの一つが前記設定温度よりも高いとき、前記制御手段による制御に基づき加熱出力を切り、前記検出温度と前記推定温度の両方が前記設定温度を越えたときから所定の時間後に、前記制御手段のすべての制御を終了する工程から構成される複数の食材を均一に加熱するための方法。
【請求項６】
前記温度検出手段は、前記複数の食材のうちの、前記加熱源から最も遠い位置にある食材の温度を検出し、前記温度推定手段は、前記複数の食材のうちの、前記加熱源に最も近い位置にある食材の温度を推定する請求項５記載の複数の食材を均一に加熱するための方法。
【請求項７】
前記温度検知手段は、前記複数の食材のうちの、最も大きい食材の温度を検出し、前記温度推定手段は、前記複数の食材のうちの、最も小さい食材の温度を推定する請求項５記載の複数の食材を均一に加熱するための方法。
【請求項８】
前記温度推定手段は、加熱出力、食材の種類、重量、形状および位置からなる群から選ばれる少なくとも二つの要素を考慮して前記食材温度を推定する請求項５記載の複数の食材を均一に加熱するための方法。
【請求項９】
前記温度推定手段は、実験データまたは理論解析データをもとにしたニューロ技術を用いることを特徴とする請求項５記載の複数の食材を均一に加熱するための方法。
【請求項１０】
前記加熱源が、高周波電力である請求項５記載の複数の食材を均一に加熱するための方法。
【請求項１１】
複数の食材を加熱するための加熱源と、複数の食材情報と加熱情報と設定温度を入力するための入力手段と、前記複数の食材の少なくとも一つの食材の食材温度を検知するための温度検出手段と、前記複数の食材のうちの他の少なくともひとつの食材の推定温度を推定する温度推定手段と、前記温度検出手段により検出された検出温度に基づいて前記推定温度を補正する推定温度補正手段と、前記温度検出手段により検出された検出温度と前記推定温度補正手段により補正された補正推定温度とあらかじめ決めた設定温度とを相互に比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果に基づいて前記加熱源の出力を入り切りする制御手段とを持つ加熱調理装置を構成し、前記複数の食材のうちの少なくとも一つの食材の食材温度を前記温度検出手段により検出し、前記複数の食材のうちの他の少なくともひとつの食材の補正推定温度を前記温度推定手段と前記推定温度補正手段とにより推定し、前記検出温度と前記補正推定温度と前記設定温度とを前記比較手段により比較し、前記検出温度と前記補正推定温度の両方が前記設定温度よりも低いとき、前記制御手段による制御に基づき前記加熱源の加熱出力を入れ、前記検出温度と前記補正推定温度とのうちの一つが前記設定温度よりも高いとき、前記制御手段による制御に基づき前記加熱源の加熱出力を切り、前記検出温度と前記補正推定温度の両方が前記設定温度を越えたときから所定の時間後に、前記制御手段のすべての制御を終了する工程から構成される複数の食材を均一に加熱するための方法。
【請求項１２】
前記温度推定手段は、実験データまたは理論解析データをもとにしたニューロ技術を用いることを特徴とする請求項１１記載の複数の食材を均一に加熱するための方法。
【請求項１３】
前記加熱源が、高周波電力である請求項１１記載の複数の食材を均一に加熱するための方法。
【請求項１４】
前記複数の食材を一つの袋に封入しておいて加熱する請求項１１に記載の複数の食材を均一に加熱するための方法。
【請求項１５】
前記複数の食材を熱伝導材に包む、あるいは、挟んで加熱する請求項１１記載の複数の食材を均一に加熱するための方法。
【請求項１６】
複数の食材を加熱するための加熱源と、複数の食材情報と加熱情報と設定温度を入力するための入力手段と、前記複数の食材の少なくとも一つの食材の食材温度を検知するための温度検出手段と、前記複数の食材のうちの他の少なくともひとつの食材の温度を推定する温度推定手段と、前記温度検出より検出された検出温度と前記温度推定手段により推定された推定温度とあらかじめ決めた設定温度とを比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果に基づいて前記加熱源の出力を入れたりおよび切ったりする制御手段とから構成され、前記温度検出手段は、前記複数の食材のうちの少なくとも一つの食材の食材温度を検出し、前記温度推定手段は、前記複数の食材のうちの他の少なくともひとつの食材の食材温度を推定し、前記比較手段は、前記検出温度と前記推定温度と前記設定温度とを比較し、前記検出温度と前記推定温度の両方が前記設定温度よりも低いとき、前記制御手段による制御に基づき前記加熱源の加熱出力が入れられ、前記検出温度と前記推定温度とのうちの一つが前記設定温度よりも高いとき、前記制御手段による制御に基づき前記加熱手段の加熱出力が切られ、前記検出温度と前記推定温度の両方が前記設定温度を越えたときから所定の時間後に、前記制御手段のすべての制御が終了する加熱調理装置。
【請求項１７】
前記温度検出手段は、前記複数の食材のうちの、加熱源から最も遠い位置にある食材の温度を検出し、前記温度推定手段は、前記複数の食材のうちの、加熱源に最も近い位置にある食材の温度を推定する請求項１６記載の加熱調理装置。
【請求項１８】
前記温度検知手段は、前記複数の食材のうちの、最も大きい食材の温度を検出し、
前記温度推定手段は、前記複数の食材のうちの、最も小さい食材の温度を推定する請求項１６記載の加熱調理装置。
【請求項１９】
前記温度推定手段は、加熱出力、食材の種類、重量、形状および位置からなる群から選ばれる少なくとも二つの要素を考慮して前記食材温度を推定する請求項１６記載の加熱調理装置。
【請求項２０】
前記温度推定手段は、実験データまたは理論解析データをもとにしたニューロ技術を用いることを特徴とする請求項１６記載の加熱調理装置。
【請求項２１】
前記加熱源が、高周波電力である請求項１６記載の加熱調理装置。
【請求項２２】
複数の食材を加熱するための加熱源と、複数の食材情報と加熱情報と設定温度を入力するための入力手段と、前記複数の食材の少なくとも一つの食材の食材温度を検知するための温度検出手段と、前記複数の食材のうちの他の少なくともひとつの食材の推定温度を推定する温度推定手段と、前記温度検出手段により検出された前記検出温度に基づいて前記推定温度を補正する推定温度補正手段と、前記温度検出手段により検出された検出温度と前記推定温度補正手段により補正された補正推定温度とあらかじめ決めた設定温度とを相互に比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果に基づいて前記加熱源の出力を入り切りする制御手段とから構成され、前記温度検出手段は、前記複数の食材のうちの少なくとも一つの食材の食材温度を検出し、前記温度推定手段と前記推定温度補正手段は、前記複数の食材のうちの他の少なくともひとつの食材の補正推定温度を推定し、前記比較手段は、前記検出温度と前記補正推定温度と前記設定温度とを比較し、前記検出温度と前記補正推定温度の両方が前記設定温度よりも低いとき、前記制御手段による制御に基づき前記加熱源の加熱出力が入れられ、前記検出温度と前記補正推定温度とのうちの一つが前記設定温度よりも高いとき、前記制御手段による制御に基づき前記加熱源の加熱出力が切られ、前記検出温度と前記補正推定温度の両方が前記設定温度を越えたときから所定の時間後に、前記制御手段のすべての制御が終了する加熱調理装置。
【請求項２３】
前記温度推定手段は、実験データまたは理論解析データをもとにしたニューロ技術を用いることを特徴とする請求項２２記載の加熱調理装置。
【請求項２４】
前記加熱源が、高周波電力である請求項２２記載の加熱調理装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、加熱調理装置を用いて複数の食材を同時に加熱調理する際にその複数の食材の温度が互いにばらつかないように均一に加熱する方法、および、その方法を実施する加熱調理装置に関する。
背景技術
従来の加熱調理装置の一つである高周波加熱調理装置、いわゆる、電子レンジは図１０に示すような構成となっていた。調理装置本体１は、前面に開閉可能なドア２が設けられ、庫内３に食材を出し入れすることが可能になっている。調理装置本体１内に高周波発生装置４が設けられ、庫内３の天井面には庫内に高周波を照射する照射口５が形成されている。照射口５は天井面に限らず、庫内の背面や側面に形成されていることもあり、複数個設けられていることもある。庫内の湿度を検出する湿度センサ６は、調理に伴う湿度の発生を検知し、調理の進行状態をを知る手がかりとして用いている。また、重量センサ７は、食材の重量によって調理時間を調節している。これらのセンサは、常に併用されるわけではなく、単独で用いられることも、あるいは、他のセンサと併用されることもある。
このような構造の高周波加熱調理装置を用いて調理を行なう場合、あらかじめ設定した時間だけ加熱を行なうか、上述のようなセンサで湿度や重量を検出してその値によって運転を制御する自動調理、あるいは、高周波の出力と照射時間を細かく設定できるプログラム調理などが行なわれている。これらの調理方法は食材の種類や数量、あるいは、調理内容によって使い分けられており、ある種の条件においては十分良好な結果が得られている。
しかしながら、高周波加熱は発熱量が食材によって異なるため、原理的に細かい温度調節が困難な加熱方法であり、かつ、食材を均一に加熱することも難しいという特性を持っている。しかも、複数個の食材を同時に加熱する場合は食材の種類や数量だけでなく、庫内での置き場所によっても加熱特性が変化してくるので、均一加熱はさらに困難になってくる。
複数の食材を同時に加熱する際の均一性の問題は高周波加熱以外の加熱調理装置においても同様にみられる。たとえばオーブンの場合でも、ヒータが天井面に設けられている機器では天井面に近いところほど加熱が早く進み、そして、ヒータから離れるほど加熱されにくくなる。また、コンベクションオーブンの場合でも、庫内を均一に加熱することは非常に難しく、熱風の吹き出し位置や庫内の配置の関係で加熱のむらが生じる。
前述のように、従来の加熱調理装置は庫内の食品をむらなく均一に温めるという機能が考慮されているにもかかわらず、複数個の食材を同時に加熱する場合には十分に均一加熱することが出来ないという欠点を有していた。
本発明は上記課題を解決するもので、複数個の食材を同時に加熱する際に全ての食材の均一加熱を可能にすることを目的としたものである。
発明の開示
本発明の複数の食材を均一に加熱するための方法および加熱調理装置は、複数の食材を加熱するための加熱源と、設定温度を入力する入力手段と、前記複数の食材の検出温度を検知するための複数の温度検出手段と、前記検出温度とあらかじめ決めた設定温度とを比較するための比較手段と、前記比較手段の比較結果に基づいて前記加熱源の出力を入れたり及び切ったりする制御手段とを持つ加熱調理装置を使用する。その調理装置を使用し、所定の時間間隔で検出された温度と前記設定温度とが前記比較手段により比較される。複数の温度検出手段のすべての検出温度が設定温度よりも低いときに、前記制御手段は加熱出力を入れ、いずれか一つの検出温度が設定温度よりも高くなったときに、前記制御手段は加熱出力を切り、さらに、すべての検出温度が設定温度を超えたときから所定の時間後に全ての制御を終了するように前記制御手段は加熱出力を制御する。
特に、複数の温度検出手段のうちの少なくとも一つの温度検出手段は最も大きな食材の中心温度を検出し、別の少なくとも一つの温度検出手段は最も小さな食材の表面温度を検出する構成が望ましい。
上記の構成において、複数の温度検出手段のうちの一つの温度検出手段が最も大きな食材の中心温度を検出し、他の一つの温度検出手段が最も小さな食材の表面温度を検出することによって、高周波加熱で最も加熱されにくい部分と最も加熱されやすい部分の温度を検出することができる。したがって、この二つの検出温度が食材の最高温度と最低温度を代表している言える。この二つを含むすべての検出温度と設定温度とが比較手段により定期的に比較される。その結果、すべての検出温度が設定温度よりも低いときは加熱源の出力が入りにされ、複数の検出温度のうちの少なくとも一つの検出温度が設定温度を超えた場合に、加熱源の出力が切られるこのような作用によって、食材が設定温度よりも高温に加熱されることを防いでいる。加熱源の出力を切っている間は、食材の外部への放熱と内部への熱伝導のみが起こり、個々の食材内部では食材の高温部分から低温部分へ熱の移動が進み、全体として均一な加熱が行なわれる。また、食材の高温部分から放熱された熱は庫内の空気を温め、その空気が食材の低温部分を温める作用をし、その結果、複数の食材の均一加熱を促進する。さらに、すべての検出温度が設定温度を超えた後も所定の時間制御を続けることによって、食材全体が設定温度に到達することをより確実にする。
本発明の第二の複数の食材を均一に加熱するための方法および加熱調理装置は、複数の食材を加熱するための加熱源と、前記複数の食材の食材情報と加熱情報と設定温度を入力する入力手段と、食材の温度を検知する温度検出手段と、食材温度を推定する温度推定手段と、温度検出手段により検出された検出温度と推定手段により推定された推定温度と前記設定温度とを相互に比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果に基づいて前記加熱源の出力を入れたり及び切ったりする制御手段とを持つ加熱調理装置を使用する。前記温度検出手段は前記複数の食材のうちの少なくとも一つの食材の温度を検出し、前記温度推定手段は前記複数の食材のうちの他の食材の温度を推定する。前記比較手段によって検出温度と推定温度の両方が設定温度よりも低いと判断された場合は加熱出力を入れ、どちらかが設定温度よりも高いと判断された場合には加熱出力を切り、さらに、両方が設定温度よりも高いと判断されたときから所定の時間後にすべての制御を終了するように加熱出力の制御を行なう。
温度推定手段は、実験、あるいは、理論解析データに基づくニューロ技術により決定されることが、特に望ましい。上記の構成により、さらに推定精度を高めることが出来る。
上記構成の均一加熱方法は温度検出手段と温度推定手段を併用する方法である。たとえば、もっとも正確に温度制御したい部分の温度が温度検出手段で検出され、他の部分の温度は温度推定手段で推定される。この検出温度と推定温度に対して前述の発明の構成の方法と同様の比較を行なうことによって均一加熱が実現される。
本発明のさらに他の複数の食材を均一に加熱するための方法は、前述の構成において、前記温度推定手段が温度検出手段により検出した検出温度により推定温度を補正するための推定温度補償機能を持つ加熱装置使用する。この構成により、推定温度を正しく求めることが可能となり、その結果、複数の食材の均一加熱を、著しく精度良く行なうことが可能となる。
本発明において、加熱源として、高周波電力を使用することが、特に望ましい。この構成により上記の効果が特に著しい。高周波電力を用いて加熱する前記構成において、食材の温度に比べて庫内の温度は低いのが普通であるが、複数の食材を一つの袋に封入して加熱することが特に望ましい。この構成により、食材から放出される熱や蒸気が袋の中に充満し、食材の高温部分の熱を低温部分に伝える効果を高める。また、前述の高周波電力を用いて加熱する構成において、複数の食材を熱伝導材で包んだり、挟んだりすることが特に望ましい。この構成により、高温部分の熱を低温部分に伝えるという同様の働きが得られる。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明の第一の複数の食材の均一加熱方法の実施例におけるシステム構成を示すブロック図である。図２は図１に示す均一加熱方法の一実施例の動作を示すフローチャートである。図３は図１に示す均一加熱方法を用いた高周波加熱装置の構成を示す模式図である。図４は本発明の第二の複数の食材の均一加熱方法の実施例におけるシステム構成を示すブロック図である。図５は図４に示す均一加熱方法の動作を示すフローチャートである。図６は本発明の第二の複数の食材の均一加熱方法の他の実施例のシステム構成を示すブロック図である。図７は図６に示す加熱方法の動作を示すフローチャートである。図８は本発明の高周波加熱源を用いた実施例において食材を袋に封入して加熱する構成図である。図９は高周波加熱源を用いた実施例において食材を熱伝導材に挟んで加熱する構成図である。図１０は従来の高周波加熱装置の斜視図である。
発明を実施するための最良の形態
以下に、本発明の実施例について図を参照して説明する。
図１は本発明の第一の複数の食材を均一に加熱するための方法を実施するためのハードウェアの加熱調理装置の構成を示すブロック図である。図１において、入力手段８は加熱の設定温度を入力するための、たとえばキーボード、押しボタン、またはダイヤルなどである。温度検出手段９は食材の温度を検出するための、たとえば温度計である。その温度検出手段としては、熱電対やサーミスタなどが使用される。一種類または複数種類の温度検出手段が数カ所の温度を同時に検出するために、複数箇所に設けられている。比較手段１０は入力手段８により入力された設定温度と温度検出手段９から得られる検出温度とを比較し、複数の検出温度を順次取り出し、設定温度との大小関係を調べる。その比較結果に基づいて、比較手段１０は加熱源の調節をする信号を制御手段１１に送る。制御手段１
１は比較手段１０から信号を受けて、そして、加熱源の出力の入り及び切りを実施し、片寄りのない均一な加熱を実現する。
比較手段の働きを詳しく示したフローチャート図が図２である。加熱を開始すると、まず、二つのパラメータ「ｉ」、「ｊ」の初期化を行なう（手順１２）。次に、１番目の温度検出手段の温度を取り込み（手順１３）、そして、検出温度と設定温度との比較を行なう（手順１４）。ここで、検出温度が設定温度よりも高かった場合は加熱出力を切る信号を制御手段１１に出して（手順１５）から、パラメータ「ｉ」、「ｊ」を「１」ずつ増やす（手順１６、１７）。手順１４で設定温度が検出温度よりも高かった場合は、パラメータ「ｉ」のみ１増やす（手順１７）。この時点でパラメータ「ｉ」の値と温度検出手段９の総数との比較を行ない（手順１８）、温度検出手段９の総数が多ければ、次の検出温度を調べるために手順１３へ戻る。
すべての検出温度を比較し終わった場合は、パラメータ「ｊ」が「０」かどうかを調べる（手順１９）。ｊ＝０の場合、すなわち、すべての検出温度が設定温度よりも低い場合は、加熱出力を入れる信号を制御手段１１に送り（手順２０）、一定時間後に手順１２以降を繰り返す。一方、ｊ＝０でない場合は「ｊ」と「ｉ」とを比較する（手順２１）。ｊ＝ｉでないときは、複数の検出温度のうちのいくつかは設定温度よりも低く、残りは設定温度よりも高いということであり、すなわち、加熱出力は切られた状態である。この場合は、ある一定時間をおいて手順１２からの比較操作を再度繰り返す。この状態は、設定温度よりも高温の部分から低温の部分に熱が移動している時間でであり、すなわち、時間が経つと高温の部分の温度が設定温度よりも低くなるか、または低温の部分の温度が設定温度よりも高くなるかのいずれかの状態に移行する。
手順２１においてｊ＝ｉの場合はすべての検出温度が設定温度を超えている状態であり、加熱出力は切られている。この状態ですでに全食材が均一に設定温度に加熱されているはずであるが、初めてｊ＝ｉの状態になってから一定時間経過後（手順２２）に加熱を終了する。これは、温度検出していない部分に設定温度よりも低温の部分が残っているかもしれないためと、設定温度で一定時間保つことによって殺菌効果を得るためである。
図３は加熱源として高周波を用いる場合の温度検出の方法の一例を説明するための模式図である。図３の構成は図１と概略で同様であるが、しかしながら、熱源は高周波発生装置２３である。複数の温度検出手段９のうちの一つはもっとも大きな食材の中心温度を測定し、他の一つはもっとも小さな食材の表面温度を検出する。これは、高周波加熱の一般的な加熱特性を考慮したものであり、すなわち大きな食材の中心部分がもっとも温まりにくく、小さな食材の表面がもっとも温まりやすい。したがって、この二カ所の温度を検出することによって、加熱される複数の食材のほぼ最低温度とほぼ最高温度を把握することができる。その結果、最低限、この二カ所温度検出をすることによって均一加熱を達成することができる。複数の温度検出手段９は最低限２個であり、さらに多くの温度を検出す
ることによって均一加熱の精度を上げることができる。
また、温度検出手段９として、図３の中央に示すようなプローブ式のセンサ２４と右側に示すような非接触タイプの温度計２５との組み合わせが可能であり、この構成により、各部の温度を的確に捉えることが可能になる。プローブ式のセンサ２４はプローブの先端部にサーミスタや熱電対が仕組まれており、そのプローブを食材に差し込むことによって任意の部分の温度を検出できる。また、温度検出手段として、光ファイバーを用いた温度計も使用可能である。特に、サーミスタや熱電対を高周波加熱源と組み合わせて用いる場合には、高周波によるノイズを防ぐためにプローブ本体とケーブルをシールドする必要がある。非接触タイプの温度計２５として、赤外線を用いた温度計が多く、その場合、食材に触れずに温度を知るメリットは大きいが、食材の内部の温度を知ることはできない。
図４は本発明の第二の複数の食材の均一加熱方法を行なうためのハード構成を示すブロック図である。図４において、温度検出手段９、制御手段１１は図１と同じであり、説明は省略する。入力手段２６は設定温度と複数の食材の情報とを入力する機能を備えている。温度推定手段２７は、加熱開始と共に、実際に加えた加熱出力に基づいて食材の各部の温度上昇を推定する。比較手段２８の具体的な処理のフローチャートが図５に示される。図５において、まず、パラメータ「ｊ」の初期化を行なう（手順２９）。次に温度検出手段９から温度を取り込み（手順３０）、設定温度と比較する（手順３１）。検出温度の方が高ければ出力を切る信号を制御手段１１に出し（手順３２）、さらに、ｊ＝１を設定（手順３３）し、その後に、温度推定操作を行なう（手順３４）。手順３１で設定温度のほうが高ければ、そのまま手順３４の温度推定に移る。
温度推定は少なくとも１カ所以上の部分について行なう。その温度推定を行なう部分はあらかじめ設定しておく。あるいは、その温度推定を行なう部分として、入力された食材情報からもっとも加熱されやすい部分、あるいは、もっとも加熱されにくい部分を自動的に選ぶような方法が可能である。推定温度が求まれば、それと設定温度の比較を行なう（手順３５）。推定温度が設定温度よりも高ければ加熱出力を切る信号を出し（手順３６）、さらに、ｊ＝ｊ＋２を設定（手順３７）して、手順３８に移る。もし、設定温度ほうが推定温度よりも高ければそのまま手順３８に移る。手順３８はパラメータ「ｊ」が「０」かどうかを判断する。もしパラメータが「０」であれば検出温度も推定温度も設定温度より低いので、加熱出力を入れる信号を出し（手順３９）、一定時間後に手順２９へ戻る。もしパラメータが「０」でなければ、次はパラメータ「ｊ」が「３」かどうかを調べる（手順４０）。もしパラメータが「３」であれば検出温度も推定温度も設定温度より高い状態であることがわかり、パラメータが「３」でない場合、検出温度または推定温度のどちらかが設定温度よりも高く、他方は低い状態であることがわかる。後者の場合は一定時間後に手順２９に戻って以降の手順を繰り返す。前者の場合は図２で説明したのと同様に、この状態になってからある時間維持した後に加熱を終了する（手順４１）。
温度推定手段２７を用いることによって、温度検出手段９の数を減らすことが可能になる。もっとも重要な部分の温度のみを温度検出手段９で直接検出し、他の部分は温度推定手段２７で温度管理することが可能である。図５は温度推定を１カ所についてのみ行なう例を示したが、温度推定箇所を複数にすることも可能であり、この場合、ほぼ同様の比較手段で均一加熱を行なうことが可能である。
もっとも加熱源に遠いところにある食材の温度が温度検出手段９により直接検出され、加熱源にもっとも近いところにある食材の温度が温度推定手段２７により推定される。このように温度検出手段９と温度推定手段２７が使い分けられる。これは、加熱源の近くの高温になる可能性の高い部分から温度検出のための部品を遠ざける効果がある。また、加熱源の近くは急激に温度上昇することもあるが、センシングの応答速度からは緩やかな温度変化のほうが測定しやすいために、加熱源から遠いところの温度を測定するほうが適している。
また別の例としては、もっとも大きな食材の温度を温度検出手段９で検出し、もっとも小さな食材の温度を温度推定手段２７で求める構成も考えられる。この場合も前述の例と同様に、ゆっくり温度上昇する大きな食材の温度をハード的にセンシングすることは精度的に有利である。
一方、温度推定手段２７の精度を高めるためには次のような方法が考えられる。温度推定をする場合に考慮する必要がある項目としては、加熱出力、食材の種類、大きさ、重量、形状、庫内の位置、周囲温度、庫内の気流速、食材および電源出力のばらつきなどがある。これらの項目のうちどれだけを考慮するかによって温度推定の精度が決まってくるわけであるが、すべてを考慮することは条件の複雑さだけでなく、操作の煩雑化などの問題もあり非現実的である。そこで、影響の大きなものを選んで、加熱出力、食材の種類、重量、形状、位置のうち二つ以上の項目を考慮する方法が現実的なものとして考えられる。
図６は温度推定手段２７の精度を高めるための別のハード構成を示すブロック図である。図６は図４に示した構成に加えて、温度推定手段２７として、推定温度補正機能４２が付加されている。この推定温度補正機能４２は温度検出手段９で得られる検出温度を用いて推定温度を補正する働きをする。前述のように温度推定の精度を高めるために各種の項目を考慮することが必要であるが、個々の加熱処理において、推定温度が実際の温度とどの程度合っているかを評価することは不可能である。そこで、本構成では温度検出手段９を用いて実際に測定している部分の温度を温度推定手段２７で推定し、実測値と推定値の違いから推定精度の補正をするものである。たとえば、実測点における推定値が実測値よりも低めに出ている場合、他の推定温度も実際の温度より低めに出ているものと判断し、
推定温度を高めに補正するという処理を行なう。
この場合の比較手段４３の具体的な処理の流れを示したフローチャートが図７である。図７において、この処理の流れは図５で説明した内容とほとんど同じである。異なる点は手順３４で温度推定をした後で推定温度を補正する処理（手順４４）が追加されることである。実際にはこの手順４４の中で上述したような補正のための処理が行なわれる。すなわち、温度検出手段９で温度計測をしている部分の温度推定を行ない、その結果と検出温度を比較する。この比較結果に基づいて推定温度を補正する。補正そのものの定量化は、比較した温度差の絶対値を用いる方法および比較した温度の比率による方法などいろいろな方法が考えられる。
温度推定手段の推定方法においてどのような項目を考慮する必要があるかという点についてはすでに述べたが、しかしながら、推定そのものの方法は別の課題である。加熱課程における温度の推定は、種々の条件に基づいて理論的に計算する方法または同種の実験データを検索してくる方法などが考えられる。しかしながら、このような方法は計算時間や蓄積できるデータ量の関係の観点において、実用性に欠ける。本発明の一実施例では、比較的小容量のデータで、簡単に、精度よく温度推定が可能な方法として、ニューロ技術を用いた手法を取り入れている。ニューロ技術は人間の脳の働きをモデル化したニューラルネットワークの考え方を応用した技術であり、簡単に定式化できない多種多様なデータを統一的に扱う技術である。この手法のベースとなるデータとしては、実験的に得られたデータ、または理論解析から得られたデータが利用可能である。
以上述べた本発明の第二の均一加熱方法においても、加熱源として高周波加熱を用いることが特に望ましく、この構成により、均一加熱が可能な高周波加熱装置を実現することができる。
加熱源として高周波加熱を用いる場合に、ヒータなどの加熱源と異なり、庫内の温度そのものがあまり上昇しないために、高温部分の熱を低温部分に伝える仕組みが必要になる。図８は高周波加熱源を用いた実施例における複数の食材を一つの袋に詰めて加熱する構成を示す。図８において、袋４５の種類は特に限定しないが、調理しようとする温度に耐えるだけの耐熱性をもち、高周波によってその袋自体があまり発熱しないことが必要である。たとえば、約１００℃程度までの調理であれば、ポリエチレンやポリプロピレンなどの材質が使用可能である。袋４５への食材の封入は、真空パックする必要は無く、多少脱気しておく程度で良い。図８のように、食材を袋４５に入れて加熱したとき、食材から放熱される熱や発生した蒸気が袋４５の中に充満し、したがって、低温部分を効果的に加熱することが可能になる。
図９は高周波加熱源を用いた実施例における複数の食材を熱伝導材に挟んで加熱する構成を示す。熱伝導材４６は食材の高温部分の熱を奪い、低温部分へ伝える作用をする。したがって、食材にほど良く密着するとともに、高周波によってその熱伝導材自体があまり発熱しない性質でなければならない。熱伝導材として、たとえば、サラダオイルを含浸させた布またはオイルそのものを袋に詰めたマットなどが使用される。これらの構成よって、庫内温度が高くならない高周波加熱源の場合でも、高温部分の温度を効率よく低温部分に伝えることができ、その結果、複数の食材の均一加熱を実現することができる。
産業上の利用可能性
以上に説明したように本発明の複数の食材を均一に加熱するための加熱方法よび加熱調理装置によれば、複数の食材を均一に加熱することが可能になる。特に、複数の温度検出手段を用いて最も大きな食材の中心温度と最も小さな食材の表面温度を検出し、それらと設定温度の比較をし、加熱源の出力制御を行なうという構成により、食材の均一加熱を実現する効果が得られる。
また、特に、温度推定手段を温度検出手段と併用することによって、温度検出手段で測定しにくいところの温度を求めるという構成により、温度検出手段の総数を減らしても、複数の食材を均一に加熱する効果が得られる。
上記の均一加熱方法は特定の加熱源に限定されるものではなく、温度検出手段の構成を工夫したり、高温部分から低温部分への熱移動を促進する加熱構成をとることによって、加熱むらが問題になる高周波加熱装置にも適用できる。この高周波電力を加熱源とした構成は、特に優れた均一加熱を実現することができる。
温度推定手段として、考慮すべき加熱条件および食材条件を増やしたり、温度検出手段で得られる実測値を用いて推定値を補正したり、あるいは、ニューロ技術を応用することなどによって推定精度を高めることができる。この構成により、均一加熱の温度制御をより著しく容易にする効果が得られる。
【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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【図９】
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【図１０】
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