JP2002093570A - マイクロ波加熱方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マイクロ波を用いた加熱方法において、複数
の被加熱物をそれぞれ所定の温度で同時に加熱終了でき
るようにすること。 【解決手段】 被加熱物が載置される載置面の温度分布
を検出し前記被加熱物の存在位置を判定する第一段階
と、前記被加熱物をそれぞれ所定温度に仕上げるために
マイクロ波加熱中に所定周期で前記被加熱物の温度をそ
れぞれ検出しその温度情報に基づいてマイクロ波の偏向
方向を制御する第二段階と、前記それぞれの被加熱物の
温度情報のいずれかが加熱終了温度以上の時に加熱を終
了させる第三段階とからなるマイクロ波加熱方法とする
ものである。これにより、温度分布データから被加熱物
の個数を検出しマイクロ波を偏向制御できるので、複数
の被加熱物に対してそれぞれ所定の温度で加熱終了でき
るものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波を偏向
し被加熱物をそれぞれ所定温度で加熱終了できるマイク
ロ波加熱方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のマイクロ波を用いた高周波加熱装
置は、被加熱物を均一に加熱することを主眼とした要素
技術として、被加熱物を回転させるターンテーブル機
構、加熱室内のマイクロ波を攪拌するスターラー機構あ
るいはマイクロ波の放射方向を変化させる回転アンテナ
機構などが採用されている。

【０００３】一方、近年は生活スタイルの変化にともな
い、調理の合理化に対してできあいのお惣菜や冷凍保存
食を積極的に利用したり、家族がそれぞれ個別に食事を
とる個食化の傾向が進んでいる。このような生活スタイ
ルの変化に対して複数の食材を同時に加熱することが望
まれていたが、従来の均一加熱を主眼とした加熱方法で
は複数の食材にほぼ同じ割合の加熱エネルギが供給され
るために食材の量が異なると量の多い方は温度上昇が緩
く加熱不足になり、同じ食材で同じ量であっても初期の
食材温度が異なると低い温度の食材は加熱不足になり、
複数の食材を同時に仕上げることが困難であった。

【０００４】この課題に対し、赤外線センサを用いて複
数の食材の温度を個別に検出する方法と被加熱物を収納
する加熱室内に生じさせたマイクロ波分布の強弱を積極
的に利用して異なる温度の食材あるいは異なる複数の食
材を同時に加熱して仕上げる装置が提供されてきた。

【０００５】これらの高周波加熱装置は、被加熱物を載
置するターンテーブルと、被加熱物の重量を検知する重
量センサや被加熱物の表面温度を検知する赤外線センサ
を備えている。そして、異なる温度の被加熱物を同時に
加熱して同じ温度に仕上げる場合、まず特定の視野位置
を備えた赤外線センサに対してターンテーブルを回転さ
せることでターンテーブル上全域の温度分布を検出す
る。そして高温あるいは低温の被加熱物の載置位置を検
出し、低温側の被加熱物をマイクロ波分布の強い位置に
回転移動しその位置でターンテーブルを停止して低温側
の被加熱物を積極的に加熱したり、高温側の被加熱物が
マイクロ波分布の強い位置に移動した時にマイクロ波出
力を低下させて加熱しすぎを防止する方法を採用してい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ターンテーブルを用いた構成では、複数の被加熱物をそ
れぞれ異なる温度に加熱する場合に、個々の被加熱物の
温度を測定するためにターンテーブルを回転させて赤外
線センサの視野内に被加熱物を移動させるので、被加熱
物がマイクロ波分布の強い位置を通過する。このため、
個々の被加熱物に対するマイクロ波の加熱エネルギー制
御ができず、それぞれの被加熱物に過加熱や加熱不足が
生じ、希望する温度に仕上げることができないという問
題点がある。また、ターンテーブルを停止して、被加熱
物の一方を加熱する場合には、被加熱物やマイクロ波分
布が変化しないため、被加熱物の加熱される位置が固定
され、被加熱物自体に温度むらが生じ、好ましい仕上が
りにならないという課題がある。

【０００７】本発明は、前記従来の課題を解決するもの
であり、被加熱物の存在領域にマイクロ波を偏向制御し
てその被加熱物を強く加熱することで複数の被加熱物を
それぞれ所定の温度で同時に仕上げるマイクロ波加熱方
法を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明のマイクロ波加熱方法は、被加熱物が載置さ
れる載置面の温度分布を検出し前記被加熱物の存在位置
を判定する第一段階と、前記被加熱物をそれぞれ所定温
度に仕上げるためにマイクロ波加熱中に所定周期で前記
被加熱物の温度をそれぞれ検出しその温度情報に基づい
てマイクロ波の偏向方向を制御する第二段階と、前記そ
れぞれの被加熱物の温度情報のいずれかが加熱終了温度
以上の時に加熱を終了させる第三段階とからなるマイク
ロ波加熱方法とするものである。これにより、温度分布
データから被加熱物の個数を検出しマイクロ波を偏向制
御できるので、複数の被加熱物に対してそれぞれ所定の
温度で加熱終了できるものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】請求項１記載の発明は、被加熱物
が載置される載置面の温度分布を検出し前記被加熱物の
存在位置を判定する第一段階と、前記被加熱物をそれぞ
れ所定温度に仕上げるためにマイクロ波加熱中に所定周
期で前記被加熱物の温度をそれぞれ検出しその温度情報
に基づいてマイクロ波の偏向方向を制御する第二段階
と、前記それぞれの被加熱物の温度情報のいずれかが加
熱終了温度以上の時に加熱を終了させる第三段階とから
なるマイクロ波加熱方法とするものである。これによ
り、温度分布データから被加熱物の個数を検出しマイク
ロ波を偏向制御できるので、複数の被加熱物に対してそ
れぞれ所定の温度で加熱終了できるものである。

【００１０】請求項２記載の発明は、特に、請求項１に
記載のマイクロ波加熱方法のマイクロ波を偏向させる方
法が、被加熱物を収納する加熱室の壁面を流れる高周波
電流の流れを分断するように配設した開孔部のインピー
ダンス値を大きくして高周波電流の流れを抑制するもの
である。

【００１１】これにより、簡単な構成ですばやくマイク
ロ波を偏向させることができる。

【００１２】請求項３記載の発明は、特に、請求項１記
載の被加熱物の存在位置判定は、検出した温度の絶対値
または所定時間内の温度上昇値に基づいて判定するもの
である。

【００１３】これにより、被加熱物の初期温度の違いに
関わらず、載置された被加熱物の個数が判定でき、被加
熱物の個数に応じた加熱ができる。

【００１４】また請求項４記載の発明は、特に、請求項
１記載の被加熱物の個数判定において、被加熱物の存在
位置の判定が終了するまではマイクロ波を分散させるも
のである。

【００１５】これにより、載置面上におかれた全ての被
加熱物を誘電加熱できるので、個数の判定を確実におこ
なうことができる。

【００１６】また請求項５記載の発明は、特に請求項５
記載のマイクロ波を分散させる方法は、被加熱物を収納
する加熱室の壁面を流れる高周波電流の流れを分断する
ように配設した開孔部のインピーダンス値を時間的に変
化させて高周波電流の流れを変動させるものである。

【００１７】これにより、被加熱物を収納する加熱室全
体にマイクロ波を分散照射でき、初期の温度状態に関わ
らず、すべての被加熱物を加熱してその被加熱物を温度
上昇させることができる。

【００１８】また請求項６記載の発明は、特に、請求項
１記載の第一段階において、被加熱物の存在位置が１個
所と判定した場合、被加熱物に温度差を生じさせないよ
うにマイクロ波を制御するものである。

【００１９】これにより、被加熱物自体に加熱むらが生
じることを防止できる。

【００２０】また請求項７記載の発明は、特に、請求項
１に記載のマイクロ波加熱方法の第二段階においてマイ
クロ波を偏向させた後の温度分布情報に基づきマイクロ
波出力を制御するものである。

【００２１】これにより、それぞれの被加熱物自体の温
度むらなく加熱終了することができる。

【００２２】また請求項８記載の発明は、特に、請求項
１記載の第一段階において、被加熱物が無しと判定した
場合、マイクロ波加熱を停止することを報知するととも
に加熱を停止するものである。

【００２３】これにより、被加熱物が無い場合の電力消
費の無駄を抑制するとともに、マグネトロンの劣化を防
止できる。

【００２４】また請求項９記載の発明は、特に、請求項
８記載の被加熱物が無しと判定しマイクロ波加熱を停止
した後、被加熱物が無しと判定したことを表示するもの
である。

【００２５】これにより、被加熱物が無いために加熱が
停止したことを使用者が認知でき、使い勝手を向上させ
ることができる。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の実施例について添付図面を用
いて説明する。

【００２７】（実施例）図１は、本発明のマイクロ波加
熱方法に関わるマイクロ波加熱装置の外観構成図、図２
は側面構成図である（ドア部は波線で示した）。

【００２８】図１、図２において、１０は被加熱物を収
納する加熱室で、加熱室１０の壁面は金属で構成されて
いる。１１は被加熱物を載置する載置台である。マグネ
トロン（マイクロ波発生手段）１２はマグネトロン駆動
電源１３から供給される電力によりマイクロ波を発生す
る。マグネトロン１２から発生したマイクロ波は、導波
管１４により給電口１５へ伝送され、給電口１５から加
熱室１０へ放射される。加熱室１０を形成する壁面１６
には開孔部１７、１８が配設されている。各開孔部１
７、１８には、それぞれに開孔部１７、１８のインピー
ダンスを変化させるインピーダンス可変手段１９、２０
を配設している。これらインピーダンス可変手段１９、
２０の構成を開孔部１７に配したインピーダンス可変手
段１９に代表させて説明する。

【００２９】２１は開孔部１７を一端とする金属によっ
て構成した溝部、２２は溝部２１内に設けた誘電体板で
ある。誘電体板２２は、好ましくは比誘電率が５以上の
低誘電損失材料（例えばガラス系、セラミックス系、樹
脂系）で構成され、それぞれの両端に突起を設け、溝部
２１に設けた孔に突起をはめ込んで回転支持されてい
る。誘電体板２２は、誘電体板回転駆動手段であるモー
タ２３により回転駆動される。モータ２３には誘電体板
２２の回転角度や回転速度を検出する角度検出手段２４
が配設されている。

【００３０】インピーダンス可変手段１９の溝部２１の
溝深さ、溝の高さおよび誘電体板２２の配設位置は、誘
電体板２２が溝部２１の終端壁面２１ａに対して水平で
あるとき（この時の誘電体板２２の回転角度を０゜とす
る）、開孔部１７に生じるインピーダンスが極めて小さ
い値（理想的にはゼロ）になるように決めている。ま
た、誘電体板２２が溝部２１の終端壁面２１ａに対して
垂直であるとき（この時の誘電体板２２の回転角度を９
０゜とする）には、開孔部１７に生じるインピーダンス
は、極めて大きい値（理想的には無限大）としている。
インピーダンス可変手段１９の誘電体板２２の回転角度
が９０°のときには、それに対応する開孔部１７のイン
ピーダンスは無限大となりその開孔部１７周辺の壁面１
６を流れる高周波電流を遮断し、その開孔部１７周辺か
らマイクロ波を遠ざける。そこで、誘電体板２２の回転
角度を９０°にしたインピーダンス可変手段１９の開孔
部１７から遠い側にマイクロ波を偏向させる。被加熱物
の加熱に関しては、マイクロ波を偏向させたことによ
り、このマイクロ波が集まった側が強く加熱される特性
となる。

【００３１】本実施例では、誘電体板の回転制御時の毎
分当たりの回転数（ｒｐｍ）を添字＊印として表すこと
とする。たとえば加熱室の奥壁面の中央に赤外線センサ
２５が配設され、その左右に設けた開孔部１７、１８の
インピーダンスを可変させるインピーダンス可変手段１
９、２０が毎分当たりそれぞれ１５回転、３回転で回転
制御するときは１５＊／ＩＲ／３＊と表記する。

【００３２】２５は被加熱物の温度を検出する赤外線セ
ンサ（温度検出手段）である。本実施例では、１×４の
４素子を備えた赤外線センサを用いた。また、赤外線セ
ンサ２５は首振り構成としその視野は載置台１１全域の
温度を検出できるように調整した。図１、図２では波線
の内側が視野であることを示している。２６は装置本体
前面に設けられた操作部、２７は被加熱物の温度や加熱
領域を表示する表示手段である。操作部２６内には被加
熱物の終了温度および加熱時間の入力設定部２８、加熱
領域選択入力部２９、加熱開始を入力する「スタート」
キー３０、入力条件をクリアしたり、加熱を中断する
「取消」キー３１、自動調理選択キー３２が配設され
る。自動調理選択キー３２には「解凍」、「温め」等の
自動調理アイテムが含まれている。

【００３３】また、３３は装置全体の動作を制御する制
御手段であり、赤外線センサ２５の検出信号、操作部２
６の被加熱物の終了温度および加熱時間の入力設定部２
８、加熱領域選択入力部２９などから入力される信号に
基づき、マグネトロン駆動電源１３、インピーダンス可
変手段１９、２０の各誘電体回転駆動手段の動作を制御
する。３４は加熱室１０内に被加熱物を出し入れする時
に開閉するドアである。

【００３４】次に、上記構成からなる装置を用いた本発
明の実施例である操作手順と制御内容を図３、図４を用
いて説明する。

【００３５】図３は加熱開始までの制御内容の流れを示
し、図４は本実施例での制御内容の流れを示したもので
ある。図４において、制御内容は三段階から成ってい
る。

【００３６】まず、第一段階について説明する。第一段
階では被加熱物の有無や個数、温度状態および存在位置
を検出する。第二段階は第一段階で得た結果および被加
熱物の温度変化に基づいてインピーダンス可変手段やマ
グネトロンを制御し、第三段階は被加熱物が所定温度に
到達後、加熱を終了させる。

【００３７】図３、図４において、被加熱物を加熱室１
０内の載置台１１に収納載置した後、使用者はその被加
熱物を加熱するための加熱条件を決めて操作部２６の加
熱アイテムを選択する（Ｓ１０１）。次に加熱領域を入
力（図１の２９で指定する）し、加熱時間あるいは加熱
終了温度を入力（図１の２８で指定する）した後、図１
に示した「スタート」キー３０を押す（Ｓ１０２）こと
で被加熱物の誘電加熱が開始される。なお、Ｓ１０３は
「スタート」キー３０が押されたことを確認するもので
あり、「スタート」キー３０に先だって「取消」キー３
１が押されるとＳ１０１に戻る。なお、入力アイテムの
選択において、自動調理アイテムである「温め」キーあ
るいは「解凍」キーが選択された場合には、加熱時間を
入力することなくＳ１０２に進む。

【００３８】制御手段３３はＳ１０４で自動加熱調理か
手動加熱調理かを判定する。手動加熱調理と判定した場
合はＳ１０５に進み、Ｓ１０４で自動加熱調理と判定し
た場合はＳ１０６（）に進む。Ｓ１０５では、赤外線
センサ２５で載置台全面（以後載置面とする。）の温度
を測定し、低温部、高温部から被加熱物の載置の有無お
よび存在位置を判定する。測定点の温度が載置面の平均
温度よりも所定温度以上低い場合あるいは高い場合は、
低温の食品あるいは常温よりも高温の食品が載置された
と判定し、所定温度未満の場合は常温の食品が載置され
たか、食品は載置されていないと判定する。本実施例で
は所定温度は５℃とした。Ｓ１０７では載置面の温度よ
りも低い部分あるいは高い部分の存在数により、食品の
載置個数を判定する。Ｓ１０７において載置個数が複数
の場合はＳ１０８へ進み、それ以外の場合はＳ１０９へ
進む。Ｓ１０９ではマイクロ波が分散するようにインピ
ーダンス可変手段（以後ＩＭＰとする。）を制御する。
本実施例ではＩＭＰは１５＊／ＩＲ／３＊に制御し、Ｓ
１１０でマグネトロンを動作させ、誘電加熱を開始す
る。Ｓ１１１では再度載置面の温度を測定し、初期温度
として記憶する。

【００３９】Ｓ１１２では温度測定周期として予め設定
した所定時間が経過したか否かの判定を行い、到達して
いない場合は加熱を継続し、到達した場合はＳ１１３へ
進み、載置面の温度を測定する。Ｓ１１４では、測定周
期ごとに得られた各測定点における温度と、その直前の
測定時の温度との差を被加熱物の温度上昇値とする。以
後、この数値をＤＩＦとする。Ｓ１１５はＳ１１３の測
定値により、再び被加熱物の個数判定を行う。この判定
においてＤＩＦ値を用いる。本実施例ではＤＩＦ値には
３℃を用いた。ＤＩＦが３℃以上の場合は被加熱物がマ
イクロ波により発熱したものと判断し、ＤＩＦが変化し
た部分の数から、被加熱物の載置位置と載置個数を判定
する。被加熱物が複数であると判定した場合はＳ１０８
へ進み、それ以外の場合はＳ１１６に進む。Ｓ１１６で
は検出した温度の最高値が加熱終了温度に到達していれ
ば、Ｓ１１７へ進む。到達していない場合はＳ１１２へ
戻り加熱を継続しながら被加熱物の個数判定を継続す
る。Ｓ１１７では第一段階上限時間に到達したか否かの
判断を行う。到達している場合は、Ｓ１１８（）へ進
み、到達していない場合はＳ１１２へ戻る。ここで、第
一段階上限時間は加熱条件やマグネトロンの出力に応じ
て可変させる。たとえば、温度差仕上げ設定の場合２５
秒、温度差仕上げ無しの場合はマグネトロン出力に連動
させ、６００Ｗ出力および８００Ｗ出力に対してそれぞ
れ３分と２分３０秒に第一段階上限時間を設定する。

【００４０】次に、第二段階について説明する。第二段
階は複数の被加熱物が存在する、被加熱物をそれぞれ異
なる温度に仕上げるあるいは単数の被加熱物に加熱むら
が生じたと判定したときの制御である。第二段階では、
まずＳ１１９においてマグネトロンの動作の確認を行
い、停止している場合はマグネトロンを作動させる（Ｓ
１２０）。Ｓ１２１では温度差仕上げとして、終了温
度、加熱領域等の条件が設定入力されているか否かの確
認を行う。条件が設定入力されている場合はＳ１２２
（）へ進み、入力されていない場合はＳ１２３へ進
む。Ｓ１２３では載置面上の温度分布が均一か否かの判
定を行う。被加熱物が存在すると判定した載置位置の温
度差が所定値以下の場合、あるいはそれぞれの被加熱物
の存在位置でのＤＩＦの差が所定値以下の場合は温度分
布が均一と判断し、マイクロ波が分散するようにＩＭＰ
を制御しながら加熱を継続する（Ｓ１２４）。一方、温
度差あるいは温度上昇値ＤＩＦの差が所定値を超えた場
合は、温度分布が均一でないと判断してＳ１２５へ進
み、低温の被加熱物へマイクロ波を偏向させるようにＩ
ＭＰを制御する。本実施例では左側にマイクロ波を偏向
する場合のＩＭＰ制御パターンは１５＊／ＩＲ／０とし
た。なお、この制御パターンは可変できる。

【００４１】Ｓ１２６では所定時間が経過したか否かの
判定を行い、所定時間内の場合は温度差が生じないよう
な制御をしながら加熱を継続し、所定時間を経過した場
合はＳ１２７へ進む。Ｓ１２７では現在の被加熱物の温
度を検出する。Ｓ１２８で被加熱物が終了温度に到達し
たかどうか判定し、終了温度に達していない場合は加熱
を継続するためにＳ１２３へ戻る。Ｓ１２８で被加熱物
の最高温度が終了温度に到達したと判定した場合は、第
三段階へ進む。

【００４２】第三段階では、Ｓ１２９においてマグネト
ロンの動作を停止し、Ｓ１３０ではＩＭＰをリセットさ
せるために、誘電体板の支持角度を０゜とし、加熱を終
了する。

【００４３】一方、Ｓ１０４で手動加熱と判定した場合
の制御内容について図５を用いて説明する。

【００４４】Ｓ１５１では操作部２６からの手動加熱情
報に基づいて、誘電体板の回転駆動手段を動作させて、
誘電体板をそれぞれ希望の支持角度や回転速度にセット
する。支持角度をセットする場合は、誘電体板の支持角
度が０゜の位置を検出した後、誘電体板を所定の支持角
度あるいは回転速度にセットするとともに、加熱を開始
する。

【００４５】Ｓ１５２において加熱情報として加熱時間
が入力されたと判断するとＳ１５３に進み、制御手段３
３が加熱中に行う制御内容として、加熱経過時間と終了
時間との比較をする。一方、Ｓ１５２で終了温度が入力
されたと判断するとＳ１５４に進み、載置面上の温度を
検出して被加熱物の現在温度を取り込む。その後Ｓ１５
５においてＳ１１１で取り込んだ温度情報の最高値と終
了温度との比較をする。

【００４６】Ｓ１５３において加熱経過時間が入力設定
した終了時間に到達あるいはＳ１５５において被加熱物
の最高温度が入力設定値に到達するとＳ１５６に進みマ
グネトロンの動作を停止させ、Ｓ１５７においてＩＭＰ
の支持角度を０゜にリセットし、加熱を加熱を終了す
る。

【００４７】なお、上述した制御内容と平行させて加熱
中のマイクロ波出力は入力した条件に基づき、規定した
経過時間あるいは規定した温度を超過することに対応さ
せて出力の制御を行うことができる。

【００４８】次にＳ１１７において第一段階上限時間に
到達したと判断されたときの制御を図６を用いて説明す
る。図６に示す制御内容は被加熱物の載置個数が単数あ
るいは載置されていないと判定した場合の制御である。

【００４９】Ｓ２０１において被加熱物があると判断し
た場合はＳ２０２に進み、被加熱物がなしと判断した場
合はＳ３０１に進む。Ｓ２０２では温度差仕上げの条件
設定がされているかどうかを判定し、設定されていれば
Ｓ１２２に進み、設定がないとＳ２０３に進む。Ｓ２０
３では、載置面の温度を測定する。この場合、被加熱物
は１つと判定している。次にＳ２０４において一つの被
加熱物に高温部分と低温部分が生じていると判断した場
合は、Ｓ１０８（）へ進む。Ｓ２０４において温度分
布が均一と判断した場合はＳ２０５へ進む。Ｓ２０５で
は所定時間が経過したか否かの判定を行う。所定時間に
到達していない場合は現状での加熱を継続し、所定時間
に到達した場合はＳ２０６に進んで被加熱物の現在温度
を検出する。その後Ｓ２０７において被加熱物の最高温
度が終了温度に到達したかどうかを比較判定し、未到達
の場合はＳ２０４に戻り、到達した場合は第三段階へ進
む。

【００５０】第三段階では、Ｓ２０８においてマグネト
ロンの動作を停止させ、Ｓ２０９においてＩＭＰの支持
角度を０゜にリセットし、加熱を終了する。

【００５１】一方、Ｓ２０１においてＤＩＦの数値に変
化がなく、被加熱物が無いと判断された場合はＳ３０１
に進み、Ｓ３０１において加熱停止の報知を行う。この
報知は、電子音あるいはランプやＬＥＤなどの発光手段
の点灯、点滅、発光色変更などを用いる。

【００５２】Ｓ３０２においてマグネトロンの動作を停
止させ、Ｓ３０２においてＩＭＰの誘電体板の支持角度
を０゜にリセットとする。その後、Ｓ３０４において操
作部内に加熱停止の表示をし、加熱を終了する。このと
き、加熱停止の表示前や表示中にも、報知ブザー等を動
作させてもかまわない。

【００５３】なお、ＩＭＰの回転速度は被加熱物に応じ
て変更させることができる。

【００５４】次にＳ１２１において温度差仕上げの設定
入力ありと判定した場合の制御内容について図７を用い
て説明する。

【００５５】Ｓ４０１で載置面の温度分布を検出し、測
定値をＴｃとして記憶する。なお、検出した温度データ
は複数のデータ群でありそのデータ群においてそれぞれ
の被加熱物の存在位置に対応した温度データであるＴｃ
１，Ｔｃ２…をＴｃで代表表記する。Ｓ４０２ではＳ１
０５、Ｓ１１３およびＳ４０１の温度データから、冷凍
品の載置状態を判定する。すなわち、Ｓ４０２において
載置面に冷凍品が分散して載置されていると判定した場
合は、Ｓ４０３へ進む。一方、Ｓ４０２において載置面
の片側に偏って冷凍品が載置されていると判定した場合
はＳ４０４へ進む。Ｓ４０３では各測定点の温度上昇値
ＤＩＦをδＴとして演算する。Ｓ４０５ではＴｃ、δＴ
の数値から、それぞれの被加熱物の仕上がり温度Ｔｅ
（この仕上がり温度Ｔｅはそれぞれの被加熱物の仕上が
り温度Ｔｅ１，Ｔｅ２…をＴｅで代表表記する）に到達
するまでの所要時間ｔの演算を行う。ここで所要時間ｔ
は、 ｔ＝（Ｔｅ−Ｔｃ）／δＴ で与える。Ｓ４０６でそれぞれの被加熱物の所要時間ｔ
に差があると判定した場合はＳ４０７へ進み、一方所要
時間ｔに差がないと判定した場合はＳ４０８へ進む。Ｓ
４０７では所要時間ｔが大きい被加熱物へマイクロ波を
偏向するようにＩＭＰを制御する。

【００５６】一方、Ｓ４０２において載置面に冷凍品が
偏って載置されていると判定するとＳ４０３へ進み、Ｓ
４０３において冷凍品の方へ直ちにマイクロ波を偏向制
御した後Ｓ４０８に進む。Ｓ４０８では所定時間が経過
したか否かの判定を行う。所定時間内の場合は現在の制
御内容のままで加熱を継続し、所定時間が経過したと判
定した場合は、Ｓ４０９へ進む。Ｓ４０９では載置面の
被加熱物の温度Ｔｃを測定する。Ｓ４１０では被加熱物
の温度むらの検出を行う。Ｓ４１０において被加熱物の
温度むらが大きいと判定した場合はＳ４１１へ進み、マ
イクロ波出力を低下させて熱伝導を利用して加熱むらを
解消する。Ｓ４１０において被加熱物の温度むらが小さ
いと判定した場合はＳ４１２へ進む。Ｓ４１２において
Ｓ４１２に到達するまでにマイクロ波出力を変化させて
いた場合は、Ｓ４１２でマイクロ波出力を復帰させ、マ
イクロ波出力を変化させていなかった場合は現状のマイ
クロ波出力とする。Ｓ４１３では加熱終了温度に到達し
たか否かの判定を行う。被加熱物の温度がそれぞれの仕
上り温度である終了温度に到達していない場合はＳ４０
２へ戻り、いずれかの被加熱物の温度が終了温度に到達
した場合は第三段階へ進む。

【００５７】次に具体的な被加熱物を用いた実動作例に
ついて制御内容を説明する。被加熱物は冷凍シュウマイ
６個と酒かん１８０ｃｃを用い、仕上り温度をそれぞれ
８５℃、５５℃とした加熱の制御内容と結果を示す。

【００５８】

【表１】

【００５９】表１は冷凍シュウマイ６個と酒かんを加熱
室のドア側から見たとき載置台の左右に載置し、同時に
加熱したときの各温度測定点の温度変化およびインピー
ダンス可変手段の制御を示している。冷凍シュウマイと
酒かんの初期温度はそれぞれ−１８℃、１２℃であっ
た。

【００６０】ＣＵＲＲＥＮＴは図４のＳ１１１に対応す
る制御処理によって得た温度分布データであり、載置台
全域の測定点の温度を表している。本実施例では各測定
列を１つの範囲として制御を行った。各測定列は庫内に
向かって１番目が左端、そして１６番目が庫内右端であ
る。

【００６１】ＭＡＸ、ＡＶＥはそれぞれ各測定列の最高
温度と平均温度を示し、全体の平均温度よりも５℃以上
低温の部分は太字とした。また、ＤＩＦは加熱１０秒ご
とのＡＶＥと直前のＡＶＥとの差を示している。

【００６２】インピーダンス可変手段は１５＊／ＩＲ／
３＊で制御し、加熱室内にマイクロ波を分散させた。３
から５列目までの検出した温度の絶対値に０℃以下の数
値が見られ、かつＡＶＥが全体の平均温度よりも５℃以
上低温であり、庫内左側に冷凍食品が載置されたことが
わかる。

【００６３】図４のＳ１１７において加熱開始から２５
秒経過し、被加熱物は一つと判定されたのでに進み、
図６のＳ２０２において温度差仕上げ条件設定有りによ
りＳ１０８（）に進む。その後、図４のＳ１２１にお
いて温度差仕上げ設定有りにより図７のに進む。Ｓ４
０２において、冷凍食品があり、さらに載置面に偏って
置かれていることの判定によりＳ４０８に進む。Ｓ４０
８において、庫内左側つまり冷凍シュウマイを加熱する
ようにＩＭＰを制御する（図７のＳ４０４）。以降、図
７に示した制御内容にて加熱制御される。今の場合、そ
れぞれの被加熱物の存在位置における温度むらは無いの
でマイクロ波出力は初期のままで加熱を継続する。

【００６４】加熱２１０秒後において、左側の食品の最
高温度が仕上がり温度である終了温度に達したと判定し
（Ｓ４１３）、加熱を終了する。表１では最高温度は太
字で表している。

【００６５】図８は上記の制御を行ったときとＩＭＰを
１５＊／ＩＲ／３＊の制御のままで（制御なしとする）
加熱したときの冷凍シュウマイと酒かんの温度変化の一
例を示す。冷凍シュウマイは中心温度を測定し、酒かん
は上下方向の中央の温度を測定した。実線は制御ありを
示し、破線は制御なしを示す。加熱終了時の２１０秒後
では、制御したときは冷凍シュウマイが９０℃、酒かん
が６０℃であるのに対し、制御なしのときは冷凍シュウ
マイが６０℃、酒かんが７０℃であり、所定の温度にな
っていない。

【００６６】本実施例でのマイクロ波出力は６００Ｗで
あったが、マイクロ波出力の増減にともない、被加熱物
の温度測定周期の間隔も変化させる。たとえば、出力８
００Ｗの場合は、７．５秒の時間周期とする。このよう
にマイクロ波出力に連動した時間周期にて被加熱物の温
度を検出することにより、加熱進行状態を出力に関係な
く的確に把握でき過加熱あるいは加熱不足を抑制するこ
とができる。

【００６７】以上のように被加熱物の温度状態から載置
位置を判定し、マイクロ波を偏向することで、初期温度
が異なる被加熱物に対してもそれぞれ希望した所定の温
度に加熱することができた。

【００６８】なお、この実施例では開孔部１７、１８は
長軸方向が加熱室１０の幅方向と平行になっているが、
高周波電流の流れを乱す方向であればどのような方向に
配置してもよいし、どの壁面に配設してもかまわない。
また、配設数も２個に限らない。さらに、本実施例では
赤外線センサを庫内後面に設けたが、庫内上面や側面に
設けてもかまわない。

【００６９】また、実施例では載置台が回転しない構成
としたが、ターンテーブル構成においても同様の加熱制
御をターンテーブルを停止させた状態で行うことが出来
る。

【００７０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば以下の効果
を奏する。

【００７１】本発明の請求項１〜７記載のマイクロ波加
熱方法によれば、マイクロ波を偏向させて複数の被加熱
物の一方にすばやくマイクロ波を集中制御でき、複数の
被加熱物をそれぞれ所定の温度に仕上げることができ
る。

【００７２】また本発明の請求項８、９記載のマイクロ
波加熱方法によれば、被加熱物が無い場合の電力消費の
無駄を抑制するとともにマグネトロンの劣化を防止で
き、また被加熱物が無いために加熱が停止したことを使
用者が認知でき、使い勝手を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のマイクロ波加熱方法を用いた実施例の
マイクロ波加熱装置の外観構成図

【図２】図１のマイクロ波加熱装置の側面構成図

【図３】本発明の実施例のマイクロ波加熱方法の加熱開
始までの制御内容の流れ図

【図４】本発明の実施例のマイクロ波加熱方法の制御内
容の流れ図

【図５】本発明の実施例のマイクロ波加熱方法のマニュ
アル処理の制御内容の流れ図

【図６】本発明の実施例のマイクロ波加熱方法の被加熱
物が単数あるいは載置されなかった場合の制御内容の流
れ図

【図７】本発明の実施例のマイクロ波加熱方法の被加熱
物をそれぞれ異なる温度に仕上げる場合の制御内容の流
れ図

【図８】本発明の実施例のマイクロ波加熱方法の冷凍シ
ュウマイと酒かんをそれぞれ異なる温度に仕上げる場合
の温度変化を示す図

【符号の説明】

１０ 加熱室 １１ 載置台 １２ マグネトロン（マイクロ波発生手段） １３ マグネトロン駆動手段 １７、１８ 開孔部 １９、２０ インピーダンス可変手段 ２３ モータ（誘電体板回転駆動手段） ２５ 赤外線センサ（温度検出手段） ２６ 操作部 ２７ 表示手段 ３３ 制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K086 AA01 AA03 AA05 AA06 BA08 BB08 CA04 CB04 CC11 CC20 CD09 3K090 AA01 AA03 AA07 AB02 BB03 CA24 EB14 3L086 AA01 BB02 BB07 CB16 DA12 DA16 DA24 DA26 DA28 DA29

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加熱物が載置される載置面の温度分布
   を検出し前記被加熱物の存在位置を判定する第一段階
   と、前記被加熱物をそれぞれ所定温度に仕上げるために
   マイクロ波加熱中に所定周期で前記被加熱物の温度をそ
   れぞれ検出しその温度情報に基づいてマイクロ波の偏向
   方向を制御する第二段階と、前記それぞれの被加熱物の
   温度情報のいずれかが加熱終了温度以上の時に加熱を終
   了させる第三段階とからなるマイクロ波加熱方法。
2. 【請求項２】 マイクロ波を偏向させる方法は、被加熱
   物を収納する加熱室の壁面を流れる高周波電流の流れを
   分断するように配設した開孔部のインピーダンス値を大
   きくして高周波電流の流れを抑制する方法とした請求項
   １記載のマイクロ波加熱方法。
3. 【請求項３】 被加熱物の存在位置判定は、検出した温
   度の絶対値または所定時間内の温度上昇値に基づいて判
   定する請求項１記載のマイクロ波加熱方法。
4. 【請求項４】 被加熱物の存在位置の判定が終了するま
   ではマイクロ波を分散させる請求項１記載のマイクロ波
   加熱方法。
5. 【請求項５】 マイクロ波を分散させる方法は、被加熱
   物を収納する加熱室の壁面を流れる高周波電流の流れを
   分断するように配設した開孔部のインピーダンス値を時
   間的に変化させて高周波電流の流れを変動させる方法と
   した請求項１記載のマイクロ波加熱方法。
6. 【請求項６】 第一段階において、被加熱物の存在位置
   が１個所と判定した場合、被加熱物に温度差を生じさせ
   ないようにマイクロ波を制御する請求項１記載のマイク
   ロ波加熱方法。
7. 【請求項７】 第二段階においてマイクロ波を偏向させ
   た後の温度分布情報に基づきマイクロ波出力を制御する
   請求項１記載のマイクロ波加熱方法。
8. 【請求項８】 第一段階において、被加熱物が無しと判
   定した場合、マイクロ波加熱を停止することを報知する
   とともに加熱を停止する請求項１記載のマイクロ波加熱
   方法。
9. 【請求項９】 被加熱物が無しと判定しマイクロ波加熱
   を停止した後、被加熱物が無しと判定したことを表示す
   る請求項８記載のマイクロ波加熱方法。