JP6398332B2 - ショーケース - Google Patents

Description

この発明は、ショーケースに関し、特に、食品を赤外線により加熱するヒータを備えるショーケースに関する。

従来、食品を赤外線により加熱するランプヒータを備えるショーケースが知られている（たとえば、特許文献１参照）。上記特許文献１では、温度センサにより検出された温度が、たとえば＋７５℃以上になったときにランプヒータがオフ状態にされる。また、温度センサにより検出された温度が、たとえば＋７０℃以下になったときにランプヒータがオン状態にされる。これにより、ショーケース内の温度（食品の温度）が所望の温度範囲内に保持される。

特開２００６−１５８８０５号公報

ここで、食品を加熱する場合、食品の種類（材料、形状）によっては、加熱に最適な赤外線のピーク波長は異なる。すなわち、食品の加熱の方法（目的）によって、最適な赤外線のピーク波長は異なる。また、ショーケース内に配置される食品の種類によっても、加熱に最適な赤外線のピーク波長は異なる。しかしながら、上記特許文献１に記載されたショーケースでは、ランプヒータをオンオフ（定格電力でオンオフ）させることにより、ショーケース内の温度（食品の温度）が所望の温度範囲内に保持される一方、食品の加熱の方法や、ショーケース内に配置される食品の種類を変更した場合には、加熱の方法や交換された食品に適合するように、ランプヒータの交換を行う必要があるという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、ヒータを交換することなく、食品の種類などに応じて適切に食品を加熱することが可能なショーケースを提供することである。

この発明の一の局面によるショーケースは、ショーケース本体内に収納された食品を赤外線により加熱する単一種類のヒータと、単一種類のヒータの駆動を制御する制御部とを備え、制御部は、単一種類のヒータを定格電力でオンオフして第１のピーク波長を有する赤外線を放射させるオンオフ加熱制御と、単一種類のヒータに入力される電力を制御する信号のデューティ比を変更することによって単一種類のヒータに供給する電力を変更することによりピーク波長を調整して第１のピーク波長とは異なる第２のピーク波長を有する赤外線を放射させるピーク波長調整加熱制御とを切り替え可能に構成されている。

この発明の一の局面によるショーケースでは、上記のように、ヒータを定格電力でオンオフして第１のピーク波長を有する赤外線を放射させるオンオフ加熱制御と、ヒータに供給する電力を変更することによりピーク波長を調整して第１のピーク波長とは異なる第２のピーク波長を有する赤外線を放射させるピーク波長調整加熱制御とを切り替え可能に制御部を構成する。これにより、オンオフ加熱制御またはピーク波長調整加熱制御を選択することによって、１つのヒータから、第１のピーク波長を有する赤外線のみならず、第１のピーク波長とは異なる第２のピーク波長を有する赤外線も食品に照射することができる。その結果、ヒータを交換することなく、食品の種類などに応じて適切に食品を加熱することができる。これにより、ヒータの交換の手間を省くことができ、かつ、ショーケースの運用の柔軟性を向上させることができる。

上記一の局面によるショーケースにおいて、好ましくは、制御部は、ＰＷＭ信号により単一種類のヒータに供給する電力を変更することにより、ピーク波長を調整することによって、ピーク波長調整加熱制御を行うように構成されている。このように構成すれば、ＰＷＭ信号のデューティ比を調整することにより、ヒータの表面の色温度が調整されるので、ヒータから放射される赤外線のピーク波長を調整することができる。

上記一の局面によるショーケースにおいて、好ましくは、制御部は、水の吸光度のピークを避けるとともに、食品の吸光度のピークに近づけるように、第２のピーク波長を有する赤外線を放射するようにピーク波長調整加熱制御を行うように構成されている。このように構成すれば、赤外線が主に水に吸収されてしまうことが抑制されるので、食品に含まれる水分除去を抑制しながら、食品を加熱することができる。

上記一の局面によるショーケースにおいて、好ましくは、制御部は、水の吸光度のピーク近傍の第１のピーク波長を有する赤外線を放射するようにオンオフ加熱制御を行うように構成されている。このように構成すれば、赤外線が食品に含まれる水分に効率よく吸収されるので、食品に含まれる水分を効率よく除去することができる。

上記一の局面によるショーケースにおいて、好ましくは、オンオフ加熱制御またはピーク波長調整加熱制御を選択するための選択操作部をさらに備え、制御部は、選択操作部を用いてユーザによりオンオフ加熱制御またはピーク波長調整加熱制御のいずれかが選択されたことに基づいて、オンオフ加熱制御またはピーク波長調整加熱制御のいずれかを行うように構成されている。このように構成すれば、食品の加熱の方法を変更する場合（または、ショーケース内に配置される食品の種類が変更された場合）、ユーザが選択操作部を用いてオンオフ加熱制御またはピーク波長調整加熱制御を選択することにより、容易に、ヒータを交換することなく、適切に食品を加熱することができる。

本発明によれば、上記のように、ヒータを交換することなく、食品の種類などに応じて適切に食品を加熱することができる。

本発明の一実施形態によるショーケースのブロック図である。 本発明の一実施形態によるショーケースのヒータの駆動を制御する信号を説明するための図である。 水および食品の吸光度と、ヒータ（印加電圧１００Ｖ、９０Ｖ、８０Ｖ）の放射エネルギーとを説明するための図である。 水および食品の吸光度と、ヒータ（印加電圧１００Ｖ）の放射エネルギーとを説明するための図である。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

まず、図１および図２を参照して、本実施形態によるショーケース１００の構成について説明する。

図１に示すように、ショーケース１００には、ヒータ１が設けられている。ヒータ１は、ショーケース本体１００ａ内に収納された食品Ａ（または、食品Ｂ）を赤外線により加熱する赤外線ヒータからなる。なお、ヒータ１の選定方法の説明については、後述する。

また、ショーケース１００には、ＳＳＲ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｒｅｌｅｙ）２が設けられている。ＳＳＲ２は、制御部３からの信号に基づいて、ヒータ１を駆動状態または非駆動状態に切り替えるように構成されている。

また、ショーケース１００には、制御部３が設けられている。制御部３は、たとえばマイコンから構成されている。また、制御部３は、ヒータ１の駆動を制御するように構成されている。ここで、本実施形態では、図２に示すように、制御部３は、ヒータ１を定格電力でオンオフして赤外線を放射させるオンオフ加熱制御と、ヒータ１に供給する電力を変更することによりピーク波長を調整して赤外線を放射させるピーク波長調整加熱制御とを切り替え可能に構成されている。具体的には、制御部３は、水の吸光度のピーク近傍の第１のピーク波長λ１を有する赤外線を放射するようにオンオフ加熱制御を行うように構成されている。また、制御部３は、水の吸光度のピークを避けるとともに、食品Ａ（または、食品Ｂ）の吸光度のピークに近づけるように、第２のピーク波長λ６を有する赤外線を放射するようにピーク波長調整加熱制御を行うように構成されている。また、制御部３は、ＰＷＭ信号によりヒータ１に供給する電力を変更することにより、ピーク波長を調整することによって、ピーク波長調整加熱制御を行うように構成されている。なお、オンオフ加熱制御およびピーク波長調整加熱制御の説明については、後述する。

また、本実施形態では、図１に示すように、ショーケース１００には、オンオフ加熱制御またはピーク波長調整加熱制御を選択するための選択操作ボタン４ａ、４ｂおよび４ｃが設けられている。また、制御部３は、選択操作ボタン４ａ、４ｂおよび４ｃを用いてユーザによりオンオフ加熱制御またはピーク波長調整加熱制御のいずれかが選択されたことに基づいて、オンオフ加熱制御またはピーク波長調整加熱制御のいずれかを行うように構成されている。なお、選択操作ボタン４ａ、４ｂおよび４ｃは、本発明の「選択操作部」の一例である。また、ショーケース１００の操作方法の詳細な説明については、後述する。

また、ショーケース１００には、温度センサ５が設けられている。温度センサ５は、ショーケース１００内の温度を測定して、測定した結果を制御部３に伝達するように構成されている。そして、制御部３は、温度センサ５により測定された温度に基づいて、ＳＳＲ２を駆動させて、ヒータ１の駆動を制御（後述するＰＩＤ制御）するように構成されている。

また、ショーケース本体１００ａ内には、食品Ａまたは食品Ｂが配置されるように構成されている。なお、食品Ａ、食品Ｂは、入れ替えられるように構成されている。

次に、図３および図４を参照して、ヒータ１の選定方法について説明する。なお、図３および図４では、水の吸光度が、「三角」の記号で表され、食品Ａの吸光度が、「四角」の記号で表されている。

図３および図４は、ヒータ１から放射される赤外線の波長[μｍ]（横軸）に対する水および食品Ａ、Ｂの吸光度（左側の縦軸、無次元）が示されている。また、ヒータ１から放射される赤外線の波長[μｍ]に対する放射エネルギー（右側の縦軸）が示されている。図３に示すように、ヒータ１への印加電圧が、１００Ｖ、９０Ｖおよび８０Ｖの場合には、ヒータ１から放射される赤外線のピーク波長は、それぞれ、λ１、λ２およびλ３（λ１＜λ２＜λ３）である。すなわち、ヒータ１から放射される赤外線のピーク波長は、ヒータ１の印加電圧（電力）によって異なる。

また、水の吸光度のピーク（最大のピーク）に対する赤外線の波長は、λ４である。また、食品Ａの吸光度のピーク（最大のピーク）に対する赤外線の波長は、λ５である。

そして、本実施形態では、ヒータ１は、オン状態の場合（最大の放射エネルギーを放射する場合）に、水の吸光度のピーク（最大のピーク）近傍にピーク波長を有する赤外線を放射可能なように選択される。たとえば、図４に示すように、水の吸光度のピークに対応するλ４の近傍であるλ１のピーク波長を有する１００Ｖのヒータ１が選択される。

次に、図４を参照して、オンオフ加熱制御とピーク波長調整加熱制御とについて詳細に説明する。

（オンオフ加熱制御）
オンオフ加熱制御では、ヒータ１が定格電力でオン状態にされる状態と、オフ状態にされる状態とにより、ヒータ１からの赤外線の放射が制御される。オンオフ加熱制御では、ヒータ１が定格電力（たとえば、１００Ｖ）でオン状態（図２のオンオフ加熱制御参照）にされた場合には、水の吸光度のピーク近傍（λ４、図４参照）の第１のピーク波長λ１を有する赤外線が放射される。また、ヒータ１がオフ状態の場合には、赤外線は放射されない。

（ピーク波長調整加熱制御）
ピーク波長調整加熱制御では、制御部３（図１参照）からＳＳＲ２に入力されるＰＷＭ信号（図２参照）のデューティ比が調整されることにより、ヒータ１に供給される電力が変更される。これにより、ヒータ１の表面の色温度が調整されて、ヒータ１から放射される赤外線のピーク波長が調整される。その結果、第１のピーク波長λ１（図４参照）とは異なる第２のピーク波長λ６を有する赤外線が放射される。たとえば、ＰＷＭ信号のデューティ比が６０％に調整されることにより、水の吸光度のピークを避けるとともに、食品Ａの吸光度のピーク（最大のピークλ５）に近づけるように、第２のピーク波長λ６（たとえば、約４μｍ、約５μｍ、約７μｍなど）を有する赤外線が放射される。また、ピーク波長調整加熱制御では、温度センサ５からの出力に基づいて、ＰＩＤ制御（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｉｎｔｅｇｒａｌ Ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）を行うことにより、ヒータ１から放射される赤外線のピーク波長（温度、放射エネルギー）が所望のピーク波長（温度、放射エネルギー）になるように制御されている。

次に、図１および図２を参照して、ショーケース１００の操作方法について説明する。

まず、ショーケース１００内に食品Ａが配置されているとする。そして、食品Ａの表面（外部）を加熱する場合には、ユーザにより選択操作ボタン４ａ（図１参照）が押下される。これにより、制御部３により、オンオフ加熱制御が行われる。すなわち、図２に示すように、ヒータ１が定格電力でオン状態にされて、ヒータ１からλ１のピーク波長を有する赤外線が放射される。その結果、食品Ａの表面の急速に水分が除去される。なお、図４に示すように、λ１のピーク波長を有する赤外線は、吸光度のピーク（最大のピーク）がλ５である食品Ａには吸収されにくい（吸光度が小さい）ので、食品Ａの全体の加熱は抑制される。すなわち、食品Ａの水分が選択的に加熱されて、食品Ａの外部が内部に比べて固い状態（サクサクした状態）になる。

また、食品Ａを加熱する場合には、ユーザにより選択操作ボタン４ｂ（図１参照）が押下される。これにより、制御部３によりピーク波長調整加熱制御が行われる。すなわち、図２に示すように、ＳＳＲ２にデューティ比が６０％のＰＷＭ信号が伝達され、加熱される。ここで、図４に示すように、ピーク波長λ６を有する赤外線は、吸光度のピークがλ４である水には吸収されにくい（吸光度が小さい）ので、食品Ａからの水分の除去は抑制される。すなわち、食品Ａに含まれる水分除去が抑制された状態で、食品Ａの全体が加熱された状態になる。

また、ショーケース１００内に配置さる食品Ａが食品Ｂ（図１参照）に入れ替えられた場合には、ユーザにより選択操作ボタン４ｃが押下される。これにより、図２に示すように、選択操作ボタン４ｂが押下された場合とは異なるデューティ比（たとえば、３０％）を有するＰＷＭ信号がＳＳＲ２に伝達される。その結果、ピーク波長λ６（図４参照）とは異なるピーク波長（水の吸光度のピークを避けるとともに食品Ｂの吸光度のピークに近づける波長）を有する赤外線が放射される。これにより、食品Ｂに含まれる水分除去が抑制された状態で、食品Ｂの全体が加熱される。

本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。なお、食品Ａ、食品Ｂに対する効果は同様であるので、以下では食品Ａについて説明する。

本実施形態では、上記のように、ヒータ１を定格電力でオンオフして第１のピーク波長λ１を有する赤外線を放射させるオンオフ加熱制御と、ヒータ１に供給する電力を変更することによりピーク波長を調整して第１のピーク波長λ１とは異なる第２のピーク波長λ６を有する赤外線を放射させるピーク波長調整加熱制御とを切り替え可能に制御部３を構成する。これにより、オンオフ加熱制御またはピーク波長調整加熱制御を選択することによって、１つのヒータ１から、第１のピーク波長λ１を有する赤外線のみならず、第１のピーク波長λ１とは異なる第２のピーク波長λ６を有する赤外線も食品Ａに照射することができる。その結果、ヒータ１を交換することなく、食品の種類などに応じて適切に食品Ａを加熱することができる。これにより、ヒータ１の交換の手間を省くことができ、かつ、ショーケース１００の運用の柔軟性を向上させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、ＰＷＭ信号によりヒータ１に供給する電力を変更することにより、ピーク波長を調整することによって、ピーク波長調整加熱制御を行うように制御部３を構成する。これにより、ＰＷＭ信号のデューティ比を調整することにより、ヒータ１の表面の色温度が調整されるので、ヒータ１から放射される赤外線のピーク波長を調整することができる。

また、本実施形態では、上記のように、水の吸光度のピークを避けるとともに、食品Ａの吸光度のピークに近づけるように、第２のピーク波長λ６を有する赤外線を放射するようにピーク波長調整加熱制御を行うように制御部３を構成する。これにより、赤外線が主に水に吸収されてしまうことが抑制されるので、食品Ａに含まれる水分除去を抑制しながら、食品を加熱することができる。

また、本実施形態では、上記のように、水の吸光度のピーク近傍の第１のピーク波長を有する赤外線を放射するようにオンオフ加熱制御を行うように制御部３を構成する。これにより、赤外線が食品Ａに含まれる水分に効率よく吸収されるので、食品Ａに含まれる水分を効率よく除去することができる。

また、本実施形態では、上記のように、オンオフ加熱制御またはピーク波長調整加熱制御を選択するための選択操作ボタン４ａ〜４ｃを設ける。そして、選択操作ボタン４ａ〜４ｃを用いてユーザによりオンオフ加熱制御またはピーク波長調整加熱制御のいずれかが選択されたことに基づいて、オンオフ加熱制御またはピーク波長調整加熱制御のいずれかを行うように制御部３を構成する。これにより、食品Ａの加熱の方法を変更する場合（または、ショーケース１００内に配置される食品Ａの種類が変更された場合）、ユーザが選択操作ボタン４ａ〜４ｃを用いてオンオフ加熱制御またはピーク波長調整加熱制御を選択することにより、容易に、ヒータ１を交換することなく、適切に食品Ａを加熱することができる。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、ＰＷＭ信号によりヒータに供給する電力を変更することにより、ピーク波長を調整する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、スライダックなどを用いてヒータに供給する電圧を変更することにより、ピーク波長を調整するようにしてもよいし、赤外線ＬＥＤ等の波長範囲を限定できる光源を複数用いて食品に応じて波長を切り替えてもよい。また、赤外線源と波長フィルターを用いてもよい。

また、上記実施形態では、ピーク波長調整加熱制御により、水の吸光度のピークを避けるとともに食品の吸光度のピークに近づけるように、第２のピーク波長を有する赤外線が放射される例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ピーク波長調整加熱制御により、食品の吸光度のピークに合うように、第２のピーク波長を有する赤外線が放射されるようにしてもよい。これにより、効率よく食品の全体を加熱することができる。

また、上記実施形態では、オンオフ加熱制御により、水の吸光度のピーク近傍の第１のピーク波長（最大のピーク波長）を有する赤外線を放射するように（食品の水分を急速に除去するように）ヒータが選定される例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、オンオフ加熱制御により、水以外の物質の吸光度のピーク近傍の第１のピーク波長を有する赤外線を放射するように、ヒータを選定してもよい。また、水の吸光度のピーク近傍の第１のピーク波長（最大のピーク波長）以外の波長（たとえば、吸光度の最大のピーク波長以外の比較的吸光度が大きい波長）を有する赤外線を放射するようにヒータを選定することにより、食品の水分を徐々に除去することも可能である。

また、上記実施形態では、選択操作ボタンが押下されることにより、ピーク波長調整加熱制御が行われる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、選択操作ボタンとは別個にダイヤル式のピーク波長調整用のつまみを設けて、ユーザがピーク波長を調整するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、ヒータの駆動状態または非駆動状態を切り替えるためにＳＳＲを用いる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ヒータの駆動状態または非駆動状態を切り替えるために、ＳＳＲ以外のスイッチを用いてもよい。

また、上記実施形態では、ショーケース本体内に１つのヒータが設けられる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ショーケース本体内に複数のヒータを設けてもよい。そして、複数のヒータのそれぞれを個別にオンオフ加熱制御またはピーク波長調整加熱制御するようにしてもよい。これにより、１つのショーケース本体内において異なる加熱の方法を行うことができる。また、１つのショーケース本体内に互いに種類の異なる食品が配置された場合でも、それぞれの食品を適切に加熱することができる。

また、上記実施形態では、ピーク波長調整加熱制御では、ＰＩＤ制御を行うことにより、ヒータから放射される赤外線のピーク波長（温度、放射エネルギー）が所望のピーク波長（温度、放射エネルギー）になるように制御されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、オンオフ加熱制御においても、ＰＩＤ制御を行ってもよい。

１ ヒータ
３ 制御部
４ａ、４ｂ、４ｃ 選択操作ボタン（選択操作部）
１００ ショーケース
１００ａ ショーケース本体
Ａ、Ｂ 食品
λ１ 第１のピーク波長
λ６ 第２のピーク波長

Claims (5)

1. ショーケース本体内に収納された食品を赤外線により加熱する単一種類のヒータと、
   前記単一種類のヒータの駆動を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記単一種類のヒータを定格電力でオンオフして第１のピーク波長を有する赤外線を放射させるオンオフ加熱制御と、前記単一種類のヒータに入力される電力を制御する信号のデューティ比を変更することによって前記単一種類のヒータに供給する電力を変更することによりピーク波長を調整して前記第１のピーク波長とは異なる第２のピーク波長を有する赤外線を放射させるピーク波長調整加熱制御とを切り替え可能に構成されている、ショーケース。
2. 前記制御部は、ＰＷＭ信号により前記単一種類のヒータに供給する電力を変更することにより、ピーク波長を調整することによって、前記ピーク波長調整加熱制御を行うように構成されている、請求項１に記載のショーケース。
3. 前記制御部は、水の吸光度のピークを避けるとともに、前記食品の吸光度のピークに近づけるように、前記第２のピーク波長を有する赤外線を放射するように前記ピーク波長調整加熱制御を行うように構成されている、請求項１または２に記載のショーケース。
4. 前記制御部は、水の吸光度のピーク近傍の前記第１のピーク波長を有する赤外線を放射するように前記オンオフ加熱制御を行うように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のショーケース。
5. 前記オンオフ加熱制御または前記ピーク波長調整加熱制御を選択するための選択操作部をさらに備え、
   前記制御部は、前記選択操作部を用いてユーザにより前記オンオフ加熱制御または前記ピーク波長調整加熱制御のいずれかが選択されたことに基づいて、前記オンオフ加熱制御または前記ピーク波長調整加熱制御のいずれかを行うように構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のショーケース。

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