WO2013145534A1

WO2013145534A1 - マイクロ波加熱装置

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Publication number: WO2013145534A1
Application number: PCT/JP2013/000844
Authority: WO
Inventors: 光池田; 基良岩田; 智英神山
Original assignee: パナソニック株式会社
Priority date: 2012-03-26
Filing date: 2013-02-15
Publication date: 2013-10-03
Also published as: CN103563482A; JPWO2013145534A1; US20140231418A1

Abstract

　本発明の一形態に係るマイクロ波加熱装置では、被加熱物（１１０）は、複数の部位を有しており、加熱庫内（１００）にマイクロ波を照射する複数のアンテナ（１３）と、複数の部位それぞれの特徴を示す情報が付与されたブロックモデル（１０１）から、当該情報を検出するセンサー（１４）と、被加熱物（１１０）に対する加熱条件が入力される表示・入力操作部（１７）と、センサー（１４）により検出された情報と表示・入力操作部（１７）に入力された加熱条件とに基づいて、被加熱物（１１０）に対するマイクロ波照射条件を含む加熱プロファイルを電磁界解析により導出する電磁界解析部（１６）と、導出された加熱プロファイルに基づいて、アンテナ（１３）から輻射するマイクロ波の動作を制御する制御部（１０）とを備える。

Description

マイクロ波加熱装置

　本発明は、マイクロ波加熱装置に関し、特に、加熱対象である被加熱物を加熱プロファイルに従って加熱するためのマイクロ波加熱装置に関する。

　従来、電子レンジに代表されるように赤外線センサーを用いて被加熱物の表面温度を測定し、所望の温度まで温める制御を行うマイクロ波加熱装置が知られている。さらに、被加熱物の形状を直接カメラ等のセンサーで測定することで、所望の温度まで温める制御を行うマイクロ波加熱装置も提案されている（例えば、特許文献１）。

特開２００３－２３２５２７号公報

　しかしながら、上記従来のマイクロ波加熱装置では、正確な電磁界解析用のモデルを作成することができないという問題がある。

　本発明は、上述の事情を鑑みたものであり、簡易で、かつ、より正確な電磁界解析用のモデルを作成することができるマイクロ波加熱装置を提供することを目的とする。

　上記目的を達成するために、本発明のマイクロ波加熱装置の一態様は、加熱対象である被加熱物を加熱プロファイルに基づいて加熱するためのマイクロ波加熱装置であって、前記被加熱物は、複数の部位を有しており、加熱室内にマイクロ波を照射する複数のアンテナと、前記加熱室内において、前記複数の部位それぞれの特徴を示す情報が付与された擬似物品から、当該情報を検出するセンサーと、前記被加熱物に対する加熱条件を取得する加熱条件取得部と、前記センサーにより検出された情報と前記加熱条件取得部が取得した加熱条件とに基づいて、前記被加熱物に対するマイクロ波照射条件を含む加熱プロファイルを電磁界解析により導出する電磁界解析部と、前記電磁界解析部において導出された前記加熱プロファイルに基づいて、前記アンテナから輻射されるマイクロ波の動作を制御する制御部とを備える。

　なお、これらの全般的または具体的な態様は、システムまたは方法で実現されてもよく、システム、及び方法の任意な組み合わせで実現されてもよい。

　本発明のマイクロ波加熱装置は、簡易で、かつ、より正確な電磁界解析用のモデルを作成することができる。

図１は、実施の形態１におけるマイクロ波加熱装置の構成の構成を示す図である。図２は、実施の形態１におけるマイクロ波加熱装置の加熱対象である被加熱物を模式的に示す図である。図３Ａは、被加熱物をモデル化したブロックモデルを示す図である。図３Ｂは、被加熱物をモデル化したブロックモデルを示す図である。図４は、実施の形態１におけるマイクロ波加熱装置を用いて被加熱物を加熱処理するまでの処理の流れを説明するためのフローチャートである。図５は、実施の形態１の変形例１における被加熱物のブロックモデルを示す図である。図６Ａは、実施の形態１の変形例２における被加熱物のブロックモデルを示す図である。図６Ｂは、実施の形態１の変形例２における被加熱物のブロックモデルを示す図である。図７は、実施の形態１の変形例３における被加熱物のブロックモデルを示す図である。図８Ａは、実施の形態１の変形例４における被加熱物のブロックモデルを示す図である。図８Ｂは、実施の形態１の変形例４における被加熱物のブロックモデルを示す図である。図８Ｃは、実施の形態１の変形例４における被加熱物のブロックモデルを示す図である。図９は、実施の形態２における被加熱物の各部位に対する温度測定位置を示す図である。図１０は、実施の形態２におけるマイクロ波加熱装置によって被加熱物を加熱する場合の被加熱物の各部位の温度状態を示す図である。図１１は、実施の形態３における加熱処理の対象となる被加熱物を示す図である。図１２は、実施の形態３における被加熱物を加熱処理するまでの処理の流れを説明するためのフローチャートである。図１３は、実施の形態３における被加熱物を加熱処理するまでの処理の流れを説明するためのフローチャートである。図１４は、実施の形態４におけるマイクロ波加熱装置の構成を示す図である。図１５は、実施の形態５におけるマイクロ波加熱装置の構成を示す図である。図１６は、特許文献１におけるマイクロ波加熱装置の構成を示す図である。

　（本発明の一態様を得るに至った経緯）
　本発明者は、「背景技術」の欄において記載した従来のマイクロ波加熱装置に関し、以下の問題が生じることを見出した。以下、その問題について説明する。

　特許文献１では、被加熱物の形状を直接カメラ等のセンサーで測定し、被加熱物の形状をモデル化することにより、所望の温度まで温める制御を行うマイクロ波加熱装置が開示されている。具体的には、モデル化された被加熱物の形状から、被加熱物を収容する庫内全体で電磁界解析が可能なモデルを作成し、電磁界解析を行い、その解析結果を用いてマグネトロンの出力制御やマイクロ波の反射板向きの制御、非加熱物を回転させるターンテーブルの速さを制御する技術が開示されている。

　図１６は、特許文献１におけるマイクロ波加熱装置の構成を示す図である。図１６に示すマイクロ波加熱装置９０は、被加熱物が収納される庫内９００の電磁界解析をＦＤＴＤ法で行い、その解析結果に基づいて、被加熱物９５１及び被加熱物９５２を載置するためのターンテーブル９６２の回転角度等の位置及び回転速度を制御する。このようにして、特許文献１におけるマイクロ波加熱装置は、被加熱物を所望の温度まで温める制御を行う。

　しかしながら、被加熱物に温度が変わると誘電率等の物質定数が変化する素材(部位)が含まれる場合がある。その場合、従来のマイクロ波加熱装置では、被加熱物を所望の温度まで加熱することが難しい場合がある。

　例えば、被加熱物に上記のような素材（部位）が含まれる場合、赤外線センサーを用いて被加熱物の表面温度を測定しても、内部がどのような物質で構成されているかは十分に把握できない（正確に認識するのは困難である）。そのため、被加熱物を構成する素材（部位）を所望の温度に加熱できない。

　また、特許文献１におけるマイクロ波加熱装置では、所望の温度まで加熱することが難しい場合がある。

　具体的には、特許文献１におけるマイクロ波加熱装置は、カメラ等のセンサーを用いて、被加熱物の表面から色や形状、及び、被加熱物の重量の測定を行い、被加熱物の電磁界解析用モデルを作成する。そして、マイクロ波加熱制御を行うために、被加熱物の電磁界解析用モデルを用いて、電磁界解析を利用し、温める箇所（部位）や温める箇所に対する加熱時間を制御する加熱プロファイルを作成する。

　しかしながら、外形寸法等を測定することからは内部がどのような物質で構成されているかは十分に把握できない。更に、被加熱物の温度が変わると誘電率等の物質定数が変化する素材（部位）が含まれる場合、被加熱物の電磁界解析用モデルを正確に作成することはできないという問題が生じる。そのため、加熱プロファイルが正確に作成することができず、その被加熱物を所望の温度まで加熱することができない。

　なお、ＣＡＤ等を用いて三次元モデルを作成することで、被加熱物の電磁界解析用モデルを正確に作成することはできる。しかし、ＣＡＤを用いて三次元モデルを形成するための値を入力することは一般的には複雑であり、専門家しか利用できないという問題もある。

　本発明者は、上述の事情を鑑みて、簡易で、かつ、より正確な電磁界解析用のモデルを作成することができるマイクロ波加熱装置を想到するに至った。

　上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るマイクロ波加熱装置は、加熱対象である被加熱物を加熱プロファイルに基づいて加熱するためのマイクロ波加熱装置であって、前記被加熱物は、複数の部位を有しており、加熱室内にマイクロ波を照射する複数のアンテナと、前記加熱室内において、前記複数の部位それぞれの特徴を示す情報が付与された擬似物品から、当該情報を検出するセンサーと、前記被加熱物に対する加熱条件を取得する加熱条件取得部と、前記センサーにより検出された情報と前記加熱条件取得部が取得した加熱条件とに基づいて、前記被加熱物に対するマイクロ波照射条件を含む加熱プロファイルを電磁界解析により導出する電磁界解析部と、前記電磁界解析部において導出された前記加熱プロファイルに基づいて、前記アンテナから輻射されるマイクロ波の動作を制御する制御部とを備える。

　この構成によれば、簡易で、かつ、より正確な電磁界解析用のモデルを作成することができるマイクロ波加熱装置を実現することができる。

　それにより、被加熱物に対して最適な加熱プロファイルを作成することができるので、被加熱物を所望の温度に加熱可能な、最適な加熱を実現することができる。

　より具体的には、本態様のマイクロ波加熱装置によれば、被加熱物の代わりに物質要素の異なる個片に分割したブロック個片で実現した簡易に作成できるブロックモデルを用いて、ブロックモデルをセンサーで測定し、被加熱物の三次元モデルを作成する。そして、作成した三次元モデルを用いて電磁界解析を行い、被加熱物の加熱プロファイルの導出を行うことができる。これにより、その後、ブロックモデルを被加熱物に置き換え、作成した加熱プロファイルに基づいて、複数のアンテナから出力されるマイクロ波の周波数及び位相、出力電力を制御することで、被加熱物の各部位を所望の温度に加熱することができる。

　ここで、例えば、前記電磁界解析部は、前記センサーにより検出された情報を用いて３次元モデルを生成し、前記３次元モデルを用いることにより、前記加熱条件を満たす前記加熱プロファイルを導出するとしてもよい。

　また、前記擬似物品は、複数のブロックから構成され、前記複数のブロックのそれぞれは、前記複数の部位それぞれに対応しており、対応する部位の前記情報が付与されているとしてもよい。

　また、前記擬似物品は、前記被加熱物に代えて前記加熱室内に置かれるとしてもよい。

　また、前記情報は、位置、大きさ、形状、誘電率及び熱伝導率の少なくとも一つを含むとしてもよい。

　また、前記複数のブロックの輪郭には、前記輪郭を強調するための線が描かれており、前記センサーは、前記線を用いて前記複数のブロックの境界を認識することで、前記複数の部位それぞれに対応する前記複数のブロックから、前記情報を検出するとしてもよい。

　ここで、前記複数のブロックそれぞれの表面には、対応する前記情報を示す記号が付されており、前記センサーは、前記記号を認識することで、前記情報を検出するとしてもよい。

　また、前記記号は、バーコードであるとしてもよい。

　また、前記複数のブロックのそれぞれには、対応する前記情報を示す色が付されており、前記センサーは、前記色を認識することで、前記情報を検出するとしてもよい。

　また、前記擬似物品は、複数のブロックが多段に積層されて構成されており、前記擬似物品を構成するブロックのそれぞれは、前記複数の部位それぞれに対応しており、前記擬似物品を構成するブロックに付与される前記情報のうち、外部から視認不可のブロックに付与される情報は、前記視認不可のブロックに代えて前記擬似物品の表面のブロックに付されているとしてもよい。

　また、前記被加熱物は、前記加熱室内に置かれ、前記複数のアンテナよりマイクロ波が照射されて加熱され、前記センサーは、さらに、前記加熱室内に置かれた前記被加熱物の各部位の温度を検出し、前記制御部は、前記センサーにより検出された前記被加熱物の各部位の温度と、前記電磁界解析部により導出された前記加熱プロファイルに応じた目標温度との差を比較し、前記電磁界解析部は、前記差に応じて、新たな加熱プロファイルを導出し、前記制御部は、前記新たな加熱プロファイルに基づいて、前記アンテナの動作を制御して前記アンテナよりマイクロ波を照射させるとしてもよい。

　また、前記被加熱物のモデルを送信し、前記被加熱物のモデルが修正された修正情報を受信する通信部を備え、前記電磁界解析部は、前記通信部が前記修正情報を受信した場合、前記修正情報と前記加熱条件取得部に入力された加熱条件とに基づいて、前記加熱プロファイルを導出するとしてもよい。

　また、前記被加熱物は、複数の部位を有し、前記マイクロ波加熱装置の加熱室内に置かれており、前記擬似物品はそれぞれ、前記被加熱物の複数の部位に付されているとしてもよい。

　つまり、被加熱物の各部位に、対応する各部位の特徴を示す情報が付与された擬似物品を付する。この構成によれば、被加熱物の各部位に付された擬似物品をセンサーで測定することで、被加熱物の三次元モデルを作成することができる。

　また、前記擬似物品には、前記複数の部位それぞれの特徴を示す情報として、さらに、対応する前記複数の部位に対する加熱条件が付与されているとしてもよい。

　また、前記加熱条件には、対応する前記複数の部位に対して加熱を行うか否か、及び、対応する前記部位の加熱を行う場合にどの程度加熱を行うかを示す条件を含むとしてもよい。

　また、さらに、前記加熱条件取得部は、記擬似物品に付与された加熱条件と異なる加熱条件が入力された場合、前記擬似物品に付与された加熱条件に代えて、前記異なる加熱条件を前記被加熱物に対する加熱条件として取得するとしてもよい。

　なお、本発明は、このようなマイクロ波加熱装置として実現できるだけでなく、このようなマイクロ波加熱装置の機能の一部を有する化学反応装置や乾燥装置として応用することができる。

　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、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、一形態を構成する任意の構成要素として説明される。

　（実施の形態１）
　図１は、実施の形態１におけるマイクロ波加熱装置１の構成を示す図である。図２は、実施の形態１におけるマイクロ波加熱装置の加熱対象である被加熱物１１０を模式的に示す図である。図３Ａ及び図３Ｂは、被加熱物をモデル化したブロックモデルを示す図である。

　図１に示すマイクロ波加熱装置１は、加熱対象である被加熱物１１０を加熱プロファイルに基づいて加熱する。より具体的には、マイクロ波加熱装置１は、電磁界解析により導出された加熱プロファイルに従って、被加熱物１１０に対してマイクロ波を照射することで加熱する。

　ここで、被加熱物１１０は、マイクロ波加熱装置１で実際に加熱が行われる被加熱物であり、図２に示すように、物質要素の異なる部位（複数の部位）を有している。例えば、被加熱物１１０は、ごはんと複数のおかずとで構成される弁当であるとすると、ごはんとおかずそれぞれとは、物質要素が異なる部位に対応する。また、ごはんとおかずとでは、同一の加熱条件では同一温度にならない場合が多い。また、ごはんとおかずとではユーザが所望する温度（目的温度）も異なる場合がある。このように、被加熱物１１０を構成する物質要素の異なる部位（複数の部位）では、それぞれの加熱条件、目的温度を要する場合がある。もちろん、被加熱物１１０は、上記の例に限られない。例えば、被加熱物１１０は、木材からなっていてもよいし、セラミックスからなっていてもよい。つまり、被加熱物１１０は、物質要素の異なる部位を有する構成であれば、被加熱物の素材等及びその部位の素材等は限定されるものでない。

　以下、マイクロ波加熱装置１の詳細構成について説明する。

　マイクロ波加熱装置１は、制御部１０と、マイクロ波発生器１２と、アンテナ１３と、センサー１４と、センサー処理部１５と、電磁界解析部１６と、表示・入力操作部１７とを有する。なお、図１において、加熱室内は加熱庫内１００として示されている。また、マイクロ波加熱装置１の加熱庫内１００には、擬似物品として、被加熱物１１０をモデル化したブロックモデル１０１が置かれた様子が示されている。

　マイクロ波発生器１２は、ＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）で周波数を発振し、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ　Ｌｏｃｋｅｄ　Ｌｏｏｐ）で周波数を安定化した後、電力増幅器で増幅して所望のマイクロ波を出力する。また、マイクロ波発生器１２は、出力周波数及び電力、位相を可変できる機能を有する。

　アンテナ１３は、本発明の複数のアンテナに対応し、加熱庫内１００においてマイクロ波を照射する。具体的には、アンテナ１３は、マイクロ波発生器１２が出力したマイクロ波を、加熱庫内１００に照射する。

　センサー１４は、本発明のセンサーに対応し、加熱庫内１００において複数の部位それぞれの特徴を示す情報が付与された擬似物品から、当該情報を検出する。具体的には、センサー１４は、加熱庫内１００に被加熱物１１０の代わりに置かれたブロックモデル１０１の大きさ、形状、色及び温度等の状態のうち少なくとも１以上の情報を検出（モニタ）する。

　本実施の形態では、ブロックモデル１０１は、図３Ａに示すように、被加熱物１１０の異なる物質要素をブロック個片で代替することで被加熱物１１０をモデル化した三次元のブロックモデルである。ブロックモデル１０１は、被加熱物１１０に代えて加熱庫内１００内に置かれる。

　ここで、ブロックモデル１０１は、本発明の擬似物品に対応し、複数のブロック個片１０１ａ～１０１ｅから構成され、複数のブロック個片１０１ａ～１０１ｅのそれぞれは、複数の部位それぞれに対応しており、対応する被加熱物１１０の部位の特徴を示す情報が付与されている。そして、この情報は、対位置、大きさ、形状、誘電率及び熱伝導率の少なくとも一つを含み、複数のブロック個片１０１ａ～１０１ｅのそれぞれには、複数の部位それぞれに対応する位置、大きさ、形状、誘電率及び熱伝導率の少なくとも一つを含む情報が付与されている。つまり、図３Ｂに示すブロック個片１０１ａ～１０１ｅは、被加熱物１１０の複数の部位それぞれに対応し、ブロックモデル１０１を構成する。そして、センサー１４は、ブロックモデル１０１を構成する各ブロック個片１０１ａ～１０１ｅに付与されている被加熱物１１０の特徴を示す情報として、位置、大きさ、形状、色及び温度の状態等のうち少なくとも１つの情報を検出する。

　センサー処理部１５は、センサー１４により検出された情報を用いて、モデル化された被加熱物１１０の三次元モデルの生成を行う。具体的には、センサー処理部１５は、センサー１４で検出した（得られた）情報を基に被加熱物１１０の三次元モデルの生成を行う。

　より具体的には、センサー処理部１５は、センサー１４が検出した（得られた）情報に基づいて、ブロックモデル１０１を被加熱物１１０と仮定することによって、被加熱物１１０の三次元モデルを生成する。

　電磁界解析部１６は、本発明の電磁界解析部に対応し、センサー１４により検出された情報と表示・入力操作部１７に入力された加熱条件とに基づいて、被加熱物１１０に対するマイクロ波照射条件を含む加熱プロファイルを電磁界解析により導出する。具体的には、電磁界解析部１６は、センサー１４により検出された情報を用いて３次元モデルを生成し、その３次元モデルを用いることにより、加熱条件を満たす加熱プロファイルを導出する。

　より具体的には、電磁界解析部１６は、センサー処理部１５で生成した三次元モデルを用いて、表示・入力操作部１７により指示された加熱条件を実現する加熱プロファイルを電磁界解析で算出する。

　表示・入力操作部１７は、本発明の加熱条件取得部に対応し、被加熱物に対する加熱条件を取得する。具体的には、表示・入力操作部１７は、被加熱物１１０の加熱条件が入力され、電磁界解析部１６に伝達する。ここで、例えば、ユーザは、表示・入力操作部１７に対して、各ブロック個片１０１ａ～１０１ｅの加熱条件を設定する。なお、各ブロック個片１０１ａ～１０１ｅに対する加熱条件は、それぞれ異なる場合もあるし、一部または全部が同じである場合もある。

　また、表示・入力操作部１７は、加熱操作スイッチ及び操作内容や加熱状況等をマイクロ波加熱装置１のユーザに表示する機能も有する。

　制御部１０は、本発明の制御部に対応し、電磁界解析部１６において導出された加熱プロファイルに基づいて、マイクロ波発生器１２の動作を制御することにより被加熱物１１０にマイクロ波を照射させる。具体的には、制御部１０は、電磁界解析部１６で得られた加熱プロファイルに従ってマイクロ波発生器１２を制御することにより、被加熱物１１０にマイクロ波を照射させる制御部である。

　以上のように、マイクロ波加熱装置１は構成される。

　このようにして、マイクロ波加熱装置１は、複数の部位を有する被加熱物１１０の代わりに物質要素の異なる個片に分割したブロック個片で実現した簡易なブロックモデル１０１を用いて、電磁界解析用モデルを作成し、被加熱物１１０の加熱プロファイルの導出を行うことができる。つまり、マイクロ波加熱装置１は、ブロックモデル１０１を被加熱物１１０のモデルとして用いることにより、容易に三次元電磁界解析を行うことができる。

　次に、以上のように構成されたマイクロ波加熱装置１を用いて被加熱物１１０を加熱処理するまでの一連の流れについて説明する。

　図４は、実施の形態１におけるマイクロ波加熱装置１を用いて被加熱物１１０を加熱処理するまでの処理の流れを説明するためのフローチャートである。

　まず、図３Ｂに示すブロック個片１０１ａ～１０１ｅを組み合わせて、被加熱物１１０に対応するブロックモデル１０１を作成する（Ｓ１０１）。具体的には、例えば、マイクロ波加熱装置１を用いて被加熱物１１０の加熱処理を行うユーザが、被加熱物１１０を構成する各部位と同一または類似するブロック個片１０１ａ～１０１ｅを組み合わせて、ブロックモデル１０１を作成する。なお、ブロック個片１０１ａ～１０１ｅは固定された一定の形状を有する物体である。

　次に、作成したブロックモデル１０１をマイクロ波加熱装置１の加熱庫内１００に入れて、ブロックモデル１０１を用いて被加熱物１１０のモデリングを実行する（Ｓ１０３）。ここで、モデリングとは、センサー処理部１５が、センサー１４から得られた情報を基づいて、ブロックモデル１０１を被加熱物１１０と仮定することによって、被加熱物１１０の三次元モデルを生成するという処理である。

　次に、ブロックモデル１０１を構成する各ブロック個片１０１ａ～１０１ｅに対する加熱条件をマイクロ波加熱装置１に設定する（Ｓ１０５）。具体的には、ユーザは、表示・入力操作部１７に対して、各ブロック個片１０１ａ～１０１ｅの加熱条件を設定する。ここで、各ブロック個片１０１ａ～１０１ｅに対する加熱条件は、それぞれ異なる場合もあるし、一部または全部が同じである場合もある。加熱条件には、最終加熱温度だけでなく、時間に対する温度プロファイルも含まれる。すると、マイクロ波加熱装置１は、実際の加熱対象の被加熱物１１０を構成する各部位に対して、加熱条件が設定されたとして処理する。

　次に、マイクロ波加熱装置１は、被加熱物１１０に対して加熱処理を実行するための加熱プロファイルを作成する（Ｓ１０７）。

　具体的には、電磁界解析部１６は、Ｓ１０３においてセンサー処理部１５で生成された被加熱物１１０の三次元モデルと、Ｓ１０５において設定された被加熱物１１０に対する加熱条件とに基づいて、加熱プロファイルを作成する。ここで、電磁界解析部１６は、設定された加熱条件によっては、被加熱物１１０の全体に対して単一の加熱処理を実行させる加熱プロファイルを作成する場合もある。また、電磁界解析部１６は、設定された加熱条件によっては、被加熱物１１０を構成する各部位に対して異なる加熱処理を実行させる加熱プロファイルを作成する場合もある。

　次に、マイクロ波加熱装置１は、被加熱物１１０に対する加熱処理を実行する（Ｓ１０９）。

　具体的には、まず、ユーザは、マイクロ波加熱装置１の加熱庫内１００に、ブロックモデル１０１に代えて実際に加熱が行われる被加熱物１１０を同じ位置に置く。次いで、マイクロ波加熱装置１は、作成した加熱プロファイルに基づいてマイクロ波発生器１２を制御することにより、アンテナ１３からマイクロ波を出力させる。このように、マイクロ波加熱装置１は、アンテナ１３により加熱庫内１００に置かれた被加熱物１１０にマイクロ波を照射させることで、被加熱物１１０の加熱処理を行う。

　ここで、Ｓ１０５において、ブロックモデル１０１を構成するブロック個片１０１ａ～１０１ｅそれぞれに対して、異なる加熱条件が設定されたとする。その場合、マイクロ波加熱装置１は、被加熱物１１０の全体に対して均一に加熱を行わず、ブロックモデル１０１を構成するブロック個片１０１ａ～１０１ｅに対応する被加熱物１１０の各部位に対して異なる条件で加熱する。

　なお、ブロックモデル１０１を構成する各ブロック個片１０１ａ～１０１ｅに対して設定される加熱条件とは、例えば、それぞれどの程度の温度まで加熱するかという条件である。もちろん、一部のブロック個片に対しては、加熱を行わないという設定をすることも可能である。換言すると、被加熱物が食材であった場合、そこに含まれる各食材に応じて、異なる温度を目標温度とした加熱処理を行うとしてもよいし、一部の食材に対しては加熱を行わないとしてもよい。

　このようにして、マイクロ波加熱装置１は、被加熱物１１０に対する加熱処理を実行する。

　以上のように、本実施の形態におけるマイクロ波加熱装置１によれば、簡易で、かつ、より正確な電磁界解析用のモデルを作成することができる。

　より具体的には、被加熱物１１０をブロック個片で積木のように組み立てたブロックモデル１０１で代替することにより、ブロックモデル１０１を用いて、電磁界解析に用いる被加熱物１１０の三次元モデルを容易に生成することができる。それにより、マイクロ波加熱装置１は、被加熱物１１０に対して最適な加熱を行うための加熱プロファイルを容易にかつ精度良く作成することができる。その結果、被加熱物１１０を構成する各部位を、所望の温度まで加熱することができるという効果を奏する。

　なお、ブロック個片１０１ａ～１０１ｅは、それぞれ異なる大きさ、形状及び色であってもよいし、一部または全部について、大きさ、形状及び色の少なくとも一部が同一であってもよい。また、ブロックモデル１０１を５個のブロック個片１０１ａ～１０１ｅで構成した例を示しているが、それに限られない。例えば、ブロックモデル１０１は、５個よりも少ない個数または５個よりも多い個数のブロック個片で構成してもよい。

　また、ブロックモデル１０１とそれを構成するブロック個片１０１ａ～１０１ｅの形状は、直方体に限定されるものではなく、種々の三次元形状であってもよい。また、ブロックモデル１０１は、被加熱物１１０の各部位の大きさと略等しいブロック個片１０１ａ～１０１ｅで構成される場合に限らず、各部位の大きさよりも小さい汎用のブロック個片で構成されるとしてもよい。

　（変形例１）
　本変形例では、被加熱物１１０に代替して構成されるブロックモデルの別の例について説明する。

　図５は、本実施の形態の変形例１における被加熱物１１０のブロックモデル２０１を示す図である。

　図５に示すブロックモデル２０１は、実施の形態１に係るブロックモデル１０１に対して、ブロック個片２０１ａ～２０１ｅの輪郭に輪郭を強調するための線が描かれている点が異なる。つまり、ブロックモデル２０１は、ブロック個片の大きさ、形状等は、図３Ａに示すブロックモデル１０１と同じであるが、ブロック個片２０１ａ～２０１ｅを構成する各辺の部分には、ブロック個片２０１ａ～２０１ｅの輪郭を強調するように太い線が描かれている。ここで、その線の太さは、例えば５ｍｍ以上である。

　本変形例において、被加熱物１１０の加熱処理までの流れは、基本的に実施の形態１と同様であるが、Ｓ１０３の処理において特徴を有する。すなわち、Ｓ１０３において、センサー１４は、各ブロック個片２０１ａ～２０１２ｅを構成する各辺の部分が太い線で示されていることから、各ブロック個片２０１ａ～２０１ｅの位置、大きさ及び形状等をより正確に検出することが可能になる。

　つまり、センサー１４は、描かれた線をブロック個片２０１ａ～２０１２ｅの境界として認識することで、ブロック個片２０１ａ～２０１ｅの境界をより正確に（精度良く）認識できる。そのため、センサー１４は、複数の部位それぞれに対応する複数のブロック個片２０１ａ～２０１ｅから、被加熱物１１０に対する加熱プロファイルを作成するための情報を検出することができる。

　なお、その他の処理については、実施の形態１で説明した処理と同様のため、説明を省略する。

　以上のように、本変形例によれば、簡易で、かつ、より正確な電磁界解析用のモデルを作成することができる。

　より具体的には、被加熱物１１０をブロック個片で積木のように組み立てたブロックモデル２０１で代替することにより、ブロックモデル２０１を用いて、電磁界解析に用いる被加熱物１１０の三次元モデルを容易に生成することができる。それにより、被加熱物１１０に対して最適な加熱を行う加熱条件を満たす加熱プロファイルを容易にかつ精度良く作成することができる。その結果、被加熱物１１０を構成する各部位を、所望の温度まで加熱することができるという効果を奏する。

　なお、本変形例では、ブロック個片２０１ａ～２０１ｅを構成する各辺の部分に輪郭を強調するための太い線を描く場合を説明したが、同様の効果が得られるのであれば、それに限らない。例えば、各辺及びその周辺（境界部）の色を変えたり、光の反射量を変えるもので形成されたりしてもよく、同様の効果が得られる。

　（変形例２）
　本変形例では、変形例１とは異なるブロックモデルの例について説明する。具体的には、ブロックモデルを構成するブロック個片それぞれの表面には、対応する情報を示す記号が付されている場合の例について説明する。センサー１４は、その記号を認識することで、情報を検出する。以下では、一例として記号がバーコードであるとして説明する。

　図６Ａ及び図６Ｂは、本実施の形態の変形例２における被加熱物１１０のブロックモデルを示す図である。

　図６Ａに示すブロックモデル３０１は、実施の形態１に係るブロックモデル１０１に対して、ブロック個片３０１ａ～３０１ｅの表面にバーコード（１次元バーコード）が付されている点が異なる。同様に、図６Ｂに示すブロックモデル３０２は、実施の形態１に係るブロックモデル１０１に対して、ブロック個片３０１ａ～３０１ｅの表面に２次元バーコードが付されている点が異なる。

　より具体的には、ブロックモデル３０１及びブロックモデル３０２は、ブロック個片３０１ａ～３０１ｅの大きさ、形状等は、図３Ａに示すブロックモデル１０１と同じである。一方、ブロック個片３０１ａ～３０１ｅの表面には、図６Ａに示すような一次元バーコード３１１ａ～３１１ｅまたは、図６Ｂに示すような二次元バーコード３２１ａ～３２１ｅが付されている。つまり、ブロック個片３０１ａ～３０１ｅの表面には、センサー１４が認識可能な位置に一次元バーコード３１１ａ～３１１ｅまたは二次元バーコード３２１ａ～３２１ｅが貼り付けられている。

　ここで、一次元バーコード３１１ａ～３１１ｅまたは二次元バーコード３２１ａ～３２１ｅは、対応するブロック個片３０１ａ～３０１ｅの識別番号及び電磁界解析に必要な個別情報を含むバーコードである。この個別情報には、例えば、ブロック個片の大きさ、形状、誘電率及び熱伝導率等の少なくとも１以上の情報が含まれる。

　本変形例において、被加熱物１１０の加熱処理までの流れは、基本的に実施の形態１と同様であるが、Ｓ１０３の処理において特徴を有する。すなわち、Ｓ１０３において、センサー１４は、光学的に文字や記号等を認識できる認識機能を有し、一次元バーコード３１１ａ～３１１ｅまたは二次元バーコード３２１ａ～３２１ｅから情報を読み取り、センサー処理部１５に出力する。センサー処理部１５は、センサー１４より得られた情報を基に、ブロック個片３０１ａ～３０１ｅの大きさ、形状、誘電率及び熱伝導率等のうち１以上を含む情報に変換し、被加熱物１１０の三次元モデルを生成する。

　具体的には、被加熱物１１０を代替するブロックモデル３０１のブロック個片３０１ａ～３０１ｅそれぞれの表面にバーコードを付することにより、ブロック個片３０１ａ～３０１ｅの識別とブロック個片３０１ａ～３０１ｅの物性内容を容易に入手できる。それにより、ブロックモデル３０１を用いて、電磁界解析に用いる被加熱物１１０の三次元モデルを容易に生成することができるので、被加熱物１１０の各部位に対して最適な加熱を行う加熱条件を満たす加熱プロファイルを容易にかつ精度良く作成することができる。その結果、被加熱物１１０を構成する各部位を、所望の温度まで加熱することができるという効果を奏する。

　なお、本変形例では、ブロック個片３０１ａ～３０１ｅの表面に一次元バーコード３１１ａ～３１１ｅまたは二次元バーコード３２１ａ～３２１ｅを付す場合を説明したが、それに限らない。ブロック個片３０１ａ～３０１ｅのそれぞれの表面に一次元バーコードまたは二次元バーコードのいずれかを付すとしてもよい。

　また、本変形例において、ブロック個片３０１ａ～３０１ｅに、バーコードを付する例を説明したが、それに限らない。ブロック個片３０１ａ～３０１ｅを識別でき、結果的にブロック個片３０１ａ～３０１ｅの物性内容を得られれば、バーコードに代えて簡単な記号を付すとしても良い。その場合、簡単な記号に物性内容が紐付けされていればよく、センサー処理部１５が、簡単な記号に基づき、ブロック個片を識別し、対応するブロック個片に対する物性内容を獲得できればよい。

　（変形例３）
　本変形例では、変形例１及び変形例２とは異なるブロックモデルの例について説明する。具体的には、ブロックモデルを構成するブロック個片それぞれには、対応する情報を示す色が付されている場合の例について説明する。センサー１４は、その色を認識することで、情報を検出する。

　図７は、本実施の形態の変形例３における被加熱物１１０のブロックモデル４０１を示す図である。

　図７に示すブロックモデル４０１は、実施の形態１に係るブロックモデル１０１に対してブロック個片４０１ａ～４０１ｅが色分けされている点で構成が異なる。

　より具体的には、ブロックモデル４０１は、ブロック個片４０１ａ～４０１ｅの大きさ、形状等は、図３Ａに示すブロックモデル１０１と同じである。一方、ブロックモデル４０１は、それぞれ色が付されたブロック個片４０１ａ～４０１ｅで構成されている。ここで、ブロック個片４０１ａ～４０１ｅに付されている色にはそれぞれ、情報が紐付けされており、例えば、ブロック個片の大きさ、形状、誘電率及び熱伝導率等の少なくとも１以上の情報が含まれる。本変形例では、例えば、ブロック個片４０１ａは赤、ブロック個片４０１ｂは青、ブロック個片４０１ｃは黄、ブロック個片４０１ｄは緑、ブロック個片４０１ｅは紫に色付けされている。

　また、本変形例において、被加熱物１１０の加熱処理までの流れは、基本的に実施の形態１と同様であるが、Ｓ１０３の処理において特徴を有する。すなわち、Ｓ１０３において、センサー１４は、光学的に文字や記号等を認識できる認識機能を有し、各ブロック個片４０１ａ～４０１ｅの色から情報を読み取り、センサー処理部１５に出力する。センサー処理部１５では、センサー１４より得られた情報を基に、各ブロック個片４０１ａ～４０１５ｅの大きさ、形状、誘電率及び熱伝導率等のうち１以上を含む情報に変換し、被加熱物１１０の三次元モデルを生成する。

　具体的には、被加熱物１１０を代替するブロックモデル４０１のブロック個片４０１ａ～４０１ｅそれぞれを色付けすることにより、ブロック個片４０１ａ～４０１ｅの識別とブロック個片４０１ａ～４０１ｅの物性内容を容易に入手できる。それにより、ブロックモデル４０１を用いて、電磁界解析に用いる被加熱物１１０の三次元モデルを容易に生成することができ、被加熱物１１０の所望の部位に対して最適な加熱を行う加熱条件を満たす加熱プロファイルを容易にかつ精度良く作成することができる。その結果、被加熱物１１０を構成する各部位を、所望の温度まで加熱することができるという効果を奏する。

　なお、本変形例において、各ブロック個片４０１ａ～４０１ｅに付される色を、被加熱物１１０を構成する各部位と同じまたは類似した色にするとしてもよい。その場合、ブロック個片４０１ａ～４０１ｅを用いて被加熱物１１０を代替するブロックモデル４０１を構成する際に組み立て間違いなどのミスを減らすことができる。また、ブロック個片４０１ａ～４０１ｅの色とその物性内容を対応付けることにより、機械の苦手なユーザでもブロック個片４０１ａ～４０１ｅを被加熱物１１０の色に合わせて組み立てるだけなので簡単にモデルを作成することができるという効果も奏する。

　また、本変形例において、各ブロック個片４０１ａ～４０１ｅに対する色付けは、ブロック個片４０１ａ～４０１ｅの全体に対して行う場合に限らず、ブロック個片４０１ａ～４０１ｅのうちの一部のブロック個片に対してのみに行うとしてもよい。なお、その場合には、その色付けされたブロック個片がセンサー１４によって認識可能な位置に配置されていればよい。

　（変形例４）
　変形例１～３では、ブロックモデルが一層で構成されている例について説明したが、それに限らない。本変形例では、ブロックモデルが多段に積層されて（多層で）構成される場合について説明する。以下では、一例として、ブロックモデルが三層（三段）で構成されている場合について説明する。

　図８Ａ～８Ｃは、本実施の形態の変形例４における被加熱物のブロックモデルを示す図である。図８Ａは、被加熱物を多層でモデル化したブロックモデル５０１を示しており、三段で構成されている。図８Ｂは、ブロックモデル５０１を構成する三段のうちの上部及び下部を構成するブロック個片５０１１～５０１４を示す図であり、図８Ｃは、ブロックモデル５０１を構成する三段のうち中段を構成するブロック個片５０１５～５０１９を示す図である。なお、ブロックモデル５０１を構成するブロック個片５０１１～５０１４のそれぞれは、被加熱物の複数の部位それぞれに対応している。

　図８Ａに示す被加熱物のブロックモデル５０１では、図８Ｃに示す中段の中心に構成されているブロック個片５０２０が、外側から視認することができない。そのため、そのままでは、センサー１４はブロック個片５０２０を認識することができない。

　そこで、本変形例では、ブロック個片５０２０に隣接するブロック個片５０１９またはブロック個片５０１１にブロック個片５０２０の情報を示すバーコード５０２０ａを付している。つまり、ブロックモデル５０１を構成するブロック個片に付与される情報のうち、外部から視認不可のブロック個片に付与されるべき情報は、視認不可のブロック個片に代えてブロックモデル５０１の表面のブロック個片に付される。ここで、バーコード５０２０ａには、ブロック個片５０２０に関する位置、大きさ、形状、誘電率及び熱伝導率等のうち１以上の情報が含まれている。このようにして、センサー１４は、バーコード５０２０ａの情報を検出し、センサー処理部１５は、センサー１４により得られた情報を処理して、ブロック個片５０２０に関する情報を得ることができる。

　なお、バーコード５０２０ａは、図８Ｃに示すように二次元バーコードでもよいし、図８Ｂに示すように一次元バーコードでもよく、図８Ａ及び図８Ｃに示す例に限定されない。

　具体的には、被加熱物をブロック個片で積木のように立体的に組み立てたブロックモデル５０１で代替することにより、ブロックモデル５０１を用いて、電磁界解析に用いる被加熱物１１０の三次元モデルを容易に生成することができる。ここで、ブロックモデル５０１の、外部側面に面しないブロック個片５０２０の情報をブロック個片５０２０に隣接するブロック個片にバーコードを付することにより、センサー１４はブロック個片５０２０の情報を検出することができる。

　それにより、被加熱物に対して最適な加熱を行う加熱条件を満たす加熱プロファイルを容易にかつ精度良く作成することができる。その結果、被加熱物を構成する各部位を、所望の温度まで加熱することができるという効果を奏する。

　なお、本変形例では、ブロック個片５０２０に隣接するブロック個片５０１１または５０１９にバーコードを付する例を説明したが、それに限らない。ブロック個片５０２０を識別でき、対応する情報を得ることができればよい。例えば、ブロック個片５０２０に隣接するブロック個片を、ブロック個片５０１５、５０１７または５０１９としてもよいし、ブロック個片５０２０に隣接するブロック個片にブロック個片５０２０を識別でき、対応する情報を得ることが可能な簡単な記号を付すとしてもよい。

　（実施の形態２）
　実施の形態１で説明した種々の方法用いて、被加熱物１１０に代替して構成されるブロックモデルに基づいて生成された加熱プロファイルを適用して、被加熱物１１０を実際に加熱する場合、被加熱物１１０の各部位が所望の温度にならない場合も考えられる。本実施の形態では、それに対する手当として、加熱プロファイルを修正する方法の一例について説明する。

　図９は、実施の形態２における被加熱物１１０の各部位に対する温度測定位置を示す図である。

　被加熱物１１０の各部位１１０ａ～１１０ｄは、温度測定位置１～５で温度が測定される。センサー１４は、温度測定位置１～５で対応する部位の温度を検出する。なお、被加熱物１１０の各部位１１０ａ～１１０ｄは、被加熱物１１０を代替するブロックモデルのブロック個片に対応している。

　図１０は、実施の形態２におけるマイクロ波加熱装置１によって被加熱物を加熱する場合の被加熱物の各部位の温度状態を示す図である。図１０では、横軸は加熱時間を、縦軸は温度を示している。

　図１０に示す目標温度１及び２は、波線で示されており、対応する部位の温度を目標温度にするために用いられる目標加熱プロファイルである。本実施の形態では、目標温度１は、被加熱物１１０の部位１１０ａ～１１０ｃに対する目標温度（目標加熱プロファイル）であり、目標温度２は、被加熱物１１０の部位１１０ｄ及び１１０ｅに対する目標温度（目標加熱プロファイル）である。

　また、検出温度１～５は、センサー１４により検出された被加熱物の実際の温度（温度変化）である。本実施の形態では、検出温度１は、センサー１４により検出された被加熱物１１０の部位１１０ａの温度であり、検出温度２は、センサー１４により検出された被加熱物１１０の部位１１０ｂの温度である。また、検出温度３は、センサー１４により検出された被加熱物１１０の部位１１０ｃの温度であり、検出温度４は、センサー１４により検出された被加熱物１１０の部位１１０ｄの温度である。同様に、検出温度５は、センサー１４により検出された被加熱物１１０の部位１１０ｅの温度である。

　ここで、センサー１４は、加熱庫内１００に置かれ、複数のアンテナ１３よりマイクロ波が照射されて加熱されている被加熱物１１０の各部位１１０ａ～１１０ｅの温度を検出する。図１０では、例えば、時間Ｘ及び時間Ｙでの各部位１１０ａ～１１０ｅの温度を検出している。

　制御部１０は、センサー１４により検出された被加熱物１１０の各部位１１０ａ～１１０ｅの温度と、電磁界解析部１６により導出された加熱プロファイルに応じた目標温度との差を比較し、電磁界解析部１６に、その比較結果（差）に応じて加熱プロファイルを修正した加熱プロファイルを導出させる。図１０では、制御部１０は、例えば、時間Ｘまたは時間Ｙにおいて、検出された各部位１１０ａ～１１０ｅの温度と、目標温度(目標温度１及び目標温度２)との差を検出し、その差が予め定めた値以上の場合に、電磁界解析部１６に、その比較結果（差）に応じて、加熱プロファイルを修正した加熱プロファイルを導出させる。

　そして、制御部１０は、修正加熱プロファイルに基づいて、複数のアンテナ１３よりマイクロ波を照射させる。

　なお、本実施の形態において、被加熱物１１０の加熱処理までの流れは、基本的に実施の形態１と同様であるが、Ｓ１０９の処理において特徴を有する。すなわち、Ｓ１０９において、マイクロ波加熱装置１は、被加熱物１１０に対する加熱処理を実行する。その際、センサー１４は被加熱物１１０の各部位１１０ａ～１１０ｅの実際の温度（温度変化）を検出し、センサー処理部１５は、センサー１４から得られた温度（温度変化）から結果（実測値）を数値化する。制御部１０は、各ブロック個片の目標値と実測値とを比較し、予め定めた数値以上の差が出た場合に、電磁界解析部１６に、再度電磁界解析を実施させ、その差を埋めた修正加熱プロファイルを作成させる。そして、制御部１０は、修正加熱プロファイルに応じてマイクロ波発生器１２を制御することにより、アンテナ１３からマイクロ波を出力させる。それにより、被加熱物１１０の各部位１１０ａ～１１０ｅは目標温度により精度よく加熱されるという効果を奏する。

　以上のように、本実施の形態によれば、簡易で、かつ、より正確な電磁界解析用のモデルを作成することができるだけでなく、被加熱物１１０の各部位１１０ａ～１１０ｅの加熱後の温度をより目標温度に近づけることができる。

　つまり、本実施の形態では、被加熱物１１０の各部位１１０ａ～１１０ｅにおける、加熱による目標温度と実際に加熱された際の温度の差を求めることで、各部位１１０ａ～１１０ｅに対する最適な加熱制御を行うことができる。これにより、被加熱物１１０の加熱ムラを低減し、理想的な加熱制御を実現することができる。

　なお、本実施の形態において、修正加熱プロファイルは予め電磁界解析で求めておいた加熱プロファイルを利用するとしてもよい。その場合には、マイクロ波加熱装置が予めいくつかの加熱プロファイルを記憶しておくための記憶部を備えるとし、記憶部に記憶されている加熱プロファイルの中から最適加熱プロファイルを読み出して利用する。これにより、修正加熱プロファイルの生成に関する処理が削減でき、加熱処理の高速化が図れるという効果を奏する。

　また、本実施の形態において、修正加熱プロファイルは、上記の場合に限らず、電磁界解析により再度新たに加熱プロファイルを生成するとしてもよい。

　（実施の形態３）
　実施の形態１及び実施の形態２では、マイクロ波加熱装置１の加熱庫内１００に、被加熱物に代えて、擬似物品が置かれる場合について説明した。また、実施の形態１及び２では、擬似物品とは、被加熱物をモデル化したブロックモデルである。

　それに対して、本実施の形態では、マイクロ波加熱装置１の加熱庫内１００に、被加熱物が置かれ、その被加熱部の各部位に対して直接または間接に擬似物品が付された場合について説明する。

　図１１は、実施の形態３における加熱処理の対象となる被加熱物６１０を示す図である。図１１に示すように、被加熱物６１０には、バーコード６０１ａ～６０１ｅが、擬似物品として貼り付けられている。

　つまり、本実施の形態では、被加熱物６１０の各部位には擬似物品が付されている。この擬似物品は、複数の部位それぞれの特徴を示す情報が予め付与されている。ここで、擬似物品とは、例えばバーコードであり、対応する被加熱物６１０の部位の大きさ、形状、誘電率、熱伝導率等のうち少なくとも１つの情報を含んでいる。

　なお、本実施の形態におけるマイクロ波加熱装置１の構成は、図１と同様のため、説明を省略する。以下、本実施の形態における被加熱物６１０を加熱処理するまでの流れについて説明する。

　図１２は、実施の形態３における被加熱物６１０を加熱処理するまでの処理の流れを説明するためのフローチャートである。

　まず、加熱対象である被加熱物６１０を、図１に示すマイクロ波加熱装置１の加熱庫内１００に入れる。そして、マイクロ波加熱装置１を動作させて、被加熱物６１０に貼り付けられたバーコード６０１ａ～６０１ｅの情報を読み取る（Ｓ２０１）。

　具体的には、センサー１４は、光学的に文字や記号等を認識できる認識機能を有し、被加熱物６１０に貼り付けられたバーコード６０１ａ～６０１ｅから情報を読み取り、センサー処理部１５に出力する。センサー処理部１５は、センサー１４より得られた情報を基に、被加熱物６１０の各部位の大きさ、形状、誘電率及び熱伝導率等のうち１以上を含む情報を抽出し、被加熱物１１０の三次元モデルを生成する。

　次に、被加熱物６１０の各部位のモデリングを実行する（Ｓ２０３）。

　ここでのモデリングとは、センサー処理部１５が抽出した情報に基づき、擬似物品が貼り付けられた被加熱物６１０の各部位をブロックとして認識することによって、被加熱物１１０の三次元モデルを生成するという処理である。ここで、被加熱物６１０に貼り付けられていた擬似物品は、例えばバーコード６０１ａ～６０１ｅであり、被加熱物６１０の各部位をブロックという概念で識別するために用いられる。ブロックは、それぞれ異なる加熱制御対象とみなされる。

　次に、被加熱物６１０を構成する部位に対応する各ブロックに対して加熱条件の設定を行う（Ｓ２０５）。具体的には、ユーザは、表示・入力操作部１７に対して、各ブロックの加熱条件を設定する。なお、各ブロックに対する加熱条件は、それぞれ異なる場合もあるし、一部または全部が同じである場合もある。

　次に、マイクロ波加熱装置１は、被加熱物６１０に対する加熱処理を実行するための加熱プロファイルを作成する（Ｓ２０７）。

　具体的には、電磁界解析部１６は、Ｓ２０３においてセンサー処理部１５で抽出された各バーコード６０１ａ～６０１ｅの情報と、Ｓ２０５において設定された被加熱物６１０に対する加熱条件に基づいて、加熱プロファイルを作成する。ここで、電磁界解析部１６は、設定された加熱条件によっては、被加熱物６１０の全体に対して単一の加熱処理を実行させる加熱プロファイルを作成する場合もある。また、電磁界解析部１６は、設定された加熱条件によっては、被加熱物６１０を構成する各部位に対してそれぞれ異なる加熱処理を実行させる加熱プロファイルを作成する場合もある。

　次に、マイクロ波加熱装置１は、被加熱物６１０に対する加熱処理を実行する（Ｓ２０９）。

　具体的には、マイクロ波加熱装置１は、作成した加熱プロファイルに基づいてマイクロ波発生器１２を制御することにより、アンテナ１３からマイクロ波を出力させる。次いで、マイクロ波加熱装置１は、アンテナ１３に加熱庫内１００に置かれた被加熱物１１０にマイクロ波を照射させることで、被加熱物６１０の加熱処理を行う。

　ここで、例えば、Ｓ２０５において、被加熱物６１０を構成する部位に対応する各ブロックに対して、異なる加熱条件が設定されたとする。その場合、マイクロ波加熱装置１は、被加熱物６１０の全体に対して均一に加熱を行わず、被加熱物６１０の各部位に対して異なる条件で加熱する。

　なお、被加熱物６１０を構成する部位に対応する各ブロックに対して設定される加熱条件とは、例えば、それぞれどの程度の温度まで加熱するかという条件である。例えば、一部のブロックに対しては、加熱を行わないという設定をすることも可能である。より具体的には、被加熱物が食材であった場合に、そこに含まれる各食材に応じて、異なる温度目標とした加熱処理を行うとしてもよいし、一部の食材に対しては加熱を行わないとしてもよい。

　このようにして、マイクロ波加熱装置１は、被加熱物６１０に対する加熱処理を実行する。

　さらに、本実施の形態においては、被加熱物６１０を代替するモデルブロックを用いることなく、被加熱物６１０に対する最適な加熱を実行するための加熱プロファイルを容易にかつ精度良く作成することができる。そのため、マイクロ波加熱装置１を使用するユーザにとって、より使いやすいという効果を奏する。

　なお、本実施の形態において、被加熱物６１０には、バーコード６０１ａ～６０１ｅが貼り付けられている場合の例を説明したがそれに限らない。バーコードの数は上記例に限らず、多くてもよいし、少なくてもよいのはいうまでもない。また、バーコード６０１ａ～６０１ｅは、実施の形態１と同様、一次元バーコードでも二次元バーコードでもよい。また、被加熱物６１０を構成する部位に対応するブロックを識別できれば、バーコードの代わりに簡単な記号を用いるとしても良い。

　（変形例）
　実施の形態２では、被加熱物６１０の各部位に付される擬似物品には、対応する被加熱物６１０の部位の特徴を示す情報として、大きさ、形状、誘電率、熱伝導率等のうち少なくとも１つの情報が付与されている場合の例を説明した。本変形例では、擬似物品に付与される情報に、対応する被加熱物６１０の部位に対する加熱条件がさらに含まれている場合の例について説明する。

　図１３は、実施の形態３の変形例における被加熱物６１０を加熱処理するまでの処理の流れを説明するためのフローチャートである。

　まず、本変形例では、図１１と同様に、バーコード６０１ａ～６０１ｅが貼り付けられた被加熱物６１０が用いられる。

　本変形例では、バーコード６０１ａ～６０１ｅが表す情報に、対応する被加熱物６１０の部位の特徴を示す情報として大きさ、形状、誘電率及び熱伝導率等のうち少なくとも１つを含む情報に加えて、加熱条件を示す情報が含まれている点に特徴がある。ここで、加熱条件を示す情報とは、被加熱物６１０の各部位に対して加熱を行うか否かの情報、被加熱物６１０の各部位に対して加熱を行なう場合にどの程度加熱を行うかを示す情報のうち少なくとも１つが含まれている。

　まず、加熱対象である被加熱物６１０を、図１に示すマイクロ波加熱装置１の加熱庫内１００に入れる。そして、マイクロ波加熱装置１を動作させて、被加熱物６１０に貼り付けられたバーコード６０１ａ～６０１ｅの情報を読み取る（Ｓ３０１）。

　具体的には、Ｓ２０１と同様に、センサー１４は、光学的に文字や記号等を認識できる認識機能を有し、被加熱物６１０に貼り付けられたバーコード６０１ａ～６０１ｅの情報を読み取り、センサー処理部１５に出力する。センサー処理部１５は、センサー１４より得られた情報を基に、被加熱物６１０の各部位の大きさ、形状、誘電率及び熱伝導率のうち１以上の情報や、加熱条件を示す情報が抽出される。

　次に、被加熱物６１０の各部位のモデリングを実行する（Ｓ３０３）。なお、Ｓ３０３の処理は、上述したＳ２０３と同様の処理であるので説明を省略する。

　次に、マイクロ波加熱装置１は、被加熱物６１０に対する加熱処理を実行するための加熱プロファイルを作成する（Ｓ３０５）。

　具体的には、電磁界解析部１６は、Ｓ３０１においてセンサー処理部１５で抽出された各バーコード６０１ａ～６０１ｅに対応する情報に基づいて加熱プロファイルを作成する。

　次に、マイクロ波加熱装置１は、被加熱物６１０に対する加熱処理を実行する（Ｓ３０７）。なお、Ｓ３０７の処理は、上述したＳ２０９と同様の処理であるので説明を省略する。

　また、本変形例においては、被加熱物６１０の各部位に対応する各ブロックに対する加熱条件を設定する工程が不要になっている。これは、本変形例において、被加熱物６１０に貼り付けられているバーコード６０１ａ～６０１ｅが示す情報に、加熱条件が含まれているからである。そして、電磁界解析部１６は、この加熱条件を含む情報に従って被加熱物６１０の各部位を加熱する否か、また、加熱を行う場合、どの程度加熱を行うかなどを決定する加熱プロファイルを作成する。そのため、ユーザは自ら各ブロックに対する加熱条件を設定することが不要となる。

　また、本変形例においては、実施の形態１及び２と比較すると、被加熱物にバーコードなどの擬似物品を付すことでブロックモデルを用いる必要がない。また、実施の形態３と比較すると、ユーザが被加熱物の各部位に対する加熱条件を自ら設定する必要がない。それにより、被加熱物に対する最適な加熱を実行することができるだけでなく、ユーザにとって、さらに使いやすいという効果も奏する。

　なお、本変形例において、基本的には、電磁界解析部１６は、被加熱物６１０に貼り付けられているバーコード（擬似物品）が表す情報にしたがって、被加熱物６１０の加熱条件を決定した上で、加熱プロファイルを作成するが、それに限られない。例えば、ユーザの嗜好に合わせて、加熱条件を決定し、電磁界解析部１６により導出された加熱プロファイルに含まれる加熱条件を変更するとしてもよい。

　また、本変形例において、被加熱物６１０には、５つのバーコード（バーコード６０１ａ～６０１ｅ）が貼り付けられているが、その数はこれに限らない。また、バーコード６０１ａ～６０１ｅは、一次元バーコードまたは二次元バーコードでもよい。また、擬似物品の例として、被加熱物を構成する部位に対応するブロックを識別できれば、バーコードではなく簡単な記号を用いるとして良い。

　（実施の形態４）
　実施の形態１～３では、マイクロ波加熱装置が、被加熱物に対する三次元モデルの作成を行う場合の例について説明したが、それに限られない。本実施の形態では、マイクロ波加熱装置の外部にある機器でマイクロ波加熱装置が作成した三次元モデルの修正を行う場合の例について説明する。

　図１４は、実施の形態４におけるマイクロ波加熱装置２の構成を示す図である。なお、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

　図１４に示すマイクロ波加熱装置２は、実施の形態１にマイクロ波加熱装置１に対して、通信部２８の構成が加えられている点が異なる。

　通信部２８は、本発明の通信部の一例であり、被加熱物のモデルすなわちセンサー処理部１５で生成された非加熱物の三次元モデルを送信し、その三次元モデルが修正された修正情報を受信する。具体的には、通信部２８は、イントラネット上でパソコン３と接続し、パソコン３と、マイクロ波加熱装置２が保持する情報を送信したり、マイクロ波加熱装置２で利用する情報を受信したりする。本実施の形態では、センサー処理部１５で生成した三次元モデルを外部のパソコン３に出力し、パソコン３で修正された三次元モデルを受信し、電磁界解析部１６で用いられる。

　なお、通信部２８は、インターネット網５と接続するとしてもよい。

　パソコン３は、外部の機器の一例であり、例えばパーソナルコンピューターであり、ＣＡＤ４を実行することができる。パソコン３は、通信部２８を介して、マイクロ波加熱装置２内の情報を出し入れすることができる。また、パソコン３は、マイクロ波加熱装置２で作成した三次元モデルの修正または追加を、ＣＡＤ４の処理によって行うことができる。

　ＣＡＤ４は、電磁界解析用の三次元モデルの作成、修正、追加を行うためのソフトウェアであり、例えばＣＡＤ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ－ａｉｄｅｄ　ｄｅｓｉｇｎ）である。ＣＡＤ４は、パソコン３で実行される。

　以上の構成により、マイクロ波加熱装置２は、センサー処理部１５で生成した三次元モデルを外部の機器に出力し、外部の機器で修正された三次元モデルを受信することができる。それにより、三次元モデルの修正を外部の機器（パソコン３）で行うことができるので、新たに被加熱物のブロックモデルを作らなくても、ＣＡＤ４でブロックモデルを構成するブロック個片を変更することができる。つまり、センサー処理部１５で生成された三次元モデルを用いて、簡単に修正されたまたは新たな三次元モデルを作成することができる。

　以上のようにして、本実施の形態におけるマイクロ波加熱装置２によれば、簡易で、かつ、より正確な電磁界解析用のモデルを作成することができる。

　なお、本実施の形態においては、パソコン３でＣＡＤ４を実行して３次元モデルの修正または追加を行う場合について説明したが、それに限らない。例えば、表示・入力操作部１７に三次元モデルを作成する機能を持たせ、センサー処理部１５で生成した３次元モデルの情報を修正または追加するとしてもよい。この場合でも同様の効果を得ることができる。

　（実施の形態５）
　実施の形態１～４では、マイクロ波加熱装置が、電磁界解析により、被加熱物に対する加熱プロファイルの作成を行う場合の例について説明したが、それに限られない。本実施の形態では、マイクロ波加熱装置の外部にある専用装置で、電磁界解析により被加熱物に対する加熱プロファイルの作成を行う場合の例について説明する。

　図１５は、実施の形態５におけるマイクロ波加熱装置の構成を示す図である。なお、図１及び図１４と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

　専用電磁界解析装置６は、インターネット網５に接続され、電磁界解析を行う専用装置である。専用電磁界解析装置６は、インターネット網５を介して、通信部２８からセンサー処理部１５またはパソコン３で作成した電磁界解析用の三次元モデルと被加熱物の加熱条件を取得する。専用電磁界解析装置６は、取得したセンサー処理部１５またはパソコン３で作成した電磁界解析用の三次元モデルと被加熱物の加熱条件とに基づいて、被加熱物の加熱プロファイルを電磁界解析により生成する。専用電磁界解析装置６は、作成した被加熱物の加熱プロファイルを、通信部２８に送信する。

　この構成によれば、電磁界解析の処理機能が高い専用電磁界解析装置６で加熱プロファイルの作成するための計算を高速に行うことができる。したがって、複雑な画像処理が必要であり、三次元モデルの修正、追加の処理にかかる負荷が大きい場合には、特に加熱プロファイル作成処理の高速化を図れるので、格別の効果がある。

　なお、専用電磁界解析装置６における処理をパソコン３で実現するとしてもよい。その場合、パソコン３は、電磁界解析の機能を実現するソフトウェアを実行する。三次元モデルの修正、追加の処理にかかる負荷がそれ程大きくない場合には、パソコン３を利用することにより、加熱プロファイル作成処理の高速化を図れる効果を奏する。

　以上のように、本発明の一態様におけるマイクロ波加熱装置によれば、簡易で、かつ、より正確な電磁界解析用のモデルを作成することができる。

　以上、本発明のマイクロ波加熱装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。

　本発明は、電磁界解析用モデルを被加熱物のブロックモデルを利用して三次元モデルを容易に作成する機能を有し、マイクロ波加熱制御プロファイル作成等を行うマイクロ波加熱装置に利用でき、特に、マイクロ波を利用した化学反応や乾燥、加熱の用途に用いられるマイクロ波加熱装置に利用できる。

　１、２、９０　　マイクロ波加熱装置
　３　　パソコン
　４　　ＣＡＤ
　５　　インターネット網
　６　　専用電磁界解析装置
　１０　　制御部
　１２　　マイクロ波発生器
　１３　　アンテナ
　１４　　センサー
　１５　　センサー処理部
　１６　　電磁界解析部
　１７　　表示・入力操作部
　２８　　通信部
　１００　　加熱庫内
　１０１、２０１、３０１、３０２、４０１、５０１　　ブロックモデル
　１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ、１０１ｅ、２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ、２０１ｄ、２０１ｅ、３０１ａ、３０１ｂ、３０１ｃ、３０１ｄ、３０１ｅ、４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃ、４０１ｄ、４０１ｅ、５０１１、５０１２、５０１３、５０１４、５０１５、５０１６、５０１７、５０１８、５０１９、５０２０　　ブロック個片
　１１０、６１０、９５１、９５２　　被加熱物
　１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅ　　部位
　３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃ、３１１ｄ、３１１ｅ　　一次元バーコード
　３２１ａ、３２１ｂ、３２１ｃ、３２１ｄ、３２１ｅ　　二次元バーコード
　６０１ａ、６０１ｂ、６０１ｃ、６０１ｄ、６０１ｅ、５０２０ａ　　バーコード
　９００　　庫内
　９６２　　ターンテーブル

Claims

　加熱対象である被加熱物を加熱プロファイルに基づいて加熱するためのマイクロ波加熱装置であって、
　前記被加熱物は、複数の部位を有しており、
　加熱室内にマイクロ波を照射する複数のアンテナと、
　前記加熱室内において、前記複数の部位それぞれの特徴を示す情報が付与された擬似物品から、当該情報を検出するセンサーと、
　前記被加熱物に対する加熱条件を取得する加熱条件取得部と、
　前記センサーにより検出された情報と前記加熱条件取得部が取得した加熱条件とに基づいて、前記被加熱物に対するマイクロ波照射条件を含む加熱プロファイルを電磁界解析により導出する電磁界解析部と、
　前記電磁界解析部において導出された前記加熱プロファイルに基づいて、前記アンテナから輻射されるマイクロ波の動作を制御する制御部とを備える、
　マイクロ波加熱装置。
　前記電磁界解析部は、前記センサーにより検出された情報を用いて３次元モデルを生成し、前記３次元モデルを用いることにより、前記加熱条件を満たす前記加熱プロファイルを導出する、
　請求項１に記載のマイクロ波加熱装置。
　前記擬似物品は、複数のブロックから構成され、
　前記複数のブロックのそれぞれは、前記複数の部位それぞれに対応しており、対応する部位の前記情報が付与されている、
　請求項１または２に記載のマイクロ波加熱装置。
　前記擬似物品は、前記被加熱物に代えて前記加熱室内に置かれる、
　請求項３に記載のマイクロ波加熱装置。
　前記情報は、位置、大きさ、形状、誘電率及び熱伝導率の少なくとも一つを含む、
　請求項１～４のいずれか１項に記載のマイクロ波加熱装置。
　前記複数のブロックの輪郭には、前記輪郭を強調するための線が描かれており、
　前記センサーは、前記線を用いて前記複数のブロックの境界を認識することで、前記複数の部位それぞれに対応する前記複数のブロックから、前記情報を検出する、
　請求項３～５のいずれか１項に記載のマイクロ波加熱装置。
　前記複数のブロックそれぞれの表面には、対応する前記情報を示す記号が付されており、
　前記センサーは、前記記号を認識することで、前記情報を検出する、
　請求項３～５のいずれか１項に記載のマイクロ波加熱装置。
　前記記号は、バーコードである、
　請求項７に記載のマイクロ波加熱装置。
　前記複数のブロックのそれぞれには、対応する前記情報を示す色が付されており、
　前記センサーは、前記色を認識することで、前記情報を検出する、
　請求項３～５のいずれか１項に記載のマイクロ波加熱装置。
　前記擬似物品は、複数のブロックが多段に積層されて構成されており、
　前記擬似物品を構成するブロックのそれぞれは、前記複数の部位それぞれに対応しており、
　前記擬似物品を構成するブロックに付与される前記情報のうち、外部から視認不可のブロックに付与される情報は、前記視認不可のブロックに代えて前記擬似物品の表面のブロックに付されている、
　請求項１または２に記載のマイクロ波加熱装置。
　前記被加熱物は、前記加熱室内に置かれ、前記複数のアンテナよりマイクロ波が照射されて加熱され、
　前記センサーは、さらに、前記加熱室内に置かれた前記被加熱物の各部位の温度を検出し、
　前記制御部は、前記センサーにより検出された前記被加熱物の各部位の温度と、前記電磁界解析部により導出された前記加熱プロファイルに応じた目標温度との差を比較し、
　前記電磁界解析部は、前記差に応じて、新たな加熱プロファイルを導出し、
　前記制御部は、前記新たな加熱プロファイルに基づいて、前記アンテナの動作を制御して前記アンテナよりマイクロ波を照射させる、
　請求項１～１０のいずれか１項に記載のマイクロ波加熱装置。
　前記被加熱物のモデルを送信し、前記被加熱物のモデルが修正された修正情報を受信する通信部を備え、
　前記電磁界解析部は、前記通信部が前記修正情報を受信した場合、前記修正情報と前記加熱条件取得部に入力された加熱条件とに基づいて、前記加熱プロファイルを導出する、
　請求項１～１１のいずれか１項に記載のマイクロ波加熱装置。
　前記被加熱物は、複数の部位を有し、前記マイクロ波加熱装置の加熱室内に置かれており、
　前記擬似物品はそれぞれ、前記被加熱物の複数の部位に付されている、
　請求項１に記載のマイクロ波加熱装置。
　前記擬似物品には、前記複数の部位それぞれの特徴を示す情報として、さらに、対応する前記複数の部位に対する加熱条件が付与されている、
　請求項１～１３のいずれか１項に記載のマイクロ波加熱装置。
　前記加熱条件には、対応する前記複数の部位に対して加熱を行うか否か、及び、対応する前記部位の加熱を行う場合にどの程度加熱を行うかを示す条件を含む、
　請求項１４に記載のマイクロ波加熱装置。
　さらに、前記加熱条件取得部は、前記擬似物品に付与された加熱条件と異なる加熱条件が入力された場合、前記擬似物品に付与された加熱条件に代えて、前記異なる加熱条件を前記被加熱物に対する加熱条件として取得する、
　請求項１４または１５に記載のマイクロ波加熱装置。