JP6134871B1 - 容器の中の食品、特に哺乳瓶の中のミルクを加熱するための加熱装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、容器３の中の食品４、特に哺乳瓶の中のミルクを加熱するための加熱装置１００、２００に関する。該加熱装置は、流体２を収容し、容器３を受容するよう構成された室１と、該流体を加熱するための加熱ユニット５と、時間経過とともに流体２の温度を測定して時間経過に対する温度プロファイル３００を得るための温度測定要素８と、該得られた該流体の温度プロファイルに基づいて加熱ユニット５を制御するためのコントローラ６と、を有する。

Description

本発明は、容器の中の食品、特に哺乳瓶の中のミルクを加熱するための加熱装置に関する。本発明は特に、哺乳瓶の中のミルクを温めるための哺乳瓶加温器に関する。更に、本発明は、制御方法に関する。

特にミルクのような食品を許容可能な温度にまで加熱することは、乳児のための栄養サイクルの重要な一部である。当該食品は、冷蔵庫において保存された母乳、又は水道水若しくは冷却された沸騰水から準備された調合乳であり得る。ミルクについて許容可能な温度は、殆どの乳児について、３０℃と４０乃至４２℃との間であり、より好適には３５℃と３９℃との間である。研究は、ミルク温度が２０分より長い間４０℃を超えていると、蛋白質及びビタミンのような重要な栄養部分が損害を受けることを示している。

ミルク又は食品を加熱する、幾つかの異なる方法がある。これら方法は、マイクロ波加熱、蒸気加熱、水浴加熱（二重鍋（au bain-marie）加熱としても知られる）であり得る。マイクロ波加熱方法は、加熱がミルク中で均一とならず、局所的にミルクが非常に熱くなり、栄養素に損傷を引き起こし得るという欠点を持つ。蒸気加熱の場合には、蒸気が瓶の壁部において凝固する。しかしながら、該方法は、ミルク内のミルク温度が不均一となり、ミルクの（瓶の上部における）一部が過度に熱くなり得るという欠点を持つ。このことは、消費者にも認知されている。

二重鍋原理は、特に本発明入力瓶のような容器中のミルクを、室の底部における加熱要素を介して加熱された、特に水のような液体に置くことによる、ミルクの加熱である。この原理は、多くの加熱装置において利用されている、最も一般的な技術である。二重鍋システムの基本的な利点のひとつは、ミルクの加熱が比較的均一になること、即ちミルクのなかに小さな温度勾配しかないことである。

現在ユーザは、所望のミルク温度を達成するためには、室の中の哺乳瓶の加熱時間を、試行錯誤によって粗く定義する必要がある。哺乳瓶が適切な時間間隔で取り出されないと、ミルクが加熱され続けることとなる。哺乳瓶のタイプ、サイズ、ミルクや水の容積、哺乳瓶壁厚及び初期ミルク及び水温度には非常に多くのバリエーションがあるため、所望の温度を実現するためにどれくらいの長さに亘って哺乳瓶が加熱されるべきかについて、製造者がマニュアルにおいて正確な助言を与えることが不可能である。

瓶加温器についての基本的な問題点は、瓶の中のミルク温度が知られないことである。瓶の中においてミルクの温度を直接に測定することは、かなり困難に思われる。温度インジケータを備えた瓶もあるが、比較的不正確である。更に、ミルクが瓶加温器にあるときには、これら温度インジケータを読み取ることが非常に困難である。

米国特許出願公開US2004/0140304A1は、単一の室において哺乳瓶を冷却及び加温するための装置であって、流体を収容し容器を受容するよう構成された室と、流体を加熱するための加熱ユニットと、該室の温度を測定するための温度測定要素と、該加熱ユニットを制御するためのコンピュータと、を有する装置を開示している。

本発明の目的は、容器の中の食品を過剰に加熱するリスクなく、高速且つ信頼性高い態様で、容器の中の食品、特に哺乳瓶の中のミルクを加熱するための加熱装置を提供することにある。

本発明の第１の態様においては、容器の中の食品、特に哺乳瓶の中のミルクを加熱するための加熱装置であって、
流体を収容し、前記容器を受容するよう構成された室と、
前記流体を加熱するための加熱ユニットと、
時間経過とともに前記流体の温度を測定して時間経過に対する温度プロファイルを得るための温度測定要素と、
前記得られた前記流体の温度プロファイルに基づいて前記加熱ユニットを制御するためのコントローラと、
を有し、前記コントローラは、前記流体の前記温度プロファイルに基づいて、及び前記流体の量に基づいて、前記加熱ユニットを制御するよう構成された、加熱装置が提示される。

本発明の第１の態様においては、容器の中の食品、特に哺乳瓶の中のミルクを加熱するための、ここで開示された加熱装置のための制御方法であって、
時間経過に対する、前記容器を受容するように構成された室に含まれる流体の測定された温度を表す、時間経過に対する温度プロファイルを受信するステップと、
流体の加熱を制御するステップと、
を有し、加熱ユニットの制御は、得られた前記流体の温度プロファイル、及び前記流体の量に基づく方法が提示される。

本発明の更なる態様においては、コンピュータ上で実行されたときに、ここで開示された方法のステップをコンピュータに実行させるためのプログラムコード手段を有するコンピュータプログラム、及び、プロセッサにより実行されたときに、ここで開示された方法が実行されるようにするコンピュータプログラムを保存した、持続性コンピュータ読み取り可能記録媒体が提供される。

本発明の好適な実施例は、従属請求項において定義される。請求される方法、プロセッサ、コンピュータプログラム及び媒体は、請求される装置及び従属請求項において定義されるものと同様の及び／又は同一の好適な実施例を持つことは、理解されるべきである。

本発明は、時間経過に対する流体の温度及び流体の温度の挙動の知識があれば、食品温度が非常に正確に自動的に推定されることができるという着想に基づく。このようにして、ミルクが過熱のリスクなく均一に加熱されることができる。本発明により用いられる流体は、種々の集合状態を持っていても良く、例えば水のような液体であっても良いし、又は例えば空気のようなガスであっても良い。本発明は、前もっての食品温度の推定若しくはテスト、又は必要とされる加熱継続時間の推定を行うための利用を必要とする、所望の又は予め定義された温度にミルクを加熱するための方法のサンプルを与える。更に、ユーザとの通信、又は直接のミルク温度測定が必要とされない。更に、予め定義された温度に到達した後も、食品が容易に温かく保たれ得る。本発明は、栄養的に安全な加熱を確実としつつ、加熱時間を考慮し、所望の又は予め定義された温度に到達するのを長時間待機することを回避する。これにより本発明は、加熱ユニットがスイッチオフされている間にも食品が依然として加熱され得るという効果、及び食品の温度が流体の温度を超過しないという効果を利用する。

本発明は、哺乳瓶におけるミルクの加熱に限定されるものではなく、瓶若しくは飲料用グラスの中の茶のような他の液体、又は食品用グラスの中の離乳食のような、容器の中の食品を加熱するために一般的に用いられ得ることは、留意されるべきである。更に、食品の加熱は、食品を快適で消費のために適切な温度にまで温めることのみならず、冷凍状態から非冷凍状態へと解凍することも含むものと理解されるべきであることは、留意されるべきである。

好適には、前記コントローラは、前記加熱ユニットのスイッチオフ時間、スイッチオン時間及び／又はパワーを制御するよう構成される。このことは、食品温度のより正確な制御を可能とする。

好適な実施例においては、前記加熱装置は、時間に対する流体の温度プロファイル、流体の温度勾配、並びに、前記加熱ユニットのスイッチオフ時間、スイッチオン時間及び／又は時間経過に対する前記加熱ユニットのパワーに基づいて、前記食品の温度を推定するためのプロセッサを更に有する。斯くして、該コントローラは、該加熱ユニットのスイッチオフ時間、スイッチオン時間及び／又はパワーの正確な制御のための推定温度データを供給されることができる。更に、現在の温度が、ユーザインタフェースを介してユーザに提供されても良い。

好適な実施例においては、前記加熱装置は、前記室における前記流体の量を測定するための第１の測定ユニットを更に有し、前記コントローラは、前記流体の温度プロファイルに基づいて、及び前記流体の前記測定された量に基づいて、前記加熱ユニットを制御するよう構成される。このようにして、該コントローラは、容器の中の食品の温度を、より正確に調節することができる。

好適な実施例においては、前記加熱装置は、食品の量及び／又は前記食品及び前記容器の重量を測定するための第２の測定ユニットを更に有し、前記コントローラは、前記流体の温度プロファイルに基づいて、及び前記食品の前記測定された量及び／又は前記食品及び前記容器の重量に基づいて、前記加熱ユニットを制御するよう構成される。このようにして、該コントローラは、容器の中の食品の温度をより正確に調節し、加熱時間を短縮させることができる。

好適な実施例においては、前記加熱装置は、ユーザが食品の所望の温度を設定すること及び／又は予め定義された加温プログラムを選択することを可能とするための、ユーザインタフェースを更に有する。斯くして、ユーザの選択のための種々の選択肢が、該ユーザに提供されることができる。当該選択肢はまた、加熱されるべき種々の食品について提供されても良い。

好適には、前記ユーザインタフェースは、前記第２の測定ユニットからの測定値を用いることにより、前記室に満たされるべき流体の量に関する情報を発するよう構成される。このようにして、該食品は、より正確に且つ時間経過に対して均一に温められることができる。

好適な実施例においては、前記加熱装置は、前記容器の中の食品の１つ以上の特性及び／又はタイプを検出するための検出ユニットを更に有し、前記コントローラは、前記流体の温度プロファイルに基づいて、及び前記検出された前記食品の１つ以上の特性及び／又はタイプに基づいて、前記加熱ユニットを制御するよう構成される。斯かる知識を用いて、該コントローラは、いずれのユーザ入力なく、加温プログラムを実行することができる。食品の検出のためには、例えば光学的検出のような、種々の選択肢が利用され得る。

好適には、前記室は、流体を受容するよう構成される及び／又は流体で予め満たされる。後者の選択肢は、ユーザが該室に流体を満たすことを忘れてしまうこと、又は誤った量だけ満たしてしまうことを防止する。

好適な実施例においては、前記加熱装置は、食品の所定の温度に到達すると信号を出力するための信号ユニットを更に有する。このようにして、ユーザは、食品が所定の温度にいつ到達したかを知ることができ、必要以上に長く待つ必要がなくなる。好適には、該信号ユニットは、光学的信号、音響的信号及び／又は振動信号を発するよう構成されるが、その他の選択肢も存在し得る。

更に、該コントローラは好適には、種々の加熱フェーズにおいて流体の加熱を実行するよう加熱ユニットを制御するよう構成される。このことは、食品温度のより正確な制御を可能とする。

一実施例においては、前記コントローラは、予め定義された時間の間、算出された時間の間、前記流体が第１の予め定義された温度に到達するまで、又は前記流体が第１の温度に到達するまで、第１の加熱フェーズにおいて前記流体の加熱を実行するよう、前記加熱ユニットを制御するよう構成され、前記第１の温度は、前記第１の加熱フェーズの開始時における初期の流体温度よりも、予め定義された割合だけ又は絶対値だけ高い温度である。それ故、当該第１の加熱フェーズにおいては、該加熱ユニットの制御のために種々の条件が用いられ得る。

他の実施例においては、前記コントローラは、前記流体の温度が一定になったとき、所定の温度よりも低い値にまで上昇したとき、又は前記第１の加熱フェーズの終了後に低下を開始したときに開始される、第２の加熱フェーズにおいて、前記流体の加熱を実行するよう前記加熱ユニットを制御するよう構成される。このことは、高い精度での食品温度の制御を可能とする。

更に他の実施例においては、前記コントローラは、前記流体を前記食品の予め定義された温度又は所望の温度以上の温度にまで加熱することにより、前記流体の温度が、前記食品の予め定義された温度又は所望の温度に近づいた場合又は該予め定義された温度又は所望の温度を下回った場合に、第３の加熱フェーズにおいて、前記流体の加熱を実行するよう前記加熱ユニットを制御するよう構成される。当該第３の加熱フェーズは好適には、第２の加熱フェーズにおいて先に所望の温度又は予め定義された温度にまで加熱された後に、食品温度を一定に保つために用いられる。

これにより、前記コントローラは好適には、前記流体の温度が、前記食品の予め定義された温度又は所望の温度よりも高い温度に上昇するまで又は該予め定義された温度又は所望の温度に到達するまで、２回以上の時間間隔に亘って、前記加熱ユニットを反覆的にスイッチオン及びスイッチオフすることにより、前記第３の加熱フェーズにおいて、前記流体の加熱を実行するよう前記加熱ユニットを制御するよう構成される。このことは、食品が過熱されず、損害を受けないようにする。

他の好適な実施例においては、前記加熱装置は、前記加熱装置の周囲の環境の温度を測定するための第３の測定ユニットを更に有し、前記コントローラは、前記流体の温度プロファイルに基づいて、及び前記測定された前記加熱装置の周囲の環境の温度に基づいて、前記加熱ユニットを制御するよう構成される。

本発明のこれらの及び他の態様は、以下に説明される実施例を参照しながら説明され明らかとなるであろう。

本発明による加熱装置の第１の実施例の模式的な表現を示す。 本発明による加熱装置の第２の実施例の模式的な表現を示す。 本発明による時間経過に対する温度プロファイルの図を示す。 流体を加熱した後の流体温度、及び冷却フェーズの後の対応する食品温度の、実験温度の図を示す。 実験的に得られた第１の温度プロファイルの図及び加熱装置の対応するフェーズの図を示す。 実験的に得られた第２の温度プロファイルの図及び加熱装置の対応するフェーズの図を示す。

図１は、加熱装置１００の第１の実施例の模式的な表現を示す。加熱装置１００は、流体２を収容し、食品４を含む容器３を受容するよう構成された、室１を有する。容器３は、加熱されるべき、例えばミルク、茶又は離乳食を含む、例えば哺乳瓶、ジャー等であっても良い。容器３は、例えばガラス、金属又はプラスチックのような、種々の材料から作られたものであっても良い。室１の中の流体２は好適には水であり、水は高い熱容量及び大きな量のため好適である。しかしながら、低い粘度を持つ他の液体、及びガス（例えば封止された二重壁内の空間に満たされたもの）さえも利用可能である。加熱装置１００は更に、室１の中の流体２を加熱するための、例えば加熱コイル、加熱板、サーモスタット及び／又は加熱棒といった加熱要素のような、加熱ユニット５を有する。該加熱ユニット５は、好適には外部電源又はバッテリ若しくは蓄電池からエネルギーを供給される電源ユニット７を用いて、コントローラ６（以下に詳細に説明される）によって駆動される。加熱装置１００は更に、流体２の温度を測定するための、例えばＮＴＣ（負温度係数）又はＰＴＣ（正温度係数）温度測定要素８のような、温度測定要素８を有する。

コントローラ６は、プロセッサを有しても良いし又はプロセッサにより実現されても良く、温度測定要素８により測定される、時間に対する流体２の温度を表す流体２の温度プロファイルに基づいて、加熱ユニット５を制御する。特に、該温度プロファイルの温度勾配が評価される。この目的のため、コントローラ６は好適には、容器３の中の食品４の予め定義された又は所望の温度を得るため、加熱ユニット５のスイッチオフ時間、スイッチオン時間及び／又はパワーを制御するよう構成される。提供される制御は、食品の予め定義された又は所望の温度より低い温度に保つことにより、又は該予め定義された又は所望の温度に保つことにより、高い温度の場合における食品４への損害を防止するが、流体は該予め定義された又は所望の温度よりも高い温度に加熱される。同時に、ユーザが必要とされる加熱時間を推定する必要がなくなるよう、非常に正確な加熱が可能である。

加熱装置２００の第２の実施例の模式的な表現が、図２に示される。加熱装置１００に比べて、加熱装置２００は付加的な要素を有する。しかしながら、加熱装置の他の実施例は要素の他の組み合わせを有しても良く、例えば１つ以上の付加的な要素のみを有しても良いことは、留意されるべきである。

加熱装置２００は更に、室１における流体２の量を測定するための第１の測定ユニット１０を有する。第１の測定ユニット１０は、例えばガラスフロート若しくは振動プローブを用いるか、又は室１内の流体２のレベルを光学的に検出する。測定された室１における流体２の量は次いで、食品４の温度の推定及び加熱ユニット５の制御においてコントローラ６により考慮に入れられ、斯くして該推定及び制御がより正確に及び／又は高速に実行されることとなる。

加熱装置２００は更に、食品４の量及び／又は食品４及び容器３の重量を測定するための第２の測定ユニット１１を有する。測定された情報は次いで、例えば第１の測定ユニット１０により測定された室１における流体２の量の情報と組み合わせて、食品４の温度の推定及び加熱ユニット５の制御においてコントローラ６により考慮に入れられ、斯くして該推定及び制御がより正確に及び／又は高速に実行されることとなる。

加熱装置２００は更に、該加熱装置の周囲の環境の温度を測定するための第３の測定ユニット１６を有する。該測定された情報は次いで、例えば第１の測定ユニット１０により測定された室１における流体２の量の情報、及び／又は第２の測定ユニット１１により測定された食品４の量及び／又は食品４及び容器３の重量の情報と組み合わせて、食品４の温度の推定及び加熱ユニット５の制御においてコントローラ６により考慮に入れられ、斯くして該推定及び制御がより正確に及び／又は高速に実行されることとなる。該第３の測定ユニットは、例えばＮＴＣ又はＰＴＣ要素である。

加熱装置２００は更に、ユーザインタフェース１２を有する。ユーザインタフェース１２は好適には、特にユーザ入力を受けるため、及び／又はユーザに情報を提供するためのような、種々の目的のために用いられる。例えば、該ユーザインタフェースは、ユーザが食品４の所望の温度を設定すること及び／又は予め定義された加温プログラムを選択することを可能とするため、どの種類の食品４が容易３にあるかを示すため、どれだけの流体２が室１に満たされるべきかについての情報をユーザに提供するため、現在の食品４の温度をユーザに提供するため、等に用いられる。ユーザインタフェース１２は、例えばディスプレイ、つまみ、１つ以上のボタン、タッチ画面、１つ以上のランプ（例えばＬＥＤ）等を有しても良い。

加熱装置２００は更に、容器３の中の食品４の１つ以上の特性及び／又はタイプを検出するための検出ユニット１３を有する。この目的のため、検出ユニット１３は、例えば光学センサ又はカメラを利用しても良い。単純な検出においては、液体の食品（例えば茶又はミルク）は、マッシュのようなより固形に近い食品から識別され得、又は、ミルク（白色のみを呈する）が他の食品（他の色を呈する）から識別され得る。検出ユニット１３からの検出されたデータを用いることにより、食品４の温度の推定、及び加熱ユニット５の制御が、より正確に及び／又は高速に実行されることとなる。また、コントローラ６により用いられるルックアップテーブルに保存されても良い、食品の検出された１つ以上の特性及び／又は検出されたタイプについての共通の又は予め設定された温度を用いることによって、コントローラ６が所望の温度を自動的に設定することが可能となる。

加熱装置２００は更に、予め定義された温度又は所望の温度に到達したときに信号を出力するための、好適にはユーザインタフェース１２の一部としての、信号ユニット１４を有する。信号ユニット２０は、例えばランプ（例えばＬＥＤ）、スピーカ又は振動要素であっても良い。

更に加熱装置２００は、流体２の温度プロファイル、流体２の時間経過に対する温度勾配、時間経過における加熱ユニット５のスイッチオフ時間、スイッチオン時間及び／又はパワーに基づいて、食品４の温度を推定するためのプロセッサを有しても良い。該推定された温度は次いで、ユーザに現在の加熱状態について通知するため、ユーザインタフェース１２を介して出力されても良い。

本発明により得られ用いられる、時間ｔ（秒）に対する温度Ｔ（℃）を表す温度プロファイル３００の図が、図３に示される。該図は、２つの曲線３１０、３２０を示している。第１の曲線３１０は、時間に対する（測定された）流体温度を表し、第２の曲線３２０は、時間に対する（推定された）食品温度を表す。

本発明によるコントローラにより利用される制御方法は、主に熱的な知識に基づく。提案される方法は好適には、栄養的に安全で比較的高速な態様で、ミルクが予め設定された温度に到達することを確実にするような、加熱ユニットのオン／オフの決定を提供する。流体温度の勾配と加熱間隔とを好適に組み合わせることにより、食品が予め設定された温度に到達する時間が推定されることができる（しかしながら必ずしも本発明により推定される必要はない）。

実用的に生じる多様な状況に対処するため、コントローラ６は好適には、以下に区分毎に説明される、異なる加熱フェーズを持つ区分された加熱機能を適用する。主なフェーズは、較正、オーバーシュート、加熱、冷却及びサーモスタットとも示される。較正フェーズ（第１の加熱フェーズとも呼ばれる）の前に、準備のため初期フェーズが提供されても良い（一般的には加熱を伴わない）。

図３に示される温度プロファイル３００が、以下に詳細に説明される。初期フェーズ３３０は、ｔ＝０からｔ＝ｔ_ｉｎｉｔまでである。初期フェーズは時に、コントローラ６及び／又はプロセッサ１５を起動し、温度測定要素８を用いて流体温度を測定することを開始するために必要とされる。

較正加熱フェーズとも呼ばれる、第１の加熱フェーズ３３１は、ｔ＝ｔ_ｉｎｉｔからｔ＝ｔ_{ｃａｌｉｂ}までである。較正加熱フェーズの間、加熱ユニット５はスイッチオンされる（図３において表示「ｏｎ」により示される）。較正加熱フェーズは、最初に待機時間を含み、該待機時間は、加熱ユニット５がスイッチオンされ、流体温度が未だ上昇していない時間である。このことは、加熱ユニット５を加熱するために必要な時間により、また流体の温度は一般に、加熱を始めてすぐには上昇しないという事実による。それ故、較正加熱フェーズは、待機時間より長いべきである。待機時間の後、流体温度はほぼ直線的に上昇し、流体の勾配は、加熱ユニット５のパワー及び室１の中の流体２の量（例えば流体として水が用いられる場合には水の質量）により主に決定される。例えば初期フェーズ（例えばｔ＝０において）又は較正加熱フェーズの開始時において（即ちｔ＝ｔ_ｉｎｉｔ）測定された初期の最低流体温度Ｔ_{ｗ，ｍｉｎ}よりも例えば２℃のような所定の値だけ流体温度が上昇（Ｔ_{ｗ，ｍｉｎ＋Ｖ}と示される）すると、加熱ユニット５がスイッチオフされる。更なる計算は、流体温度の上昇と時間との間の直線関係に基づく。

較正加熱フェーズ３３１の後、オーバーシュートフェーズ３３２がｔ＝ｔ_{ｃａｌｉｂ}からｔ＝ｔ_ｏｓまでの実行を開始する。オーバーシュートフェーズ３３２の間、加熱ユニット５がスイッチオフされているが、流体の温度は上昇を停止しない。流体２及びその他の部分への加熱エネルギーが依然として残っており、流体の温度の更なる上昇を引き起こす。オーバーシュートフェーズ３３２は、流体温度の更なる上昇、及び流体温度の測定のため待機するフェーズである。流体温度がそれ以上上昇しなくなる最高温度はＴ_ｗ，ｏｓとして示され、時間ｔ_ｏｓにおいて到達する。

加熱ユニット５がコントローラ６によって一定のパワーに制御される場合、加熱ユニット５により発せられる総加熱エネルギーは、加熱時間に線形に対応することとなる。加熱エネルギーの殆どは、較正加熱フェーズ３３１及びオーバーシュートフェーズ３３２の間に流体２を加熱するために用いられる。それ故、以下の関係がある：
ｐｏｗ×（ｔ_{ｃａｌｉｂ}−ｔ_ｉｎｉｔ）＝Ｍ_ｗ×Ｃｐ_ｗ×（Ｔ_ｗ，ｏｓ−Ｔ_{ｗ，ｍｉｎ}）
ここで、ｐｏｗは加熱ユニット５のパワーであり、ｔ_{ｃａｌｉｂ}は較正加熱フェーズ３３１が停止する時間であり、ｔ_ｉｎｉｔは較正加熱フェーズ３３１が開始する時間であり、Ｍ_ｗは流体質量を用いて算出された流体２の量であり、Ｃｐ_ｗは流体２の比熱容量である。

更なる説明のため、オーバーシュート速度ＯＳＲが、ＯＳＲ＝（Ｔ_ｗ，ｏｓ−Ｔ_{ｗ，ｍｉｎ}）／（ｔ_{ｃａｌｉｂ}−ｔ_ｉｎｉｔ）として定義される。ＯＳＲは、流体の質量Ｍ_ｗに線形に対応する。流体の質量及び加熱ユニット５のパワーは、通常は加熱工程全体の間一定であるので、ＯＳＲは各場合について一意である。ＯＳＲは、後続する第２の加熱フェーズ３３３の間の加熱の時間を決定するために利用される。

第２の加熱フェーズ３３３は、ｔ_ｏｓからｔ_{ｗ，ｈｅａｔ}まで実行される。オーバーシュートフェーズ３３２の後、流体の温度が温度Ｔ_ｗ，ｏｓにおいてこれ以上上昇しなくなったときに、該第２の加熱フェーズが開始される。第２の加熱フェーズ３３３は、加熱ユニット５をスイッチオンして開始され、流体の温度が温度Ｔ_{ｗ，ｈｅａｔ}においてこれ以上上昇しなくなったときに終了する。該第２の加熱フェーズの継続時間は、
Δｔ_ｈｅａｔ＝ｔ_ｈｅａｔ−ｔ_ｏｓ＝（Ｔ_{ｗ，ｈｅａｔ}−Ｔ_ｗ，ｏｓ）／ＯＳＲ
により決定され、ここでＴ_ｈｅａｔは、第２の加熱フェーズ後の目標とされる温度であり、例えば以下に説明されるように予め定義された又は所望の温度Ｔ_{ｍ，ｅｘｐ}に関連した実験データに基づく温度である。

第２の加熱フェーズ３３３の後、第２のオーバーシュートフェーズ３３４がｔ_ｈｅａｔからｔ_{ｗ，ｈｅａｔ}まで実行され、該第２のオーバーシュートフェーズの間、加熱ユニット５はスイッチオフされるが、流体の温度が食品の温度よりも高速に上昇する。

温度がＴ_{ｗ，ｈｅａｔ}においてもはや上昇しなくなると、冷却フェーズ３３５が開始される。冷却フェーズ３３５は、ｔ＝ｔ_{ｗ，ｈｅａｔ}からｔ＝ｔ_ｅｘｐまで実行される。流体２は、食品を更に加熱するために用いられる温度エネルギーを含む。流体２の温度エネルギーによって食品４を加熱することにより、流体２自体は冷却される。流体２における温度エネルギーは、食品の温度が、ｔ＝ｔ_ｅｘｐにおいて、所望の及び／又は予め定義された温度Ｔ_{ｍ，ｅｘｐ}におおよそ達することを可能とする。冷却フェーズ３３５の間、加熱ユニット５はスイッチオフされている。冷却フェーズ３３５は、流体温度が温度Ｔ_{ｗ，ｔｈｍ}に低下すると終了する。Ｔ_{ｗ，ｔｈｍ}は、Ｔ_{ｍ，ｅｘｐ}と同じ温度として定義されてもよいし、又は例えばＴ_{ｍ，ｅｘｐ}よりも１℃高くても良い。

冷却フェーズ３３５の後、サーモスタット加熱フェーズとも呼ばれる第３の加熱フェーズ３３６がｔ＝ｔ_ｅｘｐにおいて開始され、ユーザが加熱装置をスイッチオフするか又は電源プラグを抜いたときに終了する。サーモスタット加熱フェーズ３３６の間、流体の温度と食品の温度との間の平衡が到達され、維持される。食品の温度は、予め定義された又は所望の温度で一定に保たれる。このことは、流体の温度がＴ_{ｍ，ｅｘｐ}よりも低下した場合に、１つ（又はそれ以上）の短い加熱増大期間Ｂ１(例えば１秒の継続時間)の間だけ加熱ユニット５をスイッチオンすることにより実現される。最初の増大期間の後にも水の温度が依然として上昇しない場合には、流体の温度がＴ_{ｗ，ｔｈｍ}以上となるまで、加熱ユニット５をスイッチオンすることにより１つ以上の更なる短い増大期間Ｂ２、Ｂ３が適用される。流体の温度が再び下降すると、当該工程が繰り返され、更なる増大期間Ｂ４、Ｂ５が適用されても良い。このようにして、食品を過熱させるリスクなく、幾分の時間の間、食品の温度が所望の又は予め定義された温度において略一定に保たれることができる。

図３に関連して以上に説明された実施例においては、特定のフェーズを開始又は終了するために用いられる種々の条件についての特定の例が示された。他の実施例においては、説明された状態において用いられる上述した値の例とは異なる、他の状態及び／又は値が利用されても良い。

例えば、一実施例においては、第１の加熱フェーズ３３１の継続時間は、例えば５乃至６０秒の範囲内に、予め定義されても良い。代替としては、第１の加熱フェーズ３３１の終了は、例えば１０乃至１００％の範囲内の、初期最低温度Ｔ_{ｗ，ｍｉｎ}の予め定義された割合に到達することにより、又は、例えば１乃至１０℃の範囲内の、初期最低温度Ｔ_{ｗ，ｍｉｎ}からの予め定義された絶対増分に到達することにより、決定されても良い。実際の使用条件においては、多くのバリエーションがある。例えば、少量のミルクが入ったガラス製の細い狭口瓶で、室温／ミルク温度／水温がいずれも比較的高い（例えば２５℃）場合には、加熱時間が非常に短くされ得るが、他方、大量のミルクが解凍されるべき場合には、時間がかなり長くなり得る。

更なる実施例においては、第１の加熱フェーズの後に減少した勾配だけ流体の温度が依然として上昇しているとき、又は流体の温度が既に下降を始めているときに、較正加熱フェーズ３３１の後に、第２の加熱フェーズ３３３が開始されても良い。

他の実施例においては、第２の加熱フェーズ３３３の継続時間は、第１の加熱フェーズ３３１の継続時間と同様に、例えば１０乃至１００％の範囲内の、第２の加熱フェーズ３３３の開始時における温度Ｔ_ｗ，ｏｓの予め定義された割合に到達することにより、又は、例えば１乃至１０℃の範囲内の、温度Ｔ_ｗ，ｏｓからの予め定義された絶対増分に到達することにより、決定されても良い。ここでもまた、大きな使用状況のバリエーションが、加熱サイクルの大きな範囲をもたらす。

更に他の実施例においては、食品及び／又は流体の温度が、食品の予め定義された又は所望の温度に近づき（即ち必ずしも丁度該予め定義された又は所望の温度でなくても良い）、該予め定義された又は所望の温度より予め定義された絶対値（例えば３℃までの範囲内）又は予め定義された割合（例えば１０％までの範囲内）だけ高く又は低くなった場合に、冷却フェーズ３３５の後に第３の加熱フェーズ３３６が開始されても良い。

更なる実施例においては、第３の加熱フェーズ３３６は一般的に、１つ以上の短い加熱増大期間を有しても良く、該加熱増大期間の継続時間と加熱増大期間の間の時間は個別に制御され、互いに異なっていても良い。好適な実施例においては、斯かる加熱増大期間の継続時間は、０．５乃至５秒の範囲内である。例えばミルクが既に予め定義された温度に到達している場合のような、幾つかの場合においては、ミルクの温度が該予め定義された温度を再び下回ったときにのみ加熱が開始されることとなる。例えば解凍のような極端な場合のような、幾つかの場合においては、先行する２つの加熱フェーズの後にも依然として更なるエネルギーが必要とされ、フェーズ３３６において加熱が非常に頻繁に増大させられることとなる。

対応する食品温度Ｔ_{ｍ，ｅｘｐ}を上回る温度Ｔ_{ｗ，ｈｅａｔ}まで流体を加熱した後の、流体の実験温度Ｔ_{ｗ，ｈｅａｔ}の図が、図４に示されている。本実験においては、流体２は水であり、食品４はミルクである。本図における各アスタリスクは、異なる量の水及び／又はミルク、異なる初期の水の温度及び／又はミルクの温度、及び異なる加熱ユニット５のスイッチオン及びスイッチオフ時間を用いた実験を表す。Ｔ_{ｗ，ｈｅａｔ}とＴ_{ｍ，ｅｘｐ}との間に、相関があることが分かる。それ故、Ｔ_{ｍ，ｅｘｐ}からＴ_{ｗ，ｈｅａｔ}を決定することが可能である。いずれの場合についてもミルクが過熱されないことを確実とするため、加熱装置のコントローラ６について線形回帰の代わりに、実験データの下限が、該関係を決定するために利用される。これら下限は、３つの円４０、４１、４２により示されている。第１の円４０は、Ｔ_{ｍ，ｅｘｐ}＝３０℃及びＴ_{ｗ，ｈｅａｔ}＝３８℃に設定されている。第２の円４１は、Ｔ_{ｍ，ｅｘｐ}＝３４℃及びＴ_{ｗ，ｈｅａｔ}＝４４℃に設定されている。第３の円４２は、Ｔ_{ｍ，ｅｘｐ}＝３７℃及びＴ_{ｗ，ｈｅａｔ}＝４７℃に設定されている。これら円４０、４１、４２は、種々の予め定義された温度の例である。

室が水で予め満たされていても良いが、一実施例においては、ユーザが該室に所定の量の水（例えば該ユーザが加熱したいと欲する食品の量と同じ量の水）を満たすよう促される。このことは、予め定義された温度にまで食品を加熱するための、迅速且つ正確な方法を提供する。例えば、ユーザがミルクについて３４℃という予め定義される温度を選択した場合、種々の加熱フェーズが、ミルクを過熱させるリスクなく、Ｔ_{ｗ，ｈｅａｔ}＝４４℃の温度にまで水を加熱する。

第１の実験において得られた時間に対する温度Ｔの第１の温度プロファイル、及び加熱装置の対応するフェーズの図が、図５に示されている。上側の図は、図３に示された図と同様のものであり、９０ｍｌの水（流体として）、９０ｍｌのミルク（食品として）、及び３０℃の予め定義された温度を用いた実験の結果を示す。曲線５０は、時間に対する水の温度の温度プロファイルを表し、曲線５１は、対応する時間に対するミルクの温度を表す。下側の図は、図３において用いられたものと同じ番号により参照される、加熱装置により実行される種々のフェーズを示す。ブロック５２は、加熱装置がスイッチオンされている時間を示す。

第１の実験において得られた時間に対する温度Ｔの第２の温度プロファイル、及び加熱装置の対応するフェーズの図が、図６に示されている。上側の図は、図３に示された図と同様のものであり、１２０ｍｌの水（流体として）、１２０ｍｌのミルク（食品として）、及び３７℃の予め定義された温度を用いた実験の結果を示す。曲線６０は、時間に対する水の温度の温度プロファイルを表し、曲線６１は、対応する時間に対するミルクの温度を表す。下側の図におけるブロック６２は、加熱装置がスイッチオンされている時間を示す。

本発明は図面及び以上の記述において説明され記載されたが、斯かる説明及び記載は説明するもの又は例示的なものであって限定するものではないとみなされるべきであり、本発明は開示された実施例に限定されるものではない。図面、説明及び添付される請求項を読むことにより、請求される本発明を実施化する当業者によって、開示された実施例に対する他の変形が理解され実行され得る。

請求項において、「有する（comprising）」なる語は他の要素又はステップを除外するものではなく、「１つの（a又はan）」なる不定冠詞は複数を除外するものではない。単一の要素又はその他のユニットが、請求項に列記された幾つかのアイテムの機能を実行しても良い。特定の手段が相互に異なる従属請求項に列挙されているという単なる事実は、これら手段の組み合わせが有利に利用されることができないことを示すものではない。

請求項におけるいずれの参照記号も、請求の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

Claims (15)

1. 容器の中の食品、特に哺乳瓶の中のミルクを加熱するための加熱装置であって、
   流体を収容し、前記容器を受容するよう構成された室と、
   前記流体を加熱するための加熱ユニットと、
   時間経過とともに温度を測定して時間経過に対する温度プロファイルを得るための温度測定要素と、
   前記加熱ユニットを制御するためのコントローラと、
   を有する加熱装置において、
   前記温度測定要素は、時間経過とともに前記流体の温度を測定するよう構成され、
   前記コントローラは、前記流体の前記温度プロファイルに基づいて、及び前記流体の量に基づいて、前記加熱ユニットを制御するよう構成されたことを特徴とする、加熱装置。
2. 前記コントローラは、前記加熱ユニットのスイッチオフ時間、スイッチオン時間、及び／又はパワーを制御するよう構成された、請求項１に記載の加熱装置。
3. 前記コントローラは、前記温度プロファイルの温度勾配に基づいて前記加熱ユニットを制御するよう構成された、請求項１に記載の加熱装置。
4. 時間に対する流体の温度プロファイル、流体の温度勾配、並びに、前記加熱ユニットのスイッチオフ時間、スイッチオン時間及び／又は時間経過に対する前記加熱ユニットのパワーに基づいて、前記食品の温度を推定するためのプロセッサを更に有する、請求項１に記載の加熱装置。
5. 前記加熱装置は、前記室における前記流体の量を測定するための第１の測定ユニットを更に有し、前記コントローラは、前記流体の温度プロファイルに基づいて、及び前記流体の前記測定された量に基づいて、前記加熱ユニットを制御するよう構成された、請求項１に記載の加熱装置。
6. 前記加熱装置は、食品の量及び／又は前記食品及び前記容器の重量を測定するための第２の測定ユニットを更に有し、前記コントローラは、前記流体の温度プロファイルに基づいて、及び前記食品の前記測定された量及び／又は前記食品及び前記容器の重量に基づいて、前記加熱ユニットを制御するよう構成された、請求項１に記載の加熱装置。
7. 前記加熱装置は、ユーザが食品の所望の温度を設定すること及び／又は予め定義された加温プログラムを選択することを可能とするための、ユーザインタフェースを更に有し、前記ユーザインタフェースは特に、前記第２の測定ユニットからの測定値を用いることにより、前記室に満たされるべき流体の量に関する情報を発するよう構成された、請求項１に記載の加熱装置。
8. 前記加熱装置は、前記容器の中の食品の１つ以上の特性及び／又はタイプを検出するための検出ユニットを更に有し、前記コントローラは、前記流体の温度プロファイルに基づいて、及び前記検出された前記食品の１つ以上の特性及び／又はタイプに基づいて、前記加熱ユニットを制御するよう構成された、請求項１に記載の加熱装置。
9. 前記コントローラは、種々の加熱フェーズで前記流体の加熱を実行するよう前記加熱ユニットを制御するよう構成された、請求項１に記載の加熱装置。
10. 前記コントローラは、予め定義された時間の間、算出された時間の間、前記流体が第１の予め定義された温度に到達するまで、又は前記流体が第１の温度に到達するまで、第１の加熱フェーズにおいて前記流体の加熱を実行するよう、前記加熱ユニットを制御するよう構成され、前記第１の温度は、前記第１の加熱フェーズの開始時における初期の流体温度よりも、予め定義された割合だけ又は絶対値だけ高い温度である、請求項９に記載の加熱装置。
11. 前記コントローラは、前記流体の温度が一定になったとき、所定の温度よりも低い値にまで上昇したとき、又は前記第１の加熱フェーズの終了後に低下を開始したときに開始される、第２の加熱フェーズにおいて、前記流体の加熱を実行するよう前記加熱ユニットを制御するよう構成された、請求項１０に記載の加熱装置。
12. 前記コントローラは、所定の加熱時間だけ加熱することにより又は前記流体が第２の温度に到達するまで加熱することにより、第２の加熱フェーズで前記流体の加熱を実行するよう前記加熱ユニットを制御するよう構成され、前記第２の温度は、前記第２の加熱フェーズの開始時における第２の初期温度よりも予め定義された割合又は量だけ高く予め決定され、又は、前記第２の加熱フェーズの加熱時間の後に前記流体が目標温度に到達した後に若しくは前記目標温度に近くなった後の所望の食品温度よりも予め定義された割合又は量だけ高く予め決定された、請求項１１に記載の加熱装置。
13. 前記コントローラは、前記流体を前記食品の予め定義された温度又は所望の温度以上の温度にまで加熱することにより、前記流体の温度が、前記食品の予め定義された温度又は所望の温度に近づいた場合又は該予め定義された温度又は所望の温度を下回った場合に、第３の加熱フェーズにおいて、前記流体の加熱を実行するよう前記加熱ユニットを制御するよう構成された、請求項１１又は１２に記載の加熱装置。
14. 前記コントローラは、前記流体の温度が、前記食品の予め定義された温度又は所望の温度よりも高い温度に上昇するまで又は該予め定義された温度又は所望の温度に到達するまで、２回以上の時間間隔に亘って、前記加熱ユニットを反覆的にスイッチオン及びスイッチオフすることにより、前記第３の加熱フェーズにおいて、前記流体の加熱を実行するよう前記加熱ユニットを制御するよう構成された、請求項１３に記載の加熱装置。
15. 容器の中の食品、特に哺乳瓶の中のミルクを加熱するための、ここで開示された加熱装置のための制御方法であって、
    時間経過に対する温度プロファイルを受信するステップと、
    流体の加熱を制御するステップと、
    を有する方法において、前記温度プロファイルは、前記容器を受容するように構成された室に含まれる流体の測定された温度を表し、
    加熱ユニットの制御は、得られた前記流体の温度プロファイル、及び前記流体の量に基づくことを特徴とする、制御方法。

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