JP2004353925A

JP2004353925A - 加熱調理器

Info

Publication number: JP2004353925A
Application number: JP2003150914A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Masuda; 一郎増田; Takahiro Kanai; 孝博金井
Original assignee: Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-05-28
Filing date: 2003-05-28
Publication date: 2004-12-16

Abstract

【課題】本発明の目的は、簡易な構造で、コストを抑えながら、赤外線センサの検出精度を向上することが出来る加熱調理器を提供することである。
【解決手段】前記目的を達成するために、本発明にかかる加熱調理器は１、加熱室５と、加熱手段７、８、９と、赤外線センサ装置１４と、制御手段１５とを有し、赤外線センサ装置１４は、赤外線センサ１６と、赤外線センサ１６の赤外線検出信号を制御手段１５に送信するための電気回路を形成する電子部品２７、２８等を備えた基板１７と、赤外線をとり入れるための開口１８が設けられた基板１７を覆うケース１９とから構成され、ケース１９に設けられた開口１８からケース１９内部に熱気が侵入することを防止する密閉構造を有することを特徴とする。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は加熱調理器、特に赤外線センサの温度検知精度を向上し得る加熱調理器の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の加熱調理器は赤外線センサを備え、赤外線センサで加熱室内の食品の温度を検出して調理の進行度を推測する等、その検出温度によって加熱調理器の動作を制御するものであるが、調理器の加熱室内の温度が上昇して、調理器内の空気の熱が赤外線検出素子や熱電対に伝わる場合があり、赤外線センサが食品の温度を正確に検出できない場合があった。このような問題を解決する技術として赤外線センサユニットに空気を供給して冷却するものがあった。（例えば特許文献１参照）
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３５５８５２号公報（第５頁、図１１等）
【０００４】
図１０に従来の加熱調理器の構造図を示す。同図に示すように、従来の加熱調理器１００には、加熱室１０１内にマイクロ波を供給するマグネトロン１０２と、赤外線センサ及びセンサケースを有する赤外線センサユニット１０３と、前記マグネトロン１０２に空気を供給して冷却する冷却ファン１０４と、前記赤外線センサユニット１０３に空気を供給して冷却するセンサ用ファン１０５を備えている。そして、センサ用ファン１０５から送られる空気はセンサ用通気路１０６を通って、赤外線センサユニット１０３に送られ、これにより赤外線センサユニット１０３を冷却するものであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の加熱調理器では、赤外線センサ用の冷却ファン１０５を設置したり、通気路１０６を調理器に設けるなど部品点数の大幅な増加が必要とされ、コストが大幅に上がってしまう。また、構造も複雑になり、製造工程における作業効率が下がるという問題があった。
【０００６】
本発明は前記課題に鑑みなされたものであり、簡易な構造で、コストを抑えながら、赤外線センサの検出精度を向上することが出来る加熱調理器を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明にかかる加熱調理器は、調理物を収納する加熱室と、前記加熱室内に収納された調理物を加熱する加熱手段と、前記調理物から放射される赤外線を検出する赤外線センサ装置と、前記赤外線センサ装置の検出温度に基づいて加熱手段の加熱出力を制御する制御手段とを有し、前記赤外線センサ装置は、赤外線センサと、前記赤外線センサの赤外線検出信号を制御手段に送信するための電気回路を形成する電子部品を備えた基板と、赤外線をとり入れるための開口が設けられた前記基板を覆うケースとから構成され、前記ケースに設けられた開口から前記ケース内部に熱気が侵入することを防止する密閉構造を有することを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を例に挙げて本発明を詳しく説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明の一実施形態における加熱調理器の概要斜視図である。同図（ａ）に示すように本実施形態における加熱調理器１は、本体２の前面右側に使用者が調理メニューの選択や調理物の仕上り温度などの調理情報を入力するための入力部３と、開閉自在に本体２に取付けられた扉４を有している。そして図１（ｂ）に示すように、扉４を開放すると本体内部に調理物を収納可能な加熱室５を有している。
【０００９】
図２は図１でのＡ−Ａ直線における加熱調理器１の断面図である。同図に示すように本実施形態における加熱調理器１は調理物を収納する加熱室５と、前記加熱室５内に収納された調理物６を加熱する加熱手段として、マイクロ波によって加熱するための高周波を発振するマグネトロン７、ヒータによる加熱を可能とする加熱室５の底面に設けられた底面フラットヒータ８、加熱室５の上面に設けられた上面フラットヒータ９を有している。加熱室５はマグネトロン７からの高周波を加熱室に照射する給電口１０、１１を備えており、マグネトロン７は給電口１０、１１に高周波を導く導波管１２に取付けられている。また調理物６はターンテーブル１３上に載置されており、ターンテーブル１３は、加熱室５の底面から上方に向かって突出するモータ軸に支持され、モータ３４が回転することによりターンテーブル１３が回転する。赤外線センサ装置１４は調理物６から放射される赤外線を検出するもので、加熱室５の一側壁、本実施形態では左側上部側壁に設けられている。
【００１０】
また、図１、２に図示はないものの、本実施形態における加熱調理器１は、図１に示す入力部３の裏面にマイコンなどからなる制御手段１５が備えられている。この制御手段１５は、入力部３から使用者が調理メニューや調理条件を入力した入力情報や前述の赤外線センサ装置１４からの調理物６の温度情報を受け取り、赤外線センサ装置１４の検出温度に基づいて加熱手段であるマグネトロン７やフラットヒータ８、９の加熱出力を制御しながら良好に調理を行いうるよう加熱調理器１の動作を制御するものである。
【００１１】
図３に本実施形態における赤外線センサ装置１４の断面図を示す。同図に示すように、本実施形態における赤外線センサ装置１４は、赤外線センサ１６と、赤外線センサ１６の赤外線検出信号を制御手段１５に送信するための電気回路を形成する増幅器２７やセンサ制御手段２８等の赤外線センサ１６の制御部品を含む電子部品を備えた基板１７と、調理物６からの赤外線をとり入れるための開口１８が設けられた基板１７を覆うケース１９とから構成されていて、基板１７には赤外線センサ１６が取付けられている。本実施形態では赤外線センサ１６はサーモパイル２０、レンズ２１から構成されている。また、ケース１９は断熱性の樹脂などから形成された上ケース２２と下ケース２３からなり、下ケース２３には基板１７を支持する支持脚２４を有していて、基板１７を支持脚２４で支持しながら上下ケース２２、２３により上下から挟み込むように基板１７を覆っている。さらに基板１７には信号線２５の一端が接続されており、信号線２５はケース１９に設けられた信号線挿通孔２６からケース１９の外部に出されて、他端が制御手段１５に接続されている。このような構成により赤外線センサ１６の赤外線検出信号を制御手段１５に送信可能となっている。
【００１２】
図４に本実施形態における赤外線センサ装置１４のブロック図を示す。同図（ａ）に示すように、サーモパイル２０、レンズ２１からなる赤外線センサ１６は、基板１７上に取付けられている。赤外線センサ１６は調理物６の赤外線検出信号を電圧として出力する。基板１７上には赤外線センサ１６から出力された電圧を増幅する電子部品の一つである増幅器２７などにより電気回路が形成されており、赤外線センサ１６から出力される調理物６の温度情報を赤外線検出信号としてアナログ信号で信号線２５により制御手段１５に送信する。このような構成では赤外線センサ装置１４の構成が簡易になり赤外線センサ装置１４のコストが抑えられる。
【００１３】
図４（ｂ）に示す赤外線センサ装置では、基板１７上に、アナログ信号である増幅器２７からの電圧信号をデジタル信号に変換するセンサ制御手段２８が備えられており、制御手段１５に調理物６の温度情報を信号線２５によってデジタル信号で送信するものである。このような構成では信号線２５によって制御手段１５に送信する信号があらかじめデジタル信号に変換されているので、信号線２５が加熱等により温度が上昇してしまった場合、電圧信号であるアナログ信号のまま送信する構成であると、熱による信号線の抵抗値の変化により電圧値が変わってしまい、正確な温度情報の送信が困難となってしまうが、デジタル信号であれば信号線が多少の熱の影響を受けても情報の送受信が正確に行える。このため赤外線センサ装置１４と制御手段１５の距離が離れているとき等は有用である。また、あらかじめデジタル信号に変換されているので制御手段１５でアナログ信号をデジタル信号に変換し、それから温度情報として処理するより、情報を受信してそのまま処理に入れるため、制御手段１５の負荷が軽減できる。図３には図４（ｂ）に示した構成に当たるセンサ装置の断面図を示しているが、本実施形態における赤外線センサ装置１４としてはどちらのタイプのものを使用してもよい。
【００１４】
本実施形態における赤外線センサ装置１４は、ケース１９に設けられた開口１８からケース１９内部に熱気が侵入することを防止する密閉構造を有している。本実施形態における赤外線センサ装置１４では、図３に示すように上ケース２２が開口１８端部からケース内側に向かって傾斜するテーパ部を有する開口形成部２９を有しており、開口形成部２９の端部と、赤外線センサ１６との間にパッキン３０を挟んで密閉した構造となっている。
【００１５】
赤外線センサ装置１４は、断熱性の樹脂等より構成されたケース１９により基板１７が覆われているので、調理の進行に伴って加熱調理器１内の温度が上昇し、それにより生じる調理器１内の空気の熱がケース１９を通じて赤外線を検出するサーモパイル２０等に伝導し、正確な調理物６の温度の検出を妨げることは考え難い。そこで、正確な食品の温度の検出を妨げる原因を究明したところ、断熱性を有するケース１９内部に調理などで生じた蒸気や温度の高い空気などの熱気が進入した場合、ケース１９が断熱性に優れるため、逆にケース１９内部に熱がこもってしまい、このケース１９内部にこもった熱による影響で正確な調理物６の温度の検出を妨げられていたことを突き止めた。
【００１６】
図５に本実施形態における赤外線センサ装置１４による温度特性と、密閉構造を有さない赤外線センサ装置による温度特性の比較グラフを示す。図５（ａ）におけるグラフは調理１回目における赤外線センサ装置での検出温度の温度特性を示している。同グラフにおいて符号ａが付された曲線が本実施形態における赤外線センサ装置１４の検出温度特性、符号ｂ付された曲線が密閉構造を有さない従来の赤外線センサ装置の検出温度特性である。図５（ａ）に示すように、本実施形態における赤外線センサ装置１４は、実際の調理物の温度を略正確に検知できていたが、密閉構造を有さない赤外線センサ装置では実際の調理物の温度より高い温度として温度を検出している。このように実際の調理物の温度より高い温度として温度を検出していると、制御手段１５は加熱手段による加熱がまだ十分に行われていないにもかかわらず、調理が完了したものと判断し、調理物の仕上り温度が低くなってしまう。これに対し本実施形態における加熱調理器１では略正確な温度が検出できるので、確実に調理を行うことが出来る。
【００１７】
また、このような傾向は２回目の調理（連続調理）となると、ますます悪化する傾向にある。図５（ｂ）におけるグラフは調理２回目（連続調理）における赤外線センサ装置での検出温度の温度特性を示している。同グラフにおいて符号ｃが付された曲線が本実施形態における赤外線センサ装置１４の検出温度特性、符号ｄ付された曲線が密閉構造を有さない従来の赤外線センサ装置の検出温度特性である。なお、試料として用いた調理物は１度目の調理時とほぼ同じ形状、大きさ、質量で調理開始初期温度もほぼ同じものを用いている。図５（ｂ）に示すように、本実施形態における赤外線センサ装置１４は、調理２回目（連続調理）であっても実際の調理物の温度を略正確に検知できている。しかし、密閉構造を有さない赤外線センサ装置では、調理開始直後から急激に温度が上昇して行き、わずかな時間で調理完了温度まで達してしまっている。このため従来の赤外線センサ装置を使用した加熱調理器では加熱がまだ十分に行われていないにもかかわらず調理が終了してしまい、調理物はほとんど調理できていない状態であった。これに対し本実施形態における加熱調理器１では略正確な温度が検出できるので、調理２回目（連続調理）であっても確実に調理を行うことが出来た。このように本実施形態における加熱調理器１では、赤外線センサの検出精度を向上することが出来る。また、開口形成部２９と赤外線センサ１６の間にパッキン３０を挟むという簡易な構造で、コストを抑えながら、その検出精度を大きく改善できる。
【００１８】
なお、本実施形態において、開口形成部２９が有するテーパ部の傾斜角度は赤外線センサ１６の視野角として調整されていることが良好である。このように構成することで、別部材により赤外線センサ１６の視野角を調整する必要がなく、コストが抑えられると共に、製造効率が向上する。また、本実施形態において、開口形成部２９はケース１９と一体に形成されていることが良好である。本実施形態では、上ケース２２の一部を開口１８からケース内側に向かって傾斜するテーパ部を形成して開口形成部２９を設けている。このように、ケース１９と開口形成部２９が一体に形成した構成であれば、ケース１９と開口形成部２９との接合面の気密も確実に保たれ、ケース内部の密閉性が向上し、より赤外線センサによる温度検出精度が向上できる。
【００１９】
さらに、本実施形態において、信号線挿通孔２６はケース１９の開口１８が設けられた面と反対の面に設けられているのがよい。赤外線センサ装置１４は制御手段１５に検出信号を送信する必要性から必ず信号線２５をケース１９の外部に出す必要があるが、信号線２５を外部に出すためにはケース１９に孔を設けなければならず、ここから加熱調理器１内の熱気がケース１９内部に侵入する危険がある。これを防止するためには信号線２５と信号線挿通孔２６との隙間をさらに密閉する構成であってもよいが、そのためにさらにパッキン等の部材を使用すると、その分コストがアップし、また製造効率が悪化する。しかし、ケース１９の開口１８が設けられた面と反対の面に赤外線センサ１６の検出信号を制御手段に送信するための信号線２５をケース１９外部に引き出すことを可能とする信号線挿通孔２６を設けることで、ケース１９の開口を設けた面が加熱室５からの熱気が侵入することを防止する壁の役割を果たし、ケース１９内部に熱気が侵入し難くできる。
【００２０】
以上のように、本実施形態における加熱調理器１によれば、赤外線センサ１６を収納するケース１９内部の密閉性を向上させることで、調理の進行に伴って加熱調理器１内の温度が上昇し、それにより生じる調理器１内の空気の熱に対し、赤外線センサ１６が影響を受けることなく、温度検出精度を向上させることが出来る。また、赤外線センサを冷却するための冷却ファン、風路等を必要としないため大幅なコスト削減、構造の簡略化を図ることが出来る。
【００２１】
以下、実施の形態１と赤外線センサ装置の構造が異なる他の実施形態について説明する。なお、実施の形態１と同じ構成要素については同一の符号を付して説明を省略する。
【００２２】
実施の形態２．
図６は本発明の他の一実施形態における赤外線センサ装置１４の断面図である。
同図に示す赤外線センサ装置１４は、開口１８からケース１９内側に向かって傾斜するテーパ部３１と鉛直部３２とから構成される開口形成部２９を有しており、開口形成部２９の鉛直部３２の下端部と、基板１７との間にパッキン３０を挟んで密閉した構造となっている。また、開口形成部２９の鉛直部３２と赤外線センサ１６の外周とを面で接触させて密閉している。
【００２３】
このような構成により、パッキン３０を開口形成部２９と基板１３で挟み込み、開口形成部２９の鉛直部３２と赤外線センサ１６の外周とを面で接触させているので、２重の密閉構造により密閉性が向上し、赤外線検出精度を向上することが可能である。
【００２４】
また、パッキン３０は、赤外線センサ１６の外周に予め設置しておき、基板１７を上ケース２２と下ケース２３で挟み込むことで前述の密閉構造をとることが可能なため、製造効率も向上させることができる。
【００２５】
実施の形態３．
図７は本発明のさらに他の一実施形態における赤外線センサ装置１４の断面図である。同図（ａ）に示す赤外線センサ装置１４は、実施の形態１と同様に、開口１８からケース１９内側に向かって傾斜するテーパ部を備える開口形成部２９を有しており、開口形成部２９の端部と赤外線センサ１６との間にパッキン３０を挟んで密閉した構造を有するものであるが、本実施形態では、パッキン３０が予め、サーモパイル２０の上端外周に両面テープや接着剤等で固定されている。そして上ケース２２、下ケース２３により挟み込んで、開口形成部２９の下端部先端で押し当てた構造にしているため、パッキン３０の固定がより確実に行え、ケース１９内部の密閉性が向上し、赤外線検出精度を向上することが可能である。
【００２６】
また、パッキン３０は、赤外線センサ１６のサーモパイル２０の上端外周に予め設置しておき、基板１７を上ケース２２と下ケース２３で挟み込むことで前述の密閉構造をとることが可能なため、製造効率も向上させることができる。
【００２７】
なお、パッキン３０の固定を赤外線センサ１６側でなく、上ケース２２の開口形成部２９側に固定する構成であっても良い。図７（ｂ）はパッキン３０が予め、開口形成部２９の下端外周に両面テープや接着剤等で固定されている。そして上ケース２２、下ケース２３により挟み込んで、赤外線センサ１６の上端部先端に押し当てた構造にしているため、パッキン３０の固定がより確実に行え、ケース１９内部の密閉性が向上し、赤外線検出精度を向上することが可能である。
【００２８】
また、このような構造であっても、パッキン３０は、上ケース２２の開口形成部２９の下端外周に予め設置しておき、基板１７を上ケース２２と下ケース２３で挟み込むことで前述の密閉構造をとることが可能なため、製造効率も向上させることができる。
【００２９】
実施の形態４．
図８は本発明のさらに他の一実施形態における赤外線センサ装置１４の断面図である。同図に示す赤外線センサ装置１４は、開口１８からケース１９内側に向かって傾斜するテーパ部３１と鉛直部３２とから構成される開口形成部２９を有しており、開口形成部２９の鉛直部３２と赤外線センサ１６の外周とを面で接触させて密閉している。また、開口形成部２９の鉛直部３２の下端部は基板１７と圧接している。
【００３０】
このような構成により、開口形成部２９の鉛直部３２と赤外線センサ１６の外周とを面で接触させ、さらに開口形成部２９の鉛直部３２の下端部と基板１７を接触させているので、パッキンを用いなくとも密閉性が向上し、赤外線検出精度を向上することが可能である。
【００３１】
このような密閉構造により、本実施形態ではパッキンを必要としない。このためコストを削減することが出来る上、基板１７を上ケース２２と下ケース２３で挟み込むことで前述の密閉構造をとることが可能なため、製造効率も向上させることができる。
【００３２】
なお、本実施形態では、開口形成部２９の鉛直部３２と赤外線センサ１６の外周とを面で接触させる構成、及び、開口形成部２９の鉛直部３２の下端部を基板１７と接触させる構成の両者により密閉構造をとったが、このどちらか一方のみを採用したものであっても良い。
【００３３】
また、開口形成部２９の鉛直部３２と赤外線センサ１６の外周とを面で接触させる構成では鉛直部３２と赤外線センサ１６の外周との接触面を、開口形成部２９の鉛直部３２の下端部を基板１７と接触させる構成では鉛直部の３２の下端部と基板１７を、両面テープや接着剤等で固定しておくと、密閉性がさらに向上することが出来る。
【００３４】
実施の形態５．
図９は本発明のさらに他の一実施形態における赤外線センサ装置１４の断面図である。同図に示す赤外線センサ装置１４は、開口１８からケース１９内側に向かって傾斜するテーパ部３１と鉛直部３２とから構成される開口形成部２９を有しており、開口形成部２９の鉛直部３２と赤外線センサ１６の外周とを面で接触させて密閉している。また、開口形成部２９の鉛直部３２の下端部には爪３３が設けら、基板１７側にはこの爪と嵌合する嵌合穴を設けている。そしてこのように爪３３を基板の嵌合穴と嵌合させて固定している。
【００３５】
このような構成により、開口形成部２９の鉛直部３２と赤外線センサ１６の外周とを面で接触させ、さらに開口形成部２９の鉛直部３２の下端部を爪３３により基板１７に固定しているので、開口形成部２９の鉛直部３２の下端部の基板への固定がより確実に行え、パッキンを用いなくとも密閉性が向上し、赤外線検出精度を向上することが可能である。
【００３６】
このような密閉構造により、本実施形態ではパッキンを必要としない。このためコストを削減することが出来る上、基板１７を上ケース２２と下ケース２３で挟み込むことで前述の密閉構造をとることが可能なため、製造効率も向上させることができる。
【００３７】
なお、本実施形態においても、開口形成部２９の鉛直部３２と赤外線センサ１６の外周とを面で接触させる構成、及び、開口形成部２９の鉛直部３２の下端部を基板１７に固定する構成の両者により密閉構造をとったが、このどちらか一方のみを採用したものであっても良い。
【００３８】
以上説明した、本発明の加熱調理器は、前述の実施の形態１〜５に記載した形態のみに限られるものではない。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による加熱調理器では、簡易な構造で、コストを抑えながら、赤外線センサの検出精度を向上することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における加熱調理器の概要斜視図である。
【図２】図１でのＡ−Ａ直線における加熱調理器の断面図である。
【図３】本発明の一実施形態における赤外線センサ装置の断面図である。
【図４】本発明の一実施形態における赤外線センサ装置のブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態における赤外線センサ装置による温度特性と、密閉構造を有さない赤外線センサ装置による温度特性の比較グラフである。
【図６】本発明の他の実施形態における赤外線センサ装置の断面図である。
【図７】本発明の他の実施形態における赤外線センサ装置の断面図である。
【図８】本発明の他の実施形態における赤外線センサ装置の断面図である。
【図９】本発明の他の実施形態における赤外線センサ装置の断面図である。
【図１０】従来の加熱調理器の構造図である。
【符号の説明】
５加熱室、６調理物、７マグネトロン（加熱手段）、８、９フラットヒータ（加熱手段）、１４赤外線センサ装置、１５制御手段、１６赤外線センサ、１７基板、１８開口、１９ケース、３０パッキン。

Claims

調理物を収納する加熱室と、前記加熱室内に収納された調理物を加熱する加熱手段と、前記調理物から放射される赤外線を検出する赤外線センサ装置と、前記赤外線センサ装置の検出温度に基づいて加熱手段の加熱出力を制御する制御手段とを有し、
前記赤外線センサ装置は、赤外線センサと、前記赤外線センサの赤外線検出信号を制御手段に送信するための電気回路を形成する電子部品を備えた基板と、赤外線をとり入れるための開口が設けられた前記基板を覆うケースとから構成され、
前記ケースに設けられた開口から前記ケース内部に熱気が侵入することを防止する密閉構造を有することを特徴とする加熱調理器。
前記開口は、前記開口からケース内側に向かって傾斜するテーパ部を備える開口形成部を有しており、前記密閉構造が前記開口形成部の端部と、前記赤外線センサとの間にパッキンを挟んで密閉した構造であることを特徴とする請求項１に記載の加熱調理器。
前記開口は、前記開口からケース内側に向かって傾斜するテーパ部を備える開口形成部を有しており、前記密閉構造が前記開口形成部の端部と、前記基板との間にパッキンを挟んで密閉した構造であることを特徴とする請求項１に記載の加熱調理器。
前記密閉構造が、前記開口形成部と赤外線センサの外周とを接触させて密閉した構造であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の加熱調理器。
前記開口形成部の端部が基板に固定されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の加熱調理器。
前記ケースは、前記開口が設けられた面と反対の面に前記赤外線センサの検出信号を制御手段に送信するための信号線をケース外部に引き出すことを可能とする信号線挿通孔が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の加熱調理器。