JP2005233493A - 高周波加熱調理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被加熱物を均一で迅速に加熱調理しかつプロ並みの仕上がりを実現する高周波加熱調理装置を提供することを目的とする。
【解決手段】被加熱物Ａを収容する加熱室３内に高周波を出力する高周波発生手段２と、加熱室３に蒸気を供給する蒸気発生手段４と、被加熱物Ａの温度を検知する温度検知手段１１ａと、加熱室３内の温度を検知する温度検知手段１１ｂと、両温度検知手段１１ａ、１１ｂの検知情報により、高周波発生手段２および蒸気発生手段４を制御し、被加熱物Ａの指定した仕上がり温度で保温加熱する保温制御手段１２とを備えたことで、被加熱物Ａに温度差を発生させることなく均一で迅速に加熱するとともに、加熱調理温度を被加熱物Ａの指定した仕上がり温度で保温加熱して、プロ並みの仕上がりを実現する。
【選択図】図２

Description

本発明は、高周波および蒸気によって被加熱物を加熱調理する高周波加熱調理装置に関するものである。

従来、被加熱物を収容する加熱室内に高周波を出力する高周波発生手段を備えた高周波加熱調理装置は、加熱室内の被加熱物に対して、短時間で効率のよい加熱ができるため、食材などの加熱調理機器である電子レンジとして急速に普及した。

しかし、高周波加熱による加熱だけでは、加熱調理の幅が限られるなどの不便があり、そこで、加熱室内に発熱体を追加して、オーブン加熱を可能にした高周波加熱調理装置が提案されている。近年では、更に、加熱室内に蒸気を供給する蒸気供給機構を追加して、蒸気による加熱調理も可能にした蒸気発生機能付き高周波加熱調理装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開昭５４−１１５４４８号公報

しかしながら、前記従来の構成では、高周波加熱を動作させた後に蒸気加熱動作或いは発熱体加熱動作を行うか、または蒸気加熱動作或いは発熱体加熱動作を行った後に高周波加熱を動作させるかにより加熱調理するものであって、被加熱物を均一で迅速に加熱調理しかつプロ並みの仕上がりを実現するものではなかった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、被加熱物を均一で迅速に加熱調理しかつプロ並みの仕上がりを実現する高周波加熱調理装置を提供することを目的とするものである。

前記従来の課題を解決するために、本発明の高周波加熱調理装置は、被加熱物を収容する加熱室内に高周波を出力する高周波発生手段と、前記加熱室に蒸気を供給する蒸気発生手段と、前記被加熱物の温度を検知する温度検知手段と、前記加熱室内の温度を検知する温度検知手段と、前記両温度検知手段の検知情報により、前記高周波発生手段および蒸気発生手段を制御し、前記被加熱物の指定した仕上がり温度で保温加熱する保温制御手段とを備えたものである。

これによって、高周波加熱と蒸気加熱の併用で、被加熱物の内部温度と表層側温度に温度差を発生させることなく均一で、比較的短時間で迅速に加熱するとともに、加熱調理温度を被加熱物の指定した仕上がり温度で保温加熱することができる。例えば、被加熱物が肉などのたんぱく質であれば、温度に応じて不可逆的な変性を起こし、その加熱ムラにより非常に硬くなる部分もでてくるが、調理温度を一定にして保温加熱することで、誰でもおいしく調理することが可能となり、被加熱物を均一で迅速に加熱調理しかつプロ並みの仕上がりを実現することができるものである。

本発明の高周波加熱調理装置は、被加熱物を均一で迅速に加熱調理しかつプロ並みの仕上がりを実現することが可能となる。

第１の発明は、被加熱物を収容する加熱室内に高周波を出力する高周波発生手段と、前記加熱室に蒸気を供給する蒸気発生手段と、前記被加熱物の温度を検知する温度検知手段と、前記加熱室内の温度を検知する温度検知手段と、前記両温度検知手段の検知情報により、前記高周波発生手段および蒸気発生手段を制御し、前記被加熱物の指定した仕上がり温度で保温加熱する保温制御手段とを備えた高周波加熱調理装置とすることにより、高周波加熱と蒸気加熱の併用で、被加熱物の内部温度と表層側温度に温度差を発生させることなく均一で、比較的短時間で迅速に加熱するとともに、加熱調理温度を被加熱物の指定した仕上がり温度で保温加熱することができる。例えば、被加熱物が肉などのたんぱく質であれば、温度に応じて不可逆的な変性を起こし、その加熱ムラにより非常に硬くなる部分もでてくるが、調理温度を一定にして保温加熱することで、誰でもおいしく調理することが可能となり、被加熱物を均一で迅速に加熱調理しかつプロ並みの仕上がりを実現することができるものである。

第２の発明は、特に、第１の発明において、被加熱物の加熱調理モードでは、高周波発生手段を断続的に駆動するようにしたことにより、被加熱物の加熱状態がムラなく均一に調理することができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、被加熱物の加熱調理動作初期に、加熱室内の温度を検知する温度検知手段および高周波発生手段を用いて被加熱物の重量を予測するようにしたことにより、被加熱物から蒸気が発生したり、蒸気発生手段で蒸気を発生させたりした際は、温度検知手段として赤外線センサを用いた場合では被加熱物の温度が検知できないが、そのような場合でも被加熱物の重量を予測することで安定した調理性能を確保することができる。

第４の発明は、特に、第３の発明において、被加熱物の重量予測完了後に、蒸気発生手段を動作させることにより、被加熱物の重量に応じた蒸気加熱時間が設定でき、高周波加熱と蒸気加熱を併用して、被加熱物の内と外から均一に加熱することができる。

第５の発明は、特に、第１〜第４のいずれか１つの発明において、被加熱物の仕上がり設定温度ｔ１に対し、加熱室内の温度を検知する温度検知手段の検知温度が所定温度ｔ２（ｔ２：＜ｔ１）に到達すれば、高周波発生手段を停止するようにしたことにより、被加熱物の加熱時に加熱ムラが生じても、所定温度ｔ２で高周波発生手段を停止することで、被加熱物の不可逆変性などを起こすことがないようにできる。

第６の発明は、特に、第１〜第５のいずれか１つの発明において、加熱室内の温度を検知する温度検知手段により、被加熱物の周囲温度が指定した仕上がり温度を超えないように蒸気発生手段を制御することにより、加熱室内に充満する蒸気からの伝熱により被加熱物の温度が仕上がり温度を超えて上がることがなく、保温加熱することができる。

第７の発明は、特に、第１〜第６のいずれか１つの発明において、加熱室に撹拌手段を備え、加熱室内の空気或いは蒸気を撹拌加熱して加熱室内の温度を均一に保つようにしたことにより、蒸気や暖かい空気が加熱室内の上方側に滞留することなく、被加熱物の仕上がり温度を均一にしつつ保温加熱することができる。

第８の発明は、特に、第１〜第７のいずれか１つの発明において、加熱室に加熱手段を備え、蒸気発生手段での蒸気発生量が設定量以上になれば、蒸気発生手段による加熱保温動作を停止し、加熱手段で加熱保温動作することにより、加熱室内での蒸気の結露を低減することができ、加熱調理性能を向上させることができる。

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、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１〜図４は、本発明の実施の形態１における高周波加熱調理装置を示すものである。

図１〜図３に示すように、高周波加熱装置１は、食材の加熱調理に高周波加熱および蒸気、熱風、熱輻射による加熱が可能なスチームオーブンレンジとして使用されるもので、食材などの被加熱物Ａを収容する加熱室３内に高周波を出力する高周波発生手段２と、加熱室３内に蒸気を供給する蒸気発生手段４と、加熱室３に装備した加熱手段５、６と、加熱室３内の空気或いは蒸気を撹拌して加熱室３内の温度を均一に保つようにした循環フアンからなる撹拌手段７とを備え、高周波、蒸気、熱輻射、熱風の少なくともいずれか１つ以上を加熱室３に供給して加熱室３内の被加熱物Ａを加熱調理するものである。

前記高周波発生手段２は、マグネトロン２ａが加熱室３の下側の空間に配置されており、このマグネトロン２ａから発生した高周波を受ける位置にはスタラー羽根２ｂが設けられている。そして、アンテナ（図示せず）からの高周波を、回転するスタラー羽根２ｂに照射することにより、スタラー羽根２ｂによって高周波を加熱室３内に攪拌しながら供給するようになっている。なお、マグネトロン２ａやスタラー羽根２ｂは、加熱室３の底部に限らず、加熱室３の上面や側面側に設けることもできる。

前記加熱室３は、前面開放の箱型の本体ケース８内部に形成されており、本体ケース８の前面に、加熱室３の被加熱物取出口を開閉する開閉扉９が設けられている。開閉扉９には透光窓９ａと、ハンドル９ｂと、操作用スイッチなどを含む操作パネル９ｃが設けられている。加熱室３と本体ケース８との壁面間には所定の断熱空間が確保されており、必要に応じてその空間には断熱材が装填されている。

特に、加熱室３の背後の空間は、加熱室３内の雰囲気を撹拌する撹拌手段７およびその駆動モータ（図示せず）を収容した循環ファン室（図示せず）となっており、加熱室３の後面の壁が、加熱室３と循環ファン室とを画成する仕切り壁１０となっている。

加熱室３の後面壁である仕切り壁１０には、加熱室３側から循環ファン室側への吸気を行う吸気用通風孔と、循環ファン室側から加熱室３側への送風を行う送風用通風孔とが形成エリアを区別して設けられている。各通風孔は、多数のパンチ孔１０ａとして形成されている。

また、加熱室３の上面には、加熱手段５、すなわち、マイカで絶縁された発熱体で形成され熱輻射を発生する平面ヒータが備えられているとともに、加熱室３の背後の循環ファン室には、コンベクションヒータ（シーズヒータ）である加熱手段６が装備されている。また、加熱室３内の上面隅には、加熱室３内の温度を検知する温度検知手段である庫内サーミスタ１１ａがその先端を加熱室３内に突出するようにして備えられており、仕切り壁１０の上方中央の貫通穴には、被加熱物Ａの表面温度を検知する温度検知手段である赤外線センサ１１ｂが備えられている。

前記温度検知手段である庫内サーミスタ１１ａおよび赤外線センサ１１ｂの検出情報により、保温制御手段１２は高周波発生手段２および蒸気発生手段４を制御し、被加熱物Ａの指定した仕上がり温度で保温加熱するものである。特に、庫内サーミスタ１１ａは、その信号により、加熱手段５、６、撹拌手段７のそれぞれ動作制御（温度過昇防止制御、発熱量制御、回転数制御など）を行うものである。

前記蒸気発生手段４は、高周波加熱装置１に対して着脱可能に装備される貯水タンク４ａと、加熱室３内に装備される１つの給水受け皿４ｂと、図３に示すように、給水受け皿４ｂを加熱して給水受け皿４ｂ上の水を蒸発させるためにシーズヒータを内蔵したアルミダイキャストヒータ４ｃと、貯水タンク４ａの水を間欠動作で受け皿４ｂへ給水する送水ポンプ４ｄと、給水受け皿４ｂへの給水路４ｅと、給水受け皿４ｂの上方に着脱可能に設けられた開口部を有する受け皿カバー４ｆとを備えている。本実施の形態において、貯水タンク４ａは、取り扱い性に優れる偏平な直方体状のカートリッジ式であり、着脱が容易で、しかも加熱室３内の加熱によって熱的なダメージを受けにくいように、高周波加熱装置１の側面に設けたタンク収納部４ｇに差込んで装着されている。

また、アルミダイキャストヒータ４ｃは、給水受け皿４ｂの下面に、導電性グリス或いはカーボンシートなどを介して密着状態に取り付けられる。さらに、ダイキャストヒータ４ｃ底面には、その温度を検出する温度検知手段であるサーミスタ１１ｃが装備される。このサーミスタ１１ｃの検出信号は、保温制御手段１２によって監視され、それぞれ動作制御、温度過昇防止制御、発熱量制御に利用される。

次に、図４を用いて、高周波発生手段２および蒸気発生手段４により、被加熱物Ａを指定した仕上がり温度で保温加熱する際の動作について説明する。

図４において、まず、ステップＳ１で使用者は開閉扉９を開け、ラップや密封パックにより包まれた被加熱物Ａを加熱室３に入れ、開閉扉９を閉める。この際、自動的に電源が投入される。

そして、ステップＳ２で操作パネル９ｃを操作して仕上がり温度ｔ１を設定し、スタートボタン（図示せず）を動作させると、自動的にマグネトロン２ａとスタラー羽根２ｂが動作し、被加熱物Ａを高周波加熱する。この加熱初期の加熱調理モードでは、マグネトロン２ａは断続的に駆動、停止しながら加熱する。これは高周波が集中しやすい部分が加熱された後、停止させることで被加熱物Ａの温度の高い部分から低い部分に熱伝導することで、赤外線センサ１１ｂによる温度検出が困難な部分的な過剰加熱を発生させず、被加熱物Ａをより均一に温度上昇（加熱）させるためである。

ステップＳ３において、赤外線センサ１１ｂでの検知温度が、加熱調理動作初期の所定温度ｔ３（ｔ３：＜ｔ１）に達した時点で、被加熱物Ａの温度上昇率を検知し、被加熱物Ａの重量を予測する。その結果、ステップＳ４で、仕上がり温度ｔ１に対して高周波発生手段２の残り動作時間Ｔ１が決定される。被加熱物Ａの重量が判定できれば、ステップＳ５で蒸気発生手段４を動作させ、加熱室３内に蒸気を発生させる。これにより、被加熱物の重量に応じた蒸気加熱時間が設定できる。この際、高周波発生手段２の動作は継続するので、高周波加熱と蒸気加熱を併用して、被加熱物Ａの内と外から均一に加熱することができる。なお、被加熱物Ａの重量を予測することにより、被加熱物Ａから蒸気が発生したり、蒸気発生手段４で蒸気を発生させたりした際は、温度検知手段として赤外線センサ１１ｂを用いた場合では被加熱物Ａの温度が検知できないが、そのような場合でも被加熱物Ａの重量を予測することで安定した調理性能を確保することができる。

加熱室３内に蒸気が発生すると、蒸気が加熱室３の上方側に集まるが、ステップＳ６で撹拌手段７が連続的或いは断続的に動作し、加熱室３内の蒸気を撹拌し、加熱室３内の温度を均一に保つ。その後は、ステップＳ７に移り、庫内サーミスタ１１ａの検出する被加熱物Ａの周囲温度が所定の仕上がり温度ｔ１を超えないように蒸気発生手段４が動作制御される。つまり、アルミダイキャストヒータ４ｃおよび送水ポンプ４ｄの動作が制御される。これにより、加熱室３内に充満する蒸気からの伝熱により被加熱物Ａの温度が仕上がり温度ｔ１を超えて上がることがなく、撹拌手段７の作用と相俟って、被加熱物Ａの仕上がり温度ｔ１を均一にしつつ保温加熱することができる。

このようにして加熱が所定時間Ｔ１継続されると、ステップＳ８に移り、高周波発生手段２が停止し、蒸気発生手段４のみで所定時間Ｔ２加熱される。これにより、仕上がり温度ｔ１を越えることなく定温調理が実現できる。

一方、貯水タンク４ａの貯水量には制限があるとともに、必要以上に蒸気のみの加熱を行うことは加熱室３内が結露し、被加熱物Ａが結露水に浸漬する可能性もある。このため、送水ポンプ４ｄの動作時間が所定時間Ｔ３を越えると、ステップ９に移り、蒸気発生手段４による蒸気発生量を減少させるとともに加熱手段６を動作させながら、加熱室３内の温度を仕上がり温度ｔ１に保ち始める。さらに、所定時間Ｔ４を超えると、ステップＳ１０に移り、蒸気発生手段４を停止させ、加熱手段６と撹拌手段７で保温するようになる。これにより、加熱室３内での蒸気の結露を低減することができ、加熱調理性能を向上させることができる。加熱調理が終了し、所定時間Ｔ５が経過すれば、ステップＳ１１に移り、自動的に電源が停止する。

このように、本実施の形態においては、高周波加熱と蒸気加熱の併用で、被加熱物Ａの内部温度と表層側温度に温度差を発生させることなく均一で、比較的短時間で迅速に加熱するとともに、加熱調理温度を被加熱物Ａの指定した仕上がり温度ｔ１で保温加熱することができる。例えば、被加熱物Ａが肉などのたんぱく質であれば、温度に応じて不可逆的な変性を起こし、その加熱ムラにより非常に硬くなる部分もでてくるが、調理温度を一定にして保温加熱することで、誰でもおいしく調理することが可能となり、被加熱物Ａを均一で迅速に加熱調理しかつプロ並みの仕上がりを実現することができるものである。また、調理温度を一定にして保温加熱することで、食事まで保温した状態で維持することが可能で、できたての被加熱物Ａを食することができる。

（実施の形態２）
次に、図５に基づき、本発明の実施の形態２における高周波加熱調理装置について説明する。実施の形態１と基本構成は同じであるので、同一要素には同一符号を付して説明を省略する。

本実施の形態において、実施の形態１との相違点は、そのシーケンスにある。図に示すように、まず、ステップＳ２１で使用者は開閉扉９を開け、ラップや密封パックにより包まれた被加熱物Ａを加熱室３に入れ、開閉扉９を閉める。この際、自動的に電源が投入される。

そして、ステップＳ２２で操作パネル９ｃを操作し、仕上がり温度ｔ１を設定し、スタートボタン（図示せず）を動作させると、自動的に高周波発生手段２のマグネトロン２ａとスタラー羽根２ｂが動作し、被加熱物Ａを加熱する。この際、高周波発生手段２の動作は継続する。

ステップＳ２３において、赤外線センサ１１ｂでの検知温度が、所定温度ｔ２（ｔ２：＜ｔ１）に達した時点で、高周波発生手段２の動作を停止する。これにより、被加熱物Ａの加熱時に加熱ムラが生じても、所定温度ｔ２（ｔ２：＜ｔ１）で高周波発生手段２を停止することで、被加熱物Ａの不可逆変性などを起こすことがないようにできる。

次いで、ステップＳ２４で蒸気発生手段４を動作させ、加熱室３内に蒸気を発生させる。加熱室３内に蒸気が発生すると、蒸気が加熱室３の上方側に集まるが、ステップＳ２４で撹拌手段７が連続的或いは断続的に動作し、加熱室３内の蒸気が撹拌され、加熱室３内の温度を均一に保ちつつ加熱する。その後は、ステップＳ２５、Ｓ２６に移り、庫内サーミスタ１１ａの検出する被加熱物Ａの周囲温度が所定の仕上がり温度ｔ１を超えないように蒸気発生手段４が動作制御され、つまり、アルミダイキャストヒータ４ｃおよび送水ポンプ４ｄの動作が制御される。

その後、蒸気による加熱が所定時間Ｔ６継続されると、ステップＳ２７に移り、蒸気発生手段４の動作が停止する。さらに、ステップ２８に移り、加熱手段６を断続的に動作させながら、加熱室３内の温度を仕上がり温度ｔ１になるように一定に保つ。この場合、撹拌手段７は継続して動作している。なお、加熱調理が終了すれば、実施の形態１と同様、自動的に電源が停止するものである。

上記した各実施の形態１、２における、高周波発生手段２、蒸気発生手段４、加熱手段６および撹拌手段７の詳細な動作シーケンスは、上記した以外にもさまざまなシーケンスが考えられるものであり、各実施の形態に限定されるものではない。また、各実施の形態における構成は適宜組み合わせて用いることができるものである。

以上のように、本発明にかかる高周波加熱調理装置は、被加熱物を均一で迅速に加熱調理しかつプロ並みの仕上がりを実現することが可能となるので、蒸気発生機能付き高周波加熱調理装置として適用できる。

本発明の実施の形態１における高周波加熱調理装置の外観斜視図 同装置の開閉扉を開いた状態を示す内部構成図 同装置の蒸気発生手段を示す概略構成図 同装置の動作シーケンスを示す図 本発明の実施の形態２における高周波加熱調理装置の動作シーケンスを示す図

符号の説明

１ 高周波加熱装置
２ 高周波発生手段
３ 加熱室
４ 蒸気発生手段
５、６ 加熱手段
７ 撹拌手段
１１ａ 庫内サーミスタ（温度検知手段）
１１ｂ 赤外線センサ（温度検知手段）
１２ 保温制御手段
Ａ 被加熱物

Claims (8)

1. 被加熱物を収容する加熱室内に高周波を出力する高周波発生手段と、前記加熱室に蒸気を供給する蒸気発生手段と、前記被加熱物の温度を検知する温度検知手段と、前記加熱室内の温度を検知する温度検知手段と、前記両温度検知手段の検知情報により、前記高周波発生手段および蒸気発生手段を制御し、前記被加熱物の指定した仕上がり温度で保温加熱する保温制御手段とを備えた高周波加熱調理装置。
2. 被加熱物の加熱調理モードでは、高周波発生手段を断続的に駆動する請求項１に記載の高周波加熱調理装置。
3. 被加熱物の加熱調理動作初期に、加熱室内の温度を検知する温度検知手段および高周波発生手段を用いて被加熱物の重量を予測するようにした請求項１または２に記載の高周波加熱調理装置。
4. 被加熱物の重量予測完了後に、蒸気発生手段を動作させる請求項３に記載の高周波加熱調理装置。
5. 被加熱物の仕上がり設定温度ｔ１に対し、加熱室内の温度を検知する温度検知手段の検知温度が所定温度ｔ２（ｔ２：＜ｔ１）に到達すれば、高周波発生手段を停止するようにした請求項１〜４のいずれか１項に記載の高周波加熱調理装置。
6. 加熱室内の温度を検知する温度検知手段により、被加熱物の周囲温度が指定した仕上がり温度を超えないように蒸気発生手段を制御する請求項１〜５のいずれか１項に記載の高周波加熱調理装置。
7. 加熱室に撹拌手段を備え、加熱室内の空気或いは蒸気を撹拌加熱して加熱室内の温度を均一に保つようにした請求項１〜６のいずれか１項に記載の高周波加熱調理装置。
8. 加熱室に加熱手段を備え、蒸気発生手段での蒸気発生量が設定量以上になれば、蒸気発生手段による加熱保温動作を停止し、加熱手段で加熱保温動作する請求項１〜７のいずれか１項に記載の高周波加熱調理装置。

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