JP2007093063A - 加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】オーブン機能、所望の仕上がり等を実現するため、調理庫６５内の温度状況の正確な把握を実現する加熱調理器を実現する。
【解決手段】被加熱物１００の上下方向に位置するように設けた上側電熱ヒータ６１、下側電熱ヒータ６２と、調理庫６５の前面に設けられるグリル扉７と、調理庫６５においてグリル扉７の対面の左右のいずれか寄りの位置に設けられる排気風路口６５ａと、グリル扉７の対面近傍において、排気風路口６５ａと反対側の位置に設けられる奥側サーミスタ６３と、調理庫６５内のグリル扉７の近傍において、排気風路口６５ａと対角となる位置に設けられる扉側サーミスタ６４と、２つのサーミスタからの信号による検出温度と目標制御温度とに基づいて、上側電熱ヒータ６１、下側電熱ヒータ６２に供給する電力を制御するグリル加熱制御手段６６とを備えるものである。
【選択図】図３

Description

本発明は加熱調理器に係るものである。特に調理庫内において温度の検出を行うための温度検出手段の配置等に関するものである。

加熱調理器具の一種であるロースターグリルは、魚、肉等を焼くロースター機能、ピザを丸ごと焼くようなグリル機能を備え、調理庫内の被加熱物を直接的に加熱するものである。そのため、被加熱物に表面に焼き色、焦げ目等を付けることができる。一方でロースターグリルにオーブン機能を持たせた調理への要求も高まりつつある。オーブンは例えば調理庫内の（空気の）温度を高めることにより間接的に被加熱物を加熱するものである。

これらの要求を満たそうとすると調理庫内の温度監視が必要不可欠となる。ここで被加熱物が調理庫内に置かれていない状態で略同じ温度が検出される複数の位置にそれぞれ温度検出手段を設け、温度検出手段からの信号に基づいて検出した温度の低い方に合わせて加熱制御を行う加熱調理器も提案されている（例えば特許文献１参照）。
特開２００１−３４９５５６号公報

上記の加熱調理器のように、複数の温度検出手段に基づいて検出された温度の低い方に合わせて加熱制御を行うと、温度が高い位置において被加熱物を焦がしてしまう可能性がある。そのため、このような制御はオーブン調理を行おうとする場合には不向きである。一方で、所望の仕上がりを実現するためには調理庫内の空気の流れを把握することも重要となるが、上記の加熱調理器では、被加熱物が調理庫内に置かれていない状態で略同じ温度が検出されるような位置に配置しているだけで空気の流れまで考慮されていない。

そこで、本発明は、オーブン機能、所望の仕上がり等を実現するため、調理庫内の温度状況の正確な把握を実現する加熱調理器を実現することを目的とする。

本発明に係る加熱調理器は、略直方体の調理庫内に載置される被加熱物の上下方向に位置するように設けた加熱手段と、調理庫の前面に設けられ、調理庫内に被加熱物を出し入れするための扉と、調理庫において扉の対面の左右のいずれか寄りの位置に設けられる排気風路口と、調理庫内の、扉の対面近傍において、排気風路口と反対側の位置に設けられ、その位置における温度に基づく信号を送信する第１の温度検出素子と、調理庫内の扉の近傍において、排気風路口と略対角となる位置に設けられ、その位置における温度に基づく信号を送信する第２の温度検出素子と、第１の温度検出素子及び第２の温度検出素子から送信された信号により、それぞれの位置における検出温度と、基準とする目標制御温度とに基づいて、加熱手段に供給する電力を制御する制御手段とを備えるものである。

本発明によれば、第１の温度検出素子を調理庫内の扉の対面における排気風路口と反対側の位置に設け、第２の温度検出素子を調理庫内の扉の近傍における排気風路口と略対角となる位置に設けて、２つの温度検出素子による検出温度に基づいて、調理庫の中央部分の位置の温度が設定温度になるように、加熱手段に供給する電力を制御するようにしたので、被加熱物が載置される調理庫中央部分の温度を正確に捉え、被加熱物（及び被加熱物周辺の空気の温度）を設定温度で加熱、制御することができる。そのため、オーブンに比べて調理庫が狭いグリル機器においても、被加熱物への直接の熱伝達を抑え、表面を焦がさないようにすることができるので、被加熱物を調理庫内に入れたまま、調理庫内の温度を設定温度に到達させることができ、グリル調理を行う場合と同じ感覚でオーブン調理を行うことができる。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る加熱調理器の外観を表す図である。また、図２はロースターグリル部６の構成を中心とする加熱調理器の構成を示すブロック図である。図１は、ロースターグリルを備えたビルトイン型のＩＨクッキングヒーターである。図１において、加熱調理器上面のトッププレート１には、左電磁誘導コイル２１及び右電磁誘導コイル２２を有する誘導加熱部２、中央ヒータ３１を有するヒータ部３、上面操作部４、上面表示部５が設けられている。また、加熱調理器内にはロースターグリル部６が設けられている。そして、ロースターグリル部６に被加熱物を出し入れするための取っ手７１を有するグリル扉７、前面操作部８及び前面表示部９が加熱調理器前面に設けられている。

本実施の形態の加熱調理器の誘導加熱部２及びヒータ部３には、トッププレート１の下面と対向するように、例えば左電磁誘導コイル２１及び右電磁誘導コイル２２並びに中央ヒータ３１（例えばラジエントヒータ）がそれぞれ配設されている。トッププレート１前方の外枠部分に上面操作部４が設けられている。また、調理器の前面右側に前面操作部８が設けられ、さらに左電磁誘導コイル２１、右電磁誘導コイル２２、ロースターグリル部６（中央ヒーター３１）の動作状態等をそれぞれ表示する上面表示部５がトッププレート１に設けられている。

左温度検出素子２３、右温度検出素子２４は、例えばサーミスタからなり、トッププレート１を介してそれぞれ得られる鍋（容器）の加熱物の温度に基づく信号を、それぞれ左誘導加熱制御手段２５、右誘導加熱制御手段２６に送信する。中央温度検出素子３２は、例えばサーモスタットからなり、トッププレート１を介して置かれた鍋の反射熱と中央ヒータ３１の自己発熱による温度上昇を検出し、その検出に基づく信号を中央ヒータ制御手段３３に送信する。

左誘導加熱制御手段２５及び右誘導加熱制御手段２６は、例えば１チップマイクロコンピュータ（マイコン）、インバータ等で構成される。それぞれ、後述する主制御手段１１からの指示を含む信号、左温度検出素子２３、右温度検出素子２４からの信号等に基づいて、それぞれ左電磁誘導コイル２１、右電磁誘導コイル２２への電力供給を制御し、加熱（火力）制御を行う。また、例えば温度等のデータを含む信号を主制御手段１１に送信する。中央ヒータ制御手段３３についても同様に、主制御手段１１からの指示を含む信号、中央温度検出素子３２からの信号等に基づいて、中央ヒータ３１の加熱（火力）制御等を行う。

図３はロースターグリル部６の構成を表す平面図である。図３は、主として調理庫６５内の位置関係を表すものである。図１〜図３に示すように、ロースターグリル部６は、前面（扉側）に開口部、後面（奥側）に排気風路口６５ａを備えた板金で形成される調理庫６５と、開口部を塞ぐことができ、調理庫６５内に被加熱物１００を出し入れするための引き出し開閉可能なグリル扉７とを有している。調理庫６５内には、網１０１上に置かれた被加熱物１００を上下から挟むように設けられた上側電熱ヒータ６１及び下側電熱ヒータ６２が設けられている。ここでは、両面焼きをするために上下に電熱ヒータを設けているが、特に限定するものではない。特に下側電熱ヒータ６２は、グリル扉７に連接されたフレームに配設された受け皿（図示せず）と網１０１との間に設けられている。また、調理庫６５内の奥部には温度検出素子となる奥側サーミスタ６３が配設され、さらに、調理庫６５手前となるグリル扉７の近傍で、かつ上側電熱ヒータ６１と下側電熱ヒータ６２と間の位置に扉側サーミスタ６４が配設されている。温度検出手段６３ａ、６４ａは、それぞれ奥側サーミスタ６３、扉側サーミスタ６４からの信号に基づいてこれらのサーミスタが検出した温度（以下、検出温度という）に関する信号をグリル加熱制御手段６６に送信する。ヒータ駆動手段６７は、グリル加熱制御手段６６からの指示に基づいて、上側電熱ヒータ６１、下側電熱ヒータ６２へのそれぞれの電力供給を制御する。

さらに、調理庫６５の後面（グリル扉７の対面）には排気風路口６５ａが設けられている。本実施の形態では、グリル扉７側から見て後面の右寄りの位置が開口されて設けられているが、これに限らず左寄りでもよい。そして、奥側サーミスタ６３は、調理庫６５の後面において排気風路口６５ａと反対側（本実施の形態ではグリル扉７側から見て左寄りの位置）に設けられている。一方、扉側サーミスタ６４は、グリル扉７近傍の、中心排気風路口６５ａと略対角となる位置（本実施の形態では、グリル扉７の左側）に設けられている。

排気風路口６５ａには排気風路８１が連通しており、調理庫６５内の空気を排気口（図示せず）を介して加熱調理器１外に排気する。また、排気風路８１上には脱煙触媒フィルタ８２が設けられており、その脱煙触媒フィルタ８２を加熱する触媒ヒータ８３も設けられている。強制排気を行うための排気ファン８４は、脱煙触媒フィルタ８２（触媒ヒータ８３）よりも排気口側に設けられている。排気ファン８４はファン駆動回路８５を介してグリル加熱制御手段６６により回転数等が制御される。

グリル加熱制御手段６６は、ロースターグリル部６における加熱制御を行うため、本実施の形態においては記憶手段、タイマ、カウンタ（図示せず）を有しているものとする。そして、主制御手段１１からの指示を含む信号、奥側サーミスタ６３及び扉側サーミスタ６４に基づいて温度検出手段６３ａ、６４ａから送信される検出温度に関する信号等に基づいて、ヒータ駆動手段６７を介して上側電熱ヒータ６１及び下側電熱ヒータ６２の電力供給を制御し、火力（加熱）制御を行う。また、例えば温度等のデータを含む信号を主制御手段１１に送信する。特に、主制御手段１１から送信された信号に含まれる設定温度のデータ、奥側サーミスタ６３及び扉側サーミスタ６４からの信号に含まれる検出温度のデータ等に基づいて、被加熱物１００を調理庫６５内に入れた状態で、調理庫６５内の温度を設定温度に到達させ、一定に保つように制御を行う。また、触媒ヒータ８３への電力供給制御、排気ファン８４の駆動制御等も行う。

図２に示す主制御手段１１は、加熱調理器の全体の制御を行う。例えば、上面操作部４を介して調理者からの指示、データを含む信号をグリル加熱制御手段６６に送信し、上面表示部５に設定温度を表示させる。また、グリル加熱制御手段６６から送信される温度に関する信号に基づいて、調理庫６５内の温度も上面表示手段５に表示させてもよい。

図４はロースターグリル部６における調理庫６５内の空気の流れを表す図である。矢印が調理庫６５内の空気の流れ（対流）を示している。調理庫６５内の空気は上側電熱ヒータ６１及び下側電熱ヒータ６２で加熱されることによって膨張し、また、被加熱物１００からの水蒸気等が発生することで、排気風路口６５ａ、排気風路８１から自然に排気される。また、排気風路８１上に設けた強制排気手段となる排気ファン８４が駆動することにより、調理庫６５内の空気は強制的に排気される。

ここで、調理庫６５内の空気の流れは排気風路口６５ａ（位置Ａ）で大きくなる（速くなる）。また、調理庫６５内中央部Ｃ及び排気風路口６５ａと略対角に位置するグリル扉７近傍（扉側サーミスタ６４の位置Ｅ）で比較的大きくなり、調理庫６５内後面の排気風路口６５ａ反対側（奥側サーミスタ６３の位置Ｂ）とグリル扉７近傍で扉側サーミスタ６４の位置Ｅの反対側（位置Ｄ）においては小さくなる（遅くなる又は流れない）。この空気の流れは、排気ファン８４が調理庫６５内の空気を強制的に排出することによりさらに顕著になる。また、排気ファン８４が駆動することにより、調理庫６５内における空気の流れが安定する。

調理庫６５内の中央部Ｃは上側電熱ヒータ６１及び下側電熱ヒータ６２に囲まれて温度が高くなりやすい。一方、グリル扉７近傍（位置Ｄ、位置Ｅ）では外気の流入やグリル扉７の窓（ガラス面）から外部への放熱が大きく、温度は低めとなる。ここで、位置Ｄと位置Ｅを比較した場合、位置Ｄは、空気の流れが小さく、外気の流入も不安定であり、前述した窓からの放熱の影響を受けやすく、加熱調理器１外の環境によって温度が変化しやすい。位置Ｅは、排気風路口６５ａと略対角に位置し、空気の流れが比較的大きいため、その影響を受けることが多く、比較的温度が安定する。また、グリル扉７の近傍であるため、温度が低く、調理庫６５内で最も温度が低い部分になるものと考えられる。そこで、調理庫６５において排気風路口６５ａと略対角に位置する位置Ｅ（空気の流れが大きく温度が低い部分）に扉側サーミスタ６４を設けるようにする。

また、調理庫６５の後面（奥側）部分（位置Ａ、位置Ｂ）では、後面の壁からの放熱がグリル扉７の窓よりも小さい。また、位置Ｂにおいては空気の動きが小さいので、温度がやや高めで安定しているものと考えられる。位置Ａは、空気の流れが大きいが、触媒ヒータ８３による加熱の影響を大きく受ける。そのため、位置Ａにおける温度を検出したとしても調理庫６５内の温度の制御に用いるのは難しい。そこで、調理庫６５の後面において排気風路口６５ａと反対側に位置する位置Ｂ（空気の流れが小さく温度が高い部分）に奥側サーミスタ６３を設けるようにする。

従来のロースターグリルでも、調理庫内の複数箇所による温度検出に基づいて温度の上昇を監視してはいたが、調理庫内に入れられた加熱物から離れた位置のサーミスタ（温度検出素子）は温度上昇が急である。一方、被加熱物に近くなるほど、より被加熱物の温度に近い温度が検出できることから、制御用として被加熱物に近いサーミスタによる検出温度を用いていた。本実施の形態は、被加熱物の温度（調理庫内の温度）の制御に複数の温度検出素子である奥側サーミスタ６３及び扉側サーミスタ６４を用い、調理庫６５内全体の温度上昇を、平均値として捉え、複数箇所の検出温度の差が大きくなるようにする。これにより、温度分布の上下限を概略捉えることができ、中心部分の温度を推定することができる。

図５は調理庫６５内における排気流量と各位置の温度との関係を示すグラフである。図５における位置は、それぞれ図４において示した位置に対応している。図５から、調理庫６５内における各位置の温度は排気流量（空気の流れる速度）によって異なることがわかる。

例えば、図５（ａ）と図５（ｂ）とを比較すると、排気流量が多い方が、排気による調理庫６５内からの熱量放出が大きくなるため、位置Ｃにおける温度が低い。また、空気の流れが小さい位置Ｂと位置Ｄでは排気流量による差があまり見られない。逆に、流れの通り道上に位置する位置Ａと位置Ｅでは排気流量の影響を受け、排気流量が多いと温度が低くなり、少ないと温度が高くなる。つまり、排気流量が多いと位置Ｂと位置Ｅとによりそれぞれ検出される検出温度の温度差が大きく、少ないと小さくなる。

一方で、空気の流れやすさは被加熱物１００の大きさ（場合によっては形状）によって異なると考えられる。被加熱物１００が大きいと空気の流れを遮り、小さいと遮らない傾向にある。このことから、例えば、奥側サーミスタ６３からの信号と扉側サーミスタ６４からの信号に基づく検出温度の温度差に基づいて被加熱物１００の大きさを推定、判断し、大きさに基づく処理を行うこともできる。

図６はサーミスタ毎の目標制御温度の一例を示す表である。例えば図４からもわかるように調理庫６５内においては温度分布は均一でなく、温度勾配を有する。したがって、調理庫６５内で位置が異なる複数のサーミスタ（ここでは奥側サーミスタ６３と扉側サーミスタ６４）からの信号による検出温度を、全箇所一律の目標制御温度を基準にして処理を行っても、位置Ｃにおける温度を設定温度にするのが困難である。そこで、サーミスタの配設位置に応じて、同じ設定温度に対して別個に目標制御温度を設定した上で、例えば何れかの検出温度が、対応する目標制御温度に関する条件を満たせば、条件を満たしたものとして処理を行うように、グリル加熱制御手段６６による温度制御処理を行うことで、より精度の高い温度制御が調理庫６５内（特に中央部分である位置Ｃ）において可能となる。図６の表に係るデータはグリル加熱制御手段６６が有する記憶手段（図示せず）に記憶し、制御の際にデータを参照する。

以上のように実施の形態１によれば、空気の流れが小さく、調理庫６５内で比較的高い温度が検出される、排気風路口６５ａと反対側に位置する位置Ｂに奥側サーミスタ６３を設け、また、空気の流れが大きく、調理庫６５内で低い温度が検出される、グリル扉７近傍の排気風路口４６と対角に位置する位置Ｅに扉側サーミスタ６４を設ける。これにより、グリル加熱制御手段６６が両方のサーミスタの検出温度に基づいて、調理庫６５内の温度分布の上下限を概略捉えることができ、全体の温度上昇を平均値として捉え、調理庫６５の中央部分の位置Ｃにおける温度を捉えることができるようになり、位置Ｃが設定温度になるように上側電熱ヒータ６１及び下側電熱ヒータ６２による加熱を制御することができる。被加熱物は、通常、調理庫６５の中央部分に載置されることから、被加熱物の温度も正確に推定することができる。

また、調理庫６５内における被加熱物１００の大小により、調理庫６５内の空気の流れが変わり、被加熱物１００が大きいほど奥側サーミスタ６３と扉側サーミスタ６４とによる検出温度の差が縮まることを利用して、被加熱物の大きさ（負荷量）を推定することができ、調理時間の算出、温度制御のパラメータとして用いることができる。そのため、調理の仕上がり具合が良好な加熱調理器を得ることができる。

さらに、グリル加熱制御手段６６が検出温度に基づく判断を行う場合、奥側サーミスタ６３による検出温度と扉側サーミスタ６４による検出温度とで、判断の基準とする温度を異ならせて設定するようにしたので、一様ではなく、勾配を有している調理庫６５内における温度分布に応じた設定をすることができる。その際、空気の流れによって検出温度も異なるため、両方が条件を満たしていなくても、どちらかの検出温度が条件を満たせば条件を満たしているものとしてもよい。

また、排気ファン８４を用いて、調理庫６５内の空気を強制排気することにより、自然排気に比べて調理庫６５内の空気の流れる方向、流量を一定にし、変化を起こさないようにすることで、奥側サーミスタ６３と扉側サーミスタ６４とによる検出温度の温度差をより顕著にすることができるので、グリル加熱制御手段６６が、調理庫６５内の被加熱物の大きさ等の判断、調理過程の仕上がり状況等の判断をより的確に行うことができる。

実施の形態２．
上述の実施の形態１では、ＩＨクッキングヒーターを加熱調理器とし、加熱調理器が有するロースターグリル部６について説明したが、これに限定するものではない。例えば、ロースターグリル単体の加熱調理器においても適用することができる。

この発明の実施の形態１に係る加熱調理器の外観を表す図である。 ロースターグリル部６の構成を中心とする構成を示すブロック図である。 ロースターグリル部６の構成を表す平面図である。 ロースターグリル部６の調理庫６５内の空気の流れを表す図である。 調理庫６５内の排気流量と各位置の温度との関係を示すグラフである。 サーミスタ毎の目標制御温度の一例を示す表である。

符号の説明

１ トッププレート、１１ 主制御手段、１２ 主制御記憶手段、２ 誘導加熱部、２１ 左電磁誘導コイル、２２ 右電磁誘導コイル、２３ 左温度検出素子、２４ 右温度検出素子、２５ 左誘導加熱制御手段、２６ 右誘導加熱制御手段、３ ヒータ部、３１ 中央ヒータ、３２ 中央温度検出素子、３３ 中央ヒータ制御手段、４ 上面操作部、５ 上面表示部、６ ロースターグリル部、６１ 上側電熱ヒータ、６２ 下側電熱ヒータ、６３ 奥側サーミスタ、６３ａ 温度検出手段、６４ 扉側サーミスタ、６４ａ 温度検出手段、６５ 調理庫、６５ａ 排気風路口、６６ グリル加熱制御手段、６７ ヒータ駆動手段、７ グリル扉、７１ 取っ手、８ 前面操作部、８１ 排気風路、８２ 脱煙触媒フィルタ、８３ 触媒ヒータ、８４ 排気ファン、８５ ファン駆動回路、９ 前面表示部、１００ 被加熱物、１０１ 網。

Claims (3)

1. 略直方体の調理庫内に載置される被加熱物の上下方向に位置するように設けた加熱手段と、
   前記調理庫の前面に設けられ、前記調理庫内に前記被加熱物を出し入れするための扉と、
   前記調理庫において該扉の対面の左右のいずれか寄りの位置に設けられる排気風路口と、
   前記調理庫内の該扉の対面において、前記排気風路口と反対側の位置に設けられ、その位置における温度に基づく信号を送信する第１の温度検出素子と、
   前記調理庫内の、前記扉の近傍において、前記排気風路口と略対角となる位置に設けられ、その位置における温度に基づく信号を送信する第２の温度検出素子と、
   前記第１の温度検出素子及び前記第２の温度検出素子から送信された信号により、それぞれの位置における検出温度と、基準とする目標制御温度とに基づいて、前記加熱手段に供給する電力を制御する制御手段と
   を備えることを特徴とする加熱調理器。
2. 第１の温度検出素子が設けられた位置、第２の温度検出素子が設けられた位置に基づいて、それぞれ別個の目標制御温度を設定し、
   前記制御手段は、第１の温度検出素子が設けられた位置に基づく検出温度、第２の温度検出素子が設けられた位置に基づく検出温度の少なくとも一方が、それぞれに設定した目標制御温度となるように前記加熱手段に供給する電力を制御することを特徴とする請求項１記載の加熱調理器。
3. 前記排気風路口から調理庫内の空気を強制的に排気する強制排気手段をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２記載の加熱調理器。
   

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