JP2008051447A - 加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】加熱調理器が、いろんな状態に設置されても、誤動作することなく、電気部品の保護をするとともに、調理性能を阻害しないようにする。
【解決手段】加熱開始後、予めに設定された温度（例えば２２５℃）が加熱室温度サーミスタ３３により検出されると、冷却ファン３１の送風量を通常(例えば、５０％動作)から増加(例えば、７５％動作)させて、電気部品を冷却する。また、冷却ファン３１の送風量を変えたことによって、加熱室２２の温度が減少方向にある時は、冷却ファン３１の送風量を増加(例えば、７５％動作)から通常(例えば、５０％動作)に戻すことで、加熱室２２の温度低下を極力抑えて調理への影響を少なくする。
【選択図】図１

Description

本発明は、加熱調理器のいろんな設置形態で使用された時の電気部品の保護に関するものである。

従来、この種の加熱調理器としては、機械室内に温度センサーを設け、本体の周囲が開放された状態（以下開放状態という）と本体の周囲が塞がれた状態（以下閉塞状態という）を、前記温度センサーの検出した温度と予め設定された温度を比較して、温度センサーで検出した温度が予め設定された温度より高い場合は閉塞状態と判断して、閉塞状態の加熱方法に変える手法が採られている（例えば、特許文献１参照）。

図１０、図１１、図１２、図１３は、特許文献１に記載された従来の加熱調理器を示すものである。図１２に示すように、加熱調理器の本体１内部には加熱室２が有り、加熱室２の前面には回動自在に開閉できる扉３が設けてある。扉３の右横には操作パネル４があり、操作パネル４には温度や時間を表示する表示部５と調理を行うために設定する操作キー６が備わっている。操作パネル４の後方には機械室７が設けてあって、更に後方には電気部品を冷却するための冷却ファン８が設けてある。加熱室２の上面と下面には、加熱室２内の食品を加熱する上ヒータ９と下ヒータ１０がそれぞれ、内蔵されている。加熱室２の右側面には、加熱室２内の温度を検出するための温度センサーである加熱室温度サーミスタ１１が設けられている。一方、操作パネル４の裏側には、上ヒータ９、下ヒータ１０、冷却ファン８、加熱室温度サーミスタ１１等の電気部品を制御するための制御基板１２(図１３参照)が設けられていて、制御基板１２には機械室７の温度を検出する温度センサーである機械室温度サーミスタ１３が設けられている。

次にオーブン調理を例にとって動作、作用を説明する。

加熱室２に食品を入れ、操作パネル４の操作キー６の加熱設定キー（図示せず）と温度設定キー（図示せず）と時間設定キー（図示せず）により、加熱方法と調理温度と時間を設定した後、操作キー６のスタートキー（図示せず）を押して、調理を開始すると上ヒータ９と下ヒータ１０に通電され、制御基板１２のマイコン（図示せず）にプログラムされた加熱制御パターンで、加熱室２を加熱して行く。加熱室２内の温度は、加熱室温度サーミスタ１１が随時検出し、制御基板１２のマイコン（図示せず）に温度情報を送り記憶されながら、上ヒータ９と下ヒータ１０への通電のＯＮ、ＯＦＦ制御を行い、設定された温度に加熱する。

この時、調理を開始すると同時に、或はしばらく経過してから冷却ファン８が回転して本体１外の冷気を導入し、本体１内部の電気部品を冷却する。一方、調理を開始すると同時に機械室温度サーミスタ１３は、機械室７の温度を検出し、制御基板１２のマイコン（図示せず）に温度情報を送り記憶される。

次に上記機械室温度サーミスタ１３の働きを説明する。調理が開始されると加熱室２の温度は序々に上昇していくことになるが、機械室温度サーミスタ１３の温度は、加熱室２から受ける輻射熱と冷却ファン８の冷却能力とが釣り合いながら、こちらも温度上昇して行く。

ここで、調理開始後、予め設定された時間に機械室温度サーミスタ１３の温度が、予め設定された温度（閉塞状態と判定する温度例えば８０℃）と比較して、予め設定された温
度より機械室温度サーミスタ１３の温度が高ければ、本体１が閉塞状態にあると判断し、加熱室２の加熱制御パターンを閉塞状態に変更することによって電気部品の温度を保護するものである。
特開平１０−１６９９９７号公報

しかしながら、前記従来の構成では、本体１周囲の環境温度によっては開放状態と閉塞状態を、機械室温度サーミスタ１３の温度差で正しくとらえることができず誤判別してしまう、或いは閉塞状態には、いろんな状態があるため、その状態全てを機械室温度サーミスタ１３の温度差で判別するには実際上は難いという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、いろんな状態の閉塞状態に対応できて、電気部品の保護を確実にする加熱調理器の提供を目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の加熱調理器は、被加熱物を収容する加熱室と、前記被加熱物を加熱調理するための加熱手段と、機械室の電気部品を冷却する送風装置と、前記送風装置の風量を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は加熱室の温度により前記送風装置の送風量を可変するとともに、前記加熱室が予め設定された温度になると、前記送風装置の送風量を増加するものである。

機械室温度サーミスタを用いて、閉塞状態を判別する手段が必要ないため、誤動作することがなくなり、機械室の電気部品の保護が確実にできる。

第１の発明は、被加熱物を収容する加熱室と、前記被加熱物を加熱調理するための加熱手段と機械室の電気部品を冷却する送風装置と、前記送風装置の風量を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は加熱室の温度により前記送風装置の送風量を可変するとともに、前記加熱室が予め設定された温度になると、前記送風装置の送風量を増加することにより、機械室温度サーミスタを用いて、閉塞状態を判別する必要ないため、誤動作することなくなり、機械室の電気部品の保護が確実にできる。

第２の発明は、送風装置の吸気側の開口面積を可変できるようにしたことにより、加熱調理器の設置状態にあった冷却空気量を、吸気側の開口面積を調整して設定できるため、機械室に適切な冷却空気量を取入れることが可能となり、電気部品の保護が更に確実にできる。

第３の発明は、送風装置の排気側の開口面積を可変できるようにしたことにより、加熱調理器の設置状態にあった熱気の排出量を、排気側の開口面積に調整して設定できるため、機械室から適切な熱気の排出を行なうことが可能となり、電気部品の保護が更に確実にできる。

第４の発明は、制御装置は送風装置の送風量が増加された時を起点の加熱室温度として、その後前記加熱室温度が予め設定された温度差になった時に、前記送風装置の送風量を起点の加熱室温度時の送風量に戻すことにより、加熱室の温度を必要以上に低下させることがなくなり、調理性能を阻害することがなくなる。

第５の発明は、制御装置は加熱室温度サーミスタからの出力によって加熱室温度を検出
し、送風装置の送風量が増加されたと同時に、加熱室温度サーミスタの定数を変えることより、加熱室温度サーミスタが冷却ファンの風量増加により受ける影響を補正することで、加熱室温度が上昇続けることを抑えることができ、電気部品の保護が更に確実にできる。

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は、本発明の第１の実施の形態における加熱調理器の斜視図、図２は同加熱調理器の断面図、図３は同加熱調理器の要部斜視図、図４は同加熱調理器を後側から見た外観斜視図、図５は同電気的構成を示すブロック図である。

図１、図２、図３、図４、図５において、加熱調理器の本体２１内部には、加熱室２２が有り、加熱室２２の前面には回動自在に開閉できる扉２３がある。扉２３の右横には操作パネル２４があり、操作パネル２４の前面には、温度、時間を表示する表示部２５と調理を行なうために設定する操作キー２６が備わっている。加熱室２２の上面には面状の上ヒータ２７が、下面には管状の下ヒータ２８が内蔵されている。

加熱室２２の右側面の下側には、高周波を発生するマグネトロン２９が結合されていて、マグネトロン２９の上側にあるインバータ３０で駆動される。インバータ３０の後方には冷却ファン３１が本体２１のウライタ３２に固定されている。加熱室２２の後方上側には加熱室２２の壁温度を検出し、設定温度に制御する加熱室温度サーミスタ３３が設けてある。操作パネル２４の裏側には、上ヒータ２７、下ヒータ２８、冷却ファン３１、加熱室温度サーミスタ３３、等の電気部品を制御するための制御基板３４が設けられている。

加熱室温度サーミスタ３３は、図３に示すように加熱室２２の内外の空気によって生成される温度を検出するサーミスタチップ（図示せず）が入った温度検出部３５と、加熱室２２に保持固定するため平板状になった取付け部３６が、ビス３７で加熱室２２右側上面に取付けられている(この実施の形態ではサーミスタチップが加熱室２２の壁温度、すなわち、加熱室２２内の熱気で加熱されるとともに後述する吸気口から加熱室外周に入り込む外気で冷却されて生成される加熱室２２の壁温度を検出するが、温度検出部を無底筒状に形成して加熱室壁を貫通させることによりこの筒状部内に設けてあるサーミスタチップがこの筒状部ないで混合することにより生成される加熱室内外の混合空気の温度を検出する構成としても良い)。

ウライタ３２の吸気側(後側から見て左側)には、図４に示すようにパンチング穴３８で形成された外気を取入れる吸気口３９が設けてあり、ウライタ３２の排気側(後側から見て右側)には、ルーバー４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄとパンチング穴４１で形成された機械室４９の熱気及び加熱室２２の熱気を排出する排気口４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄと排気口４３が設けてある。ウライタ３２の吸気口３９の近傍には、調理器の設置形態によって、吸気口面積を調整する吸気風量調整板４４がビス４５で固定されている。また、ウライタ３２の排気口４２ａ、４２ｂの近傍には、排気口面積を調整する排気風量調整板４６ａ、４６ｂがビス４７ａ、４７ｂで固定されている。

次にオーブン調理を例にとって動作、作用について説明する。

図１、図２、図３、図４、図５において、加熱室２２に食品を入れ、操作パネル２４の操作キー２６の加熱設定キー（図示せず）と温度設定キー（図示せず）と時間設定キー（図示せず）により、加熱方法と調理温度と時間を設定した後、操作キー２６のスタートキ
ー（図示せず）を押して、調理を開始すると上ヒータ２７と下ヒータ２８に通電され、制御基板３４のマイコン（図示せず）にプログラムされた加熱制御パターンで、加熱室２２を加熱して行く。加熱室２２の壁温度は、加熱室温度サーミスタ３３が随時検出し、制御基板３４のマイコン（図示せず）に温度情報を送り記憶されながら、上ヒータ２７と下ヒータ２８への通電のＯＮ、ＯＦＦ制御を行い、設定された温度に加熱する。一方、調理を開始すると、しばらく経過してから冷却ファン３１が回転して、本体２１外の冷気を吸気口３９から導入し、本体２１内部の電気部品を冷却した後、排気口４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４３から排出される。

図６は、本発明の実施の形態１における加熱調理器の制御装置の動作を示すフローチャートである。図７は、本発明の実施の形態１における開放状態での加熱調理器の加熱室温度推移と冷却ファン動作の関係図である。

図６、図７おいて、調理が進み、加熱室温度サーミスタ３３の検出する温度が、予め定められた冷却ファン送風量を増加する温度（例えば２２５℃）」に達した時（ア点）、冷却ファン送風量を通常（例えば、５０％動作）から増加（例えば、７５％動作）する。そうすると加熱室２２の温度は、冷却ファン３１の送風量増加の影響を受けて吸気量が増え、その増えた空気による加熱室冷却効果が高まるため、この時点（ア点）から、図７に示すように緩やか温度上昇になり冷却ファン風量増加時の加熱室温度推移：Ａ曲線を描きながら設定温度に加熱される。冷却ファンの送風量を増加（例えば、７５％動作）したことで、冷却性能が向上し熱交換作用が促進される。また温度制御（高低）幅が小さくなるため、本体２１内の電気部品の温度は低く抑えられる。冷却ファン送風量が通常（例えば、５０％動作）から増加（例えば、７５％動作）しなかった時は、冷却ファン風量通常の加熱室温度推移：Ｂ曲線を描きながら設定温度に加熱される。よって、冷却ファン風量増加時の加熱室温度推移：Ａ曲線と冷却ファン風量通常の加熱室温度推移：Ｂ曲線の高低差分、また温度制御（高低）の幅が小さくなる分、本体２１内の電気部品の冷却に効果的に作用する。

ウライタ３２の吸気口３９の吸気口面積を調整する吸気風量調整板４４と、加熱調理器２１のウライタ３２の排気口４２ａ、４２ｂの排気口面積を調整する排気風量調整板４６a、４６bについて説明する。本体２１のウライタ３２に吸気口３９と排気口４１ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄと４３が同一面に構成されると、排気口から排出した加熱室２２の排気熱あるいは熱気は、直ぐに吸気口に廻込み易い。本体２１が開放状態で設置された場合は、本体２１外の冷たい空気と混ざりあって吸気されるため、吸気温度は比較的低いので本体２１内の電気部品の温度はさほど高くならない。ところが、本体２１が閉塞状態に設置されると、排気口４１ａ、４２ｂ、４２ｃから排出された加熱室２２の排気熱あるいは熱気は閉塞された空間にこもって、吸気温度が高くなるため、本体２１内の電気部品温度は高くなってしまう。

そこで、吸気口側に吸気量調整板４４を取付けて、排気口４１ａ、４２ｂ、４２ｃから排出た加熱室２２の排気熱あるいは熱気の排気口４２ａ、４２ｂへの距離稼ぐと共に、廻込み量を制限する。また、排気口４１ａ、４２ｂに排気量調整板４６ａ、４６ｂを取付けて排気口から加熱室２２の排気熱あるいは熱気の吸気口４２ａ、４２ｂへの距離を取ることができ、廻込み量を制限することにより、本体２１内の電気部品の温度上昇を低く抑えることができる。

(実施の形態２)
図８は、本発明の実施の形態２における加熱室温度サーミスタ部の回路図、図９は同閉塞状態での加熱調理器の加熱室温度推移と冷却ファン動作の関係図、図１０は同加熱調理器の加熱室温度と加熱室温度サーミスタの温度制御レベル(定数)の関係示すグラフである
。

図６と図８と図９と図１０を用いて、「制御装置は、送風装置の送風量が増加された時を起点の加熱室温度として、その後前記加熱室温度が予め設定された温度差になった時に、前記送風装置の送風量を起点の加熱室温度時の送風量に戻す」効果について説明する。

図８おいて、加熱室温度サーミスタ３３の温度は、加熱室２２の内側にある加熱室温度サーミスタ３３の温度検出部３５（抵抗：Ｒｓ）で温度を検出するが、実際にはこの温度検出部３５（抵抗：Ｒｓ）は、平板状になった取付部３６で、加熱室２２の右後上面に取付けられているため、加熱室２２右後上面の雰囲気温度（擬似抵抗：Ｒｔ）の影響を受けることになる。このため、加熱室温度サーミスタ３３部の電気回路としては、加熱室温度サーミスタ３３（抵抗：Ｒｓ）に雰囲気温度（疑似抵抗：Ｒｔ）として入込み、分割抵抗Ｒ１とＲ２とを直列に接続した状態で、片側にＤＣ電圧＋５Ｖ、もう１方側を０Ｖにつなげて、分割抵抗Ｒ１の電位で、加熱室温度サーミスタ３３（抵抗：Ｒｓ）の抵抗変化を電圧（アナログ信号）に変化させてから、Ａ／Ｄ変換でデジタル信号（温度制御レベル）に変換されて、制御基板３４のマイコン（図示せず）に温度情報を送り、マイコン（図示せず）にプログラムされた加熱制御パターンで、上ヒータ２７と下ヒータ２８への通電をＯＮ−ＯＦＦ制御するとともに、冷却ファン３１の送風量を調整して加熱室２２を加熱する。

加熱室２２の温度が高くなれば、熱室温度サーミスタ３３の抵抗値（抵抗：Ｒｓ）は小さくなってくるため、加熱室温度サーミスタ３３部の合成抵抗値（Ｒｓ＋Ｒｔ＋Ｒ１＋Ｒ２）は小さくなるので、分割抵抗Ｒ１の抵抗値が相対的に大きくなり、分割抵抗Ｒ１の電圧としては上がってくる。そうするとＡＤ変換された温度制御レベルも上がることになる。図９において、Ｃ曲線が、本体２１を開放状態で設置した時の加熱室２２の温度と加熱室温度サーミスタ３３の温度制御レベル（定数）の関係を示し、Ｄ曲線が、本体２１を閉塞状態で設置した時の加熱室２２の温度と加熱室温度サーミスタ３３の温度制御レベル（定数）の関係を示すものである。

本体２１を閉塞状態にすると本体２１の排気口４１ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄと４３からの排気熱や熱気が、閉塞された空間にこもって高くなり、吸気口３９より廻り込むため、吸気温度が上がり、加熱室温度サーミスタ３３の近傍の雰囲気温度が上がる。そうすると雰囲気温度（疑似抵抗：Ｒｔ）としての抵抗値は小さくなる方向に作用するため、加熱室温度サーミスタ３３部の電気回路では、合成抵抗（Ｒｓ＋Ｒｔ＋Ｒ１＋Ｒ２）が更に小さくなった状態となる。そのため、分割抵抗Ｒ１の電圧は更に上がって、加熱室２２の温度が高くなったものと判断して、加熱室２２の温度を下げる方向に温度制御するので、加熱室２２の温度と加熱室温度サーミスタ３３の温度制御レベル（定数）の関係は、Ｄ曲線のように補正されることとなる。加熱室２２の温度が高ければ、本体２の排気口４１ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄと４３からの排気熱や熱気も高くなるため、吸気温度が高くなり、雰囲気温度（疑似抵抗：Ｒｔの補正により、開放状態のＣ曲線と閉塞状態のＤ曲線の差は広がる方向となる。

ここで、例えば開放状態で、加熱室温度サーミスタ３３の温度制御レベル（定数）が２５０レベルの時、加熱室２２の温度が２５０℃である場合、閉塞状態では、Ｂ曲線に移るため、加熱室温度サーミスタ３３の温度制御レベル（定数）が２５０レベルでも、加熱室２２の温度は２３０℃と低くなる。よって、図１０に示すように加熱調理器が閉塞状態に設置された時に、調理が進み、加熱室温度サーミスタ３３の検出する温度が、予め定められた冷却ファン送風量増加する温度（例えば２２５℃）に達した時、ア点から冷却ファン送風量を通常（例えば、５０％動作）から増加（例えば、７５％動作）させると、加熱室２２の温度は更に下がってしまう場合があり、その時加熱室２２の温度が必要以上に下が
ったと判断すると、イ点から冷却ファン送風量を通常（例えば、５０％動作）に戻すものである。そうすることによって、加熱室２２の温度は、再度徐々に上昇して必要以上に下がることがないため、調理性能を阻害することがなくなる。

（実施の形態３）
図１１は、本発明の実施の形態３における閉塞状態での加熱調理器の加熱室温度推移と冷却ファン動作の関係図である。

図１１を用いて、「制御装置は加熱室温度サーミスタの出力によって加熱室温度を検出し、送風装置の送風量が増加されたと同時に、加熱室温度サーミスタの温度制御レベル（定数）を変える」ことの効果を説明する。図１１に示すように加熱調理器が閉塞状態に設置された時に、調理が進み、加熱室温度サーミスタ３３の検出する温度が、予め定められた冷却ファン送風量増加する温度（例えば２２５℃）に達した時、ア点から冷却ファン送風量を通常（例えば、５０％動作）から増加（例えば、７５％動作）させてもり、上ヒータ２７と下ヒータ２８の加熱能力が充分あれば、加熱室温度サーミスタ３３の温度制御レベル（定数）がそのままだと、上昇する傾きは遅くなるが、徐々に上昇していく場合がある。このように冷却ファン送風量を増加（例えば、７５％動作）しても効果がない時は、ウ点で加熱室２２の温度上昇状態を判断して、まだ温度上昇が続いていると判断したときは、加熱室温度サーミスタ３３の温度制御レベル（定数）を下げることで、加熱室２２の温度上昇を抑えるようにするものである。このことによって、本体２１の電気部品の温度上昇を抑えることができる。

以上のように、本発明の加熱調理器によれば、閉塞状態を判別する手段が必要ないため、誤動作することなく、機械室の電気部品の保護を確実化することができ、電気、ガス、石油のエネルギーを利用して加熱する加熱機器等の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１における加熱調理器の斜視図 同実施の形態１における加熱調理器を前側から見た断面図 同実施の形態１における加熱調理器の要部斜視図 同実施の形態１における加熱調理器を後側から見た外観斜視図 同実施の形態１の電気的構成を示すブロック図 同実施の形態１における加熱調理器の制御装置の動作を示すフローチャート 同実施の形態１における開放状態での加熱調理器の加熱室温度推移とそ冷却ファン動作の関係図 同実施の形態２における加熱室温度サーミスタ部の回路図 同実施の形態２における加熱室温度と加熱室温度サーミスタ制御温度レベル（定数）の関係図 同実施の形態２における閉塞状態での加熱調理器の加熱室温度推移とそ冷却ファン動作の関係図 同実施の形態３における閉塞状態での加熱調理器の加熱室温度推移とそ冷却ファン動作図 従来の高周波加熱装置の正面図 従来の高周波加熱装置の操作パネル部を裏側から見た斜視図 従来の高周波加熱装置の制御装置の動作を示すフローチャート

符号の説明

２２ 加熱室
２７ 上ヒータ（加熱手段）
２８ 下ヒータ（加熱手段）
３１ 冷却ファン（送風装置）
３３ 加熱室温度サーミスタ
３４ 制御基板（制御装置）
３５ 温度検出部
３６ 取付部
３８ パンチング穴
３９ 吸気口
４０ａ ルーバー
４０ｂ ルーバー
４１ 排気口
４２ａ 排気口
４２ｂ 排気口
４３ 排気口
４４ 吸気風量調整板
４５ ビス
４６ａ 排気風量調整板
４６ｂ 排気風量調整板
４７ａ ビス
４７ｂ ビス
４９ 機械室

Claims (5)

1. 被加熱物を収容する加熱室と、前記被加熱物を加熱調理するための加熱手段と、機械室の電気部品を冷却する送風装置と、前記送風装置の風量を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は加熱室の温度により前記送風装置の送風量を可変するとともに、前記加熱室が予め設定された温度になると、前記送風装置の送風量を増加することを特徴とした加熱調理器。
2. 送風装置の吸気側の開口面積を可変できるようしたことを特徴とした請求項１に記載の加熱調理器。
3. 送風装置の排気側の開口面積を可変できるようしたことを特徴とした請求項１に記載の加熱調理器。
4. 制御装置は、送風装置の送風量が増加された時を起点の加熱室温度として、その後前記加熱室温度が予め設定された温度差になった時に、前記送風装置の送風量を起点の加熱室温度時の送風量に戻すことを特徴とした請求項１〜３のいずれか１項に記載の加熱調理器。
5. 制御装置は加熱室温度サーミスタからの出力によって加熱室温度を検出し、送風装置の送風量が増加されたと同時に、加熱室温度サーミスタの定数を変えることを特徴とした請求項１〜３のいずれか１項に記載の加熱調理器。
   
   
   
   
   
   
   

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