JP2013248235A - 加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】加熱容器に被加熱物が入っている状態で被加熱物の状態を検知し、この情報に基づいて加熱制御を実施することによって、被加熱物の炊きムラの改善及び調理時間の適正化を図った加熱調理器を提供する。
【解決手段】加熱調理器１００は、加熱容器４内の被加熱物に向けて電磁波を照射する電磁波源７と、電磁波源７から照射され、加熱容器４内の被加熱物を透過又は反射した電磁波を検知する電磁波検知手段８と、電磁波検知手段８で検知された電磁波の変化に基づいて加熱コイル５に供給する電力を制御する制御手段と、を有しているものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、被加熱物を加熱調理する加熱調理器、特に被加熱物の炊きムラの改善及び調理時間の適正化を図った加熱調理器に関するものである。

従来から存在している加熱調理器の１つであるＩＨ（誘導加熱）式炊飯器は、本体内部に設けたコイルによって、本体に着脱可能に設けた加熱容器を誘導加熱し、加熱容器の内部に収容される内容物である被加熱物（たとえば、米と水）を加熱する機能を有する。このようなＩＨ式炊飯器が実行する加熱調理は、（１）炊飯工程、（２）沸騰前工程、（３）沸騰維持工程、（４）蒸らし工程、に大別される。そして、ＩＨ炊飯器は、被加熱物が（１）〜（４）の各工程での目標としている温度と時間の履歴が得られるように、加熱のための電力を制御している。

なお、（１）〜（４）の各工程を以下に簡単に説明する。
（１）炊飯工程は、比較的低温で、米が糊化（デンプンのα化）が進みにくい条件で吸水を促す予熱工程のことである。
（２）沸騰前工程は、水を沸騰させて吸水と糊化を加速する工程である。
（３）沸騰維持工程は、沸騰状態を維持し、米の糊化進行と水分蒸発とを進める工程である。
（４）蒸らし工程は、水分蒸発がほぼ完了した後に投入電力を弱めて炊きムラを解消するための工程である。

ここで、加熱制御は、被加熱物を入れる加熱容器の外側に設けたサーミスタや、釜の蓋に設けられ赤外線領域の光を検知する赤外センサ等を用いて内容物の温度を推定することによって、上記の工程での電力制御にフィードバックしたり、各工程の切替タイミングを決定したりしながら実行されている。しかしながら、炊飯工程が同じ温度と時間で実行されたとしても、米の種類や保存状態によって、米の吸水速度や糊化の速度が異なるのが通常である。そのため、温度情報に基づく加熱制御では、炊き上がりの飯の食感にバラつきが生じてしまうことがある。

例えば、アミロース成分が少なく糊化しやすい米は、炊飯初期に糊化が進んで吸水量も多く、膨潤した状態で本炊き工程に入るため、軟らかくなりやすい。一方、乾燥が進んだ米は、炊飯初期の予熱工程で米表面が吸水するも芯部の吸水が少ないため、本炊き工程での糊化が遅く、硬くなりやすい。吸水性が低い米は、沸騰開始時の水位が高く、飯の上方の温度や水分が高いために表層が軟らかくなりやすい傾向にある。一方、吸水性が高い米は、吸水性の低い米とは逆の傾向にある。

このようなことから、通常、ＩＨ炊飯器では、平均的な米に適した加熱制御を実施しており、その結果として、米種や保存状態に合わせた過不足ない加熱や、炊飯時間、炊き上がり食感を実現する炊飯工程を実行することは困難であった。

ところで、米の種類や保存状態に起因する、米の成分や糊化状態を検知するために、米飯に光照射し、その反射光や透過光をもとに食味を推定する米飯の食味評価装置が考案されている（例えば、特許文献１）。この米飯の食味評価装置は、米飯の食味に影響を及ぼす複数の要素（例えば、外観、硬さ、粘り）を光学的に測定し、当該米飯の食味評価を行うようにしたものである。

また、ケーシング（内容器２）の底板を透明なセラミックガラスよりなる磁力線透過材料によって形成し、誘導加熱コイルの中央部に赤外線温度センサを設置し、この赤外線温度センサでケーシングの底板の温度を計測するようにしたＩＨ炊飯器が考案されている（例えば、特許文献２参照）。このＩＨ炊飯器は、加熱容器（飯器１）に、赤外線を照射して、非接触で加熱容器の底部外側の温度を計測するようにしたものである。

特開平７−２７０３１２号公報（段落［００１０］等） 特開平７−２７７号公報（段落［００３６］〜［００３８］等）

しかしながら、特許文献１に記載の米飯の食味評価装置は、炊きあがった飯を取り出して、この特性を検出するものであり、水と米とが収容された加熱容器が炊飯器内部に組み込まれた状態で、精度よく米の情報を得るための構成について何ら記載されていない。すなわち、特許文献１に記載の米飯の食味評価装置は、炊きあがった飯を評価することで、炊飯毎の米飯の状態の比較を容易に行うことができるようにしたものであり、米種や保存状態に合わせた過不足ない加熱や、炊飯時間、炊き上がり食感を実現するようにしたものではない。

また、特許文献２に記載のＩＨ炊飯器は、赤外線によって温度検知する対象が加熱容器の底部外側となっており、加熱容器内部の米や水の状態を精度よく検知するものではない。すなわち、特許文献２に記載のＩＨ炊飯器は、加熱容器の底部外側の計測温度に基づいて加熱制御を実行するようにしたものであり、米種や保存状態に合わせた過不足ない加熱や、炊飯時間、炊き上がり食感を実現するようにしたものではない。

いずれの技術にしても、加熱容器に収容された米や水の状態を検知して、これに基づいて加熱制御を実施することはできない。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、加熱容器に被加熱物が入っている状態で被加熱物の状態を検知し、この情報に基づいて加熱制御を実施することによって、被加熱物の炊きムラの改善及び調理時間の適正化を図った加熱調理器を提供することを目的としている。

本発明に係る加熱調理器は、電磁波を透過する部材で一部又は全部が構成された加熱容器と、前記加熱容器が着脱自在に設置されるケーシングと、前記ケーシングが設けられる本体と、前記本体に設けられ、前記加熱容器を加熱する加熱手段と、電磁波を照射する電磁波照射手段と、前記電磁波照射手段から照射され、前記加熱容器内の被加熱物を透過又は反射した電磁波を検知する電磁波検知手段と、前記電磁波検知手段で検知された電磁波の強度及び周波数の少なくとも１つの変化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、を有しているものである。

本発明の加熱調理器によれば、炊飯工程での被加熱物の吸水や糊化状態を精度よく検出でき、これに応じた適正な炊飯制御が実施できるので、美味しい飯や、炊きムラの少ない飯を炊き上げることが可能になる。

本発明の実施の形態１に係る加熱調理器の構成の一例を概略的に示す断面模式図である。 本発明の実施の形態１に係る加熱調理器の加熱調理中の温度の変化と、加熱制御手段による加熱制御の変化と、電磁波検知手段の出力の変化と、の一例を模式的に示したグラフである。 本発明の実施の形態１に係る加熱調理器の加熱調理中の温度の変化と、加熱制御手段による加熱制御の変化と、電磁波検知手段の出力の変化と、の別の一例を模式的に示したグラフである。 本発明の実施の形態２に係る加熱調理器の構成の一例を概略的に示す断面模式図である。 本発明の実施の形態３に係る加熱調理器の構成の一例を概略的に示す断面模式図である。 本発明の実施の形態３に係る加熱調理器の構成の別の一例を概略的に示す断面模式図である。 本発明の実施の形態４に係る加熱調理器の構成の一例を概略的に示す断面模式図である。

以下、本発明に係る加熱調理器の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。また、実施の形態では、本発明に係る加熱調理器がＩＨ式炊飯器であることを想定して説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではなく、記載の効果が得られる形状であれば、図示した構造によらない。また、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る加熱調理器１００の構成の一例を概略的に示す断面模式図である。図１に基づいて、加熱調理器１００の構成について説明する。図１には、破線で囲んだ部分を概略的に拡大して示した図を併せて図示している。この加熱調理器１００は、被加熱物（米や水等の食品）を入れた加熱容器４を加熱コイル５で加熱することで被加熱物を炊きあげるものである。なお、加熱コイル５が、本発明の加熱装置に相当している。

図１に示すように、加熱調理器１００は、略有底筒状の本体１と、本体１の内部に設けられ、底部の略中央部が上部に突出しているケーシング２と、本体１の上部開口部を開閉可能に本体１に取り付けられる蓋３と、を有している。また、ケーシング２には、上面に開口部を有し、誘導加熱により発熱する磁性体の金属を含む有底円筒形状の加熱容器４が着脱自在に収納される。この加熱容器４は、ケーシング２の形状に合わせて底部の略中央部が上部に突出している。そして、この部分に電磁波を透過する窓４５を設けられている。また、加熱容器４の内壁には、使用者が炊飯時に水を入れる際の水量の目安とするための水位メモリ（たとえば、最小炊飯量の水位メモリ４２など）が設けられている。

本体１のケーシング２の下方の加熱容器４の略底面に相対する部分には、通電が制御されることで加熱容器４を誘導加熱する加熱コイル５が設けられている。また、本体１には、加熱コイル５への通電を制御する加熱制御手段６が設けられており、加熱コイル５と接続されている。さらに、本体１には、電磁波を照射する電磁波照射手段である電磁波源７と、電磁波が入射される電磁波検知手段８が設けられている。電磁波源７及び電磁波検知手段８は、本体１のケーシング２の底部が上部に突出している部分（以下突出部２ａと称する）の外側に配置されている。なお、蓋３の内側（加熱容器４の開口部を覆う側）には、加熱容器４の開口部を密閉可能な略円盤状の内蓋が着脱自在に取り付けられている。

電磁波源７としては、５０００〜５００ｃｍ^-1の波数を含んだ電磁波を照射できる装置で構成するとよい。また、加熱調理器１００には、電磁波源７から照射された電磁波の一部が加熱容器４に収容された被加熱物に吸収されて変化した後に、再度、窓４５を通過して、電磁波検知手段８へと至る電磁波経路１０が形成されている（矢印Ａ、Ｂで示す経路）。

電磁波源７及び電磁波検知手段８の作用について説明する。
電磁波源７から照射された電磁波は、ケーシング２の底部上面、加熱容器４の窓４５を透過して加熱容器４の内部に収容されている米粒４３に到達する（図１に示す矢印Ａ）。米粒４３の内部を透過したり、米粒４３の表面で反射したりした電磁波の一部は、再び加熱容器４の窓４５とケーシング２の底部上面を透過して、電磁波検知手段８に入射する（図１に示す矢印Ｂ）。電磁波は、米粒４３の内部を透過したり、米粒４３の表面で反射したりする際、強度及び周波数の少なくとも１つが変化する。電磁波検知手段８に入射した電磁波は、電磁波検知手段８で出力信号に変換される。

電磁波検知手段８で変換された出力信号は、図示していないマイコン（制御手段）へと伝達される。マイコンには予め加熱制御シーケンスが記憶されている。電磁波検知手段８からの出力信号を受け取ったマイコンは、予め記憶された加熱制御シーケンスにもとづいて加熱制御手段６へと制御信号を出力する。マイコンからの制御信号を受け取った加熱制御手段６は、受け取った制御信号に基づいて、炊飯工程を実施する。

電磁波源７としては、赤外線からミリ波にいたるエネルギーの一部または全部を発生、放射する装置を用いることができる。中でも、１０００ｃｍ^-1、および、５０００ｃｍ^-1近傍の赤外線は、米の電磁波吸収が糊化度に応じて変化することが知られており、この赤外線を発生、放射する光源を電磁波源７として用いることが望ましい。また、近赤外線領域は、含水率に応じて変化することが知られている。ミリ波領域は、水分子の運動性に応じて変化することが知られている。これらの電磁波の発生装置では、特定領域の電磁波を照射するには、特定領域の電磁波だけを透過する材料をバンドパスフィルタとして、電磁波源発生部分に取り付けることが望ましい。また、電磁波源７から発生する電磁波の波長領域が広い場合には、少なくとも２種以上の波長領域を透過するバンドパスフィルタを備え、電磁波源１個で複数の波長領域を照射する機構を備えてもよい。

電磁波検知手段８についても同様に、目的とする米の吸水率や糊化度と十分に相関が得られるエネルギー領域を、必要な解像度で得られる装置を選択する。たとえば、電磁波検知手段８としては、少なくとも２種以上の波長領域の電磁波強度を検知する機構を備えたものを用いるとよい。なお、電磁波検知手段８にも、電磁波源７と同様に特定の１種または２種以上の波長を通過するバンドパスフィルタを設けたり、電磁波を間欠的に照射し、ロックインアンプを用いて、電磁波照射のタイミングと同期する検知信号成分を増幅する機構を用いたりすることによって、検知精度を向上させることが望ましい。

また、電磁波透過部分である窓４５については、非金属であるガラスやセラミック、少なくとも１００度以上の耐熱性を有する樹脂を用いることができる。加熱容器４と窓４５との間は、両材料の熱膨張の違いによる隙間が発生して水漏れが起こらないように、パッキン等を用いて隙間なく締めたり、両材料を接着したり、両材料を溶着するなどの手段を講じてシーリングするとよい。

次に、加熱調理器１００の電磁波検知手段８の出力と加熱制御手段６の加熱制御の動作について図２を用いてさらに詳しく説明する。図２は、加熱調理器１００の加熱調理中の温度の変化と、加熱制御手段６による電力の変化と、電磁波検知手段８の出力の変化と、の一例を模式的に示したグラフである。なお、ここでは、照射する電磁波は、米の糊化と相関が高いエネルギー領域とし、糊化度が進むほど、電磁波検知手段８の出力が大きくなるものとして説明するが、前述のように、測定対象を米の含水率として、これと相関が高いエネルギー領域を用いたり、数値の大小は装置の回路構成に依存したりしてもよい。

加熱調理器１００を動作させる前に、使用者は、まず加熱容器４内に所定量の米とその米量に応じた水を入れた加熱容器４を本体１のケーシング２にセットする。そして、使用者は、蓋３を閉じ、炊飯メニューから所望の炊飯工程を図示省略の操作ボタンによって選択し、操作ボタンのうちの一つである炊飯開始ボタンを押下する。炊飯開始ボタンが使用者によって押下されることで、加熱調理器１００は、炊飯工程を開始する。なお、ここでは、標準炊飯工程が選択されたものとして説明する。

炊飯工程が開始されると、加熱調理器１００のマイコンはまず予熱工程を開始する。予熱工程では、図示していないサーミスタで検知した釜底温度がＴ１となるように加熱制御手段６により加熱コイル５に通電がされ、加熱が調整される。ここでは、電力Ｗ１が、加熱制御手段６からの信号にもとづき、間欠的に加熱コイル５に投入される。これにより、釜底温度はＴ１へと上昇し、このＴ１が維持される。このとき、電磁波検知手段８の出力は、米の糊化度に応じて変化する。マイコンは、電磁波検知手段８の出力が所定のＳ１を超えたかどうかを判断し、出力が所定のＳ１を超えた時点で、次の本炊き工程へと移行する。

ここで、本炊き工程では、加熱制御手段６により電力Ｗ２が加熱コイル５に投入される。マイコンは、電磁波検知手段８の出力が所定のＳ２に到達したかどうかを判断し、電磁波検知手段８の出力が所定のＳ２に到達するまで、加熱制御手段６により電力Ｗ２を加熱コイル５に連続で投入させる。そして、マイコンは、電磁波検知手段８の出力が所定のＳ２に到達した後、加熱制御手段６により電力Ｗ３を間欠的に加熱コイル５に投入させる。次いで、マイコンは、電磁波検知手段８の出力が所定のＳ３に到達したかどうかを判断し、電磁波検知手段８の出力が所定のＳ３に到達した後、加熱制御手段６により再び電力Ｗ１を間欠的に加熱コイル５に投入させる。

このように、加熱調理器１００では、電磁波検知手段８の出力をもとに炊飯工程や加熱制御出力の変更タイミングや、加熱制御での電力や電力ＯＮ／ＯＦＦ比率などを変更するようにしている。こうすることによって、加熱調理器１００によれば、米の糊化度に応じた過不足ない加熱を実施できることになるので、炊き不足によって硬くなったり、吸水過剰で粘りがなくなったりといった食感不良がない、美味しいご飯に炊き上げることが可能になる。

なお、炊飯工程や加熱制御出力の変更タイミングを、電磁波検知手段８の出力によってのみ決定しているが、時間や、別途温度検知結果にもとづく判定を併用してもよい。また、電磁波検知出力の絶対値ではなく、予め米の含水率や糊化度との相関を検討した出力変化量や出力積算値にもとづいて判定してもよい。さらに、たとえば図３に示すように、時間と検知出力とを併せて加熱制御を変更する方法を採用してもよい。

図３は、加熱調理器１００の加熱調理中の温度の変化と、加熱制御手段６による加熱制御の変化と、電磁波検知手段８の出力の変化と、の別の一例を模式的に示したグラフである。すなわち、図３に示すように、電磁波検知手段８の出力がＳ１に到達する時間ｔ１が予め設定したｔｘよりも短い場合には、予め設定した電力Ｗ２での本炊き工程を開始し、一方、時間ｔ１が予め設定したｔｘよりも長い場合には、電力Ｗ２よりも大きい電力Ｗ２’にて本炊き構成を実施する。この後、電磁波検知手段８の出力がＳ２に到達後、電力Ｗ３での加熱制御に移行する。

なお、ｔ１が短い場合とは、すなわち米の糊化が早いことを示しており、通常（ｔｘ設定）よりも吸水が早く軟らかくなりやすい傾向にある。一方、ｔ１が遅い場合とは、すなわち米の糊化が遅い傾向にあることを示しており、本炊き工程開始時の火力を強めて早く加熱し、飯が高温温度域となる時間を長くすることによって、トータルの炊飯時間を伸ばすことなく、糊化を促進することができる。つまり、加熱調理器１００では、検知した吸水や糊化の進行状態に応じ、吸水や糊化が早いと判断した際（たとえば、Ｓ２到達のｔ２‘が所定時間よりも早いと判断した際）には、沸騰到達後の沸騰維持工程において電力量を大きく設定し（たとえば、電力Ｗ２の維持時間を長く）、沸騰維持工程における水分蒸発を加速して米の過剰吸水を防止したり、炊飯時間を短くして過剰な軟化を防止したりする制御を実施する。なお、図では、電磁波検知手段８の出力に応じて、電力ＯＮ時の最大電力を変更しているが、米の糊化の進行に応じてより美味しい食感を得たり、炊飯時間を短縮したりする目的に応じた結果を得られるのであれば、これに限定するものではなく、ＯＮ／ＯＦＦの周期を変えたり、連続通電としたり、さらに複雑な電力制御を行ってもよい。

次に、電磁波検知手段８の精度向上のための構造的な特徴について述べる。
加熱コイル５近傍における加熱容器４の内壁面は、加熱容器４内全体の温度上昇や沸騰開始よりも前に温度が上昇するため、沸騰泡が生成しやすい（図１に示す沸騰泡４４を参照）。沸騰泡は、電磁波を散乱させるために電磁波強度が低下したり、バラついたりなどして検知出力の変動をもたらし、結果として、目標検知出力到達の判定が困難となる場合がある。

そこで、加熱調理器１００では、図１に示すように、電磁波源７と電磁波検知手段８とを、ケーシング２の突出部２ａに設置している。これにより、加熱容器４の加熱コイル５の設置部に相対している略底面において沸騰が開始し、泡が生成しても、沸騰泡４４の発生位置から電磁波源７及び電磁波検知手段８の設置位置を遠くできる。つまり、沸騰泡４４の発生位置から所定の間隔を空けて窓４５を設置しているので、窓４５から沸騰泡４４を遠ざけることができる。加えて、沸騰泡４４の発生位置よりも窓４５を上方に設置するようにしているので、加熱容器４の底面から脱離する沸騰泡４４が、窓４５を含み、電磁波源７から電磁波検知手段８へと至る電磁波経路１０に少ない状態を形成することができる。

このように、加熱調理器１００は、電磁波源７及び電磁波検知手段８をケーシング２の突出部２ａに設置することにより、沸騰泡４４の影響を受けにくくなり、電磁波源７からの放射される電磁波の電磁波検知手段８での検知精度を大幅に高めることができる。よって、加熱調理器１００では、電磁波によるマイコンでの判定精度も大幅に高めることができる。なお、図１では、電磁波源７及び電磁波検知手段８をケーシング２の突出部２ａの天面に設置している場合を例に示しているが、電磁波源７及び電磁波検知手段８を突出部２ａの側面に設置してもよい。あるいは、ケーシング２の突出部２ａを加熱容器４の側面に設け、ここに電磁波源７及び電磁波検知手段８を設置してもよい。この場合、加熱容器４の底面ではなく、側面に突出部を設ける必要がある。

また、精度向上のための構造的な特徴として、米粒４３の状態を確実に検知するために、電磁波が確実に米に照射され、また、米を透過または反射した電磁波が電磁波検知手段８へと至る電磁波経路１０を短くすることが望ましい。このため、電磁波源７及び電磁波検知手段８を突出部２ａに設け、窓４５を最小炊飯量の米上面位置４１よりも下方に位置するように設置するとよい。また、電磁波検知手段８の測定対象を米粒４３ではなく、米粒４３から溶出して白濁していく炊飯液の状態を検知する場合には、少なくとも最小炊飯量の水位メモリ４２よりも下方に位置するように設置するとよい。

以上のように、加熱調理器１００によれば、炊飯工程での米の吸水や糊化状態を精度よく検出でき、これに応じた適正な炊飯制御を実施することができるので、所定の食感になる美味しい飯や、炊きムラの少ない飯を炊き上げることができる。また、加熱調理器１００によれば、吸水や糊化が早い米の場合には、適正な制御を行うことによって、炊飯時間を短縮し、その分省エネなものになる。また、同様の設計思想に基づき、ＩＨ式以外の炊飯器や煮物調理を行う調理機器での調理性能向上に資するものである。

実施の形態２．
図４は、本発明の実施の形態２に係る加熱調理器１００Ａの構成の一例を概略的に示す断面模式図である。図４に基づいて、加熱調理器１００Ａの構成について説明する。図４には、破線で囲んだ部分を概略的に拡大して示した図を併せて図示している。この加熱調理器１００Ａは、実施の形態１に係る加熱調理器１００と同様に、被加熱物（米や水等の食品）を入れた加熱容器４を加熱コイル５で加熱することで被加熱物を炊きあげるものである。なお、実施の形態２では実施の形態１との相違点を中心に説明し、実施の形態１と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。

図４に示すように、加熱調理器１００Ａでは、電磁波源７と電磁波検知手段８を、加熱容器４の底面から離れた位置に設け、２重円筒状の光ファイバ５０を介して、光照射と反射光検知とを行うようにしている。光ファイバ５０は、図４に拡大して示すように、内ファイバ５１と外ファイバ５２とで構成されている。そして、内ファイバ５１の一端が電磁波源７に、他端がケーシング２の突出部２ａに、それぞれ接続され、電磁波源７からの電磁波が内ファイバ５１の内腔を通って加熱容器４の底面に向けて放射される。また、外ファイバ５２の一端がケーシング２の突出部２ａに、他端が電磁波検知手段８に、それぞれ接続され、米粒４３の内部を透過したり、米粒４３の表面で反射したりした電磁波が外ファイバ５２の内腔を通って電磁波検知手段８に入射される。

このような形態とすることによって、実施の形態１に係る加熱調理器１００と同様の効果を奏するだけでなく、電磁波源７と電磁波検知手段８とを加熱されている位置、つまり加熱容器４から離すことができて、温度によるこれらのデバイスの不安定化を抑止するとともに、本体全体の高さが高くなるのも抑制することができる。なお、光ファイバ５０の長さや径を特に限定するものではなく、加熱調理器１００Ａの大きさや形状、ケーシング２の大きさや形状、加熱容器４の大きさや形状、電磁波源７及び電磁波検知手段８の大きさや形状等に基づいて決定すればよい。

実施の形態３．
図５は、本発明の実施の形態３に係る加熱調理器１００Ｂの構成の一例を概略的に示す断面模式図である。図５に基づいて、加熱調理器１００Ｂの構成について説明する。図５には、破線で囲んだ部分を概略的に拡大して示した図を併せて図示している。この加熱調理器１００Ｂは、実施の形態１に係る加熱調理器１００と同様に、被加熱物（米や水等の食品）を入れた加熱容器４を加熱コイル５で加熱することで被加熱物を炊きあげるものである。なお、実施の形態３では実施の形態１との相違点を中心に説明し、実施の形態１と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。

図５に示すように、加熱調理器１００Ｂでは、加熱容器４全体が電磁波透過性の材料、たとえばガラスやセラミックで形成されている。一般に、加熱容器４を構成する誘導加熱可能な金属や炭などの導電性材料は、電磁波を透過しない。そのため、実施の形態１及び２では、加熱容器４に窓４５を設けるようにしたが、実施の形態３では、加熱容器４、それ自体を電磁波透過性の材料で形成した。この場合、加熱容器４が誘導加熱されないことになってしまうので、加熱調理器１００Ｂでは、加熱容器４内部に、被誘導加熱部材９として、たとえばドーナツ状のステンレス板を設置するようにしている。これにより、加熱コイル５によって、この被誘導加熱部材９が加熱され、全体の調理工程を実施することができる。

このような形態とすることによって、実施の形態１に係る加熱調理器１００と同様の効果を奏するだけでなく、加熱容器４に電磁波を透過する窓４５を設ける必要がなく、窓４５の形成に必要なシーリングなどが不要とすることができる。なお、加熱容器４の構成材料をガラスやセラミックに限定するものではなく、電磁波が透過でき、耐熱性に優れた材料を選定すればよい。また、被誘導加熱部材９の材料や形状も特に限定するものではなく、加熱コイル５により誘導加熱可能な材料で構成すればよい。

米粒４３、それ自体ではなく、炊飯中に米粒４３から溶出したデンプンは、炊き上がりのご飯の表層に付着して、いわゆるオネバ層を形成するものである。このオネバ層を利用して、水が白濁する状態を検知したり、溶出したデンプンの糊化状態を判定し、これらに基づいて飯の炊き上がりを推定するようにしたものでもよい（図６で示す加熱調理器１００Ｂ参照）。

図６は、加熱調理器１００Ｂの構成の別の一例を概略的に示す断面模式図である。図６に示すように、加熱調理器１００Ｂでは、被誘導加熱部材９の中央部にメッシュが形成された突起部９ａを設けるようにしている。メッシュは、米粒４３が通過できないが、炊飯液（水やデンプンが溶け込んだ水等）が通過できる大きさに形成する。そして、加熱容器４とケーシング２の底面は、いずれもフラットに形成している。

このような形態とすることによって、実施の形態１に係る加熱調理器１００と同様の効果を奏するだけでなく、被誘導加熱部材９と加熱容器４の底面の間の空間（空間１１）には炊飯液のみが存在し、この部分の電磁波吸収状態に応じて炊飯制御を実施することができる。沸騰泡４４は、被誘導加熱部材９の表面が加熱されることで発生するので、この空間１１では発生しにくく、また米粒４３の表面形状の影響を受けないため、安定した検知が可能となる。

実施の形態４．
図７は、本発明の実施の形態４に係る加熱調理器１００Ｃの構成の一例を概略的に示す断面模式図である。図７に基づいて、加熱調理器１００Ｃの構成について説明する。図７には、破線で囲んだ部分を概略的に拡大して示した図を併せて図示している。この加熱調理器１００Ｃは、実施の形態１に係る加熱調理器１００と同様に、被加熱物（米や水等の食品）を入れた加熱容器４を加熱コイル５で加熱することで被加熱物を炊きあげるものである。なお、実施の形態４では実施の形態１との相違点を中心に説明し、実施の形態１と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。

図７に示すように、加熱調理器１００Ｃでは、電磁波源７、電磁波検知手段８をともに２箇所以上の位置を測定対象としており、一方は加熱容器４内側での反射波から加熱容器４内側温度を検知し、他方は米粒４３からの反射波を検知するようにしている。

このように加熱容器４の温度と米の糊化状態とを検知することによって、実施の形態１に係る加熱調理器１００と同様の効果に加え、さらにきめ細かい制御が可能となる。すなわち、釜内壁温度が高く、米粒温度が低い間は、加熱コイル５の出力を上げるが、この差が少なくなれば、電力を下げることによって、焦げ付きや吸水過剰などを防止することができる。また、図示していないが、一般的に、加熱容器４の外側に接触するサーミスタや赤外線センサで温度計測する手段が用いられるが、これを省略し、部品点数を減らすことができる。

なお、実施の形態１〜４では、マイコンと加熱制御手段６とが別体となっている状態を例に説明したが、マイコンの一機能として加熱制御手段６を備えるようにしてもよい。また、本発明を実施の形態１〜４でそれぞれ説明したが、各実施の形態の特徴事項を組み合わせて加熱調理器を構成するようにしてもよい。たとえば、実施の形態４で説明したように２箇所以上の位置を測定対象とするという内容を、実施の形態２で説明したような光ファイバ５０を適用した加熱調理器に適用してもよい。

１ 本体、２ ケーシング、２ａ 突出部、３ 蓋、４ 加熱容器、５ 加熱コイル、６ 加熱制御手段、７ 電磁波源、８ 電磁波検知手段、９ 被誘導加熱部材、９ａ 突起部、１０ 電磁波経路、１１ 空間、４１ 最小炊飯量の米上面位置、４２ 最小炊飯量の水位メモリ、４３ 米粒、４４ 沸騰泡、４５ 窓、５０ 光ファイバ、５１ 内ファイバ、５２ 外ファイバ、１００ 加熱調理器、１００Ａ 加熱調理器、１００Ｂ 加熱調理器、１００Ｃ 加熱調理器。

Claims (14)

1. 電磁波を透過する部材で一部又は全部が構成された加熱容器と、
   前記加熱容器が着脱自在に設置されるケーシングと、
   前記ケーシングが設けられる本体と、
   前記本体に設けられ、前記加熱容器を加熱する加熱手段と、
   電磁波を照射する電磁波照射手段と、
   前記電磁波照射手段から照射され、前記加熱容器内の被加熱物を透過又は反射した電磁波を検知する電磁波検知手段と、
   前記電磁波検知手段で検知された電磁波の強度及び周波数の少なくとも１つの変化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、を有している
   ことを特徴とする加熱調理器。
2. 前記加熱手段、前記電磁波照射手段、及び、前記電磁波検知手段が、前記ケーシングに設置された前記加熱容器の下部に位置するものにおいて、
   前記加熱容器の電磁波の透過部分を上方に突出させ、前記加熱容器の前記加熱手段に対向している部分よりも上方に位置するようにしている
   ことを特徴とする請求項１に記載の加熱調理器。
3. 前記加熱手段、前記電磁波照射手段、及び、前記電磁波検知手段が、前記ケーシングに設置された前記加熱容器の下部に位置するものにおいて、
   前記加熱容器の電磁波の透過部分を、少なくとも最小炊飯量に要する水位よりも下方に位置するようにしている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の加熱調理器。
4. 前記電磁波照射手段は、
   ５０００〜５００ｃｍ^-1の波数を含んだ電磁波を照射できる装置で構成されている
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の加熱調理器。
5. 前記本体内には、
   前記電磁波照射手段から照射した電磁波の一部が前記加熱容器内の被加熱物を介した後に、再度、前記加熱容器の電磁波の透過部分を通過して前記電磁波検知手段へと至る電磁波経路が形成されている
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の加熱調理器。
6. 前記電磁波検知手段は、
   少なくとも２種以上の波長領域の電磁波強度を検知する機構を備えている
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の加熱調理器。
7. 前記電磁波検知手段は、
   前記加熱容器の内壁面の一部を少なくとも含んだ２箇所以上の部位からの電磁波を検知する機構を備えている
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の加熱調理器。
8. 前記電磁波照射手段及び前記電磁波検知手段は、
   光ファイバを通じて電磁波を照射、検知するように構成されている
   ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の加熱調理器。
9. 前記制御手段は、
   前記電磁波検知手段で検知された電磁波が予め設定されている所定値に達したとき、
   前記加熱手段に投入する電力を変化させて予熱工程から本炊き工程へと移行させる
   ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の加熱調理器。
10. 前記制御手段は、
    前記電磁波検知手段で検知された電磁波に基づいて、前記加熱手段に投入する電力を制御して沸騰に至るまでの時間を調整する
    ことを特徴とする請求項９に記載の加熱調理器。
11. 予熱工程終了後、沸騰に至る途中での前記電磁波検知手段で検知された電磁波の変化が所定量よりも大きいとき、沸騰に至るまでに前記加熱手段に投入する電力を大きくする
    ことを特徴とする請求項１０に記載の加熱調理器。
12. 予熱工程終了後、沸騰に至る途中での前記電磁波検知手段で検知された電磁波の変化が所定量よりも大きいとき、沸騰検知後に前記加熱手段に投入する電力を大きくする
    ことを特徴とする請求項１０に記載の加熱調理器。
13. 前記被加熱物の糊化度が進むほど、前記電磁波検知手段で検知された電磁波の変化が大きくなるように回路を形成したものにおいて、
    前記制御手段は、
    前記電磁波検知手段で検知された電磁波によって沸騰検知に到達する時間が予め設定した時間よりも短いと判断したとき、予め設定した電力で本炊き工程を開始し、
    前記電磁波検知手段で検知された電磁波によって沸騰検知に到達する時間が予め設定した時間よりも長いと判断したとき、予め設定した電力よりも大きい電力で本炊き工程を開始する
    ことを特徴とする請求項９〜１２のいずれか一項に記載の加熱調理器。
14. 前記制御手段は、
    前記電磁波検知手段で検知された電磁波に基づいて、前記加熱手段に投入する電力を少なくとも２つ以上の水準に変化させ、これらの異なる電力を維持する時間の比を変化させる
    ことを特徴とする請求項９〜１３のいずれか一項に記載の加熱調理器。

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