JP2016205655A - 加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】 温度、重量によらず、ちょうど良い温度に加熱できる加熱調理器を提供する。
【解決手段】 被加熱物を収納する加熱室と、被加熱物を加熱するレンジ加熱手段と、加熱室の底部に設けられ、被加熱物を載置するテーブルプレートと、テーブルプレートを支持するとともに、テーブルプレートおよび載置された被加熱物の重量を検出する重量センサと、加熱室の上方に設けられ、被加熱物の温度を非接触で検出する赤外線センサと、被加熱物の加熱方法を設定する入力手段と、入力手段の設定と重量センサと赤外線センサの検出結果に基づいて被加熱物の加熱時間を制御する制御手段と、を備え、制御手段は、入力手段からの設定により被加熱物を認識し、重量センサによって検出した重量と赤外線センサによって検出した加熱前の初期温度より、被加熱物の加熱に要する基準加熱時間を決定するものである。
【選択図】図１２

Description

本発明は加熱調理器に係り、特に加熱室に入れて加熱される被加熱物（食品）の温度を測定するための赤外線センサを備えた加熱調理器に関する。

特許文献１で知られている公知技術では、使用する食器の重量を風袋引きし、加熱する食品のみ重量と食品の初期温度を検出し、食品の状態を冷凍、冷蔵、常温と判断し、食品の重量に基づいて決定した加熱時間と加熱出力を前記食品の温度の状態に応じて補正するものである。

特開２０１０−１１２６３４号公報

上記特許文献１に示す加熱調理器では、食器の重量を測定して登録する必要がある。また、登録した食器と加熱時に使用する食器を間違えないように注意する必要が有る。そのため、手間が多くかかる課題があった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、被加熱物を収納する加熱室と、前記被加熱物を加熱するレンジ加熱手段と、前記加熱室の底部に設けられ、前記被加熱物を載置するテーブルプレートと、該テーブルプレートを支持するとともに、該テーブルプレートおよび載置された前記被加熱物の重量を検出する重量センサと、前記加熱室の上方に設けられ、前記被加熱物の温度を非接触で検出する赤外線センサと、前記被加熱物の加熱方法を設定する入力手段と、該入力手段の設定と前記重量センサと前記赤外線センサの検出結果に基づいて前記被加熱物の加熱時間を制御する制御手段と、を備え、該制御手段は、前記入力手段からの設定により前記被加熱物を認識し、前記重量センサによって検出した重量と前記赤外線センサによって検出した加熱前の初期温度より、前記被加熱物の加熱に要する基準加熱時間を決定するものである。

本発明によれば、被加熱物の温度、重量に影響を受ける事無く、ちょうど良い温度に加熱できる加熱調理器を提供する。

一実施例の加熱調理器の正面斜視図。 一実施例の加熱調理器の外枠を外した後方斜視図。 図１のＡ−Ａ断面図。 図３断面図を使用した赤外線センサの動作説明図。 基準位置を示す赤外線センサ部の説明用の拡大図。 終点位置を示す赤外線センサの説明用の拡大図。 観測窓を閉めた状態を示す赤外線センサの説明用の拡大図。 一実施例の常温／冷蔵モードの基本加熱時間を決定するためのフローチャート図。 一実施例の冷凍モードの基本加熱時間を決定するためのフローチャート図。 一実施例の加熱調理器の加熱時間を算出する理論の説明図。 同加熱調理器の加熱時間の制御を説明する制御ブロック図 基準加熱時間の重量補正を説明する説明図

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

図１から図３は、本実施例の主要部分を示すもので、図１は加熱調理器本体を前面側から見た斜視図、図２は同本体の外枠を除いた状態で後方側から見た斜視図、図３は図１のＡ−Ａ断面図である。

図において、加熱調理器の本体１は、加熱室２８の中に加熱する食品を入れ、マイクロ波やヒータの熱、過熱水蒸気を使用して食品を加熱調理する。

ドア２は、加熱室２８の内部に食品を出し入れするために開閉するもので、ドア２を閉めることで加熱室２８を密閉状態にし、食品を加熱する時に使用するマイクロ波の漏洩を防止し、ヒータの熱や過熱水蒸気を封じ込め、効率良く加熱することを可能とする。

取っ手９は、ドア２に取り付けられ、ドア２の開閉を容易にするもので、手で握りやすい形状になっている。

ガラス窓３は、調理中の食品の状態が確認できるようにドア２に取り付けられており、ヒータ等の発熱による高温に耐えるガラスを使用している。

入力手段７１は、ドア２の前面下側の操作パネル４に設けられ、マイクロ波加熱やヒータ加熱等の加熱手段や加熱する時間等と加熱温度の入力するための操作部６と、操作部６から入力された内容や調理の進行状態を表示する表示部５とで構成されている。
外枠７は、加熱調理器の本体１の上面と左右側面を覆うキャビネットである。

水タンク４２は、加熱水蒸気を作るのに必要な水を溜めておく容器であり、加熱調理器の本体１の前面下側に設けられ、本体１の前面から着脱可能な構造とすることで給水および排水が容易にできるようになっている。

後板１０は、前記したキャビネットの後面を形成するものであり、上部に外部排気ダクト１８が取り付けられ、食品から排出した蒸気や本体１の内部の部品を冷却した後の冷却風（廃熱）３９を外部排気ダクト１８の外部排気口８から排出する。

機械室２０は、加熱室底面２８ａと本体１の底板２１との間の空間部に設けられ、底板２１上には食品を加熱するためのマグネトロン３３、マグネトロン３３に接続された導波管４７、制御手段２３ａ（制御基板２３に搭載した制御手段２３ａ、図１１参照）を実装した制御基板２３、その他後述する各種部品、これらの各種部品を冷却するファン装置１５等が取り付けられている。
加熱室底面２８ａは、略中央部が凹状に窪んでおり、その中に回転アンテナ２６が設置され、マグネトロン３３より放射されるマイクロ波エネルギーが導波管４７、回転アンテナ２６の出力軸４６ａが貫通する開孔部４７ａを通して回転アンテナ２６の下面に流入し、該回転アンテナ２６で拡散されて加熱室２８内に放射される。回転アンテナ２６の出力軸４６ａは回転アンテナ駆動手段４６に連結されている。

ファン装置１５は、底板２１に取り付けた冷却モータに取り付けられた冷却ファンとで構成する。このファン装置１５によって発生する冷却風３９は、機械室２０内の自己発熱するマグネトロン３３やインバータ回路（図示無し）、奥側重量センサ２５ｃ，左側重量センサ２５ｂなどを冷却する。また、加熱室２８の外側と外枠７の間および前記したように熱風ケース１１ａと後板１０の間を流れ、外枠７と後板１０を冷却しながら外部排気ダクト１８の外部排気口８より排出される。さらに、後述する熱風モータ１３を冷却するためのダクト１６ａと、後述する赤外線ケース４８内に収められた赤外線ユニット５０を冷却するためのダクト１６ｂが設けられ、赤外線ユニット５０を冷却した冷却風３９は、加熱室２８内の排熱（水蒸気など）を廃棄する排気ダクト２８ｅの反対側から排出された後外部排気ダクト１８より外に排出される。

レンジ加熱手段３３０（図１１）はマグネトロン３３とインバータ回路（図示せず）よりなり前記制御手段２３ａによって制御される。

加熱室２８の後部には、熱風ユニット１１が取り付けられ、該熱風ユニット１１内には加熱室２８内の空気を効率良く循環させる熱風ファン３２が取り付けられ、加熱室後部壁面２８ｂには空気の通り道となる熱風吸気孔３１と熱風吹出し孔３０が設けられている。

熱風ファン３２は、熱風ケース１１ａの外側に取り付けられた熱風モータ１３の駆動により回転し、熱風ヒータ１４で循環する空気を加熱する。

また、熱風ユニット１１は、加熱室奥壁面２８ｂの後部側に熱風ケース１１ａを設け、加熱室奥壁面２８ｂと熱風ケース１１ａとの間に熱風ファン３２とその外周側に位置するように熱風ヒータ１４を設け、熱風ケース１１ａの後側に熱風モータ１３を取り付け、そのモータ軸を熱風ケース１１ａに設けた穴を通して熱風ファン３２と連結している。

熱風モータ１３は、加熱室２８や熱風ヒータ１４からの熱によって温度上昇するため、それを防ぐために、熱風モータカバー１７によって囲い、略筒状に形成されてダクト１６ａを熱風ケース１１ａと後板１０との間に位置し、ダクト１６ａの上端開口部を熱風モータカバー１７の下面に接続し、下端開口部をファン装置１５の吹出し口に接続し、ファン装置１５からの冷却風３９の一部を熱風モータカバー１７内に取り入れるようにしている。

加熱室２８の加熱室天面２８ｃの裏側には、ヒータよりなるグリル加熱手段１２が取り付けられている。グリル加熱手段１２は、マイカ板にヒータ線を巻き付けて平面状に形成し、加熱室２８の天面裏側に押し付けて固定し、加熱室２８の天面を加熱して加熱室２８内の食品を輻射熱によって焼くものである。

また、加熱室２８の加熱室天面２８ｃの奥側には後述する赤外線ユニット５０が設けられ、赤外線ユニット５０を冷却するために赤外線ケース４８にて覆い、略筒状に形成されてダクト１６ｂを熱風ケース１１ａと後板１０との間に位置し、ダクト１６ｂの上端開口部を赤外線ケース４８の側面に接続し、下端開口部を熱風モータカバー１７上面と接続し、ファン装置１５からの冷却風３９の一部を取り入れるようにしている。

また、加熱室底面２８ａには、複数個の重量センサ２５、例えば前側左右に左側重量センサ２５ｂ、右側重量センサ（図示無し）、後側中央に奥側重量センサ２５ｃが設けられ、その上にテーブルプレート２４が載置されている。
テーブルプレート２４は、食品を載置するためのもので、ヒータ加熱とマイクロ波加熱の両方に使用できるように耐熱性を有し、かつ、マイクロ波の透過性が良い材料で成形されている。

ボイラー４３は、熱風ユニット１１の熱風ケース１１ａの外側面に取り付けられ、飽和水蒸気を熱風ユニット１１内に臨ませ、熱風ユニット１１内に噴出した飽和水蒸気は熱風ヒータ１４によって加熱され過熱水蒸気となる。

ポンプ手段８７は、水タンク４２の水をボイラー４３まで汲み上げるもので、ポンプとポンプを駆動するモータで構成される。ボイラー４３への給水量の調節はモータのＯＮ／ＯＦＦの比率で決定する。

加熱手段はレンジ加熱手段３３０、熱風ヒータ１４、熱風モータ１３、グリル加熱手段１２、ボイラー４３などである。

次に、図４〜図７を用いて加熱室２８の上方に設けられた非接触で被加熱物の温度を検出する赤外線センサについて詳細を説明する。

５１はモータで、モータ５１の向きは、回転軸５１ａと加熱室奥壁面２８ｂと並行となるように取り付けられている。そして、回転軸５１ａが後述する筒状のユニットケース５４を回転（駆動）させることで、ユニットケース５４に収めた赤外線センサ５２搭載した基板５３を回転させて赤外線センサ５２のレンズ部５２ａの向きを加熱室底面２８ａの奥側（加熱室奥壁面２８ｂ側）から加熱室開口部２８ｄの高さ方向に下方から３０％程度までの範囲を回転移動して温度を検出できるようにしている。モータ５１はステッピングモータを使用し制御基板２３に設けられた制御手段の制御によって回転軸５１ａを正転、逆転、また回転角度を好みに動作可能となっている。

５２は赤外線センサで、赤外線検出素子（例えばサーモパイル）を複数個設けたもので、ここでは、回転軸５１ａの鉛直方向に一列に８素子整列した赤外線センサを使用している。そのため、加熱室底面２８ａの左右方向は一度に前記複数個所の温度の検出が可能であり、加熱室２８の奥側（加熱室奥壁面２８ｂ側）から前側（ドア２側）かけては、赤外線センサ５２を回転させることで加熱室底面２８ａの全域の温度を検出するものである。

５４は筒状のユニットケースで、最大径部に基板５３を配置し赤外線センサ５２のレンズ部５２ａを臨ませる窓部５４ａを設けている。また、ユニットケース５４の材料にはカーボンを含ませることでユニットケース５４の特性を導電材とすることで外来ノイズのユニットケース５４内への侵入を防止している。

５５は金属板から成るシャッタである。シャッタ５５は、赤外線センサ５２を使用しない時に後述する観測窓４４ａを閉じるものである（図７参照）。また加熱室２８の温度がユニットケース５３に伝わるのを防止するために、ユニットケース５３の外周に冷却風を流せるようにユニットケース５３の外周に沿って隙間を設けた風路５５ｃを形成するようにシャッタ５５を配置し、前記風路５５ｃに冷却風３９流す出入り口となる開口５５ａと開口５５ｂを設けている。

５６は位置決め凸部で、赤外線センサ５２の検知点を基準位置（図４の検知点ａ）に合わせるように前記制御部がモータ５１の回転を制御した時、赤外線センサ５２の検知点の基準位置を補正できるように、シャッタ５５によって観測窓４４ａを閉じた時に、位置決め凸部５６が赤外線ケース４８に設けられたストッパ（図示無し）に当接させた状態で回転軸５１ａをスリップさせることで、前記制御部の制御する基準位置と赤外線センサ５２の検知する基準位置となる検知点ａの位置を補正することができる。

４４は加熱室２８の内方向に吐出した円弧状の観測部で、回転軸５１ａの回転中心と筒状のユニットケース５４の中心とユニットケース５４の外周に沿って設けられて円弧状に曲げられたシャッタ５５の円弧の中心と円弧状の観測部４４の各中心位置は全て同一位置となっている。４４ａは観測部４４に設けた観測窓で、赤外線センサ５２の検出する視野範囲となる範囲を開口している。また、マイクロ波加熱時に観測窓４４ａからのマイクロ波漏洩を防止するために、観測窓４４ａの周囲外側には立上壁（バーリング）４４ｂを２ｍｍ程度設けている。

観測部４４を加熱室２８の内側に突出させることで、最低限の狭い観測窓開口範囲で広範囲の温度検知が可能となる。

４９は凸部であり、加熱室天面２８ｃから赤外線ケース４８と赤外線ユニット５０を離すもので、加熱室天面２８ｃとの接触を凸部４９のみとすることで加熱時にグリル加熱手段１２や熱風ユニット１１などのヒータによって加熱された加熱室天面２８ｃの温度が赤外線ユニット５０に伝わりにくいようにしている。

制御基板２３に搭載された制御手段２３ａの赤外線センサ５２の測定要領について説明する。

赤外線センサ５２は、一度の測定で８点を測定するセンサをモータ５１で基準位置（図４、検知点ａ）から終点位置（図４、検知点ｉ）まで赤外線センサ５２を３度ずつ１４回、回転移動させて計１５列の測定が行われる。そして８点×１５列の１２０か所の温度を記憶する。前記終点位置から前記基準位置までは赤外線センサ５２は測定せずに直接前記基準位置に戻る。再び前記基準位置から前記終点位置まで赤外線センサ５２を３度ずつ１４回移動させて１５列で測定する。８個×１５列で１２０か所の温度を測定して、初めに記憶した温度から１３℃高くなった位置を食品であると判定して、初期温度Ｓｆと決定する。これで被加熱物６０ｃの初期温度Ｓｆの検知を終了する。

次に、赤外線センサ５２の回転移動について説明する。

被加熱物（牛乳）６０ｃの入っている上方が開口した容器６０の例としてコップを加熱室底面２８ａに設けられているテーブルプレート２４に載置して加熱を開始した時、マグネトロン３３が安定発信する1〜２秒間はシャッタ５５にて観測窓４４ａを閉じて（図７参照）マグネトロン３３の発信開始時の不安定発信によるノイズが赤外線センサ５２に入り込むのを防止する。

マグネトロン３３の発信が安定した後に、制御手段２３ａはモータ５１の回転軸５１ａを基準位置に回転するように制御する。回転軸５１ａが基準位置へと回転することでユニットケース５４を回転し、赤外線センサ５２のレンズ部５２ａの向きも基準位置の検知点ａを検知できる位置に回転（図４，図５参照）する。この時、冷却風３９は赤外線センサ５２のレンズ部５２ａを流れてセンサ窓部４４ａから加熱室２８へと流れるので、レンズ部５２ａへの汚れ付着を防止している。

ユニットケース５４を回転することで、被加熱物６０ｃの温度の検出は前述した基準位置（検知点ａ）からテーブルプレート２４の検知点ｂ、検知点ｃへと進み、さらにユニットケース５４が回転するとコップ（容器６０）の外側の温度を高さ方向に検知し、検知点ｄから検知点ｅの温度を検知する。検知点がコップ（容器６０）の開口部の頂点に達した後は、被加熱物６０ｃの表面の温度を検知点ｆで検知し、次にコップ（容器６０）の内側の温度を検知点ｇで検知し、次にテーブルプレート２４の温度を検知点ｈで検知し、終点のドア２の温度を検知点ｉで検知する。

検知点ａ〜検知点ｉの温度検知範囲の温度の検知は、ユニットケース５４を回転する往路の片方で行い、一度終点まで温度検知を行った後、復路は途中で測定せず温度の検知をしないで、再度基準位置に戻ってから再び検知点ａ〜検知点ｉと順次行う。

温度の検知数は好みに変えられ、前述した検知点ａ〜検知点ｉは、説明上の例で、前記したように１５列のデータを測定する。

また、温度の検知は、温度を検知している間はモータ５１の回転を止めて検知し、検知した後に回転を行う。正確に温度を検知するため回転を止めて測定する方が良い。

例えば、加熱初めは、ユニットケース５４の回転を止めて検知し、検知した後に一定角度で回転を行い、回転を止めて検知し、検知した後に一定角度で回転を行うことをくりかえしてマス目状に温度分布を測定する。そうすることで、等角度で一定位置の温度を測定することにより加熱室２８をまんべんなく測定するものである。

また、温度の検知点ｉの終点がドア２の温度を検知する位置まで設けているのは、被加熱物６０ｃを入れたコップ（容器６０）が加熱室２８の手前側に載置された場合でも、コップ（容器６０）の上部開口部から被加熱物６０ｃの表面温度を検知できる位置まで拡大しているためである。コップ６０を加熱室２８の奥側に載置した時は、赤外線センサ５０の直下になり検知点ａもしくは検知点ｂでコップ内の被加熱物６０ｃの温度を検知可能となる。コップ６０を左右の一方側に置いたときは、赤外線センサ５０は加熱室２８の横方向の略中央に設けられているため、加熱室２８の前後方向より測定範囲が狭いので、赤外線センサ５０内に設けられている一列に整列した８素子の両側の赤外線センサによって被加熱物の温度の検出が可能である。

さらに、重量センサ２５による重量情報と赤外線センサ５２による検知した温度分布情報から重量情報が軽く温度分布の温度上昇が広範囲に認められるときは、被加熱物６０ｃが薄くて広いものと判断できる。また、重量情報が重く温度分布の温度上昇が狭い範囲のみに認められるときは、例えば背の高いコップ（容器６０）に被加熱物６０ｃが入れられていると判断できる。

本実施例では、加熱室天面２８ｃに赤外線ユニット５０を設けたが、赤外線ユニット５０の取り付ける位置は、加熱室天面２８ｃの手前側に取り付けた場合でも前述した同様の考えに基づいて設置すれば、被加熱物６０ｃの温度を正確に検知可能である。赤外線センサ５２の回転は、温度の測定範囲が広い方に回転させる方が、コップ６０に入れられた被加熱物６０ｃの温度を検知するのに向いている。

さらに、本実施例では、コップ６０に入れた被加熱物６０ｃの温度検知の方法を詳細説明したが、容器を使用しない被加熱物６０ｃがブロック状の大きな塊の場合でも、ブロック状の被加熱物６０ｃの側面の高さ方向と上面の温度を検知できるため、被加熱物６０ｃの温度分布を詳細に検知することが可能となる。

次に、図８から図１２によって赤外線センサ５２と重量センサ２５の両方を用いて被加熱物６０ｃの温度を制御する方法について説明する。前段の説明においては、被加熱物６０ｃを牛乳、容器６０の例でコップで説明したが、以下の説明では、被加熱物６０ｃをはごはん、容器６０の例は茶碗で説明する。

始めに、図１０と図１１を用いて、加熱する被加熱物６０ｃの初期温度と加熱するときの加熱時間との関係について簡単に説明する。入力手段７１で選択したメニューで加熱される被加熱物６０ｃが選択され設定される。これは、被加熱物６０ｃの違いによる誘電特性（誘電率、誘電力率）によってマイクロ波によって加熱される度合いが異なるためである。また、加熱の度合いに影響する大きな要因として被加熱物６０ｃの重量と初期温度があげられる。一般的に重量の違いによる加熱の度合いの違いは、重量が小さい程に加熱され難い特性があり、また、被加熱物６０ｃの温度の違いにより誘電特性（誘電率、誘電力率）が異なるためである。

加熱時間は、重量が重い程特定の温度まで加熱するのに要する時間は長くなり、初期温度が低い程特定の温度まで加熱するのに要する時間は長くなる。例えば、被加熱物６０ｃの温度が−３℃以下の場合は、最終設定温度まで加熱する場合、解凍時間（Ｔ１）と融解時間（Ｔ２）とあたため時間（Ｔ３）の時間が必要となる。

たとえば、ごはんを温める場合には、冷凍から温める場合には、加熱時間ＴＲはＴ１+Ｔ２+Ｔ３の合計になる。常温保存では、加熱時間ＴＪはＴ３のみとなる。

図１１は加熱時間の制御を説明する制御ブロック図で、入力手段７１から制御手段２３ａに入力してメニューを決定してスタートするキーを入力され赤外線センサ５２と、重量センサ２５から入力されてレンジ加熱手段３３０の加熱動作が開始する。赤外線センサ５２と、重量センサ２５から入力されて、加熱時間が補正されて決定される。

図８と図９は、赤外線センサと重量センサを用い基本加熱時間を決定するためのフローチャート図である。

このフローチャートの流は、ごはんのあたためを設定したときの基本加熱時間の決定について説明する。

加熱室２８に被加熱物６０ｃであるごはんを入れた容器６０をテーブルプレート２４に載せてドア３を閉める。入力手段７１でメニューを選択する（Ｓ1）。入力手段７１でスタートを入力する（Ｓ２）。制御手段２３ａは選択されたメニューに応じた加熱手段の加熱出力Ｐを決定する。ここでは、レンジ出力７００Ｗのレンジ加熱手段３３０で温める（Ｓ３）。

重量センサ２５でテーブルプレート２４に載置した被加熱物６０ｃと容器６０の合計の重量Ｗを検出する（Ｓ４）。容器６０の重量については、被加熱物６０ｃと同じ程度の重さを想定して加熱時間を決定している。重量センサ２５によって重量Ｗを検出した後に制御手段２３ａはレンジ加熱を開始する（Ｓ５）。

前記した赤外線センサ５２の初期温度Ｓｆの測定要領によって被加熱物６０ｃの表面温度の初期温度Ｓｆを検出する（Ｓ６）。

次に検出した初期温度に応じて被加熱物６０ｃの温度の状態を冷凍、冷蔵、常温と判別する。ここでは、−２℃以下を冷凍と判別（Ｓ９）、−２℃より検出温度が高い場合は常温／冷蔵モード（Ｓ８）と判別している（Ｓ７）。

常温／冷蔵モードと判別した場合は、常温／冷蔵モードにおける基準となる補正前の加熱時間（ＴＪ）を決定する。補正前の加熱時間（ＴＪ）は、Ｓ４工程で測定した重量Ｗから加熱時間を決定する（Ｓ１０）。論理式Ｊは事前に確認された式で、この計算時に用いられる被加熱物６０ｃの誘電特性は、被加熱物６０ｃの初期温度は特定の温度と決めている。

冷凍モードに判別した場合には、冷凍モードで基準となる補正前の加熱時間を決定する。工程Ｓ１０と同様に、補正前の加熱時間（ＴＪ）は、Ｓ４工程で測定した重量Ｗから加熱時間を決定する（Ｓ３１）。論理式Ｒは事前に確認された式で、この計算時に用いられる被加熱物６０ｃの誘電特性は、被加熱物６０ｃの初期温度Ｓｆを特定の温度と決めている。

ここまでは、重量センサ２５によって測定された重量Ｗと被加熱物６０ｃの初期温度Ｓｆの状態に応じて大別される論理式を用いて加熱時間を算出している。

この論理式を冷凍と常温／冷蔵の二本に分けた理由は、被加熱物６０ｃ（ごはん）の誘電特性（誘電率、誘電力率）が、冷凍の温度帯と常温／冷蔵の温度帯とで変化が大きく異なるため二本の論理式に分けたもので、冷凍、冷蔵、常温の三本に分けても良い。また、温度を状態（冷凍、冷蔵、常温）に置き換えて説明しているが何℃〜何℃の温度域で表しても良い。また、論理式の分ける数は被加熱物６０ｃとなる物質の特性や演算式の立て方などによって異なるものである。さらに、被加熱物６０ｃに応じた初期温度Ｓｆと重量Ｗから求めた後述する基本加熱時間のデータベースを作成し、検出した初期温度Ｓｆと重量Ｗから基本加熱時間を直接導いても良い。その場合、以下説明する制御にて補正する工程は必要が無くなる。

次に論理式より求めた加熱時間に対して、被加熱物６０ｃの誘電特性補正と負荷特性補正の係数を算出して前記加熱時間を補正して基準加熱時間を決定する。誘電特性補正は被加熱物６０ｃの初期温度Ｓｆに応じて補正するものであり、負荷特性補正は被加熱物６０ｃと容器６０の合計の重量Ｗに応じて補正するものである。

被加熱物の温度を常温／冷蔵モードに判別した後、被加熱物６０ｃの温度を常温と冷蔵とで分ける工程（Ｓ１１）を経て、被加熱物６０ｃの初期温度Ｓｆが１０℃以下の場合は誘電特性補正の式Ｋｙ１で初期温度Ｓｆを入力して係数Ｋｙ１１を算出する（Ｓ１２）。また、初期温度Ｓｆが１０℃より高い場合は誘電特性補正の式Ｋｙ２で初期温度Ｓｆを入力して係数Ｋｙ１２を算出する（Ｓ１３）。

次に、測定した重量Ｗに応じて負荷特性の補正を行うため、ここでは３００ｇ以下の場合、３００ｇより重い場合で分けている（Ｓ１４）。重量Ｗが３００ｇ以下の場合は負荷特性補正の式Ｋｆ1に重量Ｗを入力して係数Ｋｆ１１を算出する（Ｓ１５）。また、重量Ｗが３００ｇより重い場合は負荷特性補正の式Ｋｆ２に重量Ｗを入力して係数Ｋｆ１２を算出する（Ｓ１６）。ここで言う重量Ｗには、前述したように容器の重量も含まれている。実質のごはんの重量は半分の１５０ｇとなる。

そして、常温／冷蔵モードにおいて、初期温度Ｓｆに応じた誘電特性補正の式を使い分ける（Ｓ１１）と、重量Ｗに応じた負荷特性補正の式を使い分ける（Ｓ１４）ことにより補正は４通り行われる。

常温／冷蔵モードの理論式Ｊによる加熱時間ＴＪに係数Ｋｙ１１と係数Ｋｆ１１を掛けて加熱時間を補正する（Ｓ１７）。常温／冷蔵モードの理論式Ｊによる加熱時間ＴＪに、係数Ｋｙ１１と係数Ｋｆ１２を掛けて加熱時間を補正する（Ｓ１８）。常温／冷蔵モードの理論式Ｊによる加熱時間ＴＪに、係数Ｋｙ１２と係数Ｋｆ１１を掛けて加熱時間を補正する（Ｓ１９）。常温／冷蔵モードの理論式Ｊによる加熱時間ＴＪに、係数Ｋｙ１２と係数Ｋｆ１２を掛けて加熱時間を補正する（Ｓ２０）。

以下同様に冷凍モードについて図９を用いて説明する。

初期温度Ｓｆが−５℃以下の場合、−５℃より高い場合で誘電特性補正の式を使い分ける（Ｓ３２）。初期温度Ｓｆが−５℃以下の場合は誘電特性補正の式Ｋｙ３で初期温度Ｓｆを入力して係数Ｋｙ２３を算出する（Ｓ３３）。また、初期温度Ｓｆが−５℃より高い場合は誘電特性補正の式Ｋｙ４で初期温度Ｓｆを入力して係数Ｋｙ２４を算出する（Ｓ３４）。

そして、重量Ｗが３００ｇ以下の場合、３００ｇより重い場合で負荷特性補正の式を使い分ける（Ｓ３５）。重量Ｗが３００ｇ以下の場合は負荷特性補正の式Ｋｆ３に重量Ｗを入力して係数Ｋｆ２３を算出する（Ｓ３６）。また、重量Ｗが３００ｇより重い場合は負荷特性補正の式Ｋｆ４に重量Ｗを入力して係数Ｋｆ２４を算出する（Ｓ３７）。

そして、初期温度Ｓｆによって誘電特性補正の式を使い分ける（Ｓ３２）と、重量Ｗによって負荷特性補正の式を使い分ける（Ｓ３５）ことにより、冷凍モードに判別した場合の補正は４通りできる。

冷凍モードの理論式Ｒによる加熱時間ＴＲに、係数Ｋｙ２３と係数Ｋｆ２３を掛けて加熱時間を補正する（Ｓ３８）。冷凍モードの理論式Ｒによる加熱時間ＴＲに、係数Ｋｙ２３と係数Ｋｆ２４を掛けて加熱時間を補正する（Ｓ３９）。冷凍モードの理論式Ｒによる加熱時間ＴＲに、係数Ｋｙ２４と係数Ｋｆ２３を掛けて加熱時間を補正する（Ｓ４０）。冷凍モードの理論式Ｒによる加熱時間ＴＲに、係数Ｋｙ２４と係数Ｋｆ２４を掛けて加熱時間を補正する（Ｓ４１）。

これにより、初期温度Ｓｆで常温／冷蔵と冷凍を判別して算出した加熱時間を常温冷蔵モードと冷凍モードの其々に重量に応じた負荷特性と、初期温度に応じた誘電特性とで加熱時間を補正して基準加熱時間として算出する。

次に、図１２を用いて被加熱物６０ｃの重量補正について説明する。

重量センサ２５によって検出できるのは、前述したように加熱する被加熱物６０ｃとこの被加熱物６０ｃを入れている容器６０の重さを合計した値として、制御手段２３ａに入力されている。ごはんのあたための設定では、ごはん（被加熱物６０ｃ）と容器６０（茶碗）の重量を同等の重さとして設定している。以後説明する重量補正により、同等の重さが不均衡の場合に発生する、加熱不足、過加熱を防止するための補正するものである。

前述までは、被加熱物６０ｃの加熱終了温度を８５℃までにあたためるのに必要な基準加熱時間の算出方法を説明した。同時に被加熱物６０ｃの温度が途中判定温度、例えば６０℃に加熱されるのに必要な基準時間α１を算出し、被加熱物６０ｃを加熱している間は常に被加熱物６０ｃの温度を検出し、被加熱物６０ｃの温度が途中判定温度の６０℃に到達した時の加熱開始からの経過時間が前述した基準時間α１に対して早いか、遅いかを判断して基準加熱時間を補正して最終加熱時間を算出するものである。

例えば、経過時間がβ１のように基準時間α１より早い場合、この場合は、容器６０の重量に対してごはんの重量が少ないと判断して、経過時間β１から基準加熱時間を補正して最終加熱時間を短くしてごはんの過加熱を防止する。また、経過時間がγ１のように基準時間α１より遅い場合、容器６０の重量に対してごはんの重量が多いと判断して、経過時間γ１から基準加熱時間を補正して最終加熱時間を長くしてごはんの加熱不足を防止する。経過時間が基準時間α１と略同じ場合は容器６０の重量とごはんの重量が略同じと判断して、基準加熱時間を最終加熱時間として加熱を継続する。また経過時間と基準時間α１との差が、基準時間α１の約１０％以内の場合は、誤検知などの要因もあるため補正しないで基準加熱時間で加熱を継続している。この１０％とは加熱の結果に悪影響を与えない程度の許容値となっている。前記補正の最終加熱時間は基準加熱時間と基準時間と経過時間の比より容易に補正が可能である。

また、長年使用してマグネトロン３３からのマイクロ波出力が弱くなった場合、加熱時の被加熱物６０ｃの温度上昇は遅くなり、前述した途中判定温度に到達する経過時間が遅くなるため、加熱開始からの経過時間から基準加熱時間を補正して最終加熱時間を求める事で、被加熱物６０ｃの加熱温度をある程度一定に維持することができる。

この途中判定温度は、加熱されたごはんから水蒸気が出る前の温度として決めた一例である。

可能なら、赤外線センサ５２を用いて常にごはんの温度を検出し、検出温度が設定温度の８５℃を検出した時に加熱を終了できれば良いが、ごはんが加熱され水蒸気が発生すると、赤外線センサ５２は水蒸気によりごはんの温度を正確に検出できない課題が有る。そのため途中判定温度を定め、加熱されるごはんの温度上昇の検出は途中判定温度に到達まで行い、この到達時に前述した内容で基準加熱時間を補正した最終加熱時間を定めてごはんの加熱する時間を管理している。

赤外線センサ５２が故障した場合やレンズ部５２ａが汚れて、被加熱物６０ｃの温度を検出できなくなった場合は、バックアップ制御として重量センサ５２で検出した重量Ｗに基づく加熱時間を算出して、該加熱時間を最終加熱時間として管理する事も可能である。

そして、途中判定温度を赤外線センサ５２で検出した後は、赤外線センサのシャッタ５５で観測窓４４ａを閉める事で、万が一、被加熱物６０ｃの異状温度上昇による突沸などの発生時に起こる、被加熱物６０ｃの飛散物によるレンズ部５２ａの汚れを防止している。

上記した本実施例によれば、被加熱物６０ｃの温度、重量に影響を受ける事無く、ちょうど良い温度に加熱できる加熱調理器を提供できる。

１ 加熱調理器
２４ テーブルプレート
２５ 重量センサ
２８ 加熱室
５２ 赤外線センサ
６０ 容器
６０ｃ 被加熱物
７１ 入力手段
Ｗ 重量
Ｐ 加熱出力
Ｓｆ 初期温度
Ｊ 常温冷蔵モードの理論式
ＴＪ 常温冷蔵モードの理論式Ｊによる加熱時間
Ｒ 冷凍モードの理論式Ｒ
ＴＲ 冷凍モードの理論式Ｒによる加熱時間ＴＲ

Claims (3)

1. 被加熱物を収納する加熱室と、
   前記被加熱物を加熱するレンジ加熱手段と、
   前記加熱室の底部に設けられ、前記被加熱物を載置するテーブルプレートと、
   該テーブルプレートを支持するとともに、該テーブルプレートおよび載置された前記被加熱物の重量を検出する重量センサと、
   前記加熱室の上方に設けられ、前記被加熱物の温度を非接触で検出する赤外線センサと、
   前記被加熱物の加熱方法を設定する入力手段と、
   該入力手段の設定と前記重量センサと前記赤外線センサの検出結果に基づいて前記被加熱物の加熱時間を制御する制御手段と、を備え、
   該制御手段は、前記入力手段からの設定により前記被加熱物を認識し、前記重量センサによって検出した重量と前記赤外線センサによって検出した加熱前の初期温度より、前記被加熱物の加熱に要する基準加熱時間を決定することを特徴とする加熱調理器。
2. 前記制御手段は、前記基準加熱時間と途中判定温度に到達するまでの基準時間を決定し、前記被加熱物の加熱時の温度が前記途中判定温度に到達した後は、前記赤外線センサでの前記被加熱物の温度検出は行わないことを特徴とする請求項１記載の加熱調理器。
3. 前記制御手段は、前記途中判定温度に到達するまでの前記基準時間と、前記被加熱物の加熱時の温度が前記途中判定温度に到達する経過時間を測定し、該経過時間と前記基準時間とを比較し、前記基準加熱時間を補正して最終加熱時間を決定することを特徴とする請求項２記載の加熱調理器。

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