JP2024010420A - 加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、適正調理仕上がり温度の幅が狭い調理メニューでも適切に自動調理することができる加熱長期を提供することを目的とする。
【解決手段】 調理容器を収納したグリル庫と、前記グリル庫内を加熱するヒータと、前記調理容器の温度である容器温度を検出する容器温度センサと、前記グリル庫内の温度である庫内温度を検出する庫内温度センサと、前記容器温度と前記庫内温度に基づいて前記ヒータを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記庫内温度の初期温度が所定の基準温度より低ければ、前記ヒータの火力を第１火力に設定し、前記庫内温度の初期温度が所定の基準温度より高ければ、前記ヒータの火力を前記第１火力より小さい第２火力に設定する加熱調理器。
【選択図】 図５

Description

本発明は、茶碗蒸しや焼プリンに代表される、適正調理仕上がり温度の幅が狭いメニューを自動調理する、加熱調理器に関する。

温度センサの検出温度に基づいて火力を制御する加熱調理器として、特許文献１のグリルが知られている。例えば、同文献の段落００７８には「運転制御部Ｗは、・・・、容器温度検出センサ１１Ａにて検出される容器温度Ｔｓが設定火力減少温度（例えば、２２０℃）を超えると、上バーナ７Ｕを弱火に切替え、且つ、設定消火温度（例えば、２３０℃）を超えると、上バーナ７Ｕの燃焼を停止させる消火処理を実行し、・・・警報処理を実行する」と記載されており、段落００７９には「運転制御部Ｗは、・・・、庫内温度検出センサ１１Ｂにて検出される庫内温度Ｔｎが設定火力減少温度（例えば、２１０℃）を超えると、上バーナ７Ｕを弱火に切替え、且つ、設定消火温度（例えば、２２０℃）を超えると、上バーナ７Ｕの燃焼を停止させる消火処理を実行し、・・・警報処理を実行する」と記載されている。

このように、特許文献１には、容器温度検出センサ１１Ａが検出した容器温度Ｔｓ、または、庫内温度検出センサ１１Ｂが検出した庫内温度Ｔｎを火力制御に利用するグリルが開示されている。

特開２０２０－７０９６３号公報

ここで、特許文献１の段落００５９には、「「オートメニュー」の調理メニューとして、「魚：姿焼き」、「魚：切り身」、「鶏もも焼き」、「ホイル焼き」、「トースト」、及び、「ごはん」の調理メニューに順次切換えるように構成されている。」の記載がある。この記載から明らかなように、同文献の自動調理は、適正調理仕上がり温度が比較的高い魚や鶏のような食材を対象とするものに限定されている。そのため、同文献の要約書、図７のフローチャート、図８から図１０のグラフ等のように、容器温度Ｔｓだけを火力制御に利用し、庫内温度Ｔｎを利用しなくても、各メニューの仕上がりには特段の問題がなかった。

しかしながら、適正調理仕上がり温度が比較的低く、かつ、適切な調理仕上がり温度の幅が狭いメニューの自動調理に特許文献１の技術を利用すると、食材の初期温度や室温の高低によっては、調理中の食材温度が適正調理仕上がり温度に対して高すぎたり低すぎたりすることで異常な仕上がりになる可能性があった。具体的には、適正調理仕上がり温度が７５～９０℃である茶碗蒸しや焼プリンを特許文献１の技術により自動調理する場合、食材初期温度が冷凍温度や冷蔵温度であれば、調理仕上がり温度が適正仕上がり温度の下限である７５℃に到達せず、卵液が十分に凝固しなかったり、食材初期温度が常温以上であれば、調理仕上がり温度が適正仕上がり温度の上限である９０℃を超え、すだちが発生したりする虞があった。

そこで、本発明は、適正調理仕上がり温度の幅が狭い調理メニューでも適切に自動調理することができる加熱長期を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の加熱調理器は、調理容器を収納したグリル庫と、前記グリル庫内を加熱するヒータと、前記調理容器の温度である容器温度を検出する容器温度センサと、前記グリル庫内の温度である庫内温度を検出する庫内温度センサと、前記容器温度と前記庫内温度に基づいて前記ヒータを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記庫内温度の初期温度が所定の基準温度より低ければ、前記ヒータの火力を第１火力に設定し、前記庫内温度の初期温度が所定の基準温度より高ければ、前記ヒータの火力を前記第１火力より小さい第２火力に設定する加熱調理器とした。

本発明の加熱調理器によれば、適正調理仕上がり温度の幅が狭い調理メニューであっても適切に加熱調理することができる。

一実施例の加熱調理器をシステムキッチンに収納した状態の斜視図。 一実施例のグリルの断面図。 比較例の加熱調理器による自動調理時の容器温度変化を示すグラフ。 一実施例の加熱調理器による自動調理時の容器温度変化を示すグラフ。 一実施例の加熱調理器による自動調理制御のフローチャート。 容器温度の推定式の算出手順を説明するグラフ。 庫内温度の推定式の算出手順を説明するグラフ。

以下、本発明の一実施例に係る加熱調理器１００を、図１から図７を用いて説明する。

＜加熱調理器１００の概略構造＞
図１は、本実施例の加熱調理器１００の斜視図であり、システムキッチンの上面開口から本体を落とし込んで設置したビルトイン型の調理器を例示している。なお、本実施例の加熱調理器１００は、ビルトイン型でなく据置型の調理器であっても良い。

図１に示すように、本実施例の加熱調理器１００は、上面を耐熱ガラス製のプレート１で覆った誘導加熱調理器である。プレート１の上面には、鍋の載置位置を示す鍋載置部１ａを３箇所に表示しており、鍋載置部１ａに載置した金属鍋をプレート１の下方に配置した加熱コイルで誘導加熱する。また、プレート１の手前には、鍋載置部１ａに載置した金属鍋を誘導加熱する際に操作する上面操作表示部１ｂが設けられている。さらに、プレート１の右奥には外気を本体内に吸気するための吸気口１ｃを設けており、プレート１の左奥には本体内の熱を排気するための排気口１ｄを設けている。

また、システムキッチンの前面開口からは、グリル２と、主にグリル２を操作するための前面操作部３を露出させている。グリル２の前面開口は、引き出し可能なグリルドア２ａで塞がれており、このグリルドア２ａにはドア開閉時に調理者が把持するためのハンドル２ｂが設けられている。

なお、図１に例示する加熱調理器１００は誘導加熱調理器であるが、本発明の加熱調理器１００は五徳に載置した鍋をガスバーナーで加熱するガス調理器であっても良いし、グリル２を備える限り、上面に載置した鍋を加熱する機能を持たない調理器であっても良い。

＜グリル２の詳細構造＞
図２は、本実施例のグリル２の断面図である。図示するように、グリルドア２ａの後方には、前面が開放された略箱状のグリル庫２１が配置されており、調理容器４を内蔵できるようになっている。グリル庫２１の後部底面には、調理容器４の底面と接触して調理容器４の温度（容器温度Ｔｓ）を検出する容器温度センサ２２が設けられており、グリル庫２１の後部には、グリル庫内の温度（庫内温度Ｔｎ）を検出する庫内温度センサ２３が設けられている。また、グリル庫２１の上下には、グリル庫内を加熱する上ヒータ２４と下ヒータ２５が設置されている。さらに、上ヒータ２４と下ヒータ２５の火力（通電率）を制御するグリル制御装置２６（図示せず）も設けられている。

本実施例のグリル２は、調理者が前面操作部３で設定した調理メニューに応じて上ヒータ２４と下ヒータ２５の火力を制御し、調理容器４内の食材を自動調理するオートメニュー機能を搭載している。そのため、グリル制御装置２６は、前面操作部３で設定された調理メニューと、容器温度センサ２２と庫内温度センサ２３の検出温度（容器温度Ｔｓ、庫内温度Ｔｎ）に基づいて、上ヒータ２４と下ヒータ２５の火力を制御する。この際、グリル制御装置２６は、食材の初期温度や室温の高低の影響を受けぬように、オートメニュー機能による自動調理制御を実行する。

＜比較例の自動調理制御＞
ここで、本実施例の自動調理制御の説明に先立ち、適正調理仕上がり温度の幅が狭いメニュー（茶碗蒸し、焼プリン等）を自動調理する際の昇温工程制御に容器温度Ｔｓのみを利用する、換言すれば、昇温工程制御に庫内温度Ｔｎを利用しない、比較例の自動調理制御を説明する。

図３は、比較例の加熱調理器１０１による自動調理時の容器温度変化を示すグラフである。比較例の加熱調理器１０１では、容器温度センサ２２で検出した容器温度Ｔｓが初期温度と所定値（例えば２０℃）の和である温度に達したタイミングまでを昇温工程とし、また、同タイミング以降を恒温工程として、上ヒータ２４と下ヒータ２５の火力を制御する。なお、恒温工程は、ヒータのオンオフを繰り返す等して容器温度Ｔｓを略一定に維持する従来同等の調理工程であり、メニューに応じた既定時間だけ継続されるものとする。

図３の自動調理制御によれば、容器温度Ｔｓの初期温度が３０℃であれば、恒温工程中の容器温度Ｔｓを適正仕上がり温度内に維持できるが、適正仕上がり温度上限に近い容器温度Ｔｓとなるため、調理容器４内の茶碗蒸しや焼プリンは、ややす立ちのある仕上がりになる可能性がある。一方、容器温度Ｔｓの初期温度が５℃であれば、恒温工程中の容器温度Ｔｓが適正仕上がり温度下限に達しないため、卵液が十分に凝固しない可能性がある。このように、比較例の自動調理制御では、茶碗蒸しや焼プリンの仕上がり品質を十分に保証できない可能性が高かった。

＜本実施例の自動調理制御＞
これに対し、図４は、本実施例の加熱調理器１００による自動調理時の容器温度変化を示すグラフである。本実施例の加熱調理器１００は、昇温工程の火力制御に容器温度Ｔｓと庫内温度Ｔｎの双方を利用することで、恒温工程開始時の容器温度Ｔｓをその初期温度によらず略等しくできるものである。その結果、本実施例では、恒温工程中の容器温度Ｔｓの変動を適正仕上がり温度内の略中央の温度域に維持できるため、茶碗蒸しや焼プリンの仕上がり品質を向上させることができる。以下、昇温工程中の火力制御を中心に、本実施例の自動調理制御の詳細を説明する。

図５は、調理者が、ハンドル２ｂを把持してグリルドア２ａを引き出し、茶碗蒸しの素材を入れた器を調理容器４内に配置し、グリルドア２ａを閉じ、前面操作部３を操作して茶碗蒸しの自動調理開始の指令を入力した後に実行される、本実施例の自動調理制御フローチャートである。なお、図４と図５の関係を概説すれば、図４の昇温工程は図５のステップＳ１からステップＳ７に相当し、図４の恒温工程は図５のステップＳ８に相当する。

まず、ステップＳ１では、グリル制御装置２６は、庫内温度センサ２３を用いて調理開始時の庫内温度Ｔｎを検出する。そして、庫内温度Ｔｎの初期温度が所定の基準温度Ｔｃ（例えば、２０℃）より低ければ（例えば、食材が冷蔵や冷凍である場合）ステップＳ２ａに進み、そうでなければ（例えば、食材が常温である場合）ステップＳ２ｂに進む。

次に、ステップＳ２ａでは、グリル制御装置２６は、上ヒータ２４と下ヒータ２５の通電率を９０％に設定してグリル庫内を加熱する。

ステップＳ３ａでは、グリル制御装置２６は、９０％のヒータ通電を継続した場合の所定時間後の容器温度Ｔｓを推定するための式１と、庫内温度Ｔｎを推定するための式２を算出する。

Ｔｓ’＝ａｔ＋ｂ ・・・ （式１）
Ｔｎ’＝ｃｔ＋ｄ ・・・ （式２）
なお、式１、式２において、Ｔｓ’は容器温度Ｔｓの推定値、Ｔｎ’は庫内温度Ｔｎの推定値、ｔは加熱開始からの経過時間、ａ、ｂ、ｃ、ｄは定数である。

ここで、図６を用いて、式１の算出手順を説明する。同図において、横軸は時間ｔ、縦軸は容器温度Ｔｓである。本実施例では、所定時間Δｔ（例えば、３０秒）毎に容器温度Ｔｓを検出するので、例えば、加熱開始から３０秒後の時刻ｔ_１に容器温度Ｔｓ_１を検出し、加熱開始から６０秒後の時刻ｔ_２に容器温度Ｔｓ_２を検出する。その後、グリル制御装置２６は、黒丸で示した容器温度Ｔｓ_１と容器温度Ｔｓ_２を結ぶ直線の式として式１を算出する。なお、図６中の白丸は、グリル制御装置２６が、式１を用いて推定した任意時間経過後の容器温度Ｔｓ’であり、後述するステップＳ４ａ、Ｓ４ｂで利用される。

同様に、図７を用いて、式２の算出手順を説明する。同図において、横軸は時間ｔ、縦軸は庫内温度Ｔｎである。本実施例では、所定時間Δｔ（例えば、３０秒）毎に庫内温度Ｔｎを検出するので、例えば、加熱開始から３０秒後の時刻ｔ_１に庫内温度Ｔｎ_１を検出し、加熱開始から６０秒後の時刻ｔ_２に庫内温度Ｔｎ_２を検出する。その後、グリル制御装置２６は、黒丸で示した庫内温度Ｔｎ_１と庫内温度Ｔｎ_２を結ぶ直線の式として式２を算出する。なお、図７中の白丸は、グリル制御装置２６が、式２を用いて推定した任意時間経過後の庫内温度Ｔｎ’であり、後述するステップＳ７で利用される。

次に、ステップＳ４ａでは、グリル制御装置２６は、容器温度センサ２２で検出した容器温度Ｔｓと、式１を用いて推定した同時刻の容器温度Ｔｓ’を比較し、Ｔｓ＜Ｔｓ’を満たすか判断する。そして、条件を満たす場合はステップＳ５へ進み、条件を満たさない場合は所定時間Δｔの経過後にステップＳ４ａを再度実行する。図６を参照しながら具体的に説明すれば、例えば、時刻ｔ_３に検出した容器温度Ｔｓ_３が、推定した容器温度Ｔｓ’_３より低い容器温度Ｔｓ_３－であった場合はステップＳ５に進み、推定した容器温度Ｔｓ’_３より高い容器温度Ｔｓ_３＋であった場合は次の時刻ｔ_４のタイミングでステップＳ４ａを再度実行する。なお、図６から明らかなように、推定される容器温度Ｔｓ’は経過時間に比例して単調増加するため、検出される容器温度Ｔｓはいずれ容器温度Ｔｓ’より小さくなり（ステップＳ４ａの条件を満たし）、ステップＳ５に進むことになる。

一方、ステップＳ１の条件を満たさなかった場合（例えば、食材が常温である場合）には、ステップＳ２ｂ～Ｓ４ｂが実施されるが、これらの処理は、ヒータの通電率を８０％に設定することで庫内温度の上昇速度を相対的に抑制すること以外、ステップＳ２ａ～Ｓ４ａの処理と同等であるので、重複する詳細説明は省略することとする。なお、ステップＳ２ａ、Ｓ２ｂに示した通電率は一例であり、ステップＳ２ａの設定通電率がステップＳ２ｂの設定通電率より高い限り、各ステップの設定通電率の値を適宜変更しても良い。

ステップＳ５では、グリル制御装置２６は、上ヒータ２４と下ヒータ２５の通電率を１００％にしてグリル庫内を加熱する。

ステップＳ６では、グリル制御装置２６は、容器温度センサ２２で検出した容器温度Ｔｓと、既定の恒温工程移行温度Ｔａを比較し、Ｔａ＜Ｔｓを満たすか判断する。そして、条件を満たす場合はステップＳ７へ進み、条件を満たさない場合は所定時間Δｔの経過後にステップＳ６を再度実行する。

ステップＳ７では、グリル制御装置２６は、庫内温度センサ２３で検出した庫内温度Ｔｎと、式２を用いて推定した庫内温度Ｔｎ’を比較し、Ｔｎ＜Ｔｎ’を満たすか判断する。そして、条件を満たす場合はステップＳ８へ進み、条件を満たさない場合は所定時間Δｔの経過後にステップＳ７を再度実行する。図７を参照しながら具体的に説明すれば、例えば、時刻ｔ_６に検出した庫内温度Ｔｓ_６が、推定した庫内温度Ｔｎ’_６より低い庫内温度Ｔｎ_６－であった場合はステップＳ８に進み、推定した庫内温度Ｔｎ’_６より高い庫内温度Ｔｎ_６＋であった場合は次の時刻ｔ_７のタイミングでステップＳ７を再度実行する。ステップＳ６の後でステップＳ７の工程を入れることで、下ヒータに近い容器温度Ｔｓと庫内温度Ｔｎの温度差分を補正して食材のムラを含む仕上がりを安定させることができる。なお、図７から明らかなように、推定される庫内温度Ｔｎ’は経過時間に比例して単調増加するため、検出される庫内温度Ｔｎはいずれ庫内温度Ｔｎ’より小さくなり（ステップＳ７の条件を満たし）、ステップＳ８に進むことになる。

ステップＳ８では、グリル制御装置２６は、恒温工程用に用意された所定のヒータ制御により上ヒータ２４と下ヒータ２５の通電を制御して、恒温工程中の容器温度Ｔｓの変動を適正仕上がり温度内の略中央の温度域に維持する。なお、恒温工程のヒータ制御は従来同等で良いので、本実施例では本ステップの詳細説明を省略することとする。

以上で説明した図５のフローチャートによれば、図４に例示したように、容器温度Ｔｓの初期温度によらず昇温工程終了時（恒温工程開始時）の容器温度Ｔｓを略等しくできるため、茶碗蒸しや焼プリンのように適正仕上がり温度帯の狭いメニューを自動調理する場合の仕上がり品質を向上させることができる。

１００、１０１ 加熱調理器
１ プレート
１ａ 鍋載置部
１ｂ 上面操作表示部
１ｃ 吸気口
１ｄ 排気口
２ グリル
２ａ グリルドア
２ｂ ハンドル
２１ グリル庫
２２ 容器温度センサ
２３ 庫内温度センサ
２４ 上ヒータ
２５ 下ヒータ
２６ グリル制御装置
３ 前面操作部
４ 調理容器
Ｔｓ 容器温度の実測値
Ｔｓ’ 容器温度の推定値
Ｔｎ 庫内温度の実測値
Ｔｎ’ 庫内温度の推定値
Ｔｃ 基準温度
Ｔａ 恒温工程移行温度

Claims (4)

1. 調理容器を収納したグリル庫と、
   前記グリル庫内を加熱するヒータと、
   前記調理容器の温度である容器温度を検出する容器温度センサと、
   前記グリル庫内の温度である庫内温度を検出する庫内温度センサと、
   前記容器温度と前記庫内温度に基づいて前記ヒータを制御する制御装置と、
   を備え、
   前記制御装置は、
   前記庫内温度の初期温度が所定の基準温度より低ければ、前記ヒータの火力を第１火力に設定し、
   前記庫内温度の初期温度が所定の基準温度より高ければ、前記ヒータの火力を前記第１火力より小さい第２火力に設定することを特徴とする加熱調理器。
2. 請求項１の加熱調理器において、
   前記制御装置は、
   前記ヒータに前記第１火力または前記第２火力を設定した後に、前記容器温度センサが検出した時系列の前記容器温度に基づいて、将来の容器温度を推定する容器温度推定式を算出し、
   前記容器温度センサが検出した容器温度が、前記容器温度推定式を用いて推定した同時刻の容器温度よりも低いときに、前記ヒータの火力を前記第１火力より大きい第３火力に設定することを特徴とする加熱調理器。
3. 請求項２の加熱調理器において、
   前記制御装置は、
   前記ヒータに前記第１火力または前記第２火力を設定した後に、前記庫内温度センサが検出した時系列の前記庫内温度に基づいて、将来の庫内温度を推定する庫内温度推定式を算出し、
   前記容器温度センサが検出した容器温度が所定の恒温工程移行温度より高く、かつ、
   前記庫内温度センサが検出した庫内温度が、前記庫内温度推定式を用いて推定した同時刻の庫内温度よりも低いときに、昇温工程を終了して恒温工程に移行することを特徴とする加熱調理器。
4. 請求項１から請求項３の何れか一項に記載の加熱調理器において、
   前記調理容器には、茶碗蒸しの素材、または、焼プリンの素材が収納されていることを特徴とする加熱調理器。

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