JP5111207B2

JP5111207B2 - 加熱調理器

Info

Publication number: JP5111207B2
Application number: JP2008097689A
Authority: JP
Inventors: 佐知田中; 満本間; 啓光伊丹; 紀之大都; 良一小林
Original assignee: Hitachi Appliances Inc
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2008-04-04
Filing date: 2008-04-04
Publication date: 2013-01-09
Anticipated expiration: 2028-04-04
Also published as: JP2009250492A

Description

本発明は、食品を加熱する加熱手段と、該加熱手段を制御する制御手段とを備えたオーブンレンジなどの加熱調理器の制御方法に関するものである。

従来、この種の加熱調理器であるオーブンレンジは、オーブン調理を行う場合に、食品を加熱室に入れる前に予め加熱手段により加熱室内の温度を調理温度まで上げ、その後、食品を加熱室に入れて加熱調理を行う調理方法が一般的に用いられている。

食品を加熱室に入れる前に加熱室内の温度を調理温度まで上げることを予熱と言い、該予熱を行うことで食品の加熱ムラを少なくし、素早く焼き上げることができる。

予熱を行う従来の加熱調理器の制御シーケンスを図１２に示す。

図１２においては、加熱室内の温度を温度検知手段によって検知し、該検知温度が設定手段によって設定された調理温度に達したときを予熱終了と判断し、使用者に報知する。その後、加熱室内に食品が収納された場合は調理温度で加熱調理を行い、加熱室内に食品が収納されない場合は加熱室の温度を所定温度内に維持する制御を行い、一定時間経過後（２０分〜３０分）に温度保持を終了する。

ここで、従来の加熱調理器における加熱室内の空気温度の時間変化を図１１に示す。

図１１では、初期温度から調理温度に上がるまで加熱手段により加熱を行い、調理温度に達したときを予熱終了と判断して使用者に報知する。その後、加熱室の開閉部であるドアを開けて食品を加熱室内に収納して加熱を行う。

このとき、ドアの開閉に伴って加熱室内の高温空気が加熱室の外部に排出されるため、ドアの開閉時に加熱室内の空気温度が急激に低下し、その後、復帰時間ｔ０を経て調理温度に達し、以下、その調理温度を保持して食品を加熱調理する。

このような予熱を行う従来の加熱調理器として、特許文献１から特許文献５に示すものがある。

特開昭５５−１６６８８８号公報特開平７−２６９８７６号公報特開２０００−９７４３９号公報特開２００５−８３７３７号公報特開２００６−２５０４４２号公報

上記した特許文献１から５に記載されている従来の加熱調理器においては、予熱を行う加熱調理の場合、予熱後に加熱室のドアを開閉して食品を収納する時に、加熱室内の高温空気が加熱室の外部に排出されて加熱室内の空気温度が下がるため、その後、加熱室内の空気温度が調理温度に復帰するまでに時間ｔ０がかかり、調理時間が長くなる。これは、予熱後、加熱室のドアを開けて食品を収納する関係上、避けられないことであり、その温度低下を少なくするためには、予熱終了後に手早くドアを開けて食品を加熱室に収納してドアを閉じればよい。

一方、予熱終了後に、使用者が他の調理を行っていたり、食材の準備が間に合わなかったり、台所を離れたりする等、使用者の都合で加熱室内に食品が収納されない状態で放置される場合にも加熱室は調理温度に保たれるため、放置されている間に無駄なエネルギーが使用され、加熱調理における消費電力量が必要以上に大きくなる。

例えば、図１１において、ドアの開閉時には、ドアの開閉前の温度からΔＴの温度下降が生じ、その後、調理温度まで復帰するのに復帰時間ｔ０を必要とするため、温度下降がない場合に比べて調理時間がｔ０の分だけ長くなる。

この復帰時間ｔ０の間、加熱室内の空気温度を加熱するために加熱手段を駆動しており、消費電力量が増加している。この復帰時間ｔ０をできるだけ短くして消費電力を少なくするためには、上記したように、予熱終了後に手早くドアを開けて食品を加熱室に収納してドアを閉じればよい。

一方、使用者が他の調理を行っていたり、食材の準備が間に合わなかったり、使用者が台所を離れたり、予熱していることを忘れたりする等、使用者の都合で加熱室内に食品が収納されない状態で放置される場合には、加熱室内の空気温度は、図１２に示すような調理温度を保ったままの時間を保持するために加熱手段を動作し続けるため、加熱調理全体で消費される消費電力量が多かった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、請求項１では、
食品を収納して加熱調理する加熱室と、
該加熱室を加熱する加熱手段と、
少なくとも前記加熱室の調理温度，調理時間を設定する設定手段と、
前記加熱室内の食品の有無を判別する食品検知手段と、
前記加熱室内の温度を検知する温度検知手段と、
前記加熱手段を制御する制御手段を備え、
食品を前記加熱室に入れる前に前記加熱手段により前記加熱室内の温度を前記設定手段で設定した調理温度まで上げてから前記食品を前記加熱室に入れて加熱調理を行う加熱調理器において、
前記設定手段で設定した調理温度に応じて前記加熱室内の空気温度を維持する所定の温度幅を持つ第一の所定温度と、
前記第一の所定温度よりも低い第二の所定温度を有し、
前記温度検知手段により加熱室内の温度が食品の調理温度に達したことを検知した後、前記食品検知手段によって前記加熱室内の食品の有無を検出し、
該加熱室内に食品が存在する場合には、前記加熱室内の温度を前記第一の所定温度範囲内になるように前記制御手段により前記加熱手段の熱量を制御し、
前記加熱室内に食品が存在しない場合には、前記第二の所定温度以上になるように前記制御手段により前記加熱手段の熱量を制御するものである。

請求項２では、前記温度検知手段により前記加熱室内の温度が調理温度に達したことを検知した後、前記食品検知手段によって検知した食品収納の有無に基づき、前記制御手段により前記加熱手段の熱量と前記送風手段の風量を制御するものである。

請求項３では、前記温度検知手段により前記加熱室内の温度が調理温度に達したことを検知した後、前記食品検知手段によって前記加熱室内の食品の有無を検出し、
前記加熱室内に食品が存在しない場合に、該加熱室内の温度が前記第二の所定温度以上で、かつ、前記第一の所定温度以下になるように前記制御手段により前記送風手段の風量を制御するものである。

請求項４では、前記食品検知手段を、前記加熱室内に食品を出し入れする開閉部の開閉検知手段としたものである。

請求項５では、前記制御手段は、前記加熱手段と前記送風手段を同期して駆動させ、前記加熱室内の温度を第一の所定温度に維持するものである。

本発明の請求項１によれば、設定手段で設定した調理温度に応じた温度幅を持つ第一の所定温度と、第一の所定温度よりも低い第二の所定温度を有し、加熱室内に食品が存在する場合は第一の所定温度範囲内に、加熱室内に食品が存在しない場合は第二の所定温度以上に、制御手段により加熱手段の熱量を制御するようにしたので、食品が加熱室内に存在しない場合には、加熱調理を行う第一の所定温度範囲よりも低い温度に制御し、外気との温度差を小さくすることで、ドア開閉時の加熱室内温度の急激な温度低下を抑制することができる。従って、予熱終了後に加熱室内に食品を入れて調理する場合に、調理温度を保ったままの状態からドアを開けて加熱室に食品を入れて調理するものに比べて調理温度までの復帰時間が短くなり、加熱時間を短縮できるとともに、消費電力量を削減できる。

また、食品が加熱室内に存在しない場合には、加熱室内の温度を低下させるため、食品の加熱調理に悪い影響を与えずに一連の加熱調理にかかる消費電力量を削減することができる。

請求項２によれば、加熱室内の温度が調理温度に達した後、食品検知手段によって加熱室内に食品が存在するか否かを判断し、制御手段によって食品の有無に応じて加熱手段の熱量と送風手段の風量を制御するようにしたので、より細やかに加熱室内の温度を制御することができる。

また、加熱室内の温度を送風手段の風量と加熱手段の熱量の両方で調整するため、加熱手段の熱量のみで制御する場合に比べて加熱時間を短縮し、消費電力量を削減できる。

また、送風手段の風量を制御することによって、ドア開閉時の加熱室内からの熱風の漏洩を抑制することができる。

請求項３によれば、加熱室内に食品が存在しない場合に、加熱室内の温度を第二の所定温度以上、第一の所定温度以下になるように送風手段の風量によって加熱室内の温度を制御するため、少ない消費電力量で加熱室内の温度制御が可能である。

また、加熱室内の温度が第一の所定温度以下になるように制御することによって、加熱室の温度保持時の消費電力量を削減し、かつドア開閉時の加熱室の温度低下を抑制することが可能である。

よって、加熱室内の温度低下を抑制するため、加熱調理にかかる消費電力量を削減できる。

また、加熱手段に熱量を加えていない場合でも、送風手段の風量を制御することで加熱室内の温度を調整することが可能であるため、加熱手段だけで加熱室内温度を調整する場合よりも、より幅広い温度調整が可能である。

請求項４によれば、食品検知手段が食品を出し入れする開閉部の開閉検知手段であるため、複雑な構造を必要とせず食品の有無を検知することが可能である。

また、従来の一般的な加熱調理器ではマイクロ波の漏洩を防止するために開閉部の開閉検知手段を備えているものが多いため、開閉検知手段を食品検知手段として新たに活用することで、消費電力量低減手段を従来構造にも容易に適用可能である。

また、開閉検知手段を食品検知手段として使用することで、食品の形状や置き場所によらずに食品の有無を検知することが可能である。

請求項５によれば、加熱室内に食品が存在している場合に制御手段により加熱手段と送風手段を同期して駆動するように制御するので、加熱手段を駆動する際は、送風手段を同時に駆動して熱風を加熱室内に均一に拡散させて効率良く加熱室内の温度を上昇させ、加熱手段を停止する際は送風手段を同時に停止して加熱室内の温度低下を抑制することができる。

よって、加熱室内に食品が存在する場合の加熱調理制御においても消費電力量を削減できる。

以下、本発明の加熱調理器を、加熱手段として熱風ヒータを備え、送風手段として熱風ファンを備えた電気オーブンレンジと、加熱手段としてヒータを備えた電気オーブンレンジをそれぞれ例にとって説明する。

尚、本発明は、加熱手段と制御手段を備えていれば、単機能オーブンなどの単機能加熱調理器や他の加熱調理器にも適用できる。

本発明による第一実施例の加熱調理器について、図１〜図４を参照して説明する。

図１は第一実施例の加熱調理器１の斜視断面図であり、図２は同実施例の側面断面図である。図３は同実施例の加熱調理器の制御ブロック図、図４は同実施例の制御フローチャートを示す。

本実施例の加熱調理器１は、加熱室２と、加熱室２の下方に設けられた機械室３とをキャビネット１１で覆った構造であり、加熱室２内に食品を載置することで加熱調理を行う加熱調理器である。加熱室２の前方にはドア４が設けられており、ドア４を開閉することで加熱室２内部への食品の出し入れを行う。

機械室３には、後記する加熱手段や送風手段の制御を行う制御手段３０やその他の加熱手段等が収納されている。本実施例では、機械室３は加熱室２の下方に示したが、加熱室２と機械室３の位置関係は特に問わない。また、ドア４は加熱室２の前面に上開き向きに配置しているが、ドア４の開閉方向は横向きでも良く、ドア４の位置や向きも特に規定しない。

加熱調理器１には、加熱手段として加熱室２上面に平面ヒータ３３，加熱室２背面に熱風ヒータ３４，加熱室２の下方にマグネトロン５４を備えている。

加熱室２上面に設置された平面ヒータ３３は、面全体が発熱するヒータであり、食品上方から輻射加熱により食品を加熱する加熱手段である。

加熱室２の背面に設置された熱風ヒータ３４は、近傍に熱風ファン３５と熱風モータ３６から構成される送風手段を備え、熱風ヒータ３４により加熱された空気を熱風として熱風ファン３５により加熱室２内に供給することで、強制対流加熱により食品を加熱する。

ここで、平面ヒータ３３と熱風ヒータ３４は、例えば駆動と停止を間欠的に制御することによって、熱風ヒータ３４の発生する熱量を制御することが可能である。

また、例えば熱風モータ３６の駆動と停止を間欠制御することによって、熱風ファン３５の平均回転数を変更できるため、送風手段からの風量を制御することが可能である。また、熱風ファン３５と熱風モータ３６により加熱室２内に空気の流れを発生させ、加熱室２内の空気を攪拌することができる。

加熱室２下方に設置されたマグネトロン５４は、マイクロ波を発生させ、該マイクロ波を回転アンテナ５５を介して加熱室２内に照射することにより食品を加熱する。回転アンテナ５５を回転させることで加熱室２内のマイクロ波分布を制御することができるため、加熱室２内には回転テーブルを備えず、テーブルプレート２１を加熱室２の下面に設けている。

また、本実施例の加熱調理器１には、蒸気発生手段５１も設置されており、タンク５３に貯水した水をポンプ５２によって蒸気発生手段５１に送水し、蒸気発生手段５１を駆動することで蒸気を発生させ、熱風ファン３５によって熱風と一緒に加熱室２内に供給することが可能である。

また、加熱室２前方のドア４には、設定手段４１を備えている。使用者は、設定手段４１を操作することによって加熱調理器１に加熱調理温度を設定し、加熱調理方法を指示することができる。

ここで、本実施例における設定手段４１の位置はドア４であるが、設定手段４１の位置はドア４以外の部分に設けても良く、位置や操作方法は問わない。

また、加熱室２の背面上方に温度検知手段３２を備えている。該温度検知手段３２によって、加熱室２内部の温度を計測することが可能である。

本実施例では、温度検知手段３２の位置は、加熱室２内の熱い空気を検知しやすい背面上方に露出して設けたが、加熱室２内の温度が測定できれば温度検知手段３２の配置位置はどこでも良く、また、加熱室２内に露出して設ける必要もない。

また、本実施例では、温度検知手段３２は、直接空気温度を測定する例えばサーミスタのような部品を用いているが、赤外線センサなどの非接触で表面温度を測定するセンサを利用しても良く、加熱室２内の温度を計測できればセンサの種類は問わない。

ここで、本実施例では、食品検知手段３１を加熱室２の右側面に設けている。図１に示す食品検知手段３１は、ドア４の開閉を検知する機械式スイッチによる開閉検知センサであり、ドア４の開閉を検知し食品の出し入れの有無を検知することが可能である。

本実施例では、食品検知手段３１としてドア４の開閉検知センサを用いたが、食品検知手段３１としては開閉検知センサには限らず、食品の重量を検知する重量センサでも、食品の位置を検出する超音波センサでも、食品の存在を検知する赤外線受光センサでもよく、食品の有無が検知できればいかなるセンサでも良い。

加熱室２の下方にはテーブルプレート２１が配置され、側面には棚２２が配置されている。食品の加熱調理を行う際は、加熱室２の下方に備えたテーブルプレート２１に食品を載置して加熱調理を行うことが可能であり、また、加熱室２の側面に設けた棚２２に角皿を設置し、角皿に食品を載置して加熱調理を行うことも可能である。

ここで、本実施例のように、開閉検知センサを用いて食品の出し入れの有無を検知する方法では、加熱室２内の棚に角皿を入れて調理する場合に食品の出し入れを検知することができる。

オーブン調理では、ほとんどの場合、角皿に食材を載置して加熱室２内の棚に入れて調理するため、開閉検知手段は食材検知手段として適している。

また、食材を入れる際は必ずドア４を開閉するため、食品検知手段３１として開閉検知センサを用いることは、食材を収納したことを確実に検知できる方法として有効であり、食材を収納しない場合に消費電力量を削減することができる。

また、ドア４の開閉のみを行い食材を入れなかった場合、加熱室２内に食材が収納されたと判断して制御を行うことになるが、使用者にとって特に不利益になることはない。

また、機械室３に配置した制御手段３０は、図３に示すように、設定手段４１や温度検知手段３２，食品検知手段３１による入力を受け、熱風ヒータ３４，平面ヒータ３３，マグネトロン５４などの加熱手段や、熱風ファン３５，熱風モータ３６などの送風手段，蒸気発生手段５１などを制御するものである。

以上述べた加熱調理器において、食品を加熱室２に入れる前に、予め加熱手段により加熱室２内の温度を調理温度まで上げて予熱を行い、その後、食品を加熱室２に入れて食品の加熱調理を行う場合、食品検知手段３１により加熱室２内の食品の有無を検知し、その検知結果に基づいて制御手段３０により加熱手段の熱量を制御する加熱調理を行うことで、調理時間を短縮し、消費電力量を削減した加熱調理が可能である。

以下、図４の制御フローチャートに沿ってオーブン調理を行う際の加熱調理方法について説明する。

まず、加熱室２前方のドア４を閉め、図２に示す設定手段４１によって調理温度を設定し、制御手段３０によって加熱手段である熱風ヒータ３４，平面ヒータ３３，送風手段である熱風ファン３５，熱風モータ３６を駆動し、加熱室２内の温度が調理温度になるように加熱室２内の予熱を行う。

予熱時には、加熱室２内の全体をムラなく加熱する必要があるため、送風手段である熱風ファン３５と熱風モータ３６は常時駆動とし、熱風ヒータ３４によって発生した熱風を加熱室２全体に循環し、平面ヒータ３３によって加熱室２内の空気や壁面を加熱する。

加熱室２内の検知温度が調理温度を超えると、予熱を終了し、使用者に予熱終了を報知する。本実施例では、予熱終了の報知はドア４に設けた表示器（図示せず）や制御手段３０上のブザー音によって使用者に報知されるが、報知手段の種類や方法は問わない。

予熱終了後、使用者はドア４を開けて食品を加熱室２内に収納する。食品はテーブルプレート２１に載置しても、角皿に載せた状態で棚２２に載置しても良く、各食品の調理状況に適した状態で加熱室２内に収納されれば良い。

ここで、食品検知手段３１により、予熱終了後にドア４が開閉したことを検知した場合は、加熱室２内に食品が収納されたと判断し、加熱手段と送風手段により調理温度を保持する加熱調理工程に入る。

一方、予熱終了後でも食品検知手段３１によりドア４が開閉されないことを検知した場合は、加熱室２内に食品は存在しないと判断し、加熱室２内の温度を第一の所定温度以下第二の所定温度以上に維持する工程に入る。

すなわち、予熱が終了しても使用者が他の調理を行っていたり、食材が準備できていないときなど、加熱室２にすぐに食品が収納されない場合が多々ある。このときは、前記したように、加熱室２内の温度を第一の所定温度以下第二の所定温度以上に維持する工程に入る。

具体的には、例えば加熱手段と送風手段に電力を供給せず、加熱室２内の温度が第二の所定温度以上になるように制御する。

ここで、第一の所定温度と第二の所定温度は、設定手段４１により調理温度を設定した時に、その調理温度に応じて制御手段３０によって規定され、第一の所定温度は一定の温度幅を持った温度であり、調理温度を含んでいる。

実施例での第一の所定温度は、調理温度よりも５℃低い温度から、調理温度よりも５℃高い温度までの１０℃の温度とするが、調理温度を含んで温度幅を持っていれば、特に温度は規定しない。

また、第二の所定温度は、第一の所定温度よりも低い温度であり、本実施例では第二の所定温度は調理温度を含む第一の所定温度よりも例えば２０〜６０℃程度低い温度とするが、前記調理温度と第二の所定温度の温度差は食品を加熱室２に収納した際の加熱調理に影響が出ない範囲であれば特に問わない。ここで、本実施例では、例えば調理温度を２００℃に設定した場合に、第一の所定温度は例えば１９５℃〜２０５℃であり、第二の所定温度は例えば１５０℃である。

調理温度を２００℃に設定する調理の場合、第一の所定温度である１９５〜２０５℃内で温度を制御することで調理に適した加熱調理が可能であり、第二の所定温度を１５０℃とすることで、加熱調理に影響を与えずに、ドア４開閉時の加熱室温度変化を小さくすることができる。

ここで、例えば第二の所定温度が調理温度よりも１０℃低い１９０℃に設定しても、本実施例による効果は得られるが、第二の所定温度を１５０℃にした場合に比べて効果が小さくなる。

また、例えば第二の所定温度が調理温度よりも８０℃低い１２０℃とした場合、予熱保持温度が低すぎて食品の加熱調理に影響を及ぼすことがある。

また、例えば調理温度が１００℃の場合は、第一の所定温度は例えば９５〜１０５℃であり、第二の所定温度は例えば８０℃である。

ここで、調理温度が１００℃の場合、第二の所定温度を第一の所定温度よりも５０℃低い５０℃に設定すると、予熱時の加熱室温度が必要以上に低くなりすぎるため、加熱調理に影響を与えてしまい、うまく調理できないことがあるため、第二の所定温度は設定温度と第一の所定温度に応じて適切な温度に設定される必要がある。

また、本実施例においては、第一の所定温度と第二の所定温度は、加熱調理器１の構造によって個体差が生じて異なることがあるため、それぞれの加熱調理器１に応じて適切な温度に設定することが必要であり、調理温度が例えば２００℃の場合に、第一の所定温度は１９５〜２０５℃以外の温度でも調理温度の２００℃を含んでいれば良く、第二の所定温度は１５０℃以外の温度でも２００℃以下であれば良い。

よって第二の所定温度は、調理温度を含む第一の所定温度よりも低く、加熱調理に影響が出ない範囲であれば温度差は特に規定しないが、調理温度に応じて適切な温度である必要があり、また加熱調理に影響を与えない範囲でなるべく低い温度の方が高い効果が得られる。

また、この制御を行っている間も、随時加熱調理器１は食品検知手段３１を用いて食品有無検知を行い、食品検知手段３１により、予熱終了後にドア４が開閉したことを検知した場合は、加熱室２内に食品が収納されたと判断し、即座に加熱手段と送風手段により調理温度を維持する加熱調理工程に入る。

その後、温度検知手段３２による検知温度が第二所定温度に達したら、加熱室２内の温度が第一の所定温度になるように加熱手段と送風手段を用いて制御を行う。

ここでも随時食品検知手段３１によるドア４の開閉検知を行い、途中で食品検知手段３１によるドア４の開閉が検知されれば、即座に加熱調理工程に移る。

予熱終了後、一定時間が経過するまで食品検知手段３１がドア４の開閉を検知できなかった場合は、使用者が予熱を忘れているか、予熱の必要がなくなったと判断し、予熱と温度保持を終了する。ここで規定する一定時間とは、予熱終了後から温度保持終了時までの時間であり、例えば２０分〜３０分程度である。

以上が、本発明の第一実施例による加熱調理器１を用いた加熱調理方法の流れである。

この制御方法の詳細と効果について、図５と図６を用いて説明する。

図５と図６は、本実施例の加熱調理器１における加熱室２内の空気温度Ｔの時間変化であり、図５はドア４が開閉されることなく、加熱室２内に常時食品が存在しなかった場合の加熱室２内空気温度の時間変化を示す説明図、図６は工程の途中で食品が加熱室２内に収納され、食品検知手段３１によってドア４の開閉を検知した場合の加熱室２内空気温度の時間変化を示す説明図である。

図５に示すように、加熱室２内の温度が予熱を開始して初期温度から調理温度に上昇するまで、加熱手段と送風手段を常時駆動して加熱室２内に熱風を供給し、加熱室２内の空気を攪拌し加熱する。

予熱終了後は加熱室２内の空気温度が第二の所定温度になるまで加熱手段と送風手段への電力供給を停止する。

その後、加熱開始から一定時間経過するまで食品検知手段３１が食品の収納を検知できなかった場合は、予熱温度の保持を終了する。

一方、この制御工程において、途中でドア４を開閉して食品を収納した場合には、加熱室２内の温度は図６に示すように変化する。すなわち、予熱後の温度保持時に途中でドア４を開閉することによって、加熱室２内の空気温度はΔＴ１低下する。

ここで、従来の加熱調理器では、図１２に示すようにドア４の開閉によって加熱室内空気温度ＴはΔＴ下がるが、本発明による加熱調理器１では、図６に示すように温度低下はΔＴ１で、従来の加熱調理器の温度低下ΔＴよりも小さく、ΔＴ＞ΔＴ１である。

これは、従来の加熱調理器では、予熱終了後に空気温度を調理温度に維持しているが、本実施例による加熱調理器１では、予熱終了後の保持温度が従来の調理温度よりも低いため、外気との温度差が小さくなり、加熱室２内の空気温度が下がりにくくなったためである。

ここで、加熱室２と外気との温度差が小さい場合に、加熱室２内の空気温度が下がりにくくなる理由について説明すると、加熱室２は、外部への熱漏洩がなければ、一度加熱手段によって調理温度まで加熱されれば、その後は加熱手段による加熱がなくても温度が一定温度に保持されるため、該温度を保持するために消費電力量を必要としない。

しかし、実際の加熱室２では、加熱手段で加熱された熱がキャビネット１１の外郭表面や、加熱室２の排気口などから外部に排出（熱漏洩）されるため、内部の温度を一定に保つには加熱手段による加熱が必要となる。

これらの熱漏洩は、加熱室２内の温度に起因して変化する。キャビネット１１の外殻温度は、加熱室２内の温度が高いほど高くなるが、そのとき熱漏洩する熱量は、外殻表面の自然対流熱伝達と熱輻射によるものに大別される。

自然対流熱伝達による熱漏洩は、おおよそキャビネット１１の外殻温度と周囲空気の温度差の０.２５乗に比例して増加するものであり、加熱室２内の温度が低いほどキャビネット１１の外郭からの熱漏洩が小さい。つまり、自然対流熱伝達による熱漏洩Ｑ１は外殻温度Ｔｗと空気温度Ｔａによって以下の式によって表される。Ｃは定数である。

Ｑ１＝Ｃ (Ｔｗ−Ｔａ)^1/4
また、熱輻射による熱漏洩は、おおよそキャビネット１１の外殻温度と周囲空気の絶対温度の４乗の差に比例して増大するものであり、外殻温度が低いほど熱漏洩が激減する。つまり、熱輻射による熱漏洩Ｑ２は、外殻温度Ｔｗと空気温度Ｔａによって以下の式によって表される。

Ｑ２＝Ｃ（Ｔｗ⁴−Ｔａ⁴）
一方、加熱室２の排気口からの熱漏洩も自然対流によるものであり、加熱室２内の温度が高いほど、空気の密度が減少して軽くなるため、加熱された空気が加熱室外部に逃げやすくなる。

また、ドアを開けた時に加熱室２内の空気が加熱室２の外部に逃げやすくなる。

以上のことから、キャビネット１１の外殻温度及び加熱室２内の温度が低ければ低いほど、熱漏洩は生じにくくなり、消費電力量を削減し易くなる。つまり、加熱室２内の温度を低くすることによって、加熱調理器１からの熱漏洩を少なくし、消費電力量を削減することが可能である。

また、本実施例による加熱調理器１では、空気温度低下が抑制できるため、図６に示すようにドア開閉後に調理温度まで温度が復帰するまでの復帰時間ｔ１が図１２に示す従来の加熱調理器における復帰時間ｔ０よりも短く、ｔ０＞ｔ１である。

実験の結果によれば、前記のように調理温度を２００℃に設定した場合、従来の温度復帰時間ｔ０が約１２分に対して、ｔ１は約９分であり、約３分の短縮効果が得られる。またこの３分間で、加熱手段を駆動するために約１４００Ｗの電力を使用することから、１４００×３／６０＝７０Ｗｈの電力を消費することになり、温度復帰時間を３分短縮することによって、加熱調理過程における消費電力量を７０Ｗｈ削減することが可能である。

以上のことから、本実施例においては、加熱室２内の食品の有無に応じて加熱手段や送風手段を制御するものにおいて、加熱室２内に食品が存在しない場合には、調理温度を含む第一の所定温度よりも低い第二の所定温度以上に加熱室内温度を制御することによって、調理時間はΔＴ−（引く）ΔＴ１短縮できるとともに、加熱調理過程における消費電力量を削減することができる。

ここで、加熱室２内の空気温度の低減防止効果と消費電力量削減効果は、調理温度が高いほど効果が高く、特に調理温度が２００℃程度より高い場合に有効である。調理温度が１００℃程度でも加熱室内空気温度の低減を防止する効果はあるが、２００℃程度の場合に比べると効果が低い。

また、加熱室２内の空気温度を第一の所定温度に保持する間は、加熱手段と送風手段を同期させているので、加熱手段を停止したときに同時に送風手段も停止することによって、加熱室２内の空気温度の変動を小さくし、また、送風手段の駆動時間を短くすることによって、温度保持に必要な消費電力量を削減することができる。

なお、上記本実施例では、第一の所定温度に保持する場合、加熱手段と送風手段を同期させる例を示したが、加熱室２内温度を第二の所定温度以上に制御されていれば必ずしも同期させる必要はない。

また、本実施例では、予熱終了後、第一の所定温度以下第二の所定温度以上に加熱室２内空気温度を保持する場合、加熱手段と送風手段に電力を供給しない場合の例を示したが、加熱手段の熱量は予熱時よりも少なければ消費電力量の削減効果が得られるので、電力量は特に規定せず、また、加熱手段の熱量は途中で変化させる制御を行っても良い。

図７は、予熱終了後の加熱手段への供給電力を少なくして熱量を変えた例を示す。

予熱終了後、加熱室２内の空気温度が第二の所定温度以上に維持されている間、加熱手段への供給電力が予熱時の供給電力より小さければ、図５に示す加熱手段の熱量０の場合と同様に本実施例の効果が得られる。

また、加熱室２内の空気温度が第一の所定温度以下で、第二の所定温度以上に維持される時間が長くなるが、温度検知手段３２により検知した加熱室２内空気温度に応じた制御を行うため問題なく制御できる。

また図８に、予熱終了後加熱室２内空気温度が第二の所定温度以上に維持されている間、加熱手段の熱量を途中で変化させた例を示す。加熱手段の熱量を低出力から０に切り替えることで、加熱室２内空気温度の時間に対する傾きが変化し、第一の所定温度以下第二の所定温度以上に温度保持している間の消費電力量を削減できる。加熱手段の熱量制御は制御手段３０により行われ、ここで加熱手段の熱量を切り替えるタイミングをとるために、第二の所定温度と同様の制御点温度を所定温度として有しても良いし、加熱開始からの時間や予熱終了時からの時間をもとに制御点時間を所定時間として設定してそれに応じて制御を行っても良い。図８のような加熱手段制御でも、図５や図７の制御と同様の消費電力量削減効果が得られる。

また、予熱終了後に食品が収納されなかった場合、従来は図１２に示すように加熱室内空気温度を制御していたが、本発明による加熱調理器１では、図５に示すように加熱室２内の空気温度を制御するため、一定時間経過するまでの消費電力量を削減できる。

例えば調理温度が２００℃の場合、予熱終了後に加熱室内の空気温度が第二の所定温度である１５０℃に下がるまでに約１０分の時間がかかり、その間は電力を使用しない。

図１２に示すように加熱室内空気温度を保持する場合に使用する電力が平均７００Ｗだとすると、１０分間電力を使用しないため、７００Ｗ×１０／６０＝１１７Ｗｈの消費電力量が削減される。

よって、予熱終了後に食品を収納せずに加熱調理器１を放置した場合でも、加熱調理器１が使用する消費電力量を従来よりも大幅に削減することができる。

以上のように、加熱手段の熱量と送風手段の風量を制御することによって、本発明による加熱調理器１では加熱調理過程における消費電力量を削減することができる。

なお、上記した本実施例においては、加熱室２内にターンテーブルを持たないターンテーブルレス構造の加熱調理器１を用いたが、加熱室２内にターンテーブルを備えた構造でも良い。

本発明による加熱調理器の第二実施例を図９，図１０を参照して説明する。

図９は第二実施例の加熱調理器１の側面断面図であり、図１０は同加熱調理器１の制御シーケンスである。

図９に示すように、本実施例の加熱調理器１は、加熱室２と加熱室２の下方に配置された機械室３をキャビネット１１で覆った構造である。

加熱室２の前方には開閉部としてドア４が設けられており、ドア４を開閉させることで加熱室２内部への食品の出し入れを行う。また、ドア４には設定手段４１が配置されており、調理温度や調理時間を設定手段４１により設定することができる。機械室３には設定手段４１により設定される調理温度や時間に応じて加熱手段を制御する制御手段３０が配置されている。

本実施例の加熱調理器１は、加熱室２の上方には上ヒータ３７を、加熱室２の下方には下ヒータ３８を備え、上ヒータ３７と下ヒータ３８を加熱手段として食品の加熱調理を行うことが可能である。

ここで、図９では、上ヒータ３７を平面ヒータとして、下ヒータ３８を管ヒータとして示すが、ヒータの種類はいかなるヒータでも良い。また、ヒータも上下２箇所に設置する必要はなく、上ヒータ３７だけでも、下ヒータ３８だけでも、その他のヒータだけでもよく、要は加熱手段を備えていれば良い。

また、機械室３には他に加熱手段としてマグネトロン５４や回転アンテナ５５が配置されており、マグネトロン５４から発生したマイクロ波を回転アンテナ５５によって加熱室２内に拡散しながら放射することによって加熱室２内の食品を加熱することが可能である。

また、加熱室２の側面にはドア４の開閉を検知する食品検知手段３１を備えており、ドア４の開閉を検知して食品を加熱室２内に収納したことを検知する。ここで食品検知手段３１は、ドア４の開閉を検知する開閉検知手段を示したが、開閉検知に限らず食品の位置を検知する位置センサや、食品の載置を検知する重量センサなど、食品の有無を検知できればいかなるセンサでも良い。

以上に述べた本実施例の加熱調理器を用いて調理を行う場合、食品を加熱室２に入れる前に加熱手段により加熱室２内温度を調理温度まで上げてから食品を加熱室２に入れて食品の加熱調理を行う調理方法において、食品検知手段３１により検知した加熱室２内の食品の有無に基づき、制御手段３０により加熱手段の熱量を制御した加熱調理を行うことで、調理時間を短縮して消費電力量を削減した加熱調理が可能である。

以下、図１０の制御フローチャートに沿って、本実施例の加熱調理器を用いてオーブン調理を行う際の加熱調理方法について示す。

まず、設定手段４１を用いて調理温度を設定し、予熱開始の指示を出す。加熱調理器１は、制御手段３０により加熱手段である上ヒータ３７と下ヒータ３８を駆動し、加熱室２内の空気を加熱する。ここで、加熱室２内の空気は上ヒータ３７と下ヒータ３８からの熱により自然対流が起こって攪拌され、加熱室２内の空気は均一に加熱される。

温度検知手段３２によって加熱室２内の温度が設定した調理温度に達したことを検知した場合、制御手段３０は予熱終了と判断し、使用者に表示や音で予熱終了を報知する。

予熱終了後、使用者はドア４を開いて食品を加熱室２内に収納して加熱調理を行う。ここで、予熱終了後にドア４が開閉された場合は、食品検知手段３１が加熱室２内に食品が存在すると検知して、制御手段３０は加熱手段である上ヒータ３７と下ヒータ３８を駆動し、設定手段４１によって設定された調理温度による加熱調理を行う。

また、予熱終了後でも食品検知手段３１によりドア４の開閉が検知されない場合は、加熱室２内に食品が存在しないと判断し、制御手段３０は加熱手段である上ヒータ３７と下ヒータ３８の熱量を制御し、加熱室２内の温度を第一の所定温度より低い第二の所定温度以上に維持する。

具体的には、加熱手段である上ヒータ３７と下ヒータ３８に電力を供給せず、加熱室内の温度が第二の所定温度以上になるように制御する。

ここで、第一の所定温度と第二の所定温度は、設定手段４１により調理温度を設定した時にその調理温度に応じて制御手段３０によって規定され、第一の所定温度は一定の温度幅を持った温度であり、調理温度を含んでいる。また、第二の所定温度は第一の所定温度よりも低い温度である。

第一の所定温度と第二の所定温度は調理温度に応じて設定され、本発明による第一実施例と同様に、調理温度が例えば２００℃の場合の第一の所定温度は例えば１９５〜２０５℃であり、第二の所定温度は例えば１５０℃の場合に本発明の効果が得られる。

また、この制御を行っている間も、随時加熱調理器は食品検知手段３１を用いて食品有無検知を行い、食品検知手段３１により、予熱終了後にドア４が開閉したことを検知した場合は、加熱室２内に食品が収納されたと判断し、即座に加熱手段により調理温度を維持する加熱調理工程に入る。

その後、温度検知手段３２による検知温度が第二所定温度に達したら、加熱室２内の温度が第一の所定温度になるように制御手段３０は加熱手段の制御を行う。

予熱終了後、一定時間が経過するまで食品検知手段３１がドア４の開閉を検知できなかった場合は、使用者が予熱を忘れているか、予熱の必要がなくなったと判断し、予熱と温度保持を終了する。

以上が、第二実施例による加熱調理器１を用いた加熱調理方法の流れである。この制御方法を用いることで、本実施例のように加熱手段のみを備えた加熱調理器１においても、第一実施例と同様に加熱室内の温度制御を行うことで、ドア４の開閉時に加熱室内の温度が急激に低下することを防止し、調理時間を短縮できるとともに調理過程における消費電力量を削減できる。なお、加熱調理過程における加熱室内空気温度Ｔの時間変化と、制御方法の詳細は図５と同一である。

本発明の第一実施例による加熱調理器の斜視断面図である。同第一実施例による加熱調理器の側面断面図である。同第一実施例による制御ブロック図である。同第一実施例による制御シーケンスである。同第一実施例による加熱調理器の加熱室内の空気温度変化を示す説明図である。同第一実施例による加熱調理器のドアを開閉して食品を収納する場合の加熱室内の空気温度変化を示す図である。同第一実施例による加熱調理器の加熱手段の熱量を変えた場合の加熱室内の空気温度変化を示す説明図である。同第一実施例による加熱調理器の加熱手段の熱量を切り替えた場合の加熱室内の空気温度変化を示す説明図である。同第二実施例による加熱調理器の側面断面図である。同第二実施例による加熱調理器の制御シーケンスである。従来の加熱調理器の加熱室内の空気温度変化を示す説明図である。従来の加熱調理器の加熱室内の他の空気温度変化を示す説明図である。

符号の説明

１加熱調理器
２加熱室
３機械室
４ドア
２１テーブルプレート
３０制御手段
３１食品検知手段
３２温度検知手段
３３平面ヒータ
３４熱風ヒータ
３５熱風ファン
３６熱風モータ
３７上ヒータ
３８下ヒータ
４１設定手段
５１蒸気発生手段
５４マグネトロン
５５回転アンテナ

Claims

食品を収納して加熱調理する加熱室と、
該加熱室を加熱する加熱手段と、
少なくとも前記加熱室の調理温度，調理時間を設定する設定手段と、
前記加熱室内の食品の有無を判別する食品検知手段と、
前記加熱室内の温度を検知する温度検知手段と、
前記加熱手段を制御する制御手段を備え、
食品を前記加熱室に入れる前に前記加熱手段により前記加熱室内の温度を前記設定手段で設定した調理温度まで上げてから前記食品を前記加熱室に入れて加熱調理を行う加熱調理器において、
前記設定手段で設定した調理温度に応じて前記加熱室内の空気温度を維持する所定の温度幅を持つ第一の所定温度と、
前記第一の所定温度よりも低い第二の所定温度を有し、
前記温度検知手段により加熱室内の温度が食品の調理温度に達したことを検知した後、前記食品検知手段によって前記加熱室内の食品の有無を検出し、
該加熱室内に食品が存在する場合には、前記加熱室内の温度を前記第一の所定温度範囲内になるように前記制御手段により前記加熱手段の熱量を制御し、
前記加熱室内に食品が存在しない場合には、前記第二の所定温度以上になるように前記制御手段により前記加熱手段の熱量を制御することを特徴とする加熱調理器。
前記温度検知手段により前記加熱室内の温度が調理温度に達したことを検知した後、前記食品検知手段によって検知した食品収納の有無に基づき、前記制御手段により前記加熱手段の熱量と前記送風手段の風量を制御することを特徴とする請求項１に記載の加熱調理器。
前記温度検知手段により前記加熱室内の温度が調理温度に達したことを検知した後、前記食品検知手段によって前記加熱室内の食品の有無を検出し、
前記加熱室内に食品が存在しない場合に、該加熱室内の温度が前記第二の所定温度以上で、かつ、前記第一の所定温度以下になるように前記制御手段により前記送風手段の風量を制御することを特徴とする請求項２に記載の加熱調理器。
前記食品検知手段が、前記加熱室内に食品を出し入れする開閉部の開閉検知手段であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の加熱調理器。
前記制御手段は、前記加熱手段と前記送風手段を同期して駆動させ、前記加熱室内の温度を第一の所定温度に維持することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の加熱調理器。