JP5653465B2 - 加熱調理器 - Google Patents

Description

本発明は、加熱調理器に関する。

従来、赤外線センサが検出した赤外線に基づいて、調理物又は鍋等の被加熱物の温度を検知する加熱調理器が提案されている。このような加熱調理器は、被加熱物に対して投光する発光手段と、被加熱物からの反射光を受光する受光手段を備え、受光手段の出力から換算された被加熱物の放射率、及び赤外線センサの受光量から被加熱物の温度を換算していた（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−２２５８８１号公報（第４頁）

従来の加熱調理器は、非接触式の温度検知手段である赤外線センサを用いて被加熱物から放射される赤外線量を検知し、赤外線量を温度に換算することで被加熱物の「概略温度」を検知し、加熱出力の調整及び加熱停止等の加熱制御を実施している。

ここであえて「概略温度」と記載したのは、次の理由からである。つまり、従来の加熱調理器は、温度を検知すべき対象である検知対象物の形状及び寸法によっては、赤外線センサの検知領域における検知対象物の占有率が異なる可能性があるが、従来の加熱調理器はその占有率について考慮されていないから、正しい温度を検知できない場合があるためである。また、検知対象物の放射率は加熱調理器にとって未知であって、おおよその検知対象物の放射率を仮設定して温度に換算している場合があり、検知した温度の精度が高くない場合があるためである。

例えば、コップに水を入れて電子レンジ（加熱調理器）で加熱する場合を考える。コップの放射率は未知であるため、電子レンジは、仮の放射率を用いて赤外線量を温度に換算することとなる。また、コップの寸法は電子レンジの加熱室の容積に対して寸法が小さく、また加熱室内のどこにコップが置かれるか分からない。したがって、赤外線センサの検知視野には、コップ以外にもコップの背景となる加熱室の底板及び壁面等が入り込んでいる可能性があり、温度換算に用いる赤外線量は必ずしも検知対象物であるコップのみから放射されたものではない。このため、被加熱物の概略温度は把握できても、正確な温度を検知するのは大変困難である。

本来、赤外線輻射量から検知対象物の温度を推測（検知）するには、以下の式（１）に示すように検知対象物から放射される赤外線の割合を示す一つの指標である放射率を正確に把握する必要がある。さらに、検知対象物の表面から放射される赤外線量を検知するために、赤外線センサの検知視野には加熱室の底板及び壁面等の検知対象物以外の部品が入らないようにする必要がある。

なお、式（１）において、εは検知対象物の放射率、Ｔｓは放射率εを１とした場合の赤外線量を便宜的に温度で表したもの（以下、センサ検知温度という）であり、通常は赤外線センサに内蔵されているセンサ素子部の雰囲気温度Ｔａと合わせ、ε、Ｔｓ、Ｔａが正しくなければ、温度は正確に把握できないことを意味している。

つまり、検知対象物の放射率εの精度向上と、赤外線センサの検知領域に入る検知対象物の背景等のノイズを除去し、正確な赤外線量を把握することのできるセンサ検知温度Ｔｓが得られれば、検知対象物の温度検知の精度向上が可能となる。

これらの技術課題を解決することを目的として、上記特許文献１に記載の加熱調理器では、発光手段と受光手段を用いて検知対象物の放射率の推定処理を実行している。そのほか、一般的に電子レンジやオーブンレンジと称される加熱調理器の中には、赤外線センサに回転モータ等の駆動電源を取り付けて赤外線センサ自体を動かしたり、赤外線センサの視野となる開口部を動かしたりすることで、赤外線センサの検知視野領域を移動させて温度の検知精度の向上を図る機能が搭載されているものもある。

しかしながら、いずれの対応策も、赤外線センサの検知視野の全域を検知対象物が占有しているか否かは未知数の上、検知視野の全域が同じ放射率を有しているか否かも分からない。したがって、加熱調理器における赤外線センサを用いた被加熱物の温度検知の精度向上について課題が残されていた。

本発明は、上記のような課題を背景としてなされたものであり、赤外線センサを用いて被加熱物の温度を検知する精度を向上させることのできる加熱調理器を得るものである。

本発明に係る加熱調理器は、加熱室と、前記加熱室内を加熱する加熱手段と、前記加熱室内の赤外線を受光する赤外線検知手段と、前記赤外線検知手段が検知した赤外線量に基づいて、前記加熱手段を制御する制御手段と、前記加熱室内に載置される収納容器と、前記収納容器が前記加熱室内に載置されるべき位置を示す容器位置指示手段とを備え、前記収納容器の一部には、複数の目標温度に対応した複数の温度検知面が形成されており、前記複数の温度検知面は、前記目標温度に対応して互いに放射率が異なっており、かつ、前記複数の温度検知面のそれぞれの全域においては、一定の放射率を有し、前記収納容器が前記容器位置指示手段に従って、前記複数の温度検知面のいずれかが前記赤外線検知手段に対向するように前記加熱室内に載置された状態において、前記赤外線検知手段に対向する前記温度検知面は、前記赤外線検知手段の検知視野の全領域を覆うものである。

本発明の加熱調理器は、赤外線検知手段の検知視野のすべての領域は、検知対象である収納容器に設けられた一定の放射率を有する温度検知面で覆われる。このため、赤外線検知手段が検知した赤外線量に基づいて、収納容器の温度を精度よく検知することができる。

実施の形態１に係る加熱調理器の概略正面断面図である。 実施の形態１に係る加熱調理器の概略側面断面図である。 実施の形態１に係る加熱調理器の外観斜視図である。 実施の形態１に係る加熱調理器の機能ブロック図である。 実施の形態１に係る収納容器の側面図及び水平断面図である。 実施の形態１に係る加熱調理器の、収納容器のＡ面を赤外線センサに向けた状態の概略正面断面図である。 実施の形態１に係る操作パネルの概略正面図である。 実施の形態１に係る加熱調理器の予熱工程を含まない加熱シーケンスの制御フローチャートである。 実施の形態１に係る加熱調理器の予熱工程を含む加熱シーケンスの制御フローチャートである。

以下、本発明に係る加熱調理器の実施の形態を、図面に基づいて説明する。なお、以下に示す図面の形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下の説明において、理解を容易にするために方向を表す用語（例えば「上」、「下」、「前」、「後」など）を適宜用いるが、これは説明のためのものであって、これらの用語は本願発明を限定するものではない。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る加熱調理器の概略正面断面図である。図２は、実施の形態１に係る加熱調理器の概略側面断面図である。なお、図２には、本体１は図示されていない。図３は、実施の形態１に係る加熱調理器の外観斜視図である。図４は、実施の形態１に係る加熱調理器の機能ブロック図である。なお、本実施の形態１に係る加熱調理器１００において前後方向をいうときには、ドア２が設けられた側を「前」（図２の紙面右側）といい、ドア２と対向する側を「後」（図２の紙面左側）というものとする。

（全体構成）
加熱調理器１００は、前面（正面）を開口した箱型の筐体である本体１と、本体１の前面の開口を開閉自在に覆うドア２とを備える。本体１の内部には、被加熱物４０を収容する加熱室４が設けられている。ユーザは、ドア２を開き、被加熱物４０を直接、あるいは被加熱物４０が収納容器３０に収納された状態で、加熱室４の底面を構成する底板５の上に載置することができる。ドア２には、ガラスなどで構成される視認窓が設けられ、ユーザは加熱室４内の様子を確認することができる。また、本体１の前面には、図３に示すように、ユーザからの操作入力を受け付けるとともに加熱調理器１００の動作状態、設定情報、及びユーザに報知すべき情報を表示する操作表示パネル３が設けられている。また、本実施の形態１の加熱調理器１００は、加熱室４における加熱手段として、高周波発生装置、上ヒータ１０及び下ヒータ１１、並びにコンベクションユニット１２という３種類の加熱手段を備えており、これらを用いた加熱を行うことができる。加熱調理器１００を構成する各部は、制御手段１９によって制御される。

加熱室４に設けられた底板５は、高周波（マイクロ波）を透過させる高周波透過性を有するセラミック製の板であり、この底板５の上に被加熱物４０が載置される。底板５には、収納容器３０が載置されるべき位置を示す容器位置指示手段である設置位置指示表示５ａが設けられている。設置位置指示表示５ａは、例えば、底板５の上面に形成された収納容器３０の底部外形とほぼ同じ形状の突起、あるいは印刷表示で実現される。本実施の形態では、設置位置指示表示５ａは、底板５の上面から上に突出する突起である。このような設置位置指示表示５ａを設けることで、ユーザが収納容器３０を載置すべき位置が明確に分かるようになっている。

（高周波加熱装置）
本実施の形態１に係る加熱調理器１００の加熱手段の一つは、高周波加熱装置である。加熱室４内においては、高周波加熱装置を加熱源として被加熱物４０を誘電加熱するいわゆる電子レンジ加熱を行うことができる。
高周波加熱装置は、例えば図１に示すように、本体１内であって本体１の内壁と加熱室４の外壁との間に設けられ、２．４５ＧＨｚの高周波（マイクロ波）を発振する高周波発振器であるマグネトロン６と、加熱室４の底板５の下に設置されたアンテナ８と、マグネトロン６から発振されたマイクロ波をアンテナ８に伝播させる導波管７と、アンテナ８を回転させるアンテナモータ９とを備える。アンテナモータ９のシャフトにアンテナ８が取り付けられており、アンテナモータ９の回転力によりアンテナ８が回転する。図４に示すように、アンテナモータ９は制御手段１９に制御されて動作し、所定のタイミングでアンテナ８を回転又は停止させる。

マグネトロン６から発振された高周波（マイクロ波）は、導波管７を介してアンテナ８に伝播し、底板５を介して収納容器３０及び被加熱物４０に照射される。アンテナ８は、アンテナモータ９の回転力により回転し、これによって収納容器３０及び被加熱物４０への高周波（マイクロ波）の照射状態を変化させることができるので、均一かつ高速に加熱することが可能となる。

ここで、マグネトロン６からアンテナ８を介して収納容器３０及び被加熱物４０に照射されるに至る高周波（マイクロ波）の伝播の仕方について、詳細に説明を付け加えておく。
高周波発振器であるマグネトロン６からは、例えば電子レンジでは２．４５ＧＨｚの高周波が発振される。例えば家庭用の電子レンジでは出力１０００Ｗ〜２００Ｗ程度の高周波が発振されている。発振された高周波は、導電体で閉塞された導波管７内の空間を伝播する。導波管７及び加熱室４の底面４ａには、上から見たときに重なる丸穴が形成されていて、両者はこの丸穴を介して結合されており、導波管７内の空間を伝播している高周波は、丸穴を経由して加熱室４内へ伝播する仕組みである。

ただし、単に上記のような丸穴を開けただけでは、高周波は加熱室４内に効率よく流れこまないため、導電性のシャフトの一端にアンテナ８の軸部を同軸結合で取り付け、加熱室４内に設置された平板状のアンテナ８を介して高周波を加熱室４内に放射する。このようにすることで、加熱室４内の収納容器３０及び被加熱物４０を効率よく誘電加熱することができる。

（上ヒータ１０及び下ヒータ１１）
加熱調理器１００の加熱手段の二つめは、輻射加熱する上ヒータ１０及び下ヒータ１１である。上ヒータ１０は、加熱室４の天井の上面（外面）に接触させて設けられたいわゆるフラットヒータである。加熱室４内から見たときに上ヒータ１０が設置された部分には大きな突起がなく、加熱室４の天井の内面の清掃を非常に行いやすい構造である。下ヒータ１１は、例えばシーズヒータで構成されており、底板５の下側であって加熱室４の底面４ａの上に設置されている。

（コンベクションユニット１２）
加熱調理器１００の加熱手段の三つめは、コンベクションユニット１２である。コンベクションユニット１２は、加熱された空気を加熱室４内に循環させて、加熱室４内及び加熱室４内に収容される収納容器３０及び被加熱物４０を加熱する加熱手段である。図２に示すように、コンベクションユニット１２は、加熱室４の後面側に加熱室４とは別に区画形成されたコンベクション加熱室１３と、コンベクション加熱室１３内に設置されたコンベクションヒータ１４と、コンベクション加熱室１３内に設置されたコンベクションファン１５と、コンベクションファン１５を回転駆動するコンベクションモータ１６とを備える。コンベクションヒータ１４は、コンベクション加熱室１３内の空気を輻射加熱する。加熱室４の背面壁には、加熱室４内とコンベクション加熱室１３内とを連通させる吸込口４ｂ及び吹出口４ｃが形成されている。

コンベクションモータ１６に駆動されてコンベクションファン１５が回転すると、加熱室４内から吸い込まれた空気が吸込口４ｂからコンベクション加熱室１３内に流入する。コンベクション加熱室１３内に流入した空気は、コンベクションヒータ１４の周囲を通過する過程において輻射加熱され、吹出口４ｃから加熱室４内に吹き出される。吹出口４ｃから加熱室４内に吹き出された高温の空気は、加熱室４の前方（ドア２側）に向かって進み、加熱室４内の被加熱物４０又は収納容器３０に接触し、これによって被加熱物４０が加熱される。コンベクションファン１５が吸込口４ｂから加熱室４の空気を吸い込み、吸い込んだ空気を吹出口４ｃから再び加熱室４内に供給することで、加熱室４内を空気が攪拌されるとともに空気が循環する。このようにコンベクションユニット１２にて加熱された空気が加熱室４内を循環することで、加熱室４内、収納容器３０、及び被加熱物４０をムラなく加熱することができる。

（温度検知手段）
加熱室４の側壁の内面には、加熱室４内の雰囲気温度を検知する雰囲気温度検知手段１７と、非接触式の温度検知手段である赤外線センサ１８とが設けられている。雰囲気温度検知手段１７及び赤外線センサ１８は、加熱室４内に収容された被加熱物４０の加熱状態（調理の仕上がり状態）を検知する目的で設置されている。

雰囲気温度検知手段１７は、一例としてはサーミスタであり、加熱室４内の雰囲気温度を直接的に検知する。なお、雰囲気温度検知手段１７の設置数は一つに限らず複数でもよい。

赤外線センサ１８は、赤外線検知手段であり、一例としてはサーモパイル型赤外線センサである。図１においては、赤外線センサ１８が赤外線を受光可能な領域である検知視野を、符号２０にて概念的に示している。赤外線センサ１８は、検知視野２０内の赤外線を検知し、検知した赤外線量を温度に換算することによって、検知対象物の温度を推測（検知）する。つまり、赤外線センサ１８は、検知視野２０内に配置されている収納容器３０又は被加熱物４０の表面温度を、非接触で検知することができる。赤外線センサ１８には、赤外線を受光する素子とは別に、周囲の雰囲気温度を検知する素子が内蔵されている。なお、赤外線センサ１８自体の温度を安定させるために、加熱室４内が加熱されている状態においても図示しない冷却ファンにて赤外線センサ１８を十分に冷却するのが好ましい。赤外線センサ１８を冷却しながら赤外線センサ１８に被加熱物４０又は収納容器３０の温度を検知させることで、赤外線センサ１８の周囲の雰囲気温度を検知する素子の出力変動が低減され、温度検知精度の低下を抑制することができる。

（制御手段１９）
図４に示すように、制御手段１９は、加熱調理器１００の動作を制御する。制御手段１９には、操作表示パネル３、雰囲気温度検知手段１７、及び赤外線センサ１８からの出力信号が入力される。制御手段１９は、入力された信号に基づき、予め記憶された制御プログラムに従ってマグネトロン６、アンテナモータ９、上ヒータ１０、下ヒータ１１、コンベクションヒータ１４、及びコンベクションモータ１６を制御する。制御手段１９は、例えばマイコンやＣＰＵのような演算装置と、その上で実行されるソフトウェアとにより構成することができる。

（収納容器３０）
収納容器３０は、本実施の形態１では、上面を開口した容器である収納容器本体３１と、収納容器本体３１の上面の開口を開閉自在に覆う蓋３２と、収納容器本体３１内に着脱自在に載置されるスノコ状のパレット３３とを備える。パレット３３が収納容器本体３１内に設置された状態において、収納容器本体３１の底部内面とパレット３３とは接触せず、両者の間には所定の高さの隙間ができる。収納容器３０の材質は限定されないが、耐熱性及び高周波透過性の観点からは、セラミック又はシリコンエラストマーにて収納容器３０を構成するのが望ましい。

液状の被加熱物４０を加熱する場合、例えばカレー等の煮込みを実施する場合には、ユーザは、パレット３３が取り外された状態の収納容器本体３１に被加熱物４０を入れ、収納容器本体３１ごと加熱室４内で被加熱物４０を加熱することができる。また、固体の被加熱物４０を加熱する場合、例えば葉物野菜の下ごしらえを実施する場合には、ユーザは、パレット３３を収納容器本体３１内に入れ、パレット３３の上面高さを超えない程度の量の水４１を収納容器本体３１に入れ、パレット３３の上に被加熱物４０を載置して、加熱室４内で被加熱物４０を加熱することで、茹で加熱をすることができる。また、ユーザは、パレット３３を収納容器本体３１内に入れ、パレット３３の上面高さを超えない程度の量の水４１を収納容器本体３１に入れ、パレット３３の上に被加熱物４０を載置して、加熱室４内で被加熱物４０を加熱することで、蒸し加熱を行うことができる。なお、本実施の形態１の加熱調理器１００は、収納容器３０を用いず、加熱室４内に被加熱物４０を直接載置して加熱することも可能である。

収納容器３０の収納容器本体３１の側面には、温度検知面３４が設けられている。温度検知面３４は、底板５に設けられた設置位置指示表示５ａに従った位置に収納容器３０が載置された状態において、赤外線センサ１８の検知視野２０をすべて包含する大きさ及び位置に配置されている。すなわち、赤外線センサ１８と対向する収納容器３０の側面と同一平面上における検知視野２０の投影面の面積は、温度検知面３４と同じか温度検知面３４よりも小さく、かつその検知視野２０の投影面は温度検知面３４に包含されている。本実施の形態１の収納容器３０の収納容器本体３１は、平面形状が四角形の略直方体の容器であり、収納容器３０が底板５の上に載置された状態において側面となる収納容器本体３１の四つの側面のすべてに、温度検知面３４が設けられている。

（本実施の形態における検知対象物の温度検知について）
本実施の形態における検知対象物の温度検知の説明に先立ち、改めて、赤外線センサ１８が検知した赤外線量を検知対象物（収納容器３０又は被加熱物４０）の温度に換算する際の温度換算について説明する。
赤外線センサ１８では、前述の式（１）に従い、検知した赤外線量を便宜的に温度で表したセンサ検知温度Ｔｓを算出した上で、そのセンサ検知温度Ｔｓを、赤外線センサ１８のセンサ素子の周囲の雰囲気温度であるセンサ素子部雰囲気温度Ｔａ及び検知対象物の放射率εで補正して、検知対象物の温度である対象物温度Ｔｏｂｊを得る。

ここで、実際に赤外線センサ１８が受光する赤外線量は、センサの検知視野２０の全領域から発せられる赤外線量である。したがって、検知視野２０内に検知対象物以外のものが存在する場合には、赤外線センサ１８は検知対象物から放射された赤外線以外のものをも受光していることとなり、受光した赤外線量を検知対象物の温度に正確に換算するのは非常に困難であった。

また、検知対象物の放射率εが未知である場合にも、正確な温度換算が非常に難しい。このため、赤外線量から温度への温度換算の正確性を向上させるためには、検知対象物の放射率εを測定する放射率測定手段を別途設けるか、あるいは想定される検知対象物の放射率εを事前に設定しておく必要がある。

そこで、本実施の形態１では、検知対象物の放射率εを既知とし、さらに赤外線センサ１８の検知視野２０の全領域が検知対象物を含むように構成して、検知対象物の実際の温度と赤外線センサ１８が検知する検知温度との誤差を抑制し、より正確な温度検知が行えるようにする。すなわち、赤外線センサ１８の検知視野２０の領域全体を、放射率εが既知である温度検知面３４が覆うようにした状態で、赤外線センサ１８が検知対象物の温度を検知する。

また、本実施の形態１では、前述の対象物温度Ｔｏｂｊに基づいて検知対象物の温度を検知するのではなく、センサ検知温度Ｔｓに関して予め一意の閾値を設定しておき、センサ検知温度Ｔｓとその閾値とを比較して、検知対象物の温度を検知する。

また、本実施の形態１では、収納容器３０の側面に互いに異なる放射率εを有する複数の温度検知面３４を設けており、その放射率εの違いに起因してセンサ検知温度Ｔｓが一意の閾値を検知したときの実際の検知対象物の温度が異なることを利用して、検知対象物の複数種類の温度を検知する。

なお、前述の通り赤外線センサ１８が検知した赤外線量に基づいて検知対象物の温度を判定する際には、センサ素子部雰囲気温度Ｔａの影響を受けるが、赤外線センサ１８は十分に冷却が行われていてセンサ素子部雰囲気温度Ｔａは略室温に維持されており、センサ素子部雰囲気温度Ｔａの変動が検知対象物の温度の判定に与える影響は軽微である。

以下、本実施の形態１に係る検知対象物の温度検知に係る構成について、具体的に説明する。
まず、収納容器３０について説明する。
図５は、実施の形態１に係る収納容器の側面図及び水平断面図である。収納容器３０が底板５の上に載置された状態における四つの側面のすべてに、温度検知面３４が設けられている。なお、収納容器本体３１の四つの側面を、それぞれＡ面、Ｂ面、Ｃ面、Ｄ面と区別して称する場合がある。また、各側面に設けられた温度検知面３４を、それぞれ、温度検知面３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄと区別して称する場合がある。

収納容器３０の四つの側面の温度検知面３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄは、すべて放射率εが異なっている。したがって、収納容器３０が底板５の上に載置される向きに応じて、赤外線センサ１８の検知視野２０の領域を覆う温度検知面３４の放射率εが異なる。なお、温度検知面３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄの放射率εを、放射率εａ、εｂ、εｃ、εｄと区別して称する場合がある。それぞれの温度検知面３４の放射率εは、同じ温度検知面３４内においては一定の値である。なお、温度検知面３４の放射率εについて「一定」であるという言葉は、放射率εが製造公差の範囲内であることを含む。

また、収納容器３０の四つの側面の温度検知面３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄには、それぞれ、温度表示部３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄ（温度表示部３５と総称する場合がある）が設けられている。温度表示部３５は、収納容器３０の各側面をユーザ側に向けて収納容器３０を加熱室４内に載置したときの昇温の目標温度を表示する、目標温度表示部である。温度表示部３５は、印刷あるいは刻印により形成されている。

次に、温度検知面３４の放射率εと検知しようとする温度（加熱の目標温度）との関係を説明する。
ここでは一例として、センサ素子部雰囲気温度Ｔａ＝２０℃の環境において、赤外線量の指標として、ε＝１とした場合のセンサ検知温度Ｔｓ＝４８℃を得たときに、検知対象物が目標温度に到達したと判定する例を説明する。
次に示す表１は、各温度検知面３４の放射率と、各温度検知面３４が赤外線センサ１８の検知視野２０の全領域を包含している状態でセンサ検知温度Ｔｓ＝４８℃が検知されたときの対象物温度Ｔｏｂｊとの関係を示す表である。表１に示す対象物温度Ｔｏｂｊは、センサ検知温度Ｔｓ＝４８℃及び各温度検知面３４の放射率εを、前述の式（１）に代入して計算した結果である。なお、表１には、各温度検知面３４が赤外線センサ１８の検知視野２０と対向するように収納容器３０が底板５の上に載置されたときに、ユーザに視認される収納容器３０の側面（すなわち、ドア２が配置された正面側に向く面）を、ユーザ視認面として併せて記載している。

表１に示すとおり、収納容器３０の四面の温度検知面３４の放射率εを、温度検知面３４ごとに異なる値に設定している。収納容器３０を加熱する際には、赤外線センサ１８の検知視野２０に向ける温度検知面３４をユーザが変えることで、赤外線センサ１８がε＝１として検知したセンサ検知温度Ｔｓに基づいて、収納容器３０が四種類の目標温度（５０℃、６０℃、７０℃、８０℃）のいずれかに到達したことを検知することができる。

図６は、実施の形態１に係る加熱調理器の、収納容器のＡ面を赤外線センサに向けた状態の概略正面断面図である。
図６に示すように、温度検知面３４ａが形成されたＡ面を赤外線センサ１８の赤外線検知面に向けて、収納容器３０が加熱室４内に設置されたとする。その際、収納容器３０は底板５の設置位置指示表示５ａに位置合わせして置かれることで、検知視野２０の全領域は温度検知面３４ａ内に包含される位置関係となり、収納容器３０の表面からの赤外線量は過不足なく赤外線センサ１８で検知される。

Ａ面を赤外線センサ１８に向けて設置すると、加熱室４の間口となる本体１の正面、すなわちユーザが視認する面はＢ面となる。ユーザ視認面であるＢ面には、赤外線センサ１８の赤外線検知面に向けて配置された面（Ａ面）の放射率εａ及びセンサ検知温度Ｔｓ＝４８℃に基づいて算出される温度である「５０℃」を特定する表記としての温度表示部３５ｂが設けられている。

また、図示しないが、Ｂ面、Ｃ面、Ｄ面のそれぞれを赤外線センサ１８の赤外線検知面に向けた場合は以下のようになる。
温度検知面３４ｂが形成されたＢ面を赤外線センサ１８の赤外線検知面に向けて、収納容器３０が加熱室４内に設置されたとする。その際、収納容器３０は底板５の設置位置指示表示５ａに位置合わせして置かれることで、検知視野２０の全領域は温度検知面３４ｂ内に包含される位置関係となり、収納容器３０の表面からの赤外線量は過不足なく赤外線センサ１８で検知される。

Ｂ面を赤外線センサ１８に向けて設置すると、加熱室４の間口となる本体１の正面、すなわちユーザが視認する面はＣ面となる。ユーザ視認面であるＣ面には、赤外線センサ１８の赤外線検知面に向けて配置された面（Ｂ面）の放射率εｂ及びセンサ検知温度Ｔｓ＝４８℃に基づいて算出される温度である「６０℃」という温度表示部３５ｃが設けられている。

温度検知面３４ｃが形成されたＣ面を赤外線センサ１８の赤外線検知面に向けて、収納容器３０が加熱室４内に設置されたとする。その際、収納容器３０は底板５の設置位置指示表示５ａに位置合わせして置かれることで、検知視野２０の全領域は温度検知面３４ｃ内に包含される位置関係となり、収納容器３０の表面からの赤外線量は過不足なく赤外線センサ１８で検知される。

Ｃ面を赤外線センサ１８に向けて設置すると、加熱室４の間口となる本体１の正面、すなわちユーザが視認する面はＤ面となる。ユーザ視認面であるＤ面には、赤外線センサ１８の赤外線検知面に向けて配置された面（Ｃ面）の放射率εｃ及びセンサ検知温度Ｔｓ＝４８℃に基づいて算出される温度である「７０℃」という温度表示部３５ｄが設けられている。

温度検知面３４ｄが形成されたＤ面を赤外線センサ１８の赤外線検知面に向けて、収納容器３０が加熱室４内に設置されたとする。その際、収納容器３０は底板５の設置位置指示表示５ａに位置合わせして置かれることで、検知視野２０の全領域は温度検知面３４ｄ内に包含される位置関係となり、収納容器３０の表面からの赤外線量は過不足なく赤外線センサ１８で検知される。

Ｄ面を赤外線センサ１８に向けて設置すると、加熱室４の間口となる本体１の正面、すなわちユーザが視認する面はＡ面となる。ユーザ視認面であるＡ面には、赤外線センサ１８の赤外線検知面に向けて配置された面（Ｄ面）の放射率εｄ及びセンサ検知温度Ｔｓ＝４８℃に基づいて算出される温度である「８０℃」という温度表示部３５ａが設けられている。

このような構成であるので、赤外線センサ１８がセンサ検知温度Ｔｓ＝４８℃を検知したときの検知対象物の温度は、赤外線センサ１８の赤外線検知面に向けられた収納容器３０の側面（Ａ面、Ｂ面、Ｃ面、Ｄ面の中のいずれかの側面）に応じて定まる。したがって、例えば、センサ検知温度Ｔｓ＝４８℃の条件を満たしたときに加熱を停止する、という制御条件を制御手段１９に設定しておくことで、ユーザが収納容器３０を加熱室４内に入れる向きを変更するだけで、５０℃、６０℃、７０℃、８０℃の４種類の加熱終了温度（制御手段１９が加熱する際の収納容器３０の目標温度）を設定することができ、その収納容器３０がその温度のいずれかに到達したことを検知することができる。また、収納容器３０の側面には、加熱終了温度を表示する温度表示部３５を設けたので、視覚的にもユーザが設定温度を理解しやすい状態とすることができる。

なお、異なる放射率を有する温度検知面３４を形成する方法としては、次のようなものが挙げられる。例えば、温度検知面３４に施す塗装材料に混ぜ合わせる高輻射素材の塗料（一例としてカーボン塗料、黒体塗料）の組成を変えることで、温度検知面３４の放射率を変更することができる。また、例えば、温度検知面３４に格子状又は縞状に塗装を施し、塗料を塗らない未塗装部分を設けることで、単位面積当たりの温度検知面３４の放射率を低下させることができる。

また、温度検知面３４に設けられる温度表示部３５を印刷により設けてもよいが、刻印など温度検知面３４の放射率に影響を与えにくい手段で温度表示部３５を設けるのが好ましい。このようにすることで、温度表示部３５に起因する温度検知の精度の低下を抑制できる。

（操作表示パネル３）
図７は、実施の形態１に係る操作パネルの概略正面図である。なお、図７に示す操作パネルに設けられた各操作ボタンの名称及び銘板の表記は、本発明を限定するものではない。図７に示すように、操作表示パネル３は、収納容器利用加熱ボタン５０と、通常加熱ボタン５１と、取り消しボタン５２と、加熱時間設定ボタン５３と、メニューボタン群５４と、液晶装置５５とを備える。

収納容器利用加熱ボタン５０は、収納容器３０を使用して被加熱物４０を加熱する際に、ユーザが加熱開始指示を操作入力するためのボタンである。ユーザは、温度表示部３５のいずれかの目標温度に収納容器３０を温めてから加熱を停止したい場合には、ドア２を開けて加熱終了温度が表記された温度表示部３５をユーザ自身の正面に向けた状態で、設置位置指示表示５ａに従って収納容器３０を底板５の上に載置する。その後、ユーザはドア２を閉め、収納容器利用加熱ボタン５０を押下する。そうすると、マグネトロン６から発振される高周波を用いた高周波加熱装置による誘電加熱が開始される。そして、赤外線センサ１８がセンサ検知温度Ｔｓを検知すると、収納容器３０の表面温度はユーザ視認面に記載された温度表示部３５の通りの目標温度に到達しているため、加熱が停止される。

昨今、多機能化により複雑になる傾向がある加熱調理器の操作パネルであるが、本実施の形態１では、煩雑な設定入力は必要なく、ユーザは仕上げたい温度（目標温度）が示されている収納容器３０の側面を自身の手前に向けて収納容器３０を加熱室４内に設置し、一つのボタンを操作するだけで、収納容器３０を目標温度まで加熱することができる。したがって、例えば高齢者など複雑な操作が苦手なユーザでも、簡単に収納容器３０及びその中の被加熱物４０を加熱することができる。

なお、収納容器３０を目標温度まで加熱した後、その温度での加熱を維持したい場合には、ユーザは事前に、加熱時間設定ボタン５３にて維持したい時間（温度維持時間）を設定しておく。そうすると、制御手段１９は、赤外線センサ１８がセンサ検知温度Ｔｓを検知した後、設定された温度維持時間、赤外線センサ１８が検知するセンサ検知温度Ｔｓが所望の温度に維持されるように、加熱手段を制御する。例えば、加熱源を適時ＯＮ、ＯＦＦさせて間欠運転を行う、加熱源の加熱出力を抑制する、あるいはコンベクションユニット１２を動作させて熱風で加熱室４内を攪拌する、といった加熱制御を行うことで、収納容器３０の温度を所望の温度に維持する。このようにすることで、食材又は好みに応じた時間だけ収納容器３０を目標温度に維持することができ、所望の仕上がりを得ることができる。

通常加熱ボタン５１は、加熱時間設定ボタン５３で設定された加熱時間の加熱の開始指示を入力するボタンである。本実施の形態１の加熱調理器１００は、前述の通り高周波加熱装置、上ヒータ１０及び下ヒータ１１、並びにコンベクションユニット１２という三種類の加熱源を有しており、各加熱源に対応してレンジ加熱ボタン５１ａ、グリル加熱ボタン５１ｂ、及びコンベクション加熱ボタン５１ｃという三種類の通常加熱ボタン５１が設けられている。通常加熱ボタン５１のいずれかが押下されると、予め加熱時間設定ボタン５３にて設定された加熱時間だけ、押下された通常加熱ボタン５１に対応する加熱手段を用いた加熱が行われる。通常加熱ボタン５１に操作入力されて実行する加熱モードは、収納容器３０を使用するか否かにかかわらず、いずれかの加熱手段で加熱を行う。したがって、通常加熱ボタン５１は、収納容器３０を使用しない加熱モードを指定する操作入力を受け付ける操作手段であるといえる。

取り消しボタン５２は、操作表示パネル３に入力された設定を取り消し、かつ加熱中であればその加熱を停止させるボタンである。

加熱時間設定ボタン５３は、加熱室４内における所望の加熱時間を入力するボタンである。

メニューボタン群５４は、調理したいメニュー又は素材の名称、及び選択すべき温度が銘板に表示されたボタンである。図７に示す例では、「葉菜６０℃」と表示された葉菜ボタン５４ａ、「根菜７０℃」と表示された根菜ボタン５４ｂ、「肉類５０℃」と表示された肉類ボタン５４ｃ、「魚類７０℃」と表示された魚類ボタン５４ｄ、「果物５０℃」と表示された果物ボタン５４ｅ、「ご飯６０℃」と表示されたご飯ボタン５４ｆという６種類のボタンが設けられている。例えば、ご飯の温めを行いたいユーザは、メニューボタン群５４の中の「ご飯６０℃」というボタンに示された温度（「６０℃」）が表示された温度表示部３５を自身の正面に向けた状態で、設置位置指示表示５ａに従って収納容器３０を底板５の上に載置する。その後、「ご飯６０℃」というボタンを押下することで、収納容器３０が目標温度である６０℃に加熱される。

なお、メニューボタン群５４を用いた加熱においては、制御手段１９は、収納容器３０の温度が目標温度に到達したときに加熱を停止してもよいし、収納容器３０の温度が目標温度に到達した後、調理のメニューに応じた温度維持時間だけ加熱を維持してもよい。いずれの制御を実行するかは、調理のメニュー及び素材に応じて選択することができる。

また、例えば、葉物野菜を６０℃程度で２分程度加熱することで食感が良好になる下ごしらえ処理があるが、この下ごしらえ処理を行う際には、加熱調理器１００は以下に示す２通りの加熱制御を行うことができる。
一つめの方法は、収納容器３０及び水４１の予熱を行った後に被加熱物４０を加熱するものである。
この場合、ユーザはまず、収納容器３０内に水４１を入れ、図５に示すＣ面、すなわち「６０℃」という温度表示部３５ｃが施された温度検知面３４ｃを正面に向けて収納容器３０を加熱室４内に入れ、収納容器利用加熱ボタン５０を押す。このようにすることで、収納容器３０が６０℃に予熱される。予熱が終了すると、ユーザは収納容器３０内に被加熱物４０である葉物野菜を入れ、葉菜ボタン５４ａを押下する。そうすると、図示しない内部回路である制御手段１９は、２分の加熱時間を設定して加熱する。

二つめの方法は、予熱を行うことなく最初から被加熱物４０を加熱するものである。
この場合、ユーザは、収納容器３０に水４１及び被加熱物４０を最初から入れておき、葉菜ボタン５４ａを押下する。そうすると、図示しない内部回路である制御手段１９は、２分の加熱時間を設定して加熱する。

上記２通りの方法を比べると、前者は仕上がりの状態が良い一方でユーザの手間が多く、また後者は水が６０℃に昇温する際の温度の影響を葉物野菜が受けるために仕上がりが低下しうる一方でユーザの手間は少ない。仕上がりとユーザの利便性にはトレードオフの関係があるので、本実施の形態１のように２通りの方法を選択できるようにすることで、ユーザの好みに応じた加熱調理を行うことができる。なお、この２通りの加熱制御の詳細については後述する。

葉菜ボタン５４ａ等のメニューボタン群５４は、銘板に表示された温度を強調表示するのがよい。例えば、各ボタン内に光源を設けてその光源を点滅あるいは点灯させることでメニューボタン群５４の各ボタン内に表示された温度を分かり易くユーザに伝える。このようにすることで、ユーザが収納容器３０を加熱室４内に設置する際の収納容器３０の向きをユーザにより明確に認識させることができ、収納容器３０の設置方向の間違いを抑制することができる。

液晶装置５５は、加熱時間設定ボタン５３に入力された加熱時間を表示し、加熱開始後においては加熱の残り時間をカウントダウン表示する。そのほか、液晶装置５５は、加熱中においてはそのときの加熱条件を表示し、加熱開始前において何らかの設定入力がなされた場合にはその情報を表示してもよい。

（加熱制御）
次に、本実施の形態１に係る加熱調理器１００の加熱制御の一例を説明する。ここでは、収納容器３０に水４１が投入された状態で被加熱物４０を６０℃程度の低温で蒸す調理について説明する。なお、６０℃程度の低温で野菜などを加熱する調理は、ブランチングと言われ、野菜を冷凍する際の下処理などに実施されたり、野菜の食感を高めるのに用いられたりする調理技法の一つである。
以下、上述した予熱を行わずに被加熱物４０を加熱する加熱制御シーケンスと、予熱を行ってから被加熱物４０を加熱する加熱制御シーケンスの具体例を、それぞれ図８と図９を参照して説明する。

図８は、実施の形態１に係る加熱調理器の予熱工程を含まない加熱シーケンスの制御フローチャートである。
ユーザは、ドア２を開き、水４１及び被加熱物４０が入れられた収納容器３０を設置位置指示表示５ａに合わせて底板５の上に載置し、ドア２を閉じ、本加熱シーケンスの実行開始を指示するための操作表示パネル３のボタンを押下する。そうすると、制御手段１９は、加熱制御を開始する（Ｓ１）。

まず、制御手段１９は、高周波加熱装置のマグネトロン６を駆動する。そうすると、マグネトロン６から発振される高周波により、収納容器３０内の水４１及び被加熱物４０が誘電加熱される（Ｓ２）。誘電加熱は、水を選択的に加熱することができるため、例えば電気ヒータ等と比べて非常に高速に水４１及び被加熱物４０を加熱することができる。高周波加熱装置による誘電加熱が行われている間、赤外線センサ１８は、検知視野２０にて受光した赤外線量に基づいてセンサ検知温度Ｔｓを周期的に検知している。

赤外線センサ１８が検知したセンサ検知温度Ｔｓが、予め設定された閾値であるトリガー温度に到達すると（Ｓ３；Ｙｅｓ）、制御手段１９は、温度維持工程へ移行するか否かを判定する（Ｓ４）。具体的には、操作表示パネル３の加熱時間設定ボタン５３にて事前にユーザに温度維持時間が設定されているか否かを判定する。ここで、センサ検知温度Ｔｓが、予め設定された閾値であるトリガー温度に到達したということは、収納容器３０の温度が、ユーザ視認面に設けられた温度表示部３５に記載の目標温度に到達したということである。

加熱時間設定ボタン５３にて温度維持時間が設定されていない場合には（Ｓ４；Ｎｏ）、制御手段１９は高周波加熱装置の運転を停止して加熱を終了する（Ｓ５）。加熱を終了した際には、液晶装置５５及び図示しないブザー又はスピーカ等の音声出力手段のいずれか又は両方を用いて、加熱が終了したことをユーザに報知するとよい。

一方、事前に温度維持時間が設定されている場合には（Ｓ４；Ｙｅｓ）、制御手段１９は、設定された温度維持時間を加熱終了時間Ｔｔとして図示しない記憶装置に読み込むとともに、加熱の経過時間ｔの計測を開始する（Ｓ６）。

ここで、高周波による誘電加熱を行うと、水４１の温度上昇が速いため、収納容器３０の内部が結露しやすくなる可能性がある。そこで、本実施の形態１では、温度維持工程においては、高周波加熱装置よりも低出力のコンベクション加熱を行う（Ｓ７）。具体的には、制御手段１９は、コンベクションヒータ１４への通電を開始するとともにコンベクションモータ１６を駆動してコンベクションファン１５を回転させる。このように、温度維持工程においては、比較的低出力でゆるやかな対流加熱を行うことのできるコンベクション加熱を用いることで、被加熱物４０及び水４１の急激な温度上昇及び温度ムラを抑制することができる。被加熱物４０及び水４１の温度激変及び温度ムラを抑制できるので、食品の温度を精度よく管理することができる。

制御手段１９は、計測している経過時間ｔが加熱終了時間Ｔｔに到達すると（Ｓ８；Ｙｅｓ）、コンベクション加熱を停止させ（Ｓ９）、加熱を終了する（Ｓ１０）。加熱を終了した際には、液晶装置５５及び図示しないブザー又はスピーカ等の音声出力手段のいずれか又は両方を用いて、加熱が終了したことをユーザに報知するとよい。

次に、予熱工程を含む加熱シーケンスを説明する。
図９は、実施の形態１に係る加熱調理器の予熱工程を含む加熱シーケンスの制御フローチャートである。なお、図９では、図８に示した処理と同様のステップについては同じ符号を付し、図８との相違点を中心に説明する。

ステップＳ１において加熱を加熱調理器１００が加熱を開始する前に、ユーザは、被加熱物４０が入れられておらず水４１だけが入れられた収納容器３０を、設置位置指示表示５ａに合わせて底板５の上に載置し、ドア２を閉じ、本加熱シーケンスの実行開始を指示するための操作表示パネル３のボタンを押下する。そうすると、制御手段１９は、加熱制御を開始する（Ｓ１）。ステップＳ１〜Ｓ５の処理は、加熱調理器１００の動作は図８と同様であるが、調理工程の観点からみると予熱工程という位置づけとなる。

ステップＳ４において温度維持時間が設定されている場合（Ｓ４；Ｙｅｓ）、制御手段１９は、収納容器３０内の水４１の温度及び上記温度が所定の温度（トリガー温度）に到達して予熱が終了したことを、液晶装置５５及び図示しないブザー又はスピーカ等の音声出力手段のいずれか又は両方を用いてユーザに報知する（Ｓ１１）。このとき、収納容器３０に被加熱物４０を投入すべきことを促す報知を併せて行ってもよい。

ユーザは、ステップＳ１１の報知に従い、ドア２を開けて収納容器３０の中に被加熱物４０を投入し、ドア２を閉じ、続く加熱シーケンスの実行開始を指示するための操作表示パネル３のボタンを押下する（Ｓ１２）。

このステップＳ１２に続くステップＳ６〜Ｓ１０は、図８と同様である。
図９に示す予熱工程を有する加熱制御は、収納容器３０の温度が目標温度である６０℃に達してから被加熱物４０の投入が促されるので（Ｓ１１）、ステップＳ４までの予熱工程の加熱の被加熱物４０への影響が排除され、被加熱物４０を最初から略６０℃の温度環境で加熱することができる。したがって、被加熱物４０の食味の低下を抑制できる。

以上のように本実施の形態１によれば、赤外線センサ１８の検知視野のすべての領域は、一様の放射率を有する収納容器３０の温度検知面３４で覆われる。このため、赤外線センサ１８が検知した赤外線量に基づいて、収納容器３０の温度を精度よく検知することができる。

なお、上記説明では、収納容器３０の一例として平面形状が四角形のものを示したが、収納容器３０の形状はこれに限定されない。収納容器３０の側面に設けられる温度検知面３４が、赤外線センサ１８の検知視野２０との関係で実施の形態１で説明したような関係を満たせばよい。また、上記説明では、収納容器３０の四つの側面すべてに温度検知面３４を設けた例を示したが、温度検知面３４の数もこれに限定されず、一つあるいは二つ以上設けることができる。

１ 本体、２ ドア、３ 操作表示パネル、４ 加熱室、４ａ 底面、４ｂ 吸込口、４ｃ 吹出口、５ 底板、５ａ 設置位置指示表示、６ マグネトロン、７ 導波管、８ アンテナ、９ アンテナモータ、１０ 上ヒータ、１１ 下ヒータ、１２ コンベクションユニット、１３ コンベクション加熱室、１４ コンベクションヒータ、１５ コンベクションファン、１６ コンベクションモータ、１７ 雰囲気温度検知手段、１８ 赤外線センサ、１９ 制御手段、２０ 検知視野、３０ 収納容器、３１ 収納容器本体、３２ 蓋、３３ パレット、３４ 温度検知面、３４ａ〜３４ｄ 温度検知面、３５ 温度表示、３５ａ〜３５ｄ 温度表示、４０ 被加熱物、４１ 水、５０ 収納容器利用加熱ボタン、５１ 通常加熱ボタン、５１ａ レンジ加熱ボタン、５１ｂ グリル加熱ボタン、５１ｃ コンベクション加熱ボタン、５２ 取り消しボタン、５３ 加熱時間設定ボタン、５４ メニューボタン群、５４ａ 葉菜ボタン、５４ｂ 根菜ボタン、５４ｃ 肉類ボタン、５４ｄ 魚類ボタン、５４ｅ 果物ボタン、５４ｆ ご飯ボタン、５５ 液晶装置、１００ 加熱調理器。

Claims (8)

1. 加熱室と、
   前記加熱室内を加熱する加熱手段と、
   前記加熱室内の赤外線を受光する赤外線検知手段と、
   前記赤外線検知手段が検知した赤外線量に基づいて、前記加熱手段を制御する制御手段と、
   前記加熱室内に載置される収納容器と、
   前記収納容器が前記加熱室内に載置されるべき位置を示す容器位置指示手段とを備え、
   前記収納容器の一部には、複数の目標温度に対応した複数の温度検知面が形成されており、
   前記複数の温度検知面は、前記目標温度に対応して互いに放射率が異なっており、かつ、前記複数の温度検知面のそれぞれの全域においては、一定の放射率を有し、
   前記収納容器が前記容器位置指示手段に従って、前記複数の温度検知面のいずれかが前記赤外線検知手段に対向するように前記加熱室内に載置された状態において、前記赤外線検知手段に対向する前記温度検知面は、前記赤外線検知手段の検知視野の全領域を覆う
   ことを特徴とする加熱調理器。
2. 前記制御手段は、前記赤外線検知手段が検知した赤外線量が、予め定められた閾値に達すると、前記収納容器が目標温度に達したと判定する
   ことを特徴とする請求項１記載の加熱調理器。
3. 前記収納容器は、
   前記温度検知面が前記赤外線検知手段に対向するようにして前記加熱室内に載置されたときにユーザに対向する面に、前記赤外線検知手段に対向する前記温度検知面に対応した前記目標温度を示す目標温度表示部を備えた
   ことを特徴とする請求項２記載の加熱調理器。
4. 前記制御手段は、
   前記加熱手段を制御して前記収納容器を目標温度に到達させる昇温工程と、
   前記昇温工程の後に実行され、前記加熱手段を制御して前記収納容器を目標温度に維持させる温度維持工程とを有する加熱制御を行う
   ことを特徴とする請求項２又は請求項３記載の加熱調理器。
5. 前記加熱手段は、
   前記加熱室内に高周波を照射する高周波加熱装置と、加熱された空気を前記加熱室内に対流させるコンベクション装置とを備え、
   前記制御手段は、
   前記昇温工程においては、前記高周波加熱装置を動作させ、
   前記温度維持工程においては、前記コンベクション装置を動作させる
   ことを特徴とする請求項４記載の加熱調理器。
6. 調理メニュー又は食材を指定する操作入力を受け付ける操作手段と、
   前記操作手段に入力された情報に基づいて、前記収納容器が前記加熱室内に載置されるべき向きを報知する報知手段を備えた
   ことを特徴とする請求項２〜請求項５のいずれか一項に記載の加熱調理器。
7. 調理メニュー又は食材を指定する操作入力を受け付ける操作手段を備え、
   前記制御手段は、前記操作手段に入力された情報に基づいて、前記加熱手段の加熱時間を設定する
   ことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の加熱調理器。
8. 前記収納容器を使用する加熱モード及び前記収納容器を使用しない加熱モードのいずれかを指定する操作入力を受け付ける操作手段を備えた
   ことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の加熱調理器。

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