JP6335670B2 - 加熱調理器 - Google Patents

Description

本発明は、加熱調理器に関する。

従来、加熱調理器としては、例えば、特開２０１２−１８９２７４号公報（特許文献１）に記載されたものがある。この加熱調理器では、加熱庫と、マイクロ波発生手段と、加熱庫内に空気を送るためのファンと、加熱庫内の蒸気量を測定するための湿度センサと、被加熱物の温度を検出するための赤外線センサとを備えている。

上記従来の加熱調理器では、赤外線センサにより検出された被加熱物の温度と、温度センサにより検出された加熱庫内の温度とに応じて、マイクロ波発生手段の動作を制御している。そして、赤外線センサにより検出された温度から被加熱物の量（すなわち負荷量）を判定し、この判定に応じてファンを制御することにより、被加熱物の量が少なく、被加熱物から発生する蒸気が少ない場合でも、湿度センサの検出精度が低下しないようにして、良好な仕上がりの加熱調理を担保している。

特開２０１２−１８９２７４号公報

しかしながら、上記従来の加熱調理器では、湿度センサの検出精度の低下を防止するため、赤外線センサに加えて、ファンの制御が必要になるため、構造が複雑になるという問題があった。

そこで、本発明の課題は、簡単な構成で、良好な仕上がりの加熱調理ができる加熱調理器を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の加熱調理器は、
被加熱物を収容する加熱庫と、
上記加熱庫内の気体を対流させる対流ファンと、
上記被加熱物を加熱するためのマイクロ波を発生するマイクロ波発生装置と、
上記加熱庫内の気体を外部に排気するための排気通路と、
上記加熱庫内から上記排気通路を介して外部に排気される気体の湿度を検出する湿度センサと、
上記湿度センサにより検出された湿度に基づいて上記被加熱物をマイクロ波によって加熱調理するように上記マイクロ波発生装置を制御すると共に、上記加熱調理を開始してから予め設定された期間、上記加熱庫内の気体が対流するように上記対流ファンを制御する加熱調理制御部と
を備えたことを特徴としている。

本発明によれば、加熱調理制御部が、マイクロ波による加熱調理が開始されてから予め設定された期間、加熱庫内の気体が対流するように対流ファンを制御する。このため、被加熱物から発生した蒸気は、対流ファンにより形成された対流によって加熱庫内で攪拌されて、排気通路に送られ、被加熱物の負荷量が小さくなるほど、対流ファンによる対流がない場合に比べて、温度変化が早くなる。また、負荷量の大きい被加熱物を加熱調理する場合、マイクロ波による加熱調理が開始されてから予め設定された期間だけ、被加熱物から発生する蒸気が対流ファンにより形成された対流によって加熱庫内で攪拌されて、排気通路に送られる。このため、対流ファンによる対流がない場合に比べて、少なくとも被加熱物の負荷量が小さいときほどは温度変化が早くならない。その結果、湿度センサが、被加熱物の加熱状態に則した湿度を検出できるので、マイクロ波によって良好な仕上がりの加熱調理を行うことができる。

本発明の第１実施形態の加熱調理器の扉閉鎖時の概略正面図である。 図１の加熱調理器の扉解放時の概略正面図である。 図１の加熱調理器の主要部の構成を説明するための模式図である。 図１の加熱調理器の他の部分の構成を説明するための模式図である。 図１の加熱調理器の制御ブロック図である。 図１の加熱調理器におけるマイクロ波による加熱調理開始からの時間と湿度センサのセンサ出力値との関係を示す図である。 図１の加熱調理器におけるマイクロ波による加熱調理開始からの循環ファンの運転時間と湿度センサ出力との関係を示す他の図である。 本発明の第２実施形態の加熱調理器の制御ブロック図である。 図８の加熱調理器の加熱庫内に配置した、冷凍肉まんを１個置いた状態の調理トレイの表面温度を示す図である。 図８の加熱調理器の加熱庫内に配置した、冷凍肉まんを２個置いた状態の調理トレイの表面温度を示す図である。 図８の加熱調理器の加熱庫内に配置した、冷凍肉まんを２個置いた状態の調理トレイの表面温度を示す他の図である。 図８の加熱調理器の加熱庫内に配置した、冷凍肉まんを３個置いた状態の調理トレイの表面温度を示す図である。 図８の加熱調理器の加熱庫内に配置した、冷凍肉まんを３個置いた状態の調理トレイの表面温度を示す他の図である。 図８の加熱調理器の加熱庫内に配置した、冷凍肉まんを４個置いた状態の調理トレイの表面温度を示す図である。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態の加熱調理器の扉閉鎖時の概略正面図である。図２は、図１の加熱調理器の扉解放時の概略正面図である。

上記第１実施形態の加熱調理器は、図１，図２に示すように、直方体形状のケーシング１と、このケーシング１内に設けられ、前側に開口部２ａを有する加熱庫２と、加熱庫２の開口部２ａを開閉する扉３と、加熱庫２内にマイクロ波を供給するマグネトロン４(図５に示す)とを備えている。なお、マグネトロン４はマイクロ波発生装置の一例である。

上記ケーシング１には、排気ダクト５と、露受容器６と、給水タンク２６とが設けられている。排気ダクト５は、ケーシング１の上面の後部に取り付けられている。露受容器６は、ケーシング１の前面の下部に着脱可能に取り付けられている。この露受容器６は、扉３の後面(加熱庫２側の表面)からの水滴を受けることができるようになっている。また、給水タンク２６は、ケーシング１の前面の下部に着脱可能に取り付けられている。

上記加熱庫２は、内部に被加熱物１５が収容され、金属製の調理トレイ９１,９２(図３に示す)を出し入れ自在に配置できるようになっている。加熱庫２の左側部２ｂおよび右側部２ｃの内面には、調理トレイ９１を支持する上棚受け１６Ａ，１６Ｂが設けられている。また、加熱庫２の右側部２ｃおよび左側部２ｂの内面には、上棚受け１６Ａ,１６Ｂよりも下側に位置するように、調理トレイ９２を支持する下棚受け１７Ａ,１７Ｂが設けられている。

上棚受け１６Ａ，１６Ｂおよび下棚受け１７Ａ，１７Ｂのそれぞれの後端部には、当接部(図示せず)が設けられている。この当接部は、加熱庫２内に調理トレイ９１，９２を配置するときに、調理トレイ９１，９２が加熱庫２の後部２ｄに接触する前に、調理トレイ９１，９２に当接する。これにより、調理トレイ９１，９２の後側への移動が規制され、調理トレイ９１，９２と加熱庫２の後部２ｄとの間に隙間が形成される。この隙間の寸法は、例えば３ｍｍである。

上記扉３は、ケーシング１の前面に、下端側の辺を中心として回動可能に取り付けられている。この扉３の前面(加熱庫２とは反対側の表面)には、耐熱性を有する透明な外ガラス７が設けられている。また、扉３は、外ガラス７の上側に位置するハンドル８と、外ガラス７の右側に設けられた操作パネル９とを有している。

上記操作パネル９は、カラー液晶表示部１０およびボタン群１１から構成されている。このボタン群１１は、途中で加熱を止めるときなどに押す取り消しキー１２と、加熱を開始するときに押すあたためスタートキー１３とを含んでいる。また、操作パネル９には、スマートフォンなどからの赤外線を受ける赤外線受光部１４が設けられている。

図３は、第１実施形態の加熱調理器の主要部の構成を説明するための模式図である。

上記加熱調理器の主要部の構成を、図２，図３を用いて説明する。なお、図３は、加熱庫２を左側から見た状態を示している。

上記加熱調理器の主要部は、図３に示すように、加熱庫２、循環ダクト１８、循環ファン１９、上ヒータ２０、中ヒータ２１、下ヒータ２２、循環ダンパ２３、蒸気発生装置２４、チューブポンプ２５および給水タンク２６とから構成されている。上ヒータ２０、中ヒータ２１および下ヒータ２２は、それぞれ、例えばシーズヒータから成っている。なお、循環ファン１９は、対流ファンの一例である。

上記加熱庫２は、略直方体形状で、相互に直交する方向に延在している上部２ｅおよび後部２ｄと、上部２ｅおよび後部２ｄに対して傾斜している傾斜部２ｆとで構成されている。

上記傾斜部２ｆには、図２に示すように、循環ファン１９と対向する複数の吸込口２７と、吸込口２７の周囲に配置された複数の蒸気供給口３７と、傾斜部２ｆの端部にそれぞれ配置された複数の強制排気口４８および複数の給気口５０とが設けられている。また、上部２ｅには、複数の上吹出口２８が設けられている（図３では３個のみ示す）。さらに、加熱庫２の後部２ｄには、図２に示すように、第１後吹出口２９、第２後吹出口３０および第３後吹出口３１が、それぞれ、複数設けられている。

なお、加熱庫２、循環ダクト１８、吸込口２７、上吹出口２８、第１後吹出口２９、第２後吹出口３０および第３後吹出口３１で、循環経路を構成している。

上記循環ダクト１８は、吸込口２７、上吹出口２８および第１〜第３後吹出口２９〜３１を介して加熱庫２内と連通している。この循環ダクト１８は、加熱庫２の上側から後側にわたって設けられて、逆Ｌ字形状を呈するように延在している。また、循環ダクト１８の左右方向の幅は、加熱庫２の左右方向の幅より狭く設定されている。

上記循環ファン１９は、遠心ファンから成り、循環ファン用モータ５６によって駆動される。この循環ファン用モータ５６が循環ファン１９を駆動すると、加熱庫２内の空気や飽和蒸気などの気体(以下「気体」と言う)は、吸込口２７から循環ダクト１８内に吸い込まれ、循環ファン１９の径方向外側へ流される。より詳しくは、循環ファン１９の上側では、気体は、循環ファン１９から斜め上方に流れた後、後方から前方に向かって流れる。一方、循環ファン１９の下側では、気体は、循環ファン１９から斜め下方に流れた後、上方から下方に向かって流れる。

上記上ヒータ２０は、循環ダクト１８内に設けられ、加熱庫２の上部２ｅに対向するよう配置されている。この上ヒータ２０は、上吹出口２８へ流れる気体を加熱する。

上記中ヒータ２１は、循環ダクト１８内に設けられ、循環ファン１９を取り囲むように配置されている。この中ヒータ２１は、循環ファン１９から上ヒータ２０に向かう気体を加熱したり、循環ファン１９から下ヒータ２２に向かう気体を加熱したりする。

上記下ヒータ２２は、循環ダクト１８内に設けられ、加熱庫２の後部２ｄに対向するように配置されている。この下ヒータ２２は、第２，第３後吹出口３０，３１へ流れる気体を加熱する。

上記循環ダンパ２３は、循環ダクト１８内に回動可能に設けられ、中ヒータ２１と下ヒータ２２との間に配置されている。この循環ダンパ２３は、循環ダンパ用モータ５９(図５に示す)によって回動され、第１後吹出口２９を開閉する。

なお、図３に示すように、第１後吹出口２９の開放時には、循環ダンパ２３により循環ダクト１８が塞がれ、循環ファン１９からの気体が第１後吹出口２９より下側に流れない。これにより、第１後吹出口２９からのみ、中ヒータ２１で加熱された気体を加熱庫２内に吹き出すことができる。一方、循環ダンパ２３によって第１後吹出口２９を閉鎖することにより、第１後吹出口２９と第２，第３後吹出口３０，３１との間が開放される。これにより、第１後吹出口２９だけでなく、第２，第３後吹出口３０，３１からも、中ヒータ２１で加熱された気体を加熱庫２内に吹き出すことができる。

上記蒸気発生装置２４は、上端が開口する金属製の容器３２と、その開口を塞ぐ樹脂製の蓋３３と、容器３２の底部に鋳込まれ、シーズヒータから成る蒸気発生用ヒータ３４とを有する。この容器３２の底部上には給水タンク２６からの水が溜まり、蒸気発生用ヒータ３４が容器３２の底部を介して上記水を加熱する。この加熱で発生した飽和蒸気は、樹脂製の蒸気チューブ３５と金属製の蒸気管３６とを流れて、複数の蒸気供給口３７を介して加熱庫２内に供給される。

上記加熱庫２内の飽和蒸気は、循環ファン１９で上ヒータ２０、中ヒータ２１および下ヒータ２２に送られ、加熱されて、１００℃以上の過熱蒸気となる。

また、上記蓋３３には、一対の電極棒３９Ａ,３９Ｂから成る水位センサ３８が取り付けられている。この水位センサ３８は、電極棒３９Ａ,３９Ｂの間が導通状態になったか否かに基づいて、容器３２の底部上の水位が所定水位になったか否かを判定する。

上記チューブポンプ２５は、シリコンゴム等から成って弾性変形可能な給排水チューブ４０をローラ(図示せず)でしごいて、給水タンク２６内の水を蒸気発生装置２４に流したり、蒸気発生装置２４内の水を給水タンク２６に流したりする。

上記給水タンク２６は、給水タンク本体４１と連通管４２とを有し、タンクカバー４３内に収容されている。この給水タンク２６では、連通管４２の一端部が給水タンク本体４１内に配置され、連通管４２の他端部がタンクジョイント部４４を介して給排水チューブ４０に接続されている。すなわち、連通管４２などを介して、給水タンク本体４１内と蒸気発生装置２４内とが連通している。

図４は、第１実施形態の加熱調理器の他の部分の構成を説明するための模式図である。

上記加熱調理器の他の部分の構成を、図４を用いて説明する。この図４でも、図３と同様に、加熱庫２は左側から見た状態が示されている。

上記加熱庫２の後部２ｄの下端部には、自然排気口４５が設けられている。この自然排気口４５は、第１排気通路４６を介して排気ダクト５に接続されており、加熱庫２内の余剰な気体が、自然に、自然排気口４５から第１排気通路４６に流れ出るようになっている。また、第１排気通路４６に流れ出た気体は、第１排気通路４６に接続された例えばシロッコファンからなる排気ファン４７により、ケーシング１外に排気される。

上記加熱庫２の傾斜部２ｆの強制排気口４８には、排気ダンパ４９が設けられている。この排気ダンパ４９は、排気ダンパ用モータ６０（図５に示す）により回動され、強制排気口４８を開閉する。また、上記強制排気口４８は、第２排気通路５２の一端に接続され、第２排気通路５２を介して排気ダクト５に接続されている。

上記第２排気通路５２には、湿度センサ５３が設けられている。この湿度センサ５３は、第２排気通路５２を流れる気体の湿度を検出して、この湿度を示す信号を、センサ出力値（bit値）として、制御装置１００(図５に示す)に出力する。

また、上記加熱庫２の傾斜部２ｆの給気口５０には、給気ダンパ５１が設けられている。この給気ダンパ５１は、給気ダンパ用モータ６１（図５に示す）により回動され、給気口５０を開閉する。また、上記給気口５０は、給気経路５５を介してケーシング１および加熱庫２で形成された空間に接続されている。また、給気経路５５には、例えばシロッコファンからなる給気ファン５４が接続されている。

上記強制排気口４８および給気口５０は、加熱庫２内の気体を強制的にケーシング１外へ排気するときのみ、開放される。つまり、通常、強制排気口４８は、排気ダンパ４９によって閉鎖されており、給気口５０は、給気ダンパ５１により閉鎖されている。

なお、加熱庫２内の気体をケーシング１外に強制的に排気する場合、排気ダンパ用モータ６０(図５に示す)によって排気ダンパ４９を２点鎖線で示す位置まで回動させると共に、給気ダンパ用モータ６１(図５に示す)により給気ダンパ５１を２点鎖線で示す位置まで回動させ、強制排気口４８および給気口５０を開放する。そして、給気ファン用モータ５８(図５に示す)によって給気ファン５４を駆動させる。この給気ファン５４の駆動により形成された空気の流れによって、加熱庫２内の気体を、強制排気口４８および第２排気通路５２を介して、排気ダクト５からケーシング１外に排気する。つまり、給気ファン５４は、第２排気通路５２を介して加熱庫２内の気体を外部に排気するファンである。このとき、給気ファン５４に加えて、排気ファン４７を駆動させてもよい。

また、給気ダンパ５１を閉じた状態で、給気ファン５４を駆動させることで、給気ファン５４から吹き出された空気が、給気経路５５を介してケーシング１と加熱庫２との間の空間に供給される。これにより、マグネトロン４などを冷却できる。

図５は、第１実施形態の加熱調理器の制御ブロック図である。

上記加熱調理器は、図５に示すように、マイクロコンピュータと入出力回路などからなり、第１加熱調理制御部１１０と排気制御部１２０とを有している制御装置１００を備えている。

上記制御装置１００には、上ヒータ２０，中ヒータ２１，下ヒータ２２，蒸気発生用ヒータ３４，循環ファン用モータ５６，排気ファン用モータ５７，給気ファン用モータ５８，循環ダンパ用モータ５９，排気ダンパ用モータ６０，給気ダンパ用モータ６１，操作パネル９，湿度センサ５３，水位センサ３８，チューブポンプ２５およびマグネトロン４などが接続されている。また、制御装置１００は、操作パネル９，湿度センサ５３，水位センサなどからの信号に基づいて、上ヒータ２０，中ヒータ２１，下ヒータ２２，蒸気発生用ヒータ３４，循環ファン用モータ５６，排気ファン用モータ５７，給気ファン用モータ５８，循環ダンパ用モータ５９，排気ダンパ用モータ６０，給気ダンパ用モータ６１およびチューブポンプ２５などを制御する。

上記第１加熱調理制御部１１０は、湿度センサ５３により検出された湿度の値に基づいてマグネトロン４を制御する。また、マイクロ波による加熱調理を開始してから予め設定された期間、循環ファン用モータ５６を介して循環ファン１９を制御する。循環ファン１９を制御する上記期間は、例えば、調理メニューあるいは循環ファン１９の性能等により、適宜設定できる。

上記排気制御部１２０は、マイクロ波による加熱調理時に、排気ダンパ用モータ６０を介して排気ダンパ４９を制御し、給気ダンパ用モータ６１を介して給気ダンパ５１を制御し、給気ファン用モータ５８を介して給気ファン５４を制御する。

次に、第１実施形態の加熱調理器のマイクロ波による加熱調理動作について説明する。

ユーザが操作パネル９を操作して、マイクロ波による加熱を行う電子レンジメニューが選択されスタートキー１３が押されると、選択された電子レンジメニューの調理プログラムに従って、上記加熱調理器がマイクロ波による加熱調理を開始する。

マイクロ波による加熱調理が開始されると、第１加熱調理制御部１１０が、選択された電子レンジメニューに基づいてマグネトロン４を制御して、マグネトロン４を駆動させる。

そして、排気制御部１２０が、排気ダンパ用モータ６０を介して排気ダンパ４９を制御して、強制排気口４８を開放すると共に、給気ダンパ用モータ６１を介して給気ダンパ５１を制御して、給気口５０を開放する。さらに、給気ファン用モータ５８を介して給気ファン５４を制御して、給気口５０から加熱庫２内を通って強制排気口４８に向かって流れる気体の流れを作り出す。これにより、加熱庫２内の気体を、第２排気通路５２を介して、排気ダクト５からケーシング１の外部に排気する。

また、第１加熱調理制御部１１０は、マイクロ波による加熱調理の開始と同時に循環ファン用モータ５６をオン制御して、循環ファン１９を駆動させる。そして、予め設定された期間の経過後、循環ファン用モータ５６をオフ制御して、循環ファン１９を停止させる。これにより、一定時間の間、加熱庫２内の気体を対流させる。

加熱調理が進むにつれて、被加熱物から蒸気が発生する。この蒸気は、次第に加熱庫２内に充満し、循環ファン１９が駆動している上記期間は、加熱庫２内の気体と共に攪拌される。そして、給気ファン５４の駆動により作り出される気体の流れに沿って、一部が第２排気通路５２に流れ込む。

第２排気通路５２内の気体の湿度は、湿度センサ５３により検出される。この検出された湿度に基づいて、第１加熱調理制御部１１０がマグネトロン４を制御する。

具体的には、湿度センサ５３が、検出した第２排気通路５２内の湿度を、例えば、０〜１２０bitのセンサ出力値として出力する。そして、例えば、「あたため自動調理」が電子調理メニューとして選択されている場合、第１加熱調理制御部１１０は、湿度センサ５３から出力されたセンサ出力値が加熱終了判定値（例えば２０bit）に達しているか否かを判定する。センサ出力値が加熱終了判定値に達している場合は、マグネトロン４をオフ制御して、加熱調理を終了する。一方、センサ出力値が加熱終了判定値に達していない場合は、マグネトロン４をオン制御して、マグネトロン４による加熱調理を継続する。

なお、第１加熱調理制御部１１０においてセンサ出力値の判定に用いられる加熱終了判定値は、２０bitに限らず、選択された電子レンジメニューに応じて適宜変更される。

このように「あたため自動調理」では、第１加熱調理制御部１１０は、湿度センサ５３により検出された第２排気通路５２内の湿度が、加熱終了判定値に達しているか否かによって、被加熱物１５への加熱を継続するか否かを判断している。

ところで、第２排気通路５２内の湿度は、加熱庫２内から第２排気通路５２に流れ込む被加熱物１５から発生する蒸気量により決まり、被加熱物１５から発生する蒸気量は、負荷量により決まる。つまり、被加熱物１５の負荷量が小さくなればなるほど、被加熱物１５から発生する蒸気量が少なくなり、加熱庫２内から第２排気通路５２への蒸気の到達が遅くなる。その結果、第２排気通路５２内の湿度が加熱終了判定値に達する時間が長くなり、被加熱物１５を加熱し過ぎてしまう。

このため、上記構成の加熱調理器では、マイクロ波による加熱調理が開始されたときに循環ファン１９を駆動して、加熱庫２内に対流を発生させている。被加熱物１５から発生した蒸気は、この対流によって加熱庫２内で攪拌されて、第２排気通路５２に送られ、被加熱物１５の負荷量が小さくなるほど、循環ファン１９による対流がない場合に比べて、温度変化が早くなる。よって、負荷量の小さい被加熱物１５を加熱調理する場合であっても、湿度センサ５３が被加熱物１５の加熱状態に則した湿度を検出できるので、マイクロ波によって良好な仕上がりの加熱調理を行うことができる。

また、被加熱物１５の負荷量が一定以上大きい場合に循環ファン１９を駆動し続けると、加熱庫２内から第２排気通路５２へ送られる被加熱物１５から発生した蒸気の量が多くなりすぎる。このため、センサ出力値が加熱終了判定値に達する時間が速くなりすぎ、その結果、被加熱物１５を十分に加熱できなくなってしまう。

このため、マイクロ波による加熱調理の開始から、循環ファン１９を予め設定された期間（例えば６０秒）だけ駆動させることによって、被加熱物１５の負荷量が一定以上大きい場合に循環ファン１９を駆動させても、循環ファン１９による対流がない場合に比べて、少なくとも被加熱物の負荷量が小さいときほどは温度変化が早くならない。つまり、センサ出力値が加熱終了判定値に達する時間が、循環ファン１９を駆動させない場合と比べて、少なくとも速くならないようにできる。

ここで、循環ファン１９を加熱調理開始から予め設定された期間だけ駆動させた場合と、循環ファン１９を駆動させない場合とについて、湿度センサ５３のセンサ出力値を測定して、加熱調理開始からの時間と湿度センサ５３のセンサ出力値との関係について調べた。

（測定条件）
・第１実施形態の加熱調理器を用いた。
・負荷量１００ｃｃの被加熱物と負荷量４００ｃｃの被加熱物とをマイクロ波により加熱した。
・循環ファンは、ＰＷＭ（パルス幅変調）制御により、回転数５０％で、加熱調理開始から６０秒間駆動させた。

（結果）
上記測定条件での結果を図６，図７に示している。図６では、負荷量１００ｃｃの結果を太い線で示し、負荷量４００ｃｃの結果を細い線で示している。また、循環ファンを駆動させた場合を点線で示し、循環ファンを駆動させない場合を実線で示している。

図６，図７に示すように、被加熱物の負荷量が１００ｃｃの場合、循環ファンを調理開始から６０秒間駆動させることで、循環ファンを駆動させない場合よりも、湿度センサのセンサ出力値が速く上昇することが分かった。例えば、図７において、循環ファンを駆動させた場合の湿度センサのセンサ出力値が２０bitに到達する時間は５６secであり、循環ファンを駆動させない場合の湿度センサのセンサ出力値が２０bitに到達する時間６９secよりも速くなることが分かった。また、循環ファンの駆動の停止後も、循環ファンを駆動させない場合よりも、湿度センサのセンサ出力値が速く上昇することが分かった。

一方、被加熱物の負荷量が４００ｃｃの場合、循環ファンを駆動させている間は、湿度センサのセンサ出力値の上昇は速くなるが、循環ファンの駆動の停止後は、循環ファンを駆動させない場合の湿度センサのセンサ出力値の上昇と比べて、少なくとも速くはならないことが分かった。例えば、図７において、循環ファンを駆動させた場合の湿度センサのセンサ出力値が２０bitに到達する時間１１８secであり、循環ファンを駆動させない場合の湿度センサのセンサ出力値が２０bitに到達する時間１１３secよりも遅くなることが分かった。

すなわち、上記構成の加熱調理器では、マイクロ波による加熱調理が開始されてから循環ファン１９を６０秒間駆動することにより、負荷量１００ｃｃの被加熱物１５を加熱調理する場合に過加熱を防いで、良好な仕上がりの加熱調理ができた。また、マイクロ波による加熱調理の開始から循環ファン１９を６０秒間だけ駆動させることによって、負荷量４００ｃｃの被加熱物１５を加熱調理する場合に不完全加熱を防ぐことができた。

なお、加熱調理の開始からの循環ファン１９の駆動時間は６０秒に限らず、調理メニューあるいは加熱調理器の設計に応じて、適宜変更可能である。

（第２実施形態）
図８は、本発明の第２実施形態の加熱調理器の制御ブロック図である。

第２実施形態の加熱調理器は、図８に示すように、第１実施形態の加熱調理器において、湿度センサ５３に換えて赤外線温度センサ７０を設けると共に、制御装置２００に被加熱物状態推定部１３０を設け、第１加熱調理制御部１１０を第２加熱調理制御部１４０としたものである。なお、第１実施形態の加熱調理器と同様の構成部には同一番号を付して、第１実施形態の説明を援用する。

上記赤外線温度センサ７０は、例えば８行８列の６４個のセンサ素子からなる複眼赤外線温度センサであり、加熱庫２内の上部側かつ後部側に設けられている。この赤外線温度センサ７０は、加熱庫２内の被加熱物１５が載置された面をセンサ素子毎の複数のエリア、すなわち６４のエリアに区分けして、各々のエリアについて表面温度を検出し、制御装置２００に出力する。

なお、赤外線温度センサ７０は、６４個のセンサ素子で構成される赤外線温度センサに限らず、加熱調理器の設計に応じて、任意の個数のセンサ素子からなる赤外線温度センサを用いることができる。

また、加熱庫２内の被加熱物１５が載置された面は、例えばトレイの表面、または、加熱庫２内の底面である。

上記被加熱物状態推定部１３０は、蒸気による加熱調理前に、赤外線温度センサ７０により検出された複数のエリアの温度に基づいて、被加熱物１５（図２に示す）の初期状態および負荷量を推定する。被加熱物１５の初期状態には、例えば、加熱状態、常温状態、冷蔵状態および冷凍状態が含まれている。

上記第２加熱調理制御部１４０は、被加熱物状態推定部１３０により推定された被加熱物１５の初期状態および負荷量に基づいて蒸気発生装置２４（図３に示す）を制御する。

次に、第２実施形態の加熱調理器の蒸気による加熱調理動作について説明する。

まず、ユーザが操作パネル９を操作して、蒸気による加熱を行う調理メニューが選択されてスタートキー１３が押されると、選択された調理メニューの加熱調理プログラムに従って、蒸気による加熱調理を開始する。

蒸気による加熱調理が開始されると、被加熱物状態推定部１３０が、加熱庫２内の被加熱物１５の初期状態および負荷量を推定する。被加熱物１５の初期状態および負荷量の推定は、赤外線温度センサ７０により検出された加熱庫２内の複数のエリアの温度に基づいて行われる。

具体的には、まず、赤外線温度センサ７０により検出された６４のエリアの温度から、被加熱物１５の初期状態を判断する。例えば、１０℃未満のエリアが存在する場合、被加熱物１５の初期状態は冷凍状態であると推定する。また、エリアの温度が全て１５℃以上である場合、被加熱物１５の初期状態は冷蔵であると推定する。

次に、赤外線温度センサ７０により温度が検出された６４のエリアの温度分布に基づいて、被加熱物１５（図２に示す）の負荷量を推定する。被加熱物１５の負荷量は、例えば、一定値未満の温度のエリアの累積数から推定する。この一定値は、例えば被加熱物１５の初期状態ごとに予め設定される。

ここで、被加熱物１５の初期状態が冷凍状態である場合の一定値を調べた。被加熱物１５として、冷凍肉まんを用い、赤外線温度センサ７０には、８行８列の６４個のセンサ素子からなる赤外線温度センサを用いた。そして、１個から４個の冷凍肉まんを加熱庫２内に置いたときの赤外線温度センサ７０により検出された６４のエリアの温度の分布を調べた。その結果を図９〜図１４に示している。

図９（Ａ）〜図１４（Ａ）は、赤外線温度センサ７０により検出された６４のエリアの温度分布を示しており、数値は温度（℃）である。また、図９（Ｂ）〜図１４（Ｂ）は、赤外線温度センサ７０により検出された６４のエリアの温度の累積数を示している。なお、図９（Ａ）〜図１４（Ａ）では、上が加熱庫２内に置いた調理トレイ９２の前側、下が加熱庫２内に置いた調理トレイ９２の後側、左が加熱庫２内に置いた調理トレイ９２の右側、右が加熱庫２内に置いた調理トレイ９２の左側を示している。

１個の冷凍の肉まんをトレイの中央に置いた場合、図９（Ｂ）に示すように、１０℃未満のエリアの数は３であり、１０℃以上１５℃未満のエリアの数は５であり、１５℃以上２０℃未満のエリアの数は２であり、２０℃以上２５℃未満のエリアの数は５であり、２５℃以上３０℃未満のエリアの数は４９であった。１５℃未満のエリアの累積数は８（３＋５）であり、２０℃未満のエリアの累積数は１０（３＋５＋２）であった。

２個の冷凍の肉まんを左右に並べてトレイに置いた場合、図１０（Ｂ）に示すように、１０℃未満のエリアの数は４であり、１０℃以上１５℃未満のエリアの数は９であり、１５℃以上２０℃未満のエリアの数は６であり、２０℃以上２５℃未満のエリアの数は９であり、２５℃以上３０℃未満のエリアの数は３６であった。１５℃未満のエリアの累積数は１３（４＋９）であり、２０℃未満のエリアの累積数は１９（４＋９＋６）であった。

３個の冷凍の肉まんをトレイの手前側に２個トレイの奥側に１個置いた場合、図１２（Ｂ）に示すように、１０℃未満のエリアの数は７であり、１０℃以上１５℃未満のエリアの数は１１であり、１５℃以上２０℃未満のエリアの数は７であり、２０℃以上２５℃未満のエリアの数は１５であり、２５℃以上３０℃未満のエリアの数は２４であった。１５℃未満のエリアの累積数は１８（７＋１１）であり、２０℃未満のエリアの累積数は２５（７＋１１＋７）であった。

４個の冷凍の肉まんを正方形の各頂点に位置するようにトレイに置いた場合、図１４（Ｂ）に示すように、１０℃未満のエリアの数は４であり、１０℃以上１５℃未満のエリアの数は１３であり、１５℃以上２０℃未満のエリアの数は１４であり、２０℃以上２５℃未満のエリアの数は１７であり、２５℃以上３０℃未満のエリアの数は１６であった。１５℃未満のエリアの累積数は１７（４＋１３）であり、２０℃未満のエリアの累積数は３１（４＋１３＋１４）であった。

上記結果から、２０℃未満のエリアの累積数が、肉まん１個の場合が１０、肉まん２個の場合が１９、肉まん３個の場合が２５、肉まん４個の場合が３１であり、肉まんの数（負荷量）に応じて、増加していることが分かった。

つまり、被加熱物１５（肉まん）の初期状態が冷凍状態である場合、一定値を２０℃に設定することで、２０℃未満のエリアの累積数から被加熱物１５の負荷量を推定できることが分かった。

また、図１１（Ｂ）に示すように、２個の冷凍の肉まんを前後に並べてトレイに置いた場合、１０℃未満のエリアの数は４であり、１０℃以上１５℃未満のエリアの数は８であり、１５℃以上２０℃未満のエリアの数は７であり、２０℃以上２５℃未満のエリアの数は８であり、２５℃以上３０℃未満のエリアの数は３７であった。１５℃未満のエリアの累積数は１２（４＋８）であり、２０℃未満のエリアの累積数は１９（４＋８＋７）であった。

さらに、図１３（Ｂ）に示すように、３個の冷凍肉まんをトレイの手前側に１個トレイの奥側に２個置いた場合、１０℃未満のエリアの数は７であり、１０℃以上１５℃未満のエリアの数は１２であり、１５℃以上２０℃未満のエリアの数は６であり、２０℃以上２５℃未満のエリアの数は１８であり、２５℃以上３０℃未満のエリアの数は２１であった。１５℃未満のエリアの累積数は１９（７＋１２）であり、２０℃未満のエリアの累積数は２５（７＋１２＋６）であった。

図９（Ａ），（Ｂ）〜図１４（Ａ），（Ｂ）に示す結果から、赤外線温度センサ７０により検出された６４のエリアの温度の分布について、被加熱物１５（肉まん）の置き方の違いによる影響は、殆どないことが分かった。

なお、被加熱物１５が肉まんよりも小さい場合（例えばシュウマイ）、トレイに置かれる被加熱物１５の表面積が小さくなるため、２０℃未満のエリアの累積数は、肉まんの場合よりも少なくなる。同様に、被加熱物１５が肉まんよりも大きい場合（例えば食パン１斤）、トレイに置かれる被加熱物１５の表面積が大きくなるため、２０℃未満のエリアの累積数は、肉まんの場合よりも多くなる。すなわち、被加熱物１５の個数および大きさに応じた負荷量を推定できる。

このように推定された被加熱物１５の初期状態および負荷量は、被加熱物状態推定部１３０から第２加熱調理制御部１４０に出力される。

続いて、第２加熱調理制御部１４０が、被加熱物状態推定部１３０から出力された被加熱物１５の初期状態および負荷量を受けて蒸気発生装置２４を制御して、飽和蒸気を生成する。この飽和蒸気により、被加熱物１５を蒸したり、温めたりする。

ところで、従来、加熱調理器としては、例えば、特開２０１３−１０４５７６号公報に記載されたものがある。この加熱調理器では、加熱庫と、加熱手段と、加熱庫内の温度を検出するための温度検出手段と、加熱手段を制御するための制御装置とを備えている。そして、加熱開始から第１の所定時間が経過する間の加熱庫内の温度変化に基づいて、被加熱物の加熱開始時の温度を推定すると共に、第１の所定時間から第２の所定時間が経過するまでの加熱庫内の温度変化に基づいて、被加熱物の重量を推定し、推定された被加熱物の加熱開始時の温度および重量に基づいて、制御装置が加熱手段を制御している。

しかし、上記従来の加熱調理器（特開２０１３−１０４５７６号公報）では、加熱手段として赤外線センサを用いた場合、加熱庫内が蒸気により満たされていると、赤外線センサは蒸気の温度を検出してしまうため、被加熱物の温度を検出することができず、蒸し調理等の蒸気を用いた加熱調理を行うことができなかった。

また、仮に被加熱物の温度を検出できたとしても、被加熱物の初期状態（冷凍／冷蔵）および被加熱物の個数（負荷量）を検出することができないため、良好な加熱調理を行うためには、これらの情報をユーザに入力してもらう必要があった。

これに対して、本発明の第２実施形態の加熱調理器では、蒸気発生装置２４からの蒸気により被加熱物１５を加熱調理する前に、赤外線温度センサ７０により検出された複数のエリアの温度に基づいて、被加熱物１５の少なくとも冷凍状態を含む初期状態および負荷量を推定する被加熱物状態推定部１３０と、被加熱物状態推定部１３０により推定された被加熱物１５の少なくとも冷凍状態を含む初期状態および負荷量に基づいて、被加熱物１５を加熱調理するように蒸気発生装置２４を制御する第２加熱調理制御部１４０と、を備えている。このため、赤外線温度センサ７０が被加熱物１５の温度を検出できない蒸気による調理（例えば蒸し調理）において、被加熱物１５の初期状態および負荷量を推定して、良好な仕上がりの加熱調理を行うことができる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態の加熱調理器は、第１実施形態の加熱調理器に、第２実施形態の加熱調理器の赤外線温度センサ７０、被加熱物状態推定部１３０および第２加熱調理制御部１４０を設けたものである。第３実施形態の加熱調理器では、マイクロ波による加熱調理だけでなく、蒸気による加熱調理においても、良好な仕上がりの加熱調理を行うことができる。

本発明の加熱調理器では、オーブンレンジなどにおいて、過熱蒸気または飽和蒸気を用いることによって、ヘルシーな調理を行うことができる。例えば、本発明の加熱調理器では、温度が１００℃以上の過熱蒸気または飽和蒸気を食品表面に供給し、食品表面に付着した過熱蒸気または飽和蒸気が凝縮して大量の凝縮潜熱を食品に与えるので、食品に熱を効率よく伝えることができる。また、凝縮水が食品表面に付着して塩分や油分が凝縮水と共に滴下することにより、食品中の塩分や油分を低減できる。さらに、加熱庫内は過熱蒸気または飽和蒸気が充満して低酸素状態となることにより、食品の酸化を抑制した調理が可能となる。ここで、低酸素状態とは、加熱庫内において酸素の体積％が１０％以下(例えば０.５〜３％)である状態を指す。

本発明および実施形態を纏めると、次のようになる。

本発明の加熱調理器は、
被加熱物１５を収容する加熱庫２と、
上記加熱庫２内の気体を対流させる対流ファン１９と、
上記被加熱物１５を加熱するためのマイクロ波を発生するマイクロ波発生装置４と、
上記加熱庫２内の気体を外部に排気するための排気通路５２と、
上記加熱庫２内から上記排気通路５２を介して外部に排気される気体の湿度を検出する湿度センサ５３と、
上記湿度センサ５３により検出された湿度に基づいて上記被加熱物１５をマイクロ波によって加熱調理するように上記マイクロ波発生装置４を制御すると共に、上記加熱調理を開始してから予め設定された期間、上記加熱庫２内の気体が対流するように上記対流ファン１９を制御する加熱調理制御部１１０と
を備えたことを特徴としている。

上記構成の加熱調理器によれば、加熱調理制御部１１０が、マイクロ波による加熱調理が開始されてから予め設定された期間、加熱庫２内の気体が対流するように対流ファン１９を制御する。このため、被加熱物１５から発生した蒸気は、対流ファン１９により形成された対流によって加熱庫２内で攪拌されて、排気通路５２に送られ、被加熱物１５の負荷量が小さくなるほど、対流ファン１９による対流がない場合に比べて、温度変化が早くなる。また、負荷量の大きい被加熱物１５を加熱調理する場合、マイクロ波による加熱調理が開始されてから予め設定された期間だけ、被加熱物１５から発生する蒸気が対流ファン１９により形成された対流によって加熱庫２内で攪拌されて、排気通路５２に送られる。このため、対流ファン１９による対流がない場合に比べて、少なくとも被加熱物１５の負荷量が小さいときほどは温度変化が早くならない。その結果、湿度センサが５３、被加熱物１５の加熱状態に則した湿度を検出できるので、マイクロ波によって良好な仕上がりの加熱調理を行うことができる。

一実施形態の加熱調理器によれば、
上記予め設定された期間において、上記加熱調理することにより上記被加熱物１５から発生した蒸気が、上記対流ファン１９により上記加熱庫２内を気体と共に対流して、上記排気通路５２を介して外部に排気される。

上記実施形態によれば、予め設定された期間において、マイクロ波による加熱調理によって発生する被加熱物１５からの蒸気が、対流ファン１９によって加熱庫２内を気体と共に対流する。このため、被加熱物１５から発生した蒸気は、対流ファン１９により形成された対流によって加熱庫２内で攪拌されて、排気通路５２に送られ、被加熱物１５の負荷量が小さくなるほど、対流ファン１９による対流がない場合に比べて、温度変化が早くなる。また、負荷量の大きい被加熱物１５を加熱調理する場合、マイクロ波による加熱調理が開始されてから予め設定された期間だけ、被加熱物１５から発生する蒸気が対流ファン１９により形成された対流によって加熱庫２内で攪拌されて、排気通路５２に送られる。このため、対流ファン１９による対流がない場合に比べて、少なくとも被加熱物１５の負荷量が小さいときほどは温度変化が早くならない。その結果、湿度センサ５３が、被加熱物１５の加熱状態に則した湿度を検出できるので、マイクロ波によって良好な仕上がりの加熱調理を行うことができる。

一実施形態の加熱調理器によれば、
上記加熱庫２の壁面２ｆに設けられ、上記排気通路５２の一端と接続された排気口４８と、
上記排気口４８または排気通路５２に設けられ、上記排気口４８または排気通路５２を開閉する排気ダンパ４９と、
上記排気通路５２を介して上記加熱庫２内の気体を外部に排気するファン５４と、
上記加熱調理時に、上記排気口４８または排気通路５２を開放するように上記排気ダンパ４９を制御すると共に、上記排気通路５２を介して上記加熱庫２内の気体を外部に排気するように上記ファン５４を制御する排気制御部１２０と
を備えた。

上記実施形態によれば、加熱調理時に、排気制御部１２０によって、排気口４８または排気通路５２を開放するように排気ダンパ４９が制御され、排気通路５２を介して加熱庫２内の気体を外部に排気するようにファン５４が制御されるので、マイクロ波による加熱調理によって発生する被加熱物１５からの蒸気を確実に排気通路５２に送ることができる。このため、湿度センサ５３が、被加熱物１５の加熱状態に則した湿度を検出できるので、マイクロ波によって良好な仕上がりの加熱調理を行うことができる。

一実施形態の加熱調理器によれば、
上記ファン５４により気体を上記加熱庫２内に吹き出すための給気口５０を備え、
上記排気口４８と上記給気口５０とが、上記加熱庫２の上方に配置されている。

上記実施形態によれば、有効活用し難い加熱庫２の上方に排気口４８および給気口５０を配置したので、加熱庫２内のスペースを有効に活用できる。その結果、加熱調理器の設計の幅を広げることができる。

一実施形態の加熱調理器によれば、
上記加熱庫２内の複数のエリアの温度を検出する赤外線温度センサ７０と、
上記被加熱物１５を加熱調理する前に、上記赤外線温度センサ７０により検出された上記複数のエリアの温度に基づいて、上記被加熱物１５の初期状態および負荷量を推定する被加熱物状態推定部１３０と
を備え、
上記加熱調理制御部１１０は、上記被加熱物状態推定部１３０により推定された上記被加熱物１５の初期状態および負荷量に基づいて、上記被加熱物１５を加熱調理する。

上記構成の加熱調理器によれば、赤外線温度センサ７０が被加熱物１５の温度を検出できない蒸気による調理（蒸し調理等）において、被加熱物１５の少なくとも冷凍状態を含む初期状態および負荷量を推定して、良好な加熱調理を行うことができる。

上記第１，第２実施形態で述べた構成要素は、適宜、組み合わせてもよく、また、適宜、選択、置換、あるいは、削除してもよいのは、勿論である。

１ ケーシング
２ 加熱庫
２ａ 開口部
２ｂ 左側部
２ｃ 右側部
２ｄ 後部
２ｅ 上部
２ｆ 傾斜部
３ 扉
４ マグネトロン
５ 排気ダクト
６ 露受容器
７ 外ガラス
８ ハンドル
９ 操作パネル
１０ カラー液晶表示部
１１ ボタン群
１２ 取り消しキー
１３ スタートキー
１４ 赤外線受光部
１５ 被加熱物
１６Ａ，１６Ｂ 上棚受け
１７Ａ，１７Ｂ 下棚受け
１８ 循環ダクト
１９ 循環ファン
２０ 上ヒータ
２１ 中ヒータ
２２ 下ヒータ
２３ 循環ダンパ
２４ 蒸気発生装置
２５ チューブポンプ
２６ 給水タンク
２７ 吸込口
２８ 上吹出口
２９ 第１後吹出口
３０ 第２後吹出口
３１ 第３後吹出口
３２ 容器
３３ 蓋
３４ 蒸気発生用ヒータ
３５ 蒸気チューブ
３６ 蒸気管
３７ 蒸気供給口
３８ 水位センサ
３９Ａ，３９Ｂ 電極棒
４０ 給排水チューブ
４１ 給水タンク本体
４２ 連通管
４３ タンクカバー
４４ タンクジョイント部
４５ 自然排気口
４６ 第１排気通路
４７ 排気ファン
４８ 強制排気口
４９ 排気ダンパ
５０ 給気口
５１ 給気ダンパ
５２ 第２排気通路
５３ 湿度センサ
５４ 給気ファン
５５ 給気経路
５６ 循環ファン用モータ
５７ 排気ファン用モータ
５８ 給気ファン用モータ
５９ 循環ダンパ用モータ
６０ 排気ダンパ用モータ
６１ 給気ダンパ用モータ
７０ 赤外線温度センサ
９１，９２ 調理トレイ
１００，２００ 制御装置
１１０ 第１加熱調理制御部
１２０ 排気制御部
１３０ 被加熱物状態推定部
１４０ 第２加熱調理制御部

Claims (4)

1. 被加熱物を収容する加熱庫と、
   上記加熱庫内の気体を対流させる対流ファンと、
   上記被加熱物を加熱するためのマイクロ波を発生するマイクロ波発生装置と、
   上記加熱庫内の気体を外部に排気するための排気通路と、
   上記加熱庫内から上記排気通路を介して外部に排気される気体の湿度を検出する湿度センサと、
   上記湿度センサにより検出された湿度に基づいて上記被加熱物をマイクロ波によって加熱調理するように上記マイクロ波発生装置を制御すると共に、上記加熱調理を開始してから、予め設定された期間、上記加熱庫内の気体が対流するように上記対流ファンを制御する加熱調理制御部と、
   上記加熱庫の壁面に設けられ、上記排気通路の一端と接続された排気口と、
   上記排気口または上記排気通路に設けられ、上記排気口または上記排気通路を開閉する排気ダンパと、
   上記加熱庫内に気体を供給するための給気通路と、
   上記加熱庫の壁面に設けられ、上記給気通路に接続された給気口と、
   上記給気通路および上記給気口を介して上記加熱庫内に気体を供給すると共に、上記給気口から上記加熱庫内を通り上記排気通路を介して上記排気口に向かって流れる気体の流れを作り出し、この気体の流れにより上記加熱庫内の気体を外部に排気する給気ファンと、
   上記加熱調理時に、上記排気口または上記排気通路を開放するように上記排気ダンパを制御すると共に、上記排気通路を介して上記加熱庫内の気体を外部に排気するように上記給気ファンを制御する排気制御部と
   を備えたことを特徴とする加熱調理器。
2. 請求項１に記載の加熱調理器において、
   上記予め設定された期間において、上記加熱調理することにより上記被加熱物から発生した蒸気が、上記対流ファンにより上記加熱庫内の気体と共に攪拌されて、上記排気通路を介して外部に排気されることを特徴とする加熱調理器。
3. 請求項１または２に記載の加熱調理器において、
   上記加熱庫の壁面に設けられ、上記給気ファンにより外気を上記加熱庫内に供給するための給気口を備え、
   上記排気口と上記給気口とが、上記加熱庫の上方に配置されていることを特徴とする加熱調理器。
4. 請求項１から３のいずれか１つに記載の加熱調理器において、
   上記加熱庫内の複数のエリアの温度を検出する赤外線温度センサと、
   上記被加熱物を加熱調理する前に、上記赤外線温度センサにより検出された上記複数のエリアの温度に基づいて、上記被加熱物の初期状態および負荷量を推定する被加熱物状態推定部と
   を備え、
   上記加熱調理制御部は、上記被加熱物状態推定部により推定された上記被加熱物の初期状態および負荷量に基づいて、上記被加熱物を加熱調理することを特徴とする加熱調理器。

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