JP6641183B2 - 加熱調理器 - Google Patents

Description

この発明は、加熱調理器に関する。

従来、加熱調理器としては、マイクロ波による加熱調理時に食品の温度を赤外線センサにより検出して、その加熱調理の開始から食品の温度が所定温度に到達するまでの到達時間に基づいて、選択された食品毎に決まる一次方程式を用いて追加加熱時間を算出し、所定温度に到達してから追加加熱時間経過した後に調理を終了するものがある(例えば、特開２０１５−１７５５９１号公報(特許文献１)参照)。

特開２０１５−１７５５９１号公報

ところが、上記加熱調理器では、食品の初期温度によって、所定温度に到達するまでの時間が異なるので、マイクロ波による加熱調理の開始から所定温度に到達するまでの到達時間に基づいて追加加熱時間を算出すると、冷凍食品では仕上がりが過加熱状態になり、冷凍食品と常温食品で仕上がりが異なるという問題がある。
上記加熱調理器では、マイクロ波による加熱調理の開始から所定温度に到達するまでに、食品から水蒸気が発生すると、食品の温度を赤外線センサにより正確に検出することができなくなり、正しい追加加熱時間を算出できない。

そこで、この発明の課題は、食品の初期温度に関わらず、マイクロ波加熱により仕上がりのよい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、この発明の加熱調理器は、
被加熱物が収容される加熱庫と、
上記加熱庫内の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部と、
上記加熱庫内の上記被加熱物の温度を検出する赤外線センサと、
上記マイクロ波発生部から上記加熱庫内に供給されるマイクロ波によって上記被加熱物を目標温度に加熱するように、上記マイクロ波発生部を制御するマイクロ波制御部と、
上記赤外線センサにより検出された上記被加熱物の温度が、初期温度よりも高い第１判定温度から第２判定温度に上昇するまでの時間を計測する時間計測部と、
上記時間計測部により計測された上記時間および上記目標温度に基づいて、上記被加熱物の温度が上記第２判定温度から上記目標温度になるまでの加熱時間を推定する加熱時間推定部と
を備え、
上記マイクロ波制御部は、上記被加熱物の温度が上記第２判定温度になった時点から上記加熱時間推定部により推定された上記加熱時間が経過するまでの期間、加熱運転を継続するように、上記マイクロ波発生部を制御すると共に、
上記加熱運転中に通常回転数よりも低い回転数で運転することにより、上記加熱庫内を撹拌するファンを備えることを特徴とする。

また、一実施形態の加熱調理器では、
上記第２判定温度は、上記被加熱物から水蒸気が発生し始める温度以下である。

また、一実施形態の加熱調理器では、
上記ファンは、上記加熱運転中に上記第２判定温度以下で上記加熱庫内を撹拌する。

また、一実施形態の加熱調理器では、
上記ファンは、上記赤外線センサにより検出された上記被加熱物の温度が、少なくとも上記第１判定温度から上記第２判定温度になるまでの期間、上記加熱庫内を撹拌する。

また、一実施形態の加熱調理器では、
上記ファンは、上記加熱庫内の気体を循環通路を介して循環させる循環ファンである。

また、一実施形態の加熱調理器では、
上記循環ファンは、通常回転数よりも低い回転数で運転することにより、上記加熱庫内を上記加熱運転中に撹拌する。

以上より明らかなように、この発明によれば、食品の初期温度に関わらず、マイクロ波加熱により仕上がりのよい加熱調理ができる加熱調理器を実現することができる。

図１はこの発明の第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は上記加熱調理器の扉開放時の概略正面図である。 図３は上記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４Ａは上記加熱調理器の給気ユニットを含む要部の構成を説明するための模式図である。 図４Ｂ上記加熱調理器の排気ユニットを含む要部の構成を説明するための模式図である。 図５は上記加熱調理器の本体ケーシングの一部を取り外した状態の斜視図である。 図６Ａは上記加熱調理器の赤外線センサの動作を説明するための模式図である。 図６Ｂは上記加熱調理器の赤外線センサの動作を説明するための模式図である。 図６Ｃは上記加熱調理器の赤外線センサの動作を説明するための模式図である。 図６Ｄは上記加熱調理器の赤外線センサの動作を説明するための模式図である。 図７は上記加熱調理器の制御ブロック図である。 図８は上記加熱調理器の加熱庫内の被加熱物の温度変化を示す図である。 図９はこの発明の第５実施形態の加熱調理器の模式図である。

以下、この発明の加熱調理器を図示の実施の形態により詳細に説明する。なお、図面において、同一の参照番号は、同一部分または相当部分を表わすものである。また、長さ、幅、厚さ、深さ等の図面上の寸法は、図面の明瞭化と簡略化のために実際の尺度から適宜変更されており、実際の相対寸法を表してはいない。

〔第１実施形態〕
図１はこの発明の第１実施形態の加熱調理器の扉閉鎖時の概略正面図を示し、図２は上記加熱調理器の扉開放時の概略正面図を示している。

この第１実施形態の加熱調理器は、図１,図２に示すように、直方体形状の本体ケーシング１と、この本体ケーシング１内に設けられ、前側に開口２ａを有する加熱庫２と、加熱庫２の開口２ａを開閉する扉３とを備えている。

上記本体ケーシング１の上側かつ後側に、吹出口５ａを有する排気ダクト５を設けている。また、本体ケーシング１の前面の下部に露受容器６を着脱可能に取り付けている。この露受容器６は、扉３の下側に位置し、扉３の後面(加熱庫２側の表面)や本体ケーシング１の前板５５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、本体ケーシング１の前面の下部には、給水タンク２６も着脱可能に取り付けられている。

上記扉３は、本体ケーシング１の前面側に下側の辺を軸に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を有している。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。

上記加熱庫２内には被加熱物１５が収容される。また、加熱庫２内への金属製の調理トレイ９１,９２(図３に示す)の出し入れが可能になっている。加熱庫２の左側部２ｂ,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,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。

図３は、上記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。この図３では、加熱庫２を左側から見た状態が示されている。なお、図３において、図１,図２と同一の構成部には、同一参照番号を付している。

上記加熱調理器は、循環ダクト１８と、循環ファン１９と、上ヒータ２０と、中ヒータ２１と、下ヒータ２２と、循環ダンパ２３と、チューブポンプ２５と、給水タンク２６および蒸気発生装置７０を備えている。この循環ダクト１８は、循環通路の一例であり、循環ファン１９は、加熱庫２内を撹拌するファンの一例である。また、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、チューブポンプ２５は、駆動方向によって給水動作と排水動作とを切り替え可能なポンプであればよい。

なお、加熱庫２内を撹拌するファンは、循環ファン１９と別に設けてもよい。

上記加熱庫２の上部２ｅは、水平方向に対して傾斜する傾斜部２ｆを介して加熱庫２の後部２ｄと連なっている。この傾斜部２ｆに、循環ファン１９と対向するように複数の吸込口２７を設けている(図２参照)。また、加熱庫２の上部２ｅに上吹出口２８を複数設けている。また、加熱庫２の後部２ｄ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を、それぞれ、複数設けている(図２参照)。なお、図３では、複数の吸込口２７のうちの１個だけを示している。また、図３では、第１後吹出口２９、第２後吹出口３０および第３後吹出口３１は各１個だけを示している。

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の上側から後側に亘って設けられて、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、遠心ファンであって、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(以下、「空気など」と言う)は、複数の吸込口２７から循環ダクト１８内に吸い込まれ、循環ファン１９の径方向外側に吹き出す。より詳しくは、循環ファン１９の上側では、空気などは、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、空気などは、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。なお、上記空気などは熱媒体の一例である。

上記循環ダクト１８内かつ循環ファン１９の外側近傍に庫内温度センサ７６(図７に示す)を配置している。この庫内温度センサ７６により、加熱庫２内から吸込口２７を介して吸い込まれた熱媒体の温度すなわち庫内温度を検出する。

上記上ヒータ２０は、循環ダクト１８内に配置され、加熱庫２の上部２ｅに対向している。この上ヒータ２０は、上吹出口２８へ流れる空気などを加熱する。

上記中ヒータ２１は、環状に形成され、循環ファン１９を取り囲んでいる。この中ヒータ２１は、循環ファン１９から上ヒータ２０に向かう空気などを加熱したり、循環ファン１９から下ヒータ２２に向かう空気などを加熱したりする。

上記下ヒータ２２は、循環ダクト１８内に配置され、加熱庫２の後部２ｄに対向している。この下ヒータ２２は、第２,第３後吹出口３０,３１へ流れる空気などを加熱する。

上記循環ダンパ２３は、循環ダクト１８内かつ中ヒータ２１と下ヒータ２２との間に回動可能に設けられている。この循環ダンパ２３の回動は循環ダンパ用モータ(図示せず)によって行われる。

また、蒸気発生装置７０は、上側開口を有する金属製の蒸気発生容器７１と、その蒸気発生容器７１の上側開口を覆う耐熱性樹脂(例えばＰＰＳ(ポリフェニレンサルファイド)樹脂)からなる蓋部７２と、蒸気発生容器７１の底部７１aに鋳込まれたシーズヒータから成る蒸気発生用ヒータ７３とを有する。この蒸気発生容器７１の底部７１a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７３が蒸気発生容器７１を介して上記水を加熱する。そして、蒸気発生用ヒータ７３による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(図２参照)。なお、図３では、複数の蒸気供給口３７のうちの１個だけを示している。

また、上記加熱庫２内の飽和蒸気は、循環ファン１９により上ヒータ２０、中ヒータ２１および下ヒータ２２に送られ、上ヒータ２０、中ヒータ２１および下ヒータ２２で加熱することにより、１００℃以上の過熱蒸気となる。

また、上記蓋部７２には、一対の電極棒７５a,７５bから成る水位センサ７５が取り付けられている。この電極棒７５a,７５bの間が導通状態になったか否かに基づいて、蒸気発生容器７１の底部７１a上の水位が所定水位になったか否かが判定される。

上記チューブポンプ２５は、シリコンゴム等からなる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、そのローラの駆動方向によって、給水タンク２６内の水を蒸気発生装置７０に流したり、蒸気発生装置７０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および連通管４２を有する。この連通管４２の一端部が給水タンク本体４１内に位置する一方、連通管４２の他端部が給水タンク２６外に位置する。給水タンク２６がタンクカバー４３内に収容されると、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に接続される。すなわち、給水タンク本体４１内が連通管４２などを介して蒸気発生装置７０内と連通する。

上記チューブポンプ２５と給水タンク２６と給排水チューブ４０とタンクカバー４３とタンクジョイント部４４で給水装置を構成している。

図４Ａは上記加熱調理器の給気ユニット１００を含む構成を説明するための模式図を示している。この図４Ａでも、図３と同様に、加熱庫２を左側方から見た状態が示されている。なお、図４Ａにおいて、図３と同一の構成部には、同一参照番号を付している。

また、上記加熱庫２の傾斜部２ｆに、給気ダンパ５１で開閉される複数の給気口５０を設けている(図２参照)。この複数の給気口５０と給気ファン５４を給気通路１０１を介して接続している。また、給気通路１０１の給気口５０近傍から分岐する第１冷却通路１０２に冷却ダンパ５２を設けている。例えば、給気ファン５４はシロッコファンからなる。

また、上記加熱庫２の上部２ｅに設けられた凹部１１０に赤外線センサユニット３００を配置している。

上記給気ファン５４は、循環ファン用モータ５６(図３に示す)と赤外線センサユニット３００を冷却するための冷却ファンを兼ねている。

図４Ａの下側の円部分に赤外線センサユニット３００の構成を示す模式図を示している。上記赤外線センサユニット３００は、図４Ａに示すように、加熱庫２の上部２ｅに設けられた凹部１１０に軸方向が前後方向かつ水平方向に取り付けられた筒状の保持部材３０１と、その保持部材３０１内に回転可能に支持された略円筒状の可動部材３０２と、保持部材３０１の前面側の一端に取り付けられ、可動部材３０２を駆動する赤外線センサ用モータ３０４とを有する。上記可動部材３０２は、赤外線センサ３０３を有する。

この実施形態では、赤外線センサ３０３は、縦８×横８の６４領域の温度を検出するエリアセンサを用いたが、赤外線センサはこれに限らず、センサ部が直線状に並んだラインセンサでもよい。

この赤外線センサユニット３００は、赤外線センサ用モータ３０４により略円筒状の可動部材３０２を回動させることにより、加熱庫２内に向かって赤外線センサ３０３の検出面(図示せず)を向けると共に、赤外線センサ３０３の検出面に垂直な軸を、本体ケーシング１の左右方向かつ垂直平面に沿って所定の角度範囲(例えば２０度)内で回動させる(図６Ａ〜図６Ｄ参照)。また、加熱庫２の上部２ｅに設けられた凹部１１０に、センサ窓部１２０を設けている。このセンサ窓部１２０を介して赤外線センサ３０３は、加熱庫２内の温度を検出する。

図４Ａでは、給気ダンパ５１が開いた状態で給気ファン５４からの空気が複数の給気口５０を介して加熱庫２内に供給される。このとき、冷却ダンパ５２により第１冷却通路１０２を閉じている。また、加熱庫２内の余剰な空気などが、自然に、自然排気口４５から第４風通路２０４へ流れ出る。

次に、給気ダンパ５１が閉じて複数の給気口５０が閉鎖され、冷却ダンパ５２により第１冷却通路１０２を開くと、給気ファン５４からの空気の一部が、給気通路１０１と第１冷却通路１０２を介して循環ファン用モータ５６(図３に示す)に供給される。

さらに、給気ダンパ５１を閉じることにより、給気ダンパ５１近傍に設けられた第２冷却通路１０３が開いて、給気ファン５４からの空気の残りが天面側に配置された赤外線センサユニット３００に供給される。上記給気通路１０１と第１冷却通路１０２および第２冷却通路１０３で、循環ファン用モータ５６(図３に示す)と赤外線センサ３０３を冷却するための冷却通路を構成している。

また、図４Ｂは、上記加熱調理器の排気ユニット２００を含む構成を説明するための模式図を示している。この図４Ｂでも、図３と同様に、加熱庫２を右側方から見た状態が示されている。なお、図４Ｂにおいて、２０１は第１風通路、２０２は第２風通路、２０３は第３風通路、２０７は希釈エリア部である。

上記加熱庫２の後部２ｄの下端部に自然排気口４５を設けている(図２参照)。この自然排気口４５は、排気ユニット２００の第４風通路２０４などを介して排気ダクト５に連通している。加熱庫２内の空気などが余剰になると、その余剰な空気などが、自然排気口４５から第４風通路２０４へ自然に流れ出る。また、排気ファン４７からの吹出空気の一部を、第３風通路２０３を介して本体ケーシング１(図１に示す)内の前面側に供給する。

また、上記加熱庫２の傾斜部２ｆに、排気ダンパ４９で開閉される複数の強制排気口４８を設けている(図２参照)。この強制排気口４８は、排気ユニット２００を介して排気ダクト５に連通している。

また、上記排気ユニット２００に湿度センサ５３を取り付けている。この湿度センサ５３は、第２風通路２０２を流れる排気に含まれる蒸気の量を示す信号を制御装置８０(図７に示す)へ送出する。

なお、蒸し調理の場合は、赤外線センサユニット３００の赤外線センサ３０３を加熱庫２とは反対の方向に向くように、１８０度反転させることによって、加熱庫２からの湿気の対策をしている。

図５は本体ケーシング１(図１に示す)の上面と両側面を覆う上面板１ａと後面板(図示せず)を取り外した加熱調理器を後方かつ斜め上方から見た斜視図を示している。図５において、図１〜図４と同一の構成部には、同一参照番号を付している。

図５に示すように、加熱庫２の後側かつ左側(図５では右側)に給気ユニット１００を設けている。この給気ユニット１００は、下側に配置された給気ファン５４と、その給気ファン５４から上方に向かって延在する給気通路１０１と、給気通路１０１の上側から分岐して、加熱庫２の後側上部の中央に位置する循環ファン用モータ５６に向かって延在する第１冷却通路１０２を有している。詳しくは、給気ユニット１００は、給気ファン５４から上方に逆Ｌ字形状を呈するように延在している。

また、加熱庫２の後側かつ右側(図５では左側)に排気ユニット２００を設けている。この排気ユニット２００は、排気ユニット用カバー２２０を含むハウジング２１０と、ハウジング２１０の下側に配置された排気ファン４７とを有する。

上記排気ユニット２００の上部の右側方(図５では左側)に排気ダンパ用モータ６０を配置している。この排気ダンパ用モータ６０により、排気ユニット２００内の上部に設けられた排気ダンパ４９(図４Ｂ)を開閉する。

上記加熱庫２の上部２ｅに、仕切板１１１を前後方向に立設している。この仕切板１１１によって、給気ダンパ５１(図４Ａに示す)近傍に設けられた第２冷却通路１０３(図４Ａに示す)から赤外線センサユニット３００の領域に流れる冷却風が本体ケーシング１内の左側面に流れないように遮っている。

また、図６Ａ〜図６Ｄは上記加熱調理器の赤外線センサ３０３の動作を説明するための模式図を示している。

図６Ａ,図６Ｂは上段に載置された調理トレイ９１上の被加熱物の温度を検出するときの赤外線センサユニット３００の赤外線センサ３０３(図４Ａに示す)による温度検出範囲を示している。図６Ａに示す温度検出範囲は、正面視において調理トレイ９１上の左側領域であり、図６Ｂに示す温度検出範囲は、正面視において調理トレイ９１上の右側領域である。赤外線センサ用モータ３０４により赤外線センサ３０３を有する円筒状の可動部材３０２を回動させて、赤外線センサ３０３の検出面(図示せず)を左右方向に振る。なお、この実施形態では、赤外線センサ３０３の温度検出範囲は、図６Ａに示す左側領域と、図６Ｂに示す右側領域と、左側領域と右側領域との間の中央領域の３つの領域に分けられているが、４以上の複数の領域に分けてもよい。

また、図６Ｃ,図６Ｄは加熱庫２の底面上の被加熱物の温度を検出するときの赤外線センサユニット３００の赤外線センサ３０３(図４Ａに示す)による温度検出範囲を示している。図６Ｃに示す温度検出範囲は、正面視において加熱庫２の底面上の左側領域であり、図６Ｄに示す温度検出範囲は、正面視において加熱庫２の底面上の右側領域である。なお、この実施形態では、図６Ａ,図６Ｂと同様に、赤外線センサ３０３の温度検出範囲は、図６Ｃに示す左側領域と、図６Ｄに示す右側領域と、左側領域と右側領域との間の中央領域の３つの領域に分けられているが、４以上の複数の領域に分けてもよい。

図７は上記加熱調理器の制御ブロック図を示している。

上記加熱調理器は、図７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る制御装置８０を備えている。この制御装置８０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７３,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,冷却ダンパ用モータ６２,操作パネル９,湿度センサ５３,庫内温度センサ７６,水位センサ７５,チューブポンプ２５,マグネトロン４,赤外線センサ３０３,赤外線センサ用モータ３０４などが接続されている。このマグネトロン４は、加熱庫２内の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部の一例である。

上記制御装置８０は、操作パネル９,湿度センサ５３,庫内温度センサ７６,水位センサ７５,赤外線センサ３０３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７３,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,冷却ダンパ用モータ６２,チューブポンプ２５,マグネトロン４,赤外線センサ用モータ３０４などを制御する。

また、上記制御装置８０は、マグネトロン４を制御するマイクロ波制御部８０ａと、マグネトロン４のマイクロ波による加熱運転中に、赤外線センサ３０３により検出された被加熱物の温度が、初期温度よりも高い第１判定温度ｔ１から第２判定温度ｔ２に上昇するまでの時間Ｔｓを計測する時間計測部８０ｂと、時間計測部８０ｂにより計測された時間Ｔｓおよび目標温度ｔｍに基づいて、被加熱物の温度が第２判定温度ｔ２から目標温度ｔｍになるまでの加熱時間Ｔｋを推定する加熱時間推定部８０ｃを有する。ここで、上記被加熱物の初期温度は、加熱運転前の被加熱物の温度でもよいし、加熱運転開始後の被加熱物の温度でもよい。

図８は上記加熱調理器の加熱庫２内の被加熱物の温度変化を示している。図８において、横軸は時間[秒]を表し、縦軸は赤外線センサ３０３により検出された被加熱物の温度[℃]を表している。なお、この被加熱物の温度[℃]は、赤外線センサ３０３により検出された６４領域(縦８×横８)のうち、最も温度が高い３点の領域の温度の平均値としている。

このときの条件は、被加熱物が弁当２個(フタなし)、マイクロ波出力が６００Ｗ、加熱時間が３分(固定時間)、被加熱物の初期温度が１９℃である。

図８に示すように、加熱初期を除いて被加熱物の温度変化の傾きは、６０℃までほぼ一定である。一方、被加熱物の温度が６０℃を超えると、被加熱物すなわち食品から発生する水蒸気の影響で、赤外線センサ３０３の検出面が結露したり、赤外線が水蒸気に吸収されたりして、赤外線センサ３０３により検出された食品の温度がふらつく。

しかしながら、図８に示す被加熱物の５０℃〜６０℃の領域Ａの温度上昇から、６０℃を超える領域Ｂの温度変化を予測することが可能である。

そこで、上記構成の加熱調理器において、マイクロ波による加熱運転中に、赤外線センサ３０３により検出された被加熱物の温度が、初期温度よりも高い第１判定温度ｔ１(この実施形態では５０℃)から第２判定温度ｔ２(この実施形態では６０℃)に上昇するまでの時間Ｔｓを時間計測部８０ｂにより計測する。

次に、時間計測部８０ｂにより計測された時間Ｔｓおよび目標温度ｔｍに基づいて、被加熱物の温度が第２判定温度ｔ２から目標温度ｔｍになるまでの加熱時間Ｔｋを加熱時間推定部８０ｃにより推定する。ここで、上記加熱運転中、マイクロ波発生部４のマイクロ波出力を一定とすると、加熱初期を除いて２０℃〜８０℃ぐらいまでの被加熱物の温度変化の傾きΔｔは、加熱負荷(被加熱物)毎に一定になるので、被加熱物の温度が第２判定温度ｔ２から目標温度ｔｍに達するまでの残りの加熱時間Ｔｋを、
Ｔｋ＝(ｔｍ−ｔ２)／Δｔ [秒]
により推定することが可能になる。

このときの第１判定温度ｔ１から第２判定温度ｔ２までの区間の被加熱物の温度変化の傾きΔｔは、
Δｔ＝(ｔ２−ｔ１)／Ｔｓ [℃／秒]
で表され、第１判定温度ｔ１と第２判定温度ｔ２および時間計測部８０ｂにより計測された時間Ｔｓで求まる。

したがって、被加熱物の温度が第２判定温度ｔ２から目標温度ｔｍに達するまでの残りの加熱時間Ｔｋは、
Ｔｋ＝Ｔｓ×(ｔｍ−ｔ２)／(ｔ２−ｔ１) [秒]
により算出される。

こうして、上記マイクロ波制御部８０ａは、被加熱物の温度が第２判定温度ｔ２になった時点から加熱時間推定部８０ｃにより推定された加熱時間Ｔｋが経過するまでの期間、マイクロ波による加熱運転を継続するように、マイクロ波発生部４を制御する。すなわち、被加熱物の温度が第２判定温度ｔ２になった時点で赤外線センサ３０３による被加熱物の温度検出は行わずに、残りの加熱時間Ｔｋで加熱運転を制御する。

例えば、マイクロ波により食品を温める加熱調理の場合、目標温度ｔｍは８０℃程度となり、被加熱物の温度が第２判定温度ｔ２の６０℃までは、赤外線センサ３０３による被加熱物の温度を検出し、第２判定温度ｔ２の６０℃以降は、推定された残りの加熱時間Ｔｋで目標温度ｔｍまで加熱運転が行われる。

なお、上記加熱調理器では、被加熱物の温度が第２判定温度ｔ２の６０℃になると、加熱庫２内の被加熱物から水蒸気が発生し始めるので、赤外線センサユニット３００の赤外線センサ３０３を加熱庫２とは反対の方向に向くように、１８０度反転させる。これによって、赤外線センサ３０３が、加熱庫２に発生する水蒸気の影響を受けないようにしている。

このように、上記第１実施形態の加熱調理器によれば、マイクロ波による加熱調理の開始時の食品の初期温度に関わらず、すなわち食品が冷凍食品や常温食品のいずれであっても、食品を目標温度ｔｍに正確に加熱でき、仕上がりのよい加熱調理を行うことができる。

また、上記マイクロ波による加熱運転において、第２判定温度ｔ２を被加熱物から水蒸気が発生し始める温度とすることによって、第１判定温度ｔ１と共に第２判定温度ｔ２を用いた被加熱物の温度判定において、水蒸気に妨げられることなく赤外線センサ３０３により被加熱物の温度を正確に検出でき、第１判定温度ｔ１から第２判定温度ｔ２に上昇するまでの時間を時間計測部８０ｂにより正確に計測できる。

上記第１実施形態では、気温が高い夏場や連続加熱する場合等を考慮すると高温で予測した方が好ましいため、第１判定温度ｔ１を５０℃、第２判定温度ｔ２を６０℃としたが、第１判定温度ｔ１および第２判定温度ｔ２はこれに限らず、水蒸気の影響受けることなく、被加熱物の温度変化の傾きΔｔが一定となる温度範囲内で設定してもよく、例えば、被加熱物の初期温度に応じて設定してもよい。

〔第２実施形態〕
この発明の第２実施形態の加熱調理器は、循環ファン１９の動作を除いて第１実施形態の加熱調理器と同一の構成をしており、図１〜図７を援用する。

この第２実施形態の加熱調理器では、マイクロ波による加熱運転中に第２判定温度ｔ２以下で循環ファン１９により加熱庫２内を撹拌する。これによって、被加熱物から水蒸気が発生しても、循環ファン１９の撹拌により加熱庫２内の水蒸気の分布が均一になって希薄な状態になり、赤外線センサ３０３により被加熱物の温度を正確に検出することができる。

また、上記加熱庫２内の気体を循環ダクト１８(循環通路)を介して循環ファン１９により循環させることによって、加熱庫２内を撹拌するので、コンベクションオーブンに用いられる循環ファン１９を兼用することができ、新たに撹拌用のファンを設けることなく構造を簡略化できると共に、低コスト化できる。

上記第２実施形態の加熱調理器は、第１実施形態の加熱調理器と同様の効果を有する。

なお、上記構成の加熱調理器では、循環ファン１９を正回転と逆回転を交互に行うことにより、加熱庫２内の気流の偏りを低減でき、加熱庫２内をより均一に撹拌することができる。

また、上記加熱調理器によれば、マイクロ波による加熱運転中に被加熱物の温度が第２判定温度ｔ２を超えた後も循環ファン１９により加熱庫２内を撹拌することにより、赤外線センサ３０３により被加熱物の温度を、水蒸気の影響を受けずに７０℃まで測定することも可能になる。この場合、直前に上ヒータ２０,中ヒータ２１,下ヒータ２２(図３に示す)を用いたオーブン調理などを実施したために、マイクロ波による加熱運転の開始時に加熱庫２内の一部が５０℃程度の高温になっていても、そのまま、赤外線センサ３０３により被加熱物の温度検出を行うことで目標温度Ｔｍ(例えば７０℃)まで加熱することができる。

〔第３実施形態〕
この発明の第３実施形態の加熱調理器は、循環ファン１９の動作を除いて第１実施形態の加熱調理器と同一の構成をしており、図１〜図７を援用する。

この第３実施形態の加熱調理器では、マイクロ波による加熱運転中に、赤外線センサ３０３により検出された被加熱物の温度が、第１判定温度ｔ１から第２判定温度ｔ２になるまでの期間、循環ファン１９により加熱庫２内を撹拌する。これによって、撹拌による被加熱物の乾燥を抑えながら、赤外線センサ３０３により被加熱物の温度を正確に検出できるので、第１判定温度ｔ１および第２判定温度ｔ２を用いた被加熱物の温度判定を正確に行うことができる。

また、循環ファン１９により加熱庫２内を撹拌することによって、被加熱物から水蒸気が発生している７０℃まで赤外線センサ３０３で検出可能となるので、第２判定温度ｔ２を７０℃(＜目標温度ｔｍ)に設定することが可能になり、第１判定温度ｔ１から第２判定温度ｔ２までの温度変化をより正確に把握することができる。

上記第３実施形態の加熱調理器は、第１実施形態の加熱調理器と同様の効果を有する。

〔第４実施形態〕
この発明の第４実施形態の加熱調理器は、循環ファン１９の動作を除いて第１実施形態の加熱調理器と同一の構成をしており、図１〜図７を援用する。

この第４実施形態の加熱調理器では、マイクロ波による加熱運転中に加熱庫２内を循環ファン１９により撹拌するとき、循環ファン１９を通常回転数よりも低い回転数(この実施形態では通常回転数の１／２)で運転する。これにより、被加熱物から水蒸気の影響を受けずに、赤外線センサ３０３により被加熱物の温度を正確に検出しつつ、被加熱物の乾燥を抑えることができる。

ここで、循環ファン１９の通常回転数とは、上ヒータ２０,中ヒータ２１,下ヒータ２２(図３に示す)を用いた加熱調理や、過熱水蒸気を用いた加熱調理において、加熱庫２内の熱媒体を循環ダクト１８(循環通路)を介して循環ファン１９により循環させるときの循環ファン１９の回転数である。

上記第４実施形態の加熱調理器は、第１実施形態の加熱調理器と同様の効果を有する。

〔第５実施形態〕
図９はこの発明の第５実施形態の加熱調理器の模式図を示している。この第５実施形態の加熱調理器は、加熱庫２の空気を強制排気するための排気口４０２と自然給気するための自然給気口４０１を備えた点および赤外線センサ４０３の位置を除いて第１実施形態の加熱調理器と同様の構成をしている。

この第５実施形態の加熱調理器は、加熱庫２内の左側壁に自然給気するための自然給気口４０１を設けると共に、加熱庫２内の右側壁の自然給気口４０１に対向する位置に強制排気用の排気口４０２を設けている。

また、加熱庫２内の右側壁に設けられた自然給気口４０１の近傍に赤外線センサ４０３用のセンサ窓部４０４を設けている。

これにより、食品から発生した水蒸気を効率よく強制排気することができ、赤外線センサ４０３の温度検出に対する影響を極力少なくすることができる。

上記第５実施形態の加熱調理器は、第１実施形態の加熱調理器と同様の効果を有する。

なお、加熱庫２内の左側壁に自然給気するための自然給気口を設けると共に、加熱庫２内の右側壁の給気口に対向する位置に強制排気用の排気口を設けてもよい。また、加熱庫の空気を強制排気するための排気口と自然給気するための給気口は、これに限らず、加熱庫の側壁の互いに対向する位置にそれぞれ配置され、その自然給気口か排気口への気流の上流側に赤外線センサが設けられていればよい。

上記第１〜第５実施形態では、縦８×横８の６４領域の温度を検出する赤外線センサ３０３を備えた加熱調理器について説明したが、直線状に並ぶ複数の領域の温度を検出するラインセンサである赤外線センサや、単一領域の温度を検出する赤外線センサを用いた加熱調理器にこの発明を適用してもよい。

また、上記第１〜第５実施形態では、蒸気を用いた加熱機能を備えたオーブンレンジについて説明したが、蒸気を用いた加熱機能を備えていないオーブンレンジや電子レンジなどにこの発明を適用してもよい。

この発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記第１〜第５実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、上記第１〜第５実施形態で記載した内容を適宜組み合わせたものを、この発明の一実施形態としてもよい。

この発明および実施形態をまとめると、次のようになる。

この発明の加熱調理器は、
被加熱物が収容される加熱庫２と、
上記加熱庫２内の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部４と、
上記加熱庫２内の上記被加熱物の温度を検出する赤外線センサ３０３と、
上記マイクロ波発生部４から上記加熱庫２内に供給されるマイクロ波によって上記被加熱物を目標温度ｔｍに加熱するように、上記マイクロ波発生部４を制御するマイクロ波制御部８０ａと、
上記赤外線センサ３０３により検出された上記被加熱物の温度が、初期温度よりも高い第１判定温度ｔ１から第２判定温度ｔ２に上昇するまでの時間Ｔｓを計測する時間計測部８０ｂと、
上記時間計測部８０ｂにより計測された上記時間Ｔｓおよび上記目標温度ｔｍに基づいて、上記被加熱物の温度が上記第２判定温度ｔ２から上記目標温度ｔｍになるまでの加熱時間Ｔｋを推定する加熱時間推定部８０ｃと
を備え、
上記マイクロ波制御部８０ａは、上記被加熱物の温度が上記第２判定温度ｔ２になった時点から上記加熱時間推定部８０ｃにより推定された上記加熱時間Ｔｋが経過するまでの期間、加熱運転を継続するように、上記マイクロ波発生部４を制御することを特徴とする。

上記構成によれば、例えばマイクロ波による加熱運転中に、赤外線センサ３０３により検出された被加熱物の温度が、初期温度よりも高い第１判定温度ｔ１から第２判定温度ｔ２に上昇するまでの時間Ｔｓを時間計測部８０ｂにより計測する。次に、時間計測部８０ｂにより計測された時間Ｔｓおよび目標温度ｔｍに基づいて、被加熱物の温度が第２判定温度ｔ２から目標温度ｔｍになるまでの加熱時間Ｔｋを加熱時間推定部８０ｃにより推定する。ここで、マイクロ波発生部４のマイクロ波出力を一定とすれば、加熱初期を除いて被加熱物の温度変化の傾きは一定になるので、被加熱物の温度が第２判定温度ｔ２から目標温度ｔｍに達するまでの残りの加熱時間Ｔｋを、被加熱物の温度変化の傾きと目標温度ｔｍにより推定できる。このときの被加熱物の温度変化の傾きは、第１判定温度ｔ１と第２判定温度ｔ２および時間計測部８０ｂにより計測された時間Ｔｓで求まる。こうして、上記マイクロ波制御部８０ａは、被加熱物の温度が第２判定温度ｔ２になった時点から加熱時間推定部８０ｃにより推定された加熱時間Ｔｋが経過するまでの期間、加熱運転を継続するように、マイクロ波発生部４を制御する。

したがって、マイクロ波による加熱調理の開始時の食品の初期温度に関わらず、すなわち食品が冷凍食品や常温食品のいずれであっても、食品を目標温度ｔｍに正確に加熱でき、仕上がりのよい加熱調理を行うことができる。

また、一実施形態の加熱調理器では、
上記第２判定温度ｔ２は、上記被加熱物から水蒸気が発生し始める温度以下である。

上記実施形態によれば、第２判定温度ｔ２を被加熱物から水蒸気が発生し始める温度以下にすることによって、第１判定温度ｔ１と共に第２判定温度ｔ２を用いた被加熱物の温度判定において、水蒸気に妨げられることなく赤外線センサ３０３により被加熱物の温度を正確に検出でき、第１判定温度ｔ１から第２判定温度ｔ２に上昇するまでの時間Ｔｓを時間計測部８０ｂにより正確に計測できる。

また、一実施形態の加熱調理器では、
上記加熱運転中に上記第２判定温度ｔ２以下で上記加熱庫２内を撹拌するファン１９を備えた。

上記実施形態によれば、マイクロ波による加熱運転中に第２判定温度ｔ２以下でファン１９により加熱庫２内を撹拌することによって、被加熱物から水蒸気が発生しても、ファン１９の撹拌により加熱庫２内の水蒸気の分布が均一になって希薄な状態になり、赤外線センサ３０３により被加熱物の温度を正確に検出できる。

また、一実施形態の加熱調理器では、
上記ファン１９は、上記赤外線センサ３０３により検出された上記被加熱物の温度が、少なくとも上記第１判定温度ｔ１から上記第２判定温度ｔ２になるまでの期間、上記加熱庫２内を撹拌する。

上記実施形態によれば、例えばマイクロ波による加熱運転中に、赤外線センサ３０３により検出された被加熱物の温度が、少なくとも第１判定温度ｔ１から第２判定温度ｔ２になるまでの期間、ファン１９により加熱庫２内を撹拌することによって、撹拌による被加熱物の乾燥を抑えながら、赤外線センサ３０３により被加熱物の温度を正確に検出できるので、第１判定温度ｔ１および第２判定温度ｔ２を用いた被加熱物の温度判定を正確に行うことができる。

また、一実施形態の加熱調理器では、
上記ファン１９は、上記加熱庫２内の気体を循環通路１８を介して循環させる循環ファン１９である。

上記実施形態によれば、加熱庫２内の気体を循環通路１８を介して循環ファン１９により循環させることによって、加熱庫２内を撹拌するので、コンベクションオーブンなどに用いられる循環ファン１９を兼用することができ、新たに撹拌用のファンを設けることなく構造を簡略化できると共に、低コスト化できる。

また、一実施形態の加熱調理器では、
上記循環ファン１９は、通常回転数よりも低い回転数で運転することにより、上記加熱庫２内を上記加熱運転中に撹拌する。

上記実施形態によれば、マイクロ波による加熱運転中に加熱庫２内を循環ファン１９によりに撹拌するとき、循環ファン１９を通常回転数よりも低い回転数で運転することにより、被加熱物から水蒸気の影響を受けずに、赤外線センサ３０３により被加熱物の温度を正確に検出しつつ、被加熱物の乾燥を抑えることができる。

１…本体ケーシング
２…加熱庫
２ａ…開口
３…扉
４…マグネトロン(マイクロ波発生部)
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…キー
１３…スタートキー
１４…赤外線受光部
１５…被加熱物
１８…循環ダクト(循環通路)
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
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
３５…蒸気チューブ
３６…蒸気管
３７…蒸気供給口
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…排気経路
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…冷却ダンパ
５３…湿度センサ
５４…給気ファン
５５…前板
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
６２…冷却ダンパ用モータ
７０…蒸気発生装置
７１…蒸気発生容器
７２…蓋部
７３…蒸気発生用ヒータ
７５…水位センサ
７６…庫内温度センサ
８０…制御装置
８０ａ…マイクロ波制御部
８０ｂ…時間計測部
８０ｃ…加熱時間推定部
９１…調理トレイ
９２…調理トレイ
１００…給気ユニット
１０１…給気通路
１０２…第１冷却通路
１０３…第２冷却通路
１１０…凹部
１１１…仕切板
１２０…センサ窓部
２００…排気ユニット
２０１…第１風通路
２０２…第２風通路
２０３…第３風通路
２０４…第４風通路
２１０…ハウジング
２２０…排気ユニット用カバー
３００…赤外線センサユニット
３０１…保持部材
３０２…可動部材
３０３…赤外線センサ
３０４…赤外線センサ用モータ
４０１…自然給気口
４０２…排気口
４０３…赤外線センサ
４０４…センサ窓部

Claims (5)

1. 被加熱物が収容される加熱庫と、
   上記加熱庫内の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部と、
   上記加熱庫内の上記被加熱物の温度を検出する赤外線センサと、
   上記マイクロ波発生部から上記加熱庫内に供給されるマイクロ波によって上記被加熱物を目標温度に加熱するように、上記マイクロ波発生部を制御するマイクロ波制御部と、
   上記赤外線センサにより検出された上記被加熱物の温度が、初期温度よりも高い第１判定温度から第２判定温度に上昇するまでの時間を計測する時間計測部と、
   上記時間計測部により計測された上記時間および上記目標温度に基づいて、上記被加熱物の温度が上記第２判定温度から上記目標温度になるまでの加熱時間を推定する加熱時間推定部と
   を備え、
   上記マイクロ波制御部は、上記被加熱物の温度が上記第２判定温度になった時点から上記加熱時間推定部により推定された上記加熱時間が経過するまでの期間、加熱運転を継続するように、上記マイクロ波発生部を制御すると共に、
   上記加熱運転中に通常回転数よりも低い回転数で運転することにより、上記加熱庫内を撹拌するファンを備える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、
   上記第２判定温度は、上記被加熱物から水蒸気が発生し始める温度以下であ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、
   上記ファンは、上記加熱運転中に上記第２判定温度以下で上記加熱庫内を撹拌することを特徴とする加熱調理器。
4. 請求項１から３までのいずれか１つに記載の加熱調理器において、
   上記ファンは、上記赤外線センサにより検出された上記被加熱物の温度が、少なくとも上記第１判定温度から上記第２判定温度になるまでの期間、上記加熱庫内を撹拌することを特徴とする加熱調理器。
5. 請求項１から４までのいずれか１つに記載の加熱調理器において、
   上記ファンは、上記加熱庫内の気体を循環通路を介して循環させる循環ファンであることを特徴とする加熱調理器。

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