JP6657496B2 - 加熱調理器 - Google Patents

Description

本発明は、調理室内における被調理物の温度を、赤外線センサにより非接触に検知する加熱調理器に関する。

この種の加熱調理器として、例えば特許文献１，２には、調理室内に置かれた被調理物の温度を非接触で検知するために、調理室を仕切る右側壁の上部奥側に赤外線センサを配置したオーブンレンジが開示されている。

図１１は、こうしたオーブンレンジの内部構造を図示したものである。同図において、１０１は図示しない被調理物が入れられる調理室、１０２は調理室１０１内に臨んで調理室１０１の外側に配置される赤外線センサである。調理室１０１を形成する周壁は、図示しない天井壁の他に、底壁１０１ｂと、左側壁１０１ｃと、右側壁１０１ｄと、奥壁１０１ｅとからなり、調理室１０１の前面は被調理物を出し入れするのに開口している。

赤外線センサ１０２は、例えば８個の一列に並べた赤外線検知素子（図示せず）を有し、右側壁１０１ｄの上部後方に揺動可能に配置される。図１１は、個々の赤外線検知素子の検知可能領域となる視野Ｖと、赤外線センサ１０２を揺動させたときの視野Ｖの移動方向Ｄを示している。この場合、加熱調理中に赤外線センサ１０２を繰り返しスイング動作させて、調理室１０１の底壁１０１ｂのほぼ全域から赤外線を受光することで、赤外線センサ１０２が調理室１０１内の被調理物の温度を検知する構成となっている。

特開２０１４−３５０８５号公報 特開２０１３−２４９９８３号公報

一般的なオーブンレンジなどの加熱調理器は、調理室１０１に入れた被調理物を底壁１０１ｂの略中央に置いて、高周波加熱などの加熱調理を行なうことが多い。しかし、図１１に示すような内部構造では、赤外線センサ１０２から底壁１０１ｂの略中央に置かれた被調理物までの距離が長く、被調理物の温度を精度よく検知できない虞がある。

また、モータなどの駆動装置により赤外線センサ１０１をスイングさせて、調理室１０１内の全体を走査する関係で、調理室１０１内に置かれた被調理物の温度上昇は、その走査周期ごとにしか検知することができない。そのため、例えば少量の被調理物を高周波加熱する場合に、実際の被調理物の急激な温度変化に対して、赤外線センサによる温度検知が追従せず、被調理物の温度を瞬時に判断できない問題を生じていた。

そこで、本発明は上記事情に鑑み、スイングする赤外線センサを用いて、被調理物の温度を精度よく検知することが可能な加熱調理器を提供することを第１の目的とする。

また、本発明の第２の目的は、被調理物の温度を瞬時に判断して正確な加熱調理を行なうことが可能な加熱調理器を提供することにある。

本発明の加熱調理器は、被調理物を収容する調理室と、複数個の検知素子を有し、前記調理室内からの赤外線を検知する第１センサと、前記調理室内への前記検知素子の検知視野を移動させるために、前記第１センサを揺動させる駆動装置と、を備え、前記調理室の周壁となる側壁の上部中央に、前記第１センサを配置し、前記第１センサとは別に、前記調理室内からの赤外線を検知するのに第２センサが取付け固定され、前記第２センサは、前記側壁の上下前後中央から、前記調理室の周壁となる底壁の前後左右の中心となる中央部に検知視野を向けて配置され、前記駆動装置は、前記第１センサが取付けられる回動自在な回転軸を備え、前記回転軸を所定の角度で回転させる毎に、前記第１センサの各検知素子からの検知信号を取り込み、前記回転軸が所定の角度で回転するよりも短い時間間隔で、前記第２センサからの検知信号を取り込んで、前記被調理物の温度を監視する構成としたものである。

請求項１の発明によれば、第１センサが側壁の上部後方にではなく上部中央に設けられるため、加熱調理時に第１センサから調理室内の中央部に置かれることが多い被調理物への距離を近づけることができ、また駆動装置により第１センサをスイングさせることで、調理室内の温度を広範囲に細かく隅々まで検知できる。したがって、スイングする第１センサを用いて、被調理物の温度を精度よく検知することが可能になる。また、加熱調理時に被調理物が急激に温度変化しても、調理室の中央部に置かれることが多い被調理物の温度を、固定した別の第２センサで常に検知できる。そのため、第１センサと第２センサとの併用で被調理物の温度を瞬時に判断して、正確な加熱調理を行なうことが可能になる。

請求項１の発明によれば、複数個の検知素子を有する第１センサからの各検知信号により、調理室内の温度を広範囲に細かく隅々まで検知すると共に、第２センサからの検知信号により、調理室内の中央部付近の温度を、駆動装置の回転軸が所定の角度で回転するよりも短い時間間隔で検知することが可能になる。

本発明の一実施形態を示すオーブンレンジの外観斜視図である。 同上、扉を開けた時の正面前方から見た図である。 同上、側面から見た縦断面図である。 同上、キャビネットを外した状態の本体の正面図である。 同上、要部の縦断面図である。 同上、第１センサの検知素子を正面方向から見た図である。 同上、第２センサの検知素子を正面方向から見た図である。 同上、オーブンレンジの内部構造と、第１センサの視野を示す斜視図である。 同上、オーブンレンジの内部構造と、第１センサの視野および移動方向を示す斜視図である。 同上、オーブンレンジの内部構造と、第１センサおよび第２センサの視野を示す斜視図である。 従来例におけるオーブンレンジの内部構造と、赤外線センサの視野および移動方向を示す斜視図である。

以下、本発明における好ましい加熱調理器の実施形態について、添付図面を参照して説明する。なお、これらの全図面にわたり、共通する部分には共通する符号を付すものとする。

図１〜図１０は、本発明の加熱調理器をオーブンレンジに適用した一実施形態を示している。先ず図１〜図４に基づいて、その基本的な構成を説明すると、１は略矩形箱状に構成される本体で、この本体１は、製品となるオーブンレンジの外郭を覆う部材として、金属製のキャビネット２を備えている。また３は、本体１の前面に設けられる開閉自在な扉である。

扉３の上部には、縦開きの扉３を開閉するときに手をかける開閉操作用のハンドル４を備えており、扉３の下部には、表示や報知や操作のための操作パネル部５を備えている。操作パネル部５は、調理の設定内容や進行状況などを表示する表示手段６の他に、加熱調理に関する各種の操作入力を可能にする操作手段７が配設される。扉３の内部で操作パネル部５の後側には、図示しないが、表示手段６や操作手段７などの制御を行なうために、操作パネルＰＣ（印刷回路）板が配置される。

本体１の左右側面と上面を形成するキャビネット２は、本体１ひいてはオーブンレンジの底面を形成するオーブン底板１１を覆うように、本体１の前面を形成するオーブン前板１２と、本体１の後面を形成するオーブン後板１３との間に設けられる。また本体１には、加熱調理すべき被調理物Ｓを内部に収容する調理室１４と、調理室１４の温度を検知する温度検知素子たるサーミスタ１５が設けられる。調理室１４の前面はオーブン前板１２に達していて、被調理物Ｓを出し入れするのに開口しており、この開口を扉３で開閉する構成となっている。

調理室１４を形成する周壁は、天井壁１４ａと、底壁１４ｂと、左側壁１４ｃと、右側壁１４ｄと、奥壁１４ｅとからなる。調理室１４の奥壁１４ｅは、その中央に吸込み口１６を備えており、吸込み口１６の周囲には複数の熱風吹出し口１７を備えている。また、調理室１４の上壁面となるドーム状の天井壁１４ａに対向して、本体１の上部には、調理室１４の上方から被調理物Ｓを輻射加熱するグリル用の上ヒータ１８が設けられ、本体１の底部には、調理室１４内に電波であるマイクロ波を供給するために、マグネトロンを含むマイクロ波発生装置１９が設けられる。これにより、上ヒータ１８への通電に伴う熱放射によって、調理室１４内に収容した被調理物Ｓを上方向からグリル加熱し、またマイクロ波発生装置１９への通電動作により、調理室１４内に収容した被調理物Ｓにマイクロ波を放射して、被調理物Ｓをレンジ加熱する構成となっている。

調理室１４の左側壁１４ｃと右側壁１４ｄには、調理室１４の内部に金属製の角皿２１を吊設状態で収納保持するために、左右一対の棚支え２２を上下二段に備えている。ここで使用する角皿２１は、上面を開口した有底凹状で、その他は無孔に形成される収容部２１Ａと、収容部２１Ａの上端より外側水平方向に延設するフランジ部２１Ｂとにより構成される。またフランジ部２１Ｂには、角皿２１を通して熱風の流通を可能にする通気孔２１Ｃが開口形成される。図２では、調理室１４の内部で下段の棚支え２２に角皿２１のフランジ部２１Ｂを載せて、収容部２１Ａに被調理物Ｓを載せた状態を示しているが、調理に応じて角皿２１を上段の棚支え２２にだけ載せたり、２枚の角皿２１を上段と下段の棚支え２２に各々載せたりしてもよく、角皿２１に代えて別な焼き網（図示せず）などの付属品を収納保持することもできる。

２４は、本体１の内部において、調理室１４の室外後方から下方にかけて具備されるオーブン加熱用の熱風ユニットである。この熱風ユニット２４は、奥壁１４ｅに取付けられる凸状のケーシング２６と、空気を加熱する熱風ヒータ２７と、調理室１４内に加熱した空気を送り込んで循環させる熱風ファン２８と、熱風ファン２８を所定方向に回転させる電動の熱風モータ２９と、熱風モータ２９からの駆動力を熱風ファン２８に伝達する伝達機構３０と、により概ね構成される。奥壁１４ｅとケーシング２６との間の内部空間として、調理室１４の室外後方に形成された加熱室３１には、熱風ヒータ２７と熱風ファン２８がそれぞれ配設される一方で、本体１の内部に形成された調理室１４とオーブン底板１１との間の下部空間３２には、熱風モータ２９が配設される。そして、熱風ユニット２４全体を後側外方から覆うように、本体１の後部にオーブン後板１３が配設される。

本実施形態の熱風ファン２８は、軸方向に取り入れた空気を、回転時の遠心力によって、軸方向と直角な放射方向に吐き出すいわゆる遠心ファンとして設けられており、管状の熱風ヒータ２７は熱風ファン２８の放射方向を取り囲んで配置される。発熱部でもある熱風ヒータ２７は、例えばシーズヒータ、マイカヒータ、石英管ヒータやハロゲンヒータなどを用いる。前述した吸込み口１６や熱風吹出し口１７は、調理室１４と加熱室３１との間を連通する通風部として機能するものである。

そして本実施形態では、熱風モータ２９への通電に伴い熱風ファン２８が回転駆動すると、調理室１４の内部から吸込み口１６を通して吸引された空気が、熱風ファン２８の放射方向に吹出して、通電した熱風ヒータ２７により加熱され、熱風吹出し口１７を通過して、調理室１４内に熱風が供給される。これにより、調理室１４の内外で熱風を循環させる経路が形成され、調理室１４内の被調理物Ｓを熱風コンベクション加熱する。また、角皿２１の周囲にスリット状の通気孔２１Ｃを設けることで、例えば上下２段の棚支え２２に角皿２１を各々載せて、熱風ユニット２４を利用したオーブン加熱調理を行なった場合でも、各角皿２１の通気孔２１Ｃを通して調理室１４内で熱風が上下に循環するため、被調理物Ｓとなる食品を前後左右から包み込んで焼き上げることが可能になる。

さらに、調理室１４の左側壁１４ｃには、蒸気発生装置（図示せず）に連通する蒸気噴出孔３３が設けられる。これにより、蒸気発生装置の動作中は、蒸気噴出口３３から調理室１４の内部に飽和蒸気や過熱蒸気が供給され、調理室１４内に入れられた被調理物Ｓのスチーム調理を行なう構成となっている。

次に、上述したオーブンレンジの細部構成について、図５〜図１０を参照しながら説明する。調理室１４の右側壁１４ｄには、前述した上下二段の棚支え２２の他に、四角錐台状の隆起部材４１が、何れも調理室１４内に向かう内方に膨出して設けられる。隆起部材４１は、上段の棚支え２２より上方にあって、右側壁１４ｄの上部で前後の中央に設けられており、その傾斜した下面部に窓４２が開口形成される。また、上下の棚支え２２の間に位置して、右側壁１４ｄの上下前後の中央には、窓４２とは別の窓４３が開口形成される。

窓４２を含む隆起部材４１の外方に臨んで、調理室１４と本体１との間には、第１センサ４５やモータ４６を収納するための収納空間４７が形成される。また、窓４３に臨んで、調理室１４と本体１との間には、第２センサ４８を収納するための別な収納空間４９が形成される。モータ４６や第２センサ４８は、本体１の内部に取付け固定される一方で、第１センサ４５はモータ４６の回動自在な回転軸５０に取付けられる。

第１センサ４５の駆動装置となるモータ４６は、ステッピングモータなどで構成され、本体１の内部で第１センサ４５を前後方向に揺動させる回転軸５０を備えている。また、調理室１４内からの赤外線を検知する赤外線センサとしての第１センサ４５は、回転軸５０に取付け固定される中空状のセンサケース５２と、センサケース５２の内部に収納されるセンサ基板５３と、センサ基板５３の表面に搭載される複数個（例えば８個）の赤外線検知素子５４と、この赤外線検知素子５４に臨んでセンサケース５２に取付け固定されるレンズ５５と、を主な構成要素としている。

本実施形態では図８に示すように、各赤外線検知素子５４の視野Ｖ１が、調理室１４の右側壁１４ｄの上部中央から窓４２を通して、略矩形状をなす底壁１４ｂの左右方向に並ぶように、調理室１４の上下方向に沿って複数個の赤外線検知素子５４を一直線上に並べて配置している。また、本実施形態では図９に示すように、図示しない制御手段からのモータ駆動信号を受けて、モータ４６がその回転軸５０を正方向と逆方向に所定角度だけ往復回動すると、第１センサ４５が揺動するのに伴い、調理室１４の底壁１４ｂに達する複数個の赤外線検知素子５４の視野Ｖ１が、各赤外線検知素子５４を中心として移動方向Ｄ１に沿って扇状に繰り返しスイングするように、図５に示す複数個の赤外線検知素子４３を結ぶ直線Ｌと、回転軸５０の回転中心軸線Ｃとを略一致させている。なお、収納空間４７への熱影響を低減するために、図示しない赤外線透過部材で窓４２を塞いでもよい。

一方、第１センサ４５とは別な赤外線センサとなる第２センサ４８は、本体１の内部に取付け固定される中空状のセンサケース６２と、センサケース６２の内部に収納されるセンサ基板６３と、センサ基板６３の表面に搭載される１個の赤外線検知素子６４と、この赤外線検知素子６４に臨んでセンサケース６２に取付け固定されるレンズ６５と、を主な構成要素としている。そして図１０に示すように、赤外線検知素子６４の視野Ｖ２が、右側壁１４ｄの上下前後の中央から窓４３を通して、常に底壁１４ｂの前後左右の中心に達するように、第２センサ４８が本体１の内部に取付け固定される。なお、収納空間４９への熱影響を低減するために、図示しない赤外線透過部材で窓４３を塞いでもよい。

変形例として、複数個の赤外線検知素子５４を結ぶ直線Ｌが、モータ４６の回転軸５０の回転中心軸線Ｃに対して所定の角度で傾斜するように、第１センサ４５を回転軸５０に取付け固定してもよい。この場合、モータ４６の回転軸５０が正方向と逆方向に所定角度だけ往復回動すると、赤外線検知素子５４の視野Ｖ１が、第１センサ４５側を中心として扇状にではなく、第１センサ４５側でも前後に移動しながら繰り返しスイングするようになる。また、複数個の赤外線検知素子５４を調理室１４の上下方向にではなく、調理室１４の前後方向に沿って一直線上に並べてもよい。

次に、上記構成のオーブンレンジについてその作用を説明すると、予め調理室１４内に被調理物Ｓを入れた状態で、ハンドル４を手で握りながら扉３を閉め、操作手段７により調理メニューを選択操作した後に調理開始を指示すると、図示しない制御手段の記憶部に組み込まれたプログラムに従って、選択した調理メニューに対応して生成された制御信号が所定のタイミングで出力され、被調理物Ｓが加熱調理される。ここで、例えばレンジ加熱の調理メニューを選択した場合、制御手段からの制御信号によってマイクロ波発生装置１９が通電動作し、ここから発生したマイクロ波が調理室１４内に供給され、底壁１４ｂに置かれた被調理物Ｓが高周波加熱される。

このレンジ加熱調理時において、第１センサ４５を駆動するモータ４６の回転軸５０は、回転角度が０°の位置（図８に示すように、８個の赤外線検知素子５４の視野Ｖ１が、調理室１４の底壁１４ｂの前後方向の中央に一列に並ぶ状態のとき。）から、時計回り方向（正方向）と反時計回り方向（逆方向）への回転を繰り返し行なう。その結果、本体１の内部で第１センサ４５は揺動し、調理室１４の右側壁１４ｄの上部中央から調理室１４の底壁１４ｂに達する各赤外線検知素子５４の視野Ｖ１は、図９に示すような移動方向Ｄ１に沿って、扇状に繰り返しスイングする。このときモータ４６の回転軸５０は所定の角度で間欠的に回転しており、本体１に組み込まれた制御手段は、回転軸５０を所定の角度で回転させる毎に、各赤外線検知素子５４からの検知信号を取り込んで、調理室１４内の任意の位置に置かれた被調理物Ｓの温度を監視する。こうして各赤外線検知素子５４は、実質的に調理室１４の底壁１４ｂのほぼ全域から赤外線を受光して、調理室１４内に入れられた被調理物Ｓの温度を検知することが可能になる。

本実施形態では、調理室１４の右側壁１４ｄの上部において、第１センサ４５が前後方向の後方にではなく中央に設けられており、被調理物Ｓを底壁１４ｂの前後方向の中央付近に置いたときに、第１センサ４５から被調理物Ｓまでの距離が近づいて、被調理物Ｓの温度をより正しく検知できる。特に加熱調理時には、習慣的に被調理物Ｓの中心を調理室１４の中央部に一致させて置くことが多いので、本実施形態のような位置に第１センサ４５を設けるだけで、自ずと被調理物Ｓの温度検知精度を向上させることができる。

また本実施形態のモータ４６は、所定時間となる例えば５秒間を１周期として第１センサ４５を揺動させ、その間に第１センサ４５は、１つの赤外線検知素子５４につき片道で６４か所、往復で１２８か所の温度を検知する。つまり、８個の赤外線検知素子５４を有する第１センサ４５をスイングすることで、第１センサ４５は１周期当り１２８×８＝１０２４か所もの温度を測定でき、第１センサ４５により広い調理室１４の内部温度を広範囲に細かく隅々まで検知できる。

これとは別に、本実施形態では本体１に固定した第２センサ４８により、図１０に示すような赤外線検知素子６４の視野Ｖ２に置かれた被調理物Ｓの温度を連続的に検知する。制御手段は、少なくともモータ４６の回転軸５０が所定の角度で回転する毎に、若しくはそれよりも短い時間間隔で、赤外線検知素子６４からの検知信号を取り込んで、調理室１４内の中央部付近における被調理物Ｓの温度を監視する。

こうして本実施形態では、８個の赤外線検知素子５４を有する第１センサ４５からの各検知信号により、調理室１４内の温度を広範囲に細かく隅々まで検知すると共に、１個の赤外線検知素子６４を有する第２センサ４８からの検知信号により、調理室１４内の中央部付近の温度を、連続的に検知することが可能になる。制御手段はこれらの検知信号を受けて、被調理物Ｓに対して所望の加熱調理が行われるように、マイクロ波発生装置１９の動作を制御する。また異常監視の機能として、被調理物Ｓの検知温度が通常の範囲を超えている場合は、機器に異常が発生したと判断して、マイクロ波発生装置１９への通電を強制的に停止する。何れの場合も、第１センサ４５と第２センサ４８との併用で、被調理物Ｓの温度を瞬時に判断することで、結果的に加熱調理の制御や異常監視を正確に行なうことが可能になる。

以上のように、本実施形態の加熱調理器としてオーブンレンジは、被調理物Ｓを収容する調理室１４と、複数個の検知素子である赤外線検知素子５４を有し、調理室１４内からの赤外線を検知する第１センサ４５と、調理室１４内への赤外線検知素子５４の検知する視野Ｖ１を移動させるために、第１センサ４５を揺動させる駆動装置となるモータ４６とを備え、調理室１４の周壁となる側壁としての上部中央に第１センサ４５を配置して、そこから調理室１４内の底壁１４ｂに各々の赤外線検知素子５４の視野Ｖ１を向ける構成としている。

この場合、第１センサ４５が側壁となる右側壁１４ｄの上部後方にではなく、右側壁１４ｄの上部中央に設けられるため、加熱調理時に第１センサ４５から調理室１４内の中央部に置かれることが多い被調理物Ｓへの距離を近づけることができ、またモータ４６の回転駆動力により第１センサ４５をスイングさせることで、調理室１４内の温度を広範囲に細かく隅々まで検知できる。したがって、スイングする第１センサ４５を用いて、調理室１４内における被調理物Ｓの温度を精度よく検知することが可能になる。

また、本実施形態のオーブンレンジは、前述の第１センサ４５とは別に、調理室１４内からの赤外線を検知する単独の赤外線検知素子６４を備えた第２センサ４８が取付け固定されており、この第２センサ４８は調理室１４の右側壁１４ｄの上下前後中央から、底壁１４ｂの前後左右の中心となる中央部に、赤外線検知素子６４の検知する視野Ｖ２を向けて配置される。

この場合、レンジ加熱調理などの各種加熱調理時に、被調理物Ｓが急激に温度変化しても、調理室１４の中央部に置かれることが多い被調理物Ｓの温度を、固定した別の第２センサ４８で常に検知できるので、第１センサ４５と第２センサ４８との併用で被調理物Ｓの温度を瞬時に判断して、正確な加熱調理を行なうことが可能になる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更可能である。例えば本実施形態では、本体１内部の配線のし易さを考慮して、第１センサ４５や、第２センサ４８や、モータ４６を、何れも調理室１４の右側壁１４ｄの外方近傍に配置しているが、第１センサ４５およびモータ４６、若しくは第２センサ４８の何れかを、左側壁１４ｃの外方近傍に配置してもよく、これらの全てを左側壁１４ｃの外方近傍に配置してもよい。第１センサ４５や第２センサ４８による赤外線の検知は、マイクロ波発生装置１９を利用したレンジ加熱調理の他に、蒸気発生装置を用いたスチーム加熱調理や、熱風ユニット２４を利用したオーブン加熱調理や、上ヒータ１８を利用したグリル加熱調理にも同様に適用できる。また、第１センサ４５や第２センサ４８の数は、何れも特に限定されない。

１４ 調理室
１４ｄ 右側壁（側壁）
４５ 第１センサ
４６ モータ（駆動装置）
４８ 第２センサ
５０ 回転軸
５４ 赤外線検知素子（検知素子）
Ｖ１，Ｖ２ 視野
Ｓ 被調理物

Claims (1)

1. 被調理物を収容する調理室と、
   複数個の検知素子を有し、前記調理室内からの赤外線を検知する第１センサと、
   前記調理室内への前記検知素子の検知視野を移動させるために、前記第１センサを揺動させる駆動装置と、を備え、
   前記調理室の周壁となる側壁の上部中央に、前記第１センサを配置し、
   前記第１センサとは別に、前記調理室内からの赤外線を検知するのに第２センサが取付け固定され、
   前記第２センサは、前記側壁の上下前後中央から、前記調理室の周壁となる底壁の前後左右の中心となる中央部に検知視野を向けて配置され、
   前記駆動装置は、前記第１センサが取付けられる回動自在な回転軸を備え、
   前記回転軸を所定の角度で回転させる毎に、前記第１センサの各検知素子からの検知信号を取り込み、前記回転軸が所定の角度で回転するよりも短い時間間隔で、前記第２センサからの検知信号を取り込んで、前記被調理物の温度を監視する構成としたことを特徴とする加熱調理器。