JP6678305B2 - 加熱調理器 - Google Patents

Description

本開示は、電子レンジなどの加熱調理器に関し、特に、赤外線センサを備えた加熱調理器に関するものである。

電子レンジは、マイクロ波加熱により被加熱物を内部から加熱することができるため、調理済み食品の再加熱、冷凍食品の解凍等のいろいろな用途で用いられる。

従来の電子レンジにおいては、マイクロ波加熱の他に、オーブン（Ｏｖｅｎ）加熱、および、グリル（Ｇｒｉｌｌ）加熱、並びに、これらに加えてスチーム（Ｓｔｅａｍ）加熱を行うものがある。

オーブン加熱は、庫内ヒータ（ｈｅａｔｅｒ）とコンベクション（Ｃｏｎｖｅｃｔｉｏｎ）ヒータとを用いて、被加熱物を加熱する調理方法である。グリル加熱とは、マイクロ波が照射されると熱を発する材料が塗布されたグリル皿を用い、マイクロ波が照射されたグリル皿が発する熱により、被加熱物を加熱する調理方法である。

このような電子レンジの分野において、複数行複数列のマトリクス状に配列された赤外線検出素子を備えた赤外線センサを用いて、加熱室の底面上の温度分布を検出することにより、加熱室の底面に載置された食品などの被加熱物の載置位置および温度を検出するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−０１３７４３号公報

従来の構成では、赤外線センサの本体は加熱室外に設置されるが、赤外線センサの先端に設けられたレンズは加熱室内に設置される。

従って、スチーム加熱が可能な電子レンジでは、加熱室内に供給された蒸気によって赤外線センサのレンズが曇ってしまう場合があり、その結果、スチーム加熱の直後に赤外線センサを用いて食品の温度が正確に検出できない可能性がある。

本開示は、上記従来の問題点を解決するもので、赤外線センサを用いて、より正確に被加熱物の温度を検出することができる電子レンジを提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の加熱調理器は、被加熱物を収納する加熱室と、加熱室外に設けられ、複数の赤外線検出素子を用いて加熱室内の温度を検出する赤外線センサと、赤外線センサの方向を可変する方向設定モータと、を備える。温度検出を行う場合には、赤外線センサの方向が温度検出位置に移動し、温度検出を行わない場合には、赤外線センサの方向が待機位置に移動するように構成される。

本態様によれば、赤外線センサのレンズが曇ったり、赤外線センサ自体が高温になったりすることを防止できる。従って、例えばスチーム加熱を行った直後でも、赤外線センサ
を温度検出が可能な状態に維持することができる。

本発明の加熱調理器は、赤外線センサのレンズが曇ったり、赤外線センサ自体が高温になったりすることを防止できる。

図１は、本開示の実施の形態に係る加熱調理器の外観を示す斜視図 図２は、本実施の形態に係る加熱調理器を、加熱室内にグリル皿を挿入しドアを開放した状態で示す斜視図 図３は、本実施の形態に係る加熱調理器を、加熱室内にグリル皿を挿入しドアを開放した状態で示す正面図 図４は、本実施の形態に係る加熱調理器を、ドアを開放した状態で示す一部切欠き側面図 図５は、本実施の形態における赤外線センサの外観を示す斜視図 図６は、赤外線センサ１５０の方向および赤外線センサ１５０の視野１５１を示す斜視図 図７は、赤外線センサの視野が加熱室の底面上の全体を覆うような温度検出位置に、赤外線センサの方向が設定された状態を示す加熱調理器の一部切欠き側面図 図８は、赤外線センサの視野が加熱室の底面上の全体を覆うような温度検出位置に、赤外線センサの方向が設定された状態を示す加熱調理器の一部切欠き正面図 図９は、本実施の形態における加熱室の底面上の温度検出可能領域を示すための加熱調理器の一部切欠き上面図 図１０は、赤外線センサの視野がグリル皿上の全体を覆うような温度検出位置に、赤外線センサの方向が設定された状態を示す加熱調理器の正面図 図１１は、本実施の形態に係る加熱調理器を、本体カバーを取り外した状態で示す側面図

本開示の第１の態様に係る加熱調理器は、被加熱物を収納する加熱室と、加熱室外に設けられ、複数の赤外線検出素子を用いて加熱室内の温度を検出する赤外線センサと、赤外線センサの方向を可変する方向設定モータと、を備える。

温度検出を行う場合には、赤外線センサの方向が温度検出位置に移動し、温度検出を行わない場合には、赤外線センサの方向が待機位置に移動するように構成され、加熱室外に設けられた冷却ファンと、先端に冷却風吹出口が設けられ、冷却ファンからの冷却風を加熱室と本体カバーとの間の空間に導くダクトと、をさらに備え、ダクトは、冷却風吹出口が待機位置で待機する赤外線センサのレンズと対向するように構成される。

本開示の第２の態様に係る加熱調理器は、第１の態様において、温度検出位置の一つは、加熱室の底面全体が視野に収まるように前記赤外線センサの方向が設定される。

（実施の形態１）
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

なお、本実施の形態において、加熱調理器１００のドア３００側を前方、加熱調理器１００のドア３００と反対側を後方とし、図３における左方、右方をそれぞれ加熱調理器１００の左方、右方とする。

＜１＞加熱調理器の構成
まず、本実施の形態に係る加熱調理器１００の構成について説明する。

図１は、本実施の形態に係る加熱調理器１００の外観を示す斜視図である。図２、図３はそれぞれ、本実施の形態に係る加熱調理器１００を、加熱室２００内にグリル皿を挿入しドアを開放した状態で示す斜視図、正面図である。

本実施の形態において、図１に示す加熱調理器１００は、前面に開口を有する加熱室２００内に収納された被加熱物に、マイクロ波と輻射熱と熱風と蒸気とのうちの少なくとも一つを供給することにより、被加熱物を加熱する多機能電子レンジである。

図２、図３に示すように、加熱調理器１００の中央には、前面に開口とその開口の周囲のフランジとを備えた加熱室２００が設けられる。加熱室２００の両側面と上面とを一体的に覆う本体カバー１１０と、加熱室２００の下方を覆う底板１２０と、加熱室２００の背面を覆う後板１３０とにより、加熱調理器１００の外郭が構成される。

加熱室２００と底板１２０との間の空間には機械室（図示せず）が設けられる。この機械室には、加熱調理器１００の機能を実現するための装置、その装置を制御するための制御部、それらを冷却する冷却風を生成する冷却ファンユニット６００（図１１参照）などが配置される。機械室は断熱空間としても機能する。

図１および図２に示すように、加熱調理器１００の前面に、加熱室２００の開口を開閉する窓付のドア３００が設置される。ドア３００は、加熱室２００の下端部に設けられたヒンジにその下端が枢支され、加熱室２００の下端部に沿った回転軸を中心に回転することで、開け閉め可能である。ドア３００の前面の右側には操作部３１０が設けられる。

ドア３００の下方の右側に、蒸気発生部に供給される水を貯溜するための給水タンク７００が着脱自在に設置される。その左側には加熱室２００内で結露した結露水を貯溜するための排水タンク２０２が着脱自在に設置される。

図２および図３に示すように、調理皿を支持するために、加熱室２００の右側壁２１０と左側壁２２０に、その上面に水平面を有し、前後方向に水平に延在する複数段の支持棚が上下方向に設けられる（本実施の形態では３段（支持棚２０１ａ〜２０１ｃ））。

調理皿には、オーブン調理に使用される角皿と、グリル調理に使用されるグリル皿２０３とが含まれる。調理皿は、支持棚２０１ａ〜２０１ｃのうちのいずれに載置されるかによって、加熱室２００内において調理に最適な高さに設置可能である。

図４は、実施の形態１に係る加熱調理器１００を、ドア３００を開放した状態で示す一部切欠き側面図である。

図４に示すように、加熱室２００の右側壁２１０の上部中央に、貫通孔１４０が形成される。貫通孔１４０を通して加熱室２００内を臨むように、右側壁２１０の外側に赤外線センサ１５０が設けられる。

加熱室２００の右側壁の中央より前方、かつ加熱室２００の上部および中央部の位置に、それぞれ四角形状の貫通孔が形成される。この貫通孔の外側には、ＬＥＤで構成され、加熱室２００の内部を照明するための庫内灯１４１が設置される。

図２に示すように、加熱室２００の左側壁２２０の前方下部に、外気吸気口２２１が設置される。外気吸気口２２１は、複数の円形のパンチング（Ｐｕｎｃｈｉｎｇ）孔により
構成される。外気吸気口２２１を介して、加熱室２００の外部から、低温、低湿度の空気が加熱室２００内に導入される。

冷却ファンユニット６００からの送風も外気吸気口２２１を介して加熱室２００内に供給され、外気とともにドア３００の内面を冷却する。これにより、ドア３００の内側のガラス面における結露を抑制することができる。

加熱室２００の左側壁２２０の上部中央に、蒸気発生部で生成された蒸気を加熱室２００内に供給するための蒸気噴出口（図示せず）が配置される。

加熱室２００の天面２３０に、上ヒータユニット４００が設置される（図１１参照）。上ヒータユニット４００は、左右方向に延在する３本の管状ヒータから構成される。３本の管状ヒータのうち、前方の１本および後方の１本が管状のミラクロンヒータ４１０で、中央の１本が管状のアルゴンヒータ４２０である（図１１参照）。これらの管状ヒータは、主に赤外線を放射し、その輻射熱で、加熱室２００内に収容された被加熱物を加熱する。

図３に示すように、加熱室２００の後壁２４０の中央に、複数のパンチング孔から構成された循環吸気口２４１が形成される。後壁２４０の周縁部には、複数のパンチング孔から構成された送風口２４２が形成される。

図９に示すように、後壁２４０の後方には、金属材料で形成されたファンケース５１０が配置される。後壁２４０とファンケース５１０との間の空間には、コンベクションヒータユニット５００が設置される（図９参照）。

循環吸気口２４１を経由して吸引された加熱室２００内の空気がコンベクションヒータユニット５００により加熱され、熱風が生成される。生成された熱風は、送風口２４２を経由して加熱室２００内に供給される。

加熱室２００の下方には、マイクロ波を放射するマイクロ波発生部（図示せず）が設置される。マイクロ波発生部は、マイクロ波を発生させるマグネトロンと、マイクロ波を加熱室２００の内部に放射する回転アンテナと、マイクロ波を回転アンテナまで伝播させる導波管と、回転アンテナを回転させるモータとを有する。

加熱室２００の底面２５０は、マイクロ波を透過可能なセラミック製の板で覆われる。マイクロ波発生部から底面２５０を透過して加熱室２００内に供給されたマイクロ波により、底面２５０に載置された被加熱物がマイクロ波加熱される。

加熱室２００内にグリル皿２０３が設置されると、グリル皿２０３の裏面に塗布されたフェライトが、加熱室２００内に供給されたマイクロ波に照射されて発熱するため、グリル皿２０３上に載置された被加熱物が加熱される。

底板１２０は、亜鉛メッキ鋼板がプレス加工により成型されるため、基本的に、上方が開放された底の浅い直方体の箱状形状を有する。

加熱室２００と底板１２０との間に設けられた冷却ファンユニット６００の下方に位置する底板１２０の部分には、冷却用の空気を取り込む冷却風吸気口１２１が設けられる（図１１参照）。

ドア３００の前面に、そのほぼ全域を覆うガラス板３０２が設置される。ガラス板３０
２の右側部には操作部３１０が設けられる。

操作部３１０は、使用者による操作を促す表示と、使用者による操作の受け付けと、受け付けた操作に対応した表示とを一つの液晶画面上で行うタッチパネル３１１と、操作を一段階戻すための「戻る」ボタン３１２と、取消し操作を行うための「取消し」ボタン３１３と、加熱を開始させるための「スタート」ボタン３１４とを含む。

操作部３１０は、自動調理機能におけるメニュー選択、手動調理機能における加熱時間、加熱温度などを入力するために、使用者により操作される。

ドアの前面上部には、開閉用のハンドル３０４が設置される。

＜２＞赤外線センサの構成
次に、本実施の形態に係る加熱調理器１００における赤外線センサ１５０の構成について説明する。

図５は、本実施の形態における赤外線センサ１５０の外観を示す斜視図である。図６は、本実施の形態における赤外線センサ１５０の方向および赤外線センサ１５０の視野１５１を示す斜視図である。

図４、図５に示すように、赤外線センサ１５０は、貫通孔１４０の外側に位置する右側壁２１０の外側面に設けられた箱形状のケース１６０内に収納される。赤外線センサ１５０は、８行８列のマトリクス状に配列された合計６４個の赤外線検出素子を備える。赤外線センサ１５０は、その前面に設けられたレンズが、ケース１６０の外殻に設けられた開口部１６５から覗くようにケース１６０内に設置される。

図６に示すように、視野１５１は、赤外線センサ１５０が赤外線を検出することが可能な範囲である。

ケース１６０には方向設定モータ１７０が設置される。ケース１６０は、方向設定モータ１７０により、右側壁２１０に平行かつ水平に設けられた回転軸１６１を中心にして回転する。

ケース１６０が回転軸１６１を中心にして回転すると、それに応じて、ケース１６０に収納された赤外線センサ１５０の方向が、上方向１５４または下方向１５５に可変される。より正確には、図６に示すように、赤外線センサ１５０の方向は視野中心１５２の俯角１５３である。

開口部１６５が貫通孔１４０から加熱室２００内を臨む、所定の赤外線センサ１５０の方向で、方向設定モータ１７０が停止すると、赤外線センサ１５０は加熱室２００内の温度検出が可能な状態となる。

この時の赤外線センサ１５０の方向を、貫通孔１４０を通して赤外線センサ１５０が加熱室２００内からの赤外線を検出することが可能な位置、すなわち、温度検出位置（Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）という。本実施の形態に係る加熱調理器１００は複数の温度検出位置を有する。その一つが図７、図８に示される。

図７は、図４と同様に、加熱調理器１００を示す一部切欠き側面図である。図８は、図３と同様に、加熱調理器１００を、ドア３００が開いた状態で示す一部切欠き正面図であ
る。図７、図８には、赤外線センサ１５０の視野１５１が示される。

図７、図８において、加熱室２００の底面２５０全体が視野１５１に収まるような温度検出位置に、赤外線センサ１５０の方向が設定される。従って、この状態では、底面２５０のどの場所に被加熱物が載置されても、赤外線センサ１５０がその温度を検出可能である。すなわち、この状態では、底面２５０全体が、温度の検出が可能な温度検出可能領域となる。

この場合、図９に示すように、底面２５０の全体は、８行８列のマトリクス状に配列された区画（Ｃｏｍｐａｒｔｍｅｎｔ）Ｃ１１〜Ｃ８８に仮想的に区分される。

図９は、これら６４個の区画を示す加熱調理器の一部切欠き上面図である。図９において、温度検出可能領域２５１の区画Ｃ１１〜Ｃ８８の温度情報は、赤外線センサ１５０を構成する６４個の赤外線検出素子をそれぞれ各区画に対応づけることにより検出可能である。

図１０は、図８と同様に、赤外線センサ１５０の視野１５１が示された加熱調理器１００の正面図である。図１０は、加熱室２００の両側壁に設けられた最上段の支持棚２０１ａにグリル皿２０３が設置された場合に（グリル皿２０３は図示せず）、グリル皿２０３の上面全体が温度検出可能領域２５１となるように、赤外線センサ１５０の方向が設定された状態を示している。

この場合、赤外線センサ１５０に含まれる６４個の赤外線検出素子の一部は、グリル皿２０３の上面以外の方向に向いてしまうが、残りの赤外線検出素子を用いて、グリル皿２０３の上面全体を温度検出可能領域２５１とすることができる。

＜３＞赤外線センサのための冷却機構
以下、本実施の形態に係る加熱調理器１００における赤外線センサ１５０のための冷却構造について説明する。

図１１は、実施の形態１に係る加熱調理器１００を、本体カバー１１０を取り外した状態で示す側面図である。

使用者が操作部３１０を操作し、最後に「スタート」ボタン３１４を押すと、加熱運転が開始される。加熱運転が開始されると、加熱室２００の下方に設けられた機械室内の冷却ファンユニット６００が作動する。

冷却ファンユニット６００が作動すると、底板１２０の冷却吸気口から外気が吸引され、冷却風として冷却ファンユニット６００から吐出される（図１１に示す破線矢印参照）。この冷却風は、加熱室２００の下方に設けられ、マグネトロンを駆動するインバータを冷却する。

インバータの冷却後、冷却風の一部は、加熱室２００の背後に設けられたコンベクションヒータユニット５００に含まれた循環ファン（図示せず）を駆動するファン駆動モータ（図示せず）を冷却する。

インバータを通過した冷却風の他の一部は、底板１２０の右側に設けられた制御部を構成する制御基板を冷却する。制御基板を冷却した冷却風は、右側壁２１０の下端部に衝突して、その方向を上方に変える（図１１に示す点線矢印参照）。

図１１に示すように、右側壁２１０と本体カバー１１０との間の空間には、右側壁２１０の下端部から赤外線センサ１５０の設置位置の近傍まで、ダクト１８０が設けられる。ダクト１８０の先端には冷却風吹出口１８１が設けられる。

上方に方向を変えた冷却風は、ダクト１８０を通ってケース１６０に収容された赤外線センサ１５０に到達する（図１１に示す実線矢印参照）。赤外線センサ１５０は、このようにして、加熱運転中に冷却風により冷却される。

その後、冷却風は、加熱室２００の天面２３０と本体カバー１１０との間に設けられた空間を経由して、加熱調理器１００の背面の上部から外部に放出される。

温度検出が終了すると、方向設定モータ１７０は、ケース１６０を温度検出位置から待機位置に移動させる。図１１には、赤外線センサ１５０が待機位置で待機している様子が示される。図１１に示すように、この待機位置において、ケース１６０は、開口部１６５を下方に向けた状態で停止する。この状態において、赤外線センサ１５０のレンズは冷却風吹出口１８１に対向する。

スチーム加熱の最中は、赤外線センサ１５０による温度検出ができない。本実施の形態では、その間、赤外線センサ１５０は、図１１に示す待機位置で待機するように構成される。赤外線センサ１５０が待機位置で待機する間、赤外線センサ１５０のレンズは、冷却風吹出口１８１からの冷却風により直接的に冷却され続ける。

本実施の形態によれば、加熱室２００内に供給された蒸気によって、赤外線センサ１５０のレンズが曇ったり、赤外線センサ１５０自体が高温になったりすることを防止できる。従って、スチーム加熱を行った直後でも、赤外線センサ１５０を温度検出が可能な状態に維持することができる。

＜４＞赤外線センサの動作
最後に、本実施の形態に係る加熱調理器１００における赤外線センサ１５０の動作について説明する。

被加熱物を加熱室２００に収納した後、使用者が操作部３１０を操作して所望の調理メニューを選択し、最後に「スタート」ボタン３１４を押すと、加熱運転が開始される。加熱運転が開始されると、赤外線センサ１５０の方向が、選択された調理メニューに応じた温度検出位置に設定される。

被加熱物を加熱室２００の底面２５０に載置するべき調理メニュー、例えば通常の温め動作が選択された場合、図７および図８に示すように、底面２５０全体が温度検出可能領域２５１となるような温度検出位置に、赤外線センサ１５０の方向が設定される。

グリル加熱を行う調理メニューが選択された場合、支持棚２０１ａに設置され、被加熱物が載置されたグリル皿２０３の上面全体が温度検出可能領域２５１となるような温度検出位置に、赤外線センサ１５０の方向が設定される。

赤外線センサ１５０を作動させない場合は、上述のように、赤外線センサ１５０は、赤外線センサ１５０の方向を鉛直下方に向ける待機位置で待機する。

以上のように、本実施の形態に係る加熱調理器１００は、赤外線センサ１５０が複数の赤外線検出素子を備え、方向設定モータ１７０が、調理メニューに応じた温度検出位置に赤外線センサ１５０の方向を移動させるように構成される。

本実施の形態によれば、加熱室２００の底面２５０上に載置された場合だけでなく、グリル皿２０３上に載置された場合でも、被加熱物の温度をより正確に検出することができる。

なお、本実施の形態では、被加熱物が底面２５０に載置された場合と最上段の支持棚２０１ａにグリル皿２０３が設置される場合とについて説明した。しかし、中段の支持棚２０１ｂまたは下段の支持棚２０１ｃに、角皿などの調理皿が設置された場合でも、必要に応じて、調理皿の上面全体が温度検出可能領域２５１となるような温度検出位置に、赤外線センサ１５０の方向が設定可能である。

調理皿をどの支持棚に載置するか、および、どの調理皿を用いるかは、調理メニューに応じて決定される。赤外線センサ１５０の方向は、調理メニューに応じて温度検出に適した方向に設定可能である。

上述の通り、本実施の形態では、赤外線センサ１５０は、８行８列のマトリクス状に配列された６４個の赤外線検出素子を備えるが、これに限定されるものではない。複数の赤外線検出素子を備えた赤外線センサにより、一度に底面２５０全体を温度検出可能領域２５１とすることができれば、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。

また、一列に配列された複数個の赤外線検出素子を備えた赤外線センサを用いた場合においても、赤外線センサの方向を上下方向に揺動させながら、赤外線センサ１５０が温度検出するようにすればよい。

以上のように、本開示の加熱調理器によれば、加熱室の底面上に載置された被加熱物だけではなく、加熱室内に設置された調理皿に載置された被加熱物に対してもより正確な温度検出が可能となる。また、スチーム加熱を行った直後でも、赤外線センサを温度検出が可能な状態に維持することができる。本開示は、グリル加熱やスチーム加熱が可能な電子レンジにおいて有用である。

１００ 加熱調理器
１１０ 本体カバー
１２０ 底板
１２１ 冷却風吸気口
１３０ 後板
１４０ 貫通孔
１４１ 庫内灯
１５０ 赤外線センサ
１５１ 視野
１５２ 視野中心
１５３ 俯角
１５４ 上方向
１５５ 下方向
１６０ ケース
１６１ 回転軸
１６５ 開口部
１７０ 方向設定モータ
１８０ ダクト
１８１ 冷却風吹出口
２００ 加熱室
２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ 支持棚
２０２ 排水タンク
２０３ グリル皿
２１０ 右側壁
２２０ 左側壁
２２１ 外気吸気口
２３０ 天面
２４０ 後壁
２４１ 循環吸気口
２４２ 送風口
２５０ 底面
２５１ 温度検出可能領域
３００ ドア
３０２ ガラス板
３０４ ハンドル
３１０ 操作部
３１１ タッチパネル
３１２ 「戻る」ボタン
３１３ 「取消し」ボタン
３１４ 「スタート」ボタン
４００ 上ヒータユニット
４１０ ミラクロンヒータ
４２０ アルゴンヒータ
５００ コンベクションヒータユニット
５１０ ファンケース
６００ 冷却ファンユニット
７００ 給水タンク

Claims (2)

1. マイクロ波と輻射熱と熱風と蒸気とのうちの少なくとも一つを供給することにより加熱室内に収納された被加熱物を加熱する加熱調理器であって、
   加熱調理器の機能を実現するための装置や前記装置を制御するための制御部や前記装置や前記制御部を冷却する冷却風を生成する冷却ファンユニットが配置された機械室を有し、前記加熱室外に設けられ、複数の赤外線検出素子を用いて前記加熱室内の温度を検出するケースに収容された赤外線センサと、
   前記ケースに設けられた開口部と、
   前記赤外線センサの方向を可変する方向設定モータと、
   一端に冷却風吹出口が設けられ前記冷却ファンユニットから吐出された冷却風を前記赤外線センサへ送るダクトと、を備え、
   前記赤外線センサは、前記加熱室の壁に形成した貫通孔を通して前記加熱室内を臨むように前記壁の外側に設けられ、前記貫通孔と前記ケースに設けられた開口部とを通して前記加熱室内の温度検出が可能であり、
   前記方向設定モータは、前記赤外線センサの方向を可変可能とし、
   前記制御部は、温度検出を行わない場合には、前記赤外線センサの方向を下方に向ける待機位置に移動するように構成され、
   前記待機位置で待機する前記赤外線センサのレンズは、前記ダクトの冷却風吹出口と対向するように構成され、前記ダクトの前記冷却風吹出口からの冷却風が上方に吹き出され前記赤外線センサのレンズへ直接的に衝突させられる加熱調理器。
2. 前記温度検出位置の一つは、前記加熱室の底面全体が視野に収まるように前記赤外線センサの方向が設定される請求項１記載の加熱調理器。

Images