JP6937464B2 - 加熱調理器 - Google Patents

Description

本開示は、食品などの被加熱物をマイクロ波加熱する加熱調理器に関し、特にコンビニエンス店、ファストフード店などの店舗で使用される業務用加熱調理器に関する。

業務用加熱調理器には、各種メニューに対応できるように、マグネトロンにより生成されるマイクロ波を用いて被加熱物を加熱するマイクロ波加熱モードに加えて、グリルモード（Grill mode）およびコンベクションモード（Convection mode）の両方またはいずれか一方を実行可能なものがある（例えば、特許文献１参照）。

グリルモードとは、グリルヒータからの輻射熱により被加熱物を加熱するモードであり、コンベクションモードとは、対流装置からの熱風を加熱室内で対流させることにより被加熱物を加熱するモードである。以下、輻射熱による加熱を輻射加熱、熱風の対流による加熱を対流加熱という。

図７は、上記従来の加熱調理器における調理シーケンスを示すタイミングチャートである。

業務用加熱調理器は、各種調理の加熱工程を、予め決められた正確な温度および時間で確実に実行する必要がある。お客様の注文に素早く対応できるように、調理時間の短縮も重要である。そのため、業務用加熱調理器は、グリルヒータと二つのマグネトロンとを有する。これらのマグネトロンの各々は家庭用の加熱調理器に用いられるものと同じである。

特開２００９−２５０４９３号公報

業務用加熱調理器は、これらのデバイスを効率良く使用して、調理時間の短縮を図り、その上、被加熱物を均一に加熱することが求められている。

被加熱物をより早く均一に加熱しようとする上で、電源電圧の変動によるグリルヒータ出力のばらつきは、不均一または不十分な焦げ目を生じる。グリルヒータの表面温度が上昇し過ぎると、グリルヒータの寿命を縮めてしまう。

従来の業務用加熱調理器は、ＯＮ−ＯＦＦ制御を用いて庫内温度を制御する。このため、加熱開始時にグリルヒータがオフ状態であれば、グリルヒータの表面温度が低下した状態から加熱を開始することになり、グリルモードを含む調理の仕上がり具合にばらつきが生じる。グリルヒータの寿命を考慮すると、ヒータ管の表面温度は、寿命を縮めない許容範囲内に留める必要があり、グリルヒータがオフの時の表面温度をより高くするような制御が困難であった。

本開示は、上記従来の問題点を解決するもので、安定した仕上がり具合を得るとともに、グリルヒータを長持ちさせることができる加熱調理器を提供することを目的とする。

本開示の一態様に係る加熱調理器は、加熱室と輻射加熱部と対流装置と温度センサと制御部とを有する。加熱室には被加熱物が載置される。輻射加熱部は、加熱室内に設けられ、被加熱物を輻射加熱する。対流装置は、加熱室の後方に設けられ、被加熱物を対流加熱する。温度センサは、対流装置内に設けられ、対流装置内の温度を検出する。制御部は、温度センサにより検出された温度に応じて、輻射加熱部と対流装置とを作動させ、加熱室の庫内温度を制御する。

本態様によれば、輻射加熱部の表面温度をより高温に保ちながら、加熱室の庫内温度を制御することにより、安定した仕上がり具合を得ることができる。

図１は、本開示の実施の形態に係る加熱調理器の外観斜視図である。 図２は、扉が開いた状態の、実施の形態に係る加熱調理器の斜視図である。 図３は、扉が開いた状態の、実施の形態に係る加熱調理器の正面図である。 図４は、実施の形態に係る加熱調理器の前後方向の断面図である。 図５は、実施の形態に係る加熱調理器に設けられた対流装置の正面図である。 図６は、実施の形態に係る加熱調理器における調理シーケンスと加熱室の庫内温度の変動とを示すタイミングチャートである。 図７は、従来の加熱調理器における調理シーケンスを示すタイミングチャートである。

本開示の第１の態様の加熱調理器は、被加熱物が載置される加熱室と、前記加熱室内に
設けられ、前記被加熱物を輻射加熱する輻射加熱部と、前記加熱室の後方に設けられ、前記被加熱物を対流加熱する対流装置と、前記対流装置内に設けられ、前記対流装置内の温度を検出する温度センサと、前記温度センサにより検出された温度に応じて、前記輻射加熱部と前記対流装置とを作動させ、前記加熱室の庫内温度を制御する制御部と、を備え、前記加熱室の前記庫内温度が第１の所定温度まで上昇すると、前記制御部は前記輻射加熱部の出力を中間値に設定し、前記庫内温度が前記第１の所定温度を超えた後、前記庫内温度が前記第１の所定温度まで低下すると、前記制御部は前記輻射加熱部の出力を定格出力の最大値に設定する加熱調理器において、前記制御部は、前記輻射加熱部による加熱を開始する前に前記対流ヒータをオンし、前記加熱室の前記庫内温度が第１の所定温度まで上昇する前に前記対流ヒータをオフしたままで前記輻射加熱部の出力を制御する。

本態様によれば、輻射加熱部の表面温度をより高温に保ちながら、加熱室の庫内温度を制御することにより、安定した仕上がり具合を得ることができる。

本開示の第２の態様の加熱調理器によれば、第１の態様において、前記加熱室の下方に設けられた機械室と、前記制御部により制御され前記機械室内を冷却する冷却ファンと、を備え、前記制御部は、調理開始後、前記庫内温度が前記第１の所定温度より低い第２の所定温度に達すると前記冷却ファンを作動させるように構成される。

本態様によれば、輻射加熱部の表面温度を、輻射加熱部の寿命に影響しない程度のより高い温度に保つように制御することで、安定した仕上がり具合を得るとともに、輻射加熱部を長持ちさせることができる。

以下、本開示の実施の形態に係る加熱調理器について、添付の図面を参照しつつ説明する。

本実施の形態において、加熱調理器１０は、マイクロ波加熱モード、グリルモードおよびコンベクションモードを実行可能な、コンビニエンス店、ファストフード店などの店舗で使用される業務用の電子レンジである。加熱調理器１０は、最大出力２０００Ｗを有し、複数段の出力切換が可能なグリルヒータを有する。

図１は、本実施の形態に係る加熱調理器１０の外観を示す斜視図であり、その前面に設けられた扉３が閉じた状態を示す。図２、図３はそれぞれ、扉３が開いた状態の加熱調理器１０を示す斜視図、正面図である。図４は、加熱調理器１０の前後方向の断面図である。

図１および図２に示すように、加熱調理器１０は、本体１と機械室２と扉３とを備える。機械室２は、本体１の下方に本体１を支持するように設けられる。扉３は、本体１の前面に加熱室４を閉じるように設けられる。機械室２の前面には、脱着可能なフロントグリルパネル１２が設けられる。

図２に示すように、本体１の内側に加熱室４が形成される。加熱室４は、その内部に被加熱物を載置するために、その前面に開口を有する略直方体形状の空間を有する。

本実施の形態では、加熱室４の開口が形成された側を加熱調理器１０の前方側と、その反対側を加熱調理器１０の後方側とそれぞれ定義する。前方から見た場合の加熱調理器１０の右側を単に右側と、前方から見た場合の加熱調理器１０の左側を単に左側とそれぞれ定義する。

扉３は、加熱室４の開口の下方に設けられたヒンジにより取り付けられる。扉３は、扉３に設けられた把手５を用いて縦方向に開閉する。扉３を閉じると、加熱室４は、載置された被加熱物をマイクロ波などで加熱するための密閉空間となる。

本実施の形態では、本体１の前面右側部分に、コントロールパネルが取り付けられる。コントロールパネルには操作部６が設けられる。操作部６には、加熱調理の条件を設定するための操作キーおよび表示部が設けられる。コントロールパネルの後方には制御部が設けられ（図示せず）、操作部６からの信号を受信し、表示部を制御する。

図２に示すように、加熱室４内には、セラミックス製のトレイ７とステンレス製のワイヤラック８とが収容可能に配置される。具体的には、トレイ７はコージライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ２Ｏ３・５ＳｉＯ２組成からなるセラミックス）で構成される。

ワイヤラック８は、被加熱物を載置するために網状の部材で構成された載置部である。ワイヤラック８により、被加熱物の下面にも効率よく熱風を循環させることができる。トレイ７は、被加熱物から滴り落ちる脂分などを受けるように、ワイヤラック８の下方に配置される。

図４に示すように、加熱室４の下方に設けられた機械室２には、マグネトロン３５とインバータ３６と冷却ファン３７とが設けられる。マグネトロン３５は、マイクロ波を生成するマイクロ波生成部である。インバータ３６は、制御部により制御され、マグネトロン３５を駆動する。冷却ファン３７は、制御部により制御され、機械室２内を冷却する。

マグネトロン３５により生成されたマイクロ波は導波管を伝わり、導波管に形成されたマイクロ波放射孔および加熱室４の底面に形成された開口により、加熱室４内に放射される。スタラ３２は、制御部により制御され、加熱室４内に放射されたマイクロ波を攪拌する。このようにして、加熱調理器１０は、加熱室４内に収容された被加熱物をマイクロ波加熱する。

加熱調理器１０は、加熱室４の天井付近に設けられた輻射加熱部であるグリルヒータ３８を有する。本実施の形態では、グリルヒータ３８はシーズヒータである。制御部はグリルヒータ３８を作動させ、グリルモードを制御する。グリルモードでは、グリルヒータ３８の輻射熱により加熱室４に載置された被加熱物が輻射加熱される。

図３、図４に示すように、加熱調理器１０は、加熱室４の背面壁３１の後方に設けられ、加熱室４内に熱風を供給し、被加熱物を対流加熱する対流装置３０を有する。対流装置３０は、加熱室４の内部の空気を背面壁３１の中央部から吸い込み、吸い込んだ空気を加熱して熱風として、背面壁３１の下部から加熱室４内に吹き出す。加熱室４内に供給された熱風は、加熱室４内において循環流となる。

対流装置３０内には、温度センサである対流装置３０内の空間の温度を検出するサーミスタ（図示せず）が設けられる。このサーミスタは、対流装置３０内の空間の温度に応じた信号を検出する。制御部は、この信号に応じて対流装置３０を作動させる。

加熱調理器１０は、マイクロ波加熱と輻射加熱と熱風の循環流による加熱とを別々に、または、これら三種類の加熱の少なくとも二つを同時に行うことができる。

本実施の形態では、二つのマグネトロン３５が用いられ（図示せず）、合計出力は１２００Ｗ〜１３００Ｗである。二つのマグネトロン３５から出力されたマイクロ波は、二つの導波管をそれぞれ伝わり、導波管と加熱室４の底面とにそれぞれ形成された開口を経由し、スタラ３２によって撹拌されて加熱室４内に放射される。

二つのマグネトロン３５を駆動するため、二つのインバータ３６が機械室２内に設けられる。機械室２内には、マグネトロン３５およびインバータ３６を冷却するため、冷却ファン３７が設置される。本実施の形態においては、二つの冷却ファン３７で一組のマグネトロン３５およびインバータ３６を冷却するため、合計四つの冷却ファン３７が設けられる。

冷却ファン３７は、機械室２の前面に設けられたフロントグリルパネル１２から外気を吸い込み後方に送ることにより、インバータ３６、マグネトロン３５などを冷却する。機械室２には、電源回路基板が配設されており、電源回路基板を冷却するための冷却ファンがさらに設けられる。

本実施の形態においては、インバータ３６、マグネトロン３５用の四つの冷却ファン３７および電源回路基板用の冷却ファンは多翼ファンで構成され、合計五つの冷却ファンの回転軸が直線状に並ぶように配置される。

機械室２内を後方に進んだ空気は、本体１の背面に配置された排気ダクトを通り、加熱室４の天井と本体１の上面壁との間を通り、本体１の前面側から排出される。このようにして、本体１が高熱になることが防止される。

以下、加熱調理器１０の内部構造について、図４を用いてより詳しく説明する。

図４に示すように、トレイ受け台２２は、マイクロ波が通過可能なセラミック製の板材で構成され、加熱室４の底面上に設けられる。トレイ７はトレイ受け台２２上に載置される。

スタラ３２は、トレイ受け台２２と加熱室４の底面との間に設けられる。スタラ３２は、マイクロ波を撹拌するために、スタラ軸３３を中心に回転する回転翼である。モータ３４は、機械室２内に設けられ、スタラ３２を回転駆動する。

加熱室４の背面壁３１は、パンチング加工により形成された多数の開口を有する。背面壁３１の後方には、加熱室４内の空気を取り込んで加熱し、加熱室４内に熱風を送り出す対流装置３０が設けられる。対流装置３０が配置された空間は、背面壁３１によって加熱室４と隔てられ、背面壁３１に形成された開口を通して加熱室４と連通する。

図４に示すように、対流装置３０は、熱風を生成するための熱風生成機構３９を有する。熱風生成機構３９は、加熱室４内の空気を取り込み加熱して熱風を生成し、加熱室４内に送り出す。これにより、熱風の循環流が加熱室４内に生じる。

図５は、対流装置３０の正面図である。図５に示すように、熱風生成機構３９は、対流ヒータ４０と、循環ファン４１と、循環ファン４１を回転駆動するファン駆動部（図示せず）と、熱風生成機構３９における熱風を案内する第１および第２の熱風ガイド４３、４４とを備える。

対流ヒータ４０は、シーズヒータで構成され、対流装置３０の内部の空気を加熱する。対流ヒータ４０は、空気との接触面積を増加させるために、対流装置３０の中心部分（加熱室の中央部分に対応）において渦巻き状に形成される。

循環ファン４１は、その中央部分において空気を取り込み、遠心方向に送り出す遠心ファンである。循環ファン４１は、対流ヒータ４０の後方に配置され、循環ファン４１の後方に設けられたファン駆動部により駆動される。本実施の形態では、循環ファン４１は矢印Ｒ（図５参照）の方向へ回転する。制御部は、対流ヒータ４０とファン駆動部とを制御する。

図６は、本実施の形態に係る調理シーケンスと加熱室４の庫内温度ＣＴの変動とを示すタイミングチャートである。

本発明者は、グリルモード、コンベクションモード、および、グリルヒータ３８および対流ヒータ４０の両方を用いた加熱モードにおいて、対流装置３０内の空間の温度と、加熱室４の庫内温度とに相関があることを見出した。

従って、本実施の形態では、対流装置３０内に設けられたサーミスタで対流装置３０内の空間の温度を測定することにより、グリルモード時の加熱室４の庫内温度ＣＴを推定する。

図６に示すように、本調理シーケンスでは、マイクロ波は使用されず、二種類のヒータ（グリルヒータ３８、対流ヒータ４０）を用いて調理が行われる。すなわち、本調理シーケンスでは、マグネトロン３５はオフされ続ける。

まず時点ｔ１において、グリルヒータ３８の基準電圧を取り込むため、対流ヒータ４０がオンされる。時点ｔ２において、対流ヒータ４０がオフされてグリルヒータ３８の基準電圧の取り込みが終了し、それと同時にグリルヒータ３８が定格出力の最大値（図６に示すＭＡＸ）でオンされ、グリルヒータによる調理が開始される。時点ｔ３において、加熱室４の庫内温度ＣＴが温度ＣＴ１に達すると、冷却ファン３７がオンされる。

時点ｔ４において、庫内温度ＣＴが温度ＣＴ２に達すると、グリルヒータ３８の出力が中間値（図６に示すＭＩＤ）に低下される。これにより庫内温度ＣＴの上昇は鈍り、一旦、庫内温度ＣＴは温度ＣＴ２を超えるが、時点ｔ５において再び温度ＣＴ２まで低下する。このとき、グリルヒータ３８の出力は再度、定格出力の最大値に設定される。

時点ｔ６において、再び庫内温度ＣＴが温度ＣＴ２に達すると、グリルヒータ３８の出力が中間値（図６に示すＭＩＤ）に低下される。

本調理シーケンスは、扉３が開閉されるために調理が中断される工程を含み、時点ｔ７においてグリルヒータ３８が一旦オフされる。時点ｔ８において調理が再開され、温度ＣＴ２より低くなっていた庫内温度ＣＴを上昇させるために、グリルヒータ３８が定格出力の最大値でオンされる。この間、冷却ファン３７は作動し続ける。

時点ｔ９において、庫内温度ＣＴが温度ＣＴ２を超えるため、グリルヒータ３８の出力が中間値に低下される。それにも関わらず、庫内温度ＣＴは上昇し続ける。時点ｔ１０において、庫内温度ＣＴは温度ＣＴ３に達するため、グリルヒータ３８の出力がオフされる。

これにより庫内温度ＣＴの上昇は鈍り、一旦、庫内温度ＣＴは温度ＣＴ３を超えるが、時点ｔ１１において再び温度ＣＴ３まで低下する。このとき、グリルヒータ３８の出力は再度、中間値に設定される。その後、庫内温度ＣＴは緩やかに低下する。

時点ｔ１２において、扉３が開閉されるために調理が中断され、グリルヒータ３８が一旦オフされる。時点ｔ１３において調理が再開されるが、庫内温度ＣＴはまだ温度ＣＴ２より高いため、グリルヒータ３８は中間出力でオンされる。この間、冷却ファン３７は作動し続ける。

時点ｔ１４において、グリルヒータ３８がオフされ、調理が完了する。冷却ファン３７は、庫内温度ＣＴが十分低下する時点ｔ１５まで作動し続ける。

すなわち、本実施の形態では、庫内温度ＣＴが所定温度（例えば、図６における温度ＣＴ３）まで上昇すると、制御部はグリルヒータ３８の出力を中間値に設定する。その後、庫内温度ＣＴが所定温度（例えば、図６における温度ＣＴ２）まで低下すると、グリルヒータ３８の出力を定格出力の最大値に設定する。

本実施の形態によれば、グリルヒータ３８を中間出力で作動させることで、グリルヒータ３８をオフする時間が短くなる。これにより、グリルヒータ３８の表面温度の変動を少なくすることができる。その結果、例えば１分以内の短時間調理においても、均一で十分な加熱により安定した仕上がり具合を得ることができる。

また、本実施の形態では、庫内温度ＣＴが、温度ＣＴ３を大きく超えないように制御される。すなわち、本実施の形態によれば、単体で最大出力２０００Ｗを有するグリルヒータ３８を定格出力１８００Ｗ以下で作動させるため、グリルヒータ３８の表面温度をより高く保った状態で使用しても、グリルヒータ３８の寿命に影響を及ぼさない。

以上のように、本実施の形態によれば、安定した仕上がり具合を得るとともに、グリルヒータを長持ちさせることができる。

本開示は、例えばオーブン機能付き電子レンジに適用可能である。

１ 本体
２ 機械室
３ 扉
４ 加熱室
５ 把手
６ 操作部
７ トレイ
８ ワイヤラック
１０ 加熱調理器
１２ フロントグリルパネル
２２ トレイ受け台
３０ 対流装置
３１ 背面壁
３２ スタラ
３３ スタラ軸
３４ モータ
３５ マグネトロン
３６ インバータ
３７ 冷却ファン
３８ グリルヒータ
３９ 熱風生成機構
４０ 対流ヒータ
４１ 循環ファン
４３ 熱風ガイド

Claims (2)

1. 被加熱物が載置される加熱室と、
   前記加熱室内に設けられ、前記被加熱物を輻射加熱する輻射加熱部と、
   前記加熱室の後方に設けられ、前記被加熱物を対流加熱する対流ヒータを有する対流装置と、
   前記対流装置内に設けられ、前記対流装置内の温度を検出する温度センサと、
   前記温度センサにより検出された温度に応じて、前記輻射加熱部と前記対流装置とを作動させ、前記加熱室の庫内温度を制御する制御部と、を備え、
   前記加熱室の前記庫内温度が第１の所定温度まで上昇すると、前記制御部は前記輻射加熱部の出力を中間値に設定し、
   前記庫内温度が前記第１の所定温度を超えた後、前記庫内温度が前記第１の所定温度まで低下すると、前記制御部は前記輻射加熱部の出力を定格出力の最大値に設定する加熱調理器において、
   前記制御部は、前記輻射加熱部による加熱を開始する前に前記対流ヒータをオンし、前記加熱室の前記庫内温度が第１の所定温度まで上昇する前に前記対流ヒータをオフしたままで前記輻射加熱部の出力を制御することを特徴とする加熱調理器。
2. 前記加熱室の下方に設けられた機械室と、前記制御部により制御され前記機械室内を冷却する冷却ファンと、を備え、
   前記制御部は、調理開始後、前記庫内温度が前記第１の所定温度より低い第２の所定温度に達すると前記冷却ファンを作動させるように構成された請求項１に記載の加熱調理器。
   

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