JP7145481B2 - 加熱調理器 - Google Patents

Description

本発明は、加熱庫内の被調理物である食品を加熱調理する加熱調理器に関し、特に加熱庫内の調理皿上の被調理物を天井壁上に設けた熱源により加熱する加熱調理器に関する。

加熱調理器における加熱調理手段としては、輻射熱により食品を直接加熱する赤外線ヒーターユニット、マイクロ波を照射して食品を加熱するマイクロ波加熱ユニット、水蒸気により食品を加熱するスチーム加熱ユニット、および加熱庫の内部に熱風を循環させて食品を加熱する熱風循環ユニットなどが用いられている。

また、加熱調理器における加熱調理手段としては、直方体形状の加熱庫の天井壁面上に熱源としてのヒーターを設けて、天井壁を加熱し、当該天井壁により加熱庫内部を間接的に加熱する構成が提案されている（特許文献１および２参照）。

特開平３－１０３２０６号公報 特開２０１０－５４１２４号公報

上記のように、加熱調理器においては、加熱庫内部の被調理物である食品に対して調理内容に応じた最適な加熱調理を行うために、適切な加熱調理手段を選択するように構成されている。加熱調理器を用いて加熱調理を行う場合、加熱庫内部が設定された調理温度（設定温度）に短時間で到達して、その調理温度が所定時間において維持されることが、美味しい料理を作る上で重要であり、また調理時間を短縮する上でも重要な要素である。

加熱調理器において、加熱調理手段として天井壁面上に設けたヒーターを用いた構成では、天井壁を加熱して、加熱された天井壁から放射された熱により加熱庫内部の被調理物を加熱する構成である。一般家庭で用いられる加熱調理器においては、定格電力が規定されており、入力電力が制限されるという課題を有している。このため、加熱調理器に設ける熱源としては定格電力内で設計しなければならず、特に消費電力の大きいヒーターを加熱調理手段として用いる場合には、使用するヒーターの消費電力が制限されるため、加熱庫内部を短時間で設定温度とすることには限度を有していた。また、消費電力の大きいヒーターを加熱調理手段として用いる場合には、他の加熱調理手段との併用においては、定格電力内となるようにそれぞれの出力を調整する必要があり、加熱庫内を設定温度とするために時間がかかる場合があった。

本発明は、加熱調理手段の熱源として少なくとも加熱庫の天井壁からの輻射熱を用いる構成において、加熱庫内の調理皿上の被調理物を効率高く加熱調理することができる加熱調理器の提供を課題とし、加熱庫の庫内温度を設定温度まで早く立ち上げることが可能となり、且つ比較的に低い消費電力で庫内温度を設定温度に維持することができる加熱調理器の提供を目的としている。

本発明に係る一態様の加熱調理器は、
被調理物を加熱する加熱庫と、
前記加熱庫の内部の被調理物に対する加熱調理条件を設定する設定部と、
前記加熱庫の天井壁を加熱し、前記天井壁から前記加熱庫に対して熱放射するよう構成された輻射加熱部と、
前記加熱庫の内部に配置され、被調理物を載置する反射型調理皿と、
前記天井壁の温度を検知する天井壁温度検出部と、
前記設定部からの加熱調理条件情報および前記天井壁温度検出部からの温度情報に基づいて前記輻射加熱部を駆動制御する加熱制御部と、を備え、
前記反射型調理皿の天井側は、金属粉末を含有し、前記輻射加熱部からの熱放射を上方の前記天井壁の方向へ反射する熱反射層を有する構成である。

本発明の加熱調理器は、加熱調理手段の熱源として少なくとも加熱庫の天井壁からの輻射熱を用いて、加熱庫内の調理皿上の被調理物を効率高く加熱調理することができ、加熱庫の庫内温度を設定温度まで素早く立ち上げることができる。

本発明に係る実施形態の加熱調理器の外観を示す斜視図 本実施形態の加熱調理器における扉が開いた状態を示す斜視図 本実施形態の加熱調理器において、本体から前面の扉を取り外した状態を示す正面図 本実施形態の加熱調理器における反射型調理皿の上面側が見える斜視図 本実施形態の加熱調理器における反射型調理皿の上面を示す平面図 本実施形態の加熱調理器における反射型調理皿の下面側が見える斜視図 本実施形態の加熱調理器における反射型調理皿の下面を示す裏面図 本実施形態の加熱調理器における輻射加熱部による天井壁の温度上昇の一例を示すグラフ 従来のグリル皿と反射型調理皿とに対してマイクロ波加熱による昇温性能の比較実験を行った結果を示すグラフ 本実施形態の加熱調理器の本体における外カバーを外した状態を示す斜視図 本実施形態の加熱調理器の輻射加熱部を分解して示す分解斜視図 本実施形態の加熱調理器の輻射加熱部における天井壁を示す図 本実施形態の加熱調理器の輻射加熱部におけるヒーターユニットを示す分解斜視図 本実施形態の加熱調理器における加熱調理手段を制御する回路図の一部を示す例示図

本発明に係る第１の態様の加熱調理器は、
被調理物を加熱する加熱庫と、
前記加熱庫の内部の被調理物に対する加熱調理条件を設定する設定部と、
前記加熱庫の天井壁を加熱し、前記天井壁から前記加熱庫に対して熱放射するよう構成された輻射加熱部と、
前記加熱庫の内部に配置され、被調理物を載置する反射型調理皿と、
前記天井壁の温度を検知する天井壁温度検出部と、
前記設定部からの加熱調理条件情報および前記天井壁温度検出部からの温度情報に基づいて前記輻射加熱部を駆動制御する加熱制御部と、を備え、
前記反射型調理皿の天井側は、金属粉末を含有し、前記輻射加熱部からの熱放射を上方の前記天井壁の方向へ反射する熱反射層を有する構成である。
このように構成された第１の態様の加熱調理器は、定格電力内において、輻射加熱部を加熱調理手段として用いて加熱調理を効率高く行うことができ、加熱庫の庫内温度を設定温度まで早く立ち上げることが可能な構成である。

本発明に係る第２の態様の加熱調理器においては、前記の第１の態様における前記熱反射層の金属粉末が、少なくともチタン粉末またはアルミニウム粉末でもよい。

本発明に係る第３の態様の加熱調理器においては、前記の第１または第２の態様における前記天井壁が、加熱庫側が凹面となり、前記天井壁の中央部分が最も凹んだ３次元曲面形状を有し、前記天井壁からの熱放射が前記加熱庫の内部の前記反射型調理皿の上面を照射するよう構成されてもよい。

本発明に係る第４の態様の加熱調理器においては、前記の第１乃至第３の態様のいずれかの態様における前記加熱庫の底面側に設けられ、前記加熱庫の内部の前記反射型調理皿に対してマイクロ波加熱を行うためのマイクロ波加熱部を更に備え、
前記反射型調理皿の下面側は、マイクロ波を吸収して発熱する発熱体で構成されてもよい。

本発明に係る第５の態様の加熱調理器においては、前記の第４の態様における前記反射型調理皿の下面側の発熱体が、フェライト粉末を含有した組成物で構成されてもよい。

本発明に係る第６の態様の加熱調理器においては、前記の第１乃至第５の態様のいずれかの態様における前記加熱庫の側面を構成する壁面が、金属粉末を含有し、前記輻射加熱部からの熱放射を反射する側面熱反射層を有してもよい。

本発明に係る第７の態様の加熱調理器においては、前記の第６の態様における前記側面熱反射層が、少なくともチタン粉末またはアルミニウム粉末の金属粉末を含有する構成でもよい。

以下、本発明の加熱調理器に係る実施形態として、加熱調理手段として少なくとも輻射加熱を加熱源として用いた加熱調理器について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、本発明の加熱調理器は、以下の実施形態に記載した加熱調理器の構成に限定されるものではなく、以下の実施形態において説明する技術的思想と同等の加熱調理器の構成を含むものである。以下で説明する実施形態は、本発明の一例を示すものであって、実施形態において示される構成、機能、動作などは、例示であり、本発明を限定するものではない。以下の実施形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

以下、本発明に係る本実施形態の加熱調理器について添付の図面を参照して説明する。図１は、本実施形態の加熱調理器の外観を示す斜視図である。図２は、図１の本実施形態の加熱調理器における扉が開いた状態を示す斜視図である。

図１および図２に示すように、加熱調理器は、本体１の内部に設けられた加熱庫４の正面開口が扉２により開閉可能に構成されている。扉２の上方端部には把手３が設けられており、把手３を使用者が握持して扉２を回動し、加熱庫４の正面開口を上開きに開閉する。加熱庫４の内部は扉２の閉成により実質的に密閉状態となり、加熱庫４の内部に配置された被調理物（食品）が実質的な密閉状態で加熱調理される。

図１に示すように、加熱調理器の正面には、上開きの扉２に加熱調理の調理温度設定、調理時間設定、調理メニューなどの各種加熱調理条件を設定するための設定部５が設けられている。また、加熱調理器の正面に設けられた設定部５は、各種加熱調理条件および加熱調理中の加熱状態などを表示する表示部などを有している。

本実施形態の加熱調理器における加熱調理手段としては、天井壁面上に輻射加熱部８（図１０参照）が設けられている。天井壁面上に設けられた輻射加熱部８において天井壁１０を輻射加熱し、輻射加熱された天井壁１０から放射された熱により加熱庫内部の被調理物に対して加熱調理する構成である。このように、加熱調理器の本体１の天井壁側には、加熱庫４の天井壁１０を含む輻射加熱部８（図１０、１１参照）が設けられている。

また、本実施形態の加熱調理器における加熱調理手段としては、輻射加熱部８の他にマイクロ波を放射して被調理物を加熱するマイクロ波加熱部、水蒸気により被調理物を加熱するスチーム加熱部、および加熱庫４の内部に熱風を循環させて被調理物を加熱する熱風循環部が設けられている。マイクロ波加熱部は、マイクロ波を放射するアンテナが加熱庫４の底面壁下に設けられており、指向性を有するアンテナによりマイクロ波が加熱庫４の内部に対して所望の方向に放射可能な構成である。スチーム加熱部は、本体１の内部に水タンクを有し、水タンクからの水をボイラーのスチームヒーターにより高温度に加熱して水蒸気を生成し、生成された水蒸気を加熱庫４の内部に集中的に噴射する構成である。熱風循環部は、加熱庫４の背面側に設けられた背面ヒーターにより加熱庫４から吸引した空気を加熱して、加熱された熱風が加熱庫４の内部に供給され循環される構成である。

本実施形態の加熱調理器においては、上記のように複数の加熱調理手段が設けられており、使用者が所望の加熱調理手段を選択することにより、または使用者が調理内容を選択することにより、適切な加熱調理手段が選択される構成である。使用者が加熱調理器の加熱庫内に被調理物を配置して扉２を閉成し、設定部５において加熱調理手段や調理内容などの加熱調理条件を設定して開始ボタンを押圧することにより調理動作が開始される。

なお、本実施形態の加熱調理器では複数の加熱調理手段を設けた構成で説明するが、本発明の加熱調理器としては、少なくとも天井壁１０を加熱する輻射加熱部８、例えば熱源としてヒーターが設けられた構成であり、他の加熱調理手段が適宜組み合わされて構成されてもよい。

図３は、本実施形態の加熱調理器において、本体１から前面の扉２を取り外した状態を示す正面図である。図３に示すように、本実施形態の加熱調理器においては、加熱庫４の内部に被加熱物が載置される反射型調理皿６を収納できるように構成されている。反射型調理皿６は、被調理物（食品）を載置して加熱庫内部でグリル調理するときに使用する、所謂グリル皿であるが、少なくとも天井側が熱反射の機能を有する調理皿である。反射型調理皿６は、加熱庫４の内部において、例えば上段、中段、または下段に収納配置されて、反射型調理皿６上の被調理物（食品）が加熱調理される。加熱庫４の両側の側面壁には、反射型調理皿６が前後方向に摺動可能であり、反射型調理皿６の底面両側を支持することができる複数の段差４ａが形成されている。

図４から図７は、本実施形態の加熱調理器において用いられる反射型調理皿６の具体的な構成を示す図である。図４は反射型調理皿６の上面である天井側が見える斜視図であり、図５は反射型調理皿６の上面を示す平面図である。図６は反射型調理皿６の下面側が見える斜視図であり、図７は反射型調理皿６の下面を示す裏面図である。

図４から図７に示すように、反射型調理皿６は、加熱庫４の形状に適合するよう平面視が長方形形状であり、外縁部６ａが外側に広がったフランジ形状である。外縁部６ａの内側領域が凹形状を有しており、その内側領域の底面部分が載置面６ｂとなっている。載置面６ｂは、載置された被調理物（食品）が略水平状態となるように支持する凹凸形状を有している。載置面６ｂにおける凹凸形状は、載置面６ｂの左右方向（当該加熱調理器の左右方向）に対して斜行して延びる谷部と峰部が交互に形成されている。したがって、峰部の頂部が被調理物を水平に支持するよう構成されている。本実施形態においては、斜行した谷部と峰部が左右方向に対して略４５度の角度を有して延設されている。また、谷部である斜行して形成された溝部分は、中央部分が高く、外縁部６ａに近づくにしたがって、徐々に低くなるよう形成されている。これは、調理時に生じる被調理物からの液状物（肉汁など）を載置面６ｂの外周部分に形成された凹部の溜まり領域に導くためである。

また、反射型調理皿６の載置面６ｂの中央部分には、長方形の領域を示す領域境界マーク９が形成されている。領域境界マーク９の内側は、スピード加熱領域であり、後述する輻射加熱部８における特定のヒーター（内ヒーター２０）により被調理物に対して集中的にスピード加熱調理する領域を示している。従って、使用者は、被調理物を反射型調理皿６における領域境界マーク９の内側のスピード加熱領域に載置して、スピード加熱調理を行うことができる。なお、領域境界マーク９としては、凸形状、凹形状、または印刷などにより、視覚および触覚により容易に確認できる構成であればよい。

本実施形態においては、加熱庫４の内部に反射型調理皿６が収納配置されることにより、反射型調理皿６における載置面６ｂおよび外縁部６ａのフランジ部分は実質的に水平に配置され、加熱庫４の天井壁１０に対向して配置される。

図４から図７に示すように、反射型調理皿６は、加熱庫４の内部形状に応じた形状を有しており、平面視で略長方形形状を有している。本実施形態においては、加熱庫４の正面側が長手となっている。反射型調理皿６は、外縁部６ａにおける短手方向に延設する部分の外側にハンドル６ｃが設けられている。このハンドル６ｃが耐熱性樹脂で形成されており、加熱庫４の側面に設けられた段差６ｂを摺動して、段差６ｂに支持される構成である。

図４および図５に示す反射型調理皿６の上面である天井側（上面側）には、輻射加熱部８からの熱を効率高く反射する熱反射層５０が形成されている。即ち、反射型調理皿６の上面側は、熱反射を行う材料により熱反射層５０が形成されている。このように反射型調理皿６の上面側が熱反射機能を有する材料による熱反射層５０が形成されている。このため、天井壁側の輻射加熱部８から放射された熱は、反射型調理皿６上の被調理物を直接加熱すると共に、反射型調理皿６の上面側において被調理物以外の領域では反射されることになる。反射型調理皿６の上面側において反射された熱は、基本的には上方側に設けられた輻射加熱部８の天井壁１０に戻される。その結果、天井壁１０は反射型調理皿６の上面側からの反射熱により加熱される。

上記のように、輻射加熱部８における天井壁１０は、輻射加熱部８自体の熱源（ヒーターユニット１１（図１１参照））により加熱されると共に、反射型調理皿６からの反射熱により加熱される構成となる。

反射型調理皿６の上面側に形成される熱反射膜４０としては、熱反射の高い金属粉末を含有した材料で形成されており、例えばチタン粉末、アルミニウム粉末、およびこれらの混合粉末を含有した組成物が用いられる。

上記のように、本実施形態においては加熱庫４の内部に反射型調理皿６を配置することにより、輻射加熱部８における天井壁１０は、輻射加熱部８自体の熱源であるヒーターユニット１１のみを熱源とした場合に比べて、反射型調理皿６からの反射熱が二次的な熱源となり、温度上昇が格段に早まる構成となる。

図８は、輻射加熱部８における天井壁１０の温度上昇の一例を示す実験結果を示すグラフである。図８において、破線は本実施形態の加熱調理器の加熱庫４に従来の一般的なグリル皿を配置した場合の温度上昇曲線であり、実線は加熱庫４に本実施形態の反射型調理皿６を配置した場合の温度上昇曲線である。図８に示すように、輻射加熱部８における天井壁１０は、従来の一般的なグリル皿を用いた場合に比べて、反射型調理皿６を用いた場合には短時間で所定温度（４８０℃）に到達しており、発明者の実験によれば、１０％以上早い時間で所定温度に到達した。なお、反射型調理皿６の熱反射膜４０がチタン粉末を含有した組成物で形成した例においては、従来の一般的なグリル皿に比べて遠赤外線の反射率が飛躍的に向上しており、約２倍以上の反射率を示した。

一方、図６および図７に示す反射型調理皿６の裏面側（下面側）は、加熱庫４の底面側から放射されたマイクロ波を吸収して発熱する材料で構成された発熱層５０が形成されている。マイクロ波を吸収して発熱する材料としては、例えば、フェライト粉末を含有した組成物であり、ニッケル系フェライト素材が用いられて、発熱層５０が構成されている。発熱層５０は、反射型調理皿６の裏面側において、外縁部６ｂのフランジ部分以外の領域に形成されている。マイクロ波加熱された発熱層５０の熱が反射型調理皿６の基材に熱伝導して、当該反射型調理皿６が加熱される構成である。

図９は、従来の一般的なグリル皿と、反射型調理皿６とに対してマイクロ波加熱による昇温性能の比較実験を行った結果を示すグラフである。図９において、破線は本実施形態の加熱調理器の加熱庫４に従来の一般的なグリル皿を配置した場合の昇温性能曲線であり、実線は加熱庫４に反射型調理皿６を配置した場合の昇温性能曲線である。図９のグラフから明らかなように、加熱庫４に配置された反射型調理皿６は従来の一般的なグリル皿に比べて大幅な温度上昇が見られた。発明者の実験によれば、従来の一般的なグリル皿に比べて、反射型調理皿６においては加熱庫４の庫内温度が１０分経過時点で３０℃以上の温度差が見られた。

以上のように、本実施形態においては、反射型調理皿６においては、熱伝導が優れた特性を有する基材に対して、その基材の上側には熱反射の高い金属粉末を含有した材料の熱反射層４０が形成されており、基材の下側にはマイクロ波を吸収して発熱する材料の発熱層５０が形成された構成となる。

なお、本実施形態においては、反射型調理皿６の下面側にマイクロ波を吸収して発熱する材料で発熱層５０を形成した構成で説明するが、反射型調理皿６の下面側の素材としてマイクロ波を吸収して、発熱する発熱体、例えばフェライト素材を埋設する構成でもよい。なお、発熱体は発熱層５０を含むものとする。また、反射型調理皿６を構成する基材となる材料としては、熱伝導が優れた特性を有するものであればよく、金属またはセラミックで構成してもよい。

上記のように反射型調理皿６の基材として熱伝導が優れた特性を有する材料で形成されているため、反射型調理皿６はマイクロ波加熱を始め、スチーム加熱、および熱風循環加熱による熱が反射型調理皿６の全面に効率高く伝動して、反射型調理皿６に載置された被調理物（食品）を効率高く加熱することができる構成となる。また、反射型調理皿６の上面側に形成された熱反射層４０には、例えばチタン粉末、アルミニウム粉末などの金属粉末が含有されているため、熱反射層４０における効率高い熱伝導機能が確保されている。

本実施形態においては、反射型調理皿６が加熱庫４の側面壁の段差４ａにより支持される構成で説明したが、加熱庫４の天井壁１０からの吊り下げる構成、反射型調理皿６の下側に下方に突出する足を設けて加熱庫４の底面壁に載置する構成でもよい。

なお、加熱庫４の内部にマイクロ波を放射するアンテナ（図示なし）は、加熱庫４の底面壁の略中央の直下に配設されている。本実施形態におけるアンテナは、マイクロ波の放射方向に指向性を有すると共に、アンテナから円偏波を放射可能な構成を有している。本実施形態におけるアンテナにおいては、加熱庫４の内部をマイクロ波が均一に放射されるように構成されており、例えばアンテナのマイクロ波の放射部が回転するよう構成されている。

加熱庫４の底面壁は、アンテナからのマイクロ波が透過する材料で形成されており、加熱庫４におけるその他の壁面である、側面壁、背面壁、および天井壁は、鉄鋼、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、またはアルミニウムメッキ鋼板が用いられる。また、それぞれの壁面には、例えばフッ素樹脂、シリコン樹脂などの非粘着性を有する被膜層が形成されていてもよい。このような被膜層を形成することにより、調理時に飛散した油脂分、調理かすなどの汚れの付着を防止することができると共に、汚れが付着したとしても、汚れを拭き取りやすい構成となる。さらに、加熱庫４のそれぞれの壁面においては、調理時の加熱により、調理時に飛散した油脂分を分解し、自動的に清掃するセルフクリーニング機能を持つ被覆層を形成してもよい。被覆層にセルフクリーニング機能を持たす方法としては、例えば酸化分解作用を促進する酸化マンガン系の触媒種などを被膜層に配合する方法、低温度での酸化分解作用に顕著な効果を発揮する白金または中高温域での活性が高いパラジウムなどを添加する方法を用いてもよい。さらに、吸着作用のあるセリウムなどを添加する方法を用いてもよい。

上記のように、加熱庫４の内部の反射型調理皿６に載置された被調理物（食品）は、輻射加熱部８の天井壁１０から放射される熱により加熱されると共に、反射型調理皿６において熱反射層４０により反射された熱は上方に放射され、天井壁１０が加熱される。この結果、天井壁１０からの放射熱は、輻射加熱部８自体の熱と、反射型調理皿６からの反射熱が加わって高温度となり、反射型調理皿６上の被調理物が高温度で加熱される。また、反射型調理皿６の裏面（下面）においては発熱層５０がマイクロ波加熱されて発熱し、反射型調理皿６を加熱可能である。このように反射型調理皿６を加熱することにより、反射型調理皿６が高温度となり、反射型調理皿６に載置された被調理物（食品）の上面側および下面側の両方が加熱される状態となり、被調理物を一度にグリル調理できる構成となる。

なお、本実施形態においては、反射型調理皿６の上面側に熱反射層４０を形成した構成であるが、加熱庫４の側面を構成する側面壁、背面壁、および／または正面壁（扉の裏面壁）の少なくとも一部に側面熱反射層を形成してもよい。この側面熱反射層は、反射型調理皿６に形成された熱反射層４０と同じ材料で形成され、同様に形成される。このように加熱庫４の側面を構成する壁面に側面熱反射層を形成することにより、輻射加熱部８により発生した熱が反射型調理皿６上の被調理物を加熱すると共に、反射型調理皿６および加熱庫４の側面において熱反射される構成となり、更に効率の高い加熱調理が可能となる。

図１０は、本実施形態の加熱調理器の本体１における外カバーを外した状態を示す斜視図である。図１０に示すように、加熱調理器の本体１の天井壁側には、即ち加熱庫４の天井壁を含む部分には輻射加熱部８が設けられている。図１０に示すように、加熱調理器の本体１における加熱庫４の上部が輻射加熱部８で構成されている。加熱庫４の内部の庫内温度を検出するための庫内温度検出部１８、例えば赤外線センサー、サーミスタが加熱庫４の右奥のコーナー部分に設けられている。庫内温度検出部１８が検出した庫内温度情報は、後述する加熱制御部７（図１２参照）に伝送されて、各種加熱調理動作における駆動制御に用いられる。

図１１は、輻射加熱部８を分解して示す分解斜視図である。図１１に示すように、輻射加熱部８は、図１１の下側から、加熱庫４の天井面を形成する天井壁１０と、天井壁１０の上面に密着されるヒーターユニット１１と、ヒーターユニット１１から上方への熱伝導を遮断する第１断熱板１２と、ヒーターユニット１１を天井壁１０に第１断熱板１２を介して押圧する押え板１３とを有している。また、輻射加熱部８には、ヒーターユニット１１の端子部２４などを電気的に絶縁する絶縁シート１４、および輻射加熱部８の熱が本体１の外カバーへ伝熱されるのを確実に遮断する第２断熱板１５が設けられている。このように、輻射加熱部８は、積み上げ方式の組み立て構造であり、保守時には、各部品をすべて交換できる構成であり、保守点検性に優れた構成を有している。

さらに、輻射加熱部８には、ヒーターユニット１１により直接的に加熱され、加熱庫４に配置された反射型調理皿６からの反射熱により加熱される天井壁１０の温度を検出する天井壁温度検出部１９、例えばサーミスタが設けられている。

図１２は、輻射加熱部８において加熱庫４の天井面を構成する天井壁１０を示す図である。図１２において、（ａ）は天井壁１０の平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示した天井壁１０における（ｂ）－（ｂ）線による端面図であり、（ｃ）は（ａ）に示した天井壁１０における（ｃ）－（ｃ）線による端面図である。

図１２に示すように、加熱庫４の天井を構成する天井壁１０の外周縁以外の中央部分は、平面視で長方形形状を有している。この長方形形状は加熱庫側（下側）が凹面となる曲面形状を有しており、ヒーターユニット１１が密着して配設される加熱領域１０ａとなる。本実施形態の加熱庫４は正面側が長手となる直方体形状を有しており、天井壁１０の加熱領域１０ａが加熱庫４の天井の略全面となっている。加熱庫４の形状に対応する長方形形状のヒーターユニット１１は、曲面形状の加熱領域１０ａの全面に密着するよう配設されている。このため、加熱庫４の天井壁１０の全面が、ヒーターユニット１１により加熱される発熱体となる。

図１２の（ｂ）の端面図に示すように、天井壁１０における加熱領域１０ａの長手方向（図１２の（ａ）の左右方向）の断面は、曲線で構成されている。同様に、図６の（ｃ）の端面図に示すように、天井壁１０における加熱領域１０ａの短手方向（図１２の（ａ）の上下方向）の断面も、曲線で構成されている。従って、天井壁１０における加熱領域１０ａは、加熱庫側（下側）が凹面となり、その略中央部分が最も凹んだ３次元曲面を有している。本実施形態においては、加熱領域１０ａの長手方向の曲線の曲率は、加熱領域１０ａの短手方向の曲線の曲率と異なっており、長手方向の曲率が短手方向の曲率より小さくなっている。

図１２の（ａ）の平面図に示すように、天井壁１０において、ヒーターユニット１１が密接して装着される加熱領域１０ａは、複数の正六角形形状（ハニカム形状）の領域（ハニカム領域）で構成されている。本実施形態においては、天井壁１０におけるハニカム領域の境界が加熱庫側（下側）に突出する溝により形成されている。それぞれのハニカム領域は実質的に同じ面積を有している。このように構成された天井壁１０はプレス加工により形成される。

天井壁１０における加熱領域１０ａは、複数のハニカム領域を有して形成されているため、加熱領域１０ａは、ヒーターユニット１１の熱により膨張し、またはヒーターユニット１１が遮断されたオフ状態のとき収縮するが、そのとき生じる膨張／収縮の全方向の変形力がそれぞれのハニカム領域の構成において吸収され得る構成である。天井壁１０の加熱領域１０ａは密着したヒーターユニット１１により加熱されるが、加熱領域１０ａの全面が平面ヒーター１１により均一に加熱されることはなく、加熱領域１０ａにおける発熱分布は不均一となる。このため、加熱領域１０ａにおける膨張／収縮の変形力はそれぞれの領域において異なる大きさとなる可能性がある。もし、加熱庫４の天井壁１０が平坦な形状であり、膨張／収縮の変形力を吸収できる領域がなければ、天井壁１０が局所的に加熱されて不均一に変形した場合には、天井壁１０とヒーターユニット１１との間に隙間ができて、ヒーターユニット１１からの熱が伝わり難い構造となる。

しかしながら、本実施形態における天井壁１０は、複数のハニカム領域を有して形成されており、膨張／収縮の全方向の変形力が吸収される構成であるため、天井壁１０とヒーターユニット１１との間は一定に保持され、隙間ができることが防止されている。

さらに、本実施の形態の構成においては、上記のように天井壁１０がその略中央部分が上方へ最も凹んだ３次元曲面を有しているため、天井壁１０の加熱領域１０ａから放射される熱が、加熱庫４の内部において天井壁１０の加熱領域１０ａの直下に配置された反射型調理皿に対して効果的に照射される構成となり、加熱庫４の側面側の壁面への熱放射が低減された構成となっている。

上記のように、本実施形態においては、天井壁１０における加熱領域１０ａが局所的に変形することが防止されており、天井壁１０が加熱されて膨張しても、加熱領域１０ａが全体的に同様の形状を維持して全体的に持ち上がる構成であるため、ヒーターユニット１１が加熱領域１０ａに密接した状態が確実に維持される構成となる。

なお、本実施形態においては、天井壁１０における加熱領域１０ａを複数の正六角形形状（ハニカム形状）で区切った構成で説明したが、その領域としてはハニカム形状に特定されるものではなく、加熱領域１０ａにおける局所的な膨張／収縮の変形力を分散して吸収できる構成であればよい。膨張／収縮の変形力を吸収する複数の領域としては、三角、四角など多角形形状の領域、曲線で構成された領域などでも対応可能である。

本実施形態における天井壁１０は、鉄鋼、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、またはアルミニウムメッキ鋼板が用いられている。天井壁１０の両面には、例えばシリコン樹脂などによる黒色の膜体が形成されている。このように黒色の膜体がヒーターユニット側の面に形成することにより、ヒーターユニット１１からの熱を効率高く吸収できる構成となる。なお、本実施形態においては、天井壁１０の加熱庫側（下側）の面には、調理時の加熱により、調理時に飛散した油脂分を分解し、自動的に清掃するセルフクリーニング機能を持つ被覆層が形成されている。セルフクリーニング機能を有する被覆層の形成方法としては、前述したのでここでは省略する。なお、本実施形態においては、セルフクリーニング機能を持つ被覆層が、加熱庫４における両側面壁および背面壁にも形成されている。

図１３は、天井壁１０の加熱領域１０ａに密着して装着されるヒーターユニット１１を示す分解斜視図である。図１３に示すように、ヒーターユニット１１における熱源であるヒーター２５は、内側のヒーター（内ヒーター）２０と、外側のヒーター（外ヒーター）２１とに分かれている。内ヒーター２０と外ヒーター２１は、実質的に同一面上となるように配置され、外ヒーター２１が内ヒーター２０を取り囲むように配置されて、それぞれが個別に駆動制御される。本実施形態においては、内ヒーター２０が３００Ｗから９００Ｗの範囲で無段階で可変制御される構成であり、外ヒーター２１が７００Ｗでオンオフ制御される構成である。

図１３に示すように、ヒーターユニット１１は、内ヒーター２０と外ヒーター２１により輻射熱を生じる１つの熱源として構成されたヒーター２５を上側絶縁材２２と下側絶縁材２３の２枚のマイカの板材により両側から挟んで形成されている。上側絶縁材２２および下側絶縁材２３においては、内ヒーター２０に対向する部分が内ヒーター領域１１ａとなり、外ヒーター２１に対向する部分が外ヒーター領域１１ｂとなっている。上側絶縁材２２および下側絶縁材２３における内ヒーター領域１１ａと外ヒーター領域１１ｂとの間にはスリットが形成されており、内ヒーター領域１１ａと外ヒーター領域１１ｂとの間で直接的に熱伝導することが防止されている。

図１１の輻射加熱部８に示したように、ヒーターユニット１１を覆うように第１断熱板１２が配設されている。第１断熱板１２は、ヒーターユニット１１の上面からの熱を遮断する機能を有しており、例えば、ガラスウールにより形成されている。第１断熱板１２は、天井壁１０における少なくとも加熱領域１０ａの全面を覆うことができる形状を有している。また、第１断熱板１２は、実質的に同一の厚みを有しており、少なくとも厚み方向に弾性力（復元力）を有している。

図１１に示すように、輻射加熱部８においては、天井壁１０に装着される押え板１３には、天井壁１０における曲面で形成された加熱領域１０ａと同様の曲面を有する曲面領域１３ａが形成されている。押え板１３は、ヒーターユニット１１に対して第１断熱板１２を介して天井壁１０の加熱領域１０ａに押し付ける機能を有している。押え板１３を取り付けることにより、ヒーターユニット１１の全面が天井壁１０の加熱領域１０ａに対して隙間なく密着されている。

図１１に示すように、押え板１３にはヒーターユニット１１からの熱により直接的に加熱される天井壁１０の加熱領域１０ａの温度を検出する天井壁温度検出部１９、例えばサーミスタが設けられている。本実施形態においては、天井壁温度検出部１９が、ヒーターユニット１１における内ヒーター２０の近傍に配設されており、内ヒーター２０により直接的に加熱される天井壁１０の加熱領域１０ａ（加熱空間）の温度を検出する構成である。天井壁温度検出部１９は、内ヒーター２０により直接的に加熱された加熱領域１０ａの温度を検出するため、この天井壁温度情報、および加熱庫４の内部の温度を検出する庫内温度検出部１８からの庫内温度情報に基づいて、加熱制御部７はヒーターユニット１１などの当該加熱調理器に用いられている各種加熱調理手段の熱源を駆動制御する。

また、天井壁温度検出部１９が内ヒーター２０により直接的に加熱される加熱領域１０ａ（加熱空間）の温度を検出するため、加熱制御部７は天井壁温度検出部１９からの高精度の温度情報に基づいて、内ヒーター２０による加熱調理動作の温度制御を行うことができる。本実施形態においては、後述するように、ヒーター出力が大きな内ヒーター２０により加熱庫４を急激に温度上昇させるスピード加熱動作を行っているため、このスピード加熱動作においては天井壁温度検出部１９からの温度情報が有効である。

従来の加熱調理器においては、検出された庫内温度情報に基づいて、加熱庫内部が設定温度となるように、加熱庫を加熱するためのヒーターに対するオンオフ制御を行う構成である。このため、従来の加熱調理器においては、庫内温度が設定温度に到達するより遙かに前にヒーターを一旦オフ状態として、それ以降はヒーターのオンオフ動作を繰り返すことにより、庫内温度を徐々に設定温度に近づける構成であった。従って、ヒーターを用いて庫内温度を素早く、そして精度高く設定温度とすることが困難であった。

本実施形態の加熱調理器においては、加熱制御部７が、設定部５で設定された加熱調理条件情報、庫内温度検出部１８からの庫内温度情報および天井壁温度検出部１９からの天井壁温度情報などに基づいて加熱調理動作における温度制御を行う構成である。特に、加熱庫４の天井壁１０を急激に温度上昇させて、設定温度に短時間で到達させるスピード加熱動作においては、内ヒーター２０により加熱された天井壁１０の加熱領域１０ａの温度を示す天井壁温度検出部１９からの天井壁温度情報に基づいて制御動作が行われる構成である。このため、天井壁温度検出部１９が内ヒーター２０により加熱される天井壁１０の温度を精度高く検知しているため、加熱制御部７は加熱庫４の内部を設定温度まで急激に温度上昇させる駆動制御が可能となる。

図１４は、本実施形態の加熱調理器における加熱調理手段を制御する回路図の一部を示す例示である。図１４においては、本実施形態の加熱調理器における加熱調理手段における熱源として、輻射加熱部８における内ヒーター２０および外ヒーター２１、スチーム加熱部におけるスチームヒーター２６、熱風循環部における背面ヒーター２７、およびマイクロ波加熱部におけるマグネトロン２８が設けられた例を示している。また、熱風循環部においては送風源としてファンモータ２９が用いられている。

図１４の回路図に示すように、内ヒーター２０、外ヒーター２１、スチームヒーター２６、背面ヒーター２７、およびファンモータ２９がオンオフ制御されるようにスイッチング素子にそれぞれ接続されている。また、マイクロ波加熱部におけるマイクロ波生成手段であるマグネトロン２８は、その駆動電源としてインバータ回路３２に接続されている。本実施形態においては、内ヒーター２０の駆動制御をスイッチング素子としてトライアック３０を用いており、内ヒーター２０に入力する電流を所望の値に無段階で可変制御できる構成を有している。外ヒーター２１は、単純にオン／オフを切り替えるスイッチング素子としてリレー３１が用いられている。なお、本実施形態における外ヒーター２１は、単純にオン／オフを切り替えるスイッチング素子としてリレー３１を用いた構成で説明するが、内ヒーター２０と同様にスイッチング素子としてトライアックを用いて入力電力を無段階に可変制御できる構成でもよい。

加熱調理器においては、予め決められた定格電力があり、その定格電力以上の電力を使用することはできない。本実施形態の加熱調理器において、複数の加熱調理手段を用いて加熱調理することが可能な構成であり、起動する熱源などの消費電力が常に定格電力以内となるように加熱制御部７において制御される。特に、本実施形態の加熱調理器における輻射加熱部８においては特徴的な制御を行っている。

輻射加熱部８におけるヒーター２５は、内ヒーター２０と外ヒーター２１により１つの熱源を構成しているが、本実施形態においては内ヒーター２０の最大ヒーター出力が、例えば９００Ｗであり、外ヒーター２１の最大ヒーター出力が、例えば７００Ｗである。そのため、内ヒーター２０と外ヒーター２１の最大ヒーター出力の合計は、一般的な家庭における定格電力（１５００Ｗ＝１５Ａ（定格電流）×１００Ｖ）を越えている。本実施形態の加熱調理器においては、図１４に示したように、内ヒーター２０がスイッチング素子としてトライアック３０により駆動制御される構成を有している。このため、内ヒーター２０は、トライアック３０に入力する制御信号により、例えば３００～９００Ｗの範囲内を無段階で可変できるヒーター出力で駆動制御される。

輻射加熱部８のみを用いて加熱庫４を天井壁１０の略全面を熱源として加熱調理する場合には、例えば、ヒーターユニット１１の内ヒーター２０を７００Ｗのヒーター出力で駆動制御し、外ヒーター２１を７００Ｗのヒーター出力で駆動制御することにより、ヒーターユニット１１として合計１４００Ｗのヒーター出力により加熱庫４を加熱することができる。

また、加熱庫４の天井壁側の輻射加熱部８と、加熱庫４の底面側のマイクロ波加熱部を用いて加熱庫４に対して天井壁１０および底面壁の両側からのヒーター加熱およびマイクロ波加熱により加熱調理を行う場合には、例えば、ヒーターユニット１１の内ヒーター２０を９００Ｗの最大ヒーター出力とし、外ヒーター２１をオフ状態（０Ｗ）として、ヒーターユニット１１として合計９００Ｗのヒーター出力により加熱庫４を上方から加熱する。一方、他の加熱調理手段として用いるマイクロ波加熱部においては、マグネトロン２８などの消費電力として、例えば４５０Ｗを使用して、加熱庫４に収納された反射型調理皿６をマイクロ波加熱して、反射型調理皿６に載置された被調理物（食品）を加熱調理することができる。このとき、反射型調理皿６においては、内ヒーター２０により加熱された天井壁１０から放射された熱が反射されて、天井壁１０を照射しており、天井壁１０が反射熱により加熱されている状態である。この結果、外ヒーター２１がオフ状態（０Ｗ）であっても、天井壁１０は反射型調理皿６からの反射熱により加熱されて温度が上昇しており、熱源としての機能を更に高い温度で発揮できる構成となる。このとき、天井壁１０の温度は、天井壁温度検出部１９により高精度に検出されているため、加熱制御部７は、天井壁温度検出部１９からの温度情報に基づいて、加熱庫４の庫内温度を高精度に制御することができる。このように、本実施形態の加熱調理器においては、加熱庫４の内部に反射型調理皿６を用いることにより、ヒーター出力が小さくても加熱庫４の庫内温度を素早く上昇させることが可能であり、小さいヒーター出力で設定温度を維持することが可能となる。このように、本実施形態の加熱調理器は、省エネルギー機器として経済的に優れた特徴を有する調理機器となる。

上記のように、本実施形態の加熱調理器においては、加熱庫４の内部に反射型調理皿６を配置することにより、加熱庫４の上方からの輻射加熱部８により、定格電力内において、効率の高い加熱調理を行うことができる。また、本実施形態の加熱調理器においては、輻射加熱部８およびマイクロ波加熱部を用いることにより、加熱庫４に収納された反射型調理皿６上の被調理物に対して、上方および下方から急激に温度上昇させることが可能であり、所望の庫内温度で短時間で加熱調理することが可能な構成となる。

本実施形態の加熱調理器においては、前述のように、天井壁１０の加熱領域１０ａがヒーターユニット１１による加熱と共に、加熱庫４に収納された反射型調理皿６からの反射熱により加熱される構成であるため、天井壁１０の加熱領域１０ａの温度上昇の立ち上がりが早くなる構成である。また、このように温度上昇する天井壁１０の加熱領域１０ａの近傍（加熱空間）には天井壁温度検出部１９が設けられているため、加熱領域１０ａの温度は天井壁温度検出部１９からの温度情報により高精度に検知できる。特に、本実施形態の加熱調理器においては、設定温度に短時間で到達させるスピード加熱動作においては、内ヒーター２０による加熱と共に、反射型調理皿６からの反射熱が加わるため、スピード加熱調理をより早く行うことが可能な構成となる。

本実施形態の加熱調理器においては、前述のように、スピード加熱調理を行うために、反射型調理皿６の載置面６ｂの中央部分に領域境界マーク９が形成されている。領域境界マーク９の内側が、スピード加熱調理を行う加熱領域であり、輻射加熱部８の内ヒーター２０の直下の位置に対応している。反射型調理皿６の載置面６ｂの領域境界マーク９の内側に載置された被調理物は、輻射加熱部８の内ヒーター２０の発熱により加熱された天井壁１０の中央部分からの熱放射により加熱調理される。また、反射型調理皿６の載置面６ｂにおいて、被調理物が載置されていない加熱領域における反射熱により天井壁１０が加熱されて、熱源となる天井壁１０の温度が上昇する。結果として、天井壁１０から放射される熱量が多くなり、スピード調理における調理時間が短縮されることになる。

上記のように、実施形態において具体的に説明したように、本発明の加熱調理器においては、定格電力内において、少なくとも輻射加熱部を加熱調理手段として用いた加熱調理を効率高く行うことができる構成を有する。本発明の加熱調理器においては、加熱庫の内部に反射型調理皿を配置することにより、反射型調理皿に載置された被調理物に対して、定格電力内において、所望のグリル調理を素早く行うことが可能である。本発明の加熱調理器においては、反射型調理皿が少なくとも上面側に熱反射層が形成されているため、加熱調理器における加熱庫の上側熱源から放射された熱を反射型調理皿において反射して、加熱庫の上側熱源を加熱する構成となり、上側熱源の温度を効率高く上昇させる構成である。この結果、本発明の加熱調理器においては、上側の熱源により、定格電力内において、加熱庫内部を所望の高火力で急激に立ち上げて急速に加熱調理することが可能な構成となる。

本発明の加熱調理器は、庫内温度の立ち上がりを早くすることが可能であると同時に、庫内温度を一定温度に維持することが可能な構成を有する。また、本発明の加熱調理器においては、天井壁温度を精度高く検出することが可能であり、天井壁が熱源となる加熱庫の庫内温度を設定温度に高精度に維持することができる。さらに、本発明の加熱調理器においては、庫内温度が設定温度に到達するまでの時間を短くすることができるため、調理時間の短縮を達成することができる構成となる。

上記のように、本発明の加熱調理器においては、加熱調理手段の熱源として少なくとも加熱庫の上側の熱源（天井壁）からの熱を用いて、加熱庫内の調理皿上の被調理物を効率高く加熱調理することができ、加熱庫の庫内温度を設定温度まで素早く立ち上げることができ、且つ比較的に少ない消費電力で庫内温度を設定温度に維持することができる。

本発明の加熱調理器は、庫内温度を所望の温度に素早く立ち上げることが可能な構成を有しており、調理時間を短縮することができるため、市場価値の高い調理機器となる。

１ 本体
２ 扉
３ 把手
４ 加熱庫
４ａ 段差
５ 設定部
６ 反射型調理皿
６ａ 外縁部
６ｂ 載置面
７ 加熱制御部
８ 輻射加熱部
９ 領域境界マーク
１０ 天井壁
１０ａ 加熱領域
１１ ヒーターユニット
１１ａ 内ヒーター領域
１１ｂ 外ヒーター領域
１２ 第１断熱板
１３ 押え板
１３ａ 曲面領域
１４ 絶縁シート
１５ 第２断熱板
１８ 庫内温度検出部
１９ 天井壁温度検出部
２０ 内ヒーター
２１ 外ヒーター
２２ 上側絶縁材
２３ 下側絶縁材
２５ ヒーター

Claims (6)

1. 被調理物を加熱する加熱庫、
   前記加熱庫の内部の被調理物に対する加熱調理条件を設定する設定部、
   前記加熱庫の天井壁を加熱し、前記天井壁から前記加熱庫に対して熱放射するよう構成された輻射加熱部、
   前記加熱庫の内部に配置され、被調理物を載置する反射型調理皿、
   前記天井壁の温度を検知する天井壁温度検出部、および
   前記設定部からの加熱調理条件情報および前記天井壁温度検出部からの温度情報に基づいて前記輻射加熱部を駆動制御する加熱制御部、を備え、
   前記反射型調理皿の上面側は、金属粉末を含有し、前記輻射加熱部からの熱放射を上方の前記天井壁の方向へ反射する熱反射層を有し、
   前記輻射加熱部は、前記天井壁の上面側に配置された内ヒーターと、前記内ヒーターを取り囲むように前記天井壁の上面側に配置された外ヒーターとを備え、
   前記天井壁は、下面側が凹面であって前記天井壁の中央部分が最も凹んだ３次元曲面形状を有し、少なくとも前記内ヒーターの加熱による前記天井壁からの熱放射が前記反射型調理皿の上面を照射するように構成され、
   前記反射型調理皿は、スピード加熱調理の加熱領域を示す領域境界マークを上面側に有し、前記領域境界マークの内側が前記内ヒーターの直下の位置に対応する、加熱調理器。
2. 前記熱反射層の金属粉末が少なくともチタン粉末またはアルミニウム粉末である、請求項１に記載の加熱調理器。
3. 前記加熱庫の底面側に設けられ、前記加熱庫の内部の前記反射型調理皿に対してマイクロ波加熱を行うためのマイクロ波加熱部を更に備え、
   前記反射型調理皿の下面側は、マイクロ波を吸収して発熱する発熱体を有する、請求項１または２に記載の加熱調理器。
4. 前記反射型調理皿の下面側の発熱体は、フェライト粉末を含有した組成物で構成された、請求項３に記載の加熱調理器。
5. 前記加熱庫の側面を構成する壁面が、金属粉末を含有し、前記輻射加熱部からの熱放射を反射する側面熱反射層を有する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の加熱調理器。
6. 前記側面熱反射層が少なくともチタン粉末またはアルミニウム粉末の金属粉末を含有する、請求項５に記載の加熱調理器。

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