特開 2023-157706 高周波加熱調理器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023157706

(43)【公開日】2023-10-26

(54)【発明の名称】高周波加熱調理器

(51)【国際特許分類】

   F24C 7/02 20060101AFI20231019BHJP

   H05B 6/68 20060101ALI20231019BHJP

【ＦＩ】

F24C7/02 320M

H05B6/68 320Q

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022067782

(22)【出願日】2022-04-15

(71)【出願人】

【識別番号】399048917

【氏名又は名称】日立グローバルライフソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】安島 恵

(72)【発明者】

【氏名】竹中 香織

(72)【発明者】

【氏名】松井 友秀

【テーマコード（参考）】

3K086

3L086

【Ｆターム（参考）】

3K086AA10

3K086BB08

3K086CA02

3K086CD11

3L086AA01

3L086AA13

3L086CB08

3L086CC12

3L086DA14

(57)【要約】

【課題】 複数の被加熱物を連続して加熱調理する場合、前回の加熱時に被加熱物の載置場所等の温度が上昇していても、今回の被加熱物の設置場所を特定できる高周波加熱調理器を提供する。
【解決手段】 テーブルプレートに載置した被加熱物を加熱するレンジ加熱部と、テーブルプレートの上面の複数個所の温度を検出する赤外線センサと、加熱室の庫外温度を検出する庫外温度センサと、赤外線センサの検出温度に基づいてレンジ加熱部を制御する制御部と、を備え、制御部は、庫外温度とテーブルプレートの奥側温度の温度差、および、庫外温度とテーブルプレートの手前側温度の温度差を算出し、前者の温度差が小さい場合は、奥側温度をテーブルプレート温度として採用し、後者の温度差が小さい場合は、手前側温度をテーブルプレート温度として採用し、テーブルプレートの上面の領域であってテーブルプレート温度と温度差のある部分を被加熱物の載置領域と判定する。
【選択図】 図１０

【特許請求の範囲】

【請求項1】

テーブルプレートを収納した加熱室と、
前記テーブルプレートに載置した被加熱物を加熱するレンジ加熱部と、
前記テーブルプレートの上面の複数個所の温度を検出する赤外線センサと、
前記加熱室の庫外温度を検出する庫外温度センサと、
前記赤外線センサの検出温度に基づいて前記レンジ加熱部を制御する制御部と、を備え、
該制御部は、
前記庫外温度と前記テーブルプレートの奥側温度の温度差、および、前記庫外温度と前記テーブルプレートの手前側温度の温度差を算出し、
前者の温度差が小さい場合は、前記奥側温度をテーブルプレート温度として採用し、
後者の温度差が小さい場合は、前記手前側温度をテーブルプレート温度として採用し、
前記テーブルプレートの上面の領域であって前記テーブルプレート温度と温度差のある部分を前記被加熱物の載置領域と判定することを特徴とする高周波加熱調理器。

【請求項2】

請求項１に記載の高周波加熱調理器において、
前記制御部は、前記テーブルプレート温度が所定温度よりも高温であった場合、
前記赤外線センサが検出した前記被加熱物の初期温度から保存状態が冷凍であるか否かを分類し、該保存状態に応じた加熱時間を算出して、前記レンジ加熱部を制御することを特徴とする高周波加熱調理器。

【請求項3】

請求項１に記載の高周波加熱調理器において、
さらに、前記レンジ加熱部のＩＧＢＴ温度を検出するＩＧＢＴ温度センサを備え、
前記制御部は、前記テーブルプレート温度が所定温度よりも高温でなかった場合、
前記ＩＧＢＴ温度が所定温度よりも高温であり、かつ、前記赤外線センサが検出した前記テーブルプレートの上面の温度のうち最大温度が所定温度よりも高温であったときに、
前記赤外線センサが検出した前記被加熱物の初期温度から保存状態が冷凍であるか否かを分類し、該保存状態に応じた加熱時間を算出して、前記レンジ加熱部を制御することを特徴とする高周波加熱調理器。

【請求項4】

請求項２または請求項３に記載の高周波加熱調理器において、
さらに、前記被加熱物の重量を検出する重量センサを備え、
前記制御部は、前記重量に応じた加熱時間を算出して、前記レンジ加熱部を制御することを特徴とする高周波加熱調理器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、マイクロ波を利用して食品を加熱調理する高周波加熱調理器に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の高周波加熱調理器の中には、加熱室に入れた食品の保存状態等に基づいて、マイクロ波による加熱調理時間を設定するものがある。例えば、特許文献１の要約書には、「被加熱物の保存状態、量、初期表面温度に関わらず、被加熱物を適温に加熱する事を可能とする」高周波加熱調理器として、「被加熱物を加熱する加熱手段と、前記加熱室で前記被加熱物が載置されるテーブルプレートと、該テーブルプレートを支持し前記被加熱物の重量を測定する重量センサと、前記非加熱物に係る温度を検出する温度センサと、仕上がり温度となるように、前記重量センサと前記温度センサの検出値に基づいて前記加熱手段を制御する制御手段と、を備え、該制御手段は、前記被加熱物を加熱している時の温度上昇を前記温度センサにて検出し、検出した温度上昇に応じて前記被加熱物が冷凍状態であるか否かを保存状態として判定し、前記被加熱物の保存状態に合わせた加熱時間を算出し、被加熱物を加熱する」ものが開示されている。また、同文献の請求項５には「前記温度センサは、赤外線センサである」と記載されている。

【0003】

このように、特許文献１の高周波加熱調理器では、非接触の温度センサ（赤外線センサ）が検出した被加熱物の温度上昇に基づき、被加熱物が冷凍状態であるか否かを判定し、その判定結果に合わせた加熱調理時間を算出することで、被加熱物を適切に加熱調理している（同文献の図１３～１５参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１９－２１１１７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１の高周波加熱装置は、ある食品を加熱調理した直後に別の食品を連続して加熱調理する状況を想定しておらず、後者の食品を適切に加熱調理できない場合があった。おかずの加熱に続けてごはんを加熱する状況を例に、この問題を具体的に説明する。

【0006】

この場合、おかず加熱時におかずを載置した部分のテーブルプレートの温度も上昇するため、調理終了後におかずを取り出すと、テーブルプレート上面には室温よりも高温の部分が存在することになる。その後、おかず載置場所と異なる位置にごはんを載置して加熱調理を開始すると、特許文献１の温度センサ（赤外線センサ）では、テーブルプレート上面の高温部が調理対象の食品（被加熱物）であるか否かを判別することができない。そのため、特許文献１の高周波加熱装置では、テーブルプレート上面の高温部（直前までおかずが載置されていた場所）を被加熱物と誤解し、そこでの温度変化に基づいて、不適切なごはん加熱時間を算出する可能性があり、ごはんの加熱不良を惹起する虞があった。

【0007】

そこで、本発明は、複数の被加熱物を連続して加熱調理する場合、前回の加熱時に被加熱物の載置場所等の温度が上昇していても、今回の被加熱物の設置場所を特定することができる高周波加熱調理器を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の高周波加熱調理器は、上記目的を達成するためになされたものであり、テーブルプレートを収納した加熱室と、前記テーブルプレートに載置した被加熱物を加熱するレンジ加熱部と、前記テーブルプレートの上面の複数個所の温度を検出する赤外線センサと、前記加熱室の庫外温度を検出する庫外温度センサと、前記赤外線センサの検出温度に基づいて前記レンジ加熱部を制御する制御部と、を備え、該制御部は、前記庫外温度と前記テーブルプレートの奥側温度の温度差、および、前記庫外温度と前記テーブルプレートの手前側温度の温度差を算出し、前者の温度差が小さい場合は、前記奥側温度をテーブルプレート温度として採用し、後者の温度差が小さい場合は、前記手前側温度をテーブルプレート温度として採用し、前記テーブルプレートの上面の領域であって前記テーブルプレート温度と温度差のある部分を前記被加熱物の載置領域と判定する。

【発明の効果】

【0009】

本発明の高周波加熱調理器によれば、複数の被加熱物を連続して加熱調理する場合、前回の加熱時に被加熱物の載置場所等の温度が上昇していても、今回の被加熱物の設置場所を特定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】一実施例に係る加熱調理器の前方斜視図。

【図2】一実施例に係る加熱調理器の外枠を外した後方斜視図。

【図3】図１のＡ－Ａ断面図

【図4】図３において、茶わんに入れた冷ごはんを加熱する場合の赤外線センサの動作説明図

【図5】図３において、ラップに包んだ冷凍ごはんを加熱する場合の赤外線センサの動作説明図。

【図6】赤外線センサの基準位置を説明する拡大断面図。

【図7】赤外線センサの終点位置を説明する拡大断面図。

【図8】赤外線センサの観測窓を閉めた状態を説明する拡大断面図。

【図9】赤外線センサの温度測定領域を説明する説明図。

【図10】一実施例に係る加熱調理器の制御の前段を説明するフローチャート。

【図11】一実施例に係る加熱調理器の制御の後段を説明するフローチャート。

【図12】一実施例に係る加熱調理器の制御ブロック図。

【図13】一実施例に係る加熱調理器の加熱時間を説明する図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施例を添付図面に従って説明する。

【0012】

図１から図３は、本実施例の主要部分を示すもので、図１は加熱調理器本体を前面側から見た斜視図、図２は同本体の外枠を除いた状態で後方側から見た斜視図、図３は図１のＡ－Ａ断面図である。

【0013】

図において、加熱調理器の本体１は、加熱室２８の中に加熱する食品を入れ、マイクロ波やヒータの熱、過熱水蒸気を使用して食品を加熱調理する。

【0014】

ドア２は、加熱室２８の内部に食品を出し入れするために開閉するもので、ドア２を閉めることで加熱室２８を密閉状態にし、食品を加熱する時に使用するマイクロ波の漏洩を防止し、ヒータの熱や過熱水蒸気を封じ込め、効率良く加熱することを可能とする。

【0015】

取っ手９は、ドア２に取り付けられ、ドア２の開閉を容易にするもので、手で握りやすい形状になっている。

【0016】

ガラス窓３は、調理中の食品の状態が確認できるようにドア２に取り付けられており、ヒータ等の発熱による高温に耐えるガラスを使用している。

【0017】

入力部７１は、ドア２の前面下側の操作パネル４に設けられ、マイクロ波加熱やヒータ加熱等の加熱部や加熱する時間等と加熱温度の入力するための操作部６と、操作部６から入力された内容や調理の進行状態を表示する表示部５とで構成されている。

【0018】

外枠７は、加熱調理器の本体１の上面と左右側面を覆うキャビネットである。

【0019】

水タンク４２は、加熱水蒸気を作るのに必要な水を溜めておく容器であり、加熱調理器の本体１の前面下側に設けられ、本体１の前面から着脱可能な構造とすることで給水および排水が容易にできるようになっている。

【0020】

後板１０は、前記したキャビネットの後面を形成するものであり、上部に外部排気ダクト１８が取り付けられ、食品から排出した蒸気や本体１の内部の部品を冷却した後の冷却風（廃熱）３９を外部排気ダクト１８の外部排気口８から排出する。

【0021】

機械室２０は、加熱室底面２８ａと本体１の底板２１との間の空間部に設けられ、底板２１上には食品を加熱するためのマグネトロン３３、マグネトロン３３に接続された導波管４７、制御部２３ａ（図１２参照）を実装した制御基板２３、その他後述する各種部品、これらの各種部品を冷却するファン装置１５等が取り付けられている。

【0022】

加熱室底面２８ａは、略中央部が凹状に窪んでおり、その中に回転アンテナ２６が設置され、マグネトロン３３より放射されるマイクロ波エネルギーが導波管４７、回転アンテナ２６の出力軸４６ａが貫通する開孔部４７ａを通して回転アンテナ２６の下面に流入し、該回転アンテナ２６で拡散されて加熱室２８内に放射される。回転アンテナ２６の出力軸４６ａは回転アンテナ駆動部４６に連結されている。

【0023】

ファン装置１５は、底板２１に取り付けた冷却モータに取り付けられた冷却ファンとで構成する。このファン装置１５によって発生する冷却風３９は、機械室２０内の自己発熱するマグネトロン３３やインバータ回路（図示無し）、奥側重量センサ２５ｃ，左側重量センサ２５ｂなどを冷却する。また、加熱室２８の外側と外枠７の間および前記したように熱風ケース１１ａと後板１０の間を流れ、外枠７と後板１０を冷却しながら外部排気ダクト１８の外部排気口８より排出される。さらに、後述する熱風モータ１３を冷却するためのダクト１６ａと、後述する赤外線ケース４８内に収められた赤外線ユニット５０を冷却するためのダクト１６ｂが設けられ、赤外線ユニット５０を冷却した冷却風３９は、加熱室２８内の排熱（水蒸気など）を廃棄する排気ダクト２８ｅの反対側から排出された後外部排気ダクト１８より外に排出される。

【0024】

レンジ加熱部３３０（図１２）はマグネトロン３３とインバータ回路（図示せず）よりなり制御部２３ａによって制御される。インバータ回路の中にあるＩＧＢＴ（図示せず）の温度はＩＧＢＴ温度センサ１０１によって検出される。

【0025】

加熱室２８の後部には、熱風ユニット１１が取り付けられ、該熱風ユニット１１内には加熱室２８内の空気を効率良く循環させる熱風ファン３２が取り付けられ、加熱室後部壁面２８ｂには空気の通り道となる熱風吸気孔３１と熱風吹出し孔３０が設けられている。

【0026】

熱風ファン３２は、熱風ケース１１ａの外側に取り付けられた熱風モータ１３の駆動により回転し、熱風ヒータ１４で循環する空気を加熱する。

【0027】

また、熱風ユニット１１は、加熱室奥壁面２８ｂの後部側に熱風ケース１１ａを設け、加熱室奥壁面２８ｂと熱風ケース１１ａとの間に熱風ファン３２とその外周側に位置するように熱風ヒータ１４を設け、熱風ケース１１ａの後側に熱風モータ１３を取り付け、そのモータ軸を熱風ケース１１ａに設けた穴を通して熱風ファン３２と連結している。

【0028】

熱風モータ１３は、加熱室２８や熱風ヒータ１４からの熱によって温度上昇するため、それを防ぐために、熱風モータカバー１７によって囲い、略筒状に形成されてダクト１６ａを熱風ケース１１ａと後板１０との間に位置し、ダクト１６ａの上端開口部を熱風モータカバー１７の下面に接続し、下端開口部をファン装置１５の吹出し口に接続し、ファン装置１５からの冷却風３９の一部を熱風モータカバー１７内に取り入れるようにしている。

【0029】

加熱室２８の加熱室天面２８ｃの裏側には、ヒータよりなるグリル加熱部１２が取り付けられている。グリル加熱部１２は、マイカ板にヒータ線を巻き付けて平面状に形成し、加熱室２８の天面裏側に押し付けて固定し、加熱室２８の天面を加熱して加熱室２８内の食品を輻射熱によって焼くものである。

【0030】

また、加熱室２８の加熱室天面２８ｃの奥側には後述する赤外線ユニット５０が設けられ、赤外線ユニット５０を冷却するために赤外線ケース４８にて覆い、略筒状に形成されてダクト１６ｂを熱風ケース１１ａと後板１０との間に位置し、ダクト１６ｂの上端開口部を赤外線ケース４８の側面に接続し、下端開口部を熱風モータカバー１７上面と接続し、ファン装置１５からの冷却風３９の一部を取り入れるようにしている。

【0031】

加熱室２８の加熱室天面２８ｃの左奥側には、加熱室２８の雰囲気温度（以下、「庫内温度Ｔｉ」と称する）を検出する庫内温度センサ８０（サーミスタ）を設けている。

【0032】

また、加熱室底面２８ａには、複数個の重量センサ２５、例えば前側左右に左側重量センサ２５ｂ、右側重量センサ（図示せず）、後側中央に奥側重量センサ２５ｃが設けられ、その上にテーブルプレート２４が載置されている。

【0033】

テーブルプレート２４は、食品を載置するためのもので、ヒータ加熱とマイクロ波加熱の両方に使用できるように耐熱性を有し、かつ、マイクロ波の透過性が良い材料で成形されている。

【0034】

ボイラー４３は、熱風ユニット１１の熱風ケース１１ａの外側面に取り付けられ、飽和水蒸気を熱風ユニット１１内に臨ませ、熱風ユニット１１内に噴出した飽和水蒸気は熱風ヒータ１４によって加熱され過熱水蒸気となる。

【0035】

ポンプ部８７は、水タンク４２の水をボイラー４３まで汲み上げるもので、ポンプとポンプを駆動するモータで構成される。ボイラー４３への給水量の調節はモータのＯＮ／ＯＦＦの比率で決定する。

【0036】

加熱部はレンジ加熱部３３０、熱風ヒータ１４、熱風モータ１３、グリル加熱部１２、ボイラー４３などである。

【0037】

次に、図４～図９を用いて加熱室２８の上方に設けられた非接触で被加熱物の温度を検出する赤外線センサ５２について詳細を説明する。

【0038】

図４は図３で示す断面図を使用して茶わんにごはんを入れて加熱する場合の赤外線センサの動作説明図、図５は図３で示す断面図を使用してラップに包んだ冷凍ごはんを加熱する場合の赤外線センサの動作説明図、図６は基準位置を示す赤外線センサ部の説明用の拡大図、図７は、終点位置を示す赤外線センサの説明用の拡大図、図８は、観測窓を閉めた状態を示す赤外線センサの説明用の拡大図、図９は赤外線センサの視野を説明する説明図である。

【0039】

５１はモータで、モータ５１の向きは、回転軸５１ａと加熱室奥壁面２８ｂと並行となるように取り付けられている。そして、回転軸５１ａが後述する筒状のユニットケース５４を回転（駆動）させることで、ユニットケース５４に収めた赤外線センサ５２を搭載した基板５３を回転させて赤外線センサ５２のレンズ部５２ａの向きを加熱室底面２８ａの奥側（加熱室奥壁面２８ｂ側）から加熱室開口部２８ｄまでの範囲を回転移動して温度を検出できるようにしている。モータ５１はステッピングモータを使用し制御基板２３に設けられた制御部２３ａの制御によって回転軸５１ａを正転、逆転、また回転角度を好みに動作可能となっている。

【0040】

５２は赤外線センサで、テーブルプレート２４や被加熱物６０ｃの温度を非接触で検出する。本実施例では、基板５３上に８個の赤外線検出素子（例えばサーモパイル）を回転軸５１ａの方向に一列に並べて赤外線センサ５２を構成している。そのため、本実施例の赤外線センサ５２は、テーブルプレート２４上の８個所の温度を同時に検出することができる。また、本実施例の赤外線センサ５２は、赤外線検出素子群を設置した基板５３を回転軸５１ａ周りに回転させることで（図６、図７参照）、テーブルプレート２４の全域の温度を検出できるようにしている。

【0041】

５４は筒状のユニットケースで、最大径部に基板５３を配置し赤外線センサ５２のレンズ部５２ａを臨ませる窓部５４ａを設けている。また、ユニットケース５４の材料にはカーボンを含ませることでユニットケース５４の特性を導電材とすることで外来ノイズのユニットケース５４内への侵入を防止している。

【0042】

５５は金属板から成るシャッタである。シャッタ５５は、赤外線センサ５２を使用しない時に後述する観測窓４４ａを閉じるものである（図８参照）。また加熱室２８の温度がユニットケース５４に伝わるのを防止するために、ユニットケース５４の外周に冷却風を流せるようにユニットケース５４の外周に沿って隙間を設けた風路５５ｃを形成するようにシャッタ５５を配置し、風路５５ｃに冷却風３９流す出入り口となる開口５５ａと開口５５ｂを設けている。

【0043】

５６は位置決め凸部で、赤外線センサ５２の検知点を基準位置（図４の検知点ａ）に合わせるように制御部２３ａがモータ５１の回転を制御した時、赤外線センサ５２の検知点の基準位置を補正できるように、シャッタ５５によって観測窓４４ａを閉じた時に、位置決め凸部５６が赤外線ケース４８に設けられたストッパ（図示せず）に当接させた状態で回転軸５１ａをスリップさせることで、制御部２３ａの制御する基準位置と赤外線センサ５２の検知する基準位置となる検知点ａの位置を補正することができる
４４は加熱室２８の内方向に突出した円弧状の観測部で、回転軸５１ａの回転中心と筒状のユニットケース５４の中心とユニットケース５４の外周に沿って設けられて円弧状に曲げられたシャッタ５５の円弧の中心と円弧状の観測部４４の各中心位置は全て同一位置となっている。４４ａは観測部４４に設けた観測窓で、赤外線センサ５２の検出する視野範囲となる範囲を開口している。また、マイクロ波加熱時に観測窓４４ａからのマイクロ波漏洩を防止するために、観測窓４４ａの周囲外側には立上壁（バーリング）４４ｂを２ｍｍ程度設けている。

【0044】

観測部４４を加熱室２８の内側に突出させることで、最低限の狭い観測窓開口範囲で広範囲の温度検知が可能となる。

【0045】

４９は凸部であり、加熱室天面２８ｃから赤外線ケース４８と赤外線ユニット５０を離すもので、加熱室天面２８ｃとの接触を凸部４９のみとすることで加熱時にグリル加熱部１２や熱風ユニット１１などのヒータによって加熱された加熱室天面２８ｃの温度が赤外線ユニット５０に伝わりにくいようにしている。

【0046】

１００は赤外線ユニット５０内の基板５３に配置した庫外温度センサであり、加熱室２８の外側の庫外温度Ｔｏを検知する。なお、複数の被加熱物を連続して加熱する場合、初回の加熱開始前に測定された庫外温度Ｔｏは、加熱調理器外部の室温とほぼ等しく、２回目以降の加熱開始前に測定された庫外温度Ｔｏは、加熱調理器外部の室温より高温になっているものの、庫内温度Ｔｉよりは低温である。

【0047】

制御基板２３に搭載された制御部２３ａの赤外線センサ５２の測定要領について図４、図５により説明する。

【0048】

図４では、茶わんにごはんを入れて加熱する場合、図５はラップに包んだ冷凍ごはんを加熱する場合の赤外線センサの動作を説明する図である。図４では、検知点ｆにおいて被加熱物６０ｃの表面を直接検出する事ができる。図５では、被加熱物６０ｃの表面を食用ラップ越しに検出している。

【0049】

赤外線センサ５２は、一度の測定で８点を測定するセンサをモータ５１で基準位置（図４、検知点ａ）から終点位置（図４、検知点ｈ）まで赤外線センサ５２を３度ずつ１４回、回転移動させて計１５列の測定が行われ、左右方向８点×前後方向１５列の１２０か所の温度を検出する。そして終点位置から基準位置までは赤外線センサ５２は測定せずに直接基準位置に戻る。

【0050】

温度検知は、基準位置から終点位置まで赤外線センサ５２を３度ずつ１４回移動させて１５列で測定し、終点位置から基準位置までは戻ることを繰り返す。測定した温度の処理は後述する。

【0051】

次に赤外線センサ５２の回転移動について説明する。

【0052】

図４のように被加熱物（ごはん）６０ｃが入った茶碗を熱室底面２８ａに設けられているテーブルプレート２４に載置して加熱を開始した時、マグネトロン３３が安定発信する１～２秒間はシャッタ５５にて観測窓４４ａを閉じて（図８参照）マグネトロン３３の発信開始時の不安定発信によるノイズが赤外線センサ５２に入り込むのを防止する。

【0053】

マグネトロン３３の発信が安定した後に、制御部２３ａはモータ５１の回転軸５１ａを基準位置に回転するように制御する。回転軸５１ａが基準位置へと回転することでユニットケース５４を回転し、赤外線センサ５２のレンズ部５２ａの向きも基準位置の検知点ａを検知できる位置に回転（図４，図６参照）する。この時、冷却風３９は赤外線センサ５２のレンズ部５２ａを流れてセンサ窓部４４ａから加熱室２８へと流れるので、レンズ部５２ａへの汚れ付着を防止している。

【0054】

ユニットケース５４を回転することで、被加熱物６０ｃの温度の検出は前述した基準位置（検知点ａ）からテーブルプレート２４の検知点ｂ、検知点ｃへと進み、さらにユニットケース５４が回転すると茶わん（容器６０）の外側の温度を高さ方向に検知し、検知点ｄから検知点ｅの温度を検知する。検知点が茶わん（容器６０）の開口部の頂点に達した後は、被加熱物６０ｃの表面の温度を検知点ｆで検知し、次に茶わん（容器６０）の内側の温度を検知点ｇで検知し、次にテーブルプレート２４の温度を検知点ｈで検知する。

【0055】

検知点ａ～検知点ｈの温度検知範囲の温度の検知は、ユニットケース５４を回転する往路の片方で行い、一度終点まで温度検知を行った後、復路は途中で測定せず温度の検知をしないで、再度基準位置に戻ってから再び検知点ａ～検知点ｈと順次行う。

【0056】

温度の検知数は好みに変えられ、前述した検知点ａ～検知点ｈは、説明上の例で、前記したように１５列のデータを測定する。

【0057】

また、温度の検知は、温度を検知している間はモータ５１の回転を止めて検知し、検知した後に回転を行う。正確に温度を検知するため回転を止めて測定する方が良い。

【0058】

例えば、加熱初めは、ユニットケース５４の回転を止めて検知し、検知した後に一定角度で回転を行い、回転を止めて検知し、検知した後に一定角度で回転を行うことをくりかえしてマス目状に温度分布を測定する。そうすることで、等角度で一定位置の温度を測定することによりテーブルプレート２４の全面をまんべんなく測定するものである。

【0059】

赤外線センサ５２は、加熱室底面２８ａに載置されたテーブルプレート２４の四辺から加熱室天面２８ｃに垂直に伸ばした仮想線の内側の加熱室天面２８ｃの左右方向の略中央に設けられている。

【0060】

そして、赤外線センサ５２の視野は、検知点ａと検知点ｈはテーブルプレート２４の前後のフランジ部の温度を検知する範囲に略定め、赤外線センサ５２の整列した複数素子の両側のセンサはテーブルプレート２４の左右のフランジ部の温度を検知する範囲に略定められている。こうすることで、テーブルプレート２４の略中央に載置された被加熱物６０ｃの温度を正確に検出する事が可能となる。また赤外線センサ５２の回転は、温度の測定範囲が広い方に回転させる方が、容器６０に入れられた被加熱物６０ｃの温度を検知するのに良い。

【0061】

このような設定で、容器６０をテーブルプレート２４の奥側に載置した時は、赤外線センサ５２の略下側の検知点ｂで茶わん内の被加熱物６０ｃの温度を検知可能となり、容器６０をテーブルプレート２４の左右の一方側に載置したときは、赤外線センサ５２は加熱室２８の左右横方向の略中央に設けられているため、赤外線センサ５２内に設けられている一列に整列した８素子の両側の赤外線センサによって被加熱物６０ｃの温度の検出が可能となる。

【0062】

さらに、重量センサ２５による重量情報と赤外線センサ５２による検知した温度分布情報から重量情報が軽く温度分布の温度上昇が広範囲に認められるときは、被加熱物６０ｃが薄くて広いものと判断できる。

【0063】

本実施例では、容器６０に入れた被加熱物６０ｃの温度検知の方法を詳細説明したが、容器を使用しない被加熱物６０ｃがブロック状の大きな塊の場合でも、ブロック状の被加熱物６０ｃの側面の高さ方向と上面の温度を検知できるため、被加熱物６０ｃの温度分布を詳細に検知することが可能となる。

【0064】

＜赤外線センサ５２の温度測定手順＞
次に、赤外線センサ５２の測定した温度の処理について説明する。

【0065】

初めに、テーブルプレート２４上の被加熱物６０ｃの温度を、赤外線センサ５２を使用して測定する際の課題について説明する。本実施例の赤外線センサ５２で使用される赤外線検出素子（サーモパイル）は、視野内の被測定物の温度の平均値を検出温度として出力する素子である。従って、赤外線検出素子の視野内に被加熱物６０ｃとテーブルプレート２４が存在する場合、両者の温度だけでなく視野内での両者の面積比も測定温度に反映されることになる。

【0066】

本実施例の赤外線センサ５２は、テーブルプレート２４に載置した被加熱物６０ｃの大凡の大きさと形状を認識できるように、テーブルプレート２４の上面を複数個の領域に分けて測定する。例えば、８個の赤外線検出素子を持つ赤外線センサ５２であれば、モータ５１の回転軸５１ａを３度ずつ１４回移動させることで、図９に例示するように、デーブルプレート２４の上面を１２０（８×１５）個の領域に分けて温度測定することができる。

【0067】

以下では、図９に示す１２０個のマス目一個一個をピクセルと呼ぶ。このピクセルは、赤外線センサ５２の指向特性の約５０％以上を有する視野角で設定している。しかし、赤外線センサ５２からの出力は、視野内（視野角１００％）に含まれるすべての被測定物となる以下のものが含まれる。指向特性の５０％以上を有する視野角としているピクセル、該ピクセルに隣接した複数のピクセル、またテーブルプレート２４以外の加熱室２８の壁面も含まれる。そのため、検出した温度を補正して被加熱物６０ｃの温度を略算出する必要がある。

【0068】

補正に必要な情報は、テーブルプレート温度Ｔｔ、および、被加熱物６０ｃの認識（判定）と認識した被加熱物６０ｃの大きさと温度である。

【0069】

ここで、テーブルプレート温度Ｔｔは、テーブルプレート２４の奥側温度Ｔｂ（奥側８ピクセルの平均温度）と手前側温度Ｔｆ（手前側８ピクセルの平均温度）を検出した後、使用に適した温度をテーブルプレート温度Ｔｔとしている。なお、テーブルプレート温度Ｔｔとして、どちらを選択するかの詳細は、後述することとする。

【0070】

＜被加熱物６０ｃの認識方法＞
次に、各ピクセルの測定温度に基づく、被加熱物６０ｃの認識方法と、認識した被加熱物６０ｃの大きさと温度について説明する。

【0071】

被加熱物６０ｃの認識は、前述したテーブルプレート温度Ｔｔ（すなわち、テーブルプレート２４の奥側温度Ｔｂまたは手前側温度Ｔｆ）に対して、所定以上の温度差のあるピクセルを被加熱物６０ｃとして認識する。但し、被加熱物６０ｃは、冷凍・冷蔵・常温など幅広い温度の可能性があるので、被加熱物６０ｃの認識には下記の判定方法を用いる。

【0072】

加熱調理器は主に台所に置かれているため、加熱に使用した直後を除くと、加熱調理器の温度は常温と同程度の温度となる。

【0073】

被加熱物６０ｃが冷凍や冷蔵の場合、テーブルプレート温度Ｔｔの温度に対して、被加熱物６０ｃの温度は低い温度を示す。被加熱物６０ｃを正確に認識するために、検出した各ピクセルの最低温度がテーブルプレート温度Ｔｔより特定の温度分低い場合に、被加熱物６０ｃを認識したと判断する。そして被加熱物６０ｃの大きさは、最低温度からテーブルプレート温度Ｔｔと最低温度との差に対応した事前に確認されている温度幅に含まれる温度を示すピクセルを集めたものを被加熱物６０ｃの大きさとして認識する（例えば、図９の斜線部）。そして、最低温度を被加熱物６０ｃの温度として認識し、検出した被加熱物６０ｃの温度を被加熱物６０ｃの放射率に応じて補正して被加熱物６０ｃの初期温度として算出する。検出した温度を放射率に応じて補正するのは、被加熱物６０ｃの温度が同じでも、放射率が異なれば、赤外線センサ５２が測定する温度が異なるため、放射率に応じて温度補正する必要があるからである。なお、被加熱物６０ｃの放射率は、設定されたメニューに応じて特定できるものとする。

【0074】

一方、被加熱物６０ｃがテーブルプレート温度Ｔｔの温度より高い場合は、被加熱物６０ｃを正確に認識するために、検出した各ピクセルの最大温度がテーブルプレート温度Ｔｔより特定の温度高い場合に被加熱物６０ｃを認識したと判断する。そして被加熱物６０ｃの大きさは、最高温度から最高温度とテーブルプレート温度Ｔｔの温度との差に対応した事前に確認されている温度幅に含まれる温度を示すピクセルを集めたものを被加熱物６０ｃの大きさとして認識する。そして、最高温度を被加熱物６０ｃの温度として認識し、検出した被加熱物６０ｃの温度を被加熱物６０ｃの放射率に応じて補正して被加熱物６０ｃの初期温度として算出する。

【0075】

また、被加熱物６０ｃが常温の場合は、テーブルプレート温度Ｔｔと被加熱物６０ｃの温度は等しくなる。そのため、検出した各ピクセルの温度とテーブルプレート温度Ｔｔとの間に特定の温度差が求められない。従って、前述した被加熱物６０ｃが冷凍もしくは冷蔵の場合を想定した特定の温度差、もしくは被加熱物６０ｃがテーブルプレート温度Ｔｔより高い場合を想定した温度差のどちら側にも判定されない場合は、テーブルプレート温度Ｔｔの全域を被加熱物６０ｃと認識する。そして、被加熱物６０ｃを加熱することで温度上昇し、この上昇が特定の温度以上に上昇した位置の温度を被加熱物６０ｃの検出温度として再認識し、特定の温度が上昇したピクセルを集めたものを被加熱物６０ｃの大きさとして再認識する。この場合も、検出した被加熱物６０ｃの温度を被加熱物６０ｃの放射率に応じて補正して被加熱物６０ｃの初期温度として算出する。

【0076】

＜レンジ加熱制御のフローチャート＞
次に、図１０と図１１のフローチャートを用いて、本実施例の加熱調理器による、レンジ加熱制御を説明する。

【0077】

このレンジ加熱制御は、図１０に示す前段のフローチャートで、主として、テーブルプレート温度Ｔｔを判定し、図１１に示す後段のフローチャートで、主として、レンジ加熱モードを決定する。

【0078】

初めに、図１０の工程Ｓ１では、ユーザは、加熱室２８のドア２を開け、被加熱物６０ｃを入れた容器６０をテーブルプレート２４に載置した後、ドア２を閉める。そして、入力部７１を用いてオートメニューを選択する。

【0079】

次に、工程Ｓ２では、ユーザは、入力部７１を用いて、調理の仕上がりを調節する。具体的には、予め用意された仕上がり調節Ｋから、「強」、「やや強」、「中」、「やや弱」、「弱」のいずれかを選択する。ここで、仕上がり調節Ｋの「中」は標準の温度で仕上がりであり、「強」は仕上がり温度をより高くした仕上がりであり、「弱」は仕上がり温度をより低くした仕上がりである。

【0080】

工程Ｓ３では、ユーザは、入力部７１のスタートボタンを入力する。

【0081】

工程Ｓ４では、重量センサ２５は、テーブルプレート２４に載置された、被加熱物６０ｃと容器６０の合計の重量Ｗを検出する。

【0082】

工程Ｓ５では、庫内温度センサ８０は庫内温度Ｔｉを検出する。

【0083】

工程Ｓ６では、制御部２３ａは、庫内温度Ｔｉが所定の温度より高いかを判定する。そして、庫内温度Ｔｉが所定の温度より高い場合は、庫内高温モードに移行して被加熱物６０ｃを加熱する。一方、そうでない場合は、工程Ｓ７に進む。

【0084】

ここで、庫内高温モードとは、オーブン調理の直後のように加熱室２８の温度が高い場合、赤外線センサ５２が被加熱物６０ｃの温度を正確に検出できなくなるため、赤外線センサ５２を使用せずにレンジ加熱を行うモードである。そのため、このモードでは、ユーザに、入力部７１で被加熱物６０ｃの保存状態が常温／冷蔵か冷凍かを選択させ、この選択結果と、検出した重量Ｗを基に、入力された温度に被加熱物６０ｃが加熱できる程度の加熱時間を事前に確認した結果に基づいて総加熱時間を算出して加熱する。

【0085】

工程Ｓ７では、赤外線センサ５２は、テーブルプレート上面の奥側温度Ｔｂと手前側温度Ｔｆを検出し（図９参照）、庫外温度センサ１００は加熱室２８の外側の庫外温度Ｔｏを検出する。

【0086】

工程Ｓ８では、制御部２３ａは、奥側温度Ｔｂと庫外温度Ｔｏの温度差、および、手前側温度Ｔｆと庫外温度Ｔｏの温度差を比較し、前者の温度差が小さければ工程Ｓ９に進み、後者の温度差が小さければ工程Ｓ１０に進む。

【0087】

工程Ｓ９では、制御部２３ａは、庫外温度Ｔｏにより近い温度の奥側温度Ｔｂをテーブルプレート温度Ｔｔとして採用する。

【0088】

一方、工程Ｓ１０では、制御部２３ａは、庫外温度Ｔｏにより近い温度の手前側温度Ｔｆをテーブルプレート温度Ｔｔとして採用する。

【0089】

次に、図１１の工程Ｓ１１では、制御部２３ａは、テーブルプレート上面の各ピクセルの温度に基づいて、被加熱物６０ｃの載置領域を判定する。本工程により、図９の斜線部で例示するような被加熱物６０ｃの載置領域が特定される。

【0090】

工程Ｓ１２では、制御部２３ａは、工程Ｓ９または工程Ｓ１０で採用したテーブルプレート温度Ｔｔが所定の温度よりも高温であるかを判定する。そして、テーブルプレート温度Ｔｔが高温であれば工程Ｓ１６に進み、そうでなければ、工程Ｓ１３に進む。なお、本工程でテーブルプレート温度Ｔｔが高温と判定された場合、現在のレンジ加熱調理の直前に他のレンジ加熱調理が実行された結果、テーブルプレート温度Ｔｔが高温になっていると推定することができる。

【0091】

工程Ｓ１３では、制御部２３ａは、ＩＧＢＴ温度センサ１０１が検出したＩＧＢＴ温度が所定の温度よりも高温であるかを判定する。そして、ＩＧＢＴ温度が高温であれば工程Ｓ１４に進み、そうでなければ、工程Ｓ１５に進む。なお、本工程でＩＧＢＴ温度が高温と判定された場合、現在のレンジ加熱調理の直前に他のレンジ加熱調理が実行された結果、レンジ加熱部３３０に電力を供給するＩＧＢＴが高温になっていると推定することができる。

【0092】

工程Ｓ１４では、制御部２３ａは、赤外線センサ５２が測定したテーブルプレート上面の各ピクセルの温度のうち最大温度が、庫外温度Ｔｏに所定の温度を加算した温度よりも高温であるかを判定する。そして、最大温度が高温であれば工程Ｓ１６に進み、そうでなければ、工程Ｓ１５に進む。なお、本工程でテーブルプレート上面が局所的に高温と判定された場合、現在のレンジ加熱調理の直前に他のレンジ加熱調理が実行された結果、前回加熱された被加熱物の熱によってテーブルプレート上面が局所的に高温になっていると推定することができる。

【0093】

工程Ｓ１５では、制御部２３ａは、工程Ｓ１１で被加熱物領域と判定されたピクセルにおける赤外線センサ５２の測定温度に基づいて、被加熱物６０ｃの初期温度Ｔｓを検出し、その初期温度Ｔｓに基づいて、被加熱物６０ｃの保存状態を、冷凍、冷蔵、常温の何れかに分類する。その後、分類された被加熱物６０ｃの状態に応じて、通常加熱モードでの加熱調理が実行される。なお、通常加熱モードは、赤外線センサ５２で被加熱物６０ｃの温度を正しく検出可能な場合に選択される加熱モードであり、従来の加熱制御と同様に、被加熱物６０ｃの温度が所望の調理終了温度に到達した時点で加熱を終了するものである。

【0094】

工程Ｓ１６では、制御部２３ａは、工程Ｓ１１で被加熱物領域と判定されたピクセルにおける赤外線センサ５２の測定温度に基づいて、被加熱物６０ｃの初期温度Ｔｓを検出し、その初期温度Ｔｓに基づいて、被加熱物６０ｃの保存状態を、冷凍、冷凍以外のどちらかに分類する。その後、分類された被加熱物６０ｃの状態に応じて、載置場所高温モードでの加熱調理が実行される。

【0095】

載置場所高温モードは、今回のレンジ加熱調理の直前に他の被加熱物をレンジ加熱調理していた痕跡があり（テーブルプレートの奥側または手前側が高温、または、テーブルプレートが局所的に高温）、その痕跡のために、赤外線センサ５２では被加熱物６０ｃの温度を誤解する可能性がある場合に、工程Ｓ４で検出した重量Ｗと、工程Ｓ１６で判別した保存状態に応じて、被加熱物６０ｃを適切な温度に加熱できる程度のレンジ加熱時間を算出して加熱する加熱モードである。

【0096】

ここで、図１３を用いて、載置場所高温モードが選択された場合のレンジ加熱を説明する。載置場所高温モードが選択された場合の総加熱時間は、前段のセンシング時間ｔ１と、後段のレンジ加熱時間ｔ２の和である。前段のセンシング時間ｔ１は、センシング処理を実行するための期間であり、被加熱物６０ｃの重量Ｗや保存状態が求められる。一方、後段のレンジ加熱時間ｔ２は、センシングで求めた被加熱物６０ｃの重量Ｗと保存状態に基づいて、下記の何れかの式で算出される。

【0097】

＜被加熱物が冷凍である場合＞
ｔ２ａ＝ｋ_１×（ｋ_２－ｋ_３×Ｔｓ）×Ｗ ・・・（式１）
＜被加熱物が冷凍以外（冷蔵、常温）の場合＞
ｔ２ｂ＝ｋ_１×（ｋ_４－ｋ_５×Ｔｓ）×Ｗ ・・・（式２）
ここで、ｋ_１は、仕上がり調節Ｋの設定に応じた係数であり、例えば、「強」設定の場合は１．５、「やや強」設定の場合は１．２、「中」設定の場合は１、「やや弱」設定の場合は０．８、「弱」設定の場合は０．５である。また、ｋ_２～ｋ_５は所定の正数であり、被加熱物の初期温度Ｔｓが調理完了温度以下である場合に、式１のｔ２ａ、式２のｔ２ｂが常に正値となる値が設定される。

【0098】

これにより、被加熱物６０ｃの保存状態を冷凍か冷凍以外かに分類できさえすれば、直前のレンジ加熱の痕跡によって被加熱物６０ｃの温度を正確に測定できない場合であっても、被加熱物６０ｃを適温に加熱するために必要とされるレンジ加熱時間ｔ２を算出することができ、そのレンジ加熱時間ｔ２を用いることで被加熱物６０ｃを適温に加熱することができる。

【0099】

以上で説明したように、本実施例の高周波加熱調理器によれば、複数の被加熱物を連続して加熱調理する場合、前回の加熱時に被加熱物の載置場所等の温度が上昇していても、今回の被加熱物の設置場所を特定することができ、今回の被加熱物を適温に加熱することができる。

【符号の説明】

【0100】

１ 加熱調理器の本体、
２３ａ 制御部、
２４ テーブルプレート、
２５ 重量センサ、
２８ 加熱室、
３３ マグネトロン、
５２ 赤外線センサ、
６０ 容器、
６０ｃ 被加熱物、
７１ 入力部、
８０ 庫内温度センサ、
１００ 庫外温度センサ、
１０１ ＩＧＢＴ温度センサ、
Ｔｉ 庫内温度、
Ｔｏ 庫外温度、
Ｔｔ テーブルプレート温度、
Ｔｆ テーブルプレートの手前側温度、
Ｔｂ テーブルプレートの奥側温度、
Ｔｓ 被加熱物の初期温度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】