JP5347954B2

JP5347954B2 - 加熱調理器

Info

Publication number: JP5347954B2
Application number: JP2009297426A
Authority: JP
Inventors: 博久今井
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2009-12-28
Filing date: 2009-12-28
Publication date: 2013-11-20
Anticipated expiration: 2029-12-28
Also published as: JP2011137586A

Description

本発明は、高周波によって加熱皿を加熱することで、加熱皿上の食品を加熱調理する加熱調理器に関するものである。

代表的な高周波加熱調理器である電子レンジは、それにオーブン、グリル、蒸気などの機能を付加することで、高機能化している。更に新しい機能として、高周波を吸収して発熱する高周波発熱体を底面に貼り付けた加熱皿を備え、その加熱皿の上に載せた食品を上面はヒータで、底面はこの加熱皿の熱で加熱して焼き魚など食品表面に焦げ目を付ける調理ができるものもある。

このような加熱皿の表面温度を検出して加熱制御する例もある。それは加熱皿の上に食品を載置しない状態で加熱し、一定温度にまで上昇させた後、加熱皿の上に食品を載置し、高周波加熱することで加熱皿に接している面に焦げ目を付け、更にその後、高周波を停止してヒータにより加熱皿に接していないほうの面に焦げ目を付ける方法がある（特許文献１参照）。

特開２００３−２１７８１８号公報

しかしながら、使用者が誤って食品を載置することを忘れて加熱皿だけで加熱してしまった場合には、加熱皿が高温になり過ぎ、加熱皿に貼り付けている高周波発熱体は高温になり過ぎると剥がれる可能性があるなど、危険な場合もある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、使用者が誤って加熱皿の上に食品を載置せずに加熱してしまったときには、それを正しく判定して加熱の出力を低下または停止し、安全を確保することを目的とする。

本発明の加熱調理器は、高周波発生手段と、前記高周波発生手段の高周波を受けて発熱する高周波発熱体を貼り付けた加熱皿と、前記加熱皿を装着する加熱庫と、前記加熱皿表面の温度を複数箇所検出する温度分布検出手段と、前記高周波発生手段を制御する加熱制御手段を有し、前記加熱制御手段は、前記温度分布検出手段の検出した温度分布により前記加熱皿の上の食品の有無を判定する食品検出部を有し、前記食品検出部が、前記温度分布検出手段の検出した所定範囲の温度検出箇所の中から最低温度を抽出する最低温度抽出部を有し、前記最低温度抽出部の抽出する最低温度により前記加熱皿の上の食品の有無を判定し、前記食品検出部により食品が無いことを検出したときには前記高周波発生手段の出力を低下または停止させる構成である。

この構成により、高周波発熱体を貼り付けた加熱皿を加熱庫に装着して高周波発生手段で高周波を発生して加熱し、温度分布検出手段で複数箇所の温度を検出し、そのうち加熱皿の温度上昇する箇所を温度検出の所定範囲として、その所定範囲の最低温度の温度上昇が大きいときには加熱皿の上に食品が無いと判定する。この場合には食品の置き方のばら
つきも吸収できてより確実に加熱皿の上に食品が無いと判定でき、食品が無いと判定したときには高周波発生手段の出力を低下または停止して安全を確保する。

この場合には食品の置き方のばらつきも吸収できてより確実に加熱皿の上に食品が無いと判定でき、食品が無いと判定したときには高周波発生手段の出力を低下または停止して安全を確保する。

また、本発明の加熱調理器は、高周波発生手段と、前記高周波発生手段の高周波を受けて発熱する高周波発熱体を貼り付けた加熱皿と、前記加熱皿を装着する加熱庫と、前記加熱皿表面の温度を複数箇所検出する温度分布検出手段と、前記高周波発生手段を制御する加熱制御手段を有し、前記加熱庫は、前記加熱皿を装着する高さを設定できる複数の皿掛部を有し、前記加熱制御手段は、前記温度分布検出手段の検出した複数の異なる所定範囲の温度検出箇所の中から各々最低温度を抽出する最低温度抽出部と、前記最低温度抽出部の抽出した最低温度の中から最高温度を抽出する最高温度抽出部と、前記最高温度抽出部の抽出した最高温度により前記加熱皿の上の食品の有無を判定する食品検出部を有し、前記食品検出部により食品が無いことを検出したときには前記高周波発生手段の出力を低下または停止させる構成である。

この構成により、高周波発熱体を貼り付けた加熱皿を加熱庫に装着して高周波発生手段で高周波を発生して加熱し、温度分布検出手段で加熱皿の表面温度分布を検出し、加熱皿を装着する複数の高さそれぞれでの加熱皿の温度上昇する箇所を所定範囲とし、そのそれぞれの所定範囲の最低温度を抽出する最低温度抽出部を複数持ち、複数の最低温度のうち最高温度を最高温度抽出部が抽出するので、いずれの高さに加熱皿があってもその上に食品が無ければいずれかの最低温度が高温となって食品が無いことが判定でき、食品が無いと判定したときには高周波発生手段の出力を低下または停止して安全を確保する。

本発明によれば、使用者が誤って加熱皿を入れることを忘れて加熱してしまったときには、それを正しく判定して加熱の出力を低下または停止し、安全を確保することができる。

本発明の実施の形態１における加熱調理器の構成図同実施の形態における加熱皿の上面図図２のＡ−Ａ’断面図同実施の形態における加熱庫内での赤外線センサの視野の説明図同実施の形態における動作の流れを説明するフローチャート本発明の実施の形態２における加熱調理器の構成図同実施の形態における動作の流れを説明するフローチャート本発明の実施の形態３における加熱調理器の構成図同実施の形態における加熱調理器の赤外線センサの構成図同実施の形態における加熱庫底面における赤外線温度検出スポットの説明図同実施の形態における加熱皿表面における赤外線温度検出スポットの説明図同実施の形態における動作の流れを説明するフローチャート本発明の実施の形態４における加熱調理器の構成図同実施の形態における下段に加熱皿を装着したときの加熱皿表面における赤外線温度検出スポットの説明図同実施の形態における動作の流れを説明するフローチャート

第１の発明は、高周波発生手段と、前記高周波発生手段の高周波を受けて発熱する高周波発熱体を貼り付けた加熱皿と、前記加熱皿を装着する加熱庫と、前記加熱皿表面の温度を複数箇所検出する温度分布検出手段と、前記高周波発生手段を制御する加熱制御手段を有し、前記加熱制御手段は、前記温度分布検出手段の検出した温度分布により前記加熱皿の上の食品の有無を判定する食品検出部を有し、前記食品検出部が、前記温度分布検出手段の検出した所定範囲の温度検出箇所の中から最低温度を抽出する最低温度抽出部を有し、前記最低温度抽出部の抽出する最低温度により前記加熱皿の上の食品の有無を判定し、前記食品検出部により食品が無いことを検出したときには前記高周波発生手段の出力を低下または停止させる構成であり、この構成により、高周波発熱体を貼り付けた加熱皿を加熱庫に装着して高周波発生手段で高周波を発生して加熱し、温度分布検出手段で複数箇所の温度を検出し、そのうち加熱皿の温度上昇する箇所を温度検出の所定範囲として、その所定範囲の最低温度の温度上昇が大きいときには加熱皿の上に食品が無いと判定する。この場合には食品の置き方のばらつきも吸収できてより確実に加熱皿の上に食品が無いと判定でき、食品が無いと判定したときには高周波発生手段の出力を低下または停止して安全を確保する。

第２の発明は、高周波発生手段と、前記高周波発生手段の高周波を受けて発熱する高周波発熱体を貼り付けた加熱皿と、前記加熱皿を装着する加熱庫と、前記加熱皿表面の温度を複数箇所検出する温度分布検出手段と、前記高周波発生手段を制御する加熱制御手段を有し、前記加熱庫は、前記加熱皿を装着する高さを設定できる複数の皿掛部を有し、前記加熱制御手段は、前記温度分布検出手段の検出した複数の異なる所定範囲の温度検出箇所の中から各々最低温度を抽出する最低温度抽出部と、前記最低温度抽出部の抽出した最低温度の中から最高温度を抽出する最高温度抽出部と、前記最高温度抽出部の抽出した最高温度により前記加熱皿の上の食品の有無を判定する食品検出部を有し、前記食品検出部により食品が無いことを検出したときには前記高周波発生手段の出力を低下または停止させる構成である。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における加熱調理器の構成図を示すものである。図１において加熱調理器１は、食品の加熱調理に高周波加熱および熱風、熱輻射による加熱が可能なオーブンレンジとして使用されるものである。

食品などを収納する加熱庫２内に高周波を出力する高周波発生手段であるマグネトロン３、輻射熱を発生する平面ヒータ４、加熱庫２内に温風を送るためのコンベクションヒータ（シーズヒータ）５と循環ファン６、食品を載置して加熱する際に用いる加熱皿７と、加熱皿７を装着する皿掛部８を備え、高周波、輻射、熱風の少なくともいずれか１つ以上を加熱庫２に供給して加熱庫２内の食品を加熱する。

加熱庫２は前面開放の箱形の本体ケース９内部に形成していて、本体ケース８の前面に、加熱庫２の食品取り出し口を開閉する開閉扉１０を設けている。また加熱庫２の上面隅
には加熱庫２内の雰囲気温度を検出するためのサーミスタ１１をその先端を加熱庫２内に突出させるように設け、加熱庫２の外部には加熱庫２の壁面に設けた覗き孔１２より加熱庫２内を臨むようにして赤外線センサ１３を設けている。赤外線センサ１３は加熱庫２内の食品の表面温度などを検出する。

マグネトロン３は加熱庫２の下側の空間に配置されており、このマグネトロン３から発生した高周波を受ける位置にはスタラー羽根１４を設けている。そして、スタラー羽根１４を回転すすることによって、高周波を攪拌しながら加熱庫２内に供給するようにしている。なおマグネトロン３やスタラー羽根１４は加熱庫２の下側に限らず、上面や側面に設けることもできる。

加熱制御手段１５は、サーミスタ１１により検出する加熱庫２内の雰囲気温度や、赤外線センサ１３により検出する加熱庫２内の食品の表面温度などに基づいて、マグネトロン３、平面ヒータ４、コンベクションヒータ５などを制御する。また、加熱制御手段１５は食品検出部１６を含んでいて、食品検出部１６はマグネトロン３による加熱を開始してからの時間をカウントするタイマー１７を含んでいて、加熱開始からの経過時間と赤外線センサ１３の検出する温度に基づき、加熱皿７を使う加熱メニューのときに加熱皿７の上に食品が載置されているかどうかを判定する。

次に、図２、図３を用いて加熱皿７について説明する。図２は加熱皿７の上面図、図３は図２におけるＡ−Ａ’断面図である。加熱皿７は食品の載置面となる金属板１８と、金属板１８に接着して配置される主材料がフェライトよりなる高周波発熱体１９と、使用者が把持する部分でありまた加熱庫２壁面の皿掛部８に掛け置きするための樹脂材料よりなる取っ手部２０を有する。

金属板１８は、表面に波状の凹凸を設けた水溜可能な深さを有している。金属板１８自体を波形として凹凸を形成することで、高周波発熱体１９の接着面積が大きくなり、高周波発熱体１９上での発熱量が増加する効果が得られる。金属板１８の表面には防汚効果の高いフッ素塗装を施し、裏面は吸熱効果の高い黒色耐熱塗装を施している。

また、加熱皿７にはスリット孔２１を設けている。マグネトロン３から発生し加熱庫２に導入された高周波は大部分高周波発熱体１９に吸収されるが、一部はこのスリット孔２１を通過して加熱皿７より上に回り込み直接加熱皿７上の食品を加熱する。

次に、図４を用いて加熱庫２内における赤外線センサ１３の視野について説明する。図４（ａ）は加熱皿７の上に魚などの食品２２を載せて加熱する場合の赤外線センサ１３の視野を説明する図であり、点線で視野の広がりを表している。赤外線センサ１３は加熱庫２の上部側面に設けた覗き孔１２より加熱庫２内の温度を検出するものであって、加熱皿７を装着したときには、裏面に高周波発熱体１９を接着している金属板１８の一部を視野としている。食品２２の置き方によっては食品２２の一部が視野となる。

ここで、加熱皿７の上に食品が載置されていないときにマグネトロン３により高周波加熱を行うと、金属板１８に接着された高周波発熱体１９が高周波を吸収して金属板１８は急激に温度上昇する。

しかし食品２２が載置されていると、食品２２で温度上昇が抑制されて、金属板１８の温度上昇も緩やかである。その違いを赤外線センサ１３で検出することができる。また、食品２２が赤外線センサ１３の視野に入っている場合には、検出する温度は更に上昇が緩やかであり、加熱皿７の上に食品２２が載置されているかどうかの判定が可能である。

図４（ｂ）は、加熱皿７を装着していないときの赤外線センサ１３の視野を説明する図である。赤外線センサ１３は覗き孔１２より加熱庫２内を臨むように斜めに取り付けていて、加熱庫２の底面では赤外線センサ１３が取り付けられている反対側底面の端の方が視野となるようにしている。

加熱皿７が装着されていない空の状態でマグネトロン３により高周波加熱を行うと、加熱庫２内に供給された高周波は吸収されるところがなく、加熱庫２の底面を急激に温度上昇させる。ここで、加熱皿７がないときに加熱庫２の底面を視野とするようにしておくことで、加熱皿７が装着されていないときには加熱皿７の上に食品２２が載置されていないときと同じように温度上昇を検知することとなる。

こうして、マグネトロン３により高周波加熱したときの赤外線センサ１３の検出する温度により高温を検出すれば、加熱皿７の上に食品２２がない誤った使い方をされている状態、高温を検出しなければ加熱皿７があり食品２２が載置されている正しい状態として区別をすることができ、加熱制御手段１５の食品検出部１６がその判定を行う。

そして、加熱皿７がない誤った使い方をされている状態は食品２２が載置されていない誤った使い方をされている場合と同様の判定を行う。

図５のフローチャートを用いて加熱皿７を使って加熱するときの動作について説明する。焼き物を調理するときには、使用者はまず加熱皿７に魚などの食品を載せて加熱庫２の皿掛部８に装着し、開閉扉１０を閉める。そして、操作部（図示せず）で焼き魚などの焼き物メニューを選択し、加熱開始の操作を行う。

加熱制御手段１５は、まずＳ１でマグネトロン３を駆動して加熱庫２内で高周波加熱を開始する。Ｓ２で赤外線センサ１３により温度Ｔを検出する。Ｓ３で食品検出部１６が検出した温度Ｔと予め定めた所定温度Ｔｓとを比較する。

ここで、所定温度Ｔｓより低ければＳ６へ進む一方、高ければＳ４へ進みマグネトロンを停止する。これは高温を検出したため、即ち加熱皿７の上に食品が載置されていないと判定して安全のためにマグネトロン３を停止する。

そして、Ｓ５で食品が載置されていないことを表示したり、ブザーを鳴らしたりして使用者に報知し、処理を終了する。

Ｓ６ではタイマー１７によりカウントしたマグネトロン３により高周波加熱を開始してからの経過時間が所定時間ｔ１を経過したかどうかを判定し、既に経過していればＳ７に進む一方、まだ経過していなければＳ２に戻り温度Ｔの検出、Ｓ３で所定温度Ｔｓとの比較を繰り返す。

食品２２を載置せずに加熱皿７を装着してマグネトロン３により高周波加熱を行うと、例えば１分後には表面温度１００℃以上に上昇する。それに対して、加熱皿７の上に食品２２を載置して高周波加熱をしたとき、１分後の加熱皿７の表面温度は６０℃ぐらいにしかならない。

従って、例えば所定時間ｔ１を１分、所定温度Ｔｓを７０℃としておくと、食品２２が載置されていないときには１分以内にＳ４に進んでマグネトロン３を停止し、食品２２が載置されていれば、１分経過したところでＳ７に進む。また加熱皿７が装着されていないと加熱庫２底面の温度は１分間で８０℃ぐらいにまで上昇するのでＳ４に進んでマグネトロン３を停止する。

そして、Ｓ７で所定の加熱時間ｔ２を経過するまで高周波を発生し続ける。所定時間ｔ２加熱すると、Ｓ８でマグネトロン３の駆動を停止してＳ９に進む。この所定時間ｔ２は食品によって異なるが、５〜１０分ぐらいが目安で、鮭の切身などは焦げ目が付きやすいので短時間、さんまなどは焦げ目が付きにくいので長時間となる。

Ｓ９では、平面ヒータ４を通電して加熱皿７上の食品を上から輻射加熱して食品２２の表面に焦げ目を付ける。Ｓ１０で所定の加熱時間ｔ３を経過するまで平面ヒータ４を通電し続ける。所定時間ｔ３加熱すると、Ｓ１１で平面ヒータの通電を停止して加熱調理終了となる。ここで所定時間ｔ３は食品によって異なるが、ほぼｔ２と同じぐらいの時間で、５〜１０分ぐらいが目安となる。

以上のように、本実施の形態では、加熱皿７の上に食品２２を載置して加熱庫２内に装着して高周波を発生したときの加熱皿７の表面の温度上昇特性と、加熱皿７の上に食品２２が載置されていない時の加熱皿７表面の温度上昇特性の違いより、食品２２が載置されているかどうかを判定し、食品２２が載置されていなければ高周波を停止して、安全を確保できる。

また、本実施の形態では、赤外線センサ１３の視野は加熱皿７が装着されていないときには加熱庫２の底面となるようにしているので、加熱皿７が装着されていないときにも食品が載置されていないときと同様の温度上昇を示すことから高周波を停止して、安全を確保できる。

（実施の形態２）
図６は、本発明の第２の実施の形態における加熱調理器の構成図を示すものである。図６において、前記した第１の実施の形態と同じ機能を有する部品には同じ記号を付して説明を省略する。

第１の実施の形態と異なるところは、加熱制御手段１５の食品検出部１６に初期温度記憶部２３と温度差算出部２４があることである。

第２の実施の形態においては、マグネトロン３による高周波発生の開始時点で赤外線センサ１３が検出した温度を初期温度記憶部２３に記憶する。以後、赤外線センサ１３が検出する温度と初期温度記憶部２３に記憶されている温度との温度差を温度差算出部２４で算出し続ける。

そして、マグネトロン３による加熱を開始してからの時間をタイマー１７がカウントし、加熱開始からの経過時間と温度差算出部２４が算出する温度差、即ち赤外線センサ１３が検出する温度の初期からの上昇値に基づき、加熱皿７の上に食品が載置されているかどうかを判定する。

図７のフローチャートを用いて動作について説明する。図７において、実施の形態１を説明する図５と同じ処理には同じ記号を付して説明を省略する。

使用者が加熱皿７に魚などの食品を載せて加熱庫２の皿掛部８に装着し、開閉扉９を閉めて加熱開始の操作を行うと、最初にＳ２１で赤外線センサ１３により初期温度Ｔ０の検出を行い、検出した温度を初期温度記憶部２３に記憶する。そして、Ｓ１でマグネトロン３を駆動し加熱庫２内に高周波を発生させて加熱を開始する。

次に、Ｓ２で赤外線センサ１３により温度Ｔを検出する。更にＳ２２で温度差算出部２
４が検出した温度Ｔと初期温度記憶部２３に記憶している初期温度Ｔ０との温度差ΔＴを算出する。

Ｓ２３でこの算出した温度差ΔＴが予め定めた所定の温度差ΔＴｓより小さいかどうかを比較し、小さければＳ６に進む一方、大きければ加熱皿７の上に食品２２が載置されていないと判定してＳ４に進んでマグネトロン３を停止し、更にＳ５で使用者に報知して処理を終了する。

Ｓ６ではタイマー１６によりマグネトロン３による加熱を開始してから予め定めた所定時間ｔ１を経過したかどうかを判定し、まだ経過していなければＳ２に戻って前記した処理を繰り返す一方、所定時間ｔ１を経過していればＳ７に進む。Ｓ７以降の動作は図５に示した実施の形態１と同じである。

ここで、加熱庫７の上に食品２２を載置せずにマグネトロン３により高周波加熱を行うと、例えば１分間で表面温度は８０℃以上温度上昇する。それに対して加熱皿７の上に食品２２を載置して高周波加熱をしたとき、４０℃ぐらいの温度上昇しかない。

従って、例えば所定時間ｔ１を１分、所定温度差ΔＴｓを５０℃の温度上昇としておくと、加熱皿７の上に食品２２が載置されていないときには１分以内にＳ４に進んでマグネトロン３を停止し、加熱皿７の上に食品２２が載置されていれば、１分経過したところでＳ７に進む。

また、加熱皿７が装着されていないときも加熱庫２底面の温度は１分間で６０℃ぐらい温度上昇するのでＳ４に進んでマグネトロン３を停止する。

以上のように、本実施の形態では、加熱皿７の上に食品２２を載置して加熱庫２内に装着して高周波を発生したときの加熱皿７の表面の温度上昇特性と、加熱皿７の上に食品２２が載置されていない時の加熱皿７表面の温度上昇特性の違いより、食品２２が載置されているかどうかを判定し、食品２２が載置されていなければ高周波を停止して、安全を確保できる他、加熱開始時の初期温度との温度差で食品２２が載置されているかどうかを判定しているので、夏と冬など雰囲気温度の違いや、繰り返し加熱などでの加熱皿７の表面の初期温度の違う条件でも食品２２の有無判定を間違いなく行うことができる。

（実施の形態３）
図８は、本発明の第３の実施の形態における加熱調理器の構成図を示すものである。図８において、前記した第１の実施の形態と同じ機能を有する部品には同じ記号を付して説明を省略する。第１の実施の形態と異なるところは赤外線センサ１３が１箇所の温度でなく、複数箇所の温度を検出する温度分布検出手段であることである。

食品検出部１６は、赤外線センサ１３が検出した温度分布のうち所定範囲の複数箇所の温度の中から最低温度を抽出する最低温度抽出部２５を備えている。食品検出部１６はその最低温度が所定時間経過前に所定温度以上に達すれば加熱皿７の上に食品が載置されていないと判定する。

本実施の形態における赤外線センサの構成を、図９を用いて説明する。図９において、赤外線センサ１３は、基板２６上に一列に並んで設けられた８個の赤外線検出素子２７と、基板２６全体を収納するケース２８と、ケース２８を赤外線検出素子２７が並んでいる方向と垂直に交わる方向に移動させるステッピングモータ２９とを備えるものである。

基板２６上には、赤外線検出素子２７を封入する金属製のカン３０と、赤外線検出素子
の信号を処理する電子回路３１とを設けている。また、カン３０には赤外線が通過するレンズ３２を設けている。また、ケース２８には、赤外線を通過させる赤外線通過孔３３と、電子回路３１からのリード線を通過させるリード線孔３４とを設けている。

この構成により、ステッピングモータ２９が回転運動することで、ケース２８を、赤外線検出素子２７が一列に並んでいる方向とは垂直方向に移動させることができる。

図１０は、加熱庫２の底面における赤外線温度検出スポットを説明する図である。図に示すように、本実施の形態３の加熱調理器１は、赤外線センサ１３のステッピングモータ２９が往復回転動作することにより、加熱庫２内のほぼ全ての領域の温度分布を検出することができるものである。

具体的には、例えば、まず図１０中のＡ１〜Ａ８の領域の温度分布を、赤外線センサ１３が有する一列に並んだ８個の赤外線検出素子２７が同時に検出する。次に、ステッピングモータ２９が回転動作しケース２８が移動するとき、赤外線検出素子２７がＢ１〜Ｂ８の領域の温度分布を検出する。

ステッピングモータ２９が回転動作してケース２８が移動するとき、赤外線検出素子２７がＣ１〜Ｃ８の領域の温度分布を検出し、同様に、Ｄ１〜Ｄ８、Ｅ１〜Ｅ８、Ｆ１〜Ｆ８、Ｇ１〜Ｇ８、Ｈ１〜Ｈ８の領域の温度分布を順次検出する。

また、上記の動作に続けて、ステッピングモータ２９が逆回転することで、Ｈ１〜Ｈ８の領域側から、Ｇ１〜Ｇ８、Ｆ１〜Ｆ８、Ｅ１〜Ｅ８、Ｄ１〜Ｄ８、Ｃ１〜Ｃ８、Ｂ１〜Ｂ８、Ａ１〜Ａ８の順に、温度分布を検出する。

赤外線センサ１３は、以上の動作を繰り返すことで、加熱庫２内の全体の温度分布を検出することができる。

ここで、図１０において視野が加熱庫２底面からはみ出しているものがいくつもあるが、これは視野の一部または全部に開閉扉１０や加熱庫２の壁面などが含まれることとなり、その面積比に応じて両方の温度が平均化されたような温度を検出することとなる。このように、はみ出す部分を作っているのは、後述する加熱皿７の温度を検出するためである。

このように構成することで、例えば冷えた食品を再加熱するような場合、加熱制御手段１５はマグネトロン３を駆動して加熱庫２内に高周波を発生させて食品を加熱し、赤外線センサ１２で加熱庫２内の温度分布を検出してＡ１〜Ｈ８のどこかの箇所が所定温度（例えば７０℃）を超えれば加熱を終了とすれば、食品はどこに置かれていても適温に加熱することができる。

図１１は加熱庫２の皿掛部８に加熱皿７を装着したときに、加熱皿７の表面における赤外線検出スポットを説明する図である。

加熱皿７は十分赤外線センサ１３に近い高さに装着されるので、赤外線検出スポット全体は図１１にＶで示す領域となり、その一部はほとんど温度上昇しない取っ手部２０を視野とすることとなる。高周波発熱体１９が接着された金属板１８を視野とする部分は点線で囲んだＶｘで示す領域である。

図１０に戻って、加熱庫２底面での検出スポットで領域Ｖｘを表すと、Ａ１〜Ａ３、Ｂ１〜Ｂ３、Ｃ１〜Ｃ３、・・・、Ｈ１〜Ｈ３（以下Ａ１〜Ｈ３と記す）の部分であり、加
熱庫２底面では左端のほうから加熱庫２左壁面にあたる部分を占める領域である。

再度図１１で説明すると、加熱皿７の上に食品を載置せずに高周波加熱すると、高周波発熱体１９を裏面に接着している金属板１８は全面温度上昇し、Ｖｘの領域は温度検出箇所Ａ１〜Ｈ３すべてが温度上昇する。その中で最低温度抽出部２５が最低温度を抽出しても高温を抽出することになる。

一方、加熱皿７の上に食品が載置されているときには、領域Ｖｘは温度分布が大きい。このＶｘの領域に食品が載置されている場合には、食品が視野に入るとその検出箇所は著しく温度上昇が遅い。

金属板１８の表面温度は食品に近いほど温度上昇は遅く、食品から離れるほど温度上昇は急である。食品の置き方は使用者まかせのところがあり、食品の置き位置を限定するのは難しいが、Ｖｘの領域のどこかには温度上昇の遅い箇所は存在する可能性が高く、Ａ１〜Ｈ３の検出箇所の中で最低温度を抽出すれば、食品が載置されている場合と載置されていない場合とでは温度上昇に差が有り、有無を判定できる。

図１２のフローチャートを用いて、実施の形態３の動作について説明する。図１２において、実施の形態１を説明する図５と同じ処理には同じ記号を付して説明を省略する。使用者が加熱皿７に魚などの食品を載せて加熱庫２の皿掛部８に装着し、開閉扉９を閉めて加熱開始の操作を行うと、加熱制御手段１５はまずＳ１でマグネトロン３を駆動して加熱庫２内で高周波加熱を開始する。

Ｓ３１で赤外線センサ１３によりＡ１〜Ｈ８の温度分布を検出する。Ｓ３２で食品検出部１６はそのうちのＡ１〜Ｈ３の最低温度Ｔｍｉｎを抽出する。Ｓ３３でこの最低温度Ｔｍｉｎと予め定めた所定温度Ｔｍｉｎｓと比較する。ここで所定温度Ｔｍｉｎｓより低ければＳ６へ進む一方、高ければＳ４へ進みマグネトロン３を停止する。

これは高温を検出したため、即ち加熱皿７の上に食品が載置されていないと判定して安全のためにマグネトロン３を停止する。そして、Ｓ５で食品が載置されていないことを使用者に報知し、処理を終了する。

Ｓ６ではタイマー１７によりカウントしたマグネトロン３により高周波加熱を開始してからの経過時間が所定時間ｔ１を経過したかどうかを判定し、既に経過していればＳ７に進む一方、まだ経過していなければＳ３１に戻りＡ１〜Ｈ８の温度分布検出、Ｓ３２でＡ１〜Ｈ３の最低温度抽出、Ｓ３３で最低温度Ｔｍｉｎと所定温度Ｔｍｉｎｓとの比較を繰り返す。Ｓ７以降の動作は図５に示した実施の形態１と同じである。

ここで、所定時間ｔ１を例えば１分とすると、食品を載置せずに加熱皿７を装着してマグネトロン３により高周波加熱を行うと、Ｖｘの領域では全面１００℃以上に上昇し、最低温度を抽出しても１００℃以上である。それに対して加熱皿７に食品を載置して高周波加熱をしたとき、１分経っても食品の表面は保存されていたときとほとんど変わらず、常温で保存されていたのなら２０〜３０℃程度にしかならない。

視野に食品が入らないとしても、加熱皿７の表面温度は食品に近いところでは１分後では５０〜６０℃程度にしか上昇せず、Ｖｘの領域の最低温度であれば６０℃以下となる。

従って、例えば所定時間ｔ１を１分、所定温度Ｔｍｉｎｓを７０℃としておくと、食品が載置されていないときには１分以内にＳ４に進んでマグネトロン３を停止し、食品が載置されていれば、１分経過したところでＳ７に進む。

このように、加熱皿の上に食品が載置されていなければ温度が急上昇する箇所で、赤外線センサ１３の視野となっている検出箇所全体の最低温度により食品が載置されているかどうかを判定するので、食品の置き位置に影響されることが少なく、食品の有無の判定をすることができる。

なお、実施の形態３では所定範囲の温度検出箇所の最低温度が所定温度Ｔｍｉｎｓを超えたかどうかで、加熱皿７の上に食品が載置されているかどうかを判定するものとしたが、実施の形態２で説明したように初期に検出した温度を記憶して、それとの温度差を算出して、その温度差が最低の箇所の温度上昇が所定温度差を超えたかどうかで食品が載置されているかどうかを判定しても良い。

この場合には雰囲気温度や繰り返し加熱したときの温度の影響を受けにくく、食品の有無をより正確に判定できる。

（実施の形態４）
次に本発明の第４の実施の形態について図１３を用いて説明する。この実施の形態４における赤外線センサ１３は実施の形態３と同様、温度分布を検出するものであり、図９に示す構成をしている。

加熱制御手段１５の食品検出部１６は最低温度抽出部２５を複数有する構成としている。この複数の最低温度抽出部２５で抽出した最低温度の中から最高温度を抽出する最高温度抽出部３５を有する構成としている。

また、皿掛部８が複数あり、上段と下段の２種類の高さで加熱皿７を装着できるようにしている。一般には食品は平面ヒータ４に近付けるほうが焦げ目を付けやすく、上段で加熱することが多いのであるが、例えばローストチキンのように食品の高さが高い場合には上段には入れられない場合があり、もう１段別の高さとして下段を用意している。

図１４は加熱庫２の下段の皿掛部８に加熱皿７を装着したときに、加熱皿７の表面における赤外線検出スポットを説明する図である。

加熱皿７は十分赤外線センサ１３から離れ図１０に示した加熱庫２の底面での検出スポットに近いものとなる。赤外線検出スポット全体は図１４に実線Ｖで示す領域となり、その一部はスリット孔２１などあまり温度上昇しない周縁部や加熱庫２の壁面や開閉扉１０を視野とすることとなる。高周波発熱体１９が接着された金属板１８を視野とする部分は点線Ｖｙで示す領域である。

図１０に戻って、加熱庫２底面での検出スポットで領域Ｖｙを表すと、Ｃ１〜Ｃ８、Ｄ１〜Ｄ８、Ｅ１〜Ｅ８、Ｆ１〜Ｆ８（以下Ｃ１〜Ｆ８と記す）の部分である。再度図１４で説明すると、加熱皿７の上に食品を載置せずに高周波加熱すると、高周波発熱体１９を裏面に接着している金属板１８は全面温度上昇し、Ｖｙの領域は温度検出箇所Ｃ１〜Ｆ８すべてが温度上昇する。

複数の最低温度抽出部２５は、一つは所定範囲として図１１で示したＶｘの領域、即ちＡ１〜Ｈ３の検出温度の中から最低温度を抽出するものであり、もう一つは図１４に示すＶｙの領域、即ちＣ１〜Ｆ８の検出温度の中から最低温度を抽出するものである。最高温度抽出部３５はこのＡ１〜Ｈ３の最低温度とＣ１〜Ｆ８の最低温度のうちの高い温度のほうを抽出する。

加熱皿７が上段に装着されている場合、高周波加熱すると食品が載置されていなければ図１１のＶｘに示す領域はすべて急速に温度上昇し、Ａ１〜Ｈ３は全てが高温になるので最低温度も高温になる。

一方Ｃ１〜Ｆ８については取っ手部２０を視野としているＣ８〜Ｆ８などは温度上昇しないので最低温度は低温である。最高温度抽出部３５はＡ１〜Ｈ３の最低温度のほうを抽出して高温を抽出する。

それに対して、食品が載置されているとＡ１〜Ｈ３に低温部分が含まれてしまうので最低温度は低温、Ｃ１〜Ｆ８は同様に取っ手部２０を視野に含むので最低温度は低温、いずれも低温の中で最高温度抽出部３５が温度の高い方を抽出してもそれは低温である。

加熱皿７が下段に装着されている場合には、高周波加熱すると食品が載置されていなければ図１４に示すＶｙに示す領域はすべて急速に温度上昇し、Ｃ１〜Ｆ８は全てが高温になるので最低温度も高温になる。

一方Ａ１〜Ｈ３についてはスリット孔２１など高周波発熱体１９が接着されていない加熱皿７の周縁部や更には加熱庫２の壁面や開閉扉１０など温度上昇しない部分を視野としていて、Ａ１やＨ１などは温度上昇しないので最低温度は低温である。

最高温度抽出部３５はＣ１〜Ｆ８の最低温度のほうを抽出して高温を抽出する。それに対して食品が載置されているとＣ１〜Ｆ８に低温部分が含まれてしまうので最低温度は低温、Ａ１〜Ｈ３は同様に温度上昇しない部分を視野に含むので最低温度は低温、いずれも低温の中で最高温度抽出部３５が温度の高い方を抽出してもそれは低温である。

このように、複数の最低温度抽出部２５の抽出した最低温度の中から最高温度を最高温度抽出部３５が抽出することで、加熱皿７が上段にあっても下段にあっても食品が載置されていれば低温、食品が載置されていなければ高温を抽出することになって、食品が載置されているかどうかの判定が可能となる。

図１５のフローチャートを用いて、実施の形態４の動作について説明する。図１５において、実施の形態１を説明する図５と同じ処理には同じ記号を付して説明を省略する。

使用者が加熱皿７に魚などの食品を載せて加熱庫２の上段か下段いずれかの皿掛部８に装着し、開閉扉９を閉めて加熱開始の操作を行うと、加熱制御手段１５はまずＳ１でマグネトロン３を駆動して加熱庫２内で高周波加熱を開始する。

Ｓ４１で赤外線センサ１２によりＡ１〜Ｈ８の温度分布を検出する。Ｓ４２で最低温度抽出部２５はそのうちのＡ１〜Ｈ３の最低温度Ｔｍｉｎｘを抽出する。また、Ｓ４３でもう一つの最低温度抽出部２５はＣ１〜Ｆ８の最低温度Ｔｍｉｎｙを抽出する。Ｓ４４で最高温度抽出部３５がＴｍｉｎｘとＴｍｉｎｙの高温の方を最高温度Ｔｍａｘとして抽出する。

Ｓ４５でこの最高温度Ｔｍａｘと予め定めた所定温度Ｔｍａｘｓと比較する。ここで所定温度Ｔｍａｘｓより低ければＳ６へ進む一方、高ければＳ４へ進みマグネトロン３を停止する。

Ｓ６ではタイマー１７によりカウントしたマグネトロン３により高周波加熱を開始してからの経過時間が所定時間ｔ１を経過したかどうかを判定し、既に経過していればＳ７に進む一方、まだ経過していなければＳ４１に戻りＡ１〜Ｈ８の温度分布検出、Ｓ４２でＡ１〜Ｈ３の最低温度を抽出、Ｓ４３でＣ１〜Ｆ８の最低温度を抽出、Ｓ４４で複数の最低温度のうち最高温度Ｔｍａｘを抽出、Ｓ４５で最高温度Ｔｍａｘと所定温度Ｔｍａｘｓとの比較を繰り返す。Ｓ７以降の動作は図５に示した実施の形態１と同じである。

ここで、所定時間ｔ１を例えば１分とすると、食品を載置せずに加熱皿７を装着してマグネトロン３により高周波加熱を行うと、加熱皿７が上段にあるときはＶｘ、下段にあるときはＶｙの領域は全面１００℃以上に上昇し、いずれかの最低温度は１００℃以上である。

それに対して加熱皿７に食品を載置して高周波加熱をしたとき、加熱皿７が上段にあるときのＶｘは食品が視野になかったとしても食品に近いところでは５０〜６０℃程度、Ｖｙは取っ手部２０のところでは４０℃程度なので最低温度の高いほうを抽出しても５０℃程度、加熱皿７が下段にあるときのＶｙは食品が視野に入るはずで２０〜３０℃、入らなかったとしても食品に近いところで５０〜６０℃程度、Ｖｘは加熱庫２の壁面や開閉扉１０は３０℃程度にしかならず最低温度の高い方を抽出して５０℃程度である。

したがって、Ｔｍａｘｓを例えば７０℃に設定してあれば、加熱皿７の上に食品が載置されていなければ上段にあっても下段にあっても１分以内にＳ４に進んで加熱を停止することができ、加熱皿７の上に食品が載置されていれば上段にあっても下段にあっても１分後にＳ７に進み適切に加熱されることとなる。

以上のように、実施の形態４では複数の所定範囲の最低温度を抽出し、その複数の最低温度の中から最高温度を抽出して、その最高温度で加熱皿の上に食品が載置されているかどうかを判定しているので、加熱皿がどの高さに装着されていても食品の有無を判定し、食品がないときには加熱を停止して安全を確保することができる。

なお、実施の形態４では複数の所定範囲の温度検出箇所の最低温度の中から抽出した最高温度が所定温度Ｔｍａｘｓを超えたかどうかで加熱皿７の上に食品が載置されているかどうかを判定するものとしたが、実施の形態２で説明したように初期に検出した温度を記憶してそれとの温度差を算出してその温度差に基づき、複数の所定範囲での最低温度差の中から抽出した最高温度差が所定温度差を越えたかどうかで加熱皿７の上に食品が載置されているかどうかを判定しても良い。

この場合には雰囲気温度や繰り返し加熱したときの温度の影響を受けにくく、加熱皿の上の食品の有無をより正確に判定できる。

以上、実施の形態１〜４において食品検出部１６が、加熱皿７の上に食品が載置されていないと判定したときには、マグネトロン３を停止することとして説明してきたが、安全を確保することが目的であるから、停止するのでなく安全を確保できるレベルに出力を低下させて高周波加熱を継続しても良い。

加熱皿７の上のどこに食品が置かれるかは使用者まかせなので、赤外線センサ１３の視野ＶｘやＶｙから極端に離れたところに載置されたり、また極端に小さい食品を載置されたりした場合には、食品が載置されているにもかかわらず食品が載置されていないと判定してしまう可能性はある。

そのときに加熱を停止してしまうのでなく、出力を低下させて加熱することで時間は長くかかっても焦げ目を付けた焼き物の加熱を行うことで使用者の目的は達成できる場合もあるからである。

以上のように、本発明は、赤外線センサにより加熱皿の温度上昇から加熱皿の上に食品が載置されているかどうかを判定して、食品がないと判定したときには加熱の出力を低下または停止して、安全を確保できるので、高周波発熱体を貼り付けた加熱皿を使って食品を加熱する加熱調理器に適用できるほか、調理器の分野に限らず高周波加熱をする上で空焼きを防止する安全装置として適用することができるものである。

２加熱庫
３マグネトロン（高周波発生手段）
７加熱皿
８皿掛部
１３赤外線センサ
１５加熱制御手段
１６食品検出部
１７タイマー
１９高周波発熱体
２４温度差算出部
２５最低温度抽出部
３５最高温度抽出部

Claims

高周波発生手段と、
前記高周波発生手段の高周波を受けて発熱する高周波発熱体を貼り付けた加熱皿と、
前記加熱皿を装着する加熱庫と、
前記加熱皿表面の温度を複数箇所検出する温度分布検出手段と、
前記高周波発生手段を制御する加熱制御手段を有し、
前記加熱制御手段は、前記温度分布検出手段の検出した温度分布により前記加熱皿の上の食品の有無を判定する食品検出部を有し、前記食品検出部が、前記温度分布検出手段の検出した所定範囲の温度検出箇所の中から最低温度を抽出する最低温度抽出部を有し、前記最低温度抽出部の抽出する最低温度により前記加熱皿の上の食品の有無を判定し、前記食品検出部により食品が無いことを検出したときには前記高周波発生手段の出力を低下または停止させる加熱調理器。
高周波発生手段と、
前記高周波発生手段の高周波を受けて発熱する高周波発熱体を貼り付けた加熱皿と、
前記加熱皿を装着する加熱庫と、
前記加熱皿表面の温度を複数箇所検出する温度分布検出手段と、
前記高周波発生手段を制御する加熱制御手段を有し、
前記加熱庫は、前記加熱皿を装着する高さを設定できる複数の皿掛部を有し、
前記加熱制御手段は、前記温度分布検出手段の検出した複数の異なる所定範囲の温度検出箇所の中から各々最低温度を抽出する最低温度抽出部と、前記最低温度抽出部の抽出した最低温度の中から最高温度を抽出する最高温度抽出部と、前記最高温度抽出部の抽出した最高温度により前記加熱皿の上の食品の有無を判定する食品検出部を有し、前記食品検出部により食品が無いことを検出したときには前記高周波発生手段の出力を低下または停止させる加熱調理器。