JP7117271B2 - 加熱調理器 - Google Patents

Description

本発明は，加熱調理器に係り，特に，加熱室内で発生する蒸気を検知して加熱手段を制御するのに好適な加熱調理器に関するものである。

加熱調理器は，加熱室に被加熱物を格納して，操作者の加熱指示等の操作指示に基づいて，マグネトロンや電気ヒータ等の加熱手段を制御して被加熱物を調理するものである。被加熱物を調理するために，加熱室で発生する蒸気を検出する蒸気センサを配置して，この蒸気センサの検知結果に基づいて加熱手段を制御する技術が知られている。このような技術は，例えば，特開平9-79587公報に記載されている。

特開平9-79587公報

しかしながら，検出の対象となる蒸気の分布は一様ではなく，蒸気センサ近傍の蒸気が発生源に係る蒸気と量的に異なる場合は，対象となる蒸気を正確に検出することができない。特に，蒸気の発生に対して蒸気の検出に遅れが生じると被加熱物を適切に加熱することができず，加熱調理の仕上がりが悪くなるとの問題があった。

本発明は上記問題を解決して，発生する蒸気を適切に検出して加熱調理の仕上がりの向上が可能な加熱調理器を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために，被加熱物を収納する加熱室と，前記被加熱物を加熱する加熱手段と，前記加熱室で発生する蒸気を検出する蒸気センサと，前記蒸気センサの検出に基づいて前記加熱手段を制御する制御手段を有するものであって，前記蒸気を排
出する排出路と，前記排出路の少なくとも一部を仕切る仕切板を有し，前記仕切板によって仕切られた前記排出路の一方側の空間的に小さい方に前記蒸気センサを配置した。

本発明によれば，加熱室内で発生する蒸気を安定的に検出することが可能となり，加熱調理の仕上がりの向上が可能となる。

一実施例の加熱調理器の本体の前面側の斜視図。 図１のＡ－Ａ断面図。 同加熱調理器のドアを開け本体内部が見える状態の説明図。 同加熱調理器の排気ダクトの斜視図。 同加熱調理器の排気ダクト取付状態の主要断面図。 同加熱調理器の排気ダクト取付状態の主要断面図。 蒸気検知精度の参考例を示す図 蒸気検知精度を示す図

以下，本発明の実施例を上記した図１～図８に従って説明する。

図１は，一実施例の加熱調理器の前面側の斜視図である。図１において，5は加熱調理器の正面に設けられたドア，1は加熱調理器の本体，4はドア5の上部に設けられた取っ手，6はドア5に設けられた耐熱性のガラス窓，2はドア5の下部に設けられた操作パネル，7はドア5の下方に設けられた着脱可能な水タンクであり，水蒸気を作るのに必要な水を溜めておく。

また，8は操作パネル2に設けられた入力手段であって，表示部9，操作部10，加熱調理開始スイッチ11で構成される。この操作部10を操作することによって，マイクロ波加熱やヒータ加熱などの加熱方法，加熱時間，オーブン加熱の設定温度などを設定することができる。3は本体1の上面と左右側面を覆う外枠，12は本体1の背面上部に設けられた外部排気ダクト，13は外部排気ダクト12の上面に設けられた外部排気口である。

図２は，図１の加熱調理器のＡ－Ａで示した断面における断面図である。図２において，14は加熱室であり，内部に被加熱物である食品を収納する。加熱室14は，加熱室底面１4a，加熱室奥壁面14b，加熱室上面14c，加熱室左壁面14eなどで囲まれている。15は加熱室14の上方に設けられた平面状の電気ヒータ，16は加熱室底面14aの後方に設けられた前後２本の棒状の電気ヒータである。

17は加熱室左壁面14eの裏側に設けられたボイラー，17aはボイラー17で生成された蒸気を加熱室１4に噴き出す噴出口である。

18は加熱室上面14cの右奥後方に配置し，制御部19に接続されて加熱室14の温度と被加熱物から発生する蒸気を検出する温度・蒸気センサ（例えばサーミスタ）で，検知値に応じて抵抗値が変化するものである。後記の制御部19は温度・蒸気センサ18の検出値である抵抗値を電圧に変換し，前記電圧の値が，要求される加熱室１の温度（設定温度）に対して事前に確認されている電圧値（制御値）になるように電気ヒータ15，16への電力の供給を調節する。また，温度・蒸気センサ18から検出した蒸気検出信号に基づいて被加熱物の残加熱時間を調節する。

温度・蒸気センサ18（単に蒸気センサとの称する）による蒸気の検出について説明する。蒸気は微小な水の粒が群をなすものである。そのため，温度・蒸気センサ18に微小な水の粒が触れると，その瞬間，温度・蒸気センサ18の温度が奪われ，温度・蒸気センサ18の検出値である抵抗値が変化する。この抵抗値を変換して得られる電圧値が所定時間内に変化したことを検出することで蒸気を検出する。もちろん，他の形式で蒸気を検出するセンサを用いることが可能である。例えば，蒸気が含まれると吸光特性が異なることに基づき，吸光分析を応用して蒸気を検出する蒸気センサを用いても良い。

20は加熱室底面14aと本体1の底板21の間に設けられた機械室である。機械室20には，重量検出手段22，マグネトロン23，導波管24，回転アンテナ25,回転アンテナ駆動手段26，インバータ基板40等が配置される。

41は重量検出手段22によって支持されるテーブルプレートである。

図２に示すように，加熱室底面14aは，略中央部が凹状に窪んでおり，その中に回転アンテナ25が設置され，マグネトロン23より放射されるマイクロ波エネルギーは，導波管24と回転アンテナ25で拡散されて加熱室１4内に放射される。回転アンテナ25は回転アンテナ駆動手段26の出力軸に連結されている。

図３は，本実施例の加熱調理器の内部構造を説明するための斜視図であり，ドア5を開放し，外枠2を省略すると共に，一部構造を透過して表示した。図３において，19はマグネトロン23，回転アンテナ25，電気ヒータ15などを制御する制御部，27はドア5を開放したときに本体１の前面に露出する加熱室縁，5ａはドア5の内側の上部に設けられた凸部，27aはドア5を閉じたときに凸部5aによって押されるドアスイッチである。28ａは後板28の上部に設けられた内部排気口，29は加熱室14の排気を内部排気口28cに導く排気ダクトである。

排気ダクト29は，ダクト入気口29eから加熱室14の蒸気を入気する。ダクト入気口29eは，加熱室上面14cの後板28に近接した部分で，ドア５側から見て右側の端から中央方向に向かって複数の小孔で形成される。入気された蒸気はダクト排気口29fから排気する。ダクト排気口29fは，後板28に接するように，ドア５側から見て右側の端から中央方向に向かって形成される。

図２，図３から分かるように，ドア５を閉めると，ドア5が加熱室縁27と接し，加熱室１4を密閉状態に保持し，マイクロ波の漏洩を防止するとともに，ヒータの熱や水蒸気を封じ込める。このとき，ドア5に設けられた凸部5aがドアスイッチ27aの接点を閉成し，ドア5を開くとドアスイッチ27aの接点を開成するので，制御部１９はドア５の開閉状態を検出できる。

次に，図４の排気ダクト29の斜視図を用いて，排気ダクト29の構造を説明する。排気ダクト29は，上面29a，側面29b，側面29c,壁面29dで構成される略箱型のダクトであり，ダクトの風上側（加熱室側）にはパンチング穴のダクト入気口29e，ダクトの風下側（後板側）にはダクト排気口29fが設けられている。ダクト排気口29fには衝立29gが形成される。加熱室14で発生した蒸気は加熱室14内を充満後,ダクト入気口29eから排気ダクト29内に流入する。

排気ダクト29で形成される排気通路は仕切り板30により２つの室に分けられている。温度・蒸気センサ18は，この２つの室のうち，小さな室で加熱室縁側である室に取り付けられている。

続いて,図３の加熱調理器のB-B断面を示す図５を用いて,温度・蒸気センサ18の取付構造について説明する。温度・蒸気センサ18は,温度測定対象(本実施例においては蒸気及び雰囲気温度)が温度・蒸気センサ18の検出部が当たる排気ダクト29内に設けられている。排気ダクト29内に流入した蒸気は,ダクト排気口29fを通り,外部排気ダクト12,外部排気口13より加熱室1外に排出される。また，排気ダクト29内に設けた排気ダクト内の領域を分割する仕切り板30の効果については後述する。

さらに，図３の加熱調理器のC-C断面を示す図６を用いて,温度・蒸気センサ18の取付構造について説明する。後板28は，内側後板28bと外側後板28aからなる。ダクト排気口29fに外側後板28aが接している。この接している外側後板28aの部分は，衝立29gとの間に通気が可能なように長孔が形成されている。

温度・蒸気センサ18の検出部（サーミスタ）は，排気ダクト29の側面29bから突出して形成される。被加熱部から発生した蒸気は図の矢印で示される蒸気流路にて，温度・蒸気センサ18の先端部（検出部となるサーミスタ）を通過してダクト排気口29fから排気される。排気蒸気は外部排気ダクト12を通過して外部排気口13から外部に放出される。

以上の構成からなる加熱調理器での，排気ダクト29内に設けた仕切り板30の効果について，図７と図８を用いて,異なる設置環境時でのレンジ加熱時の蒸気検知精度即ち蒸気発生時からセンサが蒸気検出するまでのタイムラグについて詳細に説明する。図７は排気ダクト内の領域を仕切る板30を設けない状態で設置環境として電子レンジの上面,左右側面を開放した状態と囲った状態にて被加熱物のレンジ加熱を実施し，図８は排気ダクト29内に仕切り板30を設けた状態で上記の同条件にてレンジ加熱を実施したものである。

レンジ加熱の実施について説明する。重量検出手段22により検出した被加熱物の重量に基づいて調理時間を決定し自動的に調理を行う。この構成では，使用者が調理時間を設定する操作をしなくても良いから，操作性が向上し使い勝手が良くなる。

ここで，被加熱物として例えば飲み物をあたためる調理を行う場合，飲み物の種類によって，あたため調理後の温度を変える必要がある。具体的には，飲み物として酒かんとするときには50～54℃程度にし，酒以外の飲み物として牛乳をあたためるときには60～65℃程度にする必要がある。このため，飲み物の重量だけに基づいて調理時間を決定すると，飲み物の種類によっては，あたため過ぎたり，あたため不足が生じたりする。

そのため，温度・蒸気センサ18を設け，温度・蒸気センサからの蒸気検出信号に基づいて被加熱物の温度状態をリアルタイムに判断する。具体的には，被加熱物から蒸気が発生したと判断した場合には，その被加熱物が間もなく適温範囲になると判断し，調理時間をその蒸気量に基づいて補正し，調理時間の残時間を減少させる。

例えば，酒かんをあたためる際，重量検出手段22により検出した調理時間をｔ,調理を開始してからセンサが蒸気を検知するまでの時間をｔ1,蒸気を検出した時の残調理時間をｔ2とした場合,残調理時間ｔ2は,ｔ1×補正係数(当然，飲み物の種類・検出重量によって異なる)の補正式によって最適化される。

また，蒸気が発生していないと判断した場合には，調理時間をその重量に基づいて設定する。この構成により，被加熱物の重量だけに基づいた調理時間により発生する過不足を解消する。

レンジ加熱は，加熱室14の中心に被加熱物,本実施例では水蒸気を安定し発生させやすい水を設置し，被加熱物(水)から蒸気が発生し温度・蒸気センサ18が蒸気を検出するまで行った。

本実施例の排気ダクト29内に仕切り板30を設けない加熱調理器では,加熱室14で発生した蒸気がセンサで蒸気を検出するまでのタイムラグが20秒～60秒程度発生する。

このタイムラグは，加熱室14の大きさ，被加熱物と温度・蒸気センサ18との距離によって変動することが分かっている。

さらに，加熱調理器を囲った条件と開放条件では約40秒のタイムラグ差が発生しており,この差によって設置環境によって食品の仕上がり温度差(約20℃)が生じる。

次に,排気ダクト29内に仕切り板30を設けた加熱調理器の実施例ついて図８を用いて説明する。

本実施例の排気ダクト29内に仕切り板30を設けた加熱調理器では,被加熱物から発生した蒸気を検出するまでのタイムラグが約17秒（約16秒）になる。また，設置環境による蒸気検知タイムラグ差についてもほぼ無くなる。

これは，仕切り板30が排気ダクト29内に流入する蒸気を排気する蒸気とセンサ検知用蒸気に分割,さらに,蒸気検出用の蒸気が排気ダクト29内にこもり易くしたことにより，蒸気検知精度及び応答性を大きく向上させることが分かった。

以上のように本実施の形態においては，温度・蒸気センサ18取り付けられた排気ダクト29内に排気ダクト29内に流入する仕切り板30を設けることにより,加熱室14で発生した蒸気を素早くまた加熱調理器の設置環境によらず安定して検出することで，設置環境に制限されず被加熱物の状態をリアルタイムで正確に検出すること可能となるため,例えば被加熱物の状態によって調理時間を自動で制御することが可能となり,仕切り板30を設けない場合と比較して,被加熱物の仕上がりのムラを抑制することができる。

１３ マグネトロン
１４ 加熱室
１５ 電気ヒータ
１８ 温度・蒸気センサ
１９ 制御部
２９ 排気ダクト
３０ 仕切り板

Claims (5)

1. 被加熱物を収納する加熱室と，前記被加熱物を加熱する加熱手段と，前記加熱室で発生する蒸気を検出する蒸気センサと，前記蒸気センサの検出に基づいて前記加熱手段を制御する制御手段を有するものであって，前記蒸気を排出する排出路と，前記排出路の少なくとも一部を仕切る仕切板を有し，前記仕切板によって仕切られた前記排出路の一方側の空間的に小さい方に前記蒸気センサを配置したことを特徴とする加熱調理器。
2. 請求項１において，前記排出路は蒸気を外部に排気する排気ダクトとして構成されることを特徴とする加熱調理器。
3. 請求項２において，前記排気ダクトは，蒸気を含んだ流体を下側から流入させ，側方に排気することを特徴とする加熱調理器。
4. 請求項１又は２において，流入する蒸気を含んだ流体は前記仕切板によって分けられることを特徴とする加熱調理器。
5. 請求項１において，前記蒸気センサは前記排出路の側面から突出して形成されることを特徴とする加熱調理器。
   

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