JP2010286206A

JP2010286206A - 加熱調理器

Info

Publication number: JP2010286206A
Application number: JP2009141834A
Authority: JP
Inventors: Ryuta Kondo; 龍太近藤; Ryoji Shimada; 良治島田; Yu Kawai; 祐河合
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2009-06-15
Filing date: 2009-06-15
Publication date: 2010-12-24

Abstract

【課題】焼き過ぎを防止し美味しく、調理時間を短くでき、調理することに対して満足のいく加熱調理器を提供すること。
【解決手段】ヒータの熱輻射量を検出してヒータの熱輻射量制御を行い、加熱室１内を送風機１３により換気するとともに、加熱室１内が所定温度よりも高温のときは送風機１３による換気量を増大し、低温のときは換気量を減少するように制御することで、送風機１３の運転によって加熱室１内の温度を安定化しつつ、ヒータの通電率を高くして輻射熱による効果を高くし、安定して高い調理性能を発揮し、調理時間の短い加熱調理器を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ヒータを備えた加熱調理器に関する。

従来、この種の加熱調理器は一般的に、加熱室内にヒータを備え、加熱室内に被加熱物を載置し、加熱室内の温度が一定になるようにヒータを温度調節器により制御して加熱していた（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−１４６１９号公報

被加熱物の焼け具合などの出来上がりや調理時間は、加熱室内の温度とヒータからの輻射熱でほぼ決定される。加熱室内の温度は被加熱物の種類により最適の温度が決定される。

被加熱物である食品の種類によっても異なるが、早くから焦げ目がつき過ぎないようにしたいものと、肉調理のような表面に素早く焦げ目をつけて内部の旨味を逃さないように加熱したいものとがある。

焦げ目を早くつけるように加熱するには、加熱の初期に輻射熱の強い加熱が必要で、良い出来映えの調理を可能にするには、加熱初期の輻射熱を制御してやらなければならない。

また、調理時間を短くするためにはヒータからの輻射熱を高めることが有効である。そして輻射熱はヒータ表面の絶対温度の４乗に比例することは周知である。従って、輻射熱を高めるためにはヒータがより連続的に通電される状態、すなわちヒータの通電率を上げてヒータを高温に維持することが有効である。

しかしながら、前記従来の構成では、ヒータは加熱室内の温度が一定になるように温度調節器で制御されているので、輻射熱を制御することができなかった。そのため、焦げ目をきれいにつけ、美味しく調理することに対して満足のいくものではないという課題を有していた。

また、庫内温度が上昇してしまうとヒータが制御されて通電量が下がる。加熱調理器の種類、加熱室内の温度などによっても異なるが、一般的には、加熱室内の温度を例えば２８０℃に保つ場合のヒータは、２５〜３０％といった低い通電率になる。

これによりヒータの温度が下がるため、ヒータからの輻射熱が下がり調理性能の低下、すなわち調理時間が延長する。従って、輻射熱が比較的低い状態で動作し、調理時間を短くできないという課題を有していた。

そして、庫内温度を２８０℃に保つ場合のヒータ通電率の制御方法として例えば上下２０ｄｅｇのディファレンシャルを取ったオンオフ制御、すなわち庫内温度が３００℃を超えればヒータへの電源を遮断、２６０℃を下回れば電源供給といった制御方法を用いた場
合には、庫内温度２６０℃近辺のときに加熱調理開始になるとヒータ温度がかなり低下していて、輻射熱が小さくなってしまう。

一方、庫内温度がヒータ電源遮断時の３００℃近辺で加熱調理を開始すると、ヒータ温度が最高レベルにあり輻射熱が大きくなり焦げ目がつきやすいことになる。

加熱調理器の条件にもよるが、この程度のディファレンシャルの場合、およそ数十秒から２〜３分の間隔でヒータへの電源遮断と電源供給が繰り返されており、すなわちこの時間間隔で輻射熱が大きくなったり小さくなったりして、調理開始のタイミングによって調理性能が安定しないという課題もあった。

本発明は上記従来の課題を解決するものであり、調理性能の大幅に向上した加熱調理器を提供することを目的とするものである。

本発明の加熱調理器は、特に食品の加熱調理時において、加熱室内が所定温度よりも高温のときは換気手段による換気量を増大し、加熱室内が低温のときは換気量を減少するように制御するので、加熱室内が高温時には換気量増大により温度が下がり、低温時には換気量減少によりヒータの加熱効果で温度上昇する。

そのため、加熱室内の温度調節を換気手段の運転によって制御しつつ、ヒータの熱輻射量を検出してヒータの熱輻射量制御を行い、熱輻射量を正確かつ安定して最大限に出力できるよう制御することができる。

よって、肉調理やトーストなどの焼き調理において、理想に近い焼き方とされる一定温度と一定熱輻射による均一な焼調理ができる。そして、安定して高い調理性能を発揮でき、輻射熱を高めて調理時間を短くすることもできる。また、庫内温度が過度に上昇することを防止できるので、食品の炭化や焦げやすくなることを防止でき、調理性能が安定する。

本発明の実施の形態１の加熱調理器の側面断面図本発明の実施の形態１の加熱調理器を運転するときの使用者と制御手段１０の動作を示すフローチャート本発明の実施の形態１の加熱調理器を運転するときの制御手段１０の動作を示すフローチャート本発明の実施の形態１の加熱調理器を運転するときの制御手段１０の動作を示すフローチャート本発明の実施の形態２の加熱調理器の側面断面図

第１の発明は、食品を加熱する加熱室と、前記加熱室内の温度を検出する庫内温度検出手段と、加熱調理するためのヒータと、前記ヒータの熱輻射量を検出するヒータ輻射量検出手段と、加熱室内の空気を換気するための換気手段と、前記ヒータの加熱量と前記換気手段の運転とを制御する制御手段とを備え、特に食品の加熱調理時において前記制御手段は、前記庫内温度検出手段の出力に基づき前記加熱室内が所定温度よりも高温のときは前記換気手段による換気量を増大し、加熱室内が低温のときは換気量を減少するように制御するようにしたものである。

これにより、加熱室内が高温時に制御手段が換気量を増大すると換気により温度が下が
り、低温時に換気量を減少するとヒータの加熱効果で温度上昇するので、加熱室内の温度調節を換気手段の運転によって制御しつつ、ヒータの熱輻射量を検出してヒータの熱輻射量制御を行い、熱輻射量を正確かつ安定して最大限に出力できるよう制御することができる。

よって、肉調理やトーストなどの焼き調理において、理想に近い焼き方とされる一定温度と一定熱輻射による均一な焼調理ができる。

そして、安定して高い調理性能を発揮でき、輻射熱を高めて調理時間を短くすることもできる。また、庫内温度が過度に上昇することを防止できるので、食品の炭化や焦げやすくなることを防止でき、調理性能が安定する。

第２の発明は、特に第１の発明において、換気手段によって加熱室内の空気を加熱室外へ排気する排気通路と、前記空気に含まれる臭気成分を除去する臭気除去手段とを備えたものである。

これより、調理中の臭気や油煙を含んだ庫内の空気を、臭気成分を除去して加熱室外へ排気することができるので、加熱調理器からの臭気を気にすることなく調理中の庫内換気を促進でき、ヒータの熱輻射量を最大限に出力できる。

そして、加熱室内の温度調節を換気手段の運転によって制御しつつ、加熱室が高温時の排気は比較的大風量で、低温排気は小風量に制御されるので、臭気除去手段における化学反応を効率的に促進することが可能となり、臭気成分除去に効果的に作用するとともに、ヒータからの輻射熱を高く保ち調理時間を短くすることができる。

また、ヒータからの輻射熱を制御することができるので、安定して高い調理性能を発揮でき、庫内温度が過度に上昇することも防止できる。

第３の発明は、特に第１または第２のいずれか１つの発明において、ヒータを加熱室内の上部と下部のそれぞれに食品を挟むように設け、上ヒータと下ヒータの各々に上ヒータ輻射量検出手段と下ヒータ輻射量検出手段とを備えて、上ヒータと下ヒータの各々のヒータ加熱量を制御するものである。

これにより、加熱室内の温度調節を換気手段の運転によって制御しつつ、食品の厚みや食品とヒータとの距離が変化しても、上ヒータと下ヒータの各々の熱輻射量を検出してヒータの熱輻射量制御を行い、各々のヒータ熱輻射量を正確かつ安定して最大限に出力できるよう制御することができる。

その結果、安定した庫内温度の条件でヒータの熱輻射量を直接制御する加熱調理が可能となり、上ヒータと下ヒータの各々のヒータからの輻射熱を制御して安定して高い調理性能を発揮でき、輻射熱を高めて調理時間を短くすることもできる。

第４の発明は、特に第１〜第３のいずれか１つの発明において、換気手段を加熱室の換気用に設けた送風機とし、制御手段が、庫内温度検出手段の出力に基づき前記加熱室内が所定温度よりも高温のときは前記送風機の風量を増大し、前記加熱室内が低温のときは風量を減少するようにしたものである。

これにより、送風機の風量を制御することで加熱室内の温度調節を精度よく安定させることができ、ヒータの熱輻射量を検出してこの熱輻射量を正確かつ安定して最大限に出力できるよう制御することができる。その結果、安定した庫内温度の条件でヒータの熱輻射
量を直接制御する加熱調理が可能となり、ヒータからの輻射熱を制御して安定して高い調理性能を発揮でき、輻射熱を高めて調理時間を短くすることもできる。

第５の発明は、特に第１〜第４のいずれか１つの発明のヒータ輻射量検出手段をヒータに接触させて設けた熱電対にしたものである。これにより、発熱部の温度を直接測定するような高温での使用においても耐久性と繰り返し信頼性に優れ、ヒータの熱輻射量をヒータ温度によって確実に検出してヒータの熱輻射量制御を行い、熱輻射量を正確かつ安定して最大限に出力できるよう制御することができる。

そして、加熱室内の温度調節を換気手段の運転によって制御するので、安定した庫内温度の条件でヒータの熱輻射量を直接制御する加熱調理が可能となり、ヒータからの輻射熱を制御して安定して高い調理性能を発揮でき、輻射熱を高めて調理時間を短くすることもできる。また、ヒータの最高温度を制限するように制御することも可能になるので、ヒータ温度が過度に上昇することを防いでヒータの劣化を防止できる。

第６の発明は、特に第１〜第４のいずれか１つの発明のヒータ輻射量検出手段を赤外線等の波長を検出する赤外線検出器にしたものである。これにより、赤外線検出器によって確実にヒータの熱輻射量を直接検出することができるため、熱輻射量を正確かつ安定して最大限に出力できるよう制御することができる。

よって、換気手段の運転制御による加熱室内の温度調節と併せて、安定した庫内温度の条件でヒータの熱輻射量を直接制御する加熱調理が可能となり、ヒータからの輻射熱を制御して安定して高い調理性能を発揮でき、輻射熱を高めて調理時間を短くすることもできる。

また、赤外線検出器によってヒータの表面温度を非接触で検出することができるため、ヒータの最高温度を制限するように制御することも可能になり、ヒータ温度が過度に上昇することを防いでヒータの劣化を防止できる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
本発明の第１の実施の形態を図１から図４を参照して説明する。

図１は本発明の実施の形態１における加熱調理器の側面から見た断面図を示したものである。

図１において、加熱調理器の本体５０の加熱室１内には上ヒータ２と下ヒータ３が設けられ、網４の上に載せられた食品５を上ヒータ２と下ヒータ３とで挟むように加熱する。加熱室１の後方にはマイクロ波を発生するマグネトロン６が設けられ、マイクロ波と上下のヒータの輻射熱や対流熱との少なくともいずれかを供給して食品を加熱処理することができるようになっている。

上ヒータ２にはその表面に接触するように上ヒータ熱電対７が設けられ、マグネトロン６からのマイクロ波の影響を受けないように金属管で覆われて上ヒータ２のヒータ輻射量検出手段を構成している。

下ヒータ３の表面には下ヒータ熱電対８が同様に設けられてヒータ輻射量検出手段となっている。加熱室１の壁面には庫内温度検出手段であるサーミスタ９が固定されており、
上ヒータ熱電対７と下ヒータ熱電対８とサーミスタ９は制御手段１０に電気的に接続され、それぞれの出力に基づき、上ヒータ２と下ヒータ３への通電を制御して加熱量を加減できるようになっている。

マグネトロン６より発生したマイクロ波を受ける位置には電波撹拌手段としての回転アンテナ１１が設けられている。そして、マグネトロン６からのマイクロ波を、回転アンテナ１１に照射することにより、この回転アンテナ１１によってマイクロ波を加熱室１内に撹拌しながら供給するようになっている。

なお、マグネトロン６や回転アンテナ１１は、加熱室１の後方と上面に設けているが、これに限らず加熱室１底部や側面側に設けることもできる。

加熱室１内の側壁の上部に設けられた排気口１２は、加熱室１内の空気を換気するために、本体５０の外部と連通するよう設けられた排気出口５１へと、換気手段である送風機１３を介して排気通路１４でつながっている。送風機１３は制御手段１０によって供給される電力が制御されて回転数が変化し、この回転数の制御によって風量制御できるようになっている。

そして送風機１３上流の排気通路１４内には臭気除去手段である触媒１５が配置され、加熱室１内の空気は上ヒータ２の近傍を通るときに加熱された後に、触媒１５の作用でそこに含まれる臭気成分を分解・除去した後、本体５０の外に排出される。

以上の構成の加熱調理器の基本動作について説明する。図２から図４は、加熱調理器を運転するときの使用者と制御手段１０の動作を示すフローチャートである。以下、図２および図３、図４を参照しながら、使用者が本発明の加熱調理器を用いて食品の加熱調理を行うときの制御手段１０の動作について説明する。

まず、使用者は入力操作部（図示せず）を操作して予熱の有無を選択する（ステップＳ１０１）。

なお、ここでいう予熱とは、食品４を加熱室１内で加熱調理する前に加熱室内を所定温度まで昇温しておく操作のことであり、同じ所定温度で食品を入れ替えつつ連続して複数回の加熱調理をする場合は、前回の加熱調理終了後に食品４を取り出すことで加熱室１内の温度が低下した場合、次回の調理前に加熱室内を所定温度まで使用者の操作なく昇温しておく動作も含まれる。

予熱ありの加熱調理を使用者によって選択されると、制御手段１０は予熱運転を開始させ（Ｓ１０２）、上ヒータ２と下ヒータ３の加熱量制御を後述のヒータ温度制御サブルーチンに従って行う（Ｓ１０３）。

そして送風機１３の回転数制御を後述の加熱室温度制御サブルーチンに従って行い（Ｓ１０４）、サーミスタ９の出力から加熱室１内の温度ｔｃが所定の庫内設定温度（例えば使用者が設定した予熱３００℃）に到達した場合に、ヒータ温度制御サブルーチンと加熱室温度制御サブルーチンを繰り返すループを抜けて、予熱完了と判定して報知する（Ｓ１０５）。

このときのヒータ温度制御（Ｓ１０３）は図３に示すように、まずヒータ輻射量検出手段である上ヒータ熱電対７と下ヒータ熱電対８のそれぞれの出力から、ヒータ温度ｔｈを検出し（Ｓ３０１）、ヒータ温度ｔｈがあらかじめ記憶していた所定の設定温度ｔｈ０（例えば６００℃）になっているか比較する（Ｓ３０２）。

ただし、制御の安定性を向上するためにステップＳ３０２においてディファレンシャルΔ（例えばΔ＝２ｄｅｇ）を設け、ヒータ温度ｔｈが設定温度ｔｈ０−Δ（５９８℃）より低いｔｈ＜ｔｈ０−Δの場合と、逆にヒータ温度ｔｈが設定温度ｔｈ０＋Δ（６０２℃）より高いｔｈ＞ｔｈ０＋Δの場合、およびヒータ温度が設定温度に等しくなったと判定するｔｈ０−Δ≦ｔｈ≦ｔｈ０＋Δの３条件でここでは比較判定する。

この後、ヒータ温度が設定温度より低いｔｈ＜ｔｈ０−Δの場合はＳ３０３以下の条件付きで加熱量を増加し、ヒータ温度が設定温度より高いｔｈ＞ｔｈ０＋Δの場合は加熱量を減少（Ｓ３０８）し、それ以外はヒータ温度が設定温度に等しくなったと判定して加熱量の増減をしないという、ヒータ温度ｔｈと目標温度である設定温度ｔｈ０の偏差を元にした比例制御（Ｐ制御）が基本のフィードバック制御を用いて加熱量制御をしている。

すなわち、ヒータ温度が設定温度より低いｔｈ＜ｔｈ０−Δの場合は、サーミスタ９の出力から庫内温度ｔｃを検出し（Ｓ３０３）、庫内温度ｔｃが設定温度ｔｃ０（予熱３００℃）を超えているか比較する（Ｓ３０４）。

庫内温度ｔｃが設定温度ｔｃ０より大きくなっていない場合は上ヒータ２と下ヒータ３への通電率をそれぞれ増加することで加熱量を増加制御し（Ｓ３０５）、ヒータ温度制御のサブルーチンを抜ける。

ステップＳ３０４で庫内温度ｔｃが設定温度ｔｃ０より大きいｔｃ＞ｔｃ０の場合は送風機１３への供給電力（通電率）から送風機回転数が最大になっているか確認し（Ｓ３０６）、回転数が最大でない場合は上ヒータ２と下ヒータ３への通電率をそれぞれ増減せず維持してヒータ温度制御のサブルーチンを抜ける。

ステップＳ３０６で送風機１３の回転数が最大になっている場合は、上ヒータ２と下ヒータ３への通電率をそれぞれ減少して（Ｓ３０７）、ヒータ温度制御のサブルーチンを抜ける。

逆に、ステップＳ３０２でヒータ温度が設定温度より高いｔｈ＞ｔｈ０＋Δの場合は加熱量を減少し（Ｓ３０８）、ヒータ温度制御のサブルーチンを抜ける。一方、ヒータ温度が設定温度に等しくなった場合は加熱量の増減をしないで、ステップＳ３０２からそのままヒータ温度制御のサブルーチンを抜ける。

加熱室温度制御（Ｓ１０４）は図４に示すように、まず庫内温度検出手段であるサーミスタ９の出力から庫内温度ｔｃを検出し（Ｓ４０１）、庫内温度ｔｃが設定温度ｔｃ０（予熱３００℃）になっているか比較する（Ｓ４０２）。

このステップＳ４０２でも制御の安定性を向上するためにディファレンシャルΔを設け、ｔｃ＜ｔｃ０−Δ、ｔｃ＞ｔｃ０＋Δ、および庫内温度が設定温度に等しくなったと判定するｔｃ０−Δ≦ｔｃ≦ｔｃ０＋Δの３条件で比較判定している。

ステップＳ４０２において、庫内温度ｔｃが設定温度ｔｃ０より低いｔｃ＜ｔｃ０−Δの場合は、送風機１３の回転数を減少させて（Ｓ４０３）加熱室１の換気風量を減らすことで加熱室内からの放熱や温度低下を少なくする。

これにより、上ヒータ２と下ヒータ３からの加熱効果が相対的に大きくなり、加熱室１内の温度上昇が促進されるようになり、ステップＳ４０３から加熱室温度制御のサブルーチンを抜ける。

このとき、庫内温度ｔｃが設定温度ｔｃ０よりも大きく低い場合は、送風機１３の回転数制御によって、送風機１３を停止させることが必要になる。送風機１３を停止させることで換気量が最小になって加熱室１の温度上昇速度が最大になる。したがって、加熱室１内を素早く昇温させたい場合は送風機１３を停止させるとともに換気量をゼロにする必要がある。

逆に、ステップＳ４０２で庫内温度ｔｃが設定温度ｔｃ０より高いｔｃ＞ｔｃ０＋Δの場合は送風機１３の回転数を増加し換気風量を増やして（Ｓ４０４）、加熱室温度制御のサブルーチンを抜ける。一方、庫内温度が設定温度に等しくなった判定のｔｃ０−Δ≦ｔｃ≦ｔｃ０＋Δの場合は、ステップＳ４０２からそのまま加熱室温度制御のサブルーチンを抜ける。

このステップＳ４０３あるいはＳ４０４における送風機１３の回転数の制御も、Ｐ制御を用いたフィードバック制御をおこなっている。なお、ヒータ加熱量のフィードバック制御と送風機回転数のフィードバック制御の両者とも、Ｐ制御だけでなく、偏差を元にした公知のＰＩＤ制御などを用いたものにしてもよい。

ここでの制御定数である比例ゲインや積分係数や微分係数は、制御の応答性と安定性を両立するための最適な値を予め設定しておく必要がある。またフィードバック制御は、ＰＩ制御でもファジーやニューロ制御でもよい。

このようなヒータ加熱量と送風機回転数のフィードバック制御が行われた後、庫内温度ｔｃが設定温度ｔｃ０（３００℃）と等しいと判定されない間は、再びヒータ加熱量と送風機回転数のフィードバック制御を繰り返し、庫内温度ｔｃが設定温度ｔｃ０と等しいと判定されるとこのループを抜けて、予熱完了と判定して報知するのである（Ｓ１０５）。

使用者が予熱完了を確認すると、被加熱物である食品５を加熱室１内の網４の上に載せ、開閉扉１６を閉じる（Ｓ１０６）。入力操作部（図示せず）を操作して加熱方法、加熱調理時間、加熱温度等の諸設定を行い、スタートボタンを押下すると、制御手段１０の動作によって自動的に加熱調理が開始される（Ｓ１０７）。

一方、ステップＳ１０１において、予熱なしの加熱調理を使用者によって選択されると、制御手段１０は予熱運転を開始させずに、使用者の次の操作を待つ。そして使用者が食品５を加熱室１内に投入し、開閉扉１６を閉じる（Ｓ１０８）。

次に入力操作部を操作して加熱方法、加熱調理時間、加熱温度等の諸設定を行い、スタートボタンを押下すると、制御手段１０の動作によって自動的に予熱なしの加熱調理が開始される（Ｓ１０９）。

次のステップＳ１１０およびＳ１１１においては、Ｓ１０３と同じヒータ温度制御サブルーチンおよびＳ１０４と同じ加熱室温度制御サブルーチンに従って、制御手段１０は上ヒータ２と下ヒータ３の加熱量制御および送風機１３の回転数制御を行う。

この食品の加熱調理時において、加熱室温度制御（Ｓ１１１）の加熱室温度制御サブルーチンでは、Ｓ１０４と同様に、制御手段１０はサーミスタ９の出力に基づき、加熱室１内が所定温度ｔｃよりも高温と判定するｔｃ＞ｔｃ０＋Δのときは送風機１３による換気量を増大し、加熱室１内が低温と判定するｔｃ＜ｔｃ０−Δのときは換気量を減少するように制御する。

加熱室１内が高温時に温度を下げるため換気量を増大させると、高温の排気が触媒１５に流れ込み、高温ゆえに反応活性が向上しているので比較的大風量であっても排気中の臭気成分が十分に除去されることになる。

一方、加熱室１内が低温時にヒータの加熱効果で温度上昇させるため換気量を減少させと、反応活性が低下しやすい低温の排気であっても小風量であるので、触媒１５で十分に臭気除去反応が効率的に促進されることになる。

このように、本実施の形態は、食品５を加熱する加熱室１と、加熱室１内の温度を検出するサーミスタ９と、加熱調理するための上ヒータ２と下ヒータ３と、上ヒータ熱電対７と下ヒータ熱電対８と、加熱室内の空気を換気するための送風機１３と、上ヒータ２および下ヒータ３の加熱量と送風機１３の運転とを制御する制御手段１０とを備え、特に食品の加熱調理時において制御手段１０は、サーミスタ９の出力に基づき加熱室１内が所定温度よりも高温のときは送風機１３による換気量を増大し、加熱室１内が低温のときは換気量を減少するように制御するようにしたものである。

これにより、加熱室１内の温度調節を送風機１３の運転によって制御しつつ、ヒータの熱輻射量を検出してヒータの熱輻射量制御を行い、熱輻射量を正確かつ安定して最大限に出力できるよう制御することができる。

また、送風機１３によって加熱室１内の空気を加熱室外へ排気する排気通路１４と、この排気に含まれる臭気成分を除去する触媒１５とを備えたことにより、調理中の臭気や油煙を含んだ庫内の空気を、臭気成分を除去して加熱室外へ排気することができる。その結果、加熱調理器からの臭気を気にすることなく調理中の庫内換気を促進でき、ヒータの熱輻射量を最大限に出力できる。

そして、加熱室内の温度調節を送風機１３の運転によって制御しつつ、加熱室１が高温時の排気は比較的大風量で、低温排気は小風量に制御されるので、触媒１５における化学反応を効率的に促進することが可能となり、臭気成分除去に効果的に作用するとともに、ヒータからの輻射熱を高く保ち調理時間を短くすることができる。

そして、ヒータ温度制御（Ｓ１１０）と加熱室温度制御（Ｓ１１１）を両者行う加熱調理時間が入力時の設定時間を経過すると、ヒータ温度制御サブルーチンおよび加熱室温度制御サブルーチンを繰り返して温度を維持する加熱調理のループを抜けて、調理終了の報知を行い（Ｓ１１２）、換気手段である送風機１３への電源供給を停止して運転停止し（Ｓ１１３）、終了する。

ここで、上ヒータ２と下ヒータ３のそれぞれは上ヒータ熱電対７と下ヒータ熱電対８のそれぞれの出力から別々の温度ｔｈを有するものである。

そして、特に予熱中においては、下ヒータ３の温度が上ヒータ２の温度より高温になる
ように、下ヒータ熱電対８に対する設定温度ｔｈ０下＝６００℃に対して、上ヒータ熱電対７に対する設定温度は低い温度に予め記憶されており（例えばｔｈ０上＝ｔｈ０下−１００℃＝５００℃）、このそれぞれの設定温度ｔｈ０上とｔｈ０下に基づき、制御手段１０は上ヒータ２と下ヒータ３の加熱量をフィードバック制御行っている。

このように、予熱中は、上ヒータ熱電対７と下ヒータ熱電対８のそれぞれの出力信号に基づき、下ヒータ３の温度（ここでは例えば６００℃）が上ヒータ２の温度（同５００℃）よりも高温になるように制御するようにしたことにより、加熱室１の下方を高温の下ヒータ３で加熱することで、加熱室内の上下で温度分布が生じるのを防止しながら加熱でき、予熱時の加熱室内温度を安定して均一に昇温させて高速予熱ができる。

一方、食品の加熱調理時においても、上ヒータ２と下ヒータ３のそれぞれが、上ヒータ熱電対７と下ヒータ熱電対８のそれぞれの出力から別々の温度ｔｈを有するものである。そして、ヒータ設定温度ｔｈ０を等しい値に設けてもよく、あるいはそれぞれが別々の設定値ｔｈ０を有してもよい。

また、予熱時など庫内温度ｔｃが設定温度ｔｃ０よりも大きく低い場合は、送風機１３を停止させる制御が有効である。送風機１３を停止させることで換気量が最小になって加熱室１の温度上昇速度が最大になるが、送風機１３が停止していても排気通路１４は遮蔽されていないので、空気の密度差による浮力や慣性力など、何らかの力が作用した場合は加熱室１内の換気が促進される可能性がある。

しかしながら、本実施の形態のように換気促進が発生しないように構成されていると、制御手段１０による送風機１３の停止中において、換気による加熱室１内からの放熱や温度低下を防ぎ、ヒータによる加熱で加熱室１内を効果的に昇温できるので、短時間予熱や短時間昇温が可能となる。

そして調理時には、加熱室１内の温度調節を送風機１３の運転によって制御しつつ、ヒータの熱輻射量を検出してヒータの熱輻射量制御を行い、熱輻射量を正確かつ安定して最大限に出力できるよう制御することができる。

そして、庫内温度を素早く安定させることで安定して高い調理性能を発揮でき、輻射熱を高めて調理時間を短くすることもできる。

換気手段として排気通路１４に送風機１３を設けるとともに、制御手段１０が、サーミスタ９の出力に基づき加熱室１内が所定温度よりも高温のときは送風機１３の風量を増大し、加熱室１内が低温のときは風量を減少するようにしたことにより、送風機１３の風量を制御することで加熱室内の温度調節を精度よく安定させることができ、ヒータの熱輻射量を検出してこの熱輻射量を正確かつ安定して最大限に出力できるよう制御することができる。

その結果、安定した庫内温度の条件でヒータの熱輻射量を直接制御する加熱調理が可能となり、ヒータからの輻射熱を制御して安定して高い調理性能を発揮でき、輻射熱を高めて調理時間を短くすることもできる。

また、本体５０の外部へ開口する排気出口５１に加熱室１から連通する排気通路１４において、気流が上方気流を形成して換気促進しないよう、少なくとも排気出口５１近傍は排気出口５１に向かって下方向に排気通路１４を形成したことにより、加熱室換気の自然気流が生じないように構成でき、換気手段停止時に加熱室の短時間昇温が可能となる。

また、上述のようにサーミスタ９の出力に基づき所定の庫内設定温度ｔｃ０になるよう制御するときは、図４に示すフローチャートのように換気手段である送風機１３の運転で制御するように制御手段１０を動作させることにより、加熱室１内の温度調節を換気手段の運転によって制御しつつ、ヒータの熱輻射量を検出してヒータの熱輻射量制御を行い、熱輻射量を正確かつ安定して最大限に出力できるよう制御することができる。

また、上ヒータ２と下ヒータ３を加熱室１内の上部と下部のそれぞれに食品５を挟むように設け、上ヒータ２と下ヒータ３の各々に上ヒータ熱電対７と下ヒータ熱電対８とを備えて、上ヒータ２と下ヒータ３の各々のヒータ加熱量を制御手段１０によって制御するようにしたことにより、加熱室１内の温度調節を換気手段の運転によって制御しつつ、加熱室昇温のための送風機１３停止中には加熱室換気の自然気流をも停止できるので、加熱室の短時間昇温ができる。

また、食品の厚みによって食品５と上ヒータ２との距離が変化しても、上ヒータ２と下ヒータ３の各々の熱輻射量を検出してヒータの熱輻射量制御を行い、各々のヒータ熱輻射量を正確かつ安定して最大限に出力できるよう制御することができる。

その結果、安定した庫内温度の条件でヒータの熱輻射量を直接制御する加熱調理が可能となり、上ヒータ２と下ヒータ３の各々のヒータからの輻射熱を制御して安定して高い調理性能を発揮でき、輻射熱を高めて調理時間を短くすることもできる。

また、上ヒータ２および下ヒータ３のヒータ輻射量検出手段をそれぞれ、ヒータに接触させて設けた上ヒータ熱電対７と下ヒータ熱電対８で構成したことにより、発熱部の温度を直接測定するような高温での使用においても耐久性と繰り返し信頼性に優れ、ヒータの熱輻射量をヒータ温度によって確実に検出してヒータの熱輻射量制御を行い、熱輻射量を正確かつ安定して最大限に出力できるよう制御することができる。

そして、加熱室内の温度調節を換気手段の運転によって制御するので、安定した庫内温度の条件でヒータの熱輻射量を直接制御する加熱調理が可能となり、ヒータからの輻射熱を制御して安定して高い調理性能を発揮でき、輻射熱を高めて調理時間を短くすることもできる。

また、ヒータの最高温度を制限するように制御することも可能になるので、ヒータ温度が過度に上昇することを防いでヒータの劣化を防止できる。

また、加熱室１内を換気するために、送風機１３を通過した空気を加熱室１外へ排気する排気通路１４と、この排気空気に含まれる臭気成分を除去する触媒１５とを備えたことにより、調理中の臭気や油煙を含んだ加熱室１内の空気を、臭気成分を分解・除去して加熱室１外へ排気することができる。

その結果、加熱調理器からの臭気を気にすることなく調理中の庫内換気を促進でき、庫内温度一定化制御におけるヒータ表面温度の低下を避けてヒータ表面温度を高温に維持できる。

これにより、加熱室１内の空気は上ヒータ２の近傍を通るときに加熱されて触媒１５の臭気成分除去に効果的に作用するとともに、ヒータからの輻射熱を高く保ち調理時間を短くすることができる。また、ヒータの温度を直接制御してヒータからの輻射熱を制御することができるので、安定して高い調理性能を発揮でき、庫内温度が過度に上昇することも防止できる。

（実施の形態２）
本発明の第２の実施の形態を、図５を参照して説明する。なお、以下の説明では、上述した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

図５は本発明の実施の形態２における加熱調理器の側面から見た断面図を示したものである。

本実施の形態が第１の実施の形態と相違する点は、図５に示すように、上ヒータ２および下ヒータ３の熱輻射量を検出するヒータ輻射量検出手段として赤外線等の波長を検出する赤外線検出器であるＩＲセンサ２１が設けられたことと、換気用の排気通路１４に通路遮蔽手段であるダンパ２２が設けられたことにある。

ＩＲセンサ２１は、加熱室１の壁面に揺動自在に配置されている。そして、複数箇所（例えば８箇所）の熱輻射量や温度を同時に測定可能で、ＩＲセンサ２１を揺動させるスキャン動作により、加熱室１の壁面に設けた検出用孔を通じて、加熱室１内の複数の測定点の温度を測定することができるとともに、上ヒータ２および下ヒータ３のそれぞれのヒータの熱輻射量を直接検出できるようになっている。

そして、加熱室１内の側壁の上部に設けられた排気口１２は加熱室１内の空気を換気するために排気通路１４と連通し、本体５０の外部と連通するよう設けられた排気出口５１へとつながっている。

排気通路１４の途中には触媒１５と換気手段である送風機１３を有しており、この送風機１３から上方の排気出口５１へ向かう通路には通路遮蔽手段であるダンパ２２が設けられている。

このダンパ２２はモータ（図示せず）などの駆動力によって角度を変化させることで排気通路１４の開口面積を変え、閉止から開放まで開度設定できるようになっている。したがって、加熱室１内の温度の高い空気が排気口１２から上方に向かう排気通路内１４内で上昇気流を生じて自然に外部へ流出する風量を制御でき、あるいは排気通路内１４を閉止して自然気流を抑止し、換気を止めることもできる。

このように、加熱室１内の温度調節制御においてダンパ２２の開度を制御することで送風機１３停止時には排気通路１４を遮蔽できるので、排気通路内の自然気流による加熱室内の換気促進が発生せず、加熱室１の短時間昇温が可能となる。

そして、送風機１３の運転制御によって、加熱室１内の温度調節を精度よく安定させることができ、ヒータの熱輻射量を検出してこの熱輻射量を正確かつ安定して最大限に出力できるよう制御することができるので、安定した庫内温度の条件でヒータの熱輻射量を直接制御する加熱調理が可能となり、ヒータからの輻射熱を制御して安定して高い調理性能を発揮でき、輻射熱を高めて調理時間を短くすることもできる。

また、上記構成により、ヒータ輻射量検出手段を赤外線等の波長を検出するＩＲセンサ２１にしたことにより、赤外線検出器によって確実にヒータの熱輻射量を直接検出するこ
とができるため、熱輻射量を正確かつ安定して最大限に出力できるよう制御することができる。

よって、換気手段の運転制御による加熱室１内の温度調節と併せて、安定した庫内温度の条件でヒータの熱輻射量を直接制御する加熱調理が可能となり、ヒータからの輻射熱を制御して安定して高い調理性能を発揮でき、輻射熱を高めて調理時間を短くすることもできる。

また、赤外線検出器によってヒータの表面温度を非接触で検出することができるため、ヒータの最高温度を制限するように制御することも可能になり、ヒータ温度が過度に上昇することを防いでヒータの劣化を防止できる。さらに食品５自身の表面温度も検出できることから出来上がり温度を検出することが可能な優れた加熱調理器を提供できる。

以上のように本発明によれば、輻射熱を高めて被加熱体を短時間で加熱することができるので、オーブンやグリル機能を使用する調理器具としてのオーブン電子レンジ、電気オーブン、業務用の各種オーブン加熱、解凍装置であるとか、乾燥装置などの工業分野での加熱装置、陶芸加熱、焼結あるいは生体化学反応等の用途に適用でき、特に予熱機能を有するものに好適に適用できる。

１加熱室
２上ヒータ
３下ヒータ
５食品
７上ヒータ熱電対（上ヒータ輻射量検出手段）
８下ヒータ熱電対（下ヒータ輻射量検出手段）
９サーミスタ（庫内温度検出手段）
１０制御手段
１３送風機（換気手段）
１４排気通路
１５触媒（臭気除去手段）
２１ＩＲセンサ（赤外線検出器）

Claims

食品を加熱する加熱室と、前記加熱室内の温度を検出する庫内温度検出手段と、加熱調理するためのヒータと、前記ヒータの熱輻射量を検出するヒータ輻射量検出手段と、加熱室内の空気を換気するための換気手段と、前記ヒータの加熱量と前記換気手段の運転とを制御する制御手段とを備え、特に食品の加熱調理時において前記制御手段は、前記庫内温度検出手段の出力に基づき前記加熱室内が所定温度よりも高温のときは前記換気手段による換気量を増大し、加熱室内が低温のときは換気量を減少するように制御する加熱調理器。
換気手段によって加熱室内の空気を加熱室外へ排気する排気通路と、前記空気に含まれる臭気成分を除去する臭気除去手段とを備えた請求項１に記載の加熱調理器。
ヒータを加熱室内の上部と下部のそれぞれに食品を挟むように設け、上ヒータと下ヒータの各々に上ヒータ輻射量検出手段と下ヒータ輻射量検出手段とを備えて、上ヒータと下ヒータの各々のヒータ加熱量を制御する請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の加熱調理器。
換気手段は加熱室の換気用に設けた送風機であり、制御手段は、庫内温度検出手段の出力に基づき前記加熱室内が所定温度よりも高温のときは前記送風機の風量を増大し、前記加熱室内が低温のときは風量を減少するように制御する請求項１〜３のいずれか１項に記載の加熱調理器。
ヒータ輻射量検出手段はヒータに接触させて設けた熱電対である請求項１〜４のいずれか１項に記載の加熱調理器。
ヒータ輻射量検出手段は赤外線等の波長を検出する赤外線検出器である請求項１〜４のいずれか１項に記載の加熱調理器。