JP2023070262A - 加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の被加熱物のそれぞれを適切な温度に加熱可能な加熱調理器を提供する。【解決手段】加熱調理器１は、複数の被加熱物５１を収容可能な加熱室と、前記加熱室に収容された複数の被加熱物５１にマイクロ波を照射するとともに、他部位よりも局所的に多いマイクロ波を照射する部位を備える回転アンテナ２６と、前記加熱室に収容された複数の被加熱物５１の質量を測定する質量センサ２５と、前記加熱室に収容された複数の被加熱物５１の表面温度を測定する赤外線センサ５０と、質量センサ２５による検出結果と、赤外線センサ５０による検出結果に基づいて、回転アンテナ２６の回転制御による、それぞれの被加熱物５１へのマイクロ波の照射量を制御する制御装置７２とを備える。【選択図】図８

Description

本開示は加熱調理器に関する。

特許文献１の要約書には、「複数の重量検出手段２５により被加熱物の重量と位置情報を検出し、該位置情報を基にアンテナ位置検出手段６５の信号を取り込み、回転アンテナ駆動手段６５を制御する制御手段７２とを備えた高周波加熱装置において、複数の前記被加熱物を時間差を設けてテーブルプレート２４に載置したときに、重量検出手段２５により前記複数の被加熱物の重量を検出して制御手段７２に入力できる入力キー６ａを設け、制御手段７２は、入力キー６ａからの入力を受けると、前記複数の被加熱物の夫々の重量値から前記複数の被加熱物の加熱時間と位置情報を算出して回転アンテナ２６の停止時間と停止位置を計算し、前記複数の被加熱物の加熱を制御するものである。」ことが記載されている。
特許文献２の要約書には、「高周波発生装置と、被加熱物１からの赤外線エネルギーの放射を検出する赤外線センサ１０と、あたためなどの自動調理を開始するためのスイッチ７と、前記被加熱物１の仕上がり温度を設定する温度設定手段１１と、制御手段９とを備え、設定された仕上がり温度によって、複数の異なるシーケンス制御を実行する構成とするため、様々な使用条件下でも安定した仕上がり結果が得られる、優れた調理性能を持つ高周波加熱装置を提供できる。」ことが記載されている。

特開２０１０－１２７４９２号公報 特開２００１－３０４５６５号公報

特許文献１に記載の技術では、被加熱物の温度が認識できないため、加熱は、予めメニューで指定している温度範囲内での加熱制御に限定される。このため、もし想定外の初期温度の被加熱物が加熱される場合、理想の仕上がり温度に差が生じ得る。例えば、それぞれ想定よりも初期温度の高い食品は過加熱となり、初期温度の低い食品は加熱不足となる傾向が想定される。
特許文献２には、質量センサ及び赤外線センサに基づく、マイクロ波を照射するアンテナの回転制御による、それぞれの被加熱物へのマイクロ波の照射量を制御することは記載されていない。このため、特許文献２に記載の技術では、照射量制御が不十分になり、複数の被加熱物のそれぞれを適切な温度に加熱できない可能性がある。
本開示が解決しようとする課題は、複数の被加熱物のそれぞれを適切な温度に加熱可能な加熱調理器の提供である。

本開示の加熱調理器は、複数の被加熱物を収容可能な加熱室と、前記加熱室に収容された複数の前記被加熱物にマイクロ波を照射するとともに、他部位よりも局所的に多い又は少ない前記マイクロ波を照射する部位を備える回転可能なアンテナと、前記加熱室に収容された複数の前記被加熱物の質量を測定する質量センサと、前記加熱室に収容された複数の前記被加熱物の表面温度を測定する赤外線センサと、前記質量センサによる検出結果と、前記赤外線センサによる検出結果に基づいて、前記アンテナの回転制御による、それぞれの前記被加熱物への前記マイクロ波の照射量を制御する制御装置とを備える。

加熱調理器の外観斜視図である。 加熱室に複数の被加熱物を収容した状態を示す模式図である。 図１のＡ－Ａ線断面図であり、加熱調理器の内部構造を説明する図である。 回転アンテナの構造を説明する図である。 質量センサの設置場所を説明する図であり、加熱室底面の上面図である。 別の実施形態において、質量センサの設置場所を説明する図であり、図１のＡ－Ａ線断面図である。 別の実施形態において、質量センサの設置場所を説明する図であり、加熱室底面の上面図である。 加熱調理器のブロック図である。 制御装置により実行される加熱調理方法を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら本開示を実施するための形態（実施形態と称する）を説明する。以下の一の実施形態の説明の中で、適宜、一の実施形態に適用可能な別の実施形態の説明も行う。本開示は以下の一の実施形態に限られず、異なる実施形態同士を組み合わせたり、本開示の効果を著しく損なわない範囲で任意に変形したりできる。また、同じ部材については同じ符号を付すものとし、重複する説明は省略する。更に、同じ機能を有するものは同じ名称を付すものとする。図示の内容は、あくまで模式的なものであり、図示の都合上、本開示の効果を著しく損なわない範囲で実際の構成から変更したり、図面間で一部の部材の図示を省略したり変形したりすることがある。

図１は、加熱調理器１の外観斜視図である。加熱調理器１は、加熱室２８（図２）に加熱する被加熱物５１（図２）を収容し、マイクロ波を用いて被加熱物５１を加熱するものである。加熱調理器１は、適宜、更に、ヒータ、過熱水蒸気等も使用して、被加熱物５１を加熱する。加熱調理器１の正面側には、加熱室２８の正面側開口を閉塞するドア２が備えられる。ドア２はガラス窓３を備え、加熱室２８が外部から視認可能である。ドア２は、下端を回動可能に取っ手９を備える。

ドア２の正面側下部には、操作パネル４が備えられる。操作パネル４には、操作部６及び表示部５により構成される入力装置７１が備えられる。操作部６は、例えばマイクロ波加熱、ヒータ加熱等の加熱機構の種類、加熱時間及び加熱温度を入力するものである。操作部６は、例えば、ボタン、回転つまみ等である。表示部５は、操作部６から入力された内容、調理の進行状態等を表示するものである。表示部５は、例えば液晶パネル等である。

ドア２の背面側左右側方には、加熱調理器１の上面と左右側面とを覆うキャビネットとしての外枠７が備えられる。加熱調理器１の背面側には、被加熱物５１から排出した蒸気、加熱調理器１の内部部品を冷却した後の冷却風（廃熱）を排出する外部排気ダクト１８が備えられる。外部排気ダクト１８は外部排気口８を備え、冷却風は、外部排気口８から排出される。

図２は、加熱室２８に複数の被加熱物５１を収容した状態を示す模式図である。加熱調理器１は、複数の被加熱物５１を収容可能な加熱室２８を備える。被加熱物５１は、例えば食品であり、図示の例では冷凍食品５１ａと、冷凍食品５１ａよりも大きな冷蔵食品５１ｂとを含む。加熱調理器１は、冷凍食品５１ａ及び冷蔵食品５１ｂのように、複数の被加熱物５１を加熱室２８に収容した場合であっても、それぞれの被加熱物５１を適切な温度に加熱できる。

なお、冷凍食品５１ａに含まれる水は固体の氷の状態で存在するため、液体の状態で水が存在する冷蔵食品５１ｂに比べてマイクロ波の吸収が少ない（後記するように氷は誘電損失が液体の水に比べて低い）。また、冷凍食品５１ａは、氷を解かして加熱する潜熱及び顕熱が必要である。このため、冷凍食品５１ａは冷蔵食品に比べて加熱されにくく、加熱に時間を要する。

被加熱物５１は、加熱室２８の加熱室底面２８ａにテーブルプレート２４が載置され、被加熱物５１はテーブルプレート２４に載置される。テーブルプレート２４は、ヒータ加熱及び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（誘電損失が低い材料）で構成される。

図３は、図１のＡ－Ａ線断面図であり、加熱調理器１の内部構造を説明する図である。加熱調理器１は、加熱室２８の背面側天面に、赤外線センサ５０を備える。赤外線センサ５０は、加熱室２８に収容された複数の被加熱物５１の表面温度を測定するものである。赤外線センサ５０は、左右方向に延在する回動軸（不図示）を軸中心に回動可能に構成され、回動を繰り返しながら測定点ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈの温度を非接触で測定する。図示の例では、測定点ｄ～ｇで測定される温度は、被加熱物５１の表面温度である。また、赤外線センサ５０は、例えば左右方向に複数（例えば８個）の温度検出素子（不図示）を備え、それぞれの温度検出素子は、左右方向に例えば８分割した区画の表面温度を測定する。これにより、例えば左右にそれぞれ配置された冷凍食品５１ａ（図２）及び冷蔵食品５１ｂ（図２）の温度を測定できる。

加熱調理器１は、加熱室２８に収容された複数の被加熱物５１にマイクロ波を照射する回転アンテナ２６を備える。回転アンテナ２６は、回転可能なアンテナであり、円板状の外径を有する。回転アンテナ２６は、加熱室底面２８ａの略中央に備えられ、駆動機構４６によって回転される。駆動機構４６は、例えば同期モータ、ステッピングモータである。加熱調理器１は、更に、マグネトロン３３（マイクロ波生成機構の一例）及び導波管４７を備える。マグネトロン３３から放射されるマイクロ波エネルギは、導波管４７を通り、回転アンテナ２６の下面に流入し、回転アンテナ２６によって攪拌されて加熱室２８内に放射される。

図４は、回転アンテナ２６の構造を説明する図である。回転アンテナ２６の回転停止時、被加熱物５１が受けるマイクロ波エネルギは不均衡になり、加熱ムラが生じる。このため、意図的に回転アンテナ２６を止め、加熱の不均衡さを利用して加熱効率を向上できる。

回転アンテナ２６は、平板状の他部位２６ｂよりも局所的に多いマイクロ波を照射する部位としての回転穴２６ａを備える。上記のように、マグネトロン３３で生成したマイクロ波は、回転アンテナ２６の下方から加熱室２８に入る。このとき、マイクロ波は、回転アンテナ２６上に設けられた回転穴２６ａを通して加熱室内２８に放射させるために、回転穴２６ａの長さであるスリット長は、マイクロ波が結合し効率よく放射されるように最適長に調整される。このため、他部位２６ｂに比べ回転穴２６ａを通じた放射量は多い。なお、図示の例での回転アンテナ２６の形状はわかりやすく簡素化したものである。従って、回転アンテナ２６の形状は図示の例に限定されず、実際には例えば、複数の回転穴２６ａ(スリット）を設け、例えば放射効率の最適化、指向性の調整、加熱むら抑制等を考慮した形状の設計とすることが好ましい。従って、回転アンテナ２６の回転停止位置の制御により、被加熱物５１へのマイクロ波照射量を制御できる。なお、図示の例では、他部位２６ｂよりも局所的に多い部位としての回転穴２６ａが備えられるが、他部位２６ｂよりも局所的に少ない部位（不図示）が備えられてもよい。

回転アンテナ２６の具体的な構造（例えば厚さ及び形状）、例えば回転穴２６ａの数、形状等は、加熱室２８の大きさに応じて任意に設定できる。図示の例では、回転穴２６ａを通じた、その付近にある被加熱物５１（食品等）のマイクロ波による加熱は、他部位２６ｂを通じたマイクロ波による加熱と比べて４倍（単位面積当たりのマイクロ波のエネルギが４倍）強く設定される。ただし、強さは、４倍に限定されない。

駆動機構４６の出力軸４６ａの一端側には回転アンテナ２６が固定され、他端側には、アンテナ位置検出機構６４が固定される。アンテナ位置検出機構６４により、回転穴２６ａの位置を制御できる。ただし、例えば駆動機構４６として回転アンテナ２６の回転角度を把握可能な機構（例えばステッピングモータ）を使用することで、アンテナ位置検出機構６４は省略してもよい。

回転アンテナ２６の制御について説明する。本開示の例では、加熱開始時の回転アンテナ２６の停止位置（即ち初期位置）は、回転穴２６ａの上方に質量の重い冷蔵食品５１ｂのが配置される位置である。被加熱物５１（図２）の加熱量は、回転アンテナ２６の１回転（１回転に要する時間１２秒）を基準にしたマイクロ波エネルギ量の供給比率で説明する。なお、１回転に要する時間（回転周期）は、ここでは１２秒で説明しているが、回転アンテナ２６の制御及び仕様に応じて、適宜変えることが好ましい。

回転アンテナ２６が常時回転しているとき、冷凍食品５１ａと冷蔵食品５１ｂとへのマイクロ波エネルギ量の供給比率は、概ね平均的である。従って、回転アンテナ２６が１回転したときに供給されるマイクロ波エネルギ量は、冷凍食品５１ａに５０％、冷凍食品５１ａに５０％となる。一方で、回転アンテナ２６を停止して加熱した場合には、回転穴２６ａの上方に配置される被加熱物５１は、他部位２６ｂの上方に配置される被加熱物５１と比べ、４倍強く加熱される。

また、冷蔵食品５１ｂの位置情報は、例えば、質量センサ２５又は赤外線センサ５０のちの少なくとも一方に基づき決定できる。従って、冷蔵食品５１ｂの位置情報に基づいて、冷蔵食品５１ｂの位置付近で回転穴２６ａを停止して加熱すると、冷蔵食品５１ｂを重点的に加熱できる。このとき、冷凍食品５１ａ及び冷蔵食品５１ｂに単位時間に供給されるマイクロ波エネルギ量は、冷凍食品５１ａに２０％、冷蔵食品５１ｂに８０％となる。ただし、これらの供給比率は、例えば、加熱調理器１の構造、回転アンテナ２６の放射特性等によっても変わり得る。

冷凍食品５１ａ及び冷蔵食品５１ｂは、それぞれ異なる初期温度を有する。例えば、冷凍食品５１ａの初期温度は－１８℃、冷蔵食品５１ｂの初期温度は５℃である。しかし、加熱される時間は、一つの加熱室２８（図２）に収容されているため、同じである。ここで、それぞれ単独で同じ温度にまで加熱する場合、供給されるマイクロ波エネルギが同じ場合、質量及び初期温度が異なるため加熱時間は異なり、図示の例では任意の出力で加熱する場合、１５０ｇの冷凍食品５１ａには例えば約１４０秒間、４５０ｇの冷蔵食品５１ｂには例えば約２１０秒間である。そこで、これらを共通する加熱室２８に収容して加熱する場合、冷凍食品５１ａには約１４０秒間、冷蔵食品５１ｂには約２１０秒間のマイクロ波エネルギ量で加熱したのと等しいマイクロ波エネルギ量となるように、回転アンテナ２６が停止される。なお、加熱時間は出力によって異なり、上記の加熱時間は、出力が例えば６００Ｗのときの加熱時間である。

回転アンテナ２６の回転制御中、冷蔵食品５１ｂの下方に回転穴２６ａが配置されるように停止させる時間の指標として、アンテナ停止率が定義される。アンテナ停止率は、回転アンテナが１回転する時間のうち、冷蔵食品５１ｂの下方に回転穴２６ａが配置されるように回転アンテナ２６を停止させる時間の比率である。アンテナ停止率が大きいほど、冷蔵食品５１ｂを４倍強く加熱する時間が長くなる。

そこで、本開示の例では、質量と、目標加熱温度と、アンテナ停止率との相関に基づき、アンテナ停止率が算出される。この相関は、予め定められ、制御装置７２（図８）が保持している。本開示の例では、アンテナ停止率は約３３％（左右の分配比率は４０％対６０％）となるので、そうなるように回転アンテナ２６の回転穴２６ａが冷蔵食品５１ｂの位置で約６秒間停止される。回転は、１周に１回任意の角度で停止するため、まとめて約６秒間停止する。次いで、回転アンテナ２６が、１回転（１２秒）する動作を約３５０秒間繰り返す。この際、１周期１８秒で１９回、回転が繰り返される。回転終了後、加熱が終了した旨が、使用者に報知される。

なお、本開示の例では、上記のように回転アンテナ２６の回転が停止する。しかし、このような停止に限定されず、回転アンテナ２６を停止せずに、回転速度を遅くしてもよい。即ち、回転アンテナ２６（モータ等の駆動機構４６）を停止させることで、マイクロ波の分配比率を変え、一方の加熱効率を高めることはできる。しかし、この限りではなく、駆動機構４６が例えばステッピングモータの場合には、回転速度を部分的に低下させる方法でも、マイクロ波の分配比率を変えることができる。またこの場合、回転周期を１２秒に限らず、分配比率に応じて適宜、回転速度を変えてもよい。例えば、通常の加熱では、１５ｒｐｍにし、加熱を強めたい一部分（角度）では、３ｒｐｍに遅くする等が挙げられる。

図５は、質量センサ２５の設置場所を説明する図であり、加熱室底面２８ａの上面図である。図５において、加熱室底面２８ａに関する部分では、紙面左右方向が加熱調理器１の左右方向に対応し、紙面上下方向が加熱調理器１の正面背面方向に対応する。また、図示の都合上、回転アンテナ２６は実線で示す。

加熱調理器１は、加熱室２８に収容された複数の被加熱物５１の質量を測定する質量センサ２５を備える。質量センサ２５は、図示の例では、回転アンテナ２６の背面側のほぼ中央に、１つのみ設置される。質量センサ２５は、テーブルプレート２４（図３）の下方に設置される。また、バランスをとるために、質量センサ２５の設置場所を二等辺三角形の頂角としたときに、残りの頂点に対応する位置に、ダミー脚２９ａ，２９ｂが設置される。ダミー脚２９ａ，２９ｂは、回転アンテナ２６の左右正面側に設置される。

質量センサ２５は、図示の例では、静電容量方式の質量センサにより構成される。具体的には、図示はしないが、質量センサ２５は、薄板の金属材で作られた可動電極と固定電極とを備え、固定電極と可動電極とが略平行に対向することで、これらの所定の隙間に検出空間がコンデンサとして形成される。テーブルプレート２４に載置された被加熱物５１によって可動電極が下方に移動すると、検出空間の体積が小さくなる。静電容量は、検出空間の大きさにより決まるため、静電容量の大きさに基づき、可動電極の移動量、即ち、被加熱物５１の質量を測定できる。

回転アンテナ２６、質量センサ２５及び赤外線センサ５０は、図５において実線矢印で示す電気信号線により、制御装置７２に接続される。制御装置７２については、図８を参照しながら後記する。

図６は、別の実施形態において、質量センサ２５の設置場所を説明する図であり、図１のＡ－Ａ線断面図である。図示の例では、質量センサ２５は複数備えられ、具体的には、質量センサ２５は、質量センサ２５ａ，２５ｂ，２５ｃの３つを含む。質量センサ２５ａは、上記図４を参照して説明した質量センサ２５の位置に設置される。質量センサ２５ｂ，２５ｃは、回転アンテナ２６の正面側に設置される。

図７は、別の実施形態において、質量センサ２５の設置場所を説明する図であり、加熱室底面２８ａの上面図である。質量センサ２５ｂ，２５ｃは、それぞれ、上記図４及び図５を参照して説明したダミー脚２９ａ，２９ｂの位置に設置される。質量センサ２５ｂ，２５ｃは、いずれも、テーブルプレート２４（図６）の下方に設置され、それぞれ、テーブルプレート２４の正面左側及び正面右側に設置される。

質量センサ２５が複数備えられることで、テーブルプレート２４に載置された被加熱物５１の位置を質量に基づいて検出できる。これにより、位置に基づく回転アンテナ２６の駆動制御を実行できる。また、赤外線センサ５０による測定が何らかの理由により不可能、即ち、測定不可という検出結果が得られた場合でも、質量に基づく回転アンテナ２６の駆動制御（後記する質量センサモード）を実行できる。ここでいう何らかの理由とは、例えば、赤外線センサ５０の故障、赤外線センサ５０の死角となる位置への被加熱物５１の配置等である。

図８は、加熱調理器１のブロック図である。加熱調理器１は制御装置７２を備える。制御装置７２は、質量センサ２５による検出結果と、赤外線センサ５０による検出結果に基づいて、回転アンテナ２６の回転制御による、それぞれの被加熱物５１へのマイクロ波の照射量を制御するものである。このような制御により、複数の被加熱物５１のそれぞれを適切な温度（所望の温度）に加熱できる。ここでいう照射量は、被加熱物５１に対するマイクロ波エネルギの供給量（エネルギ量）である。

制御装置７２は、質量センサ２５による測定値が所定値以上の場合に、回転アンテナ２６の回転制御を行う。このようにすることで、被加熱物５１の質量が少なすぎる場合に、回転アンテナ２６の駆動による加熱に起因する加熱し過ぎを抑制できる。ここでいう所定値は、適切な加熱を行うために被加熱物５１の質量の下限値であり、予め実験等によって決定可能な値である。所定値未満の場合、即ち、被加熱物５１が載置されていない場合には、マイクロ波照射による加熱運転は行われない。なお、被加熱物５１の質量が少ない場合には、時間は短いものの加熱される。

制御装置７２は、質量センサ２５による検出結果と、赤外線センサ５０による検出結果に基づき計算された回転アンテナ２６の停止時間及び停止位置と、に基づいて、回転アンテナ２６の回転制御を行う。このようにすることで、被加熱物５１の質量と、複数の被加熱物５１の表面温度に基づき計算された回転アンテナ２６の停止時間及び停止位置に基づき、複数の被加熱物５１のそれぞれを適切な温度（所望の温度）に加熱できる。回転アンテナ２６の停止時間及び停止位置は、例えば、上記図４を参照して説明した内容に沿って決定できる。

これらのように、質量の違いにより、被加熱物５１の昇温速度が異なる。また、例えば、冷凍又は冷蔵の別により、被加熱物５１の初期温度も異なる。そこで、本開示の例では、被加熱物５１の初期温度、加熱途中の検出温度、昇温速度から複数の被加熱物５１の加熱時間及び位置情報を計算する。例えば、初期温度が異なる冷凍食品５１ａと冷蔵食品５１ｂとを、それぞれ目標加熱温度（例えば６０℃～８５℃）にまで加熱するとき、それぞれの昇温速度が計算される。そして、各昇温速度に基づき、それぞれの被加熱物５１へのマイクロ波のエネルギ分配の比率も決定できる。このようにすることで、冷凍食品５１ａ及び冷蔵食品５１ｂを同時に食味に適切な温度に仕上げることができる。

制御装置７２は、赤外線センサ５０で被加熱物５１の表面温度を検出できない、又は、検出した表面温度が異常である、のうちの少なくとも一方の条件を満たしたときに、質量センサ２５に基づき計算された加熱時間を使用する。このようにすることで、赤外線センサ５０の故障、赤外線センサ５０の死角となる位置への被加熱物５１の配置等により表面温度を測定できない場合でも、加熱調理器１の運転を停止することなく、被加熱物５１を加熱できる。また、所定時間経過しても表面温度が昇温しない又は降温する、昇温速度が急激過ぎる等の異常と判断されたときでも、加熱調理器１の運転を停止することなく、被加熱物５１を加熱できる。なお、例えば、１つの被加熱物５１での極端な昇温ムラ、通常想定し難い食品形状等の場合にも、異常と判断される。

制御装置７２は、第１制御及び第２制御を行う。第１制御は、加熱開始から被加熱物５１が第１判断温度に至るまでの昇温速度に基づき、第１判断温度から第１判断温度よりも高温の第２判断温度まで、回転アンテナ２６について行われる制御である。第２制御は、被加熱物５１が第１判断温度から第２判断温度に至るまでの昇温速度に基づき、第２判断温度から加熱終了まで、回転アンテナ２６について行われる制御である。

第１制御及び第２制御を行うことで、第１制御終了後第２制御前の被加熱物５１の状態に基づいて加熱時間を再算出でき、加熱不足及び加熱し過ぎを抑制できる。これにより、被加熱物５１を適切に加熱できる。

第１判断温度は、複数の被加熱物５１同士の温度差が所定値を超える前に被加熱物５１の昇温を認識可能な実験値である。第１判断温度は、例えば３５℃以上５０℃以下の範囲内の任意の温度であるが、この温度範囲に限定されない。また、第２判断温度は、決定する加熱時間内に所望エネルギ量のマイクロ波を照射できるとともに、赤外線センサ５０により算出される昇温速度の算出精度を担保可能な実験値である。第２判断温度は、例えば５５℃以上８５℃以下の範囲内の任意の温度であるが、この温度範囲に限定されない。

このように、多段階的に昇温速度を検出し、補正、更新するのには複数の理由がある。ひとつめは加熱開始直後の初期の段階では、被加熱物５１の保存温度むらの影響で初期温度及び昇温速度の検出精度が低い可能性がある。特に、被加熱物５１が冷凍食品５１ａの場合には、冷凍から冷蔵状態に移行する区間（水が氷の状態で存在する区間）は誘電損失が低く、マイクロ波を吸収しにくく昇温速度が小さくなる。このため、加熱が進行した第１判断温度以降の温度で昇温速度を再検出することが好ましい。

ふたつめは比較的にレンジ加熱（マイクロ波加熱）の加熱時間は数分間程度のため、早段階で回転アンテナ２６の回転制御を行わないと、複数の被加熱物５１間での温度差が広がり易い。このため、昇温速度が安定した終盤に回転アンテナ２６の回転制御を行っても、適用時間が少なく仕上がりを確保できない可能性がある。そこで、あえて検出精度が低くても早い段階、即ち、第１判断温度以下で回転アンテナ２６の回転駆動制御が行われ、これにより、マイクロ波エネルギを適切に分配できる。

制御装置７２は、赤外線センサ５０の検出結果に基づき算出された加熱時間と、質量センサ２５の検出結果に基づき算出された加熱時間とを比較し、短い方の加熱時間を使用する。これにより、赤外線センサ５０の故障、赤外線センサ５０の死角となる位置への被加熱物５１の配置等によって赤外線センサ５０によって異常な長時間が算出されたとしても、被加熱物５１の加熱のし過ぎを抑制できる。

制御装置７２は、質量センサ２５による検出値が所定値以下であるときに、質量以外は同じ条件で当該所定値を超えるときの加熱時間よりも長い加熱時間で動作させる。即ち、マイクロ波の照射及び回転アンテナ２６の回転制御が行われる。少量の被加熱物５１ではエネルギ損失が大きくなるため、このような制御により、被加熱物５１の加熱不足を抑制できる。長くする加熱時間として、質量以外は同じ条件で当該所定値を超えるときに通常の加熱時間に、所定の係数（例えば０．０１以上０．１以下）を乗じて得られた長くした加熱時間で動作させる。係数は、固定でもよく、例えば被加熱物５１の質量に応じて可変でもよい。また、係数ではなく専用の加熱時間演算式を用いてもよい。

ここでいう所定値は、例えば、エネルギ損失を無視できなくなる被加熱物５１の質量範囲を示す上限値であり、加熱室２８に収容された複数の被加熱物５１の量が少量であると判断される実験値である。このような実験値に基づいて判断することで、少量であるか否かの判断を客観的な指標に基づいて実行できる。

制御装置７２は、赤外線センサ５０により冷凍食品５１ａ（冷凍された被加熱物５１）を検出したときに、冷凍以外は同じ条件時に照射されるマイクロ波の照射量よりも多い照射量で前記マイクロ波を照射する。冷凍か否かの判断は、表面温度が０℃以下であるか否かに基づき判断できる。冷凍物はマイクロ波を吸収し難いため、エネルギ損失が大きい。そこで、このような制御により、被加熱物５１の加熱不足を抑制できる。増加させる照射量として、冷凍以外は同じ条件時に照射されるマイクロ波の照射量（エネルギ）に対し、所定の係数（例えば０．０１以上０．１以下）を乗じて得られた照射量分を増やしたマイクロ波を照射できる。係数は、固定でもよく、例えば冷凍物の質量に応じて可変でもよい。

制御装置７２は、質量センサ２５により測定された被加熱物５１の質量が所定値Ｗ０以下のとき、被加熱物５１の質量に基づき加熱する。このとき、回転アンテナ２６を停止せず、回転アンテナ２６は連続回転する。これにより、被加熱物５１が少ない場合であっても、加熱運転を停止することなく、停止できる。

また、上記図６及び図７に示す別の実施形態では、上記のように、質量センサ２５は、複数備えられる。この場合、制御装置７２は、複数の被加熱物５１のそれぞれの温度及び質量に基づき、回転アンテナ２６の回転制御を行う。複数の質量センサ２５を備えることで、複数の被加熱物５１のそれぞれの質量を測定できる。また、赤外線センサ５０により、複数の被加熱物５１のそれぞれの表面温度を測定できる。従って、制御装置７２は、それぞれの被加熱物５１の質量及び温度に基づいて、回転アンテナ２６の回転制御を実行できる。

制御装置７２は、いずれも図示はしないが、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を備えて構成される。そして、制御装置７２は、ＲＯＭに格納されている所定の制御プログラムがＲＡＭに展開され、ＣＰＵによって実行されることにより具現化される。

図９は、制御装置７２により実行される加熱調理方法を示すフローチャートである。以下の例では、上記説明した制御装置７２による制御のうちの一部の制御のみが行われるが、適宜、全ての制御が行われてもよく、以下の制御の内の更に一部の制御のみが行われてもよい。また、以下では、一例として、加熱室２８（図２）の向かって左側に質量１５０ｇの冷凍食品５１ａ（図２）が載置され、質量４５０ｇの冷蔵食品５１ｂ（図２）が向かって右側に載置される。載置後、ドア２（図２）が閉められる。

閉められた後、使用者が、「２品同時あたため」メニューを選択し（ステップＳ１）、仕上がり調節（強、中、弱のいずれか）を選択し（ステップＳ２）、最後に操作部６（図１）を通じたスタート入力（ステップＳ３）により、運転が開始される。なお、メニューは、「２品同時あたため」メニューに限定されず、例えば、その他のメニュー、手動レンジ加熱等でもよい。

運転開始により、回転アンテナ２６の回転が開始する。ただし、この時点では、マイクロ波の照射は開始していない。マイクロ波の照射開始前（即ち、加熱開始前）、制御装置７２は、質量センサ２５で被加熱物５１の質量Ｗを測定するとともに、赤外線センサ５０で被加熱物５１の初期温度及び位置を検出する（ステップＳ４）。なお、加熱前のこの段階では、複数の被加熱物５１のそれぞれの質量がわからないため、加熱時間と、回転アンテナ２６の停止位置及び停止時間とを決定していない。そのためこの段階では、回転アンテナ２６の制御は行わず連続で回転しているものとする。

ただし、上記図６及び図７を参照して説明した実施形態では、例えば加熱室底面２８ａの左正面側、右手正面側、及び背面側に、複数の質量センサ２５が配置される。この場合には、初期測定の段階でそれぞれの被加熱物５１の質量及び初期温度を把握できる。このため、この段階で、加熱時間と、回転アンテナ２６の停止位置及び停止時間とを決定してもよい。

制御装置７２は、被加熱物５１の質量が少量であるか否かを判定する（ステップＳ５）。具体的には、制御装置は、検出した質量Ｗが、所定値Ｗ０よりも大きい場合（Ｙ）、マイクロ波の照射開始による加熱が開始される（ステップＳ９）。これにより、被加熱物５１は昇温する。一方で、検出した質量Ｗが、所定値Ｗ０以下の場合（Ｎ）、質量センサ２５の質量に基づき算出された加熱時間が使用される（ステップＳ６）。そして、マイクロ波の照射による加熱中、回転アンテナ２６は連続して回転される（ステップＳ７）。これにより、少量であっても加熱運転を停止せずに加熱でき、被加熱物５１は昇温する。加熱時間の加熱が実行されると、加熱が終了する（ステップＳ８）。

上記ステップＳ９において加熱開始後、回転アンテナ２６は連続して回転し始める（ステップＳ１０）。制御装置７２は、複数の被加熱物５１のうち、少なくとも何れか一方の表面温度の少なくとも一部が第１判断温度にまで到達したか否かを判断する（ステップＳ１１）。到達するまで（Ｎ）、ステップＳ１０及びステップＳ１１が繰り返される。到達後（Ｙ）、制御装置７２は、それぞれの被加熱物５１の昇温速度及び残りの加熱時間を算出する（ステップＳ１２）。昇温速度は、解熱開始から第１判断温度に到達するまでの時間と、初期温度と、第１加熱温度と、に基づき算出できる。残りの加熱時間は、第１加熱温度と目標加熱温度との温度差と、昇温速度とに基づき算出できる。更に、制御装置７２は、回転アンテナ２６について第１制御を開始するとともに、算出された残りの加熱時間を表示部５（図１）に表示する（ステップＳ１２）。

例えば、初期温度から第１判断温度までの昇温速度の検出結果がそれぞれ、冷凍食品５１ａが０．６℃／秒、冷蔵食品５１ｂが０．５℃／秒であると仮定する。この場合、制御装置７２は、それぞれの残りの加熱時間と、マイクロ波エネルギを供給するためのアンテナ停止率と、を算出する。アンテナ停止率の具体的な算出方法は、図８を参照して説明したとおりである。制御装置７２は、本開示の例では暫定的な残りの加熱時間を決定し、表示する。そして、制御装置７２は、算出した加熱時間とアンテナ停止率とに基づき、回転アンテナ２６について第１制御を行う（ステップＳ１３）。

制御装置７２は、複数の被加熱物５１のうち、少なくとも何れか一方の表面温度の少なくとも一部が第２判断温度にまで到達したか否かを判断する（ステップＳ１４）。到達するまで（Ｎ）、ステップＳ１３及びステップＳ１４が繰り返される。到達後（Ｙ）、制御装置７２は、ステップＳ１２と同様にして、各昇温速度を算出し、残りの加熱時間を表示して、回転アンテナ２６についての第２制御を開始する（ステップＳ１５）。

例えば、第１判断温度から第２判断温度迄の昇温速度の検出結果がそれぞれ、冷凍食品５１ａが０．８℃／秒、冷蔵食品５１ｂが０．５℃／秒であると仮定する。この場合、制御装置７２は、それぞれの残りの加熱時間と、マイクロ波エネルギを供給するためのアンテナ停止率と、を算出する。そして、制御装置７２は、ここで算出された最終的な加熱時間及びアンテナ停止率を用いて、残りの加熱時間の表示及び回転アンテナ２６についての第２制御を開始する（ステップＳ１５）。即ち、ステップ１５では、ステップＳ１２で算出された加熱時間及びアンテナ停止率が修正される。

第２制御の開始後、制御装置７２は、赤外線センサ５０に基づく加熱時間が、質量センサ２５に基づく加熱時間よりも短いか否かを判断する（ステップＳ１６）。即ち、上記ステップＳ１２，Ｓ１５では、赤外線センサ５０の検出結果に基づき加熱時間が算出されたが、本開示の例では、更に、質量センサ２５に基づき測定された被加熱物５１の質量に基づく加熱時間が算出される。そして、ステップＳ１６において、短ければ（Ｙ）、短い方の時間である赤外線センサ５０に基づく加熱時間が使用され、引き続き、回転アンテナ２６についての第２制御が行われる（ステップＳ２０）。加熱時間経過後、加熱が終了する（ステップＳ１７）。一方で、長ければ（Ｎ）、短い方の時間である質量センサ２１５に基づく加熱時間が使用され、引き続き、回転アンテナ２６についての第２制御が行われる（ステップＳ１８）。加熱時間経過後、加熱が終了する（ステップＳ１９）。

本開示の加熱調理器１によれば、質量及び温度が異なる複数の被加熱物５１を同時に加熱する場合でも、それぞれの被加熱物５１の質量と初期温度と加熱中の昇温速度とを的確に検出することで、それぞれの被加熱物５１に適した温度になるように同時に加熱できる。特に、加熱調理器１において行われる制御は夫々の被加熱物５１の加熱を同時に終了するために回転アンテナ２６の回転駆動が制御される。このため、初期温度が異なるだけではなく、仮に夫々の被加熱物５１の目標終了温度が異なっていても、制御可能である。

１ 加熱調理器
１８ 外部排気ダクト
２ ドア
２１５ 質量センサ
２４ テーブルプレート
２５ 質量センサ
２５ａ 質量センサ
２５ｂ 質量センサ
２５ｃ 質量センサ
２６ 回転アンテナ（回転可能なアンテナ）
２６ａ 回転穴
２６ｂ 他部位
２８ 加熱室
２８ａ 加熱室底面
２９ａ ダミー脚
２９ｂ ダミー脚
３ ガラス窓
３３ マグネトロン
４ 操作パネル
４６ 駆動機構
４６ａ 出力軸
４７ 導波管
５ 表示部
５０ 赤外線センサ
５１ 被加熱物
５１ａ 冷凍食品
５１ｂ 冷蔵食品
６ 操作部
６４ アンテナ位置検出機構
７ 外枠
７１ 入力装置
７２ 制御装置
８ 外部排気口
９ 取っ手
ａ 測定点
ｂ 測定点
ｃ 測定点
ｄ 測定点
ｅ 測定点
ｆ 測定点
ｇ 測定点
ｈ 測定点

Claims (11)

1. 複数の被加熱物を収容可能な加熱室と、
   前記加熱室に収容された複数の前記被加熱物にマイクロ波を照射するとともに、他部位よりも局所的に多い又は少ない前記マイクロ波を照射する部位を備える回転可能なアンテナと、
   前記加熱室に収容された複数の前記被加熱物の質量を測定する質量センサと、
   前記加熱室に収容された複数の前記被加熱物の表面温度を測定する赤外線センサと、
   前記質量センサによる検出結果と、前記赤外線センサによる検出結果に基づいて、前記アンテナの回転制御による、それぞれの前記被加熱物への前記マイクロ波の照射量を制御する制御装置とを備える
   加熱調理器。
2. 前記制御装置は、前記質量センサによる検出結果と、前記赤外線センサによる検出結果に基づき計算された前記アンテナの停止時間及び停止位置と、に基づいて、前記アンテナの回転制御を行う
   請求項１に記載の加熱調理器。
3. 前記制御装置は、
   加熱開始から前記被加熱物が第１判断温度に至るまでの昇温速度に基づき、前記第１判断温度から前記第１判断温度よりも高温の第２判断温度まで、前記アンテナについての第１制御を行い、
   前記被加熱物が前記第１判断温度から前記第２判断温度に至るまでの昇温速度に基づき、前記第２判断温度から加熱終了まで、前記アンテナについての第２制御を行う
   請求項１又は２に記載の加熱調理器。
4. 前記第１判断温度は、複数の前記被加熱物間の温度差が所定値を超える前に前記被加熱物の昇温を認識可能な実験値であり、
   前記第２判断温度は、決定する加熱時間内に所望エネルギ量の前記マイクロ波を照射できるとともに、前記赤外線センサにより算出される昇温速度の算出精度を担保可能な実験値である
   請求項３に記載の加熱調理器。
5. 前記質量センサは複数備えられ、
   前記制御装置は、複数の前記被加熱物のそれぞれの温度及び質量に基づき、前記アンテナの回転制御を行う
   請求項１又は２に記載の加熱調理器。
6. 前記制御装置は、前記質量センサによる測定値が所定値以上の場合に、前記アンテナの回転制御を行う
   請求項１～５の何れか１項に記載の加熱調理器。
7. 前記制御装置は、前記赤外線センサの検出結果に基づき算出された加熱時間と、前記質量センサの検出結果に基づき算出された加熱時間とを比較し、短い方の加熱時間を使用する
   請求項１～６の何れか１項に記載の加熱調理器。
8. 前記制御装置は、前記赤外線センサで被加熱物の表面温度を検出できない、又は、検出した表面温度が異常である、のうちの少なくとも一方の条件を満たしたときに、前記質量センサに基づき計算された加熱時間を使用する
   請求項１～７の何れか１項に記載の加熱調理器。
9. 前記制御装置は、前記質量センサによる検出値が所定値以下であるときに、質量以外は同じ条件で前記所定値を超えるときの加熱時間よりも長い加熱時間で動作させる
   請求項１～８の何れか１項に記載の加熱調理器。
10. 前記所定値は、前記加熱室に収容された複数の前記被加熱物の量が少量であると判断される実験値である
    請求項９に記載の加熱調理器。
11. 前記制御装置は、前記赤外線センサにより冷凍された前記被加熱物を検出したときに、冷凍以外は同じ条件時に照射される前記マイクロ波の照射量よりも多い照射量で前記マイクロ波を照射する
    請求項１～１０の何れか１項に記載の加熱調理器。

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