JPH0763345A - 加熱調理器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 食品の温度を検出しながら高周波加熱と輻射
加熱を最適に組み合わせることで調理時間を短縮するこ
とを目的とする。 【構成】 食品を格納する調理室４と、調理室４内の食
品３の内部を加熱する高周波加熱手段１と、表面を加熱
する輻射加熱手段２と、食品３から放射される赤外線量
を熱電変換する赤外線温度センサ１０からの出力により
高周波加熱手段１と輻射加熱手段２の駆動を制御する加
熱制御器１２を設けた構成で、食品の温度により調理の
進行過程を検出してそれに応じ最適な加熱手段で食品を
加熱し、調理時間を短縮する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加熱調理器に関し、特
に高周波加熱と輻射加熱とを併用して、自動調理等を行
なう調理器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より再加熱、解凍などの調理を行う
ためのマグネトロンとケーキやパンなどを焼くためのヒ
ータとを１台の機器に搭載し、多くのメニューの調理が
できるオーブンレンジがある。例えば図１２に示すよう
に、高周波を発生するマグネトロン１と、輻射加熱を行
うヒータ２が設けられ食品３を調理室４に入れて載置台
５に載せ調理するものであり、メニュー設定キー６を操
作することで再加熱や解凍などのレンジメニューであれ
ばマグネトロン１で食品を加熱し、ケーキやパンなどの
オーブンメニューであればヒータ２で食品を加熱するも
のである。７はスタートキーでこのキーを押して調理を
開始し、一般には重量センサ８や温度センサ９等から調
理の仕上がり情報を得て自動的に調理を完了させる。

【０００３】このようなオーブンレンジで例えばケーキ
を焼く場合ヒータ２を使う。ロールケーキのように生地
の薄いメニューは２００℃ぐらいの高温で１５分ぐらい
の短時間で調理できるのであるが、スポンジケーキのよ
うに厚みのあるものは１５０℃ぐらいのやや低い温度で
じっくり４０分ぐらいかけて調理している。

【０００４】このスポンジケーキをもっと短時間で調理
するためにはマグネトロン１で高周波を発生し厚みのあ
る生地を内部から加熱し、ヒータ２で表面に焦げ目を付
ければ良いのであるが、高周波で加熱する時間の管理は
微妙で誤ると生焼けになったり乾燥状態になったりす
る。この時間管理を重量センサ８により行おうとすると
容器の重量が特定できない問題や、重量センサ８と載置
台５を連接する構造上の規制の問題があり、また温度セ
ンサ９ではほとんど変化としてとらえられないなどの問
題があって実用化には至っておらず、十分に余裕をもっ
てごくわずかな時間だけ高周波を発生させる例があるに
すぎない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の加熱
調理器では高周波加熱手段であるマグネトロンと輻射加
熱手段であるヒータを搭載しているにも拘らず、双方の
利点をうまく組み合わせることができず調理に長時間を
要するメニューがあった。またケーキと言ってもスポン
ジケーキのような厚みのあるメニューとロールケーキの
ような生地の薄いメニューではその調理シーケンスが違
うために使用者がメニュー選択する必要があり、更に詳
細にはマドレーヌ、パウンドケーキなど形状の違うメニ
ューがあり、どれも良好に仕上げるにはそれぞれに対応
したメニュー選択キーが必要となる。このように詳細な
メニューを選択する使用者に判りづらいメニュー選択キ
ーを設けるか、または仕上がりを割り切って同じ調理シ
ーケンスにしてしまうか、あるいは自動調理のメニュー
として選択キーを削除するかなどがあるが、いづれも使
用者にとっては不満に感じるという課題があった。更に
一般にはヒータもマグネトロンも消費電力が大きいた
め、一般家庭のコンセント容量では高周波加熱と輻射加
熱を同時には行えないという課題があった。

【０００６】本発明は上記課題を解決するもので、第１
の目的は赤外線温度センサで食品の温度を検出しながら
高周波加熱と輻射加熱を最適に組み合わせることで調理
時間を短縮することを第１の目的とする。

【０００７】第２の目的は広い温度範囲で精度良く食品
の温度を検出し、調理の仕上がり精度を良くすることを
目的とする。

【０００８】第３の目的は赤外線温度センサを雰囲気の
熱から保護することにより信頼性を高めることを目的と
している。

【０００９】第４の目的は赤外線温度センサから得られ
る食品温度情報により加熱制御することで複数の調理メ
ニューを共通の調理シーケンスで調理可能とし、メニュ
ー選択キーを集約して使い勝手を向上することを目的と
する。

【００１０】第５の目的は赤外線温度センサで食品の温
度を検出しながら高周波加熱と輻射加熱を同時に行い、
調理時間の短縮と同時加熱時の消費電力を低減をはかる
ことを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記第１の目的
を達成するために、食品を格納する調理室と、前記調理
室内の食品を高周波加熱する高周波加熱手段と、前記調
理室内の食品を輻射加熱する輻射加熱手段と、前記調理
室内の食品から放射される赤外線量を熱電変換する赤外
線温度センサと、前記赤外線温度センサからの出力によ
り前記高周波加熱手段と前記輻射加熱手段の駆動を制御
する加熱制御器を設けた構成とした。

【００１２】また第２の目的を達成するために、赤外線
温度センサの出力より調理室に格納された食品の温度を
検出する複数の食品温度検出回路と、前記複数の食品温
度検出回路の出力より少なくとも一つの前記食品温度検
出回路の出力を選択し、食品の温度を演算する食品温度
演算器を設けた構成とした。

【００１３】また第３の目的を達成するために、調理室
には食品から放射される赤外線が赤外線温度センサに至
る経路に開口部と、前記開口部を開閉する開閉器を設
け、加熱制御器の出力により輻射加熱手段で食品を加熱
中には前記開口部を閉じるよう前記開閉器の駆動を制御
する開閉制御器を有する構成とした。

【００１４】また第４の目的を達成するために、加熱制
御器は、高周波加熱手段を駆動制御した後輻射加熱手段
を駆動制御する手順を記憶した加熱切換器と、赤外線温
度センサの出力が所定値に達したことで高周波加熱の終
了を判定する高周波加熱終了判定器と、前記高周波加熱
終了判定器が終了を判定するまでに前記赤外線温度セン
サの出力により食品の温度上昇速度を検出する温度上昇
速度検出器と、前記温度上昇速度検出器の出力より輻射
加熱手段の運転時間を演算する輻射時間演算器と、前記
輻射時間演算器の演算結果に基づき輻射加熱開始から時
間を計時することで調理の完了を判定する調理完了判定
器を有する構成とした。

【００１５】また第５の目的を達成するために、輻射加
熱手段は、燃料を燃焼するバーナによる構成とした。

【００１６】

【作用】本発明の加熱調理器は上記した第１の課題解決
手段により、赤外線温度センサが調理室の食品の温度を
検出し、加熱制御器がその検出した温度を用いて高周波
加熱手段を駆動制御、または輻射加熱手段の駆動制御あ
るいは両方を駆動制御する。即ち食品の温度により調理
の進行過程を検出してそれに応じ最適な加熱手段で食品
を加熱するのである。

【００１７】また第２の課題解決手段により、食品温度
演算器が低温から高温までそれぞれの温度帯に対応した
複数ある食品温度検出回路から適切な食品温度検出回路
の出力を選択し食品の温度を演算することで、広い温度
範囲に対応して食品温度を検出する。

【００１８】また第３の課題解決手段により、赤外線温
度センサは調理室に設けた開口部を通して食品の温度を
検出し、加熱制御器が輻射加熱手段で加熱中は開閉制御
器がこの開口部に設けた開閉器を閉じるよう駆動制御す
ることで、輻射加熱中には赤外線温度センサと調理室を
熱的に遮断する。

【００１９】また第４の課題解決手段により、調理開始
初期には加熱制御器は赤外線温度センサで検出する調理
室の食品の温度が所定温度に達するまで高周波加熱手段
で食品を加熱する。ここで所定温度に達したことは高周
波加熱終了判定器が判定し、この段階で加熱切換器が加
熱手段を切り換え輻射加熱手段で食品を加熱し始める。
更に高周波加熱手段で加熱中に赤外線温度センサで検出
した食品の温度の上昇速度を温度上昇速度検出器で検出
し、その出力より輻射時間演算器が輻射加熱に要する時
間を演算し、その演算結果を基に調理完了判定器が輻射
加熱の完了を判定するのである。即ち複数の調理メニュ
ーにおける調理の進行過程を食品の温度情報で一元的に
検出し調理の完了を判定するのである。

【００２０】また第５の課題解決手段により、赤外線温
度センサが調理室の食品の温度を検出し、加熱制御器が
その検出した温度を用いて電力消費の多い高周波加熱手
段を駆動制御、または電力消費の少ないバーナによる輻
射加熱手段の駆動制御あるいは両方を駆動制御する。即
ち高周波加熱手段と輻射加熱手段の両方を駆動制御して
も合計の消費電力をほぼ高周波加熱手段のみと同等で行
うのである。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。なお、従来例と同じ構成のものは同一符号を付
して説明を省略する。

【００２２】本実施例では、加熱調理器として、オーブ
ン電子レンジに応用した例について説明する。図１にお
いて、１０は赤外線温度センサで対象物である食品３か
ら放射される赤外線量を電気信号に変換することで非接
触で食品３の温度を検出する。赤外線温度センサとして
は内部に熱接点と冷接点を有するサーモパイル型と呼ば
れるものやチョッパを有する焦電型と呼ばれるものなど
があるがどちらでもよい。１１はサーミスタで調理室４
の温度を検出する。

【００２３】１２は加熱制御器でメニュー選択キー６、
調理開始キー７、赤外線温度センサ１０、サーミスタ７
からの出力情報を基に高周波加熱手段であるマグネトロ
ン１と輻射加熱手段であるヒータ２を制御するもので、
内部には加熱手段選択部１３と高周波加熱制御部１４と
輻射加熱制御部１５を有する。

【００２４】加熱手段選択部１３は赤外線温度センサ１
０より得られる食品３の温度よりマグネトロン１で加熱
するのかヒータ２で加熱するのかまたは両方で加熱する
のかを選択し、高周波加熱制御部１４と輻射加熱制御部
１５に駆動許可信号または駆動禁止信号を出力する。

【００２５】高周波加熱制御部１４は加熱手段選択部１
３より駆動許可信号を受信中は赤外線温度センサ１０よ
り検出できる食品３の温度によりマグネトロン１の入切
制御や能力制御等駆動を制御する。輻射加熱制御部１５
は加熱手段選択部１３より駆動許可信号を受信中は赤外
線温度センサ１０より検出できる食品３の温度やサーミ
スタ１１より検出できる調理室１の温度によりヒータ２
の入切制御や能力制御等駆動を制御する。

【００２６】具体的な動作としてスポンジケーキを焼く
場合を図１と図２のフローチャートにより説明する。な
お図２のフローチャートでは動作に対応した図１の部分
の番号を付す。また図１の食品３はスポンジケーキの生
地が型に入れられた状態のものとして説明する。

【００２７】使用者はケーキの生地を型にいれ皿１６に
載せ調理室４に収納し、メニュー選択キー６を使って所
望のメニューであるスポンジケーキを選択する。メニュ
ー選択キーにはケーキのメニューとしてスポンジケーキ
の他にもパウンドケーキ、ロールケーキなどがある。調
理開始キー７を押すとスポンジケーキの調理が始まる。
まず最初の過程として加熱手段選択部１３は生地全体を
加熱するために高周波加熱制御部１４に駆動許可信号を
出力し、輻射加熱制御部１５には駆動禁止信号を出力し
て、高周波加熱制御部１４がマグネトロン１を駆動して
高周波加熱を行う。

【００２８】赤外線温度センサ１０でスポンジケーキ３
の表面温度Ｔｃを検出し、Ｔｃ＞Ｔｃｓ１となるまでは
マグネトロン１を常時最大能力で駆動する。ここでＴｃ
ｓ１は予め定めた所定温度で通常６０〜７０℃ぐらいが
適切である。この所定温度Ｔｃｓ１はメニューごとに違
った温度であっても構わない。Ｔｃ＞Ｔｃｓ１になると
高周波加熱制御部１４はマグネトロン１の能力を落とし
て低能力で駆動する。これは生地が膨らみ始める過程で
あり、この過程で生地の加熱が不均一であると仕上がり
時に変形したり生煮えや乾燥が起こったりする。生地全
体を均一に加熱するためには能力を落とすことが望まし
い。但しマグネトロンを複数使用したり、羽根車等で電
波を拡散させたり、スポンジケーキ３を回動させるなど
して全体を均一に加熱できるのであれば能力を落とす必
要はない。能力制御はインバータ電源で行っても良い
し、例えば３秒駆動、７秒停止のようなデューティー制
御で行っても構わない。Ｔｃ＞Ｔｃｓ２となるまで低能
力の高周波加熱を行う。

【００２９】Ｔｃｓ２は予め定めた設定温度で生地がほ
ぼ膨らみ終える温度で通常９０〜１００℃であることが
望ましい。このＴｃｓ２もメニューにより違った温度を
設定していても構わない。Ｔｃ＞Ｔｃｓ２となると加熱
手段選択部１３は高周波加熱制御部１４に駆動禁止信号
を、輻射加熱制御部１５に駆動許可信号を出力する。こ
こから調理はスポンジケーキ３の表面に焦げ目を付ける
過程に移る。この焦げ目を付ける過程はＴｃ＞Ｔｃｓ３
となるまで行う。

【００３０】このＴｃｓ３は予め定めた所定温度で１２
０〜１５０℃ぐらいである。この焦げ目を付ける過程に
おいては、輻射加熱制御部１５がサーミスタ１１より検
出できる調理室４の温度Ｔｒによりヒータ２の入切制御
を行う。これは生地全体に均一に焦げ目を付けることと
ヒータ２自身を熱から保護するためである。予め定めた
所定温度ＴｒｓよりもΔＴｒｓだけ高い温度Ｔｒｓ＋Δ
Ｔｒｓと比較してＴｒ＞Ｔｒｓ＋ΔＴｒｓとなればヒー
タ２の通電を停止し、調理室４の温度Ｔｒが低下してＴ
ｒ＜Ｔｒｓ−ΔＴｒｓとなればヒータ２を通電して調理
室４の温度がほぼＴｒｓを維持するように制御する。Ｔ
ｒｓは２００℃ぐらいと比較的高温が適当で、ΔＴｒｓ
は３ｄｅｇぐらいが適当である。またＴｒｓ、ΔＴｒｓ
はメニューにより違っても構わない。

【００３１】以上は従来特に調理時間の長かったケーキ
の調理で説明したが、グラタン、ハンバーグ、焼き魚な
ど惣菜の調理でも同様の効果が得られる。例えば魚を焼
くのであれば、まずマグネトロン１で加熱し赤外線温度
センサ１０で検出する表面温度が所定温度に達したとこ
ろでヒータ２で焦げ目を付けると同時に魚特有の臭みを
抜く過程を経ることで調理時間を短縮できるほか、水分
や油分を逃がさずおいしく出来上がる効果もある。また
一般に高周波加熱調理の代表メニューである解凍におい
てはマグネトロン１で加熱し赤外線温度センサ１０によ
り検出できる食品温度が所定温度に達した後マグネトロ
ン１とヒータを交互に駆動したり同時に駆動することで
高速で温度分布の良い解凍を行うことも可能である。

【００３２】次に本発明の第２の実施例として、赤外線
温度センサから得られる電気信号を処理する食品温度検
出回路について説明する。ここでは赤外線温度センサと
して熱接点と冷接点を有し対象物の温度に応じて接点間
に電圧を発生するサーモパイル型と呼ばれるセンサを使
用した場合について説明する。

【００３３】図３において１０は赤外線温度センサであ
り熱接点１０ａ、冷接点１０ｂの接点間に電圧を出力す
るものである。１７ａ、１７ｂが食品温度検出回路であ
り、それぞれオペアンプ１８ａ、１８ｂと抵抗１９ａ、
１９ｂ、２０ａ、２０ｂより構成されている増幅回路で
ある。この抵抗１９ａ、１９ｂ、２０ａ、２０ｂにより
増幅率が決まるのであるが、食品温度検出回路１７ａと
１７ｂではこの増幅率を違った設計としている。即ち食
品温度検出回路１７ａは１００℃未満を検出するために
大きな増幅率として分解能を細かくできるようにしてい
る。食品温度検出回路１７ｂは分解能は大きくなるが１
００℃以上を検出するために増幅率を小さくしている。

【００３４】２１は食品温度演算器でＡＤ変換機能を内
蔵したマイコン等で構成している。食品温度演算器２１
は食品温度検出回路１７ａの出力が所定値未満であれば
食品温度は１００℃未満と判断して食品温度検出回路１
７ａの出力電圧Ｖａを基に食品温度ＴｃをＴｃ＝Ｋａ×
Ｖａ＋Ｔ０として演算する。ここでＫａは食品温度検出
回路１７ａの増幅率と対応した予め定めた定数で、Ｔ０
は赤外線温度センサ１０の雰囲気温度である。

【００３５】また食品温度演算器２１は食品温度検出回
路１７ａの出力が所定値以上であれば１００℃以上と判
断して食品温度検出回路１７ｂの出力電圧Ｖｂを基に食
品温度ＴｃをＴｃ＝Ｋｂ×Ｖｂ＋Ｔ０として演算する。
ここでＫｂは食品温度検出回路１７ｂの増幅率に対応し
た予め定めた定数である。この演算式は簡単に一次式で
表現したが、高次の式で近似するなどより精度を上げる
ことも可能である。食品温度演算器２１はこの演算結果
を食品温度として出力する。

【００３６】２２、２３は直流電源で直列接続しその両
端よりオペアンプ１８ａ、１８ｂと食品温度演算器２１
に電源供給している。また中点電位と赤外線温度センサ
１０の冷接点１０ｂを接続して基準電位としている。前
記実施例と対応させるとＴｃ＞Ｔｃｓ１の判定、Ｔｃ＞
Ｔｃｓ２の判定を行う温度帯は食品温度検出回路１７ａ
で、Ｔｃ＞Ｔｃｓ３の判定を行う温度帯は食品温度検出
回路１７ｂで検出し、精度の厳しいＴｃ＞Ｔｃｓ２の判
定は細かな分解能で精度良く検出し、やや精度の甘いＴ
ｃ＞Ｔｃｓ３の判定は大まかな検出となる。

【００３７】次に図４に別の実施例を示す。図４で図３
と違う点は２段階で増幅することであり、まずオペアン
プ２４、抵抗２５、２６で構成した増幅回路で第１段の
増幅をする。その増幅された出力電圧を更に食品温度検
出回路１７ａ、１７ｂで第２段の増幅をする。食品温度
検出回路１７ａ、１７ｂは前記実施例と同様にオペアン
プ１８ａ、１８ｂと、抵抗１９ａ、１９ｂ、２０ａ、２
０ｂで構成した増幅回路である。食品温度演算器１７ａ
と１７ｂは増幅の基準となる電位が違い、そのために直
流電源は２２ａ、２２ｂ、２３の３個を直列に接続し、
食品温度検出回路１７ａは直流電源２２ａと２２ｂの中
点電位を増幅の基準とし、食品温度検出回路１７ｂは直
流電源２２ｂと２３の中点電位を増幅の基準としてい
る。

【００３８】食品温度演算器２１は同様に食品温度検出
回路１７ａの出力が所定値未満であれば食品温度検出回
路１７ａの出力電圧Ｖａを基に食品温度Ｔｃを演算し、
所定値以上であれば食品温度検出回路１７ｂの出力電圧
Ｖｂを基に食品温度Ｔｃを演算する。この場合は増幅回
路を１個多く必要とするが分解能を変えずに広い温度範
囲の温度を検出できる。以上サーモパイル型の赤外線温
度センサで説明したが、チョッパを有する焦電型の赤外
線温度センサでも同様の効果を得ることが可能である。

【００３９】次に本発明の第３の実施例を図５、図６を
基に説明する。調理室４には開口部２７を設け、開口部
２７を開閉する開閉器２８を設けている。開閉器２８を
駆動するのはモータ２９であり、このモータ２９を制御
するのが開閉制御器３０である。開閉制御器３０は加熱
手段選択部１３の信号によりモータ２９を制御するもの
で、加熱手段選択部１３が輻射加熱制御部１５に駆動許
可信号を出力しているときには開口部２７を閉じるよう
にモータ２９を駆動し、輻射加熱制御部１５に駆動禁止
信号を出力しているときには開口部２７を開けるように
モータ２９を駆動する。即ち輻射加熱中は開口部２７を
閉じることで赤外線温度センサ１０を調理室４の熱から
保護するのである。

【００４０】この場合の具体的動作としてケーキを調理
する例を図６のフローチャートを基に説明する。なお図
６のフローチャートでは動作に対応した図５の部分の番
号を付す。

【００４１】使用者はケーキの生地を型にいれ皿１６に
載せ調理室４に収納し、メニュー選択キー６を使って所
望のメニューを選択する。メニュー選択キーにはケーキ
のメニューとしてスポンジケーキ、パウンドケーキ、ロ
ールケーキなどがある。調理開始キー７を押すとケーキ
の調理が始まる。

【００４２】まず最初の過程として加熱手段選択部１３
は生地全体を加熱するために高周波加熱制御部１４に駆
動許可信号を出力し、輻射加熱制御部１５には駆動禁止
信号を出力して、高周波加熱制御部１４がマグネトロン
１を駆動して高周波加熱を行う。また加熱手段選択部１
３は同時に開閉制御器３０にも信号を出力し、開閉制御
器３０はモータ２９を駆動して開口部２７を開けケーキ
３から放射される赤外線が赤外線温度センサ１０に至る
経路を確保する。

【００４３】赤外線温度センサ１０でケーキ３の表面温
度Ｔｃを検出し、Ｔｃ＞Ｔｃｓ１となるまでは高周波加
熱制御部１４はマグネトロン１を常時最大能力で駆動
し、更に食品３の温度上昇でＴｃ＞Ｔｃｓ２になるまで
マグネトロン１の能力を落として低能力で駆動する。Ｔ
ｃ＞Ｔｃｓ２となると加熱手段選択部１３は高周波加熱
制御部１４に駆動禁止信号を、輻射加熱制御部１５に駆
動許可信号を出力する。この時同時に開閉制御器３０に
信号出力し、開閉制御器３０はモータ２９を駆動して開
口部２７を閉じ赤外線温度センサ１０を調理室４の熱か
ら保護する。

【００４４】ここから調理はケーキ３の表面に焦げ目を
付ける過程に移る。輻射に必要な時間はメニューによっ
て異なるもので予め定めた所定の時間として、例えばス
ポンジケーキであればｔｓ１＝１２分、パウンドケーキ
であればｔｓ２＝１０分、ロールケーキであればｔｓ３
＝６分などとして加熱制御器１２が記憶している。これ
は生地の厚みに依存するところが大きく生地の厚いスポ
ンジケーキは時間が長く、生地の薄いロールケーキは時
間が短くパウンドケーキはその中間ぐらいで設定してい
る。

【００４５】加熱制御器１２はメニュー選択キー６より
入力された調理メニューにより例えばスポンジケーキを
調理しているのであれば輻射設定時間ｔｓ＝ｔｓ１を設
定する。輻射加熱制御部１５はヒータ２で加熱を始め同
時に輻射時間ｔのカウントを始める。この焦げ目を付け
る過程においては、輻射加熱制御部１５がサーミスタ１
１より検出できる調理室４の温度Ｔｒによりヒータ２の
入切制御を行い、調理室４の温度が予め定めた所定温度
Ｔｒｓをほぼ維持するように制御する。Ｔｒｓは２００
℃ぐらいと比較的高温が適当でメニューにより違っても
構わない。輻射加熱制御部１５は輻射加熱開始からカウ
ントしている経過時間ｔがｔ＞ｔｓとなれば加熱を終了
し、使用者に表示、報知等調理の完了を知らせる。

【００４６】ここでは開閉器２８で開口部２７を閉じた
ときには食品３からの赤外線経路が遮断され食品３の温
度が検出できないものとして説明したが開閉器２８を赤
外線の透過する材料で構成すれば開口部２７を閉じたと
きにも食品３の温度を検出し、その温度により輻射加熱
制御部１５がヒータ２を制御しても良い。この場合には
開閉器２８の透過率を考慮して食品３の温度を検出する
必要がありやや精度が落ちるが、少なくともＴｃ＞Ｔｃ
ｓ２の判定を行うときには開口部２７は開いた状態であ
るので精度良く食品３の温度検出ができ適切に高周波加
熱から輻射加熱に切り換えられる。

【００４７】次に本発明の第４の実施例を図７、図８、
図９に基づいて説明する。３１は加熱切換器で調理開始
当初は高周波加熱手段で食品を加熱し、途中より加熱手
段を切り換えて輻射加熱手段で食品を加熱する手順を予
め記憶している。即ち加熱切換器３１は調理開始当初高
周波加熱制御部１４に駆動許可信号を出力してマグネト
ロン１で食品３を加熱し途中で切り換えて輻射加熱制御
部１５に駆動許可信号を出力してヒータ２で加熱する。
この切り換える機会を決定するのが高周波加熱終了判定
器３２である。高周波加熱終了判定器３２は赤外線温度
センサ１０より出力される食品３の温度より予め定めた
所定温度に到達したことで加熱切換器３１に信号出力し
てマグネトロン１による加熱からヒータ３による加熱に
切り換えることを指示する。

【００４８】３３は温度上昇速度検出器で赤外線温度セ
ンサ１０で検出する食品３の温度が第１の所定温度から
第２の所定温度まで上昇するのに要する時間を計時す
る。３４は輻射時間演算器で温度上昇速度検出器３３で
計時した温度上昇時間より輻射加熱時間を演算する。

【００４９】３５は調理完了判定器で輻射時間演算器３
４で演算した時間だけ輻射加熱制御部１５に駆動許可信
号を出力した後調理完了信号を出力して加熱を停止させ
る。即ちマグネトロン１で食品３の温度が所定温度にな
るまで加熱し、その加熱時間を基に演算した時間だけヒ
ータ２で加熱するというものである。

【００５０】図８により温度上昇速度検出器３３で計時
した温度上昇時間ｔｍと輻射時間ｔｓの関係を説明す
る。図８は加熱の進行に従いケーキの生地の表面温度変
化特性を示したものであり、表面温度ＴｃがＴｃｓ１に
達するまでは最大能力での高周波加熱、Ｔｃｓ２に達す
るまで低能力の高周波加熱を行い、以後輻射加熱を行っ
た場合の例を示している。表面温度ＴｃがＴｃｓ１を越
えてからＴｃｓ２に達するまでの高周波加熱の時間ｔｍ
と以後輻射加熱を行う適切な時間ｔｓは概ね比例の関係
にある。これはｔｍ、ｔｓとも生地の厚み、形状に最も
依存するものであるので、最も影響を与える要素が同じ
であるから概ね比例関係という結果になる。また図８で
は生地の初期温度が同じ例で説明しているが、初期温度
が違っても比例関係の傾向は同様である。

【００５１】この場合の具体的動作としてケーキを調理
する例を図９のフローチャートを基に説明する。なお図
９のフローチャートでは動作に対応した図７の部分の番
号を付す。使用者はケーキの生地を型にいれ皿１６に載
せ調理室４に収納し、メニュー選択キー６を使って所望
のメニューを選択する。メニュー選択キー６ではケー
キ、焼き魚など大ぐくりしたメニューで選択する。調理
開始キー７を押すとケーキの調理が始まる。まず最初の
過程として加熱切換器３１は高周波加熱制御部１４に駆
動許可信号を出力し、輻射加熱制御部１５には駆動禁止
信号を出力して、高周波加熱制御部１４がマグネトロン
１を駆動して高周波加熱を行う。また加熱切換器３１は
同時に開閉制御器３０にも信号を出力し、開閉制御器３
０はモータ２９を駆動して開口部２７を開ける。赤外線
温度センサ１０でケーキ３の表面温度Ｔｃを検出し、Ｔ
ｃ＞Ｔｃｓ１となるまでは高周波加熱制御部１４はマグ
ネトロン１を常時最大能力で駆動し、更に食品３の温度
上昇でＴｃ＞Ｔｃｓ２になるまでマグネトロン１の能力
を落として低能力で駆動する。また温度上昇速度検出器
３３はＴｃ＞Ｔｃｓ１になってからＴｃ＞Ｔｃｓ２とな
るまでの時間をカウントする。Ｔｃ＞Ｔｃｓ２となると
加熱手段選択部１３は高周波加熱制御部１４に駆動禁止
信号を、輻射加熱制御部１５に駆動許可信号を出力す
る。

【００５２】輻射時間演算器３４は温度上昇速度検出器
３３でカウントした時間ｔｍを基に輻射に必要な時間ｔ
ｓをｔｓ＝Ａ×ｔｍ＋Ｂとして演算する。ここでＡ、Ｂ
は予め定めた定数である。この時加熱切換器３１は開閉
制御器３０に信号出力し、開閉制御器３０はモータ２９
を駆動して開口部２７を閉じ赤外線温度センサ１０を調
理室４の熱から保護する。ここから調理はケーキ３の表
面に焦げ目を付ける過程に移る。輻射加熱制御部１５は
ヒータ２で加熱を始め調理完了判定器３５は輻射時間ｔ
のカウントを始める。この焦げ目を付ける過程において
は、輻射加熱制御部１５がサーミスタ１１より検出でき
る調理室４の温度Ｔｒによりヒータ２の入切制御を行
い、調理室４の温度が予め定めた所定温度Ｔｒｓをほぼ
維持するように制御する。Ｔｒｓは２００℃ぐらいと比
較的高温が適当であるが高周波加熱時間ｔｍに関係づけ
て決めても構わない。調理完了判定器３５は輻射加熱開
始からカウントしている経過時間ｔがｔ＞ｔｓとなれば
輻射加熱制御部１５に完了信号を出力して加熱を終了さ
せ、使用者に表示、報知等調理の完了を知らせる。

【００５３】以上の例では温度上昇速度検出器３３はＴ
ｃ＞Ｔｃｓ１となってからＴｃ＞Ｔｃｓ２となるまでの
時間をカウントしたが、これは高周波加熱の能力切換の
ための設定温度であるＴｃｓ１と加熱手段を切り換える
設定温度であるＴｃｓ２を便宜上使ったものであり、本
発明を拘束するものではなく別に温度上昇速度検出のた
めの設定温度があっても構わない。また、ある温度幅を
上昇する時間で上昇速度検出としたが、逆に単位時間当
たりの上昇温度で上昇速度としても構わない。以上ケー
キの例で説明したが、例えば焼き魚であっても一匹も
の、切り身、照り焼き、干物等別々の加熱時間で制御し
たいメニューも同様の方法で統一シーケンスとして調理
することが可能であり、一つのメニューとしてキーを集
約する同様の効果がある。

【００５４】次に本発明の第５の実施例を図１０、図１
１に基づいて説明する。輻射加熱手段は３６でガスを燃
焼するバーナにより構成している。３８は電磁弁で、点
火器３９と共にバーナ３６での燃焼の入切を行う。４０
は配管で電磁弁３８からバーナ３６へのガスの通路を形
成している。ケース４１は燃焼に必要な空気を供給する
ため、また燃焼排気ガスを排気するために、また高周波
をケース外に出さないために多数の小孔を有する金属板
により構成している。４２は反射板で赤外線温度センサ
１０を燃焼熱から保護するために十分離れた位置に置
き、その位置まで食品３から放射される赤外線を導くた
めに設けている。この場合の具体的動作としてスポンジ
ケーキを調理する例を図１１のフローチャートを基に説
明する。なお図１１のフローチャートでは動作に対応し
た図１０の部分の番号を付す。

【００５５】使用者はケーキの生地を型にいれ皿１６に
載せ調理室４に収納し、メニュー選択キー６を使って所
望のメニューを選択する。調理開始キー７を押すとスポ
ンジケーキの調理が始まる。まず最初の過程として加熱
手段選択部１３は生地全体を加熱するために高周波加熱
制御部１４に駆動許可信号を出力し、輻射加熱制御部１
５には駆動禁止信号を出力して、高周波加熱制御部１４
がマグネトロン１を駆動して高周波加熱を行う。

【００５６】赤外線温度センサ１０でスポンジケーキ３
の表面温度Ｔｃを検出し、Ｔｃ＞Ｔｃｓ１となるまでは
高周波加熱制御部１４はマグネトロン１を常時最大能力
で駆動する。Ｔｃ＞Ｔｃｓ１となると加熱手段選択部１
３は高周波加熱制御部１４、輻射加熱制御部１５の両方
に駆動許可信号を出力する。ここから調理はスポンジケ
ーキ３の生地を膨らませる過程と生地の表面に焦げ目を
付ける過程を合わせて行う。高周波加熱制御部１４はマ
グネトロン１の能力を落として低能力で駆動し、輻射加
熱制御部１５はバーナ３６で燃焼を行う。バーナ３６で
燃焼を行うためには輻射加熱制御部１５は点火器３９で
放電し、電磁弁３８を開けることで着火させ点火器４０
を停止させる。この時フレームロッド等（図示せず）で
着火を確認すれば安全性は向上する。この過程において
は、輻射加熱制御部１５がサーミスタ１１より検出でき
る調理室４の温度Ｔｒによりバーナ３６の燃焼入切制御
を行い、調理室４の温度が予め定めた所定温度Ｔｒｓを
ほぼ維持するように制御し、Ｔｃ＞Ｔｃｓ３となるまで
行う。バーナ３６を消火するためには電磁弁３８を閉じ
れば良い。Ｔｒｓは２００℃ぐらいと比較的高温が適当
でメニューにより違っても構わない。

【００５７】以上はケーキの調理の例を説明したが、他
の調理メニューにおいても適用可能で、特に魚を焼くよ
うな場合には調理時間を短縮できることで水分、油分を
逃がさず魚独特のうま味を残した良好な調理が出来る。
また電磁弁３８は入切制御でなく開度を電気的に調整し
燃焼量を調整することができる比例弁を使ってサーミス
タ１１より検出できる調理室４の温度Ｔｒと設定温度Ｔ
ｒｓとの温度差に応じ燃焼量を制御しても良い。この場
合はきめ細かく温度制御することが可能で仕上がりの状
態も良くなる。また燃焼給排気は自然給排気でなく強制
給排気を行っても同様の効果を得るものでこの場合には
給排気の位置の自由度が高くなり、使用者にとっての安
全性を最優先した設計が容易になる。

【００５８】以上の実施例１ないし５において赤外線温
度センサは１個で食品の温度検出をする場合について説
明してきたが、これは本発明を拘束するものでなく、複
数の赤外線温度センサを用いたり、あるいは赤外線温度
センサを駆動させるなどして複数の箇所の温度を検出し
その最大値や最小値、あるいは平均値等統計的処理を行
った温度を基に加熱手段を制御しても良い。この場合に
は正確に温度検出でき、調理の仕上がりも良好にでき
る。

【００５９】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように本発明
によれば、赤外線温度センサが調理室の食品の温度を検
出し、加熱制御器がその検出した温度を用いて高周波加
熱手段を駆動制御、または輻射加熱手段の駆動制御ある
いは両方を駆動制御するので、食品の温度により調理の
進行過程を検出してそれに応じ最適な加熱手段で食品を
加熱でき調理時間を短縮することができるのである。

【００６０】また本発明によれば、食品温度演算器が低
温から高温までそれぞれの温度帯に対応した複数ある食
品温度検出回路から適切な食品温度検出回路の出力を選
択し食品の温度を演算するので、広い温度範囲に対応し
て精度良く食品温度を検出し調理の仕上がりを良好にす
ることができるのである。

【００６１】また本発明によれば、赤外線温度センサは
調理室に設けた開口部を通して食品の温度を検出し、加
熱制御器が輻射加熱手段で加熱中は開閉制御器がこの開
口部に設けた開閉器を閉じるよう駆動制御することで、
輻射加熱中には赤外線温度センサと調理室を熱的に遮断
するので、赤外線温度センサを熱から保護でき信頼性を
向上することができるのである。

【００６２】また本発明によれば、調理開始初期には加
熱制御器は赤外線温度センサで検出する調理室の食品の
温度が所定温度に達するまで高周波加熱手段で食品を加
熱し、温度上昇速度検出器が温度上昇速度を検出し、そ
の出力より輻射加熱に要する時間を演算し、その演算結
果を基に調理完了判定器が輻射加熱の完了を判定するの
で、複数の調理メニューにおける調理の進行過程を食品
の温度情報で一元的に検出し調理の完了を判定すること
ができ、使用者にとってメニュー選択の煩わしさを解消
し、使い勝手を向上できるのである。

【００６３】また本発明によれば、赤外線温度センサが
調理室の食品の温度を検出し、加熱制御器がその検出し
た温度を用いて電力消費の多い高周波加熱手段を駆動制
御、または電力消費の少ないバーナによる輻射加熱手段
の駆動制御あるいは両方を駆動制御するので、高周波加
熱手段と輻射加熱手段の両方を駆動制御しても合計の消
費電力をほぼ高周波加熱手段のみと同等で行うことがで
き過電流の危険を解消して安全にしかも更に高速で調理
することができるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の加熱調理器の構成ブロ
ック図

【図２】同加熱調理器の動作を説明するフローチャート

【図３】本発明の第２の実施例の加熱調理器を説明する
食品温度検出回路図

【図４】同加熱調理器を説明する別の例の食品温度検出
回路図

【図５】本発明の第３の実施例の加熱調理器の構成ブロ
ック図

【図６】同加熱調理器の動作を説明するフローチャート

【図７】本発明の第４の実施例の加熱調理器の構成ブロ
ック図

【図８】同加熱調理器を説明する食品表面温度の変化特
性図

【図９】同加熱調理器の動作を説明するフローチャート

【図１０】本発明の第５の実施例の加熱調理器の構成ブ
ロック図

【図１１】同加熱調理器の動作を説明するフローチャー
ト

【図１２】従来例の加熱調理器の構成ブロック図

【符号の説明】

１ 高周波加熱手段 ２ 輻射加熱手段 ３ 食品 ４ 調理室 １０ 赤外線温度センサ １２ 加熱制御器 １７ａ、１７ｂ 食品温度検出回路 ２１ 食品温度演算器 ２７ 開口部 ２８ 開閉器 ３０ 開閉制御器 ３１ 切換器 ３２ 高周波加熱終了判定器 ３３ 温度上昇速度検出器 ３４ 輻射時間演算器 ３５ 調理完了判定器 ３６ バーナ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 嶋田 拓生 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 長本 俊一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】食品を格納する調理室と、前記調理室内の
   食品を高周波加熱する高周波加熱手段と、前記調理室内
   の食品を輻射加熱する輻射加熱手段と、前記調理室内の
   食品から放射される赤外線量を熱電変換する赤外線温度
   センサと、前記赤外線温度センサからの出力により前記
   高周波加熱手段と前記輻射加熱手段の駆動を制御する加
   熱制御器を設けた加熱調理器。
2. 【請求項２】赤外線温度センサの出力より調理室に格納
   された食品の温度を検出する複数の食品温度検出回路
   と、前記複数の食品温度検出回路の出力より少なくとも
   一つの前記食品温度検出回路の出力を選択し食品の温度
   を演算する食品温度演算器を設けた請求項１記載の加熱
   調理器。
3. 【請求項３】調理室には食品から放射される赤外線が赤
   外線温度センサに至る経路に開口部と、前記開口部を開
   閉する開閉器を設け、加熱制御器の出力により輻射加熱
   手段で食品を加熱中には前記開口部を閉じるよう前記開
   閉器の駆動を制御する開閉制御器を有する請求項１記載
   の加熱調理器。
4. 【請求項４】加熱制御器は、高周波加熱手段を駆動制御
   した後輻射加熱手段を駆動制御する手順を記憶した加熱
   切換器と、赤外線温度センサの出力が所定値に達したこ
   とで高周波加熱の終了を判定する高周波加熱終了判定器
   と、前記高周波加熱終了判定器が終了を判定するまでに
   前記赤外線温度センサの出力により食品の温度上昇速度
   を検出する温度上昇速度検出器と、前記温度上昇速度検
   出器の出力より輻射加熱手段の運転時間を演算する輻射
   時間演算器と、前記輻射時間演算器の演算結果に基づき
   輻射加熱開始から時間を計時することで調理の完了を判
   定する調理完了判定器を有する請求項１記載の加熱調理
   器。
5. 【請求項５】輻射加熱手段は、燃料を燃焼するバーナに
   より構成される請求項１記載の加熱調理器。