(57)【要約】【課題】焼き過ぎを防止して美味しく調理することについて満足のいく加熱調理器を実現すること、および、これにおける予熱の短縮を実現すること。【解決手段】上ヒータ２、下ヒータ３の温度を直接検出して制御することでヒータ輻射熱を制御し、加熱室１内を送風機１３により換気することでヒータの通電率を高くして輻射熱による効果を高くして安定して高い調理性能を発揮するとともに、予熱中は送風機１３を停止することで予熱時間の短い加熱調理器を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
食品を加熱する加熱室と、加熱調理するためのヒータと、前記ヒータの温度を検出するヒータ温度検出手段と、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とを制御する制御手段とを備え、食品を前記加熱室に投入する前に前記加熱室を所定温度に昇温しておく予熱中は、前記換気手段を停止するように制御する加熱調理器。
【請求項２】
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温度検出手段と下ヒータ温度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に記載の加熱調理器。
【請求項３】
予熱中は、下ヒータの加熱量を上ヒータの加熱量よりも大きくなるように制御する請求項２に記載の加熱調理器。
【請求項４】
予熱中は、上ヒータ温度検出手段と下ヒータ温度検出手段のそれぞれの出力信号に基づき、下ヒータの温度が上ヒータの温度よりも高温になるように制御する請求項２に記載の加熱調理器。
【請求項５】
ヒータはシーズヒータであり、制御手段は前記シーズヒータの一定の所定時間内で連続した電源供給時間を設定し残り時間を電源遮断時間とする、所定時間での通電率を変化させることで加熱量を制御する請求項１〜４のいずれか１項に記載の加熱調理器。
【請求項６】
ヒータはシーズヒータであり、制御手段は前記シーズヒータへの供給電源の交流正弦波の一部を切り欠いて通電率を変化させることで加熱量を制御する請求項１〜４のいずれか１項に記載の加熱調理器。
【請求項７】
ヒータ温度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１〜６のいずれか１項に記載の加熱調理器。
【請求項８】
ヒータ温度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１〜６のいずれか１項に記載の加熱調理器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒータを備えた加熱調理器に関する。
【背景技術】
【０００２】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１４６１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【０００５】
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なければならない。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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、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。
【００１３】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記従来の課題を解決するために、本発明の加熱調理器は、加熱室内の食品を加熱調理するためのヒータの温度を検出するヒータ温度検出手段と、加熱室内の温度を検出する庫内温度検出手段と、加熱室内の空気を換気するための換気手段と、ヒータの加熱量と換気手段とを制御する制御手段とを備え、食品を投入する前に加熱室を所定温度に昇温しておく予熱中は、換気手段を停止する制御を行うようにしたものである。
【００１５】
これによって、予熱中の換気停止により加熱室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内を効果的に昇温できるので、予熱時間を短縮した短時間予熱が可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の加熱調理器は、食品を加熱室内で加熱調理する前に加熱室を所定温度に昇温しておく予熱中は、制御手段が換気手段を停止することで、換気による加熱室内からの放熱や温度低下を防ぎ、ヒータ加熱により加熱室内を効果的に昇温できるので予熱を短時間で完了でき、調理時間全体の短縮も可能となる。
【００１７】
そして、予熱後の調理時には、ヒータの温度を直接検出してヒータの温度を直接制御し、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る。
【００１８】
また、ヒータの通電率を高くして輻射熱による効果を高くすることができるので、調理時間を短くすることもできる。
【００１９】
さらに、ヒータの温度を直接制御しヒータ温度が過度に上昇することを防止できるのでヒータの劣化を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態１の加熱調理器の側面断面図
【図２】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
【図３】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
【図４】本発明の実施の形態１の通電率の加減制御を説明するヒータ入力のタイムチャート
【図５】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の動作を示す別のフローチャート
【図６】本発明の実施の形態２の加熱調理器の側面断面図
【図７】本発明の実施の形態２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
【図８】本発明の実施の形態２の通電率の加減制御を説明するヒータ入力のタイムチャート
【発明を実施するための形態】
【００２１】
第１の発明は、食品を加熱する加熱室と、加熱調理するためのヒータと、前記ヒータの温度を検出するヒータ温度検出手段と、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とを制御する制御手段とを備え、食品を前記加熱室に投入する前に前記加熱室を所定温度に昇温しておく予熱中は、前記換気手段を停止する制御を行うようにしたものである。
【００２２】
これにより、予熱中は前記換気手段を停止することで、換気による加熱室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内を効果的に昇温できるので、予熱時間を短縮した短時間予熱が可能となる。
【００２３】
そして、予熱後の調理時には、ヒータの温度を直接検出することができるため、ヒータの温度制御を正確かつ安定して行うことができる。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による均一な焼調理ができる。
【００２４】
そして、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、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。
【００２５】
第２の発明は、特に第１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温度検出手段と下ヒータ温度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ようにしたものである。
【００２６】
これにより、予熱中に換気手段を停止して短時間予熱ができるとともに、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ヒータの温度を直接検出することができる。
【００２７】
この結果、各々のヒータの温度制御を正確かつ安定して行うことができ、安定した庫内温度の条件でヒータの温度を直接制御する加熱調理が可能となる。また、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。
【００２８】
第３の発明は、特に第２の発明において、予熱中は、下ヒータの加熱量を上ヒータの加熱量よりも大きくなるように制御するようにしたものである。これにより、加熱室内を下方から加熱することが可能となるので、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。
【００２９】
第４の発明は、特に第２の発明において、予熱中は、上ヒータ温度検出手段と下ヒータ温度検出手段のそれぞれの出力信号に基づき、下ヒータの温度が上ヒータの温度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、加熱室の下方を高温の下ヒータで加熱するものである。これにより、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。
【００３０】
第５の発明は、特に第１から４のいずれか１つの発明において、ヒータをシーズヒータ
とし、制御手段は一定の所定時間内で連続した電源供給時間を設定し残り時間を電源遮断時間とする、所定時間での通電率を変化させることで加熱量を制御するようにしたものである。
【００３１】
これにより、数秒から数十秒までの時間内の通電率を変化させて加熱量を制御し温度制御できるので、設定温度を超えると電源遮断、設定温度を下回ると電源供給という二者択一の制御方法のように数十秒から２〜３分の間隔でヒータへの電源遮断と電源供給を繰り返すことなく、短時間の通電率変化でヒータ自身の温度変動幅を小さく抑えることができる。
【００３２】
その結果、庫内温度検出手段に影響を与えず、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。また、ヒータからの輻射熱の変動を小さくすることで、安定した高い調理性能を発揮させることができる。
【００３３】
第６の発明は、特に第１〜第４のいずれか１つの発明において、ヒータをシーズヒータとし、制御手段は前記シーズヒータへの供給電源の交流正弦波の一部を切り欠いて通電率を変化させることで加熱量を制御するようにしたものである。
【００３４】
これにより、供給交流電源の一波長内で通電率を変化させて加熱量を制御し温度制御できるので、ヒータ自身の温度変動幅を小さく抑えることができる。その結果、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。また、ヒータからの輻射熱の変動を小さくすることで、安定した高い調理性能を発揮させることができる。
【００３５】
第７の発明は、特に第１〜第６のいずれか１つの発明において、ヒータ温度検出手段を熱電対としたものである。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、確実にヒータの温度を直接検出することができるため、ヒータの温度制御を正確かつ安定して行うことができる。
【００３６】
このため、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。また、調理性能が向上し、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。
【００３７】
第８の発明は、特に第１〜第６のいずれか１つの発明において、ヒータ温度検出手段を赤外線等の波長を検出する赤外線検出器としたものである。これにより、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し確実にヒータの温度を検出することができるので、ヒータの温度制御を正確かつ安定して行うことができる。
【００３８】
よって、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。また、調理性能が向上し、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。
【００３９】
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。
【００４０】
（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。
【００４１】
図１において、加熱室１内にシーズヒータを用いて形成された上ヒータ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。
【００４２】
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のヒータ温度検出手段を構成している。また、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温度検出手段となっている。
【００４３】
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、マイクロコンピュータで構成される制御手段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制御できるようになっている。
【００４４】
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。
【００４５】
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、換気手段である送風機１３を介して外部と連通する排気通路１４とつながっている。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、加熱調理器外に排出できるようになっている。
【００４６】
以下、上記の加熱調理器の基本動作について説明する。図２および図３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。
【００４７】
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る。
【００４８】
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内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。
【００４９】
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）、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（Ｓ１０３）、上ヒータ２と下ヒータ３の加熱量制御を後述のヒータ制御サブルーチンに従って行い（Ｓ１０４）、サーミスタ９の出力から庫内温度が所定の庫内設定温度（例えば使用者が設定した予熱３００℃）に到達した場合に予熱完了と判定して報知する（Ｓ１０５）。
【００５０】
図３に示すように、このときのヒータ制御（Ｓ１０４）は、まずヒータ温度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）。
【００５１】
ステップＳ３０２において、ヒータ温度ｔｈが設定温度ｔｈ０（６００℃）より低い場合は、上ヒータ２と下ヒータ３への通電率をそれぞれ加減することで加熱量を加減制御し（Ｓ３０３）、次にサーミスタ９の出力から庫内温度ｔｃを検出する（Ｓ３０４）。
【００５２】
このステップＳ３０３における加熱量加減の制御は、設定温度６００℃よりもｔｈが低い場合は加熱量を増加させ、ｔｈが設定温度より高い場合は加熱量を減少させる制御、すなわちヒータ温度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）を基本として、偏差を元にした公知のＰＩＤ制御などを用いてヒータ加熱量のフィードバック制御が行われる。
【００５３】
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。なおフィードバック制御は、ＰＩ制御、Ｐ制御、ファジー、ニューロ制御のいずれでもよい。
【００５４】
ヒータ温度ｔｈが設定温度ｔｈ０（６００℃）と等しい場合は、そのまま次のステップに移行してサーミスタ９の出力から庫内温度ｔｃを検出する（Ｓ３０４）。
【００５５】
ヒータ温度ｔｈが設定温度ｔｈ０（６００℃）より高い場合は、上ヒータ２と下ヒータ３への通電率を減少させて加熱量を減少制御することで、ヒータ設定温度を超えないようにし（Ｓ３０５）、制御手段１０は再び上ヒータ熱電対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を検出するステップＳ３０１に戻る。
【００５６】
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。
【００５７】
そして、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いる。（例えばｔｈ０上＝ｔｈ０下−１００℃＝５００℃）。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。
【００５８】
ステップＳ３０４において、庫内温度ｔｃを検出した後、庫内温度ｔｃが所定の設定温度ｔｃ０（例えば使用者が設定した予熱３００℃）になっているか比較する（Ｓ３０６）。
【００５９】
ステップＳ３０６において、庫内温度ｔｃが設定温度ｔｃ０（３００℃）と異なる場合は、上ヒータ２と下ヒータ３への通電率をそれぞれ加減することで加熱量を加減制御する（Ｓ３０７）。
【００６０】
このステップＳ３０７における加熱量加減の制御は、前述のステップＳ３０３における加熱量加減制御と同じフィードバック制御でよい。このような加熱量のフィードバック制御が行われた後、制御手段１０は再びステップＳ３０１に戻って、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を検出する。
【００６１】
ステップＳ３０６において、庫内温度ｔｃが設定温度ｔｃ０（３００℃）と等しくなると、ヒータ制御のサブルーチンを抜けて、予熱完了と判定して報知するのである（Ｓ１０５）。
【００６２】
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ことにより、加熱室１の下方を高温の下ヒータ３で加熱し、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。
【００６３】
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）。
【００６４】
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）。
【００６５】
次に、換気手段である送風機１３へ電源供給して運転開始し（Ｓ１１０）、ステップＳ１１１においては、Ｓ１０４と同じヒータ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の加熱量制御を行う。
【００６６】
このヒータ制御（Ｓ１１１）の加熱時間が入力時の設定時間を経過すると、ヒータ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）、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。
【００６７】
なお、この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。
【００６８】
また、ここではステップＳ３０２とＳ３０６における比較を、設定温度ｔｈ０およびｔｃ０の数値そのままで実施するように説明し、Ｓ３０２からＳ３０４へ進む条件をｔｈ＝ｔｈ０、Ｓ３０６からヒータ制御終了する条件をｔｃ＝ｔｃ０としたが、制御の安定性を向上するためにディファレンシャルΔ（例えばΔ＝５ｄｅｇ）を上下にとってもよい。
【００６９】
ちなみに、この場合、Ｓ３０２からＳ３０４へ進む条件はｔｈ０−Δ≦ｔｈ≦ｔｈ０＋Δとなり、Ｓ３０６からヒータ制御終了する条件はｔｃ０−Δ≦ｔｃ≦ｔｃ０＋Δになる（図５参照）。
【００７０】
図４は、上ヒータ２と下ヒータ３への加熱量を加減するための通電率の加減制御を説明するヒータ入力のタイムチャートである。以下、図４を参照しながら、ヒータの加熱量を制御するときの制御手段１０の動作について説明する。
【００７１】
図４において、横軸は時間、縦軸は上ヒータ２と下ヒータ３へのそれぞれへの入力電圧である。制御手段１０は、図に示すように、一定の所定時間である２秒の内で、連続した電源供給時間を例えば１．５秒に設定し残り時間０．５秒を電源遮断時間とすることにより、所定時間の２秒での通電率を７５％と設定することができる。
【００７２】
この２秒の所定時間の中で、連続した電源供給時間を０秒から２秒まで変化させること
で、通電率を０〜１００％に変化させることができる。このヒータへの電源供給と電源遮断のＯＮ／ＯＦＦは、図示しない電磁リレーやＳＳＲと呼ばれるような半導体リレーを、制御手段１０がＯＮ／ＯＦＦさせることで可能となるものである。
【００７３】
上記構成により、２秒の所定時間の中で連続した電源供給時間を設定し残り時間を電源遮断時間として通電率を変化させることで加熱量を制御するようにしたことにより、２秒という短時間で通電率を変化させて加熱量を制御し温度制御できる。
【００７４】
したがって、設定温度を目標温度として現在温度がこの設定温度を超えると電源遮断、設定温度を下回ると電源供給という二者択一の制御方法のように数十秒から２〜３分の間隔でヒータへの電源遮断と電源供給を繰り返すことなく、数十秒以下、ここでの例では２秒という短時間の通電率変化を行う。
【００７５】
これにより、ヒータ自身の温度変動幅を小さく抑えることができ、その結果庫内温度検出手段であるサーミスタ９に影響を与えず、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。また、ヒータからの輻射熱の変動を小さくすることで、安定した高い調理性能を発揮させることができる。
【００７６】
また、食品５を加熱する加熱室１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１内の温度を検出するサーミスタ９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とを制御する制御手段１０とを備え、食品を投入する前に加熱室１を昇温しておく予熱中は、送風機１３を停止する制御を行うようにしたことにより、予熱中は送風機１３を停止することで、加熱室１内の換気による温度低下を防ぎヒータによる加熱で効果的に昇温できるので、予熱時間を短縮した短時間予熱が可能となる。
【００７７】
そして、予熱後の調理時には、ヒータの温度ｔｈを直接検出することができるため、ヒータの温度制御を正確かつ安定して行うことができる。
【００７８】
これにより、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による均一な焼調理ができる。また、ヒータの温度ｔｈ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、輻射熱を高めて調理時間を短くすることもできる。さらに、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。
【００７９】
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、予熱中に送風機１３を停止して短時間予熱ができるとともに、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の各々のヒータの温度を直接検出することができる。
【００８０】
このため、各々のヒータの温度制御を正確かつ安定して行うことができるので、安定した庫内温度の条件でヒータの温度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、ヒータ温度が過度に上昇することを防止できるのでヒータを高寿命化できる。
【００８１】
また、上記構成により加熱室内の空気を換気するための換気手段である送風機１３を備え、少なくとも加熱調理開始直後から送風機１３を運転するようにしたことにより、調理
中に送風機１３を運転することで庫内換気を促進できるので、庫内温度ｔｃを一定に制御するためにヒータの加熱量を減少させてヒータ表面温度が低下することを避け、ヒータ表面温度を高温に維持できるので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。
【００８２】
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、庫内温度が加熱調理中に過度に上昇することも防止できる。
【００８３】
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、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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
また、上ヒータ２および下ヒータ３の温度検出手段をそれぞれ、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、確実にヒータの温度を直接検出することができる。
【００８７】
このため、ヒータの温度制御を正確かつ安定して行うことができる。よって、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。また、調理性能が向上し、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。
【００８８】
（実施の形態２）
本発明の第２の実施の形態を、図６から図８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。
【００８９】
図６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、図７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、図８は、本発明の同実施の形態における上ヒータ２と下ヒータ３への加熱量を加減するための通電率の加減制御を説明するヒータ入力のタイムチャートである。
【００９０】
本実施の形態が第１の実施の形態と相違する点は、図６から図８に示すように、上ヒータ２および下ヒータ３の温度を検出するヒータ温度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、制御手段１０が上ヒータ２および下ヒータ３への供給電源の交流正弦波の一部を切り欠いて通電率を変化させることで加熱量を制御するようにしたこと、そして、制御手段１０が予熱運転時のヒータの加熱量を加減する際に常に下ヒータ３の加熱量を上ヒータ２の加熱量よりも大きくなるように制御することにある。
【００９１】
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のそれぞれの表面温度を測定できるようになっている。
【００９２】
制御手段１０はＩＲセンサ２１の出力に基づき、所定のヒータ設定温度を超えないようにヒータ加熱量を制御する際に、図８の横軸は時間、縦軸は上ヒータ２と下ヒータ３へのそれぞれへの入力電圧のタイムチャートに示すように、ヒータへの供給電源の交流正弦波の一部を切り欠いて通電率を変化させることで加熱量を制御する。
【００９３】
制御手段１０による予熱中のヒータ制御については図７に示すように、まずヒータ温度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（Ｓ５０１）、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（Ｓ５０２）。
【００９４】
ステップＳ５０２において、ヒータ温度ｔｈが設定温度ｔｈ０（６００℃）より低い場合は、ヒータ温度ｔｈと目標温度である設定温度ｔｈ０の偏差を元にしたフィードバック制御を用い、上ヒータ２と下ヒータ３への通電率を、上ヒータ２の出力（加熱量）よりも下ヒータ３の出力（加熱量）が大きくなるようにしながら、それぞれ加減することで加熱量を加減制御し（Ｓ５０３）、次にサーミスタ９の出力から庫内温度ｔｃを検出する（Ｓ５０４）。
【００９５】
一方、ヒータ温度ｔｈが設定温度ｔｈ０（６００℃）と等しい場合は、そのまま次のステップに移行してサーミスタ９の出力から庫内温度ｔｃを検出する（Ｓ５０４）。
【００９６】
また、ヒータ温度ｔｈが設定温度ｔｈ０（６００℃）より高い場合は、上ヒータ２と下ヒータ３への通電率を、上ヒータ２の出力（加熱量）よりも下ヒータ３の出力（加熱量）が大きくなるようにしながら減少させて、加熱量を減少制御することでヒータ設定温度を超えないようにする（Ｓ５０５）。制御手段１０は、再び上ヒータ熱電対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を検出するステップＳ５０１に戻る。
【００９７】
なお、上ヒータ２と下ヒータ３のヒータ温度ｔｈを簡単のためひとつの値として説明したが、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を有するものであり、一方ここでは、ヒータ設定温度ｔｈ０をそれぞれ同一の値に設定してよい。
【００９８】
ステップＳ５０４において、庫内温度ｔｃを検出した後、庫内温度ｔｃが所定の設定温度ｔｃ０（例えば使用者が設定した予熱３００℃）になっているか比較する（Ｓ５０６）。
【００９９】
ステップＳ５０６において、庫内温度ｔｃが設定温度ｔｃ０（３００℃）と異なる場合は、上ヒータ２と下ヒータ３への通電率を、上ヒータ２の出力（加熱量）よりも下ヒータ３の出力（加熱量）が大きくなるように、それぞれ加減することで加熱量を加減制御する（Ｓ５０７）。
【０１００】
このステップＳ５０７における加熱量加減の制御は、前述のステップＳ５０３における加熱量加減制御と同じフィードバック制御でよい。このような加熱量のフィードバック制御が行われた後、制御手段１０は再びステップＳ５０１に戻って、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を検出する。
【０１０１】
ステップＳ５０６において、庫内温度ｔｃが設定温度ｔｃ０（３００℃）と等しくなると、ヒータ制御のサブルーチンを抜けて、予熱完了と判定して報知するようになっている。
【０１０２】
このように、供給交流電源の一波長内で通電率を変化させて加熱量を制御し温度制御できるので、ヒータ自身の温度変動幅を小さく抑えることができ、その結果、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。また、ヒータからの輻射熱の変動を小さくすることで、安定した高い調理性能を発揮させることができる。
【０１０３】
予熱中は下ヒータ３の加熱量を上ヒータ２の加熱量よりも大きくなるように制御するようにしたことにより、加熱室１内を下方から加熱することが可能となるので、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。
【０１０４】
上記構成により、ヒータ温度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ヒータの表面温度を非接触で検出可能となり、確実にヒータの温度を検出することができるため、ヒータの温度制御を正確かつ安定して行うことができる。
【０１０５】
よって、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。また、調理性能が向上し、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。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。
【０１０６】
なお、ここでは上ヒータ２の出力（加熱量）よりも下ヒータ３の出力（加熱量）が大きくなるように、ヒータそれぞれの通電率を制御手段１０が制御して加熱量を加減制御するヒータ制御を説明したが、同じ電圧（通電率）で上ヒータ２よりも出力が大きい下ヒータ３を備える構成にしておいてもよい。
【０１０７】
これにより、制御手段１０が上ヒータ２と下ヒータ３への通電率を等しく制御することで、上ヒータ２の出力（加熱量）よりも下ヒータ３の出力（加熱量）が大きくなり、同様の作用・効果が得られることは明らかである。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
以上のように本発明によれば、被加熱体を、輻射熱を高めて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有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、業務用のオーブン加熱装置、解凍装置に適用できる。さらに、乾燥装置などの工業分野での加熱、陶芸加熱、焼結あるいは生体化学反応等にも適用できるが、特に予熱機能を有する場合に好適に適用できる。
【符号の説明】
【０１０９】
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（上ヒータ温度検出手段）
８  下ヒータ熱電対（下ヒータ温度検出手段）
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
２１  ＩＲセンサ（赤外線検出器）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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