(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
食品を収納するための加熱室と、
前記加熱室内の食品を加熱する加熱手段と、
前記加熱手段の加熱動作に関する複数のメニューを設定可能な操作パネルと、
前記食品を前記加熱室内において所定の周期で連続的に移動させる食品移動手段と、
前記加熱室内で前記食品から放射される赤外線を検知することにより、前記食品の温度を検知する温度検知手段と、
前記温度検知手段が検知した食品の温度について、前記所定の周期内の代表値を算出する算出手段と、
前記算出手段が算出したある回の前記所定の周期内での代表値を、前記ある回以前の前記所定の周期内での代表値と比較する比較手段と
前記比較手段の比較結果が、ある回の前記所定の周期内での代表値が前記ある回以前の前記所定の周期内での代表値よりも低いものとなった回数を記憶する第１の記憶手段と、
前記比較手段の比較結果が、ある回の前記所定の周期内での代表値が前記ある回以前の前記所定の周期内での代表値よりも連続して低いものとなった回数を記憶する第２の記憶手段と、
前記加熱手段の加熱動作を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記第１の記憶手段の記憶する回数が第１の数となった場合、または、前記第２の記憶手段の記憶する回数が第２の数となった場合に、前記設定されたメニューに応じて、その時点で前記加熱手段に実行させていた加熱動作を終了させるか否かを決定することを特徴とする加熱調理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加熱調理装置に関し、特に、赤外線センサを用いて加熱室内の食品の状態を検知する加熱調理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子レンジ等の加熱調理装置には、赤外線センサを備えるものがあった。また、加熱調理装置において、食品は、加熱室内において、食品移動手段の一例であるターンテーブル上に載置される。そして、赤外線センサは、当該赤外線センサの視野（赤外線センサが赤外線を検知できる領域）内で当該食品から放射される赤外線を検知するよう構成されている。そして、従来の加熱調理装置では、赤外線センサによって検知された赤外線に基づいて、当該食品の温度が検知され、当該検知温度が予め定められた食品の仕上がり温度に達するまで、食品の加熱が行なわれていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、 従来の加熱調理装置では、赤外線センサの検知面が食品から発散される水分で曇る場合があった。したがって、従来の加熱調理装置では、食品の加熱が進行するに従って、赤外線センサが赤外線を検知しにくくなるという事態が生じる場合があった。このような事態が生じると、食品の温度が低めに検知されてしまい、食品の加熱が進行しているにもかかわらず、そのことを加熱調理装置では検知できないため、食品が過度に加熱される場合があった。食品を加熱しすぎると、加熱調理の仕上がりがユーザの満足できるものとならないだけでなく、食品が高温となり危険であるという問題が生じる。
【０００４】
本発明は、かかる実情に鑑み考え出されたものであり、その目的は、食品を過度に加熱しない加熱調理装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる加熱調理装置は、食品を収納するための加熱室と、前記加熱室内の食品を加熱する加熱手段と、前記加熱手段の加熱動作に関する複数のメニューを設定可能な操作パネルと、前記食品を前記加熱室内において所定の周期で連続的に移動させる食品移動手段と、前記加熱室内で前記食品から放射される赤外線を検知することにより、前記食品の温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段が検知した食品の温度について、前記所定の周期内の代表値を算出する算出手段と、前記算出手段が算出したある回の前記所定の周期内での代表値を、前記ある回以前の前記所定の周期内での代表値と比較する比較手段と前記比較手段の比較結果が、ある回の前記所定の周期内での代表値が前記ある回以前の前記所定の周期内での代表値よりも低いものとなった回数を記憶する第１の記憶手段と、前記比較手段の比較結果が、ある回の前記所定の周期内での代表値が前記ある回以前の前記所定の周期内での代表値よりも連続して低いものとなった回数を記憶する第２の記憶手段と、前記加熱手段の加熱動作を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記第１の記憶手段の記憶する回数が第１の数となった場合、または、前記第２の記憶手段の記憶する回数が第２の数となった場合に、前記設定されたメニューに応じて、その時点で前記加熱手段に実行させていた加熱動作を終了させるか否かを決定することを特徴とする。
【０００６】
本発明によると、加熱調理装置において、加熱手段に食品の加熱を実行させながら比較手段に検知温度についての比較を行なわせれば、食品から発生した水分等により、温度検知手段が赤外線を検知しにくくなっても、そのことを比較手段の比較結果により推測できる。したがって、加熱調理装置において、温度検知手段が赤外線を検知しにくくなることにより、食品が過度に加熱されることを回避することができる。
【０００７】
また、第１の記憶手段および第２の記憶手段をさらに含むことにより、加熱調理装置において、食品から発生した水分等により、温度検知手段が赤外線を検知しにくくなっても、そのことを比較手段の比較結果により、より容易に推測できる。
【０００８】
さらに、加熱調理装置において、ユーザの所望の加熱調理を実行することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本発明の実施の形態の一例を説明する。また、図中、同一符号は、同一または相当部分を示す。
【００１０】
図１は、本発明の一実施の形態である電子レンジ１００の斜視図である。また、図２は、図１の電子レンジ１００の内部構造を簡略化して示す断面図である。なお、図１においては、電子レンジ１００の内部構造を説明するため、その外郭を覆う外装部、および、加熱室１７の上面の図示を省略している。
【００１２】
図１および図２を参照して、電子レンジ１００は、加熱室１７の側方に、赤外線センサ１を備えている。これにより、赤外線センサ１は、食品３１から放射される赤外線２５を、検知孔１９を介して斜め上からキャッチするように配置されている。
【００１３】
マグネトロン２２は、加熱室１７内にマイクロ波を供給する。マグネトロン２２の下には、マグネトロン２２に高電圧を供給するための高圧トランス３３が配置されている。また、加熱室１７の上方には、食品３１を加熱するためのヒータ８０が配置されている。冷却ファン３５は、マグネトロン２２やヒータ８０、あるいは加熱室１７の熱によって温度が上昇したその周辺機器（赤外線センサ１を含む）を冷却するために設けられている。
【００１４】
加熱室１７の正面には、ドア１５が取り付けられている。また、その側方には、ユーザが調理メニューを設定するための操作パネル３４が取り付けられている。そして、電子レンジ１００の各機器を統括的に制御する制御部９０が、操作パネル３４の背面に設けられている。なお、制御部９０は、マイクロコンピュータ（マイコン）を含む。また、操作パネル３４は、ユーザから入力された情報等を表示する表示部３を備えている。
【００１５】
加熱室１７の底部には、食品３１を載置するためのターンテーブル１８が備えられ、加熱室１７の底面下方には、ターンテーブル１８を回転させるためのターンテーブルモータ５０５が備えられている。
【００１６】
図３は、図１および図２に示した電子レンジ１００の主要な電気的構成を示すブロック図である。図３を参照して、電子レンジ１００は、赤外線センサ１と、ターンテーブルモータ５０５と、マグネトロン２２と、操作パネル３４と、ヒータ８０と、制御部９０とを備える。
【００１７】
電子レンジ１００では、マグネトロン２２によって加熱が行なわれている場合に、赤外線センサ１は食品３１が放射する赤外線を検知する。そして、制御部９０は、赤外線センサ１が検出した赤外線に基づいて、食品３１の温度を決定する。
ここで、赤外線センサ１が検出した赤外線に基づいて制御部９０が決定する食品３１の温度（以下、検知温度と略す）の、加熱時間の経過に伴う変化について、図４を参照しつつ、説明する。
【００１８】
まず、図４（Ａ）を参照して、赤外線センサ１が正常に食品の温度を検知できる状態にある場合には、検知温度は、加熱時間と共に上昇する。そして、検知温度が、仕上がり設定温度に達すると、制御部９０は、マグネトロン２２による加熱を停止させる。なお、仕上がり設定温度は、操作パネル３４において設定されたメニュー等によって、決定される。
【００１９】
次に、図４（Ｂ）および図４（Ｃ）を参照して、赤外線センサ１が正常に食品の温度を検知できない状態にある場合について説明する。
【００２０】
電子レンジ１００が設置されている環境温度が、加熱室１７内部の温度に対して低いとき、加熱室１７内で食品３１が加熱されると、食品３１から発する水分が、検知孔１９付近で結露する場合がある。このような場合、赤外線センサ１は、食品３１が放射する赤外線を十分に検知できなくなる。すなわち、図４（Ｂ）に示すように、加熱開始直後では、加熱時間の経過に伴って検知温度が上昇するが、ある程度加熱時間が経過し、食品３１から発する水分が検知孔１９付近で結露し始めると、検知温度がほぼ一定となる。ここで、検知温度がほぼ一定となるのは、食品３１の温度が加熱時間の経過に伴って上昇しているにもかかわらず、赤外線センサ１がそのことを検知できなくなるためである。
【００２１】
また、検知孔１９付近の結露が激しい場合には、図４（Ｃ）に示すように、検知温度が、一旦或る温度まで上昇するが、その後、加熱が継続されているにもかかわらず、検知温度が低下する。
【００２２】
電子レンジが図４（Ｂ）および図４（Ｃ）を用いて説明したような状態にある場合、従来では、食品３１の温度が仕上がり設定温度に達していても、そのことが検知されず、食品３１の加熱は継続されていた。したがって、食品３１を必要以上に加熱してしまったり、食品３１が炭化して発火に至る危険があった。
【００２３】
本実施の形態の電子レンジ１００は、赤外線センサ１の検知温度が、図４（Ｂ）または図４（Ｃ）に示すような状態となった場合に、その時点での検知温度が仕上がり設定温度に達していなくとも、マグネトロン２２による加熱を停止させるか、または、電子レンジ１００における加熱を次のステップに進める。以下、このことについて、具体的に説明する。なお、電子レンジ１００において加熱を次のステップに進める、とは、たとえば、調理メニューとして、食品３１が仕上がり設定温度となるまでマグネトロン２２により加熱し、その後、ヒータ８０で一定時間加熱を行なうことが設定された場合であれば、マグネトロン２２の加熱を終了して、ヒータ８０での加熱に移ることをいう。
【００２４】
電子レンジ１００では、赤外線センサ１の検知温度が、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）のいずれかに対応しているかを検出する。この検出は、ターンテーブル１８が一回転するたびに、検知温度の最大値または平均値を算出し、或る時点で算出した最大値または平均値を、直前に算出した最大値または平均値と比較することにより、行なう。ここで、検知温度の最大値または平均値を比較の対象とする理由について説明する。
【００２５】
図４（Ａ）〜図４（Ｃ）に示す検知温度の波形は、拡大すると、各図中の円内に示すように、ターンテーブル１８の回転周期ｔごとに、所定数のピークを有するように細かく変化している。これは、ターンテーブル１８が回転することによる。このことを、図５を参照して、説明する。図５は、加熱室５０の内部を上方から見た図である。
【００２６】
図５において、９９ａは、ターンテーブル１８上の赤外線センサ１の視野である。視野９９ａ内には、食品３１が部分的に含まれている。そして、ターンテーブル１８が回転すると食品３１における視野９９ａに含まれる部分の体積が変化する。なお、食品３１の温度が同程度である場合には、視野９９ａに含まれる部分の体積が大きい場合には、該体積が小さい場合よりも、検知温度が上昇する。これにより、検知温度の波形は、ターンテーブル１８の回転周期ｔごとに、所定数のピークを有するように細かく変化している。なお、ピークについての所定数とは、ターンテーブル１８上に載置される食品３１の数に相当する。図４および図５では、一例として、ターンテーブル１８上に載置される食品３１の数が「１」である場合を示している。
【００２７】
次に、上記の検知温度の最大値または平均値の比較に関して、その具体的方法について説明する。
【００２８】
図４（Ａ）に示すような波形であれば、常に、検知温度の最大値または平均値は、前回算出した検知温度の最大値または平均値よりも大きくなる。
【００２９】
図４（Ｂ）に示すような波形であれば、加熱時間が或る程度経過するまでは、検知温度の最大値または平均値は、前回算出した検知温度の最大値または平均値よりも、大きくなり、加熱時間が或る程度経過すると、大きくなったり小さくなったりする。
【００３０】
また、図４（Ｃ）に示すような波形であれば、加熱時間が或る程度経過するまでは、検知温度の最大値または平均値は、前回算出した検知温度の最大値または平均値よりも、大きくなり、加熱時間が或る程度経過すると、小さくなる。
【００３１】
そこで、電子レンジ１００において、制御部９０は、検知温度の最大値または平均値（現在値）を算出し、或る時点で算出した最大値または平均値を、直前に算出した最大値または平均値（前回値）と比較する。なお、制御部９０は、内蔵するメモリに、その比較結果を記憶する。この比較結果には、現在値が前回値よりも連続して低かった回数（連続低下回数）、および、現在値が前回値よりも低かった累積回数（累積低下回数）が含まれる。そして、連続低下回数が「５」となった場合、または、累積低下回数が「３」となった場合、制御部９０は、マグネトロン２２による加熱を停止させるか、または、電子レンジ１００における加熱を次のステップに進める（以下、マグネトロン２２による加熱の停止等の制御の実行、という）。
【００３２】
ここで、連続低下回数が「５」となった場合とは、検知温度が図４（Ｃ）に示すような波形を描いている場合に相当し、累積低下回数が「３」となった場合は、検知温度が図４（Ｂ）に示すような波形を描いている場合に相当していると考えられる。
【００３３】
なお、現在値が前回値よりも連続して２〜４回低かった場合は、累積低下回数は「２」のままで記憶される。この場合、連続低下回数が「２」〜「４」となっているため、次に現在値が前回値よりも低ければ、制御部９０が、マグネトロン２２による加熱の停止等の制御を実行するからである。
【００３４】
また、現在値が前回値よりも連続して５回高かった場合は、累積低下回数の記憶はクリアされる。このような場合、赤外線センサ１が正常に動作できているにもかかわらず、外来ノイズやマグネトロン２２の出力変動等の影響で、それまでの累積低下回数がカウントされたと考えることができるためである。
【００３５】
また、上記したように、電子レンジ１００において、メモリにおける連続低下回数または累積低下回数の記憶値が所定の値に達したことを、制御部９０の、マグネトロン２２による加熱を停止等の制御の実行条件としている。ここで、連続低下回数と累積低下回数の条件値が異なるのは、以下の理由による。
【００３６】
連続低下回数は連続した回数であるため、累積低下回数についての条件値と同数にした場合、連続低下回数が条件値に達する方が、累積低下回数が条件値に達するよりも速いと考えられる。そこで、これらのバランスをとるため、連続低下回数の条件値を、累積低下回数の条件値よりも大きいものとしている。これにより、検知温度が図４（Ｂ）に示すような波形を描く場合であっても、検知温度が図４（Ｃ）に示すような波形を描く場合と同程度の時間だけ、食品３１が加熱される。
【００３７】
検知温度が図４（Ｂ）または図４（Ｃ）に示すような波形を描くのは、検知孔１９付近における結露が主な原因であると考えられる。そこで、上記したような検知温度の最大値または平均値の比較は、食品３１が、その発する水分が結露するような温度に達してから行なうことが好ましいと考えられる。このことは、食品３１として、冷凍食品や体積の大きな食品等、加熱開始時の温度上昇が遅いものが採用された場合に対して特に好ましいと考えられる。すなわち、このような場合、加熱開始時である、食品３１が低温である時点から、検知温度の最大値または平均値の比較が行なわれると、加熱開始時の検知温度が図４（Ｂ）に示すような波形を描くため、赤外線センサ１が正常に動作しているにもかかわらず、マグネトロン２２による加熱の停止等の制御が実行されてしまうためである。
【００３８】
以上説明した電子レンジ１００の制御部９０における検知温度の比較動作を、図６に示す。
【００３９】
図６を参照して、制御部９０は、マグネトロン２２による加熱が開始すると、まず、Ｓ１で、検知温度が仕上がり設定温度に到達したか否かを判断する。到達したと判断した場合には、そのまま処理を終了する。なお、この処理が終了すると、制御部９０は、上記したマグネトロン２２による加熱の停止等の制御を実行する。
【００４０】
一方、検知温度が仕上がり設定温度に到達していないと判断すると、Ｓ２で、検知温度が所定の温度に到達したか否かを判断する。ここで、所定の温度とは、上記した、食品３１の発する水分が結露するような温度であり、たとえば、６０℃である。
【００４１】
検知温度が所定の温度に到達していないと判断するとＳ１に戻り、到達したと判断すると、Ｓ３で、加熱が開始されてから、または、前回Ｓ４の処理が実行されてから、ターンテーブル１８が一周したか否かを判断する。一周していないと判断するとＳ１に戻り、一周したと判断すると、Ｓ４に進む。
【００４２】
制御部９０は、Ｓ４では、今回、ターンテーブル１８が一周した期間内での、検知温度の最大値または平均値を算出し、当該最大値または平均値をメモリに記憶させて、Ｓ５に進む。
【００４３】
制御部９０は、Ｓ５では、今回算出した検知温度の最大値または平均値が、前回ターンテーブル１８が一周した期間ときの検知温度の最大値または平均値よりも小さいか否かを判断する。今回の最大値または平均値が、前回の最大値または平均値よりも大きいと判断した場合には、Ｓ１０に進む。一方、今回の最大値または平均値が、前回の最大値または平均値よりも小さいと判断した場合には、Ｓ６に進む。
【００４４】
制御部９０は、Ｓ６で、上記した連続低下回数（図６では「Ｃ１」）が０であるか否かを判断する。０でない場合にはＳ７に進み、０である場合にはＳ８に進む。そして、Ｓ７では、メモリに記憶された連続低下回数を１加算更新し、メモリに記憶された累積低下回数（図６では「Ｃ２」）を「２」として、Ｓ９に進む。また、Ｓ８では、メモリに記憶された連続低下回数および累積低下回数をともに１加算更新して、Ｓ９に進む。
【００４５】
制御部９０は、Ｓ９で、メモリに記憶された連続低下回数および累積低下回数が上記の条件値に達したか否かを判断し、達していれば処理を終了し、達していなければ、Ｓ１に戻る。
【００４６】
一方、制御部９０は、Ｓ１０で、連続低下回数を「０」として（クリアして）、Ｓ１１に進む。Ｓ１１では、Ｓ５によるＮｏの判断が所定回数連続して行なわれたか、すなわち、今回算出した最大値または平均値が、前回算出した最大値または平均値よりも大きい、ということが、連続して所定回数判断されたか否かを判断する。なお、この所定回数とは、本実施の形態では５回である。Ｓ５によるＮｏの判断が所定回数連続して行なわれたと判断すると、累積低下回数を「０」として（クリアして）、Ｓ１に戻る。また、Ｓ５によるＮｏの判断が所定回数連続して行なわれていないと判断すると、そのまま、Ｓ１に戻る。
【００４７】
なお、以上説明した本実施の形態において、制御部９０は、今回算出した最大値または平均値を、前回算出した最大値または平均値と比較しているが、必ずしも前回算出したものと比較する必要はない。すなわち、検知温度が、図４（Ｂ）または図４（Ｃ）に示す波形を描くことが検出される程度であれば、制御部９０の処理速度と、ターンテーブル１８の回転周期との兼ね合いにより、２回前、３回前等に算出した最大値または平均値と比較を行なうように構成されても差し支えない。
【００４８】
以上説明した本実施の形態では、比較対象となる検知温度の最大値または平均値により、代表値が構成されている。なお、代表値は、これらの他に、ターンテーブル１８の各回転周期における検知温度の変化域を比較できるような値であれば、ターンテーブル１８の回転周期における検知温度の最小値等であってもよい。
【００４９】
以上説明した本実施の形態では、累積低下回数により、第１の記憶手段の記憶する回数が構成され、連続低下回数により、第２の記憶手段の記憶する回数が構成されている。
【００５０】
また、以上説明した本実施の形態では、赤外線センサ１の検知温度が、図４（Ｂ）または図４（Ｃ）に示すような状態となった場合に、制御部９０は、その時点での検知温度が仕上がり設定温度に達していなくとも、マグネトロン２２による加熱の停止等の制御を実行する。なお、マグネトロン２２による加熱の停止等の制御において、マグネトロン２２による加熱を停止させるか、電子レンジ１００における加熱を次のステップに進めるかは、操作パネル３４において設定された調理メニューに応じて決定される。このことにより、制御手段が、第１の記憶手段の記憶する回数が第１の数となった場合、または、第２の記憶手段の記憶する回数が第２の数となった場合に、設定されたメニューに応じて、その時点で前記加熱手段に実行させていた加熱動作を終了させるか否かを決定する旨が開示されている。
【００５１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態である電子レンジの斜視図である。
【図２】図１の電子レンジの内部構造を簡略化して示す断面図である。
【図３】図１および図２に示した電子レンジの主要な電気的構成を示すブロック図である。
【図４】図１の電子レンジの赤外線センサが検出した赤外線に基づいて制御部が決定する食品３１の温度の、加熱時間の経過に伴う変化を説明するための図である。
【図５】図１の電子レンジの加熱室の内部を上方から見た図である。
【図６】図１の電子レンジの制御部における検知温度の比較動作を説明するための図である。
【符号の説明】
１  赤外線センサ
１７  加熱室
１８  ターンテーブル
１９  検知孔
２２  マグネトロン
３１  食品
９０  制御部
１００  電子レンジ
【図１】
0003600058.tif 000002
【図２】
0003600058.tif 000003
【図３】
0003600058.tif 000004
【図４】
0003600058.tif 000005
【図５】
0003600058.tif 000006
【図６】
0003600058.tif 000007