(57)【要約】【課題】加熱調理器において、被加熱物の温度を検出する赤外線センサの検出窓を開閉するシャッターの動作異常を安価な構成で確実に判別する。【解決手段】赤外線センサにより得られた、シャッターの開状態での複数の温度のうち最大値を検出温度Ｔ０とし、シャッターの閉状態での検出温度Ｔ１としてそれぞれ検出し、これらを比較して温度差Ａを演算して、その温度差Ａの大小によりシャッターの開閉の動作異常を判別する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加熱物を収容する加熱室と、
前記被加熱物を加熱する加熱手段と、
前記加熱室内の被加熱物の温度を検出窓を通して検出する赤外線センサ及び前記検出窓を開閉するシャッターを有する温度検出装置と、
前記加熱手段と温度検出装置とを制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記赤外線センサによるシャッターの開状態での検出温度及び閉状態での検出温度を比較することに基づいて当該シャッターの開閉の動作異常を判別することを特徴とする加熱調理器。
【請求項２】
赤外線センサを回転移動、或いは、往復移動させる移動手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の加熱調理器。
【請求項３】
加熱室の底部に設けられた回転皿と、
この回転皿の下方に位置し当該回転皿を回転移動させる回転皿モータとを備えたことを特徴とする請求項１記載の加熱調理器。
【請求項４】
制御手段によってシャッターの開閉の動作異常と判別された場合に、その異常判別回数を記憶する記憶手段と、
この記憶手段に記憶された異常判別回数が所定回数に達したときにこれを報知する報知手段とを備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の加熱調理器。
【請求項５】
制御手段の制御内容が所定回数未満で、且つ、赤外線センサによるシャッターの開状態及び閉状態での検出温度の差が所定値以上のときには前記記憶手段の記憶内容をクリアすることを特徴とする請求項４記載の加熱調理器。
【請求項６】
赤外線センサは、加熱室内に複数の温度検出視野を持つべく複数の赤外線検出素子を有し、制御手段は前記複数の赤外線検出素子によって得られた複数の検出温度のうち最大値を最終的な検出温度とすることを特徴とする請求項１記載の加熱調理器。
【請求項７】
制御手段は、構成要素の移動に基づき赤外線検出素子によって得られた複数の検出温度のうち最大値を最終的な検出温度とすることを特徴とする請求項２または３記載の加熱調理器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加熱室内の食品温度を検出する赤外線センサを備えた加熱調理器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の加熱調理器たる電子レンジには、加熱室内に同一直線上にプロットされて温度検出視野が形成されるように配置された複数の赤外線検出素子を有する赤外線センサと、この赤外線センサが温度検出を行うための検出窓と、この検出窓を開閉するシャッター等を備え、前記赤外線センサの検出結果に基づいて食品の加熱調理を実行するように構成されたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３５５８４９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
検出窓のシャッターは、被加熱物からの油や汚れ等が赤外線センサに飛散することを防止するものであり、赤外線センサの利用の有無によって開閉を行う構成である。従来では、このシャッターの開位置、及び閉位置を夫々する検出マイクロスイッチを具備しており、これによって、シャッターの開閉の動作異常を判別するようにしている。
しかしながら、シャッターの開閉位置を検出するマイクロスイッチを設ける構成では、マイクロスイッチという構成部品、及びハーネス等の付属部品も必要であり、部品点数が多く高価となる不具合があった。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、赤外線センサの検出窓におけるシャッターの開閉の動作異常を安価な構成で確実に判別することができる加熱調理器を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の加熱調理器は、被加熱物を収容する加熱室と、前記被加熱物を加熱する加熱手段と、前記加熱室内の被加熱物の温度を検出窓を通して検出する赤外線センサ、及び前記検出窓を開閉するシャッターを有する温度検出装置と、前記加熱手段と温度検出装置とを制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記赤外線センサによるシャッターの開状態での検出温度、及び閉状態での検出温度を比較することに基づいて当該シャッターの開閉の動作異常を判別することを特徴とする。
【０００７】
上記構成によれば、シャッターの開状態、及びシャッターの閉状態での両方の検出温度（時系列でずれた２点の温度）を比較することに基づいて当該シャッターの開閉の動作異常を判別しているので、シャッターの開閉の動作異常をマイクロスイッチやハーネス等といった部品を用いて判別する必要がなく、安価な構成でシャッターの開閉の動作異常が判別できる。
【０００８】
この場合、前記赤外線センサを回転移動、或いは、往復移動させる移動手段を備えても良く（請求項２の発明）、或いは、前記加熱室の底部に設けられた回転皿と、この回転皿の下方に位置し当該回転皿を回転移動させる回転皿モータとを備えても良い（請求項３の発明）。
【０００９】
請求項２の発明によれば、例えば加熱室内の底面に回転皿等が配設されていない場合でも、赤外線センサを回転、或いは往復移動させることによって加熱室内における温度検出視野を広くすることができる。また、請求項３の発明によれば、前記回転皿モータにて回転皿が回転することによって赤外線センサを移動させなくても当該加熱室内における温度検出視野を広くすることができる。
【００１０】
ところで、加熱室内のシャッターは、赤外線センサに被加熱物からの汚れ等が飛散することを防止するものであり、赤外線センサに前記した汚れ等が付着すると、その検出機能に障害が発生するので、シャッターの動作異常の判別は重要である。このため、前記制御手段によってシャッターの開閉の動作異常と判別された場合に、その異常判別回数を記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶された異常判別回数が所定回数に達したときにこれを報知する報知手段とを備えると良い（請求項４の発明）。
【００１１】
上記構成によれば、シャッターの動作異常の異常判別回数を記憶し、且つ当該記憶した異常判別回数が所定回数に達すると報知するようになっているので、加熱調理状態に基づくシャッターの動作異常の報知における誤判別を防止することができる。
即ち、シャッターの動作異常に起因していない、何らかの別な理由でシャッターの動作異常を誤判別してしまう等の場合も起こりえるので、異常回数が所定回数に達しないと報知されない。このため、誤判別の結果、シャッターの動作異常がないのに部品交換や、修理を行うといった無駄が解消される。
【００１２】
なお、前記制御手段は、記憶手段の制御内容が所定回数未満で、前記赤外線センサによるシャッターの開状態、及び閉状態での検出温度の差が所定値以上のときには前記記憶手段の記憶内容をクリアするものである（請求項５の発明）。
【００１３】
この構成によれば、記憶手段に異常判別回数が所定回数未満（例えば４回）記憶されていても、今回に比較した温度差が所定値以上であることが検出されれば前回の動作異常の判別は何らかの不具合に起因する誤判別であったと判断し記憶手段に記憶された異常判別回数がクリア（消去）され、なかったものとなる。従って、例えばシャッターの動作に異常はなく、たまたま誤判別が何回か連続してしまったような場合等に柔軟に対応し、不必要な修理等を回避できる。
【００１４】
また、温度検出において、赤外線センサは、加熱室内に複数の温度検出視野を持つべく複数の赤外線検出素子を有し、制御手段は前記複数の赤外線検出素子によって得られた複数の検出温度のうち最大値を最終的な検出温度とするものであったり（請求項６の発明）、或いは赤外線検出素子が１つのときには当該赤外線検出素子を移動手段により移動させることに基づいて複数の検出温度を得て、この複数の検出温度のうち最大値を最終的な検出温度とするものであっても良い（請求項７の発明）。
【００１５】
上記構成の場合、複数の赤外線検出によって加熱室内の温度検出視野を広げたり、或いは１つの赤外線センサを移動手段によって回転移動、或いは往復移動することに基づいて加熱室内の温度検出視野を広げているので、加熱室内のいずれの位置に非加熱物が設置されていても、その温度を緻密に把握することができる。
また、加熱室内の各所で得られる複数の温度において、その最大値を最終的な検出温度としているので、例えば非加熱物の設置不具合により加熱中の加熱室内の温度分布が不均一となった場合でも正確に最大値の温度を得ることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を電子レンジに適用した一実施例について図面を参照しながら説明する。図２は本実施例に係る電子レンジの概略的な外観図、図３は電子レンジの内部構成を概略的に示す図である。これら図２及び図３に示すように、電子レンジ１は矩形箱状のキャビネット２を備えている。このキャビネット２の内部には加熱室３、及び機械室４が左右に並んで配設されており、加熱室３の前面開口は扉５により開閉されるようになっている。
加熱室３の天井部には、加熱手段としてのオーブンヒータ６（図５参照）が配設されている。機械室４には加熱手段としてのマグネトロン７やインバータ８（いずれも図５参照）、マグネトロン７等の機器を冷却するための冷却ファン（図５に冷却ファンモータ９のみ示す）が配設されている。
【００１７】
また、加熱室３の右側面の上奥部に設けられた窓部１０には、センサダクト１１が機械室４側から取付けられている。センサダクト１１の端部（奥部）には温度検出装置１２が配設されている。この温度検出装置１２は、これを拡大して示す図４のように、赤外線センサ１３を揺動可能に支持する支持枠１４と、この支持枠１４に固定されて赤外線センサ１３を揺動させるモータ１５（移動手段に相当）と、支持枠１４に設けられた検出窓１６を開閉するためのシャッター１７とを備えて構成されている。なお、この場合、赤外線センサ１３は、所定の温度検出領域を持つ単一赤外線検出素子である。
詳しい説明は省略するが、シャッター１７は、モータ１５が一方向（正方向）に回転することに伴い検出窓１６を開放する方向に回動し、モータ１５が対方向（逆方向）に回転することに伴い検出窓１６を閉鎖する方向に回動するようになっている。
【００１８】
図３の（ａ）〜（ｃ）、及び図６は、モータ１５により赤外線センサ１３が揺動されたときの赤外線センサ１３の温度検出視野の移動の様子を示している。図３、及び図６において、赤外線センサ１３の温度検出視野は一点鎖線で示す。図３に示すように、赤外線センサ１３の温度検出視野は加熱室３内の右上部の奥部から底面部３ａに向かって形成される。
また、図６に（ａ）〜（ｄ）で示すように、赤外線センサ１３の底面部３ａにおける温度検出視野は楕円形状Ｑとなる。そして、モータ１５が回転することに伴い赤外線センサ１３の温度検出視野は加熱室３内を広範囲に亘って移動する。このとき、加熱室３の底面部３ａにおける前記赤外線センサ１３の検出視野は楕円形状Ｑに沿って矢印Ａ方向に移動する。
上記構成により、加熱室３の底面部３ａ上のいずれの部位に被加熱物である食品Ｆ（図３参照）が載置された場合でも、その温度を赤外線センサ１３はキャッチできる。
【００１９】
一方、前記キャビネット２の前面右部には、図２に示すように、操作パネル１８が配設されている。この操作パネル１８の裏面部には各種の電装品を実装した回路基板１９（図５参照）が配設されている。図５に示すように、回路基板１９には、ＬＣＤ２０（報知手段に相当）、ＬＥＤ群２１、スイッチ群２２等が設けられている。そして、操作パネル１８には、調理時間や調理温度を手動で設定するためのダイヤル２５（図２参照）が設けられている。
【００２０】
図５は、電子レンジ１の概略的な電気的構成を示すブロック図である。制御手段としての制御回路２６は、マイクロコンピュータを主体としてＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリを備えて構成されている。前記ＲＯＭには、マイクロコンピュータが実行する制御プログラムが格納されている。
前記制御回路２６には、赤外線センサ１３の検出信号が赤外線センサインターフェース２７を介して入力される。また、前記制御回路２６には、エンコーダ２８のパルス信号、スイッチ群２２のスイッチ信号が、それぞれインターフェース２９、３０を介して入力される。前記エンコーダ２８は、前記ダイヤル２５の回動量をパルス信号にて出力するものである。
【００２１】
また、前記制御回路２６は、マグネトロン７をインバータインターフェース３１及びインバータ８を介して駆動制御する。更に、前記制御回路２６は、オーブンヒータ６、冷却ファンモータ９、モータ１５、ブザー３２（報知手段に相当）、ＬＣＤ２０、ＬＥＤ群２１を、それぞれヒータ駆動回路３３、ファンインターフェース３４、モータインターフェース３５、ブザー駆動回路３６、ＬＣＤ駆動回路３７、ＬＥＤ駆動回路３８を介して制御する。なお、制御回路２６には、外部不揮発性記憶手段としてＥＥＰＲＯＭ３９が接続されている。
【００２２】
次に、上記構成の作用を図１及び図７をも参照して説明する。
加熱室３内に被加熱物が収容され扉５が閉鎖された状態で電源が投入されると、制御回路２６は、ステップＳ１にてなされた、例えばマイクロ波による自動調理設定をステップＳ２において開始し、加熱調理、いわゆるマイクロ波の照射を行う。そして、マイクロ波の照射が開始されると共に、加熱室３内の被加熱物（食品）の温度を検出する温度検出動作が開始される。つまり、温度検出動作の実行時には、制御回路２６はモータ１５を一定回り方向に回転駆動する。これにより、ステップＳ３としてシャッター１７が回動して検出窓１６が開放されると共に赤外線センサ１３が揺動し、加熱室３の底面部３ａにおける赤外線センサ１３の検出視野が、図６（ａ）〜（ｄ）に示すように、楕円形状Ｑの軌跡に沿って矢印Ａ方向に連続的に移動する（例えば、８秒間で１回転〜１周期）。
【００２３】
このとき、制御回路２６は赤外線センサ１３の検出出力を所定時間毎（１周期で例えば、０．５秒毎に１回）の割合でサンプリングして読込み、ステップＳ４として食品温度の変化を検出する。そして、マイクロ波の照射が終了しシャッター１７が検出窓１６を閉鎖するまで、換言すれば食品温度が設置温度（加熱終了温度）に到達するまで検出し続ける。
【００２４】
そして、制御回路２は、ステップＳ５にて食品温度が設定温度に達したらステップＳ６に移行して、シャッター１７の開状態のまま加熱室３内の温度の検出を行い、赤外線センサ１３の１周期の複数の検出温度のうち最大値を検出温度Ｔ０とし、ＲＡＭに記憶させる（ステップＳ４、Ｓ５）。
【００２５】
制御回路２６は、マイクロ波の照射を終了することに基づいて、ステップＳ７としてモータ１５を前述とは反対方向に回転させてシャッター１７を回動し、検出窓１６を閉鎖する。ステップＳ７にてシャッター１７が閉鎖されたら、制御装置２６は、ステップＳ８として、赤外線センサ１３により前記閉鎖したシャッター１７の温度Ｔ１を検出しＲＡＭに記憶する。ステップＳ８にてシャッター１７の温度Ｔ１を記憶した制御装置２６は、ステップＳ９にてシャッター１７の開状態での最大値の検出温度Ｔ０と、シャッター１７の閉状態での最大値の温度Ｔ１を比較し、その温度差Ａ（Ａ＝Ｔ０−Ｔ１）を検出する。
【００２６】
このとき、温度差Ａが所定値、例えば５℃以上ならばステップＳ１０に移行して、後述するＥＥＰＲＰＭ（メモリ）３９に現在記憶されている異常判別回数（記憶内容）が１回以上であるか否かを判断し、１回以上記憶されている場合、換言すれば５回未満の場合にはステップＳ１１に移行して当該ＥＥＰＲＯＭ３９に記憶された異常判別回数をクリア、つまり「０」にしてステップＳ１２にて加熱調理を終了（いわゆるマグネトロンの停止）する。
【００２７】
ところで、ステップＳ９にて温度差Ａが５℃未満であった場合には、制御回路２６はステップＳ１３に移行してＥＥＰＲＯＭ３９に異常判別回数として１回を記憶する。つまり、上記構成で一般的に、赤外線センサ１３によって検出されるシャッター１７の開状態における複数の温度のうちの最大値の検出温度Ｔ０と、マイクロ波照射後のシャッター１７の閉状態における検出温度Ｔ１との関係は、図７（ａ）に示すように、シャッター１７の開閉の動作正常時には時系列でＴ０の方がＴ１よりも高い上昇率で温度が上昇していくものである。即ち、加熱室３内の食品にマイクロ波が照射されると当該食品の温度は分子運動により比較的高い上昇率で上がっていくが、シャッター１７の温度は空気を媒体とした前記食品からの熱伝導（伝熱）だけによって上がるので、その上昇率は緩やかなものとなる。
【００２８】
しかしながら、例えば容量の大きな食品等の場合は必然的に温度の上昇率が低いため、シャッター１７への熱電動に遅れがなくなり、当該シャッター１７の温度の上昇率も略同等になるものであり、図７（ｂ）のように、Ｔ０とＴ１との温度差が顕著に表れない。このようなとき、Ｔ０とＴ１との温度差Ａが５℃以上にならない場合が起こりえ、結果的に誤判別となってしまう。
【００２９】
また、例えば短時間の内に連続してマイクロ波による加熱調理をした場合には、シャッター１７の温度が既に高くなっていて、図７（ｃ）に示すように、Ｔ１の方がＴ０よりも上昇する現象が生ずる。このようなとき、Ｔ０とＴ１との温度差Ａが０℃以下となってしまい、結果的に上記同様に誤判別となってしまう。    つまり、シャッター１７の開閉の動作異常の判定に、誤判別の恐れがあるため、異常判別回数が１回だけ検知された状態で異常報知を行うと、シャッター１７やモータ１５に異常がないのに部品交換や修理等を行う無駄が起こりえる。
【００３０】
よって、制御回路２６は、ステップＳ１４にてＥＥＰＲＯＭ３９に記憶されている異常判定回数が、例えば５回未満（４回以下）ならばステップＳ１２に移行して加熱調理を終了する。逆に、ステップＳ１４で、異常判定回数が４回を超えてしまい連続的に５回検出されたら、シャッター１７の動作異常が確実であるとし、ステップＳ１５に移行して加熱調理を終了しステップＳ１６にて、例えばＬＣＤ２０にエラー表示を行うと共に、ブザー３２を一定時間吹鳴して使用者に当該動作異常を報知する（ステップＳ１５、Ｓ１６）。
【００３１】
上記実施例によれば、予め加熱調理器に配設された赤外線センサ１３をシャッター１７の開閉の動作異常の判別に兼用した。このため、当該動作異常の判別だけに特別に他の構成部品やハーネス等の付属部品を配設する必要がなく、構成が簡素化されて安価になし得る。
また、シャッター１７の開状態での検出温度及び閉状態での検出温度を記憶して互いを比較し、その温度差Ａの検出することに基づいてシャッター１７の動作異常の判別を行った。このため、温度差Ａが大きい場合にはシャッター１７の動作は正常であり、温度差Ａが小さい場合や０℃以下等の場合には当該シャッター１７の動作が異常と判断されるので、シャッター１７の開閉の動作異常を正確に判別することができる。
【００３２】
また、ＥＥＰＲＯＭ３９に異常判別回数が記憶されていても、次の加熱調理運転においてＴ０及びＴ１の互いの温度が正常な関係を示したら前記ＥＥＰＲＯＭに記憶された内容たる、異常判別回数をクリアするようにしたので、シャッター１７の故障以外の理由で誤判別が起きたとしても、エラー表示及び異常報知は行われない。
また、加熱室３内において、マイクロ波の照射が開始されると共にシャッター１７を開放して赤外線センサ１３により加熱室３内（被加熱物）の温度検出を行い、マイクロ波の照射が終了すると共にシャッター１７を閉鎖し、赤外線センサ１３により当該シャッター１７の温度検出を行い、このときに検出された温度のうち最大値を最終的な検出温度としたので、温度検出の精度を低下させることを極力防止できる。
【００３３】
なお、上記実施例においては、赤外線センサ１３をモータ１５によって回転移動させることに基づいて加熱室３内の温度検出視野を広げているが、これに限定されるものではなく、例えば加熱室３の底板３ａに回転皿を配設し、この回転皿の下方に当該回転皿を回転駆動させるモータを設け、当該回転皿を回転させることに基づいて加熱室３内の温度検出視野を広げるようにしてもよい。この場合、赤外線センサ１３はセンサダクト１１に固定するだけでよいため、当該赤外センサ１３周辺の構成が簡素化される。
【００３４】
また、メモリの異常判別回数が５回以上記憶されたらエラー表示、及び異常報知を行ったが、これに限定されるものではなく、例えば上記したように容量の大きな食品等を頻繁に加熱することが予測される場合等には当該メモリに記憶する異常判別回数を１０回以上にしたり、或いはシャッター１７の動作異常をいち早く検出したい場合、つまり検出精度を向上させる場合等には前記回数を４回未満にすればよい。
【００３５】
また、ＥＥＰＲＯＭに記憶される異常判別は、所定値５℃以上としたが、これに限定されるものではない。
上記実施例において、赤外線センサ１３の代わりに、同一直線上に複数のプロットの赤外線検出素子を有する赤外線センサを設けて、これを移動手段により往復運動させるようにし、以って、１周期で複数の検出温度を得て、その最大値を最終的な検出温度とするようにしても良い。これは、回転皿を設けたものにも適用できる。
また、加熱手段としてはマグネトロン７に限らず、オーブンヒータ６でも良い。
【００３６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明は、加熱室内の被加熱物の温度を検出窓を通じて検出する赤外線センサ及び前記検出窓を開閉するシャッターを有する温度検出装置を設け、前記赤外線センサによるシャッターの開状態での検出温度及び閉状態での検出温度を比較することに基づいて当該シャッター手段の開閉の動作異常を判別する制御手段を設けるようにしたので、当該シャッターの開閉の動作異常を安価な構成で確実に判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すもので、制御回路の制御内容を示すフローチャート
【図２】加熱調理器の外観斜視図
【図３】加熱室内における赤外線センサの温度検出視野の移動を説明するための図
【図４】赤外線センサ周辺の拡大図
【図５】加熱調理器の電気的構成を示すブロック図
【図６】加熱室の底部における赤外線センサの温度検出視野の軌跡を示す図
【図７】赤外線センサによって検出された加熱開始時、及び加熱終了時の非加熱物の温度を比較するための図であり、（ａ）は両者の温度が正常な状態で検出がなされた状態、（ｂ）は被加熱物が大きい等の理由で両者の温度が略同じ状態、（ｃ）は被加熱物からの伝熱が多く両者の温度差が逆転した状態をそれぞれ示す図
【符号の説明】
図中、１は電子レンジ（加熱調理器）、３は加熱室、６はオーブンヒータ（加熱手段）、７はマグネトロン（加熱手段）、１２は温度検出装置、１３は赤外線センサ、１５はモータ（シャッター手段）、１６は検出窓、１７はシャッター（シャッター手段）、２６は制御回路（制御手段）、３９はＥＥＰＲＯＭ（記憶手段）、Ｆは食品（被加熱物）である。
【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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