(57)【要約】【課題】加熱手段の影響を受けても、被加熱物の赤外線の検知結果に基づく温度を補正して設定温度に被加熱物を加熱することのできる加熱調理器を得る。【解決手段】加熱室に収容された被加熱物５を加熱する加熱手段６と、被加熱物５からの赤外線を検知し、検知結果に基づいた電圧を出力する赤外線検知手段１３と、赤外線検知手段１３による加熱手段６の駆動前の出力電圧と加熱手段６の駆動開始後の出力電圧との電圧差を算出し、算出結果を用いて赤外線検知手段１３による出力電圧を補正して、補正後の出力電圧に基づいて被加熱物５の加熱調理を制御する制御装置１４とを備えたものである。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱室に収容された被加熱物を加熱する加熱手段と、
前記被加熱物からの赤外線を検知し、該検知結果に基づいた電圧を出力する赤外線検知手段と、
該赤外線検知手段による前記加熱手段の駆動前の出力電圧と前記加熱手段の駆動開始後の出力電圧との電圧差を算出し、該算出結果を用いて前記赤外線検知手段による出力電圧を補正して、該補正後の出力電圧に基づいて前記被加熱物の加熱調理を制御する制御装置と
を備えたことを特徴とする加熱調理器。
【請求項２】
制御装置は、赤外線検知手段による加熱手段の駆動前および駆動開始後の出力電圧の電圧差を算出する演算部と、該演算結果を格納する記憶手段と、前記赤外線検知手段による出力電圧を前記演算結果を用いて増減して補正し、該補正後の出力電圧を温度に変換する温度変換手段と、該温度変換手段の変換温度に基づいて前記加熱手段の駆動を制御する駆動手段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３】
演算手段は、加熱調理が所定回数行われるまで、今回の加熱調理の電圧差と前回までの加熱調理の各電圧差とにより平均電圧差を算出し、温度変換手段は、前記平均電圧差を用いて前記赤外線検知手段による出力電圧を補正することを特徴とする請求項２記載の加熱調理器。
【請求項４】
赤外線検知手段は、赤外線に対応して起電力を発生するサーモパイルが内蔵された赤外線センサーと、前記サーモパイルから発生した起電力を増幅して電圧を出力する増幅器とを備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の加熱調理器。
【請求項５】
加熱手段は、高周波により被加熱物を加熱することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の加熱調理器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被加熱物からの赤外線を検知し、その検知結果に基づいて被加熱物を加熱調理する加熱調理器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の加熱調理器に備えたセンサー・モジュールは、凹面鏡を有し、該凹面鏡の焦点内にセンサー素子が配置され、このセンサー素子の出力信号が基準信号と比較され、かつ評価回路内において、温度信号に変換されるようになっているセンサー・モジュールにおいて、センサー素子がサーモパイルを有し、該サーモパイルの近くに温度基準素子が配置され、校正可能の第１前置増幅器がサーモパイルの出力信号を増幅し、第２前置増幅器が、温度基準素子の出力信号を増幅し、かつ第３前置増幅器が、差動増幅器として接続され、該差動増幅器が第１前置増幅器および第２前置増幅器の出力の信号差を形成するようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特表平９−５０５４３４号公報（第６〜８頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来のセンサー・モジュールは、加熱調理器である高周波加熱調理器に搭載された場合、センサー・モジュール、特にセンサー素子および各増幅器が高周波によって影響を受けてしまうことがあるため、サーモパイルの信号および各増幅器内部の信号が揺れてしまう。その結果、サーモパイルから出力される出力信号（起電力）および各増幅器から出力される出力信号（出力電圧）が乱れてしまい、被加熱物の正確な温度を検知することができないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、高周波の影響を受けても、被加熱物の赤外線の検知結果に基づく温度を補正して設定温度に被加熱物を加熱することのできる加熱調理器を得るものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る加熱調理器は、加熱室に収容された被加熱物を加熱する加熱手段と、被加熱物からの赤外線を検知し、検知結果に基づいた電圧を出力する赤外線検知手段と、赤外線検知手段による加熱手段の駆動前の出力電圧と加熱手段の駆動開始後の出力電圧との電圧差を算出し、算出結果を用いて赤外線検知手段による出力電圧を補正して、補正後の出力電圧に基づいて被加熱物の加熱調理を制御する制御装置とを備えたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１の要部の構成を示すブロック図、図２は本発明の実施の形態１の縦断面図である。図において、前面側に開口部を有する加熱調理器のほぼ箱状の本体１内に加熱室２が形成され、その加熱室２の右側壁２ａのほぼ中心部に高周波の給電口３が設けられており、右側壁２ａの上部に検知窓４が設けられている。なお、本体１の前面側には、ヒンジ部によって開閉自在に取り付けられ閉塞時に加熱室２の前面壁を構成するドア（図示せず）が設けられており、本体１の開口部を閉塞する。
【０００８】
加熱室２内に収容される被加熱物５は、加熱室２の外側に設けられたマグネトロン６から発振され、導波管７および給電口３を介して加熱室２内に照射された高周波によって加熱調理される。そして、加熱により被加熱物５から放出される赤外線は、加熱室２の検知窓４に対応して加熱室２の外側に設けられた赤外線センサー８によって検知される。この赤外線センサー８は、被加熱物５から放出された赤外線を集光するミラー１０の焦点内に位置するようにサーモパイル９が内蔵され、集光された赤外線を吸収してサーモパイル９で発生した起電力を増幅させて電圧を出力する増幅器１１とともに、プリント基板１２に実装され、赤外線センサー８、ミラー１０および増幅器１１により赤外線検知装置１３が構成されている。そして、赤外線検知装置１３は、被加熱物５から放出された赤外線がミラー１０によって集光されて赤外線センサー８のサーモパイル９に当たると、サーモパイル９に吸収されてサーモパイル９の両端に数ｍＶの起電力が発生し、この起電力が増幅器１１により数百倍に増幅され出力電圧として後述する制御装置１４に入力される。
【０００９】
また、本体１内には、加熱調理器の各種の加熱調理を制御する制御装置１４が設けられている。そして、制御装置１４は、加熱調理器（マグネトロン６）を駆動する前および駆動開始後の被加熱物５からの赤外線に基づく赤外線検知装置１３による各出力電圧が入力され、両出力電圧の差を算出する演算部１５と、演算部１５の演算結果（両出力電圧差）および基準電圧の情報（高周波等の影響を受けていない基準となる被加熱物５の温度に対応する電圧の情報）が格納される記憶部１６と、赤外線検知装置１３からの出力電圧を記憶部１６に格納された演算結果を例えば加算または減算して補正し、補正結果を記憶部１６に格納された基準電圧の情報に基づいて温度に変換する温度変換部１７と、温度変換部１７の変換温度に基づいて被加熱物５が予め設定された加熱温度に達するまでマグネトロン６の駆動を制御するマグネトロン駆動部１８とを備えている。
【００１０】
ここで、温度変換部１７により赤外線検知装置１３からの出力電圧を補正することについて、説明する。
加熱調理器において、高周波により被加熱物５を加熱すると、被加熱物５から放出される赤外線以外に多少の高周波が検知窓４から赤外線センサー８側に漏れ、この漏れた高周波がサーモパイル９と増幅器１１に影響を与えてしまうため、増幅器１１（赤外線検知装置１３）からの出力電圧が揺れてしまい、被加熱物５の放出する赤外線に対応した正確な出力電圧が制御装置１４に入力できない。つまり、図３に示すように、実線ａは、高周波による加熱が行われても検知窓４から高周波が漏れず、正確に被加熱物５の温度上昇を検出したグラフ（基準電圧を示すグラフ）で、破線ｂは、検知窓４から高周波が漏れ、サーモパイル９および増幅器１１が影響を受けて正確に被加熱物５の温度上昇を検出できないグラフであり、この場合は、検知窓４から漏れた高周波の影響により、被加熱物５の温度に関係なく一定にマイナスされた出力電圧が制御装置１４に入力されることを示している。よって、この場合は赤外線検知装置１３からの出力電圧に記憶部１６に格納された演算結果を加算して補正することにより、正確に被加熱物５の温度上昇が検出される。なお、出力電圧がプラス方向に影響した場合は、出力電圧に記憶部１６に格納された演算結果を減算して補正する。
【００１１】
このように構成された実施の形態１において、図３に示すように、出力電圧がマイナス方向に影響して加算補正する場合の加熱調理器の動作について、図４のフローチャートを用いて説明する。
例えば被加熱物５をあたため調理をする場合、まず、本体１に設けられたドアを開放して加熱室２内に被加熱物５を入れてドアを閉める。ついで、本体１に設けられたあたためキー（図示せず）を押すと（図４のＳ１）、赤外線検知装置１３はマグネトロン６が駆動される前の被加熱物５の赤外線を検知し（Ｓ２）、増幅器１１により増幅した出力電圧αＶを制御装置１４の演算部１５に出力する（Ｓ３）。次に、制御装置１４のマグネトロン駆動部１８によりマグネトロン６を駆動させて高周波を発振させると、高周波は導波管７を介して給電口３から加熱室２内に照射され、被加熱物５を加熱する。加熱が開始されると、加熱室２内に照射された高周波は、検知窓４から赤外線センサー８側に多少漏れだし、サーモパイル９および増幅器１１に影響を与える。このため、赤外線検知装置１３がマグネトロン６の駆動開始後の被加熱物５の赤外線を検知すると（Ｓ４）、増幅器１１により増幅した出力電圧は、図３の破線ｂで示すように、実線ａの出力電圧よりも下がり、この下がった状態の出力電圧βＶが制御装置１４の演算部１５に出力される（Ｓ５）。そして、演算部１５は、マグネトロン６を駆動する前の出力電圧αＶとマグネトロン６の駆動開始後の出力電圧βＶとの電圧差δＶを算出し（Ｓ６）、その電圧差δＶを記憶部１６に格納する（Ｓ７）。
【００１２】
被加熱物５は高周波により加熱され、徐々に赤外線の放出量が増えると、赤外線検知装置１３（増幅器１１）からの出力電圧βＶも上昇する。この出力電圧βＶはマイナス方向に影響しているため、制御装置１４は、その温度変換部１７により出力電圧βＶに記憶部１６に格納された電圧差δＶを加算して補正し（Ｓ８）、その補正した値を被加熱物５の温度に変換する（Ｓ９）。そして、マグネトロン駆動部１８により変換温度が予め設定したあたため温度（例えば６０℃）に達したかを判断し（Ｓ１０）、達していない場合は上述したように赤外線検知装置１３によって被加熱物５の赤外線を検知して出力電圧βＶを温度変換部１７に出力し（Ｓ１１）、さらにその出力電圧βＶを電圧差δＶで補正して温度に変換し（Ｓ８，Ｓ９）、変換温度が設定温度に達するまで被加熱物５を加熱（マグネトロン６の駆動）を継続する。変換温度が予め設定したあたため温度に達すると、マグネトロン駆動部１８によりマグネトロン６の駆動を停止し（Ｓ１２）、被加熱物５のあたため調理を終了する。
【００１３】
このように、検知窓４から赤外線センサー８側に漏れた高周波によって、サーモパイル９および増幅器１１が影響を受け増幅器１１からの出力電圧βＶが例えばマイナス方向に影響される場合、制御装置１４の演算部１５によって、マグネトロン６の駆動前の被加熱物５の赤外線と駆動開始後の被加熱物５の赤外線に基づく各出力電圧αＶ，βＶの電圧差δＶを算出し、温度変換部１７は増幅器１１からの出力電圧βＶに電圧差δＶを加算する補正を行って、その補正した値を温度に変換し、マグネトロン駆動部１８によりその変換温度が予め設定されたあたため温度になるまで加熱調理を行うようにしたので、補正せずに加熱調理を行った場合、図３に示すように、被加熱物５の温度は破線ｂとなるため、もし６０℃まであたため調理を行ったとしても、実線ａつまり実際の被加熱物５の温度は６０℃に達していないこととなり、被加熱物５を設定したあたため温度に調理することができないが、補正することにより、被加熱物５の温度は実線ａとなり、６０℃まであたため調理を行うと被加熱物５の温度も６０℃に達したこととなり、確実に被加熱物５を設定したあたため温度に調理することができる。
【００１４】
実施の形態２．
本発明に係る実施の形態２は、図１，２に示す実施の形態１に係る加熱調理器において、マグネトロン６の駆動前の被加熱物５の赤外線と駆動開始後の被加熱物５の赤外線に基づく各出力電圧αＶ，βＶの電圧差δＶを算出し、これを増幅器１１からの出力電圧βＶに加算する補正を行って、その補正した値に基づき加熱調理を行うとともに、同様な加熱調理が所定回数行われるまで、今回の電圧差δＶと前回までの電圧差δＶとにより平均電圧差ΔｎＶを算出し、これを増幅器１１からの出力電圧βＶに加算する補正を行って、その補正した値に基づき加熱調理を行うようにしたものである。なお、所定回数は予め決められた回数とし、この実施の形態２では例えば５回とする。また、あたため調理が行われた回数をｎとし、所定の回数（５回）およびあたため調理が行われた回数ｎは記憶部１６に格納される。
【００１５】
この実施の形態２の動作について、図５のフローチャートを用いて説明する。例えば被加熱物５をあたため調理をする場合、実施の形態１で説明した場合と同様に、加熱室２内に被加熱物５を収容し、本体１に設けられたあたためキーを押すと（図５のＳ２１）、制御装置１４は記憶部１６に記憶されているあたため調理が行われた回数ｎが０回であるかを判断し（Ｓ２２）、０回でないときは、後述するｎ回目のあたため調理を行い（Ｓ３６・・）、０回のときは、あたため調理が初めてということで赤外線検知装置１３によりマグネトロン６が駆動される前の被加熱物５の赤外線を検知し（Ｓ２３）、増幅器１１により増幅した出力電圧α１Ｖを制御装置１４の演算部１５に出力する（Ｓ２４）。次に、制御装置１４のマグネトロン駆動部１８によりマグネトロン６を駆動させて高周波を発振させると、高周波は導波管７を介して給電口３から加熱室２内に照射され、被加熱物５を加熱する。また、赤外線検知装置１３はマグネトロン６の駆動開始後の被加熱物５の赤外線を検知し（Ｓ２５）、サーモパイル９および増幅器１１の高周波の影響により、基準電圧（実線ａの出力電圧）よりも下がった状態の出力電圧β１Ｖを制御装置１４の演算部１５に出力する（Ｓ２６）。そして、演算部１５は、マグネトロン６を駆動する前の出力電圧α１Ｖとマグネトロン６の駆動開始後の出力電圧β１Ｖとの電圧差δ１Ｖを算出し（Ｓ２７）、その電圧差δ１Ｖを記憶部１６に格納する（Ｓ２８）。
【００１６】
被加熱物５は高周波により加熱され、徐々に赤外線の放出量が増えると、赤外線検知装置１３（増幅器１１）からの出力電圧βＶも上昇する。この出力電圧βＶは高周波によりマイナス方向に影響しているため、制御装置１４は、その温度変換部１７により出力電圧β１Ｖに記憶部１６に格納された電圧差δ１Ｖを加算して補正し（Ｓ２９）、その補正した値を被加熱物５の温度に変換する（Ｓ３０）。そして、マグネトロン駆動部１８により変換温度が予め設定したあたため温度（例えば６０℃）に達したかを判断し（Ｓ３１）、達していない場合は上述したように赤外線検知装置１３によって被加熱物５の赤外線を検知して出力電圧β１Ｖを温度変換部１７に出力し（Ｓ３２）、さらにその出力電圧β１Ｖを電圧差δ１Ｖで補正して温度に変換し（Ｓ２９，Ｓ３０）、変換温度が設定温度に達するまで被加熱物５の加熱（マグネトロン６の駆動）を継続する。変換温度が予め設定したあたため温度に達すると、マグネトロン駆動部１８によりマグネトロン６の駆動を停止し（Ｓ３３）、被加熱物５のあたため調理を終了する。そして、ここまでの動作を１サイクルとし、あたため調理が行われた回数ｎを１回（ｎ＋１＝０＋１）として記憶部１６に格納する（Ｓ３４）。
【００１７】
次に、被加熱物５のあたため調理を行うためにあたためキーを押すと（Ｓ３５）、制御装置１４は、記憶部１６に格納されたあたため調理が行われた回数ｎが予め設定された所定回数（５回）以下であるかを判断し（Ｓ３６）、５回以下の場合は、あたため調理の１回目の場合と同様に、赤外線検知装置１３はマグネトロン６が駆動される前の被加熱物５の赤外線を検知し（Ｓ３７）、増幅器１１により増幅した出力電圧αｎＶを制御装置１４の演算部１５に出力する（Ｓ３８）。ついで、制御装置１４のマグネトロン駆動部１８によりマグネトロン６を駆動させて高周波を発振させると、高周波は導波管７を介して給電口３から加熱室２内に照射され、被加熱物５を加熱する。また、赤外線検知装置１３はマグネトロン６の駆動開始後の被加熱物５の赤外線を検知し（Ｓ３９）、サーモパイル９および増幅器１１の高周波の影響により、基準電圧（実線ａの出力電圧）よりも下がった状態の出力電圧βｎＶを制御装置１４の演算部１５に出力する（Ｓ４０）。そして、演算部１５は、マグネトロン６を駆動する前の出力電圧αｎＶとマグネトロン６の駆動開始後の出力電圧βｎＶとの電圧差δｎＶを算出するとともに、前回まで（最高５回まで）の各電圧差δ１Ｖ…δｎＶを含めて平均電圧差ΔｎＶを算出し（Ｓ４１）、その平均電圧差ΔｎＶを記憶部１６に格納する（Ｓ４２）。
【００１８】
被加熱物５は高周波により加熱され、徐々に赤外線の放出量が増えると、赤外線検知装置１３（増幅器１１）からの出力電圧βｎＶも上昇する。この出力電圧βＶは高周波によりマイナス方向に影響しているため、制御装置１４は、その温度変換部１７により出力電圧βｎＶに記憶部１６に格納された平均電圧差ΔｎＶを加算して補正し（Ｓ４３）、その補正した値を被加熱物５の温度に変換する（Ｓ４４）。そして、マグネトロン駆動部１８により変換温度が予め設定したあたため温度（例えば６０℃）に達したかを判断し（Ｓ４５）、達していない場合は上述したように赤外線検知装置１３によって被加熱物５の赤外線を検知して出力電圧βｎＶを温度変換部１７に出力し（Ｓ４６）、さらにその出力電圧βｎＶを平均電圧差ΔｎＶで補正して温度に変換し（Ｓ４３，Ｓ４４）、変換温度が設定温度に達するまで被加熱物５の加熱（マグネトロン６の駆動）を継続する。変換温度が予め設定したあたため温度に達すると、マグネトロン駆動部１８によりマグネトロン６の駆動を停止し（Ｓ４７）、被加熱物５のあたため調理を終了する。そして、あたため調理が行われた回数ｎを１回加算（ｎ＋１）し記憶部１６に格納する（Ｓ３４）。
【００１９】
また、制御装置１４は、記憶部１６に格納されたあたため調理が行われた回数ｎが予め設定された所定回数（５回）を超える場合は（Ｓ３６）、あたため調理が行われた回数ｎをクリア（ｎ＝０）とし（Ｓ４８）、上述したように１回目のあたため調理を行う（Ｓ２３・・・）。
【００２０】
このように、高周波によって影響を受けた増幅器１１からの出力電圧βｎＶが例えばマイナス方向に影響される場合、制御装置１４の演算部１５によって、マグネトロン６の駆動前の被加熱物５の赤外線と駆動開始後の被加熱物５の赤外線に基づく各出力電圧αｎＶ，βｎＶと前回までの電圧差δ１Ｖ…δｎＶとから平均電圧差ΔｎＶを算出し、温度変換部１７は増幅器１１からの出力電圧βｎＶに平均電圧差ΔｎＶを加算する補正を行って、その補正した値を温度に変換してその変換温度が予め設定されたあたため温度になるまで加熱調理を行うようにしたので、マイナス方向に影響された出力電圧βｎＶを基準電圧とすることができ、確実に被加熱物５を設定したあたため温度に調理することができる。また、複数回のあたため調理の平均電圧差ΔｎＶにより補正するので、１回の電圧差δ１Ｖより補正精度を高めることができ、より確実に被加熱物５を設定したあたため温度に調理することができる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明に以上説明したように、加熱室に収容された被加熱物を加熱する加熱手段と、被加熱物からの赤外線を検知し、検知結果に基づいた電圧を出力する赤外線検知手段と、赤外線検知手段による加熱手段の駆動前の出力電圧と加熱手段の駆動開始後の出力電圧との電圧差を算出し、算出結果を用いて赤外線検知手段による出力電圧を補正して、補正後の出力電圧に基づいて被加熱物の加熱調理を制御する制御装置とを備えたことにより、赤外線検知手段が加熱手段による影響を受けても、被加熱物の赤外線の検知結果に基づく温度を補正することができるため、確実に被加熱物を設定温度に加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の要部の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１の縦断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１のマグネトロンの駆動前後の出力電圧と被加熱物の温度との関係を示す線図である。
【図４】本発明の実施の形態１の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態２の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２　加熱室、５　被加熱物、６　マグネトロン、８　赤外線センサー、９　サーモパイル、１１　増幅器、１３　赤外線検知装置、１４　制御装置、１５　演算部、１６　記憶部、１７　温度変換部、１８　マグネトロン駆動部。
【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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