(57)【要約】【課題】従来、アンテナを介して、食品下部からマイクロ波を放射して加熱する調理器では、アンテナと食品との位置が近いため、加熱ムラが生じる恐れがあった。【解決手段】加熱室７の食品載置面１１下部に配置したアンテナ１６を上下に移動させて、少なくとも該アンテナ１６の特定箇所からマイクロ波を放射させる第１の位置と前記アンテナ１６周囲からマイクロ波を放射させる第２の位置とにアンテナ１６を停止させるアンテナ駆動部１７と、前記食品の温度を検知する赤外線センサ１８と、マグネトロン１５及び前記アンテナ駆動部１７を制御して調理を実行する制御部とを備え、前記制御部は、調理開始時の前記赤外線センサ１８での検知温度に応じて、前記アンテナ１６の位置を決定し、前記アンテナ駆動部１７に指示して前記第１の位置又は第２の位置に移動させる構成である。【選択図】  図２
2004253149.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部に食品載置面を有する加熱室と、該加熱室内にマイクロ波を供給するマグネトロンと、該マグネトロンからのマイクロ波を放射するために前記食品載置面の下方に配置したアンテナと、該アンテナを上下に移動させて、少なくとも該アンテナの特定箇所からマイクロ波を放射させる第１の位置と前記アンテナ周囲からマイクロ波を放射させる第２の位置とにアンテナを停止させるアンテナ駆動部と、前記食品の温度を検知する温度検知部と、前記マグネトロン及び前記アンテナ駆動部を制御して調理を実行する制御部とを備えるものにおいて、前記制御部は、調理開始時の前記温度検知部での検知温度に応じて、前記アンテナの位置を決定し、前記アンテナ駆動部に指示して前記第１の位置又は第２の位置に移動させることを特徴とする高周波加熱調理器。
【請求項２】
前記制御部は、調理開始時の前記検知温度が予め設定された比較温度に比べて高ければ、前記アンテナ駆動部に前記アンテナを前記第２の位置に移動させるよう指示することを特徴とする請求項１に記載の高周波加熱調理器。
【請求項３】
下部に食品載置面を有する加熱室と、該加熱室内にマイクロ波を供給するマグネトロンと、該マグネトロンからのマイクロ波を放射するために前記食品載置面の下方に配置したアンテナと、該アンテナを上下に移動させて、少なくとも該アンテナの特定箇所からマイクロ波を放射させる第１の位置と前記アンテナ周囲からマイクロ波を放射させる第２の位置とにアンテナを停止させるアンテナ駆動部と、前記食品の温度を検知する温度検知部と、時間を計時するタイマを有し、前記マグネトロン及び前記アンテナ駆動部を制御して調理を実行する制御部とを備えるものにおいて、前記制御部は、調理開始からの経過時間を前記タイマにて計時するとともに、前記温度検知部での検知温度の傾きに応じて前記アンテナの位置を変更する時間を決定し、さらに前記タイマが前記アンテナの位置を変更する時間を計時したとき前記アンテナ駆動部にアンテナ位置を変更するよう指示することを特徴とする高周波加熱調理器。
【請求項４】
下部に食品載置面を有する加熱室と、該加熱室内にマイクロ波を供給するマグネトロンと、該マグネトロンからのマイクロ波を放射するために前記食品載置面の下方に配置したアンテナと、該アンテナを上下に移動させて、少なくとも該アンテナの特定箇所からマイクロ波を放射させる第１の位置と前記アンテナ周囲からマイクロ波を放射させる第２の位置とにアンテナを停止させるアンテナ駆動部と、前記食品の温度を検知する温度検知部と、時間を計時するタイマを有し、前記マグネトロン及び前記アンテナ駆動部を制御して調理を実行する制御部とを備えるものにおいて、前記制御部は、調理開始からの経過時間を前記タイマにて計時するとともに調理開始時の前記温度検知部での検知温度及び前記調理開始時の前記温度検知部での検知温度の傾きに応じて前記アンテナの位置を変更する時間を決定し、さらに前記タイマが前記アンテナの位置を変更する時間を計時したとき前記アンテナ駆動部にアンテナ位置を変更するよう指示することを特徴とする高周波加熱調理器。
【請求項５】
前記制御部は、前記アンテナ駆動部による前記アンテナ位置の移動中、前記マグネトロンの駆動を停止することを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちいずれか１つに記載の高周波加熱調理器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はマイクロ波を利用して蒸し調理を行う高周波加熱調理器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の高周波加熱調理器は、下部に食品載置面を有する加熱室と、該加熱室内にマイクロ波を供給するマグネトロンと、該マグネトロンからのマイクロ波を放射するために前記食品載置面の下方に配置した回転自在に取り付けられた回転アンテナと、該回転アンテナを回転させる回転モータと、マグネトロンからのマイクロ波を前記アンテナに伝播する導波管と、を備え、使用者は食品を加熱する際、加熱室の食品載置面に載置し、回転アンテナからマイクロ波を照射して食品加熱を行っている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２５７３５１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、加熱室下部から食品にマイクロ波を放射する構成では、食品と回転アンテナとの距離が近いために、マイクロ波が食品の下面に当たりやすく、食品上面に回り込みにくくなる。そのため、食品下面部分が先に加熱されて早く熱くなるが、上面部分はそれほど温度上昇していない状態、即ち加熱ムラが大きくなる恐れがあった。食品をとにかく短時間で温度上昇させるには、この方法が効果的であるが、その分加熱ムラが顕著に現れる結果となる。
【０００５】
特に、冷凍食品では、冷凍部分に比べ解凍した部分の誘電率が大きいため、マイクロ波が集中しやすい状態となる。この冷凍食品の解凍調理では、食品のある部分で解凍が進むと、その部分にマイクロ波が集中し、他の部分に比べ加熱が進行してしまい、刺身などでは一部が煮えるなどの加熱ムラの原因となる恐れがある。
【０００６】
本発明は、斯かる課題を解決するために為されたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に記載の高周波加熱調理器は、下部に食品載置面を有する加熱室と、該加熱室内にマイクロ波を供給するマグネトロンと、該マグネトロンからのマイクロ波を放射するために前記食品載置面の下方に配置したアンテナと、該アンテナを上下に移動させて、少なくとも該アンテナの特定箇所からマイクロ波を放射させる第１の位置と前記アンテナ周囲からマイクロ波を放射させる第２の位置とにアンテナを停止させるアンテナ駆動部と、前記食品の温度を検知する温度検知部と、前記マグネトロン及び前記アンテナ駆動部を制御して調理を実行する制御部とを備えるものにおいて、前記制御部は、調理開始時の前記温度検知部での検知温度に応じて、前記アンテナの位置を決定し、前記アンテナ駆動部に指示して前記第１の位置又は第２の位置に移動させることを特徴とする。
【０００８】
また、前記制御部は、調理開始時の前記検知温度が予め設定された比較温度に比べて高ければ、前記アンテナ駆動部に前記アンテナを前記第２の位置に移動させるよう指示することを特徴とする。
【０００９】
また、前記制御部は、調理開始からの経過時間をタイマにて計時するとともに、前記調理開始時の前記温度検知部での検知温度の傾きに応じて前記アンテナの位置を変更する時間を決定し、さらに前記タイマが前記アンテナの位置を変更する時間を計時したとき前記アンテナ駆動部にアンテナ位置を変更するよう指示することを特徴とする。
【００１０】
また、前記制御部は、調理開始からの経過時間をタイマにて計時するとともに調理開始時の前記温度検知部での検知温度及び前記温度検知部での検知温度の傾きに応じて前記アンテナの位置を変更する時間を決定し、さらに前記タイマが前記アンテナの位置を変更する時間を計時したとき前記アンテナ駆動部にアンテナ位置を変更するよう指示することを特徴とする。
【００１１】
さらに、前記制御部は、前記アンテナ駆動部による前記アンテナ位置の移動中、前記マグネトロンの駆動を停止することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１において、１は高周波加熱調理器の一実施例となるオーブンレンジを示し、２は本体、３はドアである。
【００１３】
４は本体２の外郭を覆う外装部、５はドア３閉塞時にドア３と対向する前面板、６は本体２の前面に備えられ、使用者が各種情報を入力するための操作パネル、７は外装部４内に配置した加熱室である。
【００１４】
前記加熱室７は、ドア３により開閉される前面開口８と、右側面上部に配置され、後述する赤外線センサの検出経路部材９が外壁に接続される検出孔１０と、底部にシリコン１２で外周をシール止めしたマイクロ波透過性材料の底板１１と、から構成されている。
【００１５】
前記検出経路部材９は、箱形形状であり、該箱形形状の底面には赤外線センサが取り付けられ、該底面に赤外線センサで赤外線を検出するための貫通孔が設けられている。
【００１６】
図２において、加熱室７は、底板１１の下部に、加熱室の底面板を下方に膨出させて形成したアンテナ収納室１３と、一端をアンテナ収納室１３の下部に取り付けた導波管１４と、該導波管１４の他端に取付けられたマグネトロン１５と、マグネトロン１５で発振し、導波管１４内を伝送してきたマイクロ波を拡散放射する放射アンテナ１６と、該放射アンテナ１６を上下移動及び回転移動させるために導波管１４の下部に取付けたアンテナ駆動部１７とを備えている。
【００１７】
また、前記検出経路部材９の底面９ａには、赤外線センサ１８が取付けられている。そして、前述の通り、底面９ａに設けた貫通孔から加熱室７内を見渡し、赤外線を検出し、温度を検知するのである。
【００１８】
前記アンテナ１６は、図３に示すように、外形形状が第２の平面１９で形成された上面視円形であり、回転中心含む中央部に、段部を設けて帯状に第２の平面１９より高く形成した第１の平面２０を有している。そして、第１の平面２０には、底板１１の略中央付近を強くマイクロ波加熱できるように、開口２１が設けられている。さらに、アンテナ１６には、導波管１４内に突出し、導波管１４内のマイクロ波と同軸結合し、アンテナ１６にマイクロ波を伝播するアンテナ軸２２を有している。
【００１９】
またアンテナ駆動部１７は、アンテナ１６のアンテナ軸２２と接続する回転軸２３を有し、該回転軸２３を回転させてアンテナ１６を回転駆動するとともに、回転軸２３を上下移動可能し、調理メニューや調理進行に伴い、アンテナの回転高さを変えることができる構成とされている。
【００２０】
本発明では、アンテナ１６全周からマイクロ波放射可能な上方位置とアンテナ１６の開口２１付近のみからマイクロ波放射可能（指向性を有するマイクロ波放射可能）な下方位置の２ヶ所の間を移動可能な構成としている。本発明では、下方位置を第１の位置と呼び、上方位置を第２の位置と呼ぶ。そして、調理終了後は、アンテナ１６の高さ位置は、普段よく使用する位置、即ち底板１１の中央部がよく加熱できる位置となるように配置させている。以後、リセット位置と呼ぶ。これは、よく使用されるあたため調理などは、食品を底板１１の略中央部に置いて加熱するので、より早く加熱するために、中央部付近にマイクロ波を集中させているからである。食品とアンテナ１６との位置が近いこと及びマイクロ波を略中央部に集中させている形状とすることで、より短時間で食品の温度を上昇させる、つまり加熱することを実現しているのである。
【００２１】
かかるアンテナ１６の構成により、アンテナ駆動部１７の動作によりアンテナ１６が下方に移動したとき、第２の平面１９とアンテナ収納室１３の底面との距離が、放電が発生しない程度に近づいたとき、第２の平面１９付近からのマイクロ波放射がほぼ無くなり、アンテナ１６から放射されるマイクロ波は主に開口２１付近から放射されるようになる。したがって、マイクロ波の放射に指向性を有するようになる。これとは反対に、アンテナ１６を上方に移動させたとき、アンテナ１６の周囲全体から放射されるようになり、マイクロ波の放射の指向性がなくなるのである。
【００２２】
図４において、２５はマイクロコンピュータを有し、オーブンレンジ１全体の制御をつかさどる制御部、２６は調理終了などの報知を行う報知部である。前記制御部２５は、時間を計時するタイマ２７及びデータ記憶部２８を有している。
【００２３】
斯かる構成において、自動あたため調理を実行したときの制御部２５の動作を図５に基づいて説明する。
【００２４】
自動あたため調理を実行するために、使用者が加熱室７内に加熱する食品２４を収納した後、操作部６で設定し、調理開始動作を行うと、まず、ステップＳ１では、マグネトロン１５の駆動を開始して、マイクロ波調理を開始する。このとき、アンテナ駆動部１７にアンテナ１６の回転を指示してアンテナ１６の回転動作を開始させるとともに、アンテナ１６の位置が下方位置あるかどうか確認し、下方位置になければ、下方位置となるようにアンテナ駆動部１７に指示してアンテナ１６を移動させる。また、制御部２５のタイマ２７の駆動も開始させる。
【００２５】
次にステップＳ２では、赤外線センサ１８により食品の初期温度を検知する。ステップＳ３では、ステップＳ２で検知した初期温度が規定温度、たとえば摂氏１０度以下かどうか判定する。かかるステップでは、初期温度により、冷凍された食品か常温食品かを判断し、あたため調理か解凍調理かを判断するためである。
【００２６】
かかるステップＳ３で規定温度以下と判断したときはステップＳ４に、また規定温度以上のときはステップＳ５に移動し、それぞれのステップを実行する。ステップＳ４では、比較温度として解凍調理中の調理温度上昇率を演算するための検知温度となる第１の所定温度を設定する。またステップＳ５では比較温度として、あたため調理中の調理温度上昇率を演算する検知温度となる第２の所定温度を設定する。
【００２７】
ステップＳ６では、赤外線センサ１８で検知した食品温度が比較温度に到達したかどうか判断する。この比較温度に到達するまでは、加熱を継続し待機状態となる。ステップＳ６で比較温度に到達したと判断すると、ステップＳ７に移動し、調理加熱開始時からの温度上昇率、すなわち調理加熱開始初期時の温度上昇率を演算し、この上昇率から調理終了温度を設定する。この調理終了温度は、食品２４の大きさや量などを考慮した温度ということになる。
【００２８】
ステップＳ８では、ステップＳ３と同様にステップＳ２で検知した初期温度が規定温度以下かどうか判定する。該ステップでは、初期温度が規定温度以下ならステップＳ９に移行し、また初期温度が規定温度以上ならステップＳ１２に移行する。
【００２９】
ステップＳ９ではマグネトロン１５の駆動を停止し、ステップＳ１０でアンテナ駆動部１７に指示してアンテナ１６の位置を上方位置に移動させる。上方位置に移動後、ステップＳ１１で再びマグネトロン１５を駆動する。そして、ステップＳ１２に移行するのである。
【００３０】
かかるステップで、アンテナ１６の移動中、マグネトロン１５の駆動を停止するのは、移動中は加熱室７の壁面などとの距離が徐々に変わり、それに伴って電波モードも変化するので、アンテナ１６と加熱室７との間の電界が変化して、放電が発生する恐れある。この放電を防止するために、アンテナ１６の移動中は、マグネトロン１５の駆動を停止するのである。
【００３１】
ステップＳ１２では、赤外線センサ１８での検知温度がステップＳ７で演算した終了温度に到達したかどうか判断する。ステップＳ１２で終了温度に到達していないと判断すると調理を継続するためにステップＳ１３に移動する。
【００３２】
ステップＳ１３では、ステップＳ６で比較温度に到達したと判断するまでの制御部２５のタイマ２７のカウント時間に係数αを乗算した時間αｔが経過したかどうか判断する。ここで、係数αは、あたため調理や解凍調理など調理内容によって決まる定数である。
【００３３】
ステップＳ１３でタイマ２７のカウント時間に係数αを乗算した時間αｔが経過していないと判断すると、ステップＳ１２に戻り、時間αｔを経過するまで待機する。そして、ステップＳ１３でタイマ２７のカウント時間に係数αを乗算した時間αｔが経過したと判断すると、ステップＳ１４に移動し、マグネトロン１５の駆動を停止する。
【００３４】
ステップＳ１５では、アンテナ駆動部１７に指示してアンテナ１６の位置を上方位置に移動させる。これは、今までは下方位置にアンテナ１６を配置して、食品２４の下方を集中して加熱して早期の温度上昇を図ってきたが、加熱時間が長くなると、その分食品２４の端部が煮えたりする、いわゆる加熱ムラが顕著に表れてくるため、上方位置にアンテナ１６を移動させて食品全体にマイクロ波が行き渡るように加熱し、加熱ムラを抑制して食品全体の温度を上昇させるものである。
【００３５】
ステップＳ１５で上方位置に移動後、ステップＳ１６で再びマグネトロン１５を駆動する。その後、ステップＳ１２に戻し、終了温度に到達するまでは、待機状態となるのである。
【００３６】
ステップＳ１２で終了温度に到達したと判断すると、調理を終了するためにステップＳ１７に移動する。ステップＳ１７では、マグネトロン１５の駆動を停止し、報知部２６にて終了報知を行って、使用者に調理終了を報知し、あたため調理の動作を終了である。
【００３７】
なお、前述のステップＳ８で、初期温度が規定値以上と判断したとき、アンテナ駆動部１７の動作によりアンテナ１６の位置を上方位置に移動しているが、本発明ではこれに限らず、ステップＳ３での判定直後（ステップＳ３とステップＳ６との間）に、アンテナ１６の位置を移動するようにしても良い。
【００３８】
次に、自動あたため調理の第２の実施形態を図６に基づいて説明する。
【００３９】
使用者が加熱室７内に加熱する食品２４を収納した後、操作部６で設定し、調理開始動作を行うと、まず、ステップＳ２０では、マグネトロン１５の駆動を開始して、マイクロ波調理を開始する。このとき、アンテナ駆動部１７にアンテナ１６の回転を指示してアンテナ１６の回転動作を開始させるとともに、アンテナ１６の位置が下方位置あるかどうか確認し、下方位置になければ、下方位置となるようにアンテナ駆動部１７に指示してアンテナ１６を移動させる。また、制御部２５のタイマ２７の駆動も開始させる。
【００４０】
次にステップＳ２１では、赤外線センサ１８により食品の初期温度を検知する。ステップＳ２２では、ステップＳ２１で検知した初期温度が規定温度、たとえば摂氏１０度以下かどうか判定する。かかるステップでは、初期温度により、冷凍された食品か常温食品かを判断し、あたため調理か解凍調理かを判断するためである。
【００４１】
かかるステップＳ２２で規定温度以下と判断したときはステップＳ２３に、また規定温度以上のときはステップＳ２４に移動し、それぞれのステップを実行する。ステップＳ２３では、規定温度より低いことを記憶するために、制御部２５のデータ記憶部２８にフラグβとして１を記憶させる。またステップＳ２４では、規定温度より高いことを記憶するために、制御部２５のデータ記憶部２８にフラグβとして０を記憶させる。
【００４２】
ステップＳ２５では、赤外線センサ１８で検知した食品温度に基づいて食品２４の一定時間あたりの温度上昇値を検知、すなわち温度上昇率を演算する。この温度上昇率の演算は、ステップＳ２１での初期温度検知後で、調理加熱開始初期時に実行している。ステップＳ２６では、ステップＳ２５で検知した温度上昇率及びステップＳ２３、Ｓ２４でのフラグβの値から、加熱する食品が冷凍食品か常温食品か、食品が固形物か液状のものか、または食品の大きさなどを、判断し、以後に使用する設定温度と計数αとを設定する。なお、判断結果により、計数αは０という場合もある。
【００４３】
ステップＳ２７では、赤外線センサ１８で検知した食品２４の温度がステップＳ２６で設定した設定温度以上かどうか判断する。該ステップでは設定温度に到達するまで、待機状態となる。ステップＳ２８では、ステップＳ２７で設定温度に到達したときのタイマ２７の計時時間ｔに計数αを乗算して追加加熱時間αｔを演算する。
【００４４】
ステップＳ２９ではステップＳ２８で演算した時間αｔが４５秒以上かどうか判断する。かかるステップで４５秒以上と判断するとステップＳ３０に移行し、また４５秒以下と判断するとステップＳ３３に移行する。
【００４５】
ステップＳ３０では、マグネトロン１５の駆動を停止する。次に、ステップＳ３１では、アンテナ駆動部１７に指示してアンテナ１６の位置を上方位置に移動させる。これは、今までは下方位置にアンテナ１６を配置して、食品２４の下方を集中して加熱して早期の温度上昇を図ってきたが、加熱時間が長くなると、その分食品２４の端部が煮えたりする、いわゆる加熱ムラが顕著に表れてくるため、上方位置にアンテナ１６を移動させて食品全体にマイクロ波が行き渡るように加熱し、加熱ムラを抑制して食品全体の温度を上昇させるものである。ステップＳ３２で上方位置に移動後、ステップＳ３３で再びマグネトロン１５を駆動する。
【００４６】
ステップＳ３３では、タイマ２７の計時時間が追加時間αｔを追加で計時したかどうか判断する。該ステップでまだ計時していないと判断すると、計時するまで待機状態となる。
【００４７】
ステップＳ３３でタイマ２７の計時時間が追加時間αｔを追加で計時したと判断すると、調理動作を終了するために、ステップＳ３４に移行する。ステップＳ３４では、マグネトロン１５の駆動を停止し、報知部２６にて終了報知を行って、使用者に調理終了を報知し、あたため調理の動作を終了である。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、加熱時間を短縮するとともに、加熱ムラを抑制した食品加熱が実現できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のオーブンレンジのドアを開放したときの外観図である。
【図２】加熱室の前面開口と平行な方向のオーブンレンジの縦断面の概略図である。
【図３】アンテナの概観図である。
【図４】オーブンレンジの制御ブロック図である。
【図５】自動あたため調理時の制御部の動作フローチャートを示す図である。
【図６】第２の実施形態となる自動あたため調理時の制御部の動作フローチャートを示す図である。
【符号の説明】
１    オーブンレンジ
２    本体
７    加熱室
１４    導波管
１５    マグネトロン
１６    アンテナ
１７    アンテナ駆動部
１８    赤外線センサ
２２    アンテナ軸
２５    制御部
２７    タイマ
【図１】
2004253149.tif 000003
【図２】
2004253149.tif 000004
【図３】
2004253149.tif 000005
【図４】
2004253149.tif 000006
【図５】
2004253149.tif 000007
【図６】
2004253149.tif 000008