JPH0763343A - 加熱調理器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安価な構成で食品の温度を検出して良好に自
動調理を行うことを目的とする。 【構成】 調理室１内の温度を検出する調理室温度検出
手段５と食品より放射される赤外線量を熱電変換する赤
外線温度センサ４の出力より食品の温度演算する食品温
度演算器６、その出力により加熱手段３を制御する加熱
制御器８を設けた構成で、安価に食品温度を検出し自動
調理が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子レンジ、オーブ
ン、グリル等において食品の温度を検出し、自動調理等
を目的とした加熱調理器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の加熱調理器例えばオーブ
ンレンジは図４に示すように構成されていた。すなわち
１は調理室であり、調理室１の底部には食品２が載置さ
れ、調理室１の外側には調理室１内に導入する加熱用の
マイクロ波を発振するマグネトロン３が配設されてい
る。また調理室１の上方には食品２の温度を検出する赤
外線温度センサ４が配設されている。このように構成さ
れた加熱調理器では、食品２を調理する場合、マグネト
ロン３から発振されたマイクロ波が調理室２内に導入さ
れ、導入されたマイクロ波によって食品２が加熱調理さ
れ、赤外線温度センサ４から検出される食品２の温度が
予め定めた温度に達すると調理を終了するものである。
（例えば特開平４−２２２３２１号公報）

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の加熱
調理器で正確に食品温度を検出するためには赤外線温度
センサ周囲の温度を知る必要がある。例えば、熱接点と
冷接点があってその接点間に電圧を発生するサーモパイ
ルと呼ばれるセンサであればその出力電圧は冷接点と食
品温度との温度差に応じたものであり食品温度を知るた
めには冷接点の温度も知る必要がある。またチョッパを
開閉することで開時と閉時に電位差を生じる焦電型と呼
ばれるセンサであればその電位差はチョッパ温度と食品
温度との温度差に応じたもので食品温度を知るためには
チョッパの温度を知る必要がある。いずれにしても赤外
線温度センサ自身あるいはその周囲温度がわからないと
食品温度を正確に検出できないものであり、そのために
はもう一つ温度検出器が必要になる。その結果高価にな
ってしまうほか、小型化しにくい、配線が複雑になるな
どの課題を有していた。

【０００４】本発明は上記課題を解決するもので、第１
の目的は安価にして食品温度を検出して自動調理を行う
ことを目的とする。

【０００５】第２の目的は更に食品温度を精度良く検出
し良好な自動調理を行うことを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記第１の目的
を達成するために、食品を格納する調理室と、前記調理
室内の食品を加熱する加熱手段と、前記調理室内の食品
から放射される赤外線量を熱電変換する赤外線温度セン
サと、前記調理室の温度を検出する調理室温度検出器
と、前記赤外線温度センサおよび前記調理室温度検出器
の出力より食品の温度を演算する食品温度演算器と、前
記食品温度演算器の出力より前記加熱手段を制御する加
熱制御器を設ける構成とした。

【０００７】また第２の目的を達成するために、本発明
は食品を格納する調理室と、前記調理室内の食品を加熱
する加熱手段と、前記調理室内の食品から放射される赤
外線量を熱電変換する赤外線温度センサと、前記調理室
の温度を検出する調理室温度検出器と、前記調理室温度
検出器の出力より前記赤外線温度センサ周囲の温度を演
算する周囲温度演算器と、前記赤外線温度センサおよび
前記周囲温度演算器の出力より食品の温度を演算する食
品温度演算器と、前記食品温度演算器の出力より前記加
熱手段を制御する加熱制御器を設けた構成とした。

【０００８】

【作用】本発明の加熱調理器は、赤外線温度センサがそ
れ自身の温度あるいは周囲温度と食品温度との温度差に
応じた出力をし、その出力と調理室の温度を検出する調
理室温度検出器の出力より食品温度演算器が食品の温度
を演算し、その演算結果により加熱制御器が加熱手段を
制御する。

【０００９】また、赤外線温度センサがそれ自身の温度
あるいは周囲温度と食品温度との温度差に応じた出力を
し、調理室温度検出器が調理室の温度を検出し、周囲温
度演算器が調理室温度検出器の出力より赤外線温度セン
サの周囲温度を演算し、食品温度演算器が赤外線温度セ
ンサの出力と周囲温度演算器の出力より食品の温度を演
算し、その演算結果により加熱制御器が加熱手段を制御
する。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。なお、従来例と同じ構成のものは同一符号を付
して説明を省略する。

【００１１】本実施例では、加熱調理器として、オーブ
ンレンジに応用した例について説明する。図１におい
て、４は赤外線温度センサで内部に熱接点と冷接点とを
持ち対象物である食品の温度と冷接点の温度との温度差
により接点間に電圧を発生するものである。５は調理室
１の温度を検出する調理室温度検出器でサーミスタ等に
より構成され、赤外線温度センサ４の近傍に設けられて
いて、赤外線温度センサ４の周囲温度即ち赤外線温度セ
ンサ４の冷接点とほぼ近い温度を検出している。６は食
品温度演算器で赤外線温度センサ４から得られる出力よ
り換算できる周囲温度と食品の温度の温度差および調理
室温度検出器５より得られる出力より換算できる周囲温
度を加算することで食品２の温度として演算するもので
ある。

【００１２】７はヒータでケーキ、クッキーなどのオー
ブンメニューの加熱手段である。３はマグネトロンで再
加熱、酒燗、解凍など高周波加熱を行うレンジメニュー
の加熱手段である。８は加熱制御手段でマグネトロン
３、ヒータ７の駆動制御を行うものであり、調理メニュ
ーによりマグネトロン３またはヒータ７を制御する。

【００１３】９は操作手段で使用者が扱うものであり、
加熱手段の選択、温度設定、時間設定等を行う。１０は
シャッターでオーブンメニューの調理など調理室１が高
温になるときに赤外線温度センサ４を保護するためのも
のであり、１１はモータでシャッター１０の駆動を制御
する。１２は開閉制御器で操作手段９から得られる調理
メニューの情報によりヒータ７を使うオーブンメニュー
であればシャッター１０を閉じ、マグネトロン３を使う
レンジメニューであればシャッター１０を開くようにモ
ータ１１に信号を出力する。

【００１４】図２に操作手段の例を示す。使用者は調理
開始時にはまず調理メニューを選択する。メニュー選択
キーはオーブンキー１３とレンジキー１４があり、その
何れかを選択して押す。オーブンキー１３を押したので
あれば次に温度と時間を設定することになる。

【００１５】例えばケーキであれば１７０℃で３０分と
かクッキーであれば１９０℃で１５分と設定するのであ
るが、その設定のために温度設定選択キー１５と、時間
設定選択キー１６と設定キー１７、および温度表示器１
８、時間表示器１９がある。使用者はまず温度設定選択
キー１５を押す。ここで温度表示器１８には初期値とし
て０℃と表示される。ここで設定キー１７を回転させて
温度表示器１８を見ながら設定していくのであり、時計
回りに回転させれば増加、反時計回りに回転させれば減
少させて設定でき、ケーキを調理するのであれば温度表
示器１８に１７０℃と表示されるまで設定キー１７を時
計回りに回転させる。

【００１６】次に使用者は時間設定を行うために時間設
定選択キー１６を押す。ここで時間表示器１９には初期
値として０秒と表示される。同様に設定キー１７を回転
させて時間表示器１９を見ながら時計回りなら増加、反
時計回りなら減少させて設定する。ケーキを調理するの
であれば時間表示器に３０分と表示されるまで設定キー
１７を時計回りに回転させる。

【００１７】レンジキー１４を押した場合について次に
説明する。レンジメニューの場合には調理完了温度が問
題で時間の設定は不要である。従って時間設定選択キー
１６は受け付けられない。調理完了温度は例えば酒燗な
ら６０℃、再加熱であれば９０℃、解凍であれば０℃な
ど仕上がり適温がある。使用者は温度設定選択キー１５
を押すと温度表示器１８には初期値として０℃と表示さ
れる。同様に温度表示器１８を見ながら設定キー１７を
回転させることで設定し、例えば酒燗を行うのであれば
温度表示器１８に６０度と表示されるまで設定キー１７
を時計回りに回転させる。２０は取消キーで以上の設定
に誤りがあった場合に押すことで再度メニュー選択から
やり直すことができる。２１はスタートキーで調理開始
の時に押す。途中で調理を停止させたいときには取消キ
ー２０を押すと停止させることもできる。

【００１８】次に図１、図２を基に動作を説明する。オ
ーブンメニューを調理する場合には、使用者は調理室１
に食品２を入れオーブンキー１３を押し、温度設定選択
キー１５、時間設定選択キー１６、設定キー１７を操作
することで温度と時間を設定する。ここで操作手段９よ
りオーブンメニューであるという情報が加熱制御器８と
開閉制御器１２に出力される。加熱制御器８はオーブン
メニューの情報によりヒータ７の通電を開始する。開閉
制御器１２はモータ１１を駆動してシャッター１０を閉
じ赤外線温度センサ４を調理室から断熱して保護する。
この保護は温度と同時に油分などの飛び散りからの保護
もあり汚れの対策にもなる。

【００１９】また操作手段９から温度設定と時間設定の
情報が加熱制御器８に出力される。加熱制御器８は操作
手段９から得られる温度設定の情報と調理室温度検出器
５から得られる調理室１の温度情報を基にヒータ７の通
電を制御する。例えば調理メニューがケーキで使用者が
温度設定を１７０℃としたのであれば、調理室温度検出
器５から得られる温度情報が１７３℃を超えれば通電を
停止し、１６７℃を下回ると通電するのである。

【００２０】また加熱制御器８は操作手段９からから得
られる時間設定情報の情報を基に設定時間経過するまで
ヒータ７の通電制御を行う。例えば調理メニューがケー
キで使用者が時間設定を３０分にしたのであれば調理開
始から３０分経過した時点でヒータ７の通電を停止し調
理を完了するのである。調理中は温度表示器１８には調
理室温度検出器５が検出する温度を表示し、時間表示器
１９は残時間を表示するなどして使用者に調理の進行過
程の情報を提供する。

【００２１】レンジメニューを調理する場合について次
に説明する。使用者は調理室１に食品２を入れレンジキ
ー１４を押し、温度設定選択キー１５、設定キー１７を
操作することで温度を設定する。ここで操作手段９より
レンジメニューであるという情報が加熱制御器８と開閉
制御器１２に出力される。加熱制御器８はレンジメニュ
ーの情報によりマグネトロン３の駆動を開始する。開閉
制御器１２はモータ１１を駆動してシャッター１０を開
け赤外線温度センサ４の視野に食品２が入るようにす
る。

【００２２】また操作手段９から温度設定の情報が加熱
制御器８に出力される。食品温度演算器６は赤外線温度
センサ４と調理室温度検出器５から得られる出力を基に
食品２の温度を演算し加熱制御器８に出力する。加熱制
御器８は操作手段９から得られる温度設定の情報と食品
温度演算器６から得られる食品２の温度の情報を基にマ
グネトロン３の駆動を制御する。例えば調理メニューが
酒燗で使用者が温度設定を６０℃にしたのであれば食品
温度演算器６から得られる食品２の温度が６０℃になる
までマグネトロン３を駆動し調理を完了するのである。
調理中は温度表示器１８に食品温度演算器６から得られ
る食品２の温度情報を表示することで使用者に調理途中
の進行過程の情報を提供する。

【００２３】以上の実施例において赤外線温度センサ４
は複数個用いたりまたは赤外線温度センサを駆動して食
品２の表面を走査して複数の温度情報を得その平均出力
など統計処理を行った温度を基に食品温度演算を行って
もよい。

【００２４】次に本発明の第２の実施例を図３を用いて
説明する。本実施例で前記実施例と異なる点は、周囲温
度演算器２２を設けたことである。周囲温度演算器２２
は調理室温度検出器５の出力より赤外線温度センサ４の
周囲温度を演算するものである。赤外線温度センサ４は
調理室１の温度の影響の少ない位置に設けられていてオ
ーブンメニューの調理などで調理室１が高温になっても
保護される。

【００２５】本実施例では調理室１の温度の影響の少な
い位置でしかも食品２を視野に入れられる位置に赤外線
温度センサ４を設置するために反射板２３を設け、食品
２より放射され反射板２３で反射した赤外線が赤外線温
度センサ４に入射する構成としている。周囲温度演算器
２２は赤外線温度センサ４の周囲温度を例えば次のよう
な手順で演算する。初期値として例えば電源投入直後等
調理室温度検出器５で検出できる温度Ｔａ０と赤外線温
度センサ４の周囲温度Ｔｂ０は等しいものとする。単位
時間経過後の調理室温度検出器５で検出できる温度をＴ
ａ、赤外線温度センサ４の周囲温度をＴｂとすると、 Ｔｂ＝Ｔｂ０＋（Ｔａ−Ｔｂ０）×（１−ｅｘｐ（−１／τ）） （１） として演算できる。更にこの時点でのＴａ、Ｔｂを新た
にＴａ０、Ｔｂ０とすればそれから単位時間経過後の赤
外線温度センサ４の周囲温度も式（１）で演算可能であ
り、この処理を繰り返すことで時々刻々赤外線温度セン
サ４の周囲温度を演算することが可能である。式（１）
は調理室１の温度が１次遅れで赤外線温度センサ４の周
囲温度として影響するとし、その伝達関数を基に近似し
たものであり、τは時定数で本実施例では影響が小さい
ものであるから大きな値となっている。これは簡易的に
近似したものであり、無駄時間の項を含めたり高次の遅
れ要素の項を含めるなどして近似の精度を上げることも
可能である。

【００２６】また赤外線温度センサ４の周囲温度の変化
と調理室温度検出器５の出力の変化のデータを実験によ
り十分に採取し、その相関関係を学習したニューラルネ
ットワークを持つことでも実現は可能である。食品温度
演算器６は赤外線温度センサ４から得られる出力より換
算できる周囲温度と食品の温度の温度差および周囲温度
演算器２２より得られる周囲温度を加算することで食品
２の温度として演算する。マグネトロン３、ヒータ７、
加熱制御器８、操作手段９の動作については前記実施例
と同様である。本実施例においてはヒータ７で加熱する
オーブンメニューにおいても食品２の温度を検出するこ
とも可能である。

【００２７】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように本発明
によれば、赤外線温度センサがそれ自身の温度あるいは
周囲温度と食品温度との温度差に応じた出力をし、その
出力と調理室の温度を検出する調理室温度検出器の出力
より食品温度演算器が食品の温度を演算し、その演算結
果により加熱制御器が加熱手段を制御するので、安価に
して食品の温度を検出することが可能になる。

【００２８】また本発明によれば、赤外線温度センサが
それ自身の温度あるいは周囲温度と食品温度との温度差
に応じた出力をし、調理室温度検出器が調理室の温度を
検出し、周囲温度演算器が調理室温度検出器の出力より
赤外線温度センサの周囲温度を演算し、食品温度演算器
が赤外線温度センサの出力と周囲温度演算器の出力より
食品の温度を演算し、その演算結果により加熱制御器が
加熱手段を制御するので、精度良く食品の温度を検出で
き良好な仕上がりの自動調理が実現できるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の加熱調理器の構成ブロック
図

【図２】同加熱調理器に用いた操作部の構成図

【図３】本発明の第２の実施例の加熱調理器の構成ブロ
ック図

【図４】従来の加熱調理器の構成図

【符号の説明】

１ 調理室 ３ 加熱手段 ４ 赤外線温度センサ ５ 調理室温度検出器 ６ 食品温度演算器 ８ 加熱制御器 ２２ 周囲温度演算器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】食品を格納する調理室と、前記調理室内の
   食品を加熱する加熱手段と、前記調理室内の食品から放
   射される赤外線量を熱電変換する赤外線温度センサと、
   前記調理室の温度を検出する調理室温度検出器と、前記
   赤外線温度センサおよび前記調理室温度検出器の出力よ
   り食品の温度を演算する食品温度演算器と、前記食品温
   度演算器の出力より前記加熱手段を制御する加熱制御器
   を設けた加熱調理器。
2. 【請求項２】食品を格納する調理室と、前記調理室内の
   食品を加熱する加熱手段と、前記調理室内の食品から放
   射される赤外線量を熱電変換する赤外線温度センサと、
   前記調理室の温度を検出する調理室温度検出器と、前記
   調理室温度検出器の出力より前記赤外線温度センサ周囲
   の温度を演算する周囲温度演算器と、前記赤外線温度セ
   ンサおよび前記周囲温度演算器の出力より食品の温度を
   演算する食品温度演算器と、前記食品温度演算器の出力
   より前記加熱手段を制御する加熱制御器を設けた加熱調
   理器。