JP6988759B2 - 加熱調理器 - Google Patents

Description

本発明は、加熱調理器に関するものである。

一般的に、パンなどを焼く加熱調理器は、熱源である、石英管、ハロゲン、カーボンなどで構成された棒状のヒーターを加熱室の上下に配置、この上下のヒーター間に、調理網が配置された構成となっており、上下ヒーターの輻射熱により、調理網の上に載置された食パンを加熱するようになっている。
このような加熱調理器は、商用電源を使用するが、商用電源は電圧が変動することがあり、この変動に応じてヒーター電力も変動してしまい、調理の出来栄えに影響を与えてしまう場合がある。これを解決するため、電源電圧の電圧値に応じて、駆動手段の開閉周期を変更して加熱手段に対する通電量を調整するものがある。（例えば、特許文献１参照）。

特開平８−４４４３９号公報（請求項１、図９）

しかし、この方法では、電源電圧からの電圧を検出する回路と、それに基づいて周期を変換する手段が必要となり、回路構成が複雑になるという課題があった。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、電源電圧の電圧変動を検出する回路がない簡単な構成で、電源電圧の変動に影響されることなく均一な仕上がりに焼き上げることができる加熱調理器を提供することを目的としている。

本発明に係る加熱調理器は、被加熱物が載置されるプレートと、プレートを加熱する加熱手段と、プレートの温度を検知する温度検知手段と、温度検知手段で検知された温度に基づいて加熱手段による加熱時間を制御する制御手段とを備え、この制御手段は、温度検知手段で検知された温度の上昇状況に基づき、加熱時間を変化させるものである。

本発明に係る加熱調理器によれば、電源電圧の電圧にばらつきがあったとしても、加熱時間を調整することで、被加熱物を均一な仕上がりに焼き上げることができる。

実施の形態１に係る加熱調理器の外観を示す正面図である。 実施の形態１に係る加熱調理器を、第２筐体を開放した状態で示した斜視図である。 実施の形態１に係る加熱調理器の前後方向の断面図である。 実施の形態１に係る加熱調理器の前後方向の断面図の蓋体開閉検知手段に関する要部を拡大した概略図である。 実施の形態１に係る加熱調理器の機能ブロック図である。 実施の形態１に係る加熱調理器の概略回路図である。 実施の形態１に係る加熱調理器の動作を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る加熱調理器の底プレートの温度及び消費電力量と加熱時間の関係を表す図である。 実施の形態２に係る加熱調理器の動作を示すフローチャートである。 実施の形態２に係る加熱調理器の動作を示すフローチャートである。

以下、本発明の各実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下の図面では説明を分かりやすくするため実際のものよりも大きく描いてある構成部材があり、各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。

実施の形態１．
図１〜図４は、本発明の実施の形態１に係る加熱調理器１００の構成を示すものである。図１は実施の形態１に係る加熱調理器の外観を示す正面図、図２は実施の形態１に係る加熱調理器を、第２筐体を開放した状態で示した斜視図、図３は実施の形態１に係る加熱調理器の前後方向の断面図、図４は実施の形態１に係る加熱調理器の前後方向の断面図の蓋体開閉検知手段に関する要部を拡大した概略図である。

図１にあるように、加熱調理器１００は、第１筐体１０と第２筐体２０とで主に構成され、第１筐体１０と第２筐体２０とはヒンジ部３０で接続され、ヒンジ部３０を軸に開閉自在になっている。なお、説明上、加熱調理器１００をテーブル等に置いた場合の第１筐体１０と第２筐体２０との境界をＰＬとし、それより第１筐体１０の方向を下、第２筐体２０の方向を上、それ以外の四面を横とする。

第１筐体１０の横方向の一面には、使用者が加熱調理器１００を操作するための操作部１１が設けられている。この操作部１１には、各種加熱条件や調理条件を設定することができる複数の設定用スイッチ、具体的には、モード設定操作手段１１A、厚さ設定操作手段１１Ｂ、焼き色設定操作手段１１Ｃ、及び、加熱開始／停止操作手段１１Ｄが設けられている。

モード設定操作手段１１Ａは、調理条件を設定するもので、１回押すことによって、「常温パン」、「フレンチトースト」、「具材のせパン」、「冷凍パン」の順に切り替わり、何れか１つを選択するようになっている。

ここで、「常温パン」とは、常温で保存された状態の食パンである。
「フレンチトースト」とは、食パン内部に溶き卵、牛乳などの単一の液体または複数食材を混合した液体をしみこませた後、加熱して仕上げる料理である。なお、必ずしも液体をパンの中心まで染みこませる必要はなく、一部でもよい。また、染みこませる液体の量も問わないが、加熱前の水分量は加熱前のパン単体よりも多くなる。
「具材のせパン」とは、食パンの上にチーズなどパン以外の具材がのせられたものである。なお、具材については、マヨネーズなどの調味料、野菜、肉、魚、果物などでもよく、または、それらを複数組み合わせたものでもよい。
「冷凍パン」とは、冷凍庫内で保存され、凍った状態の食パンである。なお、冷凍庫内での保管方法、保管期間などは問わない。

厚さ設定操作手段１１Ｂは、パンの厚さを設定するものであり、１回押すことによって、「４枚切」、「５枚切」、「６枚切」、「８枚切」の順に切り替わり、何れか１つを選択するようになっている。ここでいう「厚さ」とは、食パン一斤を切り分けるときに、４枚、５枚、６枚、８枚の何れかで切り分けられ、食パン一斤をその枚数で切り分けたときの厚さのことを言っている。例えば４枚切の厚さは約３０ｍｍ／枚、６枚切の厚さは約２０ｍｍ／枚となっている。

焼き色設定操作手段１１Ｃは、使用者が調理する被加熱物である食パンなどの「焼き色」を設定する、言い換えると仕上がりを設定するものであり、１回押すことによって、「薄い」、「普通」、「濃い」の３種類の焼き色、及び焼き色を付けるために加熱時間を延長する「延長」の順に切り替わり、何れか１つを選択するようになっている。

なお、使用者が、モード設定操作手段１１A、厚さ設定操作手段１１Ｂ、焼き色設定操作手段１１Ｃで、条件設定した後、加熱開始／停止操作手段１１Ｄを押すと、加熱調理器１００は加熱を開始、また、次に、押すことで加熱を停止させることができる。

モード設定操作手段１１A、厚さ設定操作手段１１Ｂ、焼き色設定操作手段１１Ｃの上方向には、それぞれ、横方向に４つ並んだＬＥＤで構成されたモード設定操作表示部１２Ａ、厚さ設定操作表示部１２Ｂ、焼き色設定操作表示部１２Ｃがあり、各操作手段を１回押すことに、点灯が横に移るようになっている。これにより、設定操作している使用者は、いま、どのような設定になっているかを把握することができる。
また、加熱開始／停止操作手段１１Ｄの上方向には、１つのＬＥＤである加熱開始／停止表示部１２Ｄがあり、加熱中は点灯、停止中は消灯することで、使用者は加熱中か、否かを知ることができる。

第２筐体２０には、第１筐体１０と第２筐体２０とをヒンジ部３０を回動させて閉じたときに、第１筐体１０にある操作部１１の上方に位置する部分に、使用者が指先を掛け、第１筐体１０と第２筐体２０とを開くための持ち手２１が設けられている。

次に、第１筐体１０と第２筐体２０の詳細について、図２、３に基づいて説明する。なお、図２では、便宜上、操作部１１のある面を前とし、それを基準に、右、後、左としている。
第１筐体１０の上面の中央部分には、凹状の底プレート１３があり、底プレート１３は、ほぼ正方形状の平面部１３Ａ、平面１３Ａに対しほぼ垂直に位置する周辺部１３Ｃ、及び、平面部１３Ａと周辺部１３Ｃとをなだらかにつなぐ曲面部１３Ｂで主に構成されている。
第１筐体１０の上面には、底プレート１３を囲むように枠体形状の第１重合面Ｐ１が設けられている。この第１重合面Ｐ１の前上面の幅ＸＦ、右上面の幅ＸＲ、後上面の幅ＸＢ、左上面の幅ＸＬは、ともに、１０ミリ程度となっている。また、底プレート１３の平面部１３Ａは第１重合面Ｐ１から、数ミリ程度へこんだようになっている。
さらに、第１重合面Ｐ１の後上面には、溝部１４が設けられている。

第２筐体２０の下面の中央部分には、ほぼ正方形状の加熱室天板２２、加熱室天板２２とつながり、加熱室天板２２に対しほぼ垂直に位置する加熱室側壁２３があり、第１筐体１０と第２筐体２０とをヒンジ部３０を回動させて閉じたときに、第１筐体１０の底プレート１１とともに加熱室４０を構成するようになっている。また、加熱室側壁２３には、第１筐体１０の周辺部１３Ｂと接する部分に、シール部材２４が設けられている。
また、第２筐体２０の下面には、加熱室天板２２、加熱室側壁２３を囲むように枠体形状の第２重合面Ｐ２が設けられている。この第２重合面Ｐ２の前下面の幅ＹＦ、右下面の幅ＹＲ、後下面の幅ＹＢ、左下面の幅ＹＬは、ともに、１０ミリ程度となっている。
なお、加熱室４０における、上下方向距離、すなわち、平面部１３Ａから加熱室天板２２までの距離は、少なくとも４枚切の食パンよりも大きく、４枚切の食パンに具材をのせても加熱室天板２２に具材が接触しない程度の寸法が望ましい。図２、３では、加熱室４０の上下方向距離は、４５ｍｍである。これは、平面部１３Ａに載置された、市販で最も厚い４枚切約３０ｍｍの食パンの上に、チーズなどの具材を厚さ１０ｍｍ程度までのせた状態で蓋体２０を閉めても、食パンの上の具材と加熱室天板２２とが接触しないで、数ｍｍ〜１５ｍｍ程度離れた状態となる寸法である。

また、図３にあるように、第１筐体１０と第２筐体２０とを閉じた状態では、第１重合面Ｐ１と第２重合面Ｐ２が「微小間隙」を挟んで向かい合った状態、すなわち、第１重合面Ｐ１と第２重合面Ｐ２が近接した位置になり、加熱室４０の内部空間が外部と遮断された状態になる。なお、ここでいう「外部と遮断された状態」とは、空気の移動を全く許容しないような気密状態を意味するものではなく、積極的に空気を流通させない程度をいう。加熱室４０の内部が高温度になって内部の空気の体積が膨張した場合、それに伴って加熱室４０内部の空気が自然に外部へ漏れ出る程度は、ここでいう「外部と遮断された状態」である。なお、「微小間隙」は、３ｍｍ以下である。また「密封状態の空間（加熱室）」と「外部と遮断された状態の空間（加熱室）」という意味は、特に断りがない限り、同じである。

第１筐体１０、第２筐体２０の詳細構成に関し、図３に基づき説明する。
第１筐体１０は、操作部１１の後側に、操作部１１の操作を検出する操作基板１５、電源プラグ９１を商用電源に接続した際、供給される電力を制御する電源基板１６、底プレート１３の下面に接触するように配置された底面加熱手段１７、底面加熱手段１７の下方に配置された例えばグラスウールで形成された断熱部材１８、底プレート１３に接触し、底面プレート１３の温度を検知する底面温度検知手段５０Ｂ、を備えている。

なお、底プレート１３の平面部１３Ａは、網やパンチングメタル等のような通気性のある物体ではなく、通気性の無い物で形成されており、１例として、金属製薄板から全体が形成されているので、空気や食パンの細かい破片、屑等を全く通過させない構造である。

底面加熱手段１７は底プレート１３を平面部１３Ａの裏面から加熱するので、底面加熱手段１７の加熱により底プレート１３の温度が上がると、その底プレート１３からの熱伝導により被加熱物５００は下方から加熱される。つまり、底プレート１３は、底面加熱手段１７からの熱を受けて全体が高温になり、上面の全体から輻射熱を放射する。このため被加熱物５００に対しては１つの平面形状の発熱体としての働きをする。

底面加熱手段１７は、例えば面状ヒーターであり、面状ヒーターとしては、電気絶縁性を確保するためのマイカ板に、電熱帯を巻いた面状ヒーター、および、電熱帯をセラミックで挟んで形成したセラミックヒーターなどがある。なお、面状ヒーターは、発熱する電熱線を、マイカ板を介在させて格子状に配置した形態や、横にある間隔で多数並べてマイカ板に敷き詰めた形態など色々なものがある。面状ヒーターは厚みの薄い加熱手段であるため、底面加熱手段１７を面状ヒーターとすることで、第１筐体１０を小型化することができる

また、面状ヒーターは発熱する電熱帯が隣り合う電熱帯と近い距離で巻くことができるので、取り付けられた加熱面を均一加熱することができる。そのため、鋼管を折り曲げて製造するシーズヒーターなどに比べ、被加熱物５００の焼きムラを少なくすることができる。

底面温度検知手段５０Ｂは、底プレート１３の温度を検知するもので、底プレート１３の平面部１３Ａの裏面に接触するサーミスタなどの温度センサーと、この温度センサーから温度を検出する温度検出回路とを備えている。また、温度センサーの感熱部は、底プレート１３の平面部１３Ａの裏面に直に接触、または耐熱性の絶縁性材料を介して接触している。

第２筐体２０は、加熱室天板２２に上面に接触するように配置された上面加熱手段２５、上面加熱手段２５の上方に位置する断熱部材２６、加熱室天板２２の温度を検知する上面温度検知手段５０Ａを有している。
上面加熱手段２５は、加熱室天板２２を加熱することにより加熱室４０を上方から加熱するものであり、加熱室天板２２からの輻射熱により被加熱物５００を上方から加熱する。つまり、加熱室天板２２は被加熱物５００を加熱する加熱部である。上面加熱手段２５は、例えば底面加熱手段１７と同様の面状ヒーターである。

図４は、第１筐体１０と第２筐体２０とが閉じられたこと、開いたことを検知するための蓋体開閉検知手段５１の構成を示す拡大図である。
蓋体開閉検知手段５１は、第２筐体２０にあるマグネット５１Ａと、第１筐体１０にあるリードスイッチ５１Ｂとで構成されている。リードスイッチ５１Ｂは磁力の影響を受けることでスイッチを閉じ、磁力の影響を受けなくなるとスイッチが開くものである。

図４に示すように、マグネット５１Ａは、第２筐体２０側の支持枠２８内に、リードスイッチ５１Ｂは第１筐体１０側にそれぞれ取り付けられており、第２筐体２０を閉じたときにマグネット５１Ａがリードスイッチ５１Ｂに最も近づくようになっていて、このとき、リードスイッチ５１Ｂがマグネット５１Ａの磁力の影響を受けることでスイッチが閉じ信号が流れる。また、溝部１４に設けられた穴状の溝１４Ａに、支持枠２８の突起部２８Ａが入り込むようにすることで、位置ズレを防止する。

反対に、第２筐体２０を開くとマグネット５１Ａがリードスイッチ５１Ｂから遠ざかり、リードスイッチ５１Ｂがマグネット５１Ａの磁力の影響を受けなくなるため、スイッチが開き信号が流れなくなる。

次に、加熱調理器１００の制御装置に対し、加熱調理器の機能ブロック図である図５に基づいて説明する。電源基板１６は、制御装置（マイコン）５２、電源回路５６、通電切換装置６０を備えている。
通電切換装置６０は、上面加熱手段２５と底面加熱手段１７に対して、食パンの厚さに応じて、例えば上面加熱手段２５と底面加熱手段１７を同時に通電したり、交互に通電したり、どちらか一方のみ通電したり、といった加熱状態を選択する。また、電源回路５６は、制御装置（マイコン）５２を駆動するために商用電源から低電圧電源を作り出している。

操作部１１にあるモード設定操作手段１１Ａを使用者が操作すると、操作基板１５に実装されたモード設定操作手段１１Ａに対応するスイッチ１５Ａが入力される。モード設定操作手段１１Ａは、１回ずつ押すことによって、「常温パン」、「フレンチトースト」、「具材のせパン」、「冷凍パン」の４つの調理モードの何れか１つを選択することができ、選択された何れか１つを特定する「モード設定信号」が制御装置（マイコン）５２に入力される。

また、厚さ設定操作手段１１Ｂを使用者が操作すると、操作基板１５に実装された厚さ設定操作手段１１Ｂに対応するスイッチ１５Ｂが入力される。厚さ設定操作手段１１Ｂは、１回ずつ押すことによって、４枚切、５枚切、６枚切、８枚切の食パンの厚さの何れか１つを選択することができ、選択された何れか１つを特定する「厚さ設定信号」が制御装置（マイコン）５２に入力される。

焼き色設定操作手段１１Ｃをユーザーが操作すると、操作基板１５に実装された焼き色設定操作手段１１Ｃに対応するスイッチ１５Ｃが入力される。焼き色設定操作手段１１Ｃは、１回ずつ押すことによって、「薄い」、「普通」、「濃い」の３種類の焼き色、及び焼き色を付けるために加熱時間を延長する「延長」の内から、何れか１つを選択することができ、選択された何れか１つを特定する「焼き色設定信号」が制御装置（マイコン）５２に入力される。

加熱開始／停止操作手段１１Ｄを使用者が操作すると、操作基板１５に実装された加熱開始／停止操作手段１１Ｄに対応するスイッチ１５Ｄが入力される。加熱開始／停止操作手段１１Ｄは、加熱停止状態からユーザーが加熱開始を意図して１回押すことによって、「加熱開始設定信号」が制御装置（マイコン）５２に入力され加熱が開始される。

このようにして設定されたモード設定、厚さ設定、焼き色設定に基づいて、加熱開始後、制御装置（マイコン）５２は、設定されたモード、厚さ、焼き色に対応した「通電切替信号」を電源基板１６の通電切替手段６０に対して出力して加熱調理を行う。

ユーザーが加熱中の状態から加熱を停止させるときは、加熱開始／停止操作手段１１Ｄを１回押すことによって、「加熱停止設定信号」が制御装置（マイコン）５２に入力され加熱が停止されるとともに、制御装置（マイコン）５２は、加熱開始／停止表示部１２Ｄを消灯させる。

なお、具体的には、制御装置（マイコン）５２は、メイン制御部５３、演算部５４、計時部５５、を備えている。メイン制御部５３は、上面温度検知手段５０Ａ、底面温度検知手段５０Ｂ、蓋体開閉検知手段５１、操作基板１５を介して操作部１１から入力される情報「モード設定信号」、「厚さ設定信号」、「焼き色設定信号」及び「調理開始設定信号、または調理停止設定信号」に基づいて、底面加熱手段１７および上面加熱手段２５を制御するものである。

演算部５４は、主に、操作部１１で設定された設定に応じて調理時間を演算するものである。また、計時部５５は、通電時間などの時間を計測するものである。なお、メイン制御部５１は、計時部５５で計測した時間が、演算部５４で演算した調理時間に達した場合には、通電切換装置６０からの通電を切る操作をするとともに、ブザーなどの報知手段５７を介して使用者に終了を知らせる。

図６は、図５における、電源基板１６の回路構成を示す概略回路図である。
なお、電源回路５６、制御装置（マイコン）５２以外の部分は、通電切換装置６０に相当する。
メインリレー２０１は加熱調理器１００の通電をオンオフ、つまり全体の通電をオンオフするものである。上面加熱手段リレー２０２は上面加熱手段２５の通電をオンオフ、底面加熱手段リレー２０３は底面加熱手段１７の通電をオンオフするものである。メインリレー２０１は、上面加熱手段リレー２０２、底面加熱手段リレー２０３とそれぞれ直列に接続されており、上面加熱手段リレー２０２または底面加熱手段リレー２０３に接点溶着などの異常が生じても、メインリレー２０１により、通電をオフして安全性を保つ構成となっている。また、各リレーのオンオフタイミングもメインリレー２０１をオンさせた後に他のリレーをオン、オフ時は他のリレーをオフさせた後にメインリレー２０１をオフさせるように構成している。すなわち、加熱手段に流れる電流の通電、遮断をメインリレー２０１で行わないように構成されており、メインリレー２０１の接点寿命が他のリレーよりも長くなるようになっている。

制御装置（マイコン）５２のメイン制御部５３からメインリレー２０１を駆動するための第１の制御信号が第１信号線３０１でトランジスタ３０５に送信されトランジスタ３０５がオンする。また、メインリレー２０１を駆動するための第２の制御信号が第２信号線３０２でトランジスタ３０６に送信されトランジスタ３０６がオンする。ここで、第２の制御信号は、例えば周波数５０Ｈｚ、Ｄｕｔｙ５０％のパルス波形を出力し、パルス波形が出力されたときのみトランジスタ３０６がオンするように構成されている。また、メイン制御部５３のウォッチドッグタイマーが正常に動作している時のみ出力を許可するように構成したり、設定手段の受付が有効な時だけ出力するように構成したりしておくことで、マイコン暴走時に、メインリレー２０１がオンしてしまうことを防ぐことができる。

トランジスタ３０５とトランジスタ３０６の２つのトランジスタがオンして初めてメインリレーコイル３０９に通電され、メインリレー２０１がオンする。このようにメインリレー２０１はトランジスタ３０５とトランジスタ３０６の２つのトランジスタがオンしなければ通電しないようになっているので安全性を保つことができる。
また、もしトランジスタ３０５とトランジスタ３０６の何れかが短絡不良となっても、もう一方でオフできるので安全性を保つことができる。

メインリレー２０１がオンしても上面加熱手段リレー２０２、底面加熱手段リレー２０３がオンしないと上面加熱手段２５、底面加熱手段１７が通電しないので、メイン制御部から上面加熱手段リレー２０２を駆動するための第３の制御信号が第３信号線３０３でトランジスタ３０７に送信されトランジスタ３０７がオンする。また、底面加熱手段リレー２０３を駆動するための第４の制御信号が第４信号線３０４でトランジスタ３０８に送信されトランジスタ３０８がオンする。

トランジスタ３０７がオンすると上面加熱手段リレーコイル３１０に通電され、上面加熱手段リレー２０２がオンすることで上面加熱手段２５が通電される。また、トランジスタ３０８がオンすると底面加熱手段リレーコイル３１１に通電され、底面加熱手段リレー２０３がオンすることで底面加熱手段１７が通電される。

次に、加熱調理器１００での、被加熱物５００の調理の流れに関し、図７のフローチャートに基づいて説明する。
まず、使用者が、モード設定操作手段１１Ａ、厚さ設定操作手段１１Ｂ、焼き色設定操作手段１１Ｃの何れかの設定手段、あるいは全ての設定操作手段を行うことで、選択された「加熱モード」、「厚さ」、あるいは「焼き色」に対応するモード設定操作表示部１２Ａ、厚さ設定操作表示部１２Ｂ、焼き色操作設定表示部１２Ｃが点灯して加熱開始待機状態となり、蓋体開閉検知手段５１が閉じていることを検知すると、加熱開始／停止表示部１１Ｄが点滅し、待機状態であることを使用者に知らせる（Ｓ１）。

ここで、使用者が加熱開始／停止操作手段１１Ｄを押すと（Ｓ２）、計時部５５が調理時間の計時を開始（Ｓ３）、メイン制御部５３がリレー駆動信号を出力（Ｓ４）し、リレーをオンさせて加熱を開始する（Ｓ５）。なお、ここでいうリレーは、図６に示したメインリレー２０１、上面加熱手段リレー２０２、底面加熱手段リレー２０３の各リレーである。

加熱が開始されると、点滅していた加熱開始／停止表示部１２Ｄが点灯にかわり加熱中であることを表示する（Ｓ６）。加熱を開始すると、メイン制御部５３は底面温度検知手段５０Ｂにより、加熱開始時点の底プレート１３の温度ｔ０を検知する(Ｓ７)。その後、メイン制御部５３は、検知した温度に基づいて、低温域（例えば５０℃未満）か否かを判断する（Ｓ８）。低温域でなかった場合には、さらに中温域（例えば５０℃以上１２０℃未満）か否かを判断する（Ｓ９）。

Ｓ８で低温域と判断した場合、メイン制御部５３は、底プレート１３の温度上昇具合を表す変数Ｔｘを測定する閾値温度をｔ１＝６０℃、ｔ２＝１２０℃と設定し、底プレート１３の温度が第一の閾値ｔ１に到達した時点から、第二の閾値ｔ２に到達するまでの時間の測定を開始する（Ｓ１０）

Ｓ１０後、メイン制御部５１は最大時間（例えば４分）が経過したかを判断（Ｓ１１）、経過していない場合には、底プレート１３がｔ２＝１２０℃に至り、変数Ｔｘが算出できたかを判断（Ｓ１２）、これを繰り返す。

ここで、電源電圧、温度、加熱時間に関する、本発明の基本的考え方について説明する。
まず、電源電圧が変動していた場合、底面加熱手段１７、上面加熱手段２５での出力電力は電源電圧に応じて変動する。図８は、電源電圧９０Ｖ、１００Ｖ、１１０Ｖにおける底プレート１３の温度と加熱時間の関係を示しており、電源電圧１１０Ｖの時が最も温度の立ち上がりが早く、電源電圧が９０Ｖの時が最も遅くなっている。また、電源電圧が１００Ｖの時は、９０Ｖと１１０Ｖのほぼ中間に位置しており、電源電圧が高いほど、温度の立ち上がりが早いことがわかる。なお、この図では、底プレート１３の温度が２１０℃になるようにメイン制御部５３は、底面加熱手段１７を制御している。

トーストなどの調理物の焼き色等の焼き状況は、電源電圧によらず、投入する熱量が同じ、すなわち加熱開始からの積算電力量がほぼ同一となる時点で調理終了させると、ほぼ同じ焼き色に仕上げることができることが、実験を繰り返すことでわかった。すなわち、電源電圧が高い場合、低い場合に応じて加熱時間を短くしたり長くしたりし、積算電力量を同じようにすれば、同じ焼き状況にすることができるのである。
図８では、積算電力量が約１３０Ｗｈ前後で調理を終了した際に、良好な仕上がりを得ることができた。すなわち、１００Ｖにおいては、約２分３０秒、９０Ｖにおいては約３分、１１０Ｖにおいては約２分に調理時間を設定すると電源電圧にかかわらず、良好な仕上がりを得ることができる。

よって、Ｓ１２で最大時間経過前に変数Ｔｘが算出できた場合には、調理時間を算出する。なお、変数Ｔｘは、図８を例に挙げると、９０Ｖの場合４８秒、１００Ｖの場合３９秒、１１０Ｖの場合３０秒となる。

調理時間Ｔの算出は、
数式：調理時間Ｔ＝ａ×ｔ０＋ｂ×Ｔｘ＋ｃ＋ｄ
に基づき、演算部５２にて行う。
基本的に、所定温度上がるために底面加熱手段１７が消費する積算電力量は電源電圧に関係なくほぼ一定と考えられるので、Ｔｘの間における底面加熱手段１７の積算電力量は、Ｔｘが長くなったり短くなったりしても、同じと考えられる。よって、Ｔｘに応じた調理時間にすれば、電圧変動にかかわらず、積算電力量をほぼ同じにすることができる。
但し、その使用時の加熱調理器の状況や、操作部１１での設定もあるため、上記の数式を採用している。
なお、数式にて、ａ，b，ｃ、ｄは、あらかじめ設定しておく定数である。

定数ａは、初期温が変動した場合に、調理時間を補正するための定数である。低温時ほど加熱時間が長くなるように、負の値が用いられている。例えば、初期温２５℃の場合と比較し、初期温０℃の場合に、２５秒調理時間を長くする必要がある場合には、ａ＝−１．０とすればよい。なお、初期温とａとの関係表を内部に有し、初期温から自動的にａが得られるようになっている。

定数ｂは、電源電圧や、ヒーターばらつきにより、電力が変動した場合に、調理時間を補正するための定数である。例えば、図８の例によると、９０Ｖ時と、１１０Ｖ時で、調理時間が６０秒変化するようにすればよいので、定数ｂを３．３３と設定すればよい。定数ｂは、あらかじめ実験などを行い最適なものを決め、記憶されたものである。

定数ｃは、最終的に調理時間を調整するための定数である。ａ＝−１．０、ｂ＝３．３３とした場合、初期温２５℃、電源電圧１００Ｖの時に、調理時間が２分３０秒になるようにするには、ｃ＝４５と設定すればよい。すなわち、図８のような特性を持った調理器においては、調理時間算出式Ｔ＝−１．０×ｔ０＋３．３３×Ｔx＋４５ と設定しておくことで、初期温や電力が変動した場合でも良好な仕上がりを得ることができる。

定数ｄは、操作部１１での設定に応じて定められる補正値であり、例えば、焼き色設定が「濃い」、厚さ設定が「４枚切」の場合には、＋２５とするなど、設定の組み合わせに応じた定数が、表形式であらかじめ記憶されており、設定された条件に応じて調理時間を加減することで設定された仕上がり状態が得られるように構成している。

Ｓ１３で調理時間の算出が完了すると、メイン制御部５３は、算出した調理時間Ｔが経過したか否かを判断し、算出した調理時間Ｔが経過していない場合には、加熱を継続する（Ｓ１４）。一方、調理時間Ｔが経過した場合には、リレー駆動信号を停止し（Ｓ１５）、加熱開始／停止表示部１１Ｄを消灯（Ｓ１６）するとともに、報知手段５７から終了音を報知し、加熱を終了する（Ｓ１７）。また、ステップｓ１１で変数Ｔｘ算出前に最大時間が経過した場合も、同様にＳ１５以降を実施し加熱を終了する。

また、ステップＳ９で中温域と判断した場合には、ｔ１＝１３０℃、ｔ２＝１９０℃と設定し（Ｓ１８）、Ｓ１１以降を実施する。
なお、低温域と中温域とを分けたのは、中温域では、初期の温度が高い為、低温域と同じ温度に設定すると、底プレート１３の温度が閾値温度まで温度が下がらずにＴｘを算出できないという不都合が生じるためである。一方、中温域に算出閾値温度を合わせることは可能であるが、ｔ１とｔ２の間隔は、出来るだけ広く取った方がより精度よく検出できることと、調理時間が確定した時点で使用者に残り時間を報知したりできることから、別々の設定とした方が好ましい。なお、中温域での定数ａ，ｂ，ｃについては、機器の特性に応じ、低温域とは異なり、別途設定する。

Ｓ９で中温域ではないと判断した場合には、高温域と判断し、調理時間を算出する（Ｓ１９）。ここで、高温域での調理時間算出式は、Ｔ＝ｅ×ｔ０＋ｆ＋ｄ（ｅ、ｆは定数）となっており、低温域、中温域とは異なり、調理開始時の底プレート１３の温度によってのみ変動するように構成されており、電源電圧などにより電力が変動した場合でも、調理時間の補正を行わないように構成されている。これは、初期の底プレート１３の温度が高い為、予め設定された制御温度に到達するまでの時間が短く、電力変動の影響を受けにくい為であるが、低温域や、中温域と同様に構成してもよい。調理時間算出後は、ステップＳ１４に進み、以降は、低温時、中温時と同様に動作する。

以上のように実施の形態１に係る加熱調理器は、加熱途中での底プレートの温度上昇度合いに基づいて、調理時間を算出するように構成したので、電源電圧が変動した場合であっても、最適な調理時間を算出することができ、被加熱物内部の水分の蒸発を抑え、均一な仕上がりに焼き上げることができる。

さらに、加熱初期段階の底プレートの温度に基づいて、温度上昇度合いを測定する閾値温度を変えるように構成したので、初期温度が変化した場合でも、より正確に最適な調理時間を算出することができ、被加熱物内部の水分の蒸発を抑え、均一な仕上がりに焼き上げることができる。また、底プレートの温度に基づいて、調理時間を算出するように構成したので、調理中に開閉操作が行われても、調理時間算出に与える影響を低減でき、良好な仕上がりを得ることが出来る。

また、加熱初期段階の底プレートの温度に基づいて、調理時間を算出するように構成したので、冬場の初回調理時のような加熱調理器本体が冷えている場合や、続けて調理した場合など加熱調理器本体が高温になっている場合であっても、最適な調理時間を算出することができ、被加熱物内部の水分の蒸発を抑え、均一な仕上がりに焼き上げることができる。

また、ヒーター等の部品ばらつきによる電力差についても補正を行うことができるので、製造工程内での電力調整工程を無くすことができる。

なお、加熱途中での底プレートの温度上昇度合いは、第一の閾値温度を検知してから第二の閾値温度を検出するまでの時間としたが、温度上昇特性の傾き等を用いてもよい。すなわち、単位時間当たりの温度上昇の傾きが大きい場合には、加熱時間を短く、逆に、単位時間当たりの温度上昇の傾きが小さい場合には、加熱時間を長くするように構成する。このように構成することで、本実施の形態１と同様の効果を得ることが出来る。

実施の形態２．
図９、１０は、実施の形態２における加熱調理器１００での被加熱物の調理の流れを示したフローチャートであり、図７のフローチャートにおいて、Ｓ１１で、中温域でなく、高温域と判断された以降の処理、すなわち、制御装置（マイコン）５２のプログラムのみが異なり、その他の構成は実施の形態１と同じである。ここでは、連続して使用した場合など、加熱調理器が高温の状態の時に、底面加熱手段１７は、底面温度検知手段５０Ｂの検知温度に基づいて制御するとともに、上面加熱手段２５は、上面温度検知手段５０Ａの検知温度に基づいて制御するように構成したものである。さらに、上面加熱手段２５の制御温度を加熱初期段階の上面温度検知手段５０Ａの検知温度に基づいて設定するように構成したものである。

図９におけるＳ１１にて、高温時と判断した場合には、図１０に示したフローに移行する。

図１０にて、まず、メイン制御部５３は、加熱開始時点の上面温度検知手段５０Ａの温度ttopを検知する（Ｓ５１）。

次に、メイン制御部５３は、上面加熱手段制御温度ｔｃを、ｔｃ＝ttop＋ｇで算出する。なお、ｇは、予め設定した定数であり、ここでは、ｇ＝３０℃とする。

Ｓ５３では、算出した上面加熱手段制御温度ｔｃが２００℃未満か否かを判断し、未満の場合には、上面加熱手段制御温度ｔｃを２００℃に修正し（Ｓ５４）、Ｓ５７に進む。ここで、上面加熱手段制御温度ｔｃに下限値を設けているのは、上面加熱手段制御温度ｔｃが低すぎる場合、被加熱物が焼けないといった不具合が生じるためである。この下限値温度は、製品の特性に応じて適宜設定されるものである。

Ｓ５３で、算出した上面加熱手段制御温度ｔｃが２００℃以上の場合には、上面加熱手段制御温度ｔｃが２５０℃より高いか否かを判断し（Ｓ５５）、２５０℃より高い場合には、上面加熱手段制御温度ｔｃを２５０℃に修正し（Ｓ５６）、Ｓ５７に進む。ここで、上面加熱手段制御温度ｔｃに上限値を設けているのは、実施の形態１と同様に加熱調理器１００の第２筐体２０の外郭温度が高温になってしまうことや、内部部品が故障することを防ぐためである。

一方、Ｓ５５で、２００℃以上２５０℃未満の場合には、算出した上面加熱手段制御温度ｔｃを制御温度とし、Ｓ５７に進む。

Ｓ５７では、メイン制御部５３は、検出した加熱開始時点の底プレート１３の温度ｔ０に基づいて、調理時間を算出する。調理時間Ｔは、Ｔ＝ｅ×ｔ０＋ｆ＋ｄで表される。ここで、ｅ，ｆは定数である。定数ｅは、初期温が変動した場合に、調理時間を補正するための定数である。低温時ほど加熱時間が長くなるように、負の値が用いられている。例えば、初期温１８０℃の場合と比較し、初期温１５０℃の場合に、３０秒調理時間を長くする必要がある場合には、ｅ＝−１．０とすればよい。また、定数ｆは、最終的に所望する調理時間に調整するための定数である。

Ｓ５７で調理時間の算出が完了すると、Ｓ１６に進み、メイン制御部５３は、算出した調理時間Ｔが経過したか否かを判断し、算出した調理時間Ｔが経過していない場合には、加熱を継続する。調理中、メイン制御部５３は、底面温度検知手段５０Ｂの検知温度が、加熱開始時の温度に関係なく予め設定された温度（例えば２１０℃）になるように底面加熱手段１７を制御する。これは、被加熱物５００の下面に接触又は近接して被加熱物５００に熱を伝えるように底プレート１３が設けられており、熱伝導によって加熱、焼成されるため、底プレート１３の温度を一定に保てば、略同一な仕上がりを得ることが出来るためである。

一方、調理中、メイン制御部５３は、上面温度検知手段５０Ａの検知温度が、加熱開始時の温度ttopから所定温度ｆ（本実施例では３０℃）だけ高い温度ｔｃになるように上面加熱手段２５を制御する。被加熱物５００の上面は加熱室天板２１からの輻射熱によって加熱されるが、初期の温度に関わらず、一定の温度（例えば２５０℃）になるように制御してしまうと、初期の温度が低い場合には、上面加熱手段２５に通電される時間が長くなってしまう。この時、加熱室天板２２の表面温度を遅滞なく正確に検出できれば良いが、実際には、加熱室天板２２の表面温度に対し、上面温度検知手段５０Ａの検知温度は、上面温度検知手段５０Ａの設置位置の関係などにより、応答の遅れがあることがほとんどであり、上面加熱手段２５の電力が高いほど、この応答の遅れによるオーバーシュートは大きくなる。故に、一定温度で制御するようにしてしまうと、初期の温度が低い場合に、焼き色が濃くなってしまうなど、差が生じてしまうのである。

複数回繰り返して被加熱物５００を加熱調理する場合に、使用者が、第２筐体２０を解放して放置した状態から加熱をする場合と、第２筐体２０を閉塞して放置した状態から加熱をする場合とが考えられる。前者の場合、加熱室４０が解放されている為、加熱室天板２５の温度は自然冷却され冷めやすいが、後者の場合、加熱室４０が閉塞されている為、加熱室天板２２は比較的長い間高温状態を保っている。

本実施の形態によれば、前述のように、上面加熱手段２５の初期温度に差異がある場合でも、上面加熱手段２５が被加熱物に与える熱量を略一定にすることができ、被加熱物５００の上面を略同一の仕上がりにすることができる。なお、上面加熱手段２５の制御温度ｔｃに下限値を設けているのは、ある一定の温度以下では、被加熱物５００の焼成が進まない為であり、逆に、上限値を設けているのは、被加熱物５００の上下の焼き色を調節するため、また、加熱調理器１００の第２筐体２０の外郭温度が高温になってしまうことや、内部部品が故障することを防ぐためである。

ステップＳ５７で調理時間Ｔが経過していた場合には、リレー駆動信号を停止し（Ｓ１５）、加熱開始／停止表示部１１Ｄを消灯（Ｓ１６）するとともに、報知手段５７から終了音を報知し、加熱を終了する（Ｓ１７）。

以上のように本発明の実施の形態２に係る加熱調理器は、加熱初期段階の加熱室天板の温度に基づいて、上面加熱手段の制御温度を設定するように構成したので、加熱初期の加熱室天板の温度によらず、被加熱物の表裏の焼き色を均一に仕上げることが出来る。

本発明に係る加熱調理器は、一般住宅の台所だけではなく、公共施設や店舗等の調理場でも広く利用することができる。

１０ 第１筐体、１１ 操作部、１１Ａ モード設定操作手段、１１Ｂ 厚さ設定操作手段、１１Ｃ 焼き色設定操作手段、１１Ｄ 加熱開始／停止操作手段、１２Ａ モード設定操作表示部、１２Ｂ 厚さ設定操作表示部、１２Ｃ 焼き色設定操作表示部、１２Ｄ 加熱開始／停止表示部、１３ 底プレート、１３Ａ 平面部、１３Ｂ 曲面部、１３Ｃ 周辺部、１４ 溝部、１４Ａ 溝、１５ 操作基板、１５Ａ〜１５Ｄ スイッチ、１６ 電源基板、１７ 底面加熱手段、１８ 断熱部材、
２０ 第２筐体、２１ 持ち手、２２ 加熱室天板、２３ 加熱室側壁、２４ シール部材、２５ 上面加熱手段、２６ 断熱部材、２８ 支持枠、２８Ａ 突起部、３０ ヒンジ部、４０ 加熱室、５０Ａ 上面温度検知手段、５０Ｂ 底面温度検知手段、５１ 蓋体開閉検知手段、５１Ａ マグネット、５１Ｂ リードスイッチ、５２ 制御装置（マイコン）、５３ メイン制御部、５４ 演算部、５５ 計時部、５６ 電源回路、５７ 報知手段、６０ 通電切換装置、９１ 電源プラグ、１００ 加熱調理器、２０１ メインリレー、２０２ 上面加熱手段リレー、２０３ 底面加熱手段リレー、３０１ 第１信号線、３０２ 第２信号線、３０３ 第３信号線、３０４ 第４信号線、３０５ トランジスタ、３０６ トランジスタ、３０７ トランジスタ、３０８ トランジスタ、３０９ メインリレーコイル、３１０ 上面加熱手段リレーコイル、３１１ 底面加熱手段リレーコイル、５００ 被加熱物

Claims (2)

1. 被加熱物が載置されるプレートと、前記プレートを加熱する加熱手段と、前記プレートの温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段で検知された温度に基づいて前記加熱手段による加熱時間を制御する制御手段とを備えた加熱調理器であって、
   前記制御手段は、前記加熱手段での加熱を開始した後に、前記温度検知手段で第１の所定温度を検知した時から、前記第１の所定温度より高い第２の所定温度を検知するまでの時間差に基づき、前記加熱時間を変化させると共に、前記第１の所定温度及び前記第２の所定温度は、加熱開始時に前記温度検知手段で検知された温度に基づいて変化することを特徴とする加熱調理器。
2. 第１の加熱手段と、前記第１の加熱手段により加熱され、被加熱物が載置される底プレートと、前記底プレートの温度を検知する第１の温度検知手段とを備えた第１筐体と、
   前記第１筐体とヒンジ部で接続され、天板と、前記天板からほぼ垂直にのびる側壁と、前記天板を加熱する第２の加熱手段と、前記天板の温度を検知する第２の温度検知手段とを備える第２筐体を有し、
   前記第１筐体と前記第２筐体とを前記ヒンジ部を回動させ閉じたときに、前記底プレートと前記天板と、前記側壁とで加熱室を形成する加熱調理器であって、
   前記第１の温度検知手段で検知された温度に基づいて前記第１の加熱手段による加熱時間を制御する制御手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記加熱手段での加熱を開始した後に、前記第１の温度検知手段で第１の所定温度を検知した時から、前記第１の所定温度より高い第２の所定温度を検知するまでの時間差に基づき、前記加熱時間を変化させると共に、前記第１の所定温度及び前記第２の所定温度は、加熱開始時に前記第１の温度検知手段で検知された温度に基づいて変化することを特徴とする加熱調理器。

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