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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines
Mikrowellenofens, wobei das Verfahren das Überwachen des Erhitzungsvorgangs
für einen
vorbestimmten Zeitraum zur Erzeugung eines Satzes von überwachten
Daten, der für einen
Gesichtspunkt des Kochvorgangs kennzeichnend ist, umfasst.
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Mikrowellenöfen sind
wohlbekannt und werden verwendet, um Lebensmittel durch Bestrahlen des
Lebensmittels mit Mikrowellen zu kochen, zu erwärmen und aufzutauen. Die verwendete
Mikrowellenleistung wird im Allgemeinen gemäß den Eigenschaften des zu
erhitzenden Lebensmittels und der auszuführenden Funktion, Kochen, Erwärmen oder Auftauen,
verändert.
Die Eigenschaften von Lebensmitteln, die den Erhitzungsvorgang beeinflussen,
umfassen die Substanz und die Form des Lebensmittels.
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1 ist
eine teilweise geschnittene Ansicht eines herkömmlichen Mikrowellenofens.
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Unter
Bezugnahme auf 1 umfasst der herkömmliche
Mikrowellenofen einen Körper 1,
der aus mehreren Platten gebildet ist. Im Körper 1 befinden sich
eine Kochkammer 2 und eine Bestandteilkammer 3.
Die Bestandteilkammer 3 nimmt elektrische Bestandteile
zum Umwandeln von Netzspannungsleistung in Hochspannungsleistung
zum Speisen eines Magnetrons MGT zum Erzeugen von Mikrowellen auf.
Die Bestandteile umfassen
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Eine
Tür 4 stellt
einen Zugang zur Kochkammer 2 bereit. Ein Drehteller 5 befindet
sich in der Mitte des Bodens der Kochkammer 2.
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Die
Bestandteile in der Bestandteilkammer 3 umfassen einen
Hochspannungstransformator HVT und einen Hochspannungskondensator
HVC. Eine Luftleitung 8 ist bereitgestellt, um Luft, die
durch das Magnetron MGT erhitzt wurde, in die Kochkammer 2 zu
führen,
und ein Kühlgebläse 9 ist
bereitgestellt, um ein Überhitzen
der elektronischen Bestandteile zu verhindern. Ein Bedienungsfeld 7,
das mehrere Funktionstasten aufweist, ist an der Vorderseite der Bestandteilkammer 3 angebracht.
Das Bedienungsfeld 7 ermöglicht einem Benutzer, den
Betrieb des Ofens zu steuern.
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Ein
Benutzer kann den Betrieb des Ofens durch Eingeben und Auswählen verschiedenster Steuerparameter
einschließlich
der Art und des Gewichts des Lebensmittels und der Erhitzungszeit
mittels des Bedienungsfelds 7 steuern.
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Ein
Mikrocomputer MICOM wird im Mikrowellenofen eingesetzt, um den Ofen
gemäß den durch
den Benutzer vorgenommenen Eingaben und Auswahltätigkeiten zu betreiben.
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Wenn
Lebensmittel auf dem Drehteller 5 gekocht werden, erhält der Mikrocomputer
MICOM zuerst Kochdaten, z.B. das Gewicht oder irgendeinen anderen
Zustand des Lebensmittels, die durch den Benutzer eingegeben werden
oder durch Sensoren im Mikrowellenofen festgestellt werden, und
führt dann
auf Basis einer Kochzeit und eines Kochverfahrens, die abhängig von
den Dateneingaben durch den Benutzer und/oder den durch den Mikrocomputer
MICOM gesammelten Werten aus vorgeladenen Werten gewählt werden,
den passenden Kochbetrieb aus.
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Wie
oben beschrieben speichert der Mikrowellenofen gewöhnlich Daten
hinsichtlich der Kochzeit und des Kochverfahrens, die unterschiedlichen Gewichten
entsprechen, oder andere Daten über
Lebensmittel, und führt
er den Kochbetrieb auf Basis der Daten, die sich auf das Gewicht beziehen,
oder anderer Daten über
das Lebensmittel, die eingegeben wurden, aus.
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Wenn
der Benutzer zum Beispiel die Kochfunktion für Popcorn wählt, gibt der Benutzer dahingehend
Daten ein, ob das Popcorn leichtes oder schweres Popcorn ist. Dann
führt der
Mikrocomputer MICOM die passende Kochfunktion gemäß der Gewichtsdateneingabe
durch das Bedienungsfeld 7 aus. Zusätzlich zur Kochfunktion gibt
es eine Auftaufunktion, für
die der Benutzer Daten bezüglich
der Substanz des aufzutauenden Lebensmittels eingibt, d.h., ob das
aufzutauende Lebensmittel Fisch, Fleisch oder irgendeine andere
Substanz ist, und der Mikrowellenofen dementsprechend den Auftaubetrieb
ausführt.
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Wie
oben beschrieben ist das Verwenden des Mikrowellenofens für den Benutzer
bei einem herkömmlichen
Mikrowellenofen unbequem, da der Benutzer jedes Mal, wenn er/sie
Lebensmittel kocht, Daten hinsichtlich des Gewichts oder der Substanz des
Lebensmittels eingeben muss. Darüber
hinaus kommt es dann, wenn der Benutzer unrichtige Daten hinsichtlich
des Lebensmittels eingibt, zu einer Fehlfunktion, und wird das Lebensmittel
nicht richtig gekocht.
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Der
herkömmliche
Mikrowellenofen weist auch eine automatische Kochfunktion zum automatischen
Kochen des Lebensmittels gemäß den selbstfestgestellten
Daten bezüglich
des Gewichts oder der Temperatur des Lebensmittels, die durch einen
Gewichtssensor oder einen Temperatursensor festgestellt werden,
auf, um das Lebensmittel zu kochen oder aufzutauen.
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Wenn
die Sensoren eingesetzt werden, können jedoch keine genauen Daten
hinsichtlich des Lebensmittels erhalten werden. Zum Beispiel stellt
der Gewichtssensor das Gesamtgewicht des Behälters, der das Lebensmittel
enthält,
und des Lebensmittels fest, so dass das tatsächliche Gewicht des Lebensmittels
selbst nicht erhalten werden kann und der genaue Kochbetrieb nicht
erreicht werden kann. Ebenso stellt der Temperatursensor örtliche
Temperaturveränderungen
des Lebensmittels fest, was erneut zu einem unrichtigen Kochbetrieb
des Mikrowellenofens führt.
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Gemäß dem herkömmlichen
Mikrowellenofen besteht eine hohe Möglichkeit des Vorhandenseins
eines Fehlers in den Eingabedaten und eines falschen Kochbetriebs,
da der Mikrowellenofen die Kochfunktion unter Verwendung des selbstfestgestellten
Gewichts oder des Zustands des Lebensmittels auf Basis der Daten,
die durch den Benutzer eingegeben wurden oder durch den Sensor festgestellt
wurden, automatisch wählt,
und da der Mikrowellenofen darüber
hinaus den Kochbetrieb einfach auf Basis der eingegebenen Daten
ausführt,
ohne den tatsächlichen
Zustand des Lebensmittels, wie etwa, ob dieses trocken oder feucht
ist, zu berücksichtigen.
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Ein
Verfahren zum Betreiben eines Mikrowellenofens nach der vorliegenden
Erfindung ist durch das Auswählen
des Satzes von gespeicherten Daten, der dem Satz von überwachten
Daten am besten entspricht, aus einer Sammlung von Sätzen von
gespeicherten Daten, und das Steuern des Betriebs des Ofens in einer
weise, die durch die Identität des
ausgewählten
Satzes von gespeicherten Daten bestimmt wird, gekennzeichnet.
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Vorzugsweise
umfasst das Überwachen
das Überwachen
der Stehwellengröße in einem
Wellenleiter von einer Quelle für
Mikrowellen zu einer Kochkammer.
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Vorzugsweise
wird ein Verfahren nach der vorliegenden Erfindung während eines
Erhitzungsbetriebs mehrmals ausgeführt.
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Vorzugsweise
umfasst der Mikrowellenofen eine Antenne zum Feststellen der Spannungen
von Mikrowellen, die vom Lebensmittel zurückgestrahlt werden, auf Basis
der Spannung der Mikrowellen, die in eine Kochkammer des Mikrowellenofens
gestrahlt werden.
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Vorzugsweise
wird der Satz von überwachten
Daten mit allen Sätzen
von gespeicherten Daten verglichen.
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Vorzugsweise
umfasst der ausgewählte
Satz von gespeicherten Daten einen Satz von gespeicherten Daten,
der einem Leerlauf des Mikrowellenofens entspricht, und stellt der
Mikrowellenofen den Kochbetrieb ein, wenn der Satz von überwachten
Daten dem Leerlauf des Mikrowellenofens entspricht.
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Vorzugsweise
umfasst die Sammlung von Sätzen
von gespeicherten Daten mehrere Untersammlungen von Sätzen von
gespeicherten Daten, wobei jede Untersammlung mit einer entsprechenden
Kochbetriebsart des Mikrowellenofens verbunden ist, und umfasst
der Schritt des Auswählens
eines Satzes von gespeicherten Daten das Auswählen eines Satzes von gespeicherten
Daten aus der Untersammlung von Sätzen von gespeicherten Daten, die
mit der Kochbetriebsart des Mikrowellenofens verbunden ist. Noch
bevorzugter umfasst der ausgewählte
Satz von gespeicherten Daten einen Satz von gespeicherten Daten,
der einem Leerlauf des Mikrowellenofens entspricht, und stellt der
Mikrowellenofen den Kochbetrieb ein, wenn der Satz von überwachten
Daten dem Leerlauf des Mikrowellenofens entspricht.
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Vorzugsweise
werden die Schritte des Überwachens,
des Auswählens
und des Steuerns periodisch wiederholt, bis ein Kochbetrieb abgeschlossen ist.
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Vorzugsweise
ist die vorbestimmte Periode die Dauer einer vorbestimmten Anzahl
von Umdrehungen eines Drehtellers in einer Kochkammer.
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Noch
bevorzugter wird der Satz von überwachten
Daten mit allen Sätzen
von gespeicherten Daten verglichen.
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Insbesondere
umfasst der ausgewählte
Satz von gespeicherten Daten einen Satz von gespeicherten Daten,
der einem Leerlauf des Mikrowellenofens entspricht, und stellt der
Mikrowellenofen den Kochbetrieb ein, wenn der Satz von überwachten
Daten dem Leerlauf des Mikrowellenofens entspricht.
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Und
noch bevorzugter umfasst die Sammlung von Sätzen von gespeicherten Daten
mehrere Untersammlungen von Sätzen
von gespeicherten Daten, wobei jede Untersammlung mit einer entsprechenden
Kochbetriebsart des Mikrowellenofens verbunden ist, und umfasst
der Schritt des Auswählens eines
Satzes von gespeicherten Daten das Auswählen eines Satzes von gespeicherten
Daten aus der Untersammlung von Sätzen von gespeicherten Daten,
die mit der Kochbetriebsart des Mikrowellenofens verbunden ist.
Und noch bevorzugter umfasst der ausgewählte Satz von gespeicherten
Daten einen Satz von gespeicherten Daten, der einem Leerlauf des
Mikrowellenofens entspricht, und stellt der Mikrowellenofen den
Kochbetrieb ein, wenn der Satz von überwachten Daten dem Leerlauf
des Mikrowellenofens entspricht.
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf 2 bis 6D der
beiliegenden Zeichnungen beispielhaft beschrieben werden, wobei
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1 eine
teilweise geschnittene perspektivische Ansicht eines herkömmlichen
Mikrowellenofens ist;
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2 ein
Blockdiagramm ist, das den Aufbau eines Mikrowellenofens zeigt,
der ein automatisches Kochsteuerungsverfahren nach der vorliegenden
Erfindung einsetzt;
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3 eine
Schnittansicht ist, die die inneren Teile des Mikrowellenofens zeigt,
der das automatische Koch steuerungsverfahren nach der vorliegenden
Erfindung einsetzt;
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4 ein
Ablaufdiagramm ist, das ein erstes automatisches Kochsteuerungsverfahren
für einen Mikrowellenofen
nach der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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5 ein
Ablaufdiagramm ist, das ein zweites automatisches Kochsteuerungsverfahren
für einen
Mikrowellenofen nach der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
und
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6A bis 6D Diagramme
sind, die Datenmuster für
verschiedenste Lebensmittel zeigen, welche in einem Mikrowellenofen
nach der vorliegenden Erfindung gespeichert sind.
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Unter
Bezugnahme auf 2 und 3 umfasst
ein Mikrowellenofen einen Tasteneingabeabschnitt 110 zum
Eingeben von Betriebsbefehlen durch einen Benutzer, einen Mikrocomputer 100 zum Steuern
der verschiedenen Vorrichtungen des Mikrowellenofens gemäß den Betriebsbefehlen,
die durch den Tasteneingabeabschnitt 110 eingegeben wurden,
und einen mikrowellenerzeugenden Abschnitt 120 zum Erzeugen
von Mikrowellen unter der Steuerung durch den Mikrocomputer 100.
Ein Stehwellensensor 130 ist bereitgestellt, um die Stehwelle
im Wellenleiter 10 des Ofens, die durch Mikrowellen erzeugt
wird, welche vom Lebensmittel in der Kochkammer 2 zurückgestrahlt
werden, abzufühlen,
und ein Speicherabschnitt 140 ist bereitgestellt, um Kochsteuerdaten
zu speichern, die Datenmustern entsprechen, welche vom Sensor 130 für zurückgestrahlte
Wellen für
unterschiedliche Lebensmittel erhalten werden.
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Unter
Bezugnahme auf 3 umfasst der Stehwellensensor 130 eine
Antenne 131, die sich im Wellenleiter 10 befindet,
ein Abschirmelement 133 zum Fixieren der Antenne 131,
und einen Schaltkreisabschnitt 135, der eine Diode aufweist, die
an die Antenne 131 angeschlossen ist, um die Spannung,
die durch das Magnetfeld der Stehwelle im Wellenleiter 10 über die
Antenne 131 induziert wird, gleichzurichten, um Spannungsdaten
bezüglich
der stehenden Welle im Wellenleiter 10 zu erzeugen. Der Antennensensor
ist in KR-A-98161026 beschrieben.
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Im
Speicherabschnitt 140 sind Muster von Stehwellenspannungsdaten
für verschiedenste
Lebensmittel gespeichert. 6A zeigt
die Datenmuster für
zwei Popcorngewichte. 6B zeigt die Auftaudatenmuster
für Fleischstücke und
Hackfleisch. 6C zeigt die Aufwärmdatenmuster
für unterschiedliche
Gewichte von Wasser. 6d zeigt das Leerlaufdatenmuster,
d.h., kein Lebensmittel in der Kochkammer 2.
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Nun
wird ein erstes Betriebsverfahren beschrieben werden.
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Unter
Bezugnahme auf 4 stellt ein Benutzer das zu
kochende Lebensmittel in die Kochkammer und wählt er die gewünschte Kochfunktion aus
(Schritt S10). Zum Beispiel wählt
der Benutzer die Popcornfunktion für Popcorn, die Auftaufunktion für gefrorenes
Fleisch, oder die Aufwärmfunktion
für das
Erwärmen
von Wasser.
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Dann
ist der Mikrowellenofen nach der in S10 gewählten Funktion tätig (Schritt
S12). Der Mikrocomputer 100 tastet den Spannungsausgang durch
den Stehwellensensor 130 für einen vorbestimmten Zeitraum
ab. Unter der Annahme, dass eine Umdrehung des Drehtellers 5 10
Sekunden lang dauert, tastet der Mikrocomputer 100 den
Spannungsausgang durch den Stehwellensensor 130 50 Sekunden
lang, d.h., während
fünf Umdrehungen des
Drehtellers 5, ab.
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Dann
vergleicht der Mikrocomputer die im Speicherabschnitt 140 gespeicherten
Datenmuster mit den gesammelten Daten von Schritt S12 (Schritt S14).
Die Datenmuster, die mit den gesammelten Daten verglichen werden,
können
alle Datenmuster im Speicherabschnitt 140 sein oder können Datenmuster
sein, die passend zur in Schritt S10 ausgewählten Funktion ausgewählt wurden.
Im letzteren Fall führt der
Mikrocomputer 100 den Vergleichsvorgang zuverlässiger aus.
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Der
Mikrocomputer 100 wählt
das Vergleichsdatenmuster im Speicherabschnitt 140 aus, das
den gesammelten Daten am ähnlichsten
ist (Schritt S16). Dann prüft
der Mikrocomputer 100, ob das ausgewählte Datenmuster aus dem Speicherabschnitt 140 das
Leerlaufmuster ist (Schritt S17).
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Wenn
das ausgewählte
Muster nicht das Leerlaufmuster in Schritt S17 ist, führt der
Mikrocomputer 100 den Kochbetrieb gemäß dem ausgewählten Datenmuster
aus (Schritt S18). Wenn das ausgewählte Muster das Leerlaufmuster
ist, stellt der Mikrocomputer 100 den Kochbetrieb ein (Schritt
S19).
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Bei
einem automatischen Kochsteuerverfahren für einen Mikrowellenofen nach
der vorliegenden Erfindung wird, wie oben beschrieben, der Datenausgang
in einem vorbestimmten Zeitraum vom Stehwellensensor gesammelt und
das ähnlichste
Datenmuster aus dem Speicherabschnitt gewählt. Der Kochbetrieb wird gemäß Parametern,
die durch das ausgewählte
Datenmuster identifiziert werden, ausgeführt.
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Demgemäß kann das
Lebensmittel in der Kochkammer ohne gesondertes Eingeben von Daten bezüglich des
Gewichts oder des physischen Zustands des Lebensmittels in der Kochkammer
durch Vergleichen des gesammelten Datenmusters für das Lebensmittel mit den
Datenmustern für
verschiedenste Lebensmittelarten, die im Mikrowellenofen gespeichert
sind, richtig gekocht werden.
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Nun
wird ein zweites Betriebsverfahren beschrieben werden.
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Unter
Bezugnahme auf 5 stellt ein Benutzer das zu
kochende Lebensmittel in die Kochkammer und wählt er die gewünschte Kochfunktion aus
(Schritt S20). Zum Beispiel wählt
der Benutzer die Popcornfunktion für Popcorn, die Auftaufunktion für gefrorenes
Fleisch, oder die Aufwärmfunktion
für das
Erwärmen
von Wasser.
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Dann
ist der Mikrowellenofen nach der in S20 gewählten Funktion tätig (Schritt
S22). Der Mikrocomputer 100 tastet den Spannungsausgang durch
den Stehwellensensor 130 für einen vorbestimmten Zeitraum,
z.B. fünf
Umdrehungen des Drehtellers 5, ab.
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Dann
vergleicht der Mikrocomputer 100 die im Speicherabschnitt 140 gespeicherten
Datenmuster mit den gesammelten Daten von Schritt S22 (Schritt S24).
Die Datenmuster, die mit den gesammelten Daten verglichen werden,
können
alle Datenmuster im Speicherabschnitt 140 sein oder können Datenmuster
sein, die passend zur in Schritt S20 ausgewählten Funktion ausgewählt wurden.
Im letzteren Fall führt
der Mikrocomputer 100 den Vergleichsvorgang zuverlässiger aus.
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Der
Mikrocomputer 100 wählt
das Vergleichsdatenmuster im Speicherabschnitt 140 aus, das
den gesammelten Daten am ähnlichsten
ist (Schritt S26). Dann prüft
der Mikrocomputer 100, ob das ausgewählte Datenmuster aus dem Speicherabschnitt 140 das
Leerlaufmuster ist (Schritt S27).
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Wenn
das ausgewählte
Muster nicht das Leerlaufmuster in Schritt S27 ist, führt der
Mikrocomputer 100 den Kochbetrieb gemäß dem ausgewählten Datenmuster
aus (Schritt S28). Wenn das ausgewählte Muster das Leerlaufmuster
ist, stellt der Mikrocomputer 100 den Kochbetrieb ein (Schritt
S29).
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Während Schritt
S28 bestimmt der Mikrocomputer 100 entweder sofort oder
nach einer vorbestimmten Zeit, z.B. fünf Umdrehungen des Drehtellers 5,
ob die Kochzeit abgelaufen ist (Schritt S30). Wenn die Kochzeit
nicht abgelaufen ist, kehrt der Betrieb zu Schritt S22 zurück.
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Beim
automatischen Kochsteuerverfahren für einen Mikrowellenofen nach
der vorliegenden Erfindung wird, wie oben beschrieben, der Datenausgang
in einem vorbestimmten Zeitraum vom Stehwellensensor 130 gesammelt
und das ähnlichste
Datenmuster, das im Speicherabschnitt gespeichert ist, verwendet,
um den Betrieb des Koch-, Aufwärm- oder
Auftauvorgangs zu bestimmen. Die Wiederholung dieses Vorgangs verbessert
die Leistung der oben beschriebenen ersten Ausführungsform.
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Demgemäß kann der
Mikrowellenofen das Lebensmittel in der Kochkammer ohne gesonderte äußere Eingabe
der Daten hinsichtlich des Lebensmittels in der Kochkammer durch
automatisches Auswählen
und Ausführen
des richtigen Kochvorgangs für
den gegenwärtigen
Lebensmittelzustand in der Kochkammer richtig kochen. Als Ergebnis
wird der Mikrowellenofen leicht zu betreiben und weist er eine verbesserte
Kochqualität
auf.