JP2001304568A

JP2001304568A - 加熱調理器

Info

Publication number: JP2001304568A
Application number: JP2000116460A
Authority: JP
Inventors: Nobuaki Ota; 宣章太田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2000-04-18
Filing date: 2000-04-18
Publication date: 2001-10-31
Anticipated expiration: 2020-04-18
Also published as: EP1148763A2; CN1318711A; JP3766255B2; CN1289858C; KR20010096481A

Abstract

(57)【要約】【課題】殊更コストを高くすることなく、赤外線温度
センサを良好に使用できるようにする。【解決手段】赤外線温度センサは、被調理物の温度を
測定する赤外線センサ素子と、赤外線温度センサ自身の
温度を測定するセンサ温度測定素子とを有している。制
御部は、赤外線センサ素子による測定データとセンサ温
度測定素子による測定データとに基づいて被調理物の温
度を判定する。また、制御部は、センサ温度測定素子に
よる測定データ（センサ温度）を利用して、赤外線温度
センサが異常か否かを判定（Ｓ１〜Ｓ４）すると共に、
赤外線温度センサを保護するための制御を行う（Ｓ５，
Ｓ６）。センサ温度測定素子による測定データを利用す
ることで、赤外線温度センサを保護することができるた
め、殊更コストを高くすることなく、赤外線温度センサ
を良好に使用できるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加熱室内に収容さ
れた被調理物の温度を測定するために赤外線温度センサ
を用いた加熱調理器に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】従来より、加熱調理器
例えば電子レンジにおいては、加熱室内に収容された被
調理物の温度を測定する温度測定器として赤外線温度セ
ンサを用い、この赤外線温度センサを加熱室の側壁や天
井壁に設け、この赤外線温度センサの測定データに基づ
いて被調理物の温度を求め、これに基づき加熱調理を制
御する構成としたものがある。

【０００３】ところで、赤外線温度センサを用いる場
合、当該赤外線温度センサは電子部品であるためにその
使用温度範囲が定められており、従来では、その使用温
度範囲に納まるようにするために、赤外線温度センサに
対する冷却構造を十分な余裕をもって設計するようにし
ている。しかしながら、このように赤外線温度センサに
対する冷却構造を十分な余裕をもって設計した場合に
は、コストが高くなってしまう。

【０００４】本発明は上記した事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、殊更コストを高くすることな
く、赤外線温度センサを良好に使用することが可能な加
熱調理器を提供するにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、加熱
室内に収容された被調理物の温度を赤外線を利用して測
定する赤外線センサ素子を有すると共に、自身の温度を
測定するセンサ温度測定手段を有する赤外線温度センサ
と、前記赤外線センサ素子による測定データと前記セン
サ温度測定手段による測定データとに基づいて前記被調
理物の温度を判定する被調理物温度判定手段と、前記セ
ンサ温度測定手段による測定データを、前記被調理物の
温度を判定する用途以外の用途に用いる制御手段とを具
備したことを特徴としている。

【０００６】上記赤外線温度センサは、被調理物の温度
を赤外線を利用して測定する赤外線センサ素子を有する
と共に、自身の温度を測定するセンサ温度測定手段を有
している。そして、そのセンサ温度測定手段による測定
データを、被調理物の温度を判定する用途以外の用途、
例えば請求項２の発明のように、赤外線温度センサを保
護する用途に用いるようにすることにより、殊更コスト
を高くすることなく、赤外線温度センサを良好に使用す
ることができるようになる。

【０００７】請求項３の発明は、赤外線温度センサは機
械室内に配設され、前記機械室内を冷却する冷却ファン
を備え、制御手段は、センサ温度測定手段による測定デ
ータに基づき前記冷却ファンの運転を制御することを特
徴としている。例えばセンサ温度測定手段による測定デ
ータが予め設定された設定温度に達した場合に、冷却フ
ァンの運転を開始させることで、赤外線温度センサを冷
却することが可能となる。

【０００８】請求項４の発明は、被調理物を加熱する加
熱手段を備え、制御手段は、センサ温度測定手段による
測定データに基づき前記加熱手段を制御することを特徴
としている。被調理物を加熱する加熱手段による加熱温
度が高くなると、それに伴い赤外線温度センサの温度も
高くなる。そこで、例えばセンサ温度測定手段による測
定データが予め設定された設定温度に達した場合に、加
熱手段の温度を下げるように制御することで、赤外線温
度センサの温度上昇を抑えられるようになる。

【０００９】請求項５の発明は、被調理物を加熱するヒ
ータと、加熱室内の温度を測定する庫内温度センサとを
備え、制御手段は、前記庫内温度センサによる測定デー
タに基づき前記ヒータを制御すると共に、センサ温度測
定手段による測定データと前記庫内温度センサによる測
定データとに基づいて前記赤外線温度センサ及び前記庫
内温度センサのうちの少なくとも一方のセンサが異常で
あるか否かを判定する機能を備えていることを特徴とし
ている。

【００１０】ヒータによる加熱調理の場合、加熱室内の
温度が上がれば、その影響で赤外線温度センサの温度も
上がるようになるため、センサ温度測定手段による測定
データと、庫内温度センサによる測定データとは相関関
係がある。そこで、これらセンサ温度測定手段による測
定データと、庫内温度センサによる測定データとを比較
し、一方が他方に対してかけ離れた値であれば、少なく
とも一方のセンサが異常であると判定することができる
ようになる。

【００１１】請求項６の発明は、制御手段は、センサ温
度測定手段による測定データが、予め設定された異常判
定温度に達した場合、赤外線温度センサが異常であると
判定することを特徴としている。これによれば、センサ
温度測定手段による測定データに基づき、赤外線温度セ
ンサが異常であるか否かを判定することができる。

【００１２】請求項７の発明は、制御手段は、センサ温
度測定手段による測定データの時間変化を検出し、その
測定データが短時間に急激に変化したことを検出した場
合は、赤外線温度センサが異常であると判定することを
特徴としている。これによれば、センサ温度測定手段に
よる測定データの時間変化に基づき、赤外線温度センサ
が異常であるか否かを判定することができる。

【００１３】請求項８の発明は、制御手段は、異常であ
ると判定した場合、調理を中止すると共に、異常である
ことを報知することを特徴としている。これによれば、
異常が発生した場合に、調理を中止することで、安全性
を向上でき、また、異常であることを報知することで、
異常が発生したことを使用者に知らせることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、オーブン機能付
きの電子レンジに適用した一実施例につき図面を参照し
て説明する。まず、図２及び図３において、加熱調理器
としての電子レンジの本体１は、横方向に長い矩形箱状
をなす外箱２の内部に、前面が開口した矩形箱状をなす
内箱３を配設して構成されており、その内箱３の内部を
加熱室４とし、また、内箱３の右側方の空間部を機械室
５としている。本体１の前面には、加熱室４の前面開口
部を開閉する扉６が上下方向に回動可能に設けられてい
ると共に、機械室５の前部に位置させてに操作パネル７
が設けられている。操作パネル７には、複数個のキー８
や表示部９が設けられている。

【００１５】上記加熱室４内の底部には、回転台駆動モ
ータ１０により回転される回転台１１が配設され、この
回転台１１上に回転皿１２が着脱可能に載置されるよう
になっている。上記内箱３の左右の側壁には、オーブン
調理用の角皿（図示せず）を載置するための皿受け部３
ａ（図２参照）が設けられている。内箱３の機械室５側
の側壁には、加熱室４内にマイクロ波を供給して加熱室
４内に収容された被調理物を加熱するための加熱手段を
構成するマグネトロン１３が配設されている。内箱３の
天井部には、これも加熱手段を構成する、オーブン調理
用のヒータ１４が配設されている。また、内箱３の天井
部には、加熱室４内の温度を測定するための庫内温度セ
ンサ１５が配設されている。この庫内温度センサ１５
は、例えばサーミスタにより構成されている。

【００１６】そして、内箱３の機械室５側の側壁の上部
には、赤外線温度センサ１６が配設されている。この赤
外線温度センサ１６は、例えば図４に示すように、ケー
ス１７内に、配線基板１８と、この配線基板１８上に設
けられたサーモパイルからなる８個の赤外線センサ素子
１９と、同じく配線基板１８上に設けられ、当該赤外線
温度センサ１６自身の温度を測定するためのセンサ温度
測定手段としてのセンサ温度測定素子２０とを備えると
共に、ケース１７の前面部に結像用のレンズ２１を設け
て構成されている。

【００１７】この場合、赤外線温度センサ１６は、８個
の赤外線センサ素子１９を一列の直線上に配列してライ
ンセンサとして構成されていて、これら８個の赤外線セ
ンサ素子１９が、図５に示すように、回転皿１２の中心
を含んだ半径分の範囲の温度を８箇所の領域１９ａに分
けて測定できるように構成されている。従って、回転台
１１を回転させることにより、回転皿１２上であれば、
被調理物Ａがどこに載置されていてもその温度を測定す
ることができるようになっている。

【００１８】上記機械室５には、図３に示すように冷却
ファン２２が配設されていて、この冷却ファン２２が運
転されると、機械室５内に配設された上記マグネトロン
１３や赤外線温度センサ１６などが冷却されるようにな
っている。また、上記操作パネル７の裏側には、マイク
ロコンピュータを含んだ制御部２３が設けられている。
この制御部２３は、本発明における被調理物温度判定手
段及び制御手段を構成する。この制御部２３には、操作
パネル７に設けられたキー８、庫内温度センサ１５、及
び赤外線温度センサ１６の各信号が入力されるようにな
っている。この場合、赤外線温度センサ１６からは、８
個の赤外線センサ素子１９の各信号と、１個のセンサ温
度測定素子２０の信号とが、１本の信号線で制御部２３
に順次送信されるようになっている。

【００１９】そして、上記制御部２３は、キー８、庫内
温度センサ１５、及び赤外線温度センサ１６の各信号
と、予め備えたプログラムに基づき、表示部９、回転台
駆動モータ１０、マグネトロン１３、ヒータ１４、及び
冷却ファン２２を制御する機能を有している。

【００２０】さて、上記構成において、レンジ調理を行
う場合には、回転皿１２上に被調理物を載置し、扉６を
閉じた状態で、キー８によりレンジ調理を行う操作をす
る。すると、制御部２３は、回転台駆動モータ１０を回
転させると共に、マグネトロン１３を発振動作させる。
これに伴い、回転皿１２上に載置された被調理物が回転
されながら、マイクロ波により加熱調理される。このと
き、赤外線温度センサ１６により回転皿１２上に載置さ
れた被調理物の温度が測定され、その測定データに基づ
き制御部２３が被調理物の温度を判定し、これに基づい
て制御部２３はマグネトロン１３を制御する。

【００２１】ここで、赤外線温度センサ１６による被調
理物の温度測定について説明する。赤外線温度センサ１
６は、前述したように、サーモパイルからなる８個の赤
外線センサ素子１９と、１個のセンサ温度測定素子２０
とを備えていて、８個の赤外線センサ素子１９は、回転
皿１２上に載置された複数箇所の温度を測定し、１個の
センサ温度測定素子２０は赤外線温度センサ１６自身の
温度を測定し、これら８個の赤外線センサ素子１９の各
信号（測定データ）と、１個のセンサ温度測定素子２０
の信号（測定データ）とが制御部２３に出力される。制
御部２３では、各赤外線センサ素子１９による測定デー
タと、センサ温度測定素子２０による測定データとに基
づいて、被調理物の温度を判定する。このように、サー
モパイルからなる赤外線センサ素子１９を使用した赤外
線温度センサ１６は、測定物の温度を測定する場合に
は、赤外線温度センサ１６自身の温度の測定データも必
要となるため、赤外線温度センサ１６自身の温度を測定
するためのセンサ温度測定素子２０を備えている。

【００２２】一方、オ−ブン調理を行う場合には、図示
しない角皿上に被調理物を載置し、その角皿を、皿受け
部３ａを利用して加熱室４内に配置し、扉６を閉じた状
態で、キー８によりオーブン理を行う操作をする。する
と、制御部２３は、ヒータ１４を通電して発熱させ、こ
のヒータ１４により被調理物を加熱調理する。このとき
は、加熱室４内の温度を庫内温度センサ１５により測定
し、その測定データに基づき制御部２３が加熱室４内の
温度を判定し、これに基づいて制御部２３はヒータ１４
を制御する。

【００２３】このようなオーブン調理の場合、加熱室４
内が高温（例えば２５０℃）になると共に、内箱３の機
械室５側の側壁に設けられた赤外線温度センサ１６の温
度も上昇するようになる。電子部品である赤外線温度セ
ンサ１６には使用温度範囲が定められており、その温度
を越えると故障を招くおそれがある。

【００２４】図６には、オーブン調理の際の庫内温度
（加熱室４内の温度）と、上記赤外線温度センサ１６の
温度の変化を示している。この図６において、制御部２
３は、初めは庫内温度が２５０℃になるように温度コン
トロールを行う。この場合、ヒータ１４の加熱に伴い、
内箱３の機械室５側の側壁に設けられた赤外線温度セン
サ１６の温度も上昇するようになり、そのままの制御を
行っていくと、赤外線温度センサ１６の保証上限温度で
ある９０℃を越えてしまうおそれがある。そこで、本実
施例においては、制御部２３は、オーブン調理の際に
は、所定の周期で、図１のセンサの保護及び異常判定の
ルーチンを実行する。

【００２５】このルーチンでは、まず、ステップＳ１に
おいて、赤外線温度センサ１６のセンサ温度測定素子２
０によるセンサ自身の温度の測定データ（センサ温度）
が、予め設定された異常判定温度である８５℃より大き
いか否かを判定する。センサ温度測定素子２０によるセ
ンサ温度が８５℃以下であれば、「ＮＯ」に従ってステ
ップＳ２へ移行する。ステップＳ２では、センサ温度測
定素子２０によるセンサ温度の時間変化を検出し、５秒
間で３０℃以上変化したか否かを判定する。センサ温度
の５秒間の変化が、３０℃より小さい場合には、「Ｎ
Ｏ」に従ってステップＳ３へ移行する。

【００２６】ステップＳ３では、センサ温度測定素子２
０によるセンサ温度が、（庫内温度センサ１５による庫
内温度×０．３＋２０）℃より大きいか否かを判定し、
小さい場合には、「ＮＯ」に従ってステップＳ４へ移行
する。また、ステップＳ４では、センサ温度測定素子２
０によるセンサ温度が、（庫内温度センサ１５による庫
内温度×０．２５−２０）℃より小さいか否かを判定
し、小さい場合には、「ＮＯ」に従ってステップＳ５へ
移行する。

【００２７】この場合、センサ温度測定素子２０及び庫
内温度センサ１５が共に正常である場合には、図７に示
すように、これらセンサ温度測定素子２０及び庫内温度
センサ１５の測定データには相関関係がある。図７の斜
線で示した範囲内にあれば、センサ温度測定素子２０及
び庫内温度センサ１５は共に正常であると判定でき、範
囲外であれば、どちらかのセンサが異常であると判定で
きる。

【００２８】ステップＳ５においては、センサ温度測定
素子２０によるセンサ温度が、予め設定された設定温度
である７０℃より大きいか否かを判定する。センサ温度
測定素子２０によるセンサ温度が７０℃以下であれば、
「ＮＯ」に従ってステップＳ１へ移行するが、７０℃よ
り大きいと判定された場合には、「ＹＥＳ」に従ってス
テップＳ６へ移行し、ここで冷却ファン２２を動作させ
ると共に、庫内温度のコントロール温度を２５０℃から
例えば２００℃とするように、コントロール温度を変更
させる指令を出す。

【００２９】冷却ファン２２を動作させることで、赤外
線温度センサ１６が冷却され、また、庫内温度のコント
ロール温度を２５０℃から２００℃に変更することで、
赤外線温度センサ１６の温度上昇が抑えられ、この結
果、図６に示すように、赤外線温度センサ１６の温度は
下がり、保証温度を越えることが防止されるようにな
る。

【００３０】ステップＳ１において、センサ温度測定素
子２０によるセンサ温度が、異常判定温度である８５℃
を越えた場合（「ＹＥＳ」）、ステップＳ２において、
センサ温度測定素子２０によるセンサ温度が５秒間で３
０℃以上変化した場合（「ＹＥＳ」）、ステップＳ３に
おいて、センサ温度測定素子２０によるセンサ温度が、
（庫内温度センサ１５による庫内温度×０．３＋２０）
℃より大きいと判定された場合（「ＹＥＳ」）、或い
は、ステップＳ４において、センサ温度測定素子２０に
よるセンサ温度が、（庫内温度センサ１５による庫内温
度×０．２５−２０）℃より小さいと判定された場合
（「ＹＥＳ」）は、ステップＳ７へ移行して加熱の中止
を指令し、ステップＳ８でセンサが異常であることを表
示部９に表示させる。

【００３１】上記した実施例においては、次のような効
果を得ることができる。まず、赤外線温度センサ１６を
備えたものにおいて、赤外線温度センサ１６自身の温度
を測定するセンサ温度測定素子１９による測定データ
（センサ温度）を、被調理物の温度を判定する用途以外
の用途、この場合、冷却ファン２２を動作させたり、庫
内温度のコントロール温度を変更させたりすることによ
り、赤外線温度センサ１６を保護するようにしている。
従って、センサ温度測定素子１９による測定データ（セ
ンサ温度）を利用して赤外線温度センサ１６を保護する
ようにしているので、赤外線温度センサの使用温度範囲
に納まるようにするために、赤外線温度センサに対する
冷却構造を十分な余裕をもって設計する場合とは違い、
殊更コストを高くすることなく、赤外線温度センサ１６
を使用温度範囲で良好に使用することができるようにな
る。

【００３２】また、ヒータ１４を用いたオーブン調理に
おいて、センサ温度測定素子２０による測定データ（セ
ンサ温度）と、加熱室４内の温度を測定する庫内温度セ
ンサ１５による測定データ（庫内温度）とを比較するこ
とに基づいて、赤外線温度センサ１６及び庫内温度セン
サ１５のうちの少なくとも一方のセンサが異常であるか
否かを判定することができる。

【００３３】さらに、センサ温度測定素子２９による測
定データ（センサ温度）が、予め設定された異常判定温
度（８５℃）に達したか否かを判定することにより、赤
外線温度センサ２６が異常であるか否かを判定できる。

【００３４】被調理物の加熱中には、加熱室４の側壁も
上昇するために赤外線温度センサ２６の温度も上昇し、
調理終了後は、庫内が冷却されることに伴い、赤外線温
度センサ２６の温度も徐々に下降するようになる。も
し、赤外線温度センサ２６が故障し、自身の温度を検出
できなくなった場合は、故障前のデータとは異なる値と
なる可能性が高い。そこで、センサ温度測定素子２０に
よる測定データ（センサ温度）の時間変化をチェックし
ていれば、故障した時点で、測定データが急激に変化し
たようにみえるので、その測定データの時間変化に基づ
き、赤外線温度センサ１６が異常であるか否かを判定す
ることができる。

【００３５】そして、赤外線温度センサ１６または庫内
温度センサ１５が異常であると判定された場合に、調理
を中止することで、安全性を向上でき、また、異常であ
ることを報知することで、異常が発生したことを使用者
に知らせることができる。

【００３６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、被調理物の温度を赤外線を利用して測定する
赤外線センサ素子を有すると共に、自身の温度を測定す
るセンサ温度測定手段を有する赤外線温度センサを備え
たものにおいて、そのセンサ温度測定手段による測定デ
ータを、被調理物の温度を判定する用途以外の用途、例
えば赤外線温度センサを保護する用途に用いるようにす
ることにより、殊更コストを高くすることなく、赤外線
温度センサを良好に使用することができるようになる。

【００３７】また、センサ温度測定手段による測定デー
タに基づき、赤外線温度センサの異常も判定できるよう
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すもので、制御部の制御
内容を示すフローチャート

【図２】扉を開放した状態での外観斜視図

【図３】電気的制御関係を示す図

【図４】赤外線温度センサの原理的な構成図

【図５】赤外線温度センサの温度測定範囲を示す図

【図６】ヒータ加熱調理時の庫内温度と赤外線温度セン
サの温度の変化を示す図

【図７】庫内温度センサと赤外線温度センサの異常判定
を行うための図

【符号の説明】

図面中、１は本体、４は加熱室、６は扉、１３はマグネ
トロン（加熱手段）、１４はヒータ（加熱手段）、１５
は庫内温度センサ、１６は赤外線温度センサ、１９は赤
外線センサ素子、２０はセンサ温度測定素子（センサ温
度測定手段）、２２は冷却ファン、２３は制御部（被調
理物温度判定手段、制御手段）を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ２４Ｃ 7/02 ３５５Ｆ２４Ｃ 7/02 ３５５Ｒ５４１５４１Ｍ 7/04 7/04 Ａ３０１３０１ＺＨ０５Ｂ 6/68 ３２０Ｈ０５Ｂ 6/68 ３２０Ｑ３３０３３０ＤＦターム(参考） 3K086 AA05 BA02 BB02 BB03 CA02 CA04 CA15 CB04 CC01 CC03 CC11 CD02 CD19 3L086 AA02 BD05 BE11 CB05 CB16 CC16 CC23 DA01 DA17 3L087 AA01 BB05 BB12 BC01 BC14 BC19 DA01 DA16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加熱室内に収容された被調理物の温度を
赤外線を利用して測定する赤外線センサ素子を有すると
共に、自身の温度を測定するセンサ温度測定手段を有す
る赤外線温度センサと、前記赤外線センサ素子による測定データと前記センサ温
度測定手段による測定データとに基づいて前記被調理物
の温度を判定する被調理物温度判定手段と、前記センサ温度測定手段による測定データを、前記被調
理物の温度を判定する用途以外の用途に用いる制御手段
とを具備したことを特徴とする加熱調理器。
【請求項２】制御手段は、センサ温度測定手段による
測定データを、赤外線温度センサを保護する用途に用い
ることを特徴とする請求項１記載の加熱調理器。
【請求項３】赤外線温度センサは機械室内に配設さ
れ、前記機械室内を冷却する冷却ファンを備え、制御手段は、センサ温度測定手段による測定データに基
づき前記冷却ファンの運転を制御することを特徴とする
請求項１または２記載の加熱調理器。
【請求項４】被調理物を加熱する加熱手段を備え、制御手段は、センサ温度測定手段による測定データに基
づき前記加熱手段を制御することを特徴とする請求項１
または２記載の加熱調理器。
【請求項５】被調理物を加熱するヒータと、加熱室内
の温度を測定する庫内温度センサとを備え、制御手段は、前記庫内温度センサによる測定データに基
づき前記ヒータを制御すると共に、センサ温度測定手段
による測定データと前記庫内温度センサによる測定デー
タとに基づいて前記赤外線温度センサ及び前記庫内温度
センサのうちの少なくとも一方のセンサが異常であるか
否かを判定する機能を備えていることを特徴とする請求
項１または２記載の加熱調理器。
【請求項６】制御手段は、センサ温度測定手段による
測定データが、予め設定された異常判定温度に達した場
合、赤外線温度センサが異常であると判定することを特
徴とする請求項１または２記載の加熱調理器。
【請求項７】制御手段は、センサ温度測定手段による
測定データの時間変化を検出し、その測定データが短時
間に急激に変化したことを検出した場合は、赤外線温度
センサが異常であると判定することを特徴とする請求項
１または２記載の加熱調理器。
【請求項８】制御手段は、異常であると判定した場
合、調理を中止すると共に、異常であることを報知する
ことを特徴とする請求項５、６、７のいずれかに記載の
加熱調理器。