JP2003176917A - 加熱調理器 - Google Patents

加熱調理器

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JP2003176917A JP2002374395A JP2002374395A JP2003176917A JP 2003176917 A JP2003176917 A JP 2003176917A JP 2002374395 A JP2002374395 A JP 2002374395A JP 2002374395 A JP2002374395 A JP 2002374395A JP 2003176917 A JP2003176917 A JP 2003176917A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は食品の温度分布を検出して自動加熱
を行う加熱調理器に関し、温度検出位置の位置ずれを起
こさず、正確な温度分布を検出することを目的としてい
る。 【解決手段】 位置合わせ駆動手段33により温度検出
手段5を駆動して位置合わせを行い、分布検出駆動手段
32により温度検出手段5を駆動して食品とその周辺の
温度分布を検出し、検出した温度分布に基づき加熱制御
手段30が加熱手段4を制御して食品を加熱し、切替手
段35が温度検出手段の駆動を位置合わせ駆動手段33
と分布検出手段32とに切り替え、温度検出位置の位置
ずれも起こさず正確な温度分布を検出できる。

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は非接触で対象物の温
度を検出する温度検出器に関するものである。 【0002】 【従来の技術】従来この種の温度検出器は、特開平6−
201137号公報に示すようなものが一般的であっ
た。以下、図10を参照にしながら説明する。図10は
従来例の加熱調理器の構成ブロック図である。調理室1
内に食品2を載せるための回転台3があり、食品2は調
理手段の例えばマグネトロン4で加熱する。5は複数の
赤外線センサを1次元アレイ配列した食品温度検出手段
であり、回転台3の半径部分を覆うように均等分割し
(図では5分割)各領域内の温度を同時並列して測定す
るものである。この食品温度検出手段5は、回転台3の
中心点と端点の中間点上方に位置する調理室1の天井面
付近に固定されており、開口窓を介して食品2、回転台
3あるいは調理室1の壁面から放射される熱エネルギー
を分割された各領域毎独立して非接触に検出し温度に換
算する。また調理手段4で食品2を加熱調理している間
は、回転台3は一定方向に一定周期で回転し続けるが、
回転台3が一定角度進むごと(すなわち一定時間ごと)
に食品温度検出手段5は各領域ごとの温度を検出する。 【0003】6は判定手段で食品温度検出手段7から伝
えられた各領域ごとの温度情報を回転台3の回転位置に
対応して記憶しておき回転台3が1周するごと1画面分
の2次元熱画像情報として扱い、食品2の抽出、食品2
の加熱ムラを判定する。この判定手段6の出力に基づき
制御手段7は調理手段4を制御する。 【0004】また同公報に示される第2の従来例を図1
1を用いて説明する。図11は第2の従来例の加熱調理
器の構成ブロック図である。前記した第一の従来例と異
なるのは食品温度検出手段5が1素子の赤外線センサか
らなる点と、食品温度検出手段5に温度検出位置を変更
する駆動手段8が接続され、この駆動手段8が食品2を
横切るように温度検出手段5を移動させ往復走査するこ
とで2次元熱画像情報を得る点にある。駆動手段8は例
えばステッピングモータで構成され、タイミングベルト
を介して食品温度検出手段5に接続されている。 【0005】食品温度検出手段5は回転台3の中心点と
端点の中間点上方に位置する調理室1の天井面付近に取
り付けられ駆動手段8により温度検出位置が回転台3の
半径部分を覆うように周期的に一定角度分往復回転運動
しつつ、一定時間毎に開口窓を介して視野に入る食品
2、回転台3あるいは調理室1の壁面から放射される熱
エネルギーを非接触に検出し温度換算する。 【0006】 【特許文献1】特開平6−201137号公報 【0007】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記第1
の従来例に示した加熱調理器では複数の赤外線センサの
特性を合わせるために繁雑な作業を伴うという課題を有
する。即ち、入射する赤外線エネルギー量に対する電気
的出力量の特性を一定に管理して製造することは、一般
に非常に困難なことで数十%以上のばらつきがある。そ
のために赤外線センサの出力を増幅する増幅回路を設
け、その増幅率を調整することにより、入射する赤外線
エネルギー量に対する増幅回路の出力量を一定に管理す
るという方法を採る。上記第1の従来例では複数の赤外
線センサそれぞれに増幅回路を設け、それぞれを調整し
なければならず、繁雑な作業を伴う。 【0008】上記第2の従来例の場合には、赤外線セン
サは1素子であり赤外線センサの特性を合わせる点では
有利であるが、検出位置がずれる危険性があるという課
題を有する。例えばステッピングモータに位置を管理し
ながらパルス出力をしていても、正規のパルス以外のノ
イズにより、管理外の駆動をする場合がある。特にマグ
ネトロンのように加熱源として高周波を使用している場
合には、ノイズの影響を受けやすい。またベルトのよう
な駆動伝達機構ではその摩擦抵抗により空回りが発生す
る場合もあり、検出位置がずれる可能性もある。これら
の位置ずれは個々には大した影響でもないが、長期間使
用するとこれらの位置ずれが積み重なり、検出位置が設
計した検出範囲から大きく逸脱してしまう可能性もあ
る。 【0009】 【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、食品を加熱する加熱手段と、非接触で温度
を検出する温度検出手段と、前記食品とその周辺の温度
分布を検出するために前記温度検出手段を駆動する駆動
制御手段と、検出した温度分布に基づき前記加熱手段を
制御する加熱制御手段を有し、駆動制御手段は温度分布
を検出するための分布検出駆動手段と、位置合わせを行
うための位置合わせ駆動手段と、前記分布検出駆動手段
と前記位置合わせ駆動手段を切り替える切替手段を有
し、前記切替手段は電源投入時に前記位置合わせ駆動手
段を動作させる電源投入判断手段を有する構成とした。 【0010】上記発明によれば、位置合わせ駆動手段に
より温度検出手段を駆動して位置合わせを行い、分布検
出駆動手段により温度検出手段を駆動して食品とその周
辺の温度分布を検出し、検出した温度分布に基づき加熱
制御手段が加熱手段を制御して食品を加熱し、切替手段
が温度検出手段の駆動を位置合わせ駆動手段と分布検出
手段とに切り替えるので、温度検出手段は1個で済み特
性を合わせる作業は簡易で、また、温度検出位置の位置
ずれも起こさず正確な温度分布を検出できる。 【0011】 【発明の実施の形態】本発明は、非接触で温度を検出す
る温度検出手段と、前記食品とその周辺の温度分布を検
出するために前記温度検出手段を駆動する駆動制御手段
と、検出した温度分布に基づき前記加熱手段を制御する
加熱制御手段を有し、駆動制御手段は温度分布を検出す
るための分布検出駆動手段と、位置合わせを行うための
位置合わせ駆動手段と、前記分布検出駆動手段と前記位
置合わせ駆動手段を切り替える切替手段を有し、前記切
替手段は電源投入時に前記位置合わせ駆動手段を動作さ
せる電源投入判断手段を有するものである。 【0012】そして、位置合わせ駆動手段により温度検
出手段を駆動して位置合わせを行い、分布検出駆動手段
により温度検出手段を駆動して食品とその周辺の温度分
布を検出し、検出した温度分布に基づき加熱制御手段が
加熱手段を制御して食品を加熱し、切替手段が温度検出
手段の駆動を位置合わせ駆動手段と分布検出手段とに切
り替えるので、温度検出手段は1個で済み特性を合わせ
る作業は簡易で、また、温度検出位置の位置ずれも起こ
さず正確な温度分布を検出できる。 【0013】また、電源投入判断手段の判断に基づき、
切替手段は電源投入時に位置合わせ駆動手段を動作させ
るので、初回の加熱時から位置ずれを起こさず正確な温
度分布検出ができる。 【0014】 【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。 【0015】(実施例1)図1は本発明の実施例1の構
成断面図である。また図2は同実施例の温度検出手段の
要部断面図である。また図3は同実施例の温度検出手段
の駆動状態を示すイメージ図である。また図4は同実施
例の構成ブロック図である。また図5は同実施例の動作
を示すフローチャートである。なお、従来例と同一構成
のものは同一符号を付す。 【0016】調理室1内に食品2を収納し、加熱手段で
あるマグネトロン4で食品2を加熱する。3は食品2、
皿9を載置するターンテーブルであり、ターンテーブル
3はターンテーブルモータ10で一定周期で回転する。
このターンテーブルモータ10の回転中心は調理室1の
底面のほぼ中央にある。5は温度検出手段で非接触で温
度を検出する赤外線センサにより構成し、調理室1の天
井面に光路を確保するための開口11を設け、その開口
11近傍には電波が調理室1外部に漏れないようにチョ
ーク構造を形成している。チョーク構造は2種の板金1
2aと12bで構成していて、12aは光路を形成する
もので開口11に広がりを持った筒状の金属部品で調理
室1の天井面に密接し、12bは小孔13を持った箱状
の金属部品で板金12aを覆い調理室1の天井面に密接
している。このチョーク構造12a、12bにより調理
室1内から赤外線は小孔13より外部に出るが、調理室
1内の電波は遮断されほとんど外部に漏れない。図1に
おいて寸法Lをλ/4に設計する、即ち周波数が2.4
5GHzであれば30mmにすることで、小孔13でイ
ンピーダンスが無限大となり電波の遮断効果は最も大き
い。また寸法Lを半分の15mmにすると調理室1の天
井面の開口11でインピーダンス無限大となり同様に電
波の遮断効果は大きく、小型化できる効果がある。 【0017】14は赤外線センサ5を駆動する駆動手段
でありステッピングモータで構成していて、図1中破線
で示す範囲を往復走査して、温度検出位置を移動する。
温度検出位置の移動範囲はターンテーブル3の半径方向
て直線的に移動するもので、この往復走査とターンテー
ブル3の回転の組み合わせで2次元温度分布を検出する
ことができる。15は制御手段で赤外線センサ5より得
られる2次元温度分布を基にマグネトロン4を制御する
ほか、ステッピングモータ14の駆動を制御する。 【0018】図2により赤外線センサ5を往復走査する
駆動手段14について説明する。図2において赤外線セ
ンサ5は焦電型で入光する赤外線量の変化分、即ち視野
となる位置の温度の変化量に相関を持った出力をするも
のである。赤外線センサ5は固定部材16内部に固定
し、固定部材16に取り付けたレンズ17を通して視野
を絞って狭い範囲の温度を検出している。レンズ17は
フレネルレンズで赤外線の透過する材料で構成してい
る。ステッピングモータ14は第1の回転軸18を回転
の中心として小歯車19とチョッパ20を回転する。 【0019】チョッパ20はスリットを形成していて赤
外線センサ5に至る光路を開閉しながら回転する。この
開閉動作により赤外線センサ5はチョッパ20と調理室
1内の視野部分との温度差に相関を持った出力をするこ
とになる。小歯車19は大歯車21と接し大歯車21に
は第2の回転軸22を取り付け、第2の回転軸22は受
け部23により回転自在に取り付けている。また、第2
の回転軸22にプリント基板24を取り付け、このプリ
ント基板24に赤外線センサ5、スイッチ25の他、増
幅回路等の電子回路(図示せず)を取り付けている。こ
れらは赤外線の光路となる位置に小孔26を持った金属
ケース27に収納し、金属蓋28で覆い、図1に示す調
理室1の天井面またはチョーク構造12bに固定してい
る。 【0020】また金属ケース27には突起部29を設け
ていて、突起部29の位置にスイッチ25が存在すると
きに突起部29によりスイッチ25を押して位置確認で
きる。図3により赤外線センサ5、スイッチ25、小孔
26と突起部29の位置関係を示す。(a)は温度検出
位置が調理室1の底面中央になる場合で、(b)は温度
検出位置が調理室1の底面周囲箇所になる場合、即ち
(a)と(b)はそれぞれ温度検出位置が温度検出範囲
の端点となる場合を示していて、この範囲の往復走査を
繰り返して調理室1底面の温度分布を検出するのであ
る。(c)は温度検出範囲端点の(b)から更に時計方
向に回転した位置で温度検出位置は金属ケース27の内
壁面になり、調理室1内部を臨まない位置である。この
ときスイッチ25は突起部29と位置が重なり押される
ことになる。この(c)の状態で赤外線センサの位置合
わせを行うことになる。 【0021】図4により制御手段15の構成を説明す
る。制御手段15は加熱制御手段30と駆動制御手段3
1より成る。加熱制御手段30は温度検出手段である赤
外線センサ5より得られる2次元温度分布を基に加熱手
段であるマグネトロン4を制御する。加熱制御手段30
は例えば赤外線センサ5より得られた2次元温度分布の
内、最高温度が所定温度を超えると調理完了としてマグ
ネトロン4を停止する。 【0022】これは加熱開始の初期段階以外では、最高
温度の箇所は皿9や調理室1の底面ではなく食品2の一
部である。食品2の最高温度を検出して加熱を停止する
ことで、部分的な過剰加熱を発生させず加熱を完了でき
る。 【0023】駆動制御手段31は分布検出駆動手段3
2、位置合わせ駆動手段33、加熱初期駆動手段34の
3種類の駆動手段と、3種類の駆動手段から一つの駆動
手段を選択し切り替える切替手段35より成る。分布検
出駆動手段32は図3に示す(a)の状態と(b)の状
態の範囲を往復走査する駆動手段である。位置合わせ駆
動手段33はスイッチ確認手段36を有し、図3に示す
(c)の状態まで時計方向に駆動する駆動手段であり、
スイッチ確認手段36によりスイッチ25の信号を入力
として位置合わせができたことを確認する。加熱初期駆
動手段34は加熱開始時に図3に示す(c)の状態から
(b)の状態まで戻すために反時計方向に所定量だけ駆
動する駆動手段である。 【0024】切替手段35は3種類の駆動手段から一つ
の駆動手段を選択しステッピングモータ14を駆動す
る。切替手段35には加熱停止判断手段37があり、加
熱停止判断手段37の判断により加熱中は分布検出駆動
手段32でステッピングモータ14を駆動し、停止中は
位置合わせ駆動手段33で駆動し、停止状態から加熱状
態に移行する最初には加熱初期駆動手段34で駆動す
る。加熱停止判断手段37には使用者が操作する加熱ス
タートスイッチ38から加熱開始を判断し、加熱制御手
段30からの入力で加熱完了を判断し、加熱開始と加熱
完了から加熱中か停止中を判断するのである。 【0025】図5に基づき具体的な制御動作について説
明する。加熱停止判断手段37の判断により停止中であ
り、また使用者がスタートスイッチ38を押していなけ
れば、スイッチ確認手段36により位置合わせがされて
いるかを確認する。位置合わせがされていなければスイ
ッチ25から位置合わせ確認信号が入るまで位置合わせ
駆動手段33によりステッピングモータ14にパルスを
送り駆動する。停止中は常に位置合わせ確認信号が入力
されているかを確認し、入力されていればステッピング
モータ14を駆動しない。このとき赤外線センサ5は図
3の(c)の状態で停止している。 【0026】使用者が加熱スタートスイッチ38を押す
と、加熱初期駆動手段34でまず検出位置端点までステ
ッピングモータ14に所定数のパルスを送り駆動する。
即ち図3の(c)の状態から(b)の状態にする。そし
てマグネトロン4により食品2を加熱する。加熱中は分
布検出駆動手段32でステッピングモータ14を駆動
し、赤外線センサ5は図3の(a)から(b)の範囲を
往復走査し温度分布を検出する。その温度分布を基に加
熱制御手段30が加熱完了を判定し、加熱完了となれば
加熱を停止する。加熱停止となれば再びスイッチ確認手
段36がスイッチ25による位置合わせ確認信号を入力
するまで位置合わせ駆動手段33でステッピングモータ
を駆動するのである。 【0027】以上の説明で、位置合わせを行う位置を温
度分布を検出する範囲外とした、即ち図3の(a)から
(b)の範囲でなく別の(c)の状態としたことによ
り、スイッチ25の押される回数を低減し耐久性を確保
している。また、位置合わせを行うときに赤外線センサ
5は金属ケース27の内壁面を臨む位置として、調理室
1を臨まない位置としたことにより、調理室1からの不
要な汚れなどの付着を低減できる。例えば所定の加熱手
段であるマグネトロン4以外の加熱手段としてヒータに
より加熱するオーブン調理などを行う様な場合には、加
熱停止判断手段36が所定の加熱手段による加熱は停止
と判断すれば図3の(c)の状態を保持でき、調理室1
からの汚れの付着を低減できる。オーブン調理は一般に
高温に加熱する場合が多く、油脂等の飛沫が多いので効
果は大きい。 【0028】(実施例2)次に本発明の実施例2を図6
〜図9を参照しながら説明する。図6は本発明の第2の
実施例の温度検出手段の要部断面図である。また図7は
同実施例の温度検出手段の駆動状態を示すイメージ図で
ある。また図8は同実施例の構成ブロック図である。ま
た図9は同実施例の動作を示すフローチャートである。
なお、前記した第1の実施例と同一構成のものは同一符
号を付し説明を省略する。 【0029】図6においてプリント基板24には赤外線
センサ5、増幅回路等の電子回路(図示せず)と、当接
部39を取り付けている。また金属ケース27にはスト
ッパ40を設けていて、当接部39がストッパ40に当
接した状態ではそれ以上はステッピングモータはロック
又は空回りして赤外線センサ5は動かない構成である。
図7により赤外線センサ5、当接部39、小孔26とス
トッパ40の位置関係を示す。(a)と(b)はそれぞ
れ温度検出位置が温度検出範囲の端点となる場合を示し
ていて、この範囲の往復走査を繰り返して調理室1底面
の温度分布を検出する。(c)は温度検出範囲端点の
(b)から更に時計方向に回転した位置で温度検出位置
は金属ケース27の内壁面になり、調理室1内部を臨ま
ない位置である。このとき当接部39がストッパ40に
当接して、これ以上時計方向には回転できず、この
(c)の状態で赤外線センサの位置合わせを行うのであ
る。 【0030】図8により制御手段15の構成を説明す
る。駆動制御手段31は分布検出駆動手段32、位置合
わせ駆動手段33、加熱初期駆動手段34の3種類の駆
動手段と、3種類の駆動手段から一つの駆動手段を選択
し切り替える切替手段35より成る。位置合わせ駆動手
段33は予め定めた所定の駆動量を記憶する駆動量記憶
部41を有し、時計方向に所定量駆動して図7に示す
(c)の状態まで駆動する駆動手段である。駆動量記憶
部41の記憶する所定量とは図7の(a)の状態から
(c)の状態まで駆動するのに必要な駆動量以上を予め
設定しておけば図7の(a)から(b)の範囲のいずれ
の状態であっても、(c)の状態で停止できる。切替手
段35は3種類の駆動手段から一つの駆動手段を選択し
ステッピングモータ14を駆動する。切替手段35には
電源投入判断手段42と加熱完了判断手段43がある。
電源投入判断手段42は制御手段15を含む加熱調理器
全体に電源が投入されたことを判断する。制御手段15
をマイコンのプログラムで構成する場合は電源投入によ
りプログラムが開始するので、プログラムの先頭が電源
投入である。加熱完了判断手段43は加熱制御手段30
からの入力で、加熱手段4による加熱状態から加熱停止
状態へ移行したことを判断する。切替手段35は電源投
入判断手段42と加熱完了判断手段43の判断により電
源投入時と加熱完了時は位置合わせ駆動手段33でステ
ッピングモータ14を駆動し、加熱制御手段30からの
入力で加熱中は分布検出駆動手段32でステッピングモ
ータ14を駆動し、加熱制御手段30からの入力で停止
状態から加熱状態に移行する最初には加熱初期駆動手段
34で駆動する。 【0031】図9に基づき具体的な制御動作について説
明する。まず電源投入されると、位置合わせ駆動手段3
3によりステッピングモータ14に駆動量記憶部41の
記憶する駆動量に相当する所定数のパルスを送り駆動す
ることで、図7(c)の状態で停止する。使用者が加熱
スタートスイッチ38を押すと、加熱初期駆動手段34
でまず検出位置端点までステッピングモータ14に所定
数のパルスを送り駆動する。即ち図7の(c)の状態か
ら(b)の状態にする。そしてマグネトロン4により食
品2を加熱する。加熱中は分布検出駆動手段32でステ
ッピングモータ14を駆動し、赤外線センサ5は図7の
(a)から(b)の範囲を往復走査し温度分布を検出す
る。その温度分布を基に加熱制御手段30が加熱完了を
判定し、加熱完了となれば加熱を停止する。加熱停止と
なれば位置合わせ駆動手段33でステッピングモータ1
4に所定数のパルスを送り駆動して図7(c)の状態で
停止するのである。 【0032】以上の説明で、第1の実施例と違う点は位
置合わせの確認スイッチを設けない構成にした点であ
り、部品点数を削減し構成を簡素化している。また電源
投入時と加熱完了時のみの位置合わせ駆動として、ステ
ッピングモータのロック又は空回り状態を最小限にする
ことで耐久性を向上させている。また第1の実施例と同
様に位置合わせを行うときに赤外線センサ5は金属ケー
ス27の内壁面を臨む位置として、調理室1を臨まない
位置としたことにより、調理室1からの不要な汚れなど
の付着を低減できる。 【0033】 【発明の効果】以上のように本発明によれば、位置合わ
せ駆動手段により温度検出手段を駆動して位置合わせを
行い、分布検出駆動手段により温度検出手段を駆動して
食品とその周辺の温度分布を検出し、検出した温度分布
に基づき加熱制御手段が加熱手段を制御して食品を加熱
し、切替手段が温度検出手段の駆動を位置合わせ駆動手
段と分布検出手段とに切り替えるので、温度検出手段は
1個で済み特性を合わせる作業は簡易で、また、温度検
出位置の位置ずれも起こさず正確な温度分布を検出でき
る。 【0034】また、電源投入判断手段の判断に基づき、
切替手段が位置合わせ駆動手段を動作させるので、温度
検出の位置ずれは起こさず、また加熱中には温度分布検
出ができるので適切な加熱制御ができ、駆動手段の耐久
性を向上させることもできる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の実施例1の加熱調理器の構成断面図 【図2】同加熱調理器の温度検出手段の要部断面図 【図3】(a)同加熱調理器の温度検出手段の駆動状態
を示すイメージ図 (b)同加熱調理器の温度検出手段の駆動状態を示すイ
メージ図 (c)同加熱調理器の温度検出手段の駆動状態を示すイ
メージ図 【図4】同加熱調理器の構成ブロック図 【図5】同加熱調理器の動作を示すフローチャート 【図6】本発明の実施例2の加熱調理器の温度検出手段
の要部断面図 【図7】(a)同加熱調理器の温度検出手段の駆動状態
を示すイメージ図 (b)同加熱調理器の温度検出手段の駆動状態を示すイ
メージ図 (c)同加熱調理器の温度検出手段の駆動状態を示すイ
メージ図 【図8】同加熱調理器の構成ブロック図 【図9】同加熱調理器の動作を示すフローチャート 【図10】従来の加熱調理器の構成ブロック図 【図11】従来の他の加熱調理器の構成ブロック図 【符号の説明】 1 調理室 4 マグネトロン(加熱手段) 5 温度検出手段 25 スイッチ 30 加熱制御手段 31 駆動制御手段 32 分布検出駆動手段 33 位置合わせ駆動手段 35 切替手段 36 スイッチ確認手段 37 加熱停止判断手段 40 ストッパ 41 駆動量記憶部 42 電源投入判断手段 43 加熱完了判断手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3K086 AA01 AA03 AA06 BA02 BA08 BB02 CA04 CB04 CB12 CB15 CC02 CC03 CC06 CD04 CD11 DA02 3L086 AA01 AA03 AA04 BA08 CA04 CB16 CB17 CC01 CC08 CC12 DA06 DA12 DA20 DA29

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 食品を加熱する加熱手段と、非接触で温
    度を検出する温度検出手段と、前記食品とその周辺の温
    度分布を検出するために前記温度検出手段を駆動する駆
    動制御手段と、検出した温度分布に基づき前記加熱手段
    を制御する加熱制御手段を有し、前記駆動制御手段は温
    度分布を検出するための分布検出駆動手段と、位置合わ
    せを行うための位置合わせ駆動手段と、前記分布検出駆
    動手段と前記位置合わせ駆動手段を切り替える切替手段
    とを有し、前記切替手段は電源投入時に前記位置合わせ
    駆動手段を動作させる電源投入判断手段を有する加熱調
    理器。
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