JP2005209461A - 高周波加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】機種の使用条件ごとに合わせた電圧補正を行い、最適な調理時間を算出することで、調理性能の向上を図る。
【解決手段】制御手段８は、調理開始時に基準電圧記憶手段１０の情報と負荷電圧測定手段９の情報との差分に対して機種判別手段１１からの機種情報をもとに電圧レベルを換算し、かつ電圧補正後の調理時間を算出して調理を実行することで、機種ごとに合わせた最適な電圧補正を行い、それを反映させて最適な調理時間を算出して調理を実行することができるので、電源ＯＦＦ時にも消去されないＥＥＰＲＯＭのような部品を別途採用する必要もなく、コストダウンが図れ、安価で、かつ、１つのマイクロコンピュータで複数の使用条件、複数の機種に対応でき、また調理性能の向上も図ることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、マイクロコンピュータを用いた高周波加熱調理器に関するものである。

従来の高周波加熱調理器は、生産時に定電圧装置を使用して負荷に電圧をかけ負荷電圧記憶手段に記憶させた電圧レベルと、家庭で調理器が使用され負荷に商用電源の電圧がかかったときの負荷電圧測定手段によって検出された電圧レベルとの差分をマイクロコンピュータが算出し、それを反映して調理時間を計算することで、電圧の変動による出力のバラツキを吸収する制御としていた（例えば、特許文献１参照）。

図６は、特許文献１に記載された従来の高周波加熱調理器を示すものである。図６に示すように、マグネトロン５と、ヒータ１４と、制御手段８と、負荷電圧測定手段９と、調理時間算出手段１２と、マイクロコンピュータ１３と、負荷電圧記憶手段１５と、重量測定手段１６と、温度測定手段１７と、湿度測定手段１８とから構成されている。
特開２００３−１２０９４１号公報

しかしながら、前記従来の構成では、生産する際、定電圧装置を使用して負荷に電圧をかけ、負荷電圧を記憶させるために、電源ＯＦＦ時にも消去されないＥＥＰＲＯＭのような部品を別途採用する必要があり、安価なモデルの開発をするときには、コストアップになってしまうという課題を有していた。また、１つのマイクロコンピュータに複数の機種を有していて、それぞれの機種で使用する電源が１００Ｖや２００Ｖといった具合に異なる、あるいは、使用する電源トランスの種類が異なる（トランスの種類が異なるので、測定される負荷電圧レベルの割合、つまり１Ｖあたりの電圧レベルの割合、電圧−電圧レベル特性が異なる）、あるいは２次側の回路（機種によりリレーの数などが異なる）が異なるといった場合に、機種ごとに合わせた電圧の補正を行うことができず、最適な調理時間の算出も行うことができないので、調理性能が確保できない可能性があるという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、調理を行う際に、基準電圧記憶手段の情報と負荷電圧測定手段の情報との差分に対して、機種判別手段からの機種情報をもとに電圧レベルを換算し、機種ごとに合わせた最適な電圧補正を行い、それを反映させて最適な調理時間を算出して調理を実行することで、電源ＯＦＦ時にも消去されないＥＥＰＲＯＭのような部品を別途採用する必要もなく、コストダウンが図れ、安価で、かつ、１つのマイクロコンピュータで複数の使用条件（使用する電源電圧の違い、電源トランスの特性の違い、２次側回路の違い、などに対応できる）、複数の機種に対応でき、また、調理性能の向上も図ることができる高周波加熱調理器を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の高周波加熱調理器は、加熱室と、加熱室へ高周波出力を供給するマグネトロンと、庫内を照らす庫内用ランプと、マグネトロンを駆動させる電源部と、機器を制御する制御手段と、機器の負荷電圧レベルを測定する負荷電圧測定手段と、あらかじめ設定された基準電圧レベルを記憶する基準電圧記憶手段と、複数機種の機種判別を行う機種判別手段とを備え、前記制御手段は、前記機種判別手段からの機種情報をもとに電圧レベルを換算し、かつ調理時間を算出する調理時間算出手段を有し、調理開始時に、前記基準電圧記憶手段の情報と前記負荷電圧測定手段の情報との差分に対して前記機種判別手段からの機種情報をもとに電圧レベルを換算し、かつ電圧補正後の調理時間を算出して調理を実行するものである。

これによって、機種ごとに合わせた最適な電圧補正を行い、それを反映させて最適な調理時間を算出して調理を実行することができるので、電源ＯＦＦ時にも消去されないＥＥＰＲＯＭのような部品を別途採用する必要もなく、コストダウンが図れ、安価で、かつ、１つのマイクロコンピュータで複数の使用条件（使用する電源電圧の違い、電源トランスの特性の違い、２次側回路の違い、などに対応できる）、複数の機種に対応でき、また、調理性能の向上も図ることができる高周波加熱調理器を実現することができる。

本発明の高周波加熱調理器は、調理開始時に、前記基準電圧記憶手段の情報と前記負荷電圧測定手段の情報との差分に対して前記機種判別手段からの機種情報をもとに電圧レベルを換算し、かつ電圧補正後の調理時間を算出して調理を実行することで、機種ごとに合わせた最適な電圧補正を行い、それを反映させて最適な調理時間を算出して調理を実行することができるので、電源ＯＦＦ時にも消去されないＥＥＰＲＯＭのような部品を別途採用する必要もなく、コストダウンが図れ、安価で、かつ、１つのマイクロコンピュータで複数の使用条件（使用する電源電圧の違い、電源トランスの特性の違い、２次側回路の違い、などに対応できる）、複数の機種に対応でき、また、調理性能の向上も図ることができる。

第１の発明は、加熱室と、加熱室へ高周波出力を供給するマグネトロンと、庫内を照らす庫内用ランプと、マグネトロンを駆動させる電源部と、機器を制御する制御手段と、機器の負荷電圧レベルを測定する負荷電圧測定手段と、あらかじめ設定された基準電圧レベルを記憶する基準電圧記憶手段と、複数機種の機種判別を行う機種判別手段とを備え、前記制御手段は、前記機種判別手段からの機種情報をもとに電圧レベルを換算し、かつ調理時間を算出する調理時間算出手段を有し、調理開始時に、前記基準電圧記憶手段の情報と前記負荷電圧測定手段の情報との差分に対して前記機種判別手段からの機種情報をもとに電圧レベルを換算し、かつ電圧補正後の調理時間を算出して調理を実行することを特徴とした高周波加熱調理器とすることにより、機種ごとに合わせた最適な電圧補正を行い、それを反映させて最適な調理時間を算出して調理を実行することができるので、電源ＯＦＦ時にも消去されないＥＥＰＲＯＭのような部品を別途採用する必要もなく、コストダウンが図れ、安価で、かつ、１つのマイクロコンピュータで複数の使用条件（使用する電源電圧の違い、電源トランスの特性の違い、２次側回路の違い、などに対応できる）、複数の機種に対応でき、また、調理性能の向上も図ることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における高周波加熱調理器の構成図を示すものである。図２は、本発明の実施の形態１における高周波加熱調理器のブロック図を示すものである。

図１において、高周波加熱調理器は、加熱室１と、加熱室１の開口部には、加熱室１内の調理物を出し入れするために開閉自在にできる開閉扉２が設けられ、前面には、調理時間等の設定やメニュー選択を行う操作部３と、表示を行う表示部４を設けている。

図２において、高周波加熱調理器は、加熱室１へ高周波出力を供給するマグネトロン５と、庫内を照らす庫内用ランプ６と、マグネトロン５を駆動させる電源部７と、機器を制御する制御手段８と、機器の負荷電圧レベルを測定する負荷電圧測定手段９と、あらかじめ設定された基準電圧レベルを記憶する基準電圧記憶手段１０と、複数機種の機種判別を行う機種判別手段１１と、機種判別手段１１からの機種情報をもとに電圧レベルを換算し、かつ調理時間を算出する調理時間算出手段１２と、マイクロコンピュータ１３（以後マイコンと称す）から構成されている。

以上のように構成された高周波加熱調理器について、以下その動作、作用を説明する。

図において、加熱室１に調理物を入れ、開閉扉２を閉め、所定のメニューを操作部３で選択し、調理を開始する。そして、マイコン１３により制御手段８を制御し、電源部７を介してマグネトロン５をＯＮし、ランプ６もＯＮし、機器を制御する。そのときの機器の負荷電圧を負荷電圧測定手段９で測定し調理時間算出手段１２へ情報を送る。調理時間算出手段１２は基準電圧記憶手段１０に記憶されている基準電圧レベルと負荷電圧測定手段９から受け取った負荷電圧レベルの情報をもとに、電圧レベルの差分を求める。次に、機種判別手段１１からの情報をもとに、電圧レベルの差分を機種ごとの条件に合わせて最適に電圧の差分に換算する。そして、電圧の差分に調理実験より求めた特定の定数ａをかけ補正時間を算出し、その補正時間を用いて、調理実験より求めた定格電圧で調理をしたときの最適調理時間に補正を加え、電圧変動に対応した最適な調理時間を算出し、調理を行う。また、表示部４には調理時間の算出が終わった時点で、補正を加えた調理時間から、電圧レベルを取り込み調理時間算出までにかかった時間を差し引いた残りの調理時間を表示する。こうした、一連の算出の流れは次式によって算出される。
残りの調理時間＝｛定格電圧時の調理時間＋ａ×（（基準電圧レベル−負荷電圧レベル）／換算用レベル）｝−（調理スタートから調理時間算出までの経過時間）
なお調理時間は、調理中の負荷電圧の変動時も常時計算することにより、調理中の負荷電圧変動にも対応するように実施することもできる。

次に、上述した高周波加熱調理器の制御について説明する。

図３は、本発明の実施の形態１における高周波加熱調理器の一制御例を示すフローチャートである。

図３では、マイコン１３はステップＳ１にてマスク時間（マグネトロン５とランプ６がＯＮし、電圧が安定状態に立ち上がるまでの時間を考慮しマスク時間を設けている）が経過したかどうか判断し、マスク時間が経過していない場合は、ＥＮＤへ移行する。マスク時間が経過している場合は、ステップＳ２へ移行し、今取り込んだ電圧レベルは初めて（１回目）取り込んだ電圧レベルかどうかを判断し、初めて取り込んだ電圧レベルの場合は、ステップＳ３へ移行し、レベル値をＡに格納し、その後ＥＮＤへ移行する。初めて取り込んだ電圧レベルでない場合は、ステップＳ４へ移行し、初期値が確定済みかどうか判断し、初期値が確定済みでない場合は、ステップＳ５へ移行し、取り込んだ電圧レベルをＢへ格納する。その後、ステップＳ６へ移行し、ＡのレベルとＢのレベルを比較する。ＡのレベルとＢのレベルが同じだった場合、ステップＳ７へ移行し、初期値確定としてレベル値をＣ（初期値）に格納し、その後ステップ１２へ移行し、電圧取り込み時間が経過したかどうかを判断し、経過していない場合ＥＮＤへ移行する。電圧取り込み時間が経過していた場合、Ｃ（初期値）を確定した電圧レベルとして、ステップ１３へ移行し処理を進めていく。ステップ６にて、ＡのレベルとＢのレベルが同じでなかった場合、ステップＳ８へ移行し、Ａの値をＢの値に更新し、その後ステップ１２へ移行し、電圧取り込み時間が経過したかどうかを判断し、経過していない場合ＥＮＤへ移行する。電圧取り込み時間が経過していた場合は、初期値が確定していないので、基準電圧レベルと同じ負荷電圧レベルが測定されたとみなし、ステップ１３へ移行し処理を進めていく。また、再度電圧レベルを取り込んでステップＳ６へ移行してきたときに、先ほど更新したＡのレベルと今取り込んだＢのレベルとを比較し、結果によって、ステップＳ７あるいはステップＳ８へと移行し、その後ステップ１２へ移行する。初期値が確定されるまでは、都度Ａの値がＢの値に更新され、再度レベルを取り込んだ時に先ほど更新したＡのレベルと今取り込んだＢのレベルとを比較するという処理が繰り返される。ステップＳ４にて、初期値が確定済みの場合、ステップＳ９へ移行し、確定値Ｃのレベルと新たに取り込んだ二つの電圧レベル（Ｄ、Ｅ）とを比較する。その後、ステップＳ１０へ移行し、Ｄ、ＥのレベルがどちらもＣのレベルと同じだったかどうかを判断し、同じだった場合、ステップＳ１１へ移行し、確定値Ｃの値をＣ＝Ｃ＋０で更新し、その後、ステップＳ１２へ移行する。ステップＳ１０にて、Ｄ，ＥのレベルがどちらもＣのレベルと同じでなかった場合、ステップＳ１５へ移行し、Ｄ，ＥのレベルがどちらもＣのレベルより大きかったかどうかを判断する。どちらも大きかった場合、ステップＳ１６へ移行し、確定値Ｃの値をＣ＝Ｃ＋１で更新し、その後、ステップＳ１２へ移行する。ステップＳ１５にて、Ｄ，ＥのレベルがどちらもＣのレベルより大きくなかった場合、ステップＳ１７へ移行し、Ｄ，ＥのレベルがどちらもＣのレベルより小さかったかどうかを判断する。どちらも小さかった場合、ステップＳ１８へ移行し、確定値Ｃの値をＣ＝Ｃ−１で更新し、その後、ステップＳ１２へ移行する。ステップＳ１７にて、Ｄ，ＥのレベルがどちらもＣのレベルより小さくなかった場合（つまり、どちらかが確定値Ｃのレベルより大きく、どちらかが小さかったような場合）、ＥＮＤへ移行する。ステップＳ１２では、電圧取り込み時間が経過したかどうかを判断する。電圧取り込み時間が経過していない場合は、ＥＮＤへ移行する。電圧取り込み時間を経過していた場合は、ステップ１３へ移行し、更新してきた確定値の電圧レベルを用いて電圧補正処理を行い、それを反映して調理時間の算出を行う。その後ステップ１４へ移行し、算出した調理時間から、調理開始からマスク時間と電圧レベルを取り込み調理時間算出までにかかった時間を差し引いた残りの調理時間を表示部４に表示する。また、電圧レベルの取り込みは、電源サイクル毎に１回取り込まれる。つまり、５０Ｈｚでは、２０ｍｓごとに、６０Ｈｚでは１６．６７ｍｓごとに、１回電圧レベルが取り込まれる。なお、初期値確定後、ステップＳ９からステップＳ１２を経由してＥＮＤへ移行するまでの間の判断や処理を繰り返すような追従制御を行うことで、突発的なレベルの変動に対して過度に反応しすぎてしまわないノイズに強い制御とすることができる。さらに、これらのステップは実施例のため、判断基準も含めプログラムが容易な方式にすればよい。場合によっては、判断が不要になる事もありうる。あるいは、判断順序が前後する場合もありうる。また、以上・以下などの判断の仕方や条件判断の組み合わせは、使い方に合わせて自由に組み合わせればよい。また、判定時間や判定レベル、マスク時間などの値は変更可能にしておくことで使い勝手が増すことは言うまでもない。さらに、制御手段８、負荷電圧測定手段９、機種判別手段１１，の一部あるいは全部の構成手段をマイクロコンピュータ１３にて行うことができる。

図４は、調理開始から調理終了までの動きを示すタイムチャート図である。

調理開始後、一定のマスク時間が経過したら、電圧レベルの取り込みを開始し、一定の電圧レベル取り込み時間を経過したら、その時点での負荷電圧レベルと基準電圧レベルを用いて電圧補正と調理時間の算出を行い、表示部４には算出した調理時間からマスク時間と電圧取り込みの時間を差し引いた残りの調理時間を表示し、その後は算出した調理時間にもとづいて調理を行い調理終了に至るまでの流れを示している。

図５は、定格電圧に対して変動した電圧と補正時間との関係を示すグラフである。

基準となる定格電圧に対して過電圧がかかった場合、定格電圧よりも大きな電圧がかかっているので調理実験より求めた定格電圧で調理をしたときの最適調理時間から補正の時間を差し引くことになる。基準となる定格電圧に対して減電圧がかかった場合、定格電圧よりも小さな電圧がかかっているので調理実験より求めた定格電圧で調理をしたときの最適調理時間に補正の時間を加えることになることを示している。

以上のような構成にすることにより、機種ごとに合わせた最適な電圧補正を行い、それを反映させて最適な調理時間を算出して調理を実行することができるので、電源ＯＦＦ時にも消去されないＥＥＰＲＯＭのような部品を別途採用する必要もなく、コストダウンが図れ、安価で、かつ、１つのマイクロコンピュータで複数の使用条件（使用する電源電圧の違い、電源トランスの特性の違い、２次側回路の違い、などに対応できる）、複数の機種に対応でき、また、調理性能の向上も図ることができる。

以上のように、本発明にかかる高周波加熱調理器は、調理を行う際に、基準電圧記憶手段の情報と負荷電圧測定手段の情報との差分に対して、機種判別手段からの機種情報をもとに電圧レベルを換算し、機種ごとに合わせた最適な電圧補正を行い、それを反映させて最適な調理時間を算出して調理を実行することで、電源ＯＦＦ時にも消去されないＥＥＰＲＯＭのような部品を別途採用する必要もなく、コストダウンが図れ、安価で、かつ、１つのマイクロコンピュータで複数の使用条件（使用する電源電圧の違い、電源トランスの特性の違い、２次側回路の違い、などに対応できる）、複数の機種に対応でき、また、調理性能の向上も図ることが可能となるので、１つのマイクロコンピュータで複数のモデル切換を行い生産していくことが必要となる調理器具や供給される電圧の増減により調理性能に影響を及ぼす機器等の用途に適用できる。

本発明の実施の形態１における高周波加熱調理器の構成図 本発明の実施の形態１における高周波加熱調理器のブロック図 本発明の実施の形態１における高周波加熱調理器の一制御例を示すフローチャート 調理スタートから調理終了までの動きを示すタイムチャート 定格電圧に対して変動した電圧と補正時間との関係を示すグラフ 従来の高周波加熱調理器の構成図

符号の説明

１ 加熱室
２ 開閉扉
３ 操作部
４ 表示部
５ マグネトロン
６ ランプ
７ 電源部
８ 制御手段
９ 負荷電圧測定手段
１０ 基準電圧記憶手段
１１ 機種判別手段
１２ 調理時間算出手段
１３ マイクロコンピュータ
１４ ヒータ
１５ 負荷電圧記憶手段
１６ 重量測定手段
１７ 温度測定手段
１８ 湿度測定手段

Claims (1)

1. 加熱室と、
   加熱室へ高周波出力を供給するマグネトロンと、
   庫内を照らす庫内用ランプと、
   マグネトロンを駆動させる電源部と、
   機器を制御する制御手段と、
   機器の負荷電圧レベルを測定する負荷電圧測定手段と、
   あらかじめ設定された基準電圧レベルを記憶する基準電圧記憶手段と、
   複数機種の機種判別を行う機種判別手段とを備え、
   前記制御手段は、前記機種判別手段からの機種情報をもとに電圧レベルを換算し、かつ調理時間を算出する調理時間算出手段を有し、調理開始時に、前記基準電圧記憶手段の情報と前記負荷電圧測定手段の情報との差分に対して前記機種判別手段からの機種情報をもとに電圧レベルを換算し、かつ電圧補正後の調理時間を算出して調理を実行することを特徴とした高周波加熱調理器。

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