JP2014092343A - 加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】湿度センサの動作をより短時間で安定させることができて、加熱調理をより迅速に行い得る加熱調理器を提供すること。
【解決手段】直流電源部４１から湿度センサ３に電圧が印加されると、マイコン７が、予め定められた時間、各負荷回路をオンオフするスイッチング部４３,４４,８０〜８２を全てオフにするようにする。
【選択図】図４

Description

本発明は、湿度センサを備える加熱調理器に関する。

従来、加熱調理器としては、特開平１０−１２２５７１号公報（特許文献１）に記載されているものがある。この加熱調理器は、加熱庫と、ダクトと、加熱庫を照らす庫内ランプと、ダクト内に配置された湿度センサとを備える。この加熱調理器は、扉が開放されると、電源がオンになって、庫内ランプに電圧が印加されて、庫内が明るくなると同時に、湿度センサに電圧が印加されるようになっている。

上記湿度センサは、被加熱物から発生した水蒸気を検出することにより、被加熱物の加熱の程度を測定するようになっている。また、上記湿度センサは、サーミスタを有し、このサーミスタを、ダクト内を流通する風に接触させるようになっている。上記湿度センサは、上記風にサーミスタを接触させることにより、サーミスタの抵抗値を、湿度に基づいて変化させて、上記風の絶対湿度に応じた電気信号を出力するようになっている。

このような背景において、上記湿度センサに電源を投入した直後は、サーミスタの自己発熱による抵抗値が大きいため、上記湿度センサの動作が一定時間安定しない。しかしながら、上記従来の加熱調理器は、複数の負荷回路を有して、始動時から上記庫内ランプ用の負荷回路を含む幾つかの負荷回路に電力が供給されるから、湿度センサへの印加電圧が低くなって、湿度センサの動作が安定するまでの時間がいっそう遅くなって、加熱調理器が加熱調理を迅速に開始できないという問題がある。

特開平１０−１２２５７１号公報

そこで、本発明の課題は、湿度センサの動作をより短時間で安定させることができて、加熱調理をより迅速に行い得る加熱調理器を提供することにある。

上記課題を解決するため、この発明の加熱調理器は、
直流電源部と、
加熱庫と、
上記加熱庫内の気体が接触しないように密封室内に配置された第１自己発熱型温度検出素子と、上記加熱庫内の気体が接触可能な第２自己発熱型温度検出素子とを有して、上記第１自己発熱型温度検出素子の抵抗値と、上記第２自己発熱型温度検出素子の抵抗値とに基づいて湿度を検出すると共に、上記直流電源部から電圧が印加される湿度センサと、
上記直流電源部から電圧が印加される少なくとも一つの負荷回路と、
上記各負荷回路をオンオフするスイッチング部と、
上記直流電源部から上記湿度センサに電圧が印加されると、予め定められた時間、上記各負荷回路をオンオフするスイッチング部をオフにする制御装置と
を備えることを特徴としている。

尚、上記予め定められた時間は、直流電源部から湿度センサに電圧が印加されてから、湿度センサの動作が安定するまでの時間であっても良く、また、直流電源部から湿度センサに電圧が印加されてから、湿度センサの動作が安定する時間よりも短くても良い。

本発明によれば、上記直流電源部から上記湿度センサに電圧が印加されると、制御装置が、予め定められた時間、上記各負荷回路をオンオフするスイッチング部をオフにするから、予め定められた時間に到達するまで、直流電源部からの電力を全て湿度センサに供給できて、湿度センサに高電圧を印加することができる。したがって、上記第１および第２自己発熱型温度検出素子の自己発熱による抵抗値の変化をより短時間で許容範囲内まで小さくすることができて、湿度センサの動作をより短時間で安定させることができる。したがって、加熱調理器の開始までの時間を短くできて、加熱調理を迅速に行うことができる。

また、一実施形態では、
上記負荷回路は、上記加熱庫内を明るくする照明部を点灯するための庫内照明用回路と、他の負荷回路とを含み、
上記制御装置は、上記直流電源部から上記湿度センサに電圧が印加された後、上記庫内照明用回路をオンオフするスイッチング部を上記他の負荷回路のスイッチング部よりも速くオンする。

上記実施形態によれば、上記直流電源部から湿度センサに電圧が印加された後、上記庫内照明用回路をオンオフするスイッチング部が、他の負荷回路のスイッチング部よりも速くオンするようになっているから、ユーザが、被加熱物を迅速に庫内に配置することができる。

また、一実施形態では、
上記湿度センサの温度を測定する温度センサを備え、
上記制御装置は、上記温度センサからの上記温度を表す信号に基づいて上記湿度センサに電圧が印加されてから少なくとも一つの上記スイッチング部をオンするまでの時間を決定し、その時間が経過すると上記少なくとも一つのスイッチング部をオンにする。

尚、湿度センサの温度を測定する温度センサとして、加熱庫内の温度を測定する温度センサ等、予め加熱調理器が備えているいずれかの温度センサを使用しても良い。これらの温度センサでも始動時の外気温度、すなわち、始動時に湿度センサに接触している気体の温度を測定できるからである。

湿度センサの動作が安定するまでの時間は、加熱調理器の始動時の加熱庫内の温度に依存する。上記実施形態によれば、電力を投入するときの湿度センサの温度に基づいて湿度センサの動作が安定するまでの時間を判断するので、湿度センサへの無駄な電力の供給を抑制できると同時に、温度センサの動作をより迅速に安定化させることができる。

本発明によれば、湿度センサの動作をより短時間で安定させることができて、加熱調理をより迅速に行い得る加熱調理器を実現できる。

本発明の一実施形態の加熱調理器の構成を模式的に示した図である。 上記加熱調理器の湿度センサが、湿度を検出する原理を説明する図である。 上記湿度センサの制御回路を示す図である。 上記加熱調理器の負荷制御回路を示す図である。 上記加熱調理器の始動時の制御の一例を説明するフローチャートである。 変形例の加熱調理器の始動時の制御の一例を説明するフローチャートである。

以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態の加熱調理器の構成を模式的に示した図である。

この加熱調理器は、加熱庫１と、排気ダクト２と、湿度センサ３と、上ヒータ４と、下ヒータ５と、冷却ファン６と、制御装置としてのマイクロコンピュータ（以下、マイコンという）７と、食材等の被加熱物１０を載置する載置台８とを備える。

上記マイコン７は、湿度センサ３からの信号を受けるようになっている。上記マイコン７は、上ヒータ４と、下ヒータ５と、冷却ファン６と、図示しないマグネトロン等を制御するようになっている。図１に示すように、この加熱調理器は、冷却ファン６によって加熱庫１内を流れる風で、図１に矢印ａ,ｂ,ｃで示す被加熱物１０から出る水蒸気を湿度センサ３が配置されている排気ダクト２に運ぶようになっている。

図２は、上記湿度センサ３が、湿度を検出する原理を説明する図である。

上記湿度センサ３は、第１自己発熱型温度検出素子の一例としての第１サーミスタ２０と、第２自己発熱型温度検出素子の一例としての第２サーミスタ２１と、密封室２３と、第２素子配置室２５とを有する。上記第１サーミスタ２０は、密封室２３内に配置される一方、第２サーミスタ２１は、第２素子配置室２５に配置されている。

図２に示すように、第２素子配置室２５は、その室２５の内外を連通する通気口２６を有している。このことから、上記加熱庫１から排気ダクト２内に流動する被加熱物１０からの水蒸気が、通気口２６を介して第２サーミスタ２１に接触可能するようになっている。また、上記第１および第２サーミスタ２０、２１は、電流が流れると、１７０℃〜２００℃まで自己加熱する。上記第２サーミスタ２１は、第２素子配置室２５内の水蒸気の増減に伴う空気の熱伝導率の変化により、第２サーミスタ２１の熱の奪われかたが変化し、抵抗値が変化する。すなわち、水蒸気が多いほど熱伝導率が高いため、第２サーミスタ２１の素子温度が下がる。一方、上記密封室２３内の第１サーミスタ２０は、水蒸気に関係なく一定の抵抗を示す。この湿度センサ３は、二つのサーミスタ２０,２１の夫々の抵抗値から、被加熱物１０が放出した水蒸気の量を測定して、被加熱物１０の加熱の度合いを検出するようになっている。

図３は、上記湿度センサ３の制御回路を示す図である。

この制御回路は、ブリッジ回路３０を含み、湿度センサ３を構成する２個のサーミスタ２０,２１の抵抗比を検出する。また、差動増幅器によって、二つのサーミスタ２０,２１の数ミリＶ単位の電圧の差を、２００倍程度に増幅して、マイコンのＡ／Ｄコンバータ読取り可能範囲まで出力を差動増幅するようになっている。また、２個のサーミスタ２０,２１の特定の違いによるばらつきを補償するため、ゼロ点調整回路でブリッジの一辺の抵抗値を可変にしている。このゼロ点調整回路は、調理開始時につねに動作させ、増幅器出力を一定範囲にしている。

図４は、上記加熱調理器の負荷制御回路を示す図である。

この負荷制御回路は、上記湿度センサ３およびマイコン（制御回路）７の他に、直流電源部４１と、表示部のバックライトを点灯する発光ダイオード（ＬＥＤ）４２と、庫内用照明を点灯させる負荷回路をオンオフするスイッチング部４３と、それ以外の他の負荷回路の一例としてのＬＥＤ４２を点灯させる負荷回路をオンオフするスイッチング部４４と、安定化電源回路４５とを備える。上記二つのスイッチング部４３,４４の夫々は、リレーで構成されている。また、上記ＬＥＤ４２は、液晶７９をその背面から照明する役割を担っている。

上記直流電源部４１は、トランス５０と、整流回路５１と、平滑化コンデンサ５２とを有する。上記トランス５０は、商用交流電源の電圧を、低電圧に変換し、整流回路５１は、トランス５０の低電圧側に接続されている。上記整流回路５１の一方の入力端子は、トランス５０の一方の出力端子に接続され、整流回路５１の他方の入力端子は、トランス５０の他方の出力端子に接続されている。上記整流回路５１は、ダイオードブリッジからなり、全波整流を行っている。また、上記整流回路５１の一方の出力端子は、平滑化コンデンサ５２の一方の極板に接続され、整流回路５１の他方の出力端子は、平滑化コンデンサ５２の他方の極板およびグランドに接続されている。上記平滑化コンデンサ５２は、ダイオードブリッジからの信号を平滑化する役割を担っている。

上記湿度センサ３の一方の端子は、整流回路５１の一方の出力端子に接続され、湿度センサ３の他方の端子は、グランドに接続されている。また、上記安定化電源回路４５の第１端子は、整流回路５１の一方の出力端子に接続され、安定化電源回路４５の第２端子は、マイコン７の一端子に接続され、安定化電源回路４５の第３端子は、グランドに接続されている。上記安定化電源回路４５は、出力負荷の変動に対する電圧の安定性を確保するために用いられており、直流の出力電圧が常に一定の値になるようにしている。

また、上記ＬＥＤ４２のアノードは、整流回路５１の一方の出力端子に接続され、ＬＥＤ４２のカソードは、スイッチング部４４の一端に接続されている。また、上記スイッチング部４４の他端は、グランドに接続されている。上記直流電源部４１と、ＬＥＤ４２と、スイッチング部４４と、直流電源部４１の出力端子とＬＥＤ４２のアノードとを接続している配線と、ＬＥＤ４２のカソードとスイッチング部４４の一端とを接続している配線と、スイッチング部４４の他端とグランドとを接続している配線とは、照明用回路とは他の負荷回路を構成している。

また、上記スイッチング部４３は、整流回路５１の一方の出力端子と、グランドとの間に接続されている。図示はしないが、整流回路５１の一方の出力端子と、スイッチング部４３の一方の端子との間には、ＬＥＤや電灯からなると共に、加熱庫１内を照らす照明が接続されている。また、上記スイッチング部４３の他方の端子は、グランドに接続されている。

上記直流電源部４１と、上記照明と、スイッチング部４３と、直流電源部４１の出力端子と上記照明の一端子とを接続している配線と、上記照明の他端子とスイッチング部４３の一端とを接続している配線と、スイッチング部４３の他端とグランドとを接続している配線とは、加熱庫１内を明るくする照明を点灯するための庫内照明用回路を構成している。上記スイッチング部４３は、加熱庫１内を明るくする照明部を点灯するための庫内照明用回路をオンオフするようになっている。

この加熱調理器は、周知の方法で、ユーザが食材等の被加熱物を出し入れする扉を開けると、電源がオンになって、直流電源部４１から湿度センサ３に電圧が印加されるようになっている。また、電源がオンとなると、上記マイコン７が、全ての負荷回路の電力の通遮電を行うためのスイッチング部４３,４４,８０,８１,８２をオフにするようになっており、直流電源部４１からの電力が全て湿度センサ３に投入されるようになっている。

この実施形態では、常温（２５℃±１５℃）の中心である２５℃が始動時の温度であるときに、個々の加熱調理器において、湿度センサ３に電力が全て投入されたときに、湿度センサ３の動作が安定するまでの時間を、予め定められた時間としている。そして、上記マイコン７は、電源がオンになってから、その予め定められた時間が経過すると、スイッチング部４３,４４をオンにするようになっている。

尚、図４において、参照番号８０は、上ヒータへの電力の通遮電を行うためのリレーを示し、参照番号８１は、下ヒータへの電力の通遮電を行うためのリレーを示し、参照番号８２は、マグネトロンへの電力の通遮電を行うためのリレーを示している。また、上記マイコン７は、これ以外にも、冷却ファン６やブザー等の負荷への電力の通遮電を行うためのリレーに信号を出力するようになっている。

図５は、本実施形態の加熱調理器の始動時の制御の一例を説明するフローチャートである。

ユーザが、加熱庫１の扉を開いて、電源がオンになって、制御がスタートすると、先ず、ステップＳ１で、直流電源部４１が湿度センサ３へ電圧を印加すると同時に、ステップＳ２で、マイコン７が、全ての負荷回路において、電力の通遮電を行うためのスイッチング部４３,４４,８０〜８２をオフにする。

続いて、ステップＳ３では、マイコン７が、湿度センサ３に電圧が印加されてから、常温の中心である２５℃等に基づいて決定されている上記予め定められた時間まで、時間が経過したか否かを判断する。尚、ここで、上記予め定められた時間は、加熱調理器のメモリに予め記憶されており、自在に参照できるようになっている。そして、上記マイコン７が、湿度センサ３に電圧が印加されてから、上記予め定められた時間経過していないと判断すると、再度、ステップＳ３を行う一方、マイコン７が、湿度センサ３に電圧が印加されてから、上記予め定められた時間経過したと判断すると、次のステップＳ４に移行する。最後に、ステップＳ４では、マイコン７が、少なくとも一つの負荷回路のスイッチング部のオン制御を行った後、制御がエンドになる。

上記実施形態によれば、直流電源部４１から湿度センサ３に電圧が印加されると、マイコン７が、上記予め定められた時間、各負荷回路をオンオフするスイッチング部４３,４４,８０〜８２をオフにするから、予め定められた時間に到達するまで、直流電源部４１からの電力を全て湿度センサ３に供給できて、湿度センサ３に高電圧を印加できる。したがって、上記第１および第２サーミスタ２０,２１の自己発熱による抵抗値の変化をより短時間で許容範囲内まで小さくすることができて、湿度センサ３の動作をより短時間で安定させることができる。したがって、加熱調理器の開始までの時間を短くできて、加熱調理を迅速に行うことができる。

また、上記実施形態によれば、電源投入から一定時間、湿度センサ３のみに電力が投入されるから、例えば、汎用されている２４Ｖ電源と１２Ｖ電源のうち、１２Ｖ電源を採用しても、湿度センサ３の動作が安定するまでの時間がそれ程遅くなることがない。よって、リレーには２４Ｖ電源よりも好適な１２Ｖ電源を使用することができ、この場合、加熱調理器を安価に製造することができる。今までは、湿度センサを使用した場合には、湿度センサの立ち上がり時間を考慮して、２４Ｖ電源が使用されることが殆どであったのである。

尚、上記実施形態では、スイッチング部が、リレーで構成されていたが、この発明では、スイッチング部は、トランジスタ等で構成されていても良い。

また、上記実施形態では、湿度センサ３のみに電力を投入する時間である予め定められた時間が一定であったが、この発明では、湿度センサ３の温度を測定する温度センサを設置して、その温度センサが所定の温度以上の温度を検出した場合に、制御装置が、少なくとも一つの負荷回路への電力の通遮電を行うためのスイッチング部をオンにしても良い。

また、上記実施形態では、湿度センサ３の動作が安定するまで、湿度センサ３のみに電力が供給される一方、負荷に電力が供給されないようになっていた。しかしながら、この発明では、湿度センサの動作が安定するまでの時間よりも短い時間の間だけ、湿度センサのみに電力が供給されるようにしても良く、その短い時間が経過した後、先ず、複数の負荷回路のうちで庫内照明用回路をオンオフするスイッチング部を他の負荷回路のスイッチング部よりも速くオンするようにしても良い。

尚、この場合、例えば、湿度センサのみに電力が供給される時間としては、湿度センサに電圧が印加されてから湿度センサの動作が安定するまでの時間から、人が加熱庫に食材を出し入れする時間（例えば、１０秒程度）を引いた時間を採用することができて、このような時間を採用すれば、庫内に照明がともって、人が食材を加熱庫に入れた後直ぐに、調理を行うことができる。

尚、この発明では、湿度センサの動作が安定するまで、湿度センサのみに電力を供給した後、複数の負荷回路のうちで庫内照明用回路をオンオフするスイッチング部を他の負荷回路のスイッチング部よりも速くオンするようにしても良いことは言うまでもない。

また、上記実施形態では、ユーザが、加熱庫１の扉を開けると、電源が投入されるようになっていたが、加熱調理器が、調理をスタートさせる操作部（ボタン等からなる）を有して、ユーザが、その操作部を操作すると、加熱調理器に電源が投入されるようになっていても良い。

また、上記実施形態では、加熱調理器の電源投入時の湿度センサ３の温度に無関係に湿度センサ３のみに電力を供給する時間が決まっていたが、この発明では、加熱調理器の電源投入時の湿度センサ３の温度によって、湿度センサ３のみに電力を供給する時間を変動させるようにしても良い。

図６は、変形例の加熱調理器の始動時の制御の一例を説明するフローチャートである。

ユーザが、加熱庫の扉を開いて、電源がオンになって、制御がスタートすると、先ず、ステップＳ１で、直流電源部が湿度センサへ電圧を印加すると同時に、ステップＳ２で、マイコンが、全ての負荷回路において、電力の通遮電を行うためのスイッチング部をオフにする。

また、ステップＳ１,Ｓ２と同時に、ステップＳ３で、マイコンが、庫内温度を検出する温度センサ等からの信号に基づいて、加熱調理器内の温度を検知して、その温度に基づいて、湿度センサに電圧を印加してから湿度センサの動作が安定するまでの時間を算出する。尚、この時間の算出は、例えば、予め、複数の所定の外気温（例えば、５℃刻みの複数の外気温）において、各外気温と、その外気温度のときに湿度センサの動作が安定するのに要する時間とを互いに関連づけてメモリに記憶しておき、それらのデータから捕間法等の周知の方法によって算出している。

次に、ステップＳ４では、マイコンが、時間が、湿度センサに電圧が印加されてから上記ステップＳ３で算出された時間が経過したか否かを判断する。そして、マイコンが、湿度センサに電圧が印加されてから上記算出された時間経過していないと判断すると、再度、ステップＳ３を行う一方、マイコンが、湿度センサに電圧が印加されてから上記算出された時間経過したと判断すると、次のステップＳ５に移行する。最後にステップＳ５では、マイコン７が、少なくとも一つの負荷回路のスイッチング部のオン制御を行った後、制御がエンドになる。

この変形例によれば、例えば、真冬の０℃やマイナスの気温の場合でも、真夏の３５℃近傍の気温の場合でも、湿度センサのみに電力を供給する時間を、適宜最適に設定することができる。したがって、如何なる季節や気候でも、湿度センサへの無駄な電力の供給を抑制できると同時に、湿度センサの動作を迅速に安定化することができる。

尚、この場合に、湿度センサの温度を測定する温度センサとして、加熱庫内の温度を測定する温度センサ等、予め加熱調理器が備えているいずれかの温度センサを使用しても良い。これらの温度センサでも始動時の外気温度、すなわち、始動時に湿度センサに接触している気体の温度を測定できるからである。

尚、この発明の加熱調理器は、例えば、電子レンジでも、蒸気調理器でも、グリルでも良く、湿度センサを有し、かつ、加熱調理を行いえるものであれば、如何なる加熱調理器でも良いことは勿論である。

１ 加熱庫
３ 湿度センサ
７ マイコン
２０ 第１サーミスタ
２１ 第２サーミスタ
４１ 直流電源部
４３ 庫内用照明を点灯させる負荷回路をオンオフするスイッチング部
４４ 表示部のバックライトに光を照射するＬＥＤを点灯させる負荷回路をオンオフするスイッチング部
５０ トランス
５１ 整流回路
５２ 平滑化コンデンサ

Claims (3)

1. 直流電源部と、
   加熱庫と、
   上記加熱庫内の気体が接触しないように密封室内に配置された第１自己発熱型温度検出素子と、上記加熱庫内の気体が接触可能な第２自己発熱型温度検出素子とを有して、上記第１自己発熱型温度検出素子の抵抗値と、上記第２自己発熱型温度検出素子の抵抗値とに基づいて湿度を検出すると共に、上記直流電源部から電圧が印加される湿度センサと、
   上記直流電源部から電圧が印加される少なくとも一つの負荷回路と、
   上記各負荷回路をオンオフするスイッチング部と、
   上記直流電源部から上記湿度センサに電圧が印加されると、予め定められた時間、上記各負荷回路をオンオフするスイッチング部をオフにする制御装置と
   を備えることを特徴とする加熱調理器。
2. 請求項１に記載の加熱調理器において、
   上記負荷回路は、上記加熱庫内を明るくする照明部を点灯するための庫内照明用回路と、他の負荷回路とを含み、
   上記制御装置は、上記直流電源部から上記湿度センサに電圧が印加された後、上記庫内照明用回路をオンオフするスイッチング部を上記他の負荷回路のスイッチング部よりも速くオンすることを特徴とする加熱調理器。
3. 請求項１または２に記載の加熱調理器において、
   上記湿度センサの温度を測定する温度センサを備え、
   上記制御装置は、上記温度センサからの上記温度を表す信号に基づいて上記湿度センサに電圧が印加されてから少なくとも一つの上記スイッチング部をオンするまでの時間を決定し、その時間が経過すると上記少なくとも一つのスイッチング部をオンにすることを特徴とする加熱調理器。

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