JP3323026B2 - 加熱調理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波を照射する
ことにより食品を加熱調理する加熱調理装置に関し、特
に加熱室内の気体の変化をとらえて食品を自動的にあた
ため調理する加熱調理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】加熱調理装置では、最近、加熱室内の気
体の変化により食品を自動的にあたため調理する機能が
付加されている。図８は、絶対湿度センサにより自動あ
たため調理を行なう従来の加熱調理装置の構成を示して
いる。同図において、１はマグネトロンであり電源装置
７により駆動されてマイクロ波を発生する。マイクロ波
は導波管２を伝搬して加熱室３に照射され、ターンテー
ブル９上の食品８を加熱する。２３はマグネトロン１を
冷却するとともに加熱室３内の食品水蒸気を排出するた
めの冷却ファンである。食品の自動加熱は、排気ダクト
５に取り付けられた絶対湿度センサ４により食品からの
水蒸気発生を検出して行なう。６は絶対湿度センサ４の
出力電圧に基づいて食品加熱の制御を行なう制御部であ
り、図９のように構成されている。絶対湿度センサ４は
湿気を感知するセンサ素子（Ｓ）１４と温度補償を行な
うコンペ素子（Ｃ）１５からなり、湿気を含む空気に触
れるとコンペ素子電圧一定のままセンサ素子電圧だけが
変化する。これを抵抗１７，１８を用いて構成したブリ
ッジ回路の中間差電圧（出力電圧）として出力電圧検知
回路１１にて検知する。検知は出力電圧を所定間隔、例
えば１秒毎にＡＤ変換して行なう。１０は出力電圧検知
回路１１のＡＤ変換出力の変化により食品から水蒸気が
発生したことを検知し残り加熱時間を決定する加熱制御
部、１２は食品加熱開始時にブリッジ回路をバランスさ
せてセンサ出力を約０ｍＶにするブリッジ初期調整回
路、１３は初期調整のためのラダー抵抗である。

【０００３】上述のような構成で、従来の加熱調理装置
では次のように食品の判別を行なって自動あたため調理
を行なっている。まず自動あたため開始時にブリッジ初
期調整によりセンサ出力を約０ｍＶにしておいてから、
マグネトロン１を発振させて食品加熱を行なう。加熱が
進行するにつれて食品から水蒸気が発生し、絶対湿度セ
ンサ４の出力が徐々に上昇し始める。上昇の仕方は図１
０に示すように食品毎に異なるため、センサ出力がしき
い電圧１ｍＶに到達するまでの加熱時間の差により食品
を判別する。そして食品判別結果により食品に見合った
残り加熱時間を演算し、加熱調理を行なう。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の加熱調
理装置では、自動あたため調理を連続して行なう場合、
次のような問題がある。例えば、初回にみそ汁の自動あ
たため調理を行なった場合、図１１に示すように、調理
加熱時間は長く設定され、調理終了後のセンサ出力は１
０ｍＶ程度まで上昇している。この状態から直ぐに食品
の自動あたため調理を行なっても、通常安定時と同じよ
うに食品からの水蒸気発生を検知することは難しい。

【０００５】これに対しては、連続して自動あたため調
理を行なうとき、まず加熱室の残留水蒸気をクリーニン
グするため冷却ファンだけを運転して換気を行ない、こ
の換気時間を加熱室の温度を検出することにより決めて
センサ出力が十分に安定してから加熱調理を開始すると
いう方式（特公昭６１−５２６号公報）、また連続温め
時にセンサ出力が初期値から大きく上昇している場合、
センサ出力が設定値（初期値）に復帰するまで換気を行
なった後、加熱調理を開始する方式（特公昭６２−３６
３５２号公報）等がある。しかし、これらの方式はユー
ザにとっては換気時間の分だけ食品の出来上がりが遅く
なることが問題となっている。

【０００６】本発明は、上記に鑑みてなされたもので連
続自動あたため調理時でも、センサ出力安定時と同じ時
間で食品を加熱調理することができる加熱調理装置を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、被調理食品から発生する気
体を検出する気体センサと、該気体センサの検出値を電
圧として出力する出力電圧検知回路と、該出力電圧検知
回路からの出力電圧の変化に基づき前記被調理食品の加
熱調理を制御する加熱制御部とを有する加熱調理装置に
おいて、前記被調理食品加熱開始時の前記出力電圧が所
定の初期電圧値になっていないときは、加熱開始後、前
記出力電圧が単調増加あるいは単調減少し始める点を検
出し、この点以前の出力電圧系列を近似するように求め
た直線から前記残留気体に相当する電圧を推定して前記
被調理食品から発生した気体に対応する出力電圧を求め
る出力電圧補正部を有することを要旨とする。

【０００８】請求項２記載の発明は、被調理食品から発
生する気体を検出する気体センサと、該気体センサの検
出値を電圧として出力する出力電圧検知回路と、該出力
電圧検知回路からの出力電圧の変化に基づき前記被調理
食品の加熱調理を制御する加熱制御部とを有する加熱調
理装置において、前記被調理食品加熱開始時の前記出力
電圧が所定の初期電圧値になっていないときは、加熱開
始後、前記出力電圧が単調増加あるいは単調減少し始め
る点を検出し、この点以前の出力電圧系列を近似するよ
うに求めた直線から前記残留気体に相当する電圧を推定
して前記被調理食品から発生した気体に対応する出力電
圧を求める出力電圧補正部を有することを要旨とする。

【０００９】請求項３記載の発明は、被調理食品から発
生する気体を検出する気体センサと、該気体センサの検
出値を電圧として出力する出力電圧検知回路と、該出力
電圧検知回路からの出力電圧の変化に基づき前記被調理
食品の加熱調理を制御する加熱制御部とを有する加熱調
理装置において、前記被調理食品加熱開始時の環境によ
り異なる前記残留気体に相当する電圧曲線を予め記憶手
段に蓄積し、前記被調理食品の加熱調理開始時に選定し
た前記電圧曲線から前記残留気体に相当する電圧を推定
して、前記被調理食品の加熱調理開始時に選定した前記
電圧曲線から前記残留気体に相当する電圧を推定するよ
うに構成してなることを要旨とする。

【００１０】

【作用】請求項１記載の発明において、連続的にあたた
め調理を行なう場合に、被加熱調理食品加熱開始時の出
力電圧が初期電圧値になっていないときは、残留気体に
相当する電圧は、被調理食品がなければ時間経過ととも
にほぼ直線的に変化するので出力電圧が反転する以前の
出力電圧系列を最もよく近似する直線を求めることによ
り、残留気体に相当する電圧を推定することが可能とな
る。そこで、現在の出力電圧とこの推定残留気体電圧の
差から被調理食品から発生した気体に相当する出力電圧
が求められる。そして、この出力電圧の変化に基づいて
被調理食品の加熱調理制御が行なわれる。これにより、
センサ出力を復帰させるための換気を行なう必要がな
く、同一食品に対しては常にほぼ同じ時間で被調理食品
を加熱調理することが可能となる。

【００１１】請求項２記載の発明において、被調理食品
がないときの残留気体に相当する電圧は、気体センサの
種類によっては、時間経過とともに曲線に従って変化す
る。

【００１２】したがって、この場合には出力電圧が反転
する以前の出力電圧系列を最もよく近似する曲線を求め
ることにより、残留気体に相当する電圧を推定すること
が可能となる。

【００１３】請求項３記載の発明において、残留気体に
相当する電圧曲線は、被調理食品加熱開始時の出力電圧
や加熱室内の温度などの初期環境条件により異なる。こ
のため各環境条件毎の残留気体に相当する電圧曲線を予
め記憶手段に蓄積しておき、被調理食品の加熱調理時
に、選定した上記の電圧曲線から残留気体に相当する電
圧を推定することも可能である。

【００１４】、食品水蒸気の発生を安定して確実にとら
えることが可能となる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１ないし図４は、本発明の第１実施例を示す図
である。なお、図１及び後述の第２実施例を示す図にお
いて前記図９における素子及び機器と同一ないし均等の
ものは、前記と同一符号を以って示し重複した説明を省
略する。

【００１６】図１において、２６は絶対湿度センサ４の
出力に基づいて食品の加熱調理を制御する制御部であ
り、２１は自動あたため調理開始時のブリッジ回路初期
調整後のセンサ出力を記憶する初期調整出力電圧メモリ
部、２０は現在の出力電圧と初期調整出力電圧とを比較
する比較部、１９は比較部２０の出力を受けて加熱室内
の残留水蒸気に相当する電圧を推定し、これにより食品
から発生した水蒸気に相当する電圧を求める出力電圧補
正部である。また図２は、絶対湿度センサ４の具体的構
成例を示している。絶対湿度センサ４は、前述したよう
に、水蒸気の排気ダクト内に取り付けられており、貫通
孔２８が設けられた缶体内に収納されて水蒸気を感知す
る第１のサーミスタ（センサ素子）１４を有する被検セ
ンサ部２９と乾燥した空気中に密封された温度補償用の
第２のサーミスタ（コンペ素子）１５を有する基準セン
サ部３０とがセンサケース３１に一体的に構成されてい
る。

【００１７】第１、第２のサーミスタ１４，１５は、通
電により約２００℃程度の高温とされ、基準センサ部３
０は内蔵する第２のサーミスタ１５が乾燥した空気中に
密封されているので外気水蒸気量に関係なく一定の放熱
を行ない、被検センサ部２９は外気との空気の流通が保
持されているので水蒸気量に応じて内蔵する第１のサー
ミスタ１４による放熱量が変動する。この結果、第２の
サーミスタ電圧一定のままで第１のサーミスタ電圧だけ
が変動する。これが図１に示すように抵抗１７，１８を
用いて構成したブリッジ回路の中差間電圧（出力電圧）
として出力電圧検知回路１１により検知され、食品水蒸
気の出始めを安定して確実にとらえることができるよう
になっている。なお、基準センサ部３０は、水蒸気の排
気ダクト以外の外部に開放された第３のサーミスタで構
成しても上記と同様の作用が得られる。

【００１８】上述の構成で、第１実施例の熱調理装置で
は、連続自動あたため時の食品加熱制御を次のようにし
て行なう。図３は、みそ汁の自動あたため調理を行なっ
た後、直ぐにみそ汁、ごはん、ラップ有りごはん各々の
あたため調理を行なったときのセンサ出力である。２回
目あたため時のセンサ出力は、加熱室の残留水蒸気が抜
けるとともに０点から単調減少するが、食品から水蒸気
が発生し出すとセンサ出力は単調減少から単調増加に転
じ上昇する。例えば、みそ汁では図中の０点→Ａ点→
Ａ’点、ごはんでは０点→Ｂ点→Ｂ’点、ラップ有りご
はんでは０点→Ｃ点→Ｃ’点のようになる。このとき、
ラップ有りごはんは残留水蒸気が抜けてセンサ出力が復
帰した後にごはんから水蒸気が発生するため、従来方式
で食品判別を行なうことが可能である。これに対し、み
そ汁、ごはんは残留水蒸気の影響があるために、センサ
出力を見て食品水蒸気によりセンサ出力が１ｍＶ上昇し
たかどうかを判断することは難しい。しかし、残留水蒸
気と食品水蒸気とが足し合わされたものがセンサ出力に
なっているため、残留水蒸気に相当する電圧が推定でき
れば食品から発生した水蒸気に相当する電圧を求めるこ
とができる。ところで、みそ汁、ごはんはあたため時の
ように、センサ出力が復帰する前に出力が単調減少から
単調増加に転じる場合、単調減少時の出力電圧（０点→
Ａ点、あるいは０点→Ｂ点）は残留水蒸気のみに対応す
る出力電圧であり、食品がなければ図１１のようにほぼ
直線的に減少していく。そこで、出力が反転する以前の
出力電圧系列を最もよく近似する直線を求め、これを推
定した残留水蒸気に相当した電圧とする。

【００１９】即ちセンサ出力が十分に安定している時に
自動あたため調理を行なう場合を１回目の自動あたため
調理とし、ブリッジ初期調整を行なう。この時の出力電
圧をＶｉｎｉとして初期調整出力電圧メモリ部２１に蓄
積しておく。引き続いて自動あたため調理を行なうと
き、初期出力電圧ＶｏがＶｉｎｉよりも大きい場合はブ
リッジ初期調整は行なわず、そのまま加熱を開始する。
センサ出力電圧が単調減少して一旦Ｖｉｎｉに復帰して
から上昇した場合は、従来方式で食品判別を行ない残り
時間を演算して加熱調理を行なう。センサ出力がＶｉｎ
ｉに復帰する前に単調減少から単調増加に転じた場合
は、図４に示すように、出力が反転した点Ａ以前の出力
電圧系列（点Ｘから点Ｙ）を最も近似する直線（ｙ’＝
ａｔ＋ｂ）を最小二乗法などにより求め、これを残留水
蒸気に相当する電圧の推定直線とする。但し、推定直線
ｙ’がＶｉｎｉになってからは推定直線をｙ’＝Ｖｉｎ
ｉに切替える。Ａ点以後、センサ出力を検知する毎に現
在のセンサ出力αと残留水蒸気推定電圧βとの差、即ち
食品から発生した水蒸気に相当する電圧を求める。そし
て、これが１ｍＶになった加熱時間により食品の判別を
行ない残り加熱時間を演算し、加熱調理を行なう。以上
の制御により連続あたため調理時でもセンサ出力安定時
と同じ調理時間で食品が出来上がる。

【００２０】これまでは、水蒸気検知手段として絶対湿
度センサを用いた例を述べてきたが、他の気体センサを
適用することもできる。図５は、ガスセンサを用いた本
発明の第２実施例を示す図である。同図において、２５
はガスセンサ、２７はガスセンサの出力に基づいて食品
加熱の制御を行なう制御部であり、ガスセンサ２５は水
蒸気に触れるとガスセンサ自身の抵抗が変化し、それに
伴い出力電圧Ｖも変化する。２４は検出抵抗、２２はあ
たため調理開始時にガスセンサの出力電圧を所定の初期
電圧値に調整する初期調整回路である。このような構成
の下、センサ出力安定時に各食品加熱を行なったときの
ガスセンサの出力電圧は図６のようになる。ガスセンサ
２５による自動あたため調理では、出力が０．３Ｖ減少
するまでの加熱時間の差により食品を判別する。そし
て、食品判別結果により食品に見合った残り時間を演算
し、加熱調理を行なう。上述の構成で第２実施例の加熱
調理装置では、連続自動あたため時の食品加熱制御を次
のようにして行なう。即ちセンサ出力が十分に安定して
いる時に自動あたため調理を行なう場合を１回目の自動
あたため調理とし、初期調整を行なう。このときの出力
電圧をＶｉｎｉとして初期調整電圧メモリ部２１に蓄積
しておく。引き続いて自動あたため調理を行なうとき、
初期出力電圧ＶｏがＶｉｎｉよりも小さい場合は初期調
整は行なわず、そのまま加熱を開始する。センサ出力電
圧が単調上昇して一旦Ｖｉｎｉに復帰してから下降した
場合は、センサ出力安定時と同じ方式で食品判別を行な
い残り時間を演算して加熱調理を行なう。センサ出力が
Ｖｉｎｉに復帰する前に単調増加から単調減少に転じた
場合は、図７に示すように、出力が反転した点Ａ以前の
出力電圧系列（点Ｘから点Ｙ）を最もよく近似する曲線
（ｙ’＝ａｔ2 ＋ｂｔ＋ｃ）を最小二乗法などにより求
め、これを残留水蒸気に相当する電圧の推定曲線とす
る。但し、推定曲線ｙ’がＶｉｎｉになってからは推定
曲線をｙ’＝Ｖｉｎｉに切替える。Ａ点以後、センサ出
力を検知する毎に、現在のセンサ出力αと残留水蒸気推
定電圧βの差、即ち食品から発生した水蒸気に相当する
電圧を求める。

【００２１】そして、これが０．３Ｖになった加熱時間
により食品の判別を行ない残り加熱時間を演算し、加熱
調理を行なう。以上述べた制御により、連続あたため調
理時でも、センサ出力安定時と同じ調理時間で食品が出
来上がる。

【００２２】なお、上記各実施例は、あたため時の出力
電圧系列を見て残留水蒸気に相当する電圧を推定すると
いう方式であるが、予めメモリに蓄積した残留水蒸気曲
線を用いて自動あたため調理を行なうことも可能であ
る。但し、残留水蒸気曲線は加熱開始時の出力電圧や加
熱室内の温度など初期環境条件により異なるため、各条
件毎の残留水蒸気曲線をメモリに蓄積しておく。

【００２３】また、連続あたため時に、簡単に、センサ
出力が反転した点（単調減少から単調増加、あるいは単
調増加から単調減少に転じた点）からしきい電圧分変化
するまでの加熱時間の差で自動あたため調理を行なうこ
とも可能である。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、被調理食品加熱開始時の出力電圧検知回路
からの出力電圧が所定の初期電圧値になっていないとき
は、加熱開始後、前記出力電圧が単調増加あるいは単調
減少し始める点を検出し、この点以前の出力電圧系列を
近似するように求めた直線から前記残留気体に相当する
電圧を推定して、前記被調理食品から発生した気体に対
応する出力電圧を求める出力電圧補正部を設け、この求
められた出力電圧を基に被調理食品の加熱調理を制御す
るようにしたため、連続的にあたため調理を行なう場合
に、センサ出力を復帰させるための換気を行なう必要が
なく、同一食品に対しては常にほぼ同じ時間で被調理食
品を加熱調理することができる。さらに、残留気体に相
当する電圧 は、被調理食品がなければ時間経過とともに
ほぼ直線的に変化することから、残留気体に相当する電
圧を的確に推定することができる。

【００２５】請求項２記載の発明によれば、被調理食品
加熱開始時の出力電圧検知回路からの出力電圧が所定の
初期電圧値になっていないときは、加熱開始後、前記出
力電圧が単調増加あるいは単調減少し始める点を検出
し、この点以前の出力電圧系列を近似するように求めた
曲線から前記残留気体に相当する電圧を推定して、前記
被調理食品から発生した気体に対応する出力電圧を求め
る出力電圧補正部を設け、この求められた出力電圧を基
に被調理食品の加熱調理を制御するようにしたため、連
続的にあたため調理を行なう場合に、センサ出力を復帰
させるための換気を行なう必要がなく、同一食品に対し
ては常にほぼ同じ時間で被調理食品を加熱調理すること
ができる。さらに、被調理食品がないときの残留気体に
相当する電圧は、気体センサの種類によっては、時間経
過とともに曲線に従って変化するこ請求項３記載の発明
によれば、前記被調理食品加熱開始時の環境により異な
る前記残留気体に相当する電圧曲線を予め記憶手段に蓄
積し、前記被調理食品の加熱調理開始時に選定した前記
電圧曲線から前記残留気体に相当する電圧を推定するよ
うにしたため、残留気体に相当する電圧曲線は、被調理
食品加熱開始時の出力電圧や加熱室内の温度などの初期
環境条件により異なることから、残留気体に相当する電
圧を迅速、的確に推定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る加熱調理装置の第１実施例の構成
を示すブロック図である。

【図２】上記第１実施例における絶対湿度センサの具体
的構成例を示す図である。

【図３】上記第１実施例において連続自動あたため調理
時のセンサ出力特性を示す図である。

【図４】上記第１実施例において残留水蒸気電圧の推定
を説明するための図である。

【図５】本発明の第２実施例の構成を示すブロック図で
ある。

【図６】上記第２実施例において連続自動あたため調理
時のセンサ出力特性を示す図である。

【図７】上記第２実施例において残留水蒸気電圧の推定
を説明するための図である。

【図８】従来の加熱調理装置の構成図である。

【図９】上記従来例のブロック図である。

【図１０】上記従来例におけるあたため調理時のセンサ
出力特性を示す図である。

【図１１】上記従来例において連続あたため調理時のセ
ンサ出力特性を示す図である。

【符号の説明】

４ 絶対湿度センサ ５ 排気ダクト １０ 加熱制御部 １１ 出力電圧検知回路 １４ 第１のサーミスタ １５ 第２のサーミスタ １９ 出力電圧補正部 ２１ 初期調整出力電圧メモリ部 ２５ ガスセンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 晃 愛知県瀬戸市穴田町991 株式会社東芝 愛知工場内 (72)発明者 森田 美香 愛知県瀬戸市穴田町991 株式会社東芝 愛知工場内 (56)参考文献 特開 昭53−72246（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−217129（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−41732（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−76315（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24C 7/02 325 H05B 6/68 320

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被調理食品から発生する気体を検出する
   気体センサと、該気体センサの検出値を電圧として出力
   する出力電圧検知回路と、該出力電圧検知回路からの出
   力電圧の変化に基づき前記被調理食品の加熱調理を制御
   する加熱制御部とを有する加熱調理装置において、前記
   被調理食品加熱開始時の前記出力電圧が所定の初期電圧
   値になっていないときは、加熱開始後、前記出力電圧が
   単調増加あるいは単調減少し始める点を検出し、この点
   以前の出力電圧系列を近似するように求めた直線から前
   記残留気体に相当する電圧を推定して前記被調理食品か
   ら発生した気体に対応する出力電圧を求める出力電圧補
   正部を有することを特徴とする加熱調理装置。
2. 【請求項２】 被調理食品から発生する気体を検出する
   気体センサと、該気体センサの検出値を電圧として出力
   する出力電圧検知回路と、該出力電圧検知回路からの出
   力電圧の変化に基づき前記被調理食品の加熱調理を制御
   する加熱制御部とを有する加熱調理装置において、前記
   被調理食品加熱開始時の前記出力電圧が所定の初期電圧
   値になっていないときは、加熱調理後、前記出力電圧が
   単調増加あるいは単調減少し始める点を検出し、この点
   以前の出力電圧系列を近似するように求めた曲線から前
   記残留気体に相当する電圧を推定して前記被調理食品か
   ら発生した気体に対応する出力電圧を求める出力電圧補
   正部を有することを特徴とする加熱調理装置。
3. 【請求項３】 被調理食品から発生する気体を検出する
   気体センサと、該気体センサの検出値を電圧として出力
   する出力電圧検知回路と、該出力電圧検知回路からの出
   力電圧の変化に基づき前記被調理食品の加熱調理を制御
   する加熱制御部とを有する加熱調理装置において、前記
   被調理食品加熱開始時の環境により異なる前記残留気体
   に相当する電圧曲線を予め記憶手段に蓄積し、前記被調
   理食品の加熱調理開始時に選定した前記電圧曲線から前
   記残留気体に相当する電圧を推定して前記被調理食品か
   ら発生した気体に対応する出力電圧を求める出力電圧補
   正部を有することを特徴とする加熱調理装置。