JP3350805B2 - 電子レンジ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子レンジにかか
り、特には、ヒータ付きの電子レンジが備えるマイクロ
波加熱手段の動作制御技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、食品を加熱調理する際に使用
される電子レンジのうちには、図３で簡略化して示すよ
うな全体構造を有し、かつ、電熱ヒータなどのヒータ加
熱手段１及びマグネトロンを具備したマイクロ波加熱手
段２を備えて構成されたものがある。そして、この種の
電子レンジでは、加熱室３内に収納して加熱調理される
食品のそれぞれが必要とする加熱温度及び加熱時間を予
め設定しておき、かつ、選択された食品毎に対応する設
定済みの加熱温度及び加熱時間に基づいたうえでの加熱
調理が実行されることになっている。なお、図３中の符
号４は加熱室３の壁面に配設されたサーミスタなどの温
度センサ、５は食品が載置される載置台を示しており、
６は載置台５の直下位置に配設された重量検出手段であ
るところの静電容量式などの重量センサを示している。

【０００３】すなわち、このような電子レンジにおいて
は、加熱室３内の載置台５上に載置された食品がクッキ
ーやケーキなどの菓子類である場合にはヒータ加熱手段
１のみを使用したうえでの比較的短時間の加熱調理が実
行され、また、ミートローフやローストポークなどのよ
うな肉料理の場合には、食品の重量が重くて厚みが厚い
ため、加熱調理の開始当初からヒータ加熱手段１及びマ
イクロ波加熱手段２を交互使用もしくは同時使用したう
えでの加熱調理が実行されている。なお、ミートローフ
である場合の加熱温度及び加熱時間は２２０℃及び３５
分程度と設定され、ローストポークの場合には２００℃
及び７０分程度と設定されており、焼き豚である場合に
は１９０℃の加熱温度で６０分程度の加熱時間と設定さ
れているのが一般的である。

【０００４】ところで、マイクロ波加熱手段２の使用時
にはファン７でもってマグネトロンを冷却する必要があ
り、この際においては、加熱室３内の加熱された空気が
マグネトロン冷却風とともに外部へと排出されるため、
加熱室３内が設定温度となるのに長時間を要し、かつ、
食品の表面が十分には焼けないこととなる結果、加熱調
理された食品の仕上がり状態に不満が残ることになって
いた。そのため、加熱調理の開始当初からヒータ加熱手
段１及びマイクロ波加熱手段２を使用する従来方法とは
異なり、特開昭６２−２７２０２６号公報で開示されて
いるように、食品及び加熱室３内が設定温度となるまで
ヒータ加熱手段１のみによる加熱を実行した後、加熱室
３内が設定温度となった以降は、ヒータ加熱手段１及び
マイクロ波加熱手段２を交互使用しながら予め設定され
た加熱時間に到達するまで食品を加熱する、つまり、マ
イクロ波加熱手段２でもって食品を断続的に加熱し続け
る方法が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような方法を採用
した場合におけるマイクロ波加熱手段２は、ヒータ加熱
手段１がオフ動作している数十秒間のうちにオン動作す
ることを食品の加熱調理が終了するまで幾度となく頻繁
に繰り返すことになる。

【０００６】しかしながら、このマイクロ波加熱手段２
が具備しているマグネトロンは、その寿命が使用時間及
び使用回数に基づいて定まるものであるため、高頻度で
の使用が繰り返されたのでは寿命が著しく短縮化される
ことになり、信頼性の低下を招くことになる。一方、ヒ
ータ加熱手段１及びマイクロ波加熱手段２の交互使用に
際しては、リレー（図示省略）を用いることによって両
者の動作を切り換える必要があることになるが、マイク
ロ波加熱手段２の頻繁な断続使用に伴ってはリレーの寿
命が短縮化するばかりか、度重なる接点切り換え時毎に
耳障りな騒音が発生することになってしまう。

【０００７】本発明は、このような不都合に鑑みて創案
されたものであって、食品仕上がり状態の良好さを確保
しながらヒータ加熱手段のオフ動作時に実行されるマイ
クロ波加熱手段のオン動作回数を極力低減することが可
能な構成とされた電子レンジの提供を目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１にかか
る電子レンジは、食品を加熱調理するヒータ加熱手段及
びマイクロ波加熱手段と、加熱調理時の加熱室内温度を
検知する温度検知手段と、加熱調理メニューを設定する
メニュー設定手段と、加熱調理メニューに基づいた加熱
制御を実行する制御手段とを備えてなるものであって、
制御手段は、加熱室内温度が、加熱調理メニューに対応
して決定される設定温度に到達するまではヒータ加熱手
段による加熱制御を実行し、かつ、設定温度到達後はヒ
ータ加熱手段の通電オフ時に所定時間だけマイクロ波加
熱手段を通電したうえ、マイクロ波加熱手段の累計通電
時間もしくは累計通電回数が所定累計時間もしくは所定
累計回数に到達後はヒータ加熱手段による加熱制御を実
行することを特徴としている。

【０００９】本発明の請求項２にかかる電子レンジは、
請求項１に記載したものであり、制御手段は、加熱調理
メニューに対応してマイクロ波加熱手段の所定累計時間
もしくは所定累計回数を決定したうえで加熱制御するも
のであることを特徴とする。

【００１０】本発明の請求項３にかかる電子レンジは、
請求項２に記載したものであって、加熱調理する食品の
重量を検出する重量検出手段を具備しており、制御手段
は検出された食品の重量に対応してマイクロ波加熱手段
の所定累計時間もしくは所定累計回数を増減するもので
あることを特徴としている。

【００１１】本発明の請求項４にかかる電子レンジは、
請求項２に記載したものであって、制御手段は、加熱調
理開始から設定温度到達までに要する時間を計測し、計
測した時間に対応してマイクロ波加熱手段の所定累計時
間もしくは所定累計回数を増減するものであることを特
徴としている。本発明の請求項５にかかる電子レンジ
は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載したもの
であって、電源電圧を検出する電圧検出手段を具備して
おり、制御手段は検出された電源電圧に対応してマイク
ロ波加熱手段の通電時間を増減するものであることを特
徴としている。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００１３】図１は本実施の形態にかかる電子レンジの
回路構成を示す説明図であり、図２は電子レンジにおけ
る加熱制御状態を示すタイミングチャートである。な
お、この際における電子レンジの全体構造は従来と基本
的に異ならないので、その全体構造については図３に基
づいて説明することとし、また、図１において図３と互
いに同一もしくは相当する部品、部分には同一符号を付
している。ところで、以下に説明する本実施の形態にか
かる動作制御技術は、マイクロ波加熱手段の所定累計時
間を予め設定しておいたうえ、マイクロ波加熱手段の累
計通電時間が所定累計時間に到達したか否かを判断する
ことを特徴としているが、本発明がこのような動作制御
技術に限定されないことは勿論であり、累計通電時間に
代えて所定累計回数設定しておき、マイクロ波加熱手段
の累計通電回数が所定累計回数に到達したか否かを判断
するようにしてもよい。

【００１４】本実施の形態にかかる電子レンジは、図１
及び図３で示すように、食品を加熱調理する電熱ヒータ
などのヒータ加熱手段１と、マグネトロンを具備して食
品を加熱調理するマイクロ波加熱手段２と、加熱調理時
の温度を検知する温度検知手段である温度センサ４と、
加熱調理メニューを選択したうえで設定するための操作
部であるメニュー設定手段８と、加熱調理メニューに基
づいた加熱制御を実行するマイクロ・コンピュータであ
る制御手段９とを備えている。そして、この制御手段９
は、ヒータ加熱手段１でもって設定温度Ｔ０にまで加熱
された後の食品をヒータ加熱手段１及びマイクロ波加熱
手段２でもって加熱するに際し、ヒータ加熱手段１の通
電オフ時にのみ通電されるマイクロ波加熱手段２の累計
通電時間Ｍｎが食品毎に対して予め設定されたマイクロ
波加熱手段２の所定累計時間Ｍｋに到達するまでマイク
ロ波加熱手段２を繰り返してオン動作させるものとなっ
ている。なお、図１における符号１０は低圧トランス、
１１は整流回路、１２は電圧検出回路、Ｌ１はヒータ加
熱手段用のリレー、Ｌ２はマイクロ波加熱手段用のリレ
ーをそれぞれ示している。

【００１５】すなわち、ここでの制御手段８に対して
は、加熱調理メニューに対応して決定された加熱温度
（設定温度Ｔ０）及び合計加熱時間Ｔｋが予め設定され
ているとともに、ヒータ加熱手段１でもって食品毎に対
応した設定温度Ｔ０にまで加熱された後の食品をヒータ
加熱手段１及びマイクロ波加熱手段２でもって交互加熱
する際におけるマイクロ波加熱手段２の通電時間、つま
り、ヒータ加熱手段１のオフ動作時毎にオン動作させら
れるマイクロ波加熱手段２の通電時間Ｍ１，Ｍ２，……
と、マイクロ波加熱手段２の所定累計時間Ｍｋとが予め
設定されている。そして、この制御手段９によっては、
マイクロ波加熱手段２が食品毎に対応して繰り返すオン
動作時の通電時間Ｍ１，Ｍ２，……の累計通電時間Ｍｎ
が算出されることになり、累計通電時間Ｍｎが所定累計
時間Ｍｋに到達したとの判断を下した制御手段９はマイ
クロ波加熱手段２のオン動作を停止させることになって
いる。なお、マイクロ波加熱手段２の所定累計時間Ｍｋ
は、標準分量とされた個々の食品に対する加熱調理実験
を実行し、かつ、食品内部の加熱状態を確認したうえで
予め最適となる時間に決定されている。

【００１６】つぎに、図２を参照しながら、本実施の形
態にかかる電子レンジの動作を説明する。

【００１７】まず、操作部であるメニュー設定手段８に
設けられた食品設定キー、例えば、ミートローフキー８
ａを押したうえで加熱開始キー（スタートキー）８ｂを
押すと、リレーＬ１がオン動作することになり、ヒータ
加熱手段１のみによる加熱室３内及び載置台５上に載置
されたミートローフである食品の加熱が開始される。そ
して、図２で例示しているように、加熱室３内が設定温
度Ｔ０となるまではヒータ加熱手段１のみによる加熱が
引き続いて実行されることになり、温度センサ４でもっ
て加熱室３の室内温度が設定温度Ｔ０を超えたことが検
出されると、リレーＬ１のオフ動作に伴ってヒータ加熱
手段１がオン動作を停止したうえでオフ動作する。ま
た、ヒータ加熱手段１がオフ動作中である際には、制御
手段８でもってリレーＬ２がオン動作させられることと
なり、リレーＬ２のオン動作に伴って動作開始したマイ
クロ波加熱手段２が通電時間Ｍ１だけ食品をマイクロ波
でもって加熱することになる。

【００１８】次いで、ヒータ加熱手段１のオフ動作に伴
って加熱室３内が設定温度Ｔ０以下になると、リレーＬ
２がオフ動作したうえでリレーＬ１がオン動作すること
になり、ヒータ加熱手段１による食品及び加熱室３内の
加熱が再開される。そして、加熱室３内の温度が再び設
定温度Ｔ０を超えると、リレーＬ１のオフ動作に伴って
ヒータ加熱手段１がオフ動作することになり、制御手段
９でもってリレーＬ２がオン動作させられる結果、マイ
クロ波加熱手段２が通電時間Ｍ２だけ食品をマイクロ波
でもって加熱することを行う。なお、ヒータ加熱手段１
のオフ動作時間は４０〜６０秒程度とされるのが通常で
あり、マイクロ波加熱手段２の通電時間Ｍ１，Ｍ２が同
一長さであってもよいことは勿論である。

【００１９】さらに、引き続き、ヒータ加熱手段１及び
マイクロ波加熱手段２は食品に対する交互加熱を繰り返
して実行することになり、これらによる交互加熱が繰り
返し実行されている間の制御手段９は、ヒータ加熱手段
１のオフ動作時にのみオン動作するマイクロ波加熱手段
２の累計通電時間Ｍｎ＝Ｍ１＋Ｍ２＋……が食品毎に対
して予め設定されているマイクロ波加熱手段２の所定累
計時間Ｍｋにまで到達したか否かを判断する。そして、
マイクロ波加熱手段２の累計通電時間Ｍｎが所定累計時
間Ｍｋにまで到達していなければ、マイクロ波加熱手段
２による食品の断続的な加熱は続行されることになる。

【００２０】また、この際、マイクロ波加熱手段２の累
計通電時間Ｍｎが予め設定されていた所定累計時間Ｍｋ
にまで到達すれば、マイクロ波加熱手段２による食品の
断続的な加熱は制御手段９によって停止させられる。な
お、所定累計時間Ｍｋに到達するまでの間におけるマイ
クロ波加熱手段２のオン動作回数は５〜７回程度とな
り、従来よりも大幅な回数減となるのが一般的である。
さらに、マイクロ波加熱手段２による加熱が停止させら
れた以降も、食品それぞれのメニューに対応して設定さ
れた合計加熱時間Ｔｋに到達するまで、ヒータ加熱手段
１による加熱は引き続いて実行されることになり、合計
加熱時間Ｔｋへの到達を待って食品の加熱調理が終了す
る。

【００２１】そして、以上説明した手順によれば、ヒー
タ加熱手段１のみによる加熱でもって暖められた食品の
表面が固まる結果として食品内部の美味な肉汁が流れ出
しにくい状態となり、ヒータ加熱手段１及びマイクロ波
加熱手段２の交互加熱でもって食品内部をじわじわ暖め
ることによって火を通した後、ヒータ加熱手段１のみで
もって食品全体を包み込むように加熱したことになるの
で、食品に対する十分な加熱とともに、仕上がり状態の
良好さが実現される。なお、本発明の発明者らが加熱調
理実験を行ったところ、表１で示すような実験結果が得
られており、この実験結果によれば、合計加熱時間Ｔｋ
も短縮されていることが分かる。

【００２２】

【表１】

【００２３】ところで、本実施の形態にかかる電子レン
ジでは、標準分量とされた個々の食品に対する加熱調理
実験に基づいてマイクロ波加熱手段２の所定累計時間Ｍ
ｋを決定しているため、加熱調理される食品それぞれの
実際分量が標準分量とは相違していることも起こり得る
が、このような不都合に対処する必要上、以下のような
構成が採用されている。すなわち、電子レンジの加熱室
３内に配設された載置台５の直下位置には加熱調理すべ
き食品の重量Ｗを検出する静電容量式などの重量センサ
６が重量検出手段として設けられており、この重量セン
サ６でもって検出された食品の重量Ｗは食品が必要とす
る合計加熱時間Ｔｋ及びマイクロ波加熱手段２の所定累
計時間Ｍｋを設定するためのデータとして制御手段９へ
与えられる。そして、この制御手段９においては、設定
されている食品毎の標準分量の重量Ｗｋを重量センサ６
で検出された実際分量の重量Ｗに対応したうえ、マイク
ロ波加熱手段２の所定累計時間Ｍｋを延長もしくは短縮
することが実行される。

【００２４】つまり、この際には、実際分量の食品の重
量Ｗが標準分量の重量Ｗｋよりも重ければ重い分だけマ
イクロ波加熱手段２の所定累計時間Ｍｋを延長し、重量
Ｗが重量Ｗｋよりも軽ければ軽い分だけマイクロ波加熱
手段２の所定累計時間Ｍｋを短縮することが行われる
（Ｍｋ＝Ｗ／Ｗｋ）。その結果、ヒータ加熱手段１の通
電オフ時にのみオン動作して通電されるマイクロ波加熱
手段２の累計通電時間Ｍｎも所定累計時間Ｍｋに応じて
延長もしくは短縮されたことになり、食品の実際分量が
標準分量と相違している場合でも、何らの不都合を生じ
ることなく、食品の十分な加熱及び仕上がり状態の良好
さをともに確保し得ることとなる。なお、累計通電時間
Ｍｎは、通電時間Ｍ１，Ｍ２，……それぞれを変化させ
ることによって変更されていても、あるいは、通電回数
を変化させることによって変更されていてもよいことは
勿論である。

【００２５】さらに、重量検出手段が設けられていない
電子レンジでは、以下のような手順に従った食品の重量
に基づく動作時間の補正が行われる。すなわち、加熱調
理すべき食品の重量が重ければ重いほど、食品によって
吸収される熱量が増えることとなるので、ヒータ加熱手
段１でもって加熱されている加熱室３内の温度は上昇し
にくいことになる。そこで、予め標準分量とされた食品
毎における立ち上がり時間、つまり、ヒータ加熱手段１
による加熱開始から加熱室３が設定温度Ｔ０に到達する
までに要する加熱時間を加熱調理実験によって求め、か
つ、実験によって求められた食品毎の立ち上がり時間を
制御手段９に対して設定しておいた後、実際分量の食品
を加熱調理する際に要する立ち上がり時間を制御手段９
によって計測し、かつ、標準的な立ち上がり時間を基準
としたうえ、計測された立ち上がり時間に対応してマイ
クロ波加熱手段２の所定累計時間Ｍｋを延長もしくは短
縮することを実行する。

【００２６】すると、重量検出手段が設けられている場
合と同様、マイクロ波加熱手段２の累計通電時間Ｍｎが
所定累計時間Ｍｋに応じて延長もしくは短縮されること
になる結果、食品の実際分量が標準分量と相違している
場合であっても、何らの不都合を生じることなく、食品
の十分な加熱及び仕上がり状態の良好さをともに確保し
得ることとなる。なお、立ち上がり時間を求める際の実
験及びマイクロ波加熱手段２でもって食品を断続的に加
熱する際においては、必要に応じたうえで雰囲気温度に
基づく補正も実行されている。

【００２７】さらにまた、本実施の形態にかかる電子レ
ンジでは、電源電圧の影響をなくするため、図１で示す
ように、低圧トランス１０でもってステップダウンされ
た電源電圧を整流回路１１で直流変換し、かつ、電圧検
出手段として機能する電圧検出回路１２を構成する抵抗
Ｒ１，Ｒ２によって直流電圧を分割したうえ、分割電圧
Ｖ０を制御手段９でもって読み取ることが行われてい
る。そして、ここでの分割電圧Ｖ０は電源電圧に応じて
変化することになるので、制御手段９は、電源電圧に応
じて変化した分割電圧Ｖ０に対応したうえ、ヒータ加熱
手段１のオフ動作時毎におけるマイクロ波加熱手段２の
通電時間Ｍ１，Ｍ２，……を延長もしくは短縮すること
になっている。

【００２８】すなわち、電源電圧が低い場合には、分割
電圧Ｖ０が低くなってマイクロ波加熱手段２の加熱出力
が小さくなるため、マイクロ波加熱手段２を用いた加熱
に比較的長時間を要することとなり、また、電源電圧が
高いと、分割電圧Ｖ０が高くなってマイクロ波加熱手段
２の加熱出力が大きくなる結果、マイクロ波加熱手段２
を用いて実行される加熱に要する時間は短くて済むこと
になる。そこで、この際における制御手段９は、定格１
００Ｖであることが一般的な電源電圧を基準としながら
電源電圧の高低変化に対応してマイクロ波加熱手段２の
通電時間Ｍ１，Ｍ２，……を変化させることにより、通
電時間Ｍ１，Ｍ２，……毎における加熱エネルギーを均
一化することを実行している。そして、このような構成
とした際には、マイクロ波で加熱される食品の内部が電
源電圧の変化によっても影響を受けにくいこととなるた
め、食品の十分な加熱及び仕上がり状態の良好さを確保
し得ることになる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる電
子レンジでは、加熱調理すべき食品毎に対応した加熱温
度及び合計加熱時間を設定するとともに、ヒータ加熱手
段でもって設定温度にまで加熱された後の食品をヒータ
加熱手段及びマイクロ波加熱手段でもって交互に加熱す
る際のマイクロ波加熱手段の所定累計時間もしくは所定
累計回数を予め設定しておいたうえ、ヒータ加熱手段の
通電オフ時にのみオン動作するマイクロ波加熱手段の累
計通電時間もしくは累計通電回数が食品毎に対して設定
されたマイクロ波加熱手段の所定累計時間もしくは所定
累計回数に到達するまでマイクロ波加熱手段を繰り返し
て通電することが行われている。

【００３０】そのため、食品の加熱調理が終了するまで
の間にわたってマイクロ波加熱手段がオン動作を繰り返
し続けることはなくなり、マイクロ波加熱手段のオン動
作回数を従来よりも大幅に低減しながらも食品仕上がり
状態の良好さを確保することができるという効果が得ら
れる。そして、マイクロ波加熱手段の使用頻度が低下す
る結果、マグネトロン及びリレーの長寿命化を実現する
とともに、接点切り換え時のリレーから発生する騒音を
抑制することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態にかかる電子レンジの回路構成を
示す説明図である。

【図２】電子レンジにおける加熱制御状態を示すタイミ
ングチャートである。

【図３】本実施の形態及び従来の形態にかかる電子レン
ジの全体構造を示す説明図である。

【符号の説明】

１ ヒータ加熱手段 ２ マイクロ波加熱手段 ４ 温度センサ（温度検知手段） ８ メニュー設定手段 ９ 制御手段 Ｍｎ 累計通電時間 Ｍｋ 所定累計時間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−272026（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−128482（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−371722（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−163788（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−118556（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−20006（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24C 7/02 345 F24C 7/02 315 F24C 7/02 320 F24C 7/02 340 F24C 7/02 531

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 食品を加熱調理するヒータ加熱手段及び
   マイクロ波加熱手段と、加熱調理時の加熱室内温度を検
   知する温度検知手段と、加熱調理メニューを設定するメ
   ニュー設定手段と、加熱調理メニューに基づいた加熱制
   御を実行する制御手段とを備えてなる電子レンジであっ
   て、 制御手段は、加熱室内温度が、加熱調理メニューに対応
   して決定される設定温度に到達するまではヒータ加熱手
   段による加熱制御を実行し、かつ、設定温度到達後はヒ
   ータ加熱手段の通電オフ時に所定時間だけマイクロ波加
   熱手段を通電したうえ、マイクロ波加熱手段の累計通電
   時間もしくは累計通電回数が所定累計時間もしくは所定
   累計回数に到達後はヒータ加熱手段による加熱制御を実
   行することを特徴とする電子レンジ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の電子レンジであって、 制御手段は、加熱調理メニューに対応してマイクロ波加
   熱手段の所定累計時間もしくは所定累計回数を決定した
   うえで加熱制御するものであることを特徴とする電子レ
   ンジ。
3. 【請求項３】 請求項２記載の電子レンジであって、 加熱調理する食品の重量を検出する重量検出手段を具備
   しており、制御手段は検出された食品の重量に対応して
   マイクロ波加熱手段の所定累計時間もしくは所定累計回
   数を増減するものであることを特徴とする電子レンジ。
4. 【請求項４】 請求項２記載の電子レンジであって、 制御手段は、加熱調理開始から設定温度到達までに要す
   る時間を計測し、計測した時間に対応してマイクロ波加
   熱手段の所定累計時間もしくは所定累計回数を増減する
   ものであることを特徴とする電子レンジ。
5. 【請求項５】 請求項１ないし請求項４のいずれかに記
   載の電子レンジであって、 電源電圧を検出する電圧検出手段を具備しており、制御
   手段は検出された電源電圧に対応してマイクロ波加熱手
   段の通電時間を増減するものであることを特徴とする電
   子レンジ。