JPH0138217B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は加熱調理器に係り、特に複数個のセン
サを用いて自動加熱調理を行なう加熱調理器に関
するものである。

従来例の構成とその問題点 従来の例えば自動調理機能付の電子レンジにお
いて、食品の加熱状態を検知する手段として湿度
センサを利用していた。この湿温センサは、食品
の加熱に伴なつて発生する水蒸気量の変化に対応
して抵抗値が変化する感湿抵抗体よりなつてい
た。この湿度センサは一般にセンサ表面部におけ
る水蒸気粒子の着脱によつて電気抵抗の変化を生
ずる特性のものが多く、したがつてセンサ表面部
が汚染するとセンサの感度が低下する欠点があ
る。とくに電子レンジ等の調理器においては、
油、しよう油などの成分が蒸発してセンサに付着
することは避け難いので、これらの汚染物質を除
去する必要がある。汚染物質を除去する有効な方
法に焼却する方法がある。従つて加熱調理器に、
加熱状態検知手段として湿度センサを使用する場
合はこの焼却クリーニングをする必要がある。第
３図に湿度センサの斜視図を示す。センサとして
の感湿抵抗素子５の周囲に焼却クリーニング用ヒ
ータ１３を配置したものである。湿度センサを焼
却クリーニングするには数百度（450℃程度）以
上にすることが必要である。従つてこの時のセン
サ素子の雰囲気は、相対湿度が０％となる。した
がつて焼却クリーニング直後すなわち感湿抵抗素
子５が室温に戻るまでの間は正確な湿度の検出が
不可能となる。又、この焼却クリーニングは、調
理開始時に行なうことが最も効果的である。これ
は、調理開始までに付着した汚染物質を除去する
ことにより、検知時において最も汚染されていな
い状態にするためである。

しかし、ここで以下に示すような欠点がある。
すなわち調理開始時に焼却クリーニングを行なう
ことにより、湿度センサの温度が高くなつて、食
品から発生する水蒸気の検出が不可能となる。す
なわち、湿度センサの温度が室温に戻るまでは正
確な湿度検出が出来ないわけである。この焼却ク
リーニングおよび湿度センサが室温に戻るまでの
時間はだいたい１分程度必要である。したがつて
１分以内に加熱されほぼ所定の温度まで加熱が達
するような小さな食品の場合はその水蒸気の発生
を検出できない。すなわち小さな食品の検出は出
来ないわけである。又、この小さな食品の検出を
可能にするには、調理開始時から湿度センサが室
温に戻るまでは、食品を加熱する加熱手段を停止
させる必要がある。

従つて湿度センサにより食品の出来上りを検出
するには、小さな食品（約１分以内に加熱され、
水蒸気が発生するもの）は出来上りを検出するこ
とが出来ない。あるいは小さな食品でも検出する
ためには、湿度センサが焼却クリーニング後、室
温まで戻るまでの間は加熱を停止する必要があ
り、その分だけ調理時間を長く必要になる。

発明の目的 本発明は上記従来の欠点を解消するもので、小
さな食品でも、調理開始時から加熱を停止するこ
となく、食品の出来上りが検出可能な加熱調理器
を提供することを目的とする。

発明の構成 上記目的を達するため、本発明の加熱調理器は
食品の加熱に伴なつて発生するガスもしくは水蒸
気を検出するセンサと、食品の温度を直接もしく
は間接的に検出するサーミスタあるいはその代り
としての赤外線センサとを備え、湿度センサの焼
却クリーニングによる発熱がサーミスタあるいは
その代りの赤外線センサの検出に影響を与えない
ように配設し、湿度センサの焼却クリーニング中
の検出不可能な状態において、サーミスタや赤外
線センサにより食品の加熱状態を検出することに
よつて、小さな食品でも調理開始時より加熱出力
を停止することなく加熱調理を可能にするという
効果を有するものである。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例について、図面に基づ
いて説明する。

第１図は本発明に係る加熱調理器の本体斜視図
である。１は加熱出力や加熱時間、加熱様式等を
表示する表示部であり、２は加熱出力や加熱様
式、調理メニユー等を選択し入力するためのキー
を配設した設定部である。３は加熱時間を入力す
るタイマ設定部である。４は加熱室へ食品を出入
れするために開閉自在なドアである。２４は調理
の開始を入力するためのスタートキーである。従
つて、ドア４を開けて食品を加熱室へ入れ、ドア
４を閉じてから、設定部２により調理メニユーや
加熱出力の設定、タイマ設定部３による加熱時間
等の設定の後、スタートキー２４によつて調理を
開始するわけである。これらの加熱調理器では一
般に手動設定調理モードと自動調理モードの２つ
の調理モードの設定が可能である。手動設定調理
モードでは、前に述べた様に加熱出力や加熱様式
を設定部２により入力し、加熱時間をタイマ設定
部３により設定した後にスタートキー２４により
調理を開始する。そして、入力された加熱出力や
加熱様式で設定された加熱時間を加熱調理するも
のである。一方自動調理モードでは、調理メニユ
ーを設定部２により入力するだけでスタートキー
２４により調理を開始するもので、出来上りはセ
ンサ等の加熱検出手段や時間制御手段等により、
自動的に加熱調理を完了するものである。

さて本発明はこの自動調理モードに関するもの
である。第２図はこの加熱調理器の構成を示すブ
ロツク図である。１１はマイクロコンピユータで
この電子レンジの制御の中心的な役割をはたすも
のであり、設定部２、タイマ設定部３やスタート
キー２４の指令の入力およびその指令の判断を
し、その結果加熱出力や加熱時間の制御、センサ
情報の取込および加熱状態の判定等を有するもの
である。１５は加熱出力として高周波エネルギー
を発生させるためのマグネトロンであり、１６は
このマグネトロン１５を冷却しかつ加熱室２５の
換気をするためのフアンモータである。１４はマ
イクロコンピユータ１１の指令に基づきマグネト
ロン１５の出力を制御する加熱出力制御部であ
る。１９はサーミスタであり排気の温度を検出す
ることで食品の加熱による温度上昇を間接的に検
出しようとするものである。２０はこのサーミス
タ１９の抵抗変化をマイクロコンピユータ１１へ
入力可能な情報に変換するための温度検出回路で
ある。１８は湿度センサであり、食品の加熱に伴
なつて発生する水蒸気量を検出するものである。
そしてこの水蒸気量によつて抵抗値が変化する湿
度センサの情報をマイクロコンピユータ１１へ入
力可能な情報に変換するため湿度検出回路１２を
設けている。１３はこの湿度センサに付着した汚
染物質を焼却クリーニングするための焼却クリー
ニング制御部である。従つてこれら２つのセン
サ、すなわちサーミスタ１９と湿度センサ１８を
加熱室２５の排気口に設置することにより、食品
の加熱により温度変化をサーミスタ１９で、又食
品の加熱に伴なつて発生する水蒸気量の変化を湿
度センサ１８で検出する構成である。

第３図に湿度センサ１８の構造図を示す。５は
感湿抵抗素子であり、表面部における水蒸気粒子
の着脱によつて電気抵抗の変化を生ずる特性のも
のである。８はこの感湿抵抗素子５の両面に塗布
された電極である。６は感湿抵抗素子５に付着し
た汚染物質を焼却クリーニングするための焼却ク
リーニング用ヒータである。９はこの焼却クリー
ニング用ヒータ６をセンサベース７に固定し、リ
ード線等に接続可能なヒータ端子である。１０は
感湿抵抗素子５をセンサベース７に固定し、リー
ド線等に接続可能な感湿抵抗素子端子である。

第４図はこの湿度センサの特性を示すもので第
４図ａは相対湿度がほぼ０％の温度特性、第４図
ｂは100℃以下の湿度特性（相対湿度特性）を示
す。電子レンジ等の加熱調理器では湿度センサの
周囲温度がマグネトロンの発熱や食品の温度上昇
を考慮しても数十度程度であり必ず100℃以下で
ある。従つて湿度センサの特性はこの場合、第４
図ｂで示される特性となる。一方湿度センサの汚
染物質を焼却するために数百度（450℃程度）以
上に加熱する必要があり、この場合は相対湿度は
ほとんど０％となり第４図ａで示す特性となる。
すなわち、食品から発生する水蒸気量の変化は第
４図ｂの特性変化を検出し一方焼却クリーニング
をするための焼却温度の制御を第４図ａの特性変
化を検出するわけである。第４図ｅは湿度検出回
路の一実施例であり、感湿抵抗素子５に直列抵抗
Rsを接続し、その検出電圧Vdにより感湿抵抗素
子５の抵抗変化が検出出来る。

第５図に本加熱調理器の排気口２２におけ湿度
センサ１８およびサーミスタ１９の位置関係を示
す。すなわち湿度センサ１８の焼却クリーニング
の時に発生する熱量の影響をサーミスタ１９に与
えないようにし、正確な検出を可能にしているわ
けである。すなわち、サーミスタ１９に対して排
気風の風下に湿度センサ１８を配置しているこ
と。さらに遮蔽板２３を設置し、放射熱の影響を
防いでいるわけである。

第６図に本加熱調理器の各部の制御出力および
各センサ情報に関するタイミングチヤートを示
す。図において横軸ｔは経過時間を示し、t₀は調
理開始時を示す。Phは焼却クリーニング用ヒー
タの通電を示し調理開始時に通電される。P_Mは
マグネトロン１５の高周波出力を示し調理開始時
より加熱される。h₁は湿温センサ抵抗変化の信号
であり第４図ｃに示すVdの電圧に相当するもの
である。h₂はh₁の相対湿度の検出に必要な部分を
示したもので、調理開始時からt₇時までの湿度セ
ンサの情報をマスクしたものである。Thはサー
ミスタ１９の温度を示すもので食品の温度上昇と
ともに上昇する。さてここで今述べたPh，Pn，
h₁，h₂，Thの変化を調理開始時t₀から時間経過
をもと述べる。調理開始時t₀ではまず焼却クリー
ニング用ヒータ６への電力供給Phが開始され、
かつ高周波出力発生用マグネトロン１５への電源
供給P_Mも、ほぼ同時に開始される。焼却クリー
ニング用ヒータ６へ電力Phが供給され、感湿抵
抗素子５を加熱する。感湿抵抗素子５の温度が上
昇して相対湿度値が０％に近ずき第５図ｂで示す
如く抵抗値が大きくなる。この時を第６図のt₁で
示す。さらに加熱を継続し感湿抵抗素子の温度は
上昇し100℃を越える。そして第５図ａで示す如
く温度による抵抗変化を示し、抵抗値は小さくな
る。そしてh₁は大きくなり450℃に相当する値で
Phを停止する。すなわち感湿抵抗素子の温度は
450℃となり汚染物質を十分に焼却出来る。その
後、焼却クリーニング用ヒータ６の温度は高温に
なつているためPhを停止した後も温度は少し上
昇する。しかし焼却クリーニング用ヒータ６には
熱容量等があるためすぐには冷却されずに徐々に
温度がさがる。そして100℃まで冷却された時点
をt₃で示す。そして感湿抵抗素子５の温度がさら
に冷却され室温に復帰するに伴なつて正常な相対
湿度に回復する。これをt₄で示す。そしてt₄以
後、排気部の正しい相対湿度が測定可能となる。
そしてマイクロコンピユータはこの正常な相対湿
度の測定が可能となるt₄時点以降より検出すれば
よいわけで、通常t₄よりも少し大きめのt₅時点よ
り検出を開始する。そして食品が加熱されて温度
が上昇するに従つて相対湿度が徐々に下がつてい
く。これは食品の加熱に伴なつて発生する水蒸気
よりも温度が上昇する影響の方が大きいため相対
湿度は下がつていく。そしてt₆の時点から食品か
ら急激に水蒸気が出るためh₁も急に上昇する。そ
して最小レベル（t₆でのレベル）よりΔhだけ上
昇した時t₇が、食品の所定の加熱状態と判定する
わけである。又、Thは食品の温度上昇に判なつ
て徐々上昇し、これが調理開始点より約20秒のマ
スク、t₈時点の温度からΔThの変化を生じた時に
所定の加熱状態と判定するわけである。一般に換
気風や風の流れる状態が定常になるまではマスク
する必要はあるがそれは短かく20秒程度であり湿
度センサの不可能な時間にくらべてたいへん短か
い。又険知に対してもさしつかえのない時間であ
る。湿度センサ信号h₁およびサーミスタ信号Th
の検知方法にはそれぞれ最適となる検知巾Δh，
ΔThを決めておき、又各信号による検知方式に
優先度を持たせておけばよい。以上から湿度セン
サの焼却クリーニングから室温に戻るまでの間す
なわちt₀からt₅までの間は湿度センサによる相対
湿度の検出は出来なくなる。したがつて従来であ
ればこのt₀からt₅までに所定の加熱状態に達する
ような食品ではこの間は加熱手段としてのマグネ
トロンの出力を停止していた。そしてt₅時点から
マグネトロンの出力を開始していた。だいたいこ
のt₀〜t₅は約１分程度である。従つて従来であれ
ばt₀からt₅までの間、時間がロスし調理時間が長
がかつた。

そこで本発明のものはサーミスタや赤外線セン
サを付加することで、湿度センサの検出不可能な
時間すなわちt₀からt₅までの間はこのサーミスタ
によつて検出することにより、調理開始時からマ
グネトロンの出力を開始することが出来る。

第７図に以上に述べた動作のうち調理開始時か
ら湿度センサの検出開始時間までのマイクロコン
ピユータ１１の制御を示す、まず調理開始時から
加熱手段（例えばマグネトロン）の出力を開始す
るＡ、そしてほぼ同時に湿度センサの焼却クリー
ニングを実施するＢ。そしてこの焼却クリーニン
グによつて湿度センサの検知が不可能な間はサー
ミスタのにより食品の加熱状態を検出するわけで
あるＣ。ただしt₀〜t₈の食品の加熱状態の検出に
影響のない短い時間はマスクする。そしてもし、
その間に所定の加熱状態を検出した場合Ｄは、そ
の後の加熱出力の制御や加熱時間の制御Ｈへ移
る。一方所定の加熱状態に達しなければ湿度セン
サが室温に戻る時間t₅までこのサーミスタによる
検出を続ける。そしてt₅までこのサーミスタによ
る検出を続ける。そしてt₅が経過すればＥサーミ
スタと湿度センサの両方による検出へと移るＦ。
そして両センサにより所定の加熱状態を検出すれ
ばＧその後の加熱出力の制御や加熱時間の制御へ
移るＨ。

以上が本実施例のマイクロコンピユータ１１の
制御内容である。

次に第８図に制御回路の具体例を示す。設定部
２やスタートスイツチ２４などはキーマトリツク
スとして構成され、掃引信号S₀〜S₄によつてスキ
ヤンされ、入力ポートI₀〜I₃へ入力される。１は
表示部として蛍光表示管等である。一方加熱出力
の制御は出力ポートR₀〜R₂によつて行なわれ、
ドライバーやリレーなどを介してマグネトロン等
の電源の入切などを行なう。又Ａ／D₀および
Ａ／D₁はサーミスタや湿度センサの信号を電圧
信号として読み込むためのＡ／Ｄ変換機能付入力
ポートである。焼却クリーニング用ヒータ６の制
御はR₄ポートによつて行なわれるわけである。

このように本実施例によれば、湿度センサの焼
却クリーニングにより発生する熱量がサーミスタ
の検出に影響を与えないように配設することで、
湿度センサの焼却クリーニング中の検出不可能な
状態ではサーミスタのみにより検出することで、
小さな食品でも検出が可能となる。又、湿度セン
サの検出不可能な状態で加熱出力を停止すること
なく従来に比較して短い時間で調理が可能とな
る。以上のような効果を有する。

発明の効果 以上のように本発明によれば次の効果を得るこ
とができる。

(1) 湿度センサの焼却クリーニングにより生する
熱量がサーミスタの検出に影響しないため、湿
度センサの検出不可能な状態においても、サー
ミスタにより検出することで、この湿度センサ
検出不可能な状態に出来上るような食品の場合
でも検出不可能となる。

(2) 湿度センサの焼却クリーニングによる検出不
可能な状態でも、加熱出力を停止する必要がな
くその分だけ従来よりも調理時間が短くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である加熱装置の斜
視図、第２図は同装置にサーミスタを用いた場合
の構成図、第３図ａは同装置の湿度センサの一部
断面外観斜視図、第３図ｂは同センサの一部断面
側面図、第４図ａ〜ｂは同センサの特性図、第４
図ｃは同センサの回路図、第５図は同装置の排気
口における湿度センサおよびサーミスタの位置関
係を示す断面図、第６図は同装置の各部の制御出
力および各センサ情報に関するタイミングチヤー
ト、第７図は同装置の制御の内容を示す流れ線
図、第８図は同装置にサーミスタを用いた制御回
路図である。 １……表示部、２……メニユー設定部、３……
タイマー設定部、４……ドアー、５……感湿抵抗
素子、６……焼却クリーニング用ヒータ、７……
センサベース、８……電極、９……ヒータ端子、
１０……感湿抵抗素子端子、１１……マイクロコ
ンピユータ、１２……湿度検出回路、１３……焼
却クリーニング制御部、１４……加熱出力制御
部、１５……マグネトロン、１６……フアンモー
タ、１７……食品、１８……湿度センサ、１９…
…サーミスタ、２０……温度検出回路、２１……
ブザー、２２……排気口、２３……遮蔽板、２４
……スタートキー、２５……加熱室。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被加熱物を加熱する加熱手段と、この加熱手
   段を制御する制御部と、被加熱物の加熱に伴なつ
   て発生するガスもしくは水蒸気を検出する第１の
   センサ手段と、この第１のセンサ手段に近接して
   配置されこの第１のセンサ手段に付着した汚染物
   質を焼却クリーニングするヒータと、被加熱物の
   温度を直接もしくは間接的に検出する第２のセン
   サ手段とより成り、前記第２のセンサ手段を第１
   のセンサ手段に対して換気もしくは排気風の風上
   に配設する構成とした加熱調理器。 ２ 第２のセンサ手段と前記第１のセンサ手段と
   の間に遮蔽手段を配設する構成とした特許請求の
   範囲第１項記載の加熱調理器。