JPH0235900B2 - Kanetsusochi - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は加熱装置に係り、とりわけ複数のセン
サを用いて自動加熱を行う加熱装置に関するもの
である。

従来例の構成とその問題点 従来、自動調理が可能な加熱装置においては、
被加熱物の加熱進行状態を検知するため、さまざ
まなセンサ手段が用いられてきた。例えば電子レ
ンジにおいては、サーミスタを用いて装置から流
出する排気の温度を検出するもの、湿度センサを
用いて食品から発生する蒸気を検出するもの、ガ
スセンサを用いて食品から発生する蒸気やガスを
検出するものなど、実に多様なセンサが提案さ
れ、製品化されてきた。

この中でも食品の蒸気を検出する湿度センサお
よびガスセンサは、食品の温度を70〜100℃に上
昇させる調理において、極めて感度良くかつ再現
性にすぐれ、安定した出来栄えが期待できる。ま
た分量対応性が良く、被加熱物の量あるいは質が
変つても適正な検知ができる。ただ反面、調味料
や還元ガスなどの影響を受けてセンサ素子が汚れ
たり、検知ミスをしたりするので、汚れを周囲に
巻いたヒータで焼き切つたり、直前の調理によつ
て発生した加熱室内の残留ガスや蒸気を追い出し
たりするための時間を必要とした。これらはリフ
レツシユとかクリーニングと呼ばれ、調理の開始
時に行われる。この間センサは使用できず、ため
に加熱時間は手動調理に比して長くかかる。

一方、排気温検出法ではサーミスタが調味料や
還元ガスなどの汚染を受けないので、このような
休止タイムは不要もしくはごく短時間でよい。し
かし反面、分量対応性が悪く、特公昭57−5034号
公報に開示されているような温度しきい値（基準
温度）を加熱時間の経過とともに変化させる補正
手段を設けるなど、工夫を要した。

さてこのように一長一短のある各センサを組み
合わせて使うマルチ・センサ方式の提案が増えつ
つある。これらの中で実開昭57−140601号公報
や、実開昭57−140602号公報にはサーミスタをカ
バーできる第２のセンサ（湿度センサ）を設ける
考案を開示している。しかしこの考案は単に２つ
のセンサを排気温度によつて選択するものであ
り、またいずれか早く検知した方で食品を仕上げ
るもので、上記したサーミスタの分量対応性の悪
さおよびガスセンサ・湿度センサの休止タイムを
改善するものではない。

発明の目的 本発明は上記従来の欠点を解消するもので、湿
度センサあるいはガスセンサと排気温センサとを
用いて、被加熱物の量や質に依存しない適正な加
熱が行え、かつ休止タイムのないもしくは短い加
熱装置を提供することも目的とする。

発明の構成 上記目的を達成するため、本発明の加熱装置は
被加熱物より発生するガスもしくは蒸気を検出す
る湿度センサあるいはガスセンサと、排気の温度
を検出する温度センサを備え、温度上昇しきい値
を加熱時間の経過とともに少なくとも２段階に切
り換え、被加熱物が少量のときには温度センサが
動作し、大量のときには湿度センサあるいはガス
センサの検知が温度センサより早くなる構成であ
り、被加熱物の量や質に依存しない適正な加熱が
行なえ、かつ休止タイムがないもしくは短くでき
る、という効果がある。

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装置の本体斜視図で
ある。本体１の前面には開閉自在に設けた扉体２
が軸支されている。そして操作パネル３上には、
調理メニユーを選択するメニユーキー４が設けら
れている。

第２図はかかる操作パネル３の詳細図である。
使用者はメニユーキー４により所望のメニユーを
選択する。例えば再加熱の「冷やごはん」を押
す。すると表示窓５には“〓〓”の表示が４行数
字表示部の上２桁に表われ、冷やごはんが制御部
によりデコードされ、有効に入力できたことがわ
かる。続いてスタートボタン６が押されれば、自
動調理が開始される。

操作パネル３上にはこの他の手動調理を行うた
めのモード設定キー７やタイマーつまみ８、温度
設定キー９が配されている。１０はプリセツトし
たメニユーあるいは加熱パターンをキヤンセル
し、また進行中の調理を停止させる取消キーであ
る。さて、第８図は本発明の構成を示す機能ブロ
ツク図である。

本発明は、被加熱物を加熱する加熱手段１４
と、この加熱手段を制御する制御部１１と、被加
熱物より発生するガスもしくは蒸気を検出する第
１のセンサ手段１９と、加熱室より流出する排気
の温度を検出する第２のセンサ手段２０とより構
成される。

さらに制御部１１は、加熱手段１４への給電の
開始と共にスタートする計数手段３８と、第２の
センサ手段２０に係わる温度上昇しきい値を加熱
時間の経過と共に大きくなるよう変化させる温度
上昇しきい値切換手段３９と、第１のセンサ手段
１９による検出が可能になるまでのマスク時間を
計数するマスク時間制御手段４０とを内蔵してい
る。

そしてマスク時間制御手段４０がマスク時間を
計数し終えるまでは、第１のセンサ手段１９によ
る検出信号は、計数手段３８へは出力されない。
つまりこの期間は第２のセンサ手段２０による検
出のみが行われる。

続いてマスク時間制御手段４０がマスク時間を
計数し終えると、第１のセンサ手段１９によるガ
スもしくは湿度の検出が始まり、第２のセンサ手
段２０による排気の温度上昇の検出と共に、並列
してセンサの監視が行われる。

さらに温度上昇しきい値切換手段３９により第
２のセンサ手段２０に係わる温度上昇しきい値
が、加熱時間の経過と共に変化させられる。

ここで、第１あるいは第２のセンサ手段により
所定の検知が行われれば、この検出信号に基づき
計数手段３８により計数された時間をもとに加熱
手段１４への給電が制御される。

さて第３図はかかる加熱装置の構成を示すブロ
ツク図である。操作パネル３から入力された種々
の指令は、制御部１１によつてデコードされる。
この指令に基づいて制御部１１は所定の表示を行
い、さらに加熱の進行を制御する。

加熱室１２内には被加熱物１３が載置され、加
熱手段たるマグネトロン１４と電熱ヒータ１５と
によつて加熱される。マグネトロン１４はドライ
バ１６を介して、制御部１１により通電を制御さ
れる。送風機１７はこのマグネトロン１４を冷却
すると共に、加熱室１２内の換気を行う。１８は
その排気を機体外に送出する排気ガイドである。

排気ガイド１８内にはガスもしくは蒸気を検出
する第１のセンサ手段１９と、温度を検出する第
２のセンサ手段２０とが設けられる。これらは検
知回路２１を経て制御部１１に加熱の進行状態を
伝える。制御部１１はこれらのセンサ情報に基づ
き、後述するシーケンスにより各々のセンサを適
宜組み合わせて自動調理を行う。

なお２２は被加熱物１３を載置し、これを回転
させて加熱ムラを改善するターンテーブル、２３
はその駆動源たるモータである。

さて第４図は本発明の制御シーケンスを示す線
図である。温度上昇しきい値は時間T_Cで切り換
えられ、T_C以内なら小さなレベルの△θ₁，T_Cを
越えると大きなレベルの△θ₂となる。そこで少量
の食品を加熱すると、温度は時間T_C以内にしき
い値△θ₁に達し、その検知点Pdまでに要した時
間T₁をもとに、これにある定数Ｋを乗じたKT₁
時間をさらに継続して加熱する。この定数Ｋは第
２図に示すメニユーキー４ごとに異なる。マイク
ロ波は調理の開始時点から出力される。これは温
度検知においてリフレツシユやクリーニングのた
めの休止時間が不要なことによる。ところで湿度
センサあるいはガスセンサでは、リフレツシユや
クリーニングのため休止タイムが必要で、時間
T_Mの間データはマスクしなければならない。つ
まり破線で示すような休止のあるシーケンスでマ
イクロ波を出力しないと、センサはマスク時間
T_M経過時にすでに多量の蒸気・ガスが発生して
いるため、検知不能となつている。このように温
度検知と併用し、小量負荷は温度センサにより検
知することで、この休止タイムを省略できるわけ
である。

一方、大量の食品ではT_C時間以内に温度は小
さなしきい値△θ₁に達しない。よつて温度検知は
大きいしきい値△θ₂でPd¹点で検知する。このと
き蒸気・ガスは、食品が大きいので休止タイムな
しで調理の最初からマイクロ波を出力してもPd
点で確実に検知できる。図は相対湿度センサの例
であるが、mm点で最低レベルをとらえ、そこから
しきい値αだけ上昇した点Pdを検知点とし、こ
こまでに要した時度T₁をもとに、これに定数Ｋ
を乗じて残り加熱時間を算出する。つまり大量で
は従来、前述の小量を考慮して破線で示す休止タ
イムのあるシーケンスでマイクロ波を出力してい
たが、T_M時間内に蒸気が多量に出ることはない
ので、このような休止は不要だつたわけである。
しかし制御部は食品の量の多少を調理開始時点で
判断する術がないので、この休止はやむをえなか
つた。本発明により小量を温度センサで検知する
故、休止タイムを省略できるのである。

さて、大量での温度検知点Pd¹は、大きなしき
い値△θ₂によつて行われるので、蒸気・ガスの検
知点Pdに比して遅い。よつて大量では通常湿度
センサあるいはガスセンサが自動調理を行う。こ
れは湿度センサ・ガスセンサの方が湿度センサに
比して分量対応性が良いため、温度センサがこれ
の検知をじやましないよう配慮していることによ
る。ただ分量帯を限定すれば、温度センサの制御
能力は良好であり、小量の仕上りは良い。一例を
挙げると、高周波出力600ワツト、松下のヒユミ
セラムを第１のセンサ，サーミスタを第２のセン
サとした場合、T_C＝１分30秒，△θ₁＝5deg，△
θ₂＝12degとすると、50〜150グラムの小量帯をサ
ーミスタが検知し、100〜500グラムの大量帯をヒ
ユミセラムが検知した。通常調理される標準分量
は100〜150グラムであるから、大半はヒユミセラ
ムがカバーすることになり、標準分量以下のごく
小量をサーミスタが受けもつことになる。なお
T_Cおよび△θ₁，△θ₂を変化させることで、この分
量帯の分担は調整可能である。

次に第５図に制御回路の具体例を示す。制御部
１１はマイクロコンピユータ（以下「マイコン」
と略称する）で構成される。メニユーキーやその
他のスイツチなどは、キーマトリクス２４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。２５は螢光
表示管等の表示部であり、第２図の如く表示窓５
に所定の表示を行う。

一方、給電部への制御は出力ポートR₀〜R₂に
よつて行われ、熱源切換リレー２６、出力切換リ
レー２７、電源リレー２８を動作させる。熱源切
換リレー２６は、マグネトロン１４と電熱ヒータ
１５とに給電を切り換える。また出力切換リレー
２７は、断続してマグネトロン１４の平均出力を
可変したり、電熱ヒータ１５への給電を制御し
て、加熱室温度を一定に保つ。電源リレー２８は
加熱装置への通過を司る主電源スイツチである。
これらのリレーはドライバ１６を介して制御され
る。

主回路にはこの他にドアスイツチ２９，３０が
接続され、ドアの開閉に応動して熱源への給電を
制御する。２３はターンテーブルモータ、１７は
送風フアンである。

３１は報知装置であり、ブザーや音声合成回路
により構成される。これはキー入力時や調理終了
などを使用者に報知する。

次にセンサについて説明する。第１のセンサ手
段としては湿度センサ３２が用いられ、第２のセ
ンサ手段としてはサーミスタ３３が採用されてい
る。湿度センサ３２は汚れを焼き切るためのリフ
レツシユ・ヒータ３４を具備し、リレー３５を介
して出力R₅によつて調理の開始前にリフレツシ
ユされる。湿度センサ３２は出力R₄によつてパ
ルス駆動され、Ａ／Ｄコンバータ内蔵の入力ポー
トＡ／D₀に入力される。サーミスタ３３は抵抗
分割され、入力ポートＡ／D₁に入力される。

第６図は第１のセンサ手段としてガスセンサを
用いた例を示す。ガスセンサ３６は傍熱ヒータ３
７を具備し、抵抗と直列に接続されて分割電圧を
入力ポートＡ／D₀に入力する。

さて以上の構成により本発明は具体化できる。
次にマイコン１１の制御プログラムの概要を第７
図を用いて説明する。自動調理が開始されるとま
ずマイクロ波出力がオンされる(A)。次いで排気温
検知のマスク時間T_M′が経過するのを待つ(B)。
T_M′が経過すると排気温の初期値が測定される
(C)。T_M′は排気ガイド内の換気風が安定する時間
とサーミスタの熱時定数とを考慮して決定され
る。０〜10数秒が選ばれるであろう。続いてクロ
ツク入力の入力を待ち(D)、計数手段たるT₁タイ
ム・カウンタが更新される(E)。そしてガスセンサ
あるいは湿度センサのマスク時間を計数するマス
ク時間制御手段により、マスク時間T_Mが経過し
たかどうか(F)により、制御は２分される。T_M以
内ならサーミスタのみが使用できるので、温度上
昇が△θ₁（小さいレベル）に達したかどうかが判
定される(G)。温度上昇が△θ₁を越えれば、その時
点でのT₁タイムに定数Ｋが乗じられ、KT₁がカ
ウントにセツトされる。(H)。そしてクロツクの入
力のたびに(I)、このKT₁カウンタはデイクリー
メントされ、カウンタがクリアされれば(J)、出力
はオフされて(K)加熱は終了する。

さてT_Mが経過すると、ガスセンサあるいは湿
度センサが使用できるので、まず蒸気があるしき
い値を越えたかどうかが検出される(L)。蒸気が検
出されればKT₁がセツトされ、残り時間制御と
なる。また蒸気が未だしきい値αに達しなけれ
ば、温度検知が行われる。温度しきい値は切換タ
イムT_Cのチツク(M)により、温度上昇しきい値切
換手段により、小さなΔθ₁と大きな△θ₂に切り換
えられ、T_C経過後は大きなしきい値△θ₂による
検知が行われる(P)。△θ₁，△θ₂ともにこれに達
すれば、KT₁がセツトされ、残り時間制御に移
行する。

以上説明した構成およびプログラムにより、本
発明は具現される。

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) 小量から大量まで被加熱物の分量に依存せ
ず、安定した加熱を行うことができる。

(2) 湿度センサでは汚れを焼き切るリフレツシ
ユ、ガスセンサでは加熱室内の残留ガスを排出
するクリーニングのため、加熱の最初に休止さ
ざるを得なかつたが、本発明によればこのよう
な休止を要しない。

(3) 標準分量以上ではガスセンサあるいは湿度セ
ンサが優先的に検知を行うが、これが故障して
も温度センサがやや遅れて検知できる。従つて
従来センサの故障をカバーするため、一定時間
内に検知しなければ加熱を停止したりリミツタ
に比して、安全性はすこぶる高い。

【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本
体斜視図、第２図は同操作パネルの正面図、第３
図は同装置の構成図、第４図ａ〜ｈは同装置にお
ける分量対応を示す制御シーケンスをあらわす
図、同図ａは従来の小量の場合の出力波形図、同
図ｂは本発明の一実施例の小量の場合を示す出力
波形図、同図ｃは同時間―温度関係図、同図ｄは
同時間―湿度関係図、同図ｅは従来の大量の場合
の出力波形図、同図ｆは本発明の一実施例の大量
の場合を示す出力波形図、同図ｇは同時間―温度
関係図、同図ｈは同時間―湿度関係図をそれぞれ
示し、第５図は本発明の一実施例である加熱装置
の湿度センサによる制御回路図、第６図は同ガス
センサによる制御回路図、第７図はプログラムの
要部を示すフローチヤート、第８図は本発明の加
熱装置の構成を示す機能ブロツク図である。 １１……制御部、１２……加熱室、１３……被
加熱物、１４……マグネトロン、１９……第１の
センサ手段、２０……第２のセンサ手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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、被加熱物より発生するガ
   スもしくは蒸気を検出する第１のセンサ手段と、
   加熱室より流出する排気の温度を検出する第２の
   センサ手段とより成り、前記制御部は前記加熱手
   段への給電の開始と共にスタートする計数手段
   と、前記第２のセンサ手段に係わる温度上昇しき
   い値を加熱時間の経過と共に大きくなるよう変化
   させる温度上昇しきい値切換手段と、前記第１の
   センサ手段による検出が可能になるまでのマスク
   時間を計数するマスク時間制御手段とを備え、前
   記制御部は前記マスク時間制御手段がマスク時間
   を計数し終えるまでは前記第２のセンサ手段によ
   る検出のみを行い、前記マスク時間制御手段がマ
   スク時間を計数し終えたら、前記第１のセンサ手
   段によるガスもしくは湿度の検出と、前記第２の
   センサ手段による排気の温度上昇の検出を並列し
   て実行し、かつ前記温度上昇しきい値切換手段に
   より前記第２のセンサ手段に係わる温度上昇しき
   い値を加熱時間の経過と共に変化させる構成と
   し、前記第１あるいは前記第２のセンサ手段によ
   り所定の検知が行われれば、前記計数手段により
   計数された時間をもとに前記加熱手段への給電を
   制御するよう構成した加熱装置。