JPH0239692B2

JPH0239692B2 -

Info

Publication number: JPH0239692B2
Application number: JP58105144A
Authority: JP
Inventors: Takashi Niwa; Shigeki Ueda
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1983-06-13
Filing date: 1983-06-13
Publication date: 1990-09-06
Also published as: JPS59231328A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明はセンサを利用した食品の自動調理に関
するものであり、特に、複数のセンサを利用した
自動調理の調理時間の決定に関わるものである。

従来例の構成とその問題点従来の例えば、相対湿度センサを利用した電子
レンジに於ては加熱の過程で食品から出る水蒸気
によつて、加熱室内の相対湿度が急激に変化する
のを検知して加熱時間や加熱エネルギーを制御し
ていた。ところが食品からの調理情報として相対
湿度を利用しているために、乾燥食品や水分の少
ない食品を加熱した場合には、相対湿度の急激な
増加は期待できず、したがつて加熱時間の決定や
加熱エネルギーが制御できず、食品が過加熱にな
り、発火、発煙などの危険な状態になる可能性が
あつた。また相対湿度センサは加熱室内の急激な
変化を検知するものであるために被加熱物をプラ
スチツクフイルム（以下ラツプという）や蓋で覆
つて、食品からの蒸気を一時容器内に貯える必要
があつた。ラツプをせずに加熱したり、相対湿度
が高い環境で自動調理されたような場合には相対
湿度の急激な増加を検知できず、前述のような危
険状態になる可能性がある。しかし上記欠点はあ
るもののラツプや蓋をして相対湿度センサで自動
調理検知を行なつた場合の検知時間精度は食品か
ら急激に出る水蒸気を検知するものであるため非
常に優れている。一方サーミスタ温度センサは加
熱物からの温度上昇を検知する制御方式であるの
で、食品にラツプや蓋をする必要はない。ところ
が加熱室内が高温になつた時には検知時間精度が
悪くなる。また相対湿度の急激な変化に比して、
温度上昇は非常になだらかであるので検知時間精
度は湿度センサに比べると劣る。

以上のように相対湿度センサおよびサーミスタ
温度センサは相補的な関係にある。

発明の目的本発明は上記従来の問題点を解消するもので、
通常使用における調理情報の検知精度を高めると
ともに異常使用時の食品の発火、発煙等炉の危険
状態を未然に防止することを目的とする。

発明の構成本発明は、上記のような相補的なセンサのうち
検知時間精度、調理の出来栄えのすぐれているセ
ンサを主センサ、他のセンサを従センサと指定
し、検知時間と検知センサの種類を判定して主セ
ンサ、従センサのいずれで検知した場合でもほぼ
同程度の出来具合にあるように全加熱時間を決め
る構成としたものであり、検知できずに食品が発
火、発煙するという事態を防ぎ、かつ、従センサ
によつて検知した場合でも、全加熱時間としては
主センサで検知した場合とほとんど変わらず、し
たがつて異常使用時に於てもある程度の調理の出
来栄えを保証し、通常使用においては主センサで
検知するので優れた調理の出来栄えを保証できる
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、第２図に於て、マグネトロン１によつ
て励振されたマイクロ波は、導波管２によつて加
熱室３内に導かれ、食品に吸収される。またフア
ン４により起こされた風はマグネトロン１を冷却
後、エアガイド５によつて外かく６外へ排気され
る。また風の一部はエアカイド７によつて導か
れ、加熱室３の側面に開けられたパンチング８よ
り加熱室３内に入り、食品が加熱された結果生じ
る熱を運んで加熱室３の対向壁面のパンチング９
から排気ガイド１０内に入り、そして外かく６の
外部へと排気される。排気ガイド１０内にはサー
ミスタ温度センサ１１と相対湿度センサ１２が取
付けられている。

第３図Ａに食品にラツプがされている時の相対
湿度および温度の変化の様子を示す。加熱が開始
されると加熱室３内および排気ガイド１０内の相
対湿度は、食品から水蒸気が出てもラツプの中に
貯えられる。一方、温度が上昇するために、相対
湿度は低下し続ける（ａの部分）。そのうちに食
品からの水蒸気がラツプの〓間から漏れ始め、相
対湿度は上昇に転じ（ｂの部分）、最低値から
ΔRH変化した時点で、湿度検知したと判断され
る（ｃ点）。一方温度の上昇は第３図Ｂに示すよ
うに湿度変化ほど急激に変化せず、なだらかに上
昇する。ここで温度センサの検知レベルΔTを適
当に選ぶことによつてｄ点をｃ点より後方に位置
させる。主センサである相対湿度センサ１２が検
知するまでに要した時間T_H、従センサであるサ
ーミスタ温度センサ１１が検知するまでに要した
時間T_THとすると追加加熱時間はK_H・T_Hで計算さ
れる。またサーミスタ温度センサ１１が検知をし
たと仮定した場合の追加加熱時間はK_TH・T_THで
計算される。ここで全加熱時間はT_H＋K_H・T_Hお
よびT_TH＋K_TH・T_THであるので両者を等しいとお
くとK_HとK_THの関係はK_H＝K_TH・（１＋T_TH）／
（１＋T_H）と書け、調理実験で係数K_H、K_THを決
めるといずれのセンサで検知した場合でもほぼ同
程度の仕上りとすることができる。

第４図は食品にラツプがされていない時の相対
湿度および温度の変化の様子を示す。加熱が開始
されると食品の表面からどんどん蒸気が出るので
加熱室３内および排気ガイド１０内の相対湿度は
最初から上昇していく（第４図Ａ）。一方温度は
第４図Ｂに示すように、ラツプの有無による上昇
傾向の差はあまり現れない。そのため相対湿度セ
ンサ１２ではΔRHを検知できない。それに対し
てサーミスタ温度センサ１１は温度上昇値ΔTを
検知する。

第５図は加熱室３内が高温になつている時の相
対湿度変化および温度変化を示す。加熱が開始さ
れても加熱室の温度が高いので、相対湿度は低い
レベルのままである(a)。しかしながら水蒸気が一
度に出ると相対湿度はΔR_H以上変化し、湿度検知
される（第５図Ａ）。一方加熱室３内の温度はフ
アン４の風が入つてくるので、時間が経つにつれ
て下がつてくる（第５図Ｂ）。したがつて食品か
らの熱による温度上昇値ΔTは検知できない。

第６図は相対湿度の高い環境で調理された時の
相対湿度および加熱室３内温度の変化を示す。食
品から水蒸気が出ても周囲の相対湿度が高いと、
その情報は検出できない（第６図Ａ）。一方温度
はΔT検出可能である（第６図Ｂ）。以上述べた
ように第３図のような通常の温度、湿度環境に於
ては相対湿度センサ１２が、第４図のようにラツ
プ、蓋なし調理の場合にはサーミスタ温度センサ
１１が、第５図のような高温条件下では相対湿度
センサ１２が、第６図のような高湿条件下ではサ
ーミスタ温度センサ１１が食品の加熱程度を検知
する。

第７図は主センサとして相対湿度センサ１２、
従センサとして赤外線温度センサ１３を使用した
電子レンジの例である。赤外線センサ１３は加熱
室３の天井部の開口１４から食品の表面温度を測
定する。赤外線センサ１３と開口１４の間には検
知時に動作するチヨツパ１５が設けてあり、チヨ
ツパ温度と食品表面温度を交互に測定して食品温
度を検出する。赤外線センサ１３もサーミスタ温
度センサ１１と同様に加熱室３が高温になつた時
は食品の温度変化を検知することができない。通
常の温度−湿度条件時には相対湿度センサ１２よ
りも後に検知するように係数K_THが決められてい
る。

第８図は主センサとして相対湿度センサ１２、
従センサとしてサーミスタ温度センサ１１を用い
た回路例である。被調理物の選択や調理の開始、
停止などの指令はキイ群１６よりマイクロコンピ
ユータ１７（以下マイコンと言う）に対してなさ
れる。マイコン１７は出力端子S₀からS₄に第９図
に示すスキヤニングパルスを順次出力し、どの出
力端子がHigh出力になつているかと、入力端子
I₀からI₃のうち、どの入力端子にHigh信号が現れ
たかを判断して、どのキイが押されたかを判断
し、表示部１８上に対応する数字や文字を表示す
る。その際スキヤンパルスは表示桁を指定し、並
列出力端子D₀〜D₇からは数字や文字のセグメン
トデータを表示部１８に対して送出する（表示部
１８は第１０図に示す）。次にマイコン１７の個
別出力端子R₃は、キイが押されたり、調理が終
了した時に確認音を発生するブザー１９へブザー
信号を出力する端子であり、R₂は100V回路を開
閉する主リレースイツチ２０を、R₁はマグネト
ロン回路２１、あるいは電熱ヒータ２２の断続を
制御するリレースイツチ２３を、R₀はマグネト
ロン回路２１あるいは電熱ヒータ２２のいずれか
を選択するセレクトスイツチ２４を、それぞれド
ライバーIC２５を介して制御する端子である。
フアンモータ２６はフアン４を付勢するモータ、
ターンテーブルモータ２７は、加熱室３内の食品
を回転させ電波分布を改善するためのターンテー
ブル２８駆動用のモータである。

また相対湿度センサ１２はその抵抗値と抵抗２
９によつて電圧V_CCを分圧する。分圧された電圧
はマイコン１７のＡ／D₁端子に入力される。
Ａ／D₁端子の入力電圧はマイコン１７内でアナ
ログ−デイジタル変換され、湿度レベルが演算の
後決定される。またサーミスタ温度センサ１１
は、その抵抗値と抵抗３０によつて電圧V_CCを分
圧するる。分圧された電圧はマイコン１７のＡ／
D₀端子に入力される。Ａ／D₀端子の入力電圧は
マイコン１７内でアナログ−デイジタル変換さ
れ、温度が演算の後決定される。第１５図に示す
ように相対湿度センサ１２で検知した時にはマイ
コン１７内の係数記憶部１７ａから係数K_Hが演
算部１７ｃへ送られ経過時間カウント部１７ｂの
値と掛算された後、K_H・T_Hが表示部１８に表示
される。またサーミスタ温度センサ１１で検知し
た時には係数記憶部１７ａから係数K_THが演算部
１７cCへ送られ経過時間カウント部１７ｂの値
と掛算された後、K_TH・T_THが表示部１８に表示
される。

第１１図は主センサに相対湿度センサ１２、従
センサに赤外線センサ１３を使用した場合の回路
例である。赤外線センサ１３でとらえられた食品
表面温度は赤外線センサ回路３１で測定温度を電
圧に変換し、マイコン１７のＡ／D₀端子の入力
になる。以下マイコン１７内の制御は従センサに
サーミスタ温度センサ１１を使用した場合と同様
である。

次に追加加熱時間の表示に関して、従センサが
主センサよりも早く検知した場合、まず従センサ
の定数K_THを用いてK_TH・T_THを第１０図の表示部
に示し、その時間を順次減算して加熱を終了させ
るシーケンスを第１２図のフローチヤートに示
す。

第１３図は従センサが主センサよりも早く検知
した場合、まず従センサの係数K_THを用いて
K_TH・T_THを計算するが、表示部には時間を表示
せず、減算のみを行ない、主センサの検知を待
つ。減算し結果が０になるまでに主センサが検知
をすれば、その時点でK_H・T_Hを計算しその時間
を表示し改めて表示の減算を始め、表示が０にな
れば、加熱を終了させる。

第１４図は従センサが主センサよりも早く検知
した場合、まず従センサの係数K_THを用いて
K_TH・T_THを計算、減算カウントするが、表示は
せず、一定時間を計測するタイマー１７ｄ（第１
５図）のカウントをスタートさせる。このタイマ
ー１７ｄが一定時間計測を終了する前に主センサ
が検知した時は、その時点でK_H・T_Hを計算し、
表示する。そして表示時間の減算を行なつて表示
が０になれば加熱を終了させる。一方タイマー１
７ｄが一定時間計測を終了するまで主センサが検
知しなかつた場合はK_TH・T_THからの減算途中の
時間を表示し、表示時間の減算を行なつて表示が
０になれば、加熱を終了させる。

このように本実施例によれば、通常環境での自
動調理に於ては、検知時間精度の優れた相対湿度
センサの優先検知によつて調理の出来栄えを保証
できる。一方、相対湿度センサが検知できなくな
るような環境に於ては温度センサであるサーミス
タや、赤外線センサによつて検知することによつ
て、発火、発煙などの危険な状態になることを防
いでいる。

また従センサであるサーミスタや赤外線センサ
で検知した場合であつてもK_THをK_Hと一定の関係
に保つてあるので、調理の出来栄えもある程度保
証することができる。

また温度センサが湿度センサより早く検知した
時、追加加熱時間表示を行なうのに三つの方法が
あるが、第１２図に示す方法は、検知するとすぐ
に時間表示が出るので、湿度センサが検知しない
場合であつても追加加熱時間が表示されるので安
心感があるという利点がある。

第１３図に示す方法は主センサの検知精度をあ
くまでも重視するシーケンスであり、たとえ湿度
センサで検知できなくとも、内部のカウンタで減
算されているので、過加熱になることはない。

第１４図に示す方法は、湿度センサの検知は、
通常環境ではセンサが故障していない限り、温度
センサの検知より大きく遅れることはないので、
一定時間内に湿度センサ検知がない場合は、マイ
コン内部の減算カウンタ１７ｅで減算していた内
容を表示部に出すものであり、第１２図、第１３
図の両方法の利点を兼ね備えたものである。

発明の効果以上のように本発明によれば通常の使用条件の
下では検知時間精度のよい主センサで検知、追加
加熱時間の計算を行なうので、調理の出来栄えが
保証できる。また異常使用、環境下で主センサの
検知が不能になつても、従センサで検知ができ
る。そしてそのような場合に於ても、ある程度の
調理の出来栄えが保証できる。さらに主センサ、
従センサのいずれで検知しても全調理時間はほぼ
同じなので使用の違和感がない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である電子レンジの
一部切欠き正面図、第２図は同電子レンジの外か
くを取り去つた時の平面図、第３図Ａ，Ｂは同加
熱室内の温度および湿度変化を示す図、第４図
Ａ，Ｂは同加熱室内の温度および湿度変化を示す
図、第５図Ａ，Ｂは同加熱室内の温度および湿度
変化を示す図、第６図Ａ，Ｂは同加熱室内の温度
および湿度変化を示す図、第７図は同電子レンジ
の構成図、第８図は同電子レンジの電子回路図、
第９図は同マイクロコンピユータのスキヤニング
信号を示す図、第１０図は同表示部を示す構成
図、第１１図は同電子レンジの電子回路の他の例
を示す回路図、第１２図〜第１４図は同マイクロ
コンピユータの調理情報処理シーケンスを示すフ
ローチヤート、第１５図は同マイクロコンピユー
タの機能ブロツク図である。１……マグネトロン、１１……サーミスタ温度
センサ、１２……相対湿度センサ、１３……赤外
線センサ、１７……マイクロコンピユータ、１７
ａ……係数記憶部、１７ｂ……経過時間カウント
部、１７ｃ……演算部、１８……表示部、２２…
…電熱ヒータ。

Claims

【特許請求の範囲】１食品の加熱手段と、前記食品からの蒸気を検
知する主センサ手段と、温度を検知する従センサ
手段と、加熱開始から前記主センサ手段が検知す
るまでの加熱経過時間T_Hおよび従センサ手段が
検知するまでの加熱経過時間T_THを計数する手段
と、検知したセンサを判定する手段と、前記セン
サ手段毎に係数K_H、K_THを記憶する記憶部と、前
記検知したセンサに応じて追加加熱時間K_H・T_H
またはK_TH・T_THを計算する手段と、表示する手
段とを有し、K_H、K_THは主センサ手段あるいは従
センサ手段のいずれで検知された場合でも、全加
熱時間がT_H＋K_H・T_HT_TH＋K_TH・T_THとなる定
数とした加熱装置。２主センサ手段を相対湿度センサ、従センサ手
段をサーミスタ温度センサで構成した特許請求の
範囲第１項記載の加熱装置。３主センサ手段を相対湿度センサ、従センサ手
段を赤外線センサで構成した特許請求の範囲第１
項記載の加熱装置。