JPH05164329A

JPH05164329A - 調理器

Info

Publication number: JPH05164329A
Application number: JP33042891A
Authority: JP
Inventors: Kyoko Kudo; 恭子工藤; Koji Murakami; 浩二村上; Takayasu Narita; 隆保成田; Sachiko Endo; 佐知子遠藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1991-12-13
Filing date: 1991-12-13
Publication date: 1993-06-29

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、暖め調理の繰返し等の影響で温度
検出手段の温度変化量が不規則になった場合でも、食品
の加熱状態を精度よく検出して加熱時間等を的確に制御
することを目的とする。【構成】加熱室の排気温度に応じた電圧出力をする温
度検出手段２０と、温度検出手段２０の出力中の直流成
分を検出する直流信号検出手段３１と、温度検出手段２
０の出力中の交流成分を検出する交流信号検出手段３２
と、加熱室の排気を促進する排気手段５と、交流信号検
出手段３２の出力に基づいて加熱時間或いは加熱出力を
制御するとともに直流信号検出手段３１の出力に応じて
加熱調理の前或いは後に排気手段５の駆動時間を制御す
る制御手段３３とを有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば電子レンジ等の
食品の加熱調理を行なう調理器に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、電子レンジは家電品の一つとして
一般仮定に普及しており、今後共種々の自動化による一
層の利便性が図られることが予想される。この中でごは
ん、おかず等の暖め自動調理は特に頻繁に行われる調理
である。このような自動調理において食品の加熱状態を
検出するために、ガスセンサ、湿度センサ、赤外線温度
センサ等のセンサが開発されているが、これらのセンサ
は比較的高価なため、トースターレンジ、単機能レンジ
等の低価格の電子レンジには不適であり、低価格のセン
サの使用が望まれている。そこで、温度センサとして安
価なサーミスタを用い、温度によるサーミスタの抵抗値
の変化を電圧に変換し、その交流成分を増幅した出力に
基づいて、食品の沸騰状態を検知する蒸気センサが考え
られている。この温度センサは、加熱された食品から発
生する蒸気によりサーミスタ近傍の温度が変動（ゆら
ぎ）することを利用している。そして、この温度変動、
即ち交流成分の出力に基づいて加熱時間或いは加熱出力
を制御することが考えられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、蒸気センサを
用いた調理器において、暖め調理を繰返して行ったり、
多量の食品の暖め調理を行ったり、また、雰囲気温度が
初めから高かったり、逆に低かったりした場合は、蒸気
センサの温度変化量が不規則になり食品の加熱状態の検
知精度が低下する。このため、加熱時間或いは加熱出力
を的確に制御することが難しくなるという問題があっ
た。

【０００４】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
暖め調理の繰返し等の影響で温度検出手段の温度変化量
が不規則になった場合でも、食品の加熱状態を精度よく
検出して加熱時間或いは加熱出力を的確に制御すること
ができる調理器を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、第１に、加熱室の排気温度に応じた電圧
を出力する温度検出手段と、該温度検出手段の出力中の
直流成分を検出する直流信号検出手段と、前記温度検出
手段の出力中の交流成分を検出する交流信号検出手段
と、前記加熱室の排気を促進する排気手段と、前記交流
信号検出手段の検出出力に基づいて加熱時間或いは加熱
出力を制御するとともに前記直流信号検出手段の検出出
力に応じて加熱調理前或いは加熱調理後に前記排気手段
の駆動時間を制御する制御手段とを有することを要旨と
する。

【０００６】第２に、加熱室の排気温度に応じた電圧を
出力する温度検出手段と、該温度検出手段の出力中の直
流成分を検出する直流信号検出手段と、前記温度検出手
段の出力中の交流成分を検出する交流信号検出手段と、
該交流信号検出手段の検出出力に基づいて加熱時間或い
は加熱出力を制御する制御手段と、前記直流信号検出手
段の出力の傾きを検出する傾き検出手段と、該傾き検出
手段で検出された傾きが負のときは前記交流信号検出手
段の検出出力を無効とする判断手段とを有することを要
旨とする。

【０００７】

【作用】上記構成において、第１に、例えば、暖め調理
の繰返しや多量の食品の暖め調理時に、直流信号検出手
段の検出出力から温度検出手段自体の温度及び温度検出
手段近傍の気温が判断され、温度が高い場合には排気手
段の駆動時間を長くして温度検出手段を冷却し、また逆
に温度が低い場合には排気手段の駆動時間を短くする等
の制御が実行される。これにより、調理開始時における
温度検出手段自体の温度が略一定の温度範囲内に設定さ
れて食品の加熱状態が精度よく検出され、加熱時間或い
は加熱出力を的確に制御することが可能となる。

【０００８】第２に、暖め調理の繰返し等の際に、送風
ファンの冷却効果の影響や加熱室内の残留蒸気等の影響
で温度検出手段の温度変化量が不規則になった場合は、
この期間の交流信号検出手段の検出出力が無効とされて
食品の加熱状態の誤検出が防止される。この結果、精度
のよい検出が行われて加熱時間或いは加熱出力が的確に
制御される。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。この実施例は、電子レンジに適用されている。

【００１０】図１ないし図１４は、本発明の第１実施例
を示す図である。

【００１１】まず、図１ないし図３を用いて、電子レン
ジの全体構成を説明する。これらの図において、１０は
本体キャビネット、２は食品１を加熱する加熱室、３は
食品１を載せて加熱中に回転するターンテーブルであ
る。４は加熱室２内（庫内）に高周波を放射する高周波
発生手段としてのマグネトロンであり、送風ファン５で
冷却されるようになっている。送風ファン５は排気手段
として機能するものであり、この送風ファン５で外気導
入孔６から本体キャビネット１０内に導入された空気
は、マグネトロン４を冷却した後、加熱室導入孔７を通
って加熱室２に入り、食品１からの発生蒸気と共に加熱
室排出孔（排気口）８を通って排気ダクト９に取込ま
れ、内気排出孔１１から本体キャビネット１０外に排出
されるようになっている。また、発生蒸気を含む加熱室
２からの排気の一部は、加熱室天板１２の部分に設けら
れた温度検出用排出孔１３を通り、温度検出手段として
の温度センサ２０に接触しながら通過して、温度検出用
内気排出孔１４から本体キャビネット１０外に排出され
るようになっている。１５は表示部、１６は選択キー、
１７は扉、１８は制御部等を含む電子回路ユニットであ
る。

【００１２】図４は、温度センサ２０を拡大して示して
いる。リード線２１の付いたサーミスタチップ２２がガ
ラス２３で封止され、セラミックの円筒状部材２４に固
着されている。円筒状部材２４の内部は、リード線２１
同士が互いに接触しないように樹脂２５でモールドされ
ている。

【００１３】図５は、温度センサの検出回路を示してい
る。サーミスタチップ２２としてはＮＴＣサーミスタが
用いられている。サーミスタチップ２２の抵抗値をＲｔ
ｈとすると、図中、ａ点の電位Ｖは次式で与えられる。

【００１４】Ｖ＝Ｒ・（Ｖｃｃ−Ｖｅｅ）／（Ｒ＋Ｒｔｈ）サーミスタチップ２２の抵抗値Ｒｔｈは、負の温度特性
を有するので雰囲気温度が上昇すると減少する。即ち、
温度上昇に対してＶの値は増加する。そして、食品調理
時に食品１の温度が上昇してくると、発生蒸気による温
度変化により、Ｖの値は除々に増加しながら振動するよ
うになる。

【００１５】検出回路は、この振動を検出するものであ
り、バッファ２６、ハイパスフィルタ２７、ローパスフ
ィルタ２８、微分回路２９及び増幅回路３０で構成され
ている。ハイパスフィルタ２７及びローパスフィルタ２
８で０．０８Ｈｚ以下並びに１０Ｈｚ以上の信号を減衰
させる。直流成分はバッファ２６の出力で得られ、交流
成分は増幅回路３０の出力で得られる。

【００１６】本検出回路の出力を、例えばマイコンとコ
ンパレータを用いて所定の振幅を何回超えたかを判断し
たり、マイコンのＡ／Ｄコンバーターに入力して電圧を
直接観察して判断することにより、調理器を制御でき
る。

【００１７】図６は、制御系のシステムブロック図であ
る。例えば電子レンジでは、温度センサ２０の検出信号
から直流信号検出手段としての直流信号検出部３１と交
流信号検出手段としての直流信号検出部３２とが各々直
流成分及び交流成分を検出し、それらの検出出力に基づ
いて制御手段としての制御部３３がマグネトロン４、タ
ーンテーブル３の駆動モータ、送風ファン５等を制御す
る。

【００１８】次に、この実施例の作用原理を図７ないし
図１１を用いて説明する。

【００１９】図７は、通常時（常温、調理の繰返し無
し）にごはん１杯を加熱した場合の直流信号検出部３１
及び交流信号検出部３２からの交流信号出力ｅと直流信
号出力ｆを示した図である。加熱開始時の温度センサ２
０の温度が常温程度と低いため、直流信号出力ｅは低
い。また、庫内２に蒸気が無い状態で加熱を開始してい
るため、加熱開始時の交流信号成分ｆの振れ幅は小さ
い。

【００２０】図８及び図９は、食品１としてごはん１杯
を常温で繰返して加熱調理を行った場合であり、図８
は、１回目の加熱終了後、送風ファン５によるクーリン
グを１５秒行った場合、図９は６０秒クーリングを行っ
た場合である。食品１を繰返して加熱調理する場合、温
度センサ２０自体の温度は上昇し、また、庫内２に前回
加熱の食品から発生した蒸気が溜っているため、交流信
号成分ｆがこの影響を受け、加熱終了後、及び次回の加
熱調理の際に非沸騰時でも出力がふらつくという現象が
ある。ごはん１杯は、加熱時間が短く、また、沸騰検出
直後に加熱を終了するため、温度センサ２０の温度上昇
は小で、庫内２に溜る蒸気量も少ない。このため、加熱
終了時の直流信号出力ｅの値は、やや高い程度である。
また、この場合庫内２に溜った蒸気量も少ないため、加
熱調理終了後のクーリングは１５秒程度で交流信号出力
ｆの振れ幅が小となり、これ以上長くする必要は無い。

【００２１】図１０及び図１１は、じゃがいも４個を常
温で加熱調理した後、ごはん１杯を加熱調理した場合で
ある。図１０は、１回目の加熱終了後、送風ファン５に
よるクーリングを１５秒行った場合、図１１は６０秒行
った場合である。じゃがいも４個は、加熱時間が長く、
また、沸騰してから長時間加熱するため、温度センサ２
０の温度上昇が大で、庫内２に溜る蒸気量も大である。
このため、加熱調理終了時の直流信号ｅの出力値はかな
り高く、また、庫内２に溜った蒸気量も多いため、加熱
終了後のクーリングは６０秒程度と、ある程度長時間行
わないと、交流信号出力ｆの振れ幅が小とならない。そ
して、振れ幅が大きい状態で次の加熱調理を開始する
と、図１０に示すように、非沸騰時に振れ幅が大きくな
り、食品１の加熱状態を誤検知をしてしまうおそれがあ
る。

【００２２】このように、加熱前の温度センサ２０自体
の温度（直流信号出力ｅによって示される）が高いほ
ど、交流信号出力のふらつきが大きく、送風ファン５に
よる必要なクーリング時間が長くなるという関係があ
る。そこで、加熱後或いはクーリング開始時の温度セン
サ２０の温度により、クーリング時間を決定すること
で、ごはんの繰返し調理など温度センサ２０の温度が低
温の場合は、クーリング時間を短くできるため時間を短
縮でき、じゃがいもの繰返し調理などで温度センサ２０
の温度が高温となる場合は、クーリング時間を長くとる
ことにより、食品加熱状態の誤検知のおそれを無くすこ
とができる。

【００２３】次いで、この実施例の電子レンジの操作及
び作用を、図１２及び図１３、図１４のフローチャート
を用いて説明する。

【００２４】図１２は、クーリング開始時の温度センサ
２０の温度Ｔと、最適なクーリング時間Ｃの関係を示し
ている。クーリング時間Ｃは、温度センサ２０の温度Ｔ
が上昇するのに応じて長くなる。ただし、設定値Ｔ₁以
下の低温の場合は、庫内２のガス排気等の他の理由で常
に最低Ｃ₁の時間だけクーリングする。また、オーブン
調理の直後など、設定値Ｔ₂以上の高温の場合は、温度
センサ２０による沸騰検知が不可能であるため、エラー
メッセージを表示し、自動調理ができないことをユーザ
ーに知らせる。

【００２５】まず、食品１を暖め調理するための所定キ
ーが操作されると、直流信号検出部３１からの直流信号
出力Ｖが読込まれる（ステップ４１）。Ｖ≦Ｖ₁の場合
はクーリング時間（＝送風時間）Ｃを設定値Ｃ₁とする
（ステップ４２，４３）。Ｖ₁＜Ｖ＜Ｖ₂の場合はＣ＝
Ｃ₁＋ＫＶ（Ｋは設定値）とする（ステップ４４，４
５）。Ｖ≧Ｖ₂の場合は、庫内温度が高過ぎると判断
し、「庫内を冷やして下さい」等のエラーメッセージを
表示する（ステップ４６）。加熱前の送風を行い加熱室
２内の残留蒸気排出等を行う（ステップ４７）。その後
に交流信号成分の初期値Ｖ₀を読込むが（ステップ４
８）、その際、数秒間から十数秒間の平均値をとるなど
して、瞬間的なノイズの影響を軽減することが望まし
い。次に、初期値Ｖ₀に検出すべき振幅を加減算して、
基準値を決める（ステップ４９）。そしてマグネトロン
４を駆動して加熱を開始する（ステップ５０）。加熱し
ている間に、検出された交流信号成分と直流信号成分と
を各々読込み（ステップ５１）、交流信号成分が基準値
を所定時間間隔内で所定回数超えたら（ステップ５２〜
５５）、蒸気検出とみなしその時までの加熱時間ｔα
に、係数βで重み付けをして追加熱時間を決定する（ス
テップ５６，５７）。この係数βは調理する食品の種類
或いは分量によって異なるが、調理前のコース選択と加
熱時間ｔαにより決定できる。後は追加熱時間だけ加熱
を継続してマグネトロンを停止し、さらに加熱後送風を
行って調理を終了する（ステップ５８〜６０）。そし
て、加熱している間に、読込んだ直流信号成分が所定値
を超えた場合は、交流信号成分にかかわらず直ちに加熱
異常と見なして、表示部５に異常を表示するとともに調
理を終了する。

【００２６】図１５ないし図１７には、本発明の第２実
施例を示す。この実施例は、上記第１実施例と比べて冷
却ファン５によるクーリングの態様のみを変えたもので
ある。図１５に示すように、クーリングを常に行い、設
定値Ｔａに温度センサ２０の温度が下るまでクーリング
を続けるというものである。ただし、最低設定時間ｔ₁
は、温度が下ってもクーリングを行う。これは、前述の
ように、庫内のガスを排出するため等である。また、設
定値Ｔ₆以上の高温の場合は、温度センサ２０による沸
騰検知が不可能であるため、エラーメッセージを表示
し、自動調理ができないことをユーザーに知らせる。

【００２７】まず、食品１を暖め調理するための所定キ
ーが操作されると、直流信号検出部３１からの直流信号
出力Ｖが読込まれる（ステップ４１）。Ｖ≦Ｖ₁の場合
は、クーリング時間（＝送風時間）を設定値ｔ₁とする
（ステップ６１，６２）。Ｖ₁＜Ｖ＜Ｖ₃の場合は、Ｖ
≦Ｖ₂となるまで送風ファンを駆動する（ステップ６３
〜６６）。Ｖ≧Ｖ₃の場合は、庫内温度が高過ぎると判
断し、「庫内を冷して下さい」等のエラーメッセージを
表示する（ステップ６７）。その後の制御は、前記第１
実施例の場合と同様である。

【００２８】なお、上述の第１、第２の実施例は、調理
前の温度センサ２０の温度により、調理前のクーリング
時間を制御したが、繰返し調理等の際は、調理後の温度
センサ２０の温度により、調理後のクーリング時間を制
御してもよいし、また、両方行ってもよい。

【００２９】図１８ないし図２１には、本発明の第３実
施例を示す。

【００３０】まず、図１８は、制御系のシステムブロッ
クを示している。例えば電子レンジでは、温度センサ２
０の検出信号から直流信号検出部３１と交流信号検出部
３２とが各々直流成分及び所定周波数帯域の交流成分を
検出し、それらの検出出力に基づいて制御手段としての
制御部３３がマグネトロン４、ターンテーブル３の駆動
モータ、送風ファン５等を制御する。そして、この実施
例では、さらに制御部３３は、傾き検出手段としての傾
き検出部３４及び判断手段としての判断部３５を制御
し、傾き検出部３４で検出した直流信号検出部３１の検
出出力の傾きが負のときは、判断部３５により交流信号
検出部３２の検出出力を無効とするようになっている。

【００３１】次いで、この実施例の電子レンジの操作及
び作用を、図１９、図２０のフローチャートを用いて説
明する。

【００３２】まず、食品１を暖め調理するための所定キ
ーが操作されると、加熱開始前の送風が所定時間行われ
る（ステップ４７）。その後、交流信号の初期値Ｖ₀を
読み込むが（ステップ４８）、その際、数秒間から十数
秒間の平均値をとるなどして、瞬間的なノイズの影響を
軽減することが望ましい。次に、初期値Ｖ₀に検出すべ
き振幅を加減算して、基準値を決める（ステップ４
９）。そして、マグネトロン４を駆動して加熱を開始す
る（ステップ５０）。加熱開始後に直流信号を所定時間
間隔で読込み傾きを検出する（ステップ６８，６９）。
傾きが負の場合は交流信号の読込みを行わず、直流信号
の傾き検出を繰り返す（ステップ７０）。傾きが正にな
れば、交流信号を読込み（ステップ５１）、交流信号が
基準値を所定時間間隔内で所定回数超えたら（ステップ
５２〜５５）、蒸気検出とみなしその時までの加熱時間
ｔαに、係数βで重み付けをして追加熱時間を決定する
（ステップ５６，５７）。後は追加熱時間だけを加熱し
継続してマグネトロンを停止し調理を終了する（ステッ
プ５８〜６０）。

【００３３】図２１は、食品１としてじゃがいも（６０
０ｇ）を加熱した後すぐに、ごはん（１５０ｇ）を加熱
した場合の検出された直流信号成分ｅと交流信号成分ｆ
とを示した図である。じゃがいも（６００ｇ）は、加熱
時間が長く、また、沸騰してから長時間加熱するため、
温度センサ２０の温度上昇が大で、庫内２に溜まる蒸気
量も大である。このため、調理開始後の交流信号ｅの振
れ幅が大きく（図内のＡ矢印近傍）なり、食品加熱状態
の誤検知をしてしまうおそれがある。そこで、この実施
例では、直流信号ｅの傾きが、負の間は交流信号ｆは無
効として読込みを行わず、傾きが正になった時点（図内
のＢ矢印近傍）で交流信号ｆの読込みを行うことによ
り、食品加熱状態を精度よく検出することが可能とな
る。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第１に、温度検出手段自体の温度を示す直流信号検出手
段の検出出力に応じて加熱調理前或いは加熱調理後に排
気手段の駆動時間を制御するようにしたため、暖め調理
の繰返し等の際、調理開始時における温度検出手段自体
の温度を略一定の温度範囲内に設定することが可能とな
って、食品の加熱状態を精度よく検出することができ、
加熱時間或いは加熱出力を的確に制御することができ
る。

【００３５】第２に、温度検出手段自体の温度を示す直
流信号検出手段の出力の傾きを検出し、その傾きが負の
ときは交流信号検出手段の検出出力を無効とするように
したため、暖め調理の繰返し等の際に、加熱室内の残留
蒸気等の影響で温度検出手段の温度変化量が不規則にな
った場合でも食品の加熱状態の誤検出が防止されて精度
のよい検出を行うことができ、加熱時間或いは加熱出力
を的確に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る調理器の第１実施例を一部縦断面
で示す構成図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図である。

【図４】図１中の温度センサの拡大断面図である。

【図５】第１実施例における温度センサの検出回路の一
例を示す回路図である。

【図６】第１実施例における制御系のシステムブロック
図である。

【図７】第１実施例において、ごはん１杯を加熱調理し
たときの検出信号を示す特性図である。

【図８】第１実施例において、ごはん１杯を常温で繰返
し加熱をした場合で、１回目の加熱終了後クーリングを
１５秒行ったときの検出信号の特性図である。

【図９】第１実施例において、ごはん１杯を常温で繰返
し加熱をした場合で、１回目の加熱終了後クーリングを
６０秒行ったときの検出信号の特性図である。

【図１０】第１実施例において、じゃがいも４個を常温
で加熱した後、ごはん１杯を加熱した場合で、１回目の
加熱終了後クーリングを１５秒行ったときの検出信号の
特性図である。

【図１１】第１実施例において、じゃがいも４個を常温
で加熱した後、ごはん１杯を加熱した場合で、１回目の
加熱終了後クーリングを６０秒行ったときの検出信号の
特性図である。

【図１２】第１実施例において、クーリング開始時の温
度センサの温度と最適クーリング時間との関係を示す図
である。

【図１３】第１実施例の操作及び作用を説明するための
フローチャートである。

【図１４】第１実施例の操作及び作用を説明するための
フローチャートである。

【図１５】本発明の第２実施例において、温度センサの
温度とクーリング時間との関係を示す図である。

【図１６】第２実施例の操作及び作用を説明するための
フローチャートである。

【図１７】第２実施例の操作及び作用を説明するための
フローチャートである。

【図１８】本発明の第３実施例における制御系のシステ
ムブロック図である。

【図１９】第３実施例の操作及び作用を説明するための
フローチャートである。

【図２０】第３実施例の操作及び作用を説明するための
フローチャートである。

【図２１】第３実施例において、じゃがいも６００ｇの
加熱調理終了後、すぐにごはん１５０ｇを加熱調理した
ときの検出信号の特性図である。

【符号の説明】

２加熱室５送風ファン（排気手段）２０温度センサ（温度検出手段）３１直流信号検出部（直流信号検出手段）３２交流信号検出部（交流信号検出手段）３３制御部（制御手段）３４傾き検出部（傾き検出手段）３５判断部（判断手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者遠藤佐知子神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地株式会社東芝住空間システム技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加熱室の排気温度に応じた電圧を出力す
る温度検出手段と、該温度検出手段の出力中の直流成分
を検出する直流信号検出手段と、前記温度検出手段の出
力中の交流成分を検出する交流信号検出手段と、前記加
熱室の排気を促進する排気手段と、前記交流信号検出手
段の検出出力に基づいて加熱時間或いは加熱出力を制御
するとともに前記直流信号検出手段の検出出力に応じて
加熱調理前或いは加熱調理後に前記排気手段の駆動時間
を制御する制御手段とを有することを特徴とする調理
器。
【請求項２】加熱室の排気温度に応じた電圧を出力す
る温度検出手段と、該温度検出手段の出力中の直流成分
を検出する直流信号検出手段と、前記温度検出手段の出
力中の交流成分を検出する交流信号検出手段と、該交流
信号検出手段の検出出力に基づいて加熱時間或いは加熱
出力を制御する制御手段と、前記直流信号検出手段の出
力の傾きを検出する傾き検出手段と、該傾き検出手段で
検出された傾きが負のときは前記交流信号検出手段の検
出出力を無効とする判断手段とを有することを特徴とす
る調理器。