JPH0641813B2 - 電子料理レンジの自動料理制御方法 - Google Patents

電子料理レンジの自動料理制御方法

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JPH0641813B2
JPH0641813B2 JP63242632A JP24263288A JPH0641813B2 JP H0641813 B2 JPH0641813 B2 JP H0641813B2 JP 63242632 A JP63242632 A JP 63242632A JP 24263288 A JP24263288 A JP 24263288A JP H0641813 B2 JPH0641813 B2 JP H0641813B2
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air
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64Heating using microwaves
    • H05B6/6447Method of operation or details of the microwave heating apparatus related to the use of detectors or sensors
    • H05B6/645Method of operation or details of the microwave heating apparatus related to the use of detectors or sensors using temperature sensors

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は加熱室に内蔵した食物を温度感知センサを利用
して自動的に料理する電子料理レンジの自動料理制御方
法に関し、詳しくは、電子料理レンジの外部温度が上昇
又は下降してファンに依り加熱室に流入される流入空気
の温度が変化されてもその食物の加熱時間を正確に設定
させて料理を行い得るようにした電子料理レンジの自動
料理制御方法に関するものである。
〔従来の技術〕
一般に、従来の電子料理レンジは第13図に示したよう
に、電子料理レンジの全動作を制御するマイクロコンピ
ュータ(以下、マイコン)(1)と、該マイコン(1)
の制御で動作電源を供給する電源供給部(2)と、該電
源供給部(2)の出力電源に因り駆動されて電子波(電
磁波)を発生するマグネトロン(3)と、該マグネトロ
ン(3)で発生される電磁波で食物を加熱する加熱室
(4)と、該加熱室(4)の流入口(4A)に空気を流
入させるファン(5)と、前記加熱室(4)の流出口
(4B)に流出される空気の温度を感知する温度感知セ
ンサ(6)と、該温度感知センサ(6)で感知された流
出空気の温度の信号をディジタル信号に変換して前記マ
イコン(1)に入力させるアナログ/ディジタル変換器
(7)とで構成されていた。
そして、このような従来の電子料理レンジは使用者が加
熱室(4)に食物を入れて料理開始ボタンを押すと、第
14図及び第15図に示したようにマイコン(1)は一
定時間の間、初期動作を行う。即ち、略16秒間、ファ
ン(5)だけを駆動させて流入口(4A)から空気を流
入させながらその加熱室(4)の空気温度を平衡に成さ
せる。すると、加熱室(4)の流出口(4B)で流出さ
れる空気の温度は温度感知センサ(6)で感知され、該
感知された温度信号はアナログ/ディジタル変換器
(7)でディジタル信号に変換されて出力される。その
後、一定時間(t)が経過するとマイコン(1)には
前記アナログ/ディジタル変換器(7)で出力される現
在温度(T)の信号が入力されて格納され、電源供給
部(2)を制御してマグネトロン(3)を駆動させる。
次いで、該マグネトロン(3)は電磁波を発生して加熱
室(4)に内蔵された食物を加熱し、その食物の加熱に
因り加熱室(4)の流出口(4B)に流出される空気の
温度が漸次上昇されて温度感知器(6)で感知され、ア
ナログ/ディジタル変換器(7)を通ってマイコン
(1)に入力される温度感知信号が漸次上昇するように
なる。
このような状態で上昇される温度の増加分が一定値(Δ
T)に至ると、即ち、温度感知センサ(6)で感知され
た温度が一定温度(T)に上昇して温度増加分が一定
値(ΔT)になると、前記マイコン(1)は1段階加熱
を完了して2段階加熱を行う。即ち、1段階加熱を行っ
た時間(t)を記憶し、料理する食物の種類に因って
設定された一定値(α)をその1段階加熱を行った時間
(t)に乗じて2段階加熱時間(t)を計算し、該
2段階加熱時間(t)の間マグネトロン(3)を継続
駆動させて食物を加熱し、2段階加熱時間(t)が経
過すると、そのマグネトロン(3)及びファン(5)の
駆動を停止させて食物の料理動作を完了する。
しかるに、このような従来の電子料理レンジの自動料理
制御方法は次のような問題点が随伴されていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
すなわち、1段階加熱を行う状態で電子料理レンジの外
部温度が変化してファン(5)に依り加熱室(4)に流
入される空気の温度が変化すると、その温度の変化に因
り温度感知センサ(6)で感知される温度も変化される
ので食物の自動料理を正確に行い得なかった。第16図
(A)に示したように、一定時間(t)の間1段階加
熱を行う状態で、外部温度が上昇してファン(5)から
加熱室(4)に流入される空気の温度が一定温度(ΔT
)だけ上昇すると、該温度上昇に従って温度感知セン
サ(6)で感知される温度が正常温度から一定温度(Δ
)だけ上昇される。よって、1段階加熱を行う時間
(t)が一定時間(Δt)だけ速くなるので食物の
料理は未だ完了されない状態で自動料理の作用は修了さ
れるようになる。且つ、第16図(B)に示したよう
に、外部温度が下降してファン(5)に依り加熱室
(4)に流入される空気の温度が一定温度(ΔT′
だけ下降すると、その温度の下降に従って温度感知セン
サ(6)が感知する温度が正常温度から一定温度(Δ
T′)だけ下降して、第1段階加熱を行う時間
(t)が一定時間(Δt′)だけ遅れるため食物が
過熱された状態で自動料理の作用が終わるようになる欠
点があった。
又、このような従来の自動料理方法に於いては、季節の
変化に因る電子料理レンジの外部温度に対する加熱時間
を設定するのに誤差を発生していた。即ち、同一種類及
び同一量の食物を加熱しても春及び秋のように外部温度
がほぼ等しい場合は一定な温度変化特性を有するが、夏
のように外部温度が高い場合は春及び秋よりも温度増加
率が鈍化され、且つ、冬のように外部温度が低い場合は
春及び秋よりも温度増加率が高くなる。結局、従来のよ
うに一定な温度増加分(ΔT)を設定すると、季節の変
化に因る電子料理レンジの外部温度に従って食物の加熱
時間は各異なって設定されて食物が過熱又は未完成の状
態で料理の作用が完了される欠点があった。
このような問題点を解決するために本発明者達は研究を
重ねた結果、次のような電子料理レンジの自動料理制御
方法を提供するに至った。
〔課題を解決するための手段及び作用〕
本発明に依れば、所定特定温度を基準として該特定温度
よりも季節の変化に依り外部温度が高くなると、それに
比例して温度増加分を低く設定し、特定温度よりも外部
温度が低くなるとそれに比例して温度増加分を高く設定
することに依り季節の変化に依り温度が変化しても所定
特定温度を基準として温度増加分を補償することに依り
食物の自動料理を最良の状態に行い得るようにしてい
る。
又、1段階加熱を行う場合に、加熱室に流入される外部
空気の温度が上昇又は下降すると、その1段階加熱時に
加熱室で流出される流出空気の温度増加分をその上昇又
は下降された温度の変化及び下降された時点に従って各
異なるように補償して1段階加熱時の流出空気の温度増
加分を正確に設定することに依りその電子料理レンジの
外部温度の変化に従って加熱室に流入される空気の温度
が変化されても食物の自動料理を最良の状態に行い得る
ようにしている。
先ず、加熱室に流入される空気の温度変化に対する温度
補償分に於いては、該温度補償分は加熱室に流入され
る空気の温度変化に比例するもので、温度が上昇すると
温度補償分は0より大きくなり、温度が下降すると温度
補償分は0より小さくなる。同一な大きさに温度が変
化してもその温度が変化された時点に従って各異なる温
度補償をしなければならない。即ち、動作初期の時点で
は温度補償分が大きくなるべきで、時間が経過するに従
って加重値が減少されて動作が完了する時点ではその温
度補償分がほぼ9に近くなるべきである。
前記の第項は、加熱室に流入及び流出される空気の温
度変化の関係を表したもので、これをグラフで表示する
と第1図(A)(B)に示したようになり、数式で表示
すると次のようになる。
この場合、Uは加熱室に流入される空気の温度 Vは加熱室から流出される空気の温度 Qは食べ物から発生される熱量を示す。
従って、加熱室に流入及び流出される空気の温度変化分
(ΔU)(ΔV)には一定な比例関係が成立される。こ
れは流入される空気の温度(U)が増加すると、流出さ
れる空気の温度(V)が正常的な標準状態即ち、温度変
化分(ΔU)が0になる場合よりも速く増加するためで
ある。結局、設定された温度増加分(A)に速く到達す
るようになる。よって、加熱時間を標準状態に近似する
ように合わせるためには、補償された温度増加分(Δ
A)が設定された温度増加分(A)よりも大きくなるべ
きであり、この時流入空気の温度変化分(ΔU)が大き
い程補償された温度増加分(ΔA)が大きくなるべき
で、且つ、反対に、流入空気の温度(U)が下降する場
合には補償された温度増加分(ΔA)が設定された温度
増加分(A)より小さくなるべきである。
又、前記項は流入される空気の温度(U)が流出され
る空気の温度変化分(ΔV)に及ぼす影響を時間の変化
に従って表示したものである。即ち、前記式(2)の を表すもので、かかる理由は食物を加熱する動作初期時
間には食物が発生する熱量が小さいので流入される空気
の温度変化分(ΔU)に従って流出される空気の温度
(V)は大きく変化されるが、時間が経過するに従い、
加熱する食物から多い熱量(Q)が発生されて加熱時の
内部温度が高くなるため、流入される空気の温度変化分
(ΔU)が流出される空気の温度変化分(ΔV)に影響
を少なく及ぼすようになるからである。
第2図は本発明に依る流入及び流出される空気の温度変
化分(ΔU)(ΔV)を実験的に求めたグラフを示す。
ここで、δは温度補償分、 Vtは食物を加熱して一定時間(t)が経過した時流出
される空気の温度、 Vtは食物を加熱する初期時間(t)の流出空気の
温度、 fvは時間経過に因る傾きを示す。
前記グラフの傾き(fv)並びにその他の特性は加熱室
の大きさに因りやや変化されるが、原則的に食物を加熱
する時間が経過するに従って矢印の方向に流入される空
気の温度変化分(ΔU)が流出される空気の温度変化分
(ΔV)に及ぼす影響が減少される。
更に、第3図は本発明に依る流入空気の温度変化分(Δ
U)に対するアルゴリズムを表したものである。
こゝで、Usは既存流入空気の温度で、流入空気の温度
がUsからUまでΔUだけ変化される場合の流出空気の
温度(V)を利用して温度補償分(δ)を計算すると次
の式(3)になる。
δ=fv×ΔU …(3) 式(3)に於いて、傾き(fv)は温度変化分(Vt−
Vt)に対する減少函数であり、その大きさは1を越
えない。且つ、第4図は本発明に依る多様な傾き(f
v)の函数として可能なものを例示したものである。
以上説明したように、食物の加熱時流入空気の温度
(U)が増加する場合に温度補償分(δ)が+値とな
り、この時、マイコンで既に設定された温度増加分
(A)を補償された温度増加分(ΔA)に再設定するよ
うになるためマグネトロンの動作時間が従来よりも長く
なる。且つその増加されるマグネトロンの動作時間は流
入空気の温度変化分(ΔU)及び温度変化分(ΔU)の
発生された時点に従って適切に増加するようになる。更
に、流入空気の温度(U)が下降する場合には前記のよ
うな原理に依りマグネトロンの動作時間を適切に減少さ
せるようになる。即ち、基準流入空気の温度(Us)は
初めは初期温度(Ut)で設定されるが、温度が変化
され、温度補償分(δ)が発生して温度増加分(A)が
補償された温度増加分(ΔA)に変化すると、その変化
が発生された時点の温度(Ui)に再設定される。
このような原理を利用した本発明に対し、第5図乃至第
10図を用いて詳細に説明すると次のようである。
第5図は本発明に依る電子料理レンジの構成を示した概
略図で、図面に示したように、電子料理レンジの全体動
作を制御するマイコン(11)と、該マイコン(11)
の制御で動作電源を供給する電源供給部(12)と、該
電源供給部(12)の出力電圧に因り駆動されて電磁波
を発生するマグネトロン(13)と、該マグネトロン
(13)で発生された電磁波で食物を加熱する加熱室
(14)と、該加熱室(14)の流入口(14A)に空
気を流入させるファン(15)と、前記加熱室(14)
の流入口(14A)及び流出口(14B)に各設置され
て流入及び流出される空気の温度を感知する温度感知セ
ンサ(16)(16′)と、それら温度感知センサ(1
6)(16′)で感知された空気の温度の信号をディジ
タル信号に変換して前記マイコン(11)に印加するア
ナログ/ディジタル変換器(17)(17′)とで構成
されている。
このように構成された本発明に依る電子料理レンジは、
加熱室(14)に料理すべき食物を入れ、料理開始ボタ
ンを押すと、第6図に示したフローチャートのような動
作を行うようになる。まず、マイコン(11)は初期動
作を行う。即ち一定時間(t)の間ファン(15)を
駆動させて加熱室(14)の空気の温度が平衡を成すよ
うにし、その一定時間(t)が経過すると、マイコン
(11)は1段階加熱動作を行う。即ち、加熱室(1
4)の流入口(14A)及び流出口(14B)に設置さ
れた温度感知センサ(16)(16′)で感知され、ア
ナログ/ディジタル変換器(17)(17′)でディジ
タル信号に変換された流入及び流出空気の現在温度(U
)(Vt)信号がマイコン(11)に入力されて
貯蔵される。即ち、この場合マイコン(11)に入力さ
れる現在温度(Ut)信号を基準流入空気の温度(U
s)に設定し、現在温度(Vt)を基準として設定し
た温度増加分(A)を補償された温度増加分(ΔA)に
設定した後、電源供給部(12)を制御してマグネトロ
ン(13)を駆動させ、該マグネトロン(13)の駆動
で発生された電磁波が加熱室(14)の食物を加熱する
ようになる。
このような状態で、マイコン(11)は流入及び流出さ
れる空気の温度(Ut)(Vt)を継続測定し、この場
合、流入空気の温度(Ut)が変化されずUt=Usで
あり、流出空気の温度(Vt)が初期温度(Vt)か
ら設定された温度増加分(A)即ち、補償された温度増
加分(ΔA)だけ上昇すると、マイコン(11)は1段
階加熱動作を完了する。
そして、この時、1段階加熱を行う途中に流入空気の温
度(Ut)が変化されてUt=Usにならないと、温度
(Ut)から初期温度(Ut)を減算して温度変化分
(ΔU)を計算し、その温度が変化された時点の傾き
(fv)と温度変化分(ΔU)とを乗じて温度補償分
(δ)を計算即ち、δ=fv×ΔUを計算した後、補償
された温度増加分(ΔA)をΔA=ΔA+δに再設定し
て、現在の流入空気の温度(Ut)を基準流入空気の温
度(Us)にする。このような動作を流出空気の温度
(Vt)が補償された温度増加分(ΔA)だけ上昇する
まで反復遂行し、流出空気の温度(Vt)が補償された
温度増加分(ΔA)だけ上昇すると、前記のような1段
階加熱動作を完了する。
このようにして加熱室(14)に内蔵された食物の1段
階加熱動作を完了すると、マイコン(11)はその1段
階加熱をした時間(t)に食物の種類に因り設定され
た一定値(α)を乗じて2段階加熱を行う時間(t
を計算し、該時間(t)の間マグネトロン(13)を
継続駆動させて食物を加熱し、その2段階加熱時間(t
)が経過すると、マグネトロン(13)及びファン
(15)の駆動を停止させて食物の加熱を完了する。
〔実施例〕
以下本発明に依る比較例及び実施例に対し、図面を用い
て詳細に説明するが本発明は特許請求の範囲をはずれな
い限り本比較例及び実施例に限定されるものでないこと
は勿論である。
キャベツを準備して前記した電子料理レンジの自動料理
制御方法で料理を行った。
比較例1 1段階加熱を行う時間(t)の間流入空気の温度(U
t)が変化されない状態でキャベツを自動料理して第7
図に示したような結果を得た。
ここで、キャベツは温度増加分(A)が6℃に設定さ
れ、2段階加熱を行う一定値(α)は1に設定されてい
る。即ち、キャベツを初期流入空気の温度(Ut)2
2℃で自動料理したところ流出空気の温度(Vt)が6
℃増加された28℃で1段階加熱動作が完了された。1
段階加熱動作を行うのに所要された時間は4分であっ
て、2段階加熱動作を行った時間も4分であった。
比較例2 初期流入空気の温度(Ut)22℃で1段階加熱を始
めて40秒経過すると2℃下降して20℃になった。再
び3分経過すると2℃上昇して22℃に復帰された時に
従来の方式で食物を自動料理すると第8図に示したよう
な結果を得た。
即ち、温度増加分(A)を一定に6℃に使用したため、
1段階加熱動作を行った時間(t)が温度変化が無い
場合よりも1分長くなって5分所要され、2段階加熱動
作も5分所要されて全体の加熱時間が2分長くかかり、
キャベツは過熱された状態の料理物になった。
前記の比較例2と同様な条件で本発明に依る第10図に
示したように傾き(fv)を適用してキャベツを加熱す
ると第9図に示したような結果を得た。
即ち、1段階加熱を始めて40秒経過した後流入空気の
温度(Ut)が2℃下降したため、補償された温度増加
分(ΔA)は次のように設定された。
δ=(Ut−Ut)×fv =(20−22)×1=−2 ΔA=A+δ =6+(−2)=4 そして、3分経過した後流入空気の温度(Ut)が2℃
増加して22℃になったので補償された温度増加分(Δ
A)は次のように再設定された。
δ=(22−20)×0.5=1 ΔA=4+1=5 従って、流出空気の温度(Vt)が22℃から5℃増加
した27℃で1段階加熱動作が完了され、1段階加熱動
作を行った時間は3分50秒が所要され、2段階加熱動
作も3分50秒所要されて全体加熱時間は7分40秒と
なり、温度の変化が無い場合に比べて約20秒程度少な
く所要され、よって、キャベツは極めて良好な料理状態
であった。
一方、第11図は本発明の季節変化に因る温度増加分設
定原理を示したブロック図である。
ここで、Rは予め設定された基準温度、Uは外部温度
で、基準温度(R)から現在外部温度(U)を減算して
温度誤差(E)を求め、該温度誤差(E)に予め設定さ
れた温度増加分(A)を乗じ、更に実験に依り求めた一
定常数(F)で割って補償値(δ)を求める。該補償
値(δ)に前記予め設定された温度増加分(A)を加
え、その値で温度増加分(A)を再設定する。このよう
な原理を利用して温度増加分(A)を季節変化に従って
再設定するのをフローチャートに示したのが第12図で
ある。即ち、料理開始ボタンを押すことによりマイコン
(11)は、前記第6図に示したように、初期動作を行
うようになる。即ち、ファン(15)を駆動させて加熱
室(14)の空気温度を平衡に成し、その後、一定時間
(t)が経過すると、温度感知センサ(16)で感知
され、更にアナログ/ディジタル変換器(17)でディ
ジタル信号に変換された現在空気流入温度(U)信号が
マイコン(11)に入力されて貯蔵され、該現在空気流
入温度(U)から下記式のように温度増加分(A)を再
設定する。
ここで、下は実験に依り求めた一定常数である。このよ
うに温度増加分(A)を再設定した後には前記第6図に
示したような1段階加熱に入り、次いで、前記したよう
な過程を遂行することに依り季節変化に因る周囲温度の
変化に関係なく自動料理を最良の状態に行い得るように
なる。
〔発明の効果〕
以上詳細に説明したように、本発明に依れば電子料理レ
ンジの自動料理の場合、1段階加熱途中に加熱室に流入
される空気の温度が変化するとその温度が変化した程度
及び時点に従って温度増加分を補償して食物を加熱する
ようになっているため、流入空気の温度が変化しても食
物の加熱時間を正確に設定しながら最良の状態に料理を
することができる。又、季節の変化に因り外部温度が変
化されても予め所定値に設定された温度増加分をその外
部温度及び基準温度の差異に従って補償し、再設定して
1段階加熱を行うようになっているため、季節の変化に
関係なく最良の状態に料理を行い得る効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図(A)(B)は本発明を説明するための流入空気
の温度変化が流出空気の温度に及ぼす影響を示したグラ
フで、第1図(A)は温度上昇時の影響を示したグラ
フ、第1図(B)は温度下降時の影響を示したグラフ、 第2図は本発明を説明するための流入及び流出空気の温
度変化に因る傾きを示したグラフ、 第3図は本発明の原理を示したブロック図、 第4図(A)(B)(C)は本発明に適用される多様な
傾き函数を示したグラフ、 第5図は本発明の電子料理レンジの構成を示した概略
図、 第6図は本発明に依るマイコンの信号フローチャート、 第7図乃至第9図は従来及び本発明の方法に依りキャベ
ツを料理した結果を示したグラフ、 第10図は第9図に適用した傾きを示したグラフ、 第11図は本発明の季節変化に因る温度増加分設定原理
を示したブロック図、 第12図は本発明の季節変化に因る温度増加分再設定フ
ローチャート、 第13図は従来の電子料理レンジの構成を示した概略
図、 第14図は従来の電子料理レンジに使用されるマイコン
の信号フローチャート、 第15図は従来の電子料理レンジの動作に因る温度変化
を示したグラフ、 第16図(A)(B)は流入空気の温度変化に因る従来
の電子料理レンジの動作を示したグラフで、第16図
(A)は温度上昇時の動作を示したグラフ、第16図
(B)は温度下降時の動作を示したグラフである。 (符号の説明) 11……マイコン、13……マグネトロン、 14……加熱室、15……ファン、 16……温度感知センサ。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】マイクロコンピュータ(11)によりファ
    ン(15)の駆動を制御し、加熱室(14)内部の空気
    温度を平衡に成るようにする初期動作過程と、 該初期動作過程が一定時間(t)経過すると、前記加
    熱室(14)の流入及び流出空気の現在温度(Ut
    (Vt)信号が前記マイクロコンピュータ(11)に
    入力され、該マイクロコンピュータ(11)が前記流入
    空気の現在温度(Ut)を基準流入空気の温度(U
    s)に設定し、予め調理メニュー又は種類により実験的
    に設定しマイクロコンピュータに入力した温度増加分
    (A)を、前記流出空気の現在温度(Vt)を基準に
    して補償し新たに温度増加分(ΔA)として再設定した
    後、マグネトロン(13)を駆動させ、この状態で流入
    空気の温度(Ut)が変化するとき、該温度が変化した
    時点において、前記流入空気の温度変化分が前記流出空
    気の温度変化(Vt−Vt)に及ぼす影響を決定する
    ための傾き(fv)と温度変化分(ΔU)とを乗じて温
    度補償分(δ)を求め、該温度補償分(δ)を前記温度
    増加分(A)に加えて前記温度増加分(ΔA)を再設定
    し、該温度増加分(ΔA)だけ前記流出空気の温度(V
    t)が上昇されるまでその過程を反復遂行する1段階加
    熱過程と、 前記1段階加熱遂行時間(t)に食物の種類に従って
    設定された一定値(α)を乗じて時間(t)を求め、
    該時間(t)の間、2段階加熱を遂行する2段階加熱
    過程と、 を具備することを特徴とする電子料理レンジの自動料理
    制御方法。
  2. 【請求項2】前記初期動作過程で一定時間(t)が経
    過すると、前記加熱室(14)の現在空気流入温度
    (U)信号が前記マイクロコンピュータ(11)に入力
    されて格納され、その現在空気流入温度(U)を基準温
    度(R)から引いて温度誤差(E)を求め、該温度誤差
    (E)に前記予め設定された温度増加分(A)を乗じ、
    更に試験に依り求めた一定常数(F)で割って補正値
    (δ)を求め、該補正値(δ)に前記予め設定され
    た温度増加分(A)を加えてその値で温度増加分(A)
    を再び設定し、以後前記1段階加熱過程を行うようにす
    る請求項1に記載の電子料理レンジの自動料理制御方
    法。
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