JPH11182858A - 加熱装置 - Google Patents
加熱装置Info
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- JPH11182858A JPH11182858A JP35706597A JP35706597A JPH11182858A JP H11182858 A JPH11182858 A JP H11182858A JP 35706597 A JP35706597 A JP 35706597A JP 35706597 A JP35706597 A JP 35706597A JP H11182858 A JPH11182858 A JP H11182858A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は加熱装置の食品の温度の検知に関す
るものであり、チョッパの開閉タイミングと赤外線セン
サの信号の位相を比較することや、位相合わせという複
雑な方法を用いず加熱制御する。 【解決手段】 食品３からの赤外線を受光し食品３の温
度を検知するための赤外線センサ６と、食品３からの赤
外線を断続するチョッパ９と、チョッパ温度を検出する
ためのチョッパ温度検出手段１３と、赤外線センサ６の
出力と前記チョッパ温度検出手段１３の出力を用いて食
品温度を算出する温度算出部１４を有し、温度算出する
際には算出した赤外線センサ６の出力勾配を考慮して温
度算出するため、チョッパ９の開閉タイミングと赤外線
センサ６の信号の位相を比較する必要がなくなり、位相
合わせという複雑な方法が不必要になり、回路の規模も
小さくなるので省スペース設計が実現できる。
るものであり、チョッパの開閉タイミングと赤外線セン
サの信号の位相を比較することや、位相合わせという複
雑な方法を用いず加熱制御する。 【解決手段】 食品３からの赤外線を受光し食品３の温
度を検知するための赤外線センサ６と、食品３からの赤
外線を断続するチョッパ９と、チョッパ温度を検出する
ためのチョッパ温度検出手段１３と、赤外線センサ６の
出力と前記チョッパ温度検出手段１３の出力を用いて食
品温度を算出する温度算出部１４を有し、温度算出する
際には算出した赤外線センサ６の出力勾配を考慮して温
度算出するため、チョッパ９の開閉タイミングと赤外線
センサ６の信号の位相を比較する必要がなくなり、位相
合わせという複雑な方法が不必要になり、回路の規模も
小さくなるので省スペース設計が実現できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は食品等からの赤外線
を検知して自動加熱を行う電子レンジなどの加熱装置に
関する。
を検知して自動加熱を行う電子レンジなどの加熱装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来この種の加熱装置は、センサの信号
処理の基本的な考え方は特開昭５４−１１２０４９号公
報に示されている。すなわち、赤外線センサの出力値だ
けでは、食品温度が赤外線センサの温度（＝チョッパ温
度）より低いのか、高いのかが判別できない。そこでチ
ョッパの開閉タイミングと赤外線センサの信号の位相を
比較する必要が生じてくるので、その方法が特開昭５４
−１１２０４９号公報や特開昭６０−６８３５号公報に
示されている。
処理の基本的な考え方は特開昭５４−１１２０４９号公
報に示されている。すなわち、赤外線センサの出力値だ
けでは、食品温度が赤外線センサの温度（＝チョッパ温
度）より低いのか、高いのかが判別できない。そこでチ
ョッパの開閉タイミングと赤外線センサの信号の位相を
比較する必要が生じてくるので、その方法が特開昭５４
−１１２０４９号公報や特開昭６０−６８３５号公報に
示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この方式では、特開昭
６０−６８３５号公報の方法では位相合わせに複雑な方
法が必要であり、また、特開昭５４−１１２０４９号公
報や特開昭６０−６８３５号公報等も回路の規模が大き
くなり、近年の省・スペース設計のネックになっている
という課題を有していた。
６０−６８３５号公報の方法では位相合わせに複雑な方
法が必要であり、また、特開昭５４−１１２０４９号公
報や特開昭６０−６８３５号公報等も回路の規模が大き
くなり、近年の省・スペース設計のネックになっている
という課題を有していた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、食品を加熱するとその表面温度が上昇する
ので、赤外線センサの出力とチョッパ温度検出手段の出
力を用いて前記食品温度を算出する際には算出した赤外
線センサの出力勾配または温度勾配を考慮して温度算出
する。すなわち、赤外線センサの出力値が減少，増加し
ている時を場合分けして食品温度を算出するようにす
る。このようにすることで、チョッパの開閉タイミング
と赤外線センサの信号の位相を比較する必要がなくな
る。
するために、食品を加熱するとその表面温度が上昇する
ので、赤外線センサの出力とチョッパ温度検出手段の出
力を用いて前記食品温度を算出する際には算出した赤外
線センサの出力勾配または温度勾配を考慮して温度算出
する。すなわち、赤外線センサの出力値が減少，増加し
ている時を場合分けして食品温度を算出するようにす
る。このようにすることで、チョッパの開閉タイミング
と赤外線センサの信号の位相を比較する必要がなくな
る。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明は食品を収納する加熱室
と、前記食品を加熱するための加熱手段と、前記加熱室
の壁面に形成された赤外線透過孔と、前記赤外線透過孔
を通過する食品からの赤外線を受光し食品の温度を検知
するための赤外線センサと、前記食品からの赤外線を断
続するチョッパと、前記チョッパ温度を検出するための
チョッパ温度検出手段と、前記赤外線センサの出力と前
記チョッパ温度検出手段の出力を用いて前記食品温度を
算出する温度算出部を有し、温度算出する際には前記赤
外線センサの出力勾配または温度勾配を考慮して温度算
出する。
と、前記食品を加熱するための加熱手段と、前記加熱室
の壁面に形成された赤外線透過孔と、前記赤外線透過孔
を通過する食品からの赤外線を受光し食品の温度を検知
するための赤外線センサと、前記食品からの赤外線を断
続するチョッパと、前記チョッパ温度を検出するための
チョッパ温度検出手段と、前記赤外線センサの出力と前
記チョッパ温度検出手段の出力を用いて前記食品温度を
算出する温度算出部を有し、温度算出する際には前記赤
外線センサの出力勾配または温度勾配を考慮して温度算
出する。
【０００６】そしてチョッパの開閉タイミングと赤外線
センサの信号の位相を比較する必要がなくなり、位相合
わせという複雑な方法が不必要になり、回路の規模も小
さくなるので省スペース設計が実現できる。
センサの信号の位相を比較する必要がなくなり、位相合
わせという複雑な方法が不必要になり、回路の規模も小
さくなるので省スペース設計が実現できる。
【０００７】
【実施例】（実施例）以下本発明の実施例について図面
を用いて説明する。図１は本発明の実施例の加熱装置の
要部ブロック図である。１は加熱室、４は加熱手段とし
てのマグネトロンであり、駆動回路２を介して制御部８
の信号により発振したマイクロ波が導波管（図示せず）
を介して加熱室１内に放射され、食品３が導電加熱され
るようになっている。６は焦電素子からなる赤外線セン
サであり、加熱室１に形成された赤外線透過孔５より、
食品３からの赤外線が制御部８の信号により駆動回路１
１を介して駆動されるチョッパ駆動手段であるモータ１
０に連結されたチョッパ９で断続されつつ赤外線センサ
６へ到達する。制御部８へは増幅，バンドパスフィル
タ，全波整流回路等から構成される信号処理回路７を経
たＩＲセンサ６の信号及び、信号処理回路１２を介した
チョッパ温度検出手段であるサーミスタ１３の信号が入
力され、温度算出部１４で食品温度が算出される。その
ときのＩＲセンサ６の出力値は記憶部１５で記憶され、
次の測定タイミングサンプリングしたＩＲセンサ６の出
力値と、記憶部１５で記憶されている前回の出力値を用
いて出力勾配を算出し、この出力勾配を用いて計算した
温度を食品温度とする。
を用いて説明する。図１は本発明の実施例の加熱装置の
要部ブロック図である。１は加熱室、４は加熱手段とし
てのマグネトロンであり、駆動回路２を介して制御部８
の信号により発振したマイクロ波が導波管（図示せず）
を介して加熱室１内に放射され、食品３が導電加熱され
るようになっている。６は焦電素子からなる赤外線セン
サであり、加熱室１に形成された赤外線透過孔５より、
食品３からの赤外線が制御部８の信号により駆動回路１
１を介して駆動されるチョッパ駆動手段であるモータ１
０に連結されたチョッパ９で断続されつつ赤外線センサ
６へ到達する。制御部８へは増幅，バンドパスフィル
タ，全波整流回路等から構成される信号処理回路７を経
たＩＲセンサ６の信号及び、信号処理回路１２を介した
チョッパ温度検出手段であるサーミスタ１３の信号が入
力され、温度算出部１４で食品温度が算出される。その
ときのＩＲセンサ６の出力値は記憶部１５で記憶され、
次の測定タイミングサンプリングしたＩＲセンサ６の出
力値と、記憶部１５で記憶されている前回の出力値を用
いて出力勾配を算出し、この出力勾配を用いて計算した
温度を食品温度とする。
【０００８】また温度勾配を考慮する場合はその算出さ
れた温度は記憶部１５で記憶されるが、次の測定タイミ
ングで測定され、温度算出部１４で算出された温度と、
記憶部１５で記憶されている前回の温度を用いて温度勾
配を算出し、この温度勾配と今回算出した温度をもちい
て算出した温度を食品温度とする。
れた温度は記憶部１５で記憶されるが、次の測定タイミ
ングで測定され、温度算出部１４で算出された温度と、
記憶部１５で記憶されている前回の温度を用いて温度勾
配を算出し、この温度勾配と今回算出した温度をもちい
て算出した温度を食品温度とする。
【０００９】次に、上記のような構成において、図２，
図３の信号波形図を参照しながら本発明の原理を説明す
る。
図３の信号波形図を参照しながら本発明の原理を説明す
る。
【００１０】まず、赤外線センサーを用いての食品温度
は赤外線センサ６の入力信号Ｖ0 、食品温度ＴO 、チョ
ッパ温度をＴa 、比例定数をηとすると、 Ｖ0 ＝η・｜ＴO 4 −Ｔa 4 ｜ という一般式（食品，チョッパの放射率は１に近似）よ
り、 ＴO ＝（±Ｖ0 ／η＋Ｔa 4 ）1/4 （１） より求められる。ここで、チョッパ温度Ｔa は、サーミ
スタ１３の特性による出力電圧→温度テーブルがあらか
じめマイコン等よりなる制御部８に記憶させてある換算
テーブルを用いて算出される。（１）式より時間＝ｔの
時のＶa ，Ｖ0，Ｔa ，ＴO をＶa （ｔ），Ｖ
0 （ｔ），Ｔa （ｔ），Ｔ0 （ｔ），時間＝ｔ＋１の時
のＶa ，Ｖ0 ，Ｔa ，ＴO をＶa （ｔ＋１），Ｖ0 （ｔ
＋１），Ｔa （ｔ＋１），Ｔ0 （ｔ＋１）とすると、Ｔ
0 （ｔ＋１）は、 ＴO + （ｔ＋１）＝（＋Ｖ0 （ｔ＋１）／η＋Ｔa （ｔ
＋１）4 ）1/4 ＴO - （ｔ＋１）＝（−Ｖ0 （ｔ＋１）／η＋Ｔa （ｔ
＋１）4 ）1/4 のどちらかである。ここでＴO + （ｔ＋１）は（１）式
でプラス符号を、ＴO - （ｔ＋１）は（１）式でマイナ
ス符号を選択した時の温度である。
は赤外線センサ６の入力信号Ｖ0 、食品温度ＴO 、チョ
ッパ温度をＴa 、比例定数をηとすると、 Ｖ0 ＝η・｜ＴO 4 −Ｔa 4 ｜ という一般式（食品，チョッパの放射率は１に近似）よ
り、 ＴO ＝（±Ｖ0 ／η＋Ｔa 4 ）1/4 （１） より求められる。ここで、チョッパ温度Ｔa は、サーミ
スタ１３の特性による出力電圧→温度テーブルがあらか
じめマイコン等よりなる制御部８に記憶させてある換算
テーブルを用いて算出される。（１）式より時間＝ｔの
時のＶa ，Ｖ0，Ｔa ，ＴO をＶa （ｔ），Ｖ
0 （ｔ），Ｔa （ｔ），Ｔ0 （ｔ），時間＝ｔ＋１の時
のＶa ，Ｖ0 ，Ｔa ，ＴO をＶa （ｔ＋１），Ｖ0 （ｔ
＋１），Ｔa （ｔ＋１），Ｔ0 （ｔ＋１）とすると、Ｔ
0 （ｔ＋１）は、 ＴO + （ｔ＋１）＝（＋Ｖ0 （ｔ＋１）／η＋Ｔa （ｔ
＋１）4 ）1/4 ＴO - （ｔ＋１）＝（−Ｖ0 （ｔ＋１）／η＋Ｔa （ｔ
＋１）4 ）1/4 のどちらかである。ここでＴO + （ｔ＋１）は（１）式
でプラス符号を、ＴO - （ｔ＋１）は（１）式でマイナ
ス符号を選択した時の温度である。
【００１１】図２，図５は加熱の進行にともなって、Ｖ
0 が減少しているすなわち、ＴO ＜Ｔa の状態であり、
図３，図６は加熱の進行にともなって、Ｖ0 が増加して
いるすなわち、ＴO ＞Ｔa の状態である。なぜなら、加
熱の進行にともなって、食品温度は必ず上昇するからで
ある。このように連続的に波形を観測すると、（１）式
において、どちらの符号を採択すれば良いかが分かる。
0 が減少しているすなわち、ＴO ＜Ｔa の状態であり、
図３，図６は加熱の進行にともなって、Ｖ0 が増加して
いるすなわち、ＴO ＞Ｔa の状態である。なぜなら、加
熱の進行にともなって、食品温度は必ず上昇するからで
ある。このように連続的に波形を観測すると、（１）式
において、どちらの符号を採択すれば良いかが分かる。
【００１２】次いで、図２，図５及図３，図６の温度算
出図、図４，図７のフローチャートを用いて、上述の原
理に基づく、本実施例の加熱装置の動作を説明する。
出図、図４，図７のフローチャートを用いて、上述の原
理に基づく、本実施例の加熱装置の動作を説明する。
【００１３】マイコン８にはあらかじめ図４，図７に示
す内容のアルゴリズムがプログラムされており、調理の
開始が指示されると、上述した負荷等が駆動されるとと
もに、１６でサンプリングタイムが来たら１７でＶa ，
Ｖ0 を取り込む。もし、ノイズが重畳されるようであっ
たら、取り込み回数を多くして平均化等の処理をしても
良い。１８では上述したように、出力電圧Ｖa →温度Ｔ
a テーブルにより、Ｔ a を算出する。２０，２１，２２
では、記憶部１５よりロードしたＶ0 （ｔ）と今回取り
込んだＶ0 （ｔ）との差でもって、出力勾配の正または
負が判別すれば、正のときはＴO + （ｔ＋１）を、負の
場合はＴO - （ｔ＋１）をＴO （ｔ＋１）として採用す
る。そして、２３でＴO （ｔ＋２）の計算のために、Ｖ
0 （ｔ＋１）を記憶部１５に格納しておく。なお出力勾
配が零のときは温度算出はせずに、次のルーチンに抜け
れば良い。
す内容のアルゴリズムがプログラムされており、調理の
開始が指示されると、上述した負荷等が駆動されるとと
もに、１６でサンプリングタイムが来たら１７でＶa ，
Ｖ0 を取り込む。もし、ノイズが重畳されるようであっ
たら、取り込み回数を多くして平均化等の処理をしても
良い。１８では上述したように、出力電圧Ｖa →温度Ｔ
a テーブルにより、Ｔ a を算出する。２０，２１，２２
では、記憶部１５よりロードしたＶ0 （ｔ）と今回取り
込んだＶ0 （ｔ）との差でもって、出力勾配の正または
負が判別すれば、正のときはＴO + （ｔ＋１）を、負の
場合はＴO - （ｔ＋１）をＴO （ｔ＋１）として採用す
る。そして、２３でＴO （ｔ＋２）の計算のために、Ｖ
0 （ｔ＋１）を記憶部１５に格納しておく。なお出力勾
配が零のときは温度算出はせずに、次のルーチンに抜け
れば良い。
【００１４】温度勾配を考慮する時は図７の１９では上
述したＴO + （ｔ＋１），ＴO - （ｔ＋１）の両方を算
出し、２１，２２，２３でＴO + （ｔ＋１）と記憶部１
５よりロードしたＴO （ｔ）との差でもって、勾配の正
または負が判別され、正のときはＴO + （ｔ＋１）を、
負の場合はＴO - （ｔ＋１）をＴO （ｔ＋１）として採
用する。そして、２３でＴO （ｔ＋２）の計算のため
に、Ｖ0 （ｔ＋１）を記憶部１５に格納しておく。勾配
が零の時は何もせず次のルーチンに抜ければ良い。
述したＴO + （ｔ＋１），ＴO - （ｔ＋１）の両方を算
出し、２１，２２，２３でＴO + （ｔ＋１）と記憶部１
５よりロードしたＴO （ｔ）との差でもって、勾配の正
または負が判別され、正のときはＴO + （ｔ＋１）を、
負の場合はＴO - （ｔ＋１）をＴO （ｔ＋１）として採
用する。そして、２３でＴO （ｔ＋２）の計算のため
に、Ｖ0 （ｔ＋１）を記憶部１５に格納しておく。勾配
が零の時は何もせず次のルーチンに抜ければ良い。
【００１５】なお、上記実施例では電子レンジへの適用
について述べたが、赤外線センサーを用いて加熱動作を
制御するものであれば、他の機器にも適用可能である。
また、回転式のチョッパを用いる場合について述べたが
往復動式のチョッパを用いる場合についても同様に実施
する事ができる。
について述べたが、赤外線センサーを用いて加熱動作を
制御するものであれば、他の機器にも適用可能である。
また、回転式のチョッパを用いる場合について述べたが
往復動式のチョッパを用いる場合についても同様に実施
する事ができる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、食
品からの赤外線を受光し食品の温度を検知するための赤
外線センサと、前記食品からの赤外線を断続するチョッ
パと、前記チョッパ温度を検出するためのチョッパ温度
検出手段と、前記赤外線センサの出力と前記チョッパ温
度検出手段の出力を用いて前記食品温度を算出する温度
算出部を有し、温度算出する際には算出した出力勾配ま
たは温度勾配を考慮して温度算出するので、チョッパの
開閉タイミングと赤外線センサの信号の位相を比較する
必要がなくなり、位相合わせという複雑な方法が不必要
になり、回路の規模も小さくなるので省スペース設計が
実現できる。
品からの赤外線を受光し食品の温度を検知するための赤
外線センサと、前記食品からの赤外線を断続するチョッ
パと、前記チョッパ温度を検出するためのチョッパ温度
検出手段と、前記赤外線センサの出力と前記チョッパ温
度検出手段の出力を用いて前記食品温度を算出する温度
算出部を有し、温度算出する際には算出した出力勾配ま
たは温度勾配を考慮して温度算出するので、チョッパの
開閉タイミングと赤外線センサの信号の位相を比較する
必要がなくなり、位相合わせという複雑な方法が不必要
になり、回路の規模も小さくなるので省スペース設計が
実現できる。
【図１】本発明の実施例の加熱装置の要部ブロック図
【図２】同加熱装置の出力勾配を考慮した動作を説明す
るための信号波形及温度算出図
るための信号波形及温度算出図
【図３】同加熱装置の出力勾配を考慮した動作を説明す
るための信号波形及温度算出図
るための信号波形及温度算出図
【図４】同加熱装置の出力勾配を考慮した動作を説明す
るためのフローチャート
るためのフローチャート
【図５】同加熱装置の温度勾配を考慮した動作を説明す
るための信号波形及温度算出図
るための信号波形及温度算出図
【図６】同加熱装置の温度勾配を考慮した動作を説明す
るための信号波形及温度算出図
るための信号波形及温度算出図
【図７】同加熱装置の温度勾配を考慮した動作を説明す
るためのフローチャート
るためのフローチャート
１ 加熱室 ３ 食品 ６ 赤外線センサ ８ 制御部 ９ チョッパ １０ モータ １３ サーミスタ １４ 温度算出部
Claims (2)
- 【請求項１】食品を収納する加熱室と、前記食品を加熱
するための加熱手段と、前記加熱室の壁面に形成された
赤外線透過孔と、前記赤外線透過孔を通過する食品から
の赤外線を受光し食品の温度を検知するための赤外線セ
ンサと、前記食品からの赤外線を断続するチョッパと、
前記チョッパ温度を検出するためのチョッパ温度検出手
段と、前記赤外線センサの出力と前記チョッパ温度検出
手段の出力を用いて前記食品温度を算出する温度算出部
を有し、温度算出する際には前記赤外線センサの出力勾
配を考慮して温度算出することを特徴とする加熱装置。 - 【請求項２】温度算出する際には赤外線センサの温度勾
配を考慮した請求項１記載の加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35706597A JP3834979B2 (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | 加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35706597A JP3834979B2 (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | 加熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11182858A true JPH11182858A (ja) | 1999-07-06 |
| JP3834979B2 JP3834979B2 (ja) | 2006-10-18 |
Family
ID=18452210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35706597A Expired - Fee Related JP3834979B2 (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | 加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3834979B2 (ja) |
-
1997
- 1997-12-25 JP JP35706597A patent/JP3834979B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3834979B2 (ja) | 2006-10-18 |
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