JPS59221525A - 加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、〜さまざまなセンサ一
手段が甲いられてきた。例えば電子レンジにおいては、
サーミスタを用いて排気温度を測定するもの、湿度セン
サを用いて食品から発生する蒸飯を検出するもの、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、赤外線センサを用いて食品の表面温度を測定する
もの、温度プルーブを用いて食品の内部温度を測定する
ものなど、実に多様なセ／すが提案され、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７Ｑ〜１００℃に上昇させる調
理において、検知の再現性にすぐれ、安定した出来栄え
が期待できる。まだ食品の載置位置や電源電圧の影響な
どを受けに〈＜、かつ比較的高温雰囲気中でも安定に動
作する。制御回路もシンプルで信頼性が高く、かつ安価
である。

反面、食品をラップもしくは蓋で被った場合と被わない
場合とでは、検知タイムが異なってくる。

第４図はかかる状態を示すグラフであり、食品からの蒸
気の発生のしかたを表わしている。ランプがあれば、蒸
気は加熱当初にはラップ内にとどまり、加熱室内へは吹
き出さない。やがてランプ内の圧力が高まってくると、
ついには１点で蒸気がランプを押しのけ、加熱室内へ吹
き出す。ここが検知点であり、このときの検知タイムけ
Ｔ１である。

ところがランプがないと、蒸気は加熱の当初から徐々に
加熱室内へ吹き出し、やがてＢ点で早くもあるしきい値
に達してしまう。このときの検知タイムＩｌｌ、Ｉは、
ランプがある場合の検知タイムＴ１に比して短い。すな
わちラップがないと早切れする。

一般にセンサを用いた自動調理では、Ｋ値制御という方
式が採用される。これは検知タイムＴ１経過後、さらに
ある時間だけ追加熱をするもので、追加熱の時間は検知
タイムＴ１にメニューごとにある定数Ｋを乗じて決定さ
れる。従って定数Ｋを調整すればトータルの加熱時間を
最適化できる。しかし第４図のように同一分量であるに
もかかわらず検知タイムが異なってしまうと、ラップあ
りとラップなしの双方を最適時間で仕上げることはでき
ない。

このように湿度センサおよびガスセンサは、種々の条件
変化に対して安定な動作が行えるが、このときメニュー
に応じてラップあるいは蓋の有無を限定しなければなら
なかった。

さて一方、一長一短のある各センサを組み合わせて使う
マルチ・センサ方式がすでに提案されている。例えば特
開昭５６−１２６２９４号公報には、ガスセンサと温度
センサとを組み合わせた制御方式が開示されている。こ
れはメニューに応じてセンサを切り換えて自動調理を行
うものであり、例えば酒かんはガスセンサによりアルコ
ールを検知し、再加熱は温度センサにより加熱室の排気
温度を検知し、グリルは食品の焦げから発生するガス検
知を行う、といったものである。従ってこの発明によっ
ては、すでに述べたラップもしくは蓋の有無による出来
上りのばらつきを救うことはできない。

発明の目的 本発明は上記従来の欠点を解消するもので、ラップもし
くは蓋の有無に関係なく最適な加熱が行える加熱装置を
提供することを目的とする。

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種々の条
件変化に対して安定な動作が期待できる湿度センサもし
くはガスセンサと、温度センサとを組み合わせて、湿度
センサもしくはガスセンサに被加熱物の重量情報を加味
してラップの有無を判別し、ラップがなければ温度セン
サによって制御する構成であり、ランプがあれば湿度セ
ンサもしくはガスセンサにより安定した仕上りが実現で
き、ランプがなければ温度センサにより早切れを防止す
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、調理メニューを選択す
るメニューキー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。

使用者はメニューキー４により所望のメニューを選択す
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Ｒ１”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上にはこの他に手動調理を行うだめのモー
ド設定キー７やタイマ一つまみ８．温度設定キー９が配
されている。１０はプリセットしたメニューあるいは加
熱パターンをキャンセルし、また進行中の調理を停止さ
せる取消キーである。

さて第３図はかかる加熱装置の構成を示すブロック図で
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によってデコードされる。

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、加熱手段だ
るマグネトロン１４と電熱ヒータ１５とによって加熱さ
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、湿度を検出しうる第２のセンサ
手段２０とが設けられ、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
サの情報に基づき、後述するラップ判定を行い、使用す
べきセ／すを選定する。

２２は被加熱物１３の載置台、２３は重量検出センサ手
段である。センサとしてはひずみゲージなどが用いられ
、重量情報を制御部１１へ入力する。

さてすでに記述したように食品からの蒸気の発生のしか
たは、第４図に示すようにラップがある場合とない場合
とで異なる。そこで本発明では、ランプの有無判定を第
５図あるいは第６図に示すような方法で行い、ラップの
有無に関係なく最適な加熱を為しうるようセンサを選択
する。

まず第５図のラップ判別法について説明する。

これは加熱の開始から重量関数であるＩＴ　Ｓ（ｗ）Ｔ
Ｉを設け、これより検知が早いか遅いかによってラップ
の有無を判別するものである。つまシラ７プがあれば、
第１のセンサ手段の検知点ＡはこのｌＴ　Ｓｌ“より遅
く、かつラップがなければこのＩＩＴ　ｓｌ＋より早く
なるよう設定する。

さてこのようにＴｓタイムによりラップの有無が判定さ
れると、ラップがあれば従来通シその検知点Ａ″！ｆ、
でのＴ、タイムにＫを乗じた追加熱が行われる。まだラ
ップがなければ、その第１のセンサ手段の検知点Ｂ−ｉ
での検知タイムは無視され、制御部は第２のセンサ手段
のみを監視する。そして温度があるしきい値αを越える
検知点判をとらえ、ここまでの検知タイムＴ１にＫを乗
じた追加熱が行われる。

ここで第２のセンサ手段としてはサーミスタが用いられ
、排気の温度が検知される。このような温度検知による
制御は湿度検知に比してばらつきが大きく、出来栄えの
安定感で劣るが、反面ラップの影響を受けにくい。従っ
て本発明のように両者を組み合わせれば、お互いの長短
が補い合いをし、すぐれた自動調理が実現できる。

さて以上の実施例では重量検知を加熱室底面に設けたセ
ンサ手段により自動的に行うが、第６図に示すように使
用者がタイマ一つまみ８を用いて手動で入力してもよい
。すなわち使用者が自身で被加熱物の重量を設定するわ
けである。このときもし重量設定が行われないうちに加
熱が開始された時には、Ｔｓとして一定値を設定すれば
よい。この値によっである分量範囲内は判定が可能であ
る。

次に第７図に制御回路の具体例を示す。制御部１１はマ
イクロコンピュータ（以下「マイコン」と略称する）で
構成される。メニューキーやその他のスイッチなどは、
キーマトリクス２４として構成され、掃引信号Ｓ。−８
４によってスキャンされ、入力ボートＩ。−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Ｒ８−Ｒ２によって
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、夕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わ、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
は加熱装置への通電を司る主電源スイッチである。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ッチ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は送風ファンである。

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。これはキー人力時や調理終了などを使用者に
報知する。

次にセ／すについて説明する。第１のセンサ手段として
は湿度セ〕／す３２が用いられ、第２のセンサ手段とし
てはサーミスタ２０が採用されている。湿度センサ３２
は汚れを焼き切るだめのりフレッシュ・ヒータ３３を具
備し、すＬ４３４を介して出力Ｒ５によって調理の開始
前にリフレッシュされる。湿度センサ３２は出力Ｒ４に
よってパルス駆動され、ψコンバータ内蔵の入カポ−）
Ａ／Ｄ。

に入力される。サーミスタ２ｏは抵抗分割され、入カポ
−）’　Ａ／Ｉ）ｏ　に入力される。同様に重量センサ
２３も抵抗分割され、入カポ−ト〜４□に入力される。

第８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３５は傍熱ヒータ３６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／Ｄ　、
　　に入力する。

さて以上の構成により本発明は具現化できる。

次にマイコン１１の制御プログラムのうち、ラップの有
無判定について説明する。第９図は自動調理のプログラ
ム要部である。まずマイコンはメニューキーが入力され
るのを待つ（Ａ）。メニューキーが入力されると次いで
重量が手動もしくはセンサによシ設定・入力されるのを
待つ（Ｂ）。重量の設定・入力があれば、その重量に応
じたＴｓ（ｗ）がセットされる（Ｃ）。これはマイコン
のＲＯＭ内にテーブルの形で記憶されている。続いてス
タート入力があれば加熱は開始される■）。

加熱が開始されると、まずマイコンはクロックの入力を
待つＧ）。そしてクロックが入力されればＴ１タイムを
計数するＴ１カウンタを更新する（ｒ）。次いで第１の
センサ手段により蒸気があるしきい値を越えたかどうか
が判定され（（−）　％未検知であれば第２のセンサ手
段により温度があるしきい値を越えたかどうかが判定さ
れる（６）。この判定は万−第１０センサ手段が故障し
ても、第２のセンサ手段によって自動調理が行えるよう
配慮したものである。

さて湿度が検知されれば、続いてＴ１タイムがＴｓより
遅いかどうかの判定が行われる（Ｉ）。遅ければ（ＴＩ
＞ＴＳ）ラップあシと判定され、とのＴ１に定数Ｋが乗
じられて追加熱時間カラ／りにセットされる（Ｊ）。そ
してクロック入力のたびに（Ｋ）、ＫＴＩＴ１カウンタ
ウントダウンされ（Ｌ）、カウントアツプすれば（Ｍ）
、加熱は自動的に終了される。

一方、ラップなしくＴ１≦Ｔｓ）と判定された場合には
、クロック入力のたびに（６）引き続いてＴ、カウンタ
は更新されてい＜（０）。そして第シのセンサ手段によ
り温度検知が行われるまで（Ｐ）、とのＴ、タイ〜ムの
計数は続行される。やがて温度がしきい値を越えれば、
その時点でＴ、タイムに定数Ｋが乗じられ、追加熱時間
が決定される。

以上が湿度センサあるいはガスセ／すと重量情報によっ
てランプの有無判定を行い、排気温サーミスタを選択的
に使用する実施例である。

次に第２のセンサ手段の別な実施例について説明する。

第１０図は温度プローブ３７を第２のセンサ手段としだ
例である。本実施例では被加熱物１３の内部温度を直接
検知できるため、排気温サーミスタに比して仕上りのば
らつきが小さい。また温度変化量も大きく、ノイズ耐量
の面でも有利である。ただし食品に非接触で自動調理を
行うことはできない。

第１１図は赤外線センサ３８を第２０センサ手段として
用いた例である。本実施例では被加熱物１３の表面温度
を相当精度良く測定でき、排気温サーミスタに比して仕
上りのばらつきが小さい。

まだ温度プローブと異なυ食品に非接触で自動調理を行
うことができる。

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。

０）重量情報を加味することにより、湿度検知センサで
ラップ・蓋の有無が確実に判定できる。

そしてその判定に基づいて湿度検知セ／すか温度検知セ
ンサのいずれか最適なセンサが選択できる。従ってラッ
プの有無に関係なく、安定な仕上りが実現できる。

（２）湿度、温度２重量と３つの物理量を扱えるだめ、
万一いずれかのセンサが故障しても残るセンサの組合せ
によって自動調理ができる。従って従来の時間リミッタ
によるセンサ不良対策に比して、安全性は飛躍的に高ま
る。

【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拡大正面図、第３図は本発明
の一実施例を示す構成図、第４図は同装置のラップの有
無による蒸気の発生のしかだの違いを説明するだめの図
、第５図（ａ）、　（ｂ）は同ラップの判別法を説明す
るだめの線図、第６図は同装置の別な操作パネルを示す
拡大正面図、第７図は同装置の湿度センサによる制御回
路図、第８図は同装置のガスセンサによる制御回路図、
第９図はプログラムのフローチャート、第１０図は同装
置の温度プローブを用いた構成図、第１１図は同装置の
赤外線センサを用いた構成図である。 １１・・・・・・制御部、１２・・・・・・加熱室、１
３・・・・・被加熱物、１４・・団・マグネトロン、１
９・・・・・・第１のセンサ手段、２０・川・・第２の
センサ手段、２３・・・・・・重量検出センサ手段。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　はが１名第１
図 第２図 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （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、前記被加熱物より発生するガスもし
   くは蒸気を検出する第１０センサ手段と、前記被加熱物
   の温度を直接もしくは間接的に検出する第２のセンサ手
   段と、前記被加熱物の重量を検出するセ／す手段もしく
   は手動でこれを入力する手段とより成り、前記制御部は
   前記第１のセンサ手段を用いて蒸気の発生の経時変化を
   判別すると共に、重量情報を加味して前記第１もしくは
   第２のセンサ手段を選択的に用いて前記加熱手段を制御
   する構成とした加熱装置。 （２））第１のセンサ手段としてガスセンサもしくは湿
   度センサを備えた特許請求の範囲第１項記載の加熱装置
   。 （３）第２のセンサ手段とし−Ｃ庫内の雰囲気温度を検
   知する温度センサを備えた特許請求の範囲第１項記載の
   加熱装置。 （４）第２のセンサ手段として被加熱物の表面温度を検
   知する赤外線センサを備えた特許請求の範囲第１項記載
   の加熱装置。 （に）第２のセンサ手段として被加熱物の内部温度を検
   知する温度グループを備えた特許請求の範囲第１項記載
   の加熱装置。 （６）重量センサ手段を加熱室底面に設けた特許請求の
   範囲第１項記載の加熱装置。