JPS59231328A - 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−にの利用分野 本発明−：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
理時間の決定法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って、加熱
室内の相対湿度が急激に変化するのを検知（７て加熱時
間や加熱エネルギーを制（財）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（〜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ｉｔな増加は期待できず、したがって加熱時
間の決定や加熱エネルギーが！ｔｉｌｌ　ｆｉＬｉｌで
さず、食品が過加熱になり、発火２発煙などの危険な状
態になる可能性があった。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だめに被加熱物を
プラスチックフィルム（以下ラップという）や蓋で覆っ
て、食品からの蒸気を一時容器内に貯える必要があった
。ラッ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
知出来ず、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ップや蓋を１〜で相対湿
度センサで自動調理検知を行なっ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だめ
非常に優れている。一方ザーミヌ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
ラップや蓋をする必要はない。ところか加熱室内が高温
になった時には検知時間精度が悪くなる。丑だ相対湿度
の急激な変化に比し７で、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郡度セン
ザ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１発煙等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ザと指定し、通常の使用状態では
主センサが従センサよりも早く調理情報を検知し、従セ
ンサは主センサが何らかの原因で調理情報検知が遅れた
り、検知不能におち入った場合のみ動作するように設定
する構成であり、調理情報を検知出来ずに食品が発火１
発煙するという事態を防ぎ、かつ、従センサによって検
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、しだがって異常使用時に於
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、図面に基ついて説明
する。

第１図、第２図に於て、マグネトロン１によって励振さ
れたマイクロ波は、導波管２によつで加熱室３内に導か
れ、食品に吸収される。寸だファン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によって外
かく６外へ排気される。まだ風の一部はエアガイド７に
よって導かれ、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、食品が加熱きれた結果生じる
熱を運んで加熱室３０対向壁面のパンチング９から排気
ガイド１ｏ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
と相幻湿り紗センザ１２が取（＝Ｊけられている。

第３図Ａに食品にラップがされている時の相対湿度およ
び温度の変化の核子を示す。加熱が開始きれると加熱室
３内および排気ガイド１０内の相対湿度は、食品から水
蒸気が出てもラップのｒｌ−＋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ａｏその
うちに食品からの水蒸気がラップの隙間から漏れ始め、
相対湿度は上昇に転じｂ、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Ｃ８一方温度の上昇は
第３図Ｂに示すように湿度変化はど急激に変化せず。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ってｄ点を０点より後方に位置さ
せる。相対湿度センサ１２が検知するまでに要した時間
ＴＨ、サーミスタ温度センサ１１が検知するまでに要し
た時間ＴＴＨとすると残り加熱時間はＫＭ−ＴＨで計算
される。まだサーミスタ温度センサ１１が検知をしたと
仮定した場合の残り加熱時間はＫＴＨ−ＴＴＨで計算さ
れる。

ここで全加熱時間は　１“Ｈ十ＫＨ−ＴＨおよびＴＴＨ
十ＫＴＨ−ＴＴＨであるので両者を等しいとおくとＫＭ
とＫＴＨの関係はＫＨ＝ＫＴＨ・（１＋ＴＴＨ）／（１
＋ＴＨ）と書け、調理実験で定数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
が出来る。

第４図は食品にラッ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、ラップ
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を検知出来ない。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６図は加熱室３内が高温になっ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ｔ
ａ）。しかしなから水蒸気が一度に出ると相対湿度はΔ
ＲＨ以上変化し、湿度検知きれる（第５図（Ａ））。一
方加熱室３内の温度はファン４の風が入ってくるので、
時間が経つにつれて下がってくる（第５図（Ｂ））。し
だかつて食品からの熱による温度上昇値ΔＴは検知出来
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、その情報は検出出来な
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、湿度環境に於いては相対湿度センサ１２が、第
４図のようにラップ、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が食品からの調理情報を検知する
。

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１
４から食品の表面湿度を測定する。赤外線センサ１３と
開口１４の間には検知時に動作するチョッパ１５が設け
てあり、チョッパ温彼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が高温になった時は食品
の温度変化を検知することが出来ない。通常の温度−湿
度条件時には相対湿度センサ１２よりも後に食品からの
調理情報を検知するように定数が決められている。

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を行った回路例である
。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ュータ
１７（以下マイコンと言う）に対してなされる。マイコ
ン１了は出力端子Ｓ。からＳ４に第９図に示すスキャニ
ングパルスを順次出力し、どの出力端子がＨｉ　ｇｈ高
出力なっているかと、入力端子工。から工３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」二に対応する
数字や文字を表示する。その際スキャンパルスは表示桁
を指定し、並列出力端子Ｄｏ、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／
Ｃ時に確認音を発生するブザ−１９ヘブザー信号を出力
する端子であり、Ｒ２は１ｏＯｖｌ路を開閉する主リレ
ースイッチ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ＷＱＩするりレースイノ
チ２３を、Ｒｏ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ッチ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。

ファンモータ２６はファン４を付勢スるモータ、ターン
テーブルモータ２了は、加熱室３内の食品を回転させ電
波分布を改善するだ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２９によっ
て電圧Ｖｃｃを分圧する。分圧された電圧はマイコン１
７のＡ／Ｄ、端子に入力される。Ａ／Ｄ。

端子の入力電圧はマイコン１７内でアナログ−ディジタ
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
って電圧Ｖｃｃを分圧する。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／Ｄｏ端子の入力
電圧はマイコン１７内でアナログーティジタル変換され
、温度が演算の後決定される。それぞれのセンサからの
入力の情報からマイコン１γが調理情報を検知したと判
断した時には、それまでの経過時間に、相対湿度センサ
１２で検知した時には定数ＫＨを、サーミスタ温度セン
サ１１で検知した時には定数に丁Ｈを掛けて残時間を計
算し、表示部１８に表示する。

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で画定温度を電圧に変換し、マイコン１了の
Ａ／Ｄ、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。

次に残り時間の表示に関して従センサが主センサよりも
早く調理情報を検知した場合、まず従センザの定数ＫＴ
Ｈを用いて残り時間を第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
図のフローチャー１・に示す。

第１３図は従センサが主センサよりも早く調理情報を検
知した場合、捷ず従センサの定数ＫＴＨを用いて残り時
間を割算するが、表示部には残り時間を表示せず、減算
のみを行ない、主センサの調理情報検知をｈつ。減算し
結果が○になるまでに主センサが調理情報検知をすれば
、その時点でＫＨ−ＴＨ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調理情報検知
した場合、まず従センサの定数ＫＴＨを用いて残り時間
を泪算、減算カウントするか、表示−１せず、一定時間
を訓沖」するタイマーをスタートさせる。このタイマー
が終了する前に主センサが調理情報検知した時は、その
時点でＫＨ−ＴＨを計算し、表示する。そして表示減算
を行なって表示が○になれば加熱を終了させる。一方タ
イマーが終了するまで主センサが調理情報検知しなかっ
た場合はＫＴＨ−ＴＴＨの減算途中の時間を表示２表示
減算を行なって表示がＯＫ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
知によって調理の出来栄えを保証できる。一方、相対湿
度センサが検知出来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、赤外線センサによって検知す
ることによって、発火１発煙などの危険な状態になるこ
とを防いでいる。

まだ従センサであるサーミスタや赤外線センサで検知し
た場合であってもＫＴ）ｌをＫ）ｌど一定の関係に保っ
であるので、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、残時
間表示を行なうのに五つの方法があるが、第１２図に示
す方法に１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１３図に示す方法は、検知するとすぐに残時間が出る
ので、湿度センサが検知しない場合であつっても残時間
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、マイコン内部のカウンタで減算し
ていた内容を表示部に出すものであり、第１２図、第１
３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次の効果を得ることができ
る。

（１）通常の使用条件の下では検知時間精度のよい主セ
ンサで調理情報の検知、残時間の計算を行なうので、調
理の出来栄えが保証できる。

（２）異常使用、環境下で主センサの検知が不能になっ
ても、従センサで検知が出来る。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出来る。

（３）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った
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）　、　（Ｂｌ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ュータのスキャ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ュータの調理情報処理シーケ
ンスを示すフローチャートである。。 １・・−・・マグネトロン、１１・・印・ザーミスタ温
度センサ、１２・・−・・・相対湿度センサ、１３・・
曲赤外線センサ、１７・・・・・・マイクロコンピュー
タ、１８・川・・表示部、２２・・・・・・電熱ヒータ
。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 第３図 第４　図 （，４１加把蒔閾 ｔＥ３）　　　　　　　　≧り０撚峙へ１丁第５図 加発好刈 （力 第　７ 第６図 （Ｅ）　　　″′開時間 第１２図 第１３図

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）食品の加熱手段と、前記食品からの調理情報を検
   知する主センサ手段と、通常は前記主センサに遅れて他
   の調理情報を検知する従センサ手段と、加熱開始から前
   記センサ手段が調理情報を検知する葦での経過時間を計
   数する手段と、前記調理情報を検知したセンサを判定す
   る手段と、前記検知センサの種類に応じて残りの加熱時
   間を計算し表示する手段とを有し、前記調理情報が前記
   主センサ手段あるいは前記従センサ手段のいづれで検知
   された場合でも、全加熱時間をほぼ同じとする構成とし
   た加熱装置。
2. （２）残りの加熱時間を調理情報を検知するまでの経過
   時間を定数倍して決定し、その定数値を検知センサ手段
   によって変えた特許請求の範囲第１項記載の加熱装置。
3. （３）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ツで構成した特許請求の範囲第１項
   記載の加熱装置。
4. （４）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。
5. （５）従センサが主センサよすも早く調理情報を検知し
   た時、従センサ検知用の定数と経過時間から残りの加熱
   時間を計算するが、残時間を表示しないで、時間減算を
   開始し、時間減算が終了する１でに主センサが調理情報
   を検知した時には、主センサ検知用の定数と経過時間か
   ら計算した残りの加熱時間を表示する特許請求の範囲第
   １項記載の加熱装置。
6. （６）従センサが主センサよすも早く調理情報を検知し
   た場合、従センサ検知用の定数と経過時間から残りの加
   熱時間を計算２表示する特許請求の範囲第１項記載の加
   熱装置。
7. （７）従センザが主センサよジも早く調理情報を検知し
   た場合、従センサの検知後、一定時間内に、主センサが
   調理情報を検知した時のみ主センサ検知用の定数と経過
   時間から残り加熱時間を計算１表示する特許請求の範囲
   第１項記載の加熱装置。