JPS6035493A - 高周波加熱装置 - 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 本発明はセンサーを使用した電子レンジの自動調理制御
に関するものであり、特に複数のセンサを用いて調理制
御を行なう時の使用センサの選択に関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来の例えば赤外線温度センサ１ｌ−ｃ（ｑの電子レン
ジに於ては、第１図に示すように、加熱室３の天井部分
の開口から加熱室３内部の食品を眺め、食品表面からの
赤外線輻射量を検知し、食品温度を知る方式であった。

そして、加熱室壁などからの放射の影響を避けるために
、第２図に示すよう（て赤外線温度センサ１１−〇の視
野はほぼ加熱室３中央近傍の限定された範囲を見るよう
に設定されていだ例えば実開昭５７−２１９０３号公報
）そのために赤外線温度センサ１１−ｃによる食品表面
温度の検知に於ては、被測定物（即ち食品）が加熱室３
の中央付近、赤外線温度センサ１゛１−Ｃの視野内にあ
ることが必要条件であった。しかしながら食品の大きさ
９種類、形状などによっては、食品を加熱室３の中央に
置いても調理の過程に於て位置が移動し、中心を外れる
ものもある。

寸た特にターンテーブル方式の電子レンジに於ては、食
品の載置台（ターンテブル）２９が回転するために、食
品が中心を外れて位置する（第３図。

第４図）。そして回転と同期して、食品が赤外線温度セ
ンサ１１−ｃの視野を横切る。その結果として、赤外線
温度センサ１１−ｃの検知量を電圧として取出してみる
と、第５図に示すように振動的な電圧変化を示す。第６
図に比較のために、赤外線温度センサ１１−ｃが常に食
品全視野角内に捕えている時の出力電圧の変化を示す。

上述のように赤外線温度センサ１１−Ｃは食品を置く位
置に存するセンサである。また食品の表面を直設見てい
なければ正確な温度検知は出来ない。

一方、相対湿度センサは食品から出る水蒸気によって加
熱室３内の相対湿度が急激に土得することを検知して、
食品の加熱状態を検知するものである（第７図）。した
がって相対湿度センサで加熱検知を行なう場合には、食
品からの水蒸気が急に出てくる状態に食品を置く、即ち
、ラウプか蓋で食品を覆って、覆いの内部に水蒸気を閉
じ込め蒸気圧が高１ったら一気に蒸気が暗いの外へ出て
くるようにする必要がある。もし覆いをしない時には、
第８図（８）に示すように食品からは水蒸気が加熱の初
期からなだらかに出てくる。したがって食品に覆いのな
い状態で相対湿度検知を行なった場合は、急激な変化が
捕えられないので正確な検知は出来ない。

一方、食品から出てくる水蒸気量は食品を置く位置には
関係しないので相対湿度センサは食品を置く位置には拘
束さねないセンサである。

以−ヒの二つのセンサは、それぞれ前述のような使用上
の制約があるが、その条件さえ満たされれば以下に述べ
るサーミスタ温度センサよりもばらつきの少ない確実な
検知ができる。

サーミスタ温度センサは前述の二つのセンサとは異々す
１食品から出る熱による空気の温度上昇値を検知して制
御するものであり、（第８図（ｂ））、位置や覆いなど
の制約はない。そのかわり、検知ｔｆＪＵが他の二つの
センサに比して劣ることが久喜として掲げられる。しか
しながら、このセンサは空気の温度上列を検知するもの
であるため、加熱を続けると、必ずある一定温度に到達
したことを検知する。したがって確実な検知という観点
からは、三つのうちで一番優れたセンサであると言える
。このようにそれぞれのセンサを単独で使用した自動調
理にはさまざまな欠点がある。

発明の目的 本発明は以上述べてきた三つのセンサの利点全組み合わ
せ、欠点を補いあうことによって、すぐれた検知性能を
有し、かつ安全性にも優れた電子レンジを実現すること
を目的とするものである。

発明の構成 上記目的を達成するために本発明は食品を載置する加熱
室と、加熱室内の食品に高周波エネルギーを供給する高
周波発生器と、メニューの自動調理を指示する手段と、
前記加熱室内の食品の表面温度を検知するための赤外線
温度センサと、前記加熱室内の雰囲気温度を検知するた
めのサーミスタ温度センサと、前記加熱室内の相対湿度
を検知するセンサと、前記食品の状態に応じて前記検知
使用センサを選択する手段とを有する構成である。

（以　下　余　白） 、゛一 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９図、第１０図および第１１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によって加
熱室３内に導かれ、食品に吸収される。またンアン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
ド已によって外かく６外へ排気される。また風の一部は
エアガイド′７（てよって導かれ、加熱室３の側面のパ
ンチング８より加熱室ｓ内に入り、食品が加熱された結
果生じた熱を運んで加熱室３の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．相対湿度センサ１２が数例けられている。捷
た吸気温度はサーミスタ温度センサ１１−ｂによって測
定される。また加熱室３の天井部には赤外線温度センサ
１１−ｃが数例けられている。

第１２図は本発明を実現する制御回路の一実施例である
。マイクロコンピュータ１８（以下マイコンと言う）は
出力端子Ｓ。−８４に第１３図に示すスキャニングパル
スを順次送出し、どの出力端子がＨｉｇｈ出力になって
いるかということと、入力端子Ｉ０〜Ｉ３のうちどの入
力端子ＶｃＨｉｇｈ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１９上に対応する数字
や文字を表示する。その際スキャニングパルスは表示桁
を指定し、並列出力端子り。−Ｄ７からは数字や文字の
七グメントデータを表示部１９に対して送出する。

表示部１９は第１４図に示す。

第１２図でマイコン１８の個別出力端子Ｒ３はキイが押
されたり、調理が終了した時に確認音を発生するブザ−
２ｏヘブザー信号を出力する端子である。Ｒ２は１０ｏ
Ｖ回路を開閉する主リレースイッチ２１を、Ｂ１はマグ
ネトロン回路２２０通電の断続制御を行なうリレースイ
ッチ２３をそれぞれドライバーＩＣ２５を介して制御す
る端子である。捷たファンモータ２７はファン４を付勢
するモータ、ターンテーブルモ〜り２８は加熱室３内の
食品を回転させ、電波分布を改善するためのターンテー
ブル２９駆動用のモータである。

またサーミスタ温度センサ１１はその抵抗値と抵抗３２
にＪ：って電圧■ｃｃを分圧する。分圧された電圧はマ
イコン１８のＡ／Ｄ１端子に入力される。Ａ／Ｄ１端子
の入力電圧はマイコン１８内でアナログ−ディジタル変
換され、排気温度が演算の後、決定される。

吸気温度測定用のサーミスタ温度センサ１１−すは、外
かく６とファン４の間に設置され（第１０図、第１１図
）その抵抗値と抵抗３２−ｂによって電圧ｖｃｃを分圧
する。分圧された電圧はマイコン１８のＡ／Ｄ。端子に
入力される。Ａ／Ｄ０端子の入力電圧はマイコン１８内
でアナログ−ディジタル変換され、吸気温度が演算の後
、決定される。

相対湿度センサ１２は、その抵抗値と抵抗３２−Ｃによ
って電圧■ｃｃを分圧する。分圧された電圧はマイコ〉
・１８のＡ／Ｄ２端子に入力される。

Ａ／Ｄ２端子の入力電圧はマイコン１８内でアナログ−
ディジタル変換され、相対湿度レベルが決定される。

赤外線温度センサ１１−ｃは、その検知信号を増幅回路
１１−ｄで増幅した後、マイコン１８のＡ／Ｄ３端子に
入力される。

Ａ／Ｄ３端子の入力電圧はマイコン１８内でアナログ−
ディジタル変換され、演算の後、温度が決められる。

第１５図に本実殉例を実現するマイコン１８内の制御シ
ーケンスの要部を示す。

赤外線温度センサ１１−ｃで検知され、マイコン１８内
で演算した後、測定値が以＠にマイコン１８内に記憶さ
れてい２ｍａｘ（ｉ大）値より大きい場合には測定値を
ｍａｘ［直に代入しくイ）、ｍｉｎ最少値より小さい場
合には測定値をｍｉｎ値に代入する（口へそしてｍａｘ
値からｍ比値を引き算みｐ）、その結果、スレッショル
ドレベルΔＴより大きい場合には測定値が振動的に変化
しているので振動フラッグ、「振動Ｆ」を１にセントす
る←ノ。

次にサーミスタ測定ルーチンに入り、吸排気サーミスタ
１１．１１−ｂのデータを測定する。そして測定値が検
知レベルに達しておれば、検知後（７）　７−　ケンス
２へ制御をすすめる。一方検知レベルに達していなけれ
ば、振動７ラソグが立っているかどうかをチェックし、
立っている時は、赤例線検知はせずにサーミスタ測定ル
ーチンへ飛ぶボ。

振動フラッグが立っていない時には赤外線測定を続行す
るへ。

第１６図は相対湿度センサの出力電圧によりラップの有
無判定を行ない、ラックありと判定した時には調理の仕
上り検知を相対湿度センサとサーミスタ温度センサで行
ない、ラックなしと判定した時には、赤外線温度センサ
ならびにサーミスタ温度センサで検知を行なうマイコン
１８内部での制御シーケンスの要部を示す。

相対湿度センサ１２は一定の検知停止期間（センサのク
リーニングおよび特性回復に要する時圃経過後、初期湿
度レベルの測定を行なうイ。３０秒後に湿度レベルＨｔ
の測定を行ない、ＨｔとＨｔ時、即ち３０秒敢、相対湿
度のレベルがΔＨ以上増加していない時はラップありと
判定してラップあり制御のカムに、相対湿度レベルがΔ
Ｈ以上増加している時は、ランプなしと判定して、ラッ
プなし制御のカニに進む。

このように本実施例によれば、食品がラップ等で覆われ
た時には検知感度がよい、相対湿度センサで正確な検知
が出来る。

食品が、覆われていない時には、表面温度を赤外線温度
センサで精度よく検知できる。

食品が、赤外線温度センサの視野角を外れて位置された
時にはサーミスタ温度センサによって検知がなされ、検
知不能におちいることはない。

しかも、すべての場合、す〜ミスタ湿度センサでの検知
も並行して行なうので安全性という面から見ても優れた
センサ付電子レンジが実現できる。

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。

１　相対湿度センザ、サーミスタ温度センサ。

赤外線温度センサの三種のセンサを選択的に切換えるこ
とによって、食品の状態に応じた最適なセンサを使用し
て自動調理ができる。

２　食品の位置の移動による赤外線温度センサの誤検知
を出力レベルの振動的変化を検知することによって防止
することが出来る。

３、食品の状態（〜いの有無）を湿度センサのレベル変
動によって判断し、誤検知を防止している。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の赤外線温度センサの視野角を示す構成図
、第２図は同赤外線温度センサの視野を示す平面図、第
３図は従来の赤外線温度センサ付電子レンジと食品の位
置関係を示す構成図、第４図は同平面図、第６図は食品
が周期的に赤外線温度センサの視野をよぎる時の赤外線
信号レベルの変化を示す特性図、第６図は食品が常に視
野内にある場合の赤外線信号レベルの変化を示す特性図
、第７図は食品に覆いがある場合の湿度信号レベルの変
化を示す特性図、第８図すはサーミスタ温度センサの信
号レベルの変化を示す特性図、第９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１０図は同
電子レンジの外かくを外した時の平面図、第１１図は同
電子レンジのシステム構成図、第１２図は同電子レンジ
の制御回路図、第１３図はマイクロコンピュータのスキ
ャニング信号を示す図、第１４図は同電子レンジの表示
部の構成図、第１６図は同電子レンジの制御シーケンス
を示すフローチャート、第１６図は同電子レンジの他の
制御シーケンスを示すフローチャートである。 １・・・・・・マグネ］・ロン、３・・・・・・加熱室
、１１．１１−ｂ・・・・・・サーミスタ温度センサ、
１１−Ｃ・・・・・・赤外線センサ、１２・・・・・・
相対湿度センサ、１８・・・・・・マイクロコンピュー
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 ン’ｆ　３　２Ｑ 第５図 加！Ｍ間 第６図 第７図 第８図 第９図 第１Ｏ図 第１５図 第１６図 手続補正書（方式） 昭和６８年１２月　８　日 １事件の表示 昭和６８年特許願第１４３２２８号 ２発明の名称 高周波加熱装置 ３補正をする者 事件との関係　特　許　出　願　人 住　所　大阪府門真市大字門真１００６番地名　称　（
５８２）松下電器産業株式会社代表考　山　下　俊　彦 ４代理人　〒５７１ 住　所　大阪府門真市大字門真１００６番地松下電器産
業株式会社内 ５　補正命令の日付 昭和５８年１１月２９日 ６、補正の対象 明細書の図面の簡単な説明の欄 、補正の内容 明細書第１４ページ第１行目の［−第８図すけ」を１第
８図ａは食品に覆いがない場合の湿度信号レベルの変化
を示す特性図、第８図すは」に補正します。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）食品を載置する加熱室と、加熱室内の食品に高周
   波エネルギー全供給する高周波発生器と、メニューの自
   動調理を指示する手段と、前記加熱室内の食品の表面温
   度を検知するための赤外線温度センサと、前記加熱室内
   の雰囲気温度を検知するためのサーミスタ温度センサと
   、前記加熱室内の相対湿度を検知するセンサと、前記食
   品の状態に応じて前記検知使用センサを選択する手段と
   を有する高周波加熱装置。
2. （２）赤外線センサならびにサーミスタ温度センサ使用
   時に於て、赤外線温度センサの検知信号の振動的な変動
   を検知する手段を有し、変動信号を検知した時には赤外
   線温度センサの検知を中止し、検知をサーミスタ温度セ
   ンサだけを使用して行なう特許請求の範囲第１項記載の
   高周波加熱装置。
3. （３）加熱中の食品に蓋やプラスチックフィルム等の覆
   いの有無を判定する手段を有し、覆いがなされていない
   ことを判定した時、検知動作をサーミスタ温度センサと
   赤外線温度センサにより行ない、徴いがなされているこ
   とを判定した時、検知動作をサーミスタ温度センサと相
   対湿度センサによって行なう特許請求の範囲第１項記載
   の高周波加熱装置。