JPS6131373B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気オーブンやガスオーブン、電子レ
ンジ等の加熱装置において、加熱を自動的に行う
制御系を塔載すると共に、この自動加熱の際の加
熱時間あるいは加熱残り時間を、制御系が操作パ
ネル上のタイマーつまみを回転させ所定の時間目
盛の位置に停止させることで設定あるいは表示し
ようとするものである。

従来、加熱装置の加熱時限設定装置として最も
多く利用されてきたのは、ゼンマイあるいは同期
モータ等の駆動源を有するタイマーであつた。こ
れは洗濯機や炊飯器など家庭用電気機器に広く用
いられ、加熱装置の主たる操作者である主婦にも
なじみが深く、また時限設定の操作が容易で、部
品としても安価な優れた時限設定位置である。

一方、マイクロコンピユータの出現に象徴され
る半導体技術のめざましい発展は、これまで家電
機器には規模やコストの面で到底不可能とされて
きた複雑な制御を、いとも簡単に実現するに至つ
た。マイコン制御による電子レンジやオーブンレ
ンジ、ガスオーブンなどが続々と商品化されつつ
あり、５〜６段階に及ぶ加熱出力の切り換えやこ
れらの出力を組み合わせたシーケンス加熱などが
実行できるようになり、被加熱物に応じて失敗の
少ない最適な加熱シーケンスを選べるようになつ
た。

反面、このようなデイジタル制御系の採用は従
来のロータリータイマーを駆逐しつつある。つま
りアナログ的存在であるロータリータイマーは、
デイジタル制御系に受け入れられにくい面を潜在
的に有していたと言える。それ故、デイジタル制
御系を有する加熱装置にあつては、電卓の如く数
字キーを並べて加熱時間を入力し、これを４桁の
数字表示部に表わすといつたものが大半であつ
た。ところがこのようなキー操作は前述のロータ
リータイマーに比して、操作回数も多く主婦には
なじみにくいもので、デイジタルタイマーは一部
に強い不評をかつていた。

かかる状況の反省から、デイジタル制御系を塔
載した加熱装置の時限設定手段が再び見直されつ
つある。すなわちロータリータイマーのアナログ
的設定の操作感の良さ、なじみやすさをデイジタ
ル制御系と結合させようとする試みがすでにいく
つか商品化されつつある。その一つは時限設定手
段としてロータリーエンコーダを用い、タイマー
つまみの操作角度をデイジタル２進コードに変換
し、これをデイジタル制御系に入力する方法であ
る。設定された時間は４桁の数字表示部に表わさ
れる。この方法は全く従来のロータリータイマー
と同様の操作で、加熱時間を設定できる利点があ
り、加熱が開始されれば数示表示部の内容が次々
と低減され、加熱残り時間を知ることもできる。
しかしこの方法はタイマーつまみ自身が零点に戻
れるわけではないので、加熱途中で時間の追加や
低減をすることが困難である。つまり残り時間の
表示とタイマーつまみの位置とが、何の連絡もな
い所に問題がある。ロータリーエンコーダという
スイツチもタイマーに比べると高価な部品である
し、これによつて制御系に入力されたデイジタル
２進コードを再び加熱時間にデコードし直さなけ
ればならないので、制御系の負担も大きい。

もう一つの方法はロータリータイマーをそのま
ま採用し、従来通りタイマーモータによりタイマ
ーつまみで設定された加熱時間を計数する方法で
ある。この方法ではデイジタル制御系はどれだけ
の加熱時間が設定されたのかを入力されず、加熱
時間の経過をタイマーモータの制御に任せる。つ
まり全く従来通りの操作感と外観を持つ加熱装置
が構成される。

この方法の欠点はあらかじめ出力と加熱時間、
温度等の組み合わせをメモリ内に記憶させたいく
つかの加熱シーケンスを呼び出す半自動加熱シー
ケンス選択手段、あるいは被加熱物の加熱状態に
応じて変化する物理量を検知するセンサーにより
被加熱物に応じて加熱時間等を自動設できる自動
加熱シーケンス選択手段を備えた加熱装置におい
ては、加熱時間あるいは加熱残り時間を表示する
手段が存在しない。つまり４桁の数字表示部がな
いので、自動的に選択設定された加熱時間を、操
作者に知らしめる方法がない。従つて操作者は繁
雑なキー操作から解放される代償として、いつ終
了するのか不明な加熱をじつと見守らねばならな
い。

本発明はかかる背景を鑑み、数字表示部を設け
ることなく自動設定された加熱時間を操作者に対
して表示し、しかもその補正が容易な加熱装置を
提供するものである。以下図面に従つて本発明の
構成を説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す本体斜視図、
第２図は同操作パネル詳細図、第３図は同本体断
面図である。第１図〜第３図を用いてまず本体の
構成を説明し、続いて制御部の構成を述べる。

まず第３図において、加熱室１には被加熱物２
が載置され、マグネトロン３によりマイクロ波
が、ヒータ４および４′により電熱が供給され
る。加熱室開口には扉体５が開閉自在に軸支され
ており、６は開閉操作のための把手（第１図）で
ある。被加熱物２は載置台７上に置かれ、載置台
７は焼ムラを改善するためモータ８により回転さ
れる。次に第２図にて操作パネルの構成を説明す
る。操作パネル９には加熱時間を設定するタイマ
ーつまみ１０と、このタイマーつまみ１０の位置
に対応させて記した時間目盛１１と、手動加熱の
際に加熱方法を選択するセレクトつまみ１２と、
自動加熱の際に加熱方法を選択する自動加熱セレ
クトキー１３と、このキーのタツピングにより順
次アツプもしくはダウンすることでメニユー表１
４上のある加熱方法を一つ選択し、これを表示す
るメニユー表示灯１５と、選択された加熱方法を
取り消す消去キー１６と、加熱の開始を指令する
スタートキー１７と、加熱手段を表示する加熱灯
１８とが配される。

さて再び第３図においてセンサーについて説明
する。排気ガイド１９内にはセンサー２０が配さ
れている。センサー２０はその雰囲気温度を変化
させることで、湿度やタール、アルコールなど
様々な物理量に感応し、その抵抗値が変化する。
そこでセンサー２０の近傍に設けたヒータへの通
電量を制御したり、センサー素子自身に傍熱のた
めの電流を様々に変化させて通電することで、被
加熱物２から発生するいろいろな物理量を検出で
き、これをもとにして被加熱物の加熱状態を把握
することができる。従つてあらかじめ制御系内に
どのような物理量をどの程度検出したら加熱が完
了するのかをプリセツトしておけば、加熱を自動
化することが可能である。

次にこのようなセンサーを用いた自動加熱にお
いて、加熱残り時間を表示する方法について述べ
る。第４図は本発明の一実施例を示す制御系のブ
ロツク図である。操作パネル９上の種々のスイツ
チは主制御部２１に入力される。主制御部２１は
これをデコードし、制御系全体を所定のモードに
移行させる。ここで自動加熱セレクトキー１３
（第２図）により、自動加熱が選択された場合、
主制御部２１はメモリ２２によりこの選択された
加熱方法に対応する加熱シーケンスを読み出す。
この加熱シーケンスは出力、時間、温度などの定
数から成り、被加熱物により異なる変数部分がセ
ンサー２０により検出され、加熱シーケンスが完
成される。

第５図はかかる加熱シーケンスの完成の過程を
示す一例である。本例では被加熱物から発生する
蒸気を主に検出するサイクルを示した。まず加熱
が開始されると加熱室内の温度は徐々に上昇する
が、被加熱物からは未だ蒸気が発生するに至らな
いので、加熱室内の相対温度は次第に低下してい
く（HUM検出サイクル）。やがて被加熱物から湿
度が出はじめると、加熱室内の相対湿度は急激に
上昇する（T₁点）。この上昇変化量があるしきい
値△Ｈを越えた時点を蒸気検出点とし、ここまで
に要した時間T₁をもとに、残る加熱時間をこれ
にある係数Ｒを乗じて求める。これは被加熱物の
内容に応じて、例えば根菜類と葉菜類、肉、煮込
みなどで数種類にグルーピングされ、調理ソフト
をもとに決定される。

さてHUM検出サイクル中は加熱時間は推定で
きないが、残り加熱サイクルにあつてはこれを表
示できる。また好みに応じてこの残り加熱時間を
変えたいという要求も当然起こり得る。そこで本
発明においてはタイマーに着目し、これを用いて
残り時間を表示する。

従来、タイマーとは操作パネル９上のタイマー
つまみ１０により設定された角度を、モータの回
転により時間換算し、所定時間の計数が可能なよ
う構成した部品であつた。故にタイマーとはモー
タを介して主制御部２１に一方的に情報を入力す
る手段にすぎなかつた。

ここで再び第４図に戻り、本発明の構成を述べ
る。本発明ではタイマーモータ２３は従来の単一
の同期モータのように一方向にのみ回転するモー
タではなく、例えばステツプモータの如き左右ど
ちらにも回転可能なモータ、もしくは右および左
に回転できる２個のモータより成る。通常のタイ
マー動作ではタイマーつまみ１０により右回しに
設定された加熱時間を、逆に左回転しながら零点
まで加熱が継続される。自動加熱調理モードでは
メモリ内に記憶された。あるいはセンサーにより
計測された加熱時間または加熱残り時間が、主制
御部２１によりタイマーつまみをタイマーモータ
２３で右回転させ、所定の時間目盛位置で停止さ
せる。その後、タイマーモータ２３は今度は逆に
左にゆつくり回転しながら設定あるいは表示され
た加熱時間を減じてゆく。従つてこの自動加熱時
間を従来のようにタイマーつまみを回すことで容
易に追加あるいは低減できる。

２４はリレーあるいはトライアツク等の半導体
スイツチより成る加熱制御部であり、マグネトロ
ン３やヒータ４への給電を主制御部２１の監視の
もとに司る。

第６図は本発明の一実施例を示す回路図であ
る。２５はメモリを内蔵した１チツプマイクロコ
ンピユータ（以下マイコンと略す）である。第４
図のブロツク図との対応では主制御部２１とメモ
リ２２とに相当する。システム全体の動作を監視
する。iN＼０〜iN３はこのマイコン２５の入力端
子である。iN＼０にはセンサー部の抵抗値等を周
波数に変換したパルスが入力される。２６はこの
ためのVFコンバータ、２７，２７′，２７″はこ
のVFコンバータ２６へのセンサ入力の切換を行
うアナログスイツチ、２８は操作パネル上のオー
ブン設定温度を入力するボリユーム、２９は庫内
温度を検出するサーミスタ、３０は第５図で説明
した湿度センサである。これらのセンサ入力はマ
イコン２５の出力信号OUT４，５，６によりア
ナログスイツチ２７〜２７″のゲートが切り換え
られることにより必要なデータが読み込まれる。

iN１には商用電源周波数等のクロツクパルス
が入力され、加熱時間を制御する際の基礎データ
となる。

iN２，iN３には第２図に示した種々のスイツ
チ３１が入力される。これらのスイツチはOUT
＼０〜３によりマトリクスが組まれ、周期的にスキ
ヤンされて入力される。

OUT７〜１０はステツプモータ２３を制御す
る出力信号であり、３２はドライバである。ステ
ツプモータ３３はこの４本の出力の組合せにより
右にも左にも回転可能であり、所定のパルス数に
対応する角度だけ進む。そこでこのステツプモー
タ３３によりタイマーモータ２３（第４図）を構
成すれば、加熱時間の自動設定（右回転）もタイ
マー加熱（左回転、零点へ戻る）も自在である。
３４はこのモータにより制御される主回路のタイ
ムスイツチである。

DATA＼０〜７はLEDの表示データを出力す
る。３５はLEDドライバ、３６はLED（第２図
に示す11個のLED）である。これらのLEDは
OUT１１，１３により２つのタイミングでダイ
ナミツク点灯される。

OUT１２はリレー３７を制御する。３８はリ
レーコイルのドライバである。第４図で言う加熱
源制御部２４に当り、マグネトロンやヒータ等の
負荷３８への給電を司る。これらを断続すること
で出力の切断を行う。

さて以上説明したように本発明によれば、電気
オーブンやガスレンジ、電子レンジ等の加熱装置
において、加熱を自動的に行う制御系を塔載する
と共に、この自動加熱の際の加熱時間あるいは加
熱残り時間を、制御系が自身で操作パネル上のタ
イマーつまみを回転させ、所定の時間目盛の位置
に停止させることで設定あるいは表示ができる。
しかもその補正（追加や低減）がいつでも全く自
由に行え、すこぶる便利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す加熱装置の本
体斜視図、第２図は同操作パネルの拡大図、第３
図は同本体断面図、第４図は同ブロツク図、第５
図は自動加熱の原理を示す線図、第６図は同一実
施例を示す具体的回路図である。 １……加熱室、３……マグネトロン、４……ヒ
ータ、５……扉体、９……操作パネル、１０……
タイマーつまみ、１１……時間目盛、１２……加
熱モードセレクトつまみ、１３……自動加熱セレ
クトキー、２０……センサー、２１……主制御
部、２３……タイマーモータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被加熱物を載置する加熱室と、この加熱室に
   載置された被加熱物を加熱するために高周波ある
   いは電熱等の熱を加熱室に供給する加熱源と、上
   記加熱室の開口に開閉自在に軸支された扉体と、
   機体の一部に設けた操作パネルと、この操作パネ
   ル上に配した加熱時間を設定するためのタイマー
   つまみと、このタイマーつまみの位置に対応させ
   て記した時間目盛と、あらかじめメモリ等に記憶
   させた加熱時間・出力・温度等のデータより成る
   加熱シーケンスを呼び出す半自動加熱シーケンス
   選択手段、もしくは被加熱物の加熱状態に応じて
   変化する温度や湿度、ガス等の物理量を検知する
   センサーにより被加熱物に応じて加熱時間等を自
   動設定できる自動加熱シーケンス選択手段と、こ
   のメモリより呼び出された加熱シーケンス、ある
   いはセンサーにより測定された被加熱物の加熱状
   態を検知する物理量に基づき、前記加熱源を制御
   し加熱室への熱の供給を監視する主制御部と、前
   記タイマーつまみを時計方向および反時計方向の
   いずれにも回転させうる単一もしくは複数のタイ
   マーモータとより成り、半自動あるいは自動加熱
   シーケンス選択手段によりある加熱シーケンスが
   選択された時、この加熱シーケンスに係る加熱時
   間を主制御部がタイマーモータを回転させること
   により、操作パネル上のタイマーつまみを該当の
   時間目盛の位置まで動かせて、加熱時間の設定あ
   るいは加熱残り時間の表示を行うよう構成したこ
   とを特徴とする加熱装置。