JPS6338613B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、ガスセンサの端子電圧の変化率によ
り食品の種類を判別して食品の自動調整仕上がり
時の判断を行う電子レンジに関する。

＜従来の技術＞ 従来、センサにより食品の自動調理仕上がりの
判断を行う電子レンジは、調理の種類に対応した
複数個のキーを備え、各キーごとに調理仕上がり
温度をあらかじめ設定していた。

これに対して本発明者は、ガスセンサの端子電
圧の時間変化により食品の種類を判別してその食
品の調理仕上がり温度を算出して設定することに
より、調理の種類ごとの設定キーを省いた「おま
かせ加熱」方式の電子レンジを発明した。この
「おまかせ加熱」方式の電子レンジの原理を以下
に説明する。

第７図に、ガスセンサ７の端子電圧V_Gが調理
する食品の種類により時間とともにどのように変
化するかを示す。加熱スタートから時間T₁経過
後のセンサの端子電圧をV_T1、時間T₂経過後のセ
ンサ端子電圧をV_T2とし、この比率V_T2／V_T1を演
算すると、この値は食品の種類により顕著な差異
を示す。例えばT₁＝30秒、T₂＝40秒のとき、酒
燗なら0.9より小さく、おかず、丼物なら0.9〜
0.95、ラツプフイルムで包装した下ごしらえは
0.95よりも大きく1.0までとなる。このようにし
てV_T2／V_T1の値の大小から食品の種類が判別さ
れる。それに対して変化率が0.95より大きく1.0
までであつて食品の下ごしらえであると判別され
た場合には、加熱を停止させるべきガスセンサの
端子電圧V_Gの検知レベルV_HSが設定され、同様に
変化率が0.9〜0.95であつておかず、丼物である
と判別された場合は検知レベルV_DSが設定され、
更に変化率が0.9よりも小さい場合であつて酒燗
であると判別された場合には検知レベルV_SSが設
定される。

ところで、ガスセンサの端子電圧V_Gのみで食
品の種類を判別し、かつ各検知レベルをV_HS、
V_DS、V_SSを決定すると、以下のような場合に適正
な仕上がりよりも早く加熱が停止してしまう恐れ
がある。例えば、食品の下ごしらえにおいてラツ
プ包装を忘れると、加熱初期において下ごしらえ
と判別された時に設定される検知レベルV_HSは、
食品の下ごしらえが通常ラツプ包装されることか
ら、充満したガスによりラツプが破れ、このガス
を検出する値に選定されているため、ラツプ包装
がないとマイクロ波加熱により食品から発生する
ガスがそのままガスセンサで検知され、ガスセン
サが予定の加熱時間より早く検知レベルV_HSに達
して調理未完成となる。また、ガスセンサの特性
にばらつきがあると、センサ感度の数値が小さい
場合にガスセンサの端子電圧が検知レベルに達す
る時間が短くなり、加熱時間が短くなる。これを
防止するために、本発明者は更に、ガスセンサに
よる食品の種類を判別してそれに応じた加熱停止
の検知点を設定するとともに、その食品の種類別
にサーミスタによる排気温度の検知レベルも設定
し、ガスセンサとサーミスタがともに検知レベル
に達したとき加熱停止指令を出力する制御方式も
提案している。

＜発明が解決しようとする問題点＞ 前記ガスセンサとサーミスタとを併用する方式
は概ね良好な調理を行えるが、現実の調理すべき
食品の種類は雑多であり、前記のガスセンサとサ
ーミスタとの併用方式の調理パターンに合わない
ものが例外的に存在する。

その１つに、小負荷量で急激にガスが発生する
食品、例えば「パン」の加熱がある。「パン」を
電子レンジで加熱すると、第８図に実線で示すよ
うに、加熱初期はガスセンサの出力電圧V_Gに変
化がなく、従つて、「下ごしらえ」と判別されて
それに対応する検知レベルV_HSが設定される。そ
して、加熱開始後、約40秒経過すると、急激にガ
スが発生してガスセンサの出力電圧V_Gがそれに
対応して低下し、検知レベルV_HSに達する。この
時のサーミスタの出力電圧V_Tは、第８図に破線
で示すように、「パン」の急激なガス発生に対し
てもほぼ一定の傾斜で低減していき、この出力電
圧V_Tが検知レベルV_HSに達した時点で加熱が停止
される。ところが、「パン」という食品は、この
ガス発生したときに直ちに加熱を断たないと、パ
ンの形状が収縮し、味が低下し、堅くなる。すな
わち、ガスセンサの出力が急激に変化し始めた時
点で加熱を断つ必要があり、サーミスタによる排
気温度検出機能を付加した電子レンジにおいて
は、「パン」を自動仕上がり方式で加熱すること
ができない。

＜発明の目的＞ 本発明は、このような従来の技術的課題に鑑み
なされたもので、ガスセンサの端子電圧の変化率
により食品の種類を判別してその食品の調理仕上
がり温度を算出設定することにより、調理の種類
毎の設定キーを省いた「おまかせ加熱」方式であ
つて、サーミスタ等の感温センサを検出素子とし
て併用するものにおいて、「パン」およびこれに
類する食品を自動仕上がり方式で加熱することの
できる電子レンジを提供することを目的とするも
のである。

＜問題点を解決するための手段＞ 本発明の電子レンジは、前記目的を達成するた
めに、マイクロ波発生装置の駆動電源を制御する
スイツチング手段と、加熱室の排気通路に設けら
れたガスセンサ並びに感温センサと、食品の種類
に対して共通に用いられる加熱指示スイツチと、
加熱初期における前記ガスセンサの出力変化率に
基づいて食品の種類を判別する食品判別手段と、
この食品判別手段で判別された食品の種類に対応
して前記ガスセンサ及び感温センサのそれぞれの
仕上り検知レベルを設定する検知レベル設定手段
と、前記食品判別手段により判別された食品の種
類が酒燗、おかず、丼物の場合には前記ガスセン
サ及び感温センサの各出力が共にそれぞれの仕上
り検知レベルに達した時に前記スイツチング手段
をオフさせ、判別された食品の種類が下ごしら
え、パンの再加熱の場合には前記ガスセンサのみ
の出力が仕上り検知レベルに達した時に前記スイ
ツチング手段をオフさせる加熱制御手段とを備え
てなる構成を要旨とするものである。

＜作用＞ 前記構成としたことにより、パンを加熱する場
合、加熱初期においてガスセンサの出力電圧が殆
んど変化しないことによつて食品判別手段により
下ごしらえに属すると判別され、下ごしらえに相
当するガスセンサの検知レベルおよび感温センサ
の検知レベルがそれぞれ設定される。そして、加
熱開始時から約40秒経過すると、急激にガスが発
生してガスセンサの出力電圧がこれに対応して低
下し、ガスセンサの検知レベルに達した時点で感
温センサの出力電圧に拘らず加熱停止される。従
つて、ガス発生とほぼ同時に加熱停止されること
により、パンは収縮することなく、かつ味が低下
することなく加熱される。

一方、葉菜や根菜をラツプ包装して加熱する食
品の下ごしらえを行う場合、ラツプ内に充満した
発生ガスによりラツプが破れるまでガスセンサの
出力電圧が低下しなく、ガスセンサの出力電圧が
検知レベルに達するのは、感温センサが検知レベ
ルに達する時点とほぼ同じ時点となる。また、ガ
スセンサが早く検知レベルに達して加熱停止され
ることによつて加熱不足になつたり、逆に過加熱
になつても、食品の下ごしらえにおいては多少の
加熱不足や過加熱は然程問題にならず、特に不都
合は生じない。

＜実施例＞ 以下、本発明の好適な実施例について図面を参
照しながら説明する。

第２図に本発明実施例の外観正面図を示す。

操作パネル１上には「おまかせ加熱」キー２と
加熱キー３が配置されている。なおキー２とキー
３を１個にまとめることも可能である。

第３図に本発明実施例の断面図を示す。

オーブン４の一側面に送風機５を設け、他の側
面の排気口６にガスセンサ７とサーミスタ８を配
設する。ガスセンサ７は食品から発生する排気ガ
ス濃度に応じて抵抗値が変化し、サーミスタ８は
食品の加熱に伴い上昇する排気温度に応じて抵抗
値が変化する。なお、図において９はマイクロ波
を放射するマグネトロン、１０は食品を赤外線加
熱するヒータである。

第１図に本発明実施例の回路図を示す。

ガスセンサ７は負荷抵抗R_L1を介し、サーミス
タ８は負荷R_L2を介して直流電源１１に接続さ
れ、ガスセンサ７の端子電圧V_Gとサーミスタ８
の端子電圧V_Tはそれぞれ独立したＡ−Ｄ変換器
１２，１３、及び入出力用インタフエース１４を
経てマイクロコンピユータ１５のCPUに入力さ
れる。マイクロコンピユータ１５はCPUのほか
にプログラム等を記憶するROM、RAM、及び
電子時計を内蔵している。操作パネル１上のキー
信号もインターフエース１４を経てマイクロコン
ピユータ１５に入力される。マグネトロン９は商
用交流電源１６より、マイクロ波駆動用リレー１
７の接点１８、ドアースイツチ１９、昇圧用トラ
ンス２０等を経て駆動される。ヒータ１０は商用
交流電源１６より、ヒータ駆動用リレー２３の接
点２４、ドアースイツチ１９を経て駆動される。
マイクロ波駆動用リレー１７又はヒータ駆動用リ
レー２３は、CPUの指令により、インターフエ
ース１４、トランジスタ２１又はトランジスタ２
５を介して制御される。

次に本発明実施例の作用を、第４図乃至第６図
を参照しながら説明する。

「おまかせ加熱」キー２を押し、次に加熱キー
３を押すと、その入力信号をCPUが受信し、
CPUの指令によりマイクロ波駆動リレー１７が
励磁され、マグネトロン９が発振して加熱が始ま
る〔フロー（Ａ）〕。加熱スタートから時間T₁経
過した時のガスセンサ７の端子電圧V_T1をRAM
に記憶する〔フロー（Ｂ）〕。更にスタートから時
間T₂経過した時のガスセンサ７の端子電圧V_T2を
RAMに記憶する〔フロー（Ｃ）〕。そこでCPU内
の演算部が両者の比率V_T2／V_T1を演算する〔フ
ロー（Ｄ）〕。そして、第７図について説明したよ
うに、この値V_T2／V_T1の大きさから食品の種類
を判別し〔フロー（Ｅ）〕、最適仕上がりレベル
V_HS、V_DS、V_SSをそれぞれ決定する〔フロー
（Ｍ）〕、〔フロー（Ｆ）〕、〔フロー（Ｈ）〕。

ガスセンサ７と同様にサーミスタの検知レベル
も食品の類別ごとに異なる値に設定される。すな
わちV_T2／V_T1＜0.9の酒燗ルートならば、サーミ
スタ検知レベルT_SSを55℃に設定し〔フロー
（）〕、V_T2／V_T1＝0.9〜0.95のご飯、丼物のルー
トならばT_DSを90℃に設定し〔フロー（Ｇ）〕、
0.95＜V_T2／V_T1≦1.0の下ごしらえのルートなら
ばサーミスタ検知レベルT_HSを100℃近くに設定
する〔フロー（Ｎ）〕。

そして、酒燗ルートおよびおかず、丼物ルート
の場合には、ガスセンサ７の電圧変化を測定し
〔フロー（Ｊ）〕、かつサーミスタ８の電圧変化を
測定し、両センサ７，８が共に検知レベルに達し
てフロー（Ｌ）でYESと判定された時に、マイ
クロ波の発振が停止され〔フロー（Ｒ）〕、調理が
終了する。一方、下ごしらえルートにおいては、
同様にガスセンサ７の電圧変化を測定し〔フロー
（Ｏ）〕、かつサーミスタ８の電圧変化を測定する
〔フロー（Ｐ）〕が、サーミスタ８の出力レベルの
如何に拘わらず、ガスセンサ７の出力がその検知
レベルV_HSに達した時点で、フロー（Ｑ）におい
てYESと判定されて無条件に加熱が停止する。

次にフロー（Ｅ）においてV_T2／V_T1が0.95より
も大きく1.0までの範囲内となつて「下ごしらえ」
に属すると判別された場合について、第４図およ
び第５図により説明する。

第４図は葉菜類や根菜類をラツプ包装して行な
う普通の下ごしらえの場合の、ガスセンサの出力
電圧V_G（実線）と、サーミスタの出力電圧V_T（点
線）の時間変化を示す。加熱開始後T₁及びT₂の
ガスセンサ７の出力電圧V_T1、V_T2の比率がほぼ
１に近いことから「下ごしらえ」ルートと判断さ
れ、やがてガスセンサ７の出力電圧V_Gが検知レ
ベルV_HSに達したとき、サーミスタ８の出力電圧
V_Tが検知レベルT_HSに達したか否かに関係なく加
熱が停止する。この時、下ごしらえは、通常、食
品をラツプ包装するために、食品から発生するガ
スはラツプ内に充満してガスセンサ７に検知され
ず、やがてガスによりラツプが破られた時点でガ
スセンサ７に検知される。従つて、第４図から明
らかなように、ガスセンサ７が検知レベルV_HSに
達する時点は、サーミスタ８が検知レベルT_HSに
達する時点とほぼ同時となる。また、食品の下ご
しらえにおいては、ラツプ包装忘れやガスセンサ
の特性のばらつきにより、ガスセンサ７のみによ
る加熱停止によつて加熱時間に多少の過加熱や加
熱不足が生じても、調理仕上がりに然程影響がな
く、不都合は生じない。

第５図は「パン」を加熱する場合のガスセンサ
７の出力電圧V_G（実線）とサーミスタ８の出力電
圧V_Tの時間変化を示したものである。加熱開始
後T₁及びT₂のガスセンサ７の出力電圧V_T1、V_T2
の比率がほぼ１に近いことから「下ごしらえ」ル
ートと判断され、第４図の場合と同様に検知レベ
ルV_HSとT_HSが設定されるが、通常の下ごしらえ
のようにラツプ包装しないことにより、発生する
ガスがガスセンサ７に直接検知され、ガスセンサ
７の出力電圧V_Gは急激に低下してその検知レベ
ルV_HSに早く達するので、そのときサーミスタ８
の出力電圧V_Tは未だその検知レベルT_HSに達して
いないが、そのことに関係なく加熱が停止する。
従つて、変形や味の低下は生じない。

本発明の変形実施例として、感温センサとし
て、サーミスタに代えて赤外線センサ、温度セン
サによつても実施することができる。

＜発明の効果＞ 以上詳述したように本発明の電子レンジによる
と、食品の種類に対して加熱指示スイツチを共通
に用いる「おまかせ加熱」方式のものであつて、
検知素子としてガスセンサの他にサーミスタ等の
感温センサを設けて排気温度を検出する機能を付
加し、両センサが共に検知レベルに達した時に加
熱停止するようにした電子レンジにおいて、ガス
センサの出力電圧の変化率が0.95よりも大きく
1.0までの範囲内である下ごしらえに属するもの
について、ガスセンサの出力電圧が検知レベルに
達すれば、感温センサの出力に拘わらず加熱停止
する構成としたので、加熱初期の食品判別におい
て下ごしらえに属すると判別される「パン」を、
下ごしらえの調理ルートで過加熱することなく良
好に自動仕上げ方式で加熱できる。そのために、
通常の葉菜や根菜をラツプ包装した下ごしらえに
おいては、加熱時間の多少の過不足が生じるが、
不都合が生じない程度に抑えられる。

また、ガスセンサが種々の理由で本来の加熱停
止点よりも早く検知レベルに達しても、サーミス
タの端子電圧V_Tが仕上がりレベルに達していな
い限り加熱が停止されないので、誤つて早く停止
することなく、常に適正な仕上がり状態が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回路図、第２図は
その外観正面図、第３図は第２図の縦断面図、第
４図および第５図はそれぞれ第１図による食品の
下ごしらえおよびパンの調理の場合の特性図、第
６図は第１図のフローチヤート、第７図は本発明
における食品の種別の原理を説明するための特性
図、第８図は本発明の解決課題を説明するための
特性図である。 ２……おまかせ加熱キー（加熱指示スイツチ）、
７……ガスセンサ、８……サーミスタ（感温セン
サ）、９……マグネトロン（マイクロ波発生装
置）、１５……マイクロコンピユータ、２１……
トランジスタ（スイツチング手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ マイクロ波発生装置の駆動電源を制御するス
   イツチング手段と、加熱室の排気通路に設けられ
   たガスセンサ並びに感温センサと、食品の種類に
   対して共通に用いられる加熱指示スイツチと、加
   熱初期における前記ガスセンサの出力変化率に基
   づいて食品の種類を判別する食品判別手段と、こ
   の食品判別手段で判別された食品の種類に対応し
   て前記ガスセンサ及び感温センサのそれぞれの仕
   上り検知レベルを設定する検知レベル設定手段
   と、前記食品判別手段により判別された食品の種
   類が酒燗、おかず、丼物の場合には前記ガスセン
   サ及び感温センサの各出力が共にそれぞれの仕上
   り検知レベルに達した時に前記スイツチング手段
   をオフさせ、判別された食品の種類が下ごしら
   え、パンの再加熱の場合には前記ガスセンサのみ
   の出力が仕上り検知レベルに達した時に前記スイ
   ツチング手段をオフさせる加熱制御手段とを備え
   てなる電子レンジ。