JPH0143215B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、食品からの赤外線を検出することに
より食品の温度を検知し、該温度に基づいて加熱
を制御する電子制御式調理器に関する。

一般にこの種調理器では、食品からの赤外線を
チヨツパにて周期的に断続して、この周期的に断
続された赤外線を赤外線検出器にて検出してい
る。そして、斯る検出器の出力信号に基づいて食
品の温度が所望温度に達したか否かを判断して加
熱を制御している。

処で、例えばモータの故障等により上記チヨツ
パの赤外線断続が停止してその断続周期が無限大
になるなどして所定値より外れると、上記赤外線
検出器の出力信号が不所望な状態となつて食品の
温度を検知できなくなり、従つて不所望な調理を
実行してしまうと云う欠点がある。

本発明は斯る点に鑑みてなされたもので、以下
本発明実施例を電子レンジについて図面を参照し
て詳述する。

第１図において、１は電子レンジ本体の外装、
２は食品３を収納する加熱室、４は上記食品３を
加熱するためのマイクロ波を発振するマグネトロ
ン、５は上記加熱室２の上壁に取着され、食品３
から放射された赤外線を通過せしめる半面マイク
ロ波の通過を遮断するマイクロ波遮断リング、６
は同期モータ７の駆動にて周期的に回動し上記リ
ング５を通過した赤外線を周期的に断続するチヨ
ツパで、該チヨツパは第２図に示す如く同一角度
θを有する遮断部６ａ，６ａ，６ａ及び開放部６
ｂ，６ｂ，６ｂから成つている。ここに、上記モ
ータ７は周波数60Hzの商用電源（後述する）に接
続された場合300回／分の割合で回転し、この時
上記赤外線を断続する割合は15回／秒となる。

８は入射赤外線変化量に応じた信号を出力する
と云う所謂焦電効果を有する赤外線検出部即ち赤
外線検出器で、該検出器は例えばタンタル酸リチ
ウム（LiTaO₃）結晶から成つている。斯る場
合、上記検出器８には上記チヨツパ６の断続によ
り食品３からの赤外線及びチヨツパ６からの赤外
線が夫々交互に15回／秒の割合にて同一間隔で入
射する。この時、上記検出器８に入射する赤外線
量においては食品３からの赤外線及びチヨツパ６
からの赤外線の夫々の量の差だけ変化し、これに
より上記検出器８は食品３とチヨツパ６との温度
差に応じた振幅を有する周波数15Hzの信号を出力
する。９は上記チヨツパ６の温度を検出すべくチ
ヨツパ６の近傍に配置され該チヨツパの温度に応
じた直流信号を出力するチヨツパ温度検出部即ち
ダイオード、１０は上記チヨツパ６を介して対峙
する発光ダイオード１０ａ及びフオトトランジス
タ１０ｂからなり、上記チヨツパ６の断続周期に
係る周期的信号を出力する信号発生部即ちフオト
インタラプタである。更に詳しくは、上記チヨツ
パ６の断続周期に伴つて上記フオトインタラプタ
１０に上記チヨツパ６の開放部６ｂ，６ｂ，６ｂ
が周期的に位置すると、発光ダイオード１０ａか
らの光はフオトトランジスタ１０ｂに周期的に達
し、この時にフオトインタラプタ１０からは周期
的パルスが出力される。

第３図は上記電子レンジの回路を示す。１１は
上記検出器８の出力信号を増幅すると共に上記周
波数15Hz近傍の周波数を有する信号だけを出力す
るフイルタ増幅器で、該増幅器の出力は第４図ａ
に示す如き正弦波である。この出力は勿論食品３
とチヨツパ６との温度差に基づいた振幅を有して
おり且つ周波数は15Hzである。１２はツエナダイ
オード１３を介して上記フオトインタラプタ１０
の出力が印加されるトランジスタである。ここ
で、チヨツパ６の遮断部６ａ，６ａ，６ａがフオ
トインタラプタ１０の発光ダイオード１０ａとフ
オトトランジスタ１０ｂとの間に位置した場合
は、フオトトランジスタ１０ｂはオンしないから
フオトインタラプタ１０の出力、即ちツエナダイ
オード１３のアノード側の電位は高レベル（０電
位）となる。この時、ツエナダイオード１３はオ
フ状態であり、これによりトランジスタ１２はベ
ース電流が流れないからオンせず、従つてトラン
ジスタ１２のコレクタの電位は端子１４の負電位
−Vccに相当する負レベルとなる。一方、チヨツ
パ６の開放部６ｂ，６ｂ，６ｂがフオトインタラ
プタ１０の上記間に位置した場合は、フオトトラ
ンジスタ１０ｂがオンしてツエナダイオード１３
のアノード側が端子１５の負電位−Vccに相当す
る低レベルとなる。この時ツエナダイオード１３
がオンしてトランジスタ１２がオンするから、ト
ランジスタ１２のコレクタの電位は高レベル（０
電位）となる。即ち、フオトインタラプタ１０は
該インタラプタにチヨツパ６の開放部６ｂ，６
ｂ，６ｂが位置した場合に第４図ｂに示す如き負
のパルスを出力し、トランジスタ１２はフオトイ
ンタラプタ１０にチヨツパ６の遮断部６ａ，６
ａ，６ａが位置した場合に第４図ｃに示す如き負
のパルスを出力する。斯る場合、フオトインタラ
プタ１０及びトランジスタ１２からのパルス数は
チヨツパ６による赤外線断続回数と同様の15¹／
秒である。

１６は通常オン状態で上記フオトインタラプタ
１０の出力に基づいて上記トランジスタ１２から
負のパルスが出力された場合にオフする整流部即
ちFET（電界効果トランジスタ）である。ここ
に、該FETのオフ時には上記フイルタ増幅器１
１の交流出力は正側半サイクルとなつており、こ
の様な状態は食品３の温度がチヨツパ６の温度よ
り高い場合に起る。尚、食品３の温度がチヨツパ
６の温度より低い場合は、FET１６のオフ時に
はフイルタ増幅器１１の交流出力は負側半サイク
ルとなつている。この時のフイルタ増幅器１１の
出力は第４図a′に示す如く第４図ａに示す信号に
対して位相が180度ずれている。

而して、上記FET１６はオン時には０電位信
号を出力しオフ時にだけ第４図ａに示すフイルタ
増幅器１１からの信号を出力する。即ち、FET
１６の出力は第４図ｄに示す如く第４図ａに示す
信号を半波整流した状態となる。１７は上記
FET１６の出力を検波する検波器で、該検波器
は第４図ｄに示す信号を入力すると、第４図ｅに
示す如き正の直流信号を出力する。１８は該直流
信号を増幅する第１増幅器で、該増幅器の出力は
勿論食品３とチヨツパ６との温度差に応じた直流
信号である。１９は上記ダイオード９の出力を増
幅する第２増幅器で、該増幅器の出力はチヨツパ
６の温度に応じた直流信号である。２０は上記第
１、第２増幅器１８，１９の出力を合成する合成
器で、該合成器は第１増幅器１８からの食品３と
チヨツパ６との温度差に応じた直流信号に第２増
幅器１９からのチヨツパ６の温度に応じた直流信
号を加算して食品３の温度に応じた直流信号を出
力する。

尚、食品３の温度がチヨツパ６の温度より低い
場合は、FET１６は第４図d′に示す如き負の半
サイクルの信号を出力し、従つて検波器１７は第
４図e′に示す如き負の直流信号を出力する。この
場合、合成器２０は上記チヨツパ６の温度に応じ
た信号から斯る負の信号を減算し、これにより合
成器２０は食品３の温度に応じた信号を出力す
る。

２１は上記合成器２０の出力を増幅する第３増
幅器である。２２は電子レンジの制御を司る制御
部即ちマイクロコンピユータ（以下μCOMと称
す）で、該μCOMにはTEMP、TEMP₁、
COUNT、COUNT₁の各記憶領域が設けられて
いる。２３は該μCOMから出力されデジタル信号
をアナログ信号に変換するＤ−Ａ変換器である。
即ち、μCOM２２からは複数の温度に対応するデ
ジタル信号が順次出力され、この時Ｄ−Ａ変換器
２３は上記温度に応じたアナログ信号を順次出力
する。２４は上記第３増幅器２１からの食品３の
温度に応じた信号と上記Ｄ−Ａ変換器２３からの
各温度に応じた各信号とを順次比較し、両者が一
致した時点で信号Ａを出力する比較器である。
μCOM２２は斯る信号Ａを入力すると、この時に
Ｄ−Ａ変換器２３へ出力したデジタル信号に基づ
いて現在の食品３の温度を検出する。

２５はスタートキー及び０〜９の数字キーを備
え所望温度等を設定するためのキーボード、２６
はμCOM２２が上記フオトインタラプタ１０の出
力に基づいて出力される上記トランジスタ１２か
らのパルスを入力するための端子、２７，２８は
夫々μCOM２２からの信号Ｂ，Ｃによりオンする
第１、第２トランジスタ、２９は第１トランジス
タ２７のオン時に鳴動するブザー、３０は第２ト
ランジスタ２８のオン時に発光する発光ダイオー
ド、３１は周波数60Hzの商用電源、３２は上記マ
グネトロン４へ直流高圧を印加するための直流高
圧回路、３３はトライアツクで、該トライアツク
のオン時に上記電源３１からの電力が上記直流高
圧回路３２及びモータ７に供給される。３４は上
記発光ダイオード３０の発光によりオンするフオ
トトランジスタ３５を含み、該フオトトランジス
タのオン時に上記トライアツク３３をオンせしめ
るためのゲート信号を出力するゲート回路であ
る。

次に上記電子レンジの動作を第５図に示す
μCOM２２のプログラムのフローチヤートと共に
説明する。

通常、プログラムはスタートキー操作がない限
りS1、S2の各ステツプを循環する（この過程を
第１ループと称す）。S1ステツプではキーボード
２５でのキー操作が検出され、所望温度の操作時
には該温度はμCOM２２内のTEMP領域に記憶
される。S2ステツプではスタートキー操作の有
無が判断される。

而して、食品３の温度が95℃に到達するまで加
熱する場合、まずキーボード２５にて９、５とキ
ー操作する。するとS1ステツプにてTEMP領域
に95℃に応じた信号が記憶される。続いて、スタ
ートキーを操作すると、該キー操作もS1ステツ
プにて検出されるが、斯るキー検出がなされる
と、プログラムは第１ループを脱してS3ステツ
プに至る。該ステツプでは信号Ｃが出力され、従
つてマグネトロン４に高圧が印加されてマイクロ
波加熱が開始すると共に、モータ７が回転し始め
る。そして、プログラムはS4ステツプに進む。
該ステツプではCOUNT領域で１秒毎のカウント
が開始される。次いで、プログラムはS5ステツ
プに至る。該ステツプではCOUNT領域の内容が
10秒に達したか否かが判断されるが、今の場合カ
ウント開始直後であるため10秒には達しておら
ず、従つてプログラムはS5ステツプに留まる。
この10秒の間にモータ７の回転は定常状態とな
り、即ち300回／分の割合で回転し、従つてチヨ
ツパ６による食品３からの赤外線の断続割合は15
回／秒となる。

そして、上記10秒が経過すると、プログラムは
S5ステツプを脱しS6ステツプに至る。該ステツ
プではCOUNT領域の内容が０にクリアされ、従
つて新たに０からカウントが開始される。次い
で、プログラムはS7ステツプに至る。該ステツ
プではCOUNT領域の内容が２秒に達したか否か
が判断されるが、今の場合新たなカウント開始直
後であるため２秒には達しておらず、従つてプロ
グラムはS8ステツプに進む。該ステツプでは
COUNT₁領域においてトランジスタ１２から端
子２６に到来するパルス数のカウントが開始され
る。斯るパルス数は上記赤外線の断続回数に応じ
て15₁／秒である。次いで、プログラムはS9ステ
ツプに至る。該ステツプではＤ−Ａ変換器２３に
順次各温度に対応するデジタル信号が出力され、
そして信号Ａの到来時のデジタル信号、即ち現在
の食品３の温度に応じた信号がTEMP₁領域に記
憶される。続いて、プログラムはS10ステツプに
至る。該ステツプではTEMP及びTEMP₁の各領
域の内容が比較され現在の食品３の温度が95℃に
達したか否かが判断されるが、今の場合95℃に達
していないとすると、プログラムはS7ステツプ
に戻る。そして、食品３の温度が95℃下におい
て、COUNT領域の内容が２秒となるまでS7〜
S10の各ステツプを循環する（この過程を第２ル
ープと称す）。

而して、２秒経過すると、プログラムは第２ル
ープをS7ステツプにて脱しS11ステツプに至る。
該ステツプではCOUNT₁領域でのカウントが停
止される。続いて、プログラムはS12ステツプに
至る。該ステツプではCOUNT₁領域の内容が28
〜32の間にあるか否かが判断されるが、斯る場合
端子２６には１秒間に15のパルス数が到来するか
らCOUNT₁領域では２秒間で30のパルス数がカ
ウントされており、従つてプログラムは次いで
S13ステツプに進む。該ステツプではCOUNT領
域の内容が０にクリアされ、これによりCOUNT
領域では新たに０からカウントが開始される。更
に、COUNT₁領域の内容が０にクリアされる。
そして、プログラムはS9、S10の各ステツプを経
てS7ステツプに戻り、以後食品３の温度が95℃
に達するまで第２ループ及びS11〜S13ステツプ
のループを交互に循環する（この過程を第３ルー
プと称す）。

而して、食品３の温度が95℃に達すると、プロ
グラムは第３ループをS10ステツプにて脱しS14、
S15の各ステツプに至る。S14ステツプでは信号
Ｃの出力が停止され、従つてマイクロ波加熱が終
了する。又、モータ７も回転が停止する。S15ス
テツプでは信号Ｂが数秒間出力されてブザー２９
が鳴動し、これにより加熱終了が報知される。更
に、TEMP、TEMP₁領域の内容がクリアされる
と共に、COUNT、COUNT₁領域において、カ
ウント中である場合はカウントが停止されその内
容がクリアされる。その後、プログラムはS1ス
テツプに戻り第１ループに入る。

処で、上記加熱中、モータ７の故障によりチヨ
ツパ６の赤外線断続周期が変動したり、或いは赤
外線断続が全く停止して断続周期が無限大になつ
たりすると、フオトインタラプタ１０更にはトラ
ンジスタ１２からのパルス数がそれに伴い変動し
或いは０となる。すると、この状態は上記第３ル
ープのS12ステツプで検知される。即ちCOUNT₁
領域のカウント内容が28〜32の間から外れている
と判断される。斯る場合、プログラムは第３ルー
プをS12ステツプにて脱しS14、S15の各ステツプ
に至り、従つて加熱が途中で停止され、そしてこ
のことが報知される。

尚、上記モータ７の故障時には赤外線断続周期
が変動したり或いは無限大となるから、赤外線検
出器８の出力信号の周波数は15Hzから大きく外
れ、従つて食品３の温度が上昇しているにも拘わ
らずフイルタ増幅器１１からは殆ど信号が出力さ
れない。このことから、もしトランジスタ１２か
らのパルス数がμCOM２２で検出されないなら、
食品３の温度が所定温度に達しているにも拘わら
ず加熱が継続されてしまう。

更に、本発明においては、フオトインタラプタ
１０及びその周辺回路（即ち、トランジスタ１
２、ツエナーダイオード１３等）にて発生した同
期パルス（即ち第４図ｃ）をFET１６に供給す
ることにより、赤外線検出器８の出力信号を整流
し、温度を検出している。このため、チヨツパ６
は正常に動き、赤外線検出器８の出力信号が正常
であつても、フオトインタラプタ１０あるいはそ
の周辺回路の故障により同期パルスに変動あるい
は発生停止が生じた場合、赤外線検出器８の出力
信号を正しく整流することができず正しい温度検
出が不可能となり、従つて不所望な調理が実行さ
れてしまう。

然るに、本発明ではチヨツパ６の断続周期に応
じた周期パルスを発生してその周期を検出し異常
な場合に加熱調理を停止する構成において上記同
期パルスを周期パルスとして兼用しているので、
フオトインタラプタ１０あるいはその周辺回路の
故障による同期パルスの異常も検出することがで
きる。

この点、FET１６に供給する同期パルスと、
チヨツパ６の断続周期に応じた周期パルスとを
夫々個別に発生せしめた場合、同期パルスの周期
を検出していないので、同期パルスの変動により
正しい温度検出が不可能となり、不所望な調理が
実行されることになる。

以上の説明から明らかな如く、本発明によれ
ば、食品を収納する加熱室、上記食品を加熱する
ための加熱手段、上記食品から放射された赤外線
を周期的に断続するチヨツパ、該チヨツパの断続
動作状態を直接検知し、その断続動作に応じた周
期的信号を出力する信号発生部、上記チヨツパに
て断続された赤外線を検出する赤外線検出部、上
記信号発生部からの周期的信号に基づいて上記赤
外線検出部からの信号を整流する整流部、上部チ
ヨツパの温度を検出するチヨツパ温度検出部、該
チヨツパ温度検出部からの信号と上記整流部から
の信号とを合成する合成部、該合成部からの信号
に基づいて上記加熱手段の駆動を制御する制御部
を備え、該制御部は上記信号発生部の出力信号を
検知し該信号の周期が所定値以外の場合に上記加
熱手段の駆動を停止するから、例えば上記チヨツ
パを駆動するモータが故障した場合でも不所望に
加熱が実行されることはない。また、上記制御部
によるこの様な故障の判断には、上述の如く、上
記赤外線検出部からの信号を整流するために用い
る上記信号発生部を兼用したから、それだけコス
ト高を抑制できる。更に、斯る兼用により、上記
信号発生部の故障により、異常な周期的信号が上
記整流部に供給されることがなく、不所望な加熱
が実行されることは確実に防止される。

【図面の簡単な説明】

図は本発明実施例電子レンジを示し、第１図は
断面図、第２図はチヨツパの平面図、第３図は回
路図、第４図は第３図における回路の要部波形
図、第５図はマイクロコンピユータのプログラム
のフローチヤートである。 ２……加熱室、４……マグネトロン、６……チ
ヨツパ、８……赤外線検出器、１０……フオトイ
ンタラプタ、２２……マイクロコンピユータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 食品を収納する加熱室、上記食品を加熱する
   ための加熱手段、上記食品から放射された赤外線
   を周期的に断続するチヨツパ、該チヨツパの断続
   動作状態を直接検知し、その断続動作に応じた周
   期的信号を出力する信号発生部、上記チヨツパに
   て断続された赤外線を検出する赤外線検出部、上
   記信号発生部からの周期的信号に基づいて上記赤
   外線検出部からの信号を整流する整流部、上記チ
   ヨツパの温度を検出するチヨツパ温度検出部、該
   チヨツパ温度検出部からの信号と上記整流部から
   の信号とを合成する合成部、該合成部からの信号
   に基づいて上記加熱手段の駆動を制御する制御部
   を備え、該制御部は上記信号発生部の出力信号を
   検知し該信号の周期が所定値以外の場合に上記加
   熱手段の駆動を停止することを特徴とする電子制
   御式調理器。