JPH0157255B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は加熱調理器に係り、特に複数個のセン
サを用いて自動加熱調理を行なう加熱調理器に関
するものである。

従来例の構成とその問題点 従来の例えば自動調理機能付の電子レンジにお
いて、食品の加熱状態を検知する手段として湿度
センサを利用していた。この湿度センサは、食品
の加熱に伴なつて発生する水蒸気量の変化に対応
して抵抗値が変化する感湿抵抗体よりなつてい
た。

この湿度センサは一般にセンサ表面部における
水蒸気粒子の着脱によつて電気抵抗の変化を生ず
る特性のものが多く、したがつてセンサ表面部が
汚染するとセンサの感度が低下する欠点ある。と
くに電子レンジ等の調理器においては、油、しよ
う油などの成分が蒸発してセンサに付着すること
は避け難いので、これらの汚染物質を除去する必
要がある。汚染物質を除去する有効な方法に焼却
する方法がある。従つて加熱調理器に、加熱状態
検知手段として湿度センサを使用する場合はこの
焼却クリーニングをする必要がある。第４図に湿
度センサの斜視図を示す。センサとしての感湿抵
抗素子５の周囲に焼却クリーニング用ヒータ１３
を配置したものである。湿度センサを焼却クリー
ニングするには数百度（450℃程度）以上にする
ことが必要である。この時のセンサ素子の雰囲気
は、相対湿度が０％となる。したがつて焼却クリ
ーニング直後すなわち感湿抵抗素子５が室温に戻
るまでの間は正確な湿度の検出が不可能となる。
又、この焼却クリーニング、調理開始時に行なう
ことが最も効果的である。これは、調理開始まで
に付着した汚染物質を除去することにより、検知
時において最も汚染されていない状態にするため
である。

しかし、ここで以下に示すような欠点がある。
すなわち調理開始時に焼却クリーニングを行なう
ことにより、湿度センサの温度が高くなつて、食
品から発生する水蒸気の検出が不可能となる。す
なわち、湿度センサの温度が室温に戻るまでは正
確な湿度検出が出来ないわけである。この焼却ク
リーニングおよび湿度センサが室温に戻るまでの
時間はだいたい１分程度必要である。したがつて
１分以内に加熱されほぼ所定の温度まで加熱が達
するような小さな食品の場合はその水蒸気の発生
を検出できない。すなわち小さな食品の調理は出
来ないわけである。又、この小さな食品の検出を
可能にするには、調理開始時から湿度センサが室
温に戻るまでは、食品を加熱する加熱手段を停止
させる必要がある。

以上のように、湿度センサにより食品の出来上
りを検出するには、小さな食品（約１分以内に加
熱され、水蒸気が発生するもの）は出来上りを検
出することが出来ない。あるいは小さな食品でも
検出するためには、湿度センサが焼却クリーニン
グ後、室温まで戻るまでの間は加熱を停止する必
要があり、その分だけ調理時間を長く必要にな
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、
小さな食品でも、調理開始時から加熱を停止する
ことなく、食品の出来上がり検出可能な加熱調理
器を提供することを目的とする。

発明の構成 上記目的を達するため、本発明の加熱調理器
は、食品の加熱に伴なつて発生するガスもしくは
水蒸気を検出するセンサと、食品の温度を直接も
しくは間接的に検出するサーミスタや赤外線セン
サとを備え、ガスもしくは水蒸気を検出する湿度
センサの焼却クリーニング中の検出不可能な状態
においては、サーミスタや赤外線センサにより食
品の加熱状態を検出することによつて、小さな食
品でも調理開始時より加熱出力を停止することな
く加熱調理を可能にす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、図面に基づ
いて説明する。

第１図は本発明に係る加熱調理器の本体斜視図
である。１は加熱出力や加熱時間、加熱様式等を
表示する表示部であり、２は加熱出力や加熱様
式、調理メニユー等を選択し入力するためのキー
を配設した設定部である。３は加熱時間を入力す
るタイマー設定部である。４は加熱室へ食品を出
入れするために開閉自在なドアーである。２４は
調理の開始を入力するためのスタートキーであ
る。従つて、ドアー４を開けて食品を加熱室へ入
れ、ドアー４を閉じてから、設定部２により調理
メニユーや加熱出力の設定、タイマ設定部３によ
る加熱時間等の設定の後、スタートキー２４によ
つて調理を開始するわけである。これらの加熱調
理器では、一般に手動設定調理モードと自動調理
モードの２つの調理モードの設定が可能である。
手動設定調理モードでは、前に述べた様に加熱出
力や加熱様式を設定部２により入力し、加熱時間
をタイマー設定部３により設定した後スタートキ
ー２４により調理を開始する。そして、入力され
た加熱出力や加熱様式で設定された加熱時間を加
熱調理するものである。一方自動調理モードで
は、調理メニユーを設定部２により入力するだけ
でスタートキー２４により調理を開始するもの
で、出来上りはセンサ等の加熱検出手段や時間制
御手段等により、自動的に加熱調理を完了するも
のである。

さて本発明はこの自動調理モードに関するので
ある。第２図にこの加熱調理器の構成を示すブロ
ツク図である。１１はマイクロコンピユータで、
この電子レンジの制御の中心的な役割をはたすも
のであり、設定部２、タイマー設定部３やスター
トキー２４の指令の入力およびその指令の判断を
し、その結果、加熱出力や加熱時間の制御、セン
サ情報の取込および加熱状態の判定等を有するも
のである。１５は加熱出力として高周波エネルギ
ーを発生させるためのマグネトロンであり、１６
はこのマグネトロン１５を冷却しかつ加熱室２５
の換気をするためのフアンモータである。１４は
マイクロコンピユータ１１の指令に基づきマグネ
トロン１５の出力を制御する加熱出力制御部であ
る。１９はサーミスタであり排気の温度を検出す
ることで食品の加熱による温度上昇を間接的に検
出しようとするものである。２０はこのサーミス
タ１９の抵抗変化をマイクロコンピユータ１１へ
入力可能な情報に変換するための温度検出回路で
ある。１８は湿度センサであり、食品の加熱に伴
なつて発生する水蒸気量を検出するものである。

そしてこの水蒸気量によつて抵抗値が変化する
湿度センサの情報をマイクロコンピユータ１１へ
入力可能な情報に変換するため湿度検出回路１２
を設けている。１３はこの湿度センサに付着した
汚染物質を焼却クリーニングするための焼却クリ
ーニング制御部である。従つて、これら２つのセ
ンサ、すなわちサーミスタ１９と湿度センサ１８
を加熱室２５の排気口に設置することにより、食
品の加熱による温度変化をサーミスタ１９で、又
食品の加熱に伴なつて発生する水蒸気量の変化を
湿度センサ１８で検出する構成である。

第３図は排気口に設置されたサーミスタ１９の
代わりに、食品の温度に伴なつて発生する赤外線
を検出する赤外線センサ２２を使用した場合の構
成図を示す。２３は赤外線センサ２２の情報をマ
イクロコンピユータ１１に入力可能な情報に変換
するための赤外線検出回路である。

第４図に湿度センサ１８の構造図を示す。５は
感湿抵抗素子であり、表面部における水蒸気粒子
の着脱によつて電気抵抗の変化を生ずる特性のも
のである。８はこの感湿抵抗素子の両面に塗布さ
れた電極である。６は感湿抵抗素子５に付着した
汚染物質を焼却クリーニングするための焼却クリ
ーニング用ヒータである。９はこの焼却クリーニ
ング用ヒータ６をセンサベース７に固定し、リー
ド線等に接続可能なヒータ端子である。１０は感
湿抵抗素子５をセンサベース７に固定し、リード
線等に接続可能な感湿抵抗素子端子である。

第５図はこの湿度センサの特性を示すもので第
５図ａは相対湿度がほぼ０％の温度特性、第５図
ｂは100℃以下の湿度特性（相対湿度特性）を示
す。電子レンジ等の加熱調理器では湿度センサの
周囲温度がマグネトロンの発熱や食品の温度上昇
を考慮しても数十度程度であり必ず100℃以下で
ある。

従つて湿度センサの特性はこの場合、第５図ｂ
で示される特性となる。一方湿度センサの汚染物
質を焼却するために数百度（450℃程度）以上に
加熱する必要があり、この場合は相対湿度はほと
んど０％となり第５図ａで示す特性となる。すな
わち、食品から発生する水蒸気量の変化は第５図
ｂの特性変化を検出し、一方焼却クリーニングを
するための焼却温度の制御を第５図ａの特性変化
を検出するわけである。第５図ｃは湿度検出回路
の一実施例であり、感湿抵抗素子５に直列抵抗
R_Sを接続しその検出電圧Vdにより感湿抵抗素子
５の抵抗変化が検出出来る。

第６図に本加熱調理器の各部の制御出力および
各センサ情報に関するタイミングチヤートを示
す。

図において横軸ｔは経過時間を示し、t₀は調理
開始時を示す。Phは焼却クリーニング用ヒータ
の通電を示し調理開始時に通電される。P_Mはマ
グネトロン１５の高周波出力を示し調理開始時よ
り加熱される。h₁は湿度センサ抵抗変化の信号で
あり第５図ｃに示すVdの電圧に相当するもので
ある。h₂はh₁の相対湿度の検出に必要な部分を示
したもので、調理開始時からt₅時までの湿度セン
サの情報をマスクしたものである。Thはサーミ
スタ１９の温度を示すもので食品の温度上昇とと
もに上昇する。さてここで今述べたPh，P_M，h₁，
h₂，Thの変化を調理開始時t₀から時間経過をも
とに述べる。

調理開始時t₀ではまず焼却クリーニング用ヒー
タ６への電力供給Phが開始され、かつ高周波出
力発生用マグネトロン１５への電源供給P_Mも、
ほぼ同時に開始される。焼却クリーニング用ヒー
タ６へ電力Phが供給され、感湿抵抗素子５を加
熱する。感湿抵抗素子５の温度が上昇して相対湿
度値が０％に近ずき第５図ｂで示す如く抵抗値が
大きくなる。

この時を第６図のt₁で示す。さらに加熱を継続
し感湿抵抗素子の温度は上昇し100℃を超える。
そして第５図ａで示す如く温度による抵抗変化を
示し、抵抗値は小さくなる。そしてh₁は大きくな
り450℃に相当する値でPhを停止する。すなわち
感湿抵抗素子の温度は450℃となり汚染物質を十
分に焼却出来る。その後、焼却クリーニング用ヒ
ータ６の温度は高温になつているためPhを停止
した後も温度は少し上昇する。その後焼却クリー
ニング用ヒータ６には熱容量等があるためすぐに
は冷却されずに徐々に温度がさがる。そして、
100℃まで冷却された時点をt₃で示す。そして感
湿抵抗素子５の温度がさらに冷却され室温に復帰
するに伴なつて正常な相対湿度に回復する。これ
をt₄で示す。そしてt₄以後、排気部の正しい相対
湿度が測定可能となる。そしてマイクロコンピユ
ータはこの正常な相対湿度の測定が可能となるt₄
時点以降より検出すればよいわけで、通常t₄より
も少し大きめのt₅時点より検出を開始する。そし
て食品が加熱されて温度が上昇するに従つて相対
湿度が徐々に下がつていく。これは食品の加熱に
伴なつて発生する水蒸気よりも加熱室の温度が上
昇する影響の方が大きいため相対湿度は下がつて
いく。そしてt₆の時点から食品から急激に水蒸気
が出るためh₁も急に上昇する。そして最小レベル
（t₆でのレベル）よりΔhだけ上昇した時t₇が、食
品の所定の加熱状態と判定するわけである。又
Thは食品の温度上昇に判なつて徐々に上昇し、
これが調理開始後より約20秒のマスク、t₈時点の
温度からΔThの変化を生じた時に所定の加熱状
態と判定するわけである。一般に換気風や風の流
れる状態が定常になるまではマスクする必要はあ
るがそれは短かく20秒程度であり、湿度センサの
不可能な時間にくらべてたいへん短かい。又検知
に対してもさしつかえのない時間である。湿度セ
ンサ信号h₁およびサーミスタ信号Thの検知方法
にはそれぞれ最適となる検知巾Δh，ΔThを決め
ておき、又信号による検知方式に優先度を持たせ
ておけばよい。以上から、湿度センサの焼却クリ
ーニングから室温に戻るまでの間すなわちt₀から
t₅までの間は湿度センサによる相対湿度の検出は
出来なくなる。したがつて従来であればこのt₀か
らt₅までに所定の加熱状態に達するような食品で
はこの間は加熱手段としてのマグネトロンの出力
を停止していた。そしてt₅時点からマグネトロン
の出力を開始していた。だいたいこのt₀〜t₅は約
１分程度である。従つて従来であればt₀からt₅ま
での間、時間がロスし調理時間が長がかつた。

そこで本発明のものはサーミスタや赤外線セン
サを付加することで、湿度センサの検出不可能な
時間すなわちt₀からt₅までの間はこのサーミスタ
によつて検出することにより、調理開始時からマ
グネトロンの出力を開始することが出来る。

第７図に以上に述べた動作のうち調理開始時か
ら湿度センサの検出開始時までのマイクロコンピ
ユータ１１の制御を示す。まず調理開始時から加
熱手段（例えばマグネトロン）の出力を開始する
(A)。そしてほぼ同時に湿度センサの焼却クリーニ
ングを実施する(B)。そしてこの焼却クリーニング
によつて湿度センサの検知が不可能な間はサーミ
スタのみにより食品の加熱状態を検出するわけで
ある(C)。ただしt₀〜t₈の食品の加熱状態の検出に
影響のない短い時間はマスクする。そしてもしそ
の間に所定の加熱状態を検出した場合(D)は、その
後の加熱出力の制御や加熱時間の制御(H)へ移る。

一方所定の加熱状態に達しなければ湿度センサ
が室温に戻る時間t₅までこのサーミスタによる検
出を続ける。そしてt₅が経過すれば(E)サーミスタ
と湿度センサの両方による検出へと移る(F)。そし
て両センサにより所定の加熱状態を検出すれば(G)
その後の加熱出力の制御や加熱時間の制御へ移る
(H)。

以上が本実施例のマイクロコンピユータ１１の
制御内容である。

次に第８図に制御回路の具体例を示す。設定部
２やスタートスイツチ２４などはキーマトリツク
スとして構成され、掃引信号S₀〜S₄によつてスキ
ヤンされ、入力ポートI₀〜I₃へ入力される。１は
表示部として蛍光表示管等である。一方加熱出力
の制御は出力ポートR₀〜R₂によつて行なわれ、
ドライバーやリレーなどを介してマグネトロン等
の電源の入切などを行なう。又Ａ／D₁および
Ａ／D₁はサーミスタや湿度センサの信号を電圧
信号として読み込むためのＡ／Ｄ変換機能付入力
ポートである。焼却クリーニング用ヒータ６の制
御はR₄ポートによつて行なわれるわけである。

このように本実施例によれば、湿度センサの焼
却クリーニングにより検出不可能な状態がなくな
り小さな食品でも検出が可能となる。又、湿度セ
ンサの検出不可能な状態で加熱出力を停止するこ
となく、従来に比較して短い時間で調理が可能と
なる。以上のような効果を有する。

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) 湿度センサの焼却クリーニングによる検出不
可能な状態においても、サーミスタにより検出
することにより、この湿度センサの検出不可能
な状態に出来上るような場合も検出可能とな
る。

(2) 湿度センサの焼却クリーニングによる検出不
可能な状態でも、加熱出力を停止する必要がな
くその分だけ従来よりも調理時間が短くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である加熱装置の斜
視図、第２図は同サーミスタを用いた場合の構成
図、第３図は同赤外線センサを用いた場合の構成
図、第４図ａは同湿度センサの一部断面外観斜視
図、第４図ｂは同センサの一部断面側面図、第５
図ａ〜ｂは同センサの特性図、第５図ｃは同セン
サの回路図、第６図は同各部の制御出力および各
センサ情報に関するタイミングチヤート、第７図
は同制御の内容を示す流れ線図、第８図は同サー
ミスタを用いた制御回路図である。 １……表示部、２……メニユー設定部、３……
タイマー設定部、４……ドアー、５……感湿抵抗
素子、６……焼却クリーニング用ヒータ、７……
センサベース、８……電極、９……ヒータ端子、
１０……感湿抵抗素子端子、１１……マイクロコ
ンピユータ、１２……湿度検出回路、１３……焼
却クリーニング制御部、１４……加熱出力制御
部、１５……マグネトロン、１６……フアンモー
タ、１７……食品、１８……湿度センサ、１９…
…サーミスタ、２０……温度検出回路、２１……
ブザー、２２……赤外線センサ、２３……赤外線
検出回路、２４……スタートキー、２５……加熱
室。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被加熱物を加熱する加熱手段と、この加熱手
   段を制御する制御部と、被加熱物の加熱に伴なつ
   て発生するガスもしくは水蒸気を検出する第１の
   センサ手段と、この第１のセンサ手段に近接して
   配置され、この第１のセンサ手段に付着した汚染
   物質を焼却クリーニングするヒータと、被加熱物
   の温度を直接もしくは間接的に検出する第２のセ
   ンサ手段とより成り、前記第１のセンサ手段の焼
   却クリーニング中の検知不可能な状態においては
   第２のセンサ手段を用いて前記加熱手段を制御す
   る構成とした加熱調理器。 ２ 第１のセンサ手段の焼却クリーニングを調理
   開始時に実施する構成とした特許請求の範囲第１
   項記載の加熱調理器。