JPH0230410B2 - Jidokanetsuchoriki - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はセンサを備えた自動加熱装置による制
御装置に関するものである。

従来の技術 近年、種々の加熱装置においても、電子制御に
基くインテリジエンス化は急速に進み、種々のセ
ンサにより被加熱物の加熱状態を検出し、自動的
に加熱を制御する自動加熱装置が、またたく間に
浸透してきた。

これは従来のように加熱時間や出力、加熱温度
などをユーザが自身で設定しなくとも、制御部が
センサを用いて自動的に加熱を終了させてくれる
もので、被加熱物の分量や初期温度などを考慮し
なければならない電子レンジなどでは、はなはだ
操作が簡便で、しかも失敗の少ない加熱が行なえ
るようになつた。

このような先行技術としては、特開昭51−
134951号公報がある。これは被加熱物から発生す
る湿度の変化を検出し、それがある設定値に達し
た時点を蒸気発生点とする。そこに到達するまで
の加熱時間T₁と、別に定めた被加熱物固有の係
数Ｒとの積RT₁との和を全加熱時間とするもので
ある。

これはいわゆる湿度センサを用いた自動加熱の
制御例であるが、蒸気、アルコール、炭酸ガスに
反応するいわゆるガスセンサにおいても、極めて
有効な制御方式である。

発明が解決しようとする課題 ただこの方式にも次のような難点はあつた。す
なわち、低温の環境においては、空気中に含むこ
とができる水蒸気量つまり飽和蒸気量は非常に少
ない。例えば４℃の環境では５ｇ／Kgである。一
方、実験において確認した結果、被加熱物から約
30ｇ／Kgの蒸気が発生した点を前記蒸気発生点と
することが良いことがわかつた。ところが、前述
のように４℃、50％RHの環境においては被加熱
物から2.5ｇ／Kgの蒸気量が発生しただけで飽和
状態に達するため、これ以上発生した蒸気は露結
し加熱室の壁面に付着するだけであり、水蒸気を
検知するセンサまで到達せず、前記蒸気発生点が
得られない。

第１図はかかる状況を端的に示す例である。第
１図ａは被加熱物から発生する蒸気量の変化を示
す線図である。第１図ｂは加熱室内の相対湿度の
変化を示す線図である。被加熱物から発生する蒸
気量は加熱にともない増加していく。ところが、
加熱室内の相対湿度は、被加熱物からの発生蒸気
量が2.5ｇ／Kg（４℃の相対湿度50％の環境での
例）になつた時点で100％に達してしまい、以後、
相対湿度の変化が得られない。従つて、前記蒸気
発生点を検出できなくなるということである。こ
のため、全加熱時間を決定することができなくな
る。

前記の例は低温における例を示したが、20℃の
通常の環境においても同様のことが言える。例え
ば20℃、80％RHの環境において述べると、この
環境では13ｇ／Kgの蒸気量が含まれている。とこ
ろが20℃における飽和蒸気量は15ｇ／Kgである。
従つて被加熱物から２ｇ／Kgの蒸気が発生しただ
けで飽和状態に達してしまう。これからわかるよ
うに、前述の４℃における問題と同様の問題が発
生する。

本発明は上記従来の課題を解消するもので、周
囲の環境に依存せず安定で確実な自動加熱を実現
するセンサ制御システムを持つた自動加熱調理器
を提供するものである。

課題を解決するための手段 上記目的を達するため、本発明の自動加熱調理
器は、加熱室内の温度を上昇させる第２の加熱源
を備え、高周波エネルギーを供給する第１の加熱
源に給電されるより先に、第２の加熱源に給電す
る制御部を設けたものである。

作 用 第１の加熱源に給電が開始されたときの加熱室
内の温度はすでに第２の加熱源により上昇してお
り、これにより飽和蒸気量を十分に高くすること
が可能となる。従つて、多量の蒸気が発生しても
露結することなく、最も望ましい前記蒸気発生点
を検知することができるものである。

実施例 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２図は本発明に係る自動加熱装置の本体斜視
図である。本体１の前面には扉体２が開閉自在に
装着され、操作パネル３が配されている。この操
作パネル３上には、被加熱物に応じた加熱シーケ
ンスを選択するためのキーボード４と、種々の報
知を行うための表示部５とが少なくとも設けられ
ている。

第３図において６は加熱室で、中に入れた被加
熱物７をマグネトロン８から発振された高周波エ
ネルギーで加熱する。９はフアンモータであり、
第１の加熱源であるマグネトロン８等を冷却する
とともに、送風ダクト１０、送風口１１を通つて
換気風１２を加熱室内に送風する。被加熱物７か
ら出た水蒸気１３を含んだ排気風１４は排気口１
５を通つて排気ダクト１６に排出させる。

送風ダクト１０内には第２の加熱源であるヒー
タ１７が設けられる。排気ダクト１６には湿度を
検知する湿度センサ１８および温度を検知する温
度センサ１９が設けられている。

第４図に実施例の電気回路および制御部のブロ
ツク図を示す。２１は温度センサの値をデジタル
量に変換するＡ／Ｄ変換器である。２２はＡ／Ｄ
変換器２１の値に応じて対応する時間を時間レジ
スタ２２から読み出しタイマー２４にセツトす
る。タイマー２４はカウントダウンして０となつ
たとき信号が出力される。２５は主回路リレーで
ある。２６はヒータ制御リレーである。２７はマ
グネトロン８への給電を制御するリレーである。
２８は高圧トランス、２９は高圧コンデンサ、３
０は高圧ダイオードである。

以下上記構成における作用について説明する。

スタート信号が入力されると全加熱時間制御回
路は制御を開始し各リレー駆動信号R_Sを出力す
る。これによりリレー２５が動作しフアンモータ
９が動作する。一方、温度センサ１９の信号は
Ａ／Ｄ変換器２１に入力される。Ａ／Ｄ変換器２
１の信号に応じて時間セレクタ２２は時間レジス
タ２３から時間を読み出しタイマー２４に時間を
セツトする。時間セレクタ２２は、加熱室内の温
度が分別された最高レベルのとき０を出力する機
能をもつ。タイマー２４はカウントダウンして０
となつたとき、あるいは時間セレクタ３１から０
が入力されたとき信号を出力し、前者の場合は、
第２の加熱源への給電が停止され第１の加熱源に
給電が開始され、後者の場合はスタート後ただち
に第１の加熱源に給電が開始される。ところで、
時間レジスタ２３には次のように決められた時間
が入力される。

加熱室内の初期温度は最低２レベルに分別し、
分別された各レベルの最高の温度における飽和蒸
気量を求める。例えば、0°〜15℃、15°〜30℃、
30°〜45℃、45℃以上、の４レベルに分別したと
すると、15℃、30℃、45℃が前記最高の温度とな
り、その飽和蒸気量はそれぞれ11ｇ／Kg、27ｇ／
Kg、64ｇ／Kgと求まる。前記蒸気発生点を、被加
熱物７から30ｇ／Kg蒸気が発生した点と決めた場
合について述べると、前記最高温度における飽和
蒸気量に30ｇ／Kgを加えた値が飽和蒸気量となる
温度を求める。この温度は空気線図よりそれぞれ
37℃、43℃、51℃と求まる。さらに、ヒータによ
りこの求められた温度に到達するまでに要する時
間を求めこの時間を時間レジスタ２３に入力して
おく。

第５図に、上記作用のタイムチヤートを示す。

このように本実施例によれば、次のような効果
が得られる。

通常調理器が使用される環境は温度では０℃〜
35℃、湿度では10％〜95％RH程度である。従つ
て、調理開始時の加熱室６内の温度に応じて、前
述のように決められた温度まで、上昇させてやれ
ば、飽和する心配がなく前記蒸気発生点を正確に
検知することができる。

第６図は本発明の他の実施例を示し、加熱源へ
の給電を制御する制御部のブロツク図と加熱源の
電気回路図である。２０は全加熱時間制御回路で
あり、スタート信号により制御を開始し第１の加
熱源に給電しているとき湿度センサ１８の信号を
受け前述の蒸気発生点を検知し全加熱時間を決定
する。２１は温度センサ１９の信号をデジタル量
に変換するＡ／Ｄ変換器である。３１は温度セレ
クタであり、調理開始時のＡ／Ｄ変換器２１の信
号に応じ温度レジスタ３２から温度を読み出し出
力する。３３は比較器であり第２の加熱源に給電
されているときＡ／Ｄ変換器２１の信号と温度セ
レクタの信号を比較しＡ／Ｄ変換器２１からの信
号の方が高くなつたとき信号を出力し、また、保
持する。

以下上記構成における作用について説明する。

スタート信号が入力されると全加熱時間制御回
路は制御を開始しリレー駆動信号R_Sを出力する。
これにより主回路リレー２５が動作しフアンモー
タ９が動作する。一方、加熱室６は初期において
は温度が低いための比較器３３の出力は０であ
り、この信号の否定されたものと前記R_Sとの論
理積によりヒータ制御リレー２６が動作し、第２
の加熱源であるヒータ１７に給電される。また、
同時に温度センサ１９からの信号はＡ／Ｄ変換さ
れ、温度セレクタ３１に入力される。温度セレク
タ３１はＡ／Ｄ変換器２１からの信号に応じて温
度レジスタ３２から温度を読み出し保持する。温
度セレクタ３１により読み出される温度レジスタ
３２のデータは次のような方法によりあらかじめ
決定されている。

第１の実施例で述べたように、調理開始時の加
熱より温度上昇しなければならない温度が決ま
る。従つて、その温度を温度レジスタ３２に入力
しておく。

ところで、調理開始時の温度が分別されたレベ
ルの最高レベルであつたとき（前述の例では45℃
以上）は、温度セレクタ２２はＡ／Ｄ変換器２１
より確実に低いデータを出力し比較器２４から信
号が出力され、第２加熱源には給電されず第１の
加熱源に給電される。ヒータ１７に給電されたこ
とにより加熱室６内の温度は上昇し、温度センサ
１９の信号のＡ／Ｄ変換された値が温度セレクタ
２２に保持された温度を超えたとき比較器２４は
信号を出力し保持する。これにより、ヒータ制御
リレー２６はオフし、マグネトロン制御リレー２
７が動作し、湿度の検知を開始する。

このように、本実施例によれば次のような効果
が得られる。

加熱室６の温度が常に決められた温度に到達し
てから第１の加熱源に給電される構成となつてい
るため、ヒータが加わる電力が変動しても、飽和
することなく蒸気発生点を検知することができ
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) 通常調理器が使用されるいかなる環境におい
ても飽和蒸気量まで達することがないので、被
加熱物から発生した蒸気は結露することなく湿
度センサまで到達させることができ、前記蒸気
発生点を正確に検知でき、全加熱時間を決定す
ることができる。

(2) 調理開始時に加熱室内の温度を上昇させるた
め、加熱室の壁面に付着していた水滴を乾燥さ
せ加熱室外に追い出すことができ、湿度を検知
するときの誤差の発生を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂは従来の自動加熱器の問題点を示
す特性図、第２図は本発明の一実施例である自動
加熱調理器の外観斜視図、第３図は同調理器の正
面断面図、第４図は同器の制御回路図、第５図は
同回路の要部出力波形図、第６図は本発明の他の
実施例である制御回路図を示す。 ６……加熱室、７……被加熱物、８……マグネ
トロン、１３……水蒸気、１７……ヒータ、１８
……湿度センサ、１９……温度センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被加熱物を収納する加熱室と、前記加熱室に
   高周波エネルギーを供給する第１の加熱源と、前
   記加熱室内の温度を上昇させる第２の加熱源と、
   前記第１の加熱源への給電時に前記被加熱物から
   発生する水蒸気を検出するセンサと、前記第２の
   加熱源への給電の開始を前記第１の加熱源への給
   電の開始より先に行い、かつ前記センサの信号に
   基づいて全加熱時間を決定する制御部とを設けた
   自動加熱調理器。