JPH0239693B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は加熱装置に係り、とりわけ複数のセン
サを用いて自動加熱を行う加熱装置に関するもの
である。

従来例の構成とその問題点 従来、自動調理が可能な加熱装置においては、
被加熱物の加熱進行状態を検知するため、さまざ
まなセンサ手段が用いられてきた。例えば電子レ
ンジにおいては、サーミスタを用いて排気温度を
測定するもの、湿度センサを用いて食品から発生
する蒸気を検出するもの、ガスセンサを用いて食
品から発生する蒸気やガスを検出するもの、赤外
線センサを用いて食品の表面温度を測定するも
の、温度プルーブを用いて食品の内部温度を測定
するものなど、実に多様なセンサが提案され、製
品化されてきた。

この中でも食品の蒸気を検出する湿度センサお
よびガスセンサは、食品の温度を70〜100℃に上
昇させる調理において、検知の再現性にすぐれ、
安定した出来栄えが期待できる。また食品の載置
位置や電源電圧の影響などを受けにくく、かつ比
較的高温雰囲気中でも安定に動作する。制御回路
もシンプルで信頼性が高く、かつ安価である。

反面、食品をラツプもしくは蓋で被つた場合と
被わない場合とでは、検知タイムが異なつてく
る。第４図はかかる状態を示すグラフであり、食
品からの蒸気の発生のしかたを表わしている。ラ
ツプがあれば、蒸気は加熱当初にはラツプ内にと
どまり、加熱室内へは吹き出さない。やがてラツ
プ内の圧力が高まつてくると、ついにはＡ点で蒸
気がラツプを押しのけ、加熱室内へ吹き出す。こ
こが検知点であり、このときの検知タイムはT₁
である。ところがラツプがないと、蒸気は加熱の
当初から徐々に加熱室内へ吹き出し、やがてＢ点
で早くもあるしきい値に達してしまう。このとき
の検知タイムT₁′は、ラツプがある場合の検知タ
イムT₁に比して短い。すなわちラツプがないと
早切れする。

一般にセンサを用いた自動調理では、Ｋ値制御
という方式が採用される。これは検知タイムT₁
経過後、さらにある時間だけ追加熱をするもの
で、追加熱の時間は検知タイムT₁にメニユーご
とにある定数Ｋを乗じて決定される。従つて定数
Ｋを調整すればトータルの加熱時間を最適化でき
る。しかし第４図のように同一分量であるにもか
かわらず検知タイムが異なつてしまうと、ラツプ
ありとラツプなしの双方を最適時間で仕上げるこ
とはできない。

このように湿度センサおよびガスセンサは、
種々の条件変化に対して安定な動作が行えるが、
このときメニユーに応じてラツプあるいは蓋の有
無を限定しなけばならなかつた。

さて一方、一長一短のある各センサを組み合わ
せて使うマルチ・センサ方式がすでに提案されて
いる。例えば特開昭56−126294号公報には、ガス
センサと温度センサとを組み合わせた制御方式が
開示されている。これはメニユーに応じてセンサ
を切り換えて自動調理を行うものであり、例えば
酒かんはガスセンサによりアルコールを検知し、
再加熱は温度センサにより加熱室の排気温度を検
知し、グリルは食品の焦げから発生するガス検知
を行う、といつたものである。この発明によつて
は、すでに述べたラツプもしくは蓋の有無による
出来上りのばらつきを救うことはできない。

発明の目的 本発明は上記従来の欠点を解消するもので、ラ
ツプもしくは蓋の有無に関係なく最適な加熱が行
える加熱装置を提供することを目的とする。

発明の構成 上記目的を達成するため、本発明の加熱装置は
種々の条件変化に対して安定な動作が期待できる
湿度センサもしくはガスセンサと、ラツプの有無
の影響を受けにくい温度センサとを組み合わせ
て、まず重量センサにより被加熱物の重量を検出
し、あるいは重量入力手段により入力された重量
をもとにある時間T_sを算出し、この時間よりガ
スもしくは湿度センサの検知が早いか遅いかによ
つてラツプの有無を判別し、ラツプがなければ温
度センサによつて制御する構成であり、ラツプが
あれば湿度センサもしくはガスセンサにより安定
した仕上りが実現でき、ラツプがなければ温度セ
ンサにより早切れを防止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装置の本体斜視図で
ある。本体１の前面には開閉自在に設けた扉体２
が軸支されている。そして操作パネル３上には、
調理メニユーを選択するメニユーキー４が設けら
れている。

第２図はかかる操作パネル３の詳細図である。
使用者はメニユーキー４により所望のメニユーを
選択する。例えば再加熱の「冷やごはん」を押
す。すると表示窓５には“R1”の表示が４行数
字表示部の上２桁に表われ、冷やごはんが制御部
によりデコードされ、有効に入力できたことがわ
かる。続いてスタートボタン６が押されれば、自
動調理が開始される。

操作パネル３上にはこの他に手動調理を行うた
めのモード設定キー７やタイマーつまみ８、温度
設定キー９が配されている。１０はプリセツトし
たメニユーあるいは加熱パターンをキヤンセル
し、また進行中の調理を停止させる取消キーであ
る。

さて第３図はかかる加熱装置の構成を示すブロ
ツク図である。操作パネル３から入力された種々
の指令は、制御部１１によつてデコードされる。
この指令に基づいて制御部１１は所定の表示を行
い、さらに加熱の進行を制御する。

加熱室１２内には被加熱物１３が載置され、加
熱手段たるマグネトロン１４と電熱ヒータ１５と
によつて加熱される。マグネトロン１４はドライ
バ１６を介して、制御部１１により通電を制御さ
れる。送風機１７はこのマグネトロン１４を冷却
すると共に、加熱室１２内の喚気を行う。１８は
その排気を機体外に送出する排気ガイドである。
排気ガイド１８内には、湿度を検出しうる気体セ
ンサ１９と、排気温度を検出しうる温度センサ２
０とが設けられ、検知回路２１を経て制御部１１
に加熱の進行状態を伝える。制御部１１はこれら
のセンサの情報に基づき、後述するラツプ判定を
行い、使用すべきセンサを選定する。

２２は被加熱物１３の載置台、２３は重量検出
センサ手段である。センサとしてはひずみゲージ
などが用いられ、重量情報を制御部１１へ入力す
る。

さてすでに記述したように食品からの蒸気の発
生のしかたは、第４図に示すようにラツプがある
場合とない場合とで異なる。そこで本発明では、
ラツプの有無判定を第５図あるいは第６図に示す
ような方法で行い、ラツプの有無に関係なく最適
な加熱を為しうるようセンサを選択する。

まず第５図のラツプ判別法について説明する。
これは加熱の開始から重量関数である“T_s（ｗ）”
を設け、これより検知が早いか遅いかによつてラ
ツプの有無を判するものである。つまりラツプが
あれば、気体センサの検知点Ａはこの“T_s”よ
り遅く、かつラツプがなければこの“T_s”より
早くなるよう設定する。すなわち、被加熱物の重
量が検出できればその分量に応じた平均的な適正
加熱時間が求められるが、これよりは短い時間を
“T_s”として算出する。

さてこのようにT_sタイムによりラツプの有無
が判定されると、ラツプがあれば従来通りその検
知点ＡまでのT₁タイムにＫを乗じた追加熱が行
われる。またラツプがなければ、その第１のセン
サ手段の検知点Ｂまでの検知タイムは無視され、
制御部は温度センサのみを監視する。そして温度
があるしきい値αを越える検知点B′をとらえ、
ここまでの検知タイムT₁にＫを乗じた追加熱が
行われる。

ここで温度センサとしてはサーミスタが用いら
れ、排気の温度が検知される。このような温度検
知による制御は湿度検知に比してばらつきが大き
く、出来栄えの安定感で劣るが、反面ラツプの影
響を受けにくい。従つて本発明のように両者を組
み合わせれば、お互いの長短を補い合い、すぐれ
た自動調理が実現できる。

さて以上の実施例では重量検知を加熱室底面に
設けたセンサ手段により自動的に行うが、第６図
に示すように使用者がタイマーつまみ８を用いて
手動で入力してもよい。すなわち使用者が自身で
被加熱物の重量を設定するわけである。このとき
もし重量設定が行われないうちに加熱が開始され
た時には、T_sとして一定値を設定すればよい。
この値によつてある分量範囲内は判定が可能であ
る。

次に第７図に制御回路の具体例を示す。制御部
１１はマイクロコンピユータ（以下「マイコン」
と略称する）で構成される。メニユーキーやその
他のスイツチなどは、キーマトリツクス２４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。２５は蛍光
表示管等の表示部であり、第２図の如く表示窓５
に所定の表示を行う。

一方、給電部への制御は出力ポートR₀〜R₂に
よつて行われ、熱源切換リレー２６、出力切換リ
レー２７、電源リレー２８を動作させる。熱源切
換リレー２６は、マグネトロン１４と電熱ヒータ
１５とに給電を切り換える。また出力切換リレー
２７は、断続してマグネトロン１４の平均出力を
可変したり、電熱ヒータ１５への給電を制御し
て、加熱室温を一定に保つ。電源リレー２８は加
熱調理への通電を司る主電源スイツチである。こ
れらのリレーはドライバ１６を介して制御され
る。

主回路にはこの他にドアスイツチ２９，３０が
接続され、ドアの開閉に応動して熱源への給電を
制御する。２３はターンテーブルモータ、１７は
送風フアンである。

３１は報知装置であり、ブザーや音声合成回路
により構成される。これはキー入力時や調理終了
などを使用者に報知する。

次にセンサについて説明する。気体センサとし
ては湿度センサ３２が用いられ、温度センサとし
てはサーミスタ２０が採用されている。湿度セン
サ３２は汚れを焼き切るためのリフレツシユ・ヒ
ータ３３を具備し、リレー３４を介して出力R₅
によつて調理の開始前にリフレツシユされる。湿
度センサ３２は出力R₄によつてパルス駆動され、
Ａ／Ｄコンバータ内蔵の入力ポートＡ／D₁に入
力される。サーミスタ２０は抵抗分割され、入力
ポートＡ／D₀に入力される。同様に重量センサ
２３も抵抗分割され、入力ポートＡ／D₂に入力
される。

第８図は気体センサとしてガスセンサを用いた
例を示す。ガスセンサ３５は傍熱ヒータ３６を具
備し、抵抗と直列に接続されて分割電圧を入力ポ
ートＡ／D₁に入力する。

さて以上の構成により本発明は具現化できる。
次にマイコン１１の制御プログラムのうち、ラツ
プの有無判定について説明する。第９図は自動調
理のプログラム要部である。まずマイコンはメニ
ユーキーが入力されるのを待つ(A)。メニユーキー
が入力されると次いで重量が手動もしくはセンサ
により設定・入力されるのを待つ(B)。重量の設
定・入力があれば、その重量に応じたT_s（ｗ）が
セツトされる(C)。これはマイコンのROM内にテ
ーブルの形で記憶されている。続いてスタート入
力があれば加熱は開始される(D)。

加熱は開始されると、まずマイコンはクロツク
の入力を待つ(E)。そしてクロツクが入力されれば
T₁タイムを計数するT₁カウンタを更新する(F)。
次いで気体センサより蒸気があるしきい値を越え
たかどうかが判定され(G)、未検知であれば温度セ
ンサにより温度がしきい値を越えたかどうかが判
定される(H)。この判定は万一気体センサが故障し
ても、温度センサによつて自動調理が行えるよう
配慮したものである。

さて湿度が検知されれば、続いてT₁タイムT_s
より遅いかどうかの判定が行われる(I)。遅ければ
（T₁＞T_s）ラツプありと判定され、このT₁に定
数Ｋが乗じられて追加熱時間カウンタにセツトさ
れる(J)。そしてクロツク入力のたびに(K)、KT₁
カウンタはカウントダウンされ(L)、カウントアツ
プすれば（Ｍ）、加熱は自動的に終了される。

一方、ラツプなし（T₁T_s）と判定された場
合には、クロツク入力のたびに（Ｎ）引き続いて
T₁カウンタは更新されていく（Ｏ）。そして第２
のセンサ手段により温度検知が行われるまで
（Ｐ）、このT₁タイムの計数は続行される。やが
て温度がしきい値を越えれば、その時点でT₁タ
イムに定数Ｋが乗じられ、追加熱時間が決定され
る。

以上が湿度センサあるいはガスセンサと重量情
報によつてラツプの有無判定を行い、排気温サー
ミスタを選択的に使用する実施例である。

次に温度センサの別な実施例について説明す
る。第１０図は温度プローブ３７を温度センサと
した例である。本実施例では被加熱物１３の内部
温度を直接検知できるため、排気温サーミスタに
比して仕上りのばらつきが小さい。また温度変化
量も大きく、ノイズ耐量の面でも有利である。た
だし食品に非接触で自動調理を行うことはできな
い。

第１１図は赤外線センサ３８を温度センサとし
て用いた例である。本実施例では被加熱物１３の
表面温度を相当精度良く測定でき、排気温サーミ
スタに比して仕上りのばらつきが小さい。また温
度プローブと異なり食品に非接触で自動調理を行
うことができる。

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) 重量情報を加味することにより、湿度検知セ
ンサでラツプ・蓋の有無が確実に判定できる。
そしてその判定に基づいて湿度検知センサか温
度検知センサのいずれか最適なセンサが選択で
きる。従つてラツプの有無に関係なく、安定な
仕上りが実現できる。

(2) 湿度、温度、重量と３つの物理量を扱えるた
め、万一いずれかのセンサが故障しても残るセ
ンサの組合せによつて自動調理ができる。従つ
て従来の単一センサを用いたもの、あるいは複
数のセンサのうち一つだけを選択的に使用する
ものに比して、安全性は飛躍的に高まる。

【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本
体斜視図、第２図は同操作パネルの拡大正面図、
第３図は本発明の一実施例を示す構成図、第４図
は同装置のラツプの有無による蒸気の発生のしか
たの違いを説明するための図、第５図ａ，ｂは同
ラツプの判別法を説明するための線図、第６図は
同装置の別な操作パネルを示す拡大正面図、第７
図は同装置の湿度センサによる制御回路図、第８
図は同装置のガスセンサによる制御回路図、第９
図はプログラムのフローチヤート、第１０図は同
装置の温度プローブを用いた構成図、第１１図は
同装置の赤外線センサを用いた構成図である。 １１……制御部、１２……加熱室、１３……被
加熱物、１４……マグネトロン、１９……気体セ
ンサ、２０……温度センサ、２３……重量検出セ
ンサ手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被加熱物を収容する加熱室と、この加熱室に
   結合された加熱手段と、この加熱手段を制御する
   制御部と、前記被加熱物より発生するガスもしく
   は蒸気を検出する気体センサと、前記被加熱物の
   温度を直接もしくは間接的に検出する温度センサ
   と、前記被加熱物の重量を検出する重量センサも
   しくは前記被加熱物の重量を前記制御部に入力す
   る重量入力手段とより成り、前記制御部は前記重
   量センサにより検出した前記被加熱物の重量に基
   づいて、もしくは前記重量入力手段より入力され
   た前記被加熱物の重量に基づいて、この重量の関
   数となる通常の適正な加熱時間より短いある時間
   を算出し、前記加熱手段への給電を行い、前記気
   体センサの出力と前記温度センサの出力とを並行
   して監視し、前記被加熱物重量に基づいて算出さ
   れた通常の適正な加熱時間よりは短いある時間内
   に前記気体センサの出力があらかじめ定められた
   値を越えれば、前記制御部は被加熱物にラツプ等
   のカバーが施されていないものと判断し、前記気
   体センサによる監視を中断し、前記温度センサの
   出力があらかじめ定められた値に到達するまで監
   視を続けるとともに、前記加熱手段への給電を開
   始した時点からこの到達時点までに要した時間を
   計数し、これをもとに全加熱時間を決定する構成
   とし、一方、前記被加熱物重量に基づいて算出さ
   れた通常の適正な加熱時間ふりは短いある時間内
   に前記気体センサの出力があらかじめ定められた
   値を越えなければ、前記制御部は被加熱物にラツ
   プ等のカバーが施されているものと判断し、前記
   温度センサによる監視を中断し、前記気体センサ
   の出力があらかじめ定められた値に到達するまで
   監視を続けるとともに、前記加熱手段への給電を
   開始した時点からこの到達時点までに要した時間
   を計数し、これをもとに全加熱時間を決定し、前
   記高周波発生手段への給電を停止するよう構成し
   た加熱装置。