JPH0375997B2 - - Google Patents

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JPH0375997B2
JPH0375997B2 JP55114581A JP11458180A JPH0375997B2 JP H0375997 B2 JPH0375997 B2 JP H0375997B2 JP 55114581 A JP55114581 A JP 55114581A JP 11458180 A JP11458180 A JP 11458180A JP H0375997 B2 JPH0375997 B2 JP H0375997B2
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JP
Japan
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heated
heating
heating time
humidity
constant
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JP55114581A
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English (en)
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JPS5738589A (en
Inventor
Tsugunori Yokozeki
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Control Of High-Frequency Heating Circuits (AREA)
  • Electric Ovens (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は湿度検知素子とそれを制御するマイク
ロコンピユータ(以下マイコンと記す)を組み込
んだ高周波加熱装置に関するものである。
一般に高周波加熱装置における加熱時間は被加
熱物の重量に依存する度合が大きい。したがつ
て、重量に関係なく自動的に加熱時間を設定する
方法が検討されてきた。例えば、特開昭51−
134951号公報には湿度検知素子を使用して自動化
する方法が開示されている。すなわち、食品の加
熱とともに変化する湿度が適当な設定値に到達す
るまでの加熱時間と、別に定められた前記食品固
有の加熱時間係数との積に、前記加熱時間を加え
ることによつて得られる値が自動的に前記食品に
対する全加熱時間とする方法である。
しかし、この方法には以下に示す課題があつ
た。すなわち食品から発生する蒸気は気圧の影響
を受ける。高度が高くなると、水の沸点が低下す
るため蒸気が発生し易くなる。このため前記従来
の方法では平地の気圧を基準にしているので高度
が高くなると加熱時間が自動的に短縮され所望の
調理の仕上がりが得られないようになる。さらに
従来の方法では加熱時間が一律にきめられるの
で、使用者の好みにより調理の仕上がりを微妙に
変えることはできなかつた。
本発明は、前記課題を解決するもので高度の違
いや、使用者の好みにより加熱時間を変えること
ができる高周波加熱装置を提供しようとするもの
である。
以下、本発明の一実施例の高周波加熱装置を図
面にしたがつて説明する。
1は高周波エネルギーを発振する高周波発振器
で、この高周波発振器1は導波管2とアンテナ3
によつて結合されており、高周波発振器1より導
波管2内に放射された高周波エネルギーは導波管
2の内部を伝播し、更に加熱室4の内に放射され
る。加熱室4内の高周波エネルギーは加熱室4内
に置かれている被加熱物5に吸収され、被加熱物
5の内部より被加熱物5を加熱する。又、高周波
発振器1は内部損失による自己加熱があり、発振
中は常に破損防止のためフアン6によつて冷却さ
れている。フアン6より送り出された空気は高周
波発振器1を冷却した後、加熱室4の壁面に設け
られた小孔7を通り加熱室に送られる。加熱室4
に送られた空気は被加熱物より発生する蒸気を伴
つて、加熱室の壁面に設けられた小孔8を通り、
更に加熱室4と高周波加熱装置の外部とを結ぶ排
気ガイド9を通り、高周波加熱装置の外部に排気
される。12は被加熱物から発生する蒸気によつ
て起こる湿度変化を検知する湿度検知素子であ
る。
以上が、本発明の高周波加熱装置の一実施例の
構成であり、加熱室4内に置かれた被加熱物5は
加熱が開始されると高周波エネルギーを吸収しな
がら、加熱されて行くが、被加熱物の高周波エネ
ルギーの吸収率が、被加熱物の表面部分と中心部
を比較した場合、表面部分の吸収率が大きいため
まず表面部分より加熱され、中心部は表面部分よ
り遅れながら加熱が進行して行く。加熱が更に進
行すると被加熱物より蒸気が出はじめるが、この
時点では前記説明の吸収率の違いのため、被加熱
物の表面部分は蒸気を出すのに十分な約100℃に
達している。しかし、中心部は加熱開始時点より
少し高い温度になつた程度である。更に加熱が進
行して行くと被加熱物の中心部も加熱され、最
終、要望する出上り温度に達する。
以上の過程を経て、被加熱物は加熱されて行く
が、被加熱物の総加熱時間は被加熱物の重量によ
つて異なり、重量が大きい時は、総加熱時間も長
く、重量が小さい時は総加熱時間も短くなる。同
様に被加熱物より蒸気が出はじめるまでの加熱時
間も被加熱物の重量が大きい時は長く、小さい時
は短い。又、同様なことが被加熱物より蒸気が出
た後の加熱時間にも言える。今、被加熱物の重量
をM、被加熱物から蒸気が出るまでの加熱時間を
T1時間、被加熱物より蒸気が出た後の加熱時間
をT2時間とすれば、 T1=M×K1 T2=M×K2 の式で示すことが出来る。K1とK2は定数である。
上記の2式より T2=T1×(K2/K1)=T1×K となる。Kは被加熱物の成分によつて決まる定数
である。即ち、T1時間がわかればT2時間をT1
間にK定数倍することで求めることが出来る。本
発明はT1時間を求め、更にT2時間を演算処理で
求めることで被加熱物の重量を知ることなく、被
加熱物を加熱することができる。その制御回路の
一実施例を第2図のブロツクタイヤグラムに従つ
て説明する。
10はマイコンであり、制御回路の中心となる
働きを持つ。マイコン10は外部回路の制御、外
部回路より得られる情報の分析及び演算を実行
し、その結果に伴づき、更に外部回路を制御す
る。マイコン10の出力端子11より湿度検知素
子12のための出力信号が出されており、その出
力信号電圧は加熱開始の命令時点より湿度検知素
子12に印加される。湿度検知素子12は前記説
明の排気ガイド9に取付けられており、常に加熱
室4より排出される空気の相対湿度の変化を検出
している。湿度検知素子12は電気的には一種の
抵抗体であり、周辺の相対湿度が変化するとそれ
自身の抵抗値が変化する。この湿度検知素子12
は周辺の相対湿度が高い時は抵抗値が小さく、相
対湿度が低いと抵抗値が大きくなる特性を有する
ものが一般的に良く知られている。
湿度検知素子12に印加された信号電圧は湿度
検知素子12と直列に接続された分割抵抗13に
よつて分圧される。分圧された信号電圧は増幅器
14によつて増幅され、次段のピークホールド回
路15と加算器16に供給される。ピークホール
ド回路15は増幅器14よりの信号電圧の最低値
を記憶する回路であり、出力としては常に入力電
圧の最低値をその逆極性にして出力している。こ
の出力電圧は加算器16に供給される。加算器1
6においては、増幅器14とピークホールド回路
15よりの出力電圧を加算して次段の比較器17
に供給される。比較器17においては、加算器1
6で加算された加算電圧と比較電圧18とを比較
し、加算電圧が大きい時は比較器17の出力端子
より出力電圧が取り出される。更に、比較器17
の出力端子とマイコン10の入力端子19とは接
続されている。又、マイコン10の出力端子20
には高周波加熱装置の電源を開閉するリレー21
が接続されており、加熱開始の入力信号がマイコ
ン10の入力端子(図示せず)に印加された時、
そのリレー21を閉じ、加熱が終了した時は開く
様にマイコン10で制御されている。マイコン1
0は比較器17よりの出力電圧を受け取り、その
時点で内部でカウントしている加熱時間と被加熱
物固有のK定数と乗算し蒸気検知後の加熱時間を
算出する。更に算出された加熱時間をカウントし
その加熱時間が0になつた時リレーを開き、加熱
を終了させる。
以上説明した制御回路により、被加熱物よりの
蒸気の検知、加熱開始より蒸気検知までの加熱時
間、更には蒸気検知後の加熱時間の算出により被
加熱物の重量を知ることなく加熱を終了させるこ
とが出来る。
第2図に示した制御回路の各部の出力電圧と加
熱時間の関係を次に第3図に従つて説明する。第
3図のaは湿度検知素子の抵抗値の変化、第3図
のbは増幅器の出力電圧、第3図のcはピークホ
ールド回路の出力電圧、第3図のdは加算器の出
力電圧、第3図のeは比較器の出力電圧を示す。
高周波加熱装置が動作を開始した時の湿度検知
素子の抵抗値はほぼ高周波加熱装置の外部の空気
の持つ相対湿度を示す(A点)。同時に被加熱物
は高周波エネルギーを吸収し、表面部分より徐々
に加熱されはじめる。この時の各部の出力電圧は
図に示すような出力電圧を示す。加熱が進行する
に従つて高周波発振器を冷却した空気が加熱室4
より送られてくるため、湿度検知素子周辺の空気
の温度は徐々に高くなる。このため周辺の空気の
相対湿度は徐々に低下して行き、湿度検知素子1
2の抵抗値は徐々に大きくなつて行く。このため
増幅器の出力電圧は徐々に降下する。それに従つ
て、増幅器の出力の最低値の記憶とその最低値の
逆極性の電圧を出力するピークホールド回路の出
力電圧は徐々に上昇する。そこで加算器の出力電
圧はO電圧を示す(B点)。更に、被加熱物より
蒸気が出る直前の湿度検知素子12の抵抗値は最
大となり、増幅器の出力電圧は最低値にピークホ
ールド回路の出力電圧は最大値となる。更に加熱
が進行し被加熱物より蒸気が出はじめると加熱室
内の相対湿度は高くなり、湿度検知素子12の抵
抗はそれに従つて低くなり、増幅器の出力電圧は
急激に上昇する。しかし、ピークホールド回路の
出力電圧は蒸気が出る直前の電圧を記憶している
ため、その最大値を出力し続ける。このため増幅
器とピークホールド回路の出力電圧を加算する加
算器の出力は上昇に転ずる(C点)。比較器にお
いてはこの上昇に転じた加算器の出力電圧と比較
電圧とを比較し、比較電圧より加算器の出力電圧
が大きくなつた時点で出力端子より出力が出され
る。この電圧がマイコンに供給される。マイコン
はこの時点で被加熱物より蒸気が出たと判定し、
加熱開始より今までマイコン内部でカウントして
来た加熱時間を前記説明したK定数倍をし、蒸気
検知後に必要な加熱時間を算出し、更に加熱を続
行し加熱を終了する。
以上、説明した湿度検知素子とマイコンを主体
に構成した制御回路によつて被加熱物の重量に関
係なく加熱時間を決めることができる。本発明は
さらに前記加熱時間を海抜高度によつて補正しよ
うとするものである。
海抜高度の違いによつて被加熱物から蒸発する
水分量は同一温度では異なる。これは、高度が変
わると気圧が変わり蒸発点(沸点)が変わるから
である。一般には高度が高くなるにしたがつて、
沸点が低くなり被加熱物から発生する蒸気は同一
温度では多くなる。したがつて、被加熱物から蒸
気が出る(ある一定値に達する)までの加熱時間
は短くなる。その結果、被加熱物に与えられる高
周波エネルギーの量は少なくなり被加熱物の仕上
がりはアンダークツクすなわち正常の仕上がり温
度より低い状態で仕上がるので、高度補正を行な
い高いところにおいても被加熱物に平地と同じ加
熱エネルギーを与え、良好な調理の仕上がりを得
るようにしなければならない。
たとえば、平地における沸点は水の場合100度
Cであるが海抜高度が2000mの高地では沸点が93
度Cと低くなり、平地に比較して湿度が発生する
時間は約7%短くなる。従つて、総加熱時間を同
じものにするためには検知後に必要な加熱時間は
下記の計算により得られる。
前記に記載のように平地での総加熱時間Tは下
式で与えられる。
T=T1+T2 T2=T1×K (Kは定数) したがつて、T=(1+K)T1となる。
また、高度Hmで高度補正しない場合の総加熱
時間をT′、被加熱物から蒸気が出るまでの加熱
時間をT1′時間、被加熱物より蒸気が出た後の加
熱時間をT2′時間とすれば、 T′=T1′+T2′ T2′=T1′×K したがつて、T′=(1+K)T1′となる。Tと
T′が等しくなるように、加熱時間T2′に高度補正
係数αを掛けると、総加熱時間は(1+αK)
T1′となる。いま、TとT′とが等しいとしたので
下記の式が成立する。
(1+K)T1=(1+αK)T1′ α=(1+K)T1−T1′/KT1′ (1) となる。
前記、高度2000mでK=1の場合を考えると、
T1′=0.93T1であるから、これらの数値を(1)式に
代入し計算すると、α≒1.15となる。すなわち、
検知後に必要な加熱時間は1.15倍にする必要があ
る。
本発明はかかる海抜高度の違いによつて、仕上
り温度の違うと云う欠点を解消するものである。
前述したマイコンには平地における被加熱物固
有のK定数は済にデーターとして記憶されてい
る。したがつて、調理時に被加熱物の種類を調理
メニユーの中から選択しそのキーを押せばK定数
は自動的に選択される。それと同時に海抜高度に
応じた補正係数を平地を基準とし、高度に応じ
て、K定数が大きくなる様にマイコンにデーター
として記憶しておく。更にマイコンにはその補正
係数を自由に選択するための補正手段である複数
個の切替スイツチ22を複数個の入力端子23と
出力端子24間に設ける。その切替スイツチは高
度に応じて適切なK定数の補正係数を選択される
時には、それに応じた切替スイツチを短絡し、そ
の時はマイコンの演算は T2=T1×K×(補正係数) になる演算プログラムに切替わる様にマイコンは
プログラムしておく。
本発明の構成は前述のマイコンのプログロムの
構成において、補正手段により定数Kを補正する
ことを特長としたものである。
このK定数の補正は高周波加熱装置の使用者の
好みによる仕上がり温度の違いにも使用出来る。
使用者の好みは画一的なものでなく、少し温め、
温めと多少の好みがあり、K定数の補正を行うこ
とにより、よりに効果的な加熱結果を得ることに
も利用出来ることは言うまでもない。
以上述べたように本発明の高周波加熱装置は、
非常に安価な構成で、高度の違いによる被加熱物
の仕上り温度を補正することができ、効果的な加
熱結果が得られる。
又、このK定数の補正は高周波加熱装置の使用
者の好みによる仕上り温度の違いにも使用でき、
更に効果的な加熱結果も得ることにも利用できる
という効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す高周波加熱装
置の断面図、第2図は同装置のブロツクダイヤグ
ラム、第3図a〜eは同制御回路の出力電圧を示
す図である。 1……高周波発振器、4……加熱室、6……フ
アン、9……排気ガイド、10……マイコン、1
2……湿度検知素子、22……切替スイツチ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 被加熱物を収納する加熱室と、前記被加熱物
    を加熱する高周波加熱装置と、前記被加熱物から
    発生する蒸気によつて起こる湿度変化を検知する
    湿度検知素子と、前記高周波加熱装置の出力を制
    御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記
    湿度検知素子から得られる湿度の検出値が一定の
    変化を示すまでの加熱時間と前記制御手段に記憶
    されている被加熱物固有のK定数とにより検知後
    に必要な加熱時間を算出するとともに、前記K定
    数を補正する補正手段によつてK定数を補正する
    ことを特徴とした高周波加熱装置。
JP11458180A 1980-08-19 1980-08-19 High frequency heater Granted JPS5738589A (en)

Priority Applications (1)

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JP11458180A JPS5738589A (en) 1980-08-19 1980-08-19 High frequency heater

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JP11458180A JPS5738589A (en) 1980-08-19 1980-08-19 High frequency heater

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JPS5738589A JPS5738589A (en) 1982-03-03
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