JPH05312330A - 自動オーブン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動オーブンにおけるセンサの構成及びそれ
による制御を簡単にし、且つメニューにしたがったクッ
クを正確に実行できるようにする。 【構成】 オーブン室１の低部に調理する食物３を載せ
るターンテーブル２を設け、上部にはマグネトロン高周
波発振器４及びオーブンと加熱用ヒーター５を設ける。
オーブン壁面に室内圧力を加圧作用するスピーカー６及
び室内圧力変化を検出するマイクロホン７を設ける。
又、これを同様に内容積が一定な槽準室８をオーブン壁
に抱せて設け、これにスピーカー９とマイクロホン１０
を設ける。スピーカー６，９を駆動してオーブン室１と
標準室８の各々に圧力を加え、気体の法則にしたがって
変化する室内圧力をマイクロホン７，９で検出する。両
検出信号の比をデバイダ１６で演算することにより、オ
ーブン室１内の食物３の体積変化からクック状態の信号
を得て、これをＣＰＵ１８に加えてメニューにしたがう
クッキング制御を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動オーブンに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】菓子、ハンバーグ、ローストチキン、ロ
ーストビーフ等を自動的にクックするために自動オーブ
ンが使われている。従来の自動オーブンは自動的にクッ
クを実行させるために、図４のように食物の「寸法、高
さ」を検出するために赤外線センサＡを設け、又、「重
量」の測定に重量計Ｂ、「イースト臭、アルコール臭」
の検出にガス検知器Ｃ、又、「水蒸気、温度」の検出に
温度計Ｄ、「個数、形状」及び「縮小寸法、高さ」の検
出にＣＣＤカメラ、その他の光センサを設けるというよ
うに、多数の光センサ、ガスセンサを用い、極めて複雑
な構成、制御になっており、コストもかなり高価なもの
になっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのようなセ
ンサの構成、それによる制御を簡単にし、且つメニュー
にしたがったクックをより正確に実行できるようにする
ことを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】オーブン内における食物
のクッキング中に室内圧力を繰返し加圧作用するスピー
カーを設け、該スピーカーによる加圧時に室内圧力変化
を検出するマイクロホンを設け、該マイクロホンによっ
て気体の法則にしたがって変化する圧力を検出すること
により前記食物のクック状態を判定することを特徴とす
る。

【０００５】

【作用】本発明は前記のように、オーブン内における食
物のクッキング中にスピーカー等によって室内圧力を繰
返し加圧作用し、そのときの室内圧力変化をマイクロホ
ン等を用いて検出するように、該マイクロホンによって
気体の法則にしたがって変化する圧力を検出することに
より前記食物の体積変化を求めクック状態を判定する。
更には、同時に温度検出を行ない体積変化を温度の関数
として判定するようにしたものであるから、センサ数を
低滅することができ、それによってもクック状態の正確
な判定ができメニューにしたがって安定な制御、クッキ
ングが実行できる。

【０００６】

【実施例】以下、図面の一実施例により本発明を説明す
る。図１は本発明の自動オーブンの制御回路の構成図
で、１はオーブン密閉室で、低部に調理する食物３を載
せるターンテーブル２を設け、上部には電子レンジの２
４５０ＭＨｚのマグネトロン高周波発振器４及びオーブ
ン加熱用のヒーター５を設けてある。６はオーブン１の
壁面に設けた室内圧力を加圧作用するスピーカー、７は
室内圧力変化を検出するマイクロホンで、これと同様に
内容積が一定な標準室８をオーブン１に抱せて設け、こ
の室内にも圧力を加えるスピーカー９と検出用のマイク
ロホン１０を設ける。１１は前記ターンテーブル２を回
転駆動するモーター電源、１２はインバーター電源で、
ＰＷＭ制御回路１３を介して２４５０ＭＨｚの高周波を
マグネトロン４に供給し、又、ＰＷＭ回路１４を通して
ヒーター５を制御する。１５はスピーカー６，９を周期
駆動する駆動電源、１６は両マイクロホン７，１０の検
出信号を前記駆動電源１５の出力に同期して入力し、信
号の比を求める演算するデバイダ、１７はＡ／Ｄ変換器
で、デザタル信号をＣＰＵ１８に入力する。１９はオー
ブン１室内の温度計で、この温度信号もＡ／Ｄ変換器２
０によりデジタル変換してＣＰＵ１８に入力する。２１
はクック条件のメモリで、オーブン・ケーキ、グリル・
グラタン、再加熱・ご飯、解凍・刺身等をメモリしてお
き、ＣＰＵ１８の制御によって前記モーター電源１１、
ＰＷＭ回路１３，１４の制御を行なう。２２，２３，２
４はその制御回路のインターフェイスである。

【０００７】以上において、食物３のクッキング中に繰
返してクック状態の信号を得ながら自動制御し、温度、
圧力、濃度等の変化を無くしたクッキング制御する。即
ち、駆動電源１５によってスピーカー６，９を駆動し、
オーブン室１と標準室８に各々圧力を加え、マイクロホ
ン７，１０によって室内圧力変化を検出する。このマイ
クロホン７，１０の検出は気体の法則ＰＶ＝ＲＴにした
がって変化する信号圧力Ｐを信号として検出する。標準
室内のマイクロホン１０は体積Ｖの変化がないから温度
Ｔによってのみ変化する圧力Ｐ_Ａを検出するが、オーブ
ン室内のマイクロホンはクック状態によって食物３が体
積変化をし、これによって室内体積Ｖが変化するから、
体積Ｖと温度Ｔによって変化する圧力Ｐ_Ｂを検出するこ
とになる。そして、この両マイクロホン７と１０の検出
信号Ｐ_ＢとＰ_Ａをデバイダ１６に入力して両者の比Ｐ_Ｂ
／Ｐ_Ａを求めればオーブン室内の体積変化、即ち、食物
３の体積変化を求めることができる。但し、オーブン室
１と標準室８の温度はほぼ等しいものとする。この演算
出力をＡ／Ｄ変換１７してＣＰＵ１８に入力し、メモリ
２１のデータと比較演算処理するなどして制御信号を出
力し、各モータ回路１１、電源制御回路１３，１４に信
号を加えてオーブンのクック制御をする。又、室内温度
は温度計１９によって逐次検出しており、この信号をＡ
／Ｄ変換２０してＣＰＵ１８に入力し、温度の関数とし
て食物３の体積変化を求めることができる。又、これに
より食物の温度、時間にしたがって体積、硬度、膨潤度
のクック状態の判定ができる。

【０００８】図２は圧力センサの他の実施例で、食物３
に対してパイプ２５を対向して設ける。２６はパイプ２
５の壁面に設けたスピーカーとマイクロホンを兼ねる感
圧素子で、例えば、電歪材が用いられ電圧を加えて駆動
すると圧力を発生し、反対に外部から圧力が加わると電
圧信号を検出できる。今、クッキング中の食物３に感圧
素子２６を駆動して一定の圧力を作用すると内部気体は
気体の法則ＰＶ＝ＲＴにしたがって体積Ｖが変化する。
この体積変化の反作用としての圧力を感圧素子２６によ
って電気信号として検出する。これによりパイプ２５と
食物３間の体積Ｖが検出でき、パイプ２５の対向位置を
一定とすれば前記体積が食物３の寸法とか高さの変化に
よって変化するので、食物３の状態、縮小或は拡大した
状態等が検出判定できることになる。感圧素子２６の加
圧及び検出は１Ｈｚ〜４００Ｈｚ程度の速度を利用し、
検出信号は累積数値をもって検出し判定することにより
精度を高めた判定をすることができる。

【０００９】図３は他の実施例で、２７は共鳴器の首部
を形成するパイプで、断面積がＳ、長さがｌで、食物３
に対向する空洞部分の体積をＶとする。２８は音波の送
信と受信をするマイクロホンである。前記パイプ２７と
食物３の間に形成される空洞が共鳴器空洞部を形成し、
そこが体積Ｖである。したがって、パイプ２７が対向す
る食物３の大きさによって空洞部体積Ｖは変化する。共
鳴現象は波長に比べて小さい空洞で起り、マイクロホン
２８により音波を送信して振動系の固有振動数に近づい
ていくと共鳴して振動振幅が急激に増加し、この共鳴を
マイクロホン２８で検出する。共鳴器の共鳴振動数ｆは
空洞部の体積Ｖ、音速ｃから次式で表される。

【００１０】

【数１】

【００１１】Ａはパイプ２７の形状定数でＡ＝Ｓ／ｌで
あるから、ｃＡ／４π^２＝ｋ（定数）とすると次式で表
される。

【００１２】

【数２】

【００１３】かくして、マイクロホン８の検出する共鳴
振動数ｆを検出することによって体積Ｖを検出できる。
検出体積Ｖはパイプ２７の対向位置を一定とすれば、食
物３の寸法、高さによって変わるわけで、これにより食
物３の寸法、高さ、その縮小拡大によりクック状態を判
定できる。

【００１４】以上のように判定結果にもとづいて、又、
温度計１９とか重量計の検出信号との組合せにより総合
判定を行ない、これをメニューにしたがって制御するＣ
ＰＵ１８に加えてクック制御し、食物３の変化に対応し
た最良のクッキングが実行できる。このように本発明の
場合、図４の従来例の赤外線検出Ａ、ガス検出Ｃ、ＣＣ
ＤカメラＥ等の高価でデリケートなセンサを用いなくて
も正確な検出ができ、高い精度で制御することができ
る。又、これによる自動制御は、パン焼とか炊飯釜の制
御、電子レンジ、赤外線クッカ、等の工業用から家庭用
のものまで任意に応用することができる。

【００１５】

【発明の効果】以上のように本発明は、オーブン内にお
ける食物のクッキング中に室内圧力を繰返し加圧作用す
るスピーカーを設け、該スピーカーによる加圧時に室内
圧力変化を検出するマイクロホンを設け、該マイクロホ
ンによって気体の法則にしたがって変化する圧力を検出
することにより前記食物のクック状態を判定するように
したものであり、これによりセンサ数を減少して自動オ
ーブンを安価に構成でき、それによってもクック状態の
正確な判定ができるから、メニューにしたがった良好な
クッキングが実行できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例構成図。

【図２】本発明の圧力センサの他の実施例図。

【図３】本発明の圧力センサの他の実施例図。

【図４】従来のセンサ構成図。

【符号の説明】

１ オーブン室 ２ ターンテーブル ３ 食物 ４ 高周波発振器 ５ ヒーター ６ スピーカー ７ マイクロホン ８ 標準室 ９ スピーカー １０ マイクロホン １１ モーター電源 １２ インバータ １３，１４ ＰＷＭ回路 １５ 駆動電源 １６ デバイダ １７ Ａ／Ｏ変換器 １８ ＣＰＵ １９ 温度計 ２０ Ａ／Ｄ変換器 ２１ メモリ ２２，２３，２４ インターフェイス

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 オーブン内における食物のクッキング中
   に室内圧力を繰返し加圧作用するスピーカーを設け、該
   スピーカーによる室内圧力変化を検出するマイクロホン
   を設け、該マイクロホンによって気体の法則にしたがっ
   て変化する圧力を検出することにより前記食物のクック
   状態を判定することを特徴とする自動オーブン。
2. 【請求項２】 請求項１に於て、スピーカーとマイクロ
   ホンを一つの圧電素子で兼用したことを特徴とする自動
   オーブン。
3. 【請求項３】 請求項１に於て、マイクロホンの検出信
   号を基準情報と比較判定する演算回路を設けたことを特
   徴とする自動オーブン。