JPH0587344A

JPH0587344A - 調理器用加熱制御装置

Info

Publication number: JPH0587344A
Application number: JP25238991A
Authority: JP
Inventors: Sachiko Endo; 佐知子遠藤; Koji Murakami; 浩二村上; Kyoko Kudo; 恭子工藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1991-09-30
Filing date: 1991-09-30
Publication date: 1993-04-06

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、調理性能の向上をはかるととも
に、操作の簡略化をはかることを目的とする。【構成】本発明では、加熱室の皿の中心から周囲に至
る複数の箇所での食品の表面温度を検出し、中心と周囲
との温度差と昇温速度とに応じて食品の加熱プロファイ
ルを推定し、食品に応じた加熱出力を算出し加熱手段を
制御するようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、調理器用加熱制御装置
に係り、特に家庭用オーブンレンジ等の食品を加熱する
装置の加熱制御機能に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、赤外線センサを用いて食品の表面
温度を検出し、加熱制御を行うようにした加熱装置も提
案されているが、主に食品の中心位置だけの温度検出を
行うものであり、平均値をみるようにしているため、中
心部と周囲の温度差が大きいものの場合、過加熱や加熱
不足などの不都合が生じ易い。

【０００３】例えば、ハンバーグなどの再加熱（あたた
め）では、中心部の温度上昇は周辺部よりも遅いため中
心部の温度が適温の時には周囲は焦げてしまうおそれが
あった。

【０００４】このように食品は、水分や塩分の影響で半
減深度（電波の通り易さ）が異なるため、どのような食
品も均一に加熱することは現状では不可能に近く、その
ため、１点での検出温度にもとづいた加熱制御では、調
理機能にも限界があった。

【０００５】また、従来「あたため」と、凍結状態から
の再加熱である「解凍あたため」に用いるキーは、調理
終了温度が７０〜８０℃と同じであるため、絶対湿度セ
ンサなどを用いて湿度すなわち発生する水蒸気量の変化
をとらえ、同一キーで制御を行っていた。

【０００６】しかしながら、「あたため」に比べ、「解
凍あたため」は温度変化が大きいため、同じ出力で加熱
すると、「解凍あたため」は加熱むらが生じやすいとい
う欠点があった。

【０００７】また、「あたため」、「解凍あたため」の
ほか生物を急速に解凍する「快速生解凍」も必要で、こ
れらの区別が繁雑となり、図１３に示すように「あたた
め」、「解凍あたため」に加え「生解凍」も必要である
ことから、キーも多く必要となり、使い勝手に問題があ
った。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このように、食品は、
水分や塩分の影響で半減深度が異なるため、どのような
食品も均一に加熱することは現状では不可能に近く、そ
のため、１点での検出温度にもとづいた加熱制御では、
調理機能にも限界があった。

【０００９】また、冷凍状態からの加熱か、常温状態か
らの加熱かによって温度上昇速度が異なるため、それぞ
れ別の温度制御を行う必要があり、キー操作で行おうと
すると操作が複雑となるという問題があった。

【００１０】本発明は前記実情に鑑みてなされたもの
で、調理性能の向上をはかるとともに、操作の簡略化を
はかることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決しようとする手段】そこで本発明では、加
熱室の皿の中心から周囲に至る複数の箇所での食品の表
面温度を検出し、中心と周囲との温度差と昇温速度とに
応じて食品の加熱プロファイルを推定し、食品に応じた
加熱出力を算出し加熱手段を制御するようにしている。

【００１２】

【作用】上記構成によれば、中心と周囲との温度差と昇
温速度とに応じて食品の加熱プロファイルを推定し、食
品に応じた加熱出力を算出するようにしているため、均
一かつ高精度の加熱を行うことが可能となる。

【００１３】また、食品を加熱室に入れたときの温度変
化を測定することにより、例えば食品が冷凍状態である
かどうかを検出することができ、キー操作を必要とする
ことなく状態に応じた加熱を行うことができる。

【００１４】さらに加熱初期の温度変化などを測定する
ことにより食品の加熱プロファイルを推測することがで
き、高精度の加熱制御を行うことができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しつつ詳細に説明する。

【００１６】図１は、本発明実施例の電子レンジを示す
図である。

【００１７】この電子レンジは、本体１内に、食品２を
加熱する調理室としての加熱室３と、この食品２に加熱
エネルギーとしてのマイクロ波を印加するマグネトロン
４と、本体１の天井部に移動可能なように設置されたサ
ーモパイルからなる赤外線センサ５とを具備し、この加
熱室の天井部には赤外線を透過するための複数の赤外線
通過口６が配設せしめられ、センサ駆動部７によって赤
外線センサ５をこれら赤外線通過口６に対応する位置ま
で搬送し、この食品表面からの赤外線を赤外線通過口６
を介して赤外線センサ５によって検出し、食品の各部で
の表面温度の差および温度変化に基づいて、以後マグネ
トロン４の出力を調整し加熱制御を行うようにしてい
る。９は皿、１０は食品の重量を検出する重量センサで
ある。

【００１８】赤外線センサ５の出力は信号処理回路１１
を介して制御部８に入力され、マグネトロン４を制御す
るとともに、駆動部７の駆動を制御するように構成され
ている。

【００１９】またこの信号処理回路１１は図２に示すよ
うに、センサ近傍の温度によりセンサ信号を補正する温
度補償部１２と、センサ５の出力をフィルタリングする
フィルタ１３と、増幅器１４と、中心部と周縁部などの
温度差あるいは温度上昇速度等のデータを保持するＲＯ
Ｍと、センサ信号を読み込むためのＡ／Ｄコンバータな
どを具備したマイコン１５とを有し、さらに扉の開閉を
検出する扉開閉検出部１６からの出力による処理も行う
ように構成されている。

【００２０】さらに制御部８は、図３に示すように、図
２に示した信号処理回路１１の出力および操作部２０か
らの指示に応じて表示部１９の表示を制御し、また加熱
制御部１７を介してマグネトロンの出力を制御する機能
を有するマイコン１８を具備する構成である。そして扉
開閉検出部１６の出力とセンサ５の出力とから食品の温
度を判別し、加熱メニューを表示部に表示させる、そし
てユーザがメニューを選択すると加熱制御部１７の指令
によりメニューに応じた出力制御を行うようになってい
る。すなわちその食品が冷凍であるかどうかは自動的に
検出され、ユーザが入力操作を行う必要はない。

【００２１】従って、この表示部１６は図４に示すよう
に、「あたため」と「生解凍」の二種類のみであり、こ
のいずれかをキー操作により指定するようにすればよい
ため、極めて操作が簡単である。これは食品の表面温度
を測定しているためであり、これに対し従来の場合は図
１３に示したようにスタートキーおよび「あたため」，
「生解凍」，「解凍あたため」の３種類のメニューキー
を選択する操作の２つのキー操作を行う必要があった。

【００２２】次にこの装置の動作について図５のフロー
チャートを参照しつつ説明する。

【００２３】まず、扉が開けられ、食品２が加熱室３に
入れられる前後の温度差を赤外線センサ５によって測定
し、冷凍品であるか否かを判別するとともに、加熱途中
での食品の位置における温度差を測定し、加熱制御を行
うようにしたことを特徴とするものである。ここで「あ
たため」と「生解凍」と「解凍あたため」とにおける食
品温度と制御出力との関係を図６に示す。「あたため」
は常温から７０〜８０℃まで温度上昇させるのに調理時
間短縮のためにフルパワーで加熱するのが望ましいのに
対し、「解凍あたため」は−２０℃近くから７０〜８０
℃まで温度上昇させるが、フルパワーでは加熱むらが生
じやすいので解凍が進んだ時点で一度パワーをおとし、
均一に加熱されるようにする。そして調理時間短縮のた
めに最後にパワーを上げるようにしてもよい。「生解
凍」は均一に解凍するために、低出力で解凍し、０℃付
近で解凍を終了させる。従って初期状態の温度を検出す
ることによって加熱制御するようにすれば、図４にも示
したように「あたため」と「解凍あたため」を１つのキ
ー操作でよく、「生解凍」と併せて２つの表示をおこな
えばよいことがわかる。

【００２４】これらの操作について順を追って説明す
る。

【００２５】まず、扉が開かれたことが、扉開閉検出部
１６からの出力でマイコン１５に伝えら得ると、赤外線
センサに測定指示信号が発せられ、食品の収納前におけ
る皿９の中央部温度（加熱室温度）が赤外線センサ５に
よって検出される（ステップ１０１）。この検出温度を
Ｔ1 とする。

【００２６】そして食品が加熱室３内に収納され皿９に
載置される（ステップ１０２）と、赤外線センサ５は食
品２の温度測定を行い（ステップ１０３）、食品温度Ｔ
2 と収納前の加熱室温度Ｔ1 との差が所定の値ａ以上で
あるか否かを判断する（ステップ１０４）。

【００２７】そして、ａ以上であると判断されるとこの
食品２は冷凍品であったとし（ステップ１０５）、「あ
たため」と「生解凍」の表示が点灯し（ステップ１０
６）、いずれか選択されたキーに応じたマグネトロン駆
動の制御が行われる（ステップ１０６〜１１０）。

【００２８】また、判断ステップ１０４でａより小であ
ると判断されるとこの食品は冷凍品ではないとしユーザ
がメニューを選択し、それぞれの制御を行う（ステップ
１１１〜１１４）。

【００２９】また、ユーザが「あたため」メニューを選
択すると、食品の中心部と周辺部とでの温度差と上昇速
度とに応じて「あたため」制御がなされる（ステップ１
１５〜１１６）。

【００３０】この「あたため」制御を実現するに際し、
まず、次のような実験を行った。

【００３１】図１に示したこの電子レンジを用いて、図
８に示すように食品表面の各位置ａ，ｂ，ｃ，ｄでの温
度変化を検出することにより、食品の種類に応じた昇温
速度および加熱パターンを測定した。

【００３２】この結果、図９に各食品の温度プロファイ
ルを示すように、ご飯やピラフなどのI グループは中心
から暖まり、ポタージュスープや味噌汁、カレーなどの
IIグループは周囲から暖まり、温度差は中くらい、そし
てハンバーグや筑前煮等の IIIグループは周囲から暖ま
り、温度差は大であった。

【００３３】また食品の中心温度と加熱時間との関係を
測定した結果を図１０に示す。

【００３４】この結果から図１１に表を示すように各グ
ループ毎に加熱パターンをまとめることができることが
わかった。そしてこれらの結果に基づいて、表面温度の
変化から食品の種類を推測しこれに応じた加熱制御を行
う。

【００３５】これは図５のフローチャートにおけるステ
ップ１１５〜１１６にあたるものである。ここでは各位
置ａ〜ｄでの温度を測定し、中心から暖まっているか否
かおよび温度差が大きいか否かによってI ，II， IIIの
うちのいずれのグループに属するか否かを判断し、各グ
ループに応じて最適な制御を行うようにする。すなわ
ち、Ｉ，IIグループの場合は図１２(a) に示すように一
定の出力で加熱し、 IIIグループの場合は図１２(b) に
示すように温度差が大きいため途中でマグネトロン出力
を下げることにより温度差を緩和し局所的な過加熱を防
ぐことができる。

【００３６】次にこの「あたため」制御について図７に
示すフローチャートを参照しつつ実際の操作を説明す
る。

【００３７】まず、図８に示した各位置ａ〜ｄに順次赤
外線センサ５を動かして各位置における表面温度を測定
したのち（ステップ１２０）、マグネトロン４をオン状
態にするとともに皿９を回転させる（ステップ１２
１）。

【００３８】そして所定時間経過後、中心位置ａでの温
度のみを測定し、所定の温度に到達するとマグネトロン
４を一旦オフにし、再び各位置ａ〜ｄに順次赤外線セン
サ５を動かして各位置における表面温度を測定する（ス
テップ１２２〜１２４）。

【００３９】そしてこのときの中心位置ａでの温度の変
化量がＡ1 以上であってステップ１２４における各位置
ａ〜ｄでの温度差の最大値がＢ1 以下であるか否かを判
断し（ステップ１２５）、温度の変化量がＡ1 以上であ
ってかつ各位置ａ〜ｄでの温度差の最大値がＢ1 以下で
あるときはIグループの食品であると判断し加熱を所定
時間継続し終了する（ステップ１２６〜１２７）。

【００４０】一方、温度の変化量がＡ1 より小さいとき
は、各位置ａ〜ｄでの温度差の最大値がＢ1 以下である
か否かを判断し（ステップ１２８）、各位置ａ〜ｄでの
温度差の最大値がＢ1 以下であるときはIIグループの食
品であると判断し加熱を所定時間継続し終了する（ステ
ップ１２６〜１２７）。

【００４１】さらに、各位置ａ〜ｄでの温度差の最大値
がＢ1 よりも大きいときはIII グループの食品であると
判断し、マグネトロン出力をダウンし、加熱を所定時間
継続し終了する（ステップ１２９〜１３１）。

【００４２】このようにして本実施例の装置によれば食
品に応じた加熱出力で加熱するため効率よく均一な加熱
を行うことができる。

【００４３】また、食品を判別するためのキーを集約す
ることができ、キーの簡略化とキー操作性の向上をはか
ることができる。

【００４４】なお、前記実施例では、１つの赤外線セン
サを駆動装置によって各位置に動かし、各位置での測定
を行うようにしたが、複数の赤外線センサを用いたりあ
るいは赤外線センサアレイによって同時に各位置での表
面温度測定を行うようにしても良い。

【００４５】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、中心と周囲との温度差と昇温速度とに応じて食品の
加熱プロファイルを推定し、食品に応じた加熱出力を算
出するようにしているため、均一かつ高精度の加熱を行
うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の電子レンジを示す図。

【図２】同電子レンジの信号処理回路を示すブロック
図。

【図３】同電子レンジの制御部を示すブロック図。

【図４】同電子レンジの表示部を示す図。

【図５】本発明実施例の電子レンジの動作フローチャー
トを示す図。

【図６】同電子レンジの各メニュにおけるマグネトロン
出力特性を示す図。

【図７】同電子レンジの加熱制御ステップのフローチャ
ートを示す図。

【図８】同電子レンジの皿と測定位置との関係を示す
図。

【図９】食品と位置と温度との関係を示す図。

【図１０】食品と加熱時間と温度との関係を示す図。

【図１１】食品および成分と加熱プロファイルとの関係
を示す表図。

【図１２】各グループに応じた加熱出力と温度差の変化
との関係を示す図。

【図１３】従来例の表示部を示す図。

【符号の説明】

１本体２食品３加熱室４マグネトロン５赤外線センサ６窓７駆動部８制御部９皿１０重量センサ１１信号処理回路１２温度補償部１３フィルタ１４増幅器１５マイコン１６扉開閉検出部１７加熱制御部１８マイコン１９表示部２０操作部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加熱すべき食品を載置する皿を設置した
加熱室と、前記食品を加熱する加熱手段と、前記皿の中心から周囲に至る複数の箇所での食品の表面
温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段で検出された中心と周囲との温度差と
昇温速度とに応じて食品の加熱プロファイルを推定し、
当該食品に応じた加熱出力を算出し前記加熱手段を制御
する制御手段とを有することを特徴とする調理器用加熱
制御装置。