JPH07293897A

JPH07293897A - 電子レンジ

Info

Publication number: JPH07293897A
Application number: JP8064494A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Uehashi; 浩之上橋
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1994-04-19
Filing date: 1994-04-19
Publication date: 1995-11-10
Anticipated expiration: 2017-10-28
Also published as: JP3338171B2

Abstract

(57)【要約】【目的】解凍等の自動加熱機能を有する電子レンジにお
いて、小型で低コストの解凍システムを実現すること。【構成】キャビティ２の側面に食品から発生する赤外線
を透過させるための赤外線透過用開口２ｂを形成した。
赤外線透過用開口２ｂの外方には、焦電型赤外線センサ
７を配置した。焦電型赤外線センサ７と赤外線透過用開
口２ｂとの間に、ドア３の開閉に連動して赤外線透過用
開口２ｂを開閉するシャター１２を配置した。上記によ
り、焦電型赤外線センサ７にて、ドア３の開閉に連動す
るシャッター１２によるチョッピングにより食品の初期
温度を検知する構成とした。【効果】解凍システムを簡単かつコンパクトな構成で、
しかも安価とすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、解凍等の自動加熱機能
を有する電子レンジに関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】一般
に、電子レンジで食品の解凍を自動的に行う場合、冷凍
食品の重量をユーザーが入力するか、又は重量検出手段
によって検出された重量に基づいた加熱制御がなされ
る。しかしながら、食品の冷凍状態の差等により初期温
度が違うと、同じ重量の食品でも仕上がりにばらつきを
生じる。つまり、初期温度が相対的に低い時には加熱不
足気味に仕上がり、一方初期温度が相対的に高い時には
煮え易くなるという不具合があった。

【０００３】そこで、上記の問題に対処するため、特開
平４−６５０９５号公報では、マイクロ波センサで初期
温度を検出する方法が提案されている。しかしながら、
マイクロ波センサは、食品の形状や加熱室の僅かな変形
等によりセンサ出力が影響を受け易く、正確な初期温度
を検知することができない。また、検出精度を上げるた
めには、解凍ネット（受台）を使用しなければならず、
使用上の制約がある。

【０００４】また、特開昭６２−１４７２２６号公報に
開示されているように、赤外線センサで初期温度を検出
する方法が提案されている。しかしながら、この種の電
子レンジにおいては、チョパ機構、専用の冷却ファン、
冷却風路及び汚れ防止用シャッター機構が必要であり、
構造が複雑でコスト高となっている。また、解凍システ
ムが大きくなってしまうため、コンパクトタイプの電子
レンジ（オーブンレンジ）には搭載できないという不具
合があった。

【０００５】本発明は、上記技術的課題に鑑みてなされ
たもので、解凍物の初期温度の差によって生ずる仕上が
りのばらつきを低減し、安定した仕上がりが得られ、し
かも小型で低コストの電子レンジの解凍システムを実現
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明によ
る課題解決手段は、食品の重量に応じて加熱時間を制御
して食品の解凍を自動的に行うものであって、一面に食
品を投入するための食品投入用開口が形成され、他面に
食品から発生する赤外線を透過させるための赤外線透過
用開口が形成されたキャビティと、上記キャビティの食
品投入用開口を開閉するドアと、上記キャビティの赤外
線透過用開口に臨ませて配置され、当該赤外線透過用開
口から透過した赤外線を受光し、赤外線の量が変化した
ときに出力する焦電型赤外線センサと、上記焦電型赤外
線センサと上記キャビティの赤外線透過用開口との間に
配置され、上記ドアの開閉に連動して赤外線透過用開口
を開閉するシャッターと、上記シャッターの温度を検出
するシャッター温度センサとを含むことを特徴とする。

【０００７】請求項２記載の発明による課題解決手段
は、請求項１記載の電子レンジにおいて、食品の重量に
応じて加熱時間を決定する加熱時間決定手段と、上記焦
電型赤外線センサの出力と上記シャッター温度センサの
検出出力との相関関係により食品の初期温度を推定する
初期温度推定手段と、上記初期温度推定手段により食品
の初期温度が相対的に低いと推定されたときには、上記
加熱時間決定手段で決定された加熱時間を相対的に長く
し、上記初期温度推定手段により食品の初期温度が相対
的に高いと推定されたときには、上記加熱時間決定手段
で決定された加熱時間を短くする加熱時間補正手段とを
さらに含むことを特徴とする。

【０００８】

【作用】上記請求項１記載の発明による課題解決手段に
おいて、加熱前にドアが開かれ、シャッターが開いた状
態でキャビティの食品投入用開口から食品が投入される
と、焦電型赤外線センサはキャビティの赤外線透過用開
口を透過した食品からの赤外線を受ける。次に、ドアが
閉じられると、これに連動してシャッターも閉じるた
め、赤外線透過用開口が閉塞される。その結果、焦電型
赤外線センサに対する入射赤外線が食品のものからシャ
ッターのものに変化し、焦電型赤外線センサは、食品と
シャッターとの温度差に応じた出力を発生する。シャッ
ター温度は、シャッター温度センサにて検出される。そ
して、食品とシャッターとの温度差に応じた出力により
食品の初期温度が推定される。

【０００９】このように、焦電型赤外線センサにて、ド
アの開閉に連動するシャッターによるチョッピングによ
り食品の初期温度を検知することができる。請求項２記
載の発明による課題解決手段では、初期温度決定手段に
て、焦電型赤外線センサの出力とシャッター温度センサ
の検出出力との相関関係により食品の初期温度を推定さ
れると、加熱時間決定手段は、食品の重量に応じて加熱
時間を決定する。そして、加熱時間補正手段は、初期温
度推定手段により食品の初期温度が相対的に低いと推定
されると、加熱時間決定手段で決定された加熱時間を相
対的に長くする。一方、加熱時間補正手段は、初期温度
推定手段により食品の初期温度が相対的に高いと推定さ
れると、加熱時間決定手段で決定された加熱時間を短く
する。

【００１０】このように、食品の初期温度情報を基にし
て食品の重量情報に補正をかけるようにしているため、
食品の解凍の仕上がりを常に最適状態に仕上げることが
できる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づき
詳細に説明する。図１は本発明の一実施例に係る電子レ
ンジの内部構造を簡略化して示す断面図、図２は図１の
Ｘ部拡大図、図３はシャッターの開閉機構を示す図であ
る。図中１は、電子レンジ本体であって、電子レンジ本
体１は、図３に示されるように、前面開放の箱形に形成
されている。図１を参照して、電子レンジ本体１には、
食品を収容するキャビティ２と、キャビティ２内にマイ
クロ波を発振するマグネトロンＭとが内装されている。

【００１２】図１及び図３を参照して、キャビティ２
は、箱形に形成されている。キャビティ２の前面には、
食品を投入するための食品投入用開口２ａが形成され、
食品投入用開口２ａには、当該開口２ａを開閉するドア
３が備えられている。キャビティ２の一側面（図１にお
いて右側）には、食品から発生する赤外線を透過するた
めの赤外線透過用開口２ｂが形成されている。

【００１３】図１を参照して、キャビティ２の上面に
は、マグネトロンＭが備えられている。また、キャビテ
ィ２内の底部には、食品が載置されるターンテーブル５
が回転自在に備えられている。キャビティ２の底面下方
には、ターンテーブル５の回転軸に連結された重量セン
サ６が配置されている。この重量センサ６はターンテー
ブル５上に載置された食品の重量を検知するものであ
る。

【００１４】図２を参照して、キャビティ２の赤外線透
過用開口２ｂの外方には、当該開口２ｂから透過した赤
外線を受光し、赤外線の量が変化したときに出力する焦
電型赤外線センサ７が配置されている。焦電型赤外線セ
ンサ７は、信号処理回路８と共にプリント基板９に搭載
されている。プリント基板９は、焦電型赤外線センサ７
をパイプ１０に挿入してパイプ１０にビス止めされてい
る。

【００１５】パイプ１０は、焦電型赤外線センサ７の視
野を絞るためのものであり、キャビティ２の側面に溶接
された金具１１にビス止めされている。パイプ１０の先
端と赤外線透過用開口２ｂとの間には、ドア３の開閉に
連動して赤外線用開口２ｂを開閉するシャッター１２が
配置されている。図３を参照して、シャッター１２は、
連結棒１３でドア３上部の突起３ａの出入りにより動く
レバー１４に回転自在に連結されている。レバー１４の
下端は、スプリング１５で下方に引っ張られている。ド
ア３を開くと、突起３ａがひっ込み、シャッター１２が
開方向へ引っ張られ、その結果キャビティ２の赤外線透
過用開口２ｂが開放される。一方、ドア３を閉じると、
レバー１３が突起３ａに押圧され、さらに連結棒１３で
シャッター１２が閉方向に押されて赤外線透過用開口２
ｂが閉塞される。

【００１６】図４は焦電型赤外線センサ７に関連する電
気回路図である。同図を参照して、信号処理回路８は、
焦電型赤外線センサ７の出力信号を取り出すと共に、焦
電型赤外線センサ７の出力を増幅させるために、２段の
バンドパスフィルタ１６ａ，１６ｂが備えられている。
図中１７は、室温を検知する温度検出回路であって、温
度検出素子としてのサーミスタ１８から構成されてい
る。このサーミスタ１８は、図示していないが、プリン
ト基板９上において焦電型赤外線センサ７の近傍に搭載
されている。しかし、サーミスタ１８は、シャッター１
２又はシャッター１２の近傍等、キャビティ２内の食品
の温度の影響を受けない任意の位置に配置してもよい。
このように、サーミスタ１８は、キャビティ２内の食品
の温度の影響を受けない位置に配置されるので、その検
出出力Ｖ_THはシャッター自体の温度ＲＴにほぼ等しいも
のとなる。

【００１７】１９は、マイクロコンピュータであって、
マイクロコンピュータ１９は、ＣＰＵ、データＲＡＭ及
びプログラムＲＯＭを含み、ＲＯＭに記憶されているプ
ログラムに従って制御を行う。信号処理回路８の出力
（以下、「センサ出力」という。）Ｖ_Oは、マイクロコ
ンピュータ１９のＡ／Ｄ１ポートに入力されており、サ
ーミスタ出力Ｖ_THは、マイクロコンピュータ１９のＡ／
Ｄ２ポートに入力されている。また、マイクロコンピュ
ータ１９には、重量センサ６の検知出力が与えられてい
る。そして、マイクロコンピュータは、センサ出力
Ｖ_O、サーミスタ出力Ｖ_TH及び重量センサ６の出力に基
づきマグネトロンＭの駆動を制御する。

【００１８】上記構成において、焦電型赤外線センサ７
は、受光する赤外線の量が変化したときのみ出力を発生
する。加熱前にドア３が開かれ、シャッター１２が開い
た状態でキャビティ２の食品投入用開口２ａから食品が
投入されると、焦電型赤外線センサ７はキャビティ２の
赤外線透過用開口２ｂを透過した食品からの赤外線を受
ける。次に、ドア３が閉じられると、これに連動してシ
ャッター１２も閉じるため、赤外線透過用開口２ｂが閉
塞される。その結果、焦電型赤外線センサ７に対する入
射赤外線が食品のものからシャッター１２のものに変化
し、焦電型赤外線センサ７は、食品とシャッター１２と
の温度差に応じた出力を発生する。

【００１９】一方、シャッター温度は、サーミスタ１８
にて検出されるので、食品とシャッター１２との温度差
に応じた出力により食品の初期温度が推定される。ここ
で、図５ないし図７を参照して食品の初期温度の推定原
理について説明する。まず初めに、焦電型赤外線センサ
７は、過渡的な温度変化を検出し、焦電体の温度が低く
なると出力が低くなり、焦電体の温度が高くなると出力
が高くなるという特性を有している。

【００２０】センサ出力変化を示した図５を参照して、
ドア３を開いてキャビティ内に食品が投入された後にド
ア３が閉じられると、焦電型赤外線センサ７に対する入
射赤外線量が食品温度に対応するものからシャッター温
度に対応するものに変化する。その結果、センサ出力Ｖ
_Oに図５中Ａ，Ｂで示すような変化を生じる。具体的に
は、ドア３が開かれキャビティ２内に食品が投入された
時点では、焦電体の温度が冷凍食品からの入射赤外線を
吸収して変化し、焦電体内部の自発分極の大きさが変わ
る。このとき、センサ出力Ｖ_Oは、表面電荷は自発分極
ほど速く温度変化に対応できないため、結晶表面では自
発分極の変化した分だけ基準レベルより高く出力される
（図５中Ａ参照）。その後、電気的な中和を保つため、
センサ出力Ｖ_Oは基準レベルに除々に戻る。ドア３が閉
じられた時点では、焦電体の温度がシャッター１２から
の入射赤外線を吸収して変化し、焦電体内部の自発分極
の大きさが変わる。このとき、センサ出力Ｖ_Oは、表面
電荷は自発分極ほど速く温度変化に対応できないため、
基準レベルよりΔＶ_Oだけ低く出力される（図５中Ｂ参
照）。このセンサ出力変化量ΔＶ_Oは、食品とシャッタ
ー１２との温度差に対応している。

【００２１】図６は、シャッター温度ＲＴごとのセンサ
出力Ｖ_Oの変化量ΔＶ_Oと食品の初期温度との相関関係
を予め求めておいたグラフである。このシャッター温度
ＲＴごとのセンサ出力Ｖ_Oの変化量ΔＶ_Oと食品の初期
温度との相関関係は、マイクロコンピュータ１９に記憶
されている。マイクロコンピュータ１９には、上述した
ように、サーミスタ出力Ｖ_THが入力されており、マクロ
コンピュータ１９は、この入力されたサーミスタ出力Ｖ
_THを図７に示すサーミスタ出力特性を参照してシャッタ
ー温度ＲＴを求める。そして、上記センサ出力変化量Δ
Ｖ_Oとシャッター温度ＲＴとから食品の初期温度を算出
する。

【００２２】次に、スタートキーが押されると、重量セ
ンサ６により、食品の重量検知が行われ、食品の重量に
応じた加熱時間が決められる。ここで決められた加熱時
間を１００％とし、食品の初期温度の情報によって表１
に示されるような補正を行う。初期温度が低い時は、加
熱時間を長めにし、食品の初期温度が低いときには加熱
時間が短めに調整される。

【００２３】

【表１】

【００２４】このように、上記電子レンジでは、焦電型
赤外線センサ７にて、ドア１３の開閉に連動するシャッ
ター１２によるチョッピングにより食品の初期温度を検
知し、この初期温度情報を基にして食品の重量情報に補
正をかけるようにしている。このため、従来のように、
チョパ機構、専用の冷却ファン、冷却風路及び汚れ防止
用シャッター機構を必要としないため、簡単かつコンパ
クトな構成で、しかも安価なシステムにて食品の解凍の
仕上がりを常に最適状態に仕上げることができる。ま
た、加熱中シャッター１２が閉じているため、焦電型赤
外線センサ７の汚れによる出力低下も防止できる。

【００２５】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の範囲内で多くの修正及び変更を加
え得ることは勿論である。例えば、上記実施例において
は、重量センサにより食品の重量を検知する構成につい
て記載したが、食品の重量をマニュアルで入力する構成
としてもよい。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、請求項１
記載の発明によると、焦電型赤外線センサにて、ドアの
開閉に連動するシャッターによるチョッピングにより食
品の初期温度を検知するように構成しているため、従来
のように、チョパ機構、専用の冷却ファン、冷却風路及
び汚れ防止用シャッター機構を必要としない。その結
果、解凍システムを簡単かつコンパクトな構成で、しか
も安価とすることができる。また、加熱中シャッターが
閉じているため、焦電型赤外線センサの汚れによる出力
低下も防止できる。

【００２７】請求項２記載の発明によると、食品の初期
温度情報を基にして食品の重量情報に補正をかけるよう
にしているため、食品の解凍の仕上がりを常に最適状態
に仕上げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る電子レンジの内部構造
を簡略化して示す断面図である。

【図２】図１のＸ部拡大図である。

【図３】シャッターの開閉機構を示す図である。

【図４】焦電型赤外線センサに関連する電気回路図であ
る。

【図５】センサ出力変化を示す図である。

【図６】食品温度とシャッター温度ごとのセンサ出力変
化量と食品の初期温度との相関関係を示す図である。

【図７】サーミスタ出力特性図である。

【符号の説明】

２キャビティ２ａ食品投入用開口２ｂ赤外線投入用開口３ドア７焦電型赤外線センサ１２シャッター１８サーミスタ１９マクロコンピュータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】食品の重量に応じて加熱時間を制御して食
品の解凍を自動的に行うものであって、一面に食品を投入するための食品投入用開口が形成さ
れ、他面に食品から発生する赤外線を透過させるための
赤外線透過用開口が形成されたキャビティと、上記キャビティの食品投入用開口を開閉するドアと、上記キャビティの赤外線透過用開口に臨ませて配置さ
れ、当該赤外線透過用開口から透過した赤外線を受光
し、赤外線の量が変化したときに出力する焦電型赤外線
センサと、上記焦電型赤外線センサと上記キャビティの赤外線透過
用開口との間に配置され、上記ドアの開閉に連動して赤
外線透過用開口を開閉するシャッターと、上記シャッターの温度を検出するシャッター温度センサ
とを含むことを特徴とする電子レンジ。
【請求項２】請求項１記載の電子レンジにおいて、食品の重量に応じて加熱時間を決定する加熱時間決定手
段と、上記焦電型赤外線センサの出力と上記シャッター温度セ
ンサの検出出力との相関関係により食品の初期温度を推
定する初期温度推定手段と、上記初期温度推定手段により食品の初期温度が相対的に
低いと推定されたときには、上記加熱時間決定手段で決
定された加熱時間を相対的に長くし、上記初期温度推定
手段により食品の初期温度が相対的に高いと推定された
ときには、上記加熱時間決定手段で決定された加熱時間
を短くする加熱時間補正手段とをさらに含むことを特徴
とする。