JPH0742945A - マイクロ波オーブンに入れた食物の重量決定兼調理法を制御する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 調理室(4) 及びマイクロ波発生器、又はマグネトロン
(2) を具えているマイクロ波オーブン(1) 内に入れた食
物(9) の重量を決定するのに、マグネトロン(2) を予定
した時間の間予定した電力で作動させる行程中に前記調
理室(4)内に配設したマイクロ波検知物質から成る検知
体(12)の熱を測定することにより前記食物の重量を決定
し、且つこれら食物の調理法を制御する方法において、
前記調理室(4) の前記食物(9) によって遮蔽されない壁
部(6) に配設した前記検知体(12)の熱を、前記調理室の
外部で前記検知体(12)に対応する位置及び前記検知体に
関連しない前記壁部の一部に対応する位置にそれぞれ配
設した部品(16, 17)の電気特性の変化を比較することに
よって測定することを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は調理室及びマイクロ波発
生器、又はマグネトロンを具えているマイクロ波オーブ
ン内に入れた食物の重量を決定するのに、マグネトロン
を予定した時間の間予定した電力で作動させる行程中に
前記調理室内に配設したマイクロ波検知物質から成る検
知体の熱を測定することにより前記食物の重量を決定
し、且つこれら食物の調理法を制御する方法及び装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、マグネトロンの動作を制御する
マイクロプロセッサを具備したマイクロ波オーブンでは
食物の調理法（解凍、解凍プラス加熱又は解凍プラス料
理）を、ユーザが食物の重量、食物の種類及び必要とさ
れる調理法の種類をセットすることにより予じめ計画す
ることができる。これらのデータによってマイクロプロ
セッサは所望な調理法を得るのに必要とされる電力及び
時間に対してマグネトロンの動作を制御することができ
る。マイクロ波オーブン内に入れた食物の重量を決定
し、且つこれに基づいてマグネトロンの動作をセットす
ると共に前記食物の調理法を制御するために、食物が凍
っているか、又はいずれにしても低温にある場合に、そ
の食物中に含まれる水の量を測定することは既知であ
る。このように食物中の水の量を測定することは本願人
の出願に係る先の出願の要旨を成したものであり、これ
はオーブンのケース内に設けた適当な凹所内で、食物の
下方に配置したマイクロ波検知物質で構成される検知体
を用いるものである。これらのマイクロ波検知体はマグ
ネトロンが発生したマイクロ波を食物中に含まれる含水
量及び食物の温度に応じて様々な程度吸収する。食物中
に存在する含水量が多くなればなる程、食物の下側にあ
る検知体に達するマイクロ波の量が少なくり、検知体は
殆ど加熱されなくなる。

【０００３】食物中の水分の割合は各食物の種類に対し
てその食物そのものの重量に比例するので、食物の重量
は斯る含水量を間接的に測定することによって決定する
ことができる。斯る含水量を測定するには前記マイクロ
波検知体にプローブを関連させ、このプローブで検知体
の温度を測定し、この測定データを通常のマイクロプロ
セッサに供給し、食物中に存在する含水量を知ることに
よってマイクロプロセッサは斯る情報を用いて食物の重
量を求め、マグネトロンの作動をセットし、且つ食物の
調理法を制御することができる。

【０００４】この点に関し、マイクロ波検知物質から成
る斯様な検知体の温度／時間についての加熱特性がマイ
クロ波を付与する短期間内にて直線的となり、この直線
の勾配が食物の重量に従って変化すると云う驚くべきこ
とが確かめられた。

【０００５】斯るマイクロ波の短い付与期間Ｔの終わり
に上記直線の勾配か、又は時間軸に対し平行で、しかも
温度／時間線が時間周期ｔ後に達した点を通過する直線
と温度軸との交点のいずれかを測定すれば、マイクロプ
ロセッサが食物の重量に対応する情報を受け取り、この
情報に基づき、しかもユーザが食物の種類及びそれに必
要な調理法についてマイクロプロセッサに供給した情報
を考慮して、マグネトロンの動作電力、及び調理時間や
調理モードを固定させることができることは明らかであ
る。

【０００６】上述したような解決法によって満足のゆく
結果を得ることができるも、特にマイクロ波検知体又は
素子に対する着座部及びプローブに対する着座部を形成
する面における構成が複雑である。さらに、上記検知素
子の加熱度（熱）はこの検知素子の上方に位置する食物
のマイクロ波に対する透過度に依存するので、調理室内
に食物を入れる入れ方のミスによりマイクロプロセッサ
が受け取るデータが誤ったものとなるため、マグネトロ
ンの作動及び食物の調理法に対するマグネトロンの制御
が誤ったものとなる。さらに、マイクロ波検知素子が一
旦熱くなったら、この検知体を冷却するまでは調理すべ
き他の食物の重量を決定するためにこの検知素子を再使
用することはできず、検知素子をさました後でなければ
重量決定が不正確なものとなる。最後に、マイクロ波検
知体の温度を測定するのにプローブを用いることはオー
ブンの構成コストを高めることになる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は調理す
べき食物の重量を決定することができ、従って食物の調
理法の制御を従来のオーブンにて得ることができるもの
に較べて遙かに改善し得る食物の重量決定方法及びマイ
クロ波オーブンを提供することにある。本発明の他の目
的は、マグネトロン及び食物の調理法の制御を従来のオ
ーブンにて用いられている方法よりも遙かに簡単に、し
かも低い資本コストで行なうことがてきる前述した種類
のオーブンを提供することにある。本発明の他の目的は
マグネトロン及び食物の調理制御を有効に、安全に、し
かも確実な方法にて行なうことができ、且つ斯かる制御
をマイクロ波検知素子を冷却するための待機時間なしに
オーブンの連続動作期間中に行えるようにしたマイクロ
波オーブンを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は調理室及びマイ
クロ波発生器、又はマグネトロンを具えているマイクロ
波オーブン内に入れた食物の重量を決定するのに、マグ
ネトロンを予定した時間の間予定した電力で作動させる
行程中に前記調理室内に配設したマイクロ波検知物質か
ら成る検知体の熱を測定することにより前記食物の重量
を決定し、且つこれら食物の調理法を制御する方法にお
いて、前記調理室の前記食物によって遮蔽されない壁部
に配設した前記検知体の熱を、前記調理室の外部で前記
検知体に対応する位置及び前記検知体に関連しない前記
壁部の一部に対応する位置にそれぞれ配設した部品の電
気特性の変化を比較することによって測定することを特
徴とする。さらに本発明は調理室及びマイクロ波発生
器、又はマグネトロンを具えているマイクロ波オーブン
内に入れた食物の重量を決定するのに、マグネトロンを
予定した時間の間予定した電力で作動させる行程中に前
記調理室内に配設したマイクロ波検知物質から成る検知
体の熱を測定することにより前記食物の重量を決定し、
且つこれら食物の調理法を制御する装置において、当該
装置が前記調理室の壁部における食物によって遮蔽され
ない任意の位置に設けたマイクロ波検知物質から成る検
知体と、前記調理室の外部で前記検知体に対応する位置
及び前記検知体に関連しない前記壁部の一部に対応する
位置にそれぞれ配設した温度可変特性を呈する電気部品
とを具えていることを特徴とする。

【０００９】〔実施例〕図１〜図３を参照するに、図１
に１にて総称するマイクロ波オーブンは、側壁５及び６
と底壁又はベース７とを有している調理室４の頂部３に
設けたマイクロ波発生器又はマグネトロン２を具えてい
る。食物用の例えばセラミック、テラコッタ等で造った
支持プレート８をベース７の上に着座させる。マグネト
ロン２は必要に応じてその電力を変える通常のマイクロ
プロセッサ回路11により電線10を介して作動する。本発
明によれば、調理室４の任意の壁部（本例では側壁６）
に既知のマイクロ波検知体12を位置付ける。この検知体
は適当な厚さのマイクロ波検知被膜層を壁部６に堆積し
て形成するのが有利である。オーブン１の構造体13内の
前記被膜層( 以後これを検知体と称する)12 に対応する
位置には凹所14を設け、この凹所の前記側壁６とは反対
側の壁部15に電気抵抗体16及び17を位置させる。特に、
抵抗体16は前記側壁６にある検知体12に対応する前記壁
部15に配設するのに対し、抵抗体17は前記検知体12に関
連しない側壁６の個所に対応する位置に配設する。

【００１０】前記壁部６と15との間のオーブン構造体13
の金属の厚さ部分18は抵抗体16及び17に対する耐マイク
ロ波シールドとしても作用するため、これらの抵抗体は
マイクロ波に対して十分に保護され、従って抵抗体の作
動特性が損なわれることはない。抵抗体16及び17はライ
ン21によってマイクロプロセッサ11に接続される電気回
路20内に入れる。この回路20は検知体12及びこの検知体
を取付ける調理室４の壁部６の加熱により変化する抵抗
体16及び17の抵抗値を測定する既知の構成のものとする
が、この回路構成は図面の簡略化のために詳細には図示
してない。回路20は、例えば既知のホイートストンブリ
ッジのようなものとし、値が一定で判っている２つの抵
抗を抵抗体16及び17に接続して、電気パラメータ（電流
及び電圧）の値が判るようにするため、マグネトロン２
の作動による、即ちオーブン１の作動中の抵抗体16及び
17の特性の偏差( これら抵抗体の一定又は基準値からの
偏差) をマイクロプロセッサにより決定することができ
る。なお、抵抗の抵抗値が温度と共に変化することは周
知である。このことからして、食物の調理中に基準値か
らの上記値の偏差を測定することにより、マイクロプロ
セッサは食物の重量及び食物の加熱度を決定することが
でき、即ち食物の調理法を制御することができる。

【００１１】この点に関し、本発明による方法は図１に
示したオーブンの作動について説明する文脈内で述べる
ものとする。プレート８に載せた食物、例えば肉を解凍
して、料理すべきものとする。このようにするには、先
ずユーザが例えばオーブン１の表側にある押ボタンによ
って既知の方法にてマグネトロン２をスイッチ・オンさ
せる。ついでユーザは食物の種類（この場合は肉）及び
調理法の形式（解凍及び料理）をセットする。前記押ボ
タンを作動させると、マイクロプロセッサ11がマグネト
ロン２を以後テスト電力と称する所定の一定電力（例え
ば通常の1/2 の電力) で以後テスト期間と称する短時間
ｔ、例えば10〜15秒間作動させる。マグネトロン２の作
動でマイクロ波100 のごく少量部が冷凍食物により吸収
されるが、マイクロ波の殆どは検知体12により吸収され
るため、この検知体は加熱される。これと同時に回路2
0、特に抵抗体16及び17が附勢されるものとする。これ
に引き続いてマイクロプロセッサ11はこのテスト段階中
に定められた上記抵抗体に対する抵抗値を測定する。上
記検知体の加熱により抵抗体16に熱が伝導されるため、
この抵抗体の電気特性が変化する。しかし、調理室４の
壁部６は、このテスト行程における食物はそれがまだ殆
ど凍ったままであるので最少量のエネルギーしか放出し
ないため、加熱されず、また加熱されたとしても無視し
得る程度にごく僅かである。従って、抵抗体17の抵抗値
は変化しない。

【００１２】このようにして、しかも食物９が解凍し終
わる（この解凍後に食物９は蒸気を出し、これが調理室
４の壁部について、これら壁部を加熱する）までにマイ
クロプロセッサ11は回路20の特に知られている構成によ
り抵抗体16の可変抵抗値を測定し、この測定値及びプリ
セットしたプログラムに基づいて検知体12が加熱される
速度、従って食物９の重量を計算する。この点に関し、
驚くべきことに検知体12の温度が変化する割合がオーブ
ン1 の調理室４内に入れた食物の重量に関係すると云う
ことが実験により確かめられた。食物９の重量と検知体
12の加熱速度との関係を図４に検知体12の加熱速度を表
している種々の勾配を持つ様々な特性、即ち直線により
示してある。また、上記の関係はテスト期間ｔの終りに
おける前記特性の直線上の点を通過する時間軸に平行な
真直ぐな温度軸線との種々の交点によって規定すること
もできる。図４の直線に似ている直線群は同じ食物でも
重量が変化しているものに対しても得られる。

【００１３】上述したように、これらの特性（即ち、検
知体12の加熱速度に関するデータ)は、前記テスト期間
に等しい時間の間テスト電力で作動しているマグネトロ
ンにより発生されたマイクロ波に検知体を曝すことによ
って実験的に得られたものである。これらのデータは重
量及び種類の異なる( 肉、魚、野菜、豆類及び穀物の如
き) 冷凍食物を入れたマイクロ波オーブン内に検知体12
を位置させて得られたものである。従って、食物９の重
量に応じて検知体12は特性曲線Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ又はＥの
いずれかに従って加熱される。これにならって、抵抗体
16の温度もテスト期間ｔ中に異なる温度となり、この抵
抗体16の電気特性( 特にその抵抗値) は大きくなった
り、小さくなったりする。これに基づいてマイクロプロ
セッサ11は抵抗体16に転送された熱、従って検知体12に
よって吸収されたエネルギーを既知の公式により計算す
ることができる。斯くしてマイクロプロセッサは食物９
の重量を決定する。食物９の重量の評価及びユーザがマ
イクロプロセッサに与える食物の種類及びユーザが選定
した調理の種類に関するデータに基づいてマイクロプロ
セッサがマグネトロン２の作動をセットし、且つこれを
制御して、食物をユーザが所望するように調理すること
ができる。

【００１４】特に、マイクロプロセッサが操作するパラ
メータは、マグネトロンの動作電力、調理期間及びこの
調理期間中に印加する電力であり、これらは最適な料理
結果を得るのに好適な基準値に従って一定又は可変とす
ることがてきる。上記テスト行程中にマイクロ波は食物
９に当たり続け、これを次第に解凍する。この解凍が続
行すると、食物は次第に多くのマイクロ波を吸収するよ
うになるため、マイクロ波は最早検知体12によって同程
度には吸収されなくなる。解凍が完了すると、マイクロ
波100 の殆どは食物９によって吸収されるため、検知体
12の温度は初期の解凍行程の期間における温度よりも時
間的に遅い割合で上昇し、例えば図４の直線Ｃの部分C1
にて示すようになる。抵抗体16は検知体12のあらゆる温
度変化に触れるため、その抵抗値は大きくなったり、小
さくなったりし、この抵抗値の変化をマイクロプロセッ
サ１１により測定する。特に、検知体12の温度勾配が食
物の解凍後に変化すると( 図４の点C2) 、マイクロプロ
セッサ11は上記抵抗値の異なる増分量を検出し、且つプ
リセットプログラムに従ってマグネトロン２の作動を停
止すべくマグネトロンに働きかける。

【００１５】実際上、マイクロプロセッサ11は、検知体
12の温度勾配が変化する正確な瞬時、即ち図４の点C2の
所( つまり前記抵抗値の増分量が変わる点) でマグネト
ロンに働きかけるのではなく、多少遅れて少し高い温度
の所( 例えば図４の点C3の所) でマグネトロンに働きか
ける。このよにうしてマイクロプロセッサ11は食物の重
量を決定したり、調理の度合いを測定したりすることも
できる。必要ならばオーブン１は、食物の重量を決定す
るために検知体12を使用できるようにするために、この
検知体を冷やすまで待機する必要なしに上述した食物９
の調理後に他の食物を調理するのに用いることができ
る。なお、上記の調理後に調理室４の壁部５，６及び７
は熱くなっている。この熱のために変化している抵抗体
17の抵抗値をマイクロプロセッサ11により検出する。マ
イクロプロセッサ1により測定した抵抗値17の抵抗値
（この測定は抵抗体16について説明した方法と同様な方
法で行なう) に基づいてマイクロプロセッサ11はオーブ
ン１内の温度を計算することができる。この温度は検知
体12の加熱度を計算するため、従ってオーブン内の食物
の重量を計算するための基準値としてマイクロプロセッ
サにより用いられる。

【００１６】従って、オーブン１の再使用時には検知体
が前述したように加熱される。前述した理由のため及び
指摘したような方法でマイクロプロセッサ11は検知体12
の加熱度を抵抗体16の抵抗値の増分量から計算する。こ
の抵抗体16の抵抗値の増分量に基づいて計算した温度
と、抵抗体17の抵抗値の増分量に基づいて計算した温度
とを比較することによって、マイクロプロセッサは検知
体の加熱速度、従って調理室４内の食物の重量を前述し
たようにして計算することがてきる。本発明の一例とし
て、マイクロ波検知物質から成る検知体の加熱度を測定
するのに用いられる電気部品として電気抵抗体を用いる
例につき述べたが、この目的にはコンデンサ、インダク
タ、半導体又は同様な手段の如き、電気特性が温度と共
に変化する他の部品を用いることもできる。このような
部品を用いる例はこれまで述べた例とは異なるも、本発
明の範疇に属することは明らかである。

【００１７】本発明によれば調理室４内に入れた各食物
の重量に基づいてマイクロプロセッサ回路によりマグネ
トロンの電力及び調理法そのものを制御して種々の食物
を調理するのに何等待機期間をおることなくオーブンを
繰返し試用することができる。この場合の制御は各調理
毎に常に正確なものであり、しかも以前行われていた調
理状態によって影響されることもない。本発明による方
法は極めて実践的であり、又本発明による装置の構成は
従来のアナログ装置によるものよりも簡単で、しかも安
価に構成でき、さらに信頼度の高い優れたものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明により構成したマイクロ波オーブンの部
分的概略断面図である。

【図２】図１のII-II 線上での断面図である。

【図３】図２のIII-III 線上での断面図である。

【図４】本発明によるオーブンに用いたマイクロ波検知
体の温度変化を、重量の異なる食物か、又は等しい重量
で種類の異なる食物をオーブン内に入れた場合のこの検
知体の温度変化を示す時間−温度特性図である。

【符号の説明】

１ マイクロ波オーブン ２ マグネトロン ４ 調理室 ５，６，７ 調理室の壁部 ８ 支持プレート ９ 食物 11 マイクロプロセッサ 12 マイクロ波検知体 13 オーブンの構造体 14 凹所 16, 17 抵抗体 20 電気回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 イヴァノ フラッティニ イタリア国 ヴァレーゼ レギューノ ヴ ィア ローマ464 (72)発明者 カルロ モンタナーリ イタリア国 ミラノ ヴィア モンテ オ ルティガラ22

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 調理室(4) 及びマイクロ波発生器、又は
   マグネトロン(2) を具えているマイクロ波オーブン(1)
   内に入れた食物(9) の重量を決定するのに、マグネトロ
   ン(2) を予定した時間の間予定した電力で作動させる行
   程中に前記調理室(4) 内に配設したマイクロ波検知物質
   から成る検知体(12)の熱を測定することにより前記食物
   の重量を決定し、且つこれら食物の調理法を制御する方
   法において、前記調理室(4) の前記食物(9) によって遮
   蔽されない壁部(6) に配設した前記検知体(12)の熱を、
   前記調理室の外部で前記検知体(12)に対応する位置及び
   前記検知体に関連しない前記壁部の一部に対応する位置
   にそれぞれ配設した部品(16, 17)の電気特性の変化を比
   較することによって測定することを特徴とするマイクロ
   波オーブンに入れた食物の重量決定兼調理法を制御する
   方法。
2. 【請求項２】 前記部品の１つ(17)の電気特性の変化
   を、基準値を規定するのに用い、この基準値と前記部品
   の他の１つ(16)の電気特性の変化とを比較し、この比較
   よりオーブン(1) 内に順次置かれる食物の重量を決定で
   き、且つこれら食物の調理法を制御し得るようにするこ
   とを特徴とする請求項２の方法。
3. 【請求項３】 調理室(4) 及びマイクロ波発生器、又は
   マグネトロン(2) を具えているマイクロ波オーブン(1)
   内に入れた食物(9) の重量を決定するのに、マグネトロ
   ン(2) を予定した時間の間予定した電力で作動させる行
   程中に前記調理室(4) 内に配設したマイクロ波検知物質
   から成る検知体(12)の熱を測定することにより前記食物
   の重量を決定し、且つこれら食物の調理法を制御する装
   置において、当該装置が前記調理室(4) の壁部(5, 6,
   7) における食物(9) によって遮蔽されない任意の位置
   に設けたマイクロ波検知物質から成る検知体(12)と、前
   記調理室の外部で前記検知体(12)に対応する位置及び前
   記検知体に関連しない前記壁部の一部に対応する位置に
   それぞれ配設した温度可変特性を呈する電気部品(16, 1
   7)とを具えていることを特徴とするマイクロ波オーブン
   に入れた食物の重量決定兼調理法制御装置。
4. 【請求項４】 前記電気部品(16, 17)を前記オーブン
   (1) の構造体(13)内に設けた凹所(14)の１つの側壁部(1
   5)に配設し、前記凹所(14)を前記調理室(4) 内の前記マ
   イクロ波検知体(12)を配設する壁部(6) に対応する位置
   に設けたことを特徴とする請求項３の装置。
5. 【請求項５】 前記マイクロ波検知体(12)を、前記調理
   室(4) の壁部(6) に適当な厚さのマイクロ波検知被膜層
   を堆積して形成したことを特徴とする請求項３又は４の
   いずれかに記載の装置。
6. 【請求項６】 前記電気部品(16, 17)を、前記マイクロ
   波発生器又はマグネトロン(2) の作動を制御するマイク
   ロプロセッサ回路(11)に接続した電気回路(20)内に組込
   み、該電気回路を、前記マイクロプロセッサ(11)が前記
   電気部品(16,17)の電気特性の変化を測定し得る既知の
   構成としたことを特徴とする請求項３の装置。
7. 【請求項７】 前記電気部品(16, 17)を抵抗体としたこ
   とを特徴とする請求項３の装置。
8. 【請求項８】 前記抵抗体を半導体素子としたことを特
   徴とする請求項７の装置。
9. 【請求項９】 前記抵抗体(16, 17)を既知のホイートス
   トンブリッジ構造の電気回路(20)に配置したことを特徴
   とする請求項６又は７のいずれかに記載の装置。
10. 【請求項１０】 前記電気部品(16, 17)をインダクタと
    したことを特徴とする請求項３の装置。
11. 【請求項１１】 前記電気部品をコンデンサとしたこと
    を特徴とする請求項３の装置。