JPH0746633B2 - 加熱装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ヒータとマイクロ波加熱手段とを備えた複合
型加熱装置において、被加熱物が発火燃焼を起こした
時、これを検出し加熱装置の動作を停止する安全制御シ
ステムに関するものである。

従来の技術 実公昭49-1885号公報に記載の高周波加熱装置は、加熱
室内を強制通風する風の排気口に温度スイッチを設け、
この温度スイッチを用いて加熱室内の異常温度上昇を検
出し、加熱室内で食品が発火燃焼を起こしても、迅速に
高周波発振を停止させる安全装置を開示している。

これによれば、タイマの故障や設定ミスなどで、加熱室
内の食品の温度が異状に上昇し、発火燃焼に至っても、
排気口に設けられた温度スイッチがこれを速やかに検出
し、送風機とマグネトロンの運転を停止するので、炎が
排気口から吹き出し、排気口近傍のカーテンや壁材に類
焼することが避けられる。

これに類した安全装置は、電子レンジなど家庭用高周波
加熱装置では広く実用に供されている。

発明が解決しようとする問題点 ところが近年、電子レンジに電気ヒータやガスバーナを
組み込んだオーブン電子レンジなど、複合型の加熱装置
が市場に登場するに及んで、前記の安全装置は見直しを
せまられざるをえなくなった。

すなわちこのような複合型加熱装置では、加熱室内の温
度が通常の使用でも最高250〜300℃にも達し、当然従来
の温度スイッチも200℃前後といった高温にさらされ
る。そしてこれは通常のオーブン動作であるから、温度
スイッチが動作して加熱装置への給電を停止してはなら
ない。そこで温度スイッチの動作温度は、このオーブン
動作での最高温度に、さらに余裕を加えた値となり、必
然的に食品が発火燃焼した時、これを迅速に検出でき
ず、発火後かなりの時間を経てやっと温度スイッチが動
作し、十分には安全装置としての機能を果しえなくなっ
た。

一例を掲げると、従来の電子レンジにおける燃焼検知用
温度スイッチの動作温度は、120℃程度であり、発火後
１〜２分以内に動作した。ところがオーブン電子レンジ
では、この温度スイッチの動作温度は、230℃程度とな
り、発火後10〜15分でようやく動作した。このとき排気
口に被せたふきんのような布は、類焼して発火した。

本発明はこのような従来の問題点を解消するものであ
り、複合型加熱装置においても、加熱室内の食品の発火
燃焼を迅速に検出し、加熱装置の動作を停止する安全制
御システムを実現するものである。

問題点を解決するための手段 本発明の加熱装置は、加熱室内の温度を検出する温度セ
ンサを備え、制御部が加熱動作中の最低温度を記憶する
手段と、これと温度センサにより検出されるその時点の
温度とを比較する手段を有し、この制御部がヒータおよ
びマイクロ波加熱手段への給電を制御する。

作用 本発明の加熱装置は、制御部が温度センサにより加熱動
作中の温度を検出し、その最低値が更新されればこれを
最低温度を記録する手段に記録し、これと温度センサに
より検出されるその時点の温度とを比較して、所定値だ
けあるいはそれ以上に温度上昇変化が検出されれば、加
熱手段への給電を停止する。

実施例 以下、本発明の一実施例の加熱装置を図面を参照して説
明する。

第２図は本発明の一実施例たる加熱装置の構成を示すブ
ロック図である。

さて外郭１は加熱室などを内蔵し、扉体２は加熱室の開
口を開閉自在に閉塞している。キーボード３からは、種
々の指令が操作者によって入力され、入力された指令は
制御部４が解読する。そして制御部４は、この入力され
た加熱データなどを表示部５に表示すると共に、加熱室
６に載置された被加熱物７の加熱を開始する。加熱はド
ライバ8,8′を介して加熱手段9,9′に通電することで実
行される。本実施例では加熱室にマイクロ波を供給する
第２の加熱手段９′としてマグネトロンが、加熱室内の
雰囲気温度高める第１の加熱手段９として電熱ヒータが
具備されており、マグネトロンは加熱室６の一壁面の給
電開口よりマイクロ波を照射し、電熱ヒータは加熱室６
の上下面に配設され、加熱室６内の温度を上昇させて、
輻射熱あるいは対流加熱によるオーブン調理を可能にす
る。

温度センサ10は、サーミスタなどが用いられ、加熱室６
内の温度を電気抵抗や電圧などの電気信号の変化として
検出する。検出回路11は、この温度センサ10と制御部４
を結合するインターフェースであり、例えば温度センサ
10としてサーミスタを採用すれば、これと既知の精密抵
抗を直列に接続し、両端に基準電圧を印加すれば、サー
ミスタの抵抗値変化を電圧変化として読み出すことがで
き、これを制御部４のA/Dコンバータに入力すればよ
い。

かかる温度センサ10は、排気ガイド12内に設けられてお
り、ファン13が強制通風する加熱室６内の換気風を監視
する。

なお載置皿14はモータ15により回転駆動され、被加熱物
７の加熱ムラを改善する。

さて第１図は、本発明の制御シーケンスを示すタイムチ
ャートである。ａ図はマイクロ波加熱による通常動作
を、ｂ図はオーブンを動作させた直後にマイクロ波加熱
をした場合を各々示している。加熱室温度とは温度セン
サを用いて制御部が検出したデータを指す。

さて、加熱が開始されると加熱室内の温度が連続的に検
出され、その最も低い温度値が最低温度θminとして記
録される。通常動作ａ図では、加熱開始直後の温度がこ
の最低温度θminとして記録されることになる。そこで
燃焼検知しきい値Δθを、例えば100degとすれば、室温
が20℃なら燃焼検知温度は120℃であり、これは従来の
温度スイッチによる燃焼検知を温度センサに置換したこ
とになり、当然従来と変らぬ燃焼検知性能、すなわち発
火後１〜２分以内の動作が実現できる。

次にオーブン使用直後の動作ｂ図では、加熱開始直後の
温度は非常に高く、200℃を越えることもある。そして
この温度は加熱の進行と共に徐々に低下し、やがて最低
温度θminを記録する。実験に供したオーブン電子レン
ジ（松下電器製）では、オーブン250℃運転直後、電子
レンジ運転をすると、加熱開始から２〜３分で95℃まで
低下し、これが最低温度となった。さてここで被加熱物
の発火燃焼が起こると、加熱室温度は再び上昇する。そ
して燃焼検知しきい値Δθに達すれば、加熱は停止され
る。T_Fが燃焼検知時間である。

ところで燃焼検知しきい値Δθは一定値であってもよい
が、一定値だと最低温度が高くなるほど、発火から検知
までの時間が長くなる。これは加熱室がすでに温まって
いるため、一方で放熱が続き、他方で燃焼により温度上
昇して、両者が相殺し合い、温度上昇が鈍くなるためで
ある。そこで第３図に示すように最低温度により燃焼検
知しきい値を変えてやると、発火後一定の時間内で燃焼
を検知できる。実用上は第３図のように連続的に変化さ
せなくとも数段階あるいは２値に切り換える程度でも効
果は大きい。

次にこの制御部をマイコンで構成した場合の、制御プロ
グラムの一実施例であるフローチャートを第４図に示し
て説明する。

まず初期化プログラムがRUNし、RAMのクリアや出力ポー
トのリセットなどが行われる（Ａ）。次いでクロックが
計数され、各種カウンタの基礎データが作成される
（Ｂ）。これはカウンタを内蔵したものにあっては、ハ
ード的に実行されることになる。続いて表示部に所定の
表示を為すため、表示データが出力される（Ｃ）。通常
はダイナミック点灯が汎用されるので、このための表示
データの作成が実行される。そして加熱装置が作動中か
どうかがチェックされ（Ｄ）、非作動中にキー入力の取
込みとその解読が行われる（Ｅ）。調理キーやスタート
キーの操作は、ここで解読され処理される。

作動チェック（Ｄ）時に、加熱動作中であることが確認
されると、まずマイクロ波加熱か否かが判別される
（Ｆ）。そしてマイクロ波加熱であれば、加熱室温度θ
と最低温度θminの比較が行われ（Ｇ）、θの方が小さ
ければθminは更新される（Ｈ）。

もしθの方が大きければ、加熱室温度は上昇し始めたわ
けで、θminに応じて燃焼検知しきい値Δθが決定され
る（Ｉ）。そしてこの上昇分（θ−θmin）がΔθを上
回ったかどうかが調べられ（Ｊ）、上回っていなければ
正常動作中であり、タイマーのカウントダウンが実行さ
れ（Ｋ）、タイマーが終了するまで（Ｌ）、加熱は続行
される。タイマーが終了すれば、加熱は停止される
（Ｍ）。

Ｊ項で温度上昇分（θ−θmin）がΔθを上回れば、被
加熱物が発火燃焼したのであり、加熱は停止される
（Ｍ）。

次にオーブン動作の際のシーケンスを説明する。Ｆ項で
マイクロ波加熱でない、すなわちオーブン加熱であるこ
とが判定されると、まずオーブンの温度調節が行われ
る。オーブンの温度調節は、本実施例では燃焼検知に用
いたのと同じ温度センサが兼用される。そして設定温度
θ_Ｓに対して、加熱室温度θが到達している否かが調べ
られ（Ｐ）、到達しておればヒータがオフされ（Ｑ）、
θ_Ｓ以下になればヒータがオンされる（Ｒ）。かかる温
度調節処理の後、オーブン設定温度θ_Ｓよりも加熱室温
度θが、燃焼検知しきい値Δθ以上高いかどうかが調べ
られる（Ｓ）。それ以下であれば正常動作であり、タイ
マー処理へジャンプする。それ以上なら被加熱物が発火
燃焼したのであり、加熱は停止される（Ｍ）。

以上が制御部をマイコンで構成した場合の制御プログラ
ムの一実施例である。

次に本発明の温度センサの取付位置に関する別な実施例
について記述する。

第５図ａは、温度センサを排気ガイド12の中ではなく、
加熱室６の側壁の一部に設けたものである。これによれ
ば、温度センサが加熱室６の中央に近いので、オーブン
温度調節を良好に行うことができる。

第５図ｂは、温度センサを加熱室上壁に接触させて取り
付けたものである。これによれば、温度センサが排気に
さらされないので、食品から発生する蒸気などで結露
し、端子間の電気抵抗が低下してしまうことを防止でき
る。

なおもちろん燃焼検知用温度センサと、オーブン温調用
温度センサとを別々に構成することはできる。

発明の効果 以上のように本発明の加熱装置は、加熱室内の温度を検
出する温度センサを備え、加熱動作中の最低温度を記録
し、これより加熱室内の温度が所定値だけあるいは以上
に上昇した時、加熱手段への給電を停止する構成であ
り、次の効果を得ることができる。

（１）燃焼検知を温度変化量によって行うので、オーブ
ン動作温度を考慮せずに燃焼を検出でき、加熱室内で被
加熱物が発火燃焼しても、これを迅速に検出し、加熱動
作を停止して、火災を未然に防止できる。

（２）燃焼検知用温度センサをオーブン温調用に兼用で
き、システムを簡素に構成し、省資源を実現できる。

（３）最低温度によって燃焼検知しきい値を変化させれ
ば、加熱開始時の加熱室の温まり具合に関係なく、発火
後一定の時間内で燃焼を検知できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における加熱装置の燃焼検知
法を示すタイムチャート、第２図は同構成を示すブロッ
ク図、第３図は最低温度により燃焼検知しきい値を変化
させる法を示す特性図、第４図は制御部たるマイコンの
制御フローチャート、第５図は温度センサの取付位置の
別な実施例を示す断面図である。 ４……制御部、６……加熱室、７……被加熱物、9,9′
……加熱手段、10……温度センサ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被加熱物を載置する加熱室と、前記加熱室
   に結合され、加熱室内の雰囲気温度を上昇させる第１の
   加熱手段と、加熱室内に高周波を供給する第２の加熱手
   段と、前記加熱室の温度を検出する温度センサと、前記
   第１および第２の加熱手段への給電を制御する制御部と
   より成り、前記制御部は前記第１あるいは第２の加熱手
   段への給電を開始すると、前記温度センサにより加熱室
   内の温度を検出し、加熱動作中の最も低い温度を記録
   し、この最低温度から所定値だけあるいはそれ以上に温
   度上昇変化が検出されると、前記第１あるいは前記第２
   の加熱手段への給電を停止するよう構成した加熱装置。
2. 【請求項２】加熱動作中に記録された最低温度により、
   前記温度上昇変化の所定値を変化させるよう構成した特
   許請求の範囲第１項記載の加熱装置。