JP3672767B2 - 電子レンジ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、温度検出構成を改良した電子レンジに関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】
従来より、電子レンジにおいては、食品の温度を赤外線センサにより検出し、この検出結果に応じてマイクロ波発生装置を制御することが行なわれている。この場合、赤外線センサを加熱室の上板部上方部に横方向に移動可能に設けると共に、この上板部にセンサ用孔部をその移動方向に沿って形成し、この赤外線センサを移動させつつ上記センサ用孔部を通して加熱室内の温度を比較的広範囲で検出するようにしている。しかし、このものでは、赤外線センサを専用に移動させる移動装置が必要で、設置スペースの広域化及び構成の複雑化を来し、全体構成の大形化や複雑化を招来する問題があった。
【0003】
また、上記移動装置を不要にした別の構成として、複数の赤外線センサ素子を配列した温度検出装置を加熱室の上板部上方部に固定的に配設すると共に、この温度検出装置に対抗してセンサ用孔部を形成し、この温度検出装置により加熱室内を比較的広範囲で検出するものもある。しかし、このものでは赤外線センサ素子の個々の検出視野が余り重複しないように素子間隔をある程度離す必要があり、温度検出装置が比較的大きくて設置スペースの広域化を来し配置設計が面倒で、これまた、全体構成の大形化や複雑化を招来する問題があった。また、各赤外線センサ素子の方向性も精度が必要で測定ポイントの分布の偏りを招き、温度測定精度の低下ひいては制御信頼性の低下等を招くおそれもあった。さらには、前記センサ用孔部も大きく、マイクロ波の漏洩の問題もある。
【0004】
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、温度検出構造の小形化を図り得て配置スペースの縮小化および配置設計の容易化を図り得、温度測定精度の向上ひいては制御信頼性の向上を図り得る電子レンジを提供するにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、食品が収容される加熱室と、
この加熱室に設けられ、前記食品が配置される回転体と、
この回転体を回転させる駆動手段と、
前記加熱室内にマイクロ波を供給して食品を加熱するマイクロ波発生装置と、
複数の赤外線センサ素子を前記回転体の径方向に検出視野を有するようにほぼ直線状に配列すると共にこの複数の赤外線センサ素子の入射部側に結像用レンズを設けてなる温度検出手段と、
前記回転体を回転駆動させ、所定回転角度位置ごとに前記温度検出手段の各赤外線センサ素子からの検出結果を測定し、各赤外線センサ素子の所定回転角度ごとの測定ポイントにおける温度測定結果に基づいて前記加熱室内の温度分布を検出する温度分布検出手段と、
この温度分布検出手段により得られた測定ポイントの温度測定結果が、回転体の回転方向において上昇して下降する特性もしくはその逆へ変化する特性を示した回数に基づいて食品の個数を検出し、且つ、当該個数を検出する所要期間において前記マイクロ波発生装置の駆動を停止する食品形態検出手段と、
この食品形態検出手段による検出結果に基づいて加熱制御を行なう制御手段と
を備えて構成される。
【0006】
この請求項1の発明においては、温度検出手段を、複数の赤外線センサ素子を配列すると共にこの複数の赤外線センサ素子の入射部側に結像用レンズを設ける構成としたから、各赤外線センサ素子を相互に接近状態に配設しても広範囲の検出視野を確保でき、もって、温度検出手段の小形化を図り得て設置スペースの縮小化及び配置設計の向上を図り得、しかも、結像用レンズにより加熱室からの赤外線を各赤外線センサ素子に光学的に入射させるので、各赤外線センサ素子に高い指向精度を要さずに測定ポイントの赤外線を良好に導くことができて、各赤外線センサ素子を直接被測定ポイントに指向させる場合と違って、測定ポイントの分布の均一性を向上させることができて、温度測定精度の向上ひいては制御信頼性の向上を図ることができるようになる。
【0007】
食品が回転体に配置されて加熱されると、食品の温度が回転体の温度に対して上昇してゆく。従って、食品存在部分と食品被存在部分とでは温度差が見られる。その温度差が示される特性が現出する回数を測定すれば、食品の個数を検出することができるものである(例えば1回の場合には食品1個)。
【0008】
しかるに、請求項1の発明においては、食品形態検出手段が、温度分布検出手段により得られた測定ポイントの温度測定結果が回転体の回転方向において上昇して下降する特性もしくはその逆へ変化する特性を示した回数に基づいて食品の個数を検出するようになっているから、精度良く食品個数を検出できるものとなる。この場合、食品形態検出手段は、食品の個数を検出する所要期間においてマイクロ波発生装置の駆動を停止するようになっているから、上記所要期間において食品温度変化が少なくて、上記特性が正確に現れるようになり、食品個数の検出精度が向上する。
【0009】
請求項2の発明は、食品が収容される加熱室と、
この加熱室に設けられ、前記食品が配置される回転体と、
この回転体を回転させる駆動手段と、
前記加熱室内にマイクロ波を供給して食品を加熱するマイクロ波発生装置と、
複数の赤外線センサ素子を前記回転体の径方向に検出視野を有するようにほぼ直線状に配列すると共にこの複数の赤外線センサ素子の入射部側に結像用レンズを設けてなる温度検出手段と、
前記回転体を回転駆動させ、所定回転角度位置ごとに前記温度検出手段の各赤外線センサ素子からの検出結果を測定し、各赤外線センサ素子の所定回転角度ごとの測定ポイントにおける温度測定結果に基づいて前記加熱室内の温度分布を検出する温度分布検出手段と、
この温度分布検出手段により得られた測定ポイントの温度測定結果が、回転体の回転方向において上昇して下降する特性もしくはその逆へ変化する特性を示した回数に基づいて食品の個数を検出する食品形態検出手段と、
この食品形態検出手段が食品の個数が複数であると検出したときに、それぞれの食品領域の最高温度の平均温度を算出し、その平均温度に応じて前記マイクロ波発生装置を制御する制御手段と
を備えて構成される。
【0010】
この請求項2の発明においては、食品形態検出手段が、温度分布検出手段により得られた測定ポイントの温度測定結果が回転体の回転方向において上昇して下降する特性もしくはその逆へ変化する特性を示した回数に基づいて食品の個数を検出するようになっているから、精度良く食品個数を検出できるものとなる。
【0011】
さらに、制御手段を、食品形態検出手段が食品の個数が複数であると検出したときに、それぞれの食品領域の最高温度の平均温度を算出し、その平均温度に応じてマイクロ波発生装置を制御するようにしたから、複数の食品を過不足なく加熱できるようになる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の理解を助けるための参考例について図1ないし図16を参照しながら説明する。まず、図1において、電子レンジの本体1は、外箱2の内部に箱体である内箱3を配設して構成されており、この内箱3の内部は加熱室4とされている。この加熱室4の底板部4a外面の中央下方部には、駆動手段たるモータ5が配設されており、これの回転軸6の上端部は、前記底板部4aを貫通して加熱室4内に突出している。
【0013】
この回転軸6には、金属製の回転体7が一体回転し得るように着脱可能に取付けられている。この回転体7には、これに直接的に、あるいは例えば耐熱ガラス製の回転皿8を介して食品を載せるようになっている。
【0014】
さらに、加熱室4の底板部4aには、図2にも示すように、例えば矩形状をなす励振口9が形成されている。また、外箱2と内箱3との間のうちの右側の空間部は機械室1aとされており、この機械室1aにはマイクロ波発生装置たるマグネトロン10が配設されている。この場合、そのアンテナ10aが下向きとなる形態である。
【0015】
さらにまた、加熱室4の底板部4aには、導波管11が取付けられており、これの一端側は前記マグネトロン10のアンテナ10aを包囲する形態となっており、また他端側は前記励振口9に連通するように構成されている。
【0016】
一方、前記モータ5の回転軸6部分には、図7にも示すように、位置検出手段たる位置検出装置12が設けられている。この位置検出装置12は、非回転部位であるモータフレーム5a上面に取付けられたホトインタラプタ13と、前記回転軸6に円板14を介して取着されてホトインタラプタ13にて検出される被検体15とから構成されている。この場合、ホトインタラプタ13にて被検体15が検出されたタイミングを、図2に示すように回転体7の特定位置Phが加熱室4の特定位置P4と合致するタイミングとしており、この位置を初期位置と称する。また、この場合上記モータ5は同期モータから構成され、一定速度で回転駆動される構成となっている。
【0017】
さらに、図1において、機械室1aの上部には、温度検出手段たる温度センサ16が配設されており、この温度センサ16は、加熱室4の側壁に形成された温度検出用の孔17を通して、加熱室4内の食品の表面温度を検出するものである。上記孔17は、内箱3の側壁に形成した凹部17aにおける上部に形成されたものであり、図3及び図4に示すように、スリット状をなし、その長手方向の長さは従来よりも短く設定されている。上記温度センサ16は、図5及び図6に示すように、センサケース16aの内部に赤外線センサ素子161〜166を一列状に配設すると共に、これらの赤外線センサ素子161〜166の入射部側に結像用レンズ19を設けて構成されている。この場合、赤外線センサ素子161〜166は、回転体7の径方向と沿うように配列されており、そのうち赤外線センサ素子161は回転体7あるいは回転皿8の中心部分を検出し、そして、赤外線センサ素子162、163、164、165、166の順に外周側を検出するようになっている。これ各赤外線センサ素子161〜166の回転皿8上の検出視野は、図9に符号S1、S2、S3、S4、S5、S6で示すように、なっている。
【0018】
制御回路18はマイクロコンピュータを含んで構成されており、これは次のようにして温度分布を検出する。すなわち、制御回路18は、タイマー機能を備えており、モータ5が定速回転で1回転に要する時間thをデータとして有している。制御回路18は、回転体7を定速回転させて、ホトインタラプタ13の検出信号入力(回転体7の回転角度位置は初期位置である)からの時間カウントに基づいて回転体7の「360°/16」の回転角度位置(図10の符号a〜p参照)を検出する。上記各回転角度位置では、図10の「1」〜「6」の測定ポイントがあり、もって、全体としては、64個の測定ポイントP(i,j)がある。この回転角度位置a〜pとなるごとに各赤外線センサ素子161〜166からのポイント温度T(i,j)(i=1〜6、j=a〜p)を取り込む。この温度測定結果であるこのポイント温度T(i,j)は、制御回路18により、温度分布として検出され且つ記憶されるようになっている。つまり、回転体7の1回転により64個のポイント温度T(i,j)が取り込まれて温度分布が検出されるようになっている。
【0019】
図3において、制御回路18には、ホトインタラプタ13、温度センサ16及びキー入力部20からの信号が入力されるようになっている。上記キー入力部20は、調理終了温度設定手段としての調理終了温度設定キーやスタートキー、さらにリセットキー等のキーを含んで構成されている。上記制御回路18は、食品の大きさ(面積)や個数を検出する食品形態検出手段として機能すると共に、マグネトロン10、モータ5を制御したり設定温度の補正をしたりする制御手段としても機能する。
【0020】
この食品形態検出手段及び制御手段としての機能について、図11及び図12のフローチャートを参照して述べる。回転体7に、回転皿8を介して食品を載せ、調理終了温度設定キーの操作により希望する調理終了温度Tsが設定されてスタートキーが操作されると、図11のフローチャートがスタートする。すなわち、制御回路18は、まずステップV1に示すようにマグネトロン10を駆動して加熱を開始すると共に、モータ5を通電駆動して回転体7を回転させる。
【0021】
そして、ステップV2に移行して温度分布検出及び食品面積検出を行なう。このステップV2の詳細は図12のサブルーチンとしてのフローチャートに示されている。このフローチャートにおいて、ステップW1では、温度分布検出を行なう。すなわち、回転体7を1回転させる中で各回転角度位置a〜pごとにおいて各赤外線センサ素子161〜166で検出するポイント温度T(i,j)を読み込む。この場合、図13に回転角度位置aにおける各赤外線センサ素子161〜166のポイント温度T(1,a)〜T(6,a)の温度変化を示している。この図13は、例えば、図14に示すように回転体7従って回転皿8の中心部に食品Fが配置されている場合のポイント温度T(1,a)〜T(6,a)の変化を示している。この図13から判るように、食品Fが中心側の赤外線センサ素子161及び162の検出視野S1及びS2に存在するから、ポイント温度T(1,a)及びT(2,a)は他の部分(食品がない部分)よりも温度上昇度合いが大きい。
【0022】
次のステップW2では、1回転分のポイント温度T(1,a)〜T(6,p)つまり今回検出した温度分布の中から最高温度と最低温度とを検出してその差を算出する。この後ステップW3でこの温度差が10℃よりも大きいか否かを判断する。この判断の趣旨は、この温度差が10℃以上である場合には、食品が有ると判断できるという考え方によるものである。
【0023】
そしてこの後、ステップW4では、食品有無判定用基準温度として、全部のポイント温度T(1,a)〜T(6,p)の平均温度Tavを算出する。そして、各ポイント温度T(i,j)がこの平均温度Tavより大きいか否かを判断して大きいときには、ステップW6に移行して、その測定ポイントP(i,j)を食品存在領域であると判断してその測定ポイントP(i,j)を記憶すると共に食品有りを示すパラメーター「1」を記憶する。そして、ポイント温度T(i,j)が平均温度Tav以下であるときには、ステップW7に移行して、その測定ポイントP(i,j)を食品不在領域であると判断してその測定ポイントP(i,j)を記憶すると共に食品無しを示すパラメーター「0」を記憶する。
【0024】
この各ポイント温度T(i,j)全部について平均温度Tavとの比較が終了すれば(ステップW8にて判断)、ステップW9に移行して、食品存在領域の各測定ポイントP(i,j)に面積指数K(i)を乗じて合計し、食品の面積Sを検出する。この面積指数K(i)の考え方は次にある。
【0025】
すなわち、食品の面積は、一般的には、食品存在領域の各測定ポイントP(i,j)の数に視野領域の面積を乗ずれば良い。ところが、図10に示すように、回転中心側を検出する赤外線センサ素子161や162の測定ポイント測定ポイントP(1,j)、P(2,j)同志は回転変位距離が短いから、検出視野が重複するものであり、従って、[食品有り測定ポイントの数×検出視野領域の面積]が食品面積ではなく、実際の食品面積はこれより小さい。逆に、回転中心から遠くなる赤外線センサ素子165や166の方が、測定ポイント同志の回転変位距離が長くなるから検出視野の重複度が少なくなるものであり、従って、回転中心から遠い測定ポイントP(i,j)ほど[食品有り測定ポイントの数×検出視野領域の面積]が実際の食品面積に近くなる。
【0026】
これを考慮してこの参考例では、図15に示すように、各測定ポイントP(1,j)〜P(6,j)について回転体7の中心から遠ざかるに従い大きくなる面積指数K(i)を設定している。例えば、中心部分の測定ポイントP(1,j)は面積係数が「1」で、外側の測定ポイントとなるにつれて、「3」、「5」、「7」、「9」となり、そして最外側の測定ポイントP(6,j)では「11」に設定されている。
【0027】
このように、ステップW9では食品の面積Sが求められる。
次のステップW10では、この面積Sに基づいて、食品の大きさを3段階にいずれかであると判定する。すなわち、図16に示すように、上記面積Sが50〜90のとき食品の大きさは「小」、91〜140のとき「中」、141〜240のとき「大」と判定する。なお、食品「小」はコップ等の縦長容器に入れられた食品等が含まれ、「中」には茶碗に入れられた食品等が含まれ、「大」には皿に盛られた食品等が含まれる。
【0028】
この後、図11のステップV3に移行して、判定された大きさが「大」、「中」、「小」のいずれであるかを判断し、「大」、「中」、「小」に応じて、使用者によって設定された調理終了温度Tsを補正する(ステップV4〜ステップV6)。例えば食品の大きさが「大」であるときには、設定調理終了温度Tsを低め(例えば2℃低め)に補正する。また、食品の大きさが「小」であるときには、設定調理終了温度Tsを高め(例えば2℃高め)に補正する。なお、「中」の場合は補正しない。
【0029】
この後、ステップV7に移行して温度分布を検出し、そしてステップV8では、検出された温度分布のうちの最高温度が、現時点で設定あるいは補正されている調理終了温度Tsを超えたか否かを判断し、超えれば、ステップV9に移行して、マグネトロン10の駆動を停止すると共に、モータ5の駆動を停止し、この加熱制御を終了する。
【0030】
このような参考例においては、温度検出センサ16を、複数の赤外線センサ素子161〜166を配列すると共にこの赤外線センサ素子161〜166の入射部側に結像用レンズ19を設ける構成としたから、各赤外線センサ素子161〜166を相互に接近状態に配設しても広範囲の検出視野を確保でき、もって、温度検出センサ16の小形化を図り得て設置スペースの縮小化及び配置設計の向上を図り得、しかも、結像用レンズ19により加熱室4からの赤外線を各赤外線センサ素子161〜166に光学的に入射させるので、各赤外線センサ素子161〜166に高い指向精度を要さずに測定ポイントの赤外線を良好に導くことができて、各赤外線センサ素子を直接被測定ポイントに指向させる場合と違って、測定ポイントの分布の均一性を向上させることができて、温度測定精度の向上ひいては制御信頼性の向上を図ることができる。
【0031】
また、この参考例によれば、回転体7を回転駆動させ、所定回転角度位置(360/16[度])ごとに温度センサ16の各赤外線センサ素子161〜166からの検出結果を測定し、その複数の測定ポイントP(i,j)におけるポイント温度T(i,j)に基づいて温度分布を検出するようにしたから、赤外線センサ素子161〜166の数が少なくても、加熱室4のほぼ全体の温度分布を、良好に検出できる。
【0032】
さらに、この参考例によれば、各赤外線センサ素子161〜166の各測定ポイントP(i,j)について回転体の中心から遠ざかるに従い大きくなる面積指数K(i)を設定しており、各測定ポイントP(i,j)におけるポイント温度T(i,j)を、食品有無判定用基準温度である平均温度Tavと比較することにより食品が存在する測定ポイントを検出し、その測定ポイントごとの面積指数K(i)を合計することにより食品の面積を検出するようになっているから、食品の面積を精度良く検出できる。
さらにまた、この参考例によれば、回転体7の回転基準位置を検出する位置検出装置12を設けたから、回転体7の回転角度位置検出が正確となると共に、いつも決まった角度位置から温度分布検出を開始することができ、正確な温度分布を検出できる。
【0033】
ところで、温度センサ16は加熱室4外部から孔17を通して加熱室4内の温度を検出する構成であるが、この場合、この孔17が大きいと、加熱室14内部のマイクロ波が漏出するおそれがあるが、しかしこの参考例では、温度検出センサ16が、結像用レンズ19により加熱室4からの赤外線を各赤外線センサ素子161〜166に光学的に入射させるので、この孔17はスリット状の小さな孔で良く、マイクロ波漏出を防止することができる。
【0034】
図17ないし図20は本発明の第1の実施例を示しており、この実施例では、温度分布検出により得られたポイント温度T(i,j)が回転体7の回転方向において上昇して下降する特性を示した回数に基づいて食品の個数を検出するようになっているところに特徴がある。すなわち、図17のフローチャートのステップX1では、マグネトロン10を駆動して加熱を開始すると共に、モータ5を通電駆動して回転体7を回転させる。
そして、ステップX2に移行して温度分布検出及び食品個数検出を行なう。このステップX2の詳細は図18のサブルーチンとしてのフローチャートに示されている。このフローチャートにおいて、ステップY1〜ステップY3は、前述のステップW1〜ステップSW3と同じであり、つまり、食品の有無を判断している。
【0035】
次のステップY4では、マグネトロン10の駆動を停止すると共にモータ5の駆動を停止し、そして、ステップY5では、各回転角度位置a〜pにおける各赤外線センサ素子161〜165の検出温度の平均温度Tn(x)を算出する。この場合xは上記回転角度位置a〜pに対応する変数1〜16である。例えば、食品として、コップに収容された食品が、回転皿8の中心部に載せられている場合(例えば図14参照)には、図19に示すように、各回転角度位置a〜pの平均温度Tn(x)は均一(温度差無し)となる。また、食品として、一つの回転皿8に複数(この場合3つ)の食品が載せられているような場合には、平均温度Tn(x)はばらつく。
【0036】
そしてステップY6ないしステップY10では、回転角度位置がa〜pへ変化してゆくうちに上記平均温度Tn(x)が上昇して下降する特性を示した回数を検出している。すなわち、ステップY7において、各回転角度位置a〜pの前後の温度差を算出し、ステップY8においてはその温度差が2℃以上の温度幅で上昇して2℃以上の温度幅で下降したか否かを判断し、2℃以上上昇及び下降したことが判断されれば、ステップY9に移行して、個数のパラメーターNをインクリメントする。これを16回行なって(ステップY10にて判断)、上記パラメーターNにより食品個数を検出する。すなわち、パラメーターNが「0」か「1」であるときには、食品個数を「1」として検出し、Nが「2」以上のときに食品個数が「N個」であると判定する。ここで、図19の場合には個数「1」であり、図20の場合には、x=3、9、15(つまり回転角度位置c、i、o)のところで2℃以上の上昇及び下降が示されているから、食品個数「3」として検出される。
【0037】
そして、ステップY12に移行して、マグネトロン10及びモータ5を駆動する。
この後、図17のステップX3に戻って、個数が複数であるか否かを判断し、複数である時には、ステップX4、ステップX5、ステップX6に移行する。このステップX4〜ステップX6の趣旨は、3つの食品領域の最高温度を検出し、これの平均温度を算出し、そして、この平均温度が設定された調理終了温度Ts以上となれば、ステップX7に移行してマグネトロン10及びモータ5の駆動を停止し、この加熱制御を終了する。なお、この実施例では、回転体7の回転方向において上昇して下降する特性を検出するようにしたが、これはその逆へ変化する特性を検出するようにしても良い。
【0038】
この第1の実施例によれば、各回転角度位置a〜pごとの各赤外線センサ素子161〜166の平均温度が回転体7の回転方向において上昇して下降する特性もしくはその逆へ変化する特性を示した回数Nに基づいて食品の個数を検出するようになっているから、精度良く食品個数を検出できる。
また、この実施例によれば、ステップY4、ステップY12から判るように、食品の個数を検出する所要期間においてマグネトロン10の駆動を停止するようにしたから、上記所要期間において食品温度変化が少なくて、上記特性が正確に現れるようになり、食品個数の検出精度が向上する。
【0039】
さらにこの実施例によれば、食品の個数が複数であると検出したときに、それぞれの食品領域の最高温度の平均温度を算出し、設定調理終了温度Tsがこの平均温度に達したときにマグネトロン10を停止制御するようにしたから、複数の食品を過不足なく加熱できるようになる。
すなわち、食品の個数が複数である場合、一方の食品と他方の食品とでは、加熱度合いが異なることがある。この場合食品温度が高い方の温度が設定調理終了温度に達したときにマグネトロン10の駆動を停止する制御を行なうと、他方の食品の加熱が不十分となってしまう。逆に、食品温度が低い他方の食品に基づいて加熱制御を行なうと、一方の食品が加熱し過ぎとなってしまうことがある。しかるにこの実施例では、そのようなことはない。
【0040】
本発明は、上記各実施例に限定されず、次のように実施しても良い。
食品の面積が一定以上であると検出したときに、食品の平均温度を算出し、この平均温度に応じてマイクロ波発生装置を制御するようにしても良い。これの趣旨は次にある。すなわち、食品の大きさが大きい場合には、多数の食材が含まれていることがある(例えば比較的大きい食品としては市販の弁当などがある)。この場合、温度の高い部分に基づいて加熱制御を行なうと(例えばその温度が設定温度に達したときにマイクロ波発生装置の駆動を停止する制御を行なうと)、他の部分の加熱が不十分となってしまう。
しかるに、食品の平均温度を算出し、この平均温度に応じてマイクロ波発生装置を制御するようにすることにより、食品全体において加熱不足を防止できるようになる。
【0041】
また、調理終了温度設定キーにより調理終了温度Tsが設定されたときには、その設定された調理終了温度Tsに応じて各赤外線センサごとに終了判定基準温度Ts′を設定し(本発明の第2の実施例として示す図21参照)、赤外線センサ素子161〜166のいずれかが当該終了判定基準温度Ts′に達した時にマグネトロン10の駆動を停止するようにしても良い。
【0042】
これの趣旨は次にある。すなわち、使用者側で調理終了温度Tsを設定し、食品の検出温度がその調理終了温度Tsとなった時に加熱を停止するようにすれば、使用者の好みの温度で加熱調理できるようになる。ところが、各赤外線センサ素子161〜166は、検出対象までの距離が長いと実際の温度よりも低めに検出することがある。温度センサ16が回転体7の斜め上方に存在する構成である場合、回転体7の中心近く部分を検出する赤外線センサ素子161は、他の赤外線センサ素子の場合よりも、その傾向が強い。つまり、設定された調理終了温度Tsが60℃としたとき、実際の食品温度が60℃であっても赤外線センサ素子161の検出温度は58℃であって加熱動作が停止されずに、この場合、検出温度が60℃に達して加熱動作を停止したときには既に食品の温度は60℃を超えてしまう。
【0043】
しかるに上述した構成とすることにより、食品が加熱し過ぎを防止できるようになる。
さらに、本発明の第3の実施例として示す図22のように、回転体7の中心部以外の部分Hで高温度Thが検出されたとき、回転体7が回転する中でのこの高温度部分Hの温度上昇度ΔTを検出し、この高温度部分Hの温度Thと前記温度上昇度ΔTとから、この高温度部分Hが、設定された調理終了温度Tsに達するところの回転体7の回転角度位置を割出し、その回転角度位置でマグネトロン10の駆動を停止制御するようにしても良い。上記温度上昇度ΔTは、高温度部分Hが1回転する間の温度差から算出する。そして、今回の高温度部分Hの検出温度がTxであった場合、次の1回転終了後の該部分Hの温度Tx′は
Tx′=Tx+ΔT×th
となる。このTx′が調理終了温度Tsを上回ることが判断される(図23のタイミングt0)と、Txがその調理終了温度Tsに達する時間tpを
tp=(Ts−Tx)/ΔT
にて算出する。しかして、上記タイミングt0から時間tp経過したところでマグネトロン10の駆動を停止する。
【0044】
このような制御の趣旨は次にある。すなわち、使用者側で調理終了温度Tsを設定し、食品の検出温度がその調理終了温度Tsとなった時に加熱を停止する場合、その食品のうち最も高い部分Hの温度Txがその調理終了温度Tsとなったときに加熱を停止することが好ましい。ところがその高温度部分Hが回転体7の中心部以外の部分に存在すると、回転体7の1回転につき1度のタイミングでしか温度検出ができず、今回の検出タイミングでは調理終了温度Ts未満であったものが次の検出タイミングでは、既にその調理終了温度Tsを超えてしまっていて加熱を停止しても加熱し過ぎとなってしまうことが考えられる。このような問題は、食品の周辺部に高温度部分が現れる場合や、コップなどの比較的小さな容器に入れられた食品が回転体の周辺部に配置された場合にも惹起する。
しかるにこの実施例においては、上述した制御により、高い温度部分Hについての温度検出タイミングが1回転につき1回しか得られないような状況にあっても食品が調理終了温度Tsとなった時点で加熱を停止することができ、加熱し過ぎを確実に防止できる。
【0045】
【発明の効果】
本発明は以上の説明から明らかなように、次の効果を得ることができる。
請求項1の発明によれば、温度検出手段を、複数の赤外線センサ素子を配列すると共にこの複数の赤外線センサ素子の入射部側に結像用レンズを設ける構成としたから、広範囲に温度検出を図りつつ温度検出手段の小形化を図り得て設置スペースの縮小化及び配置設計の向上を図り得、また、測定ポイントの分布の均一性を向上させることができて、温度測定精度の向上ひいては制御信頼性の向上を図ることができる。また、回転体を回転駆動させ、所定回転角度位置ごとに温度検出手段の各赤外線センサ素子からの検出結果を測定し、その複数の測定ポイントにおける温度測定結果に基づいて温度分布を検出するようにしたから、赤外線センサ素子の数が少なくても、加熱室のほぼ全体の温度分布を、良好に検出できる。さらに、温度分布検出手段により得られた測定ポイントの温度測定結果が回転体の回転方向において上昇して下降する特性もしくはその逆へ変化する特性を示した回数に基づいて食品の個数を検出するようにしたから、精度良く食品個数を検出できる。しかも、食品の個数を検出する所要期間においてマイクロ波発生装置の駆動を停止するようにしたから、上記所要期間において食品温度変化が少なくて、食品個数の検出精度が向上する。
【0046】
請求項2の発明によれば、温度分布検出手段により得られた測定ポイントの温度測定結果が回転体の回転方向において上昇して下降する特性もしくはその逆へ変化する特性を示した回数に基づいて食品の個数を検出するようにしたから、精度良く食品個数を検出できる。しかも、食品形態検出手段が食品の個数が複数であると検出したときに、それぞれの食品領域の最高温度の平均温度を算出し、その平均温度に応じてマイクロ波発生装置を制御するようにしたから、複数の食品を過不足なく加熱できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の理解を助けるための参考例を示す電子レンジの縦断正面図
【図2】 電子レンジの横断平面図
【図3】 温度センサ及び孔部分の縦断正面図
【図4】 孔部分の下方からの斜視図
【図5】 温度センサの縦断側面図
【図6】 温度センサの正面図
【図7】 位置検出装置の斜視図
【図8】 電気系統を示す図
【図9】 各赤外線センサ素子の検出視野を示す図
【図10】 測定ポイントを示す図
【図11】 制御内容を示すフローチャート
【図12】 図11のステップV2の制御内容を示すフローチャート
【図13】 回転角度位置aにおける各赤外線センサ素子の温度変化を示す図
【図14】 食品形状の一例を示すための図
【図15】 面積指数を示す図
【図16】 検出面積と食品の大きさの関係を示す図
【図17】 本発明の第1の実施例を示す制御内容のフローチャート
【図18】 図17のステップX2の制御内容を示すフローチャート
【図19】 ある食品配置状態での回転角度位置における平均温度の状況を示す図
【図20】 別の食品配置状態での回転角度位置における平均温度の状況を示す図
【図21】 本発明の第2の実施例を示し、設定調理終了温度と各赤外線センサ素子の終了判定基準温度との関係を示す図
【図22】 本発明の第3の実施例を示し、高温度部分の位置状況を示す図
【図23】 高温度部分の温度変化を示す図
【符号の説明】
3は内箱(箱体)、4は加熱室、5はモータ(駆動手段)、7は回転体、8は回転皿、10はマグネトロン(マイクロ波発生装置)、12は位置検出装置(位置検出手段)、16は温度センサ(温度検出手段)、17は孔、18は制御回路(温度分布検出手段、食品形態検出手段、制御手段)、19は結像用レンズを示す。
Claims (2)
- 食品が収容される加熱室と、
この加熱室に設けられ、前記食品が配置される回転体と、
この回転体を回転させる駆動手段と、
前記加熱室内にマイクロ波を供給して食品を加熱するマイクロ波発生装置と、
複数の赤外線センサ素子を前記回転体の径方向に検出視野を有するようにほぼ直線状に配列すると共にこの複数の赤外線センサ素子の入射部側に結像用レンズを設けてなる温度検出手段と、
前記回転体を回転駆動させ、所定回転角度位置ごとに前記温度検出手段の各赤外線センサ素子からの検出結果を測定し、各赤外線センサ素子の所定回転角度ごとの測定ポイントにおける温度測定結果に基づいて前記加熱室内の温度分布を検出する温度分布検出手段と、
この温度分布検出手段により得られた測定ポイントの温度測定結果が、回転体の回転方向において上昇して下降する特性もしくはその逆へ変化する特性を示した回数に基づいて食品の個数を検出し、且つ、当該個数を検出する所要期間において前記マイクロ波発生装置の駆動を停止する食品形態検出手段と、
この食品形態検出手段による検出結果に基づいて加熱制御を行なう制御手段と
を備えてなる電子レンジ。 - 食品が収容される加熱室と、
この加熱室に設けられ、前記食品が配置される回転体と、
この回転体を回転させる駆動手段と、
前記加熱室内にマイクロ波を供給して食品を加熱するマイクロ波発生装置と、
複数の赤外線センサ素子を前記回転体の径方向に検出視野を有するようにほぼ直線状に配列すると共にこの複数の赤外線センサ素子の入射部側に結像用レンズを設けてなる温度検出手段と、
前記回転体を回転駆動させ、所定回転角度位置ごとに前記温度検出手段の各赤外線センサ素子からの検出結果を測定し、各赤外線センサ素子の所定回転角度ごとの測定ポイントにおける温度測定結果に基づいて前記加熱室内の温度分布を検出する温度分布検出手段と、
この温度分布検出手段により得られた測定ポイントの温度測定結果が、回転体の回転方向において上昇して下降する特性もしくはその逆へ変化する特性を示した回数に基づいて食品の個数を検出する食品形態検出手段と、
この食品形態検出手段が食品の個数が複数であると検出したときに、それぞれの食品領域の最高温度の平均温度を算出し、その平均温度に応じて前記マイクロ波発生装置を制御する制御手段と
を備えてなる電子レンジ。
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