JPS58181288A - 高周波加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、マイクロコンピュータと、各種セッサとの組
み合わせにより調理の自動化を図った高周波加熱装置に
関するものである。

マイクロコンピュータの発展・底廉化あるいは、各種セ
ンサの開発に伴ない、自動調理を行なうことができる電
子レンジが出現し輝光を浴びている。

また、複数個のセッサを使用して、調理メニューの拡大
や多機能化と言ったことが提案されている。

中でも食品からの蒸気を検知して自動調理を行なう電子
レンジに使用されて因る湿度センサは、他のガスセンサ
等に比べて水蒸気以外の調味料、アルコールなど不純物
に反応しにくく安定した特性を有する。本発明は、この
湿度センサの特長を生かし、また、他のセンサと組み合
わせて使用する場合にも、より効率的にマイクロコンピ
ュータと結合させて、数多くの食品・調理方法の自動化
を図ることを目的とする。

食品を加熱した時に得られる蒸気発生のパターンは、食
品の種類や大きさ、初期温度等により、種々の固有のパ
ターンがある。水分を多く含む食３　、、 品では、蒸気の発生量も多く、パンやノ・ム等の乾燥し
た食品では発生量も少なくなる。また、冷凍食品の解凍
では、食品に１煮え”′の部分を生じる前に蒸気を検出
しなければならないことから、その蒸気量は極めて微少
になる。蒸気の検出方法は湿度センサにより、加熱開始
後の最少湿度を検出し、この値に対して、食品−や調理
方法に応じて予め定められた湿度の増加量に達した時、
蒸気検知トシテマイクロコンピュータ（以下マイコンと
略す）が認識し、これに要した時間をもとに、それぞれ
の加熱パターンで自動調理を行なうわけである。マイコ
ンはディジタルで動作しているため、湿度センサの信号
をそのまま読み込むわけには行かず、アナログ／ディジ
タル変換（以下Ａ／Ｄ変換と略す）を行なわねばならな
い。このＡ／Ｄ変換の分解能は、マイコンの出力端子の
使用本数で決まり、例えば５ピント（５本）使用すれば
２５−３２　段階、６ビノト使用すれば２−６４段階と
なる。マイコンの出力本数や動作速度は、マイコン固有
のものであり、技術面、コスト面から、これらには制限
がある。また、マイコンの動作速度が一定であれば、Ａ
／Ｄ変換の変換速度と、分解能には逆比例的な関係があ
り、いずれかを優先させた場合、多くの食品や調理方法
の蒸気発生パターンに合致させることには無理を生ずる
。そこで本発明では、食品の種類や調理方法に応じて、
マイコンのＡ／Ｄ変換に使用するビット数を変化させ、
より多くの調理メニューの自動化を図った使い勝手の良
い自動電子レンジを提供することができる。

以下、本発明の一実施例について図面をもとに説明する
。

第１図は本発明の一実施例を示す高周波加熱装置の外観
図であり、前面に操作部１と、開閉自在に設けられたド
ア２とを備え、天板の一隅部に電気部品の冷却風や、食
品の水蒸気等を排出する排気口３を有する。

第２図は、操作部１の正面図を示し、調理プログラムが
設定されていない状態では、表示部４には常時、時刻が
表示されており、この時刻表示の設定には、クロックス
イッチ６と、数字キー６により入力することができる。

通常のマニュアル調理ではパワーキー７により高周波出
力を選択した後、数字キー６により任意の時間を入力し
、スタートキー８により調理を開始する。９及び１０に
示すキーは、湿度センサ制御による自動調理キーと、自
動解凍キーであり、これらのキーをタップすることによ
り、表示部４に食品の種類に対応した数字１例えばＡ３
が表示され、そのままスタートキー８を押すことにより
、調理あるいは解凍を自動的に行なうことができる。１
１に示すキャンセルキーは、調理を一旦停止させたり、
あるいはプログラムを取り消すために用いるキーである
。

第３図は、第１図に示す高周波加熱装置の切欠き平面図
を示し、冷却ファン１２により、マグネトロン１３等の
電気部品を冷却し、加熱庫１８壁面に設けられた吸気口
１４より、加熱庫内に入り、食品（図示せず）の蒸気と
共に、排気口１５．湿度センサ１６を通り、ボディ天板
に設けられた排！気口３より排出される。１７／ｌ’ｒ
、湿度センサ１６６　　、＋、−゛ に適度な風速を与えるためのエアーガイドである。

第４図は、湿度センサ１６を示し、これは、湿度検出素
子１６−ａと、クリーニング用ヒータ１６−ｂから構成
される。クリーニング用ヒータ１６〜ｂは、湿度検出素
子１６−ａの表面を５００℃程度に加熱し、表面に付着
した汚れを焼き切り、その湿度特性を安定に保つ働きを
する。第６図は、操作部１内の回路図の概略を示すもの
で、マイコンの出力のうち了ビット（Ｒ９−Ｒ１５）を
基準電圧発生器２０に供給し、ここでインバータと抵抗
のマトリクスにより、Ａ点に基準電圧を発生する。湿度
センサ１６と抵抗２１で分圧された信号電圧は、比較器
２２で比較され、トランジスタ２３゜抵抗２４を介して
、Ｒ１のタイミングでに２の入力に読み込まれる。この
信号により、Ｒ９−Ｒ１５の出力を遂時変化させて、Ａ
点の基準電圧を湿度センサ１６の信号電圧に近づけて行
き、基準電圧と信号電圧が交叉したところで、信号電圧
のレベルをマイコン１９が認識する。これがＡ／Ｄコン
バータである。信号電圧に基準電圧を近づける手７ 段として、幾通りかあるが、入カフビットのうち、重み
付けの重い方、即ち基準電圧発生器２０のａの方から順
次出力させて行き、試行錯誤で信号電圧を求める手段、
あるいは、最大電圧、最小電圧のいずれかから一段階ず
つ上下させて、信号電圧に近づける手段等がある０マイ
コン１９は、信号を同時に処理できる能力は、入力の４
ビツトのみであるため、表示管４の表示や、キー人力５
〜１１の読み込み等を時分割に処理し、１回りするのを
１スキヤンと呼び、１０ｍ５ｅｃ程度の時間を要する。

Ａ点の基準電圧を１度変化させるのに１スキヤンを必要
とするため、前者の手段では、了ビットであるから７ス
キヤン、後者の手段では２７−１２８スキヤン、１．２
８秒を要する。

また、他のセンサ例えば食品に挿入して、その内部温度
を検出する温度プローブ２６等を使用可能な′電子レン
ジでは、その回路構成は第５図に示す如く、湿度センサ
１６の場合と全く同様であるが、マイコン１９が、湿度
センサ１６と温度プローブ２５を交互にチェックするた
め、Ａ／Ｄ変換に要する時間は前述の倍の時間を要する
。前者の手段と後者の手段とを比較すれば、Ａ／Ｄ変換
速度では、前者が極めて有利となるが、雑音に弱いと言
う欠点を有する。それは、７ビノト入力のうち、重み付
けの重い入力で信号と比較した時に、雑音により、比較
器２２の出力が反転した場合、入力が例えばｂであった
とすれば、その重みは２５−３２　であり、３２レベル
の誤差を生ずることとなる。後者の手段では、ルベルず
つの変化であり、雑音による誤差は高々ルベルと言うこ
とになり、マグネトロン１３の様に雑音を発生しやすい
部品を持つ電子レンジでは、誤動作防止と言う観点から
後者を採用するのが有利となる。

この様にマイコン１９の動作速度と、Ａ／Ｄ変換の変換
方法が固定されている中で、本発明では、Ａ／Ｄ変換に
用いるマイコン１９の出カビノド数を変化させて、湿度
センサ１６．あるいは他のセンサ２５の信号の検出状況
に応じて、Ａ／Ｄ変換の速度、あるいは分解能を対応さ
せている。即ち、°基準電圧発生器２０の重み付けの小
さいｑ出力、９　、・、 あるいはｑとｆ出力を０”に固定して、その分解能を６
４レベルあるいは、３２レベルとして、Ａ／Ｄ変換速度
を高めるわけである。

湿度検出素子１６−ａを１５０℃以上に加熱すると、サ
ーミスタ特性を示し、これを利用して、クリーニング温
度を管理することができる。クリーニング用ヒータ１６
−ｂは、湿度検出素子１６−ａの極〈近傍に設けられて
いることから、クリーニング時の温度上昇は急峻で、こ
の場合にはＡ／Ｄ変換を５ビツトとし、変換速度を上げ
て、クリーニング温度の管理を行ない、オーバーシュー
トによる湿度検出素子１６−ａやクリーニング用ヒータ
１６−ｂの劣化を防止しなければならない。

また、冷凍食品を解凍する場合には、食品に”煮え″の
部分を生じる前に蒸気検知を行なわねばならないため、
相対湿度の変化量は２〜３％にすぎない。これをうまく
検出するためには、Ａ／Ｄ変換に７ビノトを用いて１２
８レベルとし、ルベルあたり、約０．８％ＲＨの感度と
して、３〜４レベルで湿度検出を行なえばよい。仮に、
Ａ／Ｄ変１ｏ／　　。

換に６ビ、トを使用すれば、ルベルあたりの感度は３％
ＲＨとなり、これでは２〜３％ＲＨの湿度の変化が検出
できないばかりか、ルベル検知となるため、雑音により
誤動作する危険性があることは一目瞭然である。

肉や野菜を調理する場合では、湿度の変化量は１０〜２
０％ＲＨの変化を検出すればよく、Ａ／Ｄ変換は、速度
も分解能も中間である６ビツトを使用することにより、
適正な湿度検出時間を得ることができる。また、温度グ
ローブ２５等を使用する電子レンジでは、使用温度範囲
によってＡ／Ｄ変換の速度・分解能を任意に選べばよい
。

以上述べた如く、本発明によれば、センサーとマイコン
を効率的に結合させることができ、より多くの食品・調
理方法の自動化を図ることができ、使い勝手の良い電子
レンジを提供し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す高周波加熱装置の外観
斜視図、第２図は同操作部の干面図、第３図は同一部破
截平面図、第４図は同装置の湿度センサの外観斜視図、
第５図は同装置の制御回路図である。 １・・・−・・操作部、２・・・・・・ドア、３・−・
・−・排気口、４・・・・・・表示管、１２・−・・・
・冷却ファン、１３マグネトロン、１６・・・−・湿度
センサ、１９・・・・・マイクロコンピュータ、２ｏ・
・−・・−基準電圧発生器０ 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名１） 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 食品を収納する加熱庫と、前記加熱庫内に高周波を給電
   する高周波発振器と、前記高周波発振器を制御するマイ
   クロコンピュータ？含む側脚回路と、前記加熱庫に吸排
   気を行なう吸気部及び排気部と、前記排気部の近傍に位
   置し、前記食品からの水蒸気を検知する湿度センサと、
   前記湿度センサの抵抗値変化を電圧変化に変換する増幅
   器と、前記マイクロコンピュータの信号に従い基準電圧
   を発生する基準電圧発生器と、前記基準電圧と前記増１
   嘔器の出力電圧とを比較する比較器とを備え、調理や食
   品の種類あるいは前記湿度センサのクリーニング等の各
   々の場合に於いて、前記マイクロコンピュータのビット
   故を変化させ、前記基準電圧発生器の分解能あるいは応
   答速度を変化可能な構成とした高周波加熱装置。