专利名称：加热烹调器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一般家庭、餐厅及办公室等中使用的加热烹调器。
背景技术：
以往，作为这种加热烹调器的一例，在专利文献I中公开了如下方法基于输入的负载量决定加热时间，根据作为以非接触方式测定温度的红外线传感器的检测结果的负载温度来校正加热时间。另外，在专利文献2中公开了如下方法使用重量传感器来测定负载量，根据该负载量调节微波的输出来进行加热。专利文献I日本特开2002-181332号公报
专利文献2日本特开平7-181074号公报但是，在上述以往的结构中，需要由使用者输入负载量，因此存在操作复杂的问题。另外，还存在如下问题在使用者输入的负载量与实际的量不同时，即使根据红外线传感器测定的负载温度对加热时间进行了校正，也会对负载进行过加热。另外，在测定重量的以往的结构中，存在结构复杂的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供如下所述的加热烹调器该加热烹调器通过准确地检测负载温度来判定负载量，根据负载量来决定加热时间，排除过加热的情况，进而能够将负载加热至适当温度。本发明的一个方式的加热烹调器具有微波产生单元；加热室，其收纳用微波进行加热的负载；红外线传感器，其以非接触方式测定所述负载的温度；湿度传感器，其测定从所述负载产生的蒸汽量；控制单元，其根据所述红外线传感器或者所述湿度传感器的检测值，控制所述微波产生单元的输出；沸腾检测单元，其根据所述湿度传感器的检测值检测所述负载的沸腾；以及负载量判定单元，其判定所述负载的量，所述负载量判定单元在根据所述沸腾检测单元检测到沸腾为止的累计电力来判定所述负载的量时，针对开始测定所述累计电力时所述红外线传感器的检测值进行校正。根据本发明的一个方式的加热烹调器，使用者不需要输入负载量，而能够准确地检测负载温度，因此能够进行准确的负载量判定，并根据该负载量来决定加热时间，由此，能够提供可实现烹调结果良好的自动加热烹调的加热烹调器。
图I是示出本发明的实施方式的加热烹调器的剖视图；图2是表示本发明的实施方式的加热烹调器的负载温度和电力的变化的特性图；图3是表示本发明的实施方式的加热烹调器的湿度传感器的检测值的特性图；图4是示出本发明的实施方式的加热烹调器的红外线传感器的检测温度与负载温度的关系的特性图。符号说明I :微波产生单元；2 :加热室；3 :红外线传感器；4 :可动部；5 :湿度传感器；6 :控制单元；7 :沸腾检测单元；8 :负载量判定单元；9 :负载温度估计单元；10 :排气口。
具体实施例方式第I方式的加热烹调器具有微波产生单元；加热室，其收纳用微波进行加热的负载；红外线传感器，其以非接触方式测定所述负载的温度；湿度传感器，其测定从所述负载产生的蒸汽量；控制单元，其根据所述红外线传感器或者所述湿度传感器的检测值，控制所述微波产生单元的输出；沸腾检测单元，其根据所述湿度传感器的检测值检测所述负载的沸腾；以及负载量判定单元，其判定所述负载的量，所述负载量判定单元在根据所述沸腾检测单元检测到沸腾为止的累计电力来判定所述负载的量时，针对开始测定所述累计电力时 的所述红外线传感器的检测值进行校正。根据该结构，使用者不需要输入负载量，而是自动地判定负载量来决定加热时间，因此，能够提供可实现烹调结果良好的自动加热烹调的加热烹调器。第2方式的加热烹调器是在第I方式的加热烹调器中，所述加热烹调器还具有负载温度估计单元，该负载温度估计单元根据所述沸腾检测单元检测到沸腾时所述红外线传感器的检测值来估计负载的温度，根据所述负载温度估计单元估计出的温度从第I规定温度上升到第2规定温度时所需的累计电力，判定所述加热室内的所述负载的量。根据该结构，即使不需要复杂的结构也能够检测准确的负载量，并根据负载量决定加热时间，因此，能够实现能够在不出现加热不足或者过加热的情况下自动进行烹调的加热烹调器。根据第3方式的加热烹调器，在第2方式的加热烹调器中，从加热开始以后红外线传感器的温度上升成为恒定的时刻起，使得所述负载温度估计单元有效。根据该结构，通过忽略加热开始时负载温度与红外线传感器的测定温度不成比例的期间的信息，能够更准确地判别负载量，并根据负载量决定加热时间，因此，能够实现能够在不出现加热不足或者过加热的情况下自动进行烹调的加热烹调器。以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，该实施方式不对本发明进行限定。图I示出了本发明的实施方式的加热烹调器的剖视图。本实施方式的加热烹调器具有微波产生单元I ;加热室2，其收纳用微波进行加热的负载；红外线传感器3，其以非接触方式测定负载的温度；湿度传感器5，其测定从负载产生的蒸汽量；控制单元6，其根据红外线传感器3或者湿度传感器5的检测值来控制微波产生单元I的输出；沸腾检测单元7，其根据湿度传感器5的检测值检测负载的沸腾；以及负载量判定单元8，其判定负载的量。关于微波产生单元1，通常大多使用磁控管，但是也可以是半导体式等。根据来自控制单元6的指示，从未图示的逆变器电路等对微波产生单元I进行供电，由此使微波产生单元I产生微波。所产生的微波的频率一般是2450MHz，但不限于此。微波经由天线被导入到加热室2内，有时为如下结构等以固定天线而使负载旋转的方式设置转台的结构；将负载载置于相同位置而使天线旋转的结构。
加热室2由铝或不锈钢(SUS)等金属构成，在加热室2内载置负载，将由微波产生单元I产生的微波导入到加热室2内，由此对负载进行加热。虽然在加热室2内存在微波，但理想情况是只让负载得到微波的加热。因此，在加热室2例如由玻璃等构成的情况下，玻璃会因微波而发热，因此会产生加热损失。因此，为了减少加热损失，期望的是不因微波而发热且对微波进行反射的金属。但是，由于需要将从微波产生单元I产生的微波导入到加热室2内，因此，通常仅将用于导入微波的部分变更为其他材质。红外线传感器3以非接触方式检测温度，有热式的热电堆、辐射热计、或者量子式的光敏二极管、光敏晶体管等类型，可以是其中任意一种类型。特别是在热电堆中，有在一个封装内具有多个元件，由各个元件检测不同位置的温度的类型。通常，对于这样的元件，依次取出各个元件的温度加以利用的情况较多，但不限于此。红外线传感器3与控制单元6和负载量判定单元8连接，用于进行微波产生单元I的控制和负载量的判定。在可动部4上安装着红外线传感器3，通过使可动部4移动，能够由红外线传感器3测定加热室2内的不同位置。关于可动部4，当使用步进电机时适于使测定位置稳定，但也可以是线性电机等。另外，为了进行定位也可以使用旋转编码器。另外，可动部4可以使 红外线传感器3以一维方式移动，也可以使其以二维方式移动。湿度传感器5检测从负载产生的蒸汽(湿气)。当将湿度传感器5设置在加热室2内时，会出现耐热方面的问题和产生噪音的问题，因此将湿度传感器5设置在排气口 10内。关于湿度传感器5，有相对湿度传感器和绝对湿度传感器，可以是任意一种。另外，在本发明的实施方式中，是将湿度传感器5用于负载的沸腾检测，不过，如果将用途限定于沸腾检测，则也可以用响应性好的温度传感器来代替湿度传感器5。也就是说，当负载沸腾时会产生蒸汽，该蒸汽与温度传感器接触而使温度传感器的检测温度开始上升，因此能够根据该温度上升检测出负载的沸腾。此时，作为湿度传感器5的替代而使用的温度传感器，优选配置在加热室2中，而且，相比于下部，上部更容易检测到蒸汽，因此希望配置于上部。控制单元6与微波产生单元I、红外线传感器3、可动部4等连接。当使用者通过未图示的操作部设定了加热模式或时间等时，控制单元6使未图示的逆变器电路工作而对微波产生单元I进行供电，从微波产生单元I产生微波。控制单元6使可动部4移动，通过红外线传感器3来测定放置在加热室2内的负载的温度。并且，控制单元6进行如下控制等根据其结果变更微波产生单元I的工作状态，将负载加热到使用者期望的温度之后，停止微波产生单元I的工作。控制单元6大多采用微型计算机、数字信号处理器(DSP)或定制IC等，但不限于此。沸腾检测单元7与湿度传感器5连接，根据其检测值检测负载的沸腾。沸腾检测单元7的检测结果被送到控制单元6，控制单元6根据其结果变更提供给微波产生单元I的电力。负载量判定单元8判定加热室2内的负载量，其结果被发送到控制单元6。并且，控制单元6根据该负载量变更控制方法。负载量判定单元8与控制单元6是相同的部件。以下对如上构成的加热烹调器的工作、作用进行说明。使用者打开未图示的门，在加热室2内载置负载。在图I中，由微波产生单元I产生的微波从旋转的天线导入到加热室2内。由于天线旋转，因此加热室2内的微波分布时刻在变化，无论将负载载置于加热室2内的何处都能够得到加热。因此，在这种结构的加热烹调器中，使用者可以在加热室2内的任何位置载置负载。另一方面，也可以如上所述地固定天线而使负载旋转。此时，由于存在用于使负载旋转的转台，因此使用者需要将负载载置到转台上。使用者通过未图示的操作部来决定加热方法。通常对于这样的加热烹调器而言，可以选择微波加热、加热器加热、烤箱加热、蒸汽加热等几种加热方法。在本实施方式中，对用微波进行加热的情况进行说明。另外，作为加热模式，存在由使用者设定输出和时间来进行加热的手动模式、和只要选择了烹调内容就自动地控制加热的自动模式等。当使用者选择了这些模式并关闭了门时，开始进行加热。当开始加热时，控制单元6向微波产生单元I进行供电，进而，控制单元6通过可动部4使红外线传感器3移动，红外线传感器3测定加热室2内的温度，控制单元6接受其温度信息而变更控制内容。关于控制内容，例如在选择了自动进行饮料加热的过程的情况下，持续加热到所 设定的温度，当达到所设定的温度时，停止微波产生单元I的工作而结束加热。在基于微波的加热中，直接对负载进行加热，因此其加热量与负载量成比例。作为根据负载量来决定加热量的方法，有让使用者使用输入单元来输入负载量的方法、和使用重量传感器的方法等。在让使用者输入负载量的情况下，需要由使用者输入负载量，因此存在操作复杂的问题。并且，在使用者输入的负载量与实际的量不同的情况下，存在产生负载的过加热或者加热不足的问题。另外，在测定重量的结构中，存在结构复杂的问题。特别是对于不存在载置负载的转台的结构而言，虽然可以考虑在重量传感器上设置载置台的结构，但是存在这样的问题水和烹调物会侵入到加热室2与载置台之间的间隙中，增加了清洁的负担。另外，通常是将作为负载的食材放入到容器中来进行加热，因此如果没有事先登记容器的重量，则无法测定原本需要的负载温度。因此，登记容器重量的作业是必不可少的，成为使用便利性差的加热烹调器。作为判定负载量的方法，除此之外，还有根据负载的温度上升中消耗的电量来进行判定的方法、和根据负载温度上升的斜率来进行判定的方法。作为测定负载温度的方法，大多使用红外线传感器3。但是，从污垢等方面考虑，很难将红外线传感器3设置在加热室2的顶板部上，因此大多安装在加热室2的壁面上部。此时，在放入负载的容器的底很深的情况下，负载成为容器的死角，因此，由红外线传感器3检测到的是容器的温度，无法测定负载的温度。因此，要根据容器的温度上升来判定负载量，存在误差大的问题。另外，在根据负载的温度上升中消耗的电量来进行判定的情况下，很大程度上取决于负载的初始温度。因此，如果不能对负载的初始温度进行校正，负载量的判定误差将会较大。在如上所述负载成为红外线传感器3的死角的情况下，存在无法测定负载的初始温度的问题。作为负载量的判定方法，说明根据负载的温度上升中使用的电量进行判定的方法。图2是示出负载的温度上升和电力的变化的图。在负载的温度为A时，以功率a开始加热，在时间Ta时负载的温度达到B，进而继续加热，在时间Tb时负载的温度达到C。此时，例如用(Tb-Ta) X a来求出时间Ta Tb之间接入的电力。此时的温度上升为(C-B)，因此能够根据电力与温度上升之间的关系来判定负载量。这里的问题是，如上所述，无法准确地测定负载的温度。但是，在本发明的实施方式中，设置有湿度传感器5。对沸腾检测单元7利用湿度传感器5的检测值来检测沸腾的方法进行说明。图3是示出湿度传感器的检测值的图。当驱动微波产生单元I而对负载进行加热时，负载中含有的水分因加热而成为蒸汽释放出来。随着加热的进行，所释放出的蒸汽量增力口，最终在时间Ta达到沸腾，释放出大量的蒸汽。也就是说，达到时间Ta之前湿度传感器5的检测值的增加比例(斜率)不同于经过时间Ta之后、即沸腾后的湿度传感器5的检测值的增加比例。因此，沸腾检测单元7能够根据该增加比例的变化来检测沸腾。此时，虽然所产生的蒸汽量随负载量而变化，但不变的是，蒸汽量增加的时刻是达 到沸腾的时候。另外，无论将负载放入到怎样的容器中，蒸汽的产生量都不会变化。因此，控制单元7能够在不被负载量和容器所左右的情况下检测出负载已沸腾的温度信息。而且，所产生的蒸汽必然是从排气口 10排出的，因此也不会被容器的形状所左右，从而能够可靠地得到负载已沸腾这样的温度信息。但是，为了判定负载量，如上所述需要2点负载温度(2个时刻的温度)。I个是沸腾的温度信息，但还需要I个温度信息。接着，对该方法进行说明。图4是示出红外线传感器3的检测温度与负载温度的关系的图。在图4中，实线表示红外线传感器3的检测温度，虚线表示负载的温度。在图4(a)中，当向微波产生单元I进行供电而开始加热时，负载的温度与时间成比例地上升，当到达时间Tc时发生沸腾而不会上升到该温度以上。因此，如果在通常的气压下，温度E应该是大致100°C。此时的红外线传感器3的检测温度为温度D，偏离于负载的沸腾温度、即温度E。这无非就是因为，如上所述，红外线传感器3观测到的是容器的温度而不是负载的温度。但是，由于沸腾检测单元7已检测到沸腾，因而很明显，负载的温度是表示100°C的温度E。由此能够判定，此时的红外线传感器3的检测温度比实际的负载温度低(E-D)。也就是说，如果到达时间Tc，沸腾检测单元7就会检测到沸腾，因此可知，此时的红外线传感器3的检测温度与沸腾温度、即100°C之差就是红外线传感器3的误差。图4(b)是放入到不同容器时的例子，此时可知，误差更大。虽然未图示，但有时因容器的原因，负载未进入到容器的死角，负载的温度与红外线传感器3的检测温度基本相同。由此，对红外线传感器3的检测温度与实际的负载温度的误差进行校正，当负载量判定单元8利用该校正后的红外线传感器3的检测温度进行负载量的判定时，能够进行准确的负载量判定。负载量判定单元8判定的负载量被发送到控制单元6，根据负载及其加热内容来利用负载量的信息。例如，当负载为冷冻食品，使用者想要进行解冻而通过未图示的输入单元给定了指示时，控制单元6能够进行如下控制根据负载量来计算最佳的电量，当接入了该电量并结束时，停止加热。
而且，通过由负载温度估计单元9进行红外线传感器3的检测温度的校正，由此，无论在任何情况下都能够判定负载量。例如，对于刚从冰箱拿出加热前的负载的冰凉状态和已经温热的状态而言，判定负载量时的误差变大。因此，需要采用不依赖于初始温度的负载量判定方法。如上所述，负载温度估计单元9根据沸腾检测单元7检测到沸腾时红外线传感器3的检测温度与沸腾温度、即100°c之差来检测红外线传感器3的检测温度与负载温度之差。如图4所示，红外线传感器3的检测温度与负载温度大致成比例关系，因此，红外线传感器3的检测温度与负载温度之差基本恒定。由此，只要知晓红外线传感器3的检测温度，就能够估计出负载温度。例如在图4中，从红外线传感器3的检测温度达到温度B的时间(Tb)起，开始进行电力的累计。在到达时间Tc时，沸腾检测单元7检测到沸腾。此时的红外线传感器3的 检测温度为温度D。但是，由于实际的负载温度为100°C，因此红外线传感器3的检测温度与负载温度之差为(100-D)。累计电力是在(Tc-Tb)之间累计的电力，进而，利用初始温度是对温度B加上误差(100-D)后的(B+100-D)这一情况，由负载量判定单元8判定负载量。另外，由于能够如上所述地估计负载温度，因此，计算累计电力的期间可以是任意的温度期间，由此，负载量判定单元8能够根据负载温度估计单元9估计出的温度从第I规定温度上升到第2规定温度时所需的累计电力来判定加热室2内的负载量。相反，当不存在负载温度估计单元9时，即使想要根据例如红外线传感器3的检测温度从B上升30°C为止的累计电力来判定负载量，如果负载在达到该温度之前发生沸腾，也无法进行计算。因此，通过由负载温度估计单元9估计负载的温度，能够在任意的温度期间进行判定。但是，根据图4也能够看出，红外线传感器3的检测温度在加热初期不与负载温度成比例。红外线传感器3的检测温度与负载温度之所以成比例，是因为红外线传感器3的检测温度的上升斜率恒定。因此，负载温度估计单元9是根据此后的红外线传感器3的检测温度来估计负载温度，由此能够准确地估计负载温度。控制单元6、沸腾检测单元7、负载量判定单元8、负载温度估计单元9可以是独立的，它们的一部分或全部也可以是一个单元。虽然这些单元大多采用微型计算机、DSP、定制IC等，但不限于此。如上所述，通过成为本发明的实施方式这样的结构，使用者不需要输入负载的量，而能够准确地检测负载的温度，因此能够进行准确的负载量判定，并根据该负载量来决定加热时间，由此，能够提供可实现烹调结果良好的自动加热烹调的加热烹调器。如上所述，关于本发明的实施方式的加热烹调器，使用者不需要输入负载量，能够准确地检测负载的温度，因此能够进行准确的负载量判定，并根据该负载量来决定加热时间，由此，能够实现烹调结果良好的自动加热烹调，因为具有这些效果，因此对于一般家庭及营业等用途中使用的加热烹调器是有用的。
权利要求
1.一种加热烹调器，该加热烹调器具有 微波产生单元； 加热室，其收纳用微波进行加热的负载； 红外线传感器，其以非接触方式测定所述负载的温度； 湿度传感器，其测定从所述负载产生的蒸汽量； 控制单元，其根据所述红外线传感器或者所述湿度传感器的检测值，控制所述微波产生单兀的输出； 沸腾检测单元，其根据所述湿度传感器的检测值检测所述负载的沸腾；以及 负载量判定单元，其判定所述负载的量， 所述负载量判定单元在根据所述沸腾检测单元检测到沸腾为止的累计电力来判定所述负载的量时，针对开始测定所述累计电力时所述红外线传感器的检测值进行校正。
2.根据权利要求I所述的加热烹调器，其中， 所述加热烹调器还具有负载温度估计单元，该负载温度估计单元根据所述沸腾检测单元检测到沸腾时所述红外线传感器的检测值来估计所述负载的温度， 根据所述负载温度估计单元估计出的温度从第I规定温度上升到第2规定温度时所需的累计电力，判定所述加热室内的所述负载的量。
3.根据权利要求2所述的加热烹调器，其中， 从加热开始以后红外线传感器的温度上升成为恒定的时刻起，使得所述负载温度估计单元有效。
全文摘要
本发明提供加热烹调器，其能够根据负载量来决定加热时间。加热烹调器具有微波产生单元(1)；收纳负载的加热室(2)；红外线传感器(3)，其以非接触方式测定负载温度；湿度传感器(5)，其测定从负载产生的蒸汽量；控制单元(6)，其控制微波产生单元(1)的输出；沸腾检测单元(7)，其根据湿度传感器(5)的检测值检测负载的沸腾；负载量判定单元(8)，其判定负载量，负载量判定单元(8)在根据由沸腾检测单元(7)检测到沸腾为止的累计电力来判定负载量时，针对开始测定累计电力时红外线传感器(3)的检测值进行校正。根据该结构，使用者不需要输入负载量，能够准确地检测负载温度，因此能够进行准确的负载量判定，能够根据该负载量来决定加热时间。
文档编号F24C7/08GK102798161SQ20121016723
公开日2012年11月28日 申请日期2012年5月25日 优先权日2011年5月25日
发明者藤涛知也, 河合祐 申请人:松下电器产业株式会社