JP2548320B2 - 電子レンジ - Google Patents
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- JP2548320B2 JP2548320B2 JP63194107A JP19410788A JP2548320B2 JP 2548320 B2 JP2548320 B2 JP 2548320B2 JP 63194107 A JP63194107 A JP 63194107A JP 19410788 A JP19410788 A JP 19410788A JP 2548320 B2 JP2548320 B2 JP 2548320B2
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- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 26
- 238000010411 cooking Methods 0.000 claims description 6
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 18
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000010627 Phaseolus vulgaris Nutrition 0.000 description 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/64—Heating using microwaves
- H05B6/66—Circuits
- H05B6/68—Circuits for monitoring or control
- H05B6/687—Circuits for monitoring or control for cooking
Landscapes
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- Electromagnetism (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、食品の種類や量、および食品の初期温度な
どに応じて、マイクロ波出力の大きさあるいは加熱時間
あるいはその両方を設定することの可能な電子レンジに
関する。
どに応じて、マイクロ波出力の大きさあるいは加熱時間
あるいはその両方を設定することの可能な電子レンジに
関する。
従来の技術 従来、電子レンジの調理制御法として加熱時間に加え
て多段階のマイクロ波出力を選択して設定する機能が付
加されているが、これを使用する人は調理する食品とそ
の量、食品の初期温度によってマイクロ波出力や加熱時
間を設定しなければならず、この場合、適切なマイクロ
波出力で適切な加熱時間を設定するのに、かなりの熟練
を必要とする。このため、この複雑な操作を簡単にする
方法としてオーブンから排出される空気の温度を検出す
ることにより食品の加熱状態を検出し、適切な加熱状態
で調理ができ上がる自動電子レンジがある。
て多段階のマイクロ波出力を選択して設定する機能が付
加されているが、これを使用する人は調理する食品とそ
の量、食品の初期温度によってマイクロ波出力や加熱時
間を設定しなければならず、この場合、適切なマイクロ
波出力で適切な加熱時間を設定するのに、かなりの熟練
を必要とする。このため、この複雑な操作を簡単にする
方法としてオーブンから排出される空気の温度を検出す
ることにより食品の加熱状態を検出し、適切な加熱状態
で調理ができ上がる自動電子レンジがある。
発明が解決しようとする課題 ところが、以上に述べたようなものでは、次のような
問題点がみられた。食品の加熱状態と排気温度との対応
が食品以外の熱源等により、必ずしも1対1に対応しな
いし、食品の量、食品の初期温度および周囲温度の条件
により、巾広い調理をさせるには種々の制約がある。こ
のため、食品に直接、温度センサを突き刺してその温度
を検出し、自動的に調理を行っているが、この方法も食
品の温度を直接検出してはいるが、温度センサとして食
品に金属棒を突き刺すことによる衛生上の問題、あるい
は取扱いの煩わしさがある。また豆類、ベーコンなどの
ように温度センサを突き刺すことのできない食品に対し
ては使用できず、結局は一部自動化、一部操作面があ
り、その選択もあるというように結果的にはかえって複
雑となる。
問題点がみられた。食品の加熱状態と排気温度との対応
が食品以外の熱源等により、必ずしも1対1に対応しな
いし、食品の量、食品の初期温度および周囲温度の条件
により、巾広い調理をさせるには種々の制約がある。こ
のため、食品に直接、温度センサを突き刺してその温度
を検出し、自動的に調理を行っているが、この方法も食
品の温度を直接検出してはいるが、温度センサとして食
品に金属棒を突き刺すことによる衛生上の問題、あるい
は取扱いの煩わしさがある。また豆類、ベーコンなどの
ように温度センサを突き刺すことのできない食品に対し
ては使用できず、結局は一部自動化、一部操作面があ
り、その選択もあるというように結果的にはかえって複
雑となる。
本発明は、かかる課題に鑑み、簡単な操作で巾広い食
品の調理ができる電子レンジを提供することを目的とす
る。
品の調理ができる電子レンジを提供することを目的とす
る。
課題を解決するための手段 この発明になる電子レンジは、食品の種類と食品の量
と食品の初期温度を入力する入力部と、この入力部から
得た情報を基にファジィ推論を行うことにより、マイク
ロ波出力の大きさあるいは加熱時間あるいはその両方を
制御することを特徴とする。
と食品の初期温度を入力する入力部と、この入力部から
得た情報を基にファジィ推論を行うことにより、マイク
ロ波出力の大きさあるいは加熱時間あるいはその両方を
制御することを特徴とする。
作用 ファジィ推論を用いて加熱時間やマイクロ波の大きさ
を決定することにより、多元的な情報を同時に考慮した
条件設定を行うことが可能になり、最適な加熱条件を設
定することが出来る。またファジィ推論のルールの設定
のしかたにより、食品の巾広い種類、量、初期温度に対
して簡単な操作で調理することが可能である。
を決定することにより、多元的な情報を同時に考慮した
条件設定を行うことが可能になり、最適な加熱条件を設
定することが出来る。またファジィ推論のルールの設定
のしかたにより、食品の巾広い種類、量、初期温度に対
して簡単な操作で調理することが可能である。
実施例 以下、本発明の一実施例について説明する。第1図に
おいて1は電子レンジの庫内の底部で、回転テーブル上
に受け皿2がおかれ、上部からマイクロ波が設定された
時間および設定された大きさにより、底部に向かって出
力される。これにより回転している受け皿2上の食品が
加熱される。受け皿2の中心部には同心円が描かれ、そ
の中に温度センサ3、重量検出器4が内蔵されており、
各々いまから加熱される食品の温度(食品の初期温度と
いう)および食品の重量が測定される。同心円は食品の
量の大小があっても、使用者がセンサのある場所に食品
を置きやすくする目印となるものである。また操作パネ
ル面5からは食品の種類(水分が大、中、小といった大
雑把な分類)が使用者から入力される。これらの入力に
応じて制御部6によりマイクロ波の大きさおよび加熱時
間が7より出力される。制御部6はファジィ制御により
構成される。これは例えば 「もし冷凍食品の解凍には量が大きければ、その時マイ
クロ波出力は小にして加熱時間を長くする。」または、
「もしできあがっている食品を再加熱する場合はマイク
ロ波出力は中にして食品の量の大小に応じて加熱時間の
長短を決める。」 といったように、通常電子レンジの使用者が行っている
判断をファジィ推論を用いることにより出力を決定する
ものである。ファジィ制御はあいまいな自然言語を用い
てIF〜THEN〜形式で制御規則を記述する制御方法であ
る。いま食品の量a、食品の初期温度b、食品の種類f
を入力とし、制御出力である加熱時間をuとすると、こ
れらの間の関係は次のIF〜THEN〜規則として記述出来
る。
おいて1は電子レンジの庫内の底部で、回転テーブル上
に受け皿2がおかれ、上部からマイクロ波が設定された
時間および設定された大きさにより、底部に向かって出
力される。これにより回転している受け皿2上の食品が
加熱される。受け皿2の中心部には同心円が描かれ、そ
の中に温度センサ3、重量検出器4が内蔵されており、
各々いまから加熱される食品の温度(食品の初期温度と
いう)および食品の重量が測定される。同心円は食品の
量の大小があっても、使用者がセンサのある場所に食品
を置きやすくする目印となるものである。また操作パネ
ル面5からは食品の種類(水分が大、中、小といった大
雑把な分類)が使用者から入力される。これらの入力に
応じて制御部6によりマイクロ波の大きさおよび加熱時
間が7より出力される。制御部6はファジィ制御により
構成される。これは例えば 「もし冷凍食品の解凍には量が大きければ、その時マイ
クロ波出力は小にして加熱時間を長くする。」または、
「もしできあがっている食品を再加熱する場合はマイク
ロ波出力は中にして食品の量の大小に応じて加熱時間の
長短を決める。」 といったように、通常電子レンジの使用者が行っている
判断をファジィ推論を用いることにより出力を決定する
ものである。ファジィ制御はあいまいな自然言語を用い
てIF〜THEN〜形式で制御規則を記述する制御方法であ
る。いま食品の量a、食品の初期温度b、食品の種類f
を入力とし、制御出力である加熱時間をuとすると、こ
れらの間の関係は次のIF〜THEN〜規則として記述出来
る。
IF a is Zero and b is Positive Medium and f is Zer
o THEN u is Zero …(1) (1)式は「もし食品の量aが少なく、食品の初期温
度が中位そして食品の種類が水分の少ないものであれ
ば、その時加熱時間も少なくする」という制御規則であ
る。制御規則は(1)式のような推論規則を複数個用意
する。IF〜の部分を前件部、THEN〜の部分を後件部と呼
ぶ、Zero、Positive Mediumなどは規則の記述に用いる
入力や出力のファジィ数を表すラベルであり、ファジィ
変数と呼ばれる。第2図にその一例を示す。通常ではフ
ァジィ変数は三角型の対称なメンバシップ関数とする。
よく用いられるファジィ変数としてNegative Big(N
B)、Negative Medium(NM)、Negative Small(NS)、
Zero(ZO),Positive Small(PS)、Positive Medium
(PM)、Positive Big(PB)などがある。(第2図参
照)本発明では入力部にNegativeの極性はないので第2
図の右半分が用いられる。
o THEN u is Zero …(1) (1)式は「もし食品の量aが少なく、食品の初期温
度が中位そして食品の種類が水分の少ないものであれ
ば、その時加熱時間も少なくする」という制御規則であ
る。制御規則は(1)式のような推論規則を複数個用意
する。IF〜の部分を前件部、THEN〜の部分を後件部と呼
ぶ、Zero、Positive Mediumなどは規則の記述に用いる
入力や出力のファジィ数を表すラベルであり、ファジィ
変数と呼ばれる。第2図にその一例を示す。通常ではフ
ァジィ変数は三角型の対称なメンバシップ関数とする。
よく用いられるファジィ変数としてNegative Big(N
B)、Negative Medium(NM)、Negative Small(NS)、
Zero(ZO),Positive Small(PS)、Positive Medium
(PM)、Positive Big(PB)などがある。(第2図参
照)本発明では入力部にNegativeの極性はないので第2
図の右半分が用いられる。
次にファジィ推論方法を説明すると次のようになる。
実測入力値として食品の量a0、食品の初期温度b0が計測
され、食品の種類として水分、中位F0が操作パネル面か
ら入力された場合、前述した(1)式から得られる第1
規則の結論のファジィ数はよく知られたMamdaniの方法
で求めることができる。なお、Mamdaniの方法に関して
は参考文献として「Mamdani,E、H、,Application of f
uzzy aigorithms for control of simple dynamic plan
t,Proc.IEEE,121,1585−1588,1974」に詳しい。これに
より求めた第1規則の結論のファジィ数は次のようにな
る。
実測入力値として食品の量a0、食品の初期温度b0が計測
され、食品の種類として水分、中位F0が操作パネル面か
ら入力された場合、前述した(1)式から得られる第1
規則の結論のファジィ数はよく知られたMamdaniの方法
で求めることができる。なお、Mamdaniの方法に関して
は参考文献として「Mamdani,E、H、,Application of f
uzzy aigorithms for control of simple dynamic plan
t,Proc.IEEE,121,1585−1588,1974」に詳しい。これに
より求めた第1規則の結論のファジィ数は次のようにな
る。
μ1(u)=μ20(a0)ΛμPM(b0)Λμ20(F0)Λμ
20(u) ただし μ20(F0)=max(μ20(f)ΛμF 0(f)) …(2) ここでΛはminを示し、ファジィデータF0はファジィ
変数と同様な三角型のファジィ数とする。第3図にファ
ジィ変数μ1(u)を示す。第3図に示すように、μ1
(u)は前件部のファジィ数ZOに属するa0の度合(メン
バシップ値)μ20(a0)、ファジィ数PMに属するb0の度
合μPM(b0)、およびファジィ変数ZOに属するファジィ
データF0の度合μ20(F0)を比較して、最も値の小さい
度合μ20(a0)で後件部のファジィ変数ZOをカット(mi
n)することにより得られる。(1)式のような制御規
則を複数個用意する。例えば食品の量が多く、初期温度
が低くかつ食品の種類として水分を多く含んでいれば加
熱時間を長くせよといった制御則を IF a is PB and b is ZO and f is PB THEN u is PB といったIF〜THEN〜形式で用意する。これら用意された
制御則に対して式(1)と同様な方法で入力に対してす
べての結論のファジィ数を結合したファジィ数Tは
(2)式を用いて μT(u)=μ1(u)Vμ2(u)V……Vμ
n(u) と求められる。ここで、Vはmaxを示す。例として第4
図にn=2の場合のμT(u)=μ1(u)Vμ
2(u)を表す。このファジィ数Tは制御操作量を表す
結論のファジィ数であるが、本実施例においては電子レ
ンジの加熱時間が完了する可能性の度合を示すことにな
る。しかし実際の制御操作量u0はファジィ数ではなく実
数値であるので、以下に示す(3)式の重み付き重心を
採用して最終の結果である加熱時間を決定する。
20(u) ただし μ20(F0)=max(μ20(f)ΛμF 0(f)) …(2) ここでΛはminを示し、ファジィデータF0はファジィ
変数と同様な三角型のファジィ数とする。第3図にファ
ジィ変数μ1(u)を示す。第3図に示すように、μ1
(u)は前件部のファジィ数ZOに属するa0の度合(メン
バシップ値)μ20(a0)、ファジィ数PMに属するb0の度
合μPM(b0)、およびファジィ変数ZOに属するファジィ
データF0の度合μ20(F0)を比較して、最も値の小さい
度合μ20(a0)で後件部のファジィ変数ZOをカット(mi
n)することにより得られる。(1)式のような制御規
則を複数個用意する。例えば食品の量が多く、初期温度
が低くかつ食品の種類として水分を多く含んでいれば加
熱時間を長くせよといった制御則を IF a is PB and b is ZO and f is PB THEN u is PB といったIF〜THEN〜形式で用意する。これら用意された
制御則に対して式(1)と同様な方法で入力に対してす
べての結論のファジィ数を結合したファジィ数Tは
(2)式を用いて μT(u)=μ1(u)Vμ2(u)V……Vμ
n(u) と求められる。ここで、Vはmaxを示す。例として第4
図にn=2の場合のμT(u)=μ1(u)Vμ
2(u)を表す。このファジィ数Tは制御操作量を表す
結論のファジィ数であるが、本実施例においては電子レ
ンジの加熱時間が完了する可能性の度合を示すことにな
る。しかし実際の制御操作量u0はファジィ数ではなく実
数値であるので、以下に示す(3)式の重み付き重心を
採用して最終の結果である加熱時間を決定する。
なお、ここでは推論方法としてMandaniの方法で説明
したが他の推論方法を用いてもよく、(3)式の重み付
き重心も結論のファジィ数Tの中央値や最大値などをと
ってもよい。また、実施例は加熱時間で述べたがマイク
ロ波出力も同様にして決定できる。これらの推論は出力
を1つとしたが加熱時間とマイクロ波出力の大きさの両
方に同時に適用してもよい。入力として食品の重量検出
器と温度センサから測定値として入力し、その度合を求
めたが、これらの検出器やセンサを設けずに食品の種類
でのべたと同様に操作パネル面からファジィ数として入
力してもよい。
したが他の推論方法を用いてもよく、(3)式の重み付
き重心も結論のファジィ数Tの中央値や最大値などをと
ってもよい。また、実施例は加熱時間で述べたがマイク
ロ波出力も同様にして決定できる。これらの推論は出力
を1つとしたが加熱時間とマイクロ波出力の大きさの両
方に同時に適用してもよい。入力として食品の重量検出
器と温度センサから測定値として入力し、その度合を求
めたが、これらの検出器やセンサを設けずに食品の種類
でのべたと同様に操作パネル面からファジィ数として入
力してもよい。
またファジィ推論法を修正できるよう入力部および表
示機能を持たせても良い。またこれら修正はファジィ数
ではなく実数値であるので、以下に示す(3)式の重み
付き重心を採用して最終の結果である加熱時間を決定す
る。
示機能を持たせても良い。またこれら修正はファジィ数
ではなく実数値であるので、以下に示す(3)式の重み
付き重心を採用して最終の結果である加熱時間を決定す
る。
なお、ここでは推論方法としてMandaniの方法で説明
したが他の推論方法を用いてもよく、(3)式の重み付
き重心も結論のファジィ数Tの中央値や最大値などをと
ってもよい。また、実施例は加熱時間で述べたがマイク
ロ波出力も同様にして決定できる。これらの推論は出力
を1つとしたが加熱時間とマイクロ波出力の大きさの両
方に同時に適用してもよい。入力として食品の重量検出
器と温度センサから測定値として入力し、その度合を求
めたが、これらの検出器やセンサを設けずに食品の種類
でのべたと同様に操作パネル面からファジィ数として入
力してもよい。
したが他の推論方法を用いてもよく、(3)式の重み付
き重心も結論のファジィ数Tの中央値や最大値などをと
ってもよい。また、実施例は加熱時間で述べたがマイク
ロ波出力も同様にして決定できる。これらの推論は出力
を1つとしたが加熱時間とマイクロ波出力の大きさの両
方に同時に適用してもよい。入力として食品の重量検出
器と温度センサから測定値として入力し、その度合を求
めたが、これらの検出器やセンサを設けずに食品の種類
でのべたと同様に操作パネル面からファジィ数として入
力してもよい。
またファジィ推論法を修正できるよう入力部および表
示機能を持たせても良い。またこれら修正の過程をメモ
リ部に蓄え、以降、推論を自動的に修正していく学習的
なセルフチューニングをおこなわせてもよい。以上述べ
てきたファジィ推論演算は汎用のマイクロコンピュータ
や専用のファジィ演算チップの利用により実現可能であ
る。
示機能を持たせても良い。またこれら修正の過程をメモ
リ部に蓄え、以降、推論を自動的に修正していく学習的
なセルフチューニングをおこなわせてもよい。以上述べ
てきたファジィ推論演算は汎用のマイクロコンピュータ
や専用のファジィ演算チップの利用により実現可能であ
る。
以上のような構成により、多数のセンサ入力や手動入
力による情報など、多元的な情報に基づいて電子レンジ
の加熱時間やマイクロ波出力の大きさを決定することが
出来る。上記の例で示したほかにもセンサ情報として庫
内の湿度や、こげ具合い等のパラメータを考慮できるこ
とはいうまでもない。
力による情報など、多元的な情報に基づいて電子レンジ
の加熱時間やマイクロ波出力の大きさを決定することが
出来る。上記の例で示したほかにもセンサ情報として庫
内の湿度や、こげ具合い等のパラメータを考慮できるこ
とはいうまでもない。
発明の効果 以上説明したように、本発明によれば、多数のセンサ
や手動入力による多元的な情報にたいして、経験的な知
識を生かしたファジィ推論を用いることにより、加熱時
間やマイクロ波の大きさを設定しているため、簡単な操
作で、巾広い食品の調理を行うことが出来る。
や手動入力による多元的な情報にたいして、経験的な知
識を生かしたファジィ推論を用いることにより、加熱時
間やマイクロ波の大きさを設定しているため、簡単な操
作で、巾広い食品の調理を行うことが出来る。
第1図は、本発明の一実施例の制御系の構成示図、第2
図はファジィ変数の定義の例を示す図、第3図は制御規
則(1)におけるファジィ推論の過程を示す図、第4図
は結論部のファジィ数Tの一例を示す図である。 3……温度センサ、4……重量検出器、5……操作パネ
ル面、6……制御部。
図はファジィ変数の定義の例を示す図、第3図は制御規
則(1)におけるファジィ推論の過程を示す図、第4図
は結論部のファジィ数Tの一例を示す図である。 3……温度センサ、4……重量検出器、5……操作パネ
ル面、6……制御部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 勲 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−131942(JP,A) 特開 昭60−204002(JP,A)
Claims (2)
- 【請求項1】食品の種類と食品の量と食品の初期温度の
少なくとも3つのパラメータを入力する入力部と、この
入力部から得た情報をもとにファジィ推論を行うことに
より、マイクロ波出力の大きさと加熱時間を制御する制
御部とからなり、多数の調理目的を持つ食品調理をファ
ジィ制御で一括制御することを特徴とした電子レンジ。 - 【請求項2】制御部におけるファジィ推論を修正するた
めの入力部と、修正入力をもとにファジィ推論を自動的
に修正するセルフチューニング部を備えた請求項1記載
の電子レンジ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63194107A JP2548320B2 (ja) | 1988-08-03 | 1988-08-03 | 電子レンジ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63194107A JP2548320B2 (ja) | 1988-08-03 | 1988-08-03 | 電子レンジ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0244126A JPH0244126A (ja) | 1990-02-14 |
| JP2548320B2 true JP2548320B2 (ja) | 1996-10-30 |
Family
ID=16319049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63194107A Expired - Fee Related JP2548320B2 (ja) | 1988-08-03 | 1988-08-03 | 電子レンジ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2548320B2 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2676992B2 (ja) * | 1990-07-24 | 1997-11-17 | 松下電器産業株式会社 | 炊飯器 |
| JP2899372B2 (ja) * | 1990-06-29 | 1999-06-02 | 松下電器産業株式会社 | 炊飯器 |
| JP2753136B2 (ja) * | 1990-11-05 | 1998-05-18 | 松下電器産業株式会社 | 炊飯器 |
| JPH0759225B2 (ja) * | 1990-07-02 | 1995-06-28 | 松下電器産業株式会社 | 炊飯器 |
| JPH0461817A (ja) * | 1990-07-02 | 1992-02-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 炊飯器 |
| JP2767076B2 (ja) * | 1990-07-30 | 1998-06-18 | 株式会社日立ホームテック | 炊飯器 |
| JP2578248B2 (ja) * | 1990-09-03 | 1997-02-05 | シャープ株式会社 | 加熱調理器 |
| KR930011809B1 (ko) * | 1990-12-18 | 1993-12-21 | 주식회사 금성사 | 전자레인지의 자동요리방법 및 그 장치 |
| JP2613495B2 (ja) * | 1990-12-27 | 1997-05-28 | シャープ株式会社 | 炊飯器 |
| KR940003230B1 (ko) * | 1990-12-28 | 1994-04-16 | 주식회사 금성사 | 전자레인지의 자동요리방법 |
| JP2956287B2 (ja) * | 1991-07-11 | 1999-10-04 | 松下電器産業株式会社 | 加熱装置 |
| CN111587609B (zh) * | 2017-11-06 | 2023-01-06 | 布拉瓦家居公司 | 烹饪器具中的频谱功率密度配置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60204002A (ja) * | 1984-03-28 | 1985-10-15 | Fuji Electric Co Ltd | ファジィ調節装置の模擬ファジィ推定演算装置 |
| JPS63131942A (ja) * | 1986-11-21 | 1988-06-03 | Sharp Corp | 空調機の制御方式 |
-
1988
- 1988-08-03 JP JP63194107A patent/JP2548320B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0244126A (ja) | 1990-02-14 |
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