DE69028431T2

DE69028431T2 - Heizgerät

Info

Publication number: DE69028431T2
Application number: DE69028431T
Authority: DE
Inventors: Mitsuo Akiyoshi; Isao Kasai; Susumu Murakami; Akinori Otsuka; Shinichi Sakai; Masaaki Sano; Kimiaki Yamaguchi
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1989-04-19
Filing date: 1990-04-18
Publication date: 1997-02-06
Anticipated expiration: 2010-04-19
Also published as: AU5366290A; EP0394010B1; EP0394010A3; CA2014823C; DE69028431D1; AU613830B2; CA2014823A1; US5235148A; EP0394010A2; KR900016688A; KR930008249B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft ein Heizgerät mit einem Erfassungssystem zum Erfassen von Wasserdampf mit einer hohen Temperatur, der von einem Gegenstand stammt, und zum Steuern einer Wärmequelle unter Verwendung des Erfassungssignals.

BESCHREIBUNG DES RELEVANTEN STANDS DER TECHNIK

Ein Heizgerät mit einem System zum automatischen Erfassen eines fertigen Zustandes eines erhitzten Gegenstandes wird in verschiedenartigen Formen verwendet. In den meisten Fällen wird ein Feuchtigkeitssensor zum Erfassen von Feuchtigkeitsänderungen als Detektor für das Erfassungssystem eines derartigen, automatischen Heizgerätes benutzt. Der Feuchtigkeitssensor wird zum Erfassen von Änderungen des elektrischen Widerstandes eines Elementes aufgrund von auf der Oberfläche davon adsorbierten Wassermolekülen verwendet. Zum Verhindern einer Verschlechterung der Empfindlichkeit aufgrund einer Verschmutzung der Elementoberfläche und zur Beibehaltung einer stabilen Funktion über eine lange Zeitdauer ist es notwendig, die Verschmutzung von der Elementoberfläche abzubrennen oder andere, aufwendige Vorgänge in regelmäßigen Zeitabständen auszuführen.
Andererseits untersuchen die Erfinder, wie in der EP-A- 0367186 offenbart ein System, bei dem der Wasserdampf oder eine andere verdampfte Substanz hoher Feuchtigkeit, die von dem gerade erwärmten Gegenstand stammt, mit einer in einer Wand einer Heizkammer gebildeten Entlüftung gesammelt und einem außerhalb der Heizkammer angeordneten pyroelektrischen Element zugeführt wird, um über eine mit dem pyroelektrischen Element erzeugte Spannung einen Endzustand des Erhitzens zu erfassen. Dieses System basiert auf einem physikalischen Phänomen eines Erfassungsmechanismus, bei dem Wärme zwischen dem pyroelektrischen Element und dem Dampf ausgetauscht wird, und daher wird die Empfindlichkeit im Unterschied zu herkömmlichen Feuchtigkeitssensoren durch die Verschmutzung der Elementoberfläche nicht wesentlich beeinflußt, was den Vorteil eines grundsätzlich sehr einfach aufgebauten Erfassungssystems zum Ergebnis hat.
In der EP-A-0198430 ist ein Heizgerät offenbart, bei dem in ähnlicher Weise ein piezoelektrischer Sensor verwendet wird.
Weil diese beiden Systeme jedoch von der Wärme des Dampfes hervorgerufene Temperaturänderungen eines pyroelektrischen Elementes benutzen, leiden sie beide unter dem Nachteil, daß das pyroelektrische Element in unerwünschter Weise nicht nur durch den von einem Gegenstand erzeugten Dampf, sondern auch durch Luft hoher Temperatur, das heißt plötzlich darauf auftreffende heiße Luft, zur Erzeugung einer Spannung erregt wer den kann. Im Fall eines Mikrowellenofens mit einer elektrischen oder mit Gas betriebenen Heizeinrichtung, die als neben der Mikrowellenguelle, sekundäre Wärmequelle benutzt wird, bleibt unmittelbar nach einem Heizbetrieb heiße Luft von der Wärmequelle in erheblichen Mengen zurück. Wenn ein Gegenstand unter diesen Bedingungen mit der Mikrowelle erwärmt wird, kann das auf die zurückbleibende heiße Luft ansprechende pyroelektrische Element unabhängig von der Temperatur des Nahrungsmittels eine Spannung erzeugen, mit dem Ergebnis, daß es eine Fehlfunktion bei der Unterscheidung einer Spannung aufgrund des durch die Erhitzung des Lebensmittels hervorgerufenen Dampfes gibt, was zu einer fehlerhaften Erfassung führen kann.
Dieses Problem kann auch nach einem langen Heizbetrieb mit einer Mikrowelle allein hervorgerufen werden, sowie nach Erwärmung mit einer Hilfsheizeinrichtung eines Mikrowellenofens, weil ein dem oben beschriebenen pHänomen ähnliches Phänomen aufgrund einer erhöhten Temperatur der Heizkammer oder dergleichen auftritt, wodurch die Erfassung eines erwärmten Zustandes des Lebensmittelgegenstandes (eines durch Erwärmung erzeugten fertiggestellten Zustandes) mit hoher Genauigkeit und ohne Fehler erschwert wird.
Mit Erhöhung der Temperatur des pyroelektrischen Elementes verringert die ueringere Temperaturdifferenz durch den vorn Lebensmittel erzeugten Dampf die Erfassungsempfindlichkeit. Die auf diese Weise in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen verschiedenartige Änderungen erfahrende Erfassungsempfindlichkeit ergab ein Problem hinsichtlich der Schwierigkeit der Sicherstellung einer stabilen Erfassungsgenauigkeit.
Ein Beispiel einer Anordnung nach dem Stand der Technik, bei der ein pyroelektrisches Element benutzt wird, ist in der EP-A-0353691 erläutert.
Es wird angemerkt, daß sowohl die EP-A-0367186 als auch die EP-A-0353691, wenngleich sie eine frühere Priorität besitzen als die vorliegende Erfindung, erst nach dem Prioritätstag dieser Erfindung veröffentlicht wurden. Daher sind diese Schriften bei der Prüfung, ob diese Erfindung auf einer erfinderischen Tätigkeit beruht, nicht zu beachten.

KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Im Hinblick auf den vorstehend beschriebenen Stand der Technik besteht eine Aufgabe dieser Erfindung in der Bereitstellung eines Heizsystems, bei dem ein pyroelektrisches Element verwendet wird, und mit dem eine hohe Dampftemperatur ohne fehlerhafte Erfassung der Restwärme in der Heizkammer bei wiederholtem, fortlaufendem Betrieb des Heizgerätes erfaßt werden kann, wenn das Gerätegehäuse merkbar erwärmt ist, wie etwa unmittelbar nach Beendigung eines Heizbetriebes, und darüber hinaus unabhängig von einer Anderung der Empfindlichkeit.
Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der Erfindung wird bereitgestellt ein
Heizgerät mit:
einer Heizkammer (1) zum Aufnehmen eines zu erwärmenden Gegenstands (2),
einer Heizeinrichtung (3) zum Erwärmen des Gegenstands (2)
einer Luftführung (20) zum Führen von Luft in der Heiz kammer (1) aus der Kammer (1) heraus,
einem in der Luftführung (20) angeordneten pyroelektrischen Element (5) zum Erfassen von Temperaturschwankungen in dem Gas,
wobei das pyroelektrische Element (5) im Betrieb ein Sensorsignal erzeugt, das ein durch verbleibende Wärme in der Luft hervorgerufenes Rauchsignal und ein durch aus dem Gegenstand (2) erzeugten heißen Wasserdampf hervorgerufenes Dampfsignal enthält, und
einem Steuerbereich mit:
einer Vergleichs-Entscheidungseinrichtung (9) zum Entscheiden, ob die Spannung einen vorgegebenen Erfassungspegel erreicht hat, und zum Ausgeben eines Ergebnisses der Entscheidung und
einer Ansteuereinrichtung (11) zum Steuern der Heizein richtung (3) auf Grundlage des Ergebnisses,
wobei das Gerät dadurch gekennzeichnet ist, daß der Steuerbereich darüber hinaus aufweist:
eine Meßeinrichtung (6) zum Messen der Spannung,
eine Aufzeichnungseinrichtung (7) zum Aufzeichnen eines Spitzenwertes der Spannung während einer vorgegebenen Zeitdauer nach Beginn des Heizbetriebs,
eine Schwellwert-Einstelleinrichtung (8) zum Einstellen eines dem Spitzenwert entsprechenden Schwellwerts,
wobei die Schwellwertspannung gemäß der durch die verbleibende Wärme des Gases hervorgerufenen Signalspannung eingestellt wird, wenn der Heizbetrieb mit Luft in einem heißen Zustand aufgenommen wird,
wodurch selbst dann, wenn der Heizbetrieb mit Luft in einem heißen Zustand aufgenommen wird, der Schwellwert nicht überschritten wird, bevor heißer Wasserdampf aus dem Gegenstand erzeugt wird und daher eine vorzeitige Abschaltung verhindert wird.
Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung wird bereitgestellt ein
Verfahren zum Steuern eines Heizgerätes nach Anspruch 1, wobei das Verfahren durch die folgenden Schritte gekennzeichnet ist;
Erfassen eines Spitzenwertes des Sensorsignals während einer vorgegebenen Zeitdauer und Speichern eines ersten den Spitzenwert darstellenden Wertes,
Ermitteln eines einen Schwellwertpegel darstellenden zweiten Wertes anhand einer Tabelle , die vorab festegelegt worden ist, gemäß dem ersten Wert und Speichern des zweiten Wertes und
einem dritten Schritt, bei dem mindestens ein aus den folgenden Werten ausgewählter Wert ermittel wird:
eine Frequenz, mit der das Sensorsignal den zweiten Wert für eine eine vorgegebene Zeitdauer überschreitende Zeitdauer kontinuierlich überschreitet, und
eine akkumulierte Zeit, während der das Sensorsignal den zweiten Wert kontinuierlich überschreitet, und
Steuern des Betriebs der Heizeinrichtung (3) durch Erfassen, daß der so ermittelte Wert einen vorgegebenen Wert erreicht hat.
Eine Ausführungsform der Erfindung enthält einen Bereich, dem eine Sensorsignal-Verarbeitungseinrichtung zum Verarbeiten einer mit dem pyrorelektrischen Element erzeugten Spannung zugeordnet ist, und einen Steuerbereich zum Steuern verschiedenartiger Funktionen des Gerätes, ansprechend auf eine mit der Sensors ignal-Verarbeitungseinrichtung verarbeitete Signalspannung.
Zunächst wird der Teil dieser Ausführungsform, welcher die Sensorsignal-Verarbeitungseinrichtung betrifft, erläutert. Ein erstes Merkmal dieses Teils besteht darin, daß die Sensorsignal-Verarbeitungseinrichtung zum selektiven Beseitigen einer Spannung der Polarität, die durch die Wärmeabgabe von einem pyroelektrischen Element (wie etwa, wenn die Temperatur abfällt) erzeugt wird, unter den durch den Wärmeaustausch des pyroelektrischen Elementes erzeugten Spannungen angeordnet ist. Die Wärmeempfindlichkeit wird auf diese Weise unter diejenige der Dampfempfindlichkeit verringert. Ein zweites Merkmal besteht darin, daß unter den mit dem pyroelektrischen Element erzeugten Spannungen die als Ergebnis eines Wärmeaustauschs mit der in der Heizkammer zurückbleibenden heißen Luft erzeugten Komponenten mit einer vergleichsweise niedrigen Frequenz entfernt werden, um die Faktoren, die eine fehlerhafte Erfassung zum Ergebnis haben, zu beseitigen. Diese zurückbleibende heiße Luft wird durch den Antrieb eines Drehtellers oder einer ähnlichen Einrichtung zum Sicherstellen einer gleichmäßigen Mikrowellenerwärmung, die langsamer arbeitet als der durch Fluktuationen des Dampfes vom zu erwärmenden Gegenstand hervorgerufenen Wärmeaustausch, hervorgerufen.
Unter Verwendung der vorstehend beschriebenen beiden Mittel wird die durch die Wärme zurückbleibender heißer Luft oder dergleichen erzeugte Spannung, die sich von der durch den vom zu erwärmenden Gegenstand erzeugten Dampf erzeugten Spannung unterscheidet, im hohen Maße gedämpft und beseitigt, verglilchen mit der durch den Dampf vom Gegenstand erzeugten Signalspannung, um dadurch eine fehlerhafte Erfassung zu verhindem.
Als nächstes wird ein Steuerbereich zum Empfangen einer Signalspannung von der Sensorsignal-Verarbeitungseinrichtung zum Bewirken einer Erfassung und Steuerung erläutert. Die Spannungsausgabe des pyroelektrischen Elementes wird unmittel- bar nach Beginn des Heizbetriebs über eine erste vorgegebene Zeitdauer gemessen und unter Verwendung einer Formel wird auf Grundlage des gemessenen Signalpegels als Rauschpegel ein einen Schwellwert liefernder Erfassungspegel eingestellt. Der Steuerbereich weist daher eine Funkticn auf, mit der ein fertiggestellter Zustand durch Erfassen einer Spannungsausgabe festgestellt wird, welche höher ist als der Schwellwert und ansprechend auf den vom Lebensmittelgegenstand stammenden Dampf mit dem pyroelektrischen Element erzeugt wird.
Als Ergebnis kann eine fehlerhafte Erfassung (vorzeitige Abschaltung) aufgrund zurückbleibender Wärme oder einer Erfassungsergebnisvarianz aufgrund einer Sensorempfindlichkeitsvarianz minimiert werden.
Die Erfindung wird nachstehend lediglich beispielhaft unter besonderer Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Figur 1 eine perspektivische Ansicht des äußeren Erscheinungsbildes eines Heizgerätes gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Figur 2 ein eine System-Blockkonfiguration der wesentlichen Teile desselben Heizgerätes darstellendes Diagramm.
Figuren 3A und 3B sind Diagramme zur detaillierten Erläuterung eines pyroelektrischen Elementes des Heizgerätes, wobei Figur 3A eine Draufsicht ist und Figur 3B eine Schnittansicht darstellt.
Figur 4 zeigt eine Anordnung der wesentlichen Teile, die um eine Sensorverarbeitungseinrichtung und ein pyroelektrische Element des Heizgerätes angeordnet sind.
Figuren 5A, 5B, 5C und SD zeigen an speziellen Punkten (a-a', b-b', c-c') in der Schaltung nach Figur 4 beobachtete Wellenformen.
Figuren 6A und 6B sind Diagramme, in denen das mit der Sensorsignal-Verarbeitungseinrichtung des Heizgerätes erzeugte Erfassungssignal des pyroelektrischen Elementes und zeitliche Änderungen davon dargestellt sind.
Figur 7 ist ein Flußdiagramm, in dem eine Programmstruktur für die Heizsteuerung und den Erfassungsbetrieb einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt ist.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Ein Mikrowellenofen mit einer Heizeinrichtung, der ein Heizgerät gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt, wird nachstehend unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung erläutert.
Wie in Figur 1 dargestellt, umfaßt ein Mikrowellenofen 30 einen Eingabebereich 13 zum Bezeichnen und Eingeben eines Funktionssteuerbefehls für die Einheiten auf der Vorderseite davon, ein Gehäuse 31 an seiner Außenseite und eine frei zu öffnende Tür 32 in einer Öffnung einer Heizkammer 1.
Andererseits ist aus Figur 2 ersichtlich, daß auf den Wänden der Heizkammer 1 ein Magnetron 3 zum Zuführen von Mikrowellenenergie zum Erwärmen eines zu erwärmenden Gegenstandes 2 angebracht ist, sowie eine obere Heizeinrichtung 35 und eine untere Heizeinrichtung 34, die eine zweite Wärmequelle zum Erwärmen des Gegenstandes 2 bilden, und eine Lampe 14 zum Beleuchten des Innenraums der Heizkammer 1. Ein dem Gegenstand 2 in der Heizkammer 1 tragender Drehteller 33 wird mit einem Drehtellermotior 18 angetrieben und dreht sich, um eine gleichmäßige Erwärmung des Gegenstandes 2 während dessen Erwärmung sicher zu stellen. Ein Gebläsemotor 16 erzeugt einen Luftstrom zum Kühlen eines Hochspannungstransformators 15 zum Anlegen einer Hochspannung an das Magnetron 3 und der Lampe 14 und erzeugt auch einen in die Heizkammer 1 geleiteten Luftstrom zum Abführen des Wasserdampfs und dergleichen, der vom Gegenstand 2 erzeugt wird, aus der Heizkammer heraus. Die Richtung und Menge des erzeugten Luftstroms wird mit einer neben dem Gebläsemotor 16 gebildeten Öffnung 17 geregelt.
Der Hochspannuingstransformator 15, der Gebläsemotor 16 und der Drehtellermotor 18 werden mit einer Ansteuereinrich tung 11 gesteuert, deren Betrieb wiederum mit einem durch den Steuerbereich 4 erzeugten Steuersignal gesteuert wird.
Die vom Gebläsemotor 16 abgegebene Luft wird nach Eintritt in die Heizkammer 1 über zwei Abluftwege aus dem Wasserdampf vom Gegenstand 2 enthaltenden Gerät abgeführt. Ein erster Abluftweg wird durch eine eine erste Abluftöffnung 1, eine erste Abluftführung 21 und eine erste Abluftklappe 26, die in dieser Reihenfolije angeordnet sind, enthaltende Strecke gebildet und ein zweil:er Abluftweg wird durch eine eine zweite Abluftöffnung 20, etne zweite Abluftführung 22, ein Entlüftungsrohr 23, Ablufrführungen A24 und B25, und eine zweite Abluftklappe 27, die iln dieser Reihenfolge angeordnet sind, enthaltende Strecke gebildet. Die wärmeempfindliche Oberfläche eines pyroelektrischen Elementes mit einer pyroelektrischen Charakteristik lieggt an der Innenwandfläche des zweiten Abluftweges frei.
Die Figuren 3A und 3B sind Diagramme zur detaillierten Erläuterung des pyroelektrischen Elementes 5. Das pyroelektrische Element 5 enthält eine einen pyroelektrischen Effekt zeigende, flache keramilsche Platte 36, an den Seiten der keramischen Platte 36 gebildete Elektroden 37 und 38 und eine an der Oberfläche einer der Elektroden 37 und 38 festgelegte und aus rostfreiem Stahl oder dergleichen gebildete Metallplatte 39. Diese Metallplatte 39 dient als wärmeempfindliche Oberfläche des pyroelektrischen Elements 5. Wenn ein Gas hoher Temperatur, wie Wasserdampf, in Kontakt mit der Metallplatte 39 gelangt, wird Wärme durch die Metallplatte 39 an die keramische Platte 36 übertragen und die keramische Platte 36 erzeugt durch den pyroelektrischen Effekt eine Spannung. Im Fall des in Figur 3 dargestellten pyroelektrischen Elements 5 erstreckt sich die Elektrode 38, an der die Metallplatte 39 festgelegt ist mit einem Teil Ihres Randes teilweise zur entgegengesetzten Seite der keramischen Platte 36, so daß ein Leitungsdraht von den Elektroden 37 und 38 ausschließlich von der Seite der Elektroden 37 und 38, an der die Metallplatte 39 nicht festgelegt ist, herausgeführt werden kann.
Die keramische Platte 36 kann beispielsweise aus PZT (Lead Zirkonat-Titanat-Keramik (Blei-Zirkonat-Titanat- Keramik)) gebildet sein. Das pyroelektrische Element 5 wird so polarisiert, daß die Elektrode 37 eine positive Polarität aufweist und die Elektrode 38 eine negative Polarität aufweist. Unter diesen Polarisationsbedingungen wird bei Erhöhung der Temperatur des pyroelektrischen Elementes 5 eine positive (+) Spannung an der Elektrode 37 erzeugt.
Wie in Figur 2 dargestellt, wird der in der Heizkammer 1 angeordnete und zu erwärmende Gegenstand (Lebensmittel) 2 mit der mit dem Magnetron 3 erzeugten Mikrowelle (Hochfrequenzwelle) mit einer Frequenz von 2.450 MHz erwärmt. Die Temperatur des Gegenstandes. 2 steigt allmählich an und wenn sie eine Temperatur in der Nähe des Siedepunktes von Wasser erreicht, wird eine große Menge Dampf hoher Temperatur erzeugt. Dieser Dampf wird durch die zweite in der Decke der Heizkammer 1 gebildete Abluftöffnung 20 geleitet und durch ein zylindrisches Lüftungsrohr 23 gegen das pyroelektrische Element 5 geführt. Der in Kontakt mit dem pyroelektrischen Element 5 gebrachte Dampf versorgt das pyroelektrische Element 5 mit einer großen Menge thermischer Energie. Diese thermische Energie enthält selbstverständlich eine große Menge Umwandlungswärme, die von dem auf der Oberfläche des pyroelektrischen Elementes 5 tauenden Dampf erzeugt wird.
Der steile Temperaturanstieg des pyroelektrischen Elementes 5 stört das Polarisationsgleichgewicht im pyroelektrischen Element 5 und erzeugt ein impulsförmiges Signal mit einer steilen Spannungsänderung an den Elektroden auf der Oberfläche des Elementes. Ein ähnliches impulsförmiges Signal mit entgegengesetzten Eigenschaften tritt auch während eines steilen Temperaturabfalls auf, wie etwa wenn ein erhitztes pyroelektrisches Element in Kontakt mit kalter Luft gelangt.
Der vom Gegenstand (Lebensmittel) 2 erzeugte Dampf strömt ungleichmäßig durch die Luft, die eine niedrigere Temperatur aufweist als der Dampf, und daher schwankt die Dampfmenge, die in Kontakt mit dem pyroelektrischen Element 5 gelangt mit der Zeit und auch räumlich. Selbst nachdem sich die Dampferzeugung durch Erhöhung der Temperatur des Gegenstandes 2 (Lebensmittel) über eine bestimmte Temperatur stabilisiert hat, wiederholen sich Temperaturänderungen (Fluktuationen), das heißt Wärmeänderungen, bei denen die Temperatur des pyroelektrischen Elementes 5 aufgrund großer Dampfmengen in bestimmten Momenten ansteigt, während dessen Temperatur mit einer Verringerung der Dampfmenge im nächsten Moment wieder abfällt, was von einem erneuten Temperaturanstieg aufgrund einer großen Menge des erzeugten Dampfes gefolgt wird.
Als Ergebnis davon setzt sich die Erzeugung einer unregelmäßigen Impulssignalspannung (AC-Spannung) mit positiver und negativer Polarität durch das pyroelektrische Element 5 ansprechend auf den vorstehend beschriebenen Wärmeaustausch (Temperaturfluktuationen) fort, während sich auch die Erzeu gung von Dampf hoher Temperatur aus dem Gegenstand (Lebensmittel) 2 fortsetzt.
Auf diese Weise wird Dampf vom Gegenstand 2 plötzlich erzeugt, wenn die Temperatur des Gegenstands 2 sich durch die Heizfunktion des Mikrowellenofen dem Siedepunkt von Wasser nähert, um dadurch die Erzeugung einer impulsförmigen Spannulig (AC-Spannung) v (einige mv) mit positiven und negativen Polaritäten und großen Amplituden, die den Schwankungen entsprechen, zwischen den Elektroden des pyroelektrischen Elementes 5 hervorzurufen. Die so mit dem pyroelektrischen Element 5 erzeugte Spannung wird über die Sensorsignal- Verarbeitungseinrichtung 12 zum Steuerbereich 4 übertragen.
Wenn der Gegenstand 2 sich in einem Aufwärmprogramm (Lebensmittel-Aufwärmung) befindet, wird beispielsweise eine im wesentlichen hinreichende Temperatur zum Zweck des Erwärmens erreicht, wenn die Ausdünstung einer großen Dampfmenge beginnt. Wenn die mit dem pyroelektrischen Element 5 erzeugt Spannung einen vorgegebenen Erfassungspegel (Schwellwert) erreicht bestimmt der Steuerbereich 4 daher die Abschaltung des Magnetrons 3 und des Kühlgebläses 16, als Grundprinzip eines Erfassungssystems.
Figur 4 ist ein eine Schaltungsanordnung wesentlicher Teile, die auf dem pyroelektrischen Element 5 und der Sensorsignal-Verarbeitungseinrichtung 12 eines Heizgerätes zentriert sind, darstellendes Diagramm, das heißt ein einen Mikrowellenofen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellendes Diagramm und die Figuren 5A, 5B, 5C und 5D stellen an speziel len Punkten (a-a', b-b', c-c') in der Schaltungsanordnung beobachtete Spannungswellenformen dar.
Figur 5A stellt eine zwischen den Punkten a und a' beobachtete Wellenform dar, wenn der Mikrowellenofen nach einer hinreichend langen Zeitdauer nach der vorhergehenden Verwendung erregt wird, das heißt ausgehend von einem kalten Zustand, und Figur 5B stellt eine entsprechende Wellenform dar, die beobachtet wird, wenn der Mikrowellenofen unmittelbar nach einer Erwärmen mit der zweiten Wärmequelle erregt wird, das heißt, ausgehend vcn einem heißen Zustand.
In der den Fall einer von einem kalten Zustand ausgehenden Erregung darstellenden Figur 5A wird der Mikrowellenofen für eine Heizdauer t&sub0; erregt und nach einer Zeit t&sub2; wird ein Signal erzeugt, wenn ein großes Dampfvolumen aus dem Lebensmittel, das heißt dem zu erwärmenden Gegenstand 2 ausdünstet. In der Figur 5B, die einen Fall darstellt, bei dem die die obere Heizeinrichtung 35 und die untere Heizeinrichtung 34 enthaltende zweite wärmequelle verwendet worden ist, wird ein Rauschsignal aufgrund des zurückbleibenden Dampfes erzeugt und mit dem Dampfsignal gemischt, dessen Erfassung benötigt wird. Das Rauschsignal gemäß Figur 5B wird nahestehend detaillierter erläutert.
Gleichzeitig mit dem Beginn des Heizbetriebs des Mikrowellenofens zur Zeit t&sub0; wird der Lüftermotor 15 erregt und die dadurch erzeugte kalte Luft kühlt das pyroelektrische Element 5. Als Ergebnis wird die Temperatur des pyroelektrischen Elementes 5 zur Erzeugung einer positiven Spannung (an der Elektrode 38) unmittelbar nach Inbetriebnahme des Mikrowellenofens verringert. Der Luftstrom vom Kühllüfter 16 führt dann dazu, daß die in der Heizkammer 1 zurückgebliebene heiße Luft das pyroelektrische Element 5 über den Luftweg erreicht und die Temperatur des pyroelektrischen Elementes 5 erhöht. Die Spannung über dem Element schwingt stark zu einem negativen Wert über, um so eine maximale Spannung zu erzeugen. Die so zu einem negativen Wert übergeschwungene Spannung wird dann wenn die Temperatur des pyroelektrischen Elementes 5 den höchsten Wert erreicht zu einem positiven Wert verschoben und fällt erneut ab. Im Gleichgewicht wird anschließend eine Spannung von 0 erreicht.
Dieser Anderungsvorgang tritt während einer kurzen Zeitdauer von einigen bis einigen zehn Sekunden unmittelbar nach Erregung des Mikrowellenofens auf und wird innerhalb der ersten 30 Sekunden (vor Erreichen der Zeit t&sub1;) beendet. Selbst nach Beendigung dieser unmittelbar nach Inbetriebnahme erzeugten Einschwingspannung ruft die in der Heizkammer 1 zurückbleibende heiße Luft jedoch eine Rauschspannung hervor, im Unterschied zu einem kalten Anfangszustand, so daß dieser Rauschspannung zusammen mit dem Dampfsignal vorliegt, dessen Erfassung benötigt wird (Figur 5B). Die Spannungswellenform während der Zeitdauer von t&sub1; bis t&sub0; wird von einem solchen zurückbleibenden Dampf hervorgerufen.
In einer die Sensorsignal-Verarbeitungseinrichtung 12 und das pyroelektrische Element 5 enthaltenden und in Figur 4 dargestellten Schaltungsanordnung wird das Signal vor einer Eingabe in den Steuerbereich 4 einer Halbwellengleichrichtung mit einer Gleichrichtungsdiode 41 unterzogen und die Polarität des pyroelektrischen Elementes 5 wird so gewählt, daß die Spannung (positive Spannungen in den Figuren 5A - 5C) aufgrund der negativen Temperaturänderung des pyroelektrischen Elementes 5 zurückbleibt. Wie aus Figur 5B hervorgeht, wird der Erfassungsbetrieb daher nicht durch die eine maximale Spannungsamplitude enthaltende, durch die zurückbleibende heiße Luft erzeugte und unter den während einer Zeitdauer im Bereich von einigen Sekunden unmittelbar nach Inbetriebnahme des Kühllüfters 16 erzeugten Spannungen am besten zur Verursachung einer fehlerhaften Erfassung geeignete negative Spannung beeinflußt.
Ferner unterscheiden sich die aufgrund des Dampfes und der heißen Luft mit dem pyroelektrischen Element erzeugten Spannungen hinsichtlich ihres Ansprechverhaltens voneinander, wenngleich beide Spannungen durch Wärme erzeugt werden. Ansprechend auf Dampf wird eine Spannung mit im wesentlichen gleichen positiven oder negativen Amplituden sowohl zur Zeit eines Temperaturanstiegs als auch zur Zeit eines Temperaturabfalls erzeugt, während ansprechend auf heiße Luft eine vergleichsweise geringere Spannung zur Zeit eines Temperaturabfalls erzeugt wird, verglichen mit einer Spannung zur Zeit eines Temperaturanstiegs. Es wird angenommen, daß dieses Verhalten auf die Tatsache zurückzuführen ist, daß der Temperaturabfall im hohen Maße durch die Verdampfungswärme von anhaftenden Wassertröpfchen beeinflußt wird, wenn Dampf eine Rolle spielt, während die Spannungserzeugung durch heiße Luft nicht von einer ähnlichen physikalischen Änderung begleitet wird. Die Empfindlichkeitseigenschaften des pyroelektrischen Elementes sind so, daß bei eluem Vorgang einer Dampferfassung nach Erregung der Heizeinrichtung die durch heiße Luft erzeugte Rauschspannung eine geringe Spannungsamplitude aufweist, verglichen mit derjenigen der erfaßten Spannung aufgrund des Dampfes während eines Temperaturabfalls. Diese Schaltungsanordnung und die Polarität beim Jänschließen des pyroelektrischen Elementes 5 verringert deutlich die Möglichkeit einer fehlerhaften Erfassung einer Rauschspannung als Dampfsignal.
Die in Figur 4 dargestellte Sensorsignal-Verarbeitungseinrichtung enthält ferner eine Hochpaß-RC-Schaltung 43 mit einen Kondensator 42 und einem Widerstand 46, deren Zeitkonstante näherungsweise zu T = 0,5 oder 1,0 bestimmt ist. Die Frequenzanteile des mit dem Widerstand 46 erzeugten Erfassungssignals sind über ein vergleichsweise breites Gebiet bis zu einem Frequenzbereich von mehr als 6 Hz verteilt, während die Rauschspannung aufgrund heißer Luft hauptsächlich durch Schwankungen heißer Luft hervorgerufen werden, die durch eine Drehung des Drehtellers 33 mit einer Drehung pro 10 Sekunden hervorgerufen wird. Die Anderung der Rauschspannung ist daher vergleichsweise langsam mit Frequenzanteilen davon, die hauptsächlich im Bereich von 1/T Hz (T&sub1; : Drehperiode des Drehtellers 33) bis 2 Hz verteilt sind. Selbst in dem Fall, in dein das Rauschen in der vorstehend erläuterten Weise in einem heißen Zustand beigemischt ist, schwächt die die Hochpaß-RC- Schaltung 43 enthaltende Steuereinrichtung für niedrige Fre quenzen die Rauschanteile aufgrund des zurückbleibenden Dampfes, die hauptsächlich niedrige Frequenzen aufweisen, stärker als die Signalanteile, die auf den Dampf zurückzuführen sind. Die Bestimmung des zu unterdrückenden Frequenzbereiches hängt von der Beziehung zwischen den Frequenzanteilen des zu erfassenden Spannungssignals und denjenigen der abzuschwächenden Rauschspannung ab. Die oben erläuterten Bedingungen lassen es jedoch als beste Lösung erscheinen, die obere Grenze der zu dämpfenden Frequenzen im wesentlichen in einem Bereich zwischen 2 und 1/T&sub1; Hz einzustellen oder genauer gesagt in einem Bereich zwischen 1 und 2 Hz. Das Ergebnis ist ein verbessertes Signal-Rausch-Verhältnis des Dampfsignals und eine im hohen Maße verringerte Wahrscheinlichkeit für eine fehlerhafte Erfassung. Die Hochpaß-RC-Schaltung 43 arbeitet selbstverständlich auch als DC-Abkoppelschaltung zum Verhindern des Anlegens einer DC-Spannung (Gleichspannung) an das pyroelektrische Element 5. Das pyroelektrische Element 5 enthält im allgemeinen eine Silberelektrode und das Anlegen einer Gleichspannung daran muß verhindert werden, um die Beschädigung einer Isolierung zu vermeiden, die durch eine Migration von Silber hervorgerufen wird. Figur 5C zeigt eine Spannungswellenform, nach Durchlaufen einer so gebildeten Hochpaß-RC-Schaltung und Figur 5D zeigt dieselbe Spannungswellenform, nachdem sie darüber hinaus mit der Gleichrichtungsdiode 41 einer Halbwellengleichrichtung unterzogen wurde, und so an den Steuerbereich 4 angelegt wird Die durch den in der Heizkammer 1 zurückbleibenden Dampf erzeugte Rauschspannung wird auf diese Weise mit der Sensors: gnal-Verarbeitungseinrichtung 12 stark gedämpft, bevor sie an den Steuerbereich 4 angelegt wird.
Der Steuerbereich besitzt nicht nur die Funktion des Anlegens eines Angabe-Ausgangs-signals an den Eingabebereich 13, ansprechend auf ein Eingangssignal von dem der Eingabetastatur des Eingabebereichs 13 und des Erzeugens eines Signals zum Ansteuern der Ansteuereinrichtung 11 zum Erwärmen des Gegenstandes 2 durch Erregen des Magnetrons 3 oder Drehen des Drehtellers 3, sondern auch zum Ausführen von Entscheidungen zum Steuern verschiedener Teile auf Grundlage des über die Sensorsignal-Verarbeitungseinrichtung 12 vom pyroelektrischen Element 5 übertragenen Spannungssignals.
Nachstehend wird ein Verfahren zum Erfassen und Steuern mit dem Steuerbereich 4 unter Bezugnahme auf die Figuren 6A, 6B und 7 erläutert.
Zunächst wird die Betriebsfolge und das Verfahren zum Erwärmen und automatischen Erfassen gemäß dieser Ausführungsform unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm nach Figur 7 erläutert. Nach Drücken einer Heizstarttaste in einem Zustand in dem ein Gegenstand 2 in der Heizkammer 1 angeordneten ist, wird ein Steuersignal vom Steuerbereich 4 an die Treibereinrichtung 11 angelegt, die dann die Aufnahme der Funktionen des Magnetrons 3 (Hochspannungstrans-formator 15), des Gebläsemotors 16 und des Drehtellers 18 veranlaßt (Schritt a). Das Zählen der Heizzeit T wird im Steuerbereich 4 begonnen (Schritt b). Der näch ste Schritt besteht darin, abzuwarten, bis die Heizzeit T eine Startizeit vorgegebener Zeitdauer erreicht (Schritt c). Mit einer Meßeinrichtung 6 wird der Spannungswert D der Signalspannung gelesen (Schritt d). Der gelesene Spannungswert D wird mit der Aufzeichnungseinrichtung 7 aufgezeichnet und die Aufzeichnungseinrichtung 7 bestimmt den größten Spannungswert D als maximalen Wert Dm und ein anschließend gelesener Spannungswert D wird als neuer maximaler Wert Wbehandelt, wenn er größer ist als der aufgezeichnete maximale Wert Dm (Schritt e). Die Schritte d und e werden bis zur Zeit T wiederholt, zu der die vorgegebene Zeit abläuft. Mit einer Schwellwert- Einstelleinrichtung 8 wird ein Schwellwert bestimmt, der dem in der Aufzeichnungseinrichtung 7 aufgezeichneten maximalen Wert W entspricht (Schritt g). Nach der Zeit T&sub2; addiert eine Vergleichs-Entscheidungseinrichtung 9 "1" zum Zählwert N (N = N+1), wenn die Signalspannung den Schwellwert für eine vorgegebene Zeitdauer überschreitet (Schritt h) . Dieser Schritt h wird wiederholt bis der Zählwert N einen vorgegebenen Wert (beispielsweise 5) erreicht (Schritt i). Wenn N den Wert 5 erreicht, wird T = td als Erfassungszeit aufgezeichnet und ver schiedene Teile, einschließlich dem Magnetron, werden demgemäß gesteuert (Schritt j).
Vorstehend wurde ein Verfahren zum Entscheiden und Steuern unter Bezugnahme auf ein Flußdiagramm erläutert. Nachstehend wird die Beziehung zwischen einem Ausgangssignal und einer Entscheidung in erster Linie unter Bezugnahme auf die Figuren 6A und 68 erläutert. Mit der Aufzeichnungseinrichtung 7 wird der maximale wert Dm unter den Spannungswerten D, die während einer vorgegebenen Zeitdauer (von T&sub1; - T&sub2;) nach Beginn des Erwärmen mit der Messeinrichtung 6 im Steuerbereich 4 wiederholt gemessen wurden, aufgezeichnet. Die Schweliwert- Wähleinrichtung 8 des Steuerbereichs 4 bestimmt einen Schwell wert, welcher einen Erfassungspegel für den Wert Dm, der mit dem der Aufzeichnungseinrichtung 7 aufgezeichnet wurde, liefert.
Nach der Zeit T&sub2; bestimmt die Vergleich-Entscheidungs einrichtung 9, ob das Erfassungssignal den Schwellwert erreicht hat und wenn der Schwellwert bei einer vorgegebenen An- zahl aufeinander folgenden Messungen überschritten worden ist, wird der Zählwert N der Zähleinrichtung in der Vergleich- Entscheidungseinriclitung 9 um 1 inkrementiert (N = N+1). Wenn der Zählwert N der Zähleinrichtung eine vorgegebene Zahl erreicht, beispielsweise 5, wird die Erfassungszeit td als die Zeit aufgezeichnet, zu der der Gegenstand 2 optimal erwärmt worden ist. Bei diesem Vorgang wird die Anzahl der Messungen, bei denen das Impuissignal den Schwellwert überschreitet, so gezählt, daß dann, wenn der Schwellwert für eine vorgegebene Zeitdauer oder länger, beispielsweise 100 ms oder mehr, überschritten ist, ein Zählvorgang ausgeführt (d.h. eine Erhöhung des Zählwertes um 1).
Die nachstehend dargestellte Tabelle 1 bildet ein Beispiel für eine Klassifikationstabelle, die zum Auswählen eines Schwellwertes benutzt wird. Tabelle 1
In Tabelle 1 werden drei Konstanten, einschließlich 0,5, 0,4 und 3,0 zum Einstellen eines entsprechenden Schwellwertes für die drei Bereiche von Dm vorbereitet und ein Schwellwert wird gemäß dieser Tabelle bestimmt.
Unter Bezugnahme auf die Figuren 6A und 6B wird eine Beziehung zwischen dem Signalpegel und der Erfassungszeit td auf Grundlage der Tabelle 1 erläutert. Figur 6A zeigt ein Beispiel für die Aufnahme des Betriebs der Heizeinrichtung ausgehend von einem kalten Zustand des Mikrowellenofens (nach einer Standzeit, die mindestens eine vorgegeben Dauer nach dem vorhergehenden Betrieb andauert). Figur 6B zeigt ein Beispiel für die Aufnahme des Heizbetriebs unmittelbar nach einem vorhergehenden Heizbetrieb, wenn noch eine große Menge heißer Luft in der Heizkammer 1 vorhanden ist. Im in Figur 6A dargestellten Fall bleibt der Signalpegel während der Zeitdauer zwischen der Aufnahme des Heizbetriebs bis zur Erzeugung von Dampf aus dem -Gegenstand 2 im wesentlichen bei Null und der maximale Wert Dm, der während einer ersten vorgegebenen Zeitdauer (T&sub1; - T&sub2;) erfaßt wird, beträgt 0,2v. Daher wird der Schwellwert auf 0,5v eingestellt. Als Ergebnis gelangt die Vergleichs-Entscheidungseinrichtung 9 zu einer Bestimmung von td als Erfassungszeit für die Fertigstellung. Im in Figur 6B dargestellten Fall verursacht andererseits die große Menge der in der Heizkammer 1 zurückgebliebenen heißen Luft einen Signalpegel mit einer erheblichen Amplitude, der ausgehend von der Zeit unmittelbar nach Aufnahme des Heizbetriebs beobachtet wird und der maximale Wert Dm beträgt 0,7v. Daher wird der Schwellwert auf einen Pegel von 1,1v festgelegt, welcher höher ist als der Signalpegel (Dm) der von der zurückbleibenden heißen Luft erzeugt wird, welcher Pegel selbstverständlich höher ist als der Pegel, der für die von einem kalten Zustand ausgehende Betriebsaufnahme gemäß Figur 6A festgelegte Pegel.
Wie vorstehend erläutert, wird der Schwellwert für die Bestimmung der Erfassungszeit td für die Fertigstellung gemäß einer Signalspannung aufgrund der zurückbleibenden heißen Luft oder dergleichen, die vor Erzeugung von Dampf vom Gegenstand 2 erfaßt wird, eingestellt. Daher wird eine fehlerhafte Erfassung (vorzeitige Abschaltung) verhindert, die andernfalls durch eine Signalspannung auf Grundlage der zurückbleibenden heißen Luft hervorgerufen werden könnte, wie etwa wenn das Gerät unmittelbar nach einem Heizvorgang mit der Heizeinrichtung in einem heißen Zustand eingeschaltet wird.
Zusätzlich wird der Schwellwert unabhängig vom Wert Dm zum Zweck des Verhinderns, das ein übermäßig hoher Schwellwert zu einer fehlerhaften Erfassung führt (wodurch verhindert wird, daß das Signal aufgrund des erzeugten Dampfes von dem Gegenstand einen Schwellwert erreicht) für den Fall auf 3,0v festgelegt, in dem der maximale Wert Dm größer als ein vorgegebener Wert ist, oder wenn gilt: 2,5 < Dm, wie in Tabelle 1 dargestellt.
Das aus einem keramischen Element gebildete pyroelektrische Element 5 mit pyroelektrischen Eigenschaften gemäß dieser Ausführungsform kann gleichzeitig auch piezoelektrische Eigenschaften aufweisen. Ein piezoelektrischer Vibrator oder ein Ultraschallmikrophon, die beispielsweise die Eigenschaften ei- nes piezoelektrischen Elements verwenden, sind selbstverständlich mit gleicher Wirkung erfindungsgemäß einsetzbar, sofern sie pyroelektrische Eigenschaften aufweisen.
Das erfindungsgemäße Heizgerät zeigt die folgenden Vorteile:
(1) Die Sensorsignal-Verarbeitungseinrichtung ist so angeordnet, daß eine Spannung der Polarität (Halbwelle) die während eines Temperaturabfalls des pyroelektrischen Elementes erzeugt wird, unter den mit dem pyroelektrischen Element erzeugten Spannungen beseitigt wird. Selbst wenn der Betrieb des Gerätes mit einer großen Menge in der Heizkammer zurückgebliebener heißer Luft nach Betrieb der Heizeinrichtung aufgenommen wird, kann die Spannung mit einer großen Amplitude, die bei einem Temperaturanstieg des pyroelektrischen Elementes aufgrund der zurückbleibenden heißen Luft über einen Zeitraum von einigen zehn Sekunden unmittelbar nach Aufnahme des Betriebs darüber hinaus entfernt werden, um dadurch eine fehlerhafte Erfassung zu verhindern, die andernfalls durch diese Art zurückbleibender heißer Luft hervorgerufen werden könnte. Darüber hinaus besitzt das pyroelektrische Element solche Emp findlichkeitseigenschaften, daß dessen Empfindlichkeit bezüglich Heißluftschwankungen während eines Temperaturabfalls geringer ist als diejenige bei Dampffluktuationen. Eine fehlerhafte Erfassung aufgrund zurückgebliebener heißer Luft tritt weniger häufig auf.
(2) Die Sensorsignal-Verarbeitungseinrichtung weist eine Einrichtung zum Dämpfen einer Welle mit einer niedrigen Frequenz auf, zum Entfernen eines sich langsam ändernden Frequenzanteils und ist daher dazu geeignet, die durch einen Wärmeaustausch mit der zurückgebliebenen heißen Luft, welcher durch den Betrieb des Drehtellers oder dergleichen induziert wird, und eine geringere Anderungsgeschwindigkeit aufweist, als das Schwankungssignal des von dem Gegenstand erzeugten Dampfes, hervorgerufene Spannungskomponente zu entfernen. Die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten einer fehlerhaften Erfassung aufgrund der zurückgebliebenen heißen Luft wird auf diese Weise deutlich verringert.
(3) Bei der Ausführung einer Entscheidung auf Grundlage der Erfassung in dem Steuerbereich wird während einer vorgegebenen Zeitdauer (erste vorgegebene Zeitdauer) nach Inbetriebnahme des Heizgerätes ein maximaler Wert des Spannungssignals erfaßt. Es wird die Anzahl der Messungen gezählt, bei denen ein eine vorgegebene Zeitdauer überschreitender Spannungsimpuls einen als Erfassungspegel für den maximalen Wert eingestellten Schwellwert überschreitet, gemäß einer vorgegebenen Regel. Die Zeit, zu der der Zählwert eine vorgegebene Zahl (beispielsweise 5) erreicht, wird als Erfassungszeitpunkt td betrachtet. Dieses Verfahren erlaubt die Erfassung eines effektiven Spannungssignalpegels und beseitigt das Problem einer vorzeitigen Abschaltung durch fehlerhafte Erfassung eines Rauschsignals mit einem hohen Signalpegel aufgrund des unmitt telbar nach dem Heizbetrieb in der Heizkammer zurückbleibenden Dampfes.
Insbesondere zählt die Vergleichs-Entscheidungseinrichtung Signalimpulse, die den Schwellwert für eine vorgegebene Zeitdauer überschreiten, während die erste Unterscheidungseinrichtung einen echten Maximalwert erfaßt und einen entsprechenden Schwellwertpegel bestimmt. Durch derartiges Andem des Verfahrens zum Bestimmen einer Signalspannung können ein Rauschsignal und ein Dampfsignal mit hoher Genauigkeit voneinander unterschieden werden.

Claims

1. Heizgerät. mit:

einer Heizkammer (1) zum Aufnehmen eines zu erwärmenden Gegenstands (2)

einer Heizeinrichtung (3) zum Erwärmen des Gegenstands,

einer Luftführung (20) zum Führen von Luft in der Heizkammer (1) aus der Kammer (1) heraus,

einem in der Luftführung (20) angeordneten pyroelektrischen Element (5) zum Erfassen von Temperaturschwankungen in dem Gas,

wobei das pyroelektrische Element (5) im Betrieb ein Sensorsignal erzeugt, das ein durch verbleibende Wärme in der Luft hervorgerufenes Rauschsignal und ein durch aus dem Gegenstand (2) erzeugten heißen Wasserdampf hervorgerufenes Dampfsignal enthält, und

einem Steuerbereich mit:

einer Vergleich-Entscheidungseinrichtung (9) zum Entscheiden, ob die Spannung einen vorgegebenen Erfassungspegel erreicht hat, und zum Ausgeben eines Ergebnisses der Entscheidung und

einer Ansteuereinrichtung (11) zum Steuern der Heizeinrichtung (3) auf Grundlage des Ergebnisses,

wobei das Gerät dadurch gekennzeichnet ist, daß der Steuerbereich darüber hinaus aufweist:

eine Meßeinrichtung (6) zum Messen der Spannung,

eine Aufzeichnungseinrichtung (7) zum Aufzeichnen eines Spitzenwertes der Spannung während einer vorgegebenen Zeitdauer nach Beginn des Heizbetriebs,

eine Schwellwert-Einstelleinrichtung (8) zum Einstellen eines dem Spitzenwert entsprechenden Schwellwerts,

wobei die Schwellwertspannung gemäß der durch die verbleibende Wärme des Gases hervorgerufenen Signaispannung eingestellt wird, wenn der Heizbetrieb mit Luft in einem heißen Zustand aufgenommen wird,

wodurch selbst dann, wenn der Heizbetrieb mit Luft in einem heißen Zustand aufgenommen wird, der Schwellwert nicht überschritten wird, bevor heißer Wasserdampf aus dem Gegenstand erzeugt wird und daher eine vorzeitige Abschaltung verhindert wird.

2. Heizgerät nach Anspruch 1, ferner aufweisend:

eine Sensorsignal-Verarbeitungseinrichtung (12) zum Unterdrücken des Rauschsignals in dem Sensorsignal,

wobei die Sensorsignal-Verarbeitungseinrichtung (12) und/oder der Steuerbereich (4) eine Wähleinrichtung (41) zum selektiven Annehmen einer Spannung mit einer vorab gewählten Polarität des Sensorsignals, das mit dem pyroelektrischen Element (5) erzeugt wird, enthält, wobei die Spannung mit der vorab gewählten Polarität erzeugt wird, wenn die Temperatur des pyroelektrischen Elementes (5) abfällt, um dadurch das Rauschsignal mit einem Spitzenwert umgekehrter Polarität zu unterdrücken, das durch einen Temperaturanstieg des pyroelektrischen Elementes (5) aufgrund eines Wärmeaustauschs zwischen der zurückgebliebenen heißen Luft und dem pyroelektrischen Element (5) erzeugt wird, nachdem ein Heizbetrieb aufgenommen wird und bevor eine erhebliche Menge heißen Wasserdampfs aus dem Gegenstand (2) erzeugt wird.

3. Heizgerät nach Anspruch 2, bei dem die Sensorsignal- Verarbeitungseinrichtung (12) eine Diode (41) enthält.

4. Heizgerät nach Anspruch 1, ferner aufweisend:

eine Dreheinrichtung (33) zum Sicherstellen einer gleichmäßigen Mikrowellenerwärmung und zum Anordnen des Gegenstandes darauf, wobei sich die Dreheinrichtung (33) mit einer Drehperiode (T&sub1;) dreht, die nicht länger ist als 0,5 Sekunden,

wobei die Sensorsignal-Verarbeitungseinrichtung (12) eine Einrichtung (43) zum Unterdrücken niedriger Frequenzen enthält, zum Unterdrücken des Rauschsignals, wobei die Einrichtung (43) zum Beseitigen niedriger Frequenzen eine obere Grenzfrequenz im Bereich zwischen 1/T&sub1; Hz und 2 Hz aufweist, um dadurch das Rauschsignal mit einer niedrigen Frequenz im Bereich von 1/T&sub1; Hz bis 2 Hz zu unterdrücken, das durch Schwankungen der zurückgebliebenen heißen Luft, die durch die Drehung der Dreheinrichtung hervorgerufen werden, verursacht wird, wobei das durch die Schwankungen der zurückgebliebenen heißen Luft hervorgerufene Rauschsignal im Anschluß an die Erzeugung des Rauschsignals mit einem Spitzenwert negativer Polarität erzeugt wird welches durch einen Temperaturanstieg des pyroelektrischen Elementes (5) hervorgerufen wird, der wiederum durch einen Wärmeaustausch zwischen der zurückgebliebenen heißen Luft und dem pyroelektrischen Element (5) nach Aufnahme des Heizbetriebs und vor einer Erzeugung einer erheblichen Menge heißen Wasserdampfes aus dem Gegenstand (2) hervorgerufen wird.

5. Heizgerät nach Anspruch 4, bei dem die Einrichtung zum Unterdrücken niedriger Frequenzen eine Hochpaß-RC-Schaltung (43) ist.

6. Heizgerät nach Anspruch 1, bei dem die Schwellwert- Einstelleinrichtung (8) den Schwellwert unter Verwendung einer vorgegebenen Tabelle auf Grundlage des Spitzenwertes (Dm) ermittelt und den so berechneten Schwellwert speichert.

7. Verfahren zum Steuern eines Heizgerätes nach Anspruch 1, wobei das Verfahren durch die folgenden Schritte gekennzeichnet ist:

Erfassen eines Spitzenwertes (Dm) des Sensorsignals während einer vorgegebenen Zeitdauer und Speichern eines ersten den Spitzenwert (Dm) darstellenden Wertes,

Ermitteln eines einen Schwellwertpegel darstellenden zweiten Wertes anhand einer Tabelle, die vorab festgelegt worden ist, gemäß dem ersten Wert und Speichern des zweiten Wertes und

einem dritten Schritt, bei dem mindestens ein aus den folgenden Werten ausgewählter Wert ermittelt wird:

eine Frequenz, bei der das Sensorsignal den zweiten Wert für eine eine vorgegebene Zeitdauer überschreitende Zeitdauer kontinuierlich überschreitet, und

eine akkumulierte Zeit, während der das Sensorsignal den zweiten Wert kontinuierlich überschreitet; und

Steuern des Betriebs der Heizeinrichtung (3) durch Erfassen, daß der so ermittelte Wert einen vorgegebenen Wert erreicht hat.

8. Verfahren zum Steuern eines Heizgerätes nach Anspruch 7, bei dem die vorab bestimmte Tabelle zur Benutzung im zweiten Schritt so beschaffen ist, daß der zweite Wert unabhängig von der Größe des ersten Wertes auf einen vorgegebenen festen Wert eingestellt wird, wenn der erste Wert größer ist als ein vorgegebener Wert.