JP2007024829A - 温度検知装置及び高周波加熱器 - Google Patents

Abstract

【課題】 温度検知装置が、外来ノイズに強く、高周波による影響並びに検知視野にばらつきもなくて、更に検知精度を良くできるようにする。
【解決手段】 温度検知装置４２の検知素子が導電性の容器５と導電性のケース５５とによって外来ノイズに対して強くなされた上に、ケース５５の筒状の窓部５６に赤外線センサ２の容器５が挿入されて電気絶縁物のスペーサ５７（絶縁手段）を介し固定されることで、高周波による影響並びに検知視野のばらつきを生じないようにでき、そして、それらに加え、上記電気絶縁物のスペーサ５７にて、ケース５５と赤外線センサ２の容器５との導通を絶ち、赤外線センサ２が外来ノイズを受けにくくできるので、外来ノイズの影響の更に出ない精度の良い温度検知ができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、被検知物の温度を赤外線にて非接触で検知する温度検知装置及びこれを用いた高周波加熱器に関する。

従来より、例えば電子レンジやオーブンレンジ等の高周波加熱器においては、被加熱物の温度を赤外線にて非接触で検知する温度検知装置を用いたものが供されている。
図７は、その温度検知装置１を示しており、赤外線センサ２が回路基板３に実装されている。赤外線センサ２は、サーモパイル４を検知素子として有し、これが導電性特には金属製の缶状を成す容器５に収納されている。サーモパイル４から出力される検知信号は微小で、それを増幅しているほどであり、外来ノイズを受けると、影響が出やすい。このため、検知信号出力のためのグランド用導体であるグランド端子６が、容器５特にはこれの底板５ａに挿通固着されて接続されており、かくして、サーモパイル４が導電体（容器５）によりシールドされ、外来ノイズに対して強くなされている。

なお、グランド端子６は回路基板３に挿通されてはんだ７により接続保持されている。又、グランド端子６を含んで赤外線センサ２が接続された回路基板３の回路には、コネクタ８によってハーネス９が接続されている。

そして、図８に示すように、上記赤外線センサ２から回路基板３が、ケース１０に収納されている。このケース１０は導電性これも特には金属製の角箱状を成すものであり、これで赤外線センサ２を囲うことによって、赤外線センサ２（サーモパイル４）が更に外来ノイズに対して強くなるようにしている。

但し、赤外線センサ２は、前述のように、ケース１０外の被加熱物の温度を赤外線にて非接触で検知するものであり、このために、ケース１０には、赤外線センサ２、特にこれの容器５の形状に合わせて、円形の窓部１１が設けられている。そして、ケース１０内では、回路基板３が複数のボス部１２にそれぞれ螺挿するねじ１３等によって取付けられており、その取付けによって、赤外線センサ２、特にこれの容器５における赤外線透過部１４が、ケース１０の窓部１１を通してケース１０外に臨むようになっている（例えば特許文献１参照）。
特開平７−１１９９８０号公報

しかしながら、上記従来のもののケース１０の窓部１１と赤外線センサ２の容器５との間には隙間があり、高周波加熱器に用いた場合に、その隙間から高周波が入って、それによる影響が赤外線センサ２に出やすい。又、回路基板３をケース１０内で取付けることにより、赤外線センサ２の赤外線透過部１４をケース１０の窓部１１を通してケース１０外に臨ませる構造であるため、その取付けの状態如何で赤外線センサ２の検知視野にばらつきが生じやすく、精度の良い温度検知ができにくかった。

そこで、図９に示すように、ケース１０に窓部１５を筒状特には円筒状に形成し、この筒状の窓部１５に赤外線センサ２の容器５を挿入して固定するようにしたものが供されている。

しかしながら、このものでは、図１０に示すように、赤外線センサ２から、ハーネス９、ハーネス９を接続する高周波加熱器の制御装置１６、制御装置１６が具えるアース導体１７、アース導体１７を接続する高周波加熱器の筐体１８、筐体１８に取付ける温度検知装置１のケース１０、そして、ケース１０が窓部１５で赤外線センサ２の容器５に接触することによる導通で、閉回路が構成されてしまい、その結果、ハーネス９が長くなるほど、赤外線センサ２が外来ノイズを受けやすくなって、検知信号の出力に影響が出、精度の良い温度検知ができにくいという問題点を有していた。

本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、従ってその目的は、外来ノイズに強く、高周波による影響並びに検知視野のばらつきもなくて、更に検知精度を良くできる温度検知装置及びこれを用いた高周波加熱器を提供するにある。

上記目的を達成するために、本発明の温度検知装置においては、被検知物の温度を赤外線にて非接触で検知するものにおいて、検知素子を導電性の容器に収納すると共に、その容器に検知信号出力のためのグランド用導体を接続して構成された赤外線センサと、この赤外線センサを収納する導電性のケースとを具備し、そのケースが窓部を筒状に形成して有し、この窓部に前記赤外線センサの容器を挿入するものであって、前記ケースの窓部に、前記赤外線センサの容器に接触しつつ、これとの間を電気絶縁する絶縁手段を施したことを特徴とする（請求項１の発明）。

又、本発明の高周波加熱器は、被加熱物を収容する加熱室と、この加熱室に高周波を供給して前記被加熱物を加熱する加熱手段と、前記被加熱物の温度を検知する温度検知装置と、この温度検知装置の検知信号の出力に基づいて前記加熱手段を制御する制御装置とを具備し、前記温度検知装置に請求項１記載の温度検知装置を用いたことを特徴とする（請求項４の発明）。

上記構成の温度検知装置及び高周波加熱器によれば、温度検知装置の検知素子が導電性の容器と導電性のケースとによって外来ノイズに対して強くなされた上に、ケースの筒状の窓部に赤外線センサの容器が挿入されて絶縁手段を介し固定されることで、高周波による影響並びに検知視野のばらつきを生じないようにでき、そして、それらに加え、上記絶縁手段にて、ケースと赤外線センサの容器との導通を絶ち、赤外線センサが外来ノイズを受けにくくできるので、外来ノイズの影響の更に出ない精度の良い温度検知ができる。

以下、本発明の第１実施例（第１の実施形態）につき、図１ないし図５を参照して説明する。
まず、図３には、高周波加熱器の一例としてオーブンレンジ２１を示している。このオーブンレンジ２１は、外箱２２を筐体とし、前面に扉２３と操作パネル２４とを有している。扉２３はガラス２５張りであり、操作パネル２４は、表示器特には液晶表示器２６を有すると共に、調理内容選択のための多数のキースイッチ２７、並びに調理時間や調理温度設定のためのダイヤル２８を有している。

次いで、図４には、オーブンレンジ２１の内部構造を示しており、前記外箱２２の内部に配設した内箱２９によって加熱室３０を包囲形成し、この加熱室３０に、前記扉２３を開けて、図示しないで被加熱物ある食品が収容されるようになっている。又、加熱室３０の天井部には、図５に示すオーブンヒータ３１を配設しており、一方、加熱室３０外（外箱２２と内箱２９との間）のうちの上記操作パネル２４の裏側部分は機械室３２であって、この機械室３２に、同じく図５に示すマグネトロン３３や、インバータ３４、並びにマグネトロン３３を冷却するためのファン３５を配設している。マグネトロン３３は高周波発振器であり、前記加熱室３０に高周波を供給して前記食品（被加熱物）を加熱する加熱手段として機能するようになっている。

ここで、図５には、前記操作パネル２４の裏面に取付けた回路基板３６を示しており、この回路基板３６に、制御手段である制御装置３７を設けている。この制御装置３７は、詳しくは図示しないが、例えばＣＰＵや、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリを具えるマイクロコンピュータを主体として構成している。なお、ＲＯＭには、マイクロコンピュータが実行する制御プログラムを格納している。又、制御装置３７には、補正データや使用履歴等を記憶する外部不揮発性記憶手段としてＥＥＰＲＯＭ３８を接続している。

上記制御装置３７には、前記操作パネル２４が有したキースイッチ２７群から各スイッチ信号がスイッチ群インターフェイス３９を介して入力されると共に、ダイヤル２８に応動するエンコーダ４０から応動パルス信号がエンコーダインターフェイス４１を介して入力され、前記食品の温度を検知する温度検知装置４２から検知信号が温度検知装置インターフェイス４３を介して入力されるようにしている。

そして、それらの入力並びに前記ＲＯＭに格納した制御プログラムに基づいて、制御装置３７は、前記オーブンヒータ３１をヒータ駆動回路４４を介して制御すると共に、前記マグネトロン３３をマグネトロン駆動回路である前記インバータ３４を介して制御するようにしている。そのほか、制御装置３７は、前記ファン３５をファン駆動回路４５を介して制御すると共に、前記操作パネル２４が有した液晶表示器（ＬＣＤ）２６とＬＥＤ群４６及びブザー４７を、それぞれＬＣＤ駆動回路４８、ＬＥＤ群駆動回路４９、ブザー駆動回路５０を介して制御するようにしている。

前記温度検知装置４２は図４にも示している。すなわち、前記加熱室３０（内箱２９）の図で右側（機械室３２側）の側壁に、開口５２を形成すると共に、この開口５２に臨ませてセンサダクト５３を外側（機械室３２側）に取付けており、そして、そのセンサダクト５３の奥部に、窓部５４を形成すると共に、この窓部５４に臨ませて温度検知装置４２を外側（機械室３２側）に取付けている。従って、温度検知装置３４は、窓部５４からセンサダクト５３及び開口５２を通じて、前記食品の温度を検知するようになっている。

上記温度検知装置４２は、基本的には、前記図７ないし図９に示した温度検知装置１と同一のものであり、従って、それと同一の部分には同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ、以下に述べる。

すなわち、この温度検知装置４２の前記温度検知装置１と異なる部分は、図１及び図２に示すように、赤外線センサ２から回路基板３を収納したケース５５である。このケース５５は、例えばカーボンを含有した樹脂材料で角箱状に形成しており、導電性を有している。このケース５５には、赤外線センサ２、特にこれの容器５の形状に合わせて、筒状特には円筒状の窓部５６を、前記ケース１０の窓部１５よりも径大に形成しており、回路基板３をケース５５内の複数のボス部１２にそれぞれ螺挿するねじ１３等によって取付けることによって、窓部５６に赤外線センサ２の容器５を挿入している。

そして、窓部５６には、絶縁手段として電気絶縁物のスペーサ５７をあらかじめ装着し、該スペーサ５７が上記赤外線センサ２の容器５との間に介在されるようにしている。従って、スペーサ５７は赤外線センサ２の容器５に接触してそれを固定しつつ、それとの間を電気絶縁するようになっている。
なお、スペーサ５７には、電気絶縁物の中でも、高周波を吸収する材質のものを採用している。

上記構成の温度検知装置４２及びオーブンレンジ（高周波加熱器）２１によれば、検知素子であるサーモパイル４（図７参照）が導電性の容器５でシールドされ、更に、導電性のケース５５によって囲われることで外来ノイズに対して強くなされる。その上に、ケース５５の筒状の窓部５６に赤外線センサ２の容器５が挿入されて電気絶縁物のスペーサ５７を介し固定されることで、高周波による影響並びに検知視野のばらつきを生じないようにできる。

そして、更にそれらに加え、上記電気絶縁物のスペーサ５７にて、ケース５５と赤外線センサ２の容器５との導通を絶ち、赤外線センサ２からハーネス９、ハーネス９を接続する制御装置３７、制御装置３７が具えるアース導体（図示せず）、アース導体を接続するオーブンレンジの筐体である外箱２２、外箱２２に取付ける温度検知装置４２のケース５５、そして、ケース５５の窓部５６から赤外線センサ２の容器５への閉回路が構成されることが避けられ、ハーネス９を通じて赤外線センサ２が外来ノイズを受けやすくなることがなくなるので、外来ノイズの影響の更に出ない精度の良い温度検知ができる。

以上に対して、図６は本発明の第２実施例を示すもので、上記第１実施例と同一の部分に同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ述べる。
このものの場合、第１実施例のケース５５に代わるケース６１が、ＡＢＳ樹脂等の電気絶縁材から成るケース基体６１ａにクロム等の金属の導体のメッキ６１ｂを施して成り、そのメッキをするときに第１実施例の窓部５６に代わる窓部６２にマスキングを施してメッキがされることを避けた部分６３でもって、第１実施例のスペーサ５７に代わる絶縁手段としている。

このようにしても、ケース６１と赤外線センサ２の容器５との接触固定をしつつ、それらの導通を絶ち得るから、第１実施例同様に、高周波による影響並びに検知視野のばらつきを生じないようにできつつ、ハーネス９を通じての外来ノイズの影響の更に出ない精度の良い温度検知ができる。

このほか、本発明は上記し且つ図面に示した実施例にのみ限定されるものではなく、例えば高周波加熱器としては、オーブンレンジ以外に、電子レンジであっても良いなど、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得る。

本発明の第１実施例を示す主要部分の縦断側面図 主要部分の正面図 オーブンレンジの外観斜視図 オーブンレンジの縦断面図 電気的構成のブロック図 本発明の第２実施例を示す図１相当図 従来例を示す主要部分の側面図 異なる従来例を示す図１相当図 更に異なる従来例を示す図１相当図 主要部分と他の部分との接続状況を示すブロック図

符号の説明

図面中、２は赤外線センサ、４はサーモパイル（検知素子）、５は容器、６はグランド端子（グランド用導体）、２１はオーブンレンジ（高周波加熱器）、３０は加熱室、３３はマグネトロン（加熱手段）、３７は制御装置、４２は温度検知装置、５５はケース、５６は窓部、５７は電気絶縁物のスペーサ（絶縁手段）、６１はケース、６１ａはケース基体、６１ｂはメッキ、６２は窓部、６３はメッキがされることを避けた部分（絶縁手段）を示す。

Claims (4)

1. 被検知物の温度を赤外線にて非接触で検知するものにおいて、
   検知素子を導電性の容器に収納すると共に、その容器に検知信号出力のためのグランド用導体を接続して構成された赤外線センサと、
   この赤外線センサを収納する導電性のケースとを具備し、
   そのケースが窓部を筒状に形成して有し、この窓部に前記赤外線センサの容器を挿入するものであって、
   前記ケースの窓部に、前記赤外線センサの容器に接触しつつ、これとの間を電気絶縁する絶縁手段を施したことを特徴とする温度検知装置。
2. 絶縁手段が、ケースの窓部の内周部に設けられて赤外線センサの容器との間に介在される電気絶縁物のスペーサであることを特徴とする請求項１記載の温度検知装置。
3. 導電性のケースが、電気絶縁材から成るケース基体に導体のメッキを施して成り、そのメッキをするときに窓部にマスキングを施してメッキがされることを避けた部分でもって絶縁手段としたことを特徴とする請求項１記載の温度検知装置。
4. 被加熱物を収容する加熱室と、
   この加熱室に高周波を供給して前記被加熱物を加熱する加熱手段と、
   前記被加熱物の温度を検知する温度検知装置と、
   この温度検知装置の検知信号の出力に基づいて前記加熱手段を制御する制御装置とを具備し、
   前記温度検知装置に請求項１記載の温度検知装置を用いたことを特徴とする高周波加熱器。
   
   

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