JP2014070877A

JP2014070877A - 高周波加熱装置

Info

Publication number: JP2014070877A
Application number: JP2012220007A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Morikawa; 久森川
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2012-10-02
Filing date: 2012-10-02
Publication date: 2014-04-21
Anticipated expiration: 2032-10-02
Also published as: JP5998354B2

Abstract

【課題】高周波発生装置から加熱室外に放出される漏波のノイズにより、サーミスタ素子からの信号情報が影響を受けても、制御装置が誤動作しないようにすること。
【解決手段】調理開始後、被加熱物２から蒸気３が発生するまでの間の制御装置９に入力されるサーミスタ素子５からの規定電圧以上の信号の有無より、被加熱物２の量を判別する。また、被加熱物２からの蒸気３発生により制御装置９に入力されるサーミスタ素子５からの規定電圧以上かつ規定持続時間以上の信号の有無により、調理完了を判別し高周波発生装置７を停止させるさいに、前記被加熱物２の量の判別で被加熱物２の量が少ないと判断した場合は、被加熱物２の量が多いと判断した場合と比べて、調理完了を判別するための制御装置９の判断基準の一つである規定持続時間の設定時間を長くしたものである。
【選択図】図２

Description

本発明はサーミスタ素子を用いて、被加熱物からの蒸気を検出し、高周波発生装置を制御する高周波加熱装置に関するものである。

従来、この種の高周波加熱装置はサーミスタ素子からの信号の交流成分を交流増幅器で増幅し、その信号情報により、高周波発生装置を制御している（例えば、特許文献１参照）。

図４は、特許文献１に記載された従来の高周波加熱装置を示すものである。図４に示すように、加熱室１１内に置かれた被加熱物１２から発生した蒸気１３を加熱室外に導く通気口１４と、蒸気を検出するためのサーミスタ素子１５と、サーミスタ素子１５からの信号の交流成分を増幅する交流増幅器１６と、増幅された信号情報により、高周波発生装置１７を駆動する駆動装置１８を制御する制御装置１９から構成されている。

特開平９−２３６２６３号公報

しかしながら、前記従来の構成では、被加熱物から蒸気が発生し、サーミスタ素子が蒸気に触れた時にサーミスタ素子から発生する交流成分の信号は、数ｍＶ程度の微弱なものなので、信号として扱える数Ｖ程度にするために、交流増幅器は大きな増幅をする必要があり、通常５００から７００倍の増幅を行っている。

従って、増幅前の低電圧の信号は極めてノイズに弱い。高周波発生装置から放射された電波は、加熱室内だけにとどまらず、加熱室を構成するためのカシメ部やスポット部あるいは、サーミスタ素子に蒸気を導くための通気口などから、漏波として、加熱室外に放出されるのが常である。この漏波がノイズとしてサーミスタ素子からの信号にのると、例え数ｍＶのノイズでも、交流増幅器で増幅され、数Ｖの大きな電圧の信号となり、サーミスタ素子からの信号がないにもかかわらず、制御装置に大きな電圧の信号が入力され、制御装置が誤動作するという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、加熱室外に放出される高周波発生装置からの漏波によるノイズがあっても、制御装置が誤動作をしない高周波加熱装置を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の高周波加熱装置は、漏波によるノイズは一般的に被加熱物の量が少ないと大きく、多いと小さいという特性を利用し、調理開始後、被加熱物から蒸気が発生するまでの間に制御装置に入力されるサーミスタ素子からの規定電圧以上の信号の有無より、被加熱物の量を判別する。

また、被加熱物の量が少ない方が、被加熱物から蒸気が出始めてから沸騰までの時間が短いので、沸騰開始までに高周波加熱装置を停止しなくても沸騰を開始してから高周波加熱装置を停止しても問題ないという点と、漏波によるノイズがサーミスタ素子からの信号
にのった場合の制御装置に入力される信号の持続時間は、沸騰後に制御装置に入力される信号の持続時間より短いという特性を利用することにより、被加熱物からの蒸気発生により制御装置に入力されるサーミスタ素子からの規定電圧以上かつ規定持続時間以上の信号の有無により、調理完了を判別し高周波発生装置を停止させるさいに、前記被加熱物の量の判別で被加熱物の量が少ないと判断した場合は、被加熱物の量が多いと判断した場合と比べて、調理完了を判別するための制御装置の判断基準の一つである規定持続時間の設定時間を長くしたものである。

これにより、被加熱物の量が少ないと判別した場合は、ノイズがサーミスタ素子からの信号にのっても持続時間の短い信号なので、規定持続時間以下となり、制御装置が高周波発生装置を停止することはなく、また被加熱物から蒸気が発生し沸騰を開始するとサーミスタ素子からの持続時間が長い信号が制御装置に入力されるので、規定持続時間以上となり、調理完了と判別し高周波加熱装置を停止することが出来るので、制御装置の誤動作をなくすことができる。

本発明の高周波加熱装置は、高周波発生装置から加熱室外に放出される漏波のノイズにより、サーミスタ素子からの信号が影響を受けても、制御装置の誤動作をなくすことができる。

本発明の実施の形態１における高周波加熱装置の構成図本発明の実施の形態１における高周波加熱装置の制御装置への入力信号図本発明の実施の形態１における高周波加熱装置の制御装置への入力信号図従来の高周波加熱装置の構成図

本発明は、被加熱物を収納する加熱室と、加熱室に高周波電波を放射する高周波発生装置と、高周波発生装置を駆動する駆動装置と、被加熱物から発生する蒸気を検出するサーミスタ素子と、前記駆動装置を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、調理を開始後、被加熱物から蒸気が発生するまでの間のサーミスタ素子からの規定電圧以上の信号の有無により、被加熱物の量を判別すると共に、被加熱物からの蒸気発生による前記サーミスタ素子からの規定電圧以上かつ規定持続時間以上の信号の有無により、調理完了を判別し前記高周波発生装置を停止させるものであり、かつ前記被加熱物の量の判別で被加熱物の量が少ないと判断した場合は、被加熱物の量が多いと判断した場合と比較して、調理完了を判別する前記サーミスタ素子からの信号の規定持続時間の設定時間を長くすることにより、ノイズがサーミスタ素子からの信号にのっても持続時間の短い信号なので、規定持続時間以下となり、制御装置が高周波発生装置を停止することはなく、また被加熱物から蒸気が発生し沸騰を開始するとサーミスタ素子からの持続時間が長い信号が制御装置に入力されるので、規定持続時間以上となり、調理完了と判別し高周波加熱装置を停止することが出来るので、制御装置の誤動作をなくすことができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における高周波加熱装置の構成図を示すものである。図１において、加熱室１内に置かれた被加熱物２から発生した蒸気３を加熱室外に導く通気口４と、蒸気を検出するためのサーミスタ素子５と、サーミスタ素子５からの信号の交流成分を増幅する交流増幅器６と、交流増幅器６で増幅された信号情報により、高周波
発生装置７を駆動する駆動装置８を制御する制御装置９から構成されている。

以上のように構成された高周波加熱装置について、以下その動作、作用を説明する。

高周波加熱装置が調理を開始すると、制御装置９から駆動装置８に調理開始信号が送られ、駆動装置８が高周波発生装置７の駆動を開始し、加熱室１内に高周波電波が放射される。

そして、高周波発生装置７から放射された電波は、加熱室１内にとどまらず、加熱室１を構成するためのカシメ部やスポット部（図示せず）、あるいは通気口４などから、漏波として加熱室１外に放出される。

また、この漏波がノイズとしてサーミスタ素子５からの信号にのった場合、被加熱物２から蒸気３が発生していないにも関わらず、サーミスタ素子５はノイズがのった信号を出力し、その信号は交流増幅器６で増幅され、制御装置９に入力されるので、制御装置９の誤動作につながる。

しかし、この漏波によるノイズの量は、一般的に被加熱物２の量が少ないと大きく、多いと小さいという特性がある。

また、被加熱物２からの蒸気３は５０ｃｃ程度の少量の水でも、蒸気が発生するまでには、調理開始後３０秒以上はかかる（高周波加熱装置の出力により変わる）ので、調理開始後３０秒以前に制御装置９に交流増幅器６から規定電圧以上の信号が入力されれば、それは、漏波によるノイズであると判断することが出来る。

また、同時に漏波によるノイズの影響を受けていることから被加熱物２の量が少ないと判断することができる。この時に制御装置９が判断する規定電圧の値を変えることにより、被加熱物２の量を少ないと判断するか多いと判断するかの基準を変えることが出来る。

次に、被加熱物２から蒸気３が発生することにより、制御装置９が調理完了と判断し高周波発生装置７を停止させるまで動作を説明する。被加熱物２から蒸気３が出始めると、蒸気３は通気口４を通って、サーミスタ素子５に触れる。すると蒸気量などに応じて、サーミスタ素子５は信号を出力する。

そして、その信号は交流増幅器６で増幅され、制御装置９に入力される。被加熱物２から発生する蒸気３の量は、調理開始してからしばらくは発生しないが、被加熱物の２の温度上昇に伴い増加していき、被加熱物２が沸騰を開始すると大量の蒸気３が発生する。

そして、制御装置９に入力されるサーミスタ素子５からの信号により、制御装置９は調理完了を判別し、高周波発生装置７を停止させるが、これらの動作は被加熱物２の量によって変化する。

被加熱物２の量が少ない方が、被加熱物２から蒸気３が出始めてから沸騰までの時間が短いので、沸騰開始までに高周波加熱装置を停止しなくても沸騰を開始してから高周波加熱装置を停止しても問題ないという点と、漏波によるノイズがサーミスタ素子５からの信号にのった場合の制御装置９に入力される信号の持続時間は、沸騰後に制御装置９に入力される信号の持続時間より短いという特性を利用して、制御装置９は調理完了を判別するための判断基準を二つ持っている。

一つ目は、被加熱物２からの蒸気３発生により制御装置９に入力されるサーミスタ素子
５からの規定電圧以上という判断であり、もう一つは規定持続時間以上という判断である。

そして、調理完了を判別し高周波発生装置７を停止させるさいに、前記被加熱物２の量の判別で被加熱物２の量が少ないと判断した場合は、被加熱物２の量が多いと判断した場合と比べて、制御装置９の前記判断基準の一つである規定持続時間の設定時間を長く設定している。

被加熱物２の量が多い場合の制御装置９の動作を制御装置９に入力されるサーミスタ素子５からの信号の一例を示した図２を参照して説明する。図２は、本発明の第１の実施の形態における高周波加熱装置の制御装置への入力信号図である。調理開始後３０秒間は被加熱物２から蒸気３が発生しておらず、また、被加熱物２の量が多いので漏波によるノイズの影響も受けていないので制御装置９への入力電圧はほとんどゼロであり、制御装置９に入力される電圧は被加熱物２の量を判断する規定電圧より低いので、被加熱物２は多いと判断される。

そして、被加熱物２から蒸気３が出始めて制御装置９に調理完了を判断する規定電圧より高くかつ規定持続時間以上の電圧が入力されると調理完了と判断し、高周波発生装置７を停止し調理が完了する。

この場合の規定持続時間は、被加熱物２の量は多いと判断しているので、被加熱物２の量が少ないと判断する場合より短時間の持続時間が設定されている。なお、図２の信号は調理完了判別後も意図的に高周波発生装置７を停止せずに動作を継続しているので、調理完了後も信号は継続している。

次に、被加熱物２が少ない場合の制御装置９の動作を制御装置９に入力されるサーミスタ素子５からの信号の一例を示した図３を参照して説明する。図３は、本発明の第１の実施の形態における高周波加熱装置の制御装置への入力信号図である。

調理開始後３０秒間は被加熱物２から蒸気３が発生していないにもかかわらず漏波によるノイズの影響で、制御装置９に入力される電圧は被加熱物２の量を判断する規定電圧より高いので、被加熱物２は少量と判断される。

そして、被加熱物２から蒸気３が出始めると制御装置９に調理完了を判別する規定電圧より高い電圧が入力されるが、被加熱物２の量は少ないと判断しているので、もう一つの調理完了を判断する規定持続時間は、被加熱物２の量が多いと判断する場合より長い時間の持続時間が設定されているので、規定持続時間以下となり制御装置９は調理完了と判断せずに調理を継続する。

そして、被加熱物２が沸騰を開始すると制御装置９に調理完了を判別する規定電圧以上かつ規定持続時間以上の電圧が入力されるので、調理完了と判断し、高周波発生装置７を停止し、調理が完了する。

もし、調理中に漏波によるノイズがサーミスタ素子５からの信号にのり制御装置９に調理完了を判別する規定電圧以上の電圧が入力されても、ノイズによる信号の持続時間は短いので、もう一つの調理完了を判別する規定持続時間を満足しないので、制御装置９は調理完了と判断せずに調理を継続する。

以上のように、本実施の形態においては、漏波によるノイズは一般的に被加熱物の量が少ないと大きく、多いと小さいという特性を利用し、調理開始後、被加熱物から蒸気が発
生するまでの間の制御装置に入力されるサーミスタ素子からの規定電圧以上の信号の有無より、被加熱物の量を判別する。

また、被加熱物の量が少ない方が、被加熱物から蒸気が出始めてから沸騰までの時間が短いので、沸騰開始までに高周波加熱装置を停止しなくても沸騰を開始してから高周波加熱装置を停止しても問題ないという点と、漏波によるノイズがサーミスタ素子からの信号にのった場合の制御装置に入力される信号の持続時間は、沸騰後に制御装置に入力される信号の持続時間より短いという特性を利用することにより、被加熱物からの蒸気発生により制御装置に入力されるサーミスタ素子からの規定電圧以上かつ規定持続時間以上の信号の有無により、調理完了を判別し、高周波発生装置を停止させるさいに、前記被加熱物の量の判別で被加熱物の量が少ないと判断した場合は、被加熱物の量が多いと判断した場合と比べて、調理完了を判別するための制御装置の判断基準の一つである規定持続時間の設定時間を長くしたものである。

これにより、被加熱物の量が少ないと判別した場合は、ノイズがサーミスタ素子からの信号にのっても持続時間の短い信号なので、規定持続時間以下となり、制御装置が高周波発生装置を停止することはなく、また被加熱物から蒸気が発生し、沸騰を開始するとサーミスタ素子からの持続時間が長い信号が制御装置に入力されるので、規定持続時間以上となり、調理完了と判別し高周波加熱装置を停止することが出来るので、制御装置の誤動作をなくすことができる。

以上のように、本発明にかかる高周波加熱装置は、漏波によるノイズの影響を受けても、制御装置の誤動作をなくす事が可能となるので、サーミスタ素子以外のセンサを使用した高周波加熱装置等の用途にも適用できる。

１、１１加熱室
２、１２被加熱物
３、１３蒸気
４、１４通気口
５、１５サーミスタ素子
６、１６交流増幅器
７、１７高周波発生装置
８、１８駆動装置
９、１９制御装置

Claims

被加熱物を収納する加熱室と、前記加熱室に高周波電波を放射する高周波発生装置と、前記高周波発生装置を駆動する駆動装置と、被加熱物から発生する蒸気を検出するサーミスタ素子と、前記駆動装置を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、調理を開始後、被加熱物から蒸気が発生するまでの間のサーミスタ素子からの規定電圧以上の信号の有無により、前記被加熱物の量を判別すると共に、被加熱物からの蒸気発生による前記サーミスタ素子からの規定電圧以上かつ規定持続時間以上の信号の有無により、調理完了を判別し前記高周波発生装置を停止させるものであり、かつ前記被加熱物の量の判別で前記被加熱物の量が少ないと判断した場合は、前記被加熱物の量が多いと判断した場合と比較して、調理完了を判別する前記サーミスタ素子からの信号の規定持続時間の設定時間を長くした高周波加熱装置。