JP2576816Y2 - 高周波加熱装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は食品の沸騰を検知して加
熱動作を自動制御する高周波加熱装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】電子レンジ加熱の自動化が進み、最適加
熱が手間なしで簡単に行なえるようになった。

【０００３】被加熱物から放射される赤外線に着目した
もの、被加熱物から発生する水蒸気やガスに着目したも
の、被加熱物によって暖められた加熱室内空気の温度に
着目したものなど、いくつかある自動化手法のうち、被
加熱物の発熱に伴って温度上昇する加熱室内空気（また
は加熱室内から排出される空気）の温度を温度センサー
により検出して加熱時間を決定する手法は、比較的廉価
なセンサーを用いて手軽に実現できるため、自動形電子
レンジとしていち早く実用化された。

【０００４】また、食品の沸騰を検知する方法として、
圧電素子センサーにて沸騰時の水蒸気を検知し、加熱を
制御する技術が提案（特開平２−４４１２４号公報他）
されかつ実用化されるようになった。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】上述の圧電素子センサ
ーや温度センサーを用いたものは、沸騰加熱の制御は精
度良くおこなえるものの、水蒸気の発生しない加熱制御
を苦手としているため、加熱室内の温度が高いとき、沸
騰を精度よく検知することができないという問題がある
ため、温度センサーを用いて沸騰を検知する方法を開発
したが、完全に沸騰していない状態で検知してしまった
り、ノイズの影響等で検知してしまう問題があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本考案は上述の問題点を
解決するためになされたもので、加熱室から排出される
空気の温度のみに着目するのではなく、食品の沸騰にと
もなって急激に発生する水蒸気が加熱室から排出される
空気の中に大量に混入することに着目し、その大量の水
蒸気の混入にともなって温度センサーが急激な温度上昇
を検出したときに食品が沸騰したとみなし、加熱動作を
制御する。すなわち、温度センサーと接触する排出空気
中の水蒸気の凝縮による温度センサーへの伝達熱量が増
大するようにし、その温度センサーの出力が所定値に達
したときに加熱動作を制御する。この場合、食品が完全
に沸騰状態になっていないときや、ノイズの影響等で一
時的に温度センサーからの出力が所定値を超えることが
あるため、この出力が所定値を超えることが複数回検知
されたときに加熱動作を制御する構成とした。

【０００７】

【作用】上述の構成により、食品が沸騰して水蒸気が発
生し、換気空気に含まれた水蒸気が冷えた温度センサー
およびファンによる冷風と接触し水蒸気の凝縮が起きる
と、水蒸気の凝縮による温度センサーへの熱伝達量が増
大して温度センサーの検知する温度の変化が急激になり
出力電圧が急上昇して所定値を超えて加熱制御を行う。
しかし、瞬間的に高温の換気空気が温度センサーに接し
たり、温度センサーにノイズが乗ったりした場合に出力
電圧が瞬間的に所定値を超えても加熱制御を行わないよ
うに、出力電圧が所定値を超える回数を複数回検知した
場合に限って加熱制御を行うようにしたので、食品が完
全な沸騰状態になったときにだけ加熱を制御する。

【０００８】

【実施例】以下本考案の一実施例を図１〜図３を用いて
説明する。

【０００９】図１の沸騰検知回路図において、１は温度
センサー、２はこの温度センサー１に直列接続して電圧
ＶEを分圧する抵抗で、前記温度センサー１の検知する
温度に応じて電圧ＶBが変化する。この電圧ＶBはコンデ
ンサー３と抵抗４で構成される微分回路９で微分された
あと増幅回路５で増幅され、抵抗６、コンデンサー７で
構成された積分形フィルターを経て高周波ノイズが除去
されて、電圧Ｖ0としてマイコン等からなる制御回路８
へ出力される。他方、前述電圧ＶBは直接制御回路８へ
出力される。

【００１０】図２は本考案の高周波加熱装置の平断面図
である。

【００１１】１０は加熱室、１１は食品、１２は食品１
１を載せたターンテーブルである。１３はマグネトロ
ン、１４はマグネトロン１３を冷却するとともに加熱室
１０内空気を換気するファンである。１５はマグネトロ
ン１３を冷却した後の空気が加熱室１０内へ流れ込む流
入口である。１６および１７は流入口１５から流入した
空気が加熱室１０外へ流出する流出口で、この流出口１
７には温度センサー１を取付けた排気ガイド１８が接続
されている。

【００１２】次に本実施例の作用を説明する。

【００１３】食品１１が沸騰して急激に発生した水蒸気
は、換気空気に混入して白抜き矢印のように加熱室１０
から流出口１７を通って排気ガイド１８内へ流れ込み、
温度センサー１部位に収斂する。この温度センサー１の
設置された収斂部位にはファン１４により黒塗り矢印の
ように冷風が流れ込んでいるので、ここに加熱室１０内
から流れ込む水蒸気を含む換気空気は温度の低い温度セ
ンサー１と冷風によってただちに冷却され、飽和水蒸気
となって凝縮されてその凝縮熱が温度センサー１に伝達
される。水蒸気発生量の少ない間は、温度センサー１の
検出する温度の変化は比較的緩慢であるが、沸騰による
水蒸気の大量発生後水蒸気が温度センサー１表面に凝縮
すると、温度センサー１への熱伝達量が急増するため、
温度センサー１の温度上昇も急激となる。

【００１４】以上の温度センサー１の変化を表したもの
が図３で、図１に示した電圧変換回路の出力電圧Ｖ0の
変化を示したもので、加熱開始（時間０）からある時間
（イ）は微分回路９の充放電の関係で電圧Ｖ0は一旦上
昇してピークを示した後下降して安定時間に入る。食品
１１の沸騰により水蒸気が急激に発生し、温度センサー
１の検知する温度が急激に上昇すると、電圧変換回路の
出力電圧Ｖ0も大きな変化を見せる変動時間（ハ）とな
る。ファン１４はこの間も回転し続けるため、温度セン
サー１は冷却風と水蒸気に断続的にさらされることにな
って電圧Ｖ0は大きな変化を繰り返す。なお、この変動
時間（ハ）では設定電圧ＶAを超える電圧変化があった
時に制御回路８がそれを検知してマグネトロン１３の加
熱動作を停止させたり加熱出力を低下させるので、水蒸
気の発生は少なくなりそれに従って電圧Ｖ0も降下す
る。

【００１５】しかし、沸騰状態になる前に瞬間的な高温
の換気空気が温度センサーに接したり、温度センサーに
ノイズが乗ったりした場合に出力電圧Ｖ0が設定電圧ＶA
を瞬間的に超える場合があるがその場合には加熱制御を
行わないように、出力電圧Ｖ0が設定電圧ＶAを超える回
数が複数回検知されたときにだけ加熱制御を行う。

【００１６】なお、この制御に供される測定値は温度セ
ンサー１が検知する温度そのものではなく、検知される
温度の変化であるため、電圧変換回路を構成する部品の
定数のバラツキの影響が制御精度にあらわれにくく、安
定した製品の製造が可能になる。

【００１７】

【考案の効果】以上本考案によれば、沸騰状態になる前
に瞬間的な高温の換気空気が温度センサーに接したり、
温度センサーにノイズが乗ったりしても、直ちに加熱を
制御することなく、確実に沸騰してから加熱を制御する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す高周波加熱装置の温度
センサー出力変換回路図である。

【図２】同じく高周波加熱装置の概略平断面図である。

【図３】同じく温度センサーの変換出力電圧の変化を示
す図である。

【符号の説明】

１ 温度センサー ８ 制御回路 １０ 加熱室 １１ 食品 １３ マグネトロン １４ ファン

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 食品（１１）を収納する加熱室（１０）
   と、食品（１１）を加熱するためのマイクロ波を発生さ
   せるマグネトロン（１３）と、前記加熱室（１０）から
   の換気空気の温度を検知するための温度センサー（１）
   と、この温度センサー（１）に送風するファン（１４）
   と、前記温度センサー（１）の出力が所定値を複数回超
   えたことが検知されたときに加熱を制御する制御回路
   （８）とで構成されたことを特徴とする高周波加熱装
   置。