JP2924749B2 - 加熱状態検出装置 - Google Patents
加熱状態検出装置Info
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
- Control Of High-Frequency Heating Circuits (AREA)
- Electric Ovens (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高周波加熱装置等
に用いられる焦電素子センサを利用した加熱状態検出装
置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来の高周波加熱装置等の加熱状態検出
装置の仕組みを図を用いて説明する。 【０００３】図６は従来から用いられている湿度センサ
付き高周波加熱装置である。湿度センサの場合、食品中
の水分が沸騰して湿度が減少から増大へ急激に変化する
ため、この点を検出することで調理の終了を判別するこ
とが出来る。このことを基に、図６に示すように、湿度
センサ２５の抵抗値変化を基準電圧電源２６の電圧を抵
抗２７と分圧することにより検知して機器を制御してい
る（例えば特開昭５３−７７３６５号公報）。 【０００４】また、図７のように湿度センサの代わりに
圧電素子の焦電効果を利用した焦電素子センサを用いる
手段もある。焦電素子センサ１は水蒸気と圧電素子との
温度差により分極電流が発生し、その分極電流が発生
し、その分極電流を検出して機器を制御している（例え
ば特開昭６２−３７６２４号公報）。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うに湿度センサを用いると、調理中に食品中のガスや油
などが湿度センサに付着して検出感度が落ちてくるた
め、一回の調理毎にリフレッシュ加熱処理用のヒータな
どで湿度センサの付着物を蒸発させなければならず、余
分な電力やコストが発生するという問題点を有してい
た。 【０００６】また、湿度センサの代わりに焦電素子セン
サで水蒸気の発生を検出して加熱終了を自動化する方法
もある。しかし、この場合調理をくり返し行なうと焦電
素子センサ自体の温度が上昇して水蒸気との温度差が小
さくなるため、検出信号が小さくなり、検出感度の低下
や加熱終了と判定するまでの時間が延びるという問題が
あった。 【０００７】本発明はかかる従来の問題を解消するもの
で、簡単な構成で食品の加熱状態を検知する手段を提供
することを目的とする。 【０００８】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の加熱状態検出装置は、焦電素子センサ自体
の温度が上昇するのを防ぐために、焦電素子センサを冷
却手段で直接冷却する構成とした。これにより焦電素子
センサを水蒸気よりも低温に保つことができ水蒸気と焦
電素子センサとの温度差を大きくとることができるため
精度よく被調理物の加熱状態を検出することができる。 【０００９】 【発明の実施の形態】本発明は調理のために被調理物を
内部に格納する加熱室と、前記被調理物を加熱して調理
する加熱源と、前記被調理物から出る水蒸気を前記加熱
室外へ排気する排気部と、前記水蒸気との温度差に応じ
た信号を発生して前記排気部からの水蒸気を検知する焦
電素子センサと、前記焦電素子センサを直接冷却して前
記水蒸気よりも低い温度に保つ冷却手段とを有する構成
としている。また本発明は、冷却手段は、焦電素子セン
サを直接冷却して略室温に保つ構成としている。 【００１０】上記構成により本発明は、水蒸気を検知す
る焦電素子センサを冷却手段で直接冷却するので、焦電
素子センサを低温に維持し、水蒸気と焦電素子センサ自
身との温度差を常に大きくする作用を有する。 【００１１】また、冷却手段として冷却ファンを使用す
る構成とすることにより、簡単な手段で焦電素子センサ
を冷却することができる。 【００１２】図１は、本発明の一実施例を示す焦電素子
センサ付き加熱状態検出装置を用いた高周波加熱装置で
ある。 【００１３】図１において、焦電素子センサ１は圧電素
子の焦電効果を利用しており、水蒸気と圧電素子との温
度差により出力を発生するものである。焦電素子センサ
１の出力はセンサに対し直流成分が印加されないよう
に、又、センサ電圧出力の直流成分を阻止するように構
成された電圧増幅用のアンプ２（以降直流阻止アンプと
呼ぶ）および電圧比較用の比較器３さらには制御器４に
接続されている。 【００１４】加熱室５内には食品６が配され、代表的な
加熱源である電波放射部（この場合はマグネトロン）７
の冷却風の一部は、冷却ファン８によりダクト９を介し
て加熱室５内に導かれる。冷却風の一部を実矢線１０
で、食品から発生する水蒸気や油などを含んだ空気を点
矢線１１で示している。冷却風と食品から発生する水蒸
気や油などを含んだ空気は、排気部１２を通って加熱室
５から外部に送出される。 【００１５】上記排気部１２には焦電素子センサ１を取
り付けてある。本実施例では冷却ファン８を駆動するモ
ータのコア１３に、電源プラグ１４から電源スイッチ１
５を介して巻線１６と共に巻線１７がまいてあり、この
巻線１７には整流ブリッジ１８、コンデンサ１９、抵抗
２０、定電圧ダイオード２１からなる定電圧電源部を構
成し、制御回路用のトランスを不要にしている。又、ブ
ザー２２は増幅された信号電圧が設定されたスレッシュ
ホールド電圧ΔＶｔよりも大きくなったときに、制御器
４の信号で動作するように構成されている。 【００１６】制御器４の信号により、同時に電波放射部
７の電源電圧は開成され、調理中は冷却ファン８は回り
続けて実矢線２３の径路で加熱室外の直接風で焦電素子
センサ１を冷却し、温度上昇を抑える。 【００１７】図２には、上記焦電素子センサの信号と雑
音についてのデータ例を示す。（ａ）は庫内５の水が沸
騰したときの信号波形例を示している。（ｂ）には、こ
の波形をスペクトラム分析した結果例を示す。焦電素子
センサに暖かい水蒸気を含む風が当たることにより０〜
５０Hz帯で大きい信号が出ていることが判る。イとロの
差は約３０ｄＢ、信号レベルは数mVの電圧である。イは
庫内の水が沸騰した場合、ロは沸騰前の場合、ハは高周
波加熱装置に通電されていない場合である。 【００１８】図３および図４には、ローパスフィルタと
ハイパスフィルタを組み合わせたバンドパスフィルタ特
性を持つアンプ２の回路例と、この回路を用いて水４０
０ccを加熱した場合のアンプ出力電圧波形例を示してい
る。 【００１９】以上の結果から理解できるように、図１の
比較器３においてスレッシュホールド電圧ΔＶｔと信号
電圧を比較することにより、信号電圧ΔＶｔより大きく
なったときに制御器４でブザー報知するようにして、調
理物が沸騰点に達した時点を知ることができ、また同時
に電波放射部７への電源電圧を開成することで加熱を停
止することができる。 【００２０】図５は、焦電素子センサ１を冷却ファン８
の加熱室外からの直接風で冷却しない場合と冷却する場
合の違いを、調理終了時間と焦電素子センサ１の温度と
の関係で示したものである。焦電素子センサ１は水蒸気
と焦電素子センサとの温度差に応じて分極電流を発生す
るので、従来のように冷却せずに調理をくり返す場合、
一回の調理毎に焦電素子センサおよびその雰囲気の温度
が上昇するので、毎回１００℃の暖かい水蒸気が衝突し
て熱の授受をしても、水蒸気と焦電素子センサとの温度
差は徐々に小さくなっていく。このため、図５（ａ）の
ように調理をくり返す毎に水蒸気と焦電素子センサとの
温度差（ΔＴ1、ΔＴ2、ΔＴ3、ΔＴ4）が小さくなり、
水蒸気を検出したと判断するにいたる時間（加熱時間ｔ
1、ｔ2、ｔ3、ｔ4）は長くなっていく。 【００２１】一方、焦電素子センサを調理中に加熱室外
の直接風で冷却する場合は、図５（ｂ）のように焦電素
子センサの温度上昇をおさえるので、調理を何度くり返
しても水蒸気と焦電素子センサ１との温度差ΔＴは一定
で、調理終了時間ｔも同じとなる。 【００２２】なお、上記説明では冷却手段として、電波
放射部を冷却するファンと同一ファンで焦電素子センサ
を冷却する場合について説明したが、焦電素子センサを
冷却する手段としては専用のファンを用いてもよいし、
ヒートパイプの使用など他の手段を用いて冷却してもよ
い。 【００２３】 【発明の効果】以上述べてきたように本発明の加熱状態
検出装置によれば、次の効果が得られる。 【００２４】（１）冷却手段で焦電素子センサを直接冷
却するので、焦電素子センサを低温に維持でき、繰り返
し加熱などの過酷な使用環境でも圧電素子の劣化（熱破
壊）や圧電素子と電極の接着剤の組成変化が起こりにく
く、信頼性の高い安定した出力が得られる。 【００２５】（２）水蒸気との温度差に応じた信号を発
生する焦電素子センサを水蒸気よりも低温に維持できる
ので、繰り返し加熱をする場合も、食品から発生した水
蒸気と焦電素子センサ自身との温度差を常に大きくする
ことができ、調理終了時間の変動は起こらない。 【００２６】（３）水蒸気との温度差に応じた信号を発
生する焦電素子センサを水蒸気よりも低温に維持できる
ので、水蒸気が衝突するときの水蒸気と焦電素子センサ
自身との温度差を常に大きくすることができ、検出感度
を高めることができる。
に用いられる焦電素子センサを利用した加熱状態検出装
置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来の高周波加熱装置等の加熱状態検出
装置の仕組みを図を用いて説明する。 【０００３】図６は従来から用いられている湿度センサ
付き高周波加熱装置である。湿度センサの場合、食品中
の水分が沸騰して湿度が減少から増大へ急激に変化する
ため、この点を検出することで調理の終了を判別するこ
とが出来る。このことを基に、図６に示すように、湿度
センサ２５の抵抗値変化を基準電圧電源２６の電圧を抵
抗２７と分圧することにより検知して機器を制御してい
る（例えば特開昭５３−７７３６５号公報）。 【０００４】また、図７のように湿度センサの代わりに
圧電素子の焦電効果を利用した焦電素子センサを用いる
手段もある。焦電素子センサ１は水蒸気と圧電素子との
温度差により分極電流が発生し、その分極電流が発生
し、その分極電流を検出して機器を制御している（例え
ば特開昭６２−３７６２４号公報）。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うに湿度センサを用いると、調理中に食品中のガスや油
などが湿度センサに付着して検出感度が落ちてくるた
め、一回の調理毎にリフレッシュ加熱処理用のヒータな
どで湿度センサの付着物を蒸発させなければならず、余
分な電力やコストが発生するという問題点を有してい
た。 【０００６】また、湿度センサの代わりに焦電素子セン
サで水蒸気の発生を検出して加熱終了を自動化する方法
もある。しかし、この場合調理をくり返し行なうと焦電
素子センサ自体の温度が上昇して水蒸気との温度差が小
さくなるため、検出信号が小さくなり、検出感度の低下
や加熱終了と判定するまでの時間が延びるという問題が
あった。 【０００７】本発明はかかる従来の問題を解消するもの
で、簡単な構成で食品の加熱状態を検知する手段を提供
することを目的とする。 【０００８】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の加熱状態検出装置は、焦電素子センサ自体
の温度が上昇するのを防ぐために、焦電素子センサを冷
却手段で直接冷却する構成とした。これにより焦電素子
センサを水蒸気よりも低温に保つことができ水蒸気と焦
電素子センサとの温度差を大きくとることができるため
精度よく被調理物の加熱状態を検出することができる。 【０００９】 【発明の実施の形態】本発明は調理のために被調理物を
内部に格納する加熱室と、前記被調理物を加熱して調理
する加熱源と、前記被調理物から出る水蒸気を前記加熱
室外へ排気する排気部と、前記水蒸気との温度差に応じ
た信号を発生して前記排気部からの水蒸気を検知する焦
電素子センサと、前記焦電素子センサを直接冷却して前
記水蒸気よりも低い温度に保つ冷却手段とを有する構成
としている。また本発明は、冷却手段は、焦電素子セン
サを直接冷却して略室温に保つ構成としている。 【００１０】上記構成により本発明は、水蒸気を検知す
る焦電素子センサを冷却手段で直接冷却するので、焦電
素子センサを低温に維持し、水蒸気と焦電素子センサ自
身との温度差を常に大きくする作用を有する。 【００１１】また、冷却手段として冷却ファンを使用す
る構成とすることにより、簡単な手段で焦電素子センサ
を冷却することができる。 【００１２】図１は、本発明の一実施例を示す焦電素子
センサ付き加熱状態検出装置を用いた高周波加熱装置で
ある。 【００１３】図１において、焦電素子センサ１は圧電素
子の焦電効果を利用しており、水蒸気と圧電素子との温
度差により出力を発生するものである。焦電素子センサ
１の出力はセンサに対し直流成分が印加されないよう
に、又、センサ電圧出力の直流成分を阻止するように構
成された電圧増幅用のアンプ２（以降直流阻止アンプと
呼ぶ）および電圧比較用の比較器３さらには制御器４に
接続されている。 【００１４】加熱室５内には食品６が配され、代表的な
加熱源である電波放射部（この場合はマグネトロン）７
の冷却風の一部は、冷却ファン８によりダクト９を介し
て加熱室５内に導かれる。冷却風の一部を実矢線１０
で、食品から発生する水蒸気や油などを含んだ空気を点
矢線１１で示している。冷却風と食品から発生する水蒸
気や油などを含んだ空気は、排気部１２を通って加熱室
５から外部に送出される。 【００１５】上記排気部１２には焦電素子センサ１を取
り付けてある。本実施例では冷却ファン８を駆動するモ
ータのコア１３に、電源プラグ１４から電源スイッチ１
５を介して巻線１６と共に巻線１７がまいてあり、この
巻線１７には整流ブリッジ１８、コンデンサ１９、抵抗
２０、定電圧ダイオード２１からなる定電圧電源部を構
成し、制御回路用のトランスを不要にしている。又、ブ
ザー２２は増幅された信号電圧が設定されたスレッシュ
ホールド電圧ΔＶｔよりも大きくなったときに、制御器
４の信号で動作するように構成されている。 【００１６】制御器４の信号により、同時に電波放射部
７の電源電圧は開成され、調理中は冷却ファン８は回り
続けて実矢線２３の径路で加熱室外の直接風で焦電素子
センサ１を冷却し、温度上昇を抑える。 【００１７】図２には、上記焦電素子センサの信号と雑
音についてのデータ例を示す。（ａ）は庫内５の水が沸
騰したときの信号波形例を示している。（ｂ）には、こ
の波形をスペクトラム分析した結果例を示す。焦電素子
センサに暖かい水蒸気を含む風が当たることにより０〜
５０Hz帯で大きい信号が出ていることが判る。イとロの
差は約３０ｄＢ、信号レベルは数mVの電圧である。イは
庫内の水が沸騰した場合、ロは沸騰前の場合、ハは高周
波加熱装置に通電されていない場合である。 【００１８】図３および図４には、ローパスフィルタと
ハイパスフィルタを組み合わせたバンドパスフィルタ特
性を持つアンプ２の回路例と、この回路を用いて水４０
０ccを加熱した場合のアンプ出力電圧波形例を示してい
る。 【００１９】以上の結果から理解できるように、図１の
比較器３においてスレッシュホールド電圧ΔＶｔと信号
電圧を比較することにより、信号電圧ΔＶｔより大きく
なったときに制御器４でブザー報知するようにして、調
理物が沸騰点に達した時点を知ることができ、また同時
に電波放射部７への電源電圧を開成することで加熱を停
止することができる。 【００２０】図５は、焦電素子センサ１を冷却ファン８
の加熱室外からの直接風で冷却しない場合と冷却する場
合の違いを、調理終了時間と焦電素子センサ１の温度と
の関係で示したものである。焦電素子センサ１は水蒸気
と焦電素子センサとの温度差に応じて分極電流を発生す
るので、従来のように冷却せずに調理をくり返す場合、
一回の調理毎に焦電素子センサおよびその雰囲気の温度
が上昇するので、毎回１００℃の暖かい水蒸気が衝突し
て熱の授受をしても、水蒸気と焦電素子センサとの温度
差は徐々に小さくなっていく。このため、図５（ａ）の
ように調理をくり返す毎に水蒸気と焦電素子センサとの
温度差（ΔＴ1、ΔＴ2、ΔＴ3、ΔＴ4）が小さくなり、
水蒸気を検出したと判断するにいたる時間（加熱時間ｔ
1、ｔ2、ｔ3、ｔ4）は長くなっていく。 【００２１】一方、焦電素子センサを調理中に加熱室外
の直接風で冷却する場合は、図５（ｂ）のように焦電素
子センサの温度上昇をおさえるので、調理を何度くり返
しても水蒸気と焦電素子センサ１との温度差ΔＴは一定
で、調理終了時間ｔも同じとなる。 【００２２】なお、上記説明では冷却手段として、電波
放射部を冷却するファンと同一ファンで焦電素子センサ
を冷却する場合について説明したが、焦電素子センサを
冷却する手段としては専用のファンを用いてもよいし、
ヒートパイプの使用など他の手段を用いて冷却してもよ
い。 【００２３】 【発明の効果】以上述べてきたように本発明の加熱状態
検出装置によれば、次の効果が得られる。 【００２４】（１）冷却手段で焦電素子センサを直接冷
却するので、焦電素子センサを低温に維持でき、繰り返
し加熱などの過酷な使用環境でも圧電素子の劣化（熱破
壊）や圧電素子と電極の接着剤の組成変化が起こりにく
く、信頼性の高い安定した出力が得られる。 【００２５】（２）水蒸気との温度差に応じた信号を発
生する焦電素子センサを水蒸気よりも低温に維持できる
ので、繰り返し加熱をする場合も、食品から発生した水
蒸気と焦電素子センサ自身との温度差を常に大きくする
ことができ、調理終了時間の変動は起こらない。 【００２６】（３）水蒸気との温度差に応じた信号を発
生する焦電素子センサを水蒸気よりも低温に維持できる
ので、水蒸気が衝突するときの水蒸気と焦電素子センサ
自身との温度差を常に大きくすることができ、検出感度
を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の加熱状態検出装置を有する
調理器の概要を示すブロック図 【図２】（ａ）同調理器の庫内の水の沸騰状態を検出し
た時の信号波形図 （ｂ）図２（ａ）の信号波形図をスペクトラム分析した
時の特性図 【図３】バンドパスフィルタ特性を持つアンプの回路図 【図４】図３の回路を用いて水を加熱した場合のアンプ
出力電圧波形図 【図５】（ａ）焦電素子センサを冷却せずに繰り返し使
用した場合の特性図 （ｂ）焦電素子センサを冷却して繰り返し使用した場合
の特性図 【図６】従来例の湿度センサを用いたブロック図 【図７】従来例の焦電素子センサを用いたブロック図 【符号の説明】 １ 焦電素子センサ ５ 加熱室 ７ 電波放射部（加熱源） ８ 冷却ファン（冷却手段） １２ 排気部
調理器の概要を示すブロック図 【図２】（ａ）同調理器の庫内の水の沸騰状態を検出し
た時の信号波形図 （ｂ）図２（ａ）の信号波形図をスペクトラム分析した
時の特性図 【図３】バンドパスフィルタ特性を持つアンプの回路図 【図４】図３の回路を用いて水を加熱した場合のアンプ
出力電圧波形図 【図５】（ａ）焦電素子センサを冷却せずに繰り返し使
用した場合の特性図 （ｂ）焦電素子センサを冷却して繰り返し使用した場合
の特性図 【図６】従来例の湿度センサを用いたブロック図 【図７】従来例の焦電素子センサを用いたブロック図 【符号の説明】 １ 焦電素子センサ ５ 加熱室 ７ 電波放射部（加熱源） ８ 冷却ファン（冷却手段） １２ 排気部
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フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名)
F24C 7/02 541
F24C 7/02 325
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．調理のために被調理物を内部に格納する加熱室と、
前記被調理物を加熱して調理する加熱源と、前記被調理
物から発生する水蒸気を前記加熱室外へ排気する排気部
と、前記水蒸気との温度差に応じた信号を発生して前記
排気部からの水蒸気を検知する焦電素子センサと、前記
焦電素子センサを直接冷却して前記水蒸気よりも低い温
度に保つ冷却手段とを有する構成とした加熱状態検出装
置。 ２．冷却手段は、焦電素子センサを直接冷却して略室温
に保つ構成とした請求項１記載の加熱状態検出装置。 ３． 冷却手段は冷却ファンで構成し、焦電素子センサを
前記冷却ファンからの直接風で冷却する構成とした請求
項１または２記載の加熱状態検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7332971A JP2924749B2 (ja) | 1995-12-21 | 1995-12-21 | 加熱状態検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7332971A JP2924749B2 (ja) | 1995-12-21 | 1995-12-21 | 加熱状態検出装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32858987A Division JPH01167981A (ja) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | 加熱状態検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08240319A JPH08240319A (ja) | 1996-09-17 |
| JP2924749B2 true JP2924749B2 (ja) | 1999-07-26 |
Family
ID=18260874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7332971A Expired - Lifetime JP2924749B2 (ja) | 1995-12-21 | 1995-12-21 | 加熱状態検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2924749B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58142127A (ja) * | 1982-02-19 | 1983-08-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 複合加熱調理器 |
-
1995
- 1995-12-21 JP JP7332971A patent/JP2924749B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08240319A (ja) | 1996-09-17 |
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