JPH01132091A - 加熱状態検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、高周波加熱装置等に用いられる圧電素子セン
サを利用した加熱状態検出装置に関するものである。

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〇 第７図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、ｇ：５７図に示すように、湿度セン
４ｊ２５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シ検知して機器を制御している
。（例えば特１７ｔｌ昭５３−７７３８５８公報）また
、第８図のように湿度センサの代わ夛に圧電素子センサ
を用いる手段もある。圧電素子センサ１と水蒸気の間に
熱の授受があシ、その熱的変化により分極電流が発生し
、その分極電流を検出してｉ器を制御している。（例え
ば特開昭６２−３７６２４号公報） 発明が解決しようとする問題点 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、−回の調環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。

また、湿度センサの代わシに圧電素子センサを用いる方
法もあるが、圧電素子センサ自体が温度特性を持ってお
シ、温度上昇と共に加熱終了時間が延びてくるという欠
点があった。

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。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために、本発明の加熱状態検出装
置は、従来の湿度センチの代わシに圧電素子センサを用
いている。さらに、圧電素子センサは調理をくり返すと
温度が上昇し、その温度特性によって加熱終了時間が長
くなるという欠点があったので、調理終了後一定時間電
波放射部冷却用の冷却ファンで圧電素子センチを冷却す
る構成としたものである。

作　　　用 上記構成により本発明は、調理終了後一定時間電波放射
部冷却用の冷却ファンで圧電素子センサを冷却するので
、調理をくり返す場合にも圧電素子センサの初期温度は
常に同じになる作用を有する。

実施例 第１図は、本発明の一実施例を示す圧電素子中ンサ付き
加熱状態検出装置を用いた高周波加熱装置である。

第１図において、圧電素子センサ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。

加熱室５内には食品６が配され、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７アン８に
よシグクト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１食品から発生する水蒸気や油など
を含んだ空気を点火線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１
２を通って加熱室５から外部に送出される。

上記排気部１２には圧電素子センサ１を取シ付けである
。本実施例では冷却ファン８を駆動するモータのコア１
３に、電源プラグ１４から電源スィッチ１５を介して巻
線１６と共に巻線１７がまいてあシ、この巻線１７には
整流ブリッジ１日、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。

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、調理終了後一定時間冷却７アン８は回シ続
けて実矢線２３の径路で圧電素子センサ１を冷却し、温
度上昇を抑える。

第２図には、上記圧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ｄし騰したときの
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。

４０　ＫＨｚ用の超音波マイクに温かい水蒸気を含む風
が当たることによシＯ〜５０Ｈｚ帯で大きい信号が出て
いることが判る。イと口の差は約３０ｄＢ、信号レベル
は数ｍＶの電圧である。イは庫内の水が沸１攪した場合
、口は沸騰前の場合、ハは高周波加熱装置に通電されて
いない場合である。

第３図、第４０には、ローパスフィルタとバイパスフィ
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４００　ｃ　ｃを
加熱した場合のアンプ出力電圧波形例を示している。

以上の結果から理解できるように、第１図の比較器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、信号電圧が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υ
旧頂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
事ができる。

第５図には、調理終了後一定時間冷却７アンだけを回す
仕組みを示す。圧電素子センサで加熱終了時間が設定さ
れると、制御器４から制御信号がでて電波放射部７がオ
フする。その後一定時間たってから再度制御器４から制
御信号がでて、今度は冷却ファン８がオフする。その冷
却ファンだけが回っている一定時間の間に、圧電素子セ
ンサの温度が下がる仕組みである。

第６図は、圧電素子センサを冷却しない場合と冷却する
場合の遠いを、調理終了時間と温度上昇度の関係で示し
たものである。圧電素子センサは熱変化に応じて分極電
流を発生するので、従来のように冷却せずに調理をｋり
返す場合、−回の調理毎に圧電素子センサおよびその雰
囲気の温度が上昇するので、毎回同程度の暖かい水蒸気
が衡突して熱の授受をしても、温度変化は徐々に小さく
なっていく。このため、第６図Ｆ、）のように調理をく
シ返す毎に温度上昇度ΔＴが小さくなり、調理終了時間
ｔは長くなっていく。

一方、圧電素子センサを一回の調理毎に冷却する場合は
、第６図（ｂ）のように各々調理が済み次第初期温度ま
で下げられるので、調理を何度くシ返しても温度上昇度
ΔＴは一定で、調理終了時間ｔも同じとなる。

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。

（１）　　調理終了後一定時間、電波放射部冷却用の冷
却ファンで圧電素子センサを冷却する構成としたので、
繰り返し加熱をする場合も、圧電素子センサの温度特性
による＃、１理終了時間の変動は起こらない。

（２）　　湿度センサやガスセンサを用いたものは、木
質的に検知素子の結晶粒界現象を利用するものなので、
粒界の目詰まり防止するために、ヒータによシ保潟した
シ定期的にヒータで汚れを焼き切ることなど、保守面で
多くの複雑な工夫がいるが、圧電素子センサではそのよ
うなものが不要である。

従って保温用の電力や焼ききシ用の電力が不興で省電力
型である。

（３）　　本発明の加熱状態検出装置は、（２）と同様
の理由で、保温用ヒータ電力の精度を保つための制御用
パーツやヒータ電力用の特別のトランスが不要であシ安
佛である。高周波加熱装置等に本発明の加熱状態検出装
置を用いた場合、大幅なコストダウンとなる。

（４）　　第２図（ｂ）で明らかなように、高周波加熱
装置内の電磁騒音や冷却ファンの風切り音による雑音レ
ベルに対して、信号が大きいので安定した制御ができる
。

（５）　　さらに直流阻止アンプを用いているので、圧
電素子センサに直流電圧が印加される事なく、イオン伝
導等による素子特性の変化が防出できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す加熱状態検出装置を高
周波加熱装置に使用した状態のブロック図、第２図ａ、
ｂは圧電素子センサの信号と雑音の特性図、第３図はバ
ンドパスフィルタ特性を持つアンプの回路図、第４図は
第３図の回路を用いて水４００ｃｃを加熱した場合のア
ンプ出力電圧波形図、第５図は調理終了後一定時間冷却
ファンを回す仕組みを示すブロック図、第６図ａ、ｂは
圧電素子センサを冷却しない場合と冷却する場合の温度
上昇度と調理終了時間の差を示す特性図、第７図は湿度
センサを用いた従来例のブロック図、第８図は圧電素子
センサを用いた従来例のブロック図である。 １・・・・・・圧電素子センサ、５・・川・加熱室、７
・川・・電波放射部、８・・・・・・冷却ファン、１２
・・・・・・排気部。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名／−
−一圧宅素子センブ ５−一一加ａ寛 ７−Ｑ大枚ｒ舘 ８−一ンづ；Ｎ、却ファン １２−−一排気繁 第　１　図 第　２０１ （α） （ｂン （Ｈｌλ 第　３　図 ？ 第　４　図 十−時閉 第５図 第６図 （α） （ｂ） ￥　　造１１Ｍ　　　　（”Ｈさ） 第８図

Claims (1)

【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
   被調理物に電磁波を放射して調理する電波放射部と、前
   記電波放射部を冷却する冷却ファンと、前記被調理物か
   ら出る水蒸気を前記加熱室外へ逃がす排気部と、前記被
   調理物の水分を検知する圧電素子センサとを備え、前記
   圧電素子センサの温度特性の影響を防ぐために調理終了
   後一定時間前記電波放射部冷却用の冷却ファンで前記圧
   電素子センサを冷却する加熱状態検出装置。