JPH0372893B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は絶対湿度検知装置を備えた電子レンジ
に関し、絶対湿度センサーの温度変化による影響
を低減させるように改善した電子レンジに関す
る。

＜従来技術＞ 電子レンジの食品自動仕上り制御装置における
検知素子として絶対湿度センサー（以下、AHセ
ンサーという）を用いることは公知である。第３
図に示すように、AHセンサー１０は密閉型セン
サー１３と開放型センサー１２とから構成され、
乾燥空気が封入された密閉容器１３ｅの内部にサ
ーミスタ１３ａが線材１３ｂを介して２本の端子
１３ｃ，１３ｃ間に接続され且つ支持される。ま
た、外部に開放された容器１２ｅの内部にサーミ
スタ１２ａが線材１２ｂを介して２本の端子１２
ｃ，１２ｃ間に接続され且つ支持される。このサ
ーミスタ１３ａと１２とは特性が揃えられてい
る。さらに、密閉容器１３ｅと開放容器１２ｅと
を均熱化するために熱伝導材で形成された均熱管
１４により容器１３ｅ，１２ｅが連結される。こ
のようにして形成されたAHセンサーは、第４図
に示すように、端子台１１上に支持され且つ空気
の流通が自在である金網１５で覆われる。上述の
端子１３ｃ，１３ｃ，１２ｃ，１２ｃに夫々接続
されたリード線１６，１６，１７，１７が端子台
１１を貫通し、端子台１１の下方に突出した４本
の端子１８に夫々接続される。

上記サーミスタAHセンサーは、湿り空気と乾
燥空気との熱伝導率の差を利用して絶対湿度を測
定するもので、湿度測定の原理回路を第５図に示
す。第５図中、R₁は通気孔１２ｄを備えた開放
型センサー１２に対応するサーミスタであり、
R₂は乾燥空気を封入した密閉型センサー１３に
対応する温度補償サーミスタである。Ｅは定電圧
電源で、R₃，R₄はブリツジ回路Ｂを構成する抵
抗、R_Sはブリツジ回路Ｂに直列に入つた抵抗で
ある。抵抗R_Sは流れる電流の大きさを制限する
働きをし、この回路ではジユール熱によりサーミ
スタの温度が200℃程度になるように抵抗値が選
択されている。

今、抵抗R₁，R₂からなる湿度センサーを乾燥
空気の雰囲気の中に入れ、ブリツジ回路Ｂの出力
電圧V_Bがゼロになるように抵抗R₄の抵抗値を調
節する。次に、このセンサーを湿度の雰囲気の中
に入れて、その出力電圧V_Bと絶対湿度との関係
を調べる。こうして測定した絶対湿度−出力特性
例を第６図に示す。第６図から明らかなように、
絶対湿度とセンサー出力電圧はほぼ線型の関係に
あり、センサー出力電圧から絶対湿度を直接読み
とることができる。

これを定性的に考えてみれば、電子レンジにお
いて用いられるAHセンサーのサーミスタ１２
ａ，１３ａ（第３図）はともに150〜200℃にジユ
ール熱により自己加熱されているため、開放型セ
ンサー１２のサーミスタ１２ａすなわち検知側サ
ーミスタR₁は湿度変化により水蒸気を含んだ空
気（湿り空気）を受け、その熱伝導率が乾燥空気
の入つた密閉型センサー１３のサーミスタ１３ａ
すなわち補償側サーミスタR₂と比較して水蒸気
の量そのもので大きく変動する。つまり、湿り空
気にさらされたサーミスタR₁が冷却されて抵抗
値が大きくなり、ブリツジのバランスを崩す。こ
のバランスの崩れが直線性をもつて絶対湿度に応
じた出力となるものである。

第７図及び第８図は上述のAHセンサーを用い
た電子レンジの夫々平面図及び正面図であり、電
子レンジ３０の庫内に配置されたマグネトロン６
の発振により導波管３２から発せられる電磁波に
よりターンテーブル３３上に載せられた食品３４
が加熱される。この加熱により食品３４から発生
した水蒸気を含むガスはフアン３５により排気ダ
クト３６へ送り込まれ、この排気ダクト３６から
排気口３７を経て電子レンジ３０の外部へ排出さ
れる。排出ダクト３６の内側面にAHセンサー１
０が取り付けられ、排気ダクト３６を通るガスの
絶対湿度が検出される。第９図に示すように、こ
の電子レンジの前面には、操作パネル１とこの操
作パネル１上にメニユー選択キー２及び加熱スタ
ートキー３が設けられる。

上述のAHセンサーを用いた電子レンジの具体
的な回路構成の一例を第１０図に示す。なお、第
１０図中、第４図、第５図、第７図、第８図並び
に第９図の参照番号と同一のものは同一ないし相
当のものを示している。

第１０図において、Ｅは直流定電圧源、１６は
直流増幅器、１７は直流増幅器１６のアナログ出
力をデイジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器、１８
はマイクロコンピユータ又はマイクロプロセツサ
１９とのインターフエースをなすためのインター
フエイス回路、マイクロコンピユータ又はマイク
ロプロセツサ１９には演算・制御の主体となる
CPU１９ａと、演算・制御処理のためのプログ
ラムや第６図中の表に基づくテーブルデータ等を
記憶するROM１９ｂと、外部プログラムの記憶
及びレジスタやフラツグ等に用いるRAM１９ｃ
を含む。２０はマイクロプロセツサ１９の出力に
応じて動作するトランジスタ、２１はトランジス
タ２０に直列にリレーコイルを接続したリレーで
その接点はマグネトロン６に給電する商用給電線
２２に介設されている。

動作において、まず、操作パネル１のメニユー
選定キー２を押し続いて加熱スタートキー３を押
す。マイクロプロセツサ１９はこのスタート信号
を受け、インターフエース回路１８を介してトラ
ンジスタ２０に“High”レベル信号を送信し、
リレー２１をオンする。すると、マグネトロン６
が発振し、食品が加熱される。このとき、排気通
路９に配設されたAHセンサー１０が、食品から
発する水蒸気を検知する。AHセンサー１０の出
力電圧は、ブリツジ回路Ｂを介して直流増幅器１
６で増幅され、Ａ／Ｄ変換器１７でデイジタル信
号とされ、インターフエース回路１８を介してマ
イクロプロセツサ１９に入力される。入力データ
は、CPU１９ａにより予めROM１９ｂに記憶さ
せた温度別の最適仕上りレベル値と逐一比較判別
され、そのレベルに達しない限りマグネトロン６
の作動を続行させる。食品から多くの水蒸気が発
生し、AHセンサー１０がその絶対量を検知して
最適仕上りレベルに達すると、マイクロプロセツ
サ１９はインターフエース回路１８を介してトラ
ンジスタ２０に“Low”レベル信号を与える。
そして、リレー２１が消勢し、その接点が開く。
直ちにマグネトロン６の発振が停止し、調理加熱
が停止される。大略以上のように加熱停止の制御
が行なわれるが、センサー出力の取り込み及びマ
イクロプロセツサ１９におけるセンサーデータの
処理等は既に公知であるので詳細を略す。

AHセンサーの２個のサーミスタR₁，R₂の温度
特性いわゆるＢ定数が均一である場合には、AH
センサーの雰囲気温度Ｔがいくら変化してもサー
ミスタR₁，R₂は共に同じ変化を呈する。従つて、
ブリツジ回路Ｂ（第５図）の出力電圧Ｖは、第１
１図に実線で示すように、雰囲気温度Ｔによつて
変動しない。この場合、AHセンサーは温度ドリ
フトが生じない所謂ゼロバランスが良好であるこ
とになる。

＜発明が解決しようとする問題点＞ ところで、上述の説明はAHセンサーのゼロバ
ランスが良好に保たれている場合であるが、２個
のサーミスタR₁，R₂の温度特性を均一にするこ
とは製作上の点から一般に困難である。つまり、
ゼロバランスは通常くずれている。ゼロバランス
が不均衡であると、温度ドリフトによりブリツジ
回路には第１１図の一点鎖線や破線で示すように
始めから出力電圧V_Bが発生する。しかも、その
出力電圧V_Bが大きいほど雰囲気温度Ｔの上昇に
ともなつて出力電圧V_Bの変化量も大きくなる。
これを、絶対湿度検知装置の出力電圧V_AHでみる
と、この出力電圧V_AHの変化要因には食品から発
生する水蒸気によるものの他に加熱雰囲気温度Ｔ
の上昇にともなうブリツジ回路の出力電圧V_Bの
変化も重畳されることになる。このため、第１２
図に示すように、加熱時間ｕにともなう絶対湿度
検知装置の出力電圧V_AHの変化は一点鎖線や破線
で示すような曲線となる。つまり、基準レベル
V_AHOに到達する時間が、ゼロバランスが良好な
ときの最適加熱時間u₁よりも短時間になつたり、
長時間になつたりする。すなわち、食品の仕上り
程度が不安定になるという不具合を生じる。

＜目的＞ 本発明の電子レンジは上記のような問題に鑑み
なされたものであり、庫内温度（雰囲気温度Ｔ）
の変化（上昇）がAHセンサーのサーミスタに伴
うAHセンサーの温度ドリフトを抑えてAHセン
サーの性能を向上させ、良好な食品の仕上がり状
態を得ることを目的とするものである。

＜問題点を解決するための手段＞ 上記の目的を達成するために本発明の電子レン
ジは、 ２個のサーミスタR₁，R₂に庫内温度の変化が
伝わるのを防止するために絶対湿度センサー
（AHセンサー）１０のケース７，７′を樹脂、ゴ
ム等の熱伝導性の悪い材料で構成する。

＜作用＞ 庫内温度（雰囲気温度Ｔ）の変化（上昇）がサ
ーミスタR₁，R₂に伝わるのをケース７，７′が防
止するため、雰囲気温度Ｔの上昇に伴うサーミス
タR₁，R₂の温度上昇が鈍くなり、雰囲気温度Ｔ
の上昇によるAHセンサー１０の出力電圧V_Bの変
化が少なくなる。

＜実施例＞ 以下、本発明の一実施例を第１図に基づき説明
する。

尚、AHセンサー１０の形状は従来例と若干異
なつているが、構成及び作用は同じであり、従来
例と同一もしくは相当箇所には同一符号を付し、
その説明は省略する。

AHセンサー１０は密閉型センサー１３と、開
放型センサー１２と、それらを連結する均熱板１
４と、金網１５と金属製のケース８及びフタ９と
からなる。そして本発明の最も特徴とする点は上
記ケース８の外側を樹脂、ゴム等の熱伝導性の悪
い材料で形成したケース７で覆つた点である。

上記ケース７で覆うことにより排気ダクト３６
等からの熱の影響を受けにくくなつて、排気温度
変化（上昇）による出力電圧V_Bの変化が低減さ
れる。

第２図は第１図のケース８に相当するケース
７′を樹脂、ゴム等の熱伝導性の悪い材料とフエ
ライト等のマイクロ波を吸収減衰させる材料で構
成したことを特徴とする本発明の他の実施例であ
り、ケース７′はマイクロ波のシールド作用と断
熱作用をなすので、第１図に示すものに比べ構成
が簡単でコスト的に有利である。

上記第２図示す他の実施例の更に他の実施例と
して、マイクロ波のシールド作用を得る手段に、
導電性樹脂の採用、導電性塗料の表面塗布、樹脂
メツキ、シールド用コーテイング剤の表面塗布等
が挙げられる。

＜効果＞ 本発明の電子レンジは上記のような構成である
から、庫内温度（雰囲気温度）の変化（上昇）に
よる絶対湿度センサーに与えられる影響すなわち
温度変化（上昇）による絶対湿度検知装置の出力
信号の変化を低減することができ、食品の加熱状
態を正確に検知し良好な仕上がり状態を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す要部断面図、第
２図は本発明の他の実施例を示す要部断面図、第
３図はAHセンサーの断面図、第４図はAHセン
サーを端子台に組立てた状態を示す図、第５図は
湿度測定の原理回路を示す回路図、第６図は絶対
湿度−出力特性を示すグラフ、第７図及び第８図
はAHセンサーを用いた電子レンジの概略構成を
示す図、第９図は電子レンジの前面構成を示す
図、第１０図はAHセンサーを用いた電子レンジ
の回路構成を示す回路図、第１１図は雰囲気温度
−ブリツジ回路出力電圧特性を示すグラフ、第１
２図は加熱時間−絶対湿度検知装置出力特性を示
すグラフである。 符号、７，７′：ケース、１０：絶対湿度セン
サー、１２：開放型センサー、１３：密閉型セン
サー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 庫内の湿度を検知する絶対湿度センサーを形
   成する２個のサーミスタと、この２個のサーミス
   タと対辺関係にある２個の抵抗とを有するブリツ
   ジ回路を備え、このブリツジ回路の出力端子にお
   いて絶対湿度に応じた信号を得るようにした絶対
   湿度検知装置を備えた電子レンジにおいて、 上記２個のサーミスタに庫内温度の変化が伝わ
   るのを防止するために上記絶対湿度センサーのケ
   ースを熱伝導性の悪い材料で構成したことを特徴
   とする電子レンジ。 ２ 絶対湿度センサーのケースを樹脂、ゴム等の
   熱伝導性の悪い材料のフエライト等のマイクロ波
   を吸収減衰させる材料で構成したことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の電子レンジ。 ３ 絶対湿度センサーのケースを導電性樹脂で構
   成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の電子レンジ。 ４ 絶対湿度センサーのケース表面に電波シール
   ド加工を施したことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の電子レンジ。