JPH0415554A - 湿度測定方法 - 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、加熱クリーニングした直後に素早く雰囲気湿
度を測定することが可能な湿度測定方法に関する。

［従来の技術］ 従来より、例えば電子レンジ内に調理物を入れてスイッ
チをオンした後に、カスセンサまたはサーミスタを利用
した湿度センサにより水蒸気量を測定することによって
調理物の仕上り状態を判断して、調理物が所定の仕上り
状態となった際、すなわち、電子レンジ内が所定の水蒸
気量となった際に調理物の加熱調理を停止するものがあ
る。

ところが、カスセンサを用いる場合には、水蒸気以外の
カス（例えは調理物、電子レンジの内壁の塗料等から発
生ずるガス、食品から発生ずるアルコール等のカス）が
発生しても応答してしまうので、湿度センサとしては不
適当であった。

また、サーミスタを用いる場合には、乾燥ガスと水蒸気
を含むカスとの熱伝導率の差から水蒸気量を測定するも
のであるが、水蒸気以外のガス（例えば調理物、電子レ
ンジの内壁の塗料等から発生するガス、食品から発生す
るアルコール等のガス）が電子レンジの内部に水蒸気と
ともに混在すると水蒸気量の測定結果にかなり誤差がで
てしまうので、湿度センサとしては不適当であった。

そこで、電子レンジ用の湿度センサとして、相対湿度の
増加につれて電気抵抗値が対数的に減少していくアルミ
ナなどのセラミ・・Ｉり湿度センサを使用することが考
えられる。

［発明か解決しようとする課題］ この種の湿度センサは、動物油や植物油等の汚染物によ
り汚染されやすいので、定期的に５００℃程度に電気ヒ
ータによりセラミック湿度センサを加熱して汚染物を除
去する加熱クリーニングを行う必要がある。

そして、電子レンジで加熱調理を開始する場合は、セラ
ミック湿度センサの加熱クリーニングを中断してセラミ
ック湿度センサの温度が、そのセラミック湿度センサの
出力を取り出すことか可能な使用雰囲気温度（例えば室
温）まで低下してから電子レンジ内の湿度の測定を行う
。

ところが、セラミック湿度センサを加熱クリーニングし
た後に、電気ヒータをオフしてセラミック湿度センサを
無風状態で冷却すると、セラミック湿度センサの温度は
、第５図のグラフに示すように、室温より２０℃程度高
い温度まで急激に低下し、その後はゆるやかに低下して
いく。このため、セラミック湿度センサの温度が室温ま
で低下するまでに要する時間に１０分程度かかり、その
間は電子レンジ内の湿度の測定を正確に行うことかてき
ないという課題があった。

なお、電子レンジで最も良く利用される方法は再加熱調
理（例えば冷やご飯の再加熱調理）であり、再加熱調理
のうち短い場合には１分前後で加熱調理が終了する。こ
のため、加熱クリーニングした直後に１分以内でセラミ
ック湿度センサの出力を取り出すことが可能なもの、す
なわち、雰囲気湿度の測定状態に復帰するものか望まれ
る。

本発明は、セラミック湿度センサを加熱クリーニングし
た直後に素早く雰囲気湿度の測定状態に復帰する湿度測
定方法の提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の湿度測定方法は、電気抵抗式の加熱型湿度セン
サを加熱クリーニングした直後に、加熱ヒータにより使
用雰囲気温度より２０℃以上高く、且つ２００℃以下の
設定温度て面記湿度センザを加熱しながら雰囲気湿度の
測定を行う技術手段を採用した。

なお、電気抵抗式の加熱型湿度センサとしては、湿度の
変化によって電気抵抗、静電容量、または両方をあわせ
たインピーダンスが変化するものである。

［作用］ 電気抵抗式の加熱型湿度センサを加熱クリーニングして
汚染物を除去する。このとき、湿度センサの温度は非常
に高いので、湿度センサの出力を取り出し難い。すなわ
ち、湿度センサにより雰囲気湿度を・測定することは困
難である。

このため、加熱クリーニングした直後に使用雰囲気温度
より２０℃以上高く、且つ２００℃以下の設定温度に加
熱ヒータを切り替えることによって、湿度センサの温度
を急激に低下させる。よって、湿度センサの温度が急激
に設定温度まで減少するので、湿度センサの電気抵抗値
も湿度センサの出力を取り出すことが可能な値まで急激
に減少する。

したがって、加熱クリーニングをしＣから雰囲気湿度の
測定状態に復帰するまでの時間が著しく短縮される。

なお、設定温度が使用雰囲気温度に２０℃を加えた温度
より低い温度の場合には、湿度センサの温度が加熱クリ
ーニングの温度からその温度まで低１するのに時間がか
かるので採用しない。また、設定温度が２００℃を越え
る温度の場合には、湿度センサ自身の電気抵抗値が著し
く大きいため、湿度センサの出力を正確に取り出せない
ので採用しない。

［発明の効果］ 加熱クリーニングした直後に湿度センサを素早く雰囲気
湿度の測定状態に復帰させることができる。

また、測定し′Ｃいる時も湿度センサは加熱ヒータによ
り設定温度で加熱されているので、湿度センサが自己清
浄を行いながら精度良く雰囲気湿度の測定ができる。

［実施例］ 本発明の湿度測定方法を第１図ないし第４図に示ず一実
施例に基づき説明する。

（実施例の構成〉 第１図は湿度制御が可能な電子レンジに使用される湿度
測定装置を示す図である。

湿度測定装置１は、電子レンジ（図示せず）の排風口内
に配設され、湿度測定回路２およびＰＴＣヒータ（セラ
ミックヒータ）３を備えている。

湿度測定回路２は、セラミック湿度センサ４、このセラ
ミック湿度センサ４にリード線５を介して交流電流を供
給する電源６、セラミック湿度センサ４にリード線７を
介して接続された抵抗体（例えば電気抵抗値４５０にΩ
）８、およびセラミック湿度センサ４と抵抗体８との分
圧出力をダイオード９て整流し、コンデンサ１０で化滑
化してマイクロコンピュータ１１に送る簡単な回路を備
える。

セラミック湿度センサ４は、電気抵抗式の加熱型湿度セ
ンサであって、酸化亜鉛、水酸アバタイ１〜、Ａ、０，
０３．１゛ｌＯ１、ＳｎＯ２、あるいは’ｒｉＯ２−３
ｎＯ＋を原料とした多孔質セラミックからなる感湿体を
備えている。このセラミック湿度センサ４は、相対湿度
〈％ＲＨ）が増加するにしたかって電気抵抗値（Ω）が
対数的に減少するものである（第２図のグラフ参照）。

また、セラミック湿度センサ４は、ＲｕＯ２製の電極１
２とともにＰＴＣヒータ３の表面に配設されている。

そして、セラミック湿度センサ４は、加熱クリーニング
した後に、７０℃まで温度が低十してから電子レンジ内
の湿度の測定を始める。

マイクロコンピュータ１１は、湿度測定回路２がら送ら
れてくる出力電圧が所定値に達した時、すなわち、電子
レンジ内の水蒸気量が所定値に達した時に、電子レンジ
の加熱装置（図示せず）をオフする。

そして、マイクロコンピュータ１１は、電子レンジの加
熱装置のスイッチをオフした時に、ＰＴＣヒータ３に２
０Ｖの電圧を印加しＣ、セラミック湿度センサ４を加熱
クリーニング状態とする。

また、マイクロコンピュータ１１は、電子レンジの加熱
装置のスイッチがオンされた時に、ＰＴＣヒータ３に３
Ｖの電圧を印加して、セラミック湿度センサ４を測定状
態とする。

ＰＴＣヒータ３は、本発明の加熱ヒータであって、２０
Ｖの電圧が印加されるとセラミック湿度センサ４を加熱
温度（例えは５５０″Ｃ）で加熱クリーニングするとと
もに、３■の電圧が印加されると設定温度（例えば７０
℃）でセラミック湿度センサ４を加熱する。なお、設定
温度は、使用雰囲気温度（例えば室温−２０℃）」−Δ
Ｔ（＝５０℃）である。

そして、ＰＴＣヒータ３は、Ａｊ＝＋０＋製の台座１３
に保持されている。この台座１３の図示下端部からは、
セラミック湿度センサ４のり−１へ線５．７およびＰＴ
Ｃヒータ３のり一１〜線１４．１５が突出している。１
６はセラミック湿度センサ４およびＰＴＣヒータ３を機
械的に保護するステンレス製のカバーである。

〈実施例の作用） 本実施例のセラミック湿度センサ４による電子レンジ内
の湿度の測定方法を第１図ないし第４図に基づき説明す
る。

電子レンジが商用電源に接続されて電子レンジの加熱装
置のスイッチがオフされている場合は、第３図の（ア）
に示すように、ＰＴＣヒータ３に例えば２０Ｖの電圧が
印加され、ＰＴＣヒータ３の表面温度が１−昇すること
によってセラミック湿度センサ４が加熱される。このた
め、セラミック湿度センサ４の温度は、第３図の〈つ）
に示すように、加熱温度である５５０℃に設定され、セ
ラミック湿度センサ４が加熱クリーニングされる。よっ
て、セラミック湿度センサ４に付着しＣいた動物油や植
物油等の汚染物がセラミック湿度センサ４から除去され
る。

そして、電子レンジ内に調理物を入れ゛Ｃ電子レンジの
加熱装置のスイッチをオンすると、加熱温度による加熱
クリーニングが中断され、第３図の（ア）に示すように
、ＰＴＣヒータ３の印加電圧が例えばＰＴＣヒータ３の
表面温度が５５０℃となる２０ＶからＰＴＣヒータ３の
表面温度が７０’Ｃとなる３■に切り替えられる。この
ためＰＴＣヒータ３の表面温度が５５０℃がら７０℃に
向がって急激に低下していく。

このとき、セラミック湿度センサ４の温度は、第３図の
（つ）に示すように、ＰＴｃヒータ３に２０Ｖの印加電
圧が印加されＣいるとぎの加熱温度である５５０℃から
、ＰＴＣヒータ３に３Ｖの印加電圧が印加されていると
きの設定温度である７０℃まて急激に低下していく。な
お、設定温度は、第３図の（つ）に示すように、セラミ
ック湿度センサ４を無風状態で冷却して、湿度測定回路
２の出力を取り出すことが可能な使用雰囲気温度に設定
されている。例えは、湿度測定回路２は、セラミック湿
度センサ４の温度が７０℃のときに、第３図の（イ）に
示すように、湿度測定回路２の出力を取り出すことが可
能な０．７Ｖ以上の出力電圧を出す。

なお、セラミック湿度センサ４が７０℃で加熱されてい
るときのセラミック湿度センサ４の電気抵抗値と相対湿
度との関係を第４図のグラフに表した。この第４図のグ
ラフより、７０℃で加熱されているときのセラミック湿
度センサ４の電気抵抗値は、室温（例えば２０″Ｃ）の
ときの電気抵抗値より大きくなる（例えば室温が一２０
℃のときの電気抵抗値に相当）が、マイクロコンピュー
タ１１によってその分を換算すれば正確な相対湿度を測
定することかできる。

すなわち、セラミック湿度センサ４の温度が急激に加熱
温度から設定温度まで減少するので、セラミック湿度セ
ンサ４の電気抵抗値も湿度測定回路２の出力を取り出す
ことが可能な電圧値まで急激に減少する。そして、加熱
温度から設定温度まで低下するのに必要な時間、すなわ
ち、加熱クリニングした後にセラミック湿度センサ４が
測定状態に復帰するまでに必要な復帰時間は約３０秒に
短縮される。

（実施例の効果） 以上の実施例により、加熱クリーニングした後にセラミ
ック湿度センサが電子レンジ内の湿度の測定状態に素早
く復帰することができる。、二のため、調理時間の比較
的短い冷やご飯の加熱調理の際にも加熱クリーニングし
た後に約３０秒で電子レンジ内の湿度の測定を開始でき
る。よって、調理時間の比較的に短い加熱調理（例えば
冷やご飯の再加熱調理）の場合でも電子レンジ内の水蒸
気量に応じて加熱調理の停止時期を正確にコントロール
することができる。

また、加熱クリーニングする時だけでなく湿度を測定す
るとぎにおいてもＰＴＣヒータ３によってセラミック湿
度センサ４を設定温度で加熱しているので、セラミック
湿度センサ４が汚れない。

このため、常にセラミック湿度センサ４が自己清浄を行
いながら電子レンジ内の湿度の測定を行うことによって
、湿度の測定値の精度を向」二することができる。

（変形例） 本実施例では、加熱ヒータとしてＰＴＣヒータを用いた
が、加熱ヒータとして他の電気ヒータや燃料を燃焼する
燃焼式加熱ヒータを用いても良い。

設定温度は、使用雰囲気温度（例えは室温）より２０″
Ｃ以」二高い温度で２００℃以下の温度であればどの温
度でも良い。

本実施例では、電気抵抗式の加熱型湿度センサとしてセ
ラミック湿度センサをｆ吏用したが、無機半導体や無機
電解質を用いたものなどを使用しても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の一実施例を示す。 第１図は湿度測定装置を示す概略図、第２図はセラミッ
ク湿度センサの電気抵抗値と相対湿度との関係を表すグ
ラフ、第３図はＰＴＣヒータに印加される電圧値変化、
湿度測定回路の出力変化およびセラミック湿度センサの
温度変化を示すタイムチャート、第４図はセラミック湿
度センサの電気抵抗値と相対湿度との関係を表すグラフ
である。 第５図は従来技術の場合のセラミック湿度センサの温度
と時間との関係を表すグラフである。 図中

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）電気抵抗式の加熱型湿度センサを加熱クリーニン
   グした直後に、加熱ヒータにより使用雰囲気温度より２
   ０℃以上高く、且つ２００℃以下の設定温度で前記湿度
   センサを加熱しながら雰囲気湿度の測定を行う湿度測定
   方法。