JPH05215339A - 加熱装置 - Google Patents
加熱装置Info
- Publication number
- JPH05215339A JPH05215339A JP4253292A JP4253292A JPH05215339A JP H05215339 A JPH05215339 A JP H05215339A JP 4253292 A JP4253292 A JP 4253292A JP 4253292 A JP4253292 A JP 4253292A JP H05215339 A JPH05215339 A JP H05215339A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sensor
- heating
- piezoelectric element
- element sensor
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Control Of High-Frequency Heating Circuits (AREA)
- Electric Ovens (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は加熱装置に関するもので、簡単な構
成で食品の加熱状態を検出する手段を提供することを目
的としている。 【構成】 電子レンジの排気部１２にセンサーとして圧
電素子センサ１を加熱室６からの排気流に接するように
設け、この圧電素子センサ１からの温度に応じた信号を
もとに制御器４により、加熱手段５を制御する構成とし
た。この構成では、圧電素子センサ１は排気流の汚れや
周囲温度の影響を受けにくいのでセンサに付属する構成
を簡単な構成とすることができる。
成で食品の加熱状態を検出する手段を提供することを目
的としている。 【構成】 電子レンジの排気部１２にセンサーとして圧
電素子センサ１を加熱室６からの排気流に接するように
設け、この圧電素子センサ１からの温度に応じた信号を
もとに制御器４により、加熱手段５を制御する構成とし
た。この構成では、圧電素子センサ１は排気流の汚れや
周囲温度の影響を受けにくいのでセンサに付属する構成
を簡単な構成とすることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、食品の加熱に応じて食
品から発生する気体の状態を検知して、加熱手段の制御
を行う加熱装置に関するものである。
品から発生する気体の状態を検知して、加熱手段の制御
を行う加熱装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種加熱装置たとえばセンサ付
電子レンジは、図１０に示すように、湿度センサ３５の
抵抗値変化を基準電圧電源３６の電圧を抵抗３７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）。
電子レンジは、図１０に示すように、湿度センサ３５の
抵抗値変化を基準電圧電源３６の電圧を抵抗３７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）。
【０００３】また、湿度センサやガスセンサを用いたも
のは、本質的に検知素子の結晶粒界現象を利用するもの
なので、検知精度を確保するためや粒界の目づまりを防
止するために、ヒータにより保温したり、定期的にヒー
タで汚れを焼ききることなど、保守面で種々の工夫がな
されていた。
のは、本質的に検知素子の結晶粒界現象を利用するもの
なので、検知精度を確保するためや粒界の目づまりを防
止するために、ヒータにより保温したり、定期的にヒー
タで汚れを焼ききることなど、保守面で種々の工夫がな
されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の方式
は、抵抗３７両端の電圧を制御信号として用いているの
で、数多く生産する場合に、各構成すなわち要素湿度セ
ンサ３５の抵抗値、抵抗３７の抵抗値、電源３６の電圧
のばらつきが制御電圧信号のばらつきに結びつくことに
なり、管理が困難であった。本発明はかかる点に鑑みて
なされたもので簡単な構成で食品の加熱状態を検出する
手段を提供することを目的としている。
は、抵抗３７両端の電圧を制御信号として用いているの
で、数多く生産する場合に、各構成すなわち要素湿度セ
ンサ３５の抵抗値、抵抗３７の抵抗値、電源３６の電圧
のばらつきが制御電圧信号のばらつきに結びつくことに
なり、管理が困難であった。本発明はかかる点に鑑みて
なされたもので簡単な構成で食品の加熱状態を検出する
手段を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するために、圧電素子センサを用い、加熱の進捗にと
もない発生するセンサ電圧をもとに制御器により加熱手
段を制御するものである。
決するために、圧電素子センサを用い、加熱の進捗にと
もない発生するセンサ電圧をもとに制御器により加熱手
段を制御するものである。
【０００６】
【作用】本発明によれば、排気部に圧電素子センサを排
気流に接するように設けているので、前記圧電素子セン
サは排気流の温度の変化を容易に感知し、その温度に応
じた信号は発振することができる。したがって、この圧
電素子センサの信号により加熱手段を容易に制御するこ
とができる。
気流に接するように設けているので、前記圧電素子セン
サは排気流の温度の変化を容易に感知し、その温度に応
じた信号は発振することができる。したがって、この圧
電素子センサの信号により加熱手段を容易に制御するこ
とができる。
【０００７】
【実施例】図１は本発明の加熱装置の一実施例を示すも
のである。図１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てイオン伝導等による分
極特性の変化が発生しないように、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巾用のア
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。
のである。図１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てイオン伝導等による分
極特性の変化が発生しないように、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巾用のア
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。
【０００８】加熱室６内には食品７が配され、加熱手段
としてのマグネトロン５の冷却風の１部は、ファン８に
よりダクト９を介して加熱室６内に導びかれる。冷却風
の１部を実矢線１０で、食品から発生する水分等の気体
を点矢線１１で示している。冷却風と食品から発生する
水分等を含んだ気体は排気部１２を通って加熱室６から
外部に送出される。
としてのマグネトロン５の冷却風の１部は、ファン８に
よりダクト９を介して加熱室６内に導びかれる。冷却風
の１部を実矢線１０で、食品から発生する水分等の気体
を点矢線１１で示している。冷却風と食品から発生する
水分等を含んだ気体は排気部１２を通って加熱室６から
外部に送出される。
【０００９】上記排気部１２には圧電素子センサをとり
つけてある。本実施例ではファン８を駆動するモータの
コア１３に、電源プラグから、電源スイッチ１５を介し
て巻線１６とともに巻線１７が巻いてあり、この巻線１
７には、整流ブリッジ１８、コンデンサ１９、抵抗２
０、定電圧ダイオード２１からなる定電圧電源部を構成
し、モータのコア１３に１次巻線として作用する巻線１
６と２次巻線として作用する巻線１７を巻きつけた構成
で、制御回路用の特別に設けたトランスを不要にしてい
る。また、ブザー２２は、増巾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。図２〜図４を用いて実測構成例を示す。図２は実験
に用いた電子レンジの構成である。電波出力５００ｗ
で、マグネトロン５の電波は導波部２３を介して加熱室
６に供され、食品皿２４がモータ２５で回転する構成を
とるものである。図３は排気部１２に圧電素子センサ１
を取付けた状態を示す。図４は圧電素子センサとして実
験で用いた防滴型超音波マイク構成を示すものであり、
マイクは圧電素子２６、シリコンゴムスペーサ２７、端
子２８、振動部２９、振動ケース３０、リード線３１、
内リンク３２、端子板３３、シリコンゴム３４からなっ
ている（National Technical Report P504〜P514 vol29
No3 JAN1983）。
つけてある。本実施例ではファン８を駆動するモータの
コア１３に、電源プラグから、電源スイッチ１５を介し
て巻線１６とともに巻線１７が巻いてあり、この巻線１
７には、整流ブリッジ１８、コンデンサ１９、抵抗２
０、定電圧ダイオード２１からなる定電圧電源部を構成
し、モータのコア１３に１次巻線として作用する巻線１
６と２次巻線として作用する巻線１７を巻きつけた構成
で、制御回路用の特別に設けたトランスを不要にしてい
る。また、ブザー２２は、増巾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。図２〜図４を用いて実測構成例を示す。図２は実験
に用いた電子レンジの構成である。電波出力５００ｗ
で、マグネトロン５の電波は導波部２３を介して加熱室
６に供され、食品皿２４がモータ２５で回転する構成を
とるものである。図３は排気部１２に圧電素子センサ１
を取付けた状態を示す。図４は圧電素子センサとして実
験で用いた防滴型超音波マイク構成を示すものであり、
マイクは圧電素子２６、シリコンゴムスペーサ２７、端
子２８、振動部２９、振動ケース３０、リード線３１、
内リンク３２、端子板３３、シリコンゴム３４からなっ
ている（National Technical Report P504〜P514 vol29
No3 JAN1983）。
【００１０】図５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６の水が沸
騰している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。４
０KHz 用の超音波マイクに、温かい水蒸気を含んむ風が
あたることにより、０〜５０Hz帯で大きい信号が出てい
ることがわかる。（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）は電子レンジに
通電されてない場合である。このように信号レベルが大
きいため、電子レンジ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影響されることなく制御するこ
とができる。図６には直流阻止用アンプ２として、単電
源用オペアンプを用いたアンプの回路例を図７には水４
００ccを加熱した場合の微分アンプ出力電圧の波形の例
を示している。図８，図９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
をもつアンプ２の回路例と、この回路を用いて水４００
cc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、信号電圧がΔＶT より大きくなった時
に制御器４で電源電圧を開成することで加熱を停止する
構成も可能である。さらに増巾器の増巾度をあげること
や、超音波マイクの取付け方を工夫して、検知感度をあ
げれば沸騰点のみならず水蒸気圧の急増する水温８０℃
位からの検知も可能であり、この場合スレッシュホール
ド電圧を手動可変設定可能にすれば、調理出来上がりの
調整も可能になるなど多くの効果が期せるものである。
音についてのデータ例を示す。（ａ）は庫内６の水が沸
騰している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。４
０KHz 用の超音波マイクに、温かい水蒸気を含んむ風が
あたることにより、０〜５０Hz帯で大きい信号が出てい
ることがわかる。（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）は電子レンジに
通電されてない場合である。このように信号レベルが大
きいため、電子レンジ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影響されることなく制御するこ
とができる。図６には直流阻止用アンプ２として、単電
源用オペアンプを用いたアンプの回路例を図７には水４
００ccを加熱した場合の微分アンプ出力電圧の波形の例
を示している。図８，図９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
をもつアンプ２の回路例と、この回路を用いて水４００
cc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、信号電圧がΔＶT より大きくなった時
に制御器４で電源電圧を開成することで加熱を停止する
構成も可能である。さらに増巾器の増巾度をあげること
や、超音波マイクの取付け方を工夫して、検知感度をあ
げれば沸騰点のみならず水蒸気圧の急増する水温８０℃
位からの検知も可能であり、この場合スレッシュホール
ド電圧を手動可変設定可能にすれば、調理出来上がりの
調整も可能になるなど多くの効果が期せるものである。
【００１１】圧電素子をセンサとして用いることによ
り、温かい水蒸気体がセンサに触れることで、分極バラ
ンスがくずれて信号を発生するメカニズムは、次の現象
から以下のように推定できる。 （１）超音波加湿機により、冷めたい水の細滴をセンサ
に触れさせても分極による大きい信号発生は観測されな
いこと。 （２）圧電素子センサに５００ｗ程度のスポット照明用
の光を断続照射することで大きい信号発生が観測される
こと。
り、温かい水蒸気体がセンサに触れることで、分極バラ
ンスがくずれて信号を発生するメカニズムは、次の現象
から以下のように推定できる。 （１）超音波加湿機により、冷めたい水の細滴をセンサ
に触れさせても分極による大きい信号発生は観測されな
いこと。 （２）圧電素子センサに５００ｗ程度のスポット照明用
の光を断続照射することで大きい信号発生が観測される
こと。
【００１２】従がって信号発生は、圧電素子が有する熱
的な焦電効果によりもたらされる。
的な焦電効果によりもたらされる。
【００１３】
【発明の効果】以上述べてきたように本発明によれば、
きわめて簡易な構成で、食品の加熱状態検知機能つきの
加熱装置が実現できる。
きわめて簡易な構成で、食品の加熱状態検知機能つきの
加熱装置が実現できる。
【００１４】すなわち、本発明ではセンサとして圧電素
子センサを用いるので、保温したり定期的にヒータで汚
れを焼ききることなどの保守が不要である。従がって保
温用の電力や焼き切り用の電力が不要で省電力形であ
る。
子センサを用いるので、保温したり定期的にヒータで汚
れを焼ききることなどの保守が不要である。従がって保
温用の電力や焼き切り用の電力が不要で省電力形であ
る。
【００１５】また、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
であり安価である。また、電子レンジ内の電磁騒音や冷
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。
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
であり安価である。また、電子レンジ内の電磁騒音や冷
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。
【００１６】また、排気部と圧電素子の間に振動ケース
を介した防滴型のセンサ構成をとれば、長期に安定した
センサ性能が確保できるため、信頼性の高い加熱装置が
得られる。
を介した防滴型のセンサ構成をとれば、長期に安定した
センサ性能が確保できるため、信頼性の高い加熱装置が
得られる。
【図１】本発明の一実施例の圧電素子センサ付き電子レ
ンジのブロック図
ンジのブロック図
【図２】同圧電素子センサ付き電子レンジの断面図
【図３】排気部に圧電素子センサを取付ける構成を示し
た図
た図
【図４】圧電素子センサの断面図
【図５】（ａ）水が沸騰しているときの信号波形の一例
を示す図 （ｂ）（ａ）の波形をスペクトラム分析した結果を示す
図
を示す図 （ｂ）（ａ）の波形をスペクトラム分析した結果を示す
図
【図６】微分アンプの回路図
【図７】図６の回路の出力波形図
【図８】バンドパスアンプの回路図
【図９】図８の回路の出力波形図
【図１０】従来の電子レンジのブロック図
１ 圧電素子センサ ２ 増巾器 ４ 制御器 ５ 加熱手段（マグネトロン） ６ 加熱室 ７ 被加熱物（食品） １２ 排気部 ３０ 振動ケース（薄板）
Claims (4)
- 【請求項１】被加熱物を収容する加熱室と、この加熱室
内の被加熱物を加熱する加熱手段と、この加熱手段等の
動作を制御する制御器と、上記加熱室の内部の気体を加
熱室外に排気する排気部とを備え、この排気部には、排
気流に接するように圧電素子センサを設け、この圧電素
子センサの信号をもとに前記制御器により、前記加熱手
段を制御することを特徴とする加熱装置。 - 【請求項２】加熱手段としてマイクロ波発生手段を用い
た請求項１記載の加熱装置。 - 【請求項３】圧電素子センサは圧電素子の排気流と接す
る部分に薄板を配して構成される請求項１記載の加熱装
置。 - 【請求項４】圧電素子センサの出力を増幅器で増幅した
電圧と、あらかじめ設定したスレッシュホールド電圧と
を比較した出力により制御器で制御する請求項１記載の
加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4253292A JPH05215339A (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4253292A JPH05215339A (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 加熱装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60076939A Division JPH06103103B2 (ja) | 1985-04-11 | 1985-04-11 | 圧電素子センサ付き電子レンジ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05215339A true JPH05215339A (ja) | 1993-08-24 |
Family
ID=12638692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4253292A Pending JPH05215339A (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05215339A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013242172A (ja) * | 2012-05-18 | 2013-12-05 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 超音波センサ |
| CN106152780A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-11-23 | 陕西友力实业有限公司 | 一种微波加热冶炼反应装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06103103A (ja) * | 1992-09-17 | 1994-04-15 | Fujikura Ltd | エミュレータ |
-
1992
- 1992-02-28 JP JP4253292A patent/JPH05215339A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06103103A (ja) * | 1992-09-17 | 1994-04-15 | Fujikura Ltd | エミュレータ |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013242172A (ja) * | 2012-05-18 | 2013-12-05 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 超音波センサ |
| CN106152780A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-11-23 | 陕西友力实业有限公司 | 一种微波加热冶炼反应装置 |
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