JPH05340545A - 加熱装置 - Google Patents
加熱装置Info
- Publication number
- JPH05340545A JPH05340545A JP14537192A JP14537192A JPH05340545A JP H05340545 A JPH05340545 A JP H05340545A JP 14537192 A JP14537192 A JP 14537192A JP 14537192 A JP14537192 A JP 14537192A JP H05340545 A JPH05340545 A JP H05340545A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heating
- temperature
- heating source
- signal
- sound
- 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
Links
Landscapes
- Electric Ovens (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 加熱室庫内の温度変化が大きい場合も含めて
庫内の物理状況変化を音響信号変化として実用的に検知
して加熱源を制御する。 【構成】 少なくとも受音体９の信号を庫内温度測定手
段１７とともに信号処理回路１９により接続し、温度補
正された信号を加熱源制御回路１８に接続することによ
り、不安定動作を改善する。
庫内の物理状況変化を音響信号変化として実用的に検知
して加熱源を制御する。 【構成】 少なくとも受音体９の信号を庫内温度測定手
段１７とともに信号処理回路１９により接続し、温度補
正された信号を加熱源制御回路１８に接続することによ
り、不安定動作を改善する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、音響センサにより加熱
源への通電を制御する加熱装置に関する。
源への通電を制御する加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、機器の操作性をよくすることが、
強く求められており、それを達成するための各種センサ
や制御方式の開発がさかんに行なわれている。重量セン
サ、温度センサ、湿度センサ、ガスセンサ及び赤外線セ
ンサなどが加熱装置のセンサとして代表的である。
強く求められており、それを達成するための各種センサ
や制御方式の開発がさかんに行なわれている。重量セン
サ、温度センサ、湿度センサ、ガスセンサ及び赤外線セ
ンサなどが加熱装置のセンサとして代表的である。
【０００３】加熱庫内の物理的条件変化を関知するセン
サとして、超音波も含む音響センサがあるが、民生用に
実用化された例はほとんどない。
サとして、超音波も含む音響センサがあるが、民生用に
実用化された例はほとんどない。
【０００４】従来この種の加熱装置は図７に示すような
構成が一般的であった（例えば、特公昭４６−３４５５
４号公報）。以下、その構成について説明する。
構成が一般的であった（例えば、特公昭４６−３４５５
４号公報）。以下、その構成について説明する。
【０００５】図に示すように、加熱源であるマグネトロ
ン（図示せず）から導波管２及び電波開孔３を介して供
給される電波は加熱室壁面群４で囲われた庫内空間５に
導びかれ棚６の上の被加熱物（食品）７を加熱する。こ
こで加熱室庫内空間５内の所望の物理的状態変化（食品
７の有無、水蒸気の発生など）を監視するために、発音
体８と受音体９を用い、音響的な信号変化としてとらえ
るようにしていた。
ン（図示せず）から導波管２及び電波開孔３を介して供
給される電波は加熱室壁面群４で囲われた庫内空間５に
導びかれ棚６の上の被加熱物（食品）７を加熱する。こ
こで加熱室庫内空間５内の所望の物理的状態変化（食品
７の有無、水蒸気の発生など）を監視するために、発音
体８と受音体９を用い、音響的な信号変化としてとらえ
るようにしていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の加熱
装置では、庫内５の雰囲気温度に変化がない場合にし
か、庫内５の所望の物理的状態変化を検知できないとい
う問題を有していた。
装置では、庫内５の雰囲気温度に変化がない場合にし
か、庫内５の所望の物理的状態変化を検知できないとい
う問題を有していた。
【０００７】最近の加熱装置（例えば、電波加熱だけの
単機能電子レンジやヒータ加熱併用型のオーブンレンジ
など）は、加熱装置のドア部のぞき窓の曇りどめのため
にマグネトロン冷却した温風を庫内に導びいたりヒータ
加熱時などに加熱庫内５は、１００℃〜２００℃になる
ので、一定の庫内雰囲気温度でしか検知できないという
ことは、致命的である。
単機能電子レンジやヒータ加熱併用型のオーブンレンジ
など）は、加熱装置のドア部のぞき窓の曇りどめのため
にマグネトロン冷却した温風を庫内に導びいたりヒータ
加熱時などに加熱庫内５は、１００℃〜２００℃になる
ので、一定の庫内雰囲気温度でしか検知できないという
ことは、致命的である。
【０００８】最近の加熱装置に先行技術を利用しようと
すると、食品の有無は検知できるかもしれないが、例え
ば、繰りかえし加熱や、オーブン加熱をした後の庫内５
の雰囲気が高温になった場合や、冬の低温時も含めて適
確に制御することは、殆んど不可能である。
すると、食品の有無は検知できるかもしれないが、例え
ば、繰りかえし加熱や、オーブン加熱をした後の庫内５
の雰囲気が高温になった場合や、冬の低温時も含めて適
確に制御することは、殆んど不可能である。
【０００９】本発明は、上記課題を解決するもので、簡
易な構成で、庫内の所望する物理的状態変化を音響的に
検知する加熱装置を提供することを目的とする。
易な構成で、庫内の所望する物理的状態変化を音響的に
検知する加熱装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、加熱室庫内の被加熱物を加熱するための
加熱源と加熱源制御回路、及び加熱源の熱や加熱源を冷
却したあとの温風の一部を庫内に導入する構成におい
て、加熱室庫内またはその排気部のいずれか一方に、少
なくとも受音体と庫内温度測定手段を設け、両者の信号
を信号処理回路に接続し温度補正された信号に基づい
て、上記加熱源を制御するようにしている。
成するために、加熱室庫内の被加熱物を加熱するための
加熱源と加熱源制御回路、及び加熱源の熱や加熱源を冷
却したあとの温風の一部を庫内に導入する構成におい
て、加熱室庫内またはその排気部のいずれか一方に、少
なくとも受音体と庫内温度測定手段を設け、両者の信号
を信号処理回路に接続し温度補正された信号に基づい
て、上記加熱源を制御するようにしている。
【００１１】
【作用】本発明は上記した手段により、加熱室庫内温度
が大きく変化する加熱装置でものぞき窓の曇り発生など
の不都合状態を避けて動作させることができる。
が大きく変化する加熱装置でものぞき窓の曇り発生など
の不都合状態を避けて動作させることができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１を参照しなが
ら説明する。なお、従来例と同じ構成のものは同一符号
を付して説明を省略する。図に示すように、受皿６はモ
ータ１０により回転しながら加熱できるよう構成されて
いる。加熱壁４の側壁部には、ケーキやクッキーをヒー
タ１１で加熱するときに、金属の加熱皿（図示せず）を
載置可能にした棚１２を設けている。加熱源となるマグ
ネトロン１を冷却ファン１３により冷却した温風の１部
はガイド１４を介して庫内５に導びかれ排気部１５を通
って庫外に排出される。この温風は加熱室のドア部の透
明なのぞき窓（図示せず）が食品から排出される加熱に
よる水蒸気が結露して曇るのを避けたり、加熱室壁面が
結露するのを防ぐために導入されるものである。またヒ
ータ１１により加熱する場合は、加熱室庫内５の雰囲気
温度は１５０℃〜３００℃に昇温するものである。発振
器１６により発音体８から出た音は、庫内を介して受音
体９に達し、サーミスタなどの庫内温度測定手段１７は
直接加熱源（マグネトロン１や、ヒータ１１）制御回路
１８に接続され、さらに発振器１６からの信号とともに
信号処理回路１９に接続されている。このような構成を
とることにより加熱室庫内５の温度で補正を受けた音響
信号により、加熱源制御回路１８を介して、加熱源は制
御される。
ら説明する。なお、従来例と同じ構成のものは同一符号
を付して説明を省略する。図に示すように、受皿６はモ
ータ１０により回転しながら加熱できるよう構成されて
いる。加熱壁４の側壁部には、ケーキやクッキーをヒー
タ１１で加熱するときに、金属の加熱皿（図示せず）を
載置可能にした棚１２を設けている。加熱源となるマグ
ネトロン１を冷却ファン１３により冷却した温風の１部
はガイド１４を介して庫内５に導びかれ排気部１５を通
って庫外に排出される。この温風は加熱室のドア部の透
明なのぞき窓（図示せず）が食品から排出される加熱に
よる水蒸気が結露して曇るのを避けたり、加熱室壁面が
結露するのを防ぐために導入されるものである。またヒ
ータ１１により加熱する場合は、加熱室庫内５の雰囲気
温度は１５０℃〜３００℃に昇温するものである。発振
器１６により発音体８から出た音は、庫内を介して受音
体９に達し、サーミスタなどの庫内温度測定手段１７は
直接加熱源（マグネトロン１や、ヒータ１１）制御回路
１８に接続され、さらに発振器１６からの信号とともに
信号処理回路１９に接続されている。このような構成を
とることにより加熱室庫内５の温度で補正を受けた音響
信号により、加熱源制御回路１８を介して、加熱源は制
御される。
【００１３】図２と図３を用いて、ケーキやクッキー加
熱時の加熱皿の高さを音響信号で検知する方法を示す。
実験は、ｘ方向の寸法３９５mm、ｚ方向の寸法２４５mm
の箱体２０で、ｙ方向の寸法を２４５mm、１６０mm、７
５mmと変えて行ない対向する上部対角線上に発音体８と
受音体９を設け、高速フーリェ解析測定器２１の信号発
生部Ｓからの信号をチャネルＡと増巾器２２に供給し、
受音体９の信号をマイク増巾器２３を介してチャネルＢ
に接続して測定した。室温２０℃で測定した結果を図３
に示す。
熱時の加熱皿の高さを音響信号で検知する方法を示す。
実験は、ｘ方向の寸法３９５mm、ｚ方向の寸法２４５mm
の箱体２０で、ｙ方向の寸法を２４５mm、１６０mm、７
５mmと変えて行ない対向する上部対角線上に発音体８と
受音体９を設け、高速フーリェ解析測定器２１の信号発
生部Ｓからの信号をチャネルＡと増巾器２２に供給し、
受音体９の信号をマイク増巾器２３を介してチャネルＢ
に接続して測定した。室温２０℃で測定した結果を図３
に示す。
【００１４】図３は横軸には周波数（０〜２ｋＨｚ）、
縦軸にはチャネルＢとチャネルＡの信号の相対強度を対
数目盛で示したものである。ｘ、ｙ、ｚ方向の寸法を
Ｘ、Ｙ、Ｚとしｘ、ｙ、ｚ方向の定在波の数をそれぞれ
ｍ、ｎ、ｐ個とし、音速をＶSとしたときに共鳴周波数
ｆr を導びくよく知られた式に
縦軸にはチャネルＢとチャネルＡの信号の相対強度を対
数目盛で示したものである。ｘ、ｙ、ｚ方向の寸法を
Ｘ、Ｙ、Ｚとしｘ、ｙ、ｚ方向の定在波の数をそれぞれ
ｍ、ｎ、ｐ個とし、音速をＶSとしたときに共鳴周波数
ｆr を導びくよく知られた式に
【００１５】
【数１】 従って、共鳴のピークが観測された測定結果が得られ
る。このことから周波数７００Ｈｚの辺りで発音体８と
受音体９の信号比を較べることにより、信号比の大、
中、小で、棚位置の小、中、大が音響的に検知できる。
しかしこれはあくまでも室温２０℃における結果であ
る。オーブン加熱の繰り返しを想定して庫内が前回調理
の余熱で例えば２２０℃に庫内５の雰囲気が昇温してい
る場合には、音速ＶS は２０℃のときの約３４０ｍ／ｓ
が約４５０ｍ／ｓと高速になるので、各共鳴周波数ｆr
は高い周波数の方にシフトする。従来例では、このよう
な雰囲気温度変化に対応できないが、本発明では、庫内
温度検知手段１７の信号で温度補正をすることで対応で
き、加熱皿位置の高さが区別できる。
る。このことから周波数７００Ｈｚの辺りで発音体８と
受音体９の信号比を較べることにより、信号比の大、
中、小で、棚位置の小、中、大が音響的に検知できる。
しかしこれはあくまでも室温２０℃における結果であ
る。オーブン加熱の繰り返しを想定して庫内が前回調理
の余熱で例えば２２０℃に庫内５の雰囲気が昇温してい
る場合には、音速ＶS は２０℃のときの約３４０ｍ／ｓ
が約４５０ｍ／ｓと高速になるので、各共鳴周波数ｆr
は高い周波数の方にシフトする。従来例では、このよう
な雰囲気温度変化に対応できないが、本発明では、庫内
温度検知手段１７の信号で温度補正をすることで対応で
き、加熱皿位置の高さが区別できる。
【００１６】図４と図５を用いて、食品加熱時に食品か
ら発生する水蒸気やアルコール（炭化水素系）を検知す
る方法を示す。音速ＶS （ｍ／ｓ）と媒質の密度ζ（kg
／ｍ 3 ）との関係はほぼ下記の式で示される。
ら発生する水蒸気やアルコール（炭化水素系）を検知す
る方法を示す。音速ＶS （ｍ／ｓ）と媒質の密度ζ（kg
／ｍ 3 ）との関係はほぼ下記の式で示される。
【００１７】
【数２】 従って、各媒質条件により密度が変化し音速ＶS は次の
ように変わる。乾燥空気（０℃）のときＶS ＝３３１ｍ
／ｓ、水蒸気（１００℃）のときＶS ＝４０５ｍ／ｓ、
炭化水素：エタン（１０℃）のときＶS ＝３０８ｍ／ｓ
と変化する。図４は同じ量の水とアルコールを加熱した
ときの音速の変化を示すものである。日本酒などのアル
コールをマイクロ波加熱したときには、日本酒の温度が
４０〜６０℃になると音速ＶS は小さくなり時間ととも
に特性Ａのように変化し、水を加熱すると水温が９０〜
１００℃になると音速ＶS は大きくなり特性Ｂのように
変化することが予想され、食品の種類や食品の加熱状況
の検知に利用できる可能性がある。
ように変わる。乾燥空気（０℃）のときＶS ＝３３１ｍ
／ｓ、水蒸気（１００℃）のときＶS ＝４０５ｍ／ｓ、
炭化水素：エタン（１０℃）のときＶS ＝３０８ｍ／ｓ
と変化する。図４は同じ量の水とアルコールを加熱した
ときの音速の変化を示すものである。日本酒などのアル
コールをマイクロ波加熱したときには、日本酒の温度が
４０〜６０℃になると音速ＶS は小さくなり時間ととも
に特性Ａのように変化し、水を加熱すると水温が９０〜
１００℃になると音速ＶS は大きくなり特性Ｂのように
変化することが予想され、食品の種類や食品の加熱状況
の検知に利用できる可能性がある。
【００１８】しかし、マグネトロン１を冷却した温風を
庫内５に吹き込む場合には、アルコール、水ともＣ、Ｄ
のようにそれぞれ変化するので、微妙な信号処理が必要
であるし、これにオーブン加熱後の余熱が加わると殆ん
ど実用上は検知不能となる。
庫内５に吹き込む場合には、アルコール、水ともＣ、Ｄ
のようにそれぞれ変化するので、微妙な信号処理が必要
であるし、これにオーブン加熱後の余熱が加わると殆ん
ど実用上は検知不能となる。
【００１９】本発明のように庫内５の雰囲気温度測定手
段１７を用いて温度補正信号処理すれば、実用的な加熱
食品判定（水を加熱してるかアルコールか）や、加熱状
態検知が可能になる。
段１７を用いて温度補正信号処理すれば、実用的な加熱
食品判定（水を加熱してるかアルコールか）や、加熱状
態検知が可能になる。
【００２０】図５には、加熱室庫内にセンサカバー２４
内に庫内温度測定手段１７を設け、排気部１５に発音／
受音兼用体２５を設けて加熱食品判定や加熱状態検知を
実現するために可能な別の実施構成例を示す。発振器２
６の信号は音響サーキュレータ２７を介して発音／受音
兼用体２５に供され、上記発音／受音兼用体２５で受け
た音は、同じく音響サーキュレータ２７を介してマイク
アンプ２８に導びかれ、庫内温度測定手段１７の信号と
ともに信号処理回路１９に接続される。この構成で、発
音信号と、温度補正された受音信号の位相差を比較する
ことによっても、加熱食品の種類や加熱進捗状況の確認
ができ、それにもとずいて加熱源を制御することで加熱
の自動制御ができる。
内に庫内温度測定手段１７を設け、排気部１５に発音／
受音兼用体２５を設けて加熱食品判定や加熱状態検知を
実現するために可能な別の実施構成例を示す。発振器２
６の信号は音響サーキュレータ２７を介して発音／受音
兼用体２５に供され、上記発音／受音兼用体２５で受け
た音は、同じく音響サーキュレータ２７を介してマイク
アンプ２８に導びかれ、庫内温度測定手段１７の信号と
ともに信号処理回路１９に接続される。この構成で、発
音信号と、温度補正された受音信号の位相差を比較する
ことによっても、加熱食品の種類や加熱進捗状況の確認
ができ、それにもとずいて加熱源を制御することで加熱
の自動制御ができる。
【００２１】図６を用いて加熱にともなって発生する食
品からの発生音によって加熱源を制御する方法を示す。
実験は、市販のガステーブルのグリル加熱部に、魚（サ
ワラの切り身４枚）を入れて加熱の進捗にともなって発
生する音を受音体９で受けて高速クーリエ解析装置で測
定した。
品からの発生音によって加熱源を制御する方法を示す。
実験は、市販のガステーブルのグリル加熱部に、魚（サ
ワラの切り身４枚）を入れて加熱の進捗にともなって発
生する音を受音体９で受けて高速クーリエ解析装置で測
定した。
【００２２】スタート時（細線）、１分後（太実線）及
び加熱終了予定時間の８〜９分後（実線）の音の大きさ
を示している。これは、受音体９で受ける食品からの発
音レベルにより加熱の進捗を検知し、加熱源を制御して
自動加熱が可能にできることを示唆するデータである
が、食品の種類や量、さらにはくりかえし加熱時にも対
応するようにするには、庫内温度による補正は不可欠に
なろう。
び加熱終了予定時間の８〜９分後（実線）の音の大きさ
を示している。これは、受音体９で受ける食品からの発
音レベルにより加熱の進捗を検知し、加熱源を制御して
自動加熱が可能にできることを示唆するデータである
が、食品の種類や量、さらにはくりかえし加熱時にも対
応するようにするには、庫内温度による補正は不可欠に
なろう。
【００２３】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明によれば、加熱室庫内の被加熱物を加熱するための加
熱源と加熱源制御回路、及び加熱源の熱や、加熱源を冷
却したあとの温風の１部を庫内に導入する構成におい
て、加熱室庫内またはその排気部のいずれか一方に、少
なくとも受音体と庫内温度測定手段を設け、両者の信号
を信号処理回路に接続し、温度補正された信号に基づい
て上記加熱源を制御するようにしたから、加熱室庫内温
度が大きく変化する加熱装置でも、不都合状態なく動作
させることができる。
明によれば、加熱室庫内の被加熱物を加熱するための加
熱源と加熱源制御回路、及び加熱源の熱や、加熱源を冷
却したあとの温風の１部を庫内に導入する構成におい
て、加熱室庫内またはその排気部のいずれか一方に、少
なくとも受音体と庫内温度測定手段を設け、両者の信号
を信号処理回路に接続し、温度補正された信号に基づい
て上記加熱源を制御するようにしたから、加熱室庫内温
度が大きく変化する加熱装置でも、不都合状態なく動作
させることができる。
【図１】本発明の一実施例の加熱装置の構成図
【図２】本発明を説明するための実験装置の測定システ
ム図
ム図
【図３】測定した音圧比の周波数特性図
【図４】本発明を説明するための音速の時間変化特性図
【図５】本発明の別の実施例の加熱装置の構成図
【図６】本発明を説明するための音圧の周波数特性図
【図７】従来の加熱装置の断面図
１ 加熱源（マグネトロン） ５ 加熱室庫内 ７ 被加熱物（食品） ８ 発音体 ９ 受音体 １１ 加熱源（ヒータ） １３ 冷却ファン １４ ガイド １５ 排気部 １６ 発音体駆内回路 １７ 庫内温度測定手段 １８ 加熱源制御回路
Claims (3)
- 【請求項１】加熱室庫内の被加熱物を加熱するための加
熱源と加熱源制御回路、及び加熱源の熱と、加熱源を冷
却したあとの温風の少なくとも一部を庫内に導入するも
のにおいて、加熱室庫内またはその排気部のいずれか一
方に、少なくとも受音体と庫内温度測定手段を設け、両
者の信号を信号処理回路に接続し、上記信号処理回路に
より、温度補正された信号を加熱源制御回路に接続した
加熱装置。 - 【請求項２】１つの庫内温度測定手段を信号処理回路と
加熱源制御回路の両方に接続した請求項１項記載の加熱
装置。 - 【請求項３】発音体及び発音体駆動回路を設け、庫内温
度測定手段の信号を上記発音体駆動回路に接続し、発音
体駆動回路を温度補正運転する請求項１記載の加熱装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14537192A JPH05340545A (ja) | 1992-06-05 | 1992-06-05 | 加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14537192A JPH05340545A (ja) | 1992-06-05 | 1992-06-05 | 加熱装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05340545A true JPH05340545A (ja) | 1993-12-21 |
Family
ID=15383679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14537192A Pending JPH05340545A (ja) | 1992-06-05 | 1992-06-05 | 加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05340545A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5624232B1 (ja) * | 2014-01-31 | 2014-11-12 | アイリスオーヤマ株式会社 | 加熱調理器 |
-
1992
- 1992-06-05 JP JP14537192A patent/JPH05340545A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5624232B1 (ja) * | 2014-01-31 | 2014-11-12 | アイリスオーヤマ株式会社 | 加熱調理器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6875969B2 (en) | Microwave oven and method of controlling the same | |
| US4831239A (en) | Automatic heating appliance with ultrasonic sensor | |
| CA1253933A (en) | Heating apparatus with piezoelectric device sensor | |
| JPH05340545A (ja) | 加熱装置 | |
| JPH0325697B2 (ja) | ||
| EP0622973B1 (en) | Heating apparatus with ultrasonic transducer for detecting configuration of food | |
| JPS5931653B2 (ja) | 高周波加熱装置 | |
| JPS63217149A (ja) | 加熱装置 | |
| JPH0675429B2 (ja) | 加熱装置 | |
| JPS583171B2 (ja) | 高周波加熱装置 | |
| JPS598723B2 (ja) | 高周波加熱装置 | |
| JPS5971290A (ja) | 高周波加熱装置 | |
| JPS5926210B2 (ja) | 高周波加熱装置 | |
| JPS583173B2 (ja) | 高周波加熱装置 | |
| JPH05326133A (ja) | 高周波加熱装置 | |
| JPS6236352B2 (ja) | ||
| JPS59189224A (ja) | 加熱調理器 | |
| JPS6236353B2 (ja) | ||
| JPH0261425A (ja) | 高周波加熱装置 | |
| JPS59207596A (ja) | 高周波加熱装置 | |
| JPS5821180B2 (ja) | 高周波加熱装置 | |
| JP2002257350A (ja) | 高周波加熱装置 | |
| JPH05312330A (ja) | 自動オーブン | |
| JPH08121779A (ja) | 加熱調理器 | |
| JPS5841412B2 (ja) | 高周波加熱装置 |