JPH0634386B2 - 圧電素子センサ付き電子レンジ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 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圧電素子センサ
付き電子レンジに関するものである。

従来の技術 従来のセンサ付電子レンジは、第７図に示すように、湿
度センサ２８の抵抗値変化を基準電圧電源２９の電圧を
抵抗３０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、特開
昭５３−７７３６２号公報） 発明が解決しようとする問題点 このような従来の方式は、抵抗３０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、構成
要素である湿度センサ２８の抵抗値、抵抗３０の抵抗
値、電源２９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。したがっ
て、加熱後追加加熱を必要とするような調理において
は、その追加加熱時間を自動的に設定するのは困難であ
った。本発明はかゝ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と共に、被加熱物の追
加加熱時間を自動的に行なうことができる構成を提供す
ることを目的としている。

問題点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、センサとして圧
電素子を用い加熱の進捗にともない発生するセンサ電圧
を増巾器で増巾し、電圧比較器を介して制御出力を得る
ものである。とくに本発明では予め、食品係数ｋを設定
し、制御器には時間計測タイマ、食品定数部、演算部お
よび追加時間設定部を備えており、加熱開始時に食品係
数を設定することで、食品が沸騰状態になってから、追
加時間経過後に自動的に加熱完了する電子レンジを構成
するものである。

作 用 本発明によれば、制御電圧信号のばらつきは圧電素子セ
ンサのばらつきのみに依存する。したがって、圧電素子
センサのばらつきを一定範囲内におさえることにより、
排気流の温度変化を容易にかつ短時間に感知し、その温
度に応じた信号を出力することができる。この信号はば
らつきが少ないため追加加熱時間を食品の種類に応じて
正確に設定することができる。

実施例 第１図は本発明の圧電素子センサ付き電子レンジの一実
施例を示すものである。第１図において圧電素子センサ
１（以下センサと略す）の出力は電圧増巾用アンプ２お
よび基準のスレッシュホールド電圧△Ｖ_Ｔとの比較をす
る比較器３を経て制御器４に入る。制御器で処理された
出力信号にもとずきトライアックやリレーなどの電源開
閉手段１５が作動する。

上記制御器は、食品定数、計測タイマー部、演算部、追
加時間設定部から構成される。また制御器４には加熱開
始信号１４と食品定数設定信号１３が接続される。

加熱室６内には食品７が配されマグネトロン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、食品から発生
する水分等の温気体を点矢線１１で示している。冷却風
と食品から発生する水分を含む気体は、排気部１２を通
って加熱室６から外部に送出される。

上記排気部１２には電圧素子センサ１をとりつけてあ
る。また上記制御器４には外部から食品定数設定部１３
と加熱開始設定部１４で入力し、制御器からの出力は電
源開閉手段１５に接続されている。

第２図および第３図に構成例を示す。第２図は実験に用
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１６を介して加熱室６に供
され、食品皿１７がモータ１８で回転する構成をとるも
のである。第３図は排気部１２に圧電素子センサ１を取
付けた状態を示す。

第４図は圧電素子センサを電子レンジに装着してセンサ
の出力信号を時間軸で見た場合(a)とスペクトル分析し
た結果例(b)を示す。(b)図の (イ) (ロ) (ハ)はそれぞれ電
子レンジの電源投入前の暗騒音状態、電源投入後で水分
発生前の状態、水が１００℃位に沸騰した状態の信号で
ある。第５図は水４００ccを加熱したときのアンプ出力
信号電圧の時間変化を示している。

第６図は本発明の制御シーケンスを示すためのタイムチ
ャートである。(a)はアンプ２の信号出力、(b)はコンパ
レータ出力電圧、(c)は加熱出力である。食品定数設定
部１３で食品の種類によってきまる定数ｋを設定し、加
熱開始設定部１４で開始信号ＳＡＴを設定することで加
熱が開始される。

また計測タイマ部でタイマカウントが開始される。加熱
にともないある時点でアンプの出力が増大し、比較器３
のスレッシュホールド電圧△Ｖ_Ｔよりも大きくなった時
点で比較器出力がLow 状態からHigh状態に変化し、ここ
でカウントがとまり、加熱開始後、沸騰まで経過時間Ｔ
がタイマで確認できる。時間Ｔと設定値ｋとから演算部
でｋ×Ｔの値が演算され、上記ｋ×Ｔの値が追加時間設
定部で設定される、加熱は (イ)のようにそのままか (ロ)
のように設定された別出力で追加加熱されｋ×Ｔが経過
後に停止する。

このような構成をとることにより、食品に応じて沸騰後
に追加加熱をするので、沸騰時点で加熱を停止するもの
にくらべて、適切な加熱が自動的にできる。食品定数
は、野菜や肉等の食品群に分けて適切な値を知ることが
できる。

発明の効果 食品定数を設定し、開始信号を入力するだけで適切な加
熱時間経過後に、自動的に電波がとまる使い勝手のよい
電子レンジが実現できる。

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、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、保守面で多くの複
雑な工夫が要るが本発明ではそのようなものが不要であ
る。従がって保温用の電力や焼き切り用の電力が不要で
省電力型である。

さらに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。また第４図(b)で明らかなように、電子レンジ内
の電磁騒音や冷却ファンの風切り音などによる雑音レベ
ルに対して、信号が大きいので安定した制御ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の圧電素子付き電子レンジの
構成図、第２図および第３図はそれぞれ同電子レンジ及
びその排気部の断面図、第４図(a)(b)はそれぞれ同セン
サの出力例の特性図、第５図は同アンプの出力電圧特性
図、第６図は制御シーケンスのタイムチャート、第７図
は従来例のブロック図である。 １……圧力素子センサ、２……アンプ、３……比較器、
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、
１３……食品定数設定部、１４……加熱開始設定部、１
５……開閉手段。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【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、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、この排気部に排
   気流に接するように配設された圧電素子センサと、この
   圧電素子センサからの信号を入力し上記加熱手段の動作
   を制御する信号を出力する制御器とよりなり、上記制御
   器には食品の種類により定まる定数と上記圧電素子セン
   サからの信号とから演算し、被加熱物の沸騰後の追加加
   熱時間を設定する追加時間設定部を有する構成の圧電素
   子センサ付き電子レンジ。
2. 【請求項２】加熱手段としてマイクロ波発生手段を用い
   た特許請求の範囲第１項記載の圧電素子センサ付き電子
   レンジ。