JPS585995A - 高周波加熱装置 - 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】 本発明は刀口熱室内の温度と無関係に加熱時間を自動的
に制御する機構を備えた高周波加熱装置に関するもので
ある。

電子レンジなどの高周波加熱装置において、加熱室内か
ら排出する空気の湿度上列を検知することによって被加
熱物の温度を間接的に検知し、加熱時間を自動制御する
装置がある。この装置は、加熱室内に収納された被加熱
物が高周波電力によって熱せられるにつれて、加熱室内
の空気の温度が上列するため、これにともなって加熱室
から排出する空気の湿度（以下排気湿度と略称する）も
上列することを利用したもので、この排気湿度の上ゲか
ら加熱時間を制御する方法を採っている。

一方この加熱時間は被加熱物の初期温度、量、希望する
被加熱物の加熱温度（以下層温と略称する）。

比熱及び誘電損失などの諸量により決定さね、る。

ここで、之等の諸量を考慮した特に被加熱物の初期温度
および量を考慮した装置があるが、これは被加熱物の加
熱による排気湿度意外現象を検知して加熱時間を制御す
るものであり、この排気湿度意外現象プ；発生する時の
被加熱物の温度は９２〜９７℃とな・るため、被加熱物
の層温を例えば牛乳の場合のように６０℃前後にしたい
加熱調理においては、その様な中間温度に設定すること
が出来ないと言う問題を生じていた。また被加熱物の量
による加熱時間の補正も充分ではないなどの問題がある
。さらには、加熱室内空気温度が高温の場合には、層温
検知は不可能であり、これを可能にするには加熱室内空
気温度が少なくとも６０℃以下に冷却されるまで待たね
ばならなかった。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくシ、中
間温度の設定が可能な、かつ２例えばオープン使用直後
または長時間のくり返し加熱使用後および煮込み調理後
の如く、加熱室内空気あるいは湿度センサ設置部温度が
６０℃を超える高温にあっても被加熱物の層温を希望温
度に設定可能な上記目的を達成するため本発明は、湿度
センサからの検出信号を対数変換し、この信号から以下
に続く差動増幅回路、温度センサからの加熱室内温度に
対応してその分圧比を変化せしめ得る如くなしたる分圧
方式による層温設定電圧を記憶させる記憶装置および前
記差動増幅回路の出力電圧とコンデンサの放電特性を利
用した上記記憶装置出力電圧とを比較する比較器より構
成し、比較器出力信号により高周波出力を制御するもの
である。

以下本発明を図面を用いて説明する。

第１図は本発明で対象とする高周波加熱装置の構成を示
す図である。第１図において高周波発振管５は電源装置
６によって駆動されて発振し、加熱室１内の受皿２上に
置かれた被加熱物３を加熱する。加熱期間中、加熱室１
への換気用ファン４が動作し、これによって加熱室１に
外気が流入し。

被加熱物６の周囲を通過して、加熱室１の排気ロアから
加熱室１の外に流出し、高周波加熱装置の外に流れ出る
。この場合加熱室１から排出された　Ｐ 空気の湿度（すなわち排気湿度）を湿度センサ８で検知
し、この検知信号を制御装置９に加える。

制御装置９においては、加熱にともなう湿度センサ８の
インピーダンス変化を湿度信号変換回路１０１Ｃより電
圧に変換して、対数変換回路１１に加え、検出電圧１２
として出方する。出方された検出電圧１２は１回路動作
点設定電圧Ｅと共に差動増幅回路１３に加えられ、出力
電圧１４を出力する。この出力電圧１４（Ｅｓ　）は１
分圧器１５を介しタイマ（図示せず）により制御される
記憶装置１６に記憶電圧Ｅｍとして記憶される。この記
憶電圧Ｂｍは、出力電圧１４と共に比較器１７に入力さ
れ比較器１７がら制御信号１８が得られる。この制御信
号１８は、出力電圧１４が層温により設定される分圧比
にょシ決定された４憶電圧Ｅｍに到達し九時出力され、
加熱時間制御回路１９を経て電源装置乙の出方を遮断し
、高周波発信管５の発振を停止させる。

このように本発明で対象とする高周波加熱装置如おいて
は、加熱期間中の初期における排気湿度に対応する電圧
を層温により設定される分圧比に　Ｐ て分圧記憶させた記憶電圧と加熱期間中の排気湿度に対
応して減少する出力電圧とを比較し１両者が同一値に達
したことを検知して加熱制御を行なわしめるものである
。

次に第２図に本発明による制御回路の一実施例を示す。

第２図は第１図の湿度センサ８と制御装置９の具体的な
構成例を示す図である。湿度センサ８は金属酸化物例え
ばｃｏ、Ｑ８．　Ａｆｉ２０ｇの複合焼結体を感湿体と
し第３図に示す特性を有するものである。以下第１図と
の対比で同一構成は同一符号とする。１０は湿度信号変
換回路で第４図に示す変換特性を有している。１１は対
数変換回路である。

この対数変換回路１１は被加熱物の加熱期間中第５図に
示す電圧を出力する。１３は固定抵抗２０および２１を
用いて回路動作点設定電圧Ｅを得る如くした差、動増幅
回路であり、この差動増幅回路１３は加熱期間中第６図
に示す電圧を出力する。１５は温度センサ２２例えばサ
ーミスタ（以下サーミスタと言う）および可変抵抗２３
を用いた分圧器、１６はコンデンサ２５と固定抵抗２６
を用いた記憶装置、１７は比較器７　Ｐ である。１９は加熱時間制御回路である。本実施例の特
徴は、差動増幅回路１３により第５図に示す対数変換回
路１１の出力を第６図の如く被加熱物の加熱進行にとも
ない、変化する出力電圧を加熱時間の後期において減少
する如くして、コンデンサ２５による電圧記憶を可能と
し、かつ固定抵抗２６によりコンデンサ２５の記憶電圧
を加熱時間中に低下せしめて、被加熱物の量による加熱
時間補正を正確に実施できるように分圧器１５において
サーミスタ２２の加熱室内空気温度による抵抗変化を利
用して終温での設定電圧を加熱室内空気温度に対応して
変化せしめ、加熱室内が高温にあっても加熱を可能圧し
た点にある。

以下本実施例の動作を説明する。第２図において加熱が
開始（第５図、第６図における時刻ｔｓ）されると湿度
センサ８のインピーダンスは変化し排気湿度を検知した
信号として対数変換回路１１に入力する。対数変換回路
１１の湿度検出電圧ｖ１は第５図のような時間変化を示
しながら差動増幅回路１３の増幅器の第１の端子に入力
される。またこの割されたＶ、より大きい電圧Ｅが加え
られる。かくすることにより、増幅器出力端子には第６
図に示す出力電圧ｖ２が出力され、比較器１７の第１の
端子に印加される。−力出力電圧ＶＳは分圧器１５を構
成するサーミスタ２２と可変抵抗２５により分割され記
憶装置１６に加えられ、タイマによシ駆動されるトラン
ジスタ２７がＯＦＦ　した時点（第５図、第６図の時刻
ｔｍ）でコンデンサ２５を充電し、固定抵抗２６との時
定数により決められる割合で経済的に低下する電圧Ｅｍ
とし、て比較器１７の第２の端子に加えられる。比較器
１７は第１の端子への入力電圧ｖ２と第２の端子の入力
電圧Ｅｍがｖｓ＞Ｅｍの関係にあるときはその出力端子
に信号０を、ｖ２≦Ｅｍの関係になったとき１の信号を
送出する。この信号レベルの変化により加熱の終了が設
定され１本実施例ではこの信号をトランジスタ２８に入
力することにより加熱時間制御回路１９のトランジスタ
２８をＯＦＦからＯＮに転ぜしめ第１図における電源装
置６の出力を遮断し、加熱を停止させる動作を行なう。

　Ｐ ここでサーミスタ２２の作用を説明する。例えばオープ
ン使用直後に被加熱物を高周波加熱する場合、被加熱物
は高周波による加熱のみでなく、加熱室内空気およびヒ
ータ、加熱室の壁などが高温状態にあることによる加熱
も受け１通常の加熱の場合よシ、少ない加熱時間で設定
した終温に到達してしまう。すなわち加熱室内が高温の
場合間一層温を得るには加熱時間を減する必要がちる。

このためには差動増幅器１３の出力電圧ｖ２を分割し、
実質的に加熱時間を変更せしめる比較器１７の第２の端
子へ加える電圧Ｅｍを高く設定しなければならない。サ
ーミスタ２２は周知の通り温度が高くなるにつれその抵
抗を減する特性を有する故１分圧器１５において分割さ
れる電圧Ｅｍは加熱室内が高温の場合高くなり、従って
加熱時間を減じ適正な終温が得られるように作用する。

また別に被加熱物の量による加熱時間補正用固定抵抗２
６の作用についてさらに説明を加える。加熱の進行に伴
なう排出空気の相対湿度の増加量すなわち出力電圧ｖ２
の減少量は被加熱物の温度上昇０Ｐ 値とは厳密には１対１に対応しない。それは同−終温を
得るには被加熱物の量に比例した加熱時間を必要とする
が、被加熱物の量が多くなるとその表面積も一般に大き
くなり、その温度が低いうちに多量の水蒸気を発生する
ので、被加熱物の温度上昇値が小さいうちに比較器１７
の第１の端子への入力電圧ｖ２が第２の端子に入力され
る電圧ＥｍＫ到達してしまう。これを補正するため固定
抵抗２６Ｖｃより時間の経過とともにＥｍを減少せしめ
、被加熱物の量が増加したときの加熱時間を増大させ、
適正な終温か得られるように作用する。

以上述べたように６本発明によれば加熱期間中の初期に
おいて高周波加熱が開始されてから排気湿度状態が被加
熱物の状態を示す時刻における出力電圧を加熱室内の温
度に対応して変化する電圧となし、この電圧をコンデン
サに充電してこの値を放電抵抗により経時的に低下せし
めた出力電圧と、その後の出力電圧とを常時比較して、
被加熱物の温度を間接的に検知し、加熱時間を制御する
ので次の効果が得られる。すなわち被加熱物の温１　１
Ｐ 度を５０℃から沸とう温度までの間の任意の温度に設定
でき、かつまた加熱室内が６０℃以上の高温においても
同様機能が得られ、被加熱物の初畠、量はもとよりで、
衡めて使い勝手の良い高周波加熱装置が得られる。

・特に分圧器に温度センサを用いたので加熱室内が高温
の場合でも適正な終温か得られ、加熱室内の温度と無関
係に制御することができる。

なお上記実施例では加熱室から排出する空気の温度を検
知する場合について述べたが、加熱室内の湿度を検知す
る場合も同様な効果が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による高周波加熱装置の構成
図、第２図は本同制御装置９の電気配線図、第５図は同
湿度センサの特性図、第４図は同湿度変換回路の特性図
、第５図は同加熱期間中の対数変換回路の検出゛電圧を
示す図、第６図は同差動増幅回路の出力電圧と記憶電圧
を示す図である。 １・・・加熱室、　　　　６・・・被加熱物。 ？Ｉ間昭５８−５９９５（４） ５・・・高周波発振管、　　６・・・電源装置。 ８・・・湿度センサ＃　　　９・・・制御装置。 １１・・・対数変換回路、１３・・・差動増幅回路。 １６・・・記憶装置、１５・・・分圧器。 １７・・・比較器、１９・・・加熱時間制御回路。 ２２・・・温度センナ、２３・・・可変抵抗器。 ２５・・・コンデンサ、２６・・・固定抵抗。 出願人　　日立熱器具株式会社 第１図 （ 第３閃　　　　第４１１！ 第５図　　　　第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被加熱物を収納した加熱室内に高周波電力を供給して被
   加熱物を加熱する高周波加熱装置において、上記加熱室
   内の空気または上記加熱室内から流出する空気の相附湿
   度を検出する湿度センサ（８）と、前記空気の温度を検
   出する温度センサ（２）を備え、上記湿度センサ（８）
   からの検出信号を対数変換する対数変換回路α心と、こ
   の対数変換回路（１１）の出力電圧と回路動作点を設定
   するためあらかじめ定められた電圧との差を演算する差
   動増幅回路０３とオイマにより設定せられた加熱開始後
   の初期時点における上記差動増幅回路α］の出力電圧を
   希望する被加熱物の加熱温度に応じて設定される分圧比
   に力比する分圧器（へ）奢介して記憶する記憶装置７０
   ６と、前記分圧比を前記温度センサ翰の抵抗変化により
   変化せしめ得る如くした前記分圧器（イ）と、前記差動
   増幅回路０３の出力電圧と前記記憶装置０Ｑの記憶電圧
   とを比較する比較器０ηと、前記比較器０η　Ｐ からの信号により被加熱物の加熱時間を制御する加熱時
   間制御回路Ｑ１とを備えたことを特徴とする高周波加熱
   装置。