JPS5918243Y2 - 高周波加熱装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本案は被調理物の放射する赤外線に応した信号を出力す
る赤外線検出素子にて被調理物の温度を測定せんとする
高周波加熱装置に関する。

第１図は従来のこの種高周波加熱装置を示し、１は加熱
室、２は該加熱室内の被調理物３にマイクロ波を照射す
るマグネトロン、４は上記加熱室１上壁面の略中央部の
開口に嵌挿されたマイクロ波進入防止リングで、該リン
グは上記マイクロ波の通過は阻止するが被調理物３の放
射する赤外線は通過せしめる。

５は高周波運転時は上記リング４の開口を開放し、高周
波非運転時には上記リング４の開口を閉塞する金属性シ
ャッタ、６は該シャッタを上記夫々の状態に動作せしめ
るシャッタ駆動機構、７は高周波運転時上記リング４を
通過した赤外線を周期的に断続する金属性チョッパ、８
は該チョッパを周期的に駆動するモータ、９は斯るチョ
ッパ７等を収納した室を光学系室１０と仕切る仕切壁、
１１は該仕切壁の上記リング４直上に穿設された該リン
グと略同径の開口、１２は該開口に嵌着されたポリエチ
レン等の赤外線透過フィルタ、１３は光学系室１０内に
位置し、上記リング４及びフィルタ１２を通過した被調
理物３の放射する赤外線或いはフィルタ１２を通過した
チョッパ７の放射する赤外線を反射集光する凹面鏡、１
４は例えばタンタル酸リチウム（ＬｉＴａ０３）単結晶
で形成され、上記凹面鏡１３による赤外線の略集光点に
配置された焦電型の赤外線検出素子である。

而して、斯る焦電型の素子１４は入射赤外線の変化量に
基づいた振幅を有する交流信号を出力する特性を有して
いる。

この場合、上記素子１４には、上記チョッパ７の駆動に
より被調理物３からの赤外線とチョッパ７からの赤外線
とが周期的に交互に入射し、よって上記素子１４はこれ
ら両赤外線の差だけ入射赤外線が変化し、その変化量に
基づいた振幅で且つ上記赤外線の交互入射の周期に同期
した交流信号を出力する。

斯る信号は被調理物３の温度とチョッパ７の温度（室温
）との差を表わしている。

そして、後に詳述するが、斯る素子１４からの信号に基
づいて実際の被調理物３の温度が測定されるのである。

１５はブロワ−で、該ブロワ−からの風は上記マグネト
ロン２を冷却後加熱室１上壁面と仕切壁９との間を通過
し上記リング４の開口から上記加熱室１下方へ送風され
る。

尚、加熱室１へ送風された風は加熱室１内の蒸気、油滴
等と共に排気口（図示しない）から外部に吐気される。

斯る装置に於いて、高周波運転を行なうべく調理釦（図
示しない）を操作すると、マグネトロン２は発振を開始
し、と同時にシャッタ５は上記リング４の開口を開放し
、これにより焦電型赤外線検出素子１４に被調理物３と
チョッパ７とからの赤外線が交互に入射し、被調理物３
の温度測定が開始され、且つブロワ−１５からの風が上
述した経路にて送風される。

一方、高周波運転が終了すると、マグネトロン２は発振
を停止すると共にシャッタ５は上記リング４の開口を閉
塞するため温度測定も終了し、またプロワ−１５も停止
する。

而して、高周波運転時には上記リング４の開口は下方に
風が通過し、また高周波非運転時には上記リング４の開
口はシャッタ５にて閉塞されることにより、高周波運転
・非運転時に拘らず加熱室１内の被調理物３の発散する
蒸気、油滴等の汚染物質のリング４開口通過は阻止でき
る。

従って、リング４直上のフィルタ１２が汚染されるのは
極めて稀である。

然るに経年使用時に於ける汚染は避は難く、除々に赤外
線透過率は減少してくるため、正確な温度測定が行なえ
なくなると云う欠点があった。

第２図は従来の要部電気回路ブロック図を示し、斯る図
を参照して上記点を更に詳述する。

尚、斯る回路は一般的であり、特公昭５３−１０４６７
号公報にも良く似た回路が見受けられる。

１６はチョッパ７を挾んで対峙する発光ダイオードと受
光素子から戊り、チョッパ７周期に同期した同期信号を
発生するフォトカプラ、１７は室温測定を行なうダイオ
ード等から成る室温測定素子、１８は焦電型赤外線検出
素子１４の出力に於いて雑音成分を除去したチョッパ７
周期と同一周波数の所望交流信号出力だけを増幅するフ
ィルタ増幅回路、である。

１９は同期検波回路で、該回路は上記フォトカプラ１６
からの同期信号に基づいて上記フィルタ増幅回路１８を
通った素子１４からの交流信号を同期検波すべく動作す
る。

即ち、この場合、上記同期検波回路１９においては、フ
ォトカプララ１６からの同期信号は上記素子１４からの
交流信号の正側又は負側の半サイクルに一致するように
なっており、更に詳しくは、被調理物３の温度の方がチ
ョッパ７の温度より高い場合には上記同期信号は交流信
号の正側半サイクルに一致し、チョッパ７の温度の方が
被調理物３の温度より高い場合には上記同期信号は交流
信号の負側半サイクルと一致するようになっている。

而して、上記同期検波回路１９は、前者の場合には上記
交流信号の振幅値に応じた正の直流信号（該信号は被調
理物３とチョッパ７との温度差を表わし、且つ被調理物
３の方が温度が高いことを表わしている）を出力し、後
者の場合には上記交流信号の振幅値に応じた負の直流信
号（該信号は同様の温度差を表わし、且つ被調理物３の
方が温度が低いことを表わしている）を出力する。

２０は直流増幅回路２１を介して上記同期検波回路１９
に接続されると共に直流増幅回路２２を介して上記室温
測定素子１７にも接続された合成回路である。

そして、該合成回路は上記室温測定素子１７からの直流
信号（該信号は室温、即ちチョッパ７の温度を表わして
いる）に基づいて上記同期検波回路１９の出力を室温補
正すべく動作する。

即ち、被調理物３の温度の方がチョッパ７の温度より高
い場合は、被調理物３とチョッパ７との温度差に応じた
同期検波回路１９からの正の直流信号に、チョッパ７の
温度（室温）に応じた室温測定素子１７からの直流信号
が加えられ、これにより上記合成回路２０から被調理物
３の実際の温度に応じた直流側号が出力される。

又、被調理物３の温度の方がチョッパ７の温度より低い
場合は、被調理ｅ１３とチョッパ７との温度差に応じた
同期検波回路１９からの負の直流信号に、同様に室温測
定素子１７からの直流信号が加えられ、換言すれば、チ
ョッパ７の温度（室温）を表わす直流信号から上記温度
差を表わす直流信号が減じられ、これにより上記合成回
路２０から被調理物３の実際の温度に応じた直流信号が
出力される。

２３は上記合成回路２０に直流増幅器２４を介して接続
された表示駆動回路、２５は該回路にて被調理物３の温
度を表示するディジタル表示部である。

第３図は斯るブロック図にてチョッパ７と被調理物３の
温度差に比例するＶ点の電圧即ち直流増幅器２１の出力
特性を示す。

横軸は被調理物３の温度を表わし、縦軸はＶ点の電圧を
表わす。

尚、横軸と交叉するＡ点は被調理物３の温度とチョッパ
７の温度（室温）とが同一の場合である。

そして、実線は上記高周波加熱装置の新規使用当初に於
ける出力特性を表わし、破線は斯る装置の経年使用後に
於ける出力特性を表わす。

この２つの特性を比較するに経年使用に於ける出力電圧
の絶対値は減少するため、上述したフィルタ１２の汚染
にて正確な温度測定が行なえなくなる事が歴然として分
かる。

本案は斯る点に鑑みてなされたもので、以下図面を参照
して詳述する。

尚、従来例と同一部分には同一符号を記して説明を省略
する。

第４図は上記直流増幅回路２１の回路図を示し、同期検
波回路１９の出力側には抵抗Ｒ１を介して演算増幅器Ａ
の○側入力端が接続されており、上記演算増幅器Ａの■
側入力端は抵抗Ｒ２を介して接地されている。

更に演算増幅器Ａの出力端は次段合成回路２０に接続さ
れ、且つ調整手段としての可変抵抗器ＶＲ１抵抗Ｒ４を
介して接地されている。

また演算増幅器Ａの○側入力端と可変抵抗器ＶＲとの間
にはフィードバック抵抗Ｒ３が接続されている。

そして、上記可変抵抗器ＶＲにて直流増幅回路２１の増
幅度を可変調整する。

次に本案実施例の操作例を説明する。

尚本案実施例は直流増幅回路２１に主たる特徴があり、
その他の部分は従来例と同一であるため、従来図も併せ
て参照する。

まず新規使用当初時にはフィルタ１２は全く汚染されて
いないため、■点の出力特性は第２図に示す実線の通り
になるが、然るに経年使用後にはフィルタ１２は必然的
に汚染されるためＶ点の出力特性は第２図に示す破線の
通りになる。

そこで、可変抵抗器ＶＲにて直流増幅回路２１の増幅度
を可変調整して元の実線の特性に戻せば新規使用当初同
様の出力特性が得られる。

斯る調整を行なう際には、加熱室１内に被調理物３とし
て氷水を載置し高周波運転を行なう。

すると、正常時（新規使用当初）であると表示部２５は
０℃を表示する筈であるが、現時点（経年使用後）では
フィルタ１２が汚染されているため０℃より高い値を表
示して誤測定を行なう事になる。

そこで、可変抵抗器ＶＲを可変調整して表示部２５にて
０℃が表示されるようにすれば簡単にフィルタ１２の汚
染に対する誤測定を補正できる。

尚、合成回路２０の前にて可変抵抗器ＶＲを設けた理由
は、室温測定素子１７の信号とフィルタ１２の汚染とに
全く相互関係が存在しない事による。

更に第５図乃至第６図に示すように上記可変抵抗器ＶＲ
の操作部としての軸２６にツマミ２７を取付け、斯るツ
マミ２７を軸２６と共に高周波加熱装置の外筐右側面２
８の凹所２９に収納すると、上記操作がより簡単になる
。

また凹所２９に収納していることにより、平生は操作を
必要としないツマミ２７には容易に触れ得ないようにし
て誤操作を防止している。

更に、斯る点をより確実とするためには上記凹所２９に
蓋をすると良い。

尚、本案実施例では高周波運転を行なうと同時にリング
４の開口を開放すべくシャッタ５を動作して被調理物３
の温度を測定していたが、温度測定を要しない場合は温
度測定を値止しても良い。

またマイクロプロセッサを利用して上記測定温度を上記
プロセッサへの入力情報とすると種々の温度調理運転が
可能となる。

更に本案実施例では赤外線透過フィルタ１２を素子１４
及び凹面鏡１３の汚染防止用として取付けたが、上記フ
ィルタ１２を取外しても良い。

斯る場合には、上記可変抵抗器ＶＲは素子１４及び凹面
鏡１３の汚染に対する補正手段として操作することにな
る。

更に本案実施例では調整手段としての可変抵抗器ＶＲの
操作用軸２６をツマミ２７と共に高周波加熱装置の外筐
右側面２８の凹所２９に収納したが、その他の面即ち上
下面左側面、前面或いは後面に凹所を形威し斯る凹所に
収納してもよい。

更に本案は本案要旨を変えない範囲で種々変形実施可能
なことは勿論である。

以上詳述した如く本案高周波加熱装置によれば、増幅回
路の増幅度を可変調整する調整手段を設けた事により赤
外線透過用フィルタ或いは凹面鏡や素子が被調理物の発
散する蒸気、油滴等の汚染物質により汚染されて正確な
温度を測定しなくなっても、斯る誤測定は簡単に補正で
きる。

また上記調整手段は外部から操作可能となした事により
、上記補正操作はより簡単に行なえる。

更に上記調整手段操作部は高周波加熱装置外筐凹所に収
納した事により平生は操作を必要としない上記操作部へ
の不要な接触による誤操作を容易に制限できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の高周波加熱装置の概略的断面図、第２図
は同装置の要部電気回路ブロック図、第３図は第２図に
於けるＶ点の出力電圧特性図、第４図は本案実施例の高
周波加熱装置の要部電気回路図、第５図は同装置外筐の
概略的右側面図、第６図は第５図に於けるＡ−Ａ′線断
面図である。 １４・・・・・・焦電形赤外線検出素子、１７・・・・
・・室温検出素子、２１・・・・・・直流増幅回路、２
０・・・・・・合成回路、ＶＲ・・・・・・可変抵抗器
、２６・・・・・・操作軸、２９・・・・・・凹所。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）被調理物の放射する赤外線に応した信号を出力す
   る赤外線検出素子、室温を検出する室温検出素子、上記
   赤外線検出素子及び室温検出素子の出力を合成する合成
   回路、上記赤外線検出素子と合成回路との間に接続され
   た増幅回路、該増幅回路の増幅度を可変調整する調整手
   段を具備した事を特徴とする高周波加熱装置。
2. （２）実用新案登録請求の範囲第１項に於いて、上記調
   整手段を外部から操作可能となした事を特徴とする高周
   波加熱装置。
3. （３）実用新案登録請求の範囲第２項に於いて、上記調
   整手段操作部を高周波加熱装置外筐凹所に収納した事を
   特徴とする高周波加熱装置。