JPS61235614A - 超音波センサ付き電子レンジ - 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】 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
状態を検知して制御を行なう、センサ材き電子レンジに
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９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３９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） 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３９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
成要素湿度センサ２８の抵抗、抵抗３９、電源２９の電
圧のバラツキ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。

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、センサとして超
？”Ｙ波領域に共振周波数をイＪする中ラミック圧軍素
イを用いた超音波マイクを用い、加熱の進捗にともない
発生する振動音の変化を上記マイクの電圧信υ″変化と
してとらえ、該電圧を増ｒｌＪ器で増１１１Ｌ、型打［
比較器により制御出力を得るものである。

作　　　用 本発明は上記した構成により、振動音とマイク重圧の関
係を管即するだけで、特性の安定した調理センサとして
利用できる。すなわち、従来例の基準軍属や、分圧用抵
抗にイ゛目当するものが不貿で簡単な構成で制御できる
のである。

実施例 第１図は本発明の超音波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、超音波マイク１
の出力は、電圧増「１−Ｊ用のアンプ２および電圧比Ｉ
咬用の比１咬器３、さらに比１咬器３の出力は、この場
合制曹器４によりマクネトロン５の発振を制御すべく接
続されている。

加勢室６内には食品７が配されている。冷却風の１部は
マグネトロン冷却用のファン８により、ダクト９を介し
て加熱室６に導ひかれる。

冷却風の一部を実矢線１ｏで、食品から発７１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
発生する水分等の電体は排気部１２を通って加熱室６庫
内から外部に送出される。

と記排慨部１２に超音波マイクをとりつけである。

第２図〜第５図を用いて、実測構成例を第６図に超音波
マイクの種類による結果の変化、第７図に防滴型４１　
ＫＨｚ超音波マイクを用いたときの結果を示す。

第２図は実験に用いた電子レンジの構成である。

電子レンジは電波出力５００Ｗで、マグネトロン５の電
波は、導波部１３を介して加熱室に供され食品皿１４が
モータ１５で回転する構成をとるものである。第３図は
排気部１２に超音波マイク１を数例けた状態を示す。第
４図は各種超音波マイクを同一の条件で実験したものの
うち、最も出力信号が大きかった防滴型４１　ＫＨｚ超
音波マイクの＠成を示すものである。圧電素子１６、シ
リコンゴムスペーサ１７、端子１８、振動部１９、振動
ケース２０、リード線２１、内リング２２、端子板２３
、シリコンゴム２４からなっている。

（ＮａｔｉｏｎａｅＴｅｃｈｎｉｃａｊ’　Ｒｅｐｏｒ
ｔ　Ｐ２Ｏ３−５１４Ｖｏｆｆ　２９．　Ｎｏ、　３　
ＪＡＮ　１９８３）第５図には測定回路ブロック図を示
す。超音波マイク１の出力を増巾率４０ｄＢのアンプ２
５（ＹＨＰ製モデ）ｖ６５Ａ）を介してＡＣ電圧計２６
　（ｘヌｘ−ｙ回路脚、モデｔｖＭ−１７７，３００ｍ
Ｖ　レンジ）に接続し、電圧計２６の直流出力端子をレ
コーダ２７の入力と接続して実験を行なった。

第６図〜８図に結果例を示すが、いずれも横軸は時間、
縦軸は出力信号の大きさの相対値を示すもので、各グラ
フとも信号出力の相対比は一定のものである。第６図に
は、水５００ｃｃを負荷として加熱したときに超音波マ
イクの種類、共振周波数を変えて実験した結果の例であ
る。（ａ）２０ＫＨｚ、（ｂ）３５ＫＨｚ、（ｃ）４Ｑ
ＫＨｚ、（ｄ）４０ＫＨｚ。

（ｅ）　６０　ＫＨｚであり、（ｄ）の防滴型をのぞい
ては開放型である。図中、矢印部はそれぞれ沸トウ点を
目視で確認し記入したものである。（ｃ）（ｄ）の４０
　ＫＨｚ帯で沸トウにともない出力が変化することがわ
かる。

第７図に防滴型マイクを用い、水の量を２００ｃｃ、４
００ｃｃ、１０００ｃｃと変えたときの出力例を加熱開
始時点Ｔ□から連続記録したものを（ａ）Φ）（Ｃ）図
にそれぞれ示す。水からの発生蒸気又は沸トウ音により
、水が沸トウするタイミングが出力電圧の変化でわかる
ことが理解できる。

第８図には同一測定条件で負荷として、冷凍シュウマイ
２２５．！９及ヒ、スライスしたニンジン３００ｇを冷
凍しラップでくるんだものを連続加熱したときの出力信
号例を示している。以１の実測例から理解できるように
、第１図の比較器３において、スレッシュホールド電圧
△ＶＴと超音波マイク１からの信号出力電圧を比較する
構成をとることにより、比較器３の出力は食品７の加熱
進捗度合とイ；１関をもたせることができるようになる
。

特に沸トつ点を検知できる。この検知信号を用い制御器
４でマグネトロン出力５を停止させれば、自動調理が可
能になる。また制御器４てブザーやランプで調理完了を
報知する構成も可能である。

さらに増巾器の増ＩＪ度をあげることや、超音波マイク
の数句は方を工夫して、検知感度をあげれば沸トウ点の
みならず水蒸気圧の急増する水温６０℃位からの検知も
可能であり、この場合スレ、ンユホールド電圧を手動可
変設定可能にすれば、調理出来土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。

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
捷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はそのような工夫を必要とし
ないので省電力型で安価に構成できる。また、電子レン
ジはモータやトランスの電磁騒音やファンによる風切り
音など可聴音帯では多くの雑音があるが、実施例から明
らかなように、超音波帯を利用したマイクを用いること
によりこれら雑音には感じない安定した測定ができる。

また、排気部１２と圧電素子１６の間に振動ケース２０
を介しだ防滴型のセンサ構成をとれば、長期により安定
したセンサ性能が確保できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の超音波センサ伺きブロック
図、第６図〜第８図は同電子レンジの実測結果を示す波
形図、第９図は従来例のブロック図である。 １・・・・・・超音波マイク、２・・・・アンプ、３・
・・・・・比較器、４・・・・・・制御器、６・・・・
・加熱寮、１２・・・・・・排気部、△ＶＴ・・・・・
・スレッシュホールド’Ｆｌｔ圧、１９・・・・・・圧
電素子、２０・・・・・・振動ケース（薄板）。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名区　
　　　− へ　　　　　　　　　　（ ＾　　　　　　　　　　ｂ　　　　　　　　　′０　　
　　　　　　　　　′＋− 城　　　　　　　　　鶏 第７図 第８図 Ｔ。 第９図 ｌ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）加熱室の排気部に超音波マイクを固着し、上記超
   音波マイクの出力をアンプで増巾した電圧と、予め設定
   したスレッシュホールド電圧の電圧を比較器で比較した
   出力により制御器で制御する超音波センサ付き電子レン
   ジ。
2. （２）超音波マイクは、素子として圧電素子を用い、排
   気部と上記圧電素子の間に薄板を配した構成をとった特
   許請求の範囲第１項記載の超音波センサ付き電子レンジ
   。
3. （３）超音波マイクは圧電素子を振動ケースに接着固定
   した構成をとった特許請求の範囲第１項記載の超音波セ
   ンサ付き電子レンジ。
4. （４）超音波マイクとして圧電素子が２０ＫＨｚより大
   きく６０ＫＨｚよりも小さい範囲の共振周波数を有する
   ものを用いた特許請求の範囲第２項記載の超音波センサ
   付き電子レンジ。