JPS61260588A - 加熱器 - 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】 く技術分野〉 本発明は、光検知センサーを利用した電子レンジ等の加
熱器に関する。

〈従来技術〉 従来の電子レンジ等の加熱器においては、何らかの部品
の故障等により加熱がいつまでも続き、停止しなければ
加熱室の食品等の被加熱物が発火し大変危険な状態にな
る。そのために温度過昇防止装置として、温度検知器（
例えばサーモスタット、温度ヒユーズ、サーミスタ）や
〃ス検知器を配設し、加熱室が異常に高温になったり被
加熱物から煙が出てくると、加熱を停止するような安全
装置を設けていた。このように、従来の加熱器は、温度
過昇防止装置を別個に設けているためコストがアップし
ていた。

〈　　目　　的　　〉 本発明は、上記に鑑み、例えば加熱手段としてのヒータ
の位置制御用検知素子として機能する光検知センサーを
温度過昇検知用としても使用することにより光検知セン
サーの有効利用を図り得、低廉化が実現できる加熱器を
提供しようとするものである。

〈実施例〉 以下、本発明の一実施例を第１図ないし第１０図に基い
て説明する。第６図は本発明の一実施例である電子レン
ジの概略構造を示す正面図である。

この加熱器としての電子レンジは、加熱室５に加熱手段
ＩＡとしてのヒータ１が高さ調整自在に内装され、該ヒ
ータ１の高さを調整するための調整装置２が設けられ、
前記加熱室５に被加熱物７を載置するための載置皿３が
回転軸８周りに回転自在に内装され、該載置皿３を回転
駆動するための回転駆動装置９が設けられ、前記調整装
置２及び回転駆動装置９を制御すると共に加熱手段ＩＡ
を制御する制御装置１０が設けられている。

そして前記加熱室５の室壁に光検知センサー１１が設け
られている。この光検知センサー１１は、前記被加熱物
７の加熱開始時状態を検出する機能と、被加熱物７の加
熱中の発煙又は発火を検出する機能とを有せしめられ、
前記制御装置１０は、被加熱物７の加熱中の前記光検知
センサー１１の出力信号により前記加熱手段ＩＡを停止
制御する温度過昇防止機能を有せしめられている。そし
て前記光検知センサー１１は、発光素子１２と受光素子
１３とから成り、発光素子１２は、加熱室５の一側壁と
該加熱室５を内装する加熱器本体１４との間で側壁下部
に配置され、またその発光素子１２と同位置の加熱室５
の側壁に小孔１５が形成されている。また受光素子１３
は、発光素子１２と相対する加熱室５の他側壁外側に発
光素子１２の位置（高さ）と対応して配され、またその
加熱室５の側壁には小孔１６が形成されている。そして
受光素子１３と発光素子１２とは載置皿３の回転軸８を
中心として点対称位置に対向配置される。

発光素子１２としては、オーブンランプあるいは発光ダ
イオードが使用されている。また受光素子１３は、第５
図の如く、ホ））ランジスタ（ホトダイオード等でも可
能）で構成され、受光素子１３のエミッタ側がトランジ
スタ１８のベース側に接続され、受光素子１３に光が入
射すると、トランジスタ１８はＯＮＬ、トランジスタ１
８のコレクタ電圧はＬレベル（ＯＶ）になり、また光が
入らないと、トランジスタ１８のコレクタ電圧はＨレベ
ル（＋Ｖｃ）になるよう接続されている。そして該トラ
ンジスタ１８の信号レベルは制御装置１０の主制御回路
２１のインターフェイス２２に送られる。

第３図は制御装置の構成を示す図で、前記制御装置１０
は、ヒータ加熱装置Ｂ、高周波加熱装置Ｃ１及び回転駆
動装置９を制御する主制御回路２１（マイクロコンピュ
ータ）と、該主制御回路２１に選択キー２３Ａ及び調理
開始キー２３Ｂ等の信号を出力する設定器２３とを具え
、該設定器２３と主制御回路２１とはインターフェイス
２２を介して接続される。

調整装置２は、直流モータ２７と、このモータを回転、
逆転及び停止させるように制御するモータ制御回路（Ｉ
Ｃ）２５とから構成され、正逆回転及び、停止の信号は
インターフェイス２２を介して主制御回路２１から出力
される。ただしヒータ位置制御を行なわない場合には、
調整装置２は手動式のものであってもよい。

前記回転駆動装置９は載置゛皿駆動モータ２６と、該モ
ータ２６を０Ｎ１０ＦＦするリレースイッチ２７ａと、
該リレースイッチ２７ａを作動させるリレーコイル２７
ｂと、主制御回路２１の出力信号により該リレーコイル
２７ｂを駆動するトランジスタ２８とから成り、モータ
２６及びリレースイッチ２７ａはドアスイッチ２９を介
して電源プラグ３０に接続されている。

前記ヒータ加熱装置Ｂは、ヒータ１と、該ヒータ１をＯ
Ｎ１０　Ｆ　Ｆ制御するリレースイッチ３１ａと、該リ
レースイッチ３１ａを作動させるリレーコイル３１ｂと
、主制御回路２１の出力信号により該リレーコイル３１
ｂを駆動するトランジスタ３２とから成り、ヒータ１及
びリレースイッチ３１ａはドアスイッチ２９を介して電
源プラグ３０に接続されている。

また前記高周波加熱装置Ｃは、マグネトロン４、共振コ
ンデンサ３３、ダイオード３４及びトランス３５等から
なる発振回路３．６と、該発振回路に導通ずるリレース
イッチ３７ａと、該リレースイッチ３７ａを作動させる
リレーコイル３７ｂと一１主制御回路２１の出力信号に
より該リレーコイル３７ｂを駆動するトランジスタ３８
とから成り、トランス３５の一次側及びリレースイッチ
３７ａはドアスイッチ２９を介して電源プラグ３０に接
続されている。

前記制御装置１０は、光検知センサー１１の出力信号に
より被加熱物７の加熱開始状態を判断して適性状態に制
御する機能は、例えば次のようなものがある。即ち、 （イ）載置皿３に載せる容器（グラタン皿、調整網）の
種類によって光検知センサー１１の出力信号が異なるの
を利用して被加熱物７の種類（「グラタン」か「魚の塩
焼き」か等）を判断して加熱手段ＩＡの加熱時間等を制
御する機能。

（ロ）加熱用途によって膨径が異なる解凍網や調理網等
の補助台に対して光検知センサー１１の出力信号が異な
るのを利用して補助台の有無及び種類を判断して警報を
発したり、加熱を停止させたりして適性化を図る機能。

（ハ）上下二段の載置皿３か一段の載置皿３かによって
光検知センサー１１の出力信号が異なるのを利用して加
熱手段ＩＡの加熱時間を制御する機能。

（ニ）被加熱物７の大きさによって光検知センサー１１
の出力信号が異なるのを利用してヒータ１を被加熱物７
に最適位置に調整する機能。

本発明の特徴として前記制御装置１０は、上記（イ）〜
（ニ）の機能のうち一個又は複数個の機能を有し、かつ
被加熱物７の加熱中の前記光検知センサー１１の出力信
号により前記加熱手段ＩＡを停止制御する温度過昇防止
機能を併せもつことである。

次に動作を説明する。先ず設定器２３でメニューを選択
後、加熱開始キー２３Ｂを押すと、主制御回路２１は載
置皿駆動リレーコイル３１ｂを動作させてリレースイッ
チ２７ａを閉じ、載置皿３を回転させる。

次に発光素子１２を発光させて受光素子１３の入力に応
じて変化するトランジスタ１８の出力によりｒＬＪレベ
ルかｒＨＪレベルかの信号が送られてくるので、主制御
回路２１で逐次読み込む。

第１図（ｂ）、（ｃ）は実際に被加熱物７を載置皿３に
載せて動作させたときのトランジスタ１８の出力を表わ
した図で、同図（ｂ）は被加熱物７を載置皿３の周辺部
に置いたとき、同図（ｃ）は被加熱物７を載置皿３の中
心に置いたときの出力図である。

第１図の如く、被加熱物等７が発光素子１２の光をさえ
ぎることなく受光素子１３に到達すれば、トランジスタ
１８の出力はｒＬＪレベルになる。第１図の如く、被加
熱物が光検知センサー１１の高さより高いと、受光素子
１３には光が到達せず、陰になる部分のトランジスタ１
８の出力はｒＨＪレベルになることが載置皿３の回転に
より起こり、光があたったり、照射しなかったりするの
で、即ち受光素子１１の出力が断続するので第１図の如
くその出力はｒＬＪｒＨＪレベルが移動する。

もし仮に被加熱物７が過加熱により発火し炎が出たりす
ると、被加熱物７かいままで光を遮ぎるものとして働い
ていたものが、逆に光を発する光源として動作し、第２
図（ｃ）の如く被加熱物７が燃え出すと、光検知センサ
ニ１１は常にＯＮｅ！！！になり、出力はｒＬＪのみに
なってしまう。またそこまでに行く経過として、第２図
（ｂ）の如く光検知センサー１１の出力パルス幅ＴＯが
極端に狭くなってくる。このパルス幅（Ｔｏ）は重要な
意味をもってくるので、制御装置１０は光検知センサー
１１の信号がｒＨＪレベルにある時間を計算し記憶して
おく。

次にマグネトロン用リレースイッチ３７ａをＯＮし、マ
グネトロン４を発振させる。そうすると、上記と同じよ
うに載置皿３の回転に応じて被加熱物７により光が遮断
され、それによってトランジスタ１８の出力が変わる。

そこで主制御回路２１でｒＨＪレベルの時間（Ｔｓ）を
読み込む。前述した通り、被加熱物７が正常な加熱状態
ならばほぼＴｓ＃Ｔｏである。このＴｓが極端に少なく
なる（ａ・Ｔｏ、但しａは１より小さい数）と、これは
被加熱物７が発火していると判断され、即ちマグネトロ
ン４の発振を停止するようリレースイッチ３７ａをＯＦ
Ｆする。Ｔｓが極端に少ない範囲（Ｔｓ＞ａ・Ｔｏ）内
ならば、使用者が設定した加熱時間、被加熱物を加熱す
る。

即ち、正常なレンジ加熱の場合は、従来と全く変わらな
いが、何らかの異常で被加熱物７が燃え出すような状態
になれば、Ｔｓ（光検知センサー１１の出力幅）が非常
に少なく、極端な場合は無くなることより検知できる。

無負荷のときは、最初から光検知センサー１１の出力Ｔ
ｏが零なので、当然Ｔｓも零になり、この場合は無負荷
検知として理論熱手段ＩＡを停止する等適当な処理がな
される。即ち、最初のＴｏがａ−Ｔｏより少なくなると
いう減少を検出して、温度過昇として感知している。

なお、上記制御は被加熱物７の加熱中に行なわれるもの
であり、加熱開始時には光検知センサー１１は別の用途
で用いられる。制御装置１０が上記の機能（イ）〜（ニ
）のうち（イ）の機能を有しているときは、第７図の如
くグラタン皿７ａの場合は、載置皿３が回転しても光検
知センサー１１の出力はｒＨＪレベルになる。また調理
網の場合は載置皿３が回転したときに、その脚により光
が遮断される部分だけｒＨＪレベルの信号が入るので、
調理の種類が判断でき、加熱手段ＩＡを制御できる。

また制御装置１０が上記（ロ）の機能を有しているとき
は、第８図の如く調理網と解凍網ではその脚６ａの径が
異なるため、光検知センサー１１の出力信号のうちＨ信
号となる幅（ｔｄ＝Ａ（秒））を演算して補助台の種類
を判断し、適当な補助台が載っていないときに使用者に
知らせる。

また上記（ハ）の機能を有しているときは、第９図の如
く、上段載置皿３Ｂが載っているときのみ上段載置皿３
Ｂの脚３Ｃによって光が遮断され、その部分だけＨ信号
が入力されるので、二段調理であることが判断でき、加
熱手段ＩＡを制御できる。

更に制御装置１０が（ニ）の機能を有していると　　。

きは、第１０図の如く、被加熱物７よりも低い位置にあ
る光検知センサー１１からの光は載置皿３が一回転する
と、被加熱物７によって少なくとも一度はＨ信号を出力
するので、Ｈレベルに達した受光素子１３の真上位置ま
でヒータ１を下げるよう制御できる。

以上のような諸機能（イ）〜（ニ）は、単独で前記温度
過昇防止機能と組合せてもよいし、複数個の諸機能と温
度過昇防止機能とを組合せてもよい。

その場合、各機能は加熱開始時に経時的に発揮されるよ
うプログラムされるのが望ましい。

く効果〉 以上の説明から明らかな通り、本発明は、加熱室内の被
加熱物を加熱する加熱手段と、加熱室の室壁に配された
光検知センサーと、該光検知センサーの出力信号により
被加熱物の加熱開始時状態を判断して適性状態に制御す
る制御装置とを兵え、前記光検知センサーは、前記被加
熱物の加熱開始時状態を検出する機能と、被加熱物の加
熱中の発煙又は発火を検出する機能とを有せしめられ、
前記制御装置は、被加熱物の加熱中の前記光検知センサ
ーの出力信号により前記加熱手段を停止制御する温度過
昇防止機能を有せしめられたことを特徴とする加熱器に
関するものである。

したがって、本発明によると、加熱開始時の制御用とし
ての光検知センサーを安全装置として兼用化することで
、安全性を向上し得、廉価にかつ信頼性を高めることが
可能で、過加熱による火災や加熱器本体の損傷を最小限
に抑え、従来からある温度過昇防止装置に見られる応答
性の遅さや動作温度のバラツキ等もなく早い時点に確実
に動作できるといった優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の一実施例を示す被加熱物が正常
加熱されているときの状態を示す概略図、同図（ｂ）は
被加熱物が載置皿の周辺部に置かれた時の光検知センサ
ーの出力を表わした図、同図（ｅ）は同じく被加熱物が
載置皿の中心部に置かれた時の光検知センサーの出力を
表わした図、第２図は被加熱物が異常に加熱していると
きの状態を示す概略図、同図（ｂ）は被加熱物から少し
炎が出だしたときの光検知センサーの出力を表わした図
、同図（ｅ）は被加熱物から完全に炎を出して燃えたと
きの光検知センサーの出力を表わした図、第３図は同温
度過昇防止機能を有する制御装置の制御フローチャート
、第４図（ａ）は同マグネトロン発°振前の初期の光検
知センサーの出力を表わした図、同図（ｂ）はマグネト
ロン発振後の加熱中の光検知センサーの出力を表わした
図、第５図は制御装置の構成を示す図、第６図は電子レ
ンジの概略構造を示す正面図、第７図（ａ）は載置皿に
グラタン皿を載せたときの概略正面図、同図（ｂ）はそ
のときの光検知センサーの出力図、第８図は（ａ）は載
置皿に調理網を載せたときの概略正面図、同図（ｂ）は
そのときの光検知センサーの出力図、第９図（、）は二
段調理時のレンジ概略正面図、同図（ｂ）はそのときの
出力図、第１０図（、）は被加熱物の高さに応じてヒー
タ位置を調整すると外のレンジ概略正面図、同図（ｂ）
はそのときの出力図である。 ＩＡ：加熱手段、５：加熱室、７：被加熱物、１０：制
御装置、１１：光検知センサー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 加熱室内の被加熱物を加熱する加熱手段と、加熱室の室
   壁に配された光検知センサーと、該光検知センサーの出
   力信号により被加熱物の加熱開始時状態を判断して適性
   状態に制御する制御装置とを具え、前記光検知センサー
   は、前記被加熱物の加熱開始時状態を検出する機能と、
   被加熱物の加熱中の発煙又は発火を検出する機能とを有
   せしめられ、前記制御装置は、被加熱物の加熱中の前記
   光検知センサーの出力信号により前記加熱手段を停止制
   御する温度過昇防止機能を有せしめられたことを特徴と
   する加熱器。