JPS61290691A - 圧電素子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１０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５３−７７３
６５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、各構
成要素湿度センサ２８の抵抗、抵抗３０、電源２９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
、管理が困難でありた。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
と、センサの長期使用時の振動ケースの汚れに対する対
策を提供することを目的としている。

問題点を解決するだめの手段 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ｄ】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、演算器、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させるものであ
る。

作　　用 本発明によれば、従来例の基準電圧や分圧抵抗に相当す
るものが不要であり簡単な構成で電子レンジの加熱時間
を自動制御できるものである。

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Ｖ−）シュホールド電圧△ｖＴ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
た出力信号にもとすきトライブックやリレーなどのアク
チュエータ１５が作動する。

上記制御器は、食品定数、計測タイマ一部、演算部、追
加時間設定部から構成される。

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によシダクト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等を含む気体は、排気部１２を
通って加熱愈６から外部に送出される。

上記排気部１２には圧電センサ１ｔ−とりつけである。

また上記制御器４には外部から食品定数設定部１ａと加
熱開始設定部１４で入力し、制御器からの出力はアクチ
ュエータ１５に接続されている。

第２図〜第４図を用いて実測構成例を示す。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
１ｔ−取付けた状態を示す。第４図は圧電素子センサと
して実験で用いた防滴型超音波マイクの構成を示すもの
でアリ、マイクは圧電素子１９、シリコンゴムスペーサ
２０、端子２１、振動部２２、振動ケース２３、リード
線２４、内リンク２５、端子板２６、シリコンゴム２７
からなっている。（ナノｇプルテ２＝カル　５も’−、
Ｌ　　Ｐ５０４〜Ｐ５１４ｖｏ１２９、Ｎｏ、３、　Ｉ
ＡＮ１９８３）第５図には４０　ＫＨｚ　　用超音波マ
イクを圧電素子センサとして用い、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）とスベク
）／ｌ／分析した結果例（ｂ）を示す。（ｂ）図の（イ
）（切（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６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７図は本発明の制御シーケンスを示すだめのタイムチ
ャートである。（、）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で定数ｋを設定し、加熱開始設定部
１４で開始信号ＳＴＡ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△Ｖ７よシも大きくなった時
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。暗部Ｔと設定値にとか
ら演算部でｋｘＴの値が演算され、上記ｋＸＴ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
ｋＸＴ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剰用するものなので、粒界の目づ
まシを防止するために、ヒータによシ保温したシ定期的
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シ用の電力が不要
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５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〜第４図はそれぞれ同電子レンジ及びセ
ンサの断面図、第５図（ａ）（ｂ）はそれぞれ同上ンサ
の出力例の特性図、第６図は同アンプの出力電圧特性図
、第７図は制御シーケンスのタイムチャート１．第８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・
・・・・・マグネトロン、６・・・・・・加熱室、１２
・・・・・・排気部、１３・・・・・・食品定数設定部
、１４・・・・・・加熱開始設定部、１６・・・・・・
アクチュエータ。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名３−
ｍ−比較Ｒ ６−加熱鼠 １５−−−アクチュエータ 第　２　図 第４図 第　Ｓｔ！１ 第　６　図 一時間 第　７　図 第　８　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 加熱室の排気部に圧電素子センサを設け、上記圧電素子
   センサ出力を、アンプ比較器、制御器で処理し、アクチ
   ュエータを制御し、上記制御器は計測タイマ、食品定数
   部、演算部、追加時間設定部を有し、さらに上記制御器
   は、外部から食品定数設定と加熱開始の設定を可能とし
   、食品定数の設定をし、加熱開始の手動設定により上記
   センサ出力値にもとづき比較器の出力が変化したタイミ
   ングをもとに追加加熱をした後に加熱を終了する圧電素
   子センサ付き電子レンジ。