JPS6252325A - 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５図に示すように、湿
度センサａ６の抵抗値変化を基準電圧電源３７の電圧を
抵抗３８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号公報ン 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３８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３６の抵抗、抵抗３８．電源３７の電
圧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圧電素子をリード線
付きの電極で挟み樹脂で覆った構成のものをセンサとし
て用いるものである。

作　　用 本発明によれば、従来例の基１＄電圧や分圧用抵抗に相
当するものが不要であシ、簡単な構成で制御できるもの
である。

実施例 第１図ａ）、ｂ）は本発明の圧電素子センサの斜視図と
圧電素子センサの取付は状態を示す図である。第１図に
おいてチクン酸鉛などからなる圧電素子１を電極２，４
のついたリード線３，５で挟み固着したものをエポキシ
樹脂８等でディッピングして圧電素子センサが構成され
ている。上記センサは、絶縁板６に固着材７で固着され
加熱室の排気部９の金属板１０にビス１１等でとりつけ
られている。

第２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２図において圧電素子センサ
１２の出力は、センサに対し直流成分が印加されないよ
うに、又、センサ電圧出力の直流成分を阻止するように
構成された電圧増巾用のアンプ１３および電圧比較用の
比較器１４さらには制御器１５に接続されている。

加熱室１６内には食品１７が配され、マグネトロン１８
の冷却風の１部は、ファン１９によりダクト２０を介し
て加熱室１６内に導びかれる。冷却風の１部を実矢線２
１で、食品から発生する水分等の気体を点火線２２で示
している。冷却風と食品から発生する水分等を含んだ気
体は排気部２３を通って加熱室１６から外部に送出され
る。

上記排気部２３には圧電センサ１２をとりつけである。

本実施例ではファン１９を駆動するモーフのコア２４に
、電源プラグから、電源スィッチ２５を介して巻線２６
とともに巻線２７が巻いてあり、この巻線２７には、整
流グリッジ２８、コンチン２２９、抵抗３０１定電圧ダ
イオード３１からなる定電圧電源部を構成し、制御回路
用のトランスを不要にしている。また、プデー３２は、
増巾された信号電圧か設定されたスレッシュホールド電
圧ΔｖＴよりも大きくなったときに、制御器１５の信号
で動作するように構成されている。

第３図には本発明の基礎となった、センサとして９作周
波数が４０ＫＨｚ用の受信用防滴型超音波マイク３３を
加熱室１６の外部の排気部２３に設けた例を示している
。マイク３３は絶縁板３４にとりつけられビス３５で本
体に固着されている。

第４図には、第２図構成の電子レンジのセン丈１２０出
力電圧特性例を示している。第４図（ａ）は庫内で水が
沸騰したときの出力電圧の時間変化例を示す。第４図（
ｂ）図の（１）は同じ状態時の出力電圧の周波数スペク
トラムである。（ｂ）図の（１１）は電子レンジの電源
投入後で、水温が低い場合、（１）は電源を投入する前
の出力電圧例である。

この特性＆″：ｊ　５０　Ｈｚより小妊い範囲の周波数
領域の電圧変化成分をみることにより庫内の水の沸騰状
態が、検知できることを示すものである。４０ＫＨｚの
超音波マイクを用いることにより、周波数成分が３ケタ
も低い数十Ｈｚ帯で何故信号出力を得れるかについては
次の如く考えられる。即ち、排気部２３を通る気体は、
庫内１６の食品１７が加熱されると、温かい水蒸気２２
による高い熱量の排気と冷却風２１が混在したものとな
る。

両者の混在比は時間とともに変化する。したがって、マ
イクのケースを通して圧電素子に伝わる熱が父化しこの
熱変化による機械応力が分極電圧を発生するからである
。

第１図の構成は、超音波マイクのように複雑な構成を、
単に熱の伝達と電極間の絶縁を長期にわたって確保でき
るように簡素化したものである。

出力電圧発生の原理から明らかなようにこのような構成
をとることでも超音波マイクと同様の出力をすることが
理解できよう。このような出力電圧を、アンプ１３で増
申し第２図の比較器１４においてスレッシュホールド電
圧△ｖＴと信号電圧を比較することにより、信号電圧が
ΔＶ７より大きくなった時に制御器１５でプデー報知す
るようにすれば、調理物が沸騰点に達した時点を知るこ
とができる。又制御器で電源電圧を開成することで加熱
を停止する構成も可能である。さらに増中器の増中度を
あげることや、圧電素子センサの取付は方を工夫して、
検知感度をあければ沸騰点のみならず水蒸気圧の急増す
る水温６０’Ｃ位からの検知も可能であり、この場合ス
レッシュホールド電圧を手動可変設定可能にすれば、調
理出来上がシ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、木質的に検知
素子の結晶粒界現象を利用するものなので、粒界の目づ
まり防止するために、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り用の電力が不要で
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４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。

また構造が簡単であり、安価に圧電素子センサがつくれ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）（ｂ）は本発明の一実施例の圧電素子セン
サ付き電子レンジの圧電素子センサの斜視図および断面
図、第２図は同圧型素子センサを電子レンジに設けた構
成図、第３図は超音波マイクを圧電素子センサとして排
気部に設けた断面図、第４図（ａ）（ｂ）は同圧型素子
センサの出力特性図、第５図は従来例のブロック図であ
る。 １・・・・・・圧電素子、２，４・・・・・・電極、３
，５・・・・・・リード線、８・・・・・・樹脂、１１
・・・・・・排気部、１３・・・・・アンプ。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名／　
−ｍ−圧電素子 ｆｆ−＃ブト気部 （ａ−） （ｂ） ！ 第４図 問浚蚊（Ｈｔ） へ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
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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
   センサの出力により、機器制御を制御し、上記圧電素子
   センサは圧電素子をリード線付きの電極で挟み込み樹脂
   で覆った圧電素子センサ付き電子レンジ。