JPS626319B2

JPS626319B2 -

Info

Publication number: JPS626319B2
Application number: JP54158975A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Kyori
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1979-12-07
Filing date: 1979-12-07
Publication date: 1987-02-10
Also published as: JPS5682597A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は電子レンジに係り、特に調理食品の出
来上りを検知する装置に関する。

従来の電子レンジにおいては、調理室内の食品
の出来上りを検知するために、食品に温度センサ
を直接に接触させて温度を検知し、この検知温度
を予め設定された調理終了温度と比較判定するよ
うにしていた。このため、食品にセンサの接触に
よる傷が生じる欠点があつた。

また、食品の加熱時に発生する水蒸気等をダク
トを介してレンジ外に排気する電子レンジにおい
ては、湿度センサを排気中に配設して排気湿度の
変化から調理の出来上りを検知するものがある
が、排気中に含まれる油、食品のかす等によりセ
ンサ表面が汚れ、しかも湿度センサの応答速度が
遅いので食品の出来上りの正確な検知が困難であ
つた。

本発明は上記の欠点を除去すべくなされたもの
で、排気中の水蒸気量の変化を特定波長のマイク
ロ波送受信器により検知し、水蒸気量が食品の出
来上り時に飽和することから食品の出来上りを検
出することによつて、食品に傷をつけることな
く、しかもマイクロ波送受信器の高応答性により
水蒸気量の変化を正確に検知して食品の出来上り
を正確に検知し得る電子レンジを提供するもので
ある。

ここで、本発明を理解する前提として、食品の
加熱時間と食品から発生する水蒸気量との関係
（公知である）を第１図に示す。すなわち、食品
の種類Ａ，Ｂによつて水蒸気量の変化特性は異な
るが、特性から分ることは食品の出来上り時点で
水蒸気量は飽和することである。また、大気を構
成する気体分子のうち水蒸気は、波長が1.35cm
（周波数は22.2GHz）、1.63mm（周波数は184GHz）
のマイクロ波エネルギを良く吸収し、この現象は
一般に電磁波の窓とか光の窓とか呼ばれている。
また、このエネルギ吸収量は、空気中の水蒸気の
飽和点以下では水蒸気量に正比例する。

以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳細
に説明する。

第２図に示す電子レンジの要部において、１は
調理室、２は調理室１の上壁に設けられたパンチ
ング（排気孔）、３はキヤビネツト（レンジのケ
ース）、４は上記キヤビネツト３に設けられた排
気ルーバ、５はこの排気ルーバ４と前記パンチン
グ２部分との間に設けられた排気ダクトであつて
たとえば合成樹脂よりなる。このダクト５の中間
部外面には、第３図に示すようにマイクロ波送受
信用の一対のパラボラアンテナ（ホーンアンテナ
等でもよい。）６，７がダクト５を挾んで対向す
るように取り付けられている。そして、送信用ア
ンテナ６はマイクロ波発振器（第４図８参照）に
接続され、受信用アンテナ７はマイクロ波受信器
（第４図９参照）に接続されている。この場合、
上記アンテナ６，７およびマイクロ波発振器８
は、前述した光の窓の周波数22.2GHzあるいは
184GHz用のものである。

次に、上記電子レンジの調理状況検知、加熱制
御用回路を説明する。第４図において、６，７は
前記送信用アンテナ、受信用アンテナの等価回路
を示すもので、マイクロ波発振器８はたとえばガ
ンダイオードあるいはインパツトダイオードが用
いられ、マイクロ波受信器９は整流回路１０およ
び直流増幅器１１が用いられてなる。この受信器
９の出力は微分回路１２に導かれ、この微分回路
１２の出力はリレー駆動回路１３に導かれ、この
駆動回路１３にはリレーコイル１４が接続され
る。一方、商用交流電源１５は、電源ヒユーズ、
ドアスイツチ１７、制御接点１８等を介してマイ
クロ波発生回路１９の電源入力端に接続されてい
る。また、上記電源１５は、上記ヒユーズ１６、
ドアスイツチ１７を介したのち電源スイツチ２
０、前記リレーコイル１４により駆動されるオン
接点２１、調理開始スイツチ２２を介して制御リ
レー２３、遅延リレー２４に供給される。この制
御リレー２３は、前記制御接点１８のほか上記調
理開始スイツチ２２に並列接続される自己保持用
接点２５を有している。また、前記遅延リレー２
４は、通電後一定時間遅延して駆動されるオフ接
点２６を有し、このオフ接点２６は前記オン接点
２１に並列接続されている。

而して、上記構成の電子レンジにおいて、調理
室１内に食品が収容され、扉が閉められるとドア
スイツチ１７がオン状態になる。次に電源スイツ
チ２０をオンし、さらに調理開始スイツチ２２を
オンにする。この時点では、後述するように前記
リレー駆動回路１３は非駆動状態であり、前記オ
ン接点２１は未だオフ状態であるが、電源１５は
ヒユーズ１６、ドアスイツチ１７、電源スイツチ
２０、オフ接点２６、調理開始スイツチ２２を経
て制御リレー２３、遅延リレー２４に供給され
る。これにより制御リレー２３が駆動され、自己
保持用接点２５がオンになつて調理開始スイツチ
２２の両端間を短絡させて自己保持回路を形成
し、さらに制御接点１８もオンになるので電源１
５がマイクロ波発生回路１９に供給される。これ
によりマイクロ波発生回路１９のマグネトロン
（第２図２７）が発振し、このマイクロ波出力は
図示しない導波管を通り調理室１内へ供給され、
食品の加熱が開始する。したがつて、加熱時間の
経過につれて、たとえば第５図中点線で示すよう
に食品から発生する水蒸気量が増えていき、やが
て飽和点に達する。この間において、食品から発
生した水蒸気はパンチング２、ダクト５、排気ル
ーバー４を通りレンジ外へ排気される。そして、
マイクロ波送受信アンテナ６，７間で伝搬するマ
イクロ波はダクト５中の水蒸気量に対応して減衰
し、受信器９の整流回路１０からはマイクロ波受
信レベルに応じた出力が得られる。この出力は直
流増幅器１１により反転増幅され、ここで水蒸気
量の変化に対応した出力が得られる。この場合、
排気ダクト５によるマイクロ波損失分だけ測定値
を補正しておくことができ、また調理室１とダク
ト５とはパンチング２により電波シールドされて
いるので、加熱用マイクロ波によつて上記水蒸気
量の測定を誤まるおそれはない。そして、受信器
９の出力が微分回路１２により微分されると、第
５図中実線で示すようなパルス状の微分出力が得
られる。すなわち、食品加熱開始直後は水蒸気量
の増加がゆるやかなので微分出力は低レベルであ
り、やがて水蒸気量の増加が値線的に急速に増加
すると微分出力は高レベルで一定となり、やがて
水蒸気量が飽和すると微分出力は再び低レベルに
なり、微分出力はパルス状に変化する。そして、
リレー駆動回路１３は、上記微分出力の低レベル
では駆動されず高レベルにより駆動される。した
がつて、微分出力が高レベルになるまでの期間
は、リレーコイル１４が駆動されないので、この
間（たとえば数分間）はオフ接点２１がオン状態
のままであるように、すなわち遅延リレー２４の
遅延時間内であるように遅延特性が選定されてい
る。そして、微分出力が高レベルになり、リレー
駆動回路１３が駆動され、オン接点２１がオン状
態になつた後、遅延リレー２４が動作してオフ接
点２６をオフ状態に設定する。この状態では電源
スイツチ２０と調理開始スイツチ２２との間が上
記オン接点２１により通電している。やがて調理
食品が出来上り、水蒸気量が飽和し、微分出力が
高レベルから低レベルになると、リレー駆動回路
１３が駆動されなくなり、オン接点２１がオフ状
態になる。したがつて、制御リレー２３は通電さ
れなくなり、その制御接点１８がオフ状態にな
り、マイクロ波発生回路１９は電源１５が供給さ
れなくなつてマイクロ波発振が停止し、食品の調
理が終了する。

上述したように本発明の電子レンジは、調理食
品から発生する水蒸気を排気するためのダクト外
側に特定周波数のマイクロ波用の送信アンテナお
よび受信アンテナを対向状態で設け、この受信ア
ンテナ出力を整流したのち微分し、この微分出力
パルスの後縁タイミングで食品の調理終了を検出
し、上記微分出力により加熱制御回路を制御して
食品の加熱を終了させている。

このようなマイクロ波利用により、食品から発
生する水蒸気量の変化に対する応答性が高いの
で、水蒸気量の変化を正確に検知でき、食品の出
来上りを正確に検知することができる。また、マ
イクロ波送受信用アンテナは、レンジからの排気
中に設ける必要はないので、アンテナ面が排気中
の油、食品かす等により汚れることはなく、性能
を安定に維持できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は食品の加熱時間と食品から発生する水
蒸気量との関係を示す特性図、第２図乃至第４図
は本発明に係る電子レンジの一実施例を示すもの
で、第２図はレンジ本体の要部を示す構成説明
図、第３図は第２図のダクトとマイクロ波送受信
用アンテナとの取付状態を示す上面図、第４図は
加熱制御回路を示す回路図、第５図は第４図の動
作を説明するために示す特性図である。１……調理室、５……排気ダクト、６……送信
アンテナ、７……受信アンテナ、８……マイクロ
波発振器、１０……整流回路、１１……直流増幅
器、１２……微分回路、１３……リレー駆動回
路。

Claims

【特許請求の範囲】

１調理室内の食品をマイクロ波加熱し、食品か
ら発生する水蒸気を調理室外のダクトを通じてレ
ンジ外へ排気する電子レンジにおいて、上記ダク
トの外側でダクトを挾んで相対向して設けられ水
蒸気によるエネルギ吸収率の高い特定周波数のマ
イクロ波を送受信するための送信アンテナおよび
受信アンテナと、この送信アンテナに特定周波数
のマイクロ波を供給するマイクロ波発振器と、前
記受信アンテナの受信出力に応じた直流電圧を生
成する回路と、この回路の出力を微分する微分回
路と、この微分回路の出力パルスの後縁タイミン
グにより前記調理食品の出来上りを検知しマイク
ロ波加熱を終了させる制御回路とを具備すること
を特徴とする電子レンジ。