KR830002608B1

KR830002608B1 - Microwave

Info

Publication number: KR830002608B1
Application number: KR1019800003798A
Authority: KR
Inventors: 노리스게 후꾸다; 레오 모리
Original assignee: 도오쿄오 시바우라덴끼 가부시끼가이샤; 사바 쇼오찌
Priority date: 1980-09-30
Filing date: 1980-09-30
Publication date: 1983-11-16
Also published as: KR830004039A

Abstract

내용 없음.No content.

Description

Microwave

도면은 본 발명의 일실시예를 나타낸 것으로서,The drawings show an embodiment of the present invention.

제1도는 전자레인지의 외관형상을 나타낸 사시도.1 is a perspective view showing the appearance of the microwave oven.

제2도는 전자레인지의 요부의 개략구성도.2 is a schematic configuration diagram of main parts of a microwave oven.

제3(a)도, 제3(b)도는 시야각과 거리보정을 설명하기 위한 광학적 모식도.3 (a) and 3 (b) are optical schematic diagrams for explaining the viewing angle and distance correction.

제4(a)도, 제4(b)도는 시야영역을 나타낸 도면.4 (a) and 4 (b) show a viewing area.

제5도는 검출신호 처리회로의 구성도이다.5 is a configuration diagram of a detection signal processing circuit.

본 발명은 피가열물에서 방사되는 적외선을 검출하여 고주파출력을 제어하는 적외선 검출장치를 설치한 전자레인지의 개량에 관한 것이다.The present invention relates to an improvement of a microwave oven provided with an infrared detection device for detecting infrared radiation emitted from a heated object and controlling a high frequency output.

전자레인지에 있어서는, 피가열물의 가열온도를 파악하여 가열조건을 조정하는 것이 효과적인 운용을 도모하기 위하여 중요하다. 이와같은 목적을 달성하기 위하여, 종래부터 적외선검출 장치를 사용해서 피가열물과는 비접촉으로 온도검출을 행하는 것이 시도되어 왔는데 여기서는 여러가지 문제점이 있었다. 예를들면, 수광적외선 강도가 검출기와 피가열물간의 거리의 제곱에 반비례하여 저하하므로 이를 보정할 필요가 있는데, 이 보정수단이 복잡하게되는 폐단이 있었다. 또, 렌즈계를 사용하여 적외선을 집광하는 시도도 행하여지고 있지만 구성의 복잡화와 아울러 가격 상승이 초래되며, 이외에도 전자레인지의 전파 에너지에 의해서 검출기가 오동작하는 일이 왕왕있을 뿐만 아니라 신뢰성이 양호한 온도 검출을 기대할 수 없는 결점이 있었다.In a microwave oven, it is important to grasp the heating temperature of the object to be heated and to adjust the heating conditions for effective operation. In order to achieve such an object, it has conventionally been attempted to perform temperature detection in a non-contact manner with an object to be heated using an infrared detection device, but there have been various problems. For example, it is necessary to correct this because the intensity of received infrared rays decreases in inverse proportion to the square of the distance between the detector and the object to be heated. In addition, attempts have been made to condense infrared rays using a lens system, but the complexity of the configuration and the increase in price are caused. In addition, the detector malfunctions due to the radio wave energy of the microwave oven, and the reliable temperature detection can be achieved. There was an unexpected flaw.

본 발명은 상기한 바와같이 사정을 고려해서 이뤄진 것으로서, 그 목적으로 하는바는 적외선 검출기와피검출물간의 거리에 의한 영향을 받지않고 항상 신뢰성이 높은 정확한 온도검출을 행할 수 있으며, 따라서 간단한 구성으로 양호한 가열조리를 실시할 수 있는 전자레인지를 제공하는데 있다.The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and the object of the present invention is to be able to perform accurate and accurate temperature detection at all times without being affected by the distance between the infrared detector and the object to be detected, and thus, in a simple configuration. It is to provide a microwave oven capable of performing good heating cooking.

이어서 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명하면 다음과 같다.Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

제1도는 전자레인지의 외관형상을 나타낸 사시도로서, 도면중(1)은 전자레인지의 본체이다. 이 전자레인지본체(1)의 전면에는 개폐자재로된 문짝(2)가 설치되며, 이 문짝(2)에 의하여 개폐되는 본체(1)의 내부에 가열실(3)이 형성되어 있다. 이 가열실(3)의 저부에는 피가열물을 놓아두는 회전테이블(4)이 설치되어 있으며, 이 회전테이블(4)는 도시하지 않은 모터에 의하여 마그네트론(도시하지 않음)의 동작에 따라서 회전구동 된다. 그리고, 테이블(4)위에 놓인 피가열물은 상기한 마그네트론에서 전파(마이크로파)에너지가조사되며, 이 전파에너지에 의한 피가열물의 수분자의 여진에 의하여 가열된다. 또 본체(1)의 전면측부에는 조작패널(5)가 설치되어 있으며, 이 조작패널(5)위에 배설된 각종 조작스위치(6)의 선택적인 조작에 의하여 가열조건이 설정된다. 또 조작패널(5)위에 설치된 표시장치(7)로써 피가열물의 가열온도 등의 표시되도록 구성되어 있다.1 is a perspective view showing the appearance of a microwave oven, in which 1 is the main body of the microwave oven. The front door of the microwave oven main body 1 is provided with a door 2 made of opening and closing material, and a heating chamber 3 is formed inside the main body 1 opened and closed by the door 2. At the bottom of the heating chamber 3, there is provided a rotary table 4 on which the heated object is placed. The rotary table 4 is rotated in accordance with the operation of a magnetron (not shown) by a motor (not shown). do. Then, the to-be-heated object placed on the table 4 is irradiated with radio wave (microwave) energy in the magnetron, and is heated by the excitation of moisture of the object to be heated by this radio wave energy. Moreover, the operation panel 5 is provided in the front side part of the main body 1, and a heating condition is set by the selective operation of the various operation switches 6 arrange | positioned on this operation panel 5. Moreover, the display apparatus 7 provided on the operation panel 5 is comprised so that the heating temperature etc. of a to-be-heated object may be displayed.

그리고, 상기한 가열실(3)의 상벽부에는 적외선검출 장치가 조립되어 있으며, 이 적외선 검출장치는 예를들면 제도에 나타낸 바와같이 구성되어 있다. 즉 단면(ㄷ)자 모양으로 절곡형성된 바깥쪽부재(11)에 모터(12)와, 홀더(13)에 고정된 적외선 검출기(14)를 취부하고 있다. 상기한 모터(12)는 회전축을 바깥쪽부재(11)에 삽통하고, 그 단부에 광촙퍼체(15)를 고정한 것이다. 광촙퍼체(15)는 안쪽면을 적외선 복사율을 1로하는 흑체로하고 또한 바깥면을 적외선 반사체로한 회전원판체로 이루어진 것으로, 둘레방향에 등간격으로 설치한 슬릿구멍을 가지고 적외선을 상기한 모터(12)에 의하여 회전토록 함으로써 충격계수 50%로서 단속하는 것이다. 이 광촙퍼체(15)로서 단속되어 교류화된 적외선이 바깥쪽 부재(11)에 설치된 창(11a)를 거쳐 전기한 적외선 검출기(14)로 안내된다.In addition, an infrared detection device is incorporated in the upper wall portion of the heating chamber 3, and the infrared detection device is configured as shown in the drawing, for example. That is, the motor 12 and the infrared detector 14 fixed to the holder 13 are attached to the outer member 11 bent in a cross-section (C) shape. The motor 12 inserts the rotating shaft into the outer member 11 and fixes the optical shock absorber 15 to the end thereof. The optical fiber body 15 is composed of a rotating disk body having an inner surface as a black body having an infrared radiation rate of 1 and an outer surface as an infrared reflector, and having a slit hole provided at equal intervals in the circumferential direction. 12) the motor is intermittent with an impact factor of 50%. Infrared intermittent and altered infrared rays are guided to the infrared detector 14 through the window 11a provided on the outer member 11.

한편, 홀더(13)은 내부에 소위 나팔형의 원추상 공동부를 갖는 수지계의 호온(horn)본체이며, 그 조임기 본부(絞元部)에 적외선 검출기(14)를 감합고정하고 있다. 그리고 홀더(13)은 그 직경이 큰쪽 개구부를 아래쪽으로 하여 상기한 창(11a)의 둘레 테두리에 상기한 상(11a)와 동축적으로 고정되며, 이것에 의해서 광촙퍼체(15)에 대향하고 있다. 또 홀더(13)은 그 표면을 전파시일드체로 피복한 것으로 되어 있으며 마이크로 파도의 고주파가 차단되도록 되어 있다. 그리고 상기한 홀더(13)등을 취부한 바깥쪽부재(11)은 가열실(3)의 천정판이 이면쪽으로 부터 고정되며, 천정판의 적외선검출 투과창(3a)를 거쳐 검출기(14)가 가열실(3)에 수용된 피가열물을 바라 볼 수 있도록 되어 있다.On the other hand, the holder 13 is a resin-based horn body having a so-called trumpet-shaped conical cavity inside, and fixes the infrared detector 14 to the tightening machine head part. The holder 13 is fixed to the peripheral edge of the window 11a coaxially with the above-described image 11a with its diameter opening downward, thereby opposing the optical wafer 15. . The holder 13 covers the surface with a radio wave shield, and the high frequency of the microwave waves is cut off. In the outer member 11 to which the holder 13 and the like are mounted, the ceiling plate of the heating chamber 3 is fixed from the rear side, and the detector 14 is heated through the infrared detection transmission window 3a of the ceiling plate. The object to be heated contained in the chamber 3 can be viewed.

이렇게하여, 상기한 구조에 전자레인지에 있어서는 홀더(13)의 원추상 골동부의 확대각에 의하여 제3도에 나타낸 바와같이 적외선 검출기(14)의 검출시야각이 효과적으로 규정된다. 즉, 상기한 확대각의 범위내에서 입사하는 적외선은 제3(a)도에 나타낸 것처럼 호온의 내벽면에서 반사하면서 검출기(14)의 수광면에 도달하지만, 상기한 확대각 이외에서 입사된 적외선은 제3(b)도에 나타낸 것처럼 반사광로의 도중에서 개구부쪽으로 반사되며, 상기한 범위외의 적외선은 적외선 검출기(14)에 도달하지 않게한다. 또한, 이 개구를 마이크로파의 파장보다작은 치수로 설정해 두기만 하면, 이 개구로부터의 마이크로파의 침입을 용이하게 방지할 수 있다.In this way, in the above-mentioned structure, in the microwave oven, the detection viewing angle of the infrared detector 14 is effectively defined as shown in FIG. 3 by the enlargement angle of the conical bone portion of the holder 13. That is, infrared rays incident within the above-mentioned magnification angle range reach the light-receiving surface of the detector 14 while reflecting from the inner wall surface of the horn as shown in FIG. Is reflected toward the opening in the middle of the reflected optical path as shown in FIG. 3 (b), and the infrared rays outside the above range do not reach the infrared detector 14. In addition, the opening of the microwave from the opening can be easily prevented by simply setting the opening to a dimension smaller than the wavelength of the microwave.

따라서, 조리용(조리용)의 일반적인 전자레인지에 있어서 검출기(14)의 수광면 지경을 3mmψ이하로 하고, 피가열물을 최소직경 60mmψ로 하여 이를 검출할 경우, 상기한 확대각(시야각)을 4-10정도로 설정하면 양호한 검출을 행할 수 있다. 즉, 고정케이블형의 전자 레인지에 있어서는 제4(a)도에 나타낸 바와같이 피가열물 수용영역의 대략 중앙을 검출시야(A)로 정하면, 피가열물의 온도를 배경잡음을 거의 포함하지 않고 검출하는 것이 가능해진다. 또 회전테이블형의 전자레인지에 있어서는 제4(b)도에 나타낸 것처럼 피가열물의 회전이동 영역을 가로지르도록 검출시야(B)를 정하므로서, 테이블(4)의 회전에 따라 시야의 전망을 검출하는 것이 가능해진다.Therefore, in a general microwave oven for cooking (cooking), when the light receiving surface diameter of the detector 14 is set to 3 mm psi or less, and the heated object is detected to have a minimum diameter of 60 mm psi, the above-described enlargement angle (viewing angle) is determined. If it is set to about 4-10, good detection can be performed. That is, in the fixed cable type microwave oven, as shown in FIG. 4 (a), if the center of the heating target receiving area is determined as the detection field (A), the temperature of the heated object is detected with almost no background noise. It becomes possible. In the microwave oven of the rotary table type, as shown in FIG. 4 (b), the detection field B is determined so as to cross the rotational movement area of the heated object, thereby detecting the view of the field of view according to the rotation of the table 4. It becomes possible.

여기서, 적외선검출기(14)에 입사하는 적외선의 강도(F)는 다음과 같이 된다. 즉, 피가열물의 단위면적당 그 절대온도의 4제곱에 비례한 적외선을 발한다. 또 적외선 검출기(14)에 도달하는 적외선량은 검출기(14)와 피가열물과의 사이의 거리(b)의 제곱에 반비례하여 감쇄된다. 또 검출기(14)의 시야각에 들어가는 피가열물의 면적은 사기한 거리(b)의 제곱에 비례하여 증가한다. 따라서 상기한 시야각을 적당한 조건으로 설정하여 두면 검출기(14)가 수광하 적외선강도(F)는 검출기(28)의 광속의 조임거리를(a), 조임반경을(r), 단위면적 단위입체 각도당의 적외선 방사량 (dw), 검출기의 수광면적을(X)로 했을때 다음과 같이 표시된다.Here, the intensity F of the infrared rays incident on the infrared detector 14 is as follows. That is, infrared rays are emitted in proportion to the square of the absolute temperature per unit area of the heated object. The amount of infrared rays reaching the infrared detector 14 is attenuated in inverse proportion to the square of the distance b between the detector 14 and the object to be heated. In addition, the area of the heated object entering the viewing angle of the detector 14 increases in proportion to the square of the distance b. Therefore, if the above-described viewing angle is set to an appropriate condition, the detector 14 receives the infrared intensity F when the detector 28 receives the tightening distance of the luminous flux of the detector 28 (a), the tightening radius (r), and the unit area. When the infrared radiation amount (dw) of sugar and the light receiving area of the detector are (X), it is expressed as follows.

F=π(r/a)²/×dwF = π (r / a) ² / × dw

상기식에서 알 수 있듯이 거리(b)는 수광 적외선 강도(F)에 관여하지 않는다. 즉, 이와같은 검출방식을 채용하면, 거리(b)의 제곱에 역비례하여 적외선 도달강도가 저하하는 것을 거리(b)의 제곱에 비례하여 검출시야 영역을 증가시킴으로써 보상할 수 있으며, 거리(b)에 대한 의존성을 없앨 수 있다. 더구나, 상기한 작용을 나타내는데 있어서, 종래 구조와 같은 렌즈계나 반사경등의 복잡한 광학계를 구성하지 않으므로, 간단하면서도 용이하게 제작을 실현할 수 있다.As can be seen from the above equation, the distance b is not related to the received infrared intensity F. In other words, by employing such a detection method, the decrease in infrared ray arrival intensity in inverse proportion to the square of the distance b can be compensated by increasing the detection field area in proportion to the square of the distance b, and the distance b. Eliminate dependency on In addition, in the above-described operation, since a complicated optical system such as a lens system or a reflecting mirror as in the conventional structure is not constituted, production can be realized simply and easily.

또 홀더(13)에는 전파시일드가 퍼져있으므로, 검출기(14)의 소광면에 마그네트론으로 부터의 고주파가도달하는 일이 없으며, 상기한 고주파에 의한 악영향이 발생하는 일이 없다. 따라서 항상 안정되고 신뢰성이 높은 동작을 기대할 수 있다.Moreover, since the radio wave shield is spread in the holder 13, the high frequency from the magnetron does not reach the quenching surface of the detector 14, and the adverse influence by the high frequency is not generated. Therefore, always stable and reliable operation can be expected.

제5도는 상기한 제2도에 나타낸 적선검 외출장치에 부설되는 신호처리회로의 개략 구성도이다. 도면중(21)은 광촙퍼체(15)에 의하여 교류화된 적외선을 수광하는 검출소자로서, 광전변환소자(21a)와, 그 전기출력을 안정화시켜 출력하는 FET로서된 버퍼(21b)로서 구성된다. 보통 이들은 1패키지내에 동시접적되어 1셀로서 구성된다. 그리하여 검출소자(21)의 교류출력은 연산증폭기로서 된 교류증폭기(22)를 거쳐 소정의 레벨로 증폭된 다음, 전파 정류회로(23)으로 안내된다. 이 전파정류회로(23)은 연산증폭기와 그 귀환회로에 삽입된 다이오우드 등으로 구성되며, 상기한 교류출력의 진폭레벨에 상당한 직류전압신호를 출력하고 있다. 이 전파정류회로(23)의 출력이 가변 저항기나, 연산증폭기 등으로된 직류증폭기(24)에 안내되며, 이득보상이 되어져서 가산기(25)에 입력되고 있다. 즉, 직류증폭기(24)는 상기한 검출출력에 포함되는 배경잡음 등을 보상하기 위하여 영보상을 행하며, 또한 아래에 나타낸 광촙퍼체(15)의 온도검출 회로 의 이득맞춤을 행하고 있다. 그리하여 온도검출회로(26)은 온도센서(27)로서 검출된 광촙퍼체(15)의 검출온도(전기신호)를 직류증폭하여 상기한 가산기(25)에 안내하고 있다. 가산기(25)는 상기한 각 검출신호를 각각 반전신호 입력단자 및 비반전 신호 입력단자에 입력하여 이들의 차이분을 구하여, 이를 상기한 피가열물(18)의 검출온도로서 출력하고 있다. 즉, 적외선 검출기(21),(14)는 광촙퍼체(15)에 의하여 단속된 적외선을 검출하고 있으므로, 그 검출출력는5 is a schematic configuration diagram of a signal processing circuit installed in the red-eye inspection device shown in FIG. 2 described above. In the figure, 21 is a detection element for receiving infrared rays alternating by the optical buffer body 15, and is configured as a photoelectric conversion element 21a and a buffer 21b as an FET which stabilizes and outputs its electrical output. . Usually, they are configured as one cell by being simultaneously connected in one package. Thus, the AC output of the detection element 21 is amplified to a predetermined level via an AC amplifier 22 serving as an operational amplifier, and then guided to the full-wave rectifying circuit 23. The full-wave rectifying circuit 23 is composed of an operational amplifier and a diode inserted into the feedback circuit, and outputs a DC voltage signal corresponding to the amplitude level of the AC output described above. The output of the full-wave rectifier circuit 23 is guided to a direct current amplifier 24 made of a variable resistor, operational amplifier, or the like, which is subjected to gain compensation and input to the adder 25. That is, the DC amplifier 24 performs zero compensation to compensate for the background noise and the like included in the above-described detection output, and performs gain matching of the temperature detection circuit of the optical amplifier body 15 shown below. Thus, the temperature detection circuit 26 amplifies the detection temperature (electrical signal) of the optical wafer body 15 detected as the temperature sensor 27 to direct the adder 25. The adder 25 inputs the above-described detection signals to the inverted signal input terminal and the non-inverted signal input terminal, respectively, and calculates the difference between them, and outputs them as the detected temperature of the heated object 18 described above. That is, since the infrared detectors 21 and 14 detect infrared rays interrupted by the optical shock absorber body 15, the detection output is

으로 된다. 따라서 적외선 검출회로(26)로서 검출된 광촙퍼체(15)의 온도를 상기한 검출출력 V로 부터 가산기(25)로서 감산함으로써, 여기에 피가열물(18)의 온도값을 얻을 수 있다. 이 온도값을 상기한 마그네트의 출력이 제어된다. 또 상기한 온도값이 디지탈 코드 변환되어 전술한 표시장치(7)로서 표시된다.Becomes Therefore, by subtracting the temperature of the optical wafer body 15 detected as the infrared detection circuit 26 as the adder 25 from the above-described detection output V, the temperature value of the heated object 18 can be obtained here. The output of the magnet incorporating this temperature value is controlled. In addition, the above-described temperature value is digital coded and displayed as the display device 7 described above.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 고주파의 악영향을 받는 일없을 뿐만 아니라 간단한 구성으로 피가열물의 온도를 항상 신뢰성 있게 검출할 수 있으며, 피가열 을 양호하게 가열제어할 수 있는 전자레인지를 제공할 수 있다.According to the present invention as described above, it is possible not only to be adversely affected by high frequency, but also to provide a microwave oven capable of reliably detecting the temperature of the object to be heated at all times with a simple configuration, and to control the heating of the object to be heated well. .

그리고, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되어 있는 것은 아니다. 예를들면 호온체의 공동의 확대각이나 그 길이는 방법에 따라 적당히 정하면 되는 것이다. 또 적용되는 전자레인지의 형식에 대해서도 특히 한정되는 것은 아니다. 그리고 광촙퍼체의 구조등에 대해서도 여러가지의 변형이 가능하여, 요컨데 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 여러가지 변형하여 실시할 수 있다.Incidentally, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, the enlargement angle and length of the cavity of the horn are appropriately determined depending on the method. Moreover, it does not specifically limit about the type of microwave oven applied. In addition, various modifications can be made to the structure of the optical fiber body, for example, and various modifications can be made within the scope not departing from the gist of the present invention.

Claims

An infrared detector (14) for receiving infrared rays emitted from a heating object and converting them into electrical signals, wherein the horn (13) has a conical opening that gradually opens and enlarges to determine a detection viewing angle at the light receiving portion of the detector (14). Microwave oven, characterized in that attached.