JP2532547B2 - 圧電素子センサ付き高周波加熱装置 - Google Patents
圧電素子センサ付き高周波加熱装置Info
- Publication number
- JP2532547B2 JP2532547B2 JP63020422A JP2042288A JP2532547B2 JP 2532547 B2 JP2532547 B2 JP 2532547B2 JP 63020422 A JP63020422 A JP 63020422A JP 2042288 A JP2042288 A JP 2042288A JP 2532547 B2 JP2532547 B2 JP 2532547B2
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- Japan
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- piezoelectric element
- cooking
- element sensor
- heating device
- sensor
- Prior art date
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- Control Of High-Frequency Heating Circuits (AREA)
- Electric Ovens (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、高周波加熱装置等に用いられる圧電素子セ
ンサを利用した加熱状態検出装置に関するものである。
ンサを利用した加熱状態検出装置に関するものである。
従来の技術 従来の高周波加熱装置等の加熱状態検出装置の仕組み
を図を用いて説明する。
を図を用いて説明する。
第９図は従来から用いられている湿度センサ付き高周
波加熱装置である。湿度センサの場合、食品中の水分が
沸騰して湿度が減少から増大へ急激に変化するため、こ
の点を検出することで調理の終了を判別することが出来
る。このことを基に、第９図に示すように、湿度センサ
25の抵抗値変化を基準電圧電源26の電圧を対抗27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）。
波加熱装置である。湿度センサの場合、食品中の水分が
沸騰して湿度が減少から増大へ急激に変化するため、こ
の点を検出することで調理の終了を判別することが出来
る。このことを基に、第９図に示すように、湿度センサ
25の抵抗値変化を基準電圧電源26の電圧を対抗27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）。
また、湿度センサの代わりに圧電素子センサを用いる
手段もある。圧電素子センサと水蒸気の間に熱の授受が
あり、その熱的変化（水蒸気と圧電素子センサとの温度
差）により分極電流が発生し、その分極電流を検出して
機器を制御している（例えば特開昭62−37624号公
報）。
手段もある。圧電素子センサと水蒸気の間に熱の授受が
あり、その熱的変化（水蒸気と圧電素子センサとの温度
差）により分極電流が発生し、その分極電流を検出して
機器を制御している（例えば特開昭62−37624号公
報）。
発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のように湿度センサを用いると、調
理中に食品中のガスや油などが湿度センサに付着して検
出感度が落ちてくるため、一回の調理毎にリフレッシュ
加熱処理用のヒータなどで湿度センサの付着物を蒸発さ
せなければならず、余分な電力やコストが発生するとい
う問題点を有していた。
理中に食品中のガスや油などが湿度センサに付着して検
出感度が落ちてくるため、一回の調理毎にリフレッシュ
加熱処理用のヒータなどで湿度センサの付着物を蒸発さ
せなければならず、余分な電力やコストが発生するとい
う問題点を有していた。
また、湿度センサの代わりに圧電素子センサを用いる
方法もあるが、加熱室内の残留蒸気の残り具合によって
出力信号が変化し、一定の調理状態に仕上がらないとい
う欠点があった。
方法もあるが、加熱室内の残留蒸気の残り具合によって
出力信号が変化し、一定の調理状態に仕上がらないとい
う欠点があった。
本発明はかかる従来の課題を解消するもので、簡単な
構成で食品の加熱状態を検知し一定の調理仕上がり状態
を提供することを目的とする。
構成で食品の加熱状態を検知し一定の調理仕上がり状態
を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段 上記課題を解決するために、本発明の加熱状態検出装
置は、被調理物を内部に格納する加熱室と、前記被調理
物に電磁波を放射して調理する電波放射部と、前記電波
放射部を冷却する冷却ファンと、前記被調理物から出る
水蒸気を前記加熱室外へ逃がす排気部と、前記排気部か
らの水蒸気との温度差により出力信号を与える圧電素子
センサと、一回の調理毎に出力信号の最小値からの増加
度合により調理を終了させる制御器とを備えている。
置は、被調理物を内部に格納する加熱室と、前記被調理
物に電磁波を放射して調理する電波放射部と、前記電波
放射部を冷却する冷却ファンと、前記被調理物から出る
水蒸気を前記加熱室外へ逃がす排気部と、前記排気部か
らの水蒸気との温度差により出力信号を与える圧電素子
センサと、一回の調理毎に出力信号の最小値からの増加
度合により調理を終了させる制御器とを備えている。
また、出力信号の最小値からの増加度合を、最小値と
の差で規定している。
の差で規定している。
作用 上記構成により本発明は、排気部からの水蒸気との温
度差により出力信号を与える圧電素子センサを有し、一
回の調理毎に出力信号の最小値からの増加度合により調
理を終了させるので、加熱室内の残留蒸気により出力の
絶対値が変化しても影響されずに調理を終了できる作用
を有する。
度差により出力信号を与える圧電素子センサを有し、一
回の調理毎に出力信号の最小値からの増加度合により調
理を終了させるので、加熱室内の残留蒸気により出力の
絶対値が変化しても影響されずに調理を終了できる作用
を有する。
実 施 例 第１図は、本発明の一実施例を示す圧電素子センサ付
き加熱状態検出装置を用いた高周波加熱装置の対策用概
略フローチャートである。残留蒸気対策の説明に先立っ
て、実際の沸騰検知の仕組みについて述べる。
き加熱状態検出装置を用いた高周波加熱装置の対策用概
略フローチャートである。残留蒸気対策の説明に先立っ
て、実際の沸騰検知の仕組みについて述べる。
第２図において、圧電素子センサ１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幅用の
アンプ２（以降直流阻止アンプと呼ぶ）および電圧比較
用の比較器３さらには制御器４に接続されている。
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幅用の
アンプ２（以降直流阻止アンプと呼ぶ）および電圧比較
用の比較器３さらには制御器４に接続されている。
加熱室５内には食品６が配され、電波放射部（この場
合はマグネトロン）７の冷却風の一部は、冷却ファン８
によりダクト９を介して加熱室５内に導かれる。冷却風
の一部を実矢線10で、食品から発生する水蒸気や油など
を含んだ空気を点矢線11で示している。冷却風と食品か
ら発生する水蒸気や油などを含んだ空気は、排気部12を
通って加熱室５から外部に送出される。
合はマグネトロン）７の冷却風の一部は、冷却ファン８
によりダクト９を介して加熱室５内に導かれる。冷却風
の一部を実矢線10で、食品から発生する水蒸気や油など
を含んだ空気を点矢線11で示している。冷却風と食品か
ら発生する水蒸気や油などを含んだ空気は、排気部12を
通って加熱室５から外部に送出される。
上記排気部12には圧電素子センサ１を取り付けてあ
る。本実施例では冷却ファン８を駆動するモータのコア
13に、電源プラグ14から電源スイッチ15を介して巻線16
と共に巻線17がまいてあり、この巻線17には整流ブリッ
ジ18,コンデンサ19,抵抗20,定電圧ダイオード21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。又、ブザー22は、増幅された信号電圧が最
小値ＶS minからの増加度合の基準として設定されたＶ
S min＋ΔＶＴよりも大きくなったときに、制御器４の
信号で動作するように構成されている。
る。本実施例では冷却ファン８を駆動するモータのコア
13に、電源プラグ14から電源スイッチ15を介して巻線16
と共に巻線17がまいてあり、この巻線17には整流ブリッ
ジ18,コンデンサ19,抵抗20,定電圧ダイオード21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。又、ブザー22は、増幅された信号電圧が最
小値ＶS minからの増加度合の基準として設定されたＶ
S min＋ΔＶＴよりも大きくなったときに、制御器４の
信号で動作するように構成されている。
制御器４の信号により、同時に電波放射部７の電源電
圧は開成される。
圧は開成される。
第１図は、残留蒸気対策として一回の調理毎に出力信
号ＶＳの最小値ＶS minを求め、ＶＳ＞ＶS min＋ΔＶＴ
になると調理を終了させる概略フローチャートを示す。
ただし、ΔＴＴは実験により最適値を決定しなければな
らない。以下第３図の中で詳細を説明する。
号ＶＳの最小値ＶS minを求め、ＶＳ＞ＶS min＋ΔＶＴ
になると調理を終了させる概略フローチャートを示す。
ただし、ΔＴＴは実験により最適値を決定しなければな
らない。以下第３図の中で詳細を説明する。
第３図は、第１図の概略フローチャートにしたがって
マイコンのプログラムを組んだ場合に得られる結果であ
る。加熱室内の残留蒸気によって起こる圧電素子センサ
出力の変化にかかわらずほぼ一定の調理状態に仕上が
る。
マイコンのプログラムを組んだ場合に得られる結果であ
る。加熱室内の残留蒸気によって起こる圧電素子センサ
出力の変化にかかわらずほぼ一定の調理状態に仕上が
る。
第４図は、第３図との比較のために、従来の方法によ
る沸騰検知の仕組みを示す。従来の方法ではセンサ出力
が、設定電圧を越えると調理を終了する仕組みであり、
加熱室内の残留蒸気によりセンサ出力が変化しても何の
補正もしていなかった。このため、残留蒸気によって出
力が大きくなっていて、実際には沸騰していないのに、
沸騰していると判断してしまう場合があったのである。
る沸騰検知の仕組みを示す。従来の方法ではセンサ出力
が、設定電圧を越えると調理を終了する仕組みであり、
加熱室内の残留蒸気によりセンサ出力が変化しても何の
補正もしていなかった。このため、残留蒸気によって出
力が大きくなっていて、実際には沸騰していないのに、
沸騰していると判断してしまう場合があったのである。
第５図は、残留蒸気と調理物からの沸騰蒸気による出
力の合成センサ出力として取出される様子を示す。残留
蒸気が多い程、センサ出力が大きくなることが判る。
力の合成センサ出力として取出される様子を示す。残留
蒸気が多い程、センサ出力が大きくなることが判る。
第６図には、圧電素子センサの信号と雑音についての
データ例を示す。第６図（ａ）は庫内５の水が沸騰した
ときの信号波形例を示している。第６図（ｂ）には、こ
の波形をスペクトラム分析した結果例を示す。40kHz用
の超音波マイクに温かい水蒸気を含む風が当たることに
より０〜50Hz帯で大きい信号が出ていることが判る。イ
とロの差は約30dB、信号レベルは数mVの電圧である。イ
は庫内の水が沸騰した場合、ロは沸騰前の場合、ハは高
周波数加熱装置に通電されていない場合である。
データ例を示す。第６図（ａ）は庫内５の水が沸騰した
ときの信号波形例を示している。第６図（ｂ）には、こ
の波形をスペクトラム分析した結果例を示す。40kHz用
の超音波マイクに温かい水蒸気を含む風が当たることに
より０〜50Hz帯で大きい信号が出ていることが判る。イ
とロの差は約30dB、信号レベルは数mVの電圧である。イ
は庫内の水が沸騰した場合、ロは沸騰前の場合、ハは高
周波数加熱装置に通電されていない場合である。
第７図，第８図には、ローパスフィルタとハイパスフ
ィルタを組み合わせたバンドパスフィルタ特性を持つア
ンプ２の回路例と、この回路を用いて水400ccを加熱し
た場合のアンプ出力電圧波形例を示している。
ィルタを組み合わせたバンドパスフィルタ特性を持つア
ンプ２の回路例と、この回路を用いて水400ccを加熱し
た場合のアンプ出力電圧波形例を示している。
発明の効果 以上述べてきたように本発明の加熱状態検出装置によ
れば、次の効果が得られる。
れば、次の効果が得られる。
（１） 排気部からの水蒸気との温度差により出力信号
を与える圧電素子センサと、一回の調理毎に出力信号の
最小値からの増加度合により調理を終了させる制御器を
有するので、加熱室内の残留蒸気により出力の絶対値が
変化しても影響されずに調理を終了できる。
を与える圧電素子センサと、一回の調理毎に出力信号の
最小値からの増加度合により調理を終了させる制御器を
有するので、加熱室内の残留蒸気により出力の絶対値が
変化しても影響されずに調理を終了できる。
よって、調理を繰り返しても調理仕上がり状態を一定
にできる効果がある。
にできる効果がある。
（２） マイコンプログラム上の簡単な手直しで補正が
実現できるため、特別な部品や、残留蒸気を吹き飛ばす
ために、調理前に一定時間ファンのみを回したりする必
要がなく、極めて合理的である。
実現できるため、特別な部品や、残留蒸気を吹き飛ばす
ために、調理前に一定時間ファンのみを回したりする必
要がなく、極めて合理的である。
（３） 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利用するものなので、粒
界の目詰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切ることなど、保守面で多
くの複雑な工夫がいるが、圧電素子センサではそのよう
なものが不要である。従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。
的に検知素子の結晶粒界現象を利用するものなので、粒
界の目詰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切ることなど、保守面で多
くの複雑な工夫がいるが、圧電素子センサではそのよう
なものが不要である。従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。
（４） 本発明の加熱状態検出装置は、（２）と同様の
理由で、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。高周波加熱装置等に本発明の加熱状態検出装置
を用いた場合、大幅なコストダウンとなる。
理由で、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。高周波加熱装置等に本発明の加熱状態検出装置
を用いた場合、大幅なコストダウンとなる。
（５） 第６図（ｂ）で明らかなように、高周波加熱装
置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。
置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。
（６） さらに直流阻止アンプを用いているので、圧電
素子センサに直流電圧が印加される事なく、イオン伝導
等による素子特定の変化が防止できる。
素子センサに直流電圧が印加される事なく、イオン伝導
等による素子特定の変化が防止できる。
第１図は本発明の一実施例を示すセンサ出力信号の最小
値からの増加度合により調理を終了させる仕組みを示す
概略フローチャート、第２図は加熱状態検出装置を高周
波加熱装置に使用した状態のブロック図、第３図は調理
仕上がり状態が一定となることを示す特性図、第４図は
従来の方法で残留蒸気によって調理仕上がり状態が変わ
ることを示す特性図、第５図は残留蒸気による出力と調
理物からの湿気による出力の合成出力がセンサ出力とな
ることを示す特性図、第６図（ａ），（ｂ）は圧電素子
センサの信号と雑音の特性図、第７図はバンドパスフィ
ルタ特性を持つアンプの回路図、第８図は第７図の回路
を用いて水400ccを加熱した場合のアンプ出力電圧波形
図、第９図は湿度センサを用いた従来例のブロック図で
ある。 １……圧電素子センサ、４……制御器、５……加熱室、
６……食品（被加熱物）、７……マグネトロン（電波放
射部）、８……冷却ファン、12……排気部。
値からの増加度合により調理を終了させる仕組みを示す
概略フローチャート、第２図は加熱状態検出装置を高周
波加熱装置に使用した状態のブロック図、第３図は調理
仕上がり状態が一定となることを示す特性図、第４図は
従来の方法で残留蒸気によって調理仕上がり状態が変わ
ることを示す特性図、第５図は残留蒸気による出力と調
理物からの湿気による出力の合成出力がセンサ出力とな
ることを示す特性図、第６図（ａ），（ｂ）は圧電素子
センサの信号と雑音の特性図、第７図はバンドパスフィ
ルタ特性を持つアンプの回路図、第８図は第７図の回路
を用いて水400ccを加熱した場合のアンプ出力電圧波形
図、第９図は湿度センサを用いた従来例のブロック図で
ある。 １……圧電素子センサ、４……制御器、５……加熱室、
６……食品（被加熱物）、７……マグネトロン（電波放
射部）、８……冷却ファン、12……排気部。
Claims (2)
- 【請求項１】被調理物を内部に格納する加熱室と、前記
被調理物に電磁波を放射して調理する電波放射部と、前
記電波放射部を冷却する冷却ファンと、前記被調理物か
ら出る水蒸気を前記加熱室外へ排出する排気部と、前記
排気部からの水蒸気との温度差により出力信号を与える
圧電素子センサと、一回の調理毎に出力信号の最小値か
らの増加度合により調理を終了させる制御器とを備えた
圧電素子センサ付き高周波加熱装置。 - 【請求項２】出力信号の最小値からの増加度合を、最小
値との差で規定した請求項１記載の圧電素子センサ付き
高周波加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63020422A JP2532547B2 (ja) | 1988-01-29 | 1988-01-29 | 圧電素子センサ付き高周波加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63020422A JP2532547B2 (ja) | 1988-01-29 | 1988-01-29 | 圧電素子センサ付き高周波加熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01196422A JPH01196422A (ja) | 1989-08-08 |
| JP2532547B2 true JP2532547B2 (ja) | 1996-09-11 |
Family
ID=12026596
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63020422A Expired - Lifetime JP2532547B2 (ja) | 1988-01-29 | 1988-01-29 | 圧電素子センサ付き高周波加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2532547B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5830506B2 (ja) * | 1977-11-21 | 1983-06-29 | 松下電器産業株式会社 | 加熱調理器 |
| JPS6237624A (ja) * | 1985-08-07 | 1987-02-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 圧電素子センサ付き電子レンジ |
-
1988
- 1988-01-29 JP JP63020422A patent/JP2532547B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01196422A (ja) | 1989-08-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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