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JP2623904B2 - Heating device and control method thereof - Google Patents

Heating device and control method thereof

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JP2623904B2
JP2623904B2 JP10345690A JP10345690A JP2623904B2 JP 2623904 B2 JP2623904 B2 JP 2623904B2 JP 10345690 A JP10345690 A JP 10345690A JP 10345690 A JP10345690 A JP 10345690A JP 2623904 B2 JP2623904 B2 JP 2623904B2
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heating
value
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heated
sensor signal
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功 笠井
光夫 秋▲吉▼
伸一 酒井
昭徳 大塚
雅章 佐野
進 村上
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、加熱されるに従って被加熱物が発生する高
温蒸気を検知して、その検知信号で加熱源を制御する検
知システムを有する加熱装置およびその制御方法に関す
るものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heating apparatus having a detection system that detects high-temperature steam generated by an object to be heated as it is heated, and controls a heating source based on a detection signal of the high-temperature steam. It relates to a control method.

従来の技術 被加熱物の加熱の仕上がりを自動的に検知するシステ
ムを搭載した加熱装置は、これまで様々な形で実用化さ
れている。こうした自動加熱装置の検知システムにもち
いられている検知素子は、湿度の変化を検出する湿度セ
ンサーが最も一般的であった。しかし湿度センサーは素
子表面に吸着した水分子による素子の電気抵抗の変化を
検出するものであったため、素子表面の汚れによる感度
低下等を防止した長期間安定した性能を維持するために
は、素子表面の汚れを定期的にヒータで焼ききる等複雑
な構成、操作を必要とした。
2. Description of the Related Art Heating apparatuses equipped with a system for automatically detecting the finish of heating of an object to be heated have been put to practical use in various forms. The most common sensing element used in such an automatic heating device sensing system is a humidity sensor that detects a change in humidity. However, the humidity sensor detects changes in the electrical resistance of the element due to water molecules adsorbed on the element surface. A complicated configuration and operation were required, such as regularly baking the surface with a heater.

一方、我々は加熱室壁面に設けられた通気口を通じ
て、被加熱物が加熱と共に発生する水蒸気等の高温気化
物質を取り出し、この気体を加熱室外部に設けた焦電素
子に当てて、この焦電素子の発生する電圧のにより加熱
の仕上がりを検知するシステムを特願昭63−274836号で
提案したごとく検討中である。この方式の場合、検知の
メカニズムが焦電素子と蒸気との熱の授受という物理的
な現象をベースとしているので、従来の湿度センサーの
ように素子表面の汚れで大幅に感度が変わるといったこ
とが無く、原理的には非常にシンプルな検知システムを
構成できると言う利点がある。
On the other hand, we take out a high-temperature vaporized substance such as water vapor generated by the object to be heated through heating through a vent provided on the wall of the heating chamber, and apply this gas to a pyroelectric element provided outside the heating chamber to make this pyrotechnic. A system for detecting the finish of heating based on the voltage generated by an electric element is under study as proposed in Japanese Patent Application No. 63-274836. In the case of this method, the detection mechanism is based on the physical phenomenon of heat transfer between the pyroelectric element and the vapor, so that the sensitivity changes drastically due to dirt on the element surface like a conventional humidity sensor. There is an advantage in that a very simple detection system can be configured in principle.

発明が解決しようとする課題 しかしながらこの方式の場合、蒸気の持つ熱による焦
電素子の温度変化を利用しているため、被加熱物から発
生した蒸気でなくとも単に高温空気すなわち熱気が急に
当たった場合でも焦電素子は反応して電圧を発生する。
このため、加熱装置がマイクロ波以外に第二の熱源とし
て電気ヒータあるいはガスヒータ等を備えた電子レンジ
の場合、ヒータ加熱を行った直後にはこれらヒータ熱源
の残留熱気が加熱室内に多量に残っている。従ってこの
状態でマイクロ波加熱を行うと、焦電素子は被加熱物で
ある食品の加熱状態と無関係に残留熱気に反応して電圧
を発生し、食品が加熱されて発生する蒸気による電圧と
区別できずに誤検知するという課題があった。
Problems to be Solved by the Invention However, in this method, since the temperature change of the pyroelectric element due to the heat of the steam is used, even if it is not steam generated from the object to be heated, high-temperature air, that is, hot air is suddenly hit. The pyroelectric element reacts and generates a voltage even in the case where it occurs.
Therefore, when the heating device is a microwave oven having an electric heater or a gas heater as a second heat source in addition to the microwave, a large amount of residual hot air of these heater heat sources remains in the heating chamber immediately after the heater is heated. I have. Therefore, when microwave heating is performed in this state, the pyroelectric element generates a voltage in response to the residual hot air irrespective of the heating state of the food to be heated, and is distinguished from the voltage due to the steam generated by heating the food. There was a problem that erroneous detection was not possible.

上述の課題は、単にヒータ付の電子レンジのヒータ加
熱後だけでなく、マイクロ波のみの加熱であっても長時
間使用した後などでは、加熱室等の温度上昇により当然
類似の現象が発生するため、食品の加熱状態(加熱の仕
上がり)を精度よく、かつ誤り無く検知することが困難
であった。
The above-described problem occurs not only after heating a microwave oven with a heater but also after heating for a long time even when heating only with a microwave, and a similar phenomenon naturally occurs due to a rise in the temperature of a heating chamber or the like. Therefore, it has been difficult to accurately detect the heating state of the food (finished heating) without error.

又、焦電素子そのものの温度が上昇すると、食品から
の発生蒸気との温度差が小さくなるため、検知感度その
ものが低下する。このように、検知感度が種々の使用条
件により多様に変化するため、なかなか安定した検知精
度を確保出来ないという課題もあった。
Further, when the temperature of the pyroelectric element itself increases, the temperature difference between the pyroelectric element and the steam generated from the food decreases, and the detection sensitivity itself decreases. As described above, since the detection sensitivity changes variously depending on various use conditions, there is also a problem that it is difficult to secure a stable detection accuracy.

本発明はかかる従来の課題を解消するもので、ヒータ
加熱直後等ある程度装置本体がねっせられた状態で、繰
り返し連続して使用する場合においても加熱室内の残留
熱気を誤検知せず、しかも感度の変化に対しても精度よ
く検知出来る焦電素子を用いたシステムを実現すること
を目的としている。
The present invention solves such a conventional problem, and does not erroneously detect the residual hot air in the heating chamber even when repeatedly used continuously in a state where the apparatus main body is twisted to a certain extent such as immediately after heating of the heater, and furthermore, the sensitivity is improved. An object is to realize a system using a pyroelectric element that can accurately detect a change.

課題を解決するための手段 上記課題を解決するため、本発明の加熱装置は焦電素
子で発生した電圧センサー信号処理手段で加工処理した
後、これを受け取って検知や制御を行なう制御部に次の
ような構成を持たせたものである。すなわち、加熱開始
直後の焦電素子の電圧出力を第一の所定時間測定し、こ
の測定した信号レベルをノイズレベルとして、このノイ
ズレベルを基に予め決められた関係式から検知レベルで
あるしきい値を設定するようにしたもので、食品から発
生する蒸気により焦電素子が出力するしきい値以上の電
圧出力を検知することにより仕上がりと判定する方法お
よび機能を制御部に持たせたものである。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the heating device of the present invention is processed by a voltage sensor signal processing means generated by a pyroelectric element, and then processed by a control unit for receiving and detecting and controlling. It has a configuration like the following. That is, the voltage output of the pyroelectric element immediately after the start of heating is measured for a first predetermined time, and the measured signal level is used as a noise level, which is a detection level from a relational expression predetermined based on the noise level. The control unit has a method and a function of determining a finish by detecting a voltage output equal to or higher than a threshold value output by the pyroelectric element due to steam generated from the food. is there.

作用 本発明はヒータ加熱直後などで加熱室内に残った多量
の残留熱気により焦電素子に電圧が発生し、この電圧が
本来検知すべき蒸気による信号電圧と直接区別できない
場合も、上記した構成により残留熱気により発生する電
圧レベルに応じて検知のためのしきい値が設定されるの
で、残留熱気を誤検知して早切れしたり、又逆にこうし
た誤検知を避けようとしてしきい値を一律に高くした場
合に発生する検知遅れや、検知ミスを防止することがで
きる。
Function The present invention is also applicable to the case where a voltage is generated in the pyroelectric element due to a large amount of residual hot air remaining in the heating chamber immediately after heating of the heater, and this voltage cannot be directly distinguished from a signal voltage due to steam which should be originally detected. Since the threshold value for detection is set according to the voltage level generated by the residual hot air, the residual hot air is erroneously detected and is quickly cut off, or conversely, the threshold is uniformly set in order to avoid such erroneous detection. The detection delay and the detection error that occur when the distance is set to a high value can be prevented.

実施例 以下本発明の一実施例に於ける加熱装置であるヒータ
付き電子レンジについて図面と共に説明する。
Embodiment Hereinafter, a microwave oven with a heater, which is a heating device according to an embodiment of the present invention, will be described with reference to the drawings.

第2図に示す様に電子レンジ30は前面には機器の動作
制御を指示入力する為の操作部13を、外側にはボデー31
を備えており、加熱室1の開口部にはドア32が開閉自在
に設けられている。
As shown in FIG. 2, the microwave oven 30 has an operation unit 13 on the front side for inputting an instruction for operation control of the device, and a body 31 on the outside.
A door 32 is provided at the opening of the heating chamber 1 so as to be openable and closable.

第1図に示すように、加熱室1の壁に被加熱物2を加
熱するマイクロ波を供給するマグネトロン3と被加熱物
2を加熱する第2の熱源である上ヒータ35と下ヒータ34
および加熱室1内を照明するランプ14とを備えている。
加熱室1の中に設けられた被加熱物2を載置する物2の
加熱中は回転して加熱の均一化をはかっている。ファン
モータ16はマグネトロン3,ランプ14,マグネトロン3へ
高電圧を供給する高圧トランス15を冷却する風及び被加
熱物2から発生する水蒸気ガス等を加熱室外へ排出する
ために加熱室1内に送り込む風を発生し、ファンモータ
16の傍らに設けられたオリフィス17により発生した風の
方向や量が規制されている。
As shown in FIG. 1, a magnetron 3 for supplying a microwave to the wall of the heating chamber 1 for heating the object 2 and an upper heater 35 and a lower heater 34 as second heat sources for heating the object 2.
And a lamp 14 for illuminating the inside of the heating chamber 1.
During heating of the object 2 on which the object to be heated 2 provided in the heating chamber 1 is placed, the object 2 is rotated to achieve uniform heating. The fan motor 16 sends the wind for cooling the magnetron 3, the lamp 14, the high-pressure transformer 15 for supplying a high voltage to the magnetron 3, the steam gas generated from the object 2 to be heated, and the like into the heating chamber 1 to discharge the gas to the outside of the heating chamber. Generates wind and fan motor
The direction and amount of the wind generated by the orifice 17 provided beside the 16 are regulated.

これら上述の高圧トランス15,ファンモータ16,および
回転台モータ18は駆動手段11により制御されているが、
この駆動手段11の動作は制御部4からの制御信号にて制
御されている。
These high-voltage transformer 15, fan motor 16, and turntable motor 18 are controlled by the driving unit 11,
The operation of the driving unit 11 is controlled by a control signal from the control unit 4.

ファンモータ16から送られた空気が加熱室1に入った
後被加熱物2の水蒸気ガスを含む機体外へ出ていくには
2つの排気通路がある。第一の排気口19から第一の排気
ガイド21を経由して第一の排気口26を通り出て行く第一
の排気通路と第2の排気口20から第二の排気ガイド22及
び通気パイプ23さらに排気ガイドA24及び排気ガイドB25
を経由して第二の排気口27を通り出て行く第二の排気通
路である。この第二の排気通路の内壁面には焦電性を有
する焦電素子5の感熱面が露出されている。
There are two exhaust passages through which the air sent from the fan motor 16 enters the heating chamber 1 and then exits the heated object 2 outside the machine body containing the steam gas. A first exhaust passage which passes from the first exhaust port 19 through the first exhaust port 26 via the first exhaust guide 21 and a second exhaust guide 22 and a ventilation pipe from the second exhaust port 20 23 Further exhaust guide A24 and exhaust guide B25
This is a second exhaust passage that passes through the second exhaust port 27 through the second exhaust passage. The heat-sensitive surface of the pyroelectric element 5 having pyroelectricity is exposed on the inner wall surface of the second exhaust passage.

第3図は焦電素子5の詳細説明図で、焦電効果を有す
る平板状のセラミック板36とその両面に形成された電極
37,電極38およびその一方の面に接着されたステンレス
鋼等の金属板39とからなっている。この金属板39は焦電
素子5の感熱面として機能し、蒸気等の高温気体がこの
金属板39側に当たると、この金属板39をかいしてセラミ
ック板36に熱がつたわり、セラミック板36が焦電効果に
より電圧を発生する。又第3図に示した焦電素子5の場
合、金属板39に接着される側の電極38は、セラミック板
36の周端の一部を通って反対側の面まで一部延長されて
おり、電極37,38からのリード線40の引出しを、金属板3
9に接着されない面のみで可能な構成になっている。
FIG. 3 is a detailed explanatory view of the pyroelectric element 5, showing a flat ceramic plate 36 having a pyroelectric effect and electrodes formed on both surfaces thereof.
37, an electrode 38 and a metal plate 39 such as stainless steel adhered to one surface of the electrode 38. The metal plate 39 functions as a heat-sensitive surface of the pyroelectric element 5. When a high-temperature gas such as steam hits the metal plate 39, heat is transferred to the ceramic plate 36 through the metal plate 39, and the ceramic plate 36 is heated. Generate voltage due to the pyroelectric effect. In the case of the pyroelectric element 5 shown in FIG. 3, the electrode 38 on the side bonded to the metal plate 39 is a ceramic plate.
The wire is partially extended to the opposite surface through a part of the peripheral end of 36, and the extraction of the lead wire 40 from the electrodes 37, 38 is performed by the metal plate 3
The structure is possible only with the surface that is not bonded to 9.

例えばセラミック板36には、PZT(ジルコン酸チタン
酸鉛)等が考えられる。焦電素子5は電極37側が分極の
極性が正、電極38側が分極の極性を負となるように分極
されており、この分極条件で焦電素子5の温度上昇によ
り電極37に正電圧(プラス)が発生する。
For example, PZT (lead zirconate titanate) or the like is conceivable for the ceramic plate 36. The pyroelectric element 5 is polarized such that the electrode 37 side has a positive polarization polarity and the electrode 38 side has a negative polarization polarity. Under this polarization condition, a positive voltage (plus ) Occurs.

第1図に示すように加熱室1内に置かれた被加熱物2
(食品)は、マグネトロン3で発生した2450MHZのマイ
クロ波(高周波)により誘電加熱される。加熱と共に被
加熱物2の温度が上昇し、水の沸点近い温度に達すると
多量の高温蒸気が発生し、この蒸気は加熱室1の天井に
設けられた第二の排気口20を通過し、筒状の通気パイプ
23に導かれて焦電素子5に当たる。焦電素子5に当たっ
た蒸気は焦電素子5に多量の熱エネルギーを与えるが、
この熱エネルギーには蒸気が焦電素子5表面で結露して
発生する多量の潜熱も含まれることは当然である。
Heated object 2 placed in heating chamber 1 as shown in FIG.
(Food) is dielectrically heated by the microwave (high frequency) of 2450 MHz generated by the magnetron 3. When the temperature of the object 2 to be heated rises with heating and reaches a temperature close to the boiling point of water, a large amount of high-temperature steam is generated, and this steam passes through a second exhaust port 20 provided on the ceiling of the heating chamber 1. Cylindrical ventilation pipe
The light is guided to 23 and strikes the pyroelectric element 5. The vapor that has hit the pyroelectric element 5 gives the pyroelectric element 5 a large amount of heat energy,
Naturally, this heat energy includes a large amount of latent heat generated by the condensation of steam on the surface of the pyroelectric element 5.

こうして発生する焦電素子5の急激な温度上昇は焦電
素子5内部の分極平行状態を乱し、素子表面の電極に急
激な電圧変化のパルス信号を発生する。このパルス信号
は温まった素子に冷たい空気が当たるような急激な温度
降下時にも現れるが、温度上昇の時とは逆特性にパルス
信号が発生する。
The rapid temperature rise of the pyroelectric element 5 thus generated disturbs the polarization parallel state inside the pyroelectric element 5, and generates a pulse signal of a rapid voltage change at the electrode on the element surface. This pulse signal also appears when the temperature drops abruptly, such as when cold air hits a warmed element, but the pulse signal is generated with a characteristic opposite to that when the temperature rises.

被加熱物2(食品)から発生した蒸気は、蒸気より低
温の空気中をゆらぎながら移行して行くから、焦電素子
5に当たる蒸気の量は時間的、空間的にゆらいでいる。
従って被加熱物2(食品)が一定以上の温度になって定
常的に蒸気が発生するようになっても、焦電素子5はあ
る瞬間、大量の蒸気で温度が上がるが、次の瞬間には当
たる蒸気の量が僅かになって温度が下がり、次の瞬間に
は再び多量の蒸気を受けて温度が上昇するといった温度
変化(温度のゆらぎ)すなわち熱的授受を繰り返す。
Since the steam generated from the object to be heated 2 (food) fluctuates and moves in the air at a lower temperature than the steam, the amount of steam hitting the pyroelectric element 5 fluctuates temporally and spatially.
Therefore, even if the temperature of the object to be heated 2 (food item) becomes equal to or higher than a certain temperature and steam is generated constantly, the pyroelectric element 5 rises in temperature at a certain moment with a large amount of steam, but at the next moment. The temperature changes (temperature fluctuations), that is, thermal transfer is repeated, such that the amount of steam hitting becomes small and the temperature drops, and the next moment the temperature rises again due to the receipt of a large amount of steam.

この結果、焦電素子5は被加熱物2(食品)が高温の
蒸気を発生し続ける間、上記説明の熱的授受(温度のゆ
らぎ)に対応して不規則な正負両極性のパルス状の信号
電圧(交流電圧)を発生し続ける。
As a result, while the object to be heated 2 (food) continues to generate high-temperature steam, the pyroelectric element 5 has an irregular positive and negative pulse-like shape in response to the above-described thermal transfer (fluctuation in temperature). Continue to generate signal voltage (AC voltage).

このように電子レンジ加熱を行い被加熱物2の温度が
水の沸点に近づくと、被加熱物2から急激に蒸気が発生
し、この蒸気により焦電素子5の電極間にはゆらぎに対
応した大振幅の正負両極性のパルス状電圧(交流電圧)
v(数mv)を発生することになる。こうして焦電素子5
で発生した電圧センサー信号処理手段12を経て制御部4
へ伝えられる。
When the temperature of the object to be heated 2 approaches the boiling point of water by performing microwave heating in this way, steam is rapidly generated from the object to be heated 2, and this steam corresponds to fluctuation between the electrodes of the pyroelectric element 5. Positive and negative pulsed voltage with large amplitude (AC voltage)
v (several mv). Thus, the pyroelectric element 5
Control unit 4 via voltage sensor signal processing means 12 generated in
Conveyed to.

例えば被加熱物2が再加熱メニュー(食品の温め直
し)であれば、多量の蒸気を発生始めた時点でほぼ加熱
としては十分な温度となるので、制御部4は焦電素子5
より発生する電圧が予め設定された検知レベル(しきい
値)に達すれば、マグネトロン3及び冷却ファン16の停
止を判断するというのが基本的な検知システムの概要で
ある。
For example, if the article to be heated 2 is a reheating menu (reheating of food), the temperature becomes sufficiently high for heating when a large amount of steam starts to be generated.
The outline of the basic detection system is to determine that the magnetron 3 and the cooling fan 16 are stopped when the voltage generated thereby reaches a predetermined detection level (threshold).

制御部4は、操作部13の入力キーボードから入力され
た入力信号により、操作部13へ表示出力信号を出力した
り、駆動手段11を駆動する信号を出力してマグネトロン
3を働かせて被加熱物2を加熱したり、回転台33を回転
させるといった機能に加え、焦電素子5からセンサー信
号処理手段12を経て伝えられる信号電圧をもとに各部の
制御の為の判断を行う。
The control unit 4 outputs a display output signal to the operation unit 13 or outputs a signal for driving the driving unit 11 based on an input signal input from the input keyboard of the operation unit 13 and activates the magnetron 3 to operate the object to be heated. In addition to the function of heating the rotating base 2 and the function of rotating the turntable 33, a judgment for controlling each part is made based on a signal voltage transmitted from the pyroelectric element 5 via the sensor signal processing means 12.

次に本願の中心的な役割をはたす制御部での検知や制
御の方式について第4図,第5図にもとずいて説明す
る。
Next, a method of detection and control by the control unit which plays a central role of the present application will be described with reference to FIGS.

まず本実施例における加熱と自動検知の制御の手順と
方法について、第5図に示すフローチャートに従って述
べる。まず加熱室1に被加熱物2を入れて加熱開始キー
を押すと制御部4からの制御信号が制御手段11へ伝えら
れこの制御手段11によりマグネトロン3(高圧トランス
15),ファンモータ16,回転台モータ18などの駆動が開
始される(a)。制御部4の中で加熱経過時間Tの計数
を開始する(b)。加熱経過時間Tが所定時間の開始時
刻T1になるまで待つ(c)。計測手段6にて信号電圧の
電圧値Dを読み取る(d)。記録手段7に読み取った電
圧値Dを記録して最大値Dmとし、以後新しく読み取った
電圧値Dが記録されている最大値Dmより大きければこの
値を最大値Dmとする(e)。所定時間が終了する時刻T2
まで(e)を繰り返す(f)。しきい値設定手段8にて
記録手段7に記録されている最大値Dmに対応したしきい
値を決定する(g)。T2以降、比較計測手段9にて信号
電圧がしきい値を一定時間以上越せば計数Nに1追加
(N=N+1)する(h)。計数Nが所定の数値(例え
ば5)になるまでステップ(h)を繰り返す(i)。N
=5となれば検知時間としてT=t4を記録し、これに対
応してマグネトロンを始めとした各部の制御を実施する
(j)。
First, the procedure and method for controlling heating and automatic detection in this embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. First, when the object 2 to be heated is put into the heating chamber 1 and the heating start key is pressed, a control signal from the control section 4 is transmitted to the control means 11, and the control means 11 controls the magnetron 3 (high-voltage transformer).
15), driving of the fan motor 16, the turntable motor 18 and the like is started (a). The counting of the elapsed heating time T is started in the control section 4 (b). Wait until the heating elapsed time T is the start time T 1 of the predetermined time (c). The voltage value D of the signal voltage is read by the measuring means 6 (d). The maximum value D m to the voltage value D read on the recording unit 7 records, the subsequent new read voltage value D is the value to the maximum value D m is larger than the maximum value D m recorded (e) . Time T 2 at which predetermined time ends
(E) is repeated until (f). Determining a threshold value corresponding to a maximum value D m recorded in the recording unit 7 at the threshold setting unit 8 (g). T 2 later, 1 added to the count N if Kose signal voltage threshold predetermined time or more in Comparative measuring means 9 (N = N + 1) to (h). Step (h) is repeated until the count N reaches a predetermined numerical value (for example, 5) (i). N
If T = 5, T = t 4 is recorded as the detection time, and control of each unit including the magnetron is performed correspondingly (T).

以上フローチャートに従って判定、制御の方法の概要
を示したが、次に第4図に従って出力信号と判定の関係
を中心に説明する。
The outline of the method of determination and control has been described above according to the flowchart. Next, the relationship between the output signal and the determination will be mainly described with reference to FIG.

制御部4内に設けられた計測手段6により加熱開始後
の所定時間の間(T1からT2の時間の間)繰り返し測定さ
れた電圧値Dのうちの最大値Dmが記録手段7に記録され
る。そして制御部4のしきい値選定手段8は記録手段7
に記録された値Dmに対して検知レベルとなるしきい値を
決定する。
The measuring means 6 provided in the control unit 4 to the maximum value D m is the recording means 7 of the voltage value D which is repeatedly measured (between the time T 2 from T 1) for a predetermined time after the start of heating Be recorded. Then, the threshold selecting means 8 of the control unit 4
Determining a threshold value as a detection level for the recorded value D m in.

T2以後このしきい値に検出信号が達しているかいなか
を比較計測手段9が識別し、連続して一定回数設定した
しきい値を越えたら比較計測手段9内に設けたカウンタ
ーの計数Nに1を追加(N=N+1)する。そしてこの
カウンターの計数Nが予め設定してある回数、例えば5
回に達すれば、被加熱物2の加熱状態の出来具合いが程
よい状態に達した時刻として検知時刻t4が記録される。
但し、しきい値を越えたパルス信号の回数は、しきい値
を越える時間が一定以上の時間、例えば100ms.以上連続
したとき、これを1カウントするといった方法をとる。
T 2 Hereinafter country comparison measuring means 9 identifies whether this threshold the detection signal has reached, the count N of the counter provided in the comparative measurement means 9 Once beyond the threshold constant number setting continuously 1 is added (N = N + 1). The count N of this counter is a preset number of times, for example, 5
Once you reach in time, detection time t 4 as time doneness of heated state of the object to be heated 2 reaches a reasonable state is recorded.
However, as for the number of pulse signals exceeding the threshold value, a method is employed in which when the time exceeding the threshold value is longer than a predetermined time, for example, 100 ms.

第一表はしきい値を選択するために用いる分類表の一
例である。
The first table is an example of a classification table used to select a threshold.

すなわち第一表ではDmの値の3つの範囲別にしきい値
設定用の定数として3種類の定数0.5,0.4,3.0が用意さ
れており、この表に従ってしきい値が決定される。
That is, in the first table are three types of constant 0.5,0.4,3.0 as constants for threshold settings are provided by three ranges of values of D m, the threshold is determined according to this table.

次に第4図に従って第一表を用いた場合の信号レベル
と検知時間t4との関係について説明する。第6図(a)
は電子レンジが冷えた状態(前回の使用から一定期間以
上放置された状態)から加熱スタートした例であり、第
4図(b)はヒータ加熱等の直後で加熱室1内に多量の
残留熱気のある状態で加熱スタートした例をしめしてい
る。第4図(a)の場合、加熱がスタートして被加熱物
2から蒸気が発生するまでの間、信号レベルは殆どゼロ
に近く第一の所定時間(T1からT2)内に検出される最大
値Dmは0.2vであり、しきい値は0.5vと設定される。この
結果比較計測手段9により仕上がり検知時間t4が決定さ
れることになる。一方第4図(b)の場合、加熱室1内
の多量の残留熱気の影響で加熱スタート直後からかなり
の振幅の信号レベルが観測され、最大値Dmは0.7vであ
り、しきい値は1.1vと残留熱気のために発生する信号レ
ベル(Dm)より高い値に、また当然のことながら冷時の
第4図(a)の場合に比較して高い値に設定される。
Next, the relationship between the signal level and detection time t 4 in the case of using the first table in accordance with Figure 4 will be described. FIG. 6 (a)
Fig. 4 (b) is an example in which heating is started from a state where the microwave oven is cold (a state where the microwave oven has been left for a certain period of time or more since the previous use), and Fig. 4 (b) shows a large amount of residual hot air in the heating chamber 1 immediately after heating the heater. This is an example where heating was started in a state where there was a problem. In the case of FIG. 4 (a), the signal level is almost zero and is detected within the first predetermined time (from T 1 to T 2 ) from the start of heating to the generation of steam from the article to be heated 2. The maximum value Dm is 0.2v, and the threshold value is set to 0.5v. So that the finished detection time t 4 is determined by the result comparison measuring means 9. On the other hand, in the case of FIG. 4 (b), a signal level of a considerable amplitude is observed immediately after the start of heating due to the influence of a large amount of residual hot air in the heating chamber 1, the maximum value Dm is 0.7v, and the threshold value is It is set to 1.1 V, which is higher than the signal level (D m ) generated due to the residual hot air, and of course, higher than that in the case of FIG.

以上説明のとうり仕上がり検知時間tdを決定するしき
い値は被加熱物2から加熱蒸気が発生する以前から検出
される残留熱気等による信号電圧に対応して設定される
ので、ヒータ加熱直後のような熱時に於いても残留熱気
による信号電圧により誤検知(早切れ)してしまうこと
がない。
Since more than the threshold value for determining the Tori finish detection time t d description is set corresponding to the signal voltage due to the residual hot air or the like to be detected even before the heating steam is generated from the heated object 2, immediately after heater Even in the case of such a hot condition, erroneous detection (early disconnection) due to signal voltage due to residual hot air does not occur.

しかも、最大値Dmが一定値以上の場合、第1表の例で
2.5<Dmの時、Dmの値にかかわらずしきいちを一定値3.0
にしているのはしきい値が大きすぎて検知できない(被
加熱物から発生する蒸気による信号がしきい値に達しな
い)といったことを防止するためである。
In addition, when the maximum value D m is equal to or more than a certain value, in the example of Table 1,
When 2.5 <D m, the threshold is fixed at 3.0 regardless of the value of D m
The reason for this is to prevent a situation where the threshold value is too large to be detected (a signal due to steam generated from the object to be heated does not reach the threshold value).

なお本実施例の焦電素子5は焦電性を備えたセラミッ
ク素子から構成されているが、この素子は圧電性をも併
せ持っていても差し支えなく、例えば圧電ブザーや超音
波マイクロフォンなど圧電素子の特性を用いたものであ
っても焦電性を持った物であれば、本発明の内容を満足
出来ることは言うまでもない。
Although the pyroelectric element 5 of the present embodiment is formed of a ceramic element having pyroelectricity, this element may also have piezoelectricity, for example, a piezoelectric element such as a piezoelectric buzzer or an ultrasonic microphone. It goes without saying that the content of the present invention can be satisfied as long as it has pyroelectricity even if it uses characteristics.

発明の効果 以上のように本発明の加熱装置によれば次の効果が得
られる。
Effects of the Invention As described above, according to the heating device of the present invention, the following effects can be obtained.

制御部での検知の判定は、加熱開始後の一定期間(第
一の所定時間)信号電圧の最大値を捉え、この最大値に
対して一定のルールに従って検知レベルであるしきい値
を設定し、このしきい値を越える一定時間幅以上の電圧
パルスが一定回数(例えば5回)以上カウントされた時
点を検知時刻t4とするといった方法で実効的な電圧信号
レベルを検出することにより、ヒータ加熱直後のように
加熱室内の残留蒸気による雑音信号レベルが高い場合も
この雑音信号を誤検知して早切れしてしまうと言った問
題を解消出来る。
In the determination of the detection by the control unit, the maximum value of the signal voltage is captured for a certain period (first predetermined time) after the start of heating, and a threshold value which is a detection level is set for this maximum value according to a certain rule. , by detecting the effective voltage signal level in such a way that the time of voltage pulses over a certain time width exceeds this threshold is counted more than a certain number of times (e.g. 5 times) and detection time t 4, the heater Even when the noise signal level due to the residual steam in the heating chamber is high, such as immediately after heating, the problem that the noise signal is erroneously detected and the noise signal is quickly cut off can be solved.

特に計測手段では一定期間の信号電圧の最大値を促え
この値に対してしきい値を決定する一方、比較計測手段
では一定時間幅以上このしきい値を越える信号パルスを
カウントするというように信号電圧の判定方法を変える
ことにより、ノイズ信号と蒸気信号の分離をより確実に
出来るものである。
In particular, the measuring means prompts the maximum value of the signal voltage for a certain period and determines a threshold value for this value, while the comparison measuring means counts signal pulses exceeding the threshold value for a certain time width or more. By changing the method of determining the signal voltage, the noise signal and the steam signal can be more reliably separated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は、本発明の一実施例における加熱装置の要部ブ
ロック構成図、第2図は同装置の外観斜視図、第3図
(a)は同装置の焦電素子の平面図、同図(b)は同素
子の断面図、第4図(a)、(b)は同装置における時
間経過に伴う焦電素子の検出信号の信号変化図、第5図
は本発明の一実施例フローチャートである。 1……加熱室、2……被加熱物、3……マグネトロン、
4……制御部、5……焦電素子。
FIG. 1 is a block diagram of a main part of a heating device according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is an external perspective view of the device, FIG. 3 (a) is a plan view of a pyroelectric element of the device, and FIG. 4 (b) is a cross-sectional view of the device, FIGS. 4 (a) and 4 (b) are diagrams showing a signal change of a detection signal of the pyroelectric element over time in the device, and FIG. 5 is an embodiment of the present invention. It is a flowchart. 1 ... heating room, 2 ... object to be heated, 3 ... magnetron,
4 ... Control unit, 5 ... Pyroelectric element.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 酒井 伸一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 大塚 昭徳 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 佐野 雅章 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 村上 進 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing from the front page (72) Inventor Shinichi Sakai 1006 Kazuma Kadoma, Osaka Prefecture Inside Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Masaaki Sano 1006 Kadoma, Kadoma, Osaka Prefecture Inside Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】被加熱物を収容する加熱室と被加熱物を加
熱する加熱手段と、加熱室内の気体の一部を加熱室外に
導くための通気路と、この通気路に配置された焦電素子
と、この焦電素子の出力信号を取り出すセンサー信号処
理手段と、このセンサー信号処理手段の出力により前記
加熱手段を制御する制御部とを有し、この制御部は加熱
開始後の所定時間の間、前記センサー信号処理手段から
の出力電圧の最大値を記憶する第一の記憶手段と、この
第一の記憶手段に記憶された前記最大値をもとに予め設
定した所定の関係式によりしきい値を算定し、かつこの
値を記憶するしきい値設定手段と前記所定時間以後前記
センサー信号処理手段からの出力電圧が前記しきい値に
達したかどうか比較判定しこの判定結果を出力する判定
手段と、この判定手段からの出力により前記加熱手段を
制御する制御手段とからなる加熱装置。
A heating chamber for accommodating the object to be heated, a heating means for heating the object to be heated, a ventilation path for guiding a part of the gas in the heating chamber to the outside of the heating chamber, and a focus disposed in the ventilation path. An electric element, a sensor signal processing unit for extracting an output signal of the pyroelectric element, and a control unit for controlling the heating unit based on an output of the sensor signal processing unit. During, the first storage means for storing the maximum value of the output voltage from the sensor signal processing means, and a predetermined relational expression set in advance based on the maximum value stored in the first storage means A threshold value is calculated, and the threshold value setting means for storing the value is compared with a threshold value to determine whether an output voltage from the sensor signal processing means has reached the threshold value after the predetermined time, and the determination result is output. Determining means for performing the determination, Heating apparatus comprising a control means for controlling the heating means by an output from the stage.
【請求項2】被加熱物を収容する加熱室と被加熱物を加
熱する加熱手段と、加熱室内の気体の一部を加熱室外に
導くための通気路と、この通気路に配置された焦電素子
と、この焦電素子の出力信号を取り出すセンサー信号処
理手段と、このセンサー信号処理手段の出力により前記
加熱手段を制御する制御部とを有し、加熱開始後、所定
時間の間、センサー信号処理手段からの出力電圧の最大
値を検出し、この最大値である第1の値を記憶する第1
ステップと、 この第一の値に応じ、予め設定された関係式によりしき
い値である第2の値を算出し、この値を記憶する第2ス
テップおよび 前記センサー信号処理手段からの出力電圧が、第2の値
以上に所定の時間以上連続してなる頻度もしくは前記第
2の値以上になる累積時間の少なくとも一方を計測し、
所定の値に達したことを検知して加熱手段の動作を制御
する第3ステップよりなる焦電素子センサを備えた加熱
装置の制御方法。
2. A heating chamber for accommodating an object to be heated, a heating means for heating the object to be heated, a ventilation path for guiding a part of the gas in the heating chamber to the outside of the heating chamber, and a focus disposed in the ventilation path. An electric element, a sensor signal processing unit for extracting an output signal of the pyroelectric element, and a control unit for controlling the heating unit based on an output of the sensor signal processing unit. A first value for detecting a maximum value of the output voltage from the signal processing means and storing a first value which is the maximum value;
A second step of calculating a threshold value according to a preset relational expression according to the first value, and storing the value; and an output voltage from the sensor signal processing means. Measuring at least one of a frequency that is continuous for a predetermined time or more over a second value or an accumulated time that is at least the second value,
A method of controlling a heating device including a pyroelectric element sensor, comprising a third step of controlling operation of a heating unit by detecting that a predetermined value has been reached.
【請求項3】第2ステップで予め設定した関係式は、第
1の値が所定値以上の場合、第2の値は第1の値の大き
さに関係なく所定の一定値に設定した請求項2記載の加
熱装置の制御方法。
3. The relational expression set in advance in the second step is such that when the first value is equal to or more than a predetermined value, the second value is set to a predetermined constant value regardless of the magnitude of the first value. Item 3. A method for controlling a heating device according to Item 2.
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