JPH02302521A - 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〉 本発明は被加熱物の加熱状態を自動的に検知して加熱を
制御する仕上がり検知システムを備えた電子レンジに関
するものである。

〈従来の技術〉 加熱室の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体を取り出し、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変化により加熱の仕上がり（進
行）を検知する方式の電子レンジが検討されている。

この方式の仕上がり検知システムは、焦電素子を利用し
ているにもかかわらず、チョッパーなどの複雑な構成を
必要とせず、しかも光学系を利用していないので汚れに
も強く、又視野角の問題も無いなどの非常に使い勝手が
よくしかも安価な構成が可能といった多くの長所がある
。

その反面、この方式の場合の検知原理そのものが、食品
から発生した水蒸気（高温気体）による焦電素子の温度
変化を利用しているため、長時間の加熱を行うと焦電素
子の受熱面での多量の結露が発生して、焦電素子表面に
水滴が溜り検知感度が低下する等の課題も多かった。

以下第３図とともに従来例を説明する０図に示すように
加熱室７内に置かれた被加熱物６はマグネトロン１０で
発生した２４５０　Ｍ　Ｈｚのマイクロ波により誘電加
熱される。加熱された被加熱＠ｆｆ６の温度が上昇し、
被加熱物６に多量に含まれる水の沸点近（に達すると、
多量の高温蒸気が発生しこの蒸気は加熱室７の天井に向
かって上昇する。この蒸気は、加熱室７の天井に設けら
れた通気口３を通過し、筒状の通気路２に導かれて焦電
素子１に当り、焦電素子１の表面で結露して焦電素子１
に潜熱を主体とした多量のエネルギーを与える。この結
果、焦電素子ｌは温度上昇し焦電効果により電圧を発生
するので、これを検出して被加熱物６の仕上がり状態を
判定することができる。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、この方式の場合の検知機構そのものが食
品から発生した蒸気による焦電素子１の温度変化を利用
しており、しかも蒸気が焦電素子ｌの受熱面上で結露し
た時に発生するＷＩ熱が大きな役割をはたしているから
、マイクロ波加熱を続けると結露した蒸気が水滴となっ
て受熱面に付く事になる。この水滴は徐々に増加しその
結果蒸気の熱がこの水滴に吸収され、しまいには蒸気に
対する感度が大幅に低下してしまうという課題があった
。

そこで、本発明は長時間電子レンジ加熱を行った場合、
あるいは繰り返し電子レンジ加熱を行った後にも結露し
た水滴等により検知できなくなるといったことのない仕
上がり検知システムからなる電子レンジを提供すること
を目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 そこで前記目的を達成するために、本発明は焦電素子の
受熱面を水平面に対して１５度以上の傾きをもたせて配
置する構成とし、第二に焦電素子の受熱面の法線方向に
対し、食品から発生する高温蒸気を導く通気路の進行方
向を傾きをもつように通気路を設けたものである。

〈作用〉 本発明の電子レンジは、まず第一に焦電素子の受熱面を
水平面に対し１５度以上の傾きを持たせているので、長
時間連続加熱して受熱面で多量の蒸気が結露して水滴化
しても、その水滴は受熱面上に留まらず流れ落ちるため
、結露した水滴による感度の低下という課題は発生しな
い。

又、第二に食品から発生する高温蒸気を導く通気路の進
行方向が、焦電素子の受熱面の法線方向に対し傾きを持
つように通気路を設けて有るので、蒸気は受熱面に対し
斜め当たることになる。この結果当たった蒸気は反対側
に抜け、受熱面上での気体の流れがスムーズになり、検
知感度がより高いものになる。

〈実施例〉 以下、本発明の一実施例における電子レンジについて図
面とともに説明する。

電子レンジ全体の説明に入る前に、まず本電子レンジの
検知素子である焦電素子５の構成とその動作を説明する
。第２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２４とその両面に形成された電
極２５、電極２６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２７とからなっている。蒸気等の高
温気体がこの金属板２７側に当たると、この金属板２７
を介してセラミック板２４に熱がつたわり、セラミック
板２４が焦電効果により電圧を発生する。従って本図の
構成の場合、金属板２７の表面が受熱面となる。又第２
図に示した焦電素子５の場合、金属板２７に接着される
側の電極２６は、セラミック板２４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２５．２６
からのリード線２８の引出しを、金属板２７に接着され
ない面のみで可能な構成になっている。

例えばセラミック板２４には、ＰＺＴ（ジルコン酸チタ
ン酸鉛）等が考えられる。

第１図は本発明よりなる電子レンジの概略断面図である
。第１図に示すように加熱室７内に置かれた被加熱物６
（食品）は、マグネトロン１０で発生した２４５０ＭＨ
ｚ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６の温度が上昇し、被加熱物６に含まれ
る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７の天井に設けられた通気口８を
通過し、筒状の第一の通気路９に導かれて焦電素子５に
当る。焦電素子５に当たった蒸気は、焦電素子５表面で
結露して焦電素子５に潜熱を主体とした多量の熱エネル
ギーを与えるため、焦電素子５は温度が上昇し焦電電圧
を発生する。

このとき被加熱物６（食品）から発生した蒸気は、芸気
より低温の空気中をゆらぎながら移動して行くから、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６（食品）が一定収上の温度にな
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わず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）を繰り返す。

この結果、焦電素子５は被加熱１１１６（食品）が高温
の蒸気を発生し続ける間、上記説明の温度のゆらぎに対
応して不規則な交流電圧を発生し続ける。

このように電子レンジ加熱（マイクロ波加熱）を行い被
加熱物の温度が水の沸点に近づくと、被加熱物６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交流電圧Ｖ（数ｍｖ）を
発生することになる。

例えば被加熱物６が再加熱メニュー（食品の暖め直し）
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、マイコン等で構成された制
御回路（図示せず）は焦電素子５より発生する電圧が予
め設定された基準電圧に達すれば、マグネトロン１０及
び冷却ファン１１の停止を判断する事になる。

以上のようにして本電子レンジの場合、被加熱物が一定
以上の温度になったことを焦電素子５によって検知する
わけであるが、例えば生ものの調理のように検知後も相
当時間加熱を続ける場合、あるいは連続して何度も加熱
を行った場合等、長時間にわたり焦電素子５に蒸気が当
り続けると、基本的にはいかに結露と蒸発を繰り返して
いるとは言え次第に結露した水滴が徐々に増大して、焦
電素子５の受熱面である金属板２７０表面を覆うように
なる。しかしながら本発明の構成により焦電素子５の受
熱面である金属板２７は水平面に対し１５度以上の傾斜
を持って配置されているので、結露した水滴が検出感度
に影響するほど大きくなる前に下へ流れ落ちてしまうの
で、上述のような使用条件に於いてもこうした結露によ
る感度低下を起こさない。ちなみにもしこの角度が１５
度未満の場合、水の表面張力のため本発明の効果は著し
く低下するが、水平の状態より一定の効果のあることは
当然である。

第３図は焦電素子５の受熱面である金属板２７の水平面
に対する角度と、この上に結露した水滴が流れ落ちると
きの最小の水滴の直径の概略の関係を示したものである
。水滴が大きくなればなるほど小さな傾斜でも流れ落ち
るが、逆に水滴がある程度以上小さくなると、傾斜を大
きくしても流れ落ちない。こうした値は金属値２７の表
面状態や水滴に含まれる不純物によっても異なるが、お
おむね角度が１５度以上あれば検知に大きな影響を与え
るような水滴は流れ落ちる。

さらに被加熱物となる食品は加熱されると水蒸気のみな
らずこれに混じって醤油や油も一緒に蒸発し受熱面であ
る金属板２７にその一部が付着する。

こうした成分は水分のように時間とともに蒸発して無く
なるということがなく長年の使用により徐々に堆積し最
後には検知感度にまで影響する事になる。しかしながら
水滴の場合と同様に本発明の構成によれば、こうした汚
れの成分も液状のため一定以上の厚み（量）になるまで
に、下へ流れ落ちて感度低下の進行を大幅に低減するこ
とができる。

又、本発明の構成により食品から発生する高温蒸気を導
く通気路９の進行方向が、焦電素子５の受電面である金
属板２７の法線方向に対し１頃きを持フように通気路９
が設けられているので、蒸気は受熱面に対し斜め当たる
ことになる。この結果列気は受熱面に当たった後反対側
に抜けるという蒸気の流れができ、受熱面上での気体の
流れがスムーズになるので、より多くの蒸気がこの通気
路を通過すると共に、受熱面である金属板２７上での結
露が低減される為焦電素子の検知感度はより安定して高
いものになる。

〈発明の効果〉 本発明の本電子レンジの場合、例えば生ものの調理のよ
うに検知後も相当時間加熱を続ける場合、あるいは連続
して何度も加熱を行った場合等で、長時間にわたり焦電
素子５に蒸気が当り次第に結露した水滴が徐々に増大し
ても、本発明の構成により焦電素子５の受熱面である金
属板２７は水平面に対し１５度以上の傾斜を持って配置
されているので、結露した水滴が検出感度に影響するほ
ど大きくなる前に下へ流れ落ちてしまい、結露による感
度低下を起こさない。

さらに被加熱物となる食品は加熱されると水蒸気のみな
らずこれに混じって醤油や油も一緒に蒸発し受熱面であ
る金属板２７にその一部が付着し、長年の使用により徐
々に堆積し最後には検知感度にまで影響する事になる。

しかしながら本発明の構成によれば、こうした汚れの成
分も水滴の場合と同様に液状のため一定以上の厚み（量
）になるまでに、下へ流れ落ちて感度低下を発生するこ
とがない。

又、本発明の構成により食品から発生する高温蒸気を導
く通気路９の進行方向が、焦電素子５の受熱面である金
属板２７の法線方向に対し傾きを持つように通気路９が
設けられているので、蒸気は受熱面に対し斜め当たるこ
とになる。この結果光たった蒸気は反対側に抜け、受熱
面上での気体の流れがスムーズになり、蒸気がより多く
通過すると共に、受熱面である金属板２７上での結露が
低減される結果その検知感度はより安定して高いものに
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における電子レンジの概略断
面図、第２図は同電子レンジの焦電素子の詳細説明図、
第３図は焦電素子の金属板２７の角度と流れ落ちる水滴
の大きさとの関係を示す特性図、第４図は従来の電子レ
ンジの概略断面図である。 ５・・・・・・焦電素子、６・・・・・・被加熱物、９
・・・・・・通気路、１０・・・・・・マグネトロン、
１１・・・・・・冷却ファン。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名Ｓ−−−焦
覧希子 ６−　核ｐ口γ司吻 ７−　刃σ漬伺ｔ ε−遺大気 口　１　図 δ　　　　　′？／Ｓ 第２図　　　（の 第３図 水費の大きさ　（直径）恍帆 第　４　区

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被加熱物を収納する加熱室と、この加熱室内の気
   体を加熱室外に導くための加熱室壁面の一部に設けた通
   気口と、この通気口と結合された通気路とを備え、前記
   通気口と通気路を通って導かれる気体の通路にその受熱
   面が水平面に対し１５度以上の傾きをもって焦電素子を
   配置した電子レンジ。
2. （２）被加熱物を収納する加熱室と、加熱室内の気体を
   加熱室外に導くための加熱室壁面の一部に設けた通気口
   と、この通気口と結合された通気路とを備え、前記通気
   路で形成される気体の通路の進行方向に対し、焦電素子
   の受熱面の法線が傾きをもつように配置された請求項（
   １）記載の電子レンジ。