JPH0523334B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、食品の加熱に応じて食品から発生す
る気体の状態を検知して、制御を行う圧電素子セ
ンサ付き電子レンジに関するものである。

従来の技術 従来のセンサ付電子レンジは、第１０図に示す
ように、湿度センサ４１の抵抗値変化を基準電圧
電源４２の電圧を抵抗４３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） 発明が解決しようする問題点 このような従来の方式は、抵抗４３両端の電圧
を制御信号として用いているので、数多く生産す
る場合に、各構成要素湿度センサ４１の抵抗、抵
抗４３、電源４２の電圧のばらつきが制御電圧信
号のばらつきに結びつくことになり、管理が困難
であつた。本発明はかかる点に鑑みてなされたも
ので簡単な構成で食品の加熱状態を検出する手段
を提供することを目的としている。

問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するために、センサ
として従来例とは別の圧電素子センサを利用しさ
らに上記センサを加熱室壁に絶縁体を介して取付
けるものである。

作 用 本発明によれば、新規のセンサを用いているの
で原理的に従来例の基準電圧や分圧用抵抗に相当
するものが不要であり、簡単な構成で制御できる
ものである。

実施例 第１図は本発明の圧電素子センサ付き電子レン
ジのセンサ取付部を示すものである。第１図にお
いて圧電素子センサ１はその端子２が印刷基板等
の電気的、熱的絶縁材料からなるセンサ取付板３
に固定され、さらに加熱室の壁４にビス５を介し
て取付けられている。

第２図は本発明の圧電素子センサ付き電子レン
ジの一実施例を示すものである。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巾用
のアンプ６（以降直流阻止アンプと呼ぶ）および
電圧比較用の比較器７さらには制御器８に接続さ
れている。

加熱室１０内には食品１１が配され、マグネト
ロン９の冷却風の１部は、フアン１２によりダク
ト１３を介して加熱室１０内に導びかれる。冷却
風の１部を実矢線１４で、食品から発生する水分
等の気体を点矢線１５で示している。冷却風と食
品から発生する水分等を含んだ気体は排気部１６
を通つて加熱室１０から外部に送出される。

上記排気部１６には第１図に示した方法で圧電
センサをとりつけてある。本実施例ではフアン１
２を駆動するモータのコア１７に、電源プラグか
ら、電源スイツチ１９を介して巻線２０とともに
巻線２１が巻いてあり、この巻線２１には、整流
ブリツジ２２、コンデンサ２３、抵抗２４、定電
圧ダイオード２５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。ま
た、ブザー２６は、増巾された信号電圧が設定さ
れたスレツシユホールド電圧ΔV_Tよりも大きくな
つたときに、制御器８の信号で動作するように構
成されている。第３図〜第５図を用いて実測構成
例を示す。第３図は実験に用いた電子レンジの構
成である。電波出力500Wで、マグネトロン９の
電波は導波部を介して加熱室１０に供され、食品
皿２８がモータ２９で回転する構成をとるもので
ある。第４図は排気部１６に圧電素子センサ１を
取付けた状態を示す。第５図は圧電素子センサと
して実験で用いた防滴型超音波マイク構成を示す
ものであり、マイクは圧電素子３０、シリコンゴ
ムスペーサ３１、端子３２、振動部３３、ケース
３４、リード線３５、内リンク３６、端子板３
７、シリコンゴム３８からなつている。

（National Technical Report P504〜P514
vol29 No3 JAN 1983） 第６図には上記、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。ａは庫内１０の水が
沸騰したときの信号波形例を示している。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
含む風があたることにより、０〜50Hz帯で大きい
信号が出ていることがわかる。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
は電子レンジに通電されてない場合である。

第７図、第８図にはローパスフイルタとハイパ
スフイルタを組み合わせたバンドパスフイルタ特
性をもつアンプ６の回路例と、この回路を用いて
水400c.c.を加熱した場合のアンプ出力電圧波形例
を示している。以上の結果から理解できるように
第２図の比較器７においてスレツシユホールド電
圧ΔV_Tと信号電圧を比較することにより、信号電
圧がΔV_Tより大きくなつた時に制御器４でブザー
報知するようにすれば、調理物が沸騰点に達した
時点を知ることができる。又制御器で電源電圧を
開成することで加熱を停止する構成も可能であ
る。

本発明で用いているセンサは、温かい水分を含
む蒸気がケース３４を介して熱を圧電素子３０に
伝え、この熱変化の微分量に応じて信号電圧を発
生するものと考えられる。

そのために第１図の如く、電波加熱や電気加熱
中に温度上昇する加熱室の庫壁から熱的に絶縁さ
れた材料を介してセンサを取付ける本発明の構成
は、連続加温中も庫壁からの熱伝導によるセンサ
の昇温が少ないのでセンサの出力を低下させるこ
となく信号を取出すことを可能にする。

さらに第９図に示すように、防振ゴム３９を金
属ワツシヤ４０を介して取付ける方法をとれば、
電子レンジのドアの開閉等にともなう機械振動に
よる信号の発生も防止できるものである。

発明の効果 以上述べてきたように本発明によれば、きわめ
て簡易な構成で、食品の加熱状態検知機能つきの
電子レンジが実現できる。

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用するものな
ので、粒界の目づ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きる
ことなど、保守面で多くの複雑な工夫が要るが、
本発明ではそのようなものが不要である。従つて
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。

さらに、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。また第６図ｂで明らかな
ように、電子レンジ内の電磁騒音や冷却フアンの
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。

さらに直流阻止アンプを用いているのでセンサ
に直流電圧が印加されることなく、イオン伝導等
による素子特性の変化が防止できる。

センサは加熱室の壁からの熱伝導により昇温し
にくい構成をとつているので、繰り返し加熱をし
ても、信号出力の低下をきたすこともない。な
お、実施例では加熱室の排気部を１つ設けたもの
で説明したが、加熱室から排気される部分を２つ
以上設け、いずれか一方に圧電素子センサを設け
る場合も本発明に含まれるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の圧電素子センサ付
き電子レンジのセンサ取付部の構成図、第２図は
同圧電素子センサ付き電子レンジの構成図、第３
図〜第５図はそれぞれ電子レンジ及びセンサの断
面図、第６図ａ，ｂはそれぞれセンサ出力波形
図、第７図はバンドパスアンプの回路図、第８図
は第７図の回路の出力波形図、第９図は本発明の
他の実施例の構成図、第１０図は従来例のブロツ
ク図である。 １……圧電素子センサ、３……センサ取付板、
４……加熱室壁、１６……排気部、３０……圧電
素子、３４……ケース。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 加熱室の排気部に圧電素子センサを設け、上
   記圧電素子センサを前記加熱室の壁から熱的に絶
   縁して取りつけた圧電素子センサ付き電子レン
   ジ。