JPH0634385B2 - 圧電素子センサ付き電子レンジ - 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 従来のこの種の加熱装置たとえばセンサ付電子レンジ
は、第８図に示すように、湿度センサ２８の抵抗値変化
を基準電圧電源２９の電圧を抵抗３０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５
３−７７３６５号公報） 発明が解決しようとする問題点 このような従来の方式は、抵抗３０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、構成
要素である湿度センサ２８の抵抗値、抵抗３０の抵抗値
電源２９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、管理が困難であった。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、センサとして圧
電素子センサを用い加熱の進捗にともない発生するセン
サ電圧をアンプで増巾し、かつ積分した電圧を介して制
御出力を得るものである。

作 用 本発明によれば、従来例の基準電圧や分圧抵抗に相当す
るものが不要であり簡単な構成で、かつ電源投入時や外
乱雑音信号に対して誤動作防止が可能になる。

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１実
施例を示すものである。第１図において圧電素子センサ
１の出力は、電圧増巾用アンプ２及び積分器３、スレッ
シュホールド電圧△Ｖ_Ｔとの比較により動作する比較器
４などからなる制御器で処理される。加熱室６内には食
品７が配され、マグネトロン５の冷却風の１部はファン
８によりダクト９を介して加熱室６内に導びかれる。

冷却風の１部を実矢線１０、食品から発生する水分等の
温気体を点矢線１１で示している。冷却風により食品か
ら加熱により発生する水分を含む温かい気体は、排気部
１２を通って加熱室６から外部に送出される。上記排気
部１２には電圧素子センサ１をとりつけてある。また制
御器には発音用ブザ１３、直流電源１４、スイッチ１５
を併設している。

第２図および第３図に構成例を示す。第２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５の電波は導波部１６を介して加熱室６に供
され、食品皿１７がモータ１８で回転する構成をとるも
のである。第３図は排気部１２に圧電素子センサ１を取
付けた状態を示す。

第４図は圧電素子センサを電子レンジに装着してセンサ
の出力信号を時間軸(a)と周波数軸(b)との関係で示した
結果例を示す。(b)図の (イ)、 (ロ)、 (ハ)はそれぞれ電
子レンジの電源投入前の暗騒音状態、電源投入後で水分
発生前の状態、水が１００℃で沸騰した状態に対応す
る。

第５図は水４００ccを加熱したときのアンプ出力電圧の
時間変化を示している。第６図は本発明の制御器の回路
例である。オペレーショナルアンプＡ_１〜Ａ_３及び抵
抗、コンデンサの組合せにより回路が構成されている。
アンプ２はＨＰＦとＬＰＦにより約１０Ｈｚの周波数成
分を選択増巾する。積分器３は抵抗とコンデンサの組合
せで構成されている。比較器４の出力電圧でブザ１３を
駆動する。第７図に制御シーケンスの説明用のタイムチ
ャートを示す。本実施例のセンサ方式は、多くの利点を
有するが、省エネルギのため電子レンジ動作時のみ直流
電圧を印加する構成がとれるが、(a)図のように、スタ
ート時にスイッチングによる雑音電圧がアンプの出力と
して発生する。(b)図には積分器の出力電圧波型を、(c)
図にはブザ１３への印加電圧を示す。

上記各図から理解できるように、電源投入時のノイズは
積分器による積分により吸収され、食品から沸騰による
水分が発生した時点から手動でスイッチ１５を開成する
までだけがブザ１３の発音期間となり操作性のよい電子
レンジ制御回路が実現できる。

さらに、実施例では、積分器構成を抵抗を介してコンデ
ンサに充電するもので示しているが、信号は第６図のよ
うにパルス状に変化するので、予め設定したスレッシュ
ホールド値を越える比較器出力の頻度を積分（回数を加
算）するディジタル的積分器も本発明は含むものであ
る。

発明の効果 電源投入時のアンプノイズによる誤動作が防止できる。
さらに水分発生後に変化するアンプ出力を平滑する作用
により、ブザーをならしつづけるホールド効果も出る。
また蒸気発生時点より少し遅れてブザ１３が発音開始す
るので、食品全体が約１００℃になったことの確認がで
きる効果もある。

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するものなので、粒界の目づ
まりを防止するために、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。従が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。

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４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ァンの風切り音などによる雑音レ
ベルに対して、信号が大きいので安定した制御ができ
る。

【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
ンジの構成図、第２図および第３図はそれぞれ同電子レ
ンジ及びその排気部の断面図、第４図(a)、(b)はそれぞ
れ同センサの出力例特性図、第５図は同センサ出力電圧
特性図、第６図は具体制御回路図、第７図は制御のタイ
ムチャート、第８図は従来例のブロック図である。 １……圧力素子センサ、２……アンプ、３……積分器、
４……比較器、５……加熱手段（マグネトロン）、６…
…加熱室、７……被加熱物、１２……排気部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被加熱物を収容する加熱室と、この加熱室
   内の被加熱物を加熱する加熱手段と、上記加熱室の内部
   の気体を加熱室外に排気する排気部と、この排気部に排
   気流に接するように配設された圧電素子センサと、制御
   器とよりなり、上記制御器は少なくとも上記圧電素子セ
   ンサからの信号を入力し増巾積分して出力するアンプと
   積分器とを有する構成からなる圧電素子センサ付き電子
   レンジ。
2. 【請求項２】加熱手段としてマイクロ波発生手段を用い
   た特許請求の範囲第１項記載の圧電素子センサ付き電子
   レンジ。