JPH0641815B2 - 超音波マイク付き電子レンジ - Google Patents
超音波マイク付き電子レンジInfo
- Publication number
- JPH0641815B2 JPH0641815B2 JP60076938A JP7693885A JPH0641815B2 JP H0641815 B2 JPH0641815 B2 JP H0641815B2 JP 60076938 A JP60076938 A JP 60076938A JP 7693885 A JP7693885 A JP 7693885A JP H0641815 B2 JPH0641815 B2 JP H0641815B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic microphone
- microwave oven
- output
- voltage
- microphone
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Constitution Of High-Frequency Heating (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、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なう、超音波マイク付き電子レ
ンジに関するものである。
状態を検知して制御を行なう、超音波マイク付き電子レ
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９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３９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） 発明が解決しようとする問題点 このような従来の方式は、抵抗３９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２８の抵抗、抵抗３９、電源２９の電
圧のバラツキ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。
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３９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） 発明が解決しようとする問題点 このような従来の方式は、抵抗３９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２８の抵抗、抵抗３９、電源２９の電
圧のバラツキ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、センサとして超
音波領域に共振周波数を有するセラミック圧電素子を用
いた超音波マイクを用い、加熱の進捗にともない発生す
る低周波信号の変化を上記マイクの電圧信号変化として
とらえ、該電圧を増巾器で増巾し、電圧比較器により制
御出力を得るものである。
音波領域に共振周波数を有するセラミック圧電素子を用
いた超音波マイクを用い、加熱の進捗にともない発生す
る低周波信号の変化を上記マイクの電圧信号変化として
とらえ、該電圧を増巾器で増巾し、電圧比較器により制
御出力を得るものである。
作用 本発明は上記した構成により、マイク電圧の変化を管理
するだけで、特性の安定した調理センサとして利用でき
る。すなわち、従来例の基準電圧や、分圧用抵抗に相当
するものが不要で簡単な構成で制御できるのである。
するだけで、特性の安定した調理センサとして利用でき
る。すなわち、従来例の基準電圧や、分圧用抵抗に相当
するものが不要で簡単な構成で制御できるのである。
実施例 第１図は本発明の超音波マイク付き電子レンジの一実施
例を示すものである。第１図において、超音波マイク１
の出力は、電圧増巾用のアンプ２および電圧比較用の比
較器３、さらに比較器３の出力は、この場合制御器４に
よりマグネトロン５の発振を制御すべく接続されてい
る。
例を示すものである。第１図において、超音波マイク１
の出力は、電圧増巾用のアンプ２および電圧比較用の比
較器３、さらに比較器３の出力は、この場合制御器４に
よりマグネトロン５の発振を制御すべく接続されてい
る。
加熱室６内には食品７が配されている。冷却風の１部は
マグネトロン冷却用のファン８により、ダクト９を介し
て加熱室６に導びかれる。
マグネトロン冷却用のファン８により、ダクト９を介し
て加熱室６に導びかれる。
冷却風の一部を実矢線１０で、食品から発生する水分等
の気体を点矢線１１で示している。冷却風と食品から発
生する水分等の気体は排気部１２を通って加熱室６庫内
から外部に送出される。
の気体を点矢線１１で示している。冷却風と食品から発
生する水分等の気体は排気部１２を通って加熱室６庫内
から外部に送出される。
上記排気部１２に超音波マイクをとりつけてある。
第２図〜第５図を用いて、実測構成例を第６図に超音波
マイクの種類による結果の変化、第７図に防滴型４１KH
z超音波マイクを用いたときの結果を示す。
マイクの種類による結果の変化、第７図に防滴型４１KH
z超音波マイクを用いたときの結果を示す。
第２図は実験に用いた電子レンジの構成である。電子レ
ンジは電波出力５００Ｗで、マグネトロン５の電波は、
導波部１３を介して加熱室に供され食品皿１４がモータ
１５で回転する構成をとるものである。第３図は排気部
１２に超音波マイク１を取付けた状態を示す。第４図は
各種超音波マイクを同一の条件で実験したもののうち、
最も出力信号が大きかった防滴型４１KHz超音波マイク
の構成を示すものである。圧電素子１６、シリコンゴム
スペーサ１７、端子１８、振動部１９、振動ケース２
０、リード線２１、内リング２２、端子板２３、シリコ
ンゴム２４からなっている。
ンジは電波出力５００Ｗで、マグネトロン５の電波は、
導波部１３を介して加熱室に供され食品皿１４がモータ
１５で回転する構成をとるものである。第３図は排気部
１２に超音波マイク１を取付けた状態を示す。第４図は
各種超音波マイクを同一の条件で実験したもののうち、
最も出力信号が大きかった防滴型４１KHz超音波マイク
の構成を示すものである。圧電素子１６、シリコンゴム
スペーサ１７、端子１８、振動部１９、振動ケース２
０、リード線２１、内リング２２、端子板２３、シリコ
ンゴム２４からなっている。
（Ｎａｔｉｏｎａ Ｔｅｃｈｎｉｃａ Ｒｅｐｏｒ
ｔ 504〜514 Ｖｏ29.NO.3 JAN 1983） 第５図には測定回路ブロック図を示す。超音波マイク１
内の圧電素子１６の出力を増巾率４０dBのアンプ２５
（ＹＨＰ製モデル６５Ａ）を介してＡＣ電圧計２６（エ
ヌエフ回路製、モデルＭ−１７７、３００mVレンジ）に
接続し、電圧計２６の直流出力端子をレコーダ２７の入
力と接続して実験を行なった。
ｔ 504〜514 Ｖｏ29.NO.3 JAN 1983） 第５図には測定回路ブロック図を示す。超音波マイク１
内の圧電素子１６の出力を増巾率４０dBのアンプ２５
（ＹＨＰ製モデル６５Ａ）を介してＡＣ電圧計２６（エ
ヌエフ回路製、モデルＭ−１７７、３００mVレンジ）に
接続し、電圧計２６の直流出力端子をレコーダ２７の入
力と接続して実験を行なった。
第６図〜８図に結果例を示すが、いずれも横軸は時間、
縦軸は出力信号の大きさの相対値を示すもので、各グラ
フとも信号出力の相対比は一定のものである。第６図に
は、水５００ccを負荷として加熱したときに超音波マイ
クの種類、共振周波数を変えて実験した結果の例であ
る。(a)２０KHz、(b)３５KHz、(c)４０KHz、(d)４０KH
z、(e)６０KHzあり、(d)の防滴型をのぞいては開放型で
ある。図中、矢印部はそれぞれ沸トウ点を目視で確認し
記入したものである。(c)(d)の４０KHz帯で沸トウにと
もない出力が変化することがわかる。
縦軸は出力信号の大きさの相対値を示すもので、各グラ
フとも信号出力の相対比は一定のものである。第６図に
は、水５００ccを負荷として加熱したときに超音波マイ
クの種類、共振周波数を変えて実験した結果の例であ
る。(a)２０KHz、(b)３５KHz、(c)４０KHz、(d)４０KH
z、(e)６０KHzあり、(d)の防滴型をのぞいては開放型で
ある。図中、矢印部はそれぞれ沸トウ点を目視で確認し
記入したものである。(c)(d)の４０KHz帯で沸トウにと
もない出力が変化することがわかる。
第７図に防滴型マイクを用い、水の量を２００cc、４０
０cc、１０００ccと変えたときの出力例を加熱開始時点
Ｔ０から連続記録したものを(a)(b)(c)図にそれぞれ示
す。水からの発生蒸気により、水が沸トウするタイミン
グが出力電圧の変化でわかることが理解できる。これら
は現象としては沸トウにともない圧電素子１６の出力が
第７図のタイムスケールで明らかなように低周波で発生
しているということである。メカニズムとしては、排気
気流の状態が沸トウの前後で変化し、その状態変化が薄
板２０を介して圧電素子１６に低周波で変化する何らか
の物理変化をもたらし低周波信号を発生させていると推
定できる。
０cc、１０００ccと変えたときの出力例を加熱開始時点
Ｔ０から連続記録したものを(a)(b)(c)図にそれぞれ示
す。水からの発生蒸気により、水が沸トウするタイミン
グが出力電圧の変化でわかることが理解できる。これら
は現象としては沸トウにともない圧電素子１６の出力が
第７図のタイムスケールで明らかなように低周波で発生
しているということである。メカニズムとしては、排気
気流の状態が沸トウの前後で変化し、その状態変化が薄
板２０を介して圧電素子１６に低周波で変化する何らか
の物理変化をもたらし低周波信号を発生させていると推
定できる。
第８図には同一測定条件で負荷として、冷凍シユウマイ
２２５ｇ及び、スライスしたニンジン３００ｇを冷凍し
ラップでくるんだものを連続加熱したときの出力信号例
を示している。以上の実測例から理解できるように、第
１図の比較器３において、スレッシュホールド電圧△Ｖ
Ｔと超音波マイク１内の圧電素子１６からの信号出力電
圧を比較する構成をとることにより、比較器３の出力は
食品７の加熱進捗度合と相関をもたせることができるよ
うになる。特に沸トウ点を検知できる。この検知信号を
用い制御器４でマグネトロン出力５を停止させれば、自
動調理が可能になる。また制御器４でブザーやランプで
調理完了を報知する構成も可能である。さらに増巾器の
増巾度をあげることや、超音波マイクの取付け方を工夫
して、検知感度をあげれば沸トウ点のみならず水蒸気圧
の急増する水温６０℃位からの検知も可能であり、この
場合スレッシュホールド電圧を手動可変設定可能にすれ
ば、調理出来上がりの調整も可能になるなど多くの効果
が期せるものである。
２２５ｇ及び、スライスしたニンジン３００ｇを冷凍し
ラップでくるんだものを連続加熱したときの出力信号例
を示している。以上の実測例から理解できるように、第
１図の比較器３において、スレッシュホールド電圧△Ｖ
Ｔと超音波マイク１内の圧電素子１６からの信号出力電
圧を比較する構成をとることにより、比較器３の出力は
食品７の加熱進捗度合と相関をもたせることができるよ
うになる。特に沸トウ点を検知できる。この検知信号を
用い制御器４でマグネトロン出力５を停止させれば、自
動調理が可能になる。また制御器４でブザーやランプで
調理完了を報知する構成も可能である。さらに増巾器の
増巾度をあげることや、超音波マイクの取付け方を工夫
して、検知感度をあげれば沸トウ点のみならず水蒸気圧
の急増する水温６０℃位からの検知も可能であり、この
場合スレッシュホールド電圧を手動可変設定可能にすれ
ば、調理出来上がりの調整も可能になるなど多くの効果
が期せるものである。
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。
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。
すなわち、湿度センサやガスセンサを用いた場合には、
本質的に検知素子の結晶粒界現象を利用するものであ
る。したがって、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切
ることなど、保守面で多くの複雑な工夫がいるが、本発
明はそのような工夫を必要としないので省電力型で安価
に検知機能を構成できる。また、加熱室の側面に設けた
コンデンサマイクロホン等を用いた場合には、一般的に
はコンデンサマイクロホン等は１０KHz帯の信号を利用
するものであり、かつ加熱室内には電子レンジのモータ
やトランスの電磁騒音やファンによる風切り音など、可
聴帯で多くの雑音が発生する。したがって、このような
雑音の影響を受け、安定した制御が行い難いが、本発明
は２０KHz〜６０KHzの共振周波数を有する圧電素子より
なる超音波マイクを用いる構成としたことに基づき、こ
れらの雑音に影響されないため、安定した制御を行うこ
とが可能となる。また、排気部１２と圧電素子１６の間
に振動ケース２０を介した防滴型のセンサ構成をとれ
ば、長期により安定したセンサ性能が確保できる。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
しているが、加熱室から排気される部分を２つ以上設
け、いずれか一方に超音波マイクを設ける場合も本発明
に含まれるものである。
本質的に検知素子の結晶粒界現象を利用するものであ
る。したがって、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切
ることなど、保守面で多くの複雑な工夫がいるが、本発
明はそのような工夫を必要としないので省電力型で安価
に検知機能を構成できる。また、加熱室の側面に設けた
コンデンサマイクロホン等を用いた場合には、一般的に
はコンデンサマイクロホン等は１０KHz帯の信号を利用
するものであり、かつ加熱室内には電子レンジのモータ
やトランスの電磁騒音やファンによる風切り音など、可
聴帯で多くの雑音が発生する。したがって、このような
雑音の影響を受け、安定した制御が行い難いが、本発明
は２０KHz〜６０KHzの共振周波数を有する圧電素子より
なる超音波マイクを用いる構成としたことに基づき、こ
れらの雑音に影響されないため、安定した制御を行うこ
とが可能となる。また、排気部１２と圧電素子１６の間
に振動ケース２０を介した防滴型のセンサ構成をとれ
ば、長期により安定したセンサ性能が確保できる。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
しているが、加熱室から排気される部分を２つ以上設
け、いずれか一方に超音波マイクを設ける場合も本発明
に含まれるものである。
第１図は本発明の一実施例の超音波マイク付き電子レン
ジの構成図、第２図〜第４図はそれぞれ同電子レンジの
要部断面図、第５図は同電子レンジのブロック図、第６
図〜第８図は同電子レンジの実測結果を示す波形図、第
９図は従来例のブロック図である。 １……超音波マイク、２……アンプ、３……比較器、４
……制御器、６……加熱室、１２……排気部、△ＶＴ…
…スレッシュホールド電圧、１６……圧電素子、２０…
…振動ケース（薄板）。
ジの構成図、第２図〜第４図はそれぞれ同電子レンジの
要部断面図、第５図は同電子レンジのブロック図、第６
図〜第８図は同電子レンジの実測結果を示す波形図、第
９図は従来例のブロック図である。 １……超音波マイク、２……アンプ、３……比較器、４
……制御器、６……加熱室、１２……排気部、△ＶＴ…
…スレッシュホールド電圧、１６……圧電素子、２０…
…振動ケース（薄板）。
Claims (2)
- 【請求項１】加熱室内におかれた食品から加熱にともな
って発生する水分等の気体が放出される加熱室の排気部
に圧電素子よりなる超音波マイクを固着し、上記超音波
マイクの出力をアンプで増巾した電圧と、予め設定した
スレッシュホールド電圧の電圧を比較器で比較した出力
により制御器でマグネトロンの出力を制御する超音波マ
イク付き電子レンジ。 - 【請求項２】超音波マイクとして圧電素子が２０KHzよ
り大きく６０KHzよりも小さい範囲の共振周波数を有す
るものを用いた特許請求の範囲第１項記載の超音波マイ
ク付き電子レンジ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60076938A JPH0641815B2 (ja) | 1985-04-11 | 1985-04-11 | 超音波マイク付き電子レンジ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60076938A JPH0641815B2 (ja) | 1985-04-11 | 1985-04-11 | 超音波マイク付き電子レンジ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61235614A JPS61235614A (ja) | 1986-10-20 |
| JPH0641815B2 true JPH0641815B2 (ja) | 1994-06-01 |
Family
ID=13619676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60076938A Expired - Lifetime JPH0641815B2 (ja) | 1985-04-11 | 1985-04-11 | 超音波マイク付き電子レンジ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0641815B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SG103845A1 (en) * | 2002-02-15 | 2004-05-26 | Sony Electronics Singapore Pte | Improved force sensing device |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6030915A (ja) * | 1983-08-01 | 1985-02-16 | Sharp Corp | 調理装置 |
-
1985
- 1985-04-11 JP JP60076938A patent/JPH0641815B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61235614A (ja) | 1986-10-20 |
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