JPS5944791A - ワイヤレスプロ−ブを備えた高周波加熱装置 - 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】 本発明は、被加熱物の温度データをワイヤレスで送受信
を行ない調理の加熱制御の自動化を行うワイヤレスプロ
ーブを備えた高周波加熱装置に関するものである。

従来の高周波加熱装置において、加熱制御の自センサお
よびガスセンサを用いて検出し、被加熱物の仕上りを検
知するものがある。また被加熱物の表面温度を赤外線上
ンサで測り、被加熱物の仕上りを検知し、自動制御を行
なうものもある。

これらの方式は、検知するセンサが高周波等の影響を受
けないように、被加熱物と離れた加熱室外部に設置され
ているため、調理の操作は良いが加熱室内の雰囲気の温
度、湿度およびガスを検出しているため、仕上りに多少
のばらつきがあったリ、また破卵憎物の中間温度で加熱
制御することが困難であった。赤外線センサを用いた方
式は。

オーブン内で検出する領域が狭く、その領域から外れた
ら検出不可能で、被加熱物の載置位置や容器の形状等に
難点があった。これらを解決する方式として、被加熱物
にサーミスタを設けたプローブを挿入し、その温度デー
タを有線で取り出し加熱制御を行なう方式がある。第１
図にその外観図を示す。１は電子レンジ本体で、２は被
加熱物。

３は加熱室内、４はドアで、５は受皿である。６は有線
プローブである。この方式は被加熱物２の温度を有線プ
ローブ６でかなり正確にとらえることができ、またユー
ザの希望の設定温度で加熱制御することが可能である。

しかしプローブを有線で加熱室外部の制御回路と接続し
ているため、被加熱物の加熱むら対策に最も効果のある
ターンテーブル方式が使用できない欠点がある。この方
式の欠点を解消する方式としてワイヤレスプローブが考
えられる。これは被加熱物の温度データを電波や超音波
あるいは光を媒体としてプローブから送信し、加熱室外
部で受信し、被加熱物の温度を検知し加熱制御を行なう
もので、この方式はターンテーブルの使用も可能となる
。またグローブは。

サーミスタを温度検知素子としてプローブの先端に封入
し、被加熱物の湯度変化を抵抗値変化としてとらえ、抵
抗値変化を電圧変化あるいは発振周波数の変化として信
号を送る。この送信回路の電源としては、電池が考えら
れるが、電池は寿命時間の問題があり交換が必要となる
。電池を使用せずに加熱室内のマイクロ波をアンテナで
受け、ダイオードで整流して電源として用いることもで
きる。しかしターンテーブルに使用する場合被加熱物の
温度の読み取りに正確さを欠くという欠点があった。

本発明の目的は上記のワイヤレスプローブを備えた高周
波加熱装置において、ターンテーブルにも使用でき、被
加熱物の温度を正確に読み取り。

使い勝手に優れたワイヤレスプローブを備えた高周波加
熱装置を提供することにある。

すなわち、被加熱物の温度変化によるサーミスタの抵抗
値変化を発振周波数変化に変換する発振回路および超音
波を送信する回路を有したワイヤレスプローブからの送
信信号を、加熱室外部に設置固定した受信素子で受け、
増幅して波形整形し。

それをＩ１０インタフェース回路を介してマイクロコン
ピーユタで読み込むようにし、特にそのインターフェー
ス回路をパルス信号を作成するブロック回路と、データ
信号の周期をカウントする固定周波数を発振するブロッ
ク回路と、２列のカウンタと、それらの出力切換を行う
ＩＣ回路とで構成したものである。

以下本発明の一実施例を図を用いて説明する。

第２図はワイヤレスプローブを用いた場合の電子レンジ
の全体斜視図である。１は電子レンジ本体であり、２は
被加熱物、５は加熱室、４はドアである。７はワイヤレ
スグローブで、８は電子レンジのマイクロ波加熱で加熱
むら防止に最も効果あるターンテーブルである。第２図
でワイヤレスプローブ７は被加熱物２に挿入され、被加
熱物の温度データを送信する。加熱室６外部には受信素
子を設け、制御回路に接続する。信号を送る媒体は超音
波とした。この装置の使用法および動作順は１〕ターン
テーブル８に被加熱物２を載置し、ワイヤレスプローブ
７を挿入し、ドア４を閉じる。

２）ユーザは、希望温度をコントロールパネルで設定し
、スタートボタンを押す。　３）加熱室内に高周波が入
ると被加熱物２は加熱され、プローブからは温度データ
が送信される。　４）設定した温度とプローブの温度の
値が一致したら制御回路が動作し、マグネトロンの電源
回路がＯＦＦとなり、調理完了となる。

次にワイヤレスグローブ本体を第３図に示す。

９は電源および送信回路を内蔵した部分で、１０はサー
ミスタが封入された突起部で被加熱物２に挿入する部分
である。１１はマイクロ波を受けるアンテナと超音波送
信素子を収納した部分である。送信回路部の電源は、上
記アンテナでマイクロ波を受け、ダイオードで整流して
得る。

第４図にプローブの構成ブロック図を示す。１２は電源
部で、１４はサーミスタで、１３は温度変化すなわちツ
ーミスタ１４の抵抗値変化に伴ない２発振周波数が変化
する発振部、１５ｉｌ−１，上記発振周波数を送信する
回路で、１６Ｉ′ｉ、超音波送信素子である。

第５図は受信／ステムをブロック図で示したものである
。ワイヤレスプローブ７から温度すなわちサーミスタ１
４の抵抗値で決まる発振周波数を超１￥彼を媒体として
送信し、加熱室外にパンチ孔やメツ／ユを介して設けた
受信素子１７で受ける。受信した信号は増幅回路１８で
増幅し、整流してコ／パレータ回路トワ７／ヨツトマル
チバイブレークなどの波形整形回路１９に接続する。ま
た波形整形した矩形波信号（周期Ｔとする）をＩ１０イ
ンタフェース回路２０に人力し、マイクロコンピュータ
２１（以下マイコンと呼ぶ）で周期Ｔを読み取り、演算
処理を行ない被加熱物２の温度を検知し、マイコン２１
はマグネトロン２３の電源２２を制御する。

」１記受信システムにおいて本発明の一実施例の１１０
インタフ工−ス回路について述べる。

波形整形回路１９の出力データ信号（周期Ｔ）は。

ゲートで構成されたブロック２４に入力する。このブロ
ック２４においてデータ信号を基しこカウンタの出力を
切り換えるパルス信号、マイコンでデータを読み込むた
めのパルス信号等を作成する。２５は出力データ信号の
周期Ｔをカランｌする固定周波数を発振するブロック回
路である。この発振回路は発振周波数が周囲条件に対し
て安定したもので。

水晶振動子を用いた発振回路等を採用する。１だ発振回
路の発振周期Ｔ′は、Ｔ）Ｔ’とし　ＴＩがＴに比べて
非常に小さければ温度精度が向」ニするが、受信信号の
ばらつき等により、ある値以上は温度４１°ｊ度は向上
しない。実験では、カウント数ｉ／’Ｃのｉ＋’ｒ度で
被〃１１熱物の温度を２℃以内のばらつきにおさえるこ
とができた。

２６Ａ、　　２６Ｂはカウンタで、カウンタを２列設け
たのは、データ信号の周期Ｔを交互にカウントするよう
にしたためである。カウンタ２６Ａ、・２６Ｂは。

二つの入力をパルスにより出力切換えを行うＩＣ回路２
７に接続し、カウンタ２６Ａ、　　２６Ｂの出力信号を
、交互に切換え回路２７で操作し、マイコン２１に入力
する。切換えパルス信号は、ゲート回路２４で作成する
。

１だブロック２８は、商用電源を矩形波形にするもので
、その出力信号はマイコン２１に入力する。

商用電源周波数をマイコン２１に入力したのは、商用電
源が“Ｈ″レベル場合、マイクロ波がオーブン内に入射
されマイクロ波の影響を超音波送信素子が受けるため、
温度データの読み込みを商用電源が°′Ｌ″レベルの時
のみ行なおうとしたためである。マイコン２１では、デ
ータ処理を行ない、温度表示したり、ユーザの設定温度
に被加熱物の温度が達したら、マグネトロンの′電源を
制御する回路２２に信号を送る等をプログラムにより行
なわせる。

次冗このワイヤレスプローブ／ステムのゼネラルフロー
チャートを第７図に示す。このフローチャー１・の特長
は、上記したように商用電源が”　Ｌ　”１ノベルとな
り、　　ＲＥ’ＡＤ　ＤＡＴＡ信号の１回目が立上り。

２回目からの立上りの時にデータを読み込み、商用電源
が′丁ルベルになれば読み込んだデ′−夕の処理を行な
う。すなわち商用電源が′Ｌ″の時にデータを読み込み
、パＨ”の時にデータ処理を行なう方式である。ＲＥＡ
Ｄ　ＤＡＴＡ信号の１回目の立上りの時データを読み適
才ないのは、商用電源がピとなシ最初のデータは周期Ｔ
のカウント数でないためである。

以上の如く本発明によれば、被加熱物の温度を精度良く
とらえ、調理の自動化が可能となり、使い勝手の優れた
高周波加熱装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、有線プローブを使った従来の高周波加熱装置
の外観図、第２図は本発明の一実施例によるワイヤレス
プローブを使った高周波加熱装置の外観図、第６図は同
ワイヤレスグローブ本体の外観図、第４図は同上記プロ
ーブの構成ブロック図、第５図は同受信／ステムのブロ
ック図、第６図は、第５図のブロック図の中のＩ１０イ
ンターフェース部のブロック図、第７図は同ワイヤレス
プローブシステムの♀゛ネラルフローチヤートある。 ７・・・ワイヤレスグローブ １４・・・サーミスタ。 １６・・・超音波送信素子。 １７・・・超音波受信素子。 １８・・・増幅回路。 １９・・・波形整形回路。 ２０・・・■１０インタフェース回路。 ２１・・・マイクロコンピュータ。 ２４、２５・・・ブロック回路。 ２６Ａ、Ｂ・・・カウンタ。 ２７・・・ＩＣ回路。 ２８・・・商用電源を矩形波形にするブロック。 出願人　　日立熱器具株式会社 第１図 第４図 ノｈ 第５図 ど６Ｂ 第７図 ４７１−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 加熱室内の被加熱物の温度を検知する感熱素子と、検知
   した信号に応じて発振周波数または送信パルス周期が変
   化する発振機構と、超音波を送信する送信機構とを有し
   たワイヤレスプローブと。 前記プローブからの信号を受信し１発振周波数をＩ１０
   インタフェース回路に入力し、それをマイクロコンピュ
   ータで読み取シ、被加熱物の温度をとらえ、調理を自動
   制御する制御機構とを有するワイヤレスプローブを備え
   た高周波加熱装置において、工１０インタフェース回路
   翰をカウンタの出力を切シ換えるパルス信号及びマイク
   ロコンピュータに入力するパルス信号等を作成するブロ
   ック回路（ハ）と、データ信号の周期をカウントする固
   定周波数を発振するブロック回路（ハ）と、２列のカウ
   ンタ（２６Ａ）、　＜２６Ｂ）と、それらの出力切換を
   行うＩＣ回路（イ）と、商用電源を矩形波形にするブロ
   ック回路（財）とで構成し、上記送信側発振周期を交互
   にカウントし、上記カウンタ出力をマイクロコンピュー
   タＱυで読み込むことを特徴としたワイヤレスプローブ
   を備えた高周波加熱装置。