專利名稱:微波爐的制作方法
技術領域:
本發明涉及帶有檢測和控制隨著食品的加熱而從食品中產生的氣體的狀態的熱敏電阻元件傳感器的微波爐。
迄今已采取了各種方法來檢測微波爐內食品的加熱狀態,并控制微波爐。
檢測食品的加熱狀態的最直接的且準確的方法是將測量溫度用的溫度探測器插入食品,直接測量食品的溫度。
可是,用溫度探測器直接測量食品的溫度的方法,要將溫度探測器插入食品,這種操作本身是很麻煩的,因為通常為了使食品的加熱均勻,微波爐具有使食品皿旋轉的結構,在這種微波爐中使用利用導線與微波爐本體連接的溫度探測器實際上是不可能的,因此還未聽說是否有在微波爐中使用溫度探測器的實用例。
作為不接觸食品而檢測食品的表面溫度的方法,有例如特開平7-91667號公報中公開的利用食品的表面輻射測量溫度的輻射溫度計。
可是用輻射溫度計準確地測量食品的表面溫度時存在各種限制,相信即使在家用微波爐中使用輻射溫度計也不可能期待準確的測量。
限制之一是要求入射到輻射溫度計中的輻射光應全部是從食品輻射的。這意味著必須正確地配置食品,以便使輻射溫度計的入射視野全部被食品所占據,而將食品放入帶蓋的容器內并用微波爐加熱食品則另作別論。
第2個限制是輻射率的問題。完全不反射光的黑體的輻射率為1,完全反射光的反射體的輻射率為0。另外,1減去輻射率所得之值稱為反射率。
與食品的溫度對應的輻射能乘以輻射率所得之值和與食品的周圍(實際上是周圍的爐壁)的溫度對應的輻射能乘以反射率所得之值兩者之和作為全部輻射能入射到輻射溫度計上。輻射溫度計根據入射的全部輻射能算出食品的溫度,但已知在該計算中,食品的輻射率和周圍的壁的溫度必須是已知的。
可以說預先知道微波爐中的食品的輻射率(乃至反射率)和周圍的壁面溫度乃至溫度的分布實際上是不可能的,因此不可能期待用輻射溫度計準確地測量微波爐中的食品表面溫度。
在特開昭52-11546號公報和特開昭60-218793號公報中也公開了通過測量微波爐的加熱室的溫度和排氣溫度,檢測食品的加熱狀態并控制微波爐的方法。
可是在這種方法中,加熱室內的溫度和排氣溫度不是由食品的溫度單值決定的,如果考慮到在很大程度上受到吸收微波而被加熱的加熱室壁面溫度和進入加熱室內的氣體溫度的影響,則不可能通過加熱室內的溫度和排氣溫度達到規定值或溫度上升值達到規定值來判斷食品的溫度是否達到了規定值,這是清楚的。
例如在設計成當檢測到排氣溫度達到70℃時食品的溫度便達到100℃的微波爐中,如果當加熱室達到70℃以上的溫度時食品在加熱室內加熱,可以想像與食品的溫度如何無關,在短時間內排氣溫度會達到70℃,這也是清楚的。
如上所述,加熱室內的溫度和排氣溫度的測量即使獲得了檢測食品的加熱狀態的間接信息,也不能獲得足以直接控制微波爐的信息。
現在正在研究一種最適合于檢測食品的加熱狀態的方法,即食品被加熱到水的沸點后,食品內的水分沸騰,大量的水分被排放到食品外,致使加熱室內的濕度上升并檢測這一狀態。
只要不是將食品放在象加壓容器這樣的氣密性容器中加熱,在保持食品的溫度和濕度上升的相關性的條件下,檢測濕度上升的方法可以說是一種好的方法。
作為測量濕度的傳感器,已知有相對濕度傳感器和絕對濕度傳感器兩種,對使用這些傳感器的現有例說明如下。
例如特開昭53-77365號公報中公開的使用相對濕度傳感器的微波爐如圖69所示,通過利用電阻3對交流基準電源53的電壓進行分壓,檢測相對濕度傳感器52的電阻值的變化,控制微波爐。
相對濕度傳感器52是一種含有離子化物質的金屬氧化物的燒結體,其離子的傳導率隨著水分的吸收而變化,從而其電阻值發生變化。
因此,相對濕度傳感器52為了不產生由電解作用引起的特性變化,必須加交流電壓。另外,由于利用檢測元件的晶界現象,所以為了確保檢測精度和防止晶界堵塞,必須用加熱器保溫,定期地用加熱器燒掉污垢等,在保養方面要做許多工作。
另外,例如特開昭59-115918號公報中公開的使用絕對濕度傳感器的微波爐如圖70所示,在由絕對濕度傳感器54的2個熱敏電阻R1、R2和2個電阻R3、R4構成的電橋B中,由直流電源2通過限流電阻R5供給電流,由差動放大器55獲得電橋B的輸出,控制微波爐。
絕對濕度傳感器55由2個分別封裝在金屬容器中的珠形熱敏電阻連接起來構成,在其中的一個封裝了熱敏電阻R1的金屬容器上設有開孔,使熱敏電阻R1與外界空氣接觸,而在另一個封裝了熱敏電阻R2的金屬容器內封裝了干燥的空氣。
絕對濕度傳感器55檢測濕度的原理是利用含有水分的空氣的導熱率與所含水分的量成正比地增大這一事實。2個熱敏電阻R1、R2由直流電源2通過限流電阻R5供給電流,自行加熱到200℃左右,分別具有由這時的溫度決定的電阻值R1、R2。
構成電橋B的電阻R3、R4嚴格地設定成R1·R4=R2·R3,保持平衡,以使電橋B的輸出為零。現在使含有水分的空氣進入一個封裝了熱敏電阻R1的金屬容器內,假設一個封裝了熱敏電阻R1的金屬容器內的導熱率變大,由于另一個封裝了熱敏電阻R2的金屬容器內的導熱率不變,所以僅一個熱敏電阻R1被冷卻,電阻值增大。因此,電橋B的平衡被破壞,產生輸出電壓。
如上所述,由于利用封裝在金屬容器中的自行加熱的熱敏電阻通過金屬容器放熱冷卻的程度隨著金屬容器內的導熱率的變化而變化的物理現象,所以不需要象使用相對濕度傳感器那樣,為了不產生離子極化而使用交流基準電源,也不需要進行用加熱器保溫及定期地用加熱器燒掉污垢等保養操作。
可是,由于由導熱率的變化而產生的熱敏電阻R1的電阻變化極小,所以如已說明過的那樣,必須極嚴格地調整電橋B的電阻的平衡,實際使用時必須自動地調整電橋B的電阻的平衡,或者不是利用絕對的輸出電平而是利用相對的輸出電平的增量,消除檢測的電橋B的不平衡,必須在這方面花費時間。
在這種現有的使用相對濕度傳感器的方式中,為了不產生由電解作用引起的特性變化,不得不使用結構復雜的交流基準電壓源,而且為了防止晶界堵塞,必須用加熱器保溫,定期地用加熱器燒掉污垢等,存在傳感器的外圍電路結構復雜化的問題。
在使用絕對濕度傳感器的方式中,雖然不產生上述問題,但必須將熱敏電阻元件封裝在金屬容器內等的制造工序復雜化是不可避免的,另外,為了保持要求極嚴格的電橋電路的平衡,存在必須有嚴格的調整工序及使傳感器的外圍電路結構復雜化的自動平衡調整結構的問題。
本發明就是為了解決上述問題而開發的,目的在于提供一種能用簡單的結構檢測食品的加熱狀態的裝置,另一個目的在于提供一種能有效率地且可靠性高地檢測食品的加熱狀態的裝置,再一個目的在于提供一種具有容易使用該裝置的各種控制功能的微波爐。
本發明的第1方面所述的微波爐備有收容被加熱物的加熱室;加熱加熱室內的被加熱物的微波發生裝置;向微波發生裝置送冷卻風的冷卻風扇;將冷卻風的一部分導向加熱室內的吸氣部;將加熱室內的氣體排放到加熱室外的排氣部;與由加熱室內的被加熱物放出的氣體接觸設置的熱敏電阻元件傳感器;以及根據以熱敏電阻元件傳感器的電阻值為依據的信號的交流分量的大小,對上述微波發生裝置進行供電和斷電控制的控制裝置。
本發明的第2方面所述的微波爐的控制裝置備有放大熱敏電阻元件傳感器檢測到的信號的交流分量的交流放大器;設定檢測預定的沸騰狀態用的基準電壓的電壓設定裝置;對交流放大器的輸出電壓和電壓設定裝置的基準電壓進行比較,當交流放大器的輸出電壓比基準電壓大時輸出斷電信號的比較裝置;輸出供電信號的起動開關;以及收到起動開關的供電信號后向上述微波發生裝置供電、而在收到來自比較裝置的斷電信號后切斷向上述微波發生裝置供給的電力的驅動裝置。
本發明的第3方面所述的熱敏電阻元件傳感器是帶有玻璃被覆層的珠形熱敏電阻元件,它是這樣安裝的,即,使玻璃被覆層的一端在加熱室內或在從加熱室通往外部的路徑上與從被加熱物放出氣體接觸,同時使包含被覆了玻璃被覆層的引出部的另一端暴露在上述加熱室外的空氣中。
本發明的第4方面所述的熱敏電阻元件傳感器配置在加熱室內由微波發生裝置產生的電場的場強變弱的角落附近。
本發明的第5方面所述的熱敏電阻元件傳感器配置在加熱室內設置了微波發生裝置的側壁上。
本發明的第6方面所述的熱敏電阻元件傳感器配置在加熱室內設置的將加熱室內的氣體吸引到加熱室外的吸引部處,同時熱敏電阻元件傳感器和吸引部利用由上述冷卻風扇產生的冷卻風進行冷卻。
本發明的第7方面所述的微波爐的控制裝置的交流放大器具有比5Hz低的截止頻率的低通特性。
本發明的第8方面所述的控制裝置的交流放大器有積分器,該積分器具有比對應于重復周期短的波形的輸入而輸出大的平均輸出、對應于單穩態重復周期長的波形的輸入而輸出小的平均輸出的充電時間常數長的放電時間常數。
本發明的第9方面所述的微波爐的控制裝置有設定規定的設定時間的時間設定裝置,及計時裝置,該計時裝置通過起動開關開始測量由時間設定裝置設定的設定時間,且將用來把基準電壓設定成比被加熱物處于沸騰狀態下的交流放大器的最大輸出電壓大的電壓的基準電壓指令輸出給電壓設定裝置,當超過設定時間時輸出基準電壓指令,用來將電壓設定裝置的基準電壓從比被加熱物處于沸騰狀態下的交流放大器的最大輸出電壓大的電壓變為規定的設定電壓,電壓設定裝置根據來自計時裝置的基準電壓指令,將基準電壓設定成比被加熱物處于沸騰狀態下時交流放大器的最大輸出電壓大的電壓或規定的設定電壓。
本發明的第10方面所述的微波爐的控制裝置的驅動裝置有設定規定的設定時間的時間設定裝置;設置在熱敏電阻元件傳感器和交流放大器之間、或交流放大器和比較裝置之間、或比較裝置和驅動裝置之間,當收到斷開信號時便斷開、當收到接通信號時便接通的開關裝置;以及通過起動開關開始測量由時間設定裝置設定的設定時間,且將斷開信號輸出給開關裝置,當超過設定時間時輸出接通信號的計時裝置。
本發明的第11方面所述的微波爐的控制裝置的驅動裝置有延遲裝置,該延遲裝置收到起動開關的供電信號后,延遲規定時間,然后向微波發生裝置供電。
本發明的第12方面所述的微波爐的控制裝置的驅動裝置有延遲裝置,該延遲裝置從比較裝置收到斷電信號后,延遲規定時間,然后斷開向冷卻風扇供給的電力。
本發明的第13方面所述的微波爐的控制裝置有時間設定裝置和計時裝置,上述時間設定裝置從接收到起動開關的供電信號開始,測量至接收到來自比較裝置的斷電信號為止的,即至被加熱物沸騰為止的時間,并設定將該測量時間乘以規定的倍率的延長時間,上述計時裝置從接收到來自比較裝置的斷電信號時開始計數該延長時間,該延長時間的計數結束后,向驅動裝置輸出斷電信號。
本發明的第14方面所述的微波爐還備有在加熱室內收容保持被加熱物的食品皿和與食品皿連接的測量上述被加熱物的重量的重量傳感器,控制裝置有設定與重量傳感器測量的重量對應的規定的加熱時間的時間設定裝置,及計時裝置,該計時裝置從接收到起動開關的供電信號開始,計數由時間設定裝置設定的規定的加熱時間,該加熱時間的計數結束后,向驅動裝置輸出斷電信號,驅動裝置接收到來自比較裝置的斷電信號和來自計時裝置的斷電信號這兩個信號中的任意一個信號后,切斷向微波發生裝置供給的電力。
本發明的第15方面所述的微波爐的控制裝置備有根據熱敏電阻元件傳感器的電阻值,將信號的交流分量除去而使直流分量通過的積分器,電壓設定裝置根據通過積分裝置得到的直流分量的大小,設定規定的基準電壓。
本發明的第16方面所述的微波爐的控制裝置有根據熱敏電阻元件傳感器的電阻值,將信號的交流分量除去而使直流分量通過的積分器;設定檢測規定的高溫狀態用的規定的高溫基準電壓的高溫電壓設定裝置;以及對通過積分器得到的直流分量的大小和高溫電壓設定裝置設定的高溫基準電壓進行比較,當通過積分器得到的直流分量的大小比高溫基準電壓大時,輸出起動禁止信號的高溫比較裝置,驅動裝置收到起動開關的供電信號后,向微波發生裝置供給電力,收到來自比較裝置的斷電信號后,切斷向微波發生裝置供給的電力,而在收到來自高溫比較裝置的起動禁止信號后,即使收到起動開關的供電信號,也禁止向微波發生裝置供給電力,而在收到起動開關的供電信號后,即使收到來自高溫比較裝置的起動禁止信號,也繼續向微波發生裝置供給電力。
本發明的第17方面所述的微波爐的控制裝置備有收到起動開關的供電信號和來自高溫比較裝置的起動禁止信號后,發出警報的通知裝置。
本發明的第18方面所述的微波爐的控制裝置有根據熱敏電阻元件傳感器的電阻值,將信號的交流分量除去而使直流分量通過的積分器;設定檢測規定的高溫狀態用的規定的高溫基準電壓的高溫電壓設定裝置;以及對通過積分器得到的直流分量的大小和高溫電壓設定裝置設定的高溫基準電壓進行比較,當通過積分器得到的直流分量的大小比高溫基準電壓大時,輸出起動禁止信號的高溫比較裝置,電壓設定裝置收到來自高溫比較裝置的切換信號時,將基準電壓從規定的設定電壓切換到被加熱物處于沸騰狀態下時交流放大器的最大輸出電壓以上的電壓。
本發明的第19方面所述的微波爐的控制裝置有根據熱敏電阻元件傳感器的電阻值,將信號的交流分量除去而使直流分量通過的積分器;設定檢測規定的高溫狀態用的規定的高溫基準電壓的高溫電壓設定裝置;對通過積分器得到的直流分量的大小和高溫電壓設定裝置設定的高溫基準電壓進行比較,當通過積分器得到的直流分量的大小比高溫基準電壓大時,輸出起動禁止信號的高溫比較裝置;以及設置在熱敏電阻元件傳感器和交流放大器之間、或交流放大器和上述比較裝置之間、或比較裝置和驅動裝置之間,通常閉合,只有當收到切換信號時才斷開的開關裝置。
本發明的第20方面所述的微波爐的控制裝置有根據熱敏電阻元件傳感器的電阻值,將信號的交流分量除去而使直流分量通過的積分器;至少設定一種規定的室溫基準電壓的室溫電壓設定裝置;以及對通過積分器得到的直流分量的大小和室溫電壓設定裝置設定的至少一種室溫基準電壓進行比較,當通過積分器得到的直流分量的大小比室溫基準電壓大時,輸出各切換信號的室溫比較裝置,時間設定裝置在收到來自室溫比較裝置的各切換信號時,將加熱時間從規定的設定時間切換到與加熱室內的溫度對應的以各種重量為根據的各規定的加熱時間。
本發明的第21方面所述的微波爐還備有對加熱室內的氣體加熱的加熱器加熱裝置和控制加熱器加熱裝置的加熱器加熱控制裝置,加熱器加熱控制裝置備有根據熱敏電阻元件傳感器的電阻值,將信號的交流分量除去而使直流分量通過的積分器;設定所希望的溫度基準電壓的溫度設定裝置;對通過積分器得到的直流分量的大小和溫度設定裝置設定的溫度基準電壓進行比較,當通過積分器得到的直流分量的大小比溫度基準電壓小時,輸出第2供電信號的溫度比較裝置;輸出第1供電信號的恒溫器起動開關;設定所希望的加熱時間的時間設定裝置;根據恒溫器起動開關的第1供電信號開始測量由時間設定裝置設定的加熱時間,當超過加熱時間時輸出斷電信號的計時裝置;以及在從出現第1供電信號開始至出現計時裝置的斷電信號為止的期間,只有當收到溫度比較裝置的第2供電信號時才向加熱器加熱裝置供給電力,當從計時裝置收到斷電信號后,切斷供給加熱器加熱裝置的電力的加熱器驅動裝置。
圖1是本發明的實施例1的微波爐的結構圖2是該微波爐的縱斷面圖;圖3是該微波爐的熱敏電阻元件傳感器的斜視圖;圖4是表示圖3中的熱敏電阻元件傳感器的安裝狀態的斷面圖;圖5是該微波爐的另一熱敏電阻元件傳感器的斜視圖;圖6是表示圖5中的熱敏電阻元件傳感器的安裝狀態的斷面圖;圖7是熱敏電阻元件傳感器的輸出信號的波形圖及頻率分析圖;圖8是該微波爐的控制裝置的具體的電路圖;圖9是圖8所示的控制裝置中的交流放大器的輸出信號的波形圖及放大波形圖;圖10是表示代替圖8所示的控制裝置中的交流放大器的第1變形的電路圖;圖11是表示圖10中的交流放大器的另一積分放大部的電路圖;圖12是表示代替圖8所示的控制裝置中的交流放大器的第2變形的電路圖;圖13是表示該微波爐的第1變形的縱斷面圖;圖14是表示該微波爐的第1變形的橫斷面圖;圖15是表示該微波爐的第2變形的縱斷面圖;圖16是表示熱敏電阻元件傳感器的輸出信號的輸出峰值的曲線圖;圖17是熱敏電阻元件傳感器溫度與加熱室溫度對應的特性曲線圖;圖18是將硅脂涂敷在熱敏電阻元件傳感器上時的頻率分析圖;圖19是將硅脂涂敷和不涂敷在熱敏電阻元件傳感器上時的交流放大器的輸出頻率分析圖;圖20是圖8中的交流放大器的頻率特性曲線圖;圖21是表示代替圖8所示的控制裝置中的交流放大器的第3變形的電路圖;圖22是說明圖21中的交流放大器的工作時間圖;圖23是表示將圖21中的交流放大器的微分器和積分器組合后的另一變形的電路圖;圖24是本發明的實施例2的微波爐的結構圖;圖25是該微波爐的控制裝置的具體的電路圖;圖26是說明圖25中的控制裝置的工作時間圖;圖27是表示代替圖25所示的控制裝置中的計時裝置的第1變形的電路圖;圖28是表示代替圖25所示的控制裝置中的計時裝置的第2變形的電路圖;圖29是表示代替圖25所示的控制裝置中的計時裝置的第3變形的電路圖;圖30是表示代替圖25所示的控制裝置中的計時裝置的第4變形的電路圖;圖31是表示該微波爐的控制裝置的第1變形的框圖;圖32是表示該微波爐的控制裝置的第2變形的框圖;圖33是表示代替圖25所示的控制裝置中的驅動裝置的第1變形的電路圖;圖34是說明圖33中的驅動裝置的工作時間圖;圖35是表示代替圖25所示的控制裝置中的驅動裝置的第2變形的電路圖;圖36是本發明的實施例3的微波爐的結構圖;圖37是該微波爐的控制裝置的具體的電路圖;圖38是表示代替圖37所示的控制裝置中的時間設定裝置的第1變形的電路圖;圖39是表示代替圖37所示的控制裝置中的時間設定裝置的第2變形的電路圖;圖40是圖39中的時間設定裝置的輸出特性曲線圖;圖41是表示代替圖37所示的控制裝置中的計時裝置的第1變形的電路圖;圖42是表示代替圖37所示的控制裝置中的計時裝置的第2變形的電路圖;圖43是本發明的實施例4的微波爐的結構圖;圖44是該微波爐的控制裝置的具體的電路圖;圖45是圖44所示的控制裝置中的時間設定裝置的輸出特性曲線圖;圖46是說明圖44中的控制裝置的工作的加熱時間的特性曲線圖;圖47是表示代替圖44所示的控制裝置中的時間設定裝置的第1變形的電路圖;圖48是表示代替圖44所示的控制裝置中的時間設定裝置的第2變形的電路圖;圖49是說明圖48中的時間設定裝置的工作時間圖;圖50是表示代替圖44所示的控制裝置中的計時裝置的第1變形的電路圖;圖51是表示代替圖44所示的控制裝置中的計時裝置的第2變形的電路圖;圖52是本發明的實施例5的微波爐的結構圖;圖53是該微波爐的控制裝置的具體的電路圖;圖54是圖53所示的控制裝置中的電壓設定裝置的輸出特性曲線圖;圖55是本發明的實施例6的微波爐的結構圖;圖56是該微波爐的控制裝置的具體的電路圖;圖57是本發明的實施例7的微波爐的結構圖;圖58是該微波爐的控制裝置的具體的電路圖;圖59是說明該微波爐的控制裝置工作的加熱時間與溫度特性曲線圖;圖60是表示該微波爐的控制裝置的第1變形的框圖;圖61是表示該微波爐的控制裝置的第2變形的框圖;圖62是本發明的實施例8的微波爐的結構圖;圖63是該微波爐的控制裝置的具體的電路圖;圖64是圖63所示的控制裝置中的時間設定裝置的輸出特性曲線圖;圖65是說明圖63所示的控制裝置的工作的與食品重量對應的加熱時間特性曲線圖;圖66是本發明的實施例9的微波爐的結構圖;圖67是該微波爐的第1控制裝置的具體的電路圖;圖68是該微波爐的第2控制裝置的具體的電路圖;圖69是現有的微波爐的框圖;圖70是現有的另一微波爐的框圖。
實施例1圖1是本發明的實施例1的微波爐的結構圖。
圖1中,用熱敏電阻元件傳感器1與溫度對應的電阻值和電阻3對直流基準電源2的電壓E進行分壓,獲得輸出VTH。熱敏電阻元件傳感器1的輸出VTH由控制裝置9進行處理,控制裝置9由將交流分量加以放大的交流放大器4、對交流放大器4的輸出和由電壓設定裝置5預先設定的檢測沸騰狀態用的基準電壓ΔVT進行比較的比較裝置6、起動開關7、以及通過起動開關7和比較裝置6控制供電與斷電的驅動裝置8構成。
控制裝置9控制磁控管即微波發生裝置10及用風扇電機驅動的冷卻風扇11,進行供電與斷電。
食品14被放在加熱室13內,用冷卻風扇11冷卻微波發生裝置10后的冷卻風的一部分通過吸氣部15被導入加熱室13內。用實線箭頭16表示冷卻風的一部分,用虛線箭頭17表示從食品14放出的含有水分等的氣體。冷卻風16和從食品14放出的含有水分等的氣體17通過排氣部18從加熱室13排放到外部。熱敏電阻元件傳感器1被安裝在排氣部18,與從食品14放出的含有水分等的氣體17接觸。
圖2是本發明的微波爐的縱斷面圖。微波發生裝置10的電磁波功率為500W,微波通過設在加熱室13的側部的波導部19供給到加熱室13,用電機21旋轉驅動食品皿20。
其次說明圖1中的本發明的實施例1的微波爐的工作情況。
安壓起動開關7后,供電信號被輸入驅動裝置8,驅動裝置8驅動微波發生裝置10和冷卻風扇11。在此狀態下,微波爐的控制裝置9的交流放大器4根據熱敏電阻元件傳感器1的電阻值放大信號VTH的交流分量,比較裝置6對交流放大器4的輸出電壓和電壓設定裝置5的基準電壓ΔVT進行比較,當交流放大器4的輸出電壓比檢測沸騰狀態用的基準電壓ΔVT大時,將斷電信號輸出給驅動裝置8,驅動裝置8從比較裝置6收到斷電信號后,切斷向微波發生裝置10及冷卻風扇11供給的電力。這樣,控制裝置9伴隨加熱室13內的被加熱物即食品的加熱進程,對微波發生裝置10等進行供電·斷電控制。從而能實現結構極其簡單的帶有加熱狀態檢測功能的微波爐。
圖3是本發明的熱敏電阻元件傳感器的斜視圖。圖4是表示圖3中的熱敏電阻元件傳感器的安裝狀態的斷面圖。熱敏電阻元件傳感器1是由被夾在2條引線22、22之間的熱敏電阻元件23經玻璃被覆部24模制而成的,2條引線22、22被固定在玻璃被覆部24上,并穿過絕緣部25引出。絕緣部25穿過基板26配置,絕緣部25的端部用粘接劑27固定在基板26上。這樣構成的熱敏電阻元件傳感器1利用基板26上的通孔28、28穿過排氣部18的壁29,用螺釘30、30安裝在壁29上。
因此,熱敏電阻元件傳感器1是這樣設置的,也就是使將熱敏電阻元件23模制而成的玻璃被覆部24與作為排放的氣流從加熱室13經過排氣部18排放的含有從食品放出的水分的氣體17相接觸,引線22、22與加熱室13的外部空氣接觸,所以熱敏電阻元件傳感器1能耐受高溫而又潮濕的惡劣影響,能靈敏地檢測由含有從食品放出的水分的氣體17引起的溫度的變化,同時由于引線22、22不與加熱室13內的高溫且含有大量水分的氣體接觸,所以不會由于潮濕而降低引線22、22之間的絕緣性能,能獲得可靠性高的傳感器。
由于引線22、22與加熱室13外部的空氣接觸而被冷卻,所以即使排放的氣流的溫度高,也能防止輸出下降。
圖5、圖6是本發明的微波爐的另一熱敏電阻元件傳感器的斜視圖和表示安裝狀態的斷面圖。熱敏電阻元件傳感器1的絕緣部25穿過并配置在設于基板26上的突出部31上,在突出部31內用粘接劑27將絕緣部25的端部固定在基板26上,突出部31穿過并安裝在排氣部18的壁29上。
因此,絕緣部25被牢固地固定在基板26上,同時由于不直接與排氣部18的壁29接觸,所以安裝時施加的應力不會使絕緣部25破損,由于突出于基板26的高度變得更高,所以能將對熱敏電阻元件23進行模制的玻璃被覆部24配置在排放氣流的中心。
圖7是熱敏電阻元件傳感器的輸出信號的波形圖及頻率分析圖。示出了輸出信號和噪聲的數據例,圖7(a)示出了加熱室13內的水沸騰前的信號波形例,圖7(b)示出了水沸騰時的信號波形例。圖7(c)示出了對這些波形進行光譜分析的結果例,圖7(c)中的(1)是加熱室13內的水沸騰了的情況,(2)是沸騰前的情況,(3)是開始加熱后的情況。可知通過使含有水分的熱風與熱敏電阻元件傳感器1接觸,能在10Hz以下的頻帶范圍內輸出較大的信號。(1)和(2)相差約15dB V2(約30倍),信號電平達數mV的電壓。與作為噪聲電平的(3)達到約40dB V2(約1萬倍),所以不會受微波爐內的電磁噪聲等噪聲電平的影響,能控制微波爐。
利用本發明的熱敏電阻元件傳感器1檢測水沸騰的機理是由于沸騰而排放到加熱室13內的大量的水蒸汽與加熱室13內的空氣混合,使加熱室13內的空氣變熱,同時其本身冷凝,呈所謂蒸汽狀態,加熱室13內的空氣的溫度和熱量的分布變得不均勻,熱敏電阻元件傳感器1與含有溫度和熱量分布不均勻的水蒸汽的空氣接觸,溫度按時間序列變化,實際上作為溫度傳感器的熱敏電阻元件傳感器1的電阻值呈時序性變化,輸出VTH也按時間序列變化。
如上所述,根據檢測機理得出的結論之一是如果將熱敏電阻元件傳感器1的溫度及熱敏電阻元件傳感器1周圍的溫度保持在低溫狀態,促使水蒸汽冷凝,與熱敏電阻元件傳感器1接觸的空氣的溫度和熱量分布變得更不均勻,同時傳給熱敏電阻元件傳感器1的熱量增大,從而溫度的變化增大,能靈敏地檢測水的沸騰。后文將說明服從該結論的另一實施例。
如上所述,在本發明的實施例1中,以與從加熱室13內的食品放出的氣體17接觸設置的熱敏電阻元件傳感器1的電阻值為依據的信號的交流分量被輸入到伴隨微波爐的加熱室13內的被加熱物即食品的加熱進程而對微波發生裝置10進行供電·斷電控制的控制裝置9中,因此不需要象使用相對溫度傳感器那樣,為了避免電解作用而使用結構復雜的交流基準電壓源,以及為了防止晶界堵塞而必須用加熱器保溫、定期地用加熱器燒掉污垢等在保養方面要進行許多復雜的工作。
另外,也不需要象使用絕對濕度傳感器那樣,要將熱敏電阻元件封裝在制造工序復雜的金屬容器內,要進行要求極嚴格的檢測用橋式電路的平衡調整工序,或者要有電路結構復雜的自動平衡調整電路。
圖8是本發明的實施例1的微波爐控制裝置的具體電路圖,由繼電器、晶體管、運算放大器A1~A3、菲利普雙穩態多諧振蕩電路、二極管、電阻及電容等組合而成。交流放大器4通過將微分器401和由運算放大器A1等構成的積分放大部402相組合,具有中心頻率約3.2Hz和帶寬約3.2Hz的頻率特性。即交流放大器4具有比5Hz低的截止頻率的低通特性。另外,通過有整流元件的403a的微分器403,與由運算放大器A2構成的正相放大部404連接,能獲得比電路的接地電位高的正輸出。當交流放大器4的輸出比由電壓設定裝置5預先設定的基準電壓ΔVT大時,運算放大器A3的比較裝置6將運算放大器A3的輸出狀態反相。驅動裝置8這樣進行驅動控制,即將內含按壓過起動開關7這一信息的鎖存裝置即菲利普雙穩態多諧振蕩電路801置位并鎖存,當比較裝置6的輸出狀態反相后,將菲利普雙穩態多諧振蕩電路801復位,只有在菲利普雙穩態多諧振蕩電路801處于置位狀態時,才通過晶體管802驅動繼電器803的觸點,由商業電源32向微波發生裝置10及冷卻風扇11供電。
圖9是圖8所示的控制裝置中的交流放大器的輸出信號的波形圖及放大波形圖,圖9(a)是加熱400cc水時的波形,圖9(b)是將(a)中的波形按時間放大后的波形。
圖10是表示代替圖8所示的控制裝置中的交流放大器的第1變形的電路圖,示出了由直流基準電源2向單電源運算放大器A1、A2供電,用單電源運算放大器A1、A2構成交流放大器4的電路例。如果采用該實施例,即使連接積分放大部402和正相放大部404的微分器403不使用整流元件,將比接地電位低的負電位作為正相輸入被輸入給積分放大部402和正相放大部404的單電源運算放大器A1、A2時,各個單電源運算放大器A1、A2以接地電位輸出而飽合,所以交流放大器4的輸出能經常獲得比接地電位高的正向輸出,不用由二極管構成的整流元件的403a,也能獲得與圖8所示的交流放大器4同樣的特性。
圖11是表示圖10中的交流放大器的另一積分放大部402的電路圖,是用積分器402a和正相放大器402b的組合構成的電路例,能獲得與圖10所示的積分放大部完全相同的特性。
圖12是表示代替圖8所示的控制裝置中的交流放大器的第2變形的電路圖,是利用由直流基準電源2供電的單電源運算放大器A1、A2,構成由單電源運算放大器A1等構成的有源旁路濾波部411和由單電源運算放大器A2等構成的有源低通濾波部413,用微分器412將兩者連接起來,構成具有帶通頻率特性的交流放大器4的例子,該交流放大器4的截止特性為-6dB/OCT(頻率變化1倍時,輸出變為0.5倍),變得比圖8、圖10及圖11中的實施例的交流放大器4的截止特性-3dB/OCT(頻率變化1倍時,輸出變為0.7倍)尖銳,所以具有將商業頻率的感應除去的效果。
圖13、圖14是表示本發明的微波爐的第1變形的縱斷面圖和橫斷面圖。圖中,熱敏電阻元件傳感器1設置在加熱室13的角落附近,從外側穿過與加熱室13的壁面外部連接設置的呈杯狀的傳感器支架33,傳感器支架33內側的空氣和加熱室13內的空氣可通過在加熱室13的壁面上開的通孔34自由地流通。
從食品14放出的含有水分等的氣體17與從吸氣部15被導入加熱室13內的冷卻風16一起,從設在與吸氣部15大致在同一水平方向的對角處的排氣部18被排放到加熱室13外部,但從食品14放出的氣體的一部分35隨著呈渦旋狀的支流而接近傳感器支架33附近,并通過通氣孔34后與熱敏電阻元件傳感器1接觸。
在圖13及圖14所示的加熱室13的角落附近,由于由微波發生裝置10通過波導部19發射到加熱室13內的微波的電場強度低,所以加熱室13的壁面及附近的空氣難以被微波加熱,另外,不與伴隨食品14的加熱致使溫度達到最高的空氣即排放的氣流直接接觸,所以熱敏電阻元件傳感器1及熱敏電阻元件傳感器1附近的空氣能保持低溫狀態。從而能更準確地檢測食品的沸騰。
如圖13及圖14所示,如果將熱敏電阻元件傳感器1配置在設有微波發生裝置10的加熱室13的同一側壁上,則從波導部19發射到加熱室13內的微波難以到達熱敏電阻元件傳感器1的安裝部位附近,熱敏電阻元件傳感器1及其附近的空氣能保持更低的溫度,同時可以期待能容易地利用冷卻微波發生裝置10用的冷卻風扇11產生的冷卻風使熱敏電阻元件傳感器1及傳感器支架33冷卻等的效果。
圖15是表示本發明的微波爐的第2變形的縱斷面圖。熱敏電阻元件傳感器1穿過并配置在吸引部36的靠近冷卻風扇11的壁上,該吸引部36利用冷卻風扇11的吸引力吸引加熱室13內的氣體。從食品14放出的含有水分等的氣體的一部分通過吸引部36被吸引后成為冷卻風16的一部分,所以熱敏電阻元件傳感器1能與從食品14放出的含有水分等的氣體17接觸。
吸引部36的端部及其附近配置在靠近冷卻風扇11的位置,所以吸引部36的壁面及配置在靠近冷卻風扇11的吸引部36的壁面上的熱敏電阻元件傳感器1通過冷卻風扇11的吸氣或送氣而被冷卻,能保持低溫。因此熱敏電阻元件傳感器1及其周圍的空氣溫度上升得極少,能更準確地檢測食品的沸騰。
圖16、圖17分別表示依次更換100cc的水并反復使其沸騰時的熱敏電組元件傳感器的輸出信號的最大輸出峰值(相對值)和由熱敏電組元件傳感器的輸出VTH求得的溫度分別與加熱室內的空氣溫度對應的特性的數據例,圖16、圖17中的(1)表示將熱敏電阻元件傳感器1配置在排氣部18時的情況,(2)表示配置在加熱室13的角落處的情況,(3)表示配置在吸引部36時的情況。明顯地表示出當熱敏電阻元件傳感器1的溫度上升得少時,輸出峰值不易下降,特別是在(3)的配置在吸引部36的情況下,即使熱敏電阻元件傳感器1的溫度上升,峰值也不下降,明顯地表現出隨著從食品14放出的含有水分等的氣體被冷卻,致使水蒸汽被冷凝的現象,可以認為由于熱敏電阻元件傳感器1的溫度上升,溫度和熱量的分布不均勻程度超過了傳給熱敏電阻元件傳感器1的熱量的下降程度。如上所述,為了使熱敏電阻元件傳感器1及熱敏電阻元件傳感器1的周圍保持低溫,如果將熱敏電阻元件傳感器1配置在加熱室13內難以被微波發生裝置10加熱的位置,就能防止熱敏電阻元件傳感器1的交流輸出伴隨加熱室13的溫度上升而下降,另外,如果將熱敏電阻元件傳感器1及其周圍冷卻,則能獲得極大的效果,這是清楚的。
在加熱食品的微波爐中,從被加熱的食品放出以油為主的各種物質,可以預料這些物質附著在熱敏電阻元件傳感器1上,會使熱敏電阻元件傳感器1的輸出變化,因此在熱敏電阻元件傳感器1的玻璃被覆部24上涂敷與玻璃被覆部24大致相同體積的硅脂,對熱敏電阻元件傳感器1的輸出進行光譜分析獲得的頻率分析圖示于圖18。在圖18中,(1)是加熱室13內的水沸騰了的情況,(2)是沸騰前的情況,(3)是開始加熱后的情況。將圖18中的結果與熱敏電阻元件傳感器1處于初始狀態的圖7(c)中的結果相比較,在5Hz以下時輸出相似,但頻率在5Hz以上時,圖18中的輸出值變小。
其次,將水沸騰時熱敏電阻元件傳感器1的輸出的截止頻率如圖8所示的約5Hz、用具有5Hz以下的低通特性的交流放大器4放大進行光譜分析的結果示于圖19。圖中,(1)是使用初始狀態的熱敏電阻元件傳感器1的情況,(2)是在熱敏電阻元件傳感器1的玻璃被覆部24上涂敷了硅脂的情況。由圖可知,由于使用具有5Hz以下的低通特性的交流放大器4,所以熱敏電阻元件傳感器1的初始狀態和涂敷硅脂時能獲得幾乎無差別的輸出。
圖20表示上述測量中使用的圖8中的交流放大器4的頻率特性,由于用功率表示輸出電平,所以輸出值下降1.5dB V2的點(輸出值變為0.7倍的點)表示截止頻率。
具有這樣的特性的交流放大器4當然具有能有效地消除普通商業頻率以上頻帶范圍內的電磁噪聲的能力。
可是,熱敏電阻元件傳感器1的輸出VTH是經過交流放大器4放大后用比較裝置6將其與基準電位ΔVT進行比較的,所以即使對噪聲這樣的偶然性的輸出也能應答。為了處理這樣的偶然性的輸出,已知的方法是通過具有足夠長的時間常數的積分器輸入到比較裝置6中。可是,如果使用具有足夠長的時間常數的積分器,由于水的沸騰,即使熱敏電阻元件傳感器1的輸出增大,至比較裝置6作出應答會產生很大的滯后。
為了解決這個問題,在將具有圖8所示的控制裝置中的整流元件403a的微分器403配置在積分放大器402和正相放大器404之間的交流放大器4中,與有整流元件403a的微分器403相連接設有將充電電阻R1和放電電阻R2分開設置的積分器405,這樣構成的交流放大器4的例示于圖21。
即,圖21是表示代替圖8所示的控制裝置中的交流放大器的第3變形的電路圖。圖21中的積分器405的放電電阻R2選擇得比充電電阻R1充分地大,且充電電阻R1對應于以短的重復周期輸入的波形,輸出大的平均輸出,而對應于單穩態重復周期長的波形的輸入,能獲得小的平均輸出。圖22是說明圖21中的交流放大器的工作時間圖,圖22(a)是現有的交流放大器4的輸出波形例,(b)是現有的使用充放電時間常數相等的積分器時交流放大器4的輸出波形例,(c)是使用本發明的積分器405時交流放大器4的輸出波形例。由圖可知,如果使用具有放電時間常數比充電時間常數長的積分器405的交流放大器4,則能不伴有大的時間滯后,且能將噪聲等單穩態信號吸收出去,同時能明確地抽出水沸騰時產生的具有較短的重復周期的信號,比較裝置6也不會產生振蕩。
圖23是表示將圖21中的交流放大器4的微分器403和積分器405組合后的另一變形的電路圖,具體地說,是使圖21中的微分器403的微分電阻R1和積分器405的充電電阻R1通用的電路結構例。
圖23中的電路是一種將用電容器C1微分后的信號的正向分量存儲積分到電容器C2中的被稱為電荷抽運電路406的電路。該電路的工作情況與圖21中的微分器403和積分器405的組合完全等效,所以如果使用具有電荷抽運電路406的交流放大器4,則能不伴有大的時間滯后,且能將噪聲等單穩態信號吸收出去,同時能明確地抽出水沸騰時產生的具有較短的重復周期的信號,比較裝置6也不會產生振蕩。
實施例2圖24是本發明的實施例2的微波爐的結構圖。圖中,用熱敏電阻元件傳感器1的電阻值和電阻3對直流基準電源2的電壓E進行分壓后的電壓VTH由控制裝置9進行處理,控制裝置9由將交流分量加以放大的交流放大器4、對交流放大器4的輸出和由電壓設定裝置5預先設定的基準電壓ΔVT進行比較的比較裝置6、起動開關7、通過比較裝置6和起動開關7控制供電與斷電的驅動裝置8、以及通過起動開關7開始測量由時間設定裝置39預定的設定時間TB,當超過設定時間TB時,變更電壓設定裝置5的基準電壓ΔVT的計時裝置40構成。
控制裝置9控制對微波發生裝置10及冷卻風扇11進行的供電和斷電。
其次,說明圖24中的本發明的實施例2的微波爐的工作情況。
微波爐起動時,在由計時裝置40規定的設定時間內,電壓設定裝置5的基準電壓被設定在食品處于沸騰狀態時交流放大器4的最大輸出值以上的電壓值,經過規定的設定時間后,設定檢測食品的沸騰狀態的規定值。
因此,即使加熱室13內為高溫,但在設定時間內比較裝置6不將斷電信號輸出給驅動裝置8,所以按下起動開關7后檢測由冷卻風扇11的動作引起的溫度的急劇變化,不會造成誤停止,食品沸騰而放出含有水分的氣體后才停止控制,能獲得操作性好的微波爐。
圖25是本發明的實施例2的控制裝置的具體的電路圖。由繼電器和晶體管Tr1~Tr3、單電源運算放大器A1~A4、菲利普雙穩態多諧振蕩電路及電阻、電容等組合而成。交流放大器4由使用由直流基準電源2供電的單電源運算放大器A1、A2的微分器401和積分放大部402組合構成,具有中心頻率約3.2Hz和帶寬約3.2Hz的頻率特性、以及只輸出相對于接地電位為正波形的整流特性。
當交流放大器4的輸出比由電壓設定裝置5設定的基準電壓ΔVT大時,單電源運算放大器A3即比較裝置6將單電源運算放大器A3的輸出狀態反相。驅動裝置8這樣進行驅動控制,即將內含按壓過起動開關7這一信息的鎖存裝置即菲利普雙穩態多諧振蕩電路801置位并鎖存,當比較裝置6的輸出狀態反相后,將菲利普雙穩態多諧振蕩電路801復位,只有在菲利普雙穩態多諧振蕩電路801處于置位狀態時,才通過晶體管802驅動繼電器803的觸點,由商業電源32向微波發生裝置10及冷卻風扇11供電。
計時裝置40由晶體管40a和單電源運算放大器A4等構成,按下起動開關7后,通過晶體管40a使電容器C放電,此后對通過電阻R充電的電壓和與由時間設定裝置39設定的設定時間TB相當的電壓進行比較,從按下起動開關7起經過設定時間TB后,將計時裝置40的單電源運算放大器A4的輸出反相,電壓設定裝置5在計時裝置40使輸出反相之前導通晶體管50a,使基準電壓ΔVT上升到電源電壓E,計時裝置40使輸出反相之后,返回規定的基準電壓。另外,計時裝置40的設定時間TB通常選為30秒左右。
圖26是說明圖25中的控制裝置的工作時間圖。如圖26(a)所示,當連續使用微波爐致使加熱室13內呈高溫狀態時,或當含有大量水分的高溫空氣滯留在加熱室13內時,微波爐起動后,冷卻風扇11開始送冷卻風16,高溫且含有大量水分的高溫空氣混入冷卻風16中后致使溫度分布不均,溫度和熱量分布不均的空氣與熱敏電阻元件傳感器1接觸,由交流放大器4輸出宛如與水沸騰時相同的輸出,該狀態一直繼續到加熱室13內的空氣基本上被換成冷卻風16、熱敏電阻元件傳感器1所接觸的排放氣流的溫度和熱量的分布均勻為止。
圖26(b)示出了上述交流放大器4的輸出被給出時現有的控制裝置9中的比較裝置6的輸出狀態,可知在這樣的狀態下微波爐與起動的同時停止。
圖26(c)示出了由圖25中的電壓設定裝置5定的設定電壓ΔVT,表示在按下起動開關7后的設定時間TB內保持未達到交流放大器4的輸出的電源電壓E,此后返回規定的設定電壓。
圖26(d)示出了使用上述設定電壓的比較裝置6的輸出狀態,表示從食品開始沸騰時起,比較裝置6的輸出反復進行反相。
圖26(e)示出了驅動裝置8的繼電器觸點的狀態,表示從食品開始沸騰時起停止向微波發生裝置10供電。
從上述各圖可以理解,由于在按下起動開關7后的設定時間內使用計時裝置40,禁止由比較裝置6控制驅動裝置8,所以防止連續的使用微波爐起動時的誤停止,能構成食品沸騰而放出含有水分的氣體后才停止控制的操作性好的微波爐控制裝置。
圖27、圖28、圖29、圖30分別表示代替圖25所示的控制裝置中的計時裝置的第1、第2、第3、第4變形的電路圖,與已說明過的圖26中的計時裝置40是由模擬電路構成的情況不同,而是由數字電路構成的。
在圖27中,計時裝置40由累計計數器411、數字比較器412、鎖存裝置即菲利普雙穩態多諧振蕩電路413構成,時間設定裝置39用ROM和數字開關等數字存儲裝置存儲保持數字信號TB。累計計數器411在按下起動開關7之后,清除到此為止的計數值,開始計數規定的時鐘信號CLOCK,數字比較器412在累計計數器411的計數值TA超過了規定的設定時間TB時,由于已將起動開關7按下,所以將被清除的菲利普雙穩態多諧振蕩電路413置位。因此,計時裝置40在起動開關7被按下之后的規定的設定時間TB即菲利普雙穩態多諧振蕩電路413被清除期間控制電壓設定裝置5,將規定的基準電壓ΔVT保持在低于交流放大器4的輸出電壓的電壓即電源電壓E。
圖28是用具有反相控制輸入端的"與"門電路即禁止選通電路414代替圖27中的菲利普雙穩態多諧振蕩電路413的電路圖,當累計計數器411的計數值TA超過了規定的設定時間TB時,比較器412通過禁止選通電路414禁止向累計計數器411輸入時鐘信號CLOCK,停止并保持累計計數器411的計數。數字比較器412直接控制電壓設定裝置5,在起動開關7被按下之后的規定的設定時間TB內將基準電壓ΔVT保持在電源電壓E。
圖29表示將圖28中的數字比較器除去后構成的計時裝置40,圖中累計計數器411把時間設定裝置39的設定時間TB作為將起動開關7按下時的初始值取入進行遞減計數,利用累計計數器411的內容從零計數減少時輸出的退位信號BO,通過禁止選通電路414禁止向累計計數器411輸入時鐘信號CLOCK,停止并保持累計計數器411的計數。累計計數器411利用退位信號BO直接控制電壓設定裝置5,在起動開關7被按下之后的規定的設定時間TB內將基準電壓ΔVT保持在電源電壓E。
圖30是將圖29中的累計計數器411設定成把對時間設定裝置39的設定時間TB的數據進行反演的信號即補碼作為初始值取入進行遞增計數,累計計數器411利用計滿時輸出的進位信號CO,通過禁止選通電路414禁止向累計計數器411輸入時鐘信號CLOCK,停止并保持累計計數器411的計數,同時利用進位信號CO控制電壓設定裝置5,在起動開關7被按下之后的規定的設定時間TB內將基準電壓ΔVT保持在電源電壓E。
補碼是對2進制數據0、1進行反演的碼,所以如果設累計計數器411的計滿值為TF,則設定時間TB的補碼為(TF-TB),所以將累計計數器411的初始值作為設定時間TB的補碼(TF-TB),使累計計數器411進行遞增計數,達到計滿值TF所需要的計數值為TB,不產生圖29中的遞減計數和計數量之間的差異。
如上所述,實施例2中的計時裝置40即使是模擬時間測量裝置,但也可以用數字式計數裝置構成,數字式計數裝置既可以進行遞增計數,也可以進行遞減計數,其結構可以任意選擇。該實施例中的計時裝置40只要在起動開關7被按下后的規定時間內保持規定的狀態,而在經過了起動開關7被按下后的規定時間之后保持將規定的狀態反轉后的狀態,那么用什么樣的裝置構成都可以。
圖31和圖32是表示本發明的實施例2的控制裝置的第1、第2變形的框圖。
在圖31中,將使用模擬開關的開關裝置41設置在交流放大器4和比較裝置6之間,由計時裝置40進行控制,起動開關7被按下后,在由時間設定裝置39定的規定時間TB內交流放大器4的輸出不被輸入比較裝置6,在圖32中,將開關裝置41設置在比較裝置6和驅動裝置8之間,在起動開關7被按下后的規定時間TB內比較裝置6的輸出不被輸入驅動裝置8。
另外,也可將開關裝置41設置在交流放大器4的輸入側,使熱敏電阻元件傳感器1的輸出電壓VTH不被輸入交流放大器4,這一點是清楚的,如果在起動開關7被按下后的規定時間內能禁止計時裝置40用以熱敏電阻元件傳感器1的電阻值為依據的信號的交流分量對微波發生裝置10進行的停止控制,那么控制裝置9的結構就可以任意選擇。
圖33是表示代替本發明的實施例2的控制裝置中的驅動裝置的另一第1形態的電路圖,驅動裝置8由第1繼電器803a和第2繼電器803b構成,上述第1繼電器803a是由菲利普雙穩態多諧振蕩電路801通過第1延遲裝置804進行控制的,用于控制向冷卻風扇11的供電,上述第2繼電器803b是由菲利普雙穩態多諧振蕩電路801通過第2延遲裝置805進行控制的,用于控制向微波發生裝置10的供電。
第1延遲裝置804由二極管及電阻、電容構成,它只在菲利普雙穩態多諧振蕩電路801沿著對冷卻風扇11進行停止控制的方向工作時才產生延遲,第2延遲裝置805由二極管及電阻、電容構成,它只在菲利普雙穩態多諧振蕩電路801沿著對微波發生裝置10進行起動控制的方向工作時才產生延遲。
圖34是說明圖33中的驅動裝置的工作時間圖,圖中(a)表示菲利普雙穩態多諧振蕩電路801的狀態,(b)表示第1繼電器803a的觸點狀態,(c)表示第2繼電器803b的觸點狀態。
起動開關7被按下后,菲利普雙穩態多諧振蕩電路801從復位狀態返回置位狀態,這時第1繼電器803a立刻將觸點閉合,冷卻風扇11開始工作。另一方面,第2繼電器803b在經過由第2延遲裝置805延遲規定的延遲時間T2后將觸點閉合,微波發生裝置10開始加熱食品14。隨著食品14的加熱,從食品14放出含有水分等的氣體,以熱敏電阻元件傳感器1的電阻值為依據的信號VTH的交流分量增大,比較裝置6將狀態反轉后,使菲利普雙穩態多諧振蕩電路801復位,而這時第2繼電器803b立刻斷開觸點,使微波發生裝置10停止,加熱結束。另一方面,第1繼電器803a在經過由第1延遲裝置804延遲規定的延遲時間T1后將觸點斷開,使冷卻風扇11停止。
如上所述,可以控制微波發生裝置10和冷卻風扇11,以便在由微波發生裝置10進行加熱期間的前后也存在冷卻風扇的工作期間。
可是,由于控制裝置9是這樣構成的,即將定時裝置40設定成在起動開關7被按下后的規定時間內禁止用以熱敏電阻元件傳感器1的電阻值為依據的信號的交流分量對微波發生裝置10進行控制動作,因此食品14的初始溫度高,在微波發生裝置10開始加熱后即使食品14達到沸騰狀態,在上述規定時間內微波發生裝置10也不停止,食品14有可能達到過度加熱狀態。
本實施例中的驅動裝置8在微波發生裝置10起動的規定時間之前就使冷卻風扇11工作,將滯留在加熱室13內的高溫且含有大量水分的氣體排放到加熱室13外部,所以在微波發生裝置10起動后就能按照以熱敏電阻元件傳感器1的電阻值為依據的信號的交流分量對微波發生裝置10進行控制動作,所以能防止初始溫度高的食品14達到過熱狀態。
另外,驅動裝置8在微波發生裝置10停止之后的規定時間內也使冷卻風扇11工作,將加熱室13內的含有大量水分的氣體排放到加熱室13外部,同時使食品14冷卻,所以將食品14從加熱室13中取出時食品14不處于沸騰狀態,即使連續地使用微波爐也能防止含有大量水分的高溫氣體滯留在加熱室13內。
因此,即使反復使用微波爐時也能將由滯留的氣體造成的食品已沸騰的誤判斷防患于未然,同時能防止微波發生裝置10停止后放熱裝置失誤而造成高溫,所以具有能延長微波發生裝置10的壽命的效果。
圖35是表示代替圖25所示的控制裝置中的驅動裝置的另一第2形態的電路圖,是用數字電路構成圖33所示的驅動裝置8中的延遲裝置804、805的例子。圖中,第1延遲裝置804由進行遞減計數的第1累計計數器811、反相器812、"或"門電路813、有反相控制輸入端的"與"門電路814即禁止選通電路、以及預先設定數字值即延遲時間T1的時間設定裝置815構成,第2延遲裝置805由進行遞減計數的第2累計計數器821、"與"門電路822、禁止選通電路824、以及預先設定數字值即延遲時間T2的時間設定裝置825構成。
在第1延遲裝置804中,當起動開關7被按下后第1累計計數器811在輸出了退位信號的狀態下,離開此前的保持停止的狀態,將延遲時間T1作為初始值取入,但這時菲利普雙穩態多諧振蕩電路801也同時被置位,所以禁止時鐘信號CLOCK通過"或"門電路813和禁止選通電路814被輸入第1累計計數器811,第1累計計數器811仍停止。比較裝置6將狀態反轉,菲利普雙穩態多諧振蕩電路801被復位后,時鐘信號CLOCK被輸入第1累計計數器811,開始遞減計數,從零計數減少時輸出退位信號BO。輸出退位信號BO后,禁止由禁止選通電路814通過"或"門電路813輸入時鐘信號CLOCK,所以第1累計計數器811在輸出了退位信號BO的狀態下停止。第1繼電器803a由于反轉了的退位信號BO的作用,通過晶體管802a而受到控制,所以從起動開關7被按下后開始,比較裝置6反相,在經過延遲時間T1之前向冷卻風扇11供電。
第2延遲裝置805中的第2累計計數器821在起動開關7被按下后,將延遲時間T2作為初始值取入,根據規定的時鐘信號CLOCK開始遞減計數,從零計數減少時輸出退位信號BO。輸出退位信號BO后,禁止由禁止選通電路824輸入時鐘信號CLOCK,所以第2累計計數器821在輸出了退位信號BO的狀態下停止。"與"門電路822利用由起動開關7置位后的菲利普雙穩態多諧振蕩電路801和退位信號BO的積,通過晶體管802b驅動第2繼電器803b,通過第2繼電器803b的觸點供電的微波發生裝置10只在經過了從起動開關7被按下后的延遲時間T2后開始至菲利普雙穩態多諧振蕩電路801被復位為止的這段時間內工作。
如上所述,延遲裝置即可以是模擬積分裝置,也可以是數字式計數裝置,在說明計時裝置40時已說明過,在數字式計數裝置的情況下,即可以遞減計數,也可以遞加計數,或者也可以用象數字比較器這樣的比較裝置構成,這是明確的。
另外,將第1實施例所示的其它實施例在第2實施例中實施,也能獲得同樣的效果,這也是明確的。
實施例3圖36是本發明的實施例3的微波爐的結構圖。圖中,用熱敏電阻元件傳感器1的電阻值和電阻3對直流基準電源2的電壓E進行分壓后的電壓VTH由控制裝置9進行處理,控制裝置9由將交流分量加以放大的交流放大器4、對由電壓設定裝置5預先設定的基準電壓ΔVT和交流放大器4的輸出進行比較的比較裝置6、利用起動開關7復位后存儲保持比較裝置6的反相狀態的鎖存裝置41、通過起動開關7開始第2時鐘信號CLOCK2的計數并通過鎖存裝置41停止計數的時間設定裝置39、將由時間設定裝置39計數的結果作為設定時間TB取入并由鎖存裝置41開始按第1時鐘信號CLOCK1進行的設定時間TB的計數的計時裝置40、將第1時鐘信號CLOCK1分頻并生成第2時鐘信號CLOCK2的分頻裝置42、以及由起動開關7及計時裝置40控制供電與斷電的驅動裝置8構成。
控制裝置9控制對微波發生裝置10及冷卻風扇11進行的供電與斷電。
其次,說明圖32中的本發明的實施例3的微波爐的工作情況。
按下起動開關7后,驅動裝置8收到供電信號,驅動微波發生裝置10及冷卻風扇11。然后食品達到沸騰狀態后,比較裝置6將斷電信號輸出給鎖存裝置41。鎖存裝置41再將斷電信號輸出給計時裝置40和時間設定裝置39。時間設定裝置39收到起動開關7的供電信號后,由鎖存裝置41測量至收到斷電信號為止的食品的沸騰時間,將該測得的時間乘以由分頻裝置42決定的分頻系數后得出規定的延長時間,將該延長時間輸出給計時裝置40。計時裝置40從鎖存裝置41收到斷電信號后開始計數時間設定裝置39設定的延長時間,該延長時間的計數結束后,將斷電信號輸出給驅動裝置8,所以從按下起動開關7、食品達到沸騰狀態、比較裝置6輸出斷點信號開始,經過由時間設定裝置39設定的規定的延長時間后,為了將斷電信號輸出給驅動裝置8以便停止加熱,計時裝置40能給出例如使煮的食物等的沸騰狀態繼續保持下去所必要的適當的烹調時間。
圖37是本發明的實施例3的控制裝置的具體的電路圖。該電路由繼電器和晶體管、單電源運算放大器A1~A3、菲利普雙穩態多諧振蕩電路、分頻計數器、累計計數器、數字比較器、具有反相控制輸入端的"與"門電路即禁止選通電路及電阻、電容等組合構成。
交流放大器4由使用由直流基準電源2供電的單電源運算放大器A1、A2的微分器和積分放大部組合構成,具有中心頻率約3.2Hz和帶寬約3.2Hz的頻率特性、以及只輸出相對于接地電位為正波形的整流特性。當交流放大器4的輸出比由電壓設定裝置5定的基準電壓ΔVT大時,單電源運算放大器A3的比較裝置6將單電源運算放大器A3的輸出狀態反轉。菲利普雙穩態多諧振蕩電路即鎖存裝置41是這樣構成的,即當起動開關7被按下時,菲利普雙穩態多諧振蕩電路被復位,比較裝置6的輸出反相后將菲利普雙穩態多諧振蕩電路置位,存儲保持比較裝置6的比較結果。
時間設定裝置39在按下起動開關7后將累計計數器329的內容清除,只在鎖存裝置41處于復位狀態期間,用累計計數器計數通過禁止選通電路319的第2時鐘信號CLOCK2,設定與按下起動開關7后至放置在加熱室13內的食品14沸騰為止的時間對應的延長時間TB。另外,當食品14沸騰后交流放大器4的輸出大于基準電壓ΔVT、比較裝置6反相、鎖存裝置41呈置位狀態后,禁止通過禁止選通電路319輸入第2時鐘信號CLOCK2,所以累計計數器329停止計數而保持計數值。該保持的計數值就是延長時間TB。
鎖存裝置41被置位后,計時裝置40將內部裝有的累計計數器411從復位狀態釋放,開始由第1時鐘信號CLOCK1進行的計數,由數字比較器412對該累計計數器411的計數值TA和延長時間TB進行比較,當TA大于TB時,計時裝置40便輸出。
另一方面,當起動開關7被按下后,驅動裝置8將內部裝有的菲利普雙穩態多諧振蕩電路801置位,被置位的菲利普雙穩態多諧振蕩電路801只在置位期間,利用計時裝置40的輸出,通過晶體管802驅動繼電器803的觸點,由工業電源32向微波發生裝置10及冷卻風扇11供電。另外,用由分頻計數器構成的分頻裝置42按規定的分頻系數將第1時鐘信號CLOCK1分頻,得到第2時鐘信號CLOCK2。分頻系數以1/4~1/5左右為好。
由于如上構成控制裝置9,所以加熱時間能只延長放在加熱室13內的食品14達到沸騰所需的時間乘以規定的倍率后得到的延長時間,所以能提供一種能給出使煮的食物等的沸騰狀態繼續保持下去所必要的適當的烹調時間的微波爐。
圖38是表示代替圖37所示的控制裝置中的時間設定裝置的另一形態的電路圖。圖中用D-TYP菲利普雙穩態多諧振蕩電路339存儲保持累計計數器329的計數內容,用這種結構代替鎖存裝置41置位時使計數第2時鐘信號CLOCK2的累計計數器329停止的結構,能獲得同樣的效果。
圖39是表示代替圖37所示的控制裝置中的時間設定裝置的可選第2變形的電路圖,圖40是圖39中的時間設定裝置的輸出特性曲線圖,在圖39中,按下起動開關7后不是使累計計數器329復位,而是在按下起動開關7后將由ROM或數字開關等數字存儲裝置構成的初始值設定裝置349給出的規定的除始值TC取入,在鎖存裝置41置位之前計數第2時鐘信號CLOCK2。
由于是這樣構成的,所以按下起動開關7后累計計數器復位時如圖40中的(1)所示的時間設定值具有如(2)所示的偏移TC,所以到達沸騰的時間短時也不會產生所延長的沸騰時間短而使煮的食物不能充分地煮熟的問題。
圖41、圖42是分別表示代替圖37所示的控制裝置中的計時裝置的可選第1、第2變形的電路圖,圖41中,鎖存裝置41置位后,累計計數器411將由時間設定裝置39設定的延長時間TB作為初始值,開始由第1時鐘信號CLOCK1進行的遞減計數,累計計數器的內容從零計數減少時用輸出的退位信號BO控制驅動裝置8。在圖42中,鎖存裝置41置位后,累計計數器411將由時間設定裝置39設定的延長時間TB作為初始值,開始由第1時鐘信號CLOCK1進行的遞加計數,累計計數器的內容從零計數增加時用輸出的進位信號CO控制驅動裝置8。
利用這樣的結構,不使用數字比較器412也能具有同樣的功能。另外,設置內部的延遲裝置的目的在于當累計計數器411利用鎖存裝置41置位時的同一信號取入鎖存裝置41置位時確定的時間設定裝置39設定的延長時間TB時,在可靠地確定了延長時間TB之后,使欲取入的鎖存裝置41的輸出有一微小的時間延遲。
實施例4圖43是本發明的實施例4的微波爐的結構圖。
圖中,用熱敏電阻元件傳感器1的電阻值和電阻3對直流基準電源2的電壓E進行分壓后的電壓VTH由控制裝置9進行處理,控制裝置9由將交流分量加以放大的交流放大器4、對由電壓設定裝置5預先設定的基準電壓ΔVT和交流放大器4的輸出進行比較的比較裝置6、由測量放置在加熱室13內的食品14的重量的重量傳感器43的輸出確定規定的加熱時間TB的時間設定裝置39、按下起動開關7后開始由第1時鐘信號CLOCK1進行的加熱時間TB的計數的計時裝置40、起動開關7、以及由計時裝置40及比較裝置6控制供電與斷電的驅動裝置8構成。
控制裝置9控制對微波發生裝置10及冷卻風扇11進行的供電與斷電。
食品14被放置在食品皿20中,重量傳感器43與食品皿20連接。
重量傳感器43輸出與重量對應的頻率的占空系數為50%(脈沖上升時間和脈沖下降時間相等)的脈沖輸出。
其次,說明圖43中的本發明的實施例4的微波爐的工作情況。
按下起動開關7后,驅動裝置8收到供電信號,驅動微波發生裝置10及冷卻風扇11。然后食品達到沸騰狀態后,以熱敏電阻元件傳感器1的電阻值為依據的信號VTH的交流分量增大,比較裝置6將斷電信號輸出給驅動裝置8,停止加熱。另一方面,當由時間設定裝置39設定的與重量傳感器43測得的重量對應的規定的加熱時間TB結束后,計時裝置40將斷電信號輸出給驅動裝置8,所以驅動裝置8在由熱敏電阻元件傳感器1進行的沸騰檢測和由重量傳感器43進行的加熱時間TB的經過的檢測兩者中最先到達的時刻停止加熱。因此,在食品14的重量大的情況下,不會產生由于由熱敏電阻元件傳感器1檢測到的沸騰時間晚造成過度加熱而將食品14燒干等現象。
圖44是本發明的實施例4的控制裝置9的具體的電路圖。圖45是圖44所示的控制裝置中的時間設定裝置39的輸出特性曲線圖,表示由時間設定裝置39獲得的設定時間TB與食品重量對應的特性。控制裝置9由繼電器和晶體管、單電源運算放大器A1~A3、菲利普雙穩態多諧振蕩電路、"或"門電路、累計計數器、數字比較器、D-TYP菲利普雙穩態多諧振蕩電路及電阻、電容等組合構成。
交流放大器4由使用由直流基準電源2供電的單電源運算放大器A1、A2的微分器和積分放大部組合構成,具有中心頻率約3.2Hz和帶寬約3.2Hz的頻率特性、以及只輸出相對于接地電位為正波形的整流特性。當交流放大器4的輸出比由電壓設定裝置5定的基準電壓ΔVT大時,單電源運算放大器A3的比較裝置6將單電源運算放大器A3的輸出狀態反轉。
為了獲得圖45所示的加熱時間TB與食品的重量對應的特性,時間設定裝置39是這樣構成的,即設有累計計數器329,在重量傳感器43的脈沖輸出上升時,從由ROM等數字存儲裝置構成的初始值設定裝置349將初始值TC取入,當重量傳感器43的脈沖輸出下降時,由累計計數器329計數規定的時鐘信號CLOCK2。當重量傳感器43的脈沖輸出再次上升時,用D-TYP菲利普雙穩態多諧振蕩電路339存儲保持累計計數器329的內容。另外,加熱時間TB的上升率以每100g達30~40秒為宜。在按下起動開關7時,計時裝置40用D-TYP菲利普雙穩態多諧振蕩電路413存儲保持由時間設定裝置39定的設定時間TB,同時由內部設有的累計計數器411進行按時鐘信號CLOCK1進行的時間計數,用數字比較器412對該累計計數器411的內容TA和D-TYP菲利普雙穩態多諧振蕩電路413中存儲保持的設定時間TB進行比較,當TA超過TB時便輸出。
驅動裝置8是這樣構成的,即起動開關7被按下后,內部設有的菲利普雙穩態多諧振蕩電路801被置位,在從比較裝置6通過"或"門電路806反相開始至計時裝置40輸出后使菲利普雙穩態多諧振蕩電路801復位為止的時間內,通過晶體管802驅動繼電器803的觸點,從工業電源32向微波發生裝置10及冷卻風扇11供電。
因此,控制裝置9只在根據由重量傳感器43定的規定的加熱時間TB對微波發生裝置10進行停止控制之前,才根據以熱敏電阻元件傳感器1的電阻值為依據的信號的交流分量的大小對微波發生裝置10進行停止控制。
圖46是說明圖44中的控制裝置的工作的加熱時間的特性曲線圖。圖中,以O2為原點的直線C表示與圖45所示的由重量傳感器43測定的食品重量對應的加熱時間的特性,以O1為原點的直線A表示與食品重量對應的沸騰所需要的加熱時間。
交點P1表示能用微波爐加熱的大致的最大重量,在交點P1以下之所以直線C在直線上方,是因為盛食物的各種容器的重量不是一定的,所以由重量傳感器43測量的食品重量不得不在食品的重量輕的范圍內加上容器的重量。
如果由于加熱時間短,加熱室13內的溫度不高時,在食品的重量小的范圍內,由熱敏電阻元件傳感器1進行的食品沸騰的檢測結果大致上與食品的沸騰所需要的加熱時間是一致的,但如果食品的重量大,加熱時間變長,加熱室13內的溫度變高時,由熱敏電阻元件傳感器1進行的食品沸騰的檢測結果開始產生時間滯后。
因此,由熱敏電阻元件傳感器1檢測的與食品的重量對應的加熱時間變成以O1為原點的曲線B,在食品的重量大的范圍內,會由于食品的加熱過度而產生干燥等問題。
可是,如第4實施例所述,如果使用只在根據由重量傳感器43定的規定的加熱時間TB對微波發生裝置10進行停止控制之前,才根據以熱敏電阻元件傳感器1的電阻值為依據的信號的交流分量的大小對微波發生裝置10進行停止控制的控制裝置9,則在食品的重量輕的范圍內,與食品的重量對應的加熱時間服從曲線B的規律,食品的重量增大后,曲線B與直線C的交點P2以下服從直線C的規律,所以與食品的重量對應的加熱時間不會離開食品的沸騰所需要的加熱時間即直線A很遠,因此能提供一種不會由于食品的加熱過度而產生干燥等的容易使用的微波爐。
圖47是表示代替圖44所示的控制裝置中的時間設定裝置的可選第1變形的電路圖,累計計數器329在規定的時鐘信號CLOCK2下降期間計數重量傳感器43的輸出脈沖,具有與圖44所示的時間設定裝置39同樣的功能。
圖48是表示代替圖44所示的控制裝置中的時間設定裝置的可選第2變形的電路圖,重量傳感器43的輸出脈沖被輸入到遞加計數的第2累計計數器359中,在第2累計計數器359的進位信號CO下降期間,第1累計計數器329計數時鐘信號CLOCK2。
圖49是說明圖48中的時間設定裝置的工作時間圖,第2累計計數器359呈2位結構。
在圖49中,重量傳感器43的輸出脈沖輸入后,第2累計計數器359對應于各脈沖數遞加1位、2位的內容,在達到計滿(內容為3)的重量傳感器43的下一個輸出脈沖下降期間輸出進位信號CO。因此,不易受重量傳感器43的輸出脈沖的變化的影響,同時時鐘信號CLOCK2的計數量變多,因此能提高了由重量傳感器43定的設定時間TB的設定精度。
圖50、圖51是分別表示代替圖44所示的控制裝置中的計時裝置的可選第1、第2變形的電路圖,分另表示不用圖44中使用的數字比較器412,而是用累計計數器411從初始值遞減計數時鐘信號CLOCK1,輸出退位信號BO,以及用累計計數器411從初始值遞加計數時鐘信號CLOCK1,輸出進位信號CO。
圖50、圖51所示的計時裝置40實際上具有與圖44所示的計時裝置40同樣的功能。
實施例5圖52是本發明的實施例5的微波爐的結構圖。
圖中,用熱敏電阻元件傳感器1的電阻值和電阻3對直流基準電源2的電壓E進行分壓后的電壓VTH由控制裝置9進行處理,控制裝置9由將交流分量加以放大的交流放大器4、通過積分器獲得電壓VTH的直流分量且預先設定規定的基準電壓ΔVT的電壓設定裝置5、對上述基準電壓ΔVT和交流放大器4的輸出進行比較的比較裝置6、以及由比較裝置6和起動開關7控制供電和斷電的驅動裝置8構成。
控制裝置9控制對微波發生裝置10及冷卻風扇11進行的供電與斷電。
其次,說明圖52中的本發明的實施例5的微波爐的工作情況。
伴隨熱敏電阻元件傳感器1溫度的上升,將熱敏電阻元件傳感器1的輸出電壓VTH的交流分量放大的交流放大器4的輸出電壓減小,但電壓設定裝置5根據來自積分器44的直流分量,設定與交流分量的大小成比例的基準電壓ΔVT,所以用相對的同一電平對將熱敏電阻元件傳感器1的交流分量放大后的交流放大器4的輸出電壓和基準電壓ΔVT進行比較,不會使比較裝置6的判斷時刻延遲,能與加熱室13內的溫度無關地穩定地檢測食品的沸騰,不會將食品加熱過度。
圖53是本發明的實施例5的微波爐的控制裝置9的具體的電路圖,圖54是圖53所示的控制裝置中的電壓設定裝置5的輸出特性曲線圖,表示用電壓設定裝置5設定的基準電壓ΔVT。
在圖53中,控制裝置9由繼電器和晶體管、單電源運算放大器A1~A5、菲利普雙穩態多諧振蕩電路及電阻、電容等組合而成。
交流放大器4由使用由直流基準電源2供電的單電源運算放大器A1、A2的微分器和積分放大部組合構成,具有中心頻率約3.2Hz和帶寬約3.2Hz的頻率特性、以及只輸出相對于接地電位為正波形的整流特性。當交流放大器4的輸出比由電壓設定裝置5定的基準電壓ΔVT大時,單電源運算放大器A3的比較裝置6將單電源運算放大器A3的輸出狀態反轉。
用積分器44將電壓VTH的交流分量除去后的VTH的直流分量輸入電壓設定裝置5,電壓設定裝置5通過使利用單電源運算放大器A1、A2的輸入阻抗高的緩沖放大器和具有偏壓VB的反相放大部組合,具有如圖54所示的與VTH成反比的輸出特性。
當起動開關7被按下后,驅動裝置8將內部裝有的菲利普雙穩態多諧振蕩電路801置位,在至比較裝置6反相而使菲利普雙穩態多諧振蕩電路801復位為止的期間,通過晶體管802驅動繼電器803的觸點,由工業電源32向微波發生裝置10及冷卻風扇11供電。
由于電壓VTH是用與熱敏電阻元件傳感器1的溫度對應確定的電阻值和電阻3對直流基準電壓E進行分壓后的電壓,所以電壓VTH是與熱敏電阻元件傳感器1的溫度成比例的電壓,進而與熱敏電阻元件傳感器1附近的空氣的溫度成比例。
可是,在實施例1的圖16中已說明過,有這樣的現象,即水沸騰時熱敏電阻元件傳感器1的交流分量的大小與伴隨加熱室13內的空氣溫度的上升而上升的熱敏電阻元件傳感器1的溫度成反比,但如果用比較裝置6將這樣伴隨熱敏電阻元件傳感器1的溫度的上升而減小的熱敏電阻元件傳感器1的交流分量的大小與一定值的基準電壓ΔVT進行比較,則隨著熱敏電阻元件傳感器1溫度的上升使比較裝置6的反相時刻延遲,大概就容易推斷了。
實施例5的控制裝置9中的電壓設定裝置5利用電壓VTH的直流分量確定與電壓VTH成反比的基準電壓ΔVT,所以熱敏電阻元件傳感器1的溫度的上升時電壓VTH的交流分量的大小即使減小,也能相對地用同一電平(例如水沸騰時的電壓VTH的交流分量的大小的1/5)對電壓VTH的交流分量的大小進行比較辨別,比較裝置6的反相時刻不產生延遲,因此具有不會將食品過度加熱的效果。
由電壓設定裝置5定的基準電壓ΔVT不一定必須是如實施例所示的一次函數,電壓VTH的交流分量的大小也可以與隨著溫度的上升而減小的狀態一致,也可以具有對數特性。
實施例6圖55是本發明的實施例6的微波爐的結構圖。
圖中,用熱敏電阻元件傳感器1的電阻值和電阻3對直流基準電源2的電壓E進行分壓后的電壓VTH由控制裝置9進行處理,控制裝置9由將交流分量加以放大的交流放大器4、對由第1電壓設定裝置5預先設定的基準電壓ΔVT和交流放大器4的輸出進行比較的第1比較裝置6、對通過積分器44得到的上述電壓VTH的直流分量和由高溫電壓設定裝置即第2電壓設定裝置45預先設定的高溫基準電壓ΔVT進行比較的第2比較裝置46、以及根據第2比較裝置46的輸出控制起動開關7的輸入、同時通過起動開關7和第1比較裝置6控制供電和斷電的驅動裝置8構成。
控制裝置9控制對微波發生裝置10及冷卻風扇11進行的供電與斷電。
其次,說明圖55中的本發明的實施例6的微波爐的工作情況。
加熱室13處于通常狀態時,按下起動開關7,供電信號被送給驅動裝置8,開始加熱,當交流放大器4的輸出比第1電壓設定裝置的基準電壓ΔVT大時,第1比較裝置6將斷電信號輸出給驅動裝置8,停止加熱,但加熱室13處于高溫狀態時,但積分器44的直流分量的電壓比高溫基準電壓ΔVT大,高溫比較裝置46輸出禁止起動信號,驅動裝置8收到來自高溫比較裝置46的禁止起動信號后,由于使來自向微波發生裝置10及冷卻風扇11開始供電的起動開關7的供電信號無效,所以能阻止微波爐根據以熱敏電阻元件傳感器1的電阻值為依據的交流分量進行的自動運轉開始,能將高溫氣氛中因加熱而造成食品表面的干燥或加熱不足防患于未然。
在驅動裝置8收到來自高溫比較裝置46的禁止起動信號之后,即使收到起動開關7的供電信號,也禁止向微波發生裝置10及冷卻風扇11供電。收到起動開關7的供電信號之后,即使收到來自高溫比較裝置46的禁止起動信號,也繼續向微波發生裝置10等供電。
圖56是本發明實施例6的微波爐的控制裝置9的具體電路圖。圖中控制裝置9由繼電器或晶體管、單電源運算放大器A1~A4、菲利普雙穩態多諧振蕩電路、"與"門電路、具有反相控制輸入端的"與"門電路即禁止選通電路、作為通知裝置的峰鳴器及電阻、電容等組合而成。
交流放大器4由使用由直流基準電源2供電的單電源運算放大器A1、A2的微分器和積分放大部組合構成,具有中心頻率約3.2Hz和帶寬約3.2Hz的頻率特性、以及只輸出相對于接地電位為正波形的整流特性。當交流放大器4的輸出比由第1電壓設定裝置5定的基準電壓ΔVT大時,單電源運算放大器A3的第1比較裝置6將單電源運算放大器A3的輸出狀態反轉。當通過積分器44得到的電壓VTH的直流分量比由第2電壓設定裝置45預先設定的基準電壓ΔVT大時,單電源運算放大器A4的第2比較裝置46將單電源運算放大器A4的輸出狀態反轉。
驅動裝置8通過利用第2比較裝置46的輸出進行控制的禁止選通電路806得到起動開關7的信號,使菲利普雙穩態多諧振蕩電路801置位,第1比較裝置6反相,在至菲利普雙穩態多諧振蕩電路801復位為止的期間,通過晶體管802驅動繼電器803的觸點,由工業電源32向微波發生裝置10及冷卻風扇11供電。
可是,第2比較裝置46反相時,即使按壓起動開關7,菲利普雙穩態多諧振蕩電路801也不置位,所以驅動裝置8不驅動微波發生裝置10。
另外,驅動裝置8通過"與"門電路807由第2比較裝置46和起動開關7驅動通知裝置808即峰鳴器,所以只有當第2比較裝置46反相時按了起動開關7后,才使通知裝置808進行通知動作。
在連續使用微波爐加熱大量的食品后,加熱室13及加熱室13內的空氣往往達到高溫狀態。在這樣的微波爐中加熱食品時,食品不僅用微波加熱,而且還由加熱室13的壁面幅射和加熱室13內的空氣的熱傳導進行加熱,所以食品表面的溫度比食品內部的溫度先達到沸點,大量的水蒸汽從食品表面蒸發,會使食品表面干燥,只是檢測出食品表面的沸騰狀態,存在著在食品內部的溫度低的狀態下便停止了加熱的問題。
在實施例6的控制裝置9中由于當加熱室13處于高溫狀態時熱敏電阻元件傳感器1也處于高溫狀態,所以電壓VTH達到較高的值,不需要用另外的溫度傳感器就能在加熱室13達到高溫狀態時,由以熱敏電阻元件傳感器1的電阻值為依據的信號的交流分量阻止微波爐自動運轉的開始,能將食品表面的干燥和加熱不足防患于未然。
另外,加熱室13達到高溫狀態時如果按下起動開關7,通知裝置808便工作,通知使用者微波爐已達到高溫狀態,能指示將微波爐冷卻后再使用。
實施例7
圖57是本發明的實施例7的微波爐的結構圖。
圖中,用熱敏電阻元件傳感器1的電阻值和電阻3對直流基準電源2的電壓E進行分壓后的電壓VTH由控制裝置9進行處理,控制裝置9由將交流分量加以放大的交流放大器4、對由第1電壓設定裝置5根據高溫比較裝置即第2比較裝置46的輸出預先設定的基準電壓ΔVT和交流放大器4的輸出進行比較的第1比較裝置6、對通過將電壓VTH的交流分量除去的積分器44得到的電壓VTH的直流分量和由高溫電壓設定裝置即第2電壓設定裝置45預先設定的基準電壓ΔVT進行比較的第2比較裝置46、根據測量放置在加熱室13內的食品14的重量的重量傳感器43的輸出確定規定的加熱時間TB的時間設定裝置39、按下起動開關7后開始按第1時鐘信號進行加熱時間TB的計數的計時裝置40、以及由起動開關7和計時裝置40和第1比較裝置6控制供電和斷電的驅動裝置8構成。
控制裝置9控制對微波發生裝置10及冷卻風扇11進行的供電與斷電。
食品14被放置在食品皿20中,重量傳感器43與食品皿20連接。
重量傳感器43輸出與重量對應的頻率的占空系數為50%(脈沖上升時間和脈沖下降時間相等)的脈沖輸出。
其次,說明圖57中的本發明的實施例7的微波爐的工作情況。
加熱室13處于通常狀態時,當交流放大器4的輸出比第1電壓設定裝置的基準電壓ΔVT大時,第1比較裝置6將斷電信號輸出給驅動裝置8,停止加熱。另外,如實施例4所述,計時裝置40先將由熱敏電阻元件傳感器1進行的沸騰檢測信息送給驅動裝置8,當然也將斷電信號輸出給驅動裝置8。
當加熱室13處于高溫范圍時,以熱敏電阻元件傳感器1的電阻值為依據的信號VTH的交流分量受熱噪聲和只從食品表面蒸發的水分的影響增大,所以在食品全部沸騰之前會錯誤地斷定為達到了沸騰狀態,從而造成加熱不足,但這時第2比較裝置即高溫比較裝置46斷定通過積分器44得到的信號VTH的直流分量的大小比高溫基準電壓ΔVT大,將切換信號輸出給第1電壓設定裝置5,第1電壓設定裝置5收到來自高溫比較裝置46的切換信號后,將基準電壓ΔVT從規定的設定電壓切換成沸騰狀態下的交流放大器4的最大輸出大小以上的電源電壓,所以不從第1比較裝置6輸出斷電信號,在由時間設定裝置39設定的與重量傳感器43測量的重量對應的規定的加熱時間TB結束后,計時裝置40將斷電信號輸出給驅動裝置8,所以能在與重量傳感器43測量的重量對應的規定的加熱時間TB內加熱食品,即使在加熱室13內處于高溫狀態下運轉,也能不致使食品加熱不足而自動運轉。
圖58是本發明的實施例7的微波爐的控制裝置9的具體的電路圖。由繼電器和晶體管、單電源運算放大器A1~A4、菲利普雙穩態多諧振蕩電路、"或"門電路、累計計數器、數字比較器、D-TYP菲利普雙穩態多諧振蕩電路及電阻、電容等組合構成。
交流放大器4由使用由直流基準電源2供電的單電源運算放大器A1、A2的微分器和積分放大部組合構成,具有中心頻率約3.2Hz和帶寬約3.2Hz的頻率特性、以及只輸出相對于接地電位為正波形的整流特性。當交流放大器4的輸出比由第1電壓設定裝置5定的基準電壓ΔVT大時,單電源運算放大器A3的第1比較裝置6將單電源運算放大器A3的輸出狀態反轉。當通過積分器44得到的電壓VTH的直流分量比由高溫電壓設定裝置即第2電壓設定裝置45預先設定的基準電壓ΔVT大時,高溫比較裝置即第2比較裝置46將單電源運算放大器A4的輸出狀態反轉。
第2比較裝置46的反相方向與第1比較裝置6的反相方向相反。
第1電壓設定裝置5在第2比較裝置46呈反相狀態時,通過晶體管導通電源,將電源電壓E作為基準電壓ΔVT,所以對未達到電源電壓E的交流放大器4的輸出和由第1電壓設定裝置5定的基準電壓ΔVT進行比較的第1比較裝置6在第2比較裝置46呈反相狀態期間不反相。
時間設定裝置39設有累計計數器329,當重量傳感器43的脈沖輸出上升時,從由ROM等數字存儲裝置構成的初始值設定裝置349將初始值TC取入,當重量傳感器43的脈沖輸出下降時,由累計計數器329計數規定的時鐘信號CLOCK2。當重量傳感器43的脈沖輸出再次上升時,用D-TYP菲利普雙穩態多諧振蕩電路339存儲保持累計計數器329的內容,作為設定時間TB。這樣,時間設定裝置39對應于食品14的重量,給出大約30秒的偏移,能獲得具有每100g達30~40秒的上升率的輸出特性。
在按下起動開關7時,計時裝置40用內部設有的D-TYP菲利普雙穩態多諧振蕩電路413存儲保持由時間設定裝置39定的設定時間TB,同時將內部設有的累計計數器411的內容清除,重新開始按時鐘信號CLOCK1進行時間計數,用數字比較器412對該累計計數器411的內容TA和D-TYP菲利普雙穩態多諧振蕩電路413中存儲保持的設定時間TB進行比較,當TA超過TB時便輸出。
驅動裝置8是這樣構成的,即起動開關7被按下后,內部設有的菲利普雙穩態多諧振蕩電路801被置位,在利用通過"或"門電路806輸入的比較裝置6的輸出和計時裝置40的輸出兩者中的任意一者使菲利普雙穩態多諧振蕩電路801復位之前菲利普雙穩態多諧振蕩電路801處于置位狀態期間,通過晶體管802驅動繼電器803的觸點,從工業電源32向微波發生裝置10及冷卻風扇11供電。
因此,控制裝置9只在根據由重量傳感器43定的規定的加熱時間TB對微波發生裝置10進行停止控制之前,才根據以熱敏電阻元件傳感器1的電阻值為依據的信號的交流分量的大小對微波發生裝置10進行停止控制,而且當以熱敏電阻元件傳感器1的電阻值為依據的信號的直流分量的大小超過規定值時,禁止根據以熱敏電阻元件傳感器1的電阻值為依據的信號的交流分量的大小對微波發生裝置10進行停止控制。
圖59是說明實施例7的控制裝置9的工作的加熱時間與溫度特性曲線圖。圖中A是由重量傳感器43設定的加熱時間的特性曲線,表示不隨溫度變化。B是按以熱敏電阻元件傳感器1的電阻值為依據的信號的交流分量的大小控制加熱時間時的特性曲線,表示加熱室13內的溫度上升和食品14的沸騰檢測延遲。C表示在更高溫度的范圍內,由于以熱敏電阻元件傳感器1的電阻值為依據的信號的交流分量受熱噪聲和只從食品表面蒸發的水分的影響增大,所以在食品全部沸騰之前會錯誤地斷定為達到了沸騰狀態的狀況。
設特性曲線A和特性曲線B相交的溫度為T1,特性曲線A和特性曲線C相交的溫度為T2。
因此,在根據由重量傳感器43定的規定的加熱時間TB和以熱敏電阻元件傳感器1的電阻值為依據的信號的交流分量的大小確定的加熱時間兩者中較短者確定了加熱時間的情況下,伴隨溫度的上升,在達到溫度T1之前,加熱時間服從特性曲線B,在溫度T1和溫度T2之間,服從特性曲線A,在溫度T2以上時,服從特性曲線C,可知食品14的加熱不足。
可是,在本實施例的控制裝置9中,當以熱敏電阻元件傳感器1的電阻值為依據的信號的直流分量(這相當于熱敏電阻元件傳感器1的溫度)超過了規定值時,禁止根據以熱敏電阻元件傳感器1的電阻值為依據的信號的交流分量的大小對微波發生裝置10進行停止控制,因此如果將上述規定值定在相當于圖59中的溫度T1和溫度T2之間的溫度T3,則在圖59中當熱敏電阻元件傳感器1的溫度比溫度T1低時服從特性曲線B,如果比溫度T1高,則服從特性曲線A,所以不會造成加熱室13在高溫范圍內時的食品14的加熱不足。
圖60、圖61是分別表示實施例7的控制裝置的可選第1、第2變形的框圖。
在圖60中,將由模擬開關等構成的開關裝置41插入交流放大器4和第1比較裝置6之間,用第2比較裝置46控制開關裝置,在圖61中,將由模擬開關等構成的開關裝置41插入第1比較裝置6和驅動裝置8之間,用第2比較裝置46控制開關裝置,在上述任何一種情況下,當以熱敏電阻元件傳感器1的電阻值為依據的信號的直流分量的大小超過規定值時,都禁止第1比較裝置6對微波發生裝置10進行停止控制的動作,能獲得與實施例7同樣的效果。
另外,當然也可以將開關裝置41設在交流放大器4的輸入側,阻止熱敏電阻元件傳感器1的輸出電壓VTH被輸入交流放大器4,也能獲得同樣的效果。
實施例8圖62是本發明的實施例8的微波爐的結構圖。
圖中,用熱敏電阻元件傳感器1的電阻值和電阻3對直流基準電源2的電壓E進行分壓后的電壓VTH由控制裝置9進行處理,控制裝置9由將交流分量加以放大的交流放大器4、對由第1電壓設定裝置5設定的基準電壓ΔVT和交流放大器4的輸出進行比較的第1比較裝置6、對通過將電壓VTH的交流分量除去的積分器44得到的電壓VTH的直流分量和由室溫電壓設定裝置即第2電壓設定裝置45預先設定的基準電壓ΔVT進行比較的室溫比較裝置即第2比較裝置46、根據測量放置在加熱室13內的食品14的重量的重量傳感器43的輸出且同時根據第2比較裝置46的輸出狀態確定規定的加熱時間TB的時間設定裝置39、按下起動開關7后開始按第1時鐘信號進行加熱時間TB的計數的計時裝置40、以及由起動開關7和計時裝置40和第1比較裝置6控制供電和斷電的驅動裝置8構成。
控制裝置9控制對微波發生裝置10及冷卻風扇11進行的供電與斷電。
食品14被放置在食品皿20中,重量傳感器43與食品皿20連接。
重量傳感器43輸出與重量對應的頻率的占空系數為50%(脈沖上升時間和脈沖下降時間相等)的脈沖輸出。
其次,說明圖62中的本發明的實施例8的微波爐的工作情況。
當加熱室13處于通常狀態時,當交流放大器4的電壓大于第1電壓設定裝置5設定的基準電壓時,第1比較裝置6將斷電信號輸出給驅動裝置8,停止加熱。另外,如實施例4所述,計時裝置40先將由熱敏電阻元件傳感器1進行的沸騰檢測信息送給驅動裝置8,當然也將斷電信號輸出給驅動裝置8。
加熱室13處于某一給定的室溫時,當通過積分器44得到的電壓VTH的直流分量的大小比由室溫電壓設定裝置45設定的基準電壓ΔVTH大時,室溫比較裝置46將切換信號輸出給時間設定裝置39,時間設定裝置39根據加熱室內的溫度,變更由重量傳感器43定的加熱時間TB,用該變更后的加熱時間TB加熱,該加熱時間結束后,計時裝置40將斷電信號輸出給驅動裝置8。因此即使加熱室13內的溫度上升,也不會將食品加熱過度。
圖63是本發明的實施例8的微波爐的控制裝置9的具體的電路圖。由繼電器和晶體管、單電源運算放大器A1~A4、菲利普雙穩態多諧振蕩電路、"或"門電路、累計計數器、數字比較器、D-TYP菲利普雙穩態多諧振蕩電路、開關裝置及電阻、電容等組合構成。
交流放大器4由使用由直流基準電源2供電的單電源運算放大器A1、A2的微分器和積分放大部組合構成,具有中心頻率約3.2Hz和帶寬約3.2Hz的頻率特性、以及只輸出相對于接地電位為正波形的整流特性。
當交流放大器4的輸出比由第1電壓設定裝置5定的基準電壓ΔVT大時,單電源運算放大器A3的第1比較裝置6將單電源運算放大器A3的輸出狀態反轉。
當通過積分器44得到的電壓VTH的直流分量比由第2電壓設定裝置45預先設定的基準電壓ΔVT大時,第2比較裝置46將單電源運算放大器A4的輸出狀態反轉。
時間設定裝置39是這樣構成的,即當重量傳感器43的脈沖輸出上升時,與第2比較裝置46的輸出狀態對應,用由信道選擇電路構成的開關裝置351選擇由ROM等數字存儲裝置構成的第1及第2初始值設定裝置349、350兩者中的一者,作為累計計數器329的初始值取入,在重量傳感器43的脈沖輸出下降期間,與第2比較裝置46的輸出狀態對應,由累計計數器329計數由上述開關裝置351選擇的第2時鐘信號CLOCK2及第3時鐘信號CLOCK3兩者中的一者,當重量傳感器43的脈沖輸出再次上升時,用D-TYP菲利普雙穩態多諧振蕩電路339存儲保持累計計數器329的內容,作為設定時間TB。
在按下起動開關7時,計時裝置40將由時間設定裝置39定的設定時間TB存儲保持在D-TYP菲利普雙穩態多諧振蕩電路413中,同時將累計計數器411的內容清除,重新開始按時鐘信號CLOCK1進行時間計數,用數字比較器412對該累計計數器411的內容TA和D-TYP菲利普雙穩態多諧振蕩電路413中存儲保持的設定時間TB進行比較,當TA超過TB時便輸出。
驅動裝置8是這樣構成的,即起動開關7被按下后,內部設有的菲利普雙穩態多諧振蕩電路801被置位,在利用通過"或"門電路806輸入的比較裝置6的輸出和計時裝置40的輸出兩者中的任意一者使菲利普雙穩態多諧振蕩電路801復位之前菲利普雙穩態多諧振蕩電路801處于置位狀態期間,通過晶體管802驅動繼電器803的觸點,從工業電源32向微波發生裝置10及冷卻風扇11供電。
熱敏電阻元件傳感器1的電阻值為依據的信號VTH的直流分量是與熱敏電阻元件傳感器1的配置位置的平均溫度有關的信號,所以也與加熱室13內的溫度有關。
圖64是圖63所示的控制裝置中的時間設定裝置的輸出特性曲線圖。
圖64所示的由實施例8的時間設定裝置40定的2種與食物重量對應的設定時間TB的特性曲線C1、C2分別相當于按下起動開關7后加熱室13的溫度低時和加熱室13的溫度高時給出的設定時間TB與食物重量之間關系的特性曲線。
因此,實施例8的控制裝置9只在經過根據重量傳感器43對應于加熱室13的溫度測量的結果確定的加熱時間TB,對微波發生裝置10進行停止控制之前,才根據以熱敏電阻元件傳感器1的電阻值為依據的信號的交流分量的大小對微波發生裝置10進行停止控制。
圖65是說明圖63所示的控制裝置的工作的與食品重量對應的加熱時間特性曲線圖。
食品14在加熱室13內由微波發生裝置10加熱時,如果加熱室13的壁面及加熱室13內的空氣的溫度高,則食品14不僅由于吸收微波而被加熱,而且還由來自加熱室13的壁面幅射和加熱室13內的空氣的熱傳導進行加熱,可知與加熱室13內的溫度低時相比,食品14能在較短的加熱時間內沸騰。表示這種狀態的特性曲線是圖65中的以O1為原點的直線A1和以O3為原點的直線A2,分別表示加熱室13內的溫度低時和加熱室13內的溫度高時與食品的重量對應的食品沸騰所需要的加熱時間。
其次,以O2為原點的直線C1和以O4為原點的直線C2,分別表示圖64所示的加熱室13內的溫度低時和溫度高時以重量傳感器43的測量結果為依據的設定時間。
曲線B1和曲線B2分別表示加熱室13內的溫度低時和溫度高時根據以熱敏電阻元件傳感器1的電阻值為依據的信號的交流分量控制微波發生裝置10時的加熱時間。
因此,當加熱室13內的溫度低時,用實施例8的控制裝置9控制微波發生裝置10時的加熱時間隨著食品重量的增加從點O1移到曲線B1上,在與直線C1的交點P2以下,移到直線C1上,當加熱室13內的溫度高時從點O3移到曲線B2上,在與直線C3的交點P4以下,移到直線C2上,由于離開表示最佳加熱時間的直線A1和直線A2距離不大,所以即使加熱室13內的溫度上升,也不會將食品加熱過度,能提供容易使用的微波路。
另外,還可以設置多個第2設定裝置45和第2比較裝置46,能與加熱室13內的溫度上升精確地對應,另外,如果將計時裝置39內的存儲保持設定時間TB的D-TYP菲利普雙穩態多諧振蕩電路取出來,則能與用微波發生裝置10加熱時加熱室13內的溫度上升對應,能期待更獲得更好的效果。
實施例9圖66是本發明的實施例9的微波爐的結構圖。
圖中,用熱敏電阻元件傳感器1的電阻值和電阻3對直流基準電源2的電壓E進行分壓后的電壓VTH由第1控制裝置9進行處理,第1控制裝置9由將交流分量加以放大的交流放大器4、對由第1電壓設定裝置5預先設定的基準電壓ΔVT和交流放大器4的輸出進行比較的第1比較裝置6、以及第1起動開關7和第1比較裝置6控制供電和點電的第1驅動裝置8構成。
第1控制裝置9控制對微波發生裝置10及冷卻風扇11進行的供電與斷電。
用熱敏電阻元件傳感器1的電阻值和電阻3對直流基準電源2的電壓E進行分壓后的電壓VTH還由第2控制裝置50進行處理,第2控制裝置50由將交流分量除去的積分器44、對經過積分器44的電壓VTH的直流分量和由溫度設定裝置即第2電壓設定裝置45設定的溫度基準電壓ΔVT進行比較的溫度比較裝置即第2比較裝置46、設定加熱時間TB的時間設定裝置39、按下爐起動開關即第2起動開關48后開始測量由時間設定裝置39設定的加熱時間TB的計時裝置40、以及由第2起動開關48和計時裝置40和第2比較裝置46控制供電和斷電的加熱器驅動裝置即第2驅動裝置49構成。
第2控制裝置50例如控制對加熱室13加熱的加熱器加熱裝置51進行供電和斷電、在規定的加熱時間TB內使加熱室13內保持規定的溫度。
其次,說明圖66中的本發明的實施例9的微波爐的工作情況。
第1控制裝置9與圖1中的實施例1相同,因此其說明從略。第2控制裝置50的工作情況如下。
按下第2起動開關48后輸出第1供電信號,第2起動開關48的第1供電信號輸出后,計時裝置40開始測量由時間設定裝置39設定的加熱時間,在由時間設定裝置39設定的加熱時間TB的期間內,當加熱室13內的溫度比與第2電壓設定裝置45設定的溫度基準電壓ΔVTH相當的溫度低時,第2比較裝置46輸出第2供電信號,當超過加熱時間TB時,計時裝置40輸出斷電信號,加熱器驅動裝置即第2驅動裝置49輸出第1供電信號,在計時裝置40輸出斷電信號之前收到第2比較裝置46的第2供電信號時,向加熱器加熱裝置51供電。
因此只用一個熱敏電阻元件傳感器1,加熱器加熱控制裝置50就能在設定的加熱時間TB的期間內將加熱室13保持在規定的溫度,具有恒溫器的功能,能實現帶加熱器的微波爐。
圖67、圖68分別是本發明實施例9的第1控制裝置9和第2控制裝置50的具體電路圖。圖67中的第1控制裝置9由第1繼電器和晶體管Tr1、菲利普雙穩態多諧振蕩電路、單電源運算放大器A1~A3及電阻、電容等組合構成。
交流放大器4由使用由直流基準電源2供電的單電源運算放大器A1、A2的微分器和積分放大部組合構成,具有中心頻率約3.2Hz和帶寬約3.2Hz的頻率特性、以及只輸出相對于接地電位為正波形的整流特性。
當交流放大器4的輸出比由第1電壓設定裝置5定的基準電壓ΔVT大時,單電源運算放大器A3的第1比較裝置6將單電源運算放大器A3的輸出狀態反轉。
第1驅動裝置8是這樣構成的,即當第1起動開關7被按下后,內部裝有的菲利普雙穩態多諧振蕩電路801a被置位,在至第1比較裝置6反相而使菲利普雙穩態多諧振蕩電路801a復位為止的期間,通過晶體管802a驅動繼電器803a的觸點,由工業電源32向微波發生裝置10及冷卻風扇11供電。
因此第1控制裝置9能控制微波爐自動運行,用微波發生裝置10加熱食品14,檢測以熱敏電阻元件傳感器1的電阻值為依據的信號的交流分量急劇增加時的食品14的沸騰狀態,使微波發生裝置10停止。
圖68中的第2控制裝置50由第2繼電器和晶體管Tr2、"與"門菲利普雙穩態多諧振蕩電路、單電源運算放大器A4、由數字開關或由數字開關和菲利普雙穩態多諧振蕩電路等數字存儲裝置構成的時間設定裝置、累計計數器、數字比較器及電阻、電容等組合構成。
用第2比較裝置46即單電源運算放大器A4對通過積分器44得到的電壓VTH的直流分量和使用者任意設定的第2設定裝置45的基準電壓ΔVTH進行比較,當電壓VTH的直流分量比基準電壓ΔVTH大時,第2比較裝置46輸出低電平信號,當電壓VTH的直流分量比基準電壓ΔVTH小時輸出高電平信號,如此進行反轉。
時間設定裝置39由使用者任意設定加熱時間TB,當第2起動開關48被按下后,計時裝置40將累計計數器411的內容清除,重新開始時鐘信號CLOCK的時間計數,用數字比較器412比較加熱時間TB和上述累計計數器411的計數內容TA,當計數內容TA超過加熱時間TB時便輸出。
第2驅動裝置49內部設有的菲利普雙穩態多諧振蕩電路801b由第2起動開關48置位,由計時裝置40的輸出復位,菲利普雙穩態多諧振蕩電路801b的輸出與第2比較裝置46的輸出一起被輸入"與"門電路805,"與"門電路805通過晶體管802b驅動第2繼電器803b,由商業電源32向加熱器加熱裝置51供電。
因此,第2控制裝置50在任意設定加熱時間TB內,將相當于熱敏電阻元件傳感器1的平均溫度的以熱敏電阻元件傳感器1的電阻值為依據的信號的直流分量的大小保持一定,斷續地向加熱器加熱裝置51供電。
由于熱敏電阻元件傳感器1的溫度與加熱室13內的氣體溫度相關,這是明確的,所以第2控制裝置50在加熱時間TB內控制加熱室13內的氣體溫度,使其保持一定,如此構成恒溫器。
如上所述,在本發明的實施例9中,使用一個熱敏電阻元件傳感器1就能廉價地提供一種具有能自動運轉的微波爐和能控制一定溫度的恒溫器這樣兩種功能的帶有加熱器的微波爐。
另外,通過將上述的各實施例組合起來,能實現具有更好的性能的微波爐,這是肯定的,可任意選擇組合形式。
本發明的特征在于只用一個熱敏電阻元件傳感器,根據變化較快的加熱室內的空氣的溫度檢測食品的沸騰狀態,根據熱敏電阻元件傳感器的直流輸出,獲得熱敏電阻元件的溫度及加熱室內的空氣溫度,通過這兩種信息的組合,構成與條件無關而能經常保持良好的工作狀態的自動運轉的微波爐。
如上所述,由于在本發明的第1方面所述的微波爐中,設有與由放置在加熱室內的被加熱物放出的氣體接觸的熱敏電阻元件傳感器,控制裝置根據以上述熱敏電阻元件傳感器的電阻值為依據的信號的交流分量的大小,檢測伴隨加熱室內的被加熱物在加熱過程中放出的蒸汽,控制向微波發生裝置供電·斷電,所以具有下述效果,即不需要象使用相對濕度傳感器那樣,為了不產生離子極化而使用電路結構復雜的交流基準電源,也不需要為了防止檢測元件晶界堵塞而用加熱器保溫及定期地用加熱器燒掉污垢等進行許多復雜的保養工作。
由于本發明的第2方面所述的微波爐的控制裝置的交流放大器放大以熱敏電阻元件傳感器的電阻值為依據的信號的交流分量的輸出電壓,比較裝置對交流放大器的輸出電壓和電壓設定裝置的基準電壓進行比較,當交流放大器的輸出電壓比檢測沸騰狀態用的基準電壓大時將斷電信號輸出給驅動裝置,驅動裝置收到來自比較裝置的斷電信號后切斷向上述微波發生裝置供給的電力,控制裝置就這樣伴隨加熱室內的被加熱物的加熱過程控制向微波發生裝置的供電·斷電。
由于本發明的第3方面所述的熱敏電阻元件傳感器是帶有玻璃被覆層的珠形熱敏電阻元件,只使玻璃被覆部與從被加熱物放出氣體接觸,所以能耐高溫潮濕的惡劣影響,而且熱敏電阻元件的引出部暴露在加熱室外的空氣中,所以引出部與加熱室外的空氣接觸而冷卻,具有即使在高溫下也能防止輸出下降的效果。
由于本發明的第4方面所述的熱敏電阻元件傳感器配置在加熱室內由微波發生裝置產生的電場的場強變弱的角落附近,所以熱敏電阻元件及熱敏電阻元件周圍的空氣溫度上升得小,具有能更準確地檢測被加熱物即食品的沸騰狀態的效果。
由于本發明的第5方面所述的熱敏電阻元件傳感器配置在加熱室內設置了微波發生裝置的側壁上,所以微波的電場強變得更弱,熱敏電阻元件及熱敏電阻元件周圍的空氣溫度上升得更小,具有能更準確地檢測被加熱物即食品的沸騰狀態的效果。
由于本發明的第6方面所述的熱敏電阻元件傳感器配置在加熱室內設置的將加熱室內的氣體吸引到加熱室外的吸引部處,同時熱敏電阻元件傳感器和吸引部利用由上述冷卻風扇產生的冷卻風進行冷卻,所以由于熱敏電阻元件傳感器和配置熱敏電阻元件傳感器的附近的吸引部被冷卻風扇冷卻,所以熱敏電阻元件傳感器及其周圍的空氣溫度上升得極小,具有能更準確地檢測被加熱物即食品的沸騰狀態的效果。
由于本發明的第7方面所述的微波爐的控制裝置的交流放大器具有比5Hz低的截止頻率的低通特性,所以即使長期使用也不會因污垢而使檢測特性變化,具有能充分地消除電磁噪聲的能力。
由于本發明的第8方面所述的控制裝置的交流放大器有積分器,該積分器具有比對應于重復周期短的波形的輸入而輸出大的平均輸出、對應于單穩態重復周期長的波形的輸入而輸出小的平均輸出的沖電時間常數長的放電時間常數,所以即使具有充分長的時間常數,也不伴有大的時間滯后,且能將噪聲等單穩態信號吸收出去,同時能明確地抽出沸騰時產生的具有較短的重復周期的信號,比較裝置也不會產生振蕩。
由于本發明的第9方面所述的微波爐的控制裝置有設定規定的設定時間的時間設定裝置,及計時裝置,該計時裝置通過起動開關開始測量由時間設定裝置設定的設定時間,且將用來把基準電壓設定成比被加熱物處于沸騰狀態下的交流放大器的最大輸出電壓大的電壓的基準電壓指令輸出給電壓設定裝置,當超過設定時間時輸出基準電壓指令,用來將電壓設定裝置的基準電壓從比被加熱物處于沸騰狀態下的交流放大器的最大輸出電壓大的電壓變為規定的設定電壓,電壓設定裝置根據來自計時裝置的基準電壓指令,將基準電壓設定成比被加熱物處于沸騰狀態下時交流放大器的最大輸出電壓大的電壓或規定的設定電壓,所以連續使用的微波爐的加熱室在高溫下起動時,在由計時裝置規定的設定時間內,電壓設定裝置將基準電壓設定成比被加熱物處于沸騰狀態下的交流放大器的最大輸出電壓大的電壓,比較裝置不將斷電信號輸入驅動裝置,在經過了設定時間之后設定成通常的設定電壓,所以按下起動開關后不會誤停止,在食品沸騰而放出含有水分的氣體后才開始進行停止控制,具有能獲得操作性好的微波爐的效果。
由于本發明的第10方面所述的微波爐的控制裝置的驅動裝置有設定規定的設定時間的時間設定裝置;設置在熱敏電阻元件傳感器和交流放大器之間、或交流放大器和比較裝置之間、或比較裝置和驅動裝置之間,當收到斷開信號時便斷開、當收到接通信號時便接通的開關裝置;以及通過起動開關開始測量由時間設定裝置設定的設定時間,且將斷開信號輸出給開關裝置,當超過設定時間時輸出接通信號的計時裝置,所以連續使用的微波爐的加熱室在高溫下起動時,在由計時裝置規定的設定時間內,開關裝置斷開后,不將斷電信號輸入驅動裝置,在經過了設定時間之后,開關裝置閉合后,將斷電信號輸入驅動裝置,所以按下起動開關后不會誤停止,在食品沸騰而放出含有水分的氣體后才開始進行停止控制,具有能獲得操作性好且結構簡單的微波爐的效果。
由于本發明的第11方面所述的微波爐的控制裝置的驅動裝置有延遲裝置,該延遲裝置收到起動開關的供電信號后,延遲規定時間,然后向微波發生裝置供電,所以該控制裝置在起動微波發生裝置之前的規定時間以前,就起動冷卻風扇,所以能在將滯留在加熱室內的高溫氣體排放到加熱室外之后同時進行微波發生裝置的起動和食品沸騰的檢測,具有能防止初始溫度高的食品被過度加熱的效果。
由于本發明的第12方面所述的微波爐的控制裝置的驅動裝置有延遲裝置,該延遲裝置從比較裝置收到斷電信號后,延遲規定時間,然后斷開向冷卻風扇供給的電力,所以該控制裝置在將微波發生裝置停止后使冷卻風扇在規定的時間內繼續工作,能迅速地將從食品放出的氣體排出,即使反復使用微波爐時也能防止由于滯留的水蒸汽而錯誤地斷定為食品沸騰,同時能防止微波發生裝置停止后由于放熱裝置失效而呈高溫狀態,所以具有能延長微波發生裝置的壽命的效果。
由于本發明的第13方面所述的微波爐的控制裝置有時間設定裝置和計時裝置,上述時間設定裝置從接收到起動開關的供電信號開始,測量至接收到來自比較裝置的斷電信號為止的即至被加熱物沸騰為止的時間,并設定將該測量時間乘以規定的倍率的延長時間,上述計時裝置從接收到來自比較裝置的斷電信號時開始計數該延長時間,該延長時間的計數結束后,向驅動裝置輸出斷電信號,所以按下起動開關后,從控制裝置的比較裝置在食品呈沸騰狀態時輸出斷電信號開始,經過由時間設定裝置設定的規定的延長時間后,計時裝置才向驅動裝置輸出斷電信號,停止加熱,所以具有例如在需要使煮的食物等繼續保持沸騰狀態的某種食物的烹調過程中能給出適當的烹調時間的效果。
由于本發明的第14方面所述的微波爐還備有在加熱室內收容保持被加熱物的食品皿和與食品皿連接的測量上述被加熱物的重量的重量傳感器,控制裝置有設定與重量傳感器測量的重量對應的規定的加熱時間的時間設定裝置,及計時裝置,該計時裝置從接收到起動開關的供電信號開始,計數由時間設定裝置設定的規定的加熱時間,該加熱時間的計數結束后,向驅動裝置輸出斷電信號,驅動裝置接收到來自比較裝置的斷電信號和來自計時裝置的斷電信號這兩個信號中的任意一個信號后,切斷向微波發生裝置供給的電力,所以例如當食品重量大、加熱時間長、加熱室內的溫度升得高、由熱敏電阻元件傳感器進行的食物的沸騰檢測產生時間滯后時,在經過了由時間設定裝置設定的與重量傳感器測量的重量對應的規定的加熱時間之后,計時裝置比由熱敏電阻元件傳感器進行的食物的沸騰檢測早、向驅動裝置輸出斷電信號,所以能提供不會由于過熱而使食物干燥等容易使用的微波爐。
由于本發明的第15方面所述的微波爐的控制裝置備有根據熱敏電阻元件傳感器的電阻值,將信號的交流分量除去而使直流分量通過的積分器,電壓設定裝置根據通過積分裝置得到的直流分量的大小,設定規定的基準電壓,所以即使隨著熱敏電阻元件傳感器的溫度上升食品沸騰時以熱敏電阻元件傳感器的電阻值為依據的信號的交流分量的大小減小,但電壓設定裝置能根據通過積分裝置得到的直流分量的大小,設定與交流分量的大小成比例的基準電壓,所以能相對地用同一電平對以熱敏電阻元件傳感器的電阻值為依據的信號的交流分量的大小和基準電壓進行比較,不會產生比較裝置判斷的時間滯后,能與加熱室內的溫度無關地穩定地檢測食品的沸騰,具有不會將食品加熱過度的效果。
由于本發明的第16方面所述的微波爐的控制裝置有根據熱敏電阻元件傳感器的電阻值,將信號的交流分量除去而使直流分量通過的積分器;設定檢測規定的高溫狀態用的規定的高溫基準電壓的高溫電壓設定裝置;以及對通過積分器得到的直流分量的大小和高溫電壓設定裝置設定的高溫基準電壓進行比較,當通過積分器得到的直流分量的大小比高溫基準電壓大時,輸出起動禁止信號的高溫比較裝置,驅動裝置收到起動開關的供電信號后,向微波發生裝置供給電力,收到來自比較裝置的斷電信號后,切斷向微波發生裝置供給的電力,而在收到來自高溫比較裝置的起動禁止信號后,即使收到起動開關的供電信號,也禁止向微波發生裝置供給電力,而在收到起動開關的供電信號后,即使收到來自高溫比較裝置的起動禁止信號,也繼續向微波發生裝置供給電力,所以當加熱室的溫度高時,如果控制裝置的高溫比較裝置通過積分器得到的直流分量的大小比高溫基準電壓大時,輸出起動禁止信號,驅動裝置收到來自高溫比較裝置的起動禁止信號后,切斷向微波發生裝置供給的電力,因此能阻止根據以熱敏電阻元件傳感器的電阻值為依據的信號的交流分量的大小進行的微波爐的自動運轉開始,具有能將食品表面干燥或加熱不足防患于未然的效果。
由于本發明的第17方面所述的微波爐的控制裝置備有收到起動開關的供電信號和來自高溫比較裝置的起動禁止信號后,發出警報的通知裝置,所以具有當加熱室處于高溫下時由通知裝置發出警報、能讓使用者知道的效果。
由于本發明的第18方面所述的微波爐的控制裝置有根據熱敏電阻元件傳感器的電阻值,將信號的交流分量除去而使直流分量通過的積分器;設定檢測規定的高溫狀態用的規定的高溫基準電壓的高溫電壓設定裝置;以及對通過積分器得到的直流分量的大小和高溫電壓設定裝置設定的高溫基準電壓進行比較,當通過積分器得到的直流分量的大小比高溫基準電壓大時,輸出起動禁止信號的高溫比較裝置,電壓設定裝置收到來自高溫比較裝置的切換信號時,將基準電壓從規定的設定電壓切換到被加熱物處于沸騰狀態下時交流放大器的最大輸出電壓以上的電壓,所以雖然當加熱室處于高溫下時以熱敏電阻元件傳感器的電阻值為依據的信號的交流分量受熱噪聲和只來自食品表面蒸發的水分的影響增大,致使在食品全部達到沸騰狀態之前便錯誤地斷定為已處于沸騰狀態而造成加熱不足,但這時由于高溫比較裝置斷定通過積分器得到的直流分量的大小比高溫基準電壓大,并向基準電壓設定裝置輸出切換信號,基準電壓設定裝置收到來自高溫比較裝置的切換信號后,將基準電壓從規定的設定電壓切換到被加熱物處于沸騰狀態下時交流放大器的最大輸出電壓以上的電壓,所以來自比較裝置的供電信號不被輸出給驅動裝置,在經過了由時間設定裝置設定的與重量傳感器測量的重量對應的規定的加熱時間之后,計時裝置向驅動裝置輸出斷電信號,所以能按與重量傳感器測量的重量對應的規定的加熱時間加熱食品,具有即使加熱室內在高溫狀態下運轉也能進行不會使食品加熱不足的自動運轉的效果。
由于本發明的第19方面所述的微波爐的控制裝置有根據熱敏電阻元件傳感器的電阻值,將信號的交流分量除去而使直流分量通過的積分器;設定檢測規定的高溫狀態用的規定的高溫基準電壓的高溫電壓設定裝置;對通過積分器得到的直流分量的大小和高溫電壓設定裝置設定的高溫基準電壓進行比較,當通過積分器得到的直流分量的大小比高溫基準電壓大時,輸出起動禁止信號的高溫比較裝置;以及設置在熱敏電阻元件傳感器和交流放大器之間、或交流放大器和上述比較裝置之間、或比較裝置和驅動裝置之間,通常閉合,只有當收到切換信號時才斷開的開關裝置,所以由于加熱室處于高溫下時如果高溫比較裝置斷定通過積分器得到的直流分量的大小比高溫基準電壓大,則向開關裝置輸出切換信號,開關裝置收到來自高溫比較裝置的切換信號后便斷開,所以不是將斷電信號輸入驅動裝置,在經過了由時間設定裝置設定的與重量傳感器測量的重量對應的規定的加熱時間之后,計時裝置向驅動裝置輸出斷電信號,所以能按與重量傳感器測量的重量對應的規定的加熱時間加熱食品,具有能獲得即使加熱室內在高溫狀態下運轉也能進行不會使食品加熱不足的自動運轉的結構簡單的微波爐的效果。
由于本發明的第20方面所述的微波爐的控制裝置有根據熱敏電阻元件傳感器的電阻值,將信號的交流分量除去而使直流分量通過的積分器;至少設定一種規定的室溫基準電壓的室溫電壓設定裝置;以及對通過積分器得到的直流分量的大小和室溫電壓設定裝置設定的至少一種室溫基準電壓進行比較,當通過積分器得到的直流分量的大小比室溫基準電壓大時,輸出各切換信號的室溫比較裝置,時間設定裝置在收到來自室溫比較裝置的各切換信號時,將加熱時間從規定的設定時間切換到與加熱室內的溫度對應的以各種重量為根據的各規定的加熱時間,所以當室溫比較裝置通過積分器得到的直流分量的大小比室溫電壓設定裝置設定的至少一個室溫基準電壓大時將切換信號輸出給時間設定裝置,時間設定裝置將由重量傳感器定的加熱時間與加熱室內的溫度對應進行變更,用該變更后的加熱時間加熱,該加熱時間結束后,計時裝置向驅動裝置輸出斷電信號,所以具有即使加熱室內的溫度上升也不會將食品加熱過度的效果。
由于本發明的第21方面所述的微波爐還備有對加熱室內的氣體加熱的加熱器加熱裝置和控制加熱器加熱裝置的加熱器加熱控制裝置,加熱器加熱控制裝置在溫度比較裝置通過積分器得到的以熱敏電阻元件傳感器的電阻值為依據的信號的直流分量的大小比溫度設定裝置設定的溫度基準電壓小時輸出第2供電信號,計時裝置根據恒溫器起動開關的第1供電信號開始測量由時間設定裝置設定的加熱時間,當超過加熱時間時輸出斷電信號,加熱器驅動裝置在從出現第1供電信號開始至出現計時裝置的斷電信號為止的期間,只有當收到溫度比較裝置的第2供電信號時才向加熱器加熱裝置供電,當從計時裝置收到斷電信號后,切斷供給加熱器加熱裝置的電力,所以在按下恒溫器起動開關后,在由時間設定裝置設定的加熱時間內,當加熱室內的溫度比溫度設定裝置設定的與溫度基準電壓相當的溫度小時,溫度比較裝置輸出第2供電信號,當超過了加熱時間且在計時裝置輸出斷電信號之前,加熱器驅動裝置只有當收到溫度比較裝置的第2供電信號時才向加熱器加熱裝置供電,因此只用一個熱敏電阻元件傳感器,加熱器加熱控制裝置就能在規定的加熱時間內將加熱室保持在規定溫度,具有能實現帶加熱器的微波爐。
權利要求
1.一種微波爐,其特征在于備有收容被加熱物的加熱室;加熱加熱室內的被加熱物的微波發生裝置;向微波發生裝置送冷卻風的冷卻風扇;將冷卻風的一部分導向加熱室內的吸氣部;將加熱室內的氣體排放到加熱室外的排氣部;與由加熱室內的被加熱物放出的氣體接觸設置的熱敏電阻元件傳感器;以及根據以熱敏電阻元件傳感器的電阻值為依據的信號的交流分量的大小,對上述微波發生裝置進行供電·斷電控制的控制裝置。
2.根據權利要求1所述的微波爐,其特征在于上述控制裝置備有放大熱敏電阻元件傳感器檢測到的信號的交流分量的交流放大器;設定檢測預定的沸騰狀態用的基準電壓的電壓設定裝置;對交流放大器的輸出電壓和電壓設定裝置的基準電壓進行比較,當交流放大器的輸出電壓比基準電壓大時輸出斷電信號的比較裝置;輸出供電信號的起動開關;以及收到起動開關的供電信號后向上述微波發生裝置供電、而在收到來自比較裝置的斷電信號后切斷向上述微波發生裝置供給的電力的驅動裝置。
3.根據權利要求1所述的微波爐,其特征在于上述的熱敏電阻元件傳感器是帶有玻璃被覆層的珠形熱敏電阻元件,它是這樣安裝的,即,使玻璃被覆層的一端在加熱室內或在從加熱室通往外部的路徑上與從被加熱物放出氣體接觸,同時使包含被覆了玻璃被覆層的引出部的另一端暴露在上述加熱室外的空氣中。
4.根據權利要求2或3任意一項所述的微波爐,其特征在于上述控制裝置的交流放大器具有比5Hz低的截止頻率的低通特性。
5.根據權利要求2、3或4任意一項所述的微波爐,其特征在于上述的控制裝置的交流放大器有積分器,該積分器具有比對應于重復周期短的波形的輸入而輸出大的平均輸出、對應于單穩態重復周期長的波形的輸入而輸出小的平均輸出的沖電時間常數長的放電時間常數。
6.根據權利要求2、3、4或5任意一項所述的微波爐,其特征在于上述控制裝置有設定規定的設定時間的時間設定裝置,及計時裝置,該計時裝置通過起動開關開始測量由時間設定裝置設定的設定時間,且將用來把基準電壓設定成比被加熱物處于沸騰狀態下的交流放大器的最大輸出電壓大的電壓的基準電壓指令輸出給電壓設定裝置,當超過設定時間時輸出基準電壓指令,用來將電壓設定裝置的基準電壓從比被加熱物處于沸騰狀態下的交流放大器的最大輸出電壓大的電壓變為規定的設定電壓,上述電壓設定裝置根據來自計時裝置的基準電壓指令,將基準電壓設定成比被加熱物處于沸騰狀態下時交流放大器的最大輸出電壓大的電壓或規定的設定電壓。
7.根據權利要求2、3、4或5任意一項所述的微波爐,其特征在于上述控制裝置有設定規定的設定時間的時間設定裝置;設置在熱敏電阻元件傳感器和交流放大器之間、或交流放大器和比較裝置之間、或比較裝置和驅動裝置之間,當收到斷開信號時便斷開、當收到接通信號時便接通的開關裝置;以及通過起動開關開始測量由時間設定裝置設定的設定時間,且將斷開信號輸出給開關裝置,當超過設定時間時輸出接通信號的計時裝置。
8.根據權利要求2、3、4、5、6或7任意一項所述的微波爐,其特征在于上述控制裝置的驅動裝置有延遲裝置,該延遲裝置收到起動開關的供電信號后,延遲規定時間,然后向微波發生裝置供電。
9.根據權利要求2、3、4、5、6、7或8任意一項所述的微波爐,其特征在于上述控制裝置的驅動裝置有延遲裝置,該延遲裝置從比較裝置收到斷電信號后,延遲規定時間,然后斷開向冷卻風扇供給的電力。
10.根據權利要求2、3、4或5任意一項所述的微波爐,其特征在于上述控制裝置有時間設定裝置和計時裝置,上述時間設定裝置從接收到起動開關的供電信號開始,測量至接收到來自比較裝置的斷電信號為止的即至被加熱物沸騰為止的時間,并設定將該測量時間乘以規定的倍率的延長時間,上述計時裝置從接收到來自比較裝置的斷電信號時開始計數該延長時間,該延長時間的計數結束后,向驅動裝置輸出斷電信號。
11.根據權利要求2、3、4或5任意一項所述的微波爐,其特征在于還備有在加熱室內收容保持被加熱物的食品皿和與食品皿連接的測量上述被加熱物的重量的重量傳感器,控制裝置有設定與重量傳感器測量的重量對應的規定的加熱時間的時間設定裝置,及計時裝置,該計時裝置從接收到起動開關的供電信號開始,計數由時間設定裝置設定的規定的加熱時間,該加熱時間的計數結束后,向驅動裝置輸出斷電信號,上述驅動裝置接收到來自比較裝置的斷電信號和來自計時裝置的斷電信號這兩個信號中的任意一個信號后,切斷向微波發生裝置供給的電力。
12.根據權利要求2、3、4或5任意一項所述的微波爐,其特征在于上述控制裝置備有根據熱敏電阻元件傳感器的電阻值,將信號的交流分量除去而使直流分量通過的積分器,上述電壓設定裝置根據通過積分裝置得到的直流分量的大小,設定規定的基準電壓。
13.根據權利要求2、3、4或5任意一項所述的微波爐,其特征在于上述控制裝置有根據熱敏電阻元件傳感器的電阻值,將信號的交流分量除去而使直流分量通過的積分器;設定檢測規定的高溫狀態用的規定的高溫基準電壓的高溫電壓設定裝置;以及對通過積分器得到的直流分量的大小和高溫電壓設定裝置設定的高溫基準電壓進行比較,當通過積分器得到的直流分量的大小比高溫基準電壓大時,輸出起動禁止信號的高溫比較裝置,上述驅動裝置收到起動開關的供電信號后,向微波發生裝置供給電力,收到來自比較裝置的斷電信號后,切斷向微波發生裝置供給的電力,而在收到來自高溫比較裝置的起動禁止信號后,即使收到起動開關的供電信號,也禁止向微波發生裝置供給電力,而在收到起動開關的供電信號后,即使收到來自高溫比較裝置的起動禁止信號,也繼續向微波發生裝置供電。
14.根據權利要求13所述的微波爐,其特征在于上述控制裝置備有收到起動開關的供電信號和來自高溫比較裝置的起動禁止信號后,發出警報的通知裝置。
15.根據權利要求2、3、4或5任意一項所述的微波爐,其特征在于還備有對加熱室內的氣體加熱的加熱器加熱裝置和控制加熱器加熱裝置的加熱器加熱控制裝置,上述加熱器加熱控制裝置備有根據熱敏電阻元件傳感器的電阻值,將信號的交流分量除去而使直流分量通過的積分器;設定所希望的溫度基準電壓的溫度設定裝置;對通過積分器得到的直流分量的大小和溫度設定裝置設定的溫度基準電壓進行比較,當通過積分器得到的直流分量的大小比溫度基準電壓小時,輸出第2供電信號的溫度比較裝置;輸出第1供電信號的恒溫器起動開關;設定所希望的加熱時間的時間設定裝置;根據恒溫器起動開關的第1供電信號開始測量由時間設定裝置設定的加熱時間,當超過加熱時間時輸出斷電信號的計時裝置;以及在從出現第1供電信號開始至出現計時裝置的斷電信號為止的期間,只有當收到溫度比較裝置的第2供電信號時才向加熱器加熱裝置供給電力,當從計時裝置收到斷電信號后,切斷供給加熱器加熱裝置的電力的加熱器驅動裝置。
全文摘要
一種結構簡單、能有效可靠地檢測食品加熱狀況的裝置,及有易于使用該裝置的各種控制功能的微波爐。該微波爐備有收容被加熱物的加熱室;加熱加熱室內的被加熱物的微波發生裝置;向磁控管送冷卻風的冷卻風扇;將冷卻風的一部分導向加熱室內的吸氣部;將加熱室內的氣體排到加熱室外的排氣部;與由加熱室內的被加熱物放出的氣體接觸設置的熱敏電阻元件傳感器;以及根據以熱敏電阻元件傳感器的電阻值為依據的信號交流分量,對微波發生裝置進行供電·斷電控制的控制裝置。
文檔編號F24C7/02GK1161428SQ9710107
公開日1997年10月8日 申請日期1997年1月30日 優先權日1997年1月30日
發明者秋山俊郎, 長谷川惠一, 新井勉, 金井孝博 申請人:三菱電機株式會社, 三菱電機家庭機器株式會社