(57)【要約】【課題】加熱中に起きたスパークを検知して出力を制御する電子レンジを実現する。【解決手段】スパークに伴い発生する光を導光路１１によって、温度条件の良いところに設置されたフォトＩＣダイオード（照度センサ）１０へ導き、光検知し、スパーク判定手段であるマイクロコンピュータ１５により、スパーク判定、マグネトロン１の動作制御を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
食品を載置する加熱室と、前記加熱室内の食品を加熱するマイクロ波を供給するマグネトロンと、前記加熱室内部の明るさを検知する照度センサと、前記加熱室から前記照度センサまで光を導く導光路と、前記照度センサの出力から前記加熱室内のスパーク情報を検出する信号処理手段とスパーク判定手段とを有する電子レンジ。
【請求項２】
加熱室から照度センサへ光を導く複数の導光路を有する請求項１記載の電子レンジ。
【請求項３】
導光路は光ファイバーで構成した請求項１または２記載の電子レンジ。
【請求項４】
導光路の加熱室に近接する側はガラス製の光ファイバーで構成した請求項１から３のいずれか１項記載の電子レンジ。
【請求項５】
食品を載置する加熱室と、前記加熱室内の食品を加熱するマイクロ波を供給するマグネトロンと、前記加熱室内部の明るさを検知する照度センサと、前記加熱室から前記照度センサまで光を導く導光路と、前記照度センサ近傍に照明源を設置し、前記導光路を経由して前記照明源からの光を前記加熱室内部へ伝送し、前記照度センサの出力から前記加熱室内のスパーク情報を検出する信号処理手段とスパーク判定手段とを有する電子レンジ。
【請求項６】
食品を載置する加熱室と、前記加熱室内の食品を加熱するマイクロ波を供給するマグネトロンと、前記加熱室内部の明るさを検知する照度センサと、前記加熱室から前記照度センサまで光を導く導光路と、前記導光路と前記加熱室の間に集光手段と、前記照度センサの出力から前記加熱室内のスパーク情報を検出する信号処理手段とスパーク判定手段とを有する電子レンジ。
【請求項７】
集光手段はガラスで構成した請求項６記載の電子レンジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱室内での金属接触存在下でのマイクロ波給電に伴い発生するスパークを検知する装置を有する電子レンジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子レンジは食品にマイクロ波を吸収させて加熱する装置であるが、金属容器、アルミ箔など調理に伴う金属製品同士の接触、金属装飾した食器を使用時など、金属端面などでスパークが生じる。その時、大きな音や火花が発生するために使用者に不安を与えることがあった。また、スパーク発生時、速やかにマイクロ波の供給を制御しないと、スパークの火花が食品の油に燃え移って発煙するなどの事態も考えられる。そのような事態を避けるため、従来、この種の電子レンジには、加熱室内のスパークを窓の外に取り付けた光センサで検知するものが提案されていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図８は特許文献１に記載された従来の電子レンジの断面図である。電子レンジ本体１００の中に設置されたマグネトロン照射アンテナ（特許文献１の第１図にはマグネトロン発生器とあるが、マイクロ波発生器の誤記と思われる）。１０１から反射板１０３を介してマイクロ波が加熱室１０２内の被加熱物１０４に給電される。また光センサ１０５が加熱室１０２正面の窓１０６の外側から内部の光量変化をメッシュ板１０７を透して監視するように設置されている。
【特許文献１】実開平１−１６５５９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記従来の光センサ１０５で加熱室１０２内部のスパークを検出する構成は、スパーク発生時の照度変化を即時に検知できるので、検出手段としては有用ではあるが、照明の変化を取り込んでの誤検知や、加熱室１０２内部の光センサ１０５の（オーブン皿の設置に伴ってできてしまうような）死角でスパークが発生した時は検知することができず、また死角にならない位置を探せたとしても、周囲の温度が高くて照度センサの取り付けができないなど、取り付け位置の制約を受けてしまうという課題がある。
【０００５】
そこで本発明は、加熱室の壁面から導光路で照度センサまで光を導き、照度センサの取り付け位置の自由度を確保し、かつ照度センサを外部の光ノイズに曝されず、温度などにも制約されない最適な位置に照度センサを設置して電子レンジのスパークを確実に検知する構成を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記従来の課題を解決するため、本発明の電子レンジは、食品を載置する加熱室と加熱室内の食品を加熱するマイクロ波を供給するマグネトロンと、加熱室内部の明るさを検知する照度センサと、加熱室から照度センサまで光を導く導光路と照度センサの出力から加熱室内のスパーク情報を検出する信号処理手段とスパーク判定手段を有するものである。
【０００７】
これにより、加熱室から導光路で照度センサまで光を導き、照度センサの取り付け位置の自由度を確保し、かつ照度センサを外部の光ノイズに曝されず、温度などにも制約されない最適な位置に照度センサを設置することを可能にできる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の電子レンジは、スパークが発生した時に、速やかにスパークに伴って発生した
光を導光路を通って照度センサに導き、照度センサの出力からスパーク発生を検知し、加熱出力を絞るあるいは停止することができるので、使用者の不安を取り除けるとともに、加熱室内でのスパークに伴う発煙などを未然に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第１の発明は、食品を載置する加熱室と加熱室内の食品を加熱するマイクロ波を供給するマグネトロンと、加熱室内部の明るさを検知する照度センサと、加熱室から照度センサまで光を導く導光路と照度センサの出力から加熱室内のスパーク情報を検出する信号処理手段とスパーク判定手段を有するものであり、スパークが発生した時に、速やかにスパークに伴って発生した光を導光路を通って照度センサに導き、照度センサの出力からスパーク発生を検知し、加熱出力を絞るあるいは停止することができるので、使用者の不安を取り除けるとともに、加熱室内でのスパークに伴う発煙などを未然に防止する事ができる。
【００１０】
第２の発明は、特に第１の発明において、加熱室から照度センサへ光を導く複数の導光路を有するものであって、スパークに伴う光を複数の経路から伝え処理して、確実にスパークの判定をできるようにするものである。
【００１１】
第３の発明は、特に第１または２の発明において、導光路は光ファイバーで構成したものであって、可撓性があり、細く構成することができるので庫内のスパークで発生した光を、照度センサへ確実に、狭い隙間を引き回して伝導させることができる。
【００１２】
第４の発明は、特に第１から３のいずれかの発明において、導光路の加熱室に近接する側はガラス製の光ファイバーで構成したものであり、加熱室の熱によっても変質しない導光路を構成することができ、導光路の信頼性を向上させるものである。
【００１３】
第５の発明は、食品を載置する加熱室と加熱室内の食品を加熱するマイクロ波を供給するマグネトロンと、加熱室内部の明るさを検知する照度センサと、加熱室から照度センサまで光を導く導光路と照度センサ近傍に照明源を設置し、導光路を経由して照明源からの光を加熱室内部へ伝送し、前記照度センサの出力から加熱室内のスパーク情報を検出する信号処理手段とスパーク判定手段を有するものであり、スパーク検知領域の識別を行う事ができる。
【００１４】
第６の発明は、食品を載置する加熱室と加熱室内の食品を加熱するマイクロ波を供給するマグネトロンと、加熱室内部の明るさを検知する照度センサと、加熱室から照度センサまで光を導く導光路と導光路と加熱室の間に集光手段と、照度センサの出力から加熱室内のスパーク情報を検出する信号処理手段とスパーク判定手段を有するものであり、加熱室内部のスパークで発生した光を効率よく集めて照度センサへ伝えるものであり、スパーク検知の信頼性を高めるものである。
【００１５】
第７の発明は、特に第６の発明において、集光手段はガラスで構成したものであり、加熱室の熱によっても変質しない導光路を構成することができ、導光路の信頼性を向上させるものである。
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態における電子レンジの部分切り欠き構成図である。
【００１８】
図１において、マイクロ波の発生源であるマグネトロン１で発生したマイクロ波は導波
管２内部を通って加熱室３の底面より加熱室３内部の被加熱物４に供給される。またマグネトロン１の冷却用の風を送るファン５、マグネトロン１へ高電圧を供給する部品である高圧トランス６、高圧コンデンサ７、高圧ダイオード８が加熱室３の外部に設置されている。また、加熱室３の外部には加熱室３の壁面に穿たれた穴９を通して、フォトＩＣダイオード（照度センサ）１０へ加熱室３内部の光情報を伝達する導光路１１が設置されている。
【００１９】
フォトＩＣダイオード１０は光の強さに応じた電流を発生し、その電流はフォトＩＣダイオード１０と直列に取り付けられた抵抗１２とノイズ除去用のコンデンサ１３からなる信号処理手段１４の電圧出力として取り出される。
【００２０】
図２には、信号処理手段の出力信号波形を示す。図２（ａ）はスパークなし、図２（ｂ）はスパークありの波形を示した特性図である。スパークなしの時は、加熱室３の内部の明るさに相当する電圧出力が見られ、スパークありの時は、スパークによる発光に追随して電圧が出力される。
【００２１】
信号処理手段１４の出力は、スパーク判定手段であるマイクロコンピュータ１５のアナログ／ディジタル変換入力端子１６に入力される。ディジタル変換された電圧レベルが一定のレベルＬｔｈよりも大きいと分析されたら、マイクロコンピュータ１５のディジタル出力端子１７から出力され、リレー回路（図示せず）を開放し、マイクロ波の発振を停止させる。上記構成で被加熱物４に被せられたアルミ箔１８の端面同士が軽く接触するような状態で発生したスパークはフォトＩＣダイオード１０で検知され、信号処理手段１４によって信号が処理（電流−電圧変換）され、スパーク判定手段であるマイクロコンピュータ１５でスパークと判定、マイクロ波の発振停止動作が行われることになる。
【００２２】
導光路１１で光を任意の場所に導けることによって、フォトＩＣダイオード１０の設置場所の制約を取り去ることができる。フォトＩＣダイオード１０を温度の低い場所に設置し、導光路１１で光を導くことによって、信頼性の高い、また設置場所の自由度の高いスパーク検知を実現することができる。
【００２３】
なお、本実施の形態において、穴９を加熱室３の側面壁に形成したが、これに限定されるものではなく、加熱室３内での金属接触存在下でのマイクロ波給電に伴い発生するスパークを検知できる位置であれば、加熱室３の背面壁や天井壁や底面壁に形成しても構わない。
【００２４】
（実施の形態２）
図３は本発明の第２の実施の形態における電子レンジの部分切り欠き構成図である。
【００２５】
実施の形態１との違いは、加熱室３の奥の穴１９から導光路２０によって、フォトＩＣダイオード１０へ加熱室３内部の光を導く経路を追加したところにある。導光路２０の追加によって、加熱室３内部は、２ヶ所からスパークが監視されることになり、スパークの監視精度が向上する。
【００２６】
（実施の形態３）
次に、図４は本発明の第３の実施の形態における導光路１１として用いる光ファイバー２１の断面図を示す。光ファイバー２１は光を伝える部分、コア２２の周辺に、光を反射する部分、クラッド２３を作成、その周囲を保護層２４で覆った構成となっている。加熱室３内部のスパークに伴う光はクラッド２１での反射を繰り返しつつ、コア２２部分を進んでフォトＩＣダイオード１０に到達する。光ファイバー２１自体は可撓性に富み、直径も１ｍｍ程度のものもあり、非常に引き回しが容易である。また耐熱性もあることから、
フォトＩＣダイオード１０や信号処理手段１４などの設置位置を温度の低い最適な位置にすることを可能としている。
【００２７】
（実施の形態４）
次に、図５は本発明の第４の実施の形態における導光路１１として用いる光ファイバー２５の断面図を示す。加熱室３の穴９に面した側は石英ガラス製光ファイバー２６で、フォトＩＣダイオード１０側はプラスチック製光ファイバー２７で構成されている。加熱室側３は調理により、高温になる可能性があるので、耐熱性の高いガラス製光ファイバー２６を用いている。プラスチック製光ファイバー２７はガラス製に比べると値段が安いので、熱の影響がある加熱室３近傍だけにガラス製を用いることで、コストの安い導光路１１を形成することができる。もちろん値段を考慮しなければ、導光路１１全体を耐熱性の高い石英ガラス製光ファイバー２６で構成しても性能には何ら影響はない。
【００２８】
（実施の形態５）
次に、図６は本発明の第５の実施の形態における電子レンジの部分切り欠き構成図である。フォトＩＣダイオード１０の近傍には、白色ＬＥＤ（照明源）２８が設置され、点灯時は、導光路１１を通して光が加熱室３内に導かれ、加熱室３の底面にスパーク検知範囲２９を示す。スパーク検知範囲２９の大きさは、導光路１１の光拡散特性に依存するので、導光路１１の径を大きくする。数を増やすなどで加熱室３の全体を覆うようにすることができ、スパークが加熱室３のどの部分で起こっても検知することが可能となり、スパーク検知設計を行う際にも、また、検知範囲の確認を行う際にも有効な手段となる。
【００２９】
（実施の形態６）
次に、図７は本発明の第６の実施の形態における電子レンジの部分切り欠き構成図である。
【００３０】
導光路１１と加熱室３の間には、加熱室３を見渡すように広角レンズ（集光手段）３０が設置されている。広角レンズ３０の設置によって広い視野が確保され、加熱室３の隅で発生したスパークの光でも確実に導光路１１を経由してフォトＩＣダイオード１０へ導くことができるようになり、スパーク検知の信頼性が向上する。また。広角レンズ３０の代わりに、３６０度が視野である魚眼レンズでも同様の集光機能を果たすことが可能となる。
【００３１】
また、加熱室３側は調理により、高温になる可能性があるので、耐熱性の高いガラス性の集光手段を用いることにより、信頼性がより向上する。
【００３２】
また、スパーク検知を光で行うので、導光路１１の汚染によっては光量が減衰する。そのためにファンで導光路１１や広角レンズ３０の間に風を流し、汚れをエアカーテンで遮断するようなことも適宜なされるものである。
【００３３】
このように本実施の形態の電子レンジでは、加熱室３内の光情報を導光路１１によって温度環境の良い場所に設置されたフォトＩＣダイオード（照度センサ）１０へ導いてスパーク検知を行うことにより、マグネトロン発振を制御することができるので、安全で、信頼性の高い電子レンジを実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
以上のように、本発明にかかる光によるスパークの検知方法は、電子レンジ調理だけでなく、加熱調理器一般にも発火安全装置として利用でき、異常加熱防止用安全装置の検知センサなどとしても適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明第１の実施の形態における電子レンジの部分切り欠き構成図
【図２】（ａ）本発明第１の実施の形態における信号処理手段のスパークなしの出力信号波形を示す特性図、（ｂ）同手段のスパークありの波形を示す特性図
【図３】本発明第２の実施の形態における電子レンジの部分切り欠き構成図
【図４】本発明第３の実施の形態における光ファイバーの断面図
【図５】本発明第４の実施の形態における光ファイバーの断面図
【図６】本発明第５の実施の形態における電子レンジの部分切り欠き構成図
【図７】本発明第６の実施の形態における電子レンジの部分切り欠き構成図
【図８】従来の電子レンジの断面図
【符号の説明】
【００３６】
１  マグネトロン
３  加熱室
６  高圧トランス
７  高圧コンデンサ
８  高圧ダイオード
９、１９  穴
１０  フォトＩＣダイオード（照度センサ）
１１、２０  導光路
１４  信号処理手段
１５  マイクロコンピュータ（スパーク判定手段）
２１、２５  光ファイバー
２８  白色ＬＥＤ（照明源）
３０  広角レンズ（集光手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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