JPH03219587A - 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】 産業上の利用分野 本発明は、食品の解凍の自動化を達成する高周波加熱装
置に関する。

従来の技術 従来、この種の高周波加熱装置（以後電子レンジと呼ぶ
。）の解凍状態の自動化を達成する例としては、第６図
に示すように加熱室２の中に置かれた食品１を均一に加
熱させる均一手段であるターンテーブル１２上の食品１
の重量を検出してその重量に対応した解凍加熱シーケン
スを制御手段であるマイコン１１により駆動手段１０を
制御し、高周波放射手段３の出力の制御を行うものであ
った。

すなわち、重量センサ２１で、ある食品１の重量を検出
したならば、第７図に示すように重量に対応して、駆動
手段のオンオフを繰り返すことによって食品の解凍制御
を行なっていた。なお、５は高周波放射手段を冷却する
冷却ファンである。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成においては、食品の開始
温度がある決められた温度の場合（例えば冷凍庫温度−
１８°Ｃ）や、形状が標準（例えば正方形）の場合に限
り成立するものであり、食品の解凍開始温度や形状によ
っては、食品の煮えや、未解凍であったりして解凍の仕
上がりが不充分であった。また、食品の重量を測定する
ための重量センサは、ターンテーブル下に置かれたセン
サ材の歪変化、容量変化を検出しているものであり、そ
の構成は非常に複雑であった。

そこで本発明の目的は、簡単な構成で食品の解凍を失敗
なく実現することを目的とするものである。

課題を解決するための手段 上記の目的を達成するために本発明は、加熱室内に設け
たアンテナで、食品の解凍状態を食品の誘電体損失の温
度依存性と、高周波放射手段の発振周波数帯における検
波手段の出力との関係から間接的に把握するものである
。そして前記検波手段の信号をアナログ・デジタル変換
する変換器と、制御手段で、前記高周波放射手段の発振
時に食品を均一に加熱する均一手段の１周期中毎の検波
手段の信号を積分し、前記積分した信号変化にもとづい
て高周波放射手段等を制御する構成とするものである。

作用 本発明によれば、冷凍食品に対して、高周波放射手段の
信号電波が、冷凍食品の加熱に伴う誘電体損失の増加に
よって食品が氷点以下であれば高周波電波は、食品に吸
収されにくいので検波出力は大きく、氷点を越え水分の
部分が増加するとその部分に高周波が吸収され始めるの
で検波出力が小さくなる作用を有し、均一手段の一周期
毎に検波手段の信号を積分しているので、食品全体の解
凍進行状態を検出できる作用を有する。

実施例 以下、本発明の一実施例について添付図面にもとづいて
説明する。

第１図は、本発明の一実施例の高周波加熱装置の本体構
成図である。

１は食品、２は加熱室、３は高周波放射手段（以後マグ
ネトロンと呼ぶ）、４はマグネトロン３を動作させるた
めの高圧トランス、５はマグネトロン３を冷却する冷却
ファン、６はアンテナでマグネトロン３の発振周波数の
×波長より短い（本発明では、３〜５）ものである。７
は減衰器、８は検波手段、９は検波した信号をアナログ
・デジタル変換する変換器、１０はマグネトロン３の高
周波電力を可変させる駆動手段、１１は変換後の検波信
号を積分し、その積分した信号変化にしたがって駆動手
段１０の制御を行い、高周波電力の出力を調整する制御
手段（本発明ではマイクロコンピュータ−）である。

１２は、食品１を均一に加熱するための均一手段のター
ンテーブル（本発明では一周期１０秒）であり、１３は
ターンテーブル１２を駆動するモータである。

第２図は、マグネトロン３の発振信号を検波する検波手
段８の回路図である。１４は５０オームの抵抗、１５は
検波ダイオード（例えばショットキーバリアダイオード
）、１６．１７は抵抗、１８はコンデンサでこれらによ
ってマグネトロン３の発振周波数帯において食品ｌに吸
収されない高周波電力を検波し、電圧Ｖｓとして検出さ
れる。なお、７は減衰器であり、マグネトロン３が加熱
室２内に放射する高周波電力は数百ワットであり、検波
手段８に過大の入力が入らないようにするためのもので
ある。

第３図は、検波手段８をマイクロストリップラインで構
成した図である。

ある誘電率ＥＲを有する誘電体基板１９上に銅箔のパタ
ーン２０．２１をエツチングしている。２０の銅箔の部
分は特性インピーダンス５０オームであり、２１の部分
はアースである。マイクロストリップライン上で検波手
段８を構成することによって、ラインの長さを検波する
周波数帯に合わせて最適に設計するのが容易であり、エ
ツチングで行っているので検波精度が向上するものであ
る。

第４図は、加熱室２内で食品１（冷凍中ミンチ肉３００
Ｇ）をターンテーブル１２の中央に置いて解凍した時の
検波手段８で検波される信号電圧の変化を示す特性図で
ある。

第４図において検波電圧の実線はターンテーブル１２の
一周期中のマグネトロン３の発振時の検波電圧を結んだ
ものであり、点線ではターンテーブル１２の一周期の検
波電圧をアナログ・デジタル変換器で変換した信号を積
分した波形図である。なお、積分した値を同時刻でプロ
ットしている。食品温度が一２’Ｃ付近になると急激に
検波手段８の検波電圧Ｖｓが低下し、積分した電圧も低
下する。

これは、食品１の一部が氷点付近になると、誘電体損失
が増加し、その部分に高周波が吸収され始めるためであ
り、したがって相対的に検波手段８に検波される高周波
が減少するからである。

第５図は、同じ食品１（冷凍中ミンチ肉３００Ｇ　）を
ターンテーブル１２の端に置いて解凍した時の検波手段
８で検波される信号電圧の変化を示す特性図である。

第４図と比べると、ターンテーブル１２の一周期中の検
波電圧Ｖｓは大きくうねる。これは、相対的に食品１と
アンテナ６との距離がターンテーブル回転中に太き（変
化するからである。しかし、積分した検波電圧は中央に
置いた時と端に置いた時とではほぼ同じであることがわ
かる。

したがって、同じ重量の食品１を中央に置いた時でも、
端に置いた時でもターンテーブル−周期中毎に積分した
信号変化で制御することが、安定した重量の検出を行っ
ていることがわかる。

すなわち、積分した信号変化が徐々に減少していき、は
ぼ変化のなくなった時点で、制御手段１１は、マグネト
ロン３、駆動手段１０、ターンテーブルのオンオフの制
御を行い解凍の自動化を達成しているものである。

なお、マグネトロン３の出力電力を制御するのに駆動手
段１０として、インバータ回路を用いてもよく、本発明
一実施例に限定されるものではない。

発明の効果 以上性べてきたように本発明によれば、以下に述べる効
果が得られる。

高周波放射手段の周波数帯の高周波を、加熱室内に配し
たアンテナで検波し、検波手段で検出される電圧をアナ
ログ・デジタル変換し、均一手段の一周期毎に積分した
信号で制御する構成なので食品の置き方によらず安定し
た重量を検出でき、その信号変化にしたがって食品の解
凍進行状態を簡単に検出でき、簡単な構成で食品の解凍
の自動化が達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の高周波加熱装置の本体構成
図、第２図は同装置の検波手段の回路図、均一手段の中
央に置いた時の検波手段８の信号の変化を示す特性図、
第５図は同装置端に置いた時の第４図と同様な特性図、
第６図は従来の高周波加熱装置の本体構成図、第７図は
同解凍のシーケンス制御図である。 １・・・・・・食品、２・・・・・・加熱室、３・・・
・・・高周波放射手段、６・・・・・・アンテナ、８・
・・・・・検波手段、９・・・・・・アナログ・デジタ
ル変換器、１０・・・・・・駆動手段、１１・・・・・
・制御手段、１２・・・・・・均一手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 食品を出し入れする加熱室と、前記加熱室内へ高周波を
   給電する高周波放射手段と、前記高周波放射手段を駆動
   する駆動手段と、前記食品を均一に加熱する均一手段と
   、前記高周波放射手段の発振周波数の１／４波長より短
   いアンテナと、前記アンテナを介して食品の解凍進行状
   態を検出する検波手段と、前記検波手段の信号をアナロ
   グ・デジタル変換する変換器と、前記高周波放射手段、
   均一手段を制御する制御手段とからなり、前記制御手段
   は、前記高周波放射手段の発振時に前記均一手段の１周
   期中毎の前記検波手段の信号を積分し、前記積分した信
   号変化にもとづいて前記高周波放射手段、前記駆動手段
   、前記均一手段を制御する高周波加熱装置。