JPH0387522A - 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、被加熱物の加熱状態に応して出てくる水蒸気
およびガスに含まれる熱気を検出して、被加熱物の加熱
終了時間を適宜決定し、良好な加熱状態を実現する高周
波加熱装置の自動調理に関するものである。

従来の技術 従来より高周波加熱装置の自動調理においては、被加熱
物たる食品の加熱状態を検出する検出手段が必要であり
、この手段として加熱室から機体外へ加熱室の空気を排
気するための排気用気体通路の途中に、検出手段として
のセンサを配置し、食品が加熱されることにより発生す
る水蒸気ガス等の発生及び濃度変化等を検出することに
より、食品の加熱具合または出来具合を間接的に知らし
めるという情報に基づいて加熱手段を切り変えたり、加
熱を停止したりする自動加熱調理を行うことになる。

この方式の検知システムとして焦電素子を利用したもの
が検討されているが、このシステムは焦電素子を利用し
ているにもかかわらずチョッパーなとの複雑な構成を必
要とせず、しかも光学系を利用していないので汚れにも
強く、また視野角の問題もないなど非常に使い勝手がよ
くしかも安価なｔＸ威が可能といった多くの長所がある
。

以下第４図とともに従来例を説明する０図に示すように
加熱室７内に置かれた被加熱物６はマグネトロンｌＯで
発生した２４５０　Ｍ　Ｈｚのマイクロ波により誘電加
熱される。加熱された被加熱物６の温度が上昇し、被加
熱物６に多量に含まれる水の沸点近くに達すると、多量
の高温蒸気が発生しこの蒸気は加熱室７の天井に向かっ
て上昇する。この蒸気は、加熱室７の天井に設けられた
通気口３を通過し、気体通路２に導かれて焦電センサ１
に当り、焦電センサ１の表面で結露して焦電センサ１に
潜熱を主体とした多量のエネルギーを与える。この結果
、焦電センサ１は温度上昇し焦電効果により電圧を発生
するので、これを検出して被加熱物６の仕上がり状態を
判定することができる。

発明が解決しようとする！！ｌ！題 しかしながら上記のような構成では、加熱室７で発生し
た被加熱物６からの水蒸気が焦電センサｌまで送り届け
られるのであるが、加熱室７に送り込まれる空気は排気
孔３と排気孔１１の２個所から排気されるため加熱室７
に発生する水蒸気ガスの一部分しか気体通路２を経て焦
電センサ１に届けられない、そのため、加熱室７にて被
加熱物６が加熱されて水蒸気ガスが出てきても、送風１
１８の風圧にだけ頼って気体通路２の長い経路を経て焦
電センサ１の受熱面に到達するまでの時間が長くなった
りすることが多く、被加熱物６の加熱状態を速やかに検
出することが出来ないため被加熱物６の加熱し過ぎの状
態になり、自動加熱装置としての被加熱物６の最適な加
熱状態で加熱を停止するべきでありながら最適状態での
加熱停止が出来ないという、自動加熱装置としての本来
の機能を発揮出来なくなるという課題があった。

また繰り返し被熱物６の加熱をおこなうと焦電センサ受
熱面で水蒸気の雫が付着する。このようにして焦電セン
サ受熱面に覆われると、加熱室１からの排気空気に含ま
れる熱気の状態変化を検出するのが鈍くなり本来の機能
を発揮できなくなるという！ＩＨＩもあった。

そこで本発明はこれらの課題の解消をはかるために、加
熱室から蒸気を導くための通気路の下方に誘導路と焦電
センサを対向して配置し、焦電センサと誘導路との位置
関係を工夫することにより焦電センサへの熱の伝達が効
率的におなわれる構成を提供し、風圧が弱い場合でも焦
電センサの受熱面に直接また効率良く蒸気を当て、検知
性能の高い自動調理機能を有する高周波加熱装置を提供
することを目的とする。

ｖａｎを解決するための手段 そこで前記目的を達成するために、本発明は気体通路に
焦電センサ受熱面より小さい面積の誘導路を焦電センサ
上方に対向して設け、誘導路と焦電センサ受熱面のすき
ま、焦電センサの受熱面と誘導路の流路の内径寸法との
相互関係を焦電センサへの熱の伝達が効率的におこなわ
れるように設定するものである。

作用 本発明の高周波加熱装置は、加熱室に発生する被加熱物
からの水蒸気やガスを検出する焦電センサを、水蒸気や
ガスを焦電センサに導く誘導路と対向して配置し、誘導
路の波路の面積を焦電センサ受熱面の面積よりも小さい
構成にすることにより、誘導路から噴出される蒸気は焦
電センサ受熱面に沿って流れるため焦電センサに効率良
く蒸気を当てることができる。更に、対向する焦電セン
サと誘導路との間隔を誘導路の流路の約１／１０に設定
することで、誘導路から導かれた蒸気の風圧が弱い場合
でも、焦電センサと誘導路の狭い空間を流れるため、よ
り蒸気がセンサ受熱面近くを流れ検知の感度が下がるこ
とはなくなる。また誘導路の流路の内径に対して、焦電
センサと誘導路の間隔が極端に小さくなっているため風
速が速くなり、焦電センサへの熱エネルギーの伝達が安
定したものになるだけでなく、焦電センサ受熱面での風
速が速くなるので、蒸気の雫が付着しにくくなり、雫に
より熱気の状態変化の検出が鈍くなるのを防ぐことがで
きる。

実施例 以下、本発明の一実施例における高周波加熱装置につい
て図面とともに説明する。

高周波加熱装置全体の説明に入る前に、まず高周波加熱
装置の検知素子である焦電センサ１の構成とその動作を
説明する。第３図（ａ）は焦電センサ１の詳細説明図で
、焦電効果を有する平板状のセラミック板１４とその両
面に形成された電極１５、電極１６およびその一方の面
に接着されたステンレス鋼等の金属板１７とからなって
いる。蒸気等の高温気体がこの金属板１７側に当たると
、この金属板１７を介してセラミック板１４に熱がつた
わり、セラミック板１４が焦電効果により電圧を発生す
る。従って本図の構成の場合、金属板１７の表面が受熱
面となる。又第３図い）に示した焦電センサ１の断面図
の場合、金属板１７に接着される側の電極１６は、セラ
ミック板１４の周端の一部を通って反対側の面まで一部
延長されており、電極１５．１６からのリード！１１１
８の引出しを、金属板１７に接着されない面のみで可能
な構成になっている。

例えばセラミック板１４には、ＰＺＴ（ジルコン酸チタ
ン酸鉛）等が考えられる。

第１図は本発明よりなる高周波加熱装置の概略断面図で
ある。第１図に示すように加熱室７内に置かれた被加熱
物６（食品）は、マグネトロン１０で発生した２４５０
　Ｍ　１（ｚのマイクロ波（高周波）により誘電加熱さ
れる。加熱と共に被加熱物６の温度が上昇し、被加熱物
６に含まれる水が沸点近い温度に達すると、多量の蒸気
が発生し、この蒸気は加熱室７の天井に設けられた通気
口３を通過し、第一の通気路９に導かれ、気体通路２、
誘導路５通り焦電センサ１に当たる、焦電センサｌに当
たった蒸気は、焦電センサ１表面で結露して焦電センサ
１に潜熱を主体とした多量の熱エネルギーを与えるため
、焦電センサ１は温度が上昇し焦電電圧を発生する。

気体通路２に誘導路５を接続し、焦電センサＩの上方に
対向して配置し、誘導路５の下端と焦電センサ１との間
隔を通気路２の流路の内径寸法より極端に小さくするこ
とにより、通気Ｂ２で導かれた蒸気は風圧が弱い場合で
も誘導路５と焦電センサｌの狭い空間を流れることにな
り検知の感度が下がることはなくなる。また、誘導路５
の流路の面積は焦電センサ１の受熱面の面積よりも小さ
くなっているので、誘導路５の内側から外側に流れよう
とする蒸気はかならず誘導路５と焦電センサ１の間を流
れることになる。第２図（ａ）に誘導路５と焦電センサ
１の位置関係を表す詳細図を示す。

ここで誘導路５の中を通る蒸気の量が一定と仮定した場
合、誘導路５と焦電センサｌのすきまｄを誘導路５の流
路の内径寸法ｒよりも小くしていくことにより、すきま
ｄを流れる蒸気の風速が速くなり焦電センサｌへの熱の
伝達が良くなる。第２図中）にすきまｄと誘導路５の流
路の内径寸法ｒの比率による焦電センサの電圧レベルの
変化を表わしているが、ｄ　／　ｒが小さくなるとある
比率から電圧レベルは急激に変化し、すなわち焦電セン
サへの熱の伝搬が効率的におこなわれることになる。

センサの検知レベルは任意に設定することができるが、
すきまｄと誘導路５の流路の内径寸法ｒとの比率を約１
７１Ｏ程度に設定することで有効な電圧レベルを得るこ
とができる。また誘導路５の流路の内径寸法ｒと焦電セ
ンサｌの受熱面の径寸法１との比率によるすきまｄと電
圧レベルの変化では、誘導路５の流路の内径寸法ｒと焦
電センサｌの受熱面の径寸法１の比率１　／　ｒが１の
場合、つまり同寸法の場合すきまｄを小さくしても急激
な電圧レベルの変化は得られないが、１　／　ｒを０．
６程度に設定することで蒸気の熱が効率良く焦電センサ
へ伝搬され、所定のレベルを得ることができる。

また、センサ保持ケース４には送風機８の送風による冷
気を混合し排出するための冷気混合排気通路１２を設け
、蒸気と混合させる混合部１３で通路を狭くして冷気の
風速をあげて部分的に気圧を低くし、冷気と蒸気の混合
後に通路を広げることで蒸気を吸引し、焦電センサ１へ
の蒸気の流れをスムーズにしている。

発明の効果 以上のように本発明の高周波加熱装置によれば次の効果
が得られる。

気体通路に焦電センサの受熱面の面積より小さい面積の
波路の誘導路を接続して焦電センサ上方に対向して配置
し、誘導路の下端と焦電センサの間隔を誘導路の流路の
内径寸法の約１７１０に設定することにより、通気路か
ら導かれた蒸気は誘導路と焦電センサとの狭い空間を流
れることになり、蒸気を含む気体の風圧が弱い場合でも
誘導路と焦電センサとの空間の風速が速くなり焦電セン
サへの熱エネルギーの伝達が安定したものになり、被加
熱物の加熱状態が遅れることなく検出されるため、被加
熱物が加熱されすぎることを防止する効果がある。

また焦電センサ受熱面での風速が速くなるので蒸気の雫
が付着しにくくなり、雫により熱気の状態変化の検出が
鈍くなるということを防ぐことがきる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における高周波加熱装置の概
略断面図、第２図（ａ）は誘導路と焦電センサの位置関
係を表す要部詳細図、同図（ハ）は誘導路と焦電センサ
とのすきまｄと誘導路の寸法ｒの比率による電圧レベル
の変化を示す図、第３図（ａ）。 （ロ）は焦電センサの上面図および断面図、第４図は従
来例における高周波加熱装置の概略断面図であ１・・・
・・・焦電センサ、２・・・・・・気体通路、５・・・
・・・誘導路、６・・・・・・被加熱物。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　被加熱物を載置する加熱室と、この加熱室に発生する
   被加熱物からの水蒸気やガスを排気するための気体通路
   と、前記水蒸気やガスの熱気を検出する焦電センサと、
   前記気体通路の水蒸気やガスを焦電センサに導く誘導路
   とを備え、前記誘導路流路の面積は焦電センサの受熱面
   の面積よりも小さくし、更に前記焦電センサを前記誘導
   路と対向して配置し、前記焦電センサと誘導路の間隔を
   誘導路の流路の内径寸法の約１／１０に設定した自動調
   理機能を有する高周波加熱装置。