JPH0395314A - 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戒する高周波加熱装
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或する例としては、第５図
に示すように食品ｌを均一に加熱させる均一手段である
ターンテーブル上の食品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に
より駆動手段を制御し、高周波放射手段の出力の制御を
行うものであった。すなわち、重量センサで、ある食品
の重量を検出し，たならば、第６図に示すように対応す
る重量に対し初期に決められた時間最大電力で加熱し、
以後は駆動手段のオンオフを繰り返すことによって単位
時間あたりの高周波放射手段の出力を低下させる制御を
行なっていた。このような制御シーケンスによって食品
の解凍を実現していた。

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横戒においては、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
り或立するものであり、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。そこで本発明の百的は、簡単
な横或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 上記の目的を達或するために本発明は、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出力との関係から間接的に把
握するものであり、加熱室内に設けたアンテナで検波す
る信号変化、特に解凍開始から一定時間の間までの食品
の重量に対する最大値と、極小点検出までの時間とによ
って加熱解凍時間を演算する制御手段で構戒するもので
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、さらに食品の重量
が重いほど相対的に吸収される高周波が多くなるので検
波信号が小さくなる作用を有する。

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
戊図である。ｌ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１／４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
た信号を増幅する増幅器、ｌＯ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は増幅後の検波信号
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
ーター）である。１２は食品ｌを均一に加熱するための
均一手段のターンテーブルである． 第２図はマグネトロン３の発振信号を険波する検波手段
８の回路図である。ｌ３は５０オームの抵抗、１４は検
波ダイオード（例えばシツ・冫トキーバリアダイオード
）、１５、１６は抵抗、ｌ７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１に吸
収されない高周波電力を横波し、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・冫トであり、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１
８上に洞箔のパターン１９、２０をエノチングしている
．１９の１ｑｆ＆の部分は特性インピーダンス５０オー
ムであり、２０の部分はアースである。

マイクロストリソプライン上で検波千段８を溝或するこ
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、エノチングで行って
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の重さを１００Ｇ、３０
０Ｇ．．ＩＫＧの場合のそれぞれをターンテーブル１２
上に置いて解凍した時の検波千段８で検波される信号を
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の一周期中の最大値を結んだものであ
り、検波手段の信号は一周期中点線のようにある振幅を
持って変化している。

食品温度が−２゜Ｃ付近になると急激に検波千段８の検
波電圧■Ｓおよび振幅が低下する。これは、食品ｌの一
部が氷点付近になると、誘電体ｔ員失が壜加し、その部
分に高周波が呼吸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。そして検波手段８で検波電圧■Ｓが極小値の時間
Ｔ１まではマグネトロン３は最大電力で食品１を加熱し
、以後は駆動手段１０を制御千段１ｌが適当な時間間隔
でオンオフ制御し解凍を行っていくものである。ところ
が、ＩＫＧの場合は、極小値の経過時間Ｔが早めにでて
しまうので本発明では解凍開始から一定時間（判定ゾー
ン）の間の最大値にもとづいて、加熱室２内にある食品
の重量をおおまかに判定し、その最大値と極小点検出ま
での時間Ｔと演算することによって最適な解凍を達或で
きるものである．解凍に要する時間は、解凍開始後、一
定時間の最大値と極小値Ｔ１にもとづいて１００Ｇであ
ればその２倍程度にとり、ＩＫＧであれば、その７倍程
度にとり、極小値Ｔ１以降は、マグネトロン３の発振を
断続させることによって食品１の煮えを防ぐようにして
いる。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、
その場合極小値Ｔ１までは最大電力で食品１を加熱し、
それ以後は、インバータの周波数を変えて、低出力の電
力（数１０ワ冫ト）で加熱してもよい。つまり、マグネ
トロン３が常に発振しているので検波手段８で食品１の
状態が賎測できる効果があり、食品１の温度情報の精度
が向上する効果ある。

発明の効果 以上述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の極小
値までの時間Ｔと解凍開始から一定時間の間の最大値と
から演算しているので非常に簡単な構戒で食品の重量を
判別しそれに対応した解凍が最適に自動的に達或できる
。

【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
戒図、第２図は同検波手段の回路図、第３図は同検波手
段をマイクロストリップライン上に横或した図、第４図
は同食品の各重量に対する検波手段８の信号の変化を示
す特性図、第５図は従来の高周波加熱装置の本体構戒図
、第６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、１ｏ・・・・・・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、前記駆動手段を制御する制御手段と、
   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
   手段とからなり、前記制御手段は、前記均一手段の１周
   期中の前記検波手段の信号変化のうちの最大値を検出し
   、かつ前記時々刻々の最大値の極小点もしくは信号変化
   のほとんど一定の点までの時間Ｔを計測する計測手段と
   、前記食品の解凍開始後一定時間の間の最大値と、前記
   計測した時間Ｔとから前記食品の適当な解凍時間となる
   ように演算する制御を行なう構成とした高周波加熱装置
   。