JPH0471188A - 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、冷凍食品あるいは常温食品を温める高周波加
熱装置に関し、特に食品の有無や解凍状態等を自動的に
検知する高周波加熱装置に関する（従来の技術） 従来のこの種の高周波加熱装置の解凍検知方法について
説明する。

手動による高周波加熱装置は、タイムオートと呼んで、
予め食品重量毎に加熱時間を設定しておき、キーを操作
して食品重量を入力しその重量に応じた時間加熱するも
のである。

また、全自動高周波加熱装置は、重量センサを備え、食
品重量を自動的に検出し、重量に応じて予め設定された
時間加熱するものである。従って、タイムオートに比べ
て重量のキー人力操作が不要となる。

さらに、特開昭５６−１５９０８７号公報に示されたよ
うに、加熱室からの反射電力量によって食品の状態変化
を検出し、自動的に最適加熱する高周波加熱装置がある
。

この種の従来の高周波加熱装置について、第３図ないし
第９図により説明する。

第３図は、従来の高周波加熱装置の構成を示す模型的断
面図で、高周波加熱装置は、加熱対象となる食品１を載
せる、電動機２で駆動されるターンテーブル３を設置し
た加熱室４と、加熱室４の側壁に配置した高周波放射装
置５と、上記の加熱室４の天井面に形成されたスリット
４ａの上部に配置され、上下に分かれた金属製のシール
ド箱６および７の間に収納した、プリント基板８の下面
および上面に形成したアンテナ９およびその検波回路１
０からなる検波部と、上記の検波回路１０とリード線Ｉ
】で接続され、その検出データによって、上記のターン
テーブル３の電動機２、高周波放射装置５および冷却用
ファン１２を駆動する制御器１３とから構成されている
。なお、上記のスリット４ａは、下部シールド箱７に収
容されているアンテナ９を加熱室４内の食品かすや蒸気
等による汚れから防ぐため、樹脂製のスリットカバー１
４で蓋をしである。

第４図は、上述の検波部の分解斜視図、第５図はプリン
ト基板８の平面図、第６図はその回路図である。

第４図において、加熱室４の天井面は、これに形成され
たスリット４ａの両側と両端のそれぞれの近傍に、位置
決め用丸孔４ｂと取付は用角孔４ｃがそれぞれ設けられ
ている。下部シールド箱７は、底面に上記のスリット４
ａより幅、長さが共に大きい角孔７ａ、その両側に上記
の位置決め用丸孔４ｂに対応する位置決め用丸孔７ｂ、
および上記の取付は用角孔４ｃの内側端と一致する切欠
き７Ｃが形成されており、また、底面四方の立上り壁７
ｄには、上記の切欠き７Ｃに連続する通風窓７ｅが設け
られ、その上端にそれぞれ外側に案内縁のある取付は用
棚部７ｆが形成され、さらにそのほぼ中央部にねじ孔７
ｇが設けられている。上部シールド箱６は、天井面およ
び側壁面にそれぞれ複数の通風窓６ａを打抜き加工し、
その四辺の張出し部６ｂに、上記のねじ孔７ｇに対応す
るビス孔６Ｃが設けられている。プリント基板８につい
ては、詳しく後述するので、簡単に説明すると、下面に
アンテナ９、上面に検波回路１０がそれぞれ形成されて
いる。基板数１４け板１５は、金属板を打抜き成形した
もので、中央に、上記のアンテナ９に沿った平行の２辺
を有する５角孔１５ａ、その両側に２箇所ずつ設けたは
んだ付は用孔１５ｂおよび上記のビス孔６ｃに対応する
４個のビス孔１５ｃが設けられている。スリットカバー
１４の上面には、上記の位置決め用丸孔４ｂおよび７ｂ
に挿通する案内突起＋４ａと、取付は用角孔４Ｃに挿通
し、係合爪１４ｂを下部シールド箱７の切欠き７Ｃに係
合させて固定する係合突起１４ｃが形成されている。４
本のビス１６は、上下部シールド箱６および７の中にプ
リント基板８をはんだ付けした基板取付は板１５を取り
付けるものである。なお、上記の上下部シールド箱６お
よび７にそれぞれ設けた通風窓６ａおよび７ｅは、各辺
の長さを加熱高周波の１７４波長以下として、漏波を防
ぐと同時に、冷却用ファン１２の冷却風の一部を取り入
れることができるようになっている。

また、下部シールド箱７では、加熱室４からの伝導熱量
を低減して、プリント基板８の過熱を防ぐ役目も果す。

第６図に移って、アンテナ９から得られた電力は、検波
ダイオード１７で検波され、キャパシタンス成分１８で
積分されて、低域通過フィルタＩ９を通り、出力端子１
０ａからリード線１１に、検波回路出力Ｖ。Ｅｌ？とし
て出力される。なお、アンテナ９から、検波ダイオード
１７と並列に接続された低域通過フィルタ２０を介して
接地端子１０ｂからリード線Ｉｔに接続される。

第５図に移って、プリント基板８は、その裏面全面に銅
箔を張った後、エツチングを施して、アンテナ９とこれ
を囲むアンテナ９に平行な長辺を有する５角の基板露呈
部２１ａを形成し、その表面には、上記の銅箔２１とと
もに積分用キャパシタンス成分１８、および２個の低域
通過フィルタ１９と２０を形成するマイクロストリップ
ラインを含む配線パターン１０ｃを形成し、その上に検
波ダイオード１７およびその他の抵抗、コンデンサを実
装する。

また、表面の配線パターン１０ｃと、裏面の銅箔２１お
よびアンテナ９は、それぞれスルーホール２２と２３お
よび２４で接続されている。

なお、プリント基板８は、−点鎖線の円で示した裏面の
４箇所の銅箔露呈部２１ｂ、実線の矩形で示した表面の
複数箇所の配線パターン露呈部１０ｄを除き、全面に絶
縁膜が形成されている。

第４図に戻るで１以上のような構成部品を組み立てるに
は、まず、プリント基板８を、その銅箔露呈部２１ｂと
はんだ付は用孔１５ｂを用い、基板取付は板１５にはん
だ付けする。次に、下部シールド箱７の取付は用棚部７
ｆに上記の基板取付は板１５および上部シールド箱６を
重ねて載せ、ビス１６で固定する。次に、スリットカバ
ー１４の案内突起１４ａおよび係合突起＋４ｃを、加熱
室４の内部から、位置決め用丸孔４ｂおよび取付は用角
孔４Ｃに合わせて押し込むと、係合爪１４ｂの働きで固
定される。

次に、組み立ての終了した下部シールド箱７の位置決め
用丸孔７ｂと切欠き７Ｃを、スリットカバー１４の案内
突起１４ａおよび係合突起１４ｃに位置合わせし、加熱
室４の内部からスリットカバー１４を支えながら押し込
むと、係合爪１４ｂが切欠き７Ｃと係合して固定される
。

以上のように構成された高周波加熱装置の動作を説明す
る。

加熱室４のターンテーブル３に載せた食品１に、高周波
放射装置５から電波が放射されると、食品１の状態によ
り反射波を含む高周波の一部が、樹脂製のスリットカバ
ー１４を抜け、加熱室４の天井面に開けられたスリット
４ａを通り、プリント基板８の下面に形成されたアンテ
ナ９で捕えられ、検波回路ｌＯで検波積分されたのち検
波出力としてリード線１１から制御器１３に送られる。

制御器１３は、検波出力から食品の状態を知り、最適解
凍時間を判定して高周波放射装置５や冷却用ファン１２
．ターンテーブル３の電動機２を制御する。

次に、加熱制御の方法について、第７図ないし第９図に
より説明する。

第７図は、検波回路出力ｖ０゜、の時間変化を示す特性
図である。高周波加熱装置のターンテーブル３が一回転
する時間し？、１間を幾つかの区間ｔｔ２・・・に分割
し、各々の区間での最大値ｖ、１゜■０２等を求める。

この時ｖｔ１は、第８図に示すように、食品Ｉの重量ｍ
に対応して変化するので、逆に■、１から重量ｍを求め
ることができる。また、Ｖ　、、　−Ｖ　、は、第９図
に示すように、おおよそ食品の初期温度に対応している
ため、逆にＶ。

Ｖ、から初期温度Ｔを推定できる。以上の方法で。

食品１の初期状態を知ることができて、最適解凍時間が
判定できる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述のタイムオートや重量センサによる
方法は、食品１の温度、形状、置き方。

成分等に関係なく、一定時間の加熱で解凍するため、仕
上がり状態が大きくばらつき、例えば、買い物から持ち
帰ったそのままの冷凍食品は、初期温度が高いので重量
で解凍時間を決めると、煮えてしまったり、また、冷却
能力の強い冷凍庫に長期保存されていて初期温度の低い
食品では全く未解凍であったりして、使い勝手が悪いと
いう問題があった。

また、反射電圧を用いると、理論的には初期反射電圧Ｖ
ｔ１で重量ｍが検出できるだけでなく、反射電圧の時間
変化等を利用すれば食品の初期温度や置き方まで推測で
きる筈であるが、実際には反射電圧をとらえるアンテナ
９の構成や検波回路１゜の構成或いは両者の整合状態に
より、検波出力がばらつくという問題があった。

特に、検波回路１０はノイズを避けるために電波があた
らないプリント基板８の上面に、アンテナ９には電波が
直接あたるように下面に、それぞれ構成するため、アン
テナ９と検波回路１０はスルーホール２４を介して接続
されている。従って、スルーホール２４の孔径１位置、
めっき厚等の不安定要素によって、ばらつきが大きいと
いう問題があった。　本発明は上記の問題を解決するも
ので、反射電圧を正確に取出し、食品の解凍精度のよい
高周波加熱装置を提供するものである。

（課題を解決するための手段） 上記の課題を解決するため、本発明は、アンテナと検波
回路をプリント基板の上面上に形成するものである。

（作　用） 上記の構成により、アンテナ９による検知レベルはアン
テナ９の長さと銅箔露呈部２１ａの大きさによって決ま
り、エツチング精度が出せれば極めて安定な検知ができ
るので、精度の良い解凍検知が実現される。

（実施例） 本発明の一実施例を第１図および第２図により説明する
。

第１図は本発明の一実施例を示す高周波加熱装置の模型
的断面図、第２図は本発明によるプリント基板の平面図
である。

第２図において、本実施例のプリント基板８が第５図に
示した従来例と異なる点はアンテナ９を配線パターンｌ
ｏｃの延長として、プリント基板８の上面に形成した点
と、第１図に示すように、食品１から反射されプリント
基板８の基板露呈部２１ａを透過してきた反射電波を検
出する点である。

その他は従来例と変らないので、同じ構成部品には同一
符号を付して、その説明を省略する。また、その食品１
の重量検出、加工時間の制御方法も変らないので、その
説明を省略するが、プリント基板８の裏面の基板露呈部
２１ａおよび表面のアンテナ９は、共にエツチング加工
によって精度よく形成できるので、検出精度が大幅に向
上し精度の高い制御が可能となる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、アンテナと検波
回路をプリント基板の同一面上で構成するので、スルー
ホールに起因するばらつきが排除され、整合精度が上が
り、正確に検波できるようになり常に安定した解凍がで
きる高周波加熱装置が得られる。またアンテナが汚れな
いので、経時変化が少なく、性能の安定した信頼性の高
い高周波加熱装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による高周波加熱装置を示す模型的断面
図、第２図はそのプリント基板の平面図、第３図は従来
の高周波加熱装置の模型的断面図、第４図は同検波部の
分解斜視図、第５図は同プリント基板の平面図、第６図
は同検波回路図、第７図は同検波回路出力Ｖ。０．の時
間変化を示す特性図、第８図は同検波回路出力ｖ、１と
食品重量ｍの特性図、第９図は同検波回路出力Ｖ　ｔｔ
　　Ｖ　（、と食品の初期温度Ｔの特性図である。 ｌ　・・・食品、　２　・・・電動機、　３　・・・タ
ーンテーブル、　４　・・・加熱室、　４ａ・・スリッ
ト、　４ｂ、７ｂ・・・位置決め用丸孔、４ｃ・・・取
付は用角孔、　５　・・・高周波放射装置、　６　・・
・上部シールド箱、　６ａ、　　７ｅ・・・通風窓、　
６ｂ・・・張出し部、　６ｃ。 ＋５ｃ・・・ビス孔、　７　・・・下部シールド箱、７
ａ・・・角孔、　７ｃ・・・切欠き、　７ｄ・・・立上
り壁、　７ｆ・・・取付は用棚部、　７ｇ・・・ねじ孔
、　８　・・・プリント基板、　９・・・アンテナ、１
０・・・検波回路、ｌｏａ・・・出力端子、１０ｂ・・
・接地端子、ｌＯｃ・・・配線パターン、ｌｏｄ・・・
配線パターン露呈部、１１　・・・　リード線、１２・
・・冷却用ファン、１３・・・制御器、１４・・・スリ
ットカバー　１４ａ・・・案内突起、１４ｂ・・・係合
爪、＋４ｃ・・・係合突起、１５・・・基板取付は板、
１５ａ・・・　５角孔、１５ｂ・・・はんだ付は用孔、
　ｊ６・・・　ビス、　Ｉ７・・・検波ダイオード、　
１８・・・積分用キャパシタンス成分、　１９．２０・
・・低域通過フィルタ、２１・・・銅箔、２１ａ・・・
基板露呈部、２１ｂ・・・銀箔露呈部、２２．２３．２
４・・・スルーホール。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）食品を載せるターンテーブルを設けた加熱室と、
   上記食品に電磁波を放射して加熱する高周波放射装置と
   、プリント基板上に形成された、上記食品の反射波の一
   部を検出するアンテナおよびその検波回路と、検波回路
   出力により各種機器動作を制御する制御器とからなる高
   周波加熱装置において、アンテナを検波回路と同一面上
   で形成したことを特徴とする高周波加熱装置。
2. （２）プリント基板のアンテナおよび検波回路形成面を
   上記加熱室と反対側の面に配置したことを特徴とする請
   求項（１）記載の高周波加熱装置。