JPH0475286A - 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ものである。

従来の技術 近年、高周波加熱装置を用いた食品の解凍を自動化する
動きが高まっている。

従来は、食品重量をキー人力するタイムオートや、食品
重量を自動的に検出する重量センサを用いて食品重量を
知り、あらかじめ食品重量毎に設定されている最適加熱
時間まで加熱するという手段が主流であった。さらに、
加熱室内にマイクロ波検出素子（即ちアンテナ）を配置
し、食品に吸収されずに素子に検出されるマイクロ波電
力が食品の重量６二反比例する特性を用いるもの（特公
昭５２−２１３３号公報）があった。以下、その構成に
ついて第８図を用いて説明する。

加熱室１内に冷凍の食品２が置かれ、電波放射部３より
電波４が加えられる。この時食品２に吸収されなかった
電波の一部５が、加熱室１内に取付けられたアンテナ６
で検出されるが、この検出量は食品２の重量に反比例す
るので逆に食品２の重量を判別でき、最適加熱時間を設
定できる。

発明が解決しようとする課題 このような従来の方式では、加熱対象が食品であるため
に、調理によっては水分や油分が庫内（時には加熱室の
外）に飛散し、アンテナと加熱室壁面間の短絡や、アン
テナの腐蝕の原因と成り、検知性能に影響を及ぼすとい
う課題があった。

本発明は上記課題を解決するもので、検知性能の安定な
アンテナにより信頼性の高い自動調理の出来る高周波加
熱装置を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段 本発明の高周波加熱装置は上記目的を達成するために、
食品を格納する加熱室と、食品に電磁波を放射して加熱
する電波放射部と、加熱室内の電磁波の一部を検出する
コーティングしたアンテナと、アンテナの検出した電力
を検波する検波回路と、検波回路出力により各種機器動
作を制御する制御器とを存するものである。

作用 本発明は上記した構成により、アンテナをコーティング
するので、食品から発生する水分や油分によるアンテナ
と加熱室壁面間の短絡や、アンテナの腐蝕がなく、安定
した検知性能を提供できる。

実施例 以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す高周波加熱装置の構成
断面図である。加熱室１内に配置された食品２に、電波
放射部３より電波４が放射される。この時、食品２に吸
収されなかった電波の一部５が、樹脂製のスリットカバ
ー７を抜け、加熱室１壁面に開けられたスリット８を通
り、プリント基板９上にある銅箔で出来たアンテナ６で
検知され、プリント基板９の裏面にある検波回路１０に
伝達され検波したのち、検波回路出力としてリード１１
によって制御器１２まで送られる。検波量に応じて制御
器１２は食品の状態を知り最適解凍時間を判定し、電波
放射部３や電波放射部冷却用のファン１３の動作を制御
する。

食品２から発生する水分や油分は、スリットカバー７を
していても、スリットカバー７と加熱室１の壁面とのす
きま１４や、排気口１５等から加熱室１外へも回り込み
、アンテナ６に到達する事が多い。

第２図、第３図でプリント基板９の構成例について詳細
に述べる。

第２図はプリント基板９のアンテナ６のある面、即ち、
第１図で言えば下から見た図である。アンテナ６および
グランド面１６は銅箔で形成され、金具に半田付けする
ためのレジスト逃げ部１７を除（全面にレジストコーテ
ィングしている（図中斜線部）。このため、水分や油分
によってアンテナ６とグランド面１６が短絡することは
無く、アンテナ６の腐蝕も無い。一方アンテナ６で検出
した電波はスルーホール１８を介して、裏面の検波回路
（第１図中１０）に伝えられる。

第３図は第２図の裏面を示す。スルーホール１８から電
波が伝えられると、その電波はショットキーバリヤダイ
オード１９を用いてチップ部品とマイクロストリップラ
インで構成される検波回路ＩＯで検波され、リード［１
１以降直流となった状態で信号が伝達される。

第４図〜第７図は、本発明の高周波加熱装置における解
凍検知の原理を示す特性図である。ここで検知原理につ
いて説明を加える。

食品の比誘電率Ｅｒと誘電損失ｔａｎδの積は、食品が
均一に加熱されて全体が同時に温度上昇していく場合、
第４図の様に変化する。横軸は食品の温度、縦軸はＥｒ
−ｔａｎδである。Ｅｒ−ｔａｎδは食品がどれだけ電
波を吸収しやすいかを示す指標であり、冷凍時には電波
を吸収しにくく、０°Ｃ付近では電波を吸収しやすいこ
とを示している。言い換えると、食品に吸収されずにア
ンテナで検出される電波は、冷凍時には多く、０℃付近
では少なくなるのである。このことから、第５図が得ら
れる。横軸は食品の温度、縦軸は検波回路出力を示して
いる。この図から判るように、食品が均一な温度上昇を
示す場合は、検波出力の変曲点で解凍検知が可能な様に
考えられる。ところが実際は、高周波加熱装置による加
熱は不均一であり、部分的に電波が集中する所や集中し
ない所の組み合わせになるため、第５図の曲線がいくつ
も重なり合った波形となり、−概に変曲点で解凍完了と
はいかない。

そこで実際に有効なのは、検波回路出力の初期値と、初
期変化率である。初期値は食品重量とおよそ反比例の関
係にあり、例えば少量の食品の場合電波の吸収が少なく
初期検波回路出力が大きいのに対し、大量の食品の場合
電波の吸収が大きく初期検波回路出力が小さい。また、
低温（−２０’Ｃ）の食品の場合検波回路出力の初期変
化率が大きいのに対し、中温（−１０“Ｃ）の食品の場
合検波回路出力の初期変化率が小さいというような具合
いである。

第６図に代表的な例を示した。横軸は時間で縮軸は検波
回路出力、図中ａは少量低温の食品で、ｂは大量中温の
食品を示す。

以上の原理から、第７図の様な、初期出力変化率をパラ
メータに重量と初期出力の相関を求め、食品の重量判定
および初期温判定しているのである。（但し、図中Ｃは
変化重大の低温食品、ｄは変化率小の中温食品）もちろ
ん、制御器１２内で重量と初期層毎に最適加熱時間を設
定し調理することで、皿の重量等で誤判定する重量セン
サ等と比較して、極めて安定な解凍検知を実現している
。

本実施例の効果として以下の点が挙げられる。

第１図で述べたようにアンテナ６をプリント基板上の銅
箔で形成するため、レジストコーティングするのが容易
である。また、加熱室１内にアンテナ６を置かずにスリ
ット８から電波を取出し、スリントカハ−７を設けてい
るので、アンテナ６に対する食品２からの飛散物の直撃
はなく、食品カスによるアンテナ周囲の誘電率変化等の
誤差要因が排除できる。

発明の効果 本発明によれば、以下の効果がある。

（１）アンテナをコーティングするので、食品から発生
する水分や油分によるアンテナと加熱室壁面間の短絡や
、他の電位面との短絡、さらにアンテナの腐蝕がなく、
安定した検知性能を提供できる。

（２）アンテナをプリント基板上の銅箔で形成すれば、
通常のプリント基板用のコーティングが兼用できるので
コストや工数を引き上げることなく、上記（１）の効果
を提供できる。

【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構成を示
す断面図、第２図は同装置のアンテナ部の正面図、第３
図は同装置の検波回路の正面図、第４図はＥ　ｒ−ｔａ
ｎδの温度特性図、第５図は検波回路出力の理想温度特
性図、第６図は検波回路出力の時間変化を示す特性図、
第７図は検波回路出力の初期値の重量に対する変化を示
す特性図、第８図は従来の高周波加熱装置の構成を示す
断面図である。 １・・・・・・加熱室、２・・・・・・食品、３・・・
・・・電波放射部、６・・・・・・アンテナ、ｌＯ・・
・・・・検波回路、１２・・・・・・制御器。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名加熱 肖 を波 フン 伎潟 室 品 故！Ｂ都 ブナ 回路 第 図 第 図 ［Ｃ］ 第 図 ｑ 第 図 ゴθ Ｔ［’Ｃ］ 第 図 第 図 第 図 ”［ｆＦコ ど Φ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）食品を格納する加熱室と、前記食品に電磁波を放
   射して加熱する電波放射部と、前記加熱室内の電磁波の
   一部を検出するコーティングされたアンテナと、前記ア
   ンテナの検出した電力を検波する検波回路と、前記検波
   回路出力により各種機器動作を制御する制御器とを有す
   る高周波加熱装置。
2. （２）アンテナをプリント基板上の銅箔で構成する特許
   請求の範囲第１項記載の高周波加熱装置。