JPH0475287A - 高周波加熱装置 - Google Patents
高周波加熱装置Info
- Publication number
- JPH0475287A JPH0475287A JP2188952A JP18895290A JPH0475287A JP H0475287 A JPH0475287 A JP H0475287A JP 2188952 A JP2188952 A JP 2188952A JP 18895290 A JP18895290 A JP 18895290A JP H0475287 A JPH0475287 A JP H0475287A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- detection circuit
- antenna
- food
- heating chamber
- metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Control Of High-Frequency Heating Circuits (AREA)
- Electric Ovens (AREA)
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。
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。
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。
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
力が食品の重量に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。
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
力が食品の重量に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、制御器７ａ、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で検出され検波回路７で検波されるが、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。
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で検出され検波回路７で検波されるが、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、アンテナ６がら検波回路へ
の信号伝送方式を規定していないが、実際はアンテナ６
と検波回路７間は高周波の信号なので、距離が離れる程
伝送線路が大がかりになってコストがかかったり、伝送
損失が生し感度が落ちたりするので、一体型で構成する
のが望ましい。
の信号伝送方式を規定していないが、実際はアンテナ６
と検波回路７間は高周波の信号なので、距離が離れる程
伝送線路が大がかりになってコストがかかったり、伝送
損失が生し感度が落ちたりするので、一体型で構成する
のが望ましい。
アンテナ６と検波回路７を一体で構成した場合、アース
が一定位置でとられているか、あるいはアースがとれた
りとれなかったりすることが無いかという点が非常に大
きな問題である。何故なら加熱室内から見たアンテナ側
のインピーダンスが、それによって影響を受け、検知感
度が変化したり、アースがとれてないためにすきまを通
って外部機器へ漏波が及んで誤動作の原因となるからで
ある。
が一定位置でとられているか、あるいはアースがとれた
りとれなかったりすることが無いかという点が非常に大
きな問題である。何故なら加熱室内から見たアンテナ側
のインピーダンスが、それによって影響を受け、検知感
度が変化したり、アースがとれてないためにすきまを通
って外部機器へ漏波が及んで誤動作の原因となるからで
ある。
さらにもう一つの課題として、サービスパーツをどうす
るかという事がある。検波回路の故障やアンテナとの結
合部が故障した際に、従来の手段ではパーツとして交換
できる体制が無かった。
るかという事がある。検波回路の故障やアンテナとの結
合部が故障した際に、従来の手段ではパーツとして交換
できる体制が無かった。
本発明は上記課題を解決するもので、検波回路の取付は
精度が良く、アースへの短絡点を安定に保ち・、それに
加えて、アンテナと検波回路を容易に取付け、取外しで
きる構成の高周波加熱装置を提供することを目的とする
。
精度が良く、アースへの短絡点を安定に保ち・、それに
加えて、アンテナと検波回路を容易に取付け、取外しで
きる構成の高周波加熱装置を提供することを目的とする
。
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する電波
放射部と、加熱室内の電磁波の一部を検出するアンテナ
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有
し、アンテナと検波回路は一体構成とし、加熱室壁面上
の支持具に位置固定する構成としている。
食品を格納する加熱室と、食品に電磁波を放射する電波
放射部と、加熱室内の電磁波の一部を検出するアンテナ
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有
し、アンテナと検波回路は一体構成とし、加熱室壁面上
の支持具に位置固定する構成としている。
作用
本発明は上記した構成により、アンテナと検波回路を一
体構成とし、加熱室壁面上の支持具にビス止めして位置
固定するので、ビス止め部で完全に検波回路のアースは
短絡し、アンテナや検波回路の故障時にビスを外してユ
ニット交換が出来るものである。
体構成とし、加熱室壁面上の支持具にビス止めして位置
固定するので、ビス止め部で完全に検波回路のアースは
短絡し、アンテナや検波回路の故障時にビスを外してユ
ニット交換が出来るものである。
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
断面回である。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、樹脂製の開孔カバー８
を抜け、加熱室１壁面に開けられた開孔９を通り、プリ
ント基板１０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１０の裏面にある検波回路７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
て制御器にまで送られる。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。検
波回路周辺の構成について、第２図でもう少し詳細に述
べる。
断面回である。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、樹脂製の開孔カバー８
を抜け、加熱室１壁面に開けられた開孔９を通り、プリ
ント基板１０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１０の裏面にある検波回路７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
て制御器にまで送られる。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。検
波回路周辺の構成について、第２図でもう少し詳細に述
べる。
第２図は、検波回路７およびアンテナ６を加熱室１の壁
面にどの様に取付けているかの一例を示す要部斜視図で
ある。アンテナ６と検波回路７を表と裏に持つプリント
基板１０のアース面を、金属板１４の半田付は用凸部１
５の４ケ所に半田付けする。
面にどの様に取付けているかの一例を示す要部斜視図で
ある。アンテナ６と検波回路７を表と裏に持つプリント
基板１０のアース面を、金属板１４の半田付は用凸部１
５の４ケ所に半田付けする。
その上から電波遮断用の金属カバー１６でおおい、加熱
室ｌ壁面にスポット溶接で取付けた金属支持具１７にビ
ス１８でとも締めする。この構成では、プリント基板１
０（検波回路７）のアースは金属板１４への半田付けで
確実にとれ、金属板１４と金属支持具１７はビス止めに
より確実にショートし、金属支持具１７と加熱室１壁面
は溶接により確実にショートするため、取付は位置精度
が良く、アースは確実で、ビス締めによるストレスを金
属板１４が吸収するため検波回路へのストレスも抑えら
れることが判る。よってアースは確実にとれ、ビス１日
を外すことによりすぐに検波回路７・アンテナ６・金属
板１４・−金属カバー１６を取換える事も可能である。
室ｌ壁面にスポット溶接で取付けた金属支持具１７にビ
ス１８でとも締めする。この構成では、プリント基板１
０（検波回路７）のアースは金属板１４への半田付けで
確実にとれ、金属板１４と金属支持具１７はビス止めに
より確実にショートし、金属支持具１７と加熱室１壁面
は溶接により確実にショートするため、取付は位置精度
が良く、アースは確実で、ビス締めによるストレスを金
属板１４が吸収するため検波回路へのストレスも抑えら
れることが判る。よってアースは確実にとれ、ビス１日
を外すことによりすぐに検波回路７・アンテナ６・金属
板１４・−金属カバー１６を取換える事も可能である。
第３図はプリント基板１０の一例を検波回路７側から見
た図である。図中破線は基板の裏側のパターンを示し、
−点鎖線は裏面でパターンはあるがレジストの無い部分
（即ち第２図で述べた金属板１４に半田付けするための
アース）である。アンテナ６から伝達された電波は、ス
ルーホール１９より検波回路７へ導かれ、ショットキバ
リヤー・ダイオード２０等の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７で検波されて、
す−ド線１１以降直線となった状態で信号が伝送される
。
た図である。図中破線は基板の裏側のパターンを示し、
−点鎖線は裏面でパターンはあるがレジストの無い部分
（即ち第２図で述べた金属板１４に半田付けするための
アース）である。アンテナ６から伝達された電波は、ス
ルーホール１９より検波回路７へ導かれ、ショットキバ
リヤー・ダイオード２０等の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７で検波されて、
す−ド線１１以降直線となった状態で信号が伝送される
。
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。
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ε、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ε、
・ｔａｎδである。ε、・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、Ｏ″ＣＣ付近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°Ｃ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。
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ε、
・ｔａｎδである。ε、・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、Ｏ″ＣＣ付近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°Ｃ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。
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。横軸は時間で縦軸は検波
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。
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Ｉ２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
。
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Ｉ２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。
アンテナ６と検波回路７を金属板１４、金属カバー１６
、金属支持具１７および加熱室１壁面等でおおっている
ため、外部への漏波を出しにくく、外部からのノイズ混
入も受けにくい。
、金属支持具１７および加熱室１壁面等でおおっている
ため、外部への漏波を出しにくく、外部からのノイズ混
入も受けにくい。
開孔９付近にアンテナ６を設け、開孔カバー８で防護し
ているので、食品２からアンテナ６への飛散物の直撃が
無く、食品カスによるアンテナ６近傍の誘電率変化等の
誤差要因が排除できる。
ているので、食品２からアンテナ６への飛散物の直撃が
無く、食品カスによるアンテナ６近傍の誘電率変化等の
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）アンテナと検波回路を一体構成とし、加熱室壁面
上の支持具にビス止めして位置固定するので、ビス止め
位置で確実にアースがとれ、加熱室側からみたアンテナ
と検波回路を含むインピーダンスが安定し、アンテナの
電波検出量への誤差要因が排除できて、極めて信顧性の
高い検知が実現出来る。
上の支持具にビス止めして位置固定するので、ビス止め
位置で確実にアースがとれ、加熱室側からみたアンテナ
と検波回路を含むインピーダンスが安定し、アンテナの
電波検出量への誤差要因が排除できて、極めて信顧性の
高い検知が実現出来る。
（２） （１）と同様の理由で、アンテナおよび検波
回路を容易に取付け・取外し出来るので、故障時のサー
ビスの対応が極めて簡単であり、使用者にとってメンテ
ナンスのわずられしさを感じさせないと共に、サービス
マンへの負担も少なくて済む。
回路を容易に取付け・取外し出来るので、故障時のサー
ビスの対応が極めて簡単であり、使用者にとってメンテ
ナンスのわずられしさを感じさせないと共に、サービス
マンへの負担も少なくて済む。
第３図は同装置の検波回路の正面図、第４図はε。
ｔａｎδ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
示すブロック図である。 ｌ・・・加熱室、２・・・食品、３・・・電波放射部、
６・・・アンテナ、７・・・検波回路、１２・・・制御
器、１８・・・ビス。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか１名ｆ−１ｔａ
熱！ ？・・・金品 ３− 電″Ｊｌ膜打部 ６−７ンテ１ ７・−検破回給 １２ −・貯Ｉｎ累、 １８−ビス ７［’ｑ］ 第 図 第 図 一１θ ア［’Ｑ ］ Σ ト 城 −４！
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
示すブロック図である。 ｌ・・・加熱室、２・・・食品、３・・・電波放射部、
６・・・アンテナ、７・・・検波回路、１２・・・制御
器、１８・・・ビス。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか１名ｆ−１ｔａ
熱！ ？・・・金品 ３− 電″Ｊｌ膜打部 ６−７ンテ１ ７・−検破回給 １２ −・貯Ｉｎ累、 １８−ビス ７［’ｑ］ 第 図 第 図 一１θ ア［’Ｑ ］ Σ ト 城 −４！
Claims (1)
- 食品を収納する加熱室と、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を検出
するアンテナと、前記アンテナの検出した電力を検波す
る検波回路と、前記検波回路の出力により各種機器動作
を制御する制御器とを有し、前記アンテナと前記検波回
路は一体構成とし、前記加熱室の壁面上の支持具に取り
付けた高周波加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2188952A JPH0475287A (ja) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | 高周波加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2188952A JPH0475287A (ja) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | 高周波加熱装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0475287A true JPH0475287A (ja) | 1992-03-10 |
Family
ID=16232795
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2188952A Pending JPH0475287A (ja) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | 高周波加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0475287A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5801612A (en) * | 1995-08-24 | 1998-09-01 | Raychem Corporation | Electrical device |
| US5856773A (en) * | 1996-11-04 | 1999-01-05 | Raychem Corporation | Circuit protection device |
| US6114942A (en) * | 1995-08-07 | 2000-09-05 | Kk Raychem | PTC device and battery pack using the same |
| US6362721B1 (en) | 1999-08-31 | 2002-03-26 | Tyco Electronics Corporation | Electrical device and assembly |
-
1990
- 1990-07-17 JP JP2188952A patent/JPH0475287A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6114942A (en) * | 1995-08-07 | 2000-09-05 | Kk Raychem | PTC device and battery pack using the same |
| US5801612A (en) * | 1995-08-24 | 1998-09-01 | Raychem Corporation | Electrical device |
| US5856773A (en) * | 1996-11-04 | 1999-01-05 | Raychem Corporation | Circuit protection device |
| US6362721B1 (en) | 1999-08-31 | 2002-03-26 | Tyco Electronics Corporation | Electrical device and assembly |
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