JP2000171307A - マイクロ波加熱中の物質温度の直接測定原理と装置 - Google Patents
マイクロ波加熱中の物質温度の直接測定原理と装置Info
- Publication number
- JP2000171307A JP2000171307A JP10377316A JP37731698A JP2000171307A JP 2000171307 A JP2000171307 A JP 2000171307A JP 10377316 A JP10377316 A JP 10377316A JP 37731698 A JP37731698 A JP 37731698A JP 2000171307 A JP2000171307 A JP 2000171307A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- microwave
- thermocouple
- metal
- temperature
- microwave oven
- 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
Links
Landscapes
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Cookers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電子レンジ等のマイクロ波照射室の形状を設
計または変形させて金属性機器を照射室内に外部から挿
入または設置するための一般原理を提供する。 【構成】 熱電対の金属性保護管の電位を電子レンジの
内壁と等電位にするように設置するための一般原理に従
った留め金具。
計または変形させて金属性機器を照射室内に外部から挿
入または設置するための一般原理を提供する。 【構成】 熱電対の金属性保護管の電位を電子レンジの
内壁と等電位にするように設置するための一般原理に従
った留め金具。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はマイクロ波加熱中に
加熱された物質の特性変化を制御測定するために電子レ
ンジの形状を設計または変形させマイクロ波照射室内に
金属性機器を設置するための一般原理に関するものであ
る。
加熱された物質の特性変化を制御測定するために電子レ
ンジの形状を設計または変形させマイクロ波照射室内に
金属性機器を設置するための一般原理に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】電子レンジ等のマイクロ波照射室に熱電
対のような金属性機器を外部から挿入すると照射された
マイクロ波によって機器に誘起された電場によって放電
が生じるので、安全な加熱が不可能になったり、加熱中
の温度を連続的に測定したり制御することは極めて困難
であるとされていたようである。また、電子レンジ内の
温度測定に関しては赤外放射温度計や光ファイバー温度
計などの非金属性機器を用いての温度測定が主である
が、それらの装置自体が高価であることと、測定温度の
領域が広くないと言う欠点がある。
対のような金属性機器を外部から挿入すると照射された
マイクロ波によって機器に誘起された電場によって放電
が生じるので、安全な加熱が不可能になったり、加熱中
の温度を連続的に測定したり制御することは極めて困難
であるとされていたようである。また、電子レンジ内の
温度測定に関しては赤外放射温度計や光ファイバー温度
計などの非金属性機器を用いての温度測定が主である
が、それらの装置自体が高価であることと、測定温度の
領域が広くないと言う欠点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】電子レンジ等のマイク
ロ波照射室に熱電対のような金属性測定器を外部から挿
入しても、安全にマイクロ波を照射することを可能に
し、且つ加熱された物質の変化をマイクロ波照射中でも
連続的測定と制御を可能にする原理と方法を確立するこ
とである。本発明で確立された原理は、これらの課題の
解決を可能にするものである。
ロ波照射室に熱電対のような金属性測定器を外部から挿
入しても、安全にマイクロ波を照射することを可能に
し、且つ加熱された物質の変化をマイクロ波照射中でも
連続的測定と制御を可能にする原理と方法を確立するこ
とである。本発明で確立された原理は、これらの課題の
解決を可能にするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載している
一般原理は設置される金属性機器の電位がマイクロ波照
射室の内壁つまり電子レンジの内壁と等電位を保つよう
に内壁を設計または変形し、設置することである。
一般原理は設置される金属性機器の電位がマイクロ波照
射室の内壁つまり電子レンジの内壁と等電位を保つよう
に内壁を設計または変形し、設置することである。
【０００５】照射されたマイクロ波により誘起される異
常な電位差を熱電対に生じさせないために、熱電対本体
は金属性保護管で保護されなければならないが、その金
属性保護管は必ずしも熱電対をすべて覆う必要はなく、
熱電対本体に照射されたマイクロ波の影響を受けない程
度に露出させても良い。
常な電位差を熱電対に生じさせないために、熱電対本体
は金属性保護管で保護されなければならないが、その金
属性保護管は必ずしも熱電対をすべて覆う必要はなく、
熱電対本体に照射されたマイクロ波の影響を受けない程
度に露出させても良い。
【０００６】上記の原理に従って外部から熱電対を電子
レンジ内へ挿入設置するには金属性保護管を電子レンジ
の内壁に電気的に確実に接触させるように設置すること
である。
レンジ内へ挿入設置するには金属性保護管を電子レンジ
の内壁に電気的に確実に接触させるように設置すること
である。
【０００７】熱電対の金属性保護管の留め具は金属性で
ある必要があり、留め金具の留めの部分でも電子レンジ
の内壁と電気的に接触させうるように、留め金具を設計
することである。
ある必要があり、留め金具の留めの部分でも電子レンジ
の内壁と電気的に接触させうるように、留め金具を設計
することである。
【０００８】熱電対本体を保護する金属保護管と熱電対
本体とは保護管の大半の部分で絶縁物で絶縁される必要
がある。
本体とは保護管の大半の部分で絶縁物で絶縁される必要
がある。
【０００９】
【発明の実施の形態】請求項１と請求項２に記載した本
発明の実施の形態の一例を説明する。
発明の実施の形態の一例を説明する。
【０００１０】小孔を開ける場所は請求項１を満たして
いれば、安全である限り目的と必要に応じて何処でも良
いが、本実施では図１に示しているように家庭用電子レ
ンジの回転板の中心線上の天井に小孔を開け、熱電対を
留める金属性支持金具を電子レンジの内壁と同電位にな
るように設置する。
いれば、安全である限り目的と必要に応じて何処でも良
いが、本実施では図１に示しているように家庭用電子レ
ンジの回転板の中心線上の天井に小孔を開け、熱電対を
留める金属性支持金具を電子レンジの内壁と同電位にな
るように設置する。
【０００１１】次に、熱電対を金属性支持金具の孔に外
部から挿入し、図２に示しているような金属性留め具で
熱電対保護管を留め支持する。ここでは銅製の留め具を
用いている。
部から挿入し、図２に示しているような金属性留め具で
熱電対保護管を留め支持する。ここでは銅製の留め具を
用いている。
【０００１２】保護金属管とアルメルクロメル型熱電対
本体を電気的に絶縁する絶縁物は外部電場の侵入を押え
る程度の厚さが必要である。この条件を満足する熱電対
一式は（株）ネツシンに発注して作成した。
本体を電気的に絶縁する絶縁物は外部電場の侵入を押え
る程度の厚さが必要である。この条件を満足する熱電対
一式は（株）ネツシンに発注して作成した。
【０００１３】図１に示しているように、熱電対本体の
先端で感知された電位差は標準的な電気回路に接続され
温度に変換され表示、記録される。また、利用した電子
レンジは２．４５ＧＨｚ、最大出力５００ＷのＳＡＮＹ
Ｏ，ＥＭ−Ｂ１（Ｗ）を用いた。
先端で感知された電位差は標準的な電気回路に接続され
温度に変換され表示、記録される。また、利用した電子
レンジは２．４５ＧＨｚ、最大出力５００ＷのＳＡＮＹ
Ｏ，ＥＭ−Ｂ１（Ｗ）を用いた。
【０００１４】
【実施例】上記の本発明原理と課題を実施例によって更
に詳細に説明する。
に詳細に説明する。
【０００１５】実施例１ 常温の水約３００ｍｌを底辺の直径が約７．５ｃｍのビ
ーカーに入れ、電子レンジの回転板の中心に置き、熱電
対先端を水深約３ｃｍに沈めた。
ーカーに入れ、電子レンジの回転板の中心に置き、熱電
対先端を水深約３ｃｍに沈めた。
【０００１６】電子レンジの出力を５００Ｗにして、マ
イクロ波を連続照射し、照射時間とともに変化する水温
を測定した。結果は図３に示されている。
イクロ波を連続照射し、照射時間とともに変化する水温
を測定した。結果は図３に示されている。
【０００１７】水温はマイクロ波照射時間に比例して水
の沸点付近まで上昇し、ほぼ一定の温度を保った。良く
知られている沸点より５度程度高い温度が記録されてい
るのは熱電対の精度であるか、熱電対の保護金属管によ
る発熱の影響であるか判明していない。
の沸点付近まで上昇し、ほぼ一定の温度を保った。良く
知られている沸点より５度程度高い温度が記録されてい
るのは熱電対の精度であるか、熱電対の保護金属管によ
る発熱の影響であるか判明していない。
【０００１８】マイクロ波の照射時間は約１０分程度で
あったが、この間に放電などの危険な現象は全く生じな
かった。約１０分後に電子レンジの電源を切断したが、
その際にも放電は生じなかった。
あったが、この間に放電などの危険な現象は全く生じな
かった。約１０分後に電子レンジの電源を切断したが、
その際にも放電は生じなかった。
【０００１９】図にはマイクロ波照射停止後の水の温度
放熱の時間依存性も示している。極めて正常な温度測定
になっていることが分る。
放熱の時間依存性も示している。極めて正常な温度測定
になっていることが分る。
【０００２０】実施例２ 揮発性の液体に対してのマイクロ波加熱は放電に伴う爆
発の危険性が予測されるが、本発明の方法がこのような
揮発性液体のマイクロ波加熱でも温度測定が安全に且つ
正確に実施出来るかを例示する。
発の危険性が予測されるが、本発明の方法がこのような
揮発性液体のマイクロ波加熱でも温度測定が安全に且つ
正確に実施出来るかを例示する。
【０００２１】用いる液体は溶媒テトラリンである。テ
トラリンの沸点は約２０７゜Ｃであることが分ってい
る。
トラリンの沸点は約２０７゜Ｃであることが分ってい
る。
【０００２２】常温のテトラリン約８０ｍｌを底辺の直
径が約４．５ｃｍのビーカーに入れ、電子レンジの回転
板の中心に置き、熱電対先端を液の深さの中間部に沈め
た。
径が約４．５ｃｍのビーカーに入れ、電子レンジの回転
板の中心に置き、熱電対先端を液の深さの中間部に沈め
た。
【０００２３】温度上昇によるテトラリンの蒸発を防ぐ
ために容器であるビーカーの上部はポリエチレン膜で封
をした。勿論、挿入した熱電対保護管とポリエチレン膜
との間には隙間が存在するので、マイクロ波加熱に伴う
容器内の圧力上昇はない。
ために容器であるビーカーの上部はポリエチレン膜で封
をした。勿論、挿入した熱電対保護管とポリエチレン膜
との間には隙間が存在するので、マイクロ波加熱に伴う
容器内の圧力上昇はない。
【０００２４】電子レンジの出力を５００Ｗにして、マ
イクロ波を連続照射し、テトラリンの温度上昇を照射時
間に関して測定した。結果は図４に示されている。
イクロ波を連続照射し、テトラリンの温度上昇を照射時
間に関して測定した。結果は図４に示されている。
【０００２５】テトラリンの温度はマイクロ波照射時間
に比例してテトラリンの沸点付近まで上昇し、その後ほ
ぼ一定の温度に保たれた。
に比例してテトラリンの沸点付近まで上昇し、その後ほ
ぼ一定の温度に保たれた。
【０００２６】このマイクロ波連続照射の間、放電など
の危険な現象は発生しなかった。また、約１０分後に電
子レンジの電源を切断したが、その際にも放電は生じな
かった。
の危険な現象は発生しなかった。また、約１０分後に電
子レンジの電源を切断したが、その際にも放電は生じな
かった。
【０００２７】以上の測定結果は本発明の原理に従った
装置が揮発性の強い液体のマイクロ波加熱に対しても極
めて安全であり、正常な温度測定が可能であることを示
している。
装置が揮発性の強い液体のマイクロ波加熱に対しても極
めて安全であり、正常な温度測定が可能であることを示
している。
【０００２８】実施例３ 次に揮発性の液体に対してマイクロ波加熱を施して、加
熱された温度を安全に制御することが出来ることを実施
例２と同様にテトラリンを用いて示す。
熱された温度を安全に制御することが出来ることを実施
例２と同様にテトラリンを用いて示す。
【０００２９】常温のテトラリン約８０ｍｌを底辺の直
径が約４．５ｃｍのビーカーに入れ、電子レンジの回転
板の中心に置き、熱電対先端を液の深さの中間部に沈め
た。
径が約４．５ｃｍのビーカーに入れ、電子レンジの回転
板の中心に置き、熱電対先端を液の深さの中間部に沈め
た。
【０００３０】温度上昇によるテトラリンの蒸発を防ぐ
ために容器であるビーカーの上部はポリエチレン膜で封
をした。勿論、挿入した熱電対保護管とポリエチレン膜
との間には隙間が存在するので、マイクロ波加熱に伴う
容器内の圧力上昇はない。
ために容器であるビーカーの上部はポリエチレン膜で封
をした。勿論、挿入した熱電対保護管とポリエチレン膜
との間には隙間が存在するので、マイクロ波加熱に伴う
容器内の圧力上昇はない。
【０００３１】電子レンジの出力を５００Ｗにして、マ
イクロ波を連続照射し、テトラリンを加熱して、目的の
温度まで上昇させる。ここでは目的の温度は１３０°Ｃ
とした。
イクロ波を連続照射し、テトラリンを加熱して、目的の
温度まで上昇させる。ここでは目的の温度は１３０°Ｃ
とした。
【０００３２】図５に示しているように、目的の温度ま
で液体が加熱されると、熱電対で測定された温度の表示
計を目視しながら、手動で電子レンジの電源のＯＮとＯ
ＦＦを繰り返しながら液体の温度を一定に保つことを試
みた。
で液体が加熱されると、熱電対で測定された温度の表示
計を目視しながら、手動で電子レンジの電源のＯＮとＯ
ＦＦを繰り返しながら液体の温度を一定に保つことを試
みた。
【０００３３】図５の温度の時間依存性から理解できる
ように極めて簡単に且つ安全にマイクロ波加熱による加
熱された液体の温度を一定に制御出来ることが分った。
ように極めて簡単に且つ安全にマイクロ波加熱による加
熱された液体の温度を一定に制御出来ることが分った。
【０００３４】手動で電子レンジの電源をＯＮとＯＦＦ
を繰り返したのであるが、ＯＮとＯＦＦの時間は２秒程
度の等間隔で繰り返した。このような電源のＯＮとＯＦ
Ｆの繰り返しでも、放電は生じずに安全にマイクロ波加
熱を実行することが出来た。
を繰り返したのであるが、ＯＮとＯＦＦの時間は２秒程
度の等間隔で繰り返した。このような電源のＯＮとＯＦ
Ｆの繰り返しでも、放電は生じずに安全にマイクロ波加
熱を実行することが出来た。
【０００３５】この実施例は請求項３を根拠付けるもの
である。つまり、本発明の原理に従うと極めて安全にマ
イクロ波加熱時にマイクロ波照射を制御し得ることを示
しており、マイクロ波加熱の利用範囲を飛躍的に拡大す
ることになる。
である。つまり、本発明の原理に従うと極めて安全にマ
イクロ波加熱時にマイクロ波照射を制御し得ることを示
しており、マイクロ波加熱の利用範囲を飛躍的に拡大す
ることになる。
【０００３６】
【発明の効果】本発明の効果は単に、自然科学の新物質
探索等の基礎研究に寄与するばかりでなく、既に開発さ
れている化学工学的な工業生産過程を極めて安価に且つ
高速度に改良すること等、具体的な応用ははかり知れな
い。また、本発明はマイクロ波で大量な食料品を加熱す
る場合や解凍する場合に、極めて安全に衛生的に利用す
ることが出来る。
探索等の基礎研究に寄与するばかりでなく、既に開発さ
れている化学工学的な工業生産過程を極めて安価に且つ
高速度に改良すること等、具体的な応用ははかり知れな
い。また、本発明はマイクロ波で大量な食料品を加熱す
る場合や解凍する場合に、極めて安全に衛生的に利用す
ることが出来る。
【図１】本発明の応用例の斜視図である。
【図２】熱電対の電子レンジへの設置部分と金属留め具
の概略を示す片側断面図である。
の概略を示す片側断面図である。
【図３】実施例１に関するマイクロ波加熱された蒸留水
の温度のマイクロ波照射時間依存性を測定した結果であ
る。
の温度のマイクロ波照射時間依存性を測定した結果であ
る。
【図４】実施例２に関するマイクロ波加熱されたテトラ
リンの温度のマイクロ波照射時間依存性を測定した結果
である。
リンの温度のマイクロ波照射時間依存性を測定した結果
である。
【図５】実施例３に関するマイクロ波加熱されたテトラ
リンの温度を一定に保つための制御されたマイクロ波加
熱のマイクロ波照射時間依存性を測定した結果である。
リンの温度を一定に保つための制御されたマイクロ波加
熱のマイクロ波照射時間依存性を測定した結果である。
１ 熱電対 ２ 支持金具 ３ 測定機へのリード線 ４ 電子レンジ本体 ５ 金属性留め具 ６ 電子レンジ外壁 ７ 電子レンジ内壁
Claims (3)
- 【請求項１】 マイクロ波加熱中に加熱された物質の変
化を制御測定するため電子レンジ等のマイクロ波照射室
の形状を設計または変形させて金属性機器を照射室内に
外部から挿入または設置するための一般原理。 - 【請求項２】 熱電対を電子レンジへ外部から挿入設置
するための請求項１に記載の原理に従った金属留め具。 - 【請求項３】 制御されたマイクロ波加熱による物質特
性の制御測定と新物質探索。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10377316A JP2000171307A (ja) | 1998-12-08 | 1998-12-08 | マイクロ波加熱中の物質温度の直接測定原理と装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10377316A JP2000171307A (ja) | 1998-12-08 | 1998-12-08 | マイクロ波加熱中の物質温度の直接測定原理と装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000171307A true JP2000171307A (ja) | 2000-06-23 |
Family
ID=18508610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10377316A Pending JP2000171307A (ja) | 1998-12-08 | 1998-12-08 | マイクロ波加熱中の物質温度の直接測定原理と装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000171307A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007017212A (ja) * | 2005-07-06 | 2007-01-25 | Yoshinori Kanno | 温度センサー |
| JP2007113873A (ja) * | 2005-10-21 | 2007-05-10 | Takasago Ind Co Ltd | マイクロ波加熱炉 |
| JP2007139272A (ja) * | 2005-11-16 | 2007-06-07 | Takasago Ind Co Ltd | 連続式マイクロ波加熱炉 |
| JP2010038616A (ja) * | 2008-08-01 | 2010-02-18 | Ube Ind Ltd | 温度センサー |
| CN109813463A (zh) * | 2019-03-20 | 2019-05-28 | 桂林市思奇通信设备有限公司 | 基于微波加热装置设置的接触式测温装置及其使用方式 |
-
1998
- 1998-12-08 JP JP10377316A patent/JP2000171307A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007017212A (ja) * | 2005-07-06 | 2007-01-25 | Yoshinori Kanno | 温度センサー |
| JP2007113873A (ja) * | 2005-10-21 | 2007-05-10 | Takasago Ind Co Ltd | マイクロ波加熱炉 |
| JP2007139272A (ja) * | 2005-11-16 | 2007-06-07 | Takasago Ind Co Ltd | 連続式マイクロ波加熱炉 |
| JP2010038616A (ja) * | 2008-08-01 | 2010-02-18 | Ube Ind Ltd | 温度センサー |
| CN109813463A (zh) * | 2019-03-20 | 2019-05-28 | 桂林市思奇通信设备有限公司 | 基于微波加热装置设置的接触式测温装置及其使用方式 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3974696A (en) | Food thermometer for microwave oven | |
| US3279252A (en) | Level sensing apparatus | |
| JP2000171307A (ja) | マイクロ波加熱中の物質温度の直接測定原理と装置 | |
| JPH04229986A (ja) | 可動密封容器内容物加熱用温度制御式マイクロ波加熱装置 | |
| Diprose | Some considerations when using a microwave oven as a laboratory research tool | |
| Ráhel et al. | On spatial stabilization of dielectric barrier discharge microfilaments by residual heat build-up in air | |
| Longo et al. | Chemical activation using an open-end coaxial applicator | |
| Velazquez-Salazar et al. | Towards space charge measurements by (F) LIMM under DC electric field | |
| Wickersheim et al. | A small microwave E-field probe utilizing fiberoptic thermometry | |
| Van der Woude et al. | Precision (0.1° C) Vacuum Cryostat and Furnace for Mössbauer Experiments | |
| Wilson et al. | Specific heats and heats of dilution of concentrated sodium hydroxide solutions | |
| US4214117A (en) | Furnace heated by radiation | |
| JP2007017212A (ja) | 温度センサー | |
| Jones et al. | Cells for the measurement of dielectric permittivity and thermally stimulated discharge current | |
| RU2687121C1 (ru) | Способ активации нанопорошка алюминия | |
| BR202018072291U2 (pt) | Disposição construtiva introduzida em sensor/sonda de medição de taxa de corrosão por resistência elétrica | |
| Maggs et al. | Recording calorimeter for the measurement of heats of wetting, mixing, or solution | |
| JPS6266026A (ja) | 温度測定方法 | |
| Paulsson et al. | The effects of microwave radiation on microtubules and axonal transport | |
| Zoestbergen et al. | Breakdown voltage of zinc and magnesium vapours | |
| Baba et al. | Generation of Thermal Energy by a Local Electromagnetic Field near the Antenna under Microwave Irradiation | |
| Izumi et al. | Microwave dielectric absorption spectroscopy aiming at novel dosimetry using DNAs | |
| JP2955645B2 (ja) | マイクロ波照射実験装置 | |
| Thiebaut et al. | Microwave enhancement of evaporation of a polar liquid. I: Experimentation | |
| JPH059628Y2 (ja) |