JP2004263981A

JP2004263981A - 高周波加熱装置

Info

Publication number: JP2004263981A
Application number: JP2003056850A
Authority: JP
Inventors: Koji Yamamoto; 孝二山本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-03-04
Filing date: 2003-03-04
Publication date: 2004-09-24

Abstract

【課題】加熱室の赤外線検出孔から流出してくる汚れ、あるいは加熱室の熱気を簡単な構成で遮断し、赤外線センサの受光機構を簡単にすることで、故障が少なく低コストで、赤外線センサ性能を常に安定すること。
【解決手段】加熱室２１の外壁面と赤外線センサ３３の間に送風ガイド３２を設け、冷却ファン３３の送風圧により送風ガイド３２内に、圧力空間を構成したことで、送風ガイド３２の圧力により加熱室２１から赤外線検出孔３７を通り流出してくる汚れ、あるいは加熱室２１からの熱気を遮断する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子レンジ等の高周波加熱装置の食品温度を検出する赤外線センサの性能安定に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の高周波加熱装置としては、例えば、図４、図５、図６に記載されているようなものがあった。
【０００３】
図４、図５、図６において、加熱室１の底部には、食品２を載せる皿受け台３が固着されている。皿受け台３の下部には金属板で構成された空隙４が有り、金属板で構成された空隙４の下部には、マグネトロン５からの高周波を空隙４に導くための導波管６が設けてある。マグネトロン５は導波管６に結合されている。空隙４の中には高周波を攪拌するための回転アンテナ７が有る。回転アンテナ７は導波管６の下部に設けられたアンテナモータ８により回転駆動するようになっている。加熱室１の右側面上部には、検出経路部材９を介して、食品２の温度を検出する赤外線センサ１０が配置されている。検出経路部材９には赤外線センサ１０が対向する位置に赤外線検出孔１１が形成されていて、この位置が赤外線検出位置Ａである。赤外線検出位置Ａの下側が待機位置Ｂとなる。赤外線センサ１０には、加熱室１内の食品２の温度を検出するため、Ｙ方向（水平方向）に回転移動出きるように、Ｙ方向回動部材１２を介してＹ方向回動モータ１３が備えてある。また、赤外線センサ１０を赤外線検出位置Ａから待機位置Ｂに移動させるため、Ｘ方向（垂直方向）に回転移動出きるように、Ｘ方向回動部材１４を介してＸ方向回動モータ１５も備えてある。マグネトロン５、アンテナモータ８、Ｙ方向回動モータ１３、Ｘ方向回動モータ１５の動作は、赤外線センサ１０からの温度情報などにより、マイコン（図示せず）を通じ制御部（図示せず）により制御されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このように構成された従来例の高周波加熱装置の作用について説明する。加熱室１の底部にある皿受け台３に食品２を置いて加熱を開始すると、マグネトロン５から高周波が発生し、導波管６から空隙４に導かれ回転アンテナ７に達する。回転アンテナ７はアンテナモータ８により回転駆動しているため、高周波が攪拌されて加熱室１に送り出され、高周波が食品２に照射され加熱が開始される。一方、加熱が開始すると赤外線センサ１０は、まずＸ方向回動モータ１５の動作により、待機位置Ｂから赤外線センサ１０と対向する赤外線検出孔１１のある赤外線検出位置Ａに移動し、次に、食品２の温度情報を検出するため、Ｘ方向回動モータ１５の回転移動により、加熱室１内の隙から隙の移動を繰り返し、赤外線を走査する。この移動繰り返しにより赤外線を走査している時、赤外線センサ１０は食品２の温度情報の検出を行っている。加熱が進行し予め決められた温度を、赤外線センサ１０が食品２から検出すると、制御部（図示せず）にあるマイコン（図示せず）は加熱の停止命令を制御部（図示せず）を通じ、関係部品に伝達し加熱が終了する。赤外線センサ１０は食品２を加熱することにより発生した赤外線を受光する受光素子や半導体素子等の電子部品が備わっているが、前記電子部品は汚れや熱に弱い。そのため赤外線センサ１０は加熱が終了すると、Ｙ方向回動モータ１３の動作により、赤外線検出位置Ａから待機位置Ｂに回避の移動をする。赤外線センサ１０は、検出経路部材９の赤外線検出孔１１に対向する位置に形成されているため、加熱が終了すると、加熱室１から食品２の汚れを含む蒸気と熱気が、検出経路部材９の赤外線検出孔１１を通じて、赤外線センサ１０側に流出することになるが、赤外線センサ１０は赤外線検出孔１１の下側の待機位置Ｂにすでに回避しているため、汚れることは無い、あるいは加熱からの熱気の影響を受け無いというものである。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−２９５８３７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の構成では、赤外線センサに対しての加熱室の赤外線検出孔から流出してくる汚れの防止、あるいは加熱室からの熱気対策をする方法として、加熱室に置かれ食品を加熱することによって、食品から放出される赤外線の検出（受光）動作を行うためのＹ方向（水平方向）回動部材以外に、待機位置に移動するためのＸ方向（垂直方向）回動部材が必要である。このことによって、赤外線センサの検出（受光）動作機構が複雑になる。また、Ｙ方向（水平方向）回動部材や、待機位置に回避の移動をするためのＸ方向（垂直方向）回動部材には、通電するための配線が余計に必要となることにより、配線が回動移動を邪魔するあるいは交差する他の部品に触れなどして、赤外線センサの検出（受光）動作を阻害するため、赤外線センサの性能が安定しない。あるいは赤外線センサの検出（受光）動作機構が複雑である分故障し易い、またコストが高くなるという課題を有していた。
【０００７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、加熱室の外壁面と赤外線センサの間に送風ガイドを設け、冷却ファンの送風圧により送風ガイド内に、圧力空間を構成したことで、加熱室から赤外線検出孔を通り流出してくる食品の汚れ、あるいは加熱室からの熱気を遮断することができ、食品から放出される赤外線の検出（受光）動作を行うためのＹ方向（水平方向）回動部材のみあれば、赤外線センサ性能を引出すことができる。また、赤外線センサの検出（受光）機構を簡単にすることができ、故障が少なく低コストで、赤外線センサ性能を常に安定する高周波加熱装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、本発明の高周波加熱装置は、加熱室の外壁面と赤外線センサの間に送風ガイドを設け、冷却ファンの送風圧により送風ガイド内に、圧力空間を構成したことで、加熱室から赤外線検出孔を通り流出してくる汚れ、あるいは加熱室からの熱気を遮断できることにより、赤外線センサの検出（受光）機構を簡単にすることができ、故障が少なく低コストで、赤外線センサ性能を常に安定できるものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、被加熱物を収納する加熱室と、前記加熱室に電波を照射する高周波発生装置と、前記高周波発生装置を駆動する電源部と、被加熱物の温度を検出する赤外線センサと、前記加熱室に収納された被加熱物からの赤外線を前記赤外線センサへ導入する赤外線検出孔を備え、前記加熱室の外壁面と前記赤外線センサの間に圧力空間を構成したものである。
【００１０】
このことによって、加熱室の赤外線検出孔から流出してくる汚れ、あるいは加熱室からの熱気を、加熱室の外壁面と赤外線センサの間にできた圧力空間で遮断できるため、赤外線センサの検出（受光）機構を簡単にすることでき、故障が少なく低コストで、常に安定した赤外線センサ性能にすることができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、特に、加熱室の外壁面と赤外線センサの間に送風ガイドを設け、冷却ファンの送風圧により、送風ガイド内に圧力空間を構成したものである。
【００１２】
このことによって、簡単な構成で加熱室の外壁面と赤外線センサの間の送風ガイド内に圧力空間を構成できるため、赤加熱室の赤外線検出孔から流出してくる汚れ、あるいは加熱室からの熱気を遮断でき、赤外線センサの検出（受光）機構を簡単にすることで、故障が少なく低コストで、常に安定した赤外線センサ性能にすることができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、特に、赤外線センサを加熱室の外壁面と赤外線センサの間に設けた送風ガイドに、赤外線検出孔を中心とし水平方向に回転移動できるように支持固定し、赤外線センサが検出動作していない時は、赤外線検出孔を中心として冷却ファンの送風側に待機する構成としたものである。
【００１４】
このことによって、赤加熱室の赤外線検出孔から流出してくる汚れ、あるいは加熱室からの熱気が、赤外線センサには届かないので、更に赤外線センサへの汚れを防止できる、あるいは加熱室からの熱気の影響をなくすことができるため、赤外線センサの受光精度を低下することを防止でき、赤外線センサの性能を安定させることを出きる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、特に、加熱終了後、加熱室の外壁面と赤外線センサの間に設けた送風ガイドの空間に、一定時間あるいは、加熱室の温度により、冷却ファンを回転動作し、圧力を維持するものである。
【００１６】
このことにより、加熱終了後の汚れ、あるいは熱気が赤外線センサ側に流出しないため、常に安定した赤外線センサ性能を発揮することができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、特に、加熱室の外壁面と赤外線センサの間に設けた送風ガイドにおいて、赤外線検出孔を中心として赤外線センサの待機位置とは反対側に排気口を形成したものである。
【００１８】
このことにより、たとえ加熱室から汚れ、あるいは熱気が赤外線センサ側に流出してきても、送風ガイドの排気側から外へ流出するため、赤外線センサには汚れ、あるいは熱気が届かないため、安定した赤外線センサ性能を発揮にすることができる。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明の一実施例について、図１〜図３を参照しながら説明する。
【００２０】
（実施例１）
図１は本発明の第１の実施例における高周波加熱装置の断面図である。図２は本発明の第１の実施例における高周波加熱装置の断面図である。図３は本発明の第１の実施例における高周波加熱装置の斜視図である。
【００２１】
図１、図２、図３において、加熱室２１の底部には、食品２２を載せるセラミック、ガラス、樹脂等の電波透過性の材料で作られた皿受け台２３が固着されている。皿受け台２３の下部には金属板２４で構成された空隙２５が有り、金属板２４で構成された空隙２５の下部には、マグネトロン２６からの高周波を空隙２５に導くための導波管２７が設けてある。マグネトロン２６は加熱室２１の右側の外に配置されていて、導波管２７の右端側で結合されている。マグネトロン２６の上側には、マグネトロン２６を駆動するための電源であるインバータ２８が設置されている。空隙２５の中には高周波を攪拌するための回転アンテナ２９が有る。回転アンテナ２９は導波管２７の下部に設けられたアンテナモータ３０により回転駆動するようになっている。マグネトロン２６の後方には冷却ファン３１が設けて有り、マグネトロン２６やインバータ２８等の電気部品を冷却するようになっている。加熱室２１の右側面外側には、加熱室２１の右側面を覆うように送風ガイド３２が設けてあり、前記送風ガイド３２には、食品２２の温度を検出する赤外線センサ３３を、Ｙ方向（水平方向）に回動移動させるＹ方向回動モータ３４が支持固定されている。送風ガイド３２は一部が開放された略箱の形状をしており、冷却ファン３１の風上側には吸気口３５が有り、冷却ファン３１の風下側には排気口３６が形成されている。加熱室２１の右側面上部には、食品２２からの赤外線を赤外線センサ３３に通す赤外線検出孔３７が形成されていて、前記赤外線検出孔３７は赤外線センサ３３が、食品２２からの赤外線を検出している時は対向している状態にあり、赤外線検出位置Ｃである。赤外線検出孔３７の右側に待機位置Ｄがある。マグネトロン２６を駆動するインバータ２８、アンテナモータ３０、Ｙ方向回動モータ３４の動作は、赤外線センサ３３からの温度情報などにより、マイコン３８を通じ制御部（図示せず）により制御されている。加熱室２１及び、マグネトロン２６やインバータ２８等の電気部品は、外郭の底部を形成する底板３９と加熱室２１全体を覆うように形成されたボディ４０で覆われている。
【００２２】
次に動作、作用について説明する。
【００２３】
まず始めに高周波加熱での説明をする。図１、図２において、加熱室２１の底部に固着された皿受け台２３に食品２２を載せて加熱を開始すると、インバータ２８から高電圧がマグネトロン２６へ供給されて高周波が発生し、導波管２７を通じ空隙２５に導かれ回転アンテナ２９に達する。回転アンテナ２９はアンテナモータ３０により回転駆動しているため、高周波が攪拌されて加熱室２１に送り出され、高周波が食品２２に照射されて加熱が開始される。加熱と同時に冷却ファン３１が回転動作して、マグネトロン２６やインバータ２８等の電気部品を冷却する。冷却ファン３１から送り出された冷却風の一部は、送風ガイド３２の冷却ファン３１の風上側にある開放された吸気口３５から導入され、送風ガイド３２内に一定の圧力を発生させて、冷却ファン３１の風下側にある排気口３６から排出される。この送風ガイド３２の圧力により加熱室２１の赤外線検出孔３７から流出される汚れを含む蒸気と熱気を遮断できているため、赤外線センサ３３が汚れる、あるいは熱気の影響を受けることは無い。一方、加熱が開始すると赤外線センサ３３は食品２２の温度情報を検出するため、Ｙ方向回動モータ３４の回動移動により、加熱室２１内の隙から隙の移動を繰り返し、赤外線を走査する。この移動繰り返しにより赤外線を走査している時、赤外線センサ３３は食品２２の温度情報を検出している。加熱が進行し予め決められた温度（例えば４０℃）を、赤外線センサ３３が食品２２から検出すると、制御部（図示せず）にあるマイコン３８は加熱の停止命令を制御部（図示せず）を通じ、関係部品に伝達し加熱が終了する。加熱が終了すると、赤外線センサ３３はＹ方向回動モータ１３の動作により、赤外線検出位置Ｃから待機位置Ｄに移動する。加熱が終了すると、冷却ファン３１の回転動作が停止するため、送風ガイド３２内の圧力は無くなり、加熱室２１の圧力が送風ガイド３２内の圧力より高くなることによって、加熱室２１から食品２２の汚れを含む蒸気と熱気が、赤外線検出孔３７を通じて、赤外線センサ３３側に流出することになるが、赤外線センサ３３はすでに赤外線検出孔３７の右側の待機位置Ｄに回避しているため、また、赤外線センサ３３側に流出した食品２２の汚れを含む蒸気と熱気は、送風ガイド３２に形成された赤外線検出孔３７に近い待機位置Ｄとは、反対方向にある排気口３６から排出されるため、待機位置Ｄに回避した赤外線センサ３３を汚すことは無い、あるいは加熱からの熱気の影響を受けることは無い。このため、赤外線センサの検出（受光）機構を簡単にすることができ、故障が少なく低コストで、赤外線センサ性能を常に安定することができるものである。
【００２４】
次に、ヒータ加熱での説明をする。図１、図２、図３において、加熱室２１の底部に固着された皿受け台２３に食品２２を載せてヒータ加熱を開始すると、ヒータ（図示せず）に通電されて、加熱が開始される。一方、赤外線センサ３３はヒータ加熱では使用しないため、赤外線検出孔３７の右側の待機位置Ｄに回避されている。加熱開始時は、加熱室２１の温度を早く立上げるため、まだ冷却ファン３１が回転動作させないで、たとえば、加熱室２１の温度が１５０℃とある程度高温になった時から、冷却ファン３１を回転動作する。冷却ファン３１から送り出された冷却風の一部は、送風ガイド３２の冷却ファン３１の風上側にある開放された吸気口３５から導入され、送風ガイド３２内に一定の圧力を発生させて、冷却ファン３１の風下側にある排気口３６から排出される、このため加熱室２１内の温度が高くなり、圧力が高くなって赤外線検出孔３７から汚れを含む蒸気と熱気を流出させよと作用しても、送風ガイド３２内の圧力によって遮断できるため、赤外線センサ３３側に流出してこない。よって赤外線センサ３３が汚れる、あるいは熱気の影響を受けることは無い。このことによって、ヒータ加熱の時においても、赤外線センサ性能を常に安定することができるものである。
【００２５】
（実施例２）
請求項４に記載の発明の動作、作用について説明する。加熱動作開始から加熱終了前までは実施例１と同じため説明を省略する。図１、図２、図３において、加熱が終了すると、冷却ファン３１が停止し、風ガイド３２への送風が止まり、送風ガイド３２内の圧力が低下する。一方、加熱室２１内の圧力は加熱により高くなった状態にあるため、加熱室２１から食品２２の汚れを含む蒸気と熱気が、赤外線検出孔３７を通じて、赤外線センサ３３側に流出することになる。ここで、加熱終了後冷却ファン３１を一定時間、あるいは熱室２１の温度がある程度低下するまで回転動作すると、冷却ファン３１から送り出された冷却風の一部は、送風ガイド３２の冷却ファン３１の風上側にある開放された吸気口３５から導入され、送風ガイド３２の内に一定の圧力を発生させて、冷却ファン３１の風下側にある排気口３６から排出される。このため加熱室２１内の圧力が加熱により高くなった状態にあっても、送風ガイド３２内の圧力で発加熱室２１の赤外線検出孔３７から流出される蒸気や熱気を遮断できるため、赤外線センサ３３が汚れる、あるいは熱気の影響を受けることは無い。よって、赤外線センサ性能を更に安定させることができるものである。
【００２６】
なお、図及び本説明では、冷却ファン３１を用いて送風ガイド３２内に一定の圧力を発生させる構成で説明したが、別の送風ファンを用いても同等の効果を得ることは言うまでもないことである。
【００２７】
なお、図及び本説明では、冷却ファン３１を用いて送風ガイド３２内に一定の圧力を発生させる方向を図２において後方からとして説明しているが、送風ガイド３２内に一定の圧力を発生させることができれば、方向にはこだわら無いことは言うまでもないことである。
【００２８】
なお、図及び本説明では、赤外線センサ３３の待機位置Ｄを図２において赤外線検出孔３７の右側に構成して説明したが、加熱室２１からの汚れを含む蒸気、あるいは熱気の影響を受けることが無い位置であれば、方向にはこだわら無いことは言うまでもないことである。
【００２９】
なお、図及び本説明では、回転アンテナ２９を用いた下方給電の構成で説明したが、回転する皿受台を用いた側方あるいは後方などの給電方法でも良く、給電方法にはこだわら無いことは言うまでもないことである。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように、請求項１〜５に記載の発明によれば、加熱室の外壁面と赤外線センサの間に送風ガイドを設け、冷却ファンの送風圧により送風ガイド内に、圧力空間を構成したことで、送風ガイド内の圧力で加熱室から赤外線検出孔を通り流出してくる汚れ、あるいは加熱室からの熱気を遮断できることにより、赤外線センサを汚れ防止板で構成された汚れがこない場所（待機位置）へ、回避移動するためのＸ方向（垂直方向）回動部材が不要となるため、赤外線センサの検出（受光）機構を簡単にすることができ、故障が少なく低コストで、赤外線センサ性能を常に安定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における高周波加熱装置の断面図
【図２】本発明の実施例１における高周波加熱装置の断面図
【図３】本発明の実施例１における高周波加熱装置の斜視図
【図４】従来の高周波加熱装置の断面図
【図５】従来の高周波加熱装置の腰部斜視図
【図６】従来の高周波加熱装置の腰部断面図
【符号の説明】
２１加熱室
２６マグネトロン（高周波発生装置）
２９回転アンテナ（高周波放射手段）
３２送風ガイド
３３赤外線センサ
３４Ｙ方向（水平方向）回動モータ
３５吸気口
３６排気口
３７赤外線検出孔

Claims

被加熱物を収納する加熱室と、前記加熱室に電波を照射する高周波発生装置と、前記高周波発生装置を駆動する電源部と、被加熱物の温度を検出する赤外線センサと、前記加熱室に収納された被加熱物からの赤外線を前記赤外線センサへ導入する赤外線検出孔を備え、前記加熱室の外壁面と前記赤外線センサの間に圧力空間を構成したことを特徴とした高周波加熱装置。
加熱室の外壁面と赤外線センサの間に送風ガイドを設け、冷却ファンの送風圧により、送風ガイド内に圧力空間を構成したことを特徴とした請求項１に記載の高周波加熱装置。
赤外線センサを加熱室の外壁面と赤外線センサの間に設けた送風ガイドに、赤外線検出孔を中心とし水平方向に回転移動できるように支持固定し、赤外線センサが検出動作していない時は、赤外線検出孔を中心として冷却ファンの送風側に待機する構成としたことを特徴とした請求項項１又は２に記載の高周波加熱装置。
加熱終了後、加熱室の外壁面と赤外線センサの間に設けた送風ガイドの空間に、一定時間あるいは、加熱室の温度により、冷却ファンを回転動作し、圧力を維持することを特徴とした請求項１〜３のいずれか１項に記載の高周波加熱装置。
加熱室の外壁面と赤外線センサの間に設けた送風ガイドにおいて、赤外線検出孔を中心として赤外線センサの待機位置とは反対側に排気口を形成したことを特徴とした請求項１〜４のいずれか１項に記載の高周波加熱装置。