JP2007278595A - 高周波加熱装置 - Google Patents

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より強く遮断することで、赤外線センサ性能を更に安定化する。
【解決手段】赤外線センサ３３を加熱室２１の右側面の断熱板３２の中央上方に設け、赤外線センサ３３中心に、両側に冷却ファン３１とＤＣ軸流ファン４０を略対向にして配置した構成とし、冷却ファン３１とＤＣ軸流ファン４０からの冷却風を赤外線センサ３３近傍で合流させて加圧すると共に、風圧を倍に増すことで、加熱室から流出してくる食品の汚れ、あるいは加熱室２１からの熱気をより強く遮断する。
【選択図】図１

Description

本発明は電子レンジ等の高周波加熱装置に関し、特に食品温度を検出する赤外線センサの性能安定化に係るものである。

従来、この種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食品の汚れ、あるいは加熱室からの熱気を遮断している（例えば、特許文献１参照）。

図５は、特許文献１に記載された従来の高周波加熱装置の側面図を示すものである。図５に示すように、加熱室１の右側に機械室２が構成されており、加熱室１の右側面には、断熱を兼ねた送風ガイド３が取付けられていて、送風ガイド３の横には、加熱室１に結合されたマグネトロン４が設けられている。マグネトロン４の後方には冷却ファン５が設けて有り、マグネトロン４や機械室２内の電気部品を冷却するようになっている。加熱室１の右側面にある送風ガイド３の中央上方には、食品の温度を検出する赤外線センサ６が配置されている。送風ガイド３は冷却ファン５側に吸気口７がある略箱の形状をしており、前側上方に排気口８がある。加熱室１の右側面の中央上方には、食品からの赤外線を赤外線センサ６に通す赤外線検出孔９が形成されている。

上記構成において、加熱室１に食品を載いれて加熱を開始すると、マグネトロン４から高周波が発生し、食品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５が回転動作して、マグネトロン４や機械室２内の電気部品を冷却する。冷却ファン５から送り出された冷却風の一部は、送風ガイド３の冷却ファン５側にある吸気口７から導入され、送風ガイド３内に一定の圧力を発生させて、前側上方にある排気口８から排出される。この送風ガイド３内の圧力により、加熱室１の赤外線検出孔９から流出される汚れを含む蒸気を、あるいは熱気を遮断して、前側上方にある排気口８から排出されるため、赤外線センサ６が汚れる、あるいは熱気の影響を受けることは無いというものである。
特開２００４−２６３９８１号公報

しかしながら、前記従来の構成では、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食品の汚れ、あるいは加熱室からの熱気を遮断しているが、主にマグネトロンとインバータ（図示せず）を冷却した残りの風速を用い、しかも一方向からの冷却ファンの送風圧でしかないので遮断効果が弱い、食品の汚れと熱気が機械室前方の電気部品側に流れ出るため、排気処理に工夫がいるという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、加熱室から流出してくる食品の汚れ、あるいは加熱室からの熱気をより強く遮断することができ、赤外線センサ性能を更に安定化することができ、かつ、機械室の前方にある電気部品への熱の影響を与えない高周波加熱装置を提供することを目的とする。

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、冷却ファンを少なくと
も２つ以上用い、かつ赤外線センサを中心に略対向配置して、前記冷却ファンの風圧が前記赤外線センサの近傍で合流するように構成してあ。

これによって赤外線センサー付近の風圧は大きなものとなり、加熱室側からの熱気等の圧力に抗するようになる。

本発明の高周波加熱装置は、２機の冷却ファンを使用して、従来の倍近い冷却ファンの送風圧を、赤外線センサ近傍で合流させて加圧できるため、加熱室から流出してくる食品の汚れ、あるいは加熱室からの熱気をより強く遮断することができるようになり、赤外線センサ性能を更に安定化できるものである。

第１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、前記電源部を冷却する冷却ファンと、被加熱物の温度を検出する赤外線センサとを備え、前記冷却ファンは、少なくとも２つ以上用い、かつ前記赤外線センサを中心に略対向配置して、前記冷却ファンの風圧が前記赤外線センサの近傍で合流するように構成したことにより、従来の倍近い冷却ファンの送風圧を赤外線センサ近傍で合流させて加圧でき、加熱室から流出してくる食品の汚れ、あるいは加熱室からの熱気をより強く遮断することができるようになって、赤外線センサ性能を更に安定化できるものである。また、冷却風を機械室の上方中央で排気する流れになるため、機械室の前方にある電気部品への熱の影響を与えないようにすることできる。

第２の発明は、特に、加熱室の外側適所に機械室を設け、前記機械室の後方と前方下側に冷却ファンを配置したことにより、機械室の前方下側からの冷たい吸気温度を取り入れて、赤外線センサ部に噴きつけることができ、赤外線センサを効果的に冷却できるので、赤外線センサの性能を更に安定化することができる。

第３の発明は、特に、機械室の前方下側に配置する冷却ファンをＤＣ軸流ファンとしたことにより、機械室の前方下側の比較的狭い空間に冷却ファンを配置でき、製品外形は大きくならずに、機械室の前方下側からの冷たい吸気温度を取り入れて、赤外線センサ部に噴きつけることができるため、赤外線センサを効果的に冷却できて、赤外線センサの性能を更に安定化することができる。

第４の発明は、特に、機械室に、少なくとも２面の壁を全て、あるいは一部を開放した略箱状のエアーガイドを備え、前記エアーガイドの中に、ＤＣ軸流ファンを機械室の前方下側の底板部に対向するように配置し、前記エアーガイドの壁と前記ＤＣ軸流ファンとがあいまって吸気口と噴出し口を形成するように構成したことにより、簡単な形状で、省スペースで、確実な送風手段を実現できる。

第５の発明は、特に、機械室の前方下側に配置した冷却ファンに、赤外線センサに向かう噴出し口を形成したエアーガイドを設けたことにより、機械室の前方下側からの低い吸気を失速させることなく赤外線センサに効率良く導くことができるため、赤外線センサを効果的に冷却でき赤外線センサの性能を更に安定化することができる。

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。
なお、この実施例の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態における高周波加熱装置の斜視図、図２は同第１の
実施の形態における高周波加熱装置を前から見た断面図、図３は同第１の実施の形態における高周波加熱装置を上から見た断面図である。

図１、図２、図３において、加熱室２１の一側、例えば右側に機械室２２が構成されており、加熱室２１の底部には、食品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の上方には、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回転アンテナモータ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の右側面には、加熱室２１の右側面を覆うように断熱板３２が設けてあり、前記断熱板３２の中央上方には、食品の温度を検出する赤外線センサ３３が、Ｙ方向（水平方向）に回動移動させるＹ方向回動モータ３４を介して支持固定されている。加熱室２１の右側面の中央上方には、食品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、回転アンテナモータ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を主体とした制御部により制御されている。

加熱室２１の下側には、外郭の底部を形成する底板３９があり、底板３９の右側前方には、電気部品を冷却し、赤外線センサ３３に風圧を加えて冷却するためのＤＣ軸流ファン４０が、DC軸流ファン４０の取付け部を兼ねたエアーガイド４１に装着されて配置されている。底板３９の右前側の底面には、DC軸流ファン４０に対向して吸気口４２が設けてある。エアーガイド４１の下側には、底板３９の吸気口４２から冷たい温度の空気を吸気する吸気部４３が設けてあり、上側には機械室２２の前方にある電気部品及び赤外線センサ３３の方に噴出すように形成された排気部４４が設けてある。加熱室２１、マグネトロン２６とインバータ２８等の電気部品は、底板３９とボディ４５で全体を覆われている。

次に動作、作用について説明する。

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は回転アンテナモータ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、食品に照射されて加熱が開始される。加熱と同時にマグネトロン２６後方にある冷却ファン３１と底板３９右側前方にあるＤＣ軸流ファン４０が同時に回転動作する。

冷却ファン３１は、主にマグネトロン２６やインバータ２８等の電気部品を冷却するが、この時冷却ファン３１から送り出された冷却風の一部は、断熱板３２の側面を通りながら赤外線センサ３３に達し、赤外線センサ３３に風圧を加えながら冷却する。一方、ＤＣ軸流ファン４０の冷却風は、ＤＣ軸流ファン４０によって、底板３９の吸気口４２から低い温度の空気が吸引されて、エアーガイド４１の排気部４４ら噴出され、機械室２の前部の電気部品を冷却すると共に、赤外線センサ３３に向かい、赤外線センサ３３に風圧を
加えながら冷却する。このことによって、冷却ファン３１から送風された冷却風と、ＤＣ軸流ファン４０によってエアーガイド４１の排気部４４から噴出された冷却風は、加熱室２１の右側面の中央上方にある赤外線検センサ３３近傍で合流して、従来の倍近い風圧を加えるように作用しながら赤外線センサ３３を冷却するので、赤外線検出孔３７から流出される汚れを含む蒸気あるいは熱気を強く遮断する。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が無いようにできる。

赤外線センサ３３で、合流した冷却ファン３１とＤＣ軸流ファン４０の冷却風は、機械室２２内で気圧が低い方向、ここでは加熱室２１左側中央の上方左側に、ボディ４５に沿って流れていき外に排気される。このことによって、機械室２２前方にある電気部品に、熱の影響を与えない無いようにすることができる。

加熱が開始すると赤外線センサ３３は、食品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、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３４の動作により、赤外線検出孔３７の右側の待機位置に移動する。

高周波加熱装置の冷却には、一般的にはプロペラファン方式の冷却ファンが用いられているが、機械室２２の前方に設置するには、配置空間が狭く、冷却ファン形状が大きい。又機械室２２後方にある冷却ファン３１の送風量との釣合いを調整するには、ファンの回転数制御を行なうための制御回路が必要となり複雑になる、等の難点があるが、ＤＣ軸流ファン４０を用いれば、機械室２２の前方の配置空間に合う最適な形状が豊富にあるため、容易に構成できる、又送風量も電源電圧で容易に調整できるため、本発明の効果を充分発揮する構成を容易に実現できものである。

（実施の形態２）
図４は本発明の第２の実施の形態における高周波加熱装置の要部断面図である。加熱動作開始から加熱終了前までは実施の形態１と同じため説明を省略する。

図４において、底板３９の右前側の底面には、DC軸流ファン４０に対向して吸気口４２が設けてあり、この吸気口４２に対向してエアーガイド４１が設けてある。このエアーガイド４１上下面を開放させて吸気部４３および排気部４４が設けてあり、立壁４６ａ、４６ｂ、４６ｃによって略箱状に形成してある。そして上記エアーガイド４１の吸気部４３上方にDC軸流ファン４０が装着されている。またエアーガイド４１の排気部４４は、DC軸流ファン４０により吸引された冷たい温度の空気が、加熱室２１の右側面の中央上方に設置された赤外線センサ３３の方に噴出するように、指向性があるガイド状に形成されており、底板３９の底面にある吸気口４２から、冷たい温度の空気を赤外線センサ３３に効果的に導き、確実に風圧を与えて冷却することができる。

なお、図及び本説明では、機械室２２を加熱室２１の右側で説明しているが、左側、後側でも冷却ファンを略対向して配置すれば、同等の効果を得ることは言うまでもないことである。

また、図及び本説明では、冷却ファン３１にプロペラファンを用いて説明しているが、送風できる手段であれば、プロペラファンにこだわら無いことは言うまでもないことである。

更に、図及び本説明では、機械室２２への冷たい吸気の取り入れを底板３９からの吸気口４２の構成で説明したが、ボディ４５右側面からでも同等の効果を得ることは言うまでもないことである。

またセンサ、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。

以上のように、本発明にかかる高周波加熱装置は、加熱室の赤外線センサ設置部分から流出してくる汚れ、あるいは加熱室の熱気をより強く遮断することで、赤外線センサ性能を更に安定化することができ、赤外線センサを利用した種々の加熱装置等の用途にも適応できる。

本発明の実施の形態１における高周波加熱装置の斜視図 同高周波加熱装置を前から見た断面図 同高周波加熱装置の断面図 本発明の実施の形態２における高周波加熱装置の要部断面図 従来の高周波加熱装置の側面図

符号の説明

２１ 加熱室
２６ マグネトロン（高周波発生装置）
３１ 冷却ファン
３２ 断熱板
３３ 赤外線センサ
３７ 赤外線検出孔
４０ ＤＣ軸流ファン
４１ エアーガイド
４３ 吸気部（エアーガイド）
４４ 排気部（エアーガイド）

Claims (5)

1. 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、前記電源部を冷却する冷却ファンと、被加熱物の温度を検出する赤外線センサとを備え、前記冷却ファンは、少なくとも２つ以上用い、かつ前記赤外線センサを中心に略対向配置して、前記冷却ファンの風圧が前記赤外線センサの近傍で合流するように構成としたことを特徴とした高周波加熱装置。
2. 加熱室の外側適所に機械室を設け、前記機械室の後方と前方下側に冷却ファンを配置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。
3. 機械室の前方下側に配置する冷却ファンをＤＣ軸流ファンとしたことを特徴とした請求項２に記載の高周波加熱装置。
4. 機械室に、少なくとも２面の壁を全て、あるいは一部を開放した略箱状のエアーガイドを備え、前記エアーガイドの中に、ＤＣ軸流ファンを機械室の前方下側の底板部に対向するように配置し、前記エアーガイドの壁と前記ＤＣ軸流ファンとがあいまって吸気口と噴出し口を形成するように構成したことを特徴とした請求項３に記載の高周波加熱装置。
5. 機械室前方下側の冷却ファンに、赤外線センサに向かう噴出し口を有するエアーガイドを設けたことを特徴とした請求項２〜４のいずれか１項に記載の高周波加熱装置。