JP2512166B2 - 高周波加熱装置 - Google Patents
高周波加熱装置Info
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- JP2512166B2 JP2512166B2 JP23252489A JP23252489A JP2512166B2 JP 2512166 B2 JP2512166 B2 JP 2512166B2 JP 23252489 A JP23252489 A JP 23252489A JP 23252489 A JP23252489 A JP 23252489A JP 2512166 B2 JP2512166 B2 JP 2512166B2
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- Japan
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- output
- frequency heating
- cycle
- cooking
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、食品の解凍および沸騰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 従来の高周波加熱装置の、解凍および沸騰の検知手段
を説明する。
を説明する。
従来の解凍検知手段として、タイムオートと重量セン
サについて述べる。
サについて述べる。
タイムオートは、一般的ないくつかの食品に応じて目
安となる調理時間を設定する手段であり、重量センサ
は、食品の種類を設定すると自動的にその重量を検出
し、それに応じた調理を行なう方法である。
安となる調理時間を設定する手段であり、重量センサ
は、食品の種類を設定すると自動的にその重量を検出
し、それに応じた調理を行なう方法である。
また、従来の沸騰検知手段として、絶対湿度センサと
圧電素子センサについて述べる。
圧電素子センサについて述べる。
絶対湿度センサは、食品中の水分が沸騰して湿度が減
少から増大へ急激に変化する点を、抵抗値変化として取
出すもの（例えば特開昭53−77365号公報）であり、圧
電素子センサは、沸騰蒸気により加えられた熱変化によ
る分極電流を電圧値として取出すもの（例えば特開昭62
−37624号公報）である。
少から増大へ急激に変化する点を、抵抗値変化として取
出すもの（例えば特開昭53−77365号公報）であり、圧
電素子センサは、沸騰蒸気により加えられた熱変化によ
る分極電流を電圧値として取出すもの（例えば特開昭62
−37624号公報）である。
発明が解決しようとする課題 解凍検知手段として、タイムオートを用いると、食品
の重さのばらつきや形状や初期状態に関わらず一定時間
で加熱を終了するので、加熱不足や加熱のしすぎ等が起
こりやすく、一定の解凍仕上がり状態にならないという
問題があった。
の重さのばらつきや形状や初期状態に関わらず一定時間
で加熱を終了するので、加熱不足や加熱のしすぎ等が起
こりやすく、一定の解凍仕上がり状態にならないという
問題があった。
また解凍検知手段として、重量センサを用いると、タ
イムオートより解凍仕上がり状態は良いが、その機構上
コストが高いという課題を有していた。
イムオートより解凍仕上がり状態は良いが、その機構上
コストが高いという課題を有していた。
一方沸騰検知手段として、絶対湿度センサを用いる
と、調理中に食品中のガスや油などがセンサに付着して
検出感度が落ちてくるため、一回の調理毎にリフレッシ
ュ加熱処理用のヒータで付着物を焼切らねばならず、余
分な電力やコストが発生する問題があった。
と、調理中に食品中のガスや油などがセンサに付着して
検出感度が落ちてくるため、一回の調理毎にリフレッシ
ュ加熱処理用のヒータで付着物を焼切らねばならず、余
分な電力やコストが発生する問題があった。
また沸騰検知手段として、圧電素子センサを用いる
と、取付構成に工夫をしないと圧電素子自体の温度が上
昇し、その温度特性により出力が低下し、加熱終了時間
が伸びてくるという欠点があった。
と、取付構成に工夫をしないと圧電素子自体の温度が上
昇し、その温度特性により出力が低下し、加熱終了時間
が伸びてくるという欠点があった。
更に他の課題として、上記の検知手段は解凍もしくは
沸騰のどちらかしか検知出来ないため、２つ以上の検知
手段を組合せないと、解凍と沸騰の両者を検知すること
が出来ないという課題があった。
沸騰のどちらかしか検知出来ないため、２つ以上の検知
手段を組合せないと、解凍と沸騰の両者を検知すること
が出来ないという課題があった。
そこで本発明は、簡単な構成で食品の解凍および沸騰
を検知する手段を提供することを目的とする。
を検知する手段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 上記目的を達成するために本発明の高周波加熱装置
は、食品を格納する加熱室と、前記食品に電磁波を放射
して調理する電波放射部と、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磁波を検
波する検波回路と、前記検波回路の出力を取込んで各種
機器動作を制御する制御器を有し、前記制御器は、調理
開始後一定時間は、前記検波回路出力を取込まない、或
いは取込んだとしてもその値を無視する構成としてい
る。
は、食品を格納する加熱室と、前記食品に電磁波を放射
して調理する電波放射部と、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磁波を検
波する検波回路と、前記検波回路の出力を取込んで各種
機器動作を制御する制御器を有し、前記制御器は、調理
開始後一定時間は、前記検波回路出力を取込まない、或
いは取込んだとしてもその値を無視する構成としてい
る。
作用 上記構成により本発明の高周波加熱装置は、食品の種
別・形状・温度等により異なる反射電力をアンテナで検
出し、検波回路で検波したあと、制御器に取込まれる出
力に応じて各種機器動作を制御する方法であるが、調理
開始後数秒間は起動時特有の現象として電波放射部の発
振モード（いわゆる動作点）が不規則にばらつき、それ
によって制御器に取込まれる出力も大きく変動し信頼性
の無い値を示すので、調理開始から電波放射部の発振モ
ードが安定するまでの間の一定時間、出力を取込まな
い、或いは取込んだとしてもその値を無視することによ
って信頼性のあるデータを得、安定した検知を行なう作
用を有する。
別・形状・温度等により異なる反射電力をアンテナで検
出し、検波回路で検波したあと、制御器に取込まれる出
力に応じて各種機器動作を制御する方法であるが、調理
開始後数秒間は起動時特有の現象として電波放射部の発
振モード（いわゆる動作点）が不規則にばらつき、それ
によって制御器に取込まれる出力も大きく変動し信頼性
の無い値を示すので、調理開始から電波放射部の発振モ
ードが安定するまでの間の一定時間、出力を取込まな
い、或いは取込んだとしてもその値を無視することによ
って信頼性のあるデータを得、安定した検知を行なう作
用を有する。
実施例 以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明す
る。
る。
第１図は、本発明の一実施例の高周波加熱装置の本体
構成図である。
構成図である。
電波放射部１（この場合はマグネトロン）から放射さ
れる電波は、加熱室２内の食品３にパワーを与えようと
するが、食品３の状態によってパワーの入り方が変化す
る。アンテナ４（この場合は径が1mm以下で長さが5mm前
後のダイポール型で、加熱室２の天板上に取付けてあ
る）は、加熱室２内の電波の一部を検知するので、食品
３の状態に応じたパワーの変化を読みとることが出来
る。アンテナ４で検知した信号は、検波回路５を通り、
制御器６に入る。制御器６は、入射信号に応じて食品の
解凍や沸騰などの調理仕上がりを判定し、マグネトロン
１や冷却ファン７の動作を制御する。
れる電波は、加熱室２内の食品３にパワーを与えようと
するが、食品３の状態によってパワーの入り方が変化す
る。アンテナ４（この場合は径が1mm以下で長さが5mm前
後のダイポール型で、加熱室２の天板上に取付けてあ
る）は、加熱室２内の電波の一部を検知するので、食品
３の状態に応じたパワーの変化を読みとることが出来
る。アンテナ４で検知した信号は、検波回路５を通り、
制御器６に入る。制御器６は、入射信号に応じて食品の
解凍や沸騰などの調理仕上がりを判定し、マグネトロン
１や冷却ファン７の動作を制御する。
第２図は本発明の請求項第１項に基く制御器６の一実
施例のブロック図である。検波回路５の出力をアンプ８
で増巾し、マイコン９のA/D入力ポートに送られ、その
信号を元に解凍や沸騰を判別し、電波放射部１への制御
信号10や冷却ファン７への制御信号11を出す仕組みとな
っている。
施例のブロック図である。検波回路５の出力をアンプ８
で増巾し、マイコン９のA/D入力ポートに送られ、その
信号を元に解凍や沸騰を判別し、電波放射部１への制御
信号10や冷却ファン７への制御信号11を出す仕組みとな
っている。
第３図から第５図は本発明の一実施例の特性図であ
る。あたため調理の時の出力変化を示したものである
が、第３図では、回転皿を用いるタイプの高周波加熱装
置において、回転皿を回転させずに停止状態で加熱した
場合の検波回路出力変化を表わしている。調理開始から
taまでの間は、起動時特有の現象として電波放射部の発
振モード（いわゆる動作点）が不規則にばらつき、それ
によって検波出力が不安定に変動している様子を示し、
ta以後は安定な出力変化となることを示している。ここ
でta以後の時間ta＋α（但しαは０に近い程良い）にお
ける出力V0は、調理の最適終了時間と相関関係にある。
これを第４図に示している。つまりV0が大きい程最適終
了時間が短かく、V0が小さい程最適終了時間が長くなる
傾向がある訳である。この特性を利用して、V0をデータ
として取込み、最適終了時間を推定すれば、調理終了検
知に役立つことが判る。しかし前述のように、これは第
３図のta以後で限り無くtaに近いta＋α時間での出力に
関して成り立つので、もしta以前の不安定なデータを取
込んでしまうと全く第４図の相関関係が成り立たなくな
り、調理終了時間の検知がでたらめになってしまう。よ
って本発明による、調理開始後一定時間は検波回路出力
を取込まない、或いは取込んだとしてもその値を無視す
る構成というものが不可欠なのである。
る。あたため調理の時の出力変化を示したものである
が、第３図では、回転皿を用いるタイプの高周波加熱装
置において、回転皿を回転させずに停止状態で加熱した
場合の検波回路出力変化を表わしている。調理開始から
taまでの間は、起動時特有の現象として電波放射部の発
振モード（いわゆる動作点）が不規則にばらつき、それ
によって検波出力が不安定に変動している様子を示し、
ta以後は安定な出力変化となることを示している。ここ
でta以後の時間ta＋α（但しαは０に近い程良い）にお
ける出力V0は、調理の最適終了時間と相関関係にある。
これを第４図に示している。つまりV0が大きい程最適終
了時間が短かく、V0が小さい程最適終了時間が長くなる
傾向がある訳である。この特性を利用して、V0をデータ
として取込み、最適終了時間を推定すれば、調理終了検
知に役立つことが判る。しかし前述のように、これは第
３図のta以後で限り無くtaに近いta＋α時間での出力に
関して成り立つので、もしta以前の不安定なデータを取
込んでしまうと全く第４図の相関関係が成り立たなくな
り、調理終了時間の検知がでたらめになってしまう。よ
って本発明による、調理開始後一定時間は検波回路出力
を取込まない、或いは取込んだとしてもその値を無視す
る構成というものが不可欠なのである。
ここで調理終了検知について説明を加える。今述べた
初期安定の検波出力V0だけでなく、V0からあとの変化
率、さらには極小値を与える時間tmin等の組合せで終了
時間を決定している。
初期安定の検波出力V0だけでなく、V0からあとの変化
率、さらには極小値を与える時間tmin等の組合せで終了
時間を決定している。
第５図は、実際の調理時、即ち、回転皿を回転させた
時の、検波出力の生データ（アナログ値）と、制御器内
の処理をマイコンにより施されたディジタル値とを示す
タイムチャートである。（ａ）は生データ、（ｂ）は生
データをアンプで増巾したあと、調理開始後ｔ′ａ（＞
ta）時間の間検波出力を取込まず、tb（回転皿の回転周
期）時間の間に最も大きな出力を与える位相を決定しロ
ックして、次にその位相がやってくるまでの待ち時間t
c1が過ぎたあと、tb毎（即ち回転皿の一周期毎）の検波
出力をサンプルホールドしたディジタル値、（ｃ）は
（ｂ）と比べると、最大出力を与える位相からは少しず
れた位相でロックしたディジタル値である。まず（ａ）
の生データを見ると、第３図の回転停止の時の様な変化
が全く見られないのである。このままでは調理終了検知
は不可能である。ところが（ｂ）や（ｃ）の様に回転皿
の回転と同期をとると検波出力の変化が見えてくる。中
でも（ｂ）の様に、初期tb時間に最大出力を与える位相
にロックすると、V0による最適終了時間の推定の際の感
度が最も良く、極小値を与える時間tminもはっきりして
おり、第３図の回転停止時の出力変化再現が出来ると言
える。
時の、検波出力の生データ（アナログ値）と、制御器内
の処理をマイコンにより施されたディジタル値とを示す
タイムチャートである。（ａ）は生データ、（ｂ）は生
データをアンプで増巾したあと、調理開始後ｔ′ａ（＞
ta）時間の間検波出力を取込まず、tb（回転皿の回転周
期）時間の間に最も大きな出力を与える位相を決定しロ
ックして、次にその位相がやってくるまでの待ち時間t
c1が過ぎたあと、tb毎（即ち回転皿の一周期毎）の検波
出力をサンプルホールドしたディジタル値、（ｃ）は
（ｂ）と比べると、最大出力を与える位相からは少しず
れた位相でロックしたディジタル値である。まず（ａ）
の生データを見ると、第３図の回転停止の時の様な変化
が全く見られないのである。このままでは調理終了検知
は不可能である。ところが（ｂ）や（ｃ）の様に回転皿
の回転と同期をとると検波出力の変化が見えてくる。中
でも（ｂ）の様に、初期tb時間に最大出力を与える位相
にロックすると、V0による最適終了時間の推定の際の感
度が最も良く、極小値を与える時間tminもはっきりして
おり、第３図の回転停止時の出力変化再現が出来ると言
える。
以上の処理をマイコンで行なうと、極めて容易に調理
終了検知が実現出来ることが判る。
終了検知が実現出来ることが判る。
第６図は、アンテナ４で組込んだ電波を検波する検波
回路５の回路図である。マッチング用の抵抗12（この場
合50Ω）、検波ダイオード13（例えばショットキーバリ
アダイオード）、抵抗14、15、バイパスコンデンサ16に
より、電波は電圧Vsとして検出される。
回路５の回路図である。マッチング用の抵抗12（この場
合50Ω）、検波ダイオード13（例えばショットキーバリ
アダイオード）、抵抗14、15、バイパスコンデンサ16に
より、電波は電圧Vsとして検出される。
第７図は、検波回路５をマイクロストリップラインで
構成した図である。
構成した図である。
ある誘電率εｒを有する誘電体基板17上に銅箔のパタ
ーン18、19、20、21をエッチングしている。18の銅箔の
部分は特性インピーダンス50Ωであり、19の部分はアー
スである。マイクロストリップライン上で検波回路５を
構成することによって、ラインの長さを検波する周波数
帯に合わせて最適に設定するのが容易であり、エッチン
グで行なっているので検波精度が向上する。
ーン18、19、20、21をエッチングしている。18の銅箔の
部分は特性インピーダンス50Ωであり、19の部分はアー
スである。マイクロストリップライン上で検波回路５を
構成することによって、ラインの長さを検波する周波数
帯に合わせて最適に設定するのが容易であり、エッチン
グで行なっているので検波精度が向上する。
発明の効果 以上の様に本発明によると、調理開始後一定時間、検
波出力を取込まない、或いは取込んだとしてもその値を
無視するので、電波放射部の不規則な発振モードでの検
波出力に惑わされることがなく、回転皿の回転周期に対
して最大出力を与える位相でロックするので、検知感度
が良いなどの効果が有り、性能の良い調理（あたため及
び解凍）のオート化が実現出来る。
波出力を取込まない、或いは取込んだとしてもその値を
無視するので、電波放射部の不規則な発振モードでの検
波出力に惑わされることがなく、回転皿の回転周期に対
して最大出力を与える位相でロックするので、検知感度
が良いなどの効果が有り、性能の良い調理（あたため及
び解凍）のオート化が実現出来る。
第１図は本発明の一実施例の高周波加熱装置の本体構成
図、第２図は同制御器の一実施例のブロック図、第３図
は同回転皿停止時の検波出力の特性図、第４図は同初期
の安定検波出力と最適終了時間との相関を示す特性図、
第５図は同回転皿動作時の検波出力とA/D変換後のマイ
コンでの処理の違いによる出力変化を示す特性図、第６
図は同検波回路の回路図、第７図は同検波回路のマイク
ロストリップライン上の構成図である。 １……電波放射部、２……加熱室、４……アンテナ、５
……検波回路、６……制御器、８……アンプ、９……マ
イコン。
図、第２図は同制御器の一実施例のブロック図、第３図
は同回転皿停止時の検波出力の特性図、第４図は同初期
の安定検波出力と最適終了時間との相関を示す特性図、
第５図は同回転皿動作時の検波出力とA/D変換後のマイ
コンでの処理の違いによる出力変化を示す特性図、第６
図は同検波回路の回路図、第７図は同検波回路のマイク
ロストリップライン上の構成図である。 １……電波放射部、２……加熱室、４……アンテナ、５
……検波回路、６……制御器、８……アンプ、９……マ
イコン。
Claims (4)
- 【請求項１】食品を格納する加熱室と、前記食品に電磁
波を放射して調理する電波放射部と、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
磁波を検波する検波回路と、前記検波回路の出力を取込
んで各種機器動作を制御する制御器を有し、前記制御器
は、調理開始後一定時間は前記検波回路出力を取込まな
いかもしくは、その値を無視する構成とした高周波加熱
装置。 - 【請求項２】前記検波回路出力の取込みの周期を、回転
皿または回転導波管の回転周期に一致させる構成とした
特許請求の範囲第１項記載の高周波加熱装置。 - 【請求項３】前記検波回路出力の取込みの周期と、前記
回転皿または前記回転導波管の回転周期とを一致させる
時に、一回転の中のどの位置を選ぶかについては、最初
の一周期の間は何度も前記検波回路出力を取込みその中
で最も大きな出力を与える位置を選び、第二回目の周期
から同位置に固定する構成とした特許請求の範囲第２項
記載の高周波加熱装置。 - 【請求項４】前記制御器内の処理方法は、マイコンを用
いて、前記検波回路出力をA/D変換した値を処理する構
成とした特許請求の範囲第１項記載の高周波加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23252489A JP2512166B2 (ja) | 1989-09-07 | 1989-09-07 | 高周波加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23252489A JP2512166B2 (ja) | 1989-09-07 | 1989-09-07 | 高周波加熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0395317A JPH0395317A (ja) | 1991-04-19 |
| JP2512166B2 true JP2512166B2 (ja) | 1996-07-03 |
Family
ID=16940684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23252489A Expired - Lifetime JP2512166B2 (ja) | 1989-09-07 | 1989-09-07 | 高周波加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2512166B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011138721A (ja) * | 2009-12-29 | 2011-07-14 | Sharp Corp | 高周波加熱調理器 |
| JPWO2020170784A1 (ja) * | 2019-02-22 | 2021-12-16 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 高周波加熱装置 |
-
1989
- 1989-09-07 JP JP23252489A patent/JP2512166B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0395317A (ja) | 1991-04-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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|
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| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
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