JP2966653B2 - 高周波加熱装置 - Google Patents
高周波加熱装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被加熱物の加熱温度を
検出するために、加熱室に供給されるマイクロ波の加熱
室内における電界の強さを検出する手段を設けた高周波
加熱装置に関するものである。
検出するために、加熱室に供給されるマイクロ波の加熱
室内における電界の強さを検出する手段を設けた高周波
加熱装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、高周波加熱装置において被加熱物
の加熱温度を検出する手段として、間接的に、加熱室内
の雰囲気温度を温度センサで検出するもの、赤外線セン
サにより検出するもの、または、被加熱物に直接温度セ
ンサを挿入して直接的に検出するものがある。
の加熱温度を検出する手段として、間接的に、加熱室内
の雰囲気温度を温度センサで検出するもの、赤外線セン
サにより検出するもの、または、被加熱物に直接温度セ
ンサを挿入して直接的に検出するものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】これらの検出手段を用
いて被加熱物の加熱温度を検出する場合、雰囲気温度検
出方式では、被加熱物の温度を加熱室内の空気を介して
間接的に検出するため、マグネトロンの冷却熱、ターン
テーブル用モータの熱等も同時に検出してしまい、誤差
が大きくなる。また、赤外線センサによる方式は、被加
熱物の表面の加熱温度しか検出できない。さらに、被加
熱物に直接温度センサを挿入する方式では、温度検出精
度は向上するが、衛生上または美観上好ましくなく、特
に、ターンテーブル方式の高周波加熱装置では、被加熱
物が回転するので、温度センサの接続線がからまり事実
上不可能である。
いて被加熱物の加熱温度を検出する場合、雰囲気温度検
出方式では、被加熱物の温度を加熱室内の空気を介して
間接的に検出するため、マグネトロンの冷却熱、ターン
テーブル用モータの熱等も同時に検出してしまい、誤差
が大きくなる。また、赤外線センサによる方式は、被加
熱物の表面の加熱温度しか検出できない。さらに、被加
熱物に直接温度センサを挿入する方式では、温度検出精
度は向上するが、衛生上または美観上好ましくなく、特
に、ターンテーブル方式の高周波加熱装置では、被加熱
物が回転するので、温度センサの接続線がからまり事実
上不可能である。
【０００４】本発明は、前記の課題を解決するためにな
されたもので、加熱室内の電界の強さを検出することに
より、被加熱物に直接温度センサを挿入することなく、
被加熱物の加熱温度を精度よく検出することを目的とす
る。
されたもので、加熱室内の電界の強さを検出することに
より、被加熱物に直接温度センサを挿入することなく、
被加熱物の加熱温度を精度よく検出することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明のある局面によ
る高周波加熱装置は、被加熱物を収容する加熱室と、 加
熱室に給電するマイクロ波エネルギを発生させる高周波
熱源と、加熱室の電界の強さを検出する検出手段と、検
出手段を冷却する冷却手段と、冷却手段により検出手段
を冷却した熱量により加熱室内の電界の強さを演算する
第１の演算手段とを有する。 好ましくは高周波加熱装置
は、検出手段の温度を検出する第１の温度検出手段と、
検出手段の周辺温度を検出する第２の温度検出手段と、
第１の温度検出手段で検出した温度が第２の温度検出手
段で検出した温度になるように冷却手段を制御する制御
手段とをさらに有する。 さらに好ましくは高周波加熱装
置の検出手段はマイクロ波吸収材であることを特徴とす
る。 さらに好ましくは高周波加熱装置は、第１の演算手
段で求めた電界の強さに基づいて被加熱物の加熱温度を
演算する第２の演算手段をさらに有する。 さらに好まし
くは高周波加熱装置は、被加熱物に関する情報を入力す
る入力手段と、被加熱物の重量を検出する重量検出手段
と、被加熱物に関する情報と重量検出手段で検出した被
加熱物の重量と第１の演算手段で求めた電界の強さとか
ら被加熱物の加熱温度を演算する第３の演算手段とをさ
らに備える。
る高周波加熱装置は、被加熱物を収容する加熱室と、 加
熱室に給電するマイクロ波エネルギを発生させる高周波
熱源と、加熱室の電界の強さを検出する検出手段と、検
出手段を冷却する冷却手段と、冷却手段により検出手段
を冷却した熱量により加熱室内の電界の強さを演算する
第１の演算手段とを有する。 好ましくは高周波加熱装置
は、検出手段の温度を検出する第１の温度検出手段と、
検出手段の周辺温度を検出する第２の温度検出手段と、
第１の温度検出手段で検出した温度が第２の温度検出手
段で検出した温度になるように冷却手段を制御する制御
手段とをさらに有する。 さらに好ましくは高周波加熱装
置の検出手段はマイクロ波吸収材であることを特徴とす
る。 さらに好ましくは高周波加熱装置は、第１の演算手
段で求めた電界の強さに基づいて被加熱物の加熱温度を
演算する第２の演算手段をさらに有する。 さらに好まし
くは高周波加熱装置は、被加熱物に関する情報を入力す
る入力手段と、被加熱物の重量を検出する重量検出手段
と、被加熱物に関する情報と重量検出手段で検出した被
加熱物の重量と第１の演算手段で求めた電界の強さとか
ら被加熱物の加熱温度を演算する第３の演算手段とをさ
らに備える。
【０００６】
【作用】加熱室は被加熱物を収容し、高周波熱源は加熱
室に給電するマイクロ波エネルギを発生させる。検出手
段により、加熱室の電界の強さが検出され、冷却手段に
より検出手段が冷却される。第１の演算手段により、冷
却手段により検出手段を冷却した熱量から加熱室内の電
界の強さが演算される。 第１の温度検出手段により検出
手段の温度が検出され、第２の温度検出手段により検出
手段の周辺温度が検出される。制御手段により、第１の
温度検出手段で検出した温度が第２の温度検出手段で検
出した温度になるように制御される。 そして、前記検出
手段がマイクロ波吸収材である。 第２の演算手段によ
り、第１の演算手段で求めた電界の強さに基づいて被加
熱物の加熱温度が演算される。 入力手段により被加熱物
に関する情報が入力され、重量検出手段により被加熱物
の重量が検出され、第３の演算手段により、前記被加熱
物に関する情報と前記重量検出手段で検出した被加熱物
の重量と前記第１の演算手段で求めた電界の強さとから
被加熱物の加熱温度が演算される。
室に給電するマイクロ波エネルギを発生させる。検出手
段により、加熱室の電界の強さが検出され、冷却手段に
より検出手段が冷却される。第１の演算手段により、冷
却手段により検出手段を冷却した熱量から加熱室内の電
界の強さが演算される。 第１の温度検出手段により検出
手段の温度が検出され、第２の温度検出手段により検出
手段の周辺温度が検出される。制御手段により、第１の
温度検出手段で検出した温度が第２の温度検出手段で検
出した温度になるように制御される。 そして、前記検出
手段がマイクロ波吸収材である。 第２の演算手段によ
り、第１の演算手段で求めた電界の強さに基づいて被加
熱物の加熱温度が演算される。 入力手段により被加熱物
に関する情報が入力され、重量検出手段により被加熱物
の重量が検出され、第３の演算手段により、前記被加熱
物に関する情報と前記重量検出手段で検出した被加熱物
の重量と前記第１の演算手段で求めた電界の強さとから
被加熱物の加熱温度が演算される。
【０００７】
【実施例】被加熱物の加熱温度と被加熱物に消費される
加熱出力と被加熱物の重量には、
加熱出力と被加熱物の重量には、
【０００８】
【数１】
【０００９】の関係式が成立ち、被加熱物の加熱温度を
求めるには、被加熱物に消費される加熱出力と被加熱物
の重量と被加熱物の材料による比熱がわかればよい。
求めるには、被加熱物に消費される加熱出力と被加熱物
の重量と被加熱物の材料による比熱がわかればよい。
【００１０】しかし、被加熱物に消費される加熱出力
は、高周波加熱装置の高周波熱源のマイクロ波出力が一
定であっても、被加熱物の種類，容積，形状等によっ
て、その発熱効率が大幅に変化するため、加熱出力を検
出する手段が必要である。
は、高周波加熱装置の高周波熱源のマイクロ波出力が一
定であっても、被加熱物の種類，容積，形状等によっ
て、その発熱効率が大幅に変化するため、加熱出力を検
出する手段が必要である。
【００１１】高周波加熱装置の高周波熱源から出力され
るマイクロ波は、被加熱物に吸収され加熱するが、その
残りのマイクロ波は加熱室に残留する。この残留マイク
ロ波は、高周波熱源から出力されるマイクロ波から被加
熱物に消費される加熱出力を差引いた値すなわち、
るマイクロ波は、被加熱物に吸収され加熱するが、その
残りのマイクロ波は加熱室に残留する。この残留マイク
ロ波は、高周波熱源から出力されるマイクロ波から被加
熱物に消費される加熱出力を差引いた値すなわち、
【００１２】
【数２】
【００１３】となるので、加熱室内に設置した電界の強
さ検出手段により、その残留マイクロ波のエネルギを検
出すれば、（２）式の演算により上記の加熱出力を求め
ることができる。
さ検出手段により、その残留マイクロ波のエネルギを検
出すれば、（２）式の演算により上記の加熱出力を求め
ることができる。
【００１４】残留マイクロ波は、現在入手できるセンサ
としては、たとえばマイクロ波吸収材がある。残留マイ
クロ波は、加熱室に設置されたマイクロ波吸収材に吸収
され、それを加熱するので、この残留マイクロ波の電界
の強さは、マイクロ波吸収材の温度上昇値を測定するこ
とにより検出できる。なお、単なる電界強度計では、残
留マイクロ波の電位の傾きしか計測できない。
としては、たとえばマイクロ波吸収材がある。残留マイ
クロ波は、加熱室に設置されたマイクロ波吸収材に吸収
され、それを加熱するので、この残留マイクロ波の電界
の強さは、マイクロ波吸収材の温度上昇値を測定するこ
とにより検出できる。なお、単なる電界強度計では、残
留マイクロ波の電位の傾きしか計測できない。
【００１５】図３は、その一例として、被加熱物の容量
を変化させた場合の加熱出力とマイクロ波吸収材の温度
上昇値の関係を示すグラフである。
を変化させた場合の加熱出力とマイクロ波吸収材の温度
上昇値の関係を示すグラフである。
【００１６】以下、本発明の基礎となる概念を図１およ
び図２の参考図に基づいて説明する。
び図２の参考図に基づいて説明する。
【００１７】図１は本発明の基礎となる高周波加熱装置
の要部断面を示す参考図である。
の要部断面を示す参考図である。
【００１８】図１において、１は被加熱物７を収容する
加熱室、２はたとえばマグネトロンのような高周波熱
源、３は高周波熱源２からのマイクロ波を加熱室１に送
る導波管、４は電界の強さ検出センサとしてのマイクロ
波吸収材であり加熱室１内の壁面の適宜の箇所に設けら
れ、５は重量検出センサであり被加熱物７の下方に置か
れ、６は制御手段であり、マイクロ波吸収材４および重
量検出センサ５からのデータが入力され高周波熱源２を
制御する。８はターンテーブルでありその駆動手段は省
略されている。
加熱室、２はたとえばマグネトロンのような高周波熱
源、３は高周波熱源２からのマイクロ波を加熱室１に送
る導波管、４は電界の強さ検出センサとしてのマイクロ
波吸収材であり加熱室１内の壁面の適宜の箇所に設けら
れ、５は重量検出センサであり被加熱物７の下方に置か
れ、６は制御手段であり、マイクロ波吸収材４および重
量検出センサ５からのデータが入力され高周波熱源２を
制御する。８はターンテーブルでありその駆動手段は省
略されている。
【００１９】図２は図１の制御手段６のブロック図であ
る。
る。
【００２０】図２において、図１と同様の部分には同一
の符号を付してある。制御手段６は、マイクロ波吸収材
４からの温度検出記憶回路６ａ、これに接続される加熱
出力演算手段６ｂ、重量検出センサ５に接続される重量
検出回路６ｃ、被加熱物の材料別比熱定数記憶手段６
ｄ、これらのデータを処理する被加熱物の加熱温度演算
手段６ｅ等から構成され、これにより高周波熱源２を制
御する。
の符号を付してある。制御手段６は、マイクロ波吸収材
４からの温度検出記憶回路６ａ、これに接続される加熱
出力演算手段６ｂ、重量検出センサ５に接続される重量
検出回路６ｃ、被加熱物の材料別比熱定数記憶手段６
ｄ、これらのデータを処理する被加熱物の加熱温度演算
手段６ｅ等から構成され、これにより高周波熱源２を制
御する。
【００２１】まず、使用者が被加熱物７を加熱室１のタ
ーンテーブル８に載せ、加熱スイッチおよび材料選択ス
イッチ（いずれも図示されていない）を押すと、高周波
加熱装置は、図１の重量検出センサ５およびその検出回
路６ｃにより、その重量を検出する。また、マイクロ波
吸収材４およびその温度検出記憶回路６ａにより、マイ
クロ波吸収材４の温度を測定し、それを記憶する。
ーンテーブル８に載せ、加熱スイッチおよび材料選択ス
イッチ（いずれも図示されていない）を押すと、高周波
加熱装置は、図１の重量検出センサ５およびその検出回
路６ｃにより、その重量を検出する。また、マイクロ波
吸収材４およびその温度検出記憶回路６ａにより、マイ
クロ波吸収材４の温度を測定し、それを記憶する。
【００２２】その後、高周波加熱装置は高周波熱源２か
らマイクロ波を発生し、そのマイクロ波は導波管３を通
じて加熱室１に送られ、被加熱物７に吸収され加熱を開
始するとともに、マイクロ波吸収材４も残留マイクロ波
により加熱される。
らマイクロ波を発生し、そのマイクロ波は導波管３を通
じて加熱室１に送られ、被加熱物７に吸収され加熱を開
始するとともに、マイクロ波吸収材４も残留マイクロ波
により加熱される。
【００２３】そして、加熱開始から一定時間後、高周波
加熱装置は再びマイクロ波吸収材４およびその温度検出
記憶回路６ａにより、マイクロ波吸収材４の温度を検出
し、予め記憶された加熱開始時のマイクロ波吸収材４の
温度との差を、加熱出力演算手段６ｂにより演算する。
ここで、この演算されたマイクロ波吸収材４の温度上昇
値は、前述のように、加熱出力と図３のような関係があ
り、この温度上昇値から加熱出力演算手段６ｂは、被加
熱物に消費される加熱出力を演算できる。
加熱装置は再びマイクロ波吸収材４およびその温度検出
記憶回路６ａにより、マイクロ波吸収材４の温度を検出
し、予め記憶された加熱開始時のマイクロ波吸収材４の
温度との差を、加熱出力演算手段６ｂにより演算する。
ここで、この演算されたマイクロ波吸収材４の温度上昇
値は、前述のように、加熱出力と図３のような関係があ
り、この温度上昇値から加熱出力演算手段６ｂは、被加
熱物に消費される加熱出力を演算できる。
【００２４】次に、高周波加熱装置は、被加熱物の加熱
温度演算手段６ｅにおいて、前記の加熱出力演算手段６
ｂの加熱出力値と、加熱開始時に記憶した重量値と、さ
らに精度を要求する場合は、被加熱物の比熱のようなデ
ータを、材料別比熱定数記憶手段６ｄから入力すること
により、前述の式（１）を用い被加熱物の加熱温度を演
算する。
温度演算手段６ｅにおいて、前記の加熱出力演算手段６
ｂの加熱出力値と、加熱開始時に記憶した重量値と、さ
らに精度を要求する場合は、被加熱物の比熱のようなデ
ータを、材料別比熱定数記憶手段６ｄから入力すること
により、前述の式（１）を用い被加熱物の加熱温度を演
算する。
【００２５】次に、マイクロ波吸収材の発熱を冷却する
熱量から電界の強さを求める本発明の一実施例につい
て、前述の高周波加熱装置と対比して説明する。
熱量から電界の強さを求める本発明の一実施例につい
て、前述の高周波加熱装置と対比して説明する。
【００２６】前述の高周波加熱装置では、マイクロ波吸
収材を用いて加熱室内の電界の強さを検出する場合、そ
のマイクロ波吸収材の単位時間当たりの温度上昇値を検
出し電界の強さを算出する方法を用いるが、この方式で
は加熱中にマイクロ波吸収材の温度が常に上昇し、長時
間の加熱条件において、マイクロ波吸収材は過熱してし
まい、破壊に到る不具合がある。
収材を用いて加熱室内の電界の強さを検出する場合、そ
のマイクロ波吸収材の単位時間当たりの温度上昇値を検
出し電界の強さを算出する方法を用いるが、この方式で
は加熱中にマイクロ波吸収材の温度が常に上昇し、長時
間の加熱条件において、マイクロ波吸収材は過熱してし
まい、破壊に到る不具合がある。
【００２７】また、一般的に現在入手できるマイクロ波
吸収材のマイクロ波吸収時の温度上昇値は、温度特性を
もっており、電界の強さに換算する場合その特性を考慮
しなければならず、その換算時に検出誤差を生じる。
吸収材のマイクロ波吸収時の温度上昇値は、温度特性を
もっており、電界の強さに換算する場合その特性を考慮
しなければならず、その換算時に検出誤差を生じる。
【００２８】加熱室の電界の強さを検出する手段とし
て、マイクロ波吸収材の温度上昇値を検出する代わり
に、その温度上昇を妨げる冷却手段を制御し、その制御
量すなわち冷却熱量を検出することにより、等価的にマ
イクロ波吸収材の温度上昇値が検出可能である。
て、マイクロ波吸収材の温度上昇値を検出する代わり
に、その温度上昇を妨げる冷却手段を制御し、その制御
量すなわち冷却熱量を検出することにより、等価的にマ
イクロ波吸収材の温度上昇値が検出可能である。
【００２９】マイクロ波吸収材の温度上昇値は、
【００３０】
【数３】
【００３１】また、（３）式のマイクロ波吸収材の温度
上昇値は、
上昇値は、
【００３２】
【数４】
【００３３】の関係式が成立つ。
【００３４】従来のマイクロ波吸収材の温度上昇値の検
出方法は、（４）式において、冷却熱量を自然放熱によ
る一定のものにし、その条件にてマイクロ波吸収材の温
度とその周囲温度を、たとえば、サーミスタ等の温度セ
ンサで検出するものであった。
出方法は、（４）式において、冷却熱量を自然放熱によ
る一定のものにし、その条件にてマイクロ波吸収材の温
度とその周囲温度を、たとえば、サーミスタ等の温度セ
ンサで検出するものであった。
【００３５】この実施例では、（４）式の冷却熱量を、
冷却手段を制御する手段により加熱熱量と同一になるよ
うに制御、すなわち、マイクロ波吸収材の加熱温度を０
にし、その冷却熱量を検出することにより、等価的にマ
イクロ波吸収材の温度上昇値を求めるものである。
冷却手段を制御する手段により加熱熱量と同一になるよ
うに制御、すなわち、マイクロ波吸収材の加熱温度を０
にし、その冷却熱量を検出することにより、等価的にマ
イクロ波吸収材の温度上昇値を求めるものである。
【００３６】図４はこの実施例による高周波加熱装置の
要部断面図である。図１と同様な部分には同一の符号を
付してある。図４において図１と異なるところは、マイ
クロ波吸収材温度測定手段１１、マイクロ波吸収材周辺
温度測定手段１２、マイクロ波吸収材冷却手段１３を設
けてあることであり、制御手段１０の内容は図１の制御
手段６とは異なる。
要部断面図である。図１と同様な部分には同一の符号を
付してある。図４において図１と異なるところは、マイ
クロ波吸収材温度測定手段１１、マイクロ波吸収材周辺
温度測定手段１２、マイクロ波吸収材冷却手段１３を設
けてあることであり、制御手段１０の内容は図１の制御
手段６とは異なる。
【００３７】図５は、図４の制御手段１０およびその周
辺のブロック図である。
辺のブロック図である。
【００３８】図５において、高周波熱源２、マイクロ波
吸収材温度測定手段１１、マイクロ波吸収材周辺温度測
定手段１２、マイクロ波吸収材冷却手段１３等が制御手
段１０に接続されている。また、制御手段１０の内部に
は、マイクロ波吸収材温度検出手段１０ａ、マイクロ波
吸収材周辺温度検出手段１０ｂ、それらの温度比較回路
１０ｃ、冷却量制御手段１０ｄ、冷却量検出手段１０
ｅ、冷却量検出手段１０ｅからの情報による電界の強さ
演算手段１０ｆ等が設けられている。
吸収材温度測定手段１１、マイクロ波吸収材周辺温度測
定手段１２、マイクロ波吸収材冷却手段１３等が制御手
段１０に接続されている。また、制御手段１０の内部に
は、マイクロ波吸収材温度検出手段１０ａ、マイクロ波
吸収材周辺温度検出手段１０ｂ、それらの温度比較回路
１０ｃ、冷却量制御手段１０ｄ、冷却量検出手段１０
ｅ、冷却量検出手段１０ｅからの情報による電界の強さ
演算手段１０ｆ等が設けられている。
【００３９】まず、使用者が被加熱物７を加熱室１のタ
ーンテーブル８に載せ、加熱スイッチおよび材料選択ス
イッチ（いずれも図示されていない）を押すと、高周波
加熱装置は図４のマイクロ波吸収材４の温度を、マイク
ロ波吸収材温度測定手段１１およびその温度検出手段１
０ａにより、また、そのときのマイクロ波吸収材４の周
辺温度を、マイクロ波吸収材周辺温度測定手段１２およ
びその温度検出回路１２ｂにより検出する。その後、高
周波加熱装置は高周波熱源２からマイクロ波を発生し、
そのマイクロ波は導波管３を通じて加熱室１に送られ、
被加熱物７に吸収され加熱を開始するとともに、マイク
ロ波吸収材４も残留マイクロ波により加熱される。
ーンテーブル８に載せ、加熱スイッチおよび材料選択ス
イッチ（いずれも図示されていない）を押すと、高周波
加熱装置は図４のマイクロ波吸収材４の温度を、マイク
ロ波吸収材温度測定手段１１およびその温度検出手段１
０ａにより、また、そのときのマイクロ波吸収材４の周
辺温度を、マイクロ波吸収材周辺温度測定手段１２およ
びその温度検出回路１２ｂにより検出する。その後、高
周波加熱装置は高周波熱源２からマイクロ波を発生し、
そのマイクロ波は導波管３を通じて加熱室１に送られ、
被加熱物７に吸収され加熱を開始するとともに、マイク
ロ波吸収材４も残留マイクロ波により加熱される。
【００４０】加熱中に高周波加熱装置は、常にマイクロ
波吸収材４の温度とその周辺温度を温度比較回路１０ｃ
により比較し、マイクロ波吸収材の温度がその周辺温度
より高くなると、その温度比較回路１０ｃは、その温度
差に比例する電圧値（図６参照）を次の冷却量制御手段
１０ｄに送信する。図６はマイクロ波吸収材の温度とそ
の周辺温度との温度差と、温度比較回路１０ｃの出力電
圧との関係を示すグラフである。
波吸収材４の温度とその周辺温度を温度比較回路１０ｃ
により比較し、マイクロ波吸収材の温度がその周辺温度
より高くなると、その温度比較回路１０ｃは、その温度
差に比例する電圧値（図６参照）を次の冷却量制御手段
１０ｄに送信する。図６はマイクロ波吸収材の温度とそ
の周辺温度との温度差と、温度比較回路１０ｃの出力電
圧との関係を示すグラフである。
【００４１】冷却量制御手段１０ｄは、入力されたその
電圧値により、マイクロ波吸収材冷却手段１３（たとえ
ば、冷却ファン、ペルチェ効果素子等）を駆動し、マイ
クロ波吸収材４を冷却するが、このときに高周波加熱装
置は、マイクロ波吸収材温度測定手段１１、その温度検
出手段１０ａ、マイクロ波吸収材周辺温度測定手段１
２、その温度検出手段１２ｂ、およびそれらの温度を比
較する温度比較回路１０ｃにより、常時マイクロ波吸収
材４とその周辺温度を比較し、その温度差を比例電圧値
として冷却量制御手段１０ｄに入力する。
電圧値により、マイクロ波吸収材冷却手段１３（たとえ
ば、冷却ファン、ペルチェ効果素子等）を駆動し、マイ
クロ波吸収材４を冷却するが、このときに高周波加熱装
置は、マイクロ波吸収材温度測定手段１１、その温度検
出手段１０ａ、マイクロ波吸収材周辺温度測定手段１
２、その温度検出手段１２ｂ、およびそれらの温度を比
較する温度比較回路１０ｃにより、常時マイクロ波吸収
材４とその周辺温度を比較し、その温度差を比例電圧値
として冷却量制御手段１０ｄに入力する。
【００４２】冷却量制御手段１０ｄは、その比例電圧値
が０電圧値になるまで、マイクロ波吸収材冷却手段１３
によりマイクロ波吸収材４の冷却を続ける。すなわち、
この高周波加熱装置は、マイクロ波吸収材４の温度とそ
の周辺温度との差が常に０になるように制御するが、こ
れは、マイクロ波吸収材４の加熱熱量と冷却熱量が常に
同一に制御されることを意味する。
が０電圧値になるまで、マイクロ波吸収材冷却手段１３
によりマイクロ波吸収材４の冷却を続ける。すなわち、
この高周波加熱装置は、マイクロ波吸収材４の温度とそ
の周辺温度との差が常に０になるように制御するが、こ
れは、マイクロ波吸収材４の加熱熱量と冷却熱量が常に
同一に制御されることを意味する。
【００４３】一方、この冷却量制御手段１０ｄは、その
制御した冷却量（たとえば、ファンの回転数とその駆動
時間の積、あるいはペルチェ効果素子の電力等）に比例
した電圧値を、次の電界の強さ演算手段１０ｆに出力す
る。この電圧値はマイクロ波吸収材４の加熱熱量と比例
するので、この演算手段１０ｆは、予め設定された、た
とえば、図７のような、冷却熱量（＝加熱熱量）と電界
の強さのデータにより、加熱室の電界の強さを演算す
る。
制御した冷却量（たとえば、ファンの回転数とその駆動
時間の積、あるいはペルチェ効果素子の電力等）に比例
した電圧値を、次の電界の強さ演算手段１０ｆに出力す
る。この電圧値はマイクロ波吸収材４の加熱熱量と比例
するので、この演算手段１０ｆは、予め設定された、た
とえば、図７のような、冷却熱量（＝加熱熱量）と電界
の強さのデータにより、加熱室の電界の強さを演算す
る。
【００４４】なお、この高周波加熱装置に重量、比熱等
のデータを入力できることはもちろんである。
のデータを入力できることはもちろんである。
【００４５】
【００４６】
【発明の効果】 本願発明によれば、冷却手段により検出
手段を冷却するので、検出手段の温度変化による検出誤
差をなくして加熱室内の電界の強さを正確に求めること
ができ、また、検出手段が破壊するのを防止することが
できる。 さらに、第１の温度検出手段で検出した温度が
第２の温度検出手段で検出した温度になるように制御す
るので、冷却手段による検出手段の冷却をより正確に行
なうことができ、加熱室内の電界の強さをより正確に求
めることができる。 さらに、検出手段にマイクロ波吸収
材を用いる場合には、 マイクロ波吸収材の材料である高
誘電率体は、検出精度の面では一般的にその温度特性が
悪く、その温度上昇値により電界の強さを検出するとき
に、この影響を大きく受けてしまうが、これを冷却して
マイクロ波吸収材の温度が一定であるようにすることに
より、マイクロ波吸収材の温度特性による検出誤差をな
くすことができる。 さらに、第１の演算手段で求めた電
界の強さに基づいて被加熱物の加熱温度が演算されるの
で、直接被加熱物に温度センサを挿入することなく、被
加熱物の加熱温度を検出することができる。特に、豆
腐、卵等の事実上温度センサの挿入不可能な被加熱物の
加熱温度の検出に適している。 さらに、入力手段により
被加熱物に関する情報が入力され、重量検出手段により
被加熱物の重量が検出され、被加熱物の重量と第１の演
算手段で求めた電界の強さとから被加熱物の加熱温度が
演算されるので、被加熱物の表面温度を検出する方式と
は異なり、被加熱物の平均的な加熱温度を検出すること
ができる。また、被加熱物で消費される加熱出力と重量
の比熱のような被加熱物に関するデータから被加熱物の
加熱温度を検出するので、グラタン、シチュー等の熱伝
達率の悪い被加熱物の温度検出にも適している。
手段を冷却するので、検出手段の温度変化による検出誤
差をなくして加熱室内の電界の強さを正確に求めること
ができ、また、検出手段が破壊するのを防止することが
できる。 さらに、第１の温度検出手段で検出した温度が
第２の温度検出手段で検出した温度になるように制御す
るので、冷却手段による検出手段の冷却をより正確に行
なうことができ、加熱室内の電界の強さをより正確に求
めることができる。 さらに、検出手段にマイクロ波吸収
材を用いる場合には、 マイクロ波吸収材の材料である高
誘電率体は、検出精度の面では一般的にその温度特性が
悪く、その温度上昇値により電界の強さを検出するとき
に、この影響を大きく受けてしまうが、これを冷却して
マイクロ波吸収材の温度が一定であるようにすることに
より、マイクロ波吸収材の温度特性による検出誤差をな
くすことができる。 さらに、第１の演算手段で求めた電
界の強さに基づいて被加熱物の加熱温度が演算されるの
で、直接被加熱物に温度センサを挿入することなく、被
加熱物の加熱温度を検出することができる。特に、豆
腐、卵等の事実上温度センサの挿入不可能な被加熱物の
加熱温度の検出に適している。 さらに、入力手段により
被加熱物に関する情報が入力され、重量検出手段により
被加熱物の重量が検出され、被加熱物の重量と第１の演
算手段で求めた電界の強さとから被加熱物の加熱温度が
演算されるので、被加熱物の表面温度を検出する方式と
は異なり、被加熱物の平均的な加熱温度を検出すること
ができる。また、被加熱物で消費される加熱出力と重量
の比熱のような被加熱物に関するデータから被加熱物の
加熱温度を検出するので、グラタン、シチュー等の熱伝
達率の悪い被加熱物の温度検出にも適している。
【図１】本発明の基礎となる高周波加熱装置の要部断面
を示す参考図である。
を示す参考図である。
【図２】図１の制御手段のブロック図である。
【図３】加熱出力とマイクロ波吸収材の温度上昇値との
関係を示すグラフである。
関係を示すグラフである。
【図４】本発明の一実施例の要部断面図である。
【図５】図４の制御回路のブロック図である。
【図６】マイクロ波吸収材の温度とその周辺温度との差
と、温度比較回路の出力電圧の関係を示すグラフであ
る。
と、温度比較回路の出力電圧の関係を示すグラフであ
る。
【図７】マイクロ波吸収材の冷却熱量と加熱室の電界の
強さとの関係を示すグラフである。
強さとの関係を示すグラフである。
１ 加熱室 ２ 高周波熱源 ３ 導波管 ４ マイクロ波吸収材 ５ 重量検出センサ ６ 制御手段 ６ａ 温度検出記憶回路 ６ｂ 加熱出力演算手段 ６ｃ 重量検出回路 ６ｄ 材料別比熱定数記憶手段 ６ｅ 被加熱物の加熱温度演算手段 ７ 被加熱物 ８ ターンテーブル １０ 制御手段 １０ａ マイクロ波吸収材温度検出手段 １０ｂ マイクロ波吸収材周辺温度検出手段 １０ｃ 温度比較回路 １０ｄ 冷却量制御手段 １０ｅ 冷却量検出手段 １０ｆ 電界の強さ演算手段 １１ マイクロ波吸収材温度測定手段 １２ マイクロ波吸収材周辺温度測定手段 １３ マイクロ波吸収材冷却手段
Claims (5)
- 【請求項１】 被加熱物を収容する加熱室と、前記 加熱室に給電するマイクロ波エネルギを発生させる
高周波熱源と、前記 加熱室の電界の強さを検出する検出手段と、前記検出手段を冷却する 冷却手段と、前記冷却手段により前記検出手段を冷却した 冷却熱量に
より前記加熱室内の電界の強さを演算する第１の演算手
段とを有する、高周波加熱装置。 - 【請求項２】 前記検出手段の温度を検出する第１の温
度検出手段と、 前記検出手段の周辺温度を検出する第２の温度検出手段
と、 前記第１の温度検出手段で検出した温度が前記第２の温
度検出手段で検出した温度になるように前記冷却手段を
制御する制御手段とをさらに有する、請求項１に記載の
高周波加熱装置。 - 【請求項３】 前記検出手段はマイクロ波吸収材である
ことを特徴とする、請求項１または２に記載の高周波加
熱装置。 - 【請求項４】 前記第１の演算手段で求めた電界の強さ
に基づいて前記被加熱物の加熱温度を演算する第２の演
算手段をさらに有する、請求項１から３のいずれかに記
載の高周波加熱装置。 - 【請求項５】 前記被加熱物に関する情報を入力する入
力手段と、 前記被加熱物の重量を検出する重量検出手段と、 前記被加熱物に関する情報と前記重量検出手段で検出し
た前記被加熱物の重量と前記第１の演算手段で求めた電
界の強さとから前記被加熱物の加熱温度を演算する第３
の演算手段とをさらに備えた、請求項１から３のいずれ
かに記載の 高周波加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17452092A JP2966653B2 (ja) | 1992-04-21 | 1992-07-01 | 高周波加熱装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4-100808 | 1992-04-21 | ||
| JP10080892 | 1992-04-21 | ||
| JP17452092A JP2966653B2 (ja) | 1992-04-21 | 1992-07-01 | 高周波加熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH065361A JPH065361A (ja) | 1994-01-14 |
| JP2966653B2 true JP2966653B2 (ja) | 1999-10-25 |
Family
ID=26441768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17452092A Expired - Fee Related JP2966653B2 (ja) | 1992-04-21 | 1992-07-01 | 高周波加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2966653B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2947140B2 (ja) * | 1995-10-09 | 1999-09-13 | アスモ株式会社 | モータ出力装置 |
| US6003397A (en) * | 1995-10-09 | 1999-12-21 | Asmo Co., Ltd. | Rotary output transmitting structure with a slidable washer |
| JP2015041561A (ja) * | 2013-08-23 | 2015-03-02 | 株式会社東芝 | マイクロ波加熱装置 |
-
1992
- 1992-07-01 JP JP17452092A patent/JP2966653B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH065361A (ja) | 1994-01-14 |
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