JP2996799B2 - High frequency heating equipment - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、食品の解凍及び加熱調
理を自動化する高周波加熱装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-frequency heating apparatus for automatically thawing and cooking food.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、食品の解凍を自動化する高周波加
熱装置並びにオーブン機能を有する高周波加熱装置が知
られている（特開平３−２１９５８７号公報参照）。図
７に示すように、この高周波加熱装置は食品が出し入れ
される加熱室１を有しており、加熱室１には加熱室１内
へ高周波電力を供給する高周波放射手段としてのマグネ
トロン２が付設されている。更に、加熱室１内には、食
品３を載置して回転するターンテーブル４が設けられて
おり、このターンテーブル４により高周波電力が食品３
を均一加熱する。さらに、この高周波加熱装置は、食品
３に吸収されない高周波を受信するアンテナ５を有して
いる。2. Description of the Related Art Hitherto, a high-frequency heating apparatus for automatically thawing food and a high-frequency heating apparatus having an oven function are known (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-219587). As shown in FIG. 7, this high-frequency heating apparatus has a heating chamber 1 into which food is put in and out, and a magnetron 2 as high-frequency radiation means for supplying high-frequency power into the heating chamber 1 is attached to the heating chamber 1. Have been. Further, in the heating chamber 1, a turntable 4 on which the food 3 is placed and rotated is provided.
Is heated uniformly. Further, the high-frequency heating device has an antenna 5 for receiving a high frequency that is not absorbed by the food 3.
【０００３】アンテナ５には、アッテネータ６を介して
検波手段７が接続されている。アッテネータ６はアンテ
ナ５の受信出力を減衰させ、検波手段７は減衰した信号
を検波する。検波手段７には、Ａ／Ｄ変換器８を介し制
御手段９が接続されている。Ａ／Ｄ変換器８は検波手段
７のアナログ出力をディジタル変換し、マイクロコンピ
ュータ等で構成され各部を制御する制御手段９に出力す
る。制御手段９は、この出力に基づき各部を制御する。[0003] A detection means 7 is connected to the antenna 5 via an attenuator 6. The attenuator 6 attenuates the reception output of the antenna 5, and the detection means 7 detects the attenuated signal. Control means 9 is connected to the detection means 7 via an A / D converter 8. The A / D converter 8 converts the analog output of the detection means 7 into a digital signal and outputs the digital output to a control means 9 which is constituted by a microcomputer or the like and controls each section. The control means 9 controls each section based on the output.
【０００４】制御手段９には、ターンテーブル４を駆動
するモータ１０、マグネトロン２を冷却するファン１
１、マグネトロン２への出力を可変する出力可変駆動手
段１２が接続されている。なお、出力可変駆動手段１２
は高圧トランス１３を介してマグネトロン２と接続され
ている。The control means 9 includes a motor 10 for driving the turntable 4 and a fan 1 for cooling the magnetron 2.
1. A variable output drive means 12 for varying the output to the magnetron 2 is connected. The variable output driving means 12
Is connected to the magnetron 2 via a high-voltage transformer 13.
【０００５】また、検波手段７は、図８に詳示するよう
に、抵抗１４、１６、１７と、検波ダイオード（例えば
ショットキーバリアダイオード）１５、およびコンデン
サ１８から構成されている。The detecting means 7 comprises resistors 14, 16, and 17, a detecting diode (for example, a Schottky barrier diode) 15, and a capacitor 18, as shown in detail in FIG.
【０００６】次にこの従来例の動作について説明する。Next, the operation of this conventional example will be described.
【０００７】冷凍食品を解凍する場合、ターンテーブル
４上に食品３を載置し、図示しない操作部により解凍モ
ードを選択する。さらにスタートスイッチが押される
と、制御手段９は、モータ１０によりターンテーブル４
を駆動すると共に、出力可変駆動手段１２により高圧ト
ランス１３を介してマグネトロン２へ電力を供給し、更
にマグネトロン２を冷却するファン１１を駆動する。そ
して、マグネトロン２は、加熱室１内へ高周波電力を供
給し、この高周波電力により食品３を加熱する。When thawing the frozen food, the food 3 is placed on the turntable 4 and the thawing mode is selected by an operation unit (not shown). When the start switch is further pressed, the control means 9 causes the motor 10 to turn the turntable 4.
And power is supplied to the magnetron 2 via the high-voltage transformer 13 by the variable output drive means 12, and the fan 11 for cooling the magnetron 2 is further driven. Then, the magnetron 2 supplies high-frequency power into the heating chamber 1 and heats the food 3 with the high-frequency power.
【０００８】この際、アンテナ５は、食品３に吸収され
なかった高周波を受信し、受信した高周波信号１００は
アッテネータ６により減衰される。減衰した信号１０１
は検波手段７により検波され、検波手段７の出力１０２
はＡ／Ｄ変換器８によりディジタルに変換される。変換
された信号１０３は制御手段９に入力され、制御手段９
はこの信号１０３をターンテーブル４の１周期ごとに積
分する。すなわち、加熱室１内に設けたアンテナ５を用
いて検波手段７の出力を得て、食品３の誘電体損失の温
度依存性と検波手段７の出力との関係を用い、食品３の
解凍状態を間接的に把握する。制御手段９は、積分値に
基づきターンテーブル４、ファン１１および出力可変駆
動手段１２を制御する。At this time, the antenna 5 receives the high frequency not absorbed by the food 3, and the received high frequency signal 100 is attenuated by the attenuator 6. Attenuated signal 101
Is detected by the detection means 7 and the output 102 of the detection means 7
Are digitally converted by the A / D converter 8. The converted signal 103 is input to the control means 9 and
Integrates this signal 103 for each cycle of the turntable 4. That is, the output of the detection means 7 is obtained using the antenna 5 provided in the heating chamber 1, and the temperature of the dielectric loss of the food 3 and the output of the detection means 7 are used to obtain the thawing state of the food 3. Grasp indirectly. The control means 9 controls the turntable 4, the fan 11, and the variable output drive means 12 based on the integrated value.
【０００９】例えば、冷凍された食品３の温度が徐々に
上昇し−２°Ｃ付近になると、検波手段７の検波電圧が
急激に低下し、積分電圧も低下する。これは、食品３の
一部が氷点付近になったため誘電体損失が増加し、その
部分に高周波電力が吸収され始める結果、検波手段７に
より検波される高周波電力が相対的に減少するからであ
る。For example, when the temperature of the frozen food 3 gradually rises to about -2 ° C., the detection voltage of the detection means 7 drops sharply, and the integrated voltage also drops. This is because the dielectric loss increases because a part of the food 3 is near the freezing point, and the high-frequency power starts to be absorbed in that part, so that the high-frequency power detected by the detection means 7 relatively decreases. .
【００１０】そして、制御手段９は、積分電圧の変化が
徐々に減少しほぼ変化が無くなった時点で解凍が終了し
たと判断し、モータ１０、ファン１１、および出力可変
駆動手段１２を制御する。このように、従来の装置は、
冷凍食品３の解凍を自動的に行う。The control means 9 determines that the thawing has been completed when the change in the integrated voltage gradually decreases and substantially stops, and controls the motor 10, the fan 11, and the variable output drive means 12. Thus, the conventional device is
Defrosting of the frozen food 3 is performed automatically.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の装
置によれば、検波手段の出力から食品の解凍状態を相対
的に推定できる。しかし、食品の量に関しては、食品の
形状、大きさ、載置位置による検波手段の出力変化が大
きいため推定困難であった。As described above, according to the conventional apparatus, the thawing state of the food can be relatively estimated from the output of the detection means. However, it was difficult to estimate the amount of food because the output of the detection means greatly changed depending on the shape, size, and placement position of the food.
【００１２】この発明は、上記のような課題を解消する
ためになされたもので、食品の形状、大きさ、載置位置
にかかわらず食品量を推定でき、最適な加熱を行うこと
が可能な高周波加熱装置を得ることを目的とする。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is possible to estimate the amount of food regardless of the shape, size, and placement position of the food, and to perform optimal heating. An object is to obtain a high-frequency heating device.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の請求項１は、食品が出し入れされる
加熱室と、加熱室内へ高周波電力を放射する高周波放射
手段と、加熱室内の異なる位置に配置され高周波電力を
検出する複数の高周波検出素子と、高周波検出素子から
の検出信号に基づき加熱室内に置かれた食品量を検出す
る検出手段と、検出手段の検出結果に基づき高周波放射
手段を制御する制御手段と、を備え、高周波からシール
ドされた状態で高周波検出素子の近傍に配置され、高周
波検出素子の近傍の温度を高周波検出素子とほぼ同様の
特性で検出する熱検出素子と、高周波検出素子からの検
出信号と熱検出素子からの検出信号の差を求め、高周波
電力による温度上昇を示す信号を出力する差動増幅器
と、を備え、検出手段が、食品量を差動増幅器の出力に
基づき検出することを特徴とする。In order to achieve such an object, a first aspect of the present invention is a heating chamber into which food is put in and out, a high-frequency radiating means for radiating high-frequency power into the heating chamber, and a heating chamber. A plurality of high-frequency detection elements arranged at different positions in the room to detect high-frequency power, a detection means for detecting the amount of food placed in the heating chamber based on a detection signal from the high-frequency detection element, and a detection result of the detection means Control means for controlling high-frequency radiation means, and seals from high frequency.
Placed in the vicinity of the high-frequency detection element with the
The temperature near the wave detection element is almost the same as that of the high-frequency detection element.
Heat detection element that detects by characteristics and detection from high-frequency detection element
The difference between the output signal and the detection signal from the heat detection element
A differential amplifier that outputs a signal indicating temperature rise due to power
And the detecting means converts the amount of food to the output of the differential amplifier.
Detection is performed based on
【００１４】更に、本発明は、高周波検出素子が、加熱
室内に設けられ高周波電力を吸収することにより自己発
熱する発熱体と、発熱体の温度を検出する温度検出体
と、を含むことを特徴とする。 Furthermore, the onset Ming, high-frequency detecting element is a heating element which generates heat by itself by absorbing high-frequency power is provided in the heating chamber, a temperature detector for detecting the temperature of the heating element, including that the It is characterized by.
【００１５】[0015]
【００１６】[0016]
【作用】この発明に係る高周波加熱装置においては、高
周波放射手段により加熱室内へ放射された高周波電力
が、それぞれ加熱室内の異なる位置に配置された複数の
高周波検出素子により検出される。さらに、検出手段に
より、高周波検出素子からの検出信号に基づき加熱室内
に置かれた食品量が検出される。そして、検出結果に基
づき高周波放射手段が制御され、食品量を考慮にいれた
最適な解凍・加熱調理が実施される。なお、このとき、
高周波放射手段の制御を駆動手段の制御として行っても
よい。駆動手段は、高周波放射手段の高周波出力を変化
させる。[Action] In the high frequency heating apparatus according to this inventions are the high-frequency power radiated into the heating chamber by high frequency radiation means is detected by the plurality of high-frequency detecting element arranged at different positions in each heating chamber. Further, the amount of food placed in the heating chamber is detected by the detection means based on a detection signal from the high-frequency detection element. Then, the high-frequency radiation means is controlled based on the detection result, and optimal thawing / heating cooking is performed in consideration of the amount of food. At this time,
The control of the high-frequency radiation means may be performed as the control of the drive means. The driving means changes the high frequency output of the high frequency radiation means.
【００１７】[0017]
【００１８】更に、高周波検出素子と熱検出素子とはほ
ぼ同様の温度特性を有する。すなわち両者はほぼ同一の
構成を有しており、例えばヒータの加熱による温度上昇
は両者の出力に同様に現れ、高周波電力による温度上昇
は高周波検出素子の出力のみに現れる。従って、両者の
出力の差を示す差動増幅器の出力に基づき食品量の検出
を行うことにより、例えばヒータによる加熱（オーブ
ン）機能を使用した直後に高周波加熱を行った場合で
も、高周波による温度上昇を正確に知ることができ、良
好な食品量検出が可能である。 Further, the high-frequency detecting element and the heat detecting element have almost the same temperature characteristics. That is, both have almost the same configuration. For example, a rise in temperature due to heating of the heater appears in both outputs similarly, and a rise in temperature due to high-frequency power appears only in the output of the high-frequency detection element. Therefore, by detecting the amount of food based on the output of the differential amplifier indicating the difference between the two outputs, even if high-frequency heating is performed immediately after using the heating (oven) function by the heater, for example, the temperature rise due to high frequency Can be accurately known, and a good amount of food can be detected.
【００１９】[0019]
【実施例】以下、この発明の一実施例を図を用いて説明
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２０】図１は、本発明の一実施例に係りオーブン
機能を有する高周波加熱装置を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a high-frequency heating apparatus having an oven function according to an embodiment of the present invention.
【００２１】この実施例は、図１に示すように食品が出
し入れされる金属で囲われた加熱室１を有している。加
熱室１内には、加熱室１へ高周波電力を供給するマグネ
トロン２が付設されており、熱を供給するヒータ２０が
加熱室１内の上部および下部に配置されている。更に、
加熱室１内には、食品３が載置されこの食品３が高周波
電力により均一加熱されるように回転するターンテーブ
ル４が設けられており、かつ加熱室１内のドアー部分を
除く垂直壁１ａ、１ｂ、１ｃ（図２参照）には、食品３
に吸収されない高周波電力を受信する高周波検出素子２
１が配設されている。さらにこの高周波検出素子２１の
近傍には、加熱室１内の熱を検出する熱検出素子２２が
配設されている。In this embodiment, as shown in FIG. 1, a heating chamber 1 surrounded by a metal into which food is taken in and out is provided. A magnetron 2 for supplying high-frequency power to the heating chamber 1 is provided in the heating chamber 1, and heaters 20 for supplying heat are arranged at upper and lower portions in the heating chamber 1. Furthermore,
In the heating chamber 1, a food 3 is placed, and a turntable 4 that rotates so that the food 3 is uniformly heated by high-frequency power is provided, and a vertical wall 1a excluding a door portion in the heating chamber 1 is provided. , 1b, 1c (see FIG. 2)
-Frequency detection element 2 that receives high-frequency power that is not absorbed by the device
1 is provided. Further, a heat detecting element 22 for detecting heat in the heating chamber 1 is provided near the high frequency detecting element 21.
【００２２】そして、高周波検出素子２１および熱検出
素子２２には、高周波検出素子２１の検出信号および熱
検出素子２２の検出信号に基づき加熱室１内に置かれた
食品３の量を検出する検出回路２３が接続されている。
検出回路２３には、検出回路２３の出力により各部を制
御する制御手段９が接続されており、制御手段９には、
ターンテーブル４を駆動するモータ１０と、マグネトロ
ン２を冷却するファン１１と、マグネトロン２への出力
を可変する出力可変駆動手段１２と、ヒータ駆動回路３
０を介してヒータ２０とが接続されている。制御手段９
はマイクロコンピュータとして構成され、検出手段２３
のアナログ出力を入力した後ディジタル変換し、適当な
加熱時間とマグネトロン２から出力する高周波電力を算
出する。なお、出力可変駆動手段１２は高圧トランス１
３を介してマグネトロン２と接続されており、高圧トラ
ンス１３に印加する電圧のオン時間及びオフ時間を制御
してマグネトロン２から出力する高周波電力の平均電力
を変化させる。The high-frequency detection element 21 and the heat detection element 22 detect the amount of the food 3 placed in the heating chamber 1 based on the detection signal of the high-frequency detection element 21 and the detection signal of the heat detection element 22. The circuit 23 is connected.
The control means 9 for controlling each part by the output of the detection circuit 23 is connected to the detection circuit 23.
A motor 10 for driving the turntable 4, a fan 11 for cooling the magnetron 2, an output variable driving means 12 for varying the output to the magnetron 2, and a heater driving circuit 3
0 is connected to the heater 20. Control means 9
Is configured as a microcomputer, and the detecting means 23
After the analog output is input, the digital output is converted into a digital signal, and an appropriate heating time and high-frequency power output from the magnetron 2 are calculated. The variable output driving means 12 is a high-voltage transformer 1
3, the on-time and off-time of the voltage applied to the high-voltage transformer 13 are controlled to change the average power of the high-frequency power output from the magnetron 2.
【００２３】また、高周波検出素子２１は、図３に詳示
するように、リニア温度係数抵抗３２と、リニア温度係
数抵抗３２を覆うフェライトの微粉末と接着剤の混合物
２４とから構成されている。フェライトの微粉末と接着
剤の混合物２４は、高周波を吸収して自己発熱し、リニ
ア温度係数抵抗３２の抵抗値は温度の上昇に伴いリニア
に増加する。更に、熱検出素子２２は、リニア温度係数
抵抗３２と、リニア温度係数抵抗３２を覆うフェライト
の微粉末を接着剤により混合して形成した発熱体２４と
から構成されており、高周波検出素子２１と同一構造で
ある。また、その表面にはマイクロ波を反射するシール
ド２５が形成されており、各素子２１、２２のリニア温
度係数抵抗３２には同一のものを使用する。加熱室１内
の垂直壁１ａ、１ｂ、１ｃには、それぞれ互いに近接し
た位置に２個の穴２６、２７が穿設されている。高周波
検出素子２１および熱検出素子２２の検出面は穴２６、
２７に嵌入しており、また、穴２６、２７と高周波検出
素子２１および熱検出素子２２の外縁部分とが食い違う
ことにより高周波の漏洩を完全に遮断している。さら
に、高周波検出素子２１と熱検出素子２２の間及び各素
子２１、２２と垂直壁１ａ，１ｂ，１ｃの間には、熱が
伝導しにくいようにそれぞれ熱絶縁を施す。As shown in detail in FIG. 3, the high-frequency detecting element 21 includes a linear temperature coefficient resistor 32 and a mixture 24 of a ferrite fine powder and an adhesive covering the linear temperature coefficient resistor 32. . The mixture 24 of the ferrite fine powder and the adhesive absorbs high frequency and self-heats, and the resistance value of the linear temperature coefficient resistor 32 increases linearly as the temperature rises. Further, the heat detecting element 22 includes a linear temperature coefficient resistor 32 and a heating element 24 formed by mixing fine ferrite powder covering the linear temperature coefficient resistor 32 with an adhesive. It has the same structure. Further, a shield 25 for reflecting microwaves is formed on the surface, and the same linear temperature coefficient resistors 32 of the elements 21 and 22 are used. The vertical walls 1a, 1b, 1c in the heating chamber 1 are provided with two holes 26, 27 at positions close to each other. The detection surfaces of the high-frequency detection element 21 and the heat detection element 22 are holes 26,
27, and the holes 26 and 27 and the outer edges of the high-frequency detecting element 21 and the heat detecting element 22 do not cross each other, thereby completely blocking high-frequency leakage. Further, thermal insulation is provided between the high-frequency detecting element 21 and the heat detecting element 22 and between the respective elements 21 and 22 and the vertical walls 1a, 1b, 1c so that heat is hardly conducted.
【００２４】検出回路２３は、図４に詳示するように、
差動アンプ２８を備えている。差動アンプ２８のマイナ
ス入力には、熱検出素子２２とプルアップ抵抗Ｒ10の接
続点が抵抗Ｒ1 を介して接続されており、差動アンプ２
８のプラス入力には高周波検出素子２１とプルアップ抵
抗Ｒ11の接続点が抵抗Ｒ3 を介して接続されている。各
接続点の電圧をそれぞれＶ1 、Ｖ2 とし、Ｒ1 ＝Ｒ3 、
Ｒ2 ＝Ｒ4 、Ｒ10＝Ｒ11とすると、差動アンプ２８の出
力Ｖ0 、すなわち高周波による発熱体２４の発熱温度は
相対的に次式で求められる。As shown in detail in FIG.
A differential amplifier 28 is provided. To the negative input of the differential amplifier 28 is the connection point of the thermal detection element 22 and the pull-up resistor R 10 is connected via a resistor R 1, a differential amplifier 2
The positive input of the 8 connection point of the high-frequency detecting element 21 and the pull-up resistor R 11 is connected via a resistor R 3. Let the voltages at the connection points be V 1 and V 2 respectively, and R 1 = R 3 ,
Assuming that R 2 = R 4 and R 10 = R 11 , the output V 0 of the differential amplifier 28, that is, the heating temperature of the heating element 24 due to the high frequency is relatively obtained by the following equation.
【００２５】Ｖ0 ＝（Ｒ2 ／Ｒ1 ）（Ｖ2 −Ｖ1 ） 異なる位置に設けた高周波検出素子２１の出力を検出す
る差動アンプ２８（３個）の出力は、それぞれ平均化処
理手段２９に入力される。平均化処理手段２９では入力
された電圧Ｖ0a、Ｖ0b、Ｖ0cの相互の差を算出し、差が
最も少ない２つの出力電圧の平均値を求めるものであ
る。温度差検出手段３１は３つの熱検出素子２２の出力
電圧Ｖ2 の差から加熱室１内の温度分布を検出する。V 0 = (R 2 / R 1 ) (V 2 −V 1 ) The outputs of the three differential amplifiers 28 for detecting the outputs of the high frequency detecting elements 21 provided at different positions are respectively subjected to averaging processing. It is input to the means 29. The averaging unit 29 calculates the difference between the input voltages V 0a , V 0b , and V 0c , and obtains the average value of the two output voltages having the smallest difference. Temperature difference detection means 31 for detecting the temperature distribution in the heating chamber 1 from the difference between the output voltage V 2 of the three heat detecting element 22.
【００２６】ここに、出願人は、図５に示すように、食
品３として例えば水を用いた実験により、食品量と出力
電圧との関係を求めている。この図では、加熱室１内の
垂直壁１ａ、１ｂ、１ｃのそれぞれの高周波検出素子２
１に係る出力電圧Ｖ0 をＶ0a、Ｖ0b、Ｖ0cと表してい
る。実験の結果、食品量（負荷量）が増大するとともに
この電圧Ｖ0 が低下すること、すなわち差動アンプ２８
の出力電圧Ｖ0a、Ｖ0b、Ｖ0cがそれぞれ低下することが
判明している。高周波検出素子２１に係る出力電圧Ｖ0
（Ｖ0a、Ｖ0b、Ｖ0c）は食品の大きさ、形によってばら
つきが大きく出る。したがって、このように、３個の差
動アンプ２８の出力のうち値の近い２個の平均値を求め
ると図５に示すようになり、食品量と出力電圧Ｖ0 の間
に簡単な相関関係があることがわかる。Here, as shown in FIG. 5, the applicant obtained the relationship between the amount of food and the output voltage by an experiment using, for example, water as the food 3. In this figure, each high-frequency detection element 2 of the vertical wall 1a, 1b, 1c in the heating chamber 1
The output voltage V 0 relating to 1 is represented as V 0a , V 0b , and V 0c . As a result of the experiment, the voltage V 0 decreases as the food amount (load amount) increases.
It has been found that the output voltages V 0a , V 0b , and V 0c decrease. Output voltage V 0 according to high-frequency detection element 21
(V 0a , V 0b , V 0c ) greatly varies depending on the size and shape of the food. Therefore, when the average value of the two values close to each other among the outputs of the three differential amplifiers 28 is obtained as shown in FIG. 5, a simple correlation between the amount of food and the output voltage V 0 is obtained. It turns out that there is.
【００２７】図６は、本実施例の高周波加熱装置を用い
て冷凍食品（冷凍したサシミ）を解凍加熱したときの検
出回路２３の出力電圧時間変化を示している。食品３が
氷点以下の状態（冷凍状態）では誘電率が低いため高周
波電力は食品３に吸収されず、この結果出力電圧Ｖ0 が
大きくなる。また、氷点に近くなると水分の部分が増加
し高周波電力を吸収するようになり、この結果出力電圧
が低下する。この後、食品３がほぼ水分状態となると、
高周波電力の吸収状態に大差がなくなり、出力電圧低下
は緩やかになる。従って、出力変化に基づいて解凍状態
及び解凍の完了を検出できる。FIG. 6 shows the change over time in the output voltage of the detection circuit 23 when the frozen food (frozen sashimi) is thawed and heated using the high-frequency heating device of the present embodiment. In the state where the food 3 is below the freezing point (frozen state), the high-frequency power is not absorbed by the food 3 because the dielectric constant is low, and as a result, the output voltage V 0 increases. Further, as the temperature approaches the freezing point, the water portion increases and the high-frequency power is absorbed, and as a result, the output voltage decreases. Thereafter, when the food 3 is almost in a water state,
There is no large difference in the absorption state of the high-frequency power, and the output voltage drops gradually. Therefore, the thawing state and the completion of the thawing can be detected based on the output change.
【００２８】次に、本実施例の作用について説明する。Next, the operation of the present embodiment will be described.
【００２９】食品を高周波電力により加熱する場合、す
なわち電子レンジとして機能させる場合には、まずター
ンテーブル４上に食品３を載置し図示しない操作部によ
り加熱モードを選択する。この後スタートスイッチが押
されると、制御手段９は、モータ１０によりターンテー
ブル４を駆動すると共に、出力可変駆動手段１２により
マグネトロン２へ高圧トランス１３を介して出力を供給
し、更にマグネトロン２を冷却するファン１１を駆動す
る。そして、マグネトロン２は、加熱室１内へ高周波を
供給し、この高周波により食品３を加熱する。この際、
制御手段９は、加熱初期に食品量を正確に検出するため
一定量の高周波電力（例えば５００Ｗ）を出力するよう
に出力可変手段１２を制御する。When the food is heated by high-frequency power, that is, when it functions as a microwave oven, first, the food 3 is placed on the turntable 4 and a heating mode is selected by an operation unit (not shown). Thereafter, when the start switch is pressed, the control means 9 drives the turntable 4 by the motor 10, supplies the output to the magnetron 2 via the high-voltage transformer 13 by the variable output drive means 12, and further cools the magnetron 2. The fan 11 is driven. Then, the magnetron 2 supplies a high frequency into the heating chamber 1 and heats the food 3 with the high frequency. On this occasion,
The control means 9 controls the output variable means 12 so as to output a fixed amount of high-frequency power (for example, 500 W) in order to accurately detect the amount of food at the beginning of heating.
【００３０】この際、高周波検出素子２１の発熱体２４
は、食品３に吸収されなかった高周波電力を吸収して自
己発熱し、この熱により高周波検出素子２１のリニア温
度係数抵抗３２の抵抗値が増加する。これに対し、シー
ルド２５により高周波電力が反射されるため熱検出素子
２２は高周波電力を吸収せず、熱検出素子２２の発熱体
２４が自己発熱することはない。差動アンプ２８は、高
周波検出素子２１及び熱検出素子２２の出力を入力して
差動増幅し、検出回路２３は、差動アンプ２８の出力電
圧Ｖ0a、Ｖ0b、Ｖ0cを平均値処理し、その結果に基づき
加熱室１内に置かれた食品３の量を検出する。更に、検
出回路２３は、検出した食品量を制御手段９へ出力し、
制御手段９は、この食品量に基づきターンテーブル４、
ファン１１および出力可変駆動手段１２を制御し、食品
３の自動加熱を行う。At this time, the heating element 24 of the high-frequency detecting element 21
Absorbs high-frequency power not absorbed by the food 3 and self-heats, and this heat increases the resistance value of the linear temperature coefficient resistor 32 of the high-frequency detection element 21. On the other hand, since the high-frequency power is reflected by the shield 25, the heat detection element 22 does not absorb the high-frequency power, and the heating element 24 of the heat detection element 22 does not generate heat. The differential amplifier 28 receives the outputs of the high-frequency detection element 21 and the heat detection element 22 and differentially amplifies the output. The detection circuit 23 processes the output voltages V 0a , V 0b , and V 0c of the differential amplifier 28 into an average value. Then, the amount of the food 3 placed in the heating chamber 1 is detected based on the result. Further, the detection circuit 23 outputs the detected amount of food to the control means 9,
The control means 9 controls the turntable 4,
By controlling the fan 11 and the variable output driving means 12, the food 3 is automatically heated.
【００３１】このように、加熱初期に食品量が検出でき
るため、出力可変駆動手段１２を制御し加熱時間や加熱
時の高周波出力を制御することにより、最適加熱を得る
ことができる。As described above, since the amount of food can be detected at the beginning of heating, the optimum heating can be obtained by controlling the variable output drive means 12 to control the heating time and the high-frequency output during heating.
【００３２】また、図示しない操作部によりオーブンモ
ードが選択され使用された直後や、周囲温度の変化が生
じたとき、高周波検出素子２１の出力電圧Ｖ2 がこれに
伴い変化する。本実施例では、高周波検出素子２１が同
一構造の熱検出素子２２と並置されているため、このよ
うな熱に因る高周波検出素子２１及び熱検出素子２２の
出力変化は同一となる。従って、差動アンプ２８の出力
は、高周波電力によって高周波検出素子２１が発熱した
場合にのみ得られ、オーブンモードの際等のように高周
波検出素子２１と熱検出素子２２が同時に温度上昇する
場合には得られない。したがって、熱検出素子２２の出
力Ｖ1 を計測することでオーブンの温度を検出すること
ができ、複数の設置場所の熱検出素子２２の出力のバラ
ツキから加熱室１内の温度分布を検出できる。この分布
に従って、ヒータ駆動回路３０を介してヒータ２０を制
御して食品に応じた最適加熱になるよう制御手段９が動
作する。Immediately after the oven mode is selected and used by an operation unit (not shown) or when the ambient temperature changes, the output voltage V 2 of the high-frequency detecting element 21 changes accordingly. In this embodiment, since the high-frequency detection element 21 is juxtaposed with the heat detection element 22 having the same structure, the change in output of the high-frequency detection element 21 and the heat detection element 22 due to such heat is the same. Therefore, the output of the differential amplifier 28 is obtained only when the high-frequency detection element 21 generates heat due to the high-frequency power, and when the high-frequency detection element 21 and the heat detection element 22 simultaneously rise in temperature as in an oven mode, the output is obtained. Cannot be obtained. Therefore, it is possible to detect the temperature of the oven by measuring the output V 1 of the heat detecting element 22 can detect the temperature distribution in the heating chamber 1 from the variation in the outputs of the plurality of location of the heat sensing element 22. In accordance with this distribution, the control means 9 operates the heater 20 via the heater drive circuit 30 so as to achieve optimal heating according to the food.
【００３３】また、冷凍食品を解凍する場合、図示しな
い操作部により解凍モードを選択し、スタートキーを押
す。これに応じ、制御手段９は、出力可変手段１２から
高圧トランス１３を介してマグネトロン２へ電力を供給
し、マグネトロン２は、加熱室１内に高周波電力を供給
する。解凍時は食品３が均一に解凍されるように高周波
電力を小さく（例えば２００Ｗ）し、高周波で食品３に
部分的発生した熱が食品３全体に拡散（熱伝導）するよ
うにする。このとき、検出手段２３の食品量出力は徐々
に低下し、変曲点が現れるｔ0 付近で解凍が終了する。
また解凍時間を短くするために図６に示すように高周波
電力を制御する。すなわち、食品３が氷点以下の場合は
出力を大きくして速く氷点に至るようにし、氷点に近付
いたら出力を低下させ、食品３を、熱伝導により均一に
解凍させる。この後、出力電圧に変曲点が現れるｔ0 付
近で解凍が終了する。When thawing the frozen food, the operator selects the thawing mode using an operation unit (not shown) and presses the start key. In response, the control means 9 supplies power from the output variable means 12 to the magnetron 2 via the high-voltage transformer 13, and the magnetron 2 supplies high-frequency power to the inside of the heating chamber 1. At the time of thawing, the high frequency power is reduced (for example, 200 W) so that the food 3 is uniformly thawed, and the heat generated partially in the food 3 at high frequency is diffused (heat conduction) to the whole food 3. At this time, the food amount output of the detection means 23 is gradually reduced, the decompression is completed in the vicinity of t 0 to the inflection point appears.
In order to shorten the thawing time, high-frequency power is controlled as shown in FIG. That is, when the food 3 is below the freezing point, the output is increased to quickly reach the freezing point, and when the food 3 approaches the freezing point, the output is reduced, and the food 3 is uniformly thawed by heat conduction. Thereafter, the decompression is completed around t 0 where the inflection point appears in the output voltage.
【００３４】なお、上述実施例においては、熱検出素子
２２にリニア温度係数抵抗３２を用いたが、これに限ら
ず、サーミスタ等、温度上昇を検出可能なものを用いれ
ばよい。また、高周波検出素子２１および熱検出素子２
２を３個ずつ設けたが、本発明は高周波検出素子２１お
よび熱検出素子２２の数に限定されるものではない。な
お、高周波検出素子２１および熱検出素子２２を３個ず
つ以上設けた場合に差動アンプ２８の出力電圧Ｖ0 の最
大と最小とを除いたものの平均をとるようにすること
や、各出力電圧からファジイ推論を用いて食品量を推論
したり、ニューラルネットワークを用いて検出すること
も有効である。更に、高周波検出素子２１と熱検出素子
２２とは熱絶縁して相互干渉を低減することが望まし
い。又、各素子２１、２２の設置位置は加熱室１の大き
さ、形状、マグネトロン２からの高周波出力位置等によ
り選択し、最適な検出出力が得られるようにする。従っ
て、垂直壁１ａ，１ｂ，１ｃに限られない。さらに、高
圧トランス１３に代え、インバータ等を用いて出力可変
手段１２を構成しても良い。In the above-described embodiment, the linear temperature coefficient resistor 32 is used as the heat detecting element 22. However, the present invention is not limited to this. A thermistor or the like that can detect a temperature rise may be used. Further, the high frequency detecting element 21 and the heat detecting element 2
Although two are provided three by two, the present invention is not limited to the number of high-frequency detection elements 21 and heat detection elements 22. When three or more high-frequency detection elements 21 and three or more heat detection elements 22 are provided, the average of the output voltages V 0 of the differential amplifier 28 excluding the maximum and minimum values can be calculated. It is also effective to infer the amount of food using fuzzy inference from, or to detect it using a neural network. Further, it is desirable that the high-frequency detection element 21 and the heat detection element 22 are thermally insulated to reduce mutual interference. Further, the installation positions of the elements 21 and 22 are selected according to the size and shape of the heating chamber 1, the high-frequency output position from the magnetron 2, and the like, so that an optimum detection output can be obtained. Therefore, it is not limited to the vertical walls 1a, 1b, 1c. Further, the output variable means 12 may be constituted by using an inverter or the like instead of the high voltage transformer 13.
【００３５】さらに、高周波検出素子２１の発熱体２４
として、フェライト微粉体と接着剤の混合物を用いたが
これに限定されるものではなく、フェライトを所定の形
状に焼成し、そこにリニア温度係数抵抗３２など温度を
検出する素子を密着させるものでもよい。また発熱体２
４のフェライトに限定されず高周波電力を吸収して発熱
するものであればよい。Further, the heating element 24 of the high frequency detecting element 21
As a mixture of a ferrite fine powder and an adhesive was used, but the present invention is not limited to this. A ferrite may be fired into a predetermined shape, and a device for detecting a temperature such as a linear temperature coefficient resistor 32 may be adhered thereto. Good. Heating element 2
The material is not limited to the ferrite of No. 4, but may be any material that absorbs high-frequency power and generates heat.
【００３６】熱検出素子２２は、高周波による加熱のみ
に使用する場合は必ずしも必要ないがくり返して、加熱
調理したり、周囲温度が変化する状態でも正確に食品量
を検出するためには有効である。The heat detecting element 22 is not always necessary when it is used only for heating by high frequency, but it is effective to repeat the cooking and to accurately detect the food amount even when the ambient temperature changes. .
【００３７】[0037]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
加熱室内の異なる位置に配置された複数の高周波検出素
子により高周波電力を検出し、高周波検出素子からの検
出信号に基づき加熱室内に置かれた食品量を検出して高
周波放射手段の制御を行うようにしたため、食品量を考
慮にいれた最適な解凍・加熱調理が可能になる。なお、
高周波放射手段の制御を駆動手段の制御として行っても
よい。As described above, according to the present invention,
The high-frequency power is detected by a plurality of high-frequency detection elements arranged at different positions in the heating chamber, and the amount of food placed in the heating chamber is detected based on a detection signal from the high-frequency detection element to control the high-frequency radiation means. As a result, optimal thawing and heating can be performed in consideration of the amount of food. In addition,
The control of the high-frequency radiation means may be performed as the control of the drive means.
【００３８】[0038]
【００３９】また、ほぼ同一の構成、ほぼ同様の温度特
性の高周波検出素子及び熱検出素子を用い、熱検出素子
を高周波検出素子の近傍に配置し高周波からシールドし
たため、両者の出力の差を示す作動増幅器の出力に基づ
き食品量の検出を行うことにより、例えばヒータによる
加熱（オーブン）機能を使用した直後に高周波加熱を行
った場合でも、高周波による温度上昇を知ることがで
き、良好な食品量検出が可能である。 Further, substantially the same configuration, using a high-frequency detecting element and the thermal detection element substantially the same temperature characteristics, because of the shielding of the heat detecting element from the high-frequency is disposed in the vicinity of the high-frequency detecting element, showing the difference between the output By detecting the amount of food based on the output of the operational amplifier, it is possible to know the temperature rise due to high frequency even if high-frequency heating is performed immediately after using the heating (oven) function by a heater, for example. Detection is possible.
【図１】本発明の一実施例に係るオーブン機能を有する
高周波加熱装置を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a high-frequency heating device having an oven function according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の一実施例に係るオーブン機能を有する
高周波加熱装置を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a high-frequency heating device having an oven function according to one embodiment of the present invention.
【図３】本発明の一実施例に係る高周波検出素子および
熱検出素子を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a high-frequency detection element and a heat detection element according to one embodiment of the present invention.
【図４】本発明の一実施例に係る検出回路を示す回路図
である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a detection circuit according to one embodiment of the present invention.
【図５】本発明の一実施例に係る検出回路の出力電圧と
負荷量との関係を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between an output voltage and a load amount of a detection circuit according to one embodiment of the present invention.
【図６】本発明の一実施例に係る検出回路の出力電圧の
時間に対する変化を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a change with time of the output voltage of the detection circuit according to one embodiment of the present invention.
【図７】従来の高周波加熱装置を示す概略構成図であ
る。FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a conventional high-frequency heating device.
【図８】従来の検出回路を示す回路図である。FIG. 8 is a circuit diagram showing a conventional detection circuit.
１ 加熱室 ２ マグネトロン ３ 食品 ４ ターンテーブル ９ 制御手段 １２ 出力可変駆動手段 ２０ ヒータ ２１ 高周波検出素子 ２２ 熱検出素子 ２３ 検出回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heating room 2 Magnetron 3 Food 4 Turntable 9 Control means 12 Variable output drive means 20 Heater 21 High frequency detection element 22 Heat detection element 23 Detection circuit
フロントページの続き (72)発明者 長田 正史 神奈川県鎌倉市大船二丁目14番40号 三 菱電機株式会社 生活システム研究所内 (56)参考文献 特開 平３−283383（ＪＰ，Ａ) 特公 昭52−2133（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭50−281（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05B 6/66 - 6/68 F24C 7/02 Continuation of the front page (72) Inventor Masafumi Nagata 2-14-40 Ofuna, Kamakura City, Kanagawa Prefecture, Living System Research Laboratory, Mitsubishi Electric Corporation (56) References JP-A-3-283383 (JP, A) Akira Tokubo 52-2133 (JP, B2) Jiko 50-281 (JP, Y1) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H05B 6/66-6/68 F24C 7/02
Claims (2)
複数の高周波検出素子と、 高周波検出素子からの検出信号に基づき加熱室内に置か
れた食品量を検出する検出手段と、 検出手段の検出結果に基づき高周波放射手段を制御する
制御手段と、 を備える高周波加熱装置において、 高周波からシールドされた状態で高周波検出素子の近傍
に配置され、高周波検出素子の近傍の温度を高周波検出
素子とほぼ同様の特性で検出する熱検出素子と、 高周波検出素子からの検出信号と熱検出素子からの検出
信号の差を求め、高周波電力による温度上昇を示す信号
を出力する差動増幅器と、 を備え、 検出手段が、食品量を差動増幅器の出力に基づき検出す
る ことを特徴とする高周波加熱装置。1. A heating chamber into which food is taken in and out, a high-frequency radiating means for radiating high-frequency power into the heating chamber, a plurality of high-frequency detecting elements arranged at different positions in the heating chamber to detect high-frequency power, and a high-frequency detecting element. in the high frequency heating apparatus comprising detection means for detecting a food weight placed in the heating chamber based on the detection signal, and control means for controlling the high-frequency radiation unit based on the detection result of the detecting means, the from, shielded from the high frequency Near the high frequency detection element in the state
High-frequency detection of the temperature near the high-frequency detection element
Heat detection element that detects with almost the same characteristics as the element, detection signal from high frequency detection element and detection from heat detection element
A signal that indicates the temperature difference due to the high-frequency power obtained from the signal difference
And a differential amplifier for outputting, the detection means, to detect on the basis of the food weight to the output of the differential amplifier
High-frequency heating apparatus, characterized in that that.
て、 高周波検出素子が、 加熱室内に設けられ高周波電力を吸収することにより自
己発熱する発熱体と、 発熱体の温度を検出する温度検出体と、 を含むことを特徴とする高周波加熱装置。2. The high-frequency heating device according to claim 1, wherein the high-frequency detecting element is provided in the heating chamber and generates heat by absorbing high-frequency power, and a temperature detector that detects a temperature of the heating element. , high-frequency heating apparatus according to claim including things.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|---|
| JP5195255B2 (en) * | 2008-10-09 | 2013-05-08 | パナソニック株式会社 | Microwave heating device |
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- 1992-01-31 JP JP4017146A patent/JP2996799B2/en not_active Expired - Fee Related
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