JP3051139B2 - 高周波加熱装置 - Google Patents
高周波加熱装置Info
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- JP3051139B2 JP3051139B2 JP2188954A JP18895490A JP3051139B2 JP 3051139 B2 JP3051139 B2 JP 3051139B2 JP 2188954 A JP2188954 A JP 2188954A JP 18895490 A JP18895490 A JP 18895490A JP 3051139 B2 JP3051139 B2 JP 3051139B2
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- Japan
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- detection circuit
- food
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- antenna
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- Control Of High-Frequency Heating Circuits (AREA)
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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、食品の有無や解凍状態等を自動的に検知す
る高周波加熱装置に関するものである。
る高周波加熱装置に関するものである。
従来の技術 近年、高周波加熱装置を用いて食品の解凍を自動化す
る動きが高まっている。
る動きが高まっている。
従来は、食品重量をキー入力するタイムオートや、食
品重量を自動的に検出する重量センサを用いて食品重量
を知り、あらかじめ食品重量毎に設定されている最適加
熱時間まで加熱するという手段が主流であった。さら
に、加熱室内にマイクロ波検出素子（即ちアンテナ）を
配置し、食品の吸収されずに素子に検出されるマイクロ
波電力が食品の重量に反比例する特性を用いるもの（特
公昭52−2133号公報）があった。以下、その構成につい
て第８図を用いて説明する。
品重量を自動的に検出する重量センサを用いて食品重量
を知り、あらかじめ食品重量毎に設定されている最適加
熱時間まで加熱するという手段が主流であった。さら
に、加熱室内にマイクロ波検出素子（即ちアンテナ）を
配置し、食品の吸収されずに素子に検出されるマイクロ
波電力が食品の重量に反比例する特性を用いるもの（特
公昭52−2133号公報）があった。以下、その構成につい
て第８図を用いて説明する。
加熱室１内に冷凍の食品２が置かれ、電波放射部３よ
り電波４が加えられる。この時食品２に吸収されなかっ
た電波の一部５が、加熱室１内に取付けられたアンテナ
６で検出され検波回路７で検波されたあと制御器８に送
られるが、アンテナでの検出量は食品２の重量に反比例
するので逆に食品２の重量を判別でき、最適加熱時間を
設定できる。
り電波４が加えられる。この時食品２に吸収されなかっ
た電波の一部５が、加熱室１内に取付けられたアンテナ
６で検出され検波回路７で検波されたあと制御器８に送
られるが、アンテナでの検出量は食品２の重量に反比例
するので逆に食品２の重量を判別でき、最適加熱時間を
設定できる。
発明が解決しようとする課題 この様な従来の高周波加熱装置では、アンテナと検波
回路は一体型になっており検波回路７からの直流化され
た出力をリード線で引張り回す事が多いが、リード線が
固定されておらず、リード線の位置により漏洩電波を拾
ったり、リード線がアンテナに近づいてマッチング状態
や加熱室内から見たアンテナのインピーダンスを変えた
りすることで、検知出力レベルに大きな変化を与えて検
知精度を保てない課題があった。
回路は一体型になっており検波回路７からの直流化され
た出力をリード線で引張り回す事が多いが、リード線が
固定されておらず、リード線の位置により漏洩電波を拾
ったり、リード線がアンテナに近づいてマッチング状態
や加熱室内から見たアンテナのインピーダンスを変えた
りすることで、検知出力レベルに大きな変化を与えて検
知精度を保てない課題があった。
本発明は上記課題を解決するもので、検知精度の良い
高周波加熱装置を提供することを目的とする。
高周波加熱装置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 本発明の高周波加熱装置は上記目的を達成するため
に、食品を格納する加熱室と、食品に電磁波を放射して
加熱する電波放射部と、加熱室内の電磁波の一部を検出
するアンテナと、アンテナの検出した電磁波を検波する
検波回路と、検波回路の出力に応じて電波放射部からの
電磁波の放射を制御する制御器と、前検波回路出力を制
御器に導くリード線と、検波回路を固定する金属板と、
検波回路をシールドする金属カバーとを有し、検波回路
を金属板に固定した後に、金属カバーに形成されたガイ
ドと金属板との間でリード線を挟み込んで位置決め固定
する構成としている。
に、食品を格納する加熱室と、食品に電磁波を放射して
加熱する電波放射部と、加熱室内の電磁波の一部を検出
するアンテナと、アンテナの検出した電磁波を検波する
検波回路と、検波回路の出力に応じて電波放射部からの
電磁波の放射を制御する制御器と、前検波回路出力を制
御器に導くリード線と、検波回路を固定する金属板と、
検波回路をシールドする金属カバーとを有し、検波回路
を金属板に固定した後に、金属カバーに形成されたガイ
ドと金属板との間でリード線を挟み込んで位置決め固定
する構成としている。
作用 本発明は上記した構成により、金属カバーがリード線
を位置固定するリード線保持具を兼ねる構成なので、金
属カバーによって検波回路を外部のノイズから保護しつ
つ、同時に、リード線の取付け位置ばらつきを抑えるこ
とができる作用を有し、位置ばらつきが無く漏洩電波を
拾ったり拾わなかったりという不安定要素がないと同時
に、リード線がアンテナに近づいてマッチング状態や加
熱室内から見たアンテナのインピーダンスを変えること
も無いものである。
を位置固定するリード線保持具を兼ねる構成なので、金
属カバーによって検波回路を外部のノイズから保護しつ
つ、同時に、リード線の取付け位置ばらつきを抑えるこ
とができる作用を有し、位置ばらつきが無く漏洩電波を
拾ったり拾わなかったりという不安定要素がないと同時
に、リード線がアンテナに近づいてマッチング状態や加
熱室内から見たアンテナのインピーダンスを変えること
も無いものである。
実施例 以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明す
る。第１図は本発明の一実施例を示す高周波加熱装置の
構成断面図である。加熱室１内に配置された食品２に、
電波放射部３より電波４が放射される。この時、食品２
に吸収されなかった電波の一部５が、樹脂製の開孔カバ
ー９を抜け、加熱室１壁面に開けられた開孔10を通り、
プリント基板11上にある銅箔で出来るアンテナ６の検知
され、プリント基板11の裏面にある検波回路７に伝達さ
れ検波したのち、検波回路出力としてリード線12によっ
て制御器８まで送られる。検波量に応じて制御器８は食
品の状態を知り最適解凍時間の判定し、電波放射部３や
電波放射冷却用のファン13の動作を制御する。
る。第１図は本発明の一実施例を示す高周波加熱装置の
構成断面図である。加熱室１内に配置された食品２に、
電波放射部３より電波４が放射される。この時、食品２
に吸収されなかった電波の一部５が、樹脂製の開孔カバ
ー９を抜け、加熱室１壁面に開けられた開孔10を通り、
プリント基板11上にある銅箔で出来るアンテナ６の検知
され、プリント基板11の裏面にある検波回路７に伝達さ
れ検波したのち、検波回路出力としてリード線12によっ
て制御器８まで送られる。検波量に応じて制御器８は食
品の状態を知り最適解凍時間の判定し、電波放射部３や
電波放射冷却用のファン13の動作を制御する。
第２図は、検波回路７およびアンテナ６を加熱室１の
壁面にどの様に取付けているかの一例を示す要部斜視図
である。アンテナ６と検波回路７を表と裏に持つプリン
ト基板11のアース面を、金属板14の半田付け用凸部15の
４ヶ所に半田付けする。その上から電波遮断用の金属カ
バー（リード線保持具）16でおおい、加熱室１壁面にス
ポット溶接で取付けた金属支持具17にビス18でとも締め
する。この構成では、プリント基板10（検波回路７）の
アースは金属板14への半田付けで確実にとれ、金属板14
と金属支持具17はビス止めにより確実にショートし、金
属支持具17と加熱室１壁面は溶接により確実にショート
するため、取付け位置精度が良く、アースは確実で、ビ
ス締めによるストレスを金属板14が吸収するため検波回
路へのストレスが抑えられることが判る。
壁面にどの様に取付けているかの一例を示す要部斜視図
である。アンテナ６と検波回路７を表と裏に持つプリン
ト基板11のアース面を、金属板14の半田付け用凸部15の
４ヶ所に半田付けする。その上から電波遮断用の金属カ
バー（リード線保持具）16でおおい、加熱室１壁面にス
ポット溶接で取付けた金属支持具17にビス18でとも締め
する。この構成では、プリント基板10（検波回路７）の
アースは金属板14への半田付けで確実にとれ、金属板14
と金属支持具17はビス止めにより確実にショートし、金
属支持具17と加熱室１壁面は溶接により確実にショート
するため、取付け位置精度が良く、アースは確実で、ビ
ス締めによるストレスを金属板14が吸収するため検波回
路へのストレスが抑えられることが判る。
さらに金属カバー（リード線保持具）16には、リード
線12を固定するためのガイド19があり、金属板14との間
でリード線12をはさみこみ、ふらつく事のないように押
さえている。
線12を固定するためのガイド19があり、金属板14との間
でリード線12をはさみこみ、ふらつく事のないように押
さえている。
第３図はプリント基板11の一例を検波回路７側から見
た図である。図中破線は基板の裏側のパターンを示し、
一点鎖線は裏面でパターンはあるがレジストの無い部分
（即ち第２図で述べた金属板14に半田付けするためのア
ース）である。アンテナ６から伝達されて電波は、スル
ーホール20より検波回路７へ導かれ、ショートキーバリ
ヤー・ダイオード21等のチップ部品とマイクロストリッ
プ・ラインで構成される検波回路７で検波されて、リー
ド線12以降直流となった状態で信号が伝送される。
た図である。図中破線は基板の裏側のパターンを示し、
一点鎖線は裏面でパターンはあるがレジストの無い部分
（即ち第２図で述べた金属板14に半田付けするためのア
ース）である。アンテナ６から伝達されて電波は、スル
ーホール20より検波回路７へ導かれ、ショートキーバリ
ヤー・ダイオード21等のチップ部品とマイクロストリッ
プ・ラインで構成される検波回路７で検波されて、リー
ド線12以降直流となった状態で信号が伝送される。
本発明によるとリード線12の位置は金属カバー（リー
ド線保持具）16により図中に固定されるが、従来の様
にリード線12が固定されてないとすると図中の位置に
位置することもある。言わば、アンテナ６近傍にリード
線12という金属が接近することになり、加熱室１内から
アンテナ６を見たインピーダンスが大きく変化したり、
リード線12自身に電磁波がのってしまうことも起こるの
である。
ド線保持具）16により図中に固定されるが、従来の様
にリード線12が固定されてないとすると図中の位置に
位置することもある。言わば、アンテナ６近傍にリード
線12という金属が接近することになり、加熱室１内から
アンテナ６を見たインピーダンスが大きく変化したり、
リード線12自身に電磁波がのってしまうことも起こるの
である。
第４図〜第７図は、本発明の高周波間加熱装置におけ
る解凍検知の原理を示す特性図である。ここで検知原理
について説明を加える。
る解凍検知の原理を示す特性図である。ここで検知原理
について説明を加える。
食品の比誘電率εｒと誘電正接tanδの積は、食品が
均一に加熱されて全体が同時に温度上昇していく場合、
第４図のように変化する。横軸は食品の温度、縦軸はε
ｒ・tanδである。εｒ・tanδは食品がどれだけ電波を
吸収しやすいかを示す指標であり、冷凍時には電波を吸
収しにくく、０℃付近では電波を吸収しやすいことを示
している。言い換えると、食品に吸収されずにアンテナ
で検出される電波は、冷凍時には多く、０℃付近では少
なくなるのである。このことから、第５図が得られる。
横軸は食品の温度、縦軸は検波回路出力を示している。
この図から判るように、食品が均一な温度上昇を示す場
合は、検波出力の変曲点で解凍検知が可能な様に考えら
れる。ところが実際は、高周波加熱装置による加熱は不
均一であり、部分的に電波が集中する所や集中しない所
の組み合わせになるため、第５図の曲線がいくつも重な
り会った波形となり、一概に変曲点で解凍完了とはいか
ない。
均一に加熱されて全体が同時に温度上昇していく場合、
第４図のように変化する。横軸は食品の温度、縦軸はε
ｒ・tanδである。εｒ・tanδは食品がどれだけ電波を
吸収しやすいかを示す指標であり、冷凍時には電波を吸
収しにくく、０℃付近では電波を吸収しやすいことを示
している。言い換えると、食品に吸収されずにアンテナ
で検出される電波は、冷凍時には多く、０℃付近では少
なくなるのである。このことから、第５図が得られる。
横軸は食品の温度、縦軸は検波回路出力を示している。
この図から判るように、食品が均一な温度上昇を示す場
合は、検波出力の変曲点で解凍検知が可能な様に考えら
れる。ところが実際は、高周波加熱装置による加熱は不
均一であり、部分的に電波が集中する所や集中しない所
の組み合わせになるため、第５図の曲線がいくつも重な
り会った波形となり、一概に変曲点で解凍完了とはいか
ない。
そこで実際に有効なのは、検波回路出力の初期値と、
初期変化率である。初期値は食品重量とおよそ反比例の
関係にあり、例えば少量の食品の場合電波の吸収が少な
く初期検出回路出力が大きいのに対し、大量の食品の場
合電波の吸収が大きく初期検波回路出力が小さい。ま
た、低温（−20℃）の食品の場合検波回路出力の初期変
化率が大きいのに対し、中温（−10℃）の食品の場合検
波回路出力の初期変化率が小さいというような具合いで
ある。
初期変化率である。初期値は食品重量とおよそ反比例の
関係にあり、例えば少量の食品の場合電波の吸収が少な
く初期検出回路出力が大きいのに対し、大量の食品の場
合電波の吸収が大きく初期検波回路出力が小さい。ま
た、低温（−20℃）の食品の場合検波回路出力の初期変
化率が大きいのに対し、中温（−10℃）の食品の場合検
波回路出力の初期変化率が小さいというような具合いで
ある。
第６図に代表的な例を示した。横軸は時間で縦軸は検
波回路出力、図中ａは少量低温の食品で、ｂは大量中温
の食品を示す。
波回路出力、図中ａは少量低温の食品で、ｂは大量中温
の食品を示す。
以上の原理から、第７図の様な、初期出力変化率をパ
ラメータに重量と初期出力の相関を求め、食品の重量判
定および初期温判定しているのである。（但し、図中ｃ
は変化率大の低温食品、ｄは変化率小の中温食品）もち
ろん、制御器12内で重量と初期温毎に最適加熱時間を設
定し調理することで、皿の重量等で誤判定する重量セン
サ等と比較して、極めて安定な解凍検知を実現してい
る。
ラメータに重量と初期出力の相関を求め、食品の重量判
定および初期温判定しているのである。（但し、図中ｃ
は変化率大の低温食品、ｄは変化率小の中温食品）もち
ろん、制御器12内で重量と初期温毎に最適加熱時間を設
定し調理することで、皿の重量等で誤判定する重量セン
サ等と比較して、極めて安定な解凍検知を実現してい
る。
本実施例の効果として以下の点が挙げられる。
アンテナ６と検波回路７を金属板14,金属カバー（リ
ード線保持具）16,金属支持具17および加熱室１壁面等
でおおっているため、外部への漏波を出しにくく、外界
からのノイズ混入を受けにくい効果がある。
ード線保持具）16,金属支持具17および加熱室１壁面等
でおおっているため、外部への漏波を出しにくく、外界
からのノイズ混入を受けにくい効果がある。
開孔10付近にアンテナ６を設け、開孔カバー９で防護
しているので、食品２からアンテナ６への飛散物の直撃
がなく、食品カスによるアンテナ６近傍の誘電率変化等
の誤差要因が排除できる。
しているので、食品２からアンテナ６への飛散物の直撃
がなく、食品カスによるアンテナ６近傍の誘電率変化等
の誤差要因が排除できる。
発明の効果 本発明によれば以下の効果がある。
検波回路をシールドする金属カバーにリード線を位置
固定するためのリード線保持具を構成することにより、
検波回路を外部のノイズから保護しつつ、同時に、リー
ド線の取付け位置ばらつきを抑えることができる。よっ
て、検波回路に直接作用するようなノイズを遮断するこ
とに加えて、リード線の位置による漏洩電波の重畳、マ
ッチングやインピーダンスの変化などの誤差要因なども
同時に低減できるため、検知精度を高める効果がある。
固定するためのリード線保持具を構成することにより、
検波回路を外部のノイズから保護しつつ、同時に、リー
ド線の取付け位置ばらつきを抑えることができる。よっ
て、検波回路に直接作用するようなノイズを遮断するこ
とに加えて、リード線の位置による漏洩電波の重畳、マ
ッチングやインピーダンスの変化などの誤差要因なども
同時に低減できるため、検知精度を高める効果がある。
第１図は本発明の一実施例の高周波加熱装置の構成を示
す断面図、第２図は同装置の分解斜視図、第３図は同装
置の検波回路の正面図、第４図はεｒ・tanδの温度特
性図、第５図は検波回路出力の理想温度特性図、第６図
は検波回路出力の時間変化を示す特性図、第７図は検波
回路出力の初期値の重量に対する変化を示す特性製図、
第８図は従来の高周波加熱装置の構成を示す断面図であ
る。 １……加熱室、２……食品、３……電波放射部、６……
アンテナ、７……検波回路、８……制御器、12……リー
ド線、16……金属カバー（リード線保持具）。
す断面図、第２図は同装置の分解斜視図、第３図は同装
置の検波回路の正面図、第４図はεｒ・tanδの温度特
性図、第５図は検波回路出力の理想温度特性図、第６図
は検波回路出力の時間変化を示す特性図、第７図は検波
回路出力の初期値の重量に対する変化を示す特性製図、
第８図は従来の高周波加熱装置の構成を示す断面図であ
る。 １……加熱室、２……食品、３……電波放射部、６……
アンテナ、７……検波回路、８……制御器、12……リー
ド線、16……金属カバー（リード線保持具）。
フロントページの続き (72)発明者 柏本 隆 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 要田 正人 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 酒井 伸一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 森山 智美 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】食品を格納する加熱室と、前記食品に電磁
波を放射して加熱する電波放射部と、前記加熱室内の電
磁波の一部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
に応じて前記電波放射部からの電磁波の放射を制御する
制御器と、前記検波回路出力を前記制御器に導くリード
線と、前記検波回路を固定する金属板と、前記検波回路
をシールドする金属カバーとを有し、前記検波回路を前
記金属板に固定した後に、前記金属カバーに形成された
ガイドと前記金属板との間で前記リード線を挟み込んで
位置決め固定する構成とした高周波加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2188954A JP3051139B2 (ja) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | 高周波加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2188954A JP3051139B2 (ja) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | 高周波加熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0475289A JPH0475289A (ja) | 1992-03-10 |
| JP3051139B2 true JP3051139B2 (ja) | 2000-06-12 |
Family
ID=16232831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2188954A Expired - Fee Related JP3051139B2 (ja) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | 高周波加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3051139B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3947617B2 (ja) | 1998-04-16 | 2007-07-25 | ポップリベット・ファスナー株式会社 | 防振保持具 |
| JP2004242478A (ja) | 2003-02-10 | 2004-08-26 | Nippon Pop Rivets & Fasteners Ltd | ケーブルクランプ |
| JP2004308788A (ja) | 2003-04-07 | 2004-11-04 | Nippon Pop Rivets & Fasteners Ltd | 管等の防振クランプ |
-
1990
- 1990-07-17 JP JP2188954A patent/JP3051139B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0475289A (ja) | 1992-03-10 |
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Legal Events
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