JPH05326136A - 高周波加熱装置 - Google Patents

高周波加熱装置

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JPH05326136A
JPH05326136A JP12435992A JP12435992A JPH05326136A JP H05326136 A JPH05326136 A JP H05326136A JP 12435992 A JP12435992 A JP 12435992A JP 12435992 A JP12435992 A JP 12435992A JP H05326136 A JPH05326136 A JP H05326136A
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JP
Japan
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food
center
heating chamber
heating
oscillation source
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Pending
Application number
JP12435992A
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English (en)
Inventor
Takashi Kashimoto
隆 柏本
Koji Yoshino
浩二 吉野
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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  • Control Of High-Frequency Heating Circuits (AREA)
  • Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、高周波加熱装置に関するもので、
食品の加熱むらを改善することを目的とする。 【構成】 本発明は、上記目的1を達成するために、食
品を出し入れする加熱室1と、加熱室1へ高周波電力を
供給する発振源2と、発振源により加熱室内の定在波モ
ード4を検出する検出手段6と、定在波モードを変化さ
せるモード変化手段7と、発振源2、モード変化手段7
を制御する制御手段8とからなり、前記検出手段6の信
号により、加熱室内の定在波モードのうち食品の中央に
発振源の電力が集中するようモード変化手段7を制御、
もしくは中央に発振源の電力が集中しないような制御を
交互にする構成とした。この構成により、食品の加熱む
らを改善し、均一な加熱分布が得られる。また、食品に
効果的に電界を集中したりすることができ、加熱時間の
短縮もできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、食品を加熱する高周波
加熱装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の高周波加熱装置は、図5に示すよ
うに加熱室1全体が金属で囲まれた閉空間の中に、高周
波発振源2から高周波を放射して食品3を加熱してい
る。従って、加熱室1内にはその加熱室壁によって生じ
る定在波モード4で食品3を加熱している。また、食品
3を加熱室1内に出し入れし、食品の加熱状況を確認す
るために高周波が外部に漏れない程度のパンチング穴を
施した扉(図示せず)や加熱室内の食品3が、定在波モ
ード4による加熱むらを生じさせないようにターンテー
ブル5を、また高周波発振源2を制御する制御手段8を
施している。このようにして食品3は、高周波振動によ
って食品全体が内部から加熱されるものであった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記図5
の従来の構成では、ターンテーブル5によるすべての食
品の加熱むらは解消できず、食品の中央が未加熱であっ
たり、根本的な解決にはならなかった。
【0004】この理由は、空洞共振器の理論を用いて説
明する。これは、空洞共振器の理論より、(1)式が成
り立つ。
【0005】 (2/λ)2=(m/x)2+(n/y)2+(p/z)2・・・・(1) ( ただし、λは、波長、x,y,zは、加熱室の寸
法、m,n,pは、各x,y,z方向にたつ波(モー
ド)の数である。)図6−1は、加熱室内1に(m,
n,p)=(3、2、0)のモードが立っていることを
示している。
【0006】この空洞共振器の理論から、図6−2(x
y平面で説明)に示すように加熱室の中央に電界を集中
させるためには、x,y、z方向のm,n,pのすべて
が偶数でなければならない。
【0007】かりに、m,n,pのうち、ひとつでも奇
数が含まれると中央に電界が集中できない。
【0008】この(1)式は、加熱室に食品が、何も入
っていない状態で成り立つ式であり、食品が入った状態
では、食品のもつ誘電率ε、形状によって、(2)式の
関係式から波長圧縮をうけ、加熱室内にどのようなモー
ドが立つか特定できない。また、加熱にともない、食品
のもつ誘電率εも変化するので加熱室のモードを特定す
ることは困難であった。
【0009】 λ’=λ/√ε・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(2) (ただし、λ’は、波長圧縮後の波長) したがって、本来、加熱室の定在波の腹の部分が電界が
強くなるが、食品加熱に最適な定在波モードを操ること
は限界があった。
【0010】本発明は上記課題を解決するもので、請求
項1においては、食品の加熱中の定在波モードを検出
し、食品の一部分に電界が集中しないようにして加熱む
らの起きない高周波加熱装置を提供することを目的とし
たものであり、請求項2においては、食品の種類、加熱
の形態により、それぞれに適応した定在波モードを実現
し、加熱むらの起きない高周波加熱装置を提供すること
を目的としたものであり、請求項3では、食品の物理量
変化にともなう定在波モードを検出し、それに応じた定
在波モードを実現しさらに加熱むらの起きない高周波加
熱装置を提供することを目的としたものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は上記請求項1の
目的を達成するために、食品を出し入れする加熱室と、
加熱室へ商用電源より高周波電力を供給する発振源と、
前記加熱室内の定在波モードを検出する検出手段と、定
在波モードを変化させるモード変化手段と、発振源、モ
ード変化手段を制御する制御手段とからなり、制御手段
は、検出手段の信号により、加熱室内の定在波モードの
うち食品の中央に発振源の電力が集中するよう変化手段
を制御、もしくは中央に発振源の電力が集中しないよう
な制御を交互にする構成としてある。
【0012】また上記請求項2の目的を達成するため
に、食品の種類もしくは、再加熱、解凍等の機能を選択
するスイッチと、食品のスイッチと検出手段の信号によ
り、制御手段は、加熱室内の定在波モードのうち食品の
中央に発振源の電力が集中するよう変化手段を制御、も
しくは中央に発振源の電力が集中しないような制御を交
互に行なうそれぞれの時間を組み込む記憶手段で構成し
てある。
【0013】また上記請求項3の目的を達成するために
食品の種類もしくは、再加熱、解凍等の機能を選択する
スイッチと、食品の物理量(重量、形状、温度、湿
度)、もしくは物理変化を検出する物理量検出手段と、
検出手段、および物理量検出手段の信号により、制御手
段は、加熱室内の定在波モードのうち食品の中央に発振
源の電力が集中するよう変化手段を制御、もしくは中央
に発振源の電力が集中しないような制御を交互に行なう
それぞれの時間を自動的に変える構成としてある。
【0014】
【作用】本発明は上記請求項1の構成によって、加熱室
内の定在波モードのうち食品の中央に発振源の電力が集
中している状態が検出できるので、以後の食品の電界の
集中パターンを様々に変えられる作用を有する。
【0015】また、上記請求項2の構成によって、加熱
室内の定在波モードのうち食品の中央に発振源の電力が
集中している状態が検出できるので、以後の食品の電界
の集中パターンを食品の種類、加熱の形態によって意図
的に様々に変えられる作用を有する。
【0016】また、上記請求項3の構成によって、加熱
室内の定在波モードのうち食品の中央に発振源の電力が
集中している状態が検出でき、しかも加熱室内の食品の
物理量変化も検出しているので、以後の食品の最適な加
熱パターンを意図的に実現できる作用を有する。
【0017】
【実施例】以下本発明の実施例を図1から図3を用いて
説明する。なお、従来と同じ構成部品には、同一番号を
付している。
【0018】図1は、本発明1実施例の高周波加熱装置
の全体構成図である。1は加熱室、2は高周波発振源で
あるマグネトロン、3は食品、4は定在波モード、5は
食品3をのせるターンテーブル、6は加熱室内の定在波
モードを電波検出量で検出する検出手段、7は定在波モ
ードを変化させるモード変化手段、8は制御手段であ
る。
【0019】この構成によって、加熱室1内の定在波モ
ード4がすべて偶数であれば、加熱室の電界は、中央が
最大になるから検出手段6の電波検出量が大きい。逆に
加熱室1内の定在波モード4が奇数モードが含まれてい
れば中央に電界が集中していないから、検出手段6の検
出信号は小さい。したがって、中央に電界を集中させる
ためには制御手段8は検出手段6の検出量が大きくなる
(極大値)ようにモード変化手段7を制御する。逆に中
央に電界を集中させないためには制御手段8は検出手段
6の検出量が小さくなる(極少値)ようにモード変化手
段7を制御する。モード変化の方法としては、図2に示
すように加熱室庫内の寸法を高さ方向に変化させるため
の導体をいれてあり、偶数モードが発生するまで高さ方
向を制御する。検出手段6が極大点を検出した後、モー
ド変化手段7をさらに高さ方向に変化させ奇数モード発
生時の極小点になるまで変化させる。この繰り返しを制
御手段8が行い、食品の均一加熱が達成できる。このこ
とは、(1)式の使用周波数2450MHzにおいて、
z方向の高さが変化するので周波数に合うようにモード
が変化することに対応する。
【0020】図3は、本発明1実施例の他の実施例の高
周波加熱装置の全体構成図である。9は食品の種類を選
択するスイッチ、10は加熱の形態を選択するスイッチ
(例えば、再加熱または解凍)11は制御手段内にあっ
て、スイッチ10、11、および検出手段6の信号によ
って、モード変化手段7の切り換える時間(偶数モー
ド、奇数モード)をそれぞれ決められた時間だけ制御す
る記憶手段である。
【0021】この構成により、例えば食品で肉の解凍等
の場合には、加熱開始時には中央に電界を集中する時間
を長めにとり、徐々に中央に電界を集中する時間を減少
していく加熱パターンをとるようにモード変化手段7を
制御する。このような方法をとることによって、加熱形
態によらず、食品の均一加熱が達成できる。
【0022】図4は、さらに本発明1実施例の他の実施
例の高周波加熱装置の全体構成図である。
【0023】12は、食品の物理量(重量、形状、温
度、湿度)、もしくは物理変化を検出する物理量検出手
段である。検出手段6、および物理量検出手段12の信
号により、制御手段8は、モード変化手段7の切り換え
る時間(偶数モード、奇数モード)をそれぞれ自動的に
決められた時間だけ制御する。
【0024】この構成により、例えば食品でケーキの調
理等の場合には、加熱開始時と、加熱途中で、ケーキの
形状が大幅に変化し、モードも変化する場合にも、自動
的に検出手段6と、物理量検出手段12により検知で
き、中央に電界を集中する時間と、徐々に中央に電界を
集中しない時間を増加していく加熱パターンをとるよう
にモード変化手段7を制御することが可能となる。この
ような方法をとることによって、加熱途中の食品の形状
変化によらず、食品の均一加熱が達成できる。
【0025】なお、物理量検出手段12として、光の反
射を検出するフォトトランジスタや、超音波素子、セラ
ミック素子やサーミスタによる湿度検出方法など様々で
あるが、本発明の実施例では、いずれの方法でもよく本
発明の実施例に限定されるものではない。
【0026】また、ターンテーブル5の補助手段を用い
ればさらに加熱分布は改善されることは言うまでもな
い。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の高周波加
熱装置は、次に述べる効果がある。
【0028】請求項1においては、制御手段は、検出手
段の信号により、加熱室内の定在波モードのうち食品の
中央に発振源の電力が集中するよう変化手段を制御、も
しくは中央に発振源の電力が集中しないような制御を交
互にする構成としてあるので食品の加熱むらを改善し、
均一な加熱分布が得られること、また、加熱室庫内の定
在波モードを把握できるので、食品に効果的に電界を集
中したりすることができるので、加熱時間の短縮もでき
電力の節約も可能となる効果がある。
【0029】また請求項2においては、食品の種類もし
くは、再加熱、解凍等の機能を選択するスイッチと、食
品のスイッチと検出手段の信号により、加熱室内の定在
波モードのうち食品の中央に発振源の電力が集中するよ
う変化手段を制御、もしくは中央に発振源の電力が集中
しないような制御を交互に行なうそれぞれの時間を組み
込む記憶する構成としてあるので、誘電率が氷点前後で
大幅に変化し、これまで均一加熱が困難とされていた解
凍加熱の場合でも失敗なく均一加熱を達成することがで
きる。
【0030】さらに、請求項3においては、食品の種類
もしくは、再加熱、解凍等の機能を選択するスイッチ
と、食品の物理量(重量、形状、温度、湿度)、もしく
は物理変化を検出する物理量検出手段と、検出手段、お
よび物理量検出手段の信号により、加熱室内の定在波モ
ードのうち食品の中央に発振源の電力が集中するよう変
化手段を制御、もしくは中央に発振源の電力が集中しな
いような制御を交互に行なうそれぞれの時間を自動的に
変える構成としてあるので、加熱中に形状の変化するケ
ーキや、冷凍食品から沸騰点までの連続加熱の場合にも
失敗なく均一加熱を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における高周波加熱装置の全
体構成図
【図2】同高周波加熱装置のモード変化を起こすことを
説明する図
【図3】本発明の他の実施例における高周波加熱装置の
全体構成図
【図4】本発明の他の実施例の高周波加熱装置の全体構
成図
【図5】従来の高周波加熱装置の全体構成図
【図6】空洞共振器内に発生するモードを示す図
【符号の説明】
1 加熱室 2 発振源 3 食品 4 定在波モード 6 検出手段 7 モード変化手段 8 制御手段 9 食品種類選択スイッチ 10 加熱形態選択スイッチ 11 記憶手段 12 物理量検出手段

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 食品を出し入れする加熱室と、前記加熱
    室へ商用電源より高周波電力を供給する発振源と、前記
    加熱室内の定在波モードを検出する検出手段と、前記定
    在波モードを変化させるモード変化手段と、前記発振
    源、前記モード変化手段を制御する制御手段とからな
    り、前記制御手段は、前記検出手段の信号により、前記
    加熱室内の定在波モードのうち前記食品の中央に前記発
    振源の電力が集中するよう前記変化手段を制御、もしく
    は中央に前記発振源の電力が集中しないような制御を交
    互にする構成とした高周波加熱装置。
  2. 【請求項2】 食品の種類もしくは、再加熱、解凍等の
    機能を選択するスイッチと、前記食品のスイッチと前記
    検出手段の信号により、前記制御手段は、前記加熱室内
    の定在波モードのうち前記食品の中央に前記発振源の電
    力が集中するよう前記変化手段を制御、もしくは中央に
    前記発振源の電力が集中しないような制御を交互に行な
    うそれぞれの時間を組み込む記憶手段で構成とした高周
    波加熱装置。
  3. 【請求項3】 食品の種類もしくは、再加熱、解凍等の
    機能を選択するスイッチと、前記食品の物理量(重量、
    形状、温度、湿度)、もしくは物理変化を検出する物理
    量検出手段と、前記検出手段、および物理量検出手段の
    信号により、前記制御手段は、前記加熱室内の定在波モ
    ードのうち前記食品の中央に前記発振源の電力が集中す
    るよう前記変化手段を制御、もしくは中央に前記発振源
    の電力が集中しないような制御を交互に行なうそれぞれ
    の時間を自動的に変える構成とした高周波加熱装置。
JP12435992A 1992-05-18 1992-05-18 高周波加熱装置 Pending JPH05326136A (ja)

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JP12435992A JPH05326136A (ja) 1992-05-18 1992-05-18 高周波加熱装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004091260A1 (ja) * 2003-04-02 2004-10-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 高周波加熱装置
US7172806B2 (en) 2003-07-14 2007-02-06 Murata Manufacturing Co. Monolithic ceramic electronic component

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004091260A1 (ja) * 2003-04-02 2004-10-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 高周波加熱装置
US7172806B2 (en) 2003-07-14 2007-02-06 Murata Manufacturing Co. Monolithic ceramic electronic component

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