JPH06260275A - 高周波加熱装置 - Google Patents

高周波加熱装置

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JPH06260275A
JPH06260275A JP4248993A JP4248993A JPH06260275A JP H06260275 A JPH06260275 A JP H06260275A JP 4248993 A JP4248993 A JP 4248993A JP 4248993 A JP4248993 A JP 4248993A JP H06260275 A JPH06260275 A JP H06260275A
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JP
Japan
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heating
food
periodic structure
heating plate
heat
Prior art date
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Pending
Application number
JP4248993A
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English (en)
Inventor
Takashi Kashimoto
隆 柏本
Koji Yoshino
浩二 吉野
Akira Awane
明 阿波根
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、高周波加熱装置に関するもので、
表面波加熱方式と、高周波を吸収する発熱体により、広
範囲の食品の種類に関係なく出できばえよく調理するこ
とができる構成を提供することを目的とする。 【構成】 高周波発振源4と、高周波を表面波伝搬モー
ドで加熱する周期構造加熱プレート7と、周期構造加熱
プレート7を覆う耐熱性材料11と、耐熱性材料11の
上面に高周波を吸収し発熱する着脱自在の発熱体12
と、食品6の種類により周期構造加熱プレート7の表面
波伝搬モードの強度を変える可変機構と、周期構造加熱
プレート上の食品の温度を検出する検出手段と、検出手
段の信号により前記発振源の出力を制御する制御手段を
設ける構成とした。

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3全体が金属で囲まれた閉空間の中に、商用
電源5からの電力により高周波発振源4から高周波を放
射して食品6を加熱している。従って、加熱室3内には
その加熱室壁によって生じる定在波モード16で食品6
を加熱していた。また、食品6を加熱室3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)で構
成していた。そして、加熱室内の食品6の加熱分布をよ
くするためにターンテーブル17を施していた。このよ
うにして食品6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。また、食品6の温めの自
動化には、食品から発生する蒸気などのガスを検出する
検出手段18などで検出し、制御手段14で発振源4等
を制御していた。
【0003】一方、このような定在波モードの加熱方法
とは別に表面波加熱によって電界を食品の近傍付近に集
中させる加熱方式もある(例えば特公昭47−3877
8号公報)。
【0004】
【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、たとえターンテーブル17で加熱室
3内の分布を改善しても加熱室3内の定在波によってむ
らが生じ、できばえに不満が生じる課題があった。例え
ば、牛乳や酒のかん等の液体の温めは上の方が熱くなっ
たりしてできばえに問題があった。また、食品6の温め
の自動化に用いる検出手段18は食品6が沸騰する10
0℃を越えた蒸気等のガスを検出するために、沸騰前で
検出する牛乳(飲みごろ温度65℃)や酒かん(40
℃)などの自動化は適当な時間設定でおこなっており、
環境条件の違いなどで目標とする温度に正確に制御する
ことは不可能であった。
【0005】また表面波を用いる方式で、食品の近傍に
電界を集中させる場合、温度上昇に限界があり、食品に
よっては加熱不足という課題もあった。
【0006】本発明は、上記課題を解決するもので、表
面波加熱方式で、食品全体が均一に加熱され、正確な食
品の温度制御ができる高周波加熱装置を提供することを
第1の目的とし、高温度の加熱調理ができる高周波加熱
装置を提供することを第2の目的としているものであ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するために、高周波を発振する発振源と、高周波を表
面波伝搬モードで加熱する周期構造加熱プレートと、周
期構造加熱プレートを覆う耐熱性材料と、耐熱性材料の
上面に高周波を吸収し発熱する着脱自在の発熱体と、食
品の種類により周期構造加熱プレートの表面波伝搬モー
ドの強度を変える可変機構と、周期構造加熱プレート上
に設けられた耐熱性材料からなる蓋で囲み、かつ導電性
膜などで電波遮蔽機構を備えた加熱室と、周期構造加熱
プレート上の食品の温度を検出する検出手段と、検出手
段の信号により前記発振源の出力を制御する制御手段で
構成した。
【0008】また、高周波を発振する発振源と、前記高
周波を表面波伝搬モードで加熱する周期構造加熱プレー
トと、前記周期構造加熱プレートを覆う耐熱性材料と、
前記耐熱性材料の上面に高周波を吸収し発熱する発熱体
と、前記発熱体を前記加熱室内で上下に移動可能にする
駆動体と、食品の種類により前記周期構造加熱プレート
の表面波伝搬モードの強度、および駆動体の位置を変え
る可変機構と、前記周期構造加熱プレート上に設けられ
た耐熱性材料からなる蓋で囲み、かつ導電性膜などで電
波遮蔽機構を備えた加熱室と、前記周期構造加熱プレー
ト上の食品の温度を検出する検出手段と、前記検出手段
の信号により前記発振源の出力を制御する制御手段で構
成した。
【0009】
【作用】本発明は上記構成によって、周期構造加熱プレ
ートの高周波を吸収し発熱する発熱体が、表面波の電界
集中に伴う加熱作用で高温度になり、また、食品もしく
は発熱体への電界集中を可変する可変機構により、様々
な加熱温度に制御する作用と、周期構造加熱プレート上
に接触する食品の温度を正確に検出する作用を有する。
【0010】
【実施例】以下本発明の実施例を図1を参照して説明す
る。
【0011】図1において、1は耐熱性材料からなる蓋
で、2は導電性膜で電波遮蔽機構を有するもので1と2
から加熱室3を構成している。4は高周波発振源である
マグネトロン、5はマグネトロンに供給する電源、6は
食品、7は表面波加熱モードを生じさせる周期構造体の
周期構造加熱プレート、8は表面波加熱の強度を変える
可変機構、9は周期構造加熱プレート7にマグネトロン
4からの高周波を励振させるためのアンテナ、10はマ
グネトロン4を冷却する冷却ファン、11は周期構造体
をカバーする耐熱性材料であり、12は耐熱性材料の上
面に高周波を吸収し発熱する着脱自在の発熱体であり、
13は周期構造加熱プレート上の食品6の温度を検出す
る検出手段である温度センサーであり、14は温度セン
サー13の信号をうけて、マグネトロン4、可変機構8
を制御する制御手段である。
【0012】図3と図4は、表面波加熱を説明する周期
構造体の説明図である。表面波加熱は、電波の全反射を
利用するものであり、図2のような溝を有する周期構造
体とすることによって、電波を表面付近に集中させるこ
とができる。図3は、その等価回路であって、特性イン
ピーダンスを、Z0、集中インピーダンスをZ1、それぞ
れの空間の位相定数をβ0、βp、またZ方向の位相定数
をβz、その周期ピッチをpとすると、そのときの特性
方程式として、 cosβzp=cosβ0p+(Z1/2Z0)・sinβp が成立する。
【0013】図3に示す溝付きの構造体では、溝の深さ
aとピッチpとを使用周波数の波長λに対して適当に選
ぶと伝送方向Zに直角に進む電波は、溝のために遮断領
域にあったり、もしくは溝の表面と、自由空間との境界
面で完全反射して溝の付近に電界が集中するので結局Z
方向にしか伝搬しない。また、X方向への電波の伝搬
は、指数関数的に減少する(フロケの定理、近代科学
社、マイクロ波工学下巻P.462からP.464)。
【0014】従って、周期構造加熱プレートを周期構造
体にして、溝の深さを変える可変機構8を備えることに
よって、食品に電界を集中させることも、X方向への電
波の指数関数的な減少も変えることができる。いいかえ
れば、Z方向の集中度合をゆるめ、よりX方向への電波
の強度を増加することにある。
【0015】さらに、食品の種類によっては、例えばト
ーストなどのように焦げ目や、ある時間内に温度上昇が
得たい場合や、高温度の加熱調理が必要な場合がある。
この場合、図1に示すように耐熱性材料11の上に高周
波を吸収し発熱する着脱自在の発熱体12を設けること
によって表面波による電界エネルギーを発熱体で消費し
高温度に発熱し食品の種類に応じて、加熱調理をするこ
とができるものである(ステーキや、パンを焼くことな
ど)。
【0016】上記構成に於て、溝の深さを深くすると電
波は溝の表面付近での集中度が増すので、肉の焼け具
合、温度制御の調整は、溝を深くしたり浅くしたりする
ように可変機構を調整すればよい。この時に制御手段1
4は、信号手段としての温度センサー13の信号をもと
に可変機構8制御をするものである。
【0017】この表面波加熱方式と、発熱体の構成で
は、電界を自由自在に制御でき、発熱体上、均一な温度
分布になるので、食品の加熱むらは生じない。ところで
この時に、自由空間への電波漏れを防ぐために、周期構
造加熱プレート上に耐熱性材料からなる蓋1で囲み、か
つ導電性膜2などで電波を反射して電波遮蔽機構をつけ
た加熱室3を構成している。したがって、この構成で電
波が漏れて人体に電波が照射されることはない。
【0018】なお、前記蓋1を透明材料または一部透明
材料を用いれば内部を見ることができ、調理のでき具合
を目視できる。
【0019】図2は、本発明の他の実施例であり、発熱
体12が、駆動体15によって、上下に移動可能な構成
にしたものである。この構成によって、一般の温めの場
合には、発熱体を上方に移動し、高温度の加熱調理の場
合に耐熱性材料に密着させる構成にするものである。
【0020】この構成によって、着脱の手間が入らない
等の効果がある。また適当な位置に発熱体12をおい
て、表面波加熱と、発熱体12の複合加熱も可能とな
る。
【0021】また、本発明の構成によって、周期構造加
熱プレート7上の食品6が加熱され、食品6に周期構造
加熱プレート上で接触する形で温度センサー13が配さ
れているので、温度センサー13は周期構造加熱プレー
ト7の温度上昇を検出し、食品4の温度を検出する。そ
の温度上昇と食品の温度とは、ある時間遅れがあるもの
の相関があり、所望の温度になれば、制御手段14はマ
グネトロン4の発振を自動的に停止する。
【0022】なお、本発明の実施例では周期構造加熱プ
レート7に接触する構成で検出手段13を配した場合に
ついて述べたが、伝熱体によって周期構造加熱プレート
7からはなれた位置で検出してもよく本実施例に限定さ
れるものではない。
【0023】
【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。
【0024】(1)高周波を吸収して発熱する発熱体
と、周期構造加熱プレートの表面波伝搬モードの強度を
変える可変機構により、一般の加熱、温めや、高温度の
加熱調理も、食品の加熱むらを心配する必要がない。
【0025】(2)食品の温度を検出する検出手段によ
り、食品の温度も正確に検出できるので、非常に使い勝
手がよく、使用者に食品の加熱の進行を気にする必要が
ない。
【0026】(3)発熱体を駆動する駆動体により、食
品による加熱形態の使い分け(温めと焦げ目調理)や、
駆動体の位置の調整により、発熱体と、表面波加熱の複
合加熱も可能になり、食品加熱の使い勝手が向上する。
【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】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3】同表面波加熱を説明する周期構造体の図
【図4】同表面波加熱を説明する周期構造体の等価回路
【図5】従来の高周波加熱装置の構成図
【符号の説明】
1 蓋 2 導電性膜(電波遮蔽機構) 3 加熱室 4 (高周波)発振源 6 食品 7 周期構造加熱プレート 8 可変機構 11 耐熱性材料 12 発熱体 13 検出手段 14 制御手段 15 駆動体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H05B 6/68 320 S 9032−3K

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】高周波を発振する発振源と、前記高周波を
    表面波伝搬モードで加熱する周期構造加熱プレートと、
    前記周期構造加熱プレートを覆う耐熱性材料と、前記耐
    熱性材料の上面に高周波を吸収し発熱する着脱自在の発
    熱体と、食品の種類により前記周期構造加熱プレートの
    表面波伝搬モードの強度を変える可変機構と、前記周期
    構造加熱プレート上に設けられた耐熱性材料からなる蓋
    で囲み、かつ導電性膜などで電波遮蔽機構を備えた加熱
    室と、前記周期構造加熱プレート上の食品の温度を検出
    する検出手段と、前記検出手段の信号により前記発振源
    の出力を制御する制御手段とからなる高周波加熱装置。
  2. 【請求項2】高周波を発振する発振源と、前記高周波を
    表面波伝搬モードで加熱する周期構造加熱プレートと、
    前記周期構造加熱プレートを覆う耐熱性材料と、前記耐
    熱性材料の上面に高周波を吸収し発熱する発熱体と、前
    記発熱体を前記加熱室内で上下に移動可能にする駆動体
    と、食品の種類により前記周期構造加熱プレートの表面
    波伝搬モードの強度、および駆動体の位置を変える可変
    機構と、前記周期構造加熱プレート上に設けられた耐熱
    性材料からなる蓋で囲み、かつ導電性膜などで電波遮蔽
    機構を備えた加熱室と、前記周期構造加熱プレート上の
    食品の温度を検出する検出手段と、前記検出手段の信号
    により前記発振源の出力を制御する制御手段とからなる
    高周波加熱装置。
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