JPS60240093A - High frequency heater having wireless temperature probe - Google Patents

High frequency heater having wireless temperature probe

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JPS60240093A
JPS60240093A JP9607284A JP9607284A JPS60240093A JP S60240093 A JPS60240093 A JP S60240093A JP 9607284 A JP9607284 A JP 9607284A JP 9607284 A JP9607284 A JP 9607284A JP S60240093 A JPS60240093 A JP S60240093A
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JP
Japan
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temperature
choke
frequency
probe
heated
Prior art date
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Pending
Application number
JP9607284A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
田口 俊一
加来 雅郎
一男 金子
菊地 厳夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Netsu Kigu KK
Original Assignee
Hitachi Netsu Kigu KK
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Publication date
Application filed by Hitachi Netsu Kigu KK filed Critical Hitachi Netsu Kigu KK
Priority to JP9607284A priority Critical patent/JPS60240093A/en
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  • Control Of High-Frequency Heating Circuits (AREA)
  • Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 P 「産業上の利用分野」 本発明は、被加熱物の温度をワイヤレス温度グローブで
とらえ、調理の制御の自動化を行なう高周波加熱装置に
関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION P "Field of Industrial Application" The present invention relates to a high-frequency heating device that captures the temperature of an object to be heated using a wireless temperature glove and automates cooking control.

「従来の技術」 従来の高周波加熱装置において、加熱制御の自動化の方
式として被加熱物から発生する熱や水蒸気あるいはガス
をそれぞれサーミスタ、湿度センサあるいはガスセンサ
を用いて検出し、被加熱物の温度を検知して加熱を自動
制御するものがある。
``Prior art'' In conventional high-frequency heating equipment, as a method of automating heating control, heat, water vapor, or gas generated from the object to be heated is detected using a thermistor, humidity sensor, or gas sensor, respectively, and the temperature of the object to be heated is determined. There are some that detect and automatically control heating.

また被加熱物の表面温度を赤外線センサでとらえ。In addition, the surface temperature of the heated object is detected by an infrared sensor.

被加熱物の仕上りを検知し、自動制御を行なう方式もあ
る。
There is also a method that detects the finish of the heated object and performs automatic control.

これらの方式は、いずれの場合も検知するセンサが強電
界の高周波の影響を受けないようにするためにセンサを
加熱室外部に設置しているため。
In both of these methods, the sensor is installed outside the heating chamber to prevent it from being affected by strong electric fields and high frequencies.

調理の操作性は良いが、加熱室内の雰囲気の温度。Cooking operability is good, but the temperature of the atmosphere inside the heating chamber is poor.

湿度およびガスを検出するのに多少の誤差を生ずるのが
避けられず2寸たくり返し加熱による検知精度の低下や
被加熱物の量に違いがある場合に検ろ P 知精度の低下があるなど、いかなる被加熱物に対しても
常に高い精度で検知し制御することは困難であった。こ
のうち赤外線センサによる方式では。
It is inevitable that some errors will occur when detecting humidity and gas, so please check if the detection accuracy decreases due to repeated heating or if there is a difference in the amount of the heated object. P There is a decrease in detection accuracy. However, it has been difficult to constantly detect and control any heated object with high precision. Among these, the method using an infrared sensor.

検出する領域すなわち視野が狭いため、その領域から被
加熱物が外れたら検出不可能で、被加熱物の設置位置や
容器の形状を工夫しなければならないなどの難点があっ
た。
Since the area to be detected, that is, the field of view, is narrow, it is impossible to detect if the object to be heated is removed from that area, and there are drawbacks such as the need to devise the installation position of the object to be heated and the shape of the container.

これらを解決する方式のものとして、サーミスタ等の温
度センサを設けたグローブを被加熱物に挿入し、その温
度信号を有線で加熱室外に取り出し、加熱制御を行なう
ものがある。
To solve these problems, there is a method in which a glove equipped with a temperature sensor such as a thermistor is inserted into the object to be heated, and the temperature signal is taken out of the heating chamber by wire to control heating.

上記の場合は被加熱物の内部の温度を正確にとらえるこ
とができ、またユーザの希望の設定温度で加熱制御する
ことが可能である。しかしプローブを有線で加熱室外部
の制御回路と接続しているため、被加熱物の加熱むら対
策に効果のあるターンテーブルと組合せて使用すること
が機械的および電気的に非常に困難であった。また有線
であるため使い勝手が悪かった。
In the above case, the temperature inside the object to be heated can be accurately determined, and the heating can be controlled at the temperature desired by the user. However, since the probe is connected by wire to a control circuit outside the heating chamber, it is mechanically and electrically difficult to use it in combination with a turntable, which is effective in preventing uneven heating of the heated object. . It was also inconvenient to use because it was wired.

そのためグローブをワイヤレス温度プローブとし、感温
用のコンデンサとコイルアンテナとで共振回路を構成し
、その共振周波数を包含した電波を加熱室内の送信アン
テナより送信し、それを受信アンテナで受け被加熱物の
温度を検知する装置が開発された。しかし加熱室内の高
周波のため温度プローブの動作が不安定となる問題があ
った。
For this purpose, a glove is used as a wireless temperature probe, and a resonant circuit is constructed with a temperature-sensing capacitor and a coil antenna. Radio waves containing the resonant frequency are transmitted from a transmitting antenna inside the heating chamber, and are received by a receiving antenna and placed on the heated object. A device has been developed to detect the temperature of However, there was a problem in that the operation of the temperature probe became unstable due to the high frequency in the heating chamber.

「問題点を解決するだめの手段」 本発明はワイヤレス温度プローブをコイルアンテナと感
温用のコンデンサとからなるLC共振回路で構成し、そ
れを被加熱物に接触させ、ワイヤレス温度グローブ(以
下グローブと言う)の共振周波数の変化を送信アンテナ
より送信し、受信回路においてプローブの共振点をとら
え、被加熱物の温度を検知するものにおいて、グローブ
の構造として、コイルアンテナとコンデンサの間にチョ
ーク構造を2個直列に設け、チョーク間にコイルを接続
したものとする。
``Means for Solving Problems'' The present invention consists of a wireless temperature probe consisting of an LC resonant circuit consisting of a coil antenna and a temperature-sensing capacitor, which is brought into contact with the object to be heated. A choke structure is used between the coil antenna and the capacitor as a globe structure in a device that detects the temperature of the heated object by transmitting changes in the resonant frequency of the probe from the transmitting antenna and capturing the resonance point of the probe in the receiving circuit. Two chokes are connected in series, and a coil is connected between the chokes.

「作 用」 チョーク構造一段の場合よりも広帯域で減衰量が上昇し
、高周波を防止するので感温用のコンデP ンサが保護され、動作も安定する。
``Function'' The amount of attenuation increases in a wider band than in the case of a single-stage choke structure, and high frequencies are prevented, so the temperature-sensing capacitor is protected and its operation becomes stable.

「実施例」 以下2本発明の一実施例を従来装置の説明を含めて図を
用いて説明する。
``Embodiment'' Two embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings, including a description of a conventional device.

第1図はプローブを用いた場合の高周波加熱装置の斜視
図である。1は高周波加熱装置本体であり、2はコント
ロールパネル、6は加熱室、4はドアである。5は被加
熱物で6はターンテーブルである。7はグローブで、8
は送信アンテナ、9は受信アンテナである。第2図は第
1図の断面図である。10はターンテーブルを駆動する
モータ。
FIG. 1 is a perspective view of a high frequency heating device using a probe. 1 is a main body of the high-frequency heating device, 2 is a control panel, 6 is a heating chamber, and 4 is a door. 5 is an object to be heated, and 6 is a turntable. 7 is a glove, 8
is a transmitting antenna, and 9 is a receiving antenna. FIG. 2 is a sectional view of FIG. 1. 10 is a motor that drives the turntable.

11は高周波を発振するマグネトロンである。第1図お
よび第2図において、送信アンテナ8は被加熱物3内の
上方部かまたは下方部に設け、又受信アンテナ9との間
にワイヤレス温度グローブ7と被加熱物5をはさむよう
に設置する。なお送受信用両アンテナをシーズヒータで
兼用することも可能である。
11 is a magnetron that oscillates a high frequency. In FIGS. 1 and 2, the transmitting antenna 8 is installed above or below the heated object 3, and the wireless temperature globe 7 and the heated object 5 are sandwiched between the transmitting antenna 8 and the receiving antenna 9. do. Note that it is also possible to use a sheathed heater as both the transmitting and receiving antennas.

次にこの装置のブロック図を第3図に示す。その概要は
、ループアンテナを2個設け、これらのP ループアンテナは電磁気的に結合しており、これらのル
ープアンテナにグローブのコイルアンテナが電磁気的に
結合し プローブの共振周波数を温度により変化させる
ようにした。そしてその共振周波数をとらえ、プローブ
が検出した被加熱物の温度を検知するものである。
Next, a block diagram of this device is shown in FIG. The outline is that two loop antennas are installed, these P loop antennas are electromagnetically coupled, and the coil antenna of the globe is electromagnetically coupled to these loop antennas so that the resonant frequency of the probe changes depending on the temperature. I made it. The resonant frequency is then captured and the temperature of the heated object detected by the probe is detected.

以下、更に詳細に説明する。This will be explained in more detail below.

プローブ7は、電気的には後述のコイルアンテナと感温
用のコンデンサより成る。同コンデンサはプローブ7の
先端に設け、被加熱物5の内部の温度を検知する。一般
にコンデンサの容量Cは。
The probe 7 electrically consists of a coil antenna and a temperature-sensing capacitor, which will be described later. The capacitor is provided at the tip of the probe 7 and detects the temperature inside the object to be heated 5. Generally, the capacitance C of a capacitor is.

温度の関数で表わすと次式となる。When expressed as a function of temperature, it becomes the following equation.

C= (1+A(T To )] C6−(1)ここで
、Aは温度係数、Tは測定温度、TOは基準温度(20
℃)+ Coは基準温度20℃におけるコンデンサの容
量値である。
C= (1+A(T To )] C6-(1) where A is the temperature coefficient, T is the measured temperature, and TO is the reference temperature (20
°C) + Co is the capacitance value of the capacitor at the reference temperature of 20 °C.

またプローブの共振周波数fOは、コイルアンテナのイ
ンダクタンスをLとすると。
Further, the resonant frequency fO of the probe is given by the inductance of the coil antenna being L.

で表わされる。よってインダクタンスLが固定で7P あれば、共振周波数foは、温度Tに対して平方根の逆
数に比例して変化するが、実際コンデンサの容量coを
220 pF 、温度係数Aを−750PPM/deg
とし。
It is expressed as Therefore, if the inductance L is fixed at 7P, the resonant frequency fo changes in proportion to the reciprocal of the square root with respect to the temperature T, but in reality, the capacitance co of the capacitor is 220 pF and the temperature coefficient A is -750 PPM/deg.
year.

コイルアンテナのインピーダンスLを1.0μHとした
とき、温度と共振周波数の関係は第4図のようになる。
When the impedance L of the coil antenna is 1.0 μH, the relationship between temperature and resonance frequency is as shown in FIG. 4.

この特性より温度Tが0〜100℃では、共振周波数f
oはほぼ直線状に変化している。もっとも(2)式より
判るように温度Tに対して共振周波数f。
From this characteristic, when the temperature T is 0 to 100°C, the resonant frequency f
o changes almost linearly. However, as can be seen from equation (2), the resonant frequency f with respect to the temperature T.

が二次曲線となるのであるが、使用する温度幅が狭いた
め直線とみなせるからである。
is a quadratic curve, but because the temperature range used is narrow, it can be regarded as a straight line.

加熱室6内の送信アンテナ8から送信回路12で発生し
た第5図G)の信号を間欠的にあるいは連続的に送信す
る。この信号は、ある周波数f1から12捷で掃引した
信号である。丑だこの周波数幅はプローブの共振周波数
foが包含されるように定める。
The signal shown in FIG. 5G) generated by the transmitting circuit 12 is transmitted intermittently or continuously from the transmitting antenna 8 in the heating chamber 6. This signal is a signal swept 12 times from a certain frequency f1. The frequency width of the oxtail is determined so as to include the resonant frequency fo of the probe.

受信アンテナ9の信号を増幅すると、第5図(1))の
受信信号を得る。この受信信号においてプローグ7に同
調した周波数foの電圧が著しく大きくなる共振特性が
得られる。またこの共振特性を顕著にするためにはプロ
ーブ7の回路のQを高くする。
When the signal of the receiving antenna 9 is amplified, the received signal shown in FIG. 5(1)) is obtained. In this received signal, a resonance characteristic is obtained in which the voltage at the frequency fo tuned to the probe 7 becomes significantly large. Furthermore, in order to make this resonance characteristic more noticeable, the Q of the probe 7 circuit is increased.

受信回路14において、この共振周波数foをとらえ、
マイクロコンピュータ16に大刀する。マイクロコンピ
ュータ13では共振周波数foを知り、プローブ先端の
温度を導き出し、ディスプレイ16に温度を表示したり
、ユーザが設定した温度に到達したら高周波を発振する
マグネトロン11の電源回路15を制御する。17はコ
ントロールパネル2のキーボードを示し、ユーザはこれ
により温度設定を行なう。
The receiving circuit 14 captures this resonant frequency fo,
A big blow to the microcomputer 16. The microcomputer 13 knows the resonant frequency fo, derives the temperature of the probe tip, displays the temperature on the display 16, and controls the power supply circuit 15 of the magnetron 11 which oscillates a high frequency when the temperature set by the user is reached. Reference numeral 17 indicates a keyboard of the control panel 2, through which the user sets the temperature.

受信回路14において、プローグ7の温度をとらえる方
法には2例えば受信信号のピーク値検出により共振点を
め、掃引開始から共振点捷で別の安定した高い周波数の
信号で時間計測を行ない。
In the receiving circuit 14, there are two methods for detecting the temperature of the probe 7. For example, the resonance point is determined by detecting the peak value of the received signal, and time is measured using another stable high frequency signal at the resonance point from the start of the sweep.

共振点の位置をとらえ、そしてプローブの先端のすなわ
ち被加熱物の温度を検知する方法がある。
There is a method of determining the position of the resonance point and then detecting the temperature of the tip of the probe, that is, the temperature of the heated object.

次にグローブ7の構造を第6図に示す。プローブ7は、
温度を検知する感温用のコンデンサ21を被加熱物5に
挿入する突起部に封入し、コイルアンテナ18から入る
加熱室内の強電界の高周波より保護するため、バンドリ
ジェクションフィルタをP 設ける。バンドリジェクションフィルタとしては。
Next, the structure of the glove 7 is shown in FIG. Probe 7 is
A temperature-sensing capacitor 21 for detecting temperature is enclosed in a protrusion inserted into the heated object 5, and a band rejection filter is provided to protect it from the high frequency of the strong electric field in the heating chamber entering from the coil antenna 18. As a band rejection filter.

構造が簡単で通過損失の大きいチョーク構造21がある
。これは金属筒状導体で形成しており、構造は後で詳細
に説明する。コイルアンテナ18は、加熱室内の強電界
の高周波による放電を防止するだめコイルの線間に距離
を持たせるか、絶縁材料22をはさむ構造とする。壕だ
コイルアンテナ部は。
There is a choke structure 21 which has a simple structure and a large passing loss. This is formed from a metal cylindrical conductor, and its structure will be explained in detail later. The coil antenna 18 has a structure in which a distance is provided between the wires of the coil or an insulating material 22 is sandwiched between the wires of the coil to prevent discharge due to high frequency waves of a strong electric field within the heating chamber. The coil antenna part is a trench.

非導体材料23で被覆し、ユーザが握り易くする。It is coated with a non-conductive material 23 to make it easier for the user to grip.

また第6図で判るようにプローグ7には、感温用のコン
デンサ21を除くといわゆる電子部品がないため、加熱
室6内がオーブン調理時の雰囲気温度200〜250℃
においても影響を受けず、使用が可能である。
Furthermore, as can be seen in Fig. 6, the prologue 7 has no so-called electronic parts except for the temperature-sensing capacitor 21, so the ambient temperature inside the heating chamber 6 during oven cooking is 200 to 250°C.
It is not affected and can be used.

第7図は、チョーク構造19の断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of the choke structure 19.

チョークの長さを428とすると、チョーク開口部66
からみだインピーダンスzoは。
If the length of the choke is 428, then the choke opening 66
Karamida impedance zo is.

Zo = jRotanβ4 (8) で表わされる。ここでRoはチョークの特性抵抗で。Zo = jRotanβ4 (8) It is expressed as Here, Ro is the characteristic resistance of the choke.

βは位相定数である。β is a phase constant.

(8)式においてチョークの長さt、 28をシ4(λ
:使0P 用電波の自由空間波長)とすると、インピーダンスzo
は無限大となり、すなわちチョーク開口部は開放となる
In equation (8), the choke length t, 28 is expressed as 4(λ
:Free space wavelength of radio wave used for 0P), impedance zo
becomes infinity, ie, the choke opening becomes open.

チョークを有した伝送線路でチョーク開口部の点より4
の長さだけ離れた点がらみだインピーダンスは0となり
、すなわち短絡状態となる。
4 from the point of the choke opening on a transmission line with a choke
The impedance associated with a point separated by the length of is 0, that is, a short circuit occurs.

しかし、これは単一周波数の電波に対して成り立つので
あって、実際は第9図に示すような周波数特性を有する
。第9図の特性51は、第7図のチョーク構造において
、内導体3oの外径al−” 2 Wanr外導体62
の内径b1= 3 wn + チョークの内導体ろ2の
外径c1=5w+1.外導体35の内径d+”18m+
++とじ、チョークの長さ428を30.6 van 
、チョーク開口部の間隙ct、29を3咽としだ時であ
る。この特性で通過損失のピーク値は周波数245[1
μH2の時で、これは高周波加熱装置で使用している周
波数である。
However, this holds true for radio waves of a single frequency, and actually has frequency characteristics as shown in FIG. A characteristic 51 in FIG. 9 indicates that in the choke structure in FIG. 7, the outer diameter of the inner conductor 3o is
Inner diameter b1 = 3 wn + outer diameter c1 of inner conductor filter 2 of choke = 5w + 1. Inner diameter d+”18m+ of outer conductor 35
++ binding, chalk length 428 is 30.6 van
, when the gap ct of the choke opening, 29, is set to 3. With this characteristic, the peak value of passing loss is at frequency 245 [1
μH2, which is the frequency used in high-frequency heating equipment.

まだチョーク構造は、第8図に示した構造もある。これ
は、全体の長さを短縮させるために、チョーク内に仕切
板48ヲ設け、折り返し長さt345をηとしたもので
ある。第8図のチョーク構造にお11 P いては、チョークの特性インピーダンスが等しくなるよ
うにする。すなわちチョークは同軸モードであるから 60、、L−60t−■ □ (4) の条件を満足する寸法にとる。ここでeは内側のチョー
クの内径ろ8. fは内側のチョークの外径39゜mは
外側のチョークの内径40.nは外側のチョークの外径
41である。
There is also another choke structure as shown in FIG. In order to shorten the overall length, a partition plate 48 is provided inside the choke, and the folded length t345 is set to η. In the choke structure 11 P of FIG. 8, the characteristic impedances of the chokes are made equal. That is, since the choke is in a coaxial mode, the dimensions are set to satisfy the condition 60, L-60t-■ □ (4). Here, e is the inner diameter of the inner choke. f is the outer diameter of the inner choke, 39°, and the inner diameter of the outer choke, 40. n is the outer diameter 41 of the outer choke.

この折り返しのチョーク構造において、内導体48の外
径a2=2mm+ 外導体58の内径1)2 = 3 
tMl+ 内側のチョークの内径e二5胴、内側のチョ
ークの外径f = 9 tan 、外側のチョークの内
径m = 10mm 。
In this folded choke structure, outer diameter a2 of inner conductor 48 = 2 mm + inner diameter 1)2 of outer conductor 58 = 3
tMl+ Inner diameter of the inner choke e25, outer diameter of the inner choke f = 9 tan, inner diameter of the outer choke m = 10 mm.

外側のチョークの外径n=18mm、チョーク開口部の
間隙g2−6胴、チョーク内の仕切板48の間隙g3−
2爺としだ時の周波数特性は、第9図の特性曲線81で
ある。第7図の構造の特性51と比較すると。
Outer diameter of the outer choke n=18 mm, gap g2-6 between the choke opening, gap g3-6 between the partition plate 48 inside the choke
The frequency characteristic at the beginning of the second generation is a characteristic curve 81 in FIG. When compared with the characteristic 51 of the structure in FIG.

折り返しのチョークの特性81は共振点を外れ始めると
損失レベルの洛ち方が9(’ 、 2450±5QMH
zで3Q dB位の減衰効果である。また第7図の構造
の特性51は、 2450±50MHzて約40dBの
減衰で、折り返しのチョークと約10dBの差がある。
The characteristic 81 of the folded choke is that when it starts to deviate from the resonance point, the loss level changes to 9 (', 2450±5QMH
The attenuation effect is about 3Q dB in z. Further, the characteristic 51 of the structure shown in FIG. 7 is an attenuation of about 40 dB at 2450±50 MHz, which is about 10 dB different from that of a folded choke.

この減衰のレベル差は、伝送線路A34の部分が短くな
ったことを、チョークの特性インピーダンスの違いに起
因している。
This difference in attenuation level is due to the shorter portion of the transmission line A34 and the difference in characteristic impedance of the choke.

、従って折り返しのチョーク構造は、全体の寸法が小さ
くできるが、性能かや5落ちるということがわかる。
Therefore, it can be seen that although the folded choke structure can reduce the overall size, the performance is slightly lower.

壕だ第7図のチョーク構造において通過損失の効果を増
加するには。
To increase the effect of passing loss in the choke structure shown in Figure 7, it is necessary to use trenches.

1)内導体60と外導体32の伝送線路の特性抵抗Rc
l を小さくする。
1) Characteristic resistance Rc of the transmission line between the inner conductor 60 and the outer conductor 32
Reduce l.

2)チョークの特性抵抗Rcoを大きくする。2) Increase the characteristic resistance Rco of the choke.

の2点が理論式より導き出される。具体的に、1)は、
特性抵抗Rc1が次式で表わされる。
Two points can be derived from the theoretical formula. Specifically, 1) is
Characteristic resistance Rc1 is expressed by the following equation.

ここで、εは内導体60と外導体62のスペーサ31(
誘電体)の比誘電率である。従って特性抵抗Rc4を小
さくするには l2i−の値を小さく、すなわちl 内導体30と外導体32の間隙を小さくすればよいこと
になる。しかし実際は上記間隙が小さ過ぎると3P 高周波による放電が生じ易くなるため余り小さくはでき
ない。
Here, ε is the spacer 31 (
dielectric constant). Therefore, in order to reduce the characteristic resistance Rc4, it is sufficient to reduce the value of l2i-, that is, to reduce the gap between the inner conductor 30 and the outer conductor 32. However, in reality, if the gap is too small, discharge due to the 3P high frequency is likely to occur, so it cannot be made too small.

2)の場合は、チョークの特性抵抗Rc6が。In the case of 2), the characteristic resistance Rc6 of the choke is.

RC(+ = 60 in (6) で表わされるだめ、外導体の内径dを大きくすれば1%
性抵抗Rcoは大きくなる。 しかし外導体の内径dも
使い勝手からみて余り大きくはできない。
It is expressed as RC (+ = 60 in (6), but if the inner diameter d of the outer conductor is increased, it is 1%
The sexual resistance Rco increases. However, the inner diameter d of the outer conductor cannot be made too large from the viewpoint of usability.

従ってチョーク構造1段の性能は第9図に示した特性よ
り大幅な効果は期待できない。
Therefore, the performance of the one-stage choke structure cannot be expected to be much more effective than the characteristics shown in FIG.

上記の事は、第8図の折り返しのチョーク構造について
も当然言える。
The above can naturally be said about the folded choke structure shown in FIG.

丑だチョーク構造1段の特性をみると、Qが太きいため
、高周波加熱装置の使用周波数(2450±50MHz
)の点に損失のピーク値の周波数を合致させなければな
らない。従ってチョークの寸法精度および組み立て精度
が要求される。
Looking at the characteristics of the first stage of the Ushida choke structure, the Q is large, so the operating frequency of the high frequency heating device (2450±50MHz
) must match the frequency of the peak loss value. Therefore, dimensional accuracy and assembly accuracy of the choke are required.

これらを解決する実施例として、第10図及び第11図
に掲げたチョーク構造がある。すなわち、これ丑で述べ
たチョーク構造を2段シリーズに接続し、チョーク構造
とチョーク構造の間にコイル524P を接続したものである。
As an example of solving these problems, there is a choke structure shown in FIGS. 10 and 11. That is, the choke structures described above are connected in a two-stage series, and the coil 524P is connected between the choke structures.

第10図は、第7図のチョーク構造を2段シリーズに接
続したもので、2個のチョーク構造21は金属筒状体内
59に納め、筒状体59とチョーク外導体35の間隙か
ら高周波が漏洩しないように、接触させ、固定する。さ
らに高周波の伝送線である内導体60は、チョーク構造
とチョーク構造の中間付近に非接触部を設け、コイル5
2を接続する。
FIG. 10 shows the choke structure shown in FIG. 7 connected in a two-stage series. The two choke structures 21 are housed in a metal cylindrical body 59, and high frequency waves are emitted from the gap between the cylindrical body 59 and the choke outer conductor 35. Contact and secure to prevent leakage. Furthermore, the inner conductor 60, which is a high-frequency transmission line, has a non-contact part near the middle between the choke structures, and the coil 5
Connect 2.

上記の構造において、チョーク構造単体の寸法は上述し
た通りで、チョーク構造間の長さt451を10媚、コ
イル52 ハ、 fm 径0.3 amφ、コイル径3
Wnφ。
In the above structure, the dimensions of the single choke structure are as described above, the length t451 between the choke structures is 10 mm, the coil 52 is fm diameter 0.3 amφ, and the coil diameter is 3
Wnφ.

差数3ターンとした時2周波数特性は第12図の特性曲
線56となる。したがって第9図の特性曲線51と比較
すると相当広帯域で高周波を防止することができる。ま
た減衰量65 dB〜70dBの値は測定可能な値で、
実際はこの値より大きい減衰量と推測される。チョーク
間の長さt451は、10諭より短い場合でも周波数特
性は変わらない。まだ第10図のチョーク構造は、全体
の長さt755が約60陥以上必要なだめやや長くなる
傾向となる。
When the number of differential turns is 3, the 2-frequency characteristic becomes a characteristic curve 56 in FIG. 12. Therefore, compared to the characteristic curve 51 in FIG. 9, high frequencies can be prevented over a considerably wide band. Also, the attenuation value of 65 dB to 70 dB is a measurable value,
The actual attenuation amount is estimated to be larger than this value. Even if the length t451 between the chokes is shorter than 10 lengths, the frequency characteristics do not change. However, the choke structure shown in FIG. 10 tends to be a little longer because the overall length t755 needs to be about 60 holes or more.

15p 第10図のチョーク構造の寸法より概略半分の長さにし
たものが第11図のチョーク構造である。これは、第8
図に掲げた折り返しのチョーク構造を2段シリーズに接
続し、チョーク構造間の中間付近に非接続部を設け、こ
の点にコイル52を接続する。そして2個のチョーク構
造は金属筒体59に納め固定する。
15p The choke structure shown in FIG. 11 is approximately half the length of the choke structure shown in FIG. 10. This is the 8th
The folded choke structures shown in the figure are connected in a two-stage series, and an unconnected part is provided near the middle between the choke structures, and the coil 52 is connected to this point. The two choke structures are then housed and fixed in the metal cylinder 59.

第11図において、各寸法は上述した通りで、チョーク
構造間の長さt654を10 mm 、コイルは前述し
たものを使用した時の周波数特性は、第12図の特性曲
線59である。
In FIG. 11, each dimension is as described above, the length t654 between the choke structures is 10 mm, and the frequency characteristic when the coil described above is used is the characteristic curve 59 in FIG. 12.

この特性曲線57をみると、性能的には第10図の特性
と同等である。すなわち2450士ろOOMH2で減衰
量が60dB以上あり2問題はない。
Looking at this characteristic curve 57, in terms of performance it is equivalent to the characteristic shown in FIG. That is, the attenuation amount is 60 dB or more at OOMH2 of 2450 mm, so there is no problem.

寸だ第11図の構造は、全体寸法t755が40胡位に
でき、実用的である。
The structure shown in FIG. 11 has an overall dimension t755 of 40 cm, which is practical.

次にチョーク構造を2段設けた場合の周波数特性を理論
式によりめ、実験結果と比較する。
Next, the frequency characteristics when two stages of choke structures are provided are determined using a theoretical formula and compared with experimental results.

第16図にチョークを2段シリーズに接続した場合の等
価回路図を示す。又この伝送線路は無損失線路で論じる
。等何回路で黒の太線の部分がチョークの箇所である。
FIG. 16 shows an equivalent circuit diagram when chokes are connected in a two-stage series. This transmission line will also be discussed as a lossless line. In the circuit, the thick black line is the choke point.

チョークの部分の特性インピーダンスZ0161は。The characteristic impedance Z0161 of the choke part is.

上述したように2次式で表わされる。As mentioned above, it is expressed by a quadratic equation.

Zo、 = 607n −−□ (7)ここで、Cはチ
ョークの内径26で、dはチョークの外径27である。
Zo, = 607n −-□ (7) Here, C is the inner diameter 26 of the choke, and d is the outer diameter 27 of the choke.

丑だチョーク開口部からみたインピーダンスはjzol
−β4oで表わせるため、負荷のインピーダンスをzt
とすると2図中のインピーダンスz、 63は次式%式
% (8) 壕だ伝送路A34のインピーダンスZoo64は、内導
体30の外径がa、2A、外導体32の内径がb125
であるから2次式となる。
The impedance seen from the choke opening is jzol
−β4o, the load impedance is zt
Then, the impedance z, 63 in Figure 2 is the following formula % formula % (8) The impedance Zoo64 of the trench transmission line A34 has the outer diameter of the inner conductor 30 of a, 2A, and the inner diameter of the outer conductor 32 of b125
Therefore, it becomes a quadratic equation.

ここでεは、スペーサ61の比誘電率である。またイン
ピーダンスZooの線路長がt1165であるから。
Here, ε is the relative dielectric constant of the spacer 61. Also, the line length of impedance Zoo is t1165.

7P インピーダンスZ266は次式で表わせる。7P Impedance Z266 can be expressed by the following equation.

次にチョークとチョークの間の伝送線路のインピーダン
スをZ。267とするとzo267は同軸系で、内径”
I+外径はKであるから。
Next, Z is the impedance of the transmission line between the chokes. 267, zo267 is a coaxial system, and the inner diameter is "
Because I+outer diameter is K.

Zo2−60 tn H’ 1 で表わされる。Zo2-60 tn H’ 1 It is expressed as

その長さをt1□68とすると、インピーダンスZ36
9は次式となる。
If its length is t1□68, impedance Z36
9 is the following formula.

ここでWは角周波数で、Lはコイル52のインダクタン
スである。
Here, W is the angular frequency and L is the inductance of the coil 52.

次にチョー)の長さを7,371.そのインピーダンス
をZo370とすると、Zc3はl 201と同じ値で
ある。
Next, the length of Cho) is 7,371. Assuming that the impedance is Zo370, Zc3 has the same value as l201.

回路図でインピーダンスZ472 id 。Impedance Z472 id in the circuit diagram.

Z4 = Z3 + jtan Zc3・−β右、□0
粉で表わされ、伝送線路AのインピーダンスZ047ろ
は、インピーダンスZooと等しく 、 (9)式で表
わされ8 P る。そして伝送線路Aの長さがt1474であるからチ
ョークの入口からみたインピーダンスz5はで表わされ
る。
Z4 = Z3 + jtan Zc3・-β right, □0
The impedance Z047 of the transmission line A is equal to the impedance Zoo, which is expressed by the equation (9). Since the length of the transmission line A is t1474, the impedance z5 seen from the inlet of the choke is expressed as t1474.

給電77側のインピーダンスをZc 76とすると2反
射係数γは1次式となる。
When the impedance on the power supply 77 side is Zc 76, the 2 reflection coefficient γ becomes a linear expression.

よって通過損失(Loss )は次式で表わされる。Therefore, the passing loss (Loss) is expressed by the following formula.

Loss (dB ) = 10 log(1−γ2)
0ツ上記の式に実際に各寸法、負荷及び入力インピーダ
ンスを代入し、チョーク間のコイル52のインダクタン
スLを変化させると、第14図に示すような周波数特性
を得る。第14図で特性曲線78は、インダクタンスL
がOの場合すなわち直接接続した場合である。特性曲線
79は、インダクタンスL −0,1μHの時で、特性
曲線80は、インダクタンスL−〇、25μ■(の場合
である。この特性をみると、僅かなインダクタンスが挿
入されると2周波数特性は広帯域となり、減衰量も上昇
することがわかる。
Loss (dB) = 10 log(1-γ2)
By actually substituting each dimension, load, and input impedance into the above equation and changing the inductance L of the coil 52 between the chokes, a frequency characteristic as shown in FIG. 14 is obtained. In FIG. 14, the characteristic curve 78 represents the inductance L
This is a case where is O, that is, a case where they are directly connected. The characteristic curve 79 shows the case when the inductance is L -0, 1 μH, and the characteristic curve 80 shows the case when the inductance L -〇, 25 μH. It can be seen that the band becomes broadband and the amount of attenuation also increases.

19P 従って第12図の実測の特性も、コイル52のインダク
タンスを大きくすれば、さらに周波数特性は広帯域とな
る。
19P Therefore, in the actually measured characteristics shown in FIG. 12, if the inductance of the coil 52 is increased, the frequency characteristics become even wider.

「発明の効果」 以上述べたように本発明によれば、簡単な構造で広帯域
の減衰効果を有するフィルタを構成したため、高周波を
ほとんど遮断でき、温度プローブを保護し、漏洩電波に
よる変動を除去し動作が安温度プローブを用いた高周波
加熱装置の外観図。
"Effects of the Invention" As described above, according to the present invention, a filter with a simple structure and a broadband attenuation effect is constructed, which can block almost all high frequencies, protect the temperature probe, and eliminate fluctuations caused by leaked radio waves. External view of a high-frequency heating device using a low-temperature probe.

第2図は第1図の断面図を示す。第6図は、同ワイヤレ
ス温度プローブのブロック図である。第4図は、温度と
プローブの共振周波数の関係を示した特性図、第5図(
a)は送信信号、同(b)は受信信号の波形図である。
FIG. 2 shows a sectional view of FIG. FIG. 6 is a block diagram of the wireless temperature probe. Figure 4 is a characteristic diagram showing the relationship between temperature and resonant frequency of the probe, and Figure 5 (
FIG. 11A is a waveform diagram of a transmitted signal, and FIG. 7B is a waveform diagram of a received signal.

第6図はチョーク構造を一段とした場合のプローブの断
面図である。第7図は同チョーク構造の断面図で、第8
図は同折り返し長をλ 7としたチョーク構造の断面図である。第9図は。
FIG. 6 is a cross-sectional view of the probe with a single choke structure. Figure 7 is a cross-sectional view of the same choke structure.
The figure is a cross-sectional view of the choke structure in which the folding length is λ7. Figure 9 is.

第7図と第8図のチョーク構造における実測の周波数特
性図である。第10図は本発明の一実施例によるチョー
ク構造を二段とした場合の断面図で。
FIG. 8 is a diagram of actually measured frequency characteristics in the choke structures shown in FIGS. 7 and 8. FIG. FIG. 10 is a sectional view of a two-stage choke structure according to an embodiment of the present invention.

第11図は同梱の実施例のチョーク構造の断面図である
。第12図は同チョーク構造の実測による周波数特性図
である。第13図は同チョーク構造の等価回路図で、第
14図は同理論計算によるチョーク構造の周波数特性図
である。
FIG. 11 is a sectional view of the choke structure of the included embodiment. FIG. 12 is an actually measured frequency characteristic diagram of the same choke structure. FIG. 13 is an equivalent circuit diagram of the same choke structure, and FIG. 14 is a frequency characteristic diagram of the choke structure based on the same theoretical calculation.

ろ・・・加熱室、 5・・・被加熱物。Ro...Heating chamber, 5...Object to be heated.

7・・・ワイヤレス温度プローブ。7...Wireless temperature probe.

8・・・送信アンテナ、9・・・受信アンテナ。8... Transmitting antenna, 9... Receiving antenna.

18・・・コイルアンテナ、19・・・チョーク構造。18...Coil antenna, 19...Choke structure.

21・・・感温用のコンデンサ。21... Temperature sensing capacitor.

52・・・コイル。52...Coil.

出願人 日立熱器具株式会社 第7図 第8図 第9図 月波数(G)lZ) <gp> ’t 獣 瞥 鄭Applicant: Hitachi Thermal Appliances Co., Ltd. Figure 7 Figure 8 Figure 9 Monthly wave number (G)lZ) <gp>’t Beast glance Zheng

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 加熱室内の被加熱物の温度を検知する感温用のコンデン
サとコイルアンテナとで共振回路を構成したワイヤレス
温度プローブを被加熱物に挿入して設け、上記温度プロ
ーブの温度に対応した共振周波数を包含した周波数幅の
電波を加熱室内の送信アンテナより送信し、その信号を
上記温度プローブを挾んで設置した受信アンテナで受け
、上記プローブの共振点をとらえ、被加熱物の温度を検
知するワイヤレス温度プローブを備えた高周波加熱装置
において、上記感温用のコンデンサが加熱室内の高周波
の影響を受けないようにコイルアンテナと同コンデンサ
の間にチョーク構造(2+1を2個直列に設け、上記チ
ョーク構造01)間にコイル(54)を接続したことを
特徴とするワイヤレス温度プローブを備えた高周波加熱
装置。
A wireless temperature probe consisting of a resonant circuit composed of a temperature-sensing capacitor and a coil antenna that detects the temperature of the object to be heated in the heating chamber is inserted into the object to be heated, and a resonant frequency corresponding to the temperature of the temperature probe is set. A wireless temperature sensor that transmits radio waves with a frequency range including the above from a transmitting antenna inside the heating chamber, receives the signal with a receiving antenna placed between the above temperature probes, captures the resonance point of the above probes, and detects the temperature of the heated object. In a high-frequency heating device equipped with a probe, a choke structure (two 2+1s are provided in series, and the choke structure 01 is installed between the coil antenna and the capacitor so that the temperature-sensing capacitor is not affected by the high frequency waves in the heating chamber). ) A high-frequency heating device equipped with a wireless temperature probe, characterized in that a coil (54) is connected between the coils (54).
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