JPS6355198B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高周波加熱源と、それと異なる周波数
の微弱高周波電波の送、受信アンテナを備えた解
凍検出装置とを有する高周波加熱装置に係り、詳
細には前記受信アンテナより受信する受信々号の
新規な処理手段を有する高周波加熱装置に関する
ものである。

従来のこの種装置の冷凍食品の解凍は、例えば
家庭内においては自然解凍、流水解凍、加熱解
凍、電子レンジによる高周波エネルギーでの解凍
などがあり、また工業用としては、2.45GHzの高
周波エネルギーあるいは、数十ＭHzの高周波エネ
ルギーにより解凍をおこなつているが、いずれの
場合においても、冷凍食品の量、初温の違いがあ
るため、適切な解凍を行うことができず、そのた
め解凍に過不足が生じて食品が煮えてしまつた
り、逆に加熱が不足して再解凍の必要が生じてし
まうことがあるため、常に解凍を監視しなければ
ならないなど極めてわずらわしいものであつた。

最近この様な使い勝手を改良したものとして、
電子レンジにおいて赤外線により食品の温度を測
定して解凍を検知する装置が開発されている。こ
の装置は第１図にその原理図を示したように、金
属で囲まれた加熱室１の内部に食品載置台２を置
き、この食品載置台２には冷凍食品３が置かれて
おり、加熱室１の上方には2.45GHzの高周波加熱
源４、導波管５で構成された高周波加熱手段が配
置されている。６は高周波エネルギーの励振口で
ある。ここでドア（図示せず）を開いて食品３を
加熱室１内に置き、高周波加熱源４で発振された
高周波エネルギーを導波管５を介して励振口６よ
り励振して食品３を高周波加熱し、加熱に伴つて
増加する食品３からの赤外線７をスリツト８を介
して加熱室外に導き出し、この赤外線７を赤外線
検出器９により検出し、その検出信号を増幅、変
換、制御装置１０にて信号処理して高周波加熱源
４を制御するものである。

この赤外線検出方式は、食品の絶対温度の計測
ができるので、解凍温度すなわち０℃付近を測定
できるが、実際これを使用しても種々の不具合な
点がある。すなわちその第１は、温度の計測が可
能であつても必ずしも解凍温度を適切に検出でき
ず、氷の融解による確実な解凍の終点を捕促でき
ないこと、第２はスリツトのように2.45GHzの高
周波エネルギーをカツトオフするようなせまい視
野角の範囲しか計測ができないこと、第３には赤
外線信号量が小さいため、ノイズ成分の分離や増
幅などの信号処理に複雑な電子回路構成が必要な
ことであり、電子レンジ以外のものに応用できる
可能性が小さいなどである。

このためにさらに優れた解凍検出方式として、
冷凍食品の解凍時における物理的物性変化を適確
にとらえて適切な解凍を実現するための装置が考
えられた。第２図はこの方式を応用して解凍が検
出できる高周波加熱装置の斜視図である。図にお
いて１１はキヤビネツトであり、１２はドア、１
３は排気口、１４は解凍検出機能、解凍終了表示
灯、解凍終了報知ブザー等で構成された制御装
置、１５は制御装置１４を含む表示部である。こ
の高周波加熱装置において、解凍を検出するに
は、食品を加熱するための2.45GHz高周波エネル
ギーと、2.45GHzとは異なる周波数の高周波エネ
ルギーを食品に放射し、冷凍食品が温度上昇して
解凍状態にむかうときの食品の電波吸収量の急激
な変化および解凍終了時の氷晶体状態において電
波吸収が最大となる現象、さらに氷晶体から常温
あるいは高温に向つて昇温するときの電波吸収割
合の減少する現象を利用して解凍を検出するもの
であつて、電波吸収量の変化によつて適確な解凍
検出をおこなうことができる。

第３図は、第２図に示した高周波加熱装置の詳
細を示す説明図である。金属板または金属網で囲
まれた加熱室１にはドア（図示せず）が開閉自在
に取付けられており、内部に食品載置台２があ
り、冷凍食品３は高周波加熱源４により解凍され
る。１６は高周波加熱源とは異なる微弱な高周波
信号の発生器であり、１７は信号の送信アンテ
ナ、１８は受信アンテナである。１９は食品３を
回転させながら加熱するための回転載置台で、こ
れを駆動用モータ２０、シヤフト２１によつて回
転し、食品３を均一に加熱するようになつてい
る。２２はシヤフト２１に固定されて回転する回
転検出板で、この回転検出板３０の一回転毎にそ
の回転を検出する回転検出素子２３、この検出素
子２３の検知信号を検知する同期検出器２４、こ
の同期検出器２４の信号と受信アンテナよりの信
号を比較し、回転検出信号がある間だけ受信をお
こなうようにした変換器２５、この変換器２５よ
りの信号を得て加熱を制御する制御装置２６を設
け、これらにより出力を制御する。この場合の受
信出力電圧は、回転載置台１９が一回転する間に
一回計測するか、一回転する間の全出力電圧を平
均化するなどの方法により出力させるが、いずれ
も第４図曲線２７に示すように変化する。すなわ
ち、−18〜−15℃程度の冷凍食品が加熱されるに
従つて電波吸収が大きくなり、電圧変化の最低に
なる点、tminに達する。この温度は−３℃〜−
１℃であり、この温度は冷凍食品に含まれる水分
が、氷の状態から氷と水の混在する、いわゆる氷
晶体の状態に移つた温度を示すもので、この
tminになつた点を検出して加熱を制御をするこ
とによつて解凍を検出することができる。

しかしこの手段で実際に解凍をおこなつた場合
つぎのような問題がある。すなわち第３図におい
て、高周波加熱源４より励振される2.45GHz高周
波電波は、普通の高周波加熱装置においては連続
発振の場合出力が500〜600Wと強力であり、冷凍
食品のようにあまり強力に加熱すると煮えたり、
破裂したするような外観を損なう懸念があるもの
では、発振を間欠的に、例えば４秒励振した後、
４秒休止するなどの方法によりデユーテイを変え
て単位時間内の平均励振電力を半減させてゆつく
り加熱する方法が一般的であるが、このような励
振方法で高周波エネルギーを高周波加熱源から励
振している時に、同じタイミングで送信アンテナ
１７から高周波加熱源よりの高周波電波と異なる
電波を発振したとき、発振出力が前者は数百Ｗで
あるのに対し、後者はせいぜい数十mwと小さ
く、2.45GHzの発振高周波エネルギーに含まれる
2.45GHz基本周波数以外の各種周波数が、送信ア
ンテナ１７からの発振周波数に重塁されてしまう
とか、電波雑音とて影響し、受信アンテナ１８の
受信々号がこれを分離するのに困難となり、解凍
の検出に支障を来たすなどの欠点があつた。

本発明は上記欠点に関しなされたものであり、
その目的は高周波加熱源の電波によつて支障を受
けない解凍検出装置を有する高周波加熱装置を得
ることにある。その目的達成のため高周波加熱源
よりの励振電波と送信アンテナよりの電波を時間
的に分割して励振し、高周波加熱源の励振が休止
している間にのみ解凍検出信号の送受信及び信号
計測を終了してしまうようにしたものである。

以下本発明の一実施例を第５図、第６図に従つ
て説明する。第５図は解凍検知精度の高い解凍検
知機能付高周波加熱装置のブロツク図である。図
において２８は掃引発振回路であり、家庭用電子
レンジにあつては出力数十mwの電波を掃引発振
する。２９は発振回路である。この発振回路２９
の信号は2.45GHzの周波数の流れ込みを防止する
Band rejection filter３０を経て送信アンテナ支
持具３１で支持される送信アンテナ１７より送信
される。同様に受信々号は受信アンテナ支持具３
２に支持される受信アンテナ１８に受信され、
Band rejection filter３３、検波回路３４、増幅
回路３５を経てマイクロコンピユータ３６に送ら
れる。ここでマイクロコンピユータ３６が高周波
加熱源４を間欠的に励振するように指令すと、高
周波加熱源４は、第６図波形３７のように間けつ
的に高周波出力を励振する（t₀〜t₁＝t₂〜t₃）。こ
のt₀〜t₁，t₂〜t₃で示される励振時間内において
は、掃引発振器２８よりの信号は休止状態とす
る。つぎに間欠励振において高周波加熱源４を休
止させた場合においては、マイクロコンピユータ
３６の指令により掃引発振器２８を動作させ、送
信アンテナ１７より信号を庫内に送り、また受
信々号も受信アンテナ１８に受信されマイクロコ
ンピユータ３６に送られる。すなわち信号電波は
第６図の時間t₁〜t₂，t₃〜t₄間でそれぞれ計測さ
れる。したがつてこの高周波加熱源４の休止期間
に信号計測をおこなうことによつて、高周波加熱
源４の発生するいろいろな電波雑音の影響を防止
することができる。

なおこの休止時間は少くとも回転載置台１９が
一回転する間は持続するのが好ましく、回転検出
素子２３が例えば１回転を検出する間に回転載置
台１９上の食品３を複数回計測し、その平均値を
算出し、さらにその平均値を微分するなどして受
信々号が変化しなくなつた点で解凍を終了するよ
うに高周波加熱源４に信号を送る。

以上の如く本発明によれば、高周波加熱源より
計測用信号に対する電波的な悪影響を防止し、解
凍検出精度を高めることができるから失敗のない
食品解凍ができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の解凍装置を有する高周波加熱装
置を示す構成図、第２図は同外観図、第３図は同
解凍状況検出装置の原理説明のための説明図、第
４図は同受信レベルの特性図、第５図は本発明の
一実施例による高周波加熱装置のブロツク図と構
成図、第６図は同発振出力のタイミングを示す説
明図である。 １……加熱室、３……冷凍食品、４……高周波
加熱源、１７……送信アンテナ、１８……受信ア
ンテナ、１９……回転載置台。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 金属で囲まれた庫内に高周波電波を励振する
   高周波加熱源と、それと異なる周波数の微弱な高
   周波電波を励振する送信アンテナ及びその送信ア
   ンテナからの電波を受信する受信アンテナを前記
   庫内に備え、前記高周波加熱源による回転載置台
   上の冷凍食品の解凍と、この解凍の進行度を検知
   して加熱を制御する解凍検出装置とを備えた高周
   波加熱装置において、高周波加熱源４の電波を間
   欠的に励振するとともに、この間欠励振の休止時
   間内に回転載置台１９を少なくとも１回転せし
   め、回転載置台１９上の１点または複数点におけ
   る解凍検出信号を計測し、計測値を演算処理して
   解凍を制御することを特徴とする高周波加熱装
   置。