(57)【要約】【課題】被加熱物を高品質に加熱することができる高周波加熱装置を提供する。【解決手段】被加熱物（図示せず）を収納する加熱室１０に供給する高周波を発生するマグネトロン１６と、加熱室１０内の蒸気充満度に応じて変化する高周波の伝搬波長に感応して信号を出力する加熱室環境検出手段２６ａ、２６ｂと、加熱室環境検出手段２６ａ、２６ｂの検出信号に基づいてマグネトロン１６を制御する制御手段３２とを備えたもので、被加熱物が昇温されることで被加熱物自身から出てくる蒸気で加熱室１０内が充満するにつれて、加熱室１０内を伝搬する高周波の伝搬速度が遅くなり実効的な伝搬波長が小さくなるので、例えば、加熱室環境検出手段２６ａ、２６ｂで、高周波の伝搬波長が所定値以下になった時に内部に高周波を取り込むようにし、この時の信号により被加熱物の加熱進行度合を判定しマグネトロン１６を制御することで、被加熱物を最適な品質で加熱できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加熱物を収納する加熱室と、前記加熱室に供給する高周波を発生する高周波発生手段と、前記加熱室内の蒸気充満度に応じて変化する高周波の伝搬波長に感応して信号を出力する加熱室環境検出手段と、前記加熱室環境検出手段の出力信号に基づいて前記高周波発生手段を制御する制御手段とを備えた高周波加熱装置。
【請求項２】
被加熱物を収納する加熱室と、前記加熱室に供給する高周波を発生する高周波発生手段と、前記加熱室に供給する蒸気を発生させる蒸気発生手段と、前記加熱室内の蒸気充満度に応じて変化する高周波の伝搬波長に感応して信号を出力する加熱室環境検出手段と、前記加熱室環境検出手段の出力信号に基づいて前記高周波発生手段及び／又は前記蒸気発生手段を制御する制御手段とを備えた高周波加熱装置。
【請求項３】
加熱室環境検出手段は、空気及び／又は蒸気を通過させるとともに高周波を遮断する外郭部と、前記外郭部の一部に設けられ伝搬する高周波の波長に感応してその高周波を前記外郭部内に伝搬させる導波部とを備えた請求項１又は２に記載の高周波加熱装置。
【請求項４】
外郭部内に伝搬した高周波に感応する高周波感応手段を設けた請求項３に記載の高周波加熱装置。
【請求項５】
高周波感応手段を、発光手段で形成した請求項４に記載の高周波加熱装置。
【請求項６】
発光手段の発光動作を検出し、その検出信号を制御手段に出力する検知部を備えた請求項５に記載の高周波加熱装置。
【請求項７】
高周波感応手段を、高周波を吸収し発熱する発熱手段で構成した請求項４に記載の高周波加熱装置。
【請求項８】
発熱手段の温度を検出し、その検出信号を制御手段に出力する検知部を備えた請求項７に記載の高周波加熱装置。
【請求項９】
制御手段は、加熱室環境検出手段の出力信号に基づき、高周波の伝搬波長が所定値以下と判定すると、高周波発生手段の出力を増大させるように制御する請求項１〜８のいずれか１項に記載の高周波加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加熱物を高周波を用いて加熱する高周波加熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の高周波加熱装置には、被加熱物の表面温度を検出するセンサや被加熱物から発せられる蒸気を検出するセンサなどを設け、被加熱物の加熱の進行状態を判定して高周波加熱を制御するようにしたものがある。また、加熱室内の高周波を検出し、その検出信号出力に基づき装置を駆動制御するようにしたものもある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１に記載された従来の高周波加熱装置は、加熱室壁面に、高周波の透過が可能な長孔形状の導波口を配し、この導波口を介して加熱室に連なるセンサ室の内部にマイクロ波センサを取り付け、導波口を経て加熱室外のセンサ室に漏れ出す高周波を検出し、その検出信号に基づいて被加熱物の加熱状態を判断し、被加熱物の加熱を制御するものである。
【特許文献１】特開平６−５３６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に開示された従来の高周波加熱装置構成では、センサ室内の環境状態を加熱室内の環境状態と同一の環境にしていないため、加熱室内の蒸気充満度に応じて変化する加熱室内の高周波の伝搬波長の変化を検出することができなかった。
【０００５】
加熱室内の蒸気充満は、被加熱物が加熱昇温することで被加熱物自身から出てくる蒸気によるものや蒸気を強制的に供給する手段を付加することにより、加熱の進行過程において、蒸気充満度が変化する。この蒸気充満度が高くなるにつれて加熱室内を伝搬する高周波の波長は、短くなる。
【０００６】
この蒸気充満度を考慮せずに設計された導波口を利用する高周波信号検出方法では、加熱進行に伴って、検出信号が予測外の変化を生じることになり、被加熱物の加熱状態を正確に把握できないという課題があった。
【０００７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、加熱室内の高周波伝搬特性を検出して加熱室内の蒸気充満度を判定し、その判定信号に基づいて被加熱物の加熱状態を正しく把握しながら加熱制御を行って、被加熱物を高品質に加熱することができ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】
【０００８】
前記従来の課題を解決するために、本発明の高周波加熱装置は、被加熱物を収納する加熱室と、前記加熱室に供給する高周波を発生する高周波発生手段と、前記加熱室内の蒸気充満度に応じて変化する高周波の伝搬波長に感応して信号を出力する加熱室環境検出手段と、前記加熱室環境検出手段の出力信号に基づいて前記高周波発生手段を制御する制御手段とを備えたもので、被加熱物が昇温されることで被加熱物自身から出てくる蒸気で加熱室内が充満するにつれて、加熱室内を伝搬する高周波の伝搬速度が遅くなり実効的な伝搬波長が小さくなるので、例えば、加熱室環境検出手段で、高周波の伝搬波長が所定値以下になった時にその検出手段内に高周波を取り込むようにし、このときの信号により被加熱物の加熱進行度合を判定し、高周波発生手段を制御することで、被加熱物が最適な品質を呈するように加熱することができる。
【０００９】
また、本発明の高周波加熱装置は、被加熱物を収納する加熱室と、前記加熱室に供給する高周波を発生する高周波発生手段と、前記加熱室に供給する蒸気を発生させる蒸気発生手段と、前記加熱室内の蒸気充満度に応じて変化する高周波の伝搬波長に感応して信号を出力する加熱室環境検出手段と、前記加熱室環境検出手段の出力信号に基づいて前記高周波発生手段及び／又は前記蒸気発生手段を制御する制御手段とを備えたもので、蒸気で加熱室内が充満するにつれて、加熱室内を伝搬する高周波の伝搬速度が遅くなり実効的な伝搬波長が小さくなるので、例えば、加熱室環境検出手段が出力信号を発するまで加熱室内に蒸気を供給するようにすることで、被加熱物周辺に伝搬する高周波の実効的な伝搬波長を小さくし被加熱物の均温加熱を促進させることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の高周波加熱装置は、加熱室内の高周波伝搬特性を検出して、蒸気充満環境下で被加熱物の加熱状態を正しく把握しながら加熱制御を行って、被加熱物を高品質に加熱することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
第１の発明は、被加熱物を収納する加熱室と、前記加熱室に供給する高周波を発生する高周波発生手段と、前記加熱室内の蒸気充満度に応じて変化する高周波の伝搬波長に感応して信号を出力する加熱室環境検出手段と、前記加熱室環境検出手段の出力信号に基づいて前記高周波発生手段を制御する制御手段とを備えたもので、被加熱物が昇温されることで被加熱物自身から出てくる蒸気で加熱室内が充満するにつれて、加熱室内を伝搬する高周波の伝搬速度が遅くなり実効的な伝搬波長が小さくなるので、例えば、加熱室環境検出手段で、高周波の伝搬波長が所定値以下になった時にその検出手段内に高周波を取り込むようにし、このときの信号により被加熱物の加熱進行度合を判定し、高周波発生手段を制御することで、被加熱物が最適な品質を呈するように加熱することができる。
【００１２】
第２の発明は、被加熱物を収納する加熱室と、前記加熱室に供給する高周波を発生する高周波発生手段と、前記加熱室に供給する蒸気を発生させる蒸気発生手段と、前記加熱室内の蒸気充満度に応じて変化する高周波の伝搬波長に感応して信号を出力する加熱室環境検出手段と、前記加熱室環境検出手段の出力信号に基づいて前記高周波発生手段及び／又は前記蒸気発生手段を制御する制御手段とを備えたもので、蒸気で加熱室内が充満するにつれて、加熱室内を伝搬する高周波の伝搬速度が遅くなり実効的な伝搬波長が小さくなるので、例えば、加熱室環境検出手段が出力信号を発するまで加熱室内に蒸気を供給するようにすることで、被加熱物周辺に伝搬する高周波の実効的な伝搬波長を小さくし被加熱物の均温加熱を促進させることができる。
【００１３】
第３の発明は、特に、第１又は第２の発明の加熱室環境検出手段は、空気及び／又は蒸気を通過させるとともに高周波を遮断する外郭部と、前記外郭部の一部に設けられ伝搬する高周波の波長に感応してその高周波を前記外郭部内に伝搬させる導波部とを備えたもので、これにより加熱室環境検出手段を加熱室内と同じ環境状態にすることができ、加熱室内を伝搬する波長が所定値以下に小さくなった高周波を、加熱室環境検出手段の外郭部内に確実に取り込んで、加熱室内の環境変化を精度良く検知して、品質の高い加熱調理を行うことができる。
【００１４】
第４の発明は、特に、第３の発明の外郭部内に伝搬した高周波に感応する高周波感応手段を設けたもので、これにより外郭部内に取り込んだ高周波のエネルギにすばやく感応させることができるので、蒸気充満環境下において加熱制御するための最適なタイミングを確実に検知することができる。
【００１５】
第５の発明は、特に、第４の発明の高周波感応手段を、発光手段で形成したもので、これにより伝搬波長が所定値以下になったことを容易に視認できるので、高周波加熱装置の使い勝手を向上させることができる。
【００１６】
第６の発明は、特に、第５の発明の発光手段の発光動作を検出し、その検出信号を制御手段に出力する検知部を備えたもので、これにより発光を加熱室の外側から検知する構成を採ることができると共に、検知部は、高周波の影響を受けることなく検出信号を出力させることができる。
【００１７】
第７の発明は、特に、第４の発明の高周波感応手段を、高周波を吸収し発熱する発熱手段で構成したもので、これにより高周波感応手段を偏平にすることができ、加熱室環境検出手段の小型化が図れると共に、加熱室内への実装の自由度を高くすることができる。
【００１８】
第８の発明は、特に、第７の発明の発熱手段の温度を検出し、その検出信号を制御手段に出力する検知部を備えたもので、これにより発熱手段の放射熱を加熱室の外側から検出する構成を採ることができ、高周波の影響を受けることなく検出信号を出力させることができる。
【００１９】
第９の発明は、特に、第１〜８のいずれか一つの発明の制御手段は、加熱室環境検出手段の出力信号に基づき、高周波の伝搬波長が所定値以下と判定すると、高周波発生手段の出力を増大させるように制御するもので、これにより加熱室内の伝搬波長が小さくなり被加熱物の均一加熱を促進できる環境を形成した後、大きな高周波エネルギを供給して高速加熱をはかることができる。
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における高周波加熱装置の一部切欠き正面断面構成図、図２は、同高周波加熱装置の加熱室環境検出手段の斜視図である。
【００２２】
図１と図２において、加熱室１０は金属材料で形成された各壁面によって電波的に閉じられており、この加熱室１０内に被加熱物（図示せず）を収納する被加熱物収納空間１１を形成している。被加熱物収納空間１１の底面には、被加熱物を載置する非導電性の材料からなる載置板１２を配している。載置板１２の下方で、加熱室１０の底面を形成する底壁面１３の略中央部には、加熱室１０内に高周波を放射する放射アンテナ１４を配している。この放射アンテナ１４は、高周波を伝送する導波管１５の終端側に配置させ、導波管１５の他端側には高周波を発生する高周波発生手段であるマグネトロン１６を設けている。
【００２３】
また、加熱室１０の左奥底には蒸気発生手段１７を配設している。この蒸気発生手段１７は、水溜凹部１８、水溜凹部１８を下方から加熱する水加熱手段１９および水溜凹部１８を覆う蒸気蓋２０を備えている。２４は、貯水タンク２１内の水を送水管２２および給水口２３を介して水溜凹部１８に給水する送水ポンプである。
【００２４】
被加熱物収納空間１１の右壁面２５の上下には、加熱室環境検出手段２６ａ、２６ｂを配している。以下に、図２を用いて加熱室環境検出手段２６ａ、２６ｂの詳細構成を述べる。
【００２５】
図２において、加熱室環境検出手段２６ａ、２６ｂのそれぞれは、金属外郭部２７と、その内部に設けられ高周波感応手段となる高周波に感応して発光する発光手段２８ａ、２８ｂから構成されている。金属外郭部２７は、空気あるいは蒸気を通過させるとともに高周波を遮断する開孔（図２では省略）を多数有し、内部は中空の導波管形状の構造体となっている。そして、この外郭部２７の内部の導波部は、所定値以下の波長の高周波をＴＥモードで伝搬するように幅と高さ寸法が規定されている。
【００２６】
導波管形状の外郭部２７の一端には、被加熱物空間１１内を伝搬する高周波に結合する受信アンテナ２９を設けている。この受信アンテナ２９は、棒状の金属部２９ａとし、この棒状の金属部２９ａを絶縁筒３０に圧入した構造体として外郭部２７の所定位置に実装している。絶縁筒３０の一端は、外郭部２７の内壁面に接合させ、他端は、外郭部２７の壁面から被加熱物収納空間１１側に若干だけ突出させた構成としている。また金属部２９ａの一端は、外郭部２７の内壁面に接合させず所定の間隔を持たせており、他端は、外郭部２７の壁面から被加熱物空間１１側に若干だけ突出させた構成としている。
【００２７】
また、導波管形状の外郭部２７内部の他端側には、高周波エネルギを受けて気体放電により発光する発光手段２８ａ（２８ｂ）を内蔵している。また、この発光手段２８ａ、２８ｂの発光動作を検知する検知部３１ａ、３１ｂを発光手段２８ａ、２８ｂのそれぞれに対向する加熱室１０の外側の所定位置に設けている。検知部３１ａ、３１ｂが発光手段２８ａ、２８ｂに対向する右壁面２５には開孔（図示せず）を配している。
【００２８】
検知部３１ａ、３１ｂが検出した信号は、制御手段３２に出力される。制御手段３２は、検知部３１ａ、３１ｂから伝送されてくる検出信号に基づいて、高周波発生手段であるマグネトロン１６、放射アンテナ１４を回転駆動するモータ３３、水加熱手段１９および送水ポンプ２４の動作をそれぞれ制御する。加熱条件、制御条件などは、制御手段３２に内包された記憶手段（図示せず）に一時的あるいは恒久的に記憶される。操作部（図示していない）には、特に図示しないが表示部、自動加熱操作キー、手動加熱設定キー、加熱開始キーなどが配設される。
【００２９】
次に、上記構成からなる本実施の形態における高周波加熱装置について、その動作、作用を説明する。
【００３０】
蒸気発生手段１７の動作は、制御手段３２からの指令に基づいて、水加熱手段１９および送水ポンプ２４を動作させて、貯水タンク２１の水を水溜凹部１８に注水し、注水された水を加熱して蒸気化し、蒸気蓋２０に設けた開孔（図示せず）から被加熱物収納空間１１に蒸気が供給され、被加熱物収納空間１１全体が供給された蒸気で充満されていく。この蒸気の充満度に従って、被加熱物収納空間１１内の空間誘電特性が変化する。被加熱物収納空間１１の容積が３０Ｌ（リットル）の場合、蒸気供給量を毎分１０ｇとすると、自然対流の形態で蒸気を２分間程度連続供給することで、被加熱物収納空間１１の上方の空間比誘電率は、２０以上、下方の空間比誘電率は、３以上になることを発明者らは確認した。このような空間比誘電率を有する被加熱物空間１１に高周波を供給すると、被加熱物収納空間１１内を伝搬する高周波は、蒸気の無い場合と比べてその伝搬速度が空間比誘電率の１／２乗に比例して遅くなる。このことは、換言すれば、伝搬する高周波の波長が空間比誘電率の１／２乗に比例して短くなる。
【００３１】
一方、加熱室環境検出手段２６ａ、２６ｂを被加熱物収納空間１１内の上下に配置し、その金属外郭部２７に、空気あるいは蒸気を通過させるとともに高周波を遮断する開孔を多数配したことで、被加熱物収納空間１１と同様の環境（空間誘電特性）が金属外郭部２７の内部に形成される。
【００３２】
このように加熱室環境検出手段２６ａ、２６ｂを加熱室１０内と同じ環境状態にすることで、加熱室１０内を伝搬する高周波の波長が所定値以下に小さくなった高周波を加熱室環境検出手段２６ａ、２６ｂの外郭部２７内に確実に取り込むことができる。
【００３３】
また金属外郭部２７の内部は、所定値以下の波長の高周波をＴＥモードで伝搬するように幅と高さ寸法が規定されているので、蒸気の充満度が進むにつれて高周波の伝搬波長は徐々に短くなる中で、所定値以下の波長になると金属外郭部２７の内部にその高周波が伝搬することになる。そして、金属外郭部２７の内部に設けた高周波感応手段である発光手段２８ａ、２８ｂが高周波エネルギを受けて発光する。
【００３４】
このように、取り込んだ高周波のエネルギにすばやく感応させる発光手段２８ａ、２８ｂを配することで蒸気充満環境下において加熱制御するための最適なタイミングを確実に検知することができる。また、この発光は、金属外郭部２７の多数の開孔を通して被加熱物収納空間１１を照らし、さらには透視ガラスを有する開閉扉を備える高周波加熱装置にあっては、その発光を使用者が視認することができる。一方、発光手段２８が発光を始めると検知部３１ａ、３１ｂがその光を検知して、発光が始まったことを制御手段３２に出力する。
【００３５】
これにより伝搬波長が所定値以下になったことを視認できるので高周波加熱装置の使い勝手を向上させることができる。また、発光手段２８ａ、２８ｂの発光動作を加熱室１０の外側から検知する構成を採用することができるので、検知部３１ａ、３１ｂは高周波の影響を受けることなく検出信号を出力させることができる。
【００３６】
加熱室環境検出手段２６ａ、２６ｂは、右壁面２５の上下に配置しているが、蒸気が自然対流で供給される場合には、上述したとおり被加熱物収納空間１１の上方側が下方側に比べて蒸気の充満度が高くなるので、上方側の加熱室環境検出手段２６ａは、下方側のそれに比べてより波長の短い高周波を内部に伝搬するように構成したものを配置させている。
【００３７】
具体的には、被加熱物収納空間１１の下方の空間比誘電率が略１０程度に相当するときの上方の空間比誘電率（約３０〜４０）に対応させている。
【００３８】
制御手段３２は、検知部３１ａ、３１ｂの検知信号を受けて、被加熱物収納空間１１内の空間が所望の蒸気充満度に到達したことを判定する。そして、制御手段３２は、高周波発生手段であるマグネトロン１６、放射アンテナ１４を回転駆動するモータ３３、蒸気発生手段１７の水加熱手段１９および送水ポンプ２４の動作をそれぞれ制御して、被加熱物を高品質に加熱する。
【００３９】
次に、具体的な加熱動作の流れを説明する。
【００４０】
操作部からの操作により、被加熱物収納空間１１の載置板１２上に載置された被加熱物の加熱が開始されると、制御手段３２は、高周波発生手段であるマグネトロン１６、放射アンテナ１４を駆動するモータ３３、水加熱手段１９および送水ポンプ２４の動作を、加熱条件に従って開始する。
【００４１】
まず、蒸気を供給しない場合について説明する。
【００４２】
冷めた被加熱物を暖め再加熱する場合、制御手段３２は、まずマグネトロン１６とモータ３３を動作させる。加熱室環境検出手段２６ａ、２６ｂのそれぞれに対応する検知部３１ａ、３１ｂは、この動作開始と同時に検出信号を制御手段３２に出力する。今の被加熱物の場合、被加熱物収納空間１１の上方に位置する加熱室環境検出手段２６ａに付帯させた検出部３１ａからの検出信号を基準に制御を実行する。
【００４３】
被加熱物が昇温するにつれ、被加熱物自身から出てくる蒸気が被加熱物収納空間１１の上方に充満する。この蒸気充満に伴って被加熱物収納空間１１の上方空間を伝搬する高周波の伝搬速度が遅くなり実効的な伝搬波長が小さくなる。上方に位置する加熱室環境検出手段２６ａは、この高周波の伝搬波長が所定値以下になるとその加熱室環境検出手段２６ａ内に高周波が取り込まれ、発光手段２８ａが取り込まれた高周波エネルギにより発光を開始する。この発光手段２８ａの発光状態は、検出部３１ａの検出信号に基づいて制御手段３２が判定する。制御手段３２は、発光開始と判断すると、被加熱物が所定の加熱状態になったと判定し、以降所定時間、マグネトロン１６とモータ３３の動作を継続した後、それらの動作を停止させて加熱を終了させる。
【００４４】
このように、加熱室環境検出手段２６ａに内蔵された発光手段２８ａの発光開始により、被加熱物の加熱進行度合を判定し、その判定信号に基づいて以降の被加熱物の加熱制御を行うことで被加熱物を最適な調理品質を呈するように加熱することができる。
【００４５】
次に、被加熱物収納空間１１に蒸気を供給して被加熱物を加熱する場合について説明する。
【００４６】
冷めた被加熱物をあたため再加熱する場合、制御手段３２は、まずマグネトロン１６を低出力で動作させると同時に水加熱手段１９および送水ポンプ２４を動作させて被加熱物収納空間１１に蒸気を供給する。蒸気の供給を開始すると同時に、加熱室環境検出手段２６ａ、２６ｂに対応する検知部３１ａ、３１ｂは、検出信号を制御手段３２に出力する。今の被加熱物の場合、被加熱物収納空間１１の上方に位置する加熱室環境検出手段２６ａに付帯させた検出部３１ａの検出信号を基準に制御を実行する。すなわち、載置板１２上の空間の比誘電率が略１０程度になるまで蒸気供給を継続する。検出部３１ａが発光手段２８ａの発光を検出すると、制御手段３２は、水加熱手段１７の動作を停止し、マグネトロン１６の出力が最大になるように制御する。そして、きめ細かい伝搬波長の下で被加熱物を均熱化を図りながら高速に加熱する。
【００４７】
このように加熱室環境検出手段２６ａが出力信号を発するまで加熱室内に蒸気を供給することで被加熱物周辺に伝搬する高周波の実効的な伝搬波長を小さくし、被加熱物の均一加熱を促進できる環境を形成した後、マグネトロン１６より大きな高周波エネルギを供給して高速加熱をはかることができる。
【００４８】
なお、上述した二つの加熱ケースでは、加熱室環境検出手段２６ａがその金属外郭部２７内を伝搬させる高周波の波長は異なるが、両加熱ケースに対応できるように被加熱物収納空間１１の上方に、加熱室環境検出手段を複数配置したり、加熱室環境検手段が伝搬可能な周波数帯域を拡大させることで対応させることができる。
【００４９】
また、被加熱物収納空間１１の下方に位置する加熱室環境検出手段２６ｂに付帯させた検出部３１ｂの検出信号を基準に制御を実行する代表的な被加熱物としては、冷凍食品の解凍あるいは解凍あたためなどがある。
【００５０】
（実施の形態２）
図３は、本発明の第２の実施の形態における高周波加熱装置の一部切欠き正面断面構成図である。本実施の形態と上記第１の実施の形態と相違する点は、蒸気供給系の構成にあり、他の部分の構成は上記第１の実施の形態における高周波加熱装置と同一なので、その部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００５１】
図３において、加熱室１０の左奥底に配された蒸気発生手段１７は、水溜凹部１８と、水溜凹部１８を下方から加熱する水加熱手段１９と、水溜凹部１８を覆う蒸気蓋２０を備えている。また、貯水タンク２１の水を送水管２２を介して水溜凹部１８に給水する送水ポンプ２４を備えている。
【００５２】
また、加熱室１０の左側面４５には、蒸気発生手段１７で発生した蒸気が送られる蒸気通流開孔部３４と、連結手段３６を介して蒸気通流開孔部３４と連通すると共に蒸気を被加熱部収納空間１１内に吹出すための蒸気通流開孔部３５が設けられている。
【００５３】
また、蒸気発生手段１７で発生した蒸気を蒸気通流開孔部３４に通流させるために、蒸気通流手段３７を配設している。この蒸気通流手段３７は、蒸気蓋２０とその周縁に設けた弾性材料からなるパッキンとで構成され、その内部に蒸気発生手段１７と蒸気通流開孔部３４とを連通する空間を有する形状とし、被加熱物収納空間１１内の所定位置に着脱自在に実装している。
【００５４】
蒸気を吹出す蒸気通流開孔部３５は、載置板１２の略中央部をめがけて蒸気を噴出するように斜め下方に傾斜して設けられている。
【００５５】
また、本実施の形態の場合、被加熱物収納空間１１の下方にのみ加熱室環境検出手段２６ｂを配置させている。
【００５６】
上記構成により、被加熱物収納空間１１に供給される蒸気は、載置板１２をめがけて噴射されるのでその蒸気は強制対流となって被加熱物収納空間１１内を対流する。このような蒸気の流れは、第１の実施の形態における自然対流の蒸気の流れとくらべて被加熱物収納空間１１の蒸気の充満度が均一化されるため、加熱室環境検出手段２６ｂがひとつでも、被加熱物収納空間１１内の高周波の伝播状態を精度良く検出することができる。
【００５７】
次に具体的な加熱動作の流れを説明する。
【００５８】
操作部からの操作により被加熱物収納空間１１の載置板１２上に載置された被加熱物の加熱が開始されると、制御手段３２は高周波発生手段であるマグネトロン１６、放射アンテナ１４駆動用のモータ３３、水加熱手段１９および送水ポンプ２４の動作を加熱条件に従って開始する。
【００５９】
冷めた被加熱物をあたため再加熱する場合、制御手段３２は、まずマグネトロン１６を低出力で動作させると同時に水加熱手段１９および送水ポンプ２４を動作させて被加熱物収納空間１１に収納した被加熱物に直接蒸気を噴き付ける。
【００６０】
蒸気の供給を開始すると同時に、被加熱物収納空間１１の下方に配置した加熱室環境検出手段２６ｂに対応する検出部３１ｂは、検出信号を制御手段３２に出力する。そして、載置板１２上の空間の比誘電率が略２０程度になるまで蒸気供給を継続し、検出部３１ｂが発光手段２８ｂの発光を検出すると、制御手段３２は、水加熱手段１９の動作を停止し、マグネトロン１６の出力が最大になるように制御する。そして、きめ細かい伝搬波長の下で被加熱物の均熱化をはかりながら所定時間加熱する。これにより、被加熱物の表面をしっとりした状態を保って内部を適温かつ均一に加熱することができる。このような加熱制御は、肉まん、しゅうまい、餃子などの加熱時に大きな効果を発揮する。
【００６１】
（実施の形態３）
図４は、本発明の第３の実施の形態における高周波加熱装置の一部切欠き正面断面構成図、図５は、同高周波加熱装置の加熱室環境検出手段の斜視図である。本実施の形態と上記第２の実施の形態との相違点は、加熱室環境検出手段の構成にあり、他の構成は上記第２の実施の形態における高周波加熱装置と同一なので、その部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００６２】
本実施の形態は、図４に示すように、上記第２の実施の形態における加熱室環境検出手段２６ｂに代え、加熱室環境検出手段３８を設け、加熱室環境検出手段３８を、図５に示すように、金属外郭部３９と、その内部に設けられ高周波に感応する高周波感応手段として高周波に感応して発熱する発熱手段４０とから構成したものである。金属外郭部３９は、空気あるいは蒸気を通過させるとともに高周波を遮断する開孔（図５では省略）を多数配し内部が中空の導波管形状の構造体としている。
【００６３】
そして、この金属外郭部３９の内部の導波部は、所定値以下の波長の高周波をＴＥモードで伝搬するように幅と高さ寸法が規定されている。導波管形状の金属外郭部３９の一端には、被加熱物収納空間１１内を伝搬する高周波に結合する受信アンテナ４１を設けている。この受信アンテナ４１は、短縮される所望の波長の１／４の長さからなる複数のマイクロストリップ線路構成とし低誘電損失高耐熱材料の誘電材４２を基材としている。複数のマイクロストリップ線路の集合点には金属外郭部３９の内部に挿入される棒状の金属部４３を接合配置させている。
【００６４】
また、導波管形状の金属外郭部３９内部の他端側には、高周波感応手段として、高周波エネルギを受けて誘電損失により発熱する発熱手段４０を内蔵している。また、この発熱手段４０の昇温動作を検知する検知部４４を、発熱手段４０に対向する加熱室１０の外側の所定位置に設けている。検知部４４が発熱手段４０に対向する加熱室１０の右壁面２５には開孔（図示せず）を配している。検知部４４によって検出された信号は、制御手段３２に送られる。
【００６５】
以上のように、本実施の形態によれば、発熱手段４０は、平面状の板形状にて構成できるので、高周波をＴＥモードで伝搬させる外郭部３９の高さ寸法は、小さくすることができ、加熱室環境検出手段３８を薄型形状にでき、被加熱物収納空間１１内へコンパクトな実装空間で、かつ高い自由度で組み込みができる。
【００６６】
また、発熱手段４０の放射熱を加熱室１０の外側から検出する構成を採用することができるので、高周波の影響を受けることなく検出信号を出力させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
以上のように本発明にかかる高周波加熱装置は、加熱室内の高周波伝搬特性を検出しながら蒸気充満環境下で被加熱物の加熱制御を行うことができるので、被加熱物を高品質に加熱することができるもので、電子レンジ、オーブンレンジ、オーブンあるいはグリラーなどと複合させた調理装置での加熱調理はもとより、半導体装置、乾燥装置など工業分野での各種加熱装置にも展開することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施の形態１における高周波加熱装置の一部切欠き正面断面構成図
【図２】同高周波加熱装置の加熱室環境検出手段の斜視図
【図３】本発明の実施の形態２における高周波加熱装置の一部切欠き正面断面構成図
【図４】本発明の実施の形態３における高周波加熱装置の一部切欠き正面断面構成図
【図５】同高周波加熱装置の加熱室環境検出手段の斜視図
【符号の説明】
【００６９】
１０  加熱室
１１  被加熱物収納空間
１６  マグネトロン（高周波発生手段）
１７  蒸気発生手段
２６ａ、２６ｂ、３８  加熱室環境検出手段
２７、３９  金属外郭部（外郭部）
２８ａ、２８ｂ  発光手段（高周波感応手段）
２９  受信アンテナ
３１ａ、３１ｂ、４４  検知部
３２  制御手段
４０  発熱手段（高周波感応手段）
【図１】
2007085574.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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