JPS6359052B2

JPS6359052B2 -

Info

Publication number: JPS6359052B2
Application number: JP12230882A
Authority: JP
Priority date: 1982-07-13
Filing date: 1982-07-13
Publication date: 1988-11-17
Also published as: JPS5912232A

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野本発明は被加熱物の重量を測定し、その重量に
応じた加熱時間、出力、パターン等を自動的に算
出可能とする加熱調理装置に関するものである。従来例の構成とその問題点従来一般の高周波加熱装置においては、被加熱
物の重量をはかりなどで計量し、その重量にもと
づいて加熱時間や加熱出力をロータリータイマや
出力設定キーにより設定するなどしていた。従つ
て調理を開始するまでの、特に計量およびタイマ
設定・加熱出力設定などわずらわしい操作が必要
であり使い勝手の向上が望まれていた。発明の目的本発明は前記従来からの課題を解消し、装置に
計量機能を設け使い勝手を向上することを目的と
する。発明の目的本発明は被加熱物を収納する加熱室と、前記加
熱室の内部へ高周波エネルギー等の加熱エネルギ
ーを供給する高周波発振器などの加熱手段と、前
記被加熱物の重量により振動数が変化するばねを
有する置台装置を備え、置台装置の振動数を加熱
室の外へ磁気で伝達して被加熱物の重量を振動数
より算出する回路を備え、検出した被加熱物の重
量に対応して前記高周波発振器の出力および発振
時間とを制御する回路を設けるもので、高周波加
熱装置の操作を簡単にし使い勝手を向上するとと
もに加熱室内部の被加熱物の重量を計量する装置
を備えることによつて調理までの計量作業を省
き、能率的な調理を可能とするものである。実施例の説明以下、本発明の一実施例について図面に基づい
て説明する。第１図に高周波加熱装置である電子レンジの斜
視図を示す。１は被加熱物の重量や加熱時間を表示する表示
部、２は調理の種類や加熱出力を選択したり調理
の開始を行なうための各種キーを配設した設定
部、３は加熱室５へ食品の出入れを行なうための
開閉自在なドアであり、４は本体のボデーであ
る。第２図において６は加熱室５に高周波を供給す
るマグネトロンであり、７は被加熱物としての食
品である。８は食品を載置し回転可能な置台装置
であり、食品７の重量に対応した周波数で振動し
磁気によりその振動を加熱室外へ伝達する。１１
は伝達された振動を検出するホール素子等の磁界
強度検出部である。９，１５は置台装置８を回転
させるために磁力により回転力を加えるもので９
は回転板、１５は回転用の磁石である。第３図に
置台装置８の構造および振動数検出部を示す。ま
た第４図に置台装置８の構成を詳細に示す。８ａ
は食品の載置台であり１７は載置台８ａに取付け
られその重量を天秤棒１６に伝える支持材であ
る。１３は食品の加熱むらをなくすために食品７
を回転させながら加熱できるための車輪であり、
１９は車輪１３の軸の連結および車輪を円形に配
置するための連結輪である。１８は車輪に載りか
つ回転する輪形状の支持回転台である。ばね１２
は載置台８ａの中心に取付け、天秤棒１６でばね
１２、支持棒１７および支持回転台１８に連結し
ている。支持材１７が食品の重量を天秤棒１６に下向に
伝え、天秤棒はその力を支え回転台１８とばね１
２に伝える。そしてばね１２が振動するわけであ
る。このばね１２が食品の重量によつて振動数が
変化する。１０は磁石でありこのばね１２の振動
と同じく振動する。又、この磁石は高周波から遮
断しかつ磁界を通す材質でカバーしてある。１１
は磁石１０からの磁界の強さを検出する磁界強度
検出部であり、磁石１０が振動することにより磁
界強度検出部１１と磁石１０との距離が変化する
ことにより振動数を検出することが出来る。この
磁界強度検出素子としてはホール素子などがあ
る。１４および１５は磁石であり、加熱室外の回
転板９を回転さすことによりこの力を磁石１４と
１５の吸引力あるいは反発力を用いて支持回転台
１８に回動力を伝えるわけであり、支持回転台１
８に載つている載置台８ａ、天秤棒１６も同じく
回転する。２０は天秤棒１６が載置台８ａから離
脱しないための取付材である。第５図は磁石１０と磁界強度検出部１１の関係
を示すものであり、同図ａはホール素子を利用し
て磁界強度の変化を検出するものである。ホール
素子は同図ｂに示す如くAB間に発生する電圧は
ホール素子に流れる電流Ｉとかかる磁界Ｈによつ
て変化する。したがつて一定電流をホール素子に
流すことによつて磁界強度の変化をAB間に発生
する電圧により検出することが出来るわけであ
る。また加熱室５の底板を高周波はしや断するが
磁界を通す材質にすることにより磁界強度検出部
１１には高周波による影響は受けないで磁界の強
度変化を検出できる。第６図ａはばねにおもりを付けた時の振動を示
すものでばねの弾性定数をｋ、おもりの質量をｍ
とした場合に振動数ｆは

【式】となり質量が大きくなれば振動数は小さくなる。ｂに本
発明の一実施の置台装置を示す。この構造および動作について説明する。まず食
品７の重量が載置台８ａにかかりその力が支持材
１７により天秤棒１６のＢ点にかかる。天秤棒１
６は梃子の役割をはたし支点が支持回転台１８に
載るA₁点である。したがつてC₁点にかかる力は
B₁点にかかる力のA₁B₁間の長さ／A₁C₁間の長さ倍となり
大きな力はかからない。一方B₁点とC₁点の振幅は逆に
C₁点が大きくB₁点は小さい。したがつてB₁点す
なわち載置台８ａの振幅が小さくともC₁点すな
わち磁石１０の振幅は大きくなる。このことは食
品の重量により載置台８ａの上下方向の変動は小
さくてすみかつ磁石１０の変動は大きくなり磁界
強度の変化も大きくなるわけである。又重量によ
り振動数は変化するわけである。第７図は磁石１０が振動している時の各部の関
係を示す。同図ａは磁石１０と磁界強度検出部１
１の間の距離Ｌであり振動により距離Ｌが時間的
に変化する。同図ｂは距離Ｌと磁界強度検出部１
１の磁界強度の関係を示す。同図ｃはａおよびｂ
より磁界強度検出部１１の磁石１０の振動による
磁界強度の時間的な変化を示す。同図ｄは磁界強
度検出部１１としてホール素子を使用した場合
に、一定電流を流した場合のホール素子の磁界強
度と出力電圧の関係である。同図ｅは、ｃおよび
ｄよりホール素子の出力電圧を示す。したがつて
磁石１０の振動と同じ振動数をホール素子により
検出することが出来るわけである。第８図はこのホール素子の出力を信号として取
出すための回路である。A₂点はホール素子から
の出力電圧である。B₂点はその交流成分のみを
コンデンサにより伝達したものである。B₂点の
電圧を増幅してC₂点の波形としている。C₂点の
電圧をコンパレータに入力することによりD₂点
のように方形波出力を取出すことが出来る。第９図はバネ１２すなわち磁石１０の振動と
D₂点の出力波形の関係を示したものであり、食
品の重量により振動数が異なることを示す。すな
わち同図ａと同図ｂでは同図ａの方が振動数が大
きいため食品の重量は小さい。第１０図は本発明の高周波加熱装置の制御回路
の一例である。２４は制御部を構成するマイクロ
コンピユータで記憶、判断、演算、データの入出
力等を行なう。２５は発振回路であり磁石１０の
振動数を測定するための基本周波数を発生させ
る。６は高周波を発生させるマグネトロンであり
２３はそのマグネトロン６の冷却用のフアンモー
タである。２１および２２はマグネトロン６の出
力を制御するためのリレーおよびその駆動回路で
ある。第１１図に重量測定の動作を示す。同図ａは磁
石１０の振動から取り出したパルス、同図ｂは発
振回路２５の出力波形であり、同図ｃにその時の
測定法の流れを示す。すなわち、同図ａの磁石１
０の振動からのパルスの立下りＰ点から次の立下
りＱまでの間に発振回路からのパルス数をカウン
トすることにより磁石１０の振動数を求めること
ができるわけである。次に第１０図の回路図におけるマイクロコンピ
ユータ２４の内部機能として実際の本発明に使用
されている機能のブロツク図について説明する。
制御部を構成するマイクロコンピユータ２４の内
部の２４ａはタイムベースとしての発振回路２５
のパルスをカウントするパルスカウンター、２４
ｂは磁石１０の振動を検出する振動検出手段２４
ｃは振動数と被加熱物の重量の相関関係を記憶し
ている重量記憶手段、２４ｄは重量と加熱出力と
時間配分の組合せ形態を記憶している加熱形態記
憶手段である。そして第１１図に実際の動作を示
しており、磁石１０の振動を振動検出手段２４ｂ
に入力し、そしてパルスの立下りＰ点から次の立
下りＱ点までの間に入つてくるタイムベースとし
ての発振回路２５からのパルス数をパルスカウン
ター２４ａでカウントする。これは実際は磁石１
０の振動の周期を測ることになるが、実質な振動
数と同等である。そして振動検出手段２４ｂとパ
ルスカウンター２４ａにより検出した振動数を基
に重量記憶手段２４ｃにより食品の重量を割り出
す。次にこの割出した重量を基に加熱形態記憶手
段２４ｄにより加熱出力と時間の配分を決定す
る。そしてマグネトロン６の出力を制御するため
のリレー２１や２２の駆動回路に信号を出力し制
御する構成である。以上のように食品を加熱室の中で測定すること
が出来、しかも磁気を使用してその信号を加熱室
の外へ伝達することが容易に出来るわけで、高周
波の影響も受けない。さらに測定の精度について
は、制御回路上の部品等によるばらつきや誤差に
よる影響は全く受けない。そして測定した重量に対応した加熱出力、時
間、パターン等をマイクロコンピユータで算出す
るわけである。第１２図に従つて本発明の一実施例としての電
子レンジの操作例を説明する。第１２図は表示部
１および設定部２の一例を示す。設定部２には調
理のメニユーの選択キーがあり選択されたメニユ
ーと測定した食品の重量とにより加熱時間、出
力、パターンを決定するものである。今冷凍され
た食品の解凍を例として操作を説明する。設定部
２の「解凍」キー２６を押すと初期値として第１
２図ｂのイで示すようにOgを表示する。次に冷
凍された食品を加熱室内の載置台８ａに載置する
ことにより磁石１０が振動しこの振動数又は振動
の周期を求めることによりマイクロコンピユータ
２４が重量を算出して第１２図ｂのロに示すよう
に重量を表示する。このためには振動数と重量の
相関関係をマイクロコンピユータ２４の記憶部に
記憶しておく。そこで重量表示後「調理スター
ト」キー２７を押し加熱を開始する。開始直後に
マイクロコンピユータ２４で食品の重量に対応し
た加熱時間Ｔを算出して第１２図ｂのハに示すよ
うに表示部１は時間表示に切換わる。そして以後
残り時間が第１２図ｂのニのごとく表示されてい
く。さらにこの時の食品を解凍する時の加熱出力
Ｐと加熱時間Ｔおよび加熱パターンは第１３図
ａ，ｂに示すもので、これらをマイクロコンピユ
ータ２４に記憶させておき「調理スタート」キー
２７を押した後は自動的に解凍が進行し、所定の
時間が経過すると高周波発振を停止し解凍が完了
する。なお第１３図ａは出力６００ＷでT₁秒間
を加熱し、次のT₂秒間は停止し、次のT₃秒間は
200Wで加熱することを示す。さらに第１３図ｂ
はそれぞれの時間は食品の重量Wgから決定され
ることを示す。このように被加熱物を加熱室に入れるだけで、
その重量が計量されかつ自動調理されるので使い
勝手がよく能率のよい調理が出来る。発明の効果以上のように本発明によれば次の効果を得る。 (1) 加熱室内に載置することにより食品の重量が
測定出来るので使い勝手がよい。 (2) 食品の重量をばねの振動数により測定するた
めに、測定誤差の要因はばねの弾性係数と天秤
棒の精度および基本となる発振回路であり磁界
の強度や検出回路のばらつきなどには影響され
ない。 (3) 振動を磁界により伝達しているため高周波の
影響を受けない。このことは食品の加熱室内で
の測定を可能にする。 (4) 重量信号がばねにより振動数に変換されてい
るために回路的なＡ−Ｄ変換機能を必要としな
い。 (5) 食品の加熱むらをなくすため、回転しながら
加熱する方式も容易に実装出来る。 (6) 食品の重量による載置台の高さの変動が少な
くかつ磁石の振幅を大きく出来る構造になつて
いる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である電子レンジの
外観斜視図、第２図は同レンジの側面断面図、第
３図は同レンジの置台の振動数検出部を示す断面
図、第４図は同レンジの置台の分解斜視図、第５
図ａ，ｂは同レンジの振動数検出部の振動検出原
理を示す原理説明図、第６図ａ，ｂは同部のばね
の振動する原理を示す原理説明図、第７図ａ，
ｂ，ｃ，ｄ，ｅは同部の重量測定系の各部の関係
を示す特性図、第８図は同部のホール素子からの
出力電圧の波形整形回路図、第９図ａ，ｂは同部
の重量と振動数の関係を示す特性図、第１０図は
同レンジの回路図、第１１図ａ，ｂ，ｃは同部振
動数の読込みと重量換算の特性図およびフローチ
ヤート図、第１２図ａ，ｂは同レンジの設定部の
正面図および表示状態図、第１３図ａ，ｂは同レ
ンジの解凍の加熱条件を求める換算を示す特性図
である。５……加熱室、６……マグネトロン、７……食
品（被加熱物）、８……置台装置、８ａ……載置
台、９……回転板、１０……磁石、１１……磁界
強度検出部（ホール素子）、１２……ばね、１３
……車軸、１６……平秤棒、１７……支持材、１
８……支持回転台、１９……連結輪、２０……取
付材、２４……マイクロコンピユータ、２５……
発振回路。

Claims

【特許請求の範囲】

１被加熱物を収納する加熱室と、前記加熱室内
の前記被加熱物を加熱する加熱手段と、前記被加
熱物を載置しかつその被加熱物の重量により振動
数が変化するばねからなる置台装置と、前記置台
装置の振動数と被加熱物の重量の相関関係を記憶
する重量記憶手段と、重量と加熱出力・時間配分
の組合せ形態を記憶する加熱形態記憶手段と、前
記置台装置の振動数を検出するためのタイムベー
スとなる発振回路と、前記発振回路をタイムベー
スとし前記置台装置の振動部に磁石を設けこの磁
石の振動による磁気の変化を検出することによつ
て前記置台装置の振動数を検出する振動検出手段
と、前記振動検出手段により検出した振動数から
前記重量記憶手段により重量を割り出し、その割
り出した重量から前記加熱形態記憶手段により加
熱形態を割り出し、この加熱形態に基づいて前記
加熱手段を制御する制御手段とを備え、前記被加
熱物の置台装置の構成を３個以上の車輪と前記車
輪の軸の連結およびこの車輪を円形状に配置する
ための連結輪と、前記車輪に載りかつ回転可能な
支持回転台と、被加熱物が載る載置台と、天秤棒
と、前記天秤棒には前記支持回転台を支点とし前
記載置台の荷重を力点としこの力点につり合うも
う１つの力点をばねで支える構成とした加熱調理
器。