JP2004108707A - Weight sensor and heating cookware using it - Google Patents
Weight sensor and heating cookware using it Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004108707A JP2004108707A JP2002274203A JP2002274203A JP2004108707A JP 2004108707 A JP2004108707 A JP 2004108707A JP 2002274203 A JP2002274203 A JP 2002274203A JP 2002274203 A JP2002274203 A JP 2002274203A JP 2004108707 A JP2004108707 A JP 2004108707A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- food
- weight sensor
- movable electrode
- heating
- weight
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B40/00—Technologies aiming at improving the efficiency of home appliances, e.g. induction cooking or efficient technologies for refrigerators, freezers or dish washers
Landscapes
- Control Of High-Frequency Heating Circuits (AREA)
- Electric Ovens (AREA)
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電容量式の重量センサと、そのセンサを用いた加熱調理器、例えば電子レンジや電子オーブンレンジに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
食品載置台となるテーブルを回転させて、所定の位置に設置されたマグネトロンからの電磁波を食品に均等に照射させるターンテーブル式の加熱調理器においては、食品の重量検出方法として特開平8−320123号公報に開示されているような可動電極と固定電極を有したコンデンサを形成した静電容量式センサを用い、食品の重量による押圧により電極間の空隙の変化を静電容量として検出していた。また、特開2000−104928号公報に開示されているように、可動電極の中心に突起を設け、この突起部で食品の重量による押圧を受ける構造をとっていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記、従来技術の特開平8−320123号公報では、一対の可動電極と固定電極を用いているため、テーブルに載置された食品の重量情報は検出できるが、食品の位置情報を検出することはできないという課題があった。
【0004】
また、特開2000−104928号公報では、食品の重量による押圧が可動電極の中央部に設けた突起部に点接触状態として作用するため、固定電極と可動電極部間の空隙が一様に変化する。このため、常に固定電極と可動電極間の空隙はほぼ平行となる。テーブル上の食品の位置によるセンサ信号の変化分を検出することはできないという課題があった。
【0005】
本発明は、上記課題のうち少なくとも一つを解決することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、可動電極と、それに対向する固定電極からなる静電容量式の重量センサにおいて、一つの可動電極に対して固定電極を複数に分割し、それぞれの可動電極と固定電極間の静電容量信号が得られるようにした。
【0007】
また、食品を収納する加熱室と、食品を加熱するマグネトロンと、電磁波を導く導波管と、電磁波を撹拌する回転アンテナと、該回転アンテナを駆動する回転アンテナモータと、食品を載置する食品載置台を備えた加熱調理器において、前記重量センサを食品載置台の下方に備え、食品載置台と前記重量センサの可動電極部を支持部材で剛体結合し、複数に分割した各固定電極と可動電極間のそれぞれの静電容量信号を用いることで食品載置台の食品の重量情報と位置情報を検出する機能を持たせたものである。
【0008】
また、食品を収納する加熱室と、食品を加熱するマグネトロンと、食品を載置する回転食品戴置台を備えた加熱調理器において、前記重量センサを回転食品戴置台の下方に備え、回転食品戴置台と前記重量センサの可動電極部を支持部材で剛体結合し、複数に分割した各固定電極と可動電極間のそれぞれの静電容量信号を用いることで回転食品戴置台の食品の重量情報と位置情報を検出する機能を持たせたものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例について図面を参照して説明する。
【0010】
図1は、本発明の一実施例におけるターンテーブルレスの電子レンジ1の主要構造と検出、制御のシステム構成を示したものである。内部構造は、調理する食品4を収納する加熱室2と、加熱室4の側面部(図中、右側)に設けた機械室14に分けられる。
【0011】
加熱室2は、左右の側面、奥面と天井面および、底面が薄板状の鋼材で一体に組み立てられた加熱室筐体12と、前面部は外部から加熱室2の食品4が確認できると共に電磁波を外部へ透過しないようにガラスとパンチング状の小さな多数の孔を設けた薄鋼板で構成した食品4の出し入れ用ドア(図示せず)で構成している。
【0012】
また、食品4を載置する四角い板状の食品載置台3(以下、テーブルと呼ぶ。)が、加熱室筐体12の底板上部にテーブル3の外周側面部をシリコンゴムやフッ素系ゴム等の弾性部材からなるシール部材13によりシールされ、弾性的に支持されている。12aはテーブル3と底板下部との間に設けられた空間となる電磁波撹拌室である。
【0013】
機械室14は、加熱室2の側部にあり、その内部は加熱室筐体12の薄鋼板により熱的、あるいは電磁波を遮断するように分離されている。機械室14内には、食品4の電磁加熱に必要な電磁波を発生させるマグネトロン5と、該マグネトロン5からの電磁波を制御する加熱制御回路16と、各電子部品や回路部品を冷却するための空冷ファン(図示せず)、加熱過程の食品4の温度情報を検知する赤外線温度センサ21および、赤外線温度センサ21の姿勢制御手段22等が収納されている。
【0014】
機械室14に備えたマグネトロン5から発生する電磁波は、薄鋼板でできた筒状の導波管6を介して電磁波撹拌室12aの底部に設けられた穴12a1を経て電磁波撹拌室12aに入り、ここからテーブル3を経て加熱室2内に伝播する。テーブル3の下の電磁波撹拌室12aには導波管6からの電磁波を攪拌して食品4に照射するための回転アンテナ7が備えられており、該回転アンテナ7は、導波管6外部に備えた回転アンテナモータ9により回転軸8を介して駆動される。
【0015】
本実施例では、食品4の重量や位置情報を検出する重量センサ30をテーブル3の略中央下部で、導波管6外部に備えた。重量センサ30及びテーブル3上の食品4の重量情報および位置情報は、後で詳細に説明するがテーブル3に結合した支持部材17を介して重量センサ30部に直接、押圧として伝達する構成としている。
【0016】
本実施例の加熱調理器は、重量センサ30により検知された情報を基に食品4の最適加熱調理を行うものである。図1には、重量センサ30から加熱制御回路16までの信号の流れと、加熱制御回路16から具体的な加熱手段への加熱制御の流れを点線の矢印で示している。実施例による食品加熱手段は、電磁波を発生させるマグネトロン5と、その電磁波を食品4へ照射させる回転アンテナ7と、加熱調理過程の食品4の温度情報を検知する赤外線温度センサ21の姿勢制御手段22である。
【0017】
具体的な加熱制御の流れについて説明する。ユーザが加熱調理する食品4を加熱室2内のテーブル3上に載置し、ドア(図示せず)を閉めると同時に、重量センサ30により食品4の重量と位置の計測を開始し(動作原理は後述)、検知された信号は加熱制御回路16に送られる。
【0018】
ユーザが加熱調理開始のボタン(図示せず)操作によりマグネトロン5が作動する。重量センサ30により食品4の重量が検知されているため、マグネトロン5の出力による加熱調理時間が予測できるため、マグネトロン5の出力時間制御が可能となる。
【0019】
なお、マグネトロン5の出力の大きさを時間の経過とともに制御してもよい。さらに、食品4のテーブル3上での位置情報が検知されているため、回転アンテナ7の位置によるテーブル3上での電磁波強度分布をあらかじめデータベース化していると、食品4の集中加熱が可能となる。具体的には、回転アンテナ7の電磁波集中照射部を食品4の位置により制御する回転制御を行うとよい。具体的には、回転アンテナ7の回転する速さの強弱(可変)と一時停止等の制御である。
【0020】
さらに、食品4の位置情報を基に食品4の温度を検知する赤外線温度センサ21を食品4に向ける食品狙い制御により、無駄な空間(食品4のない場所)の検出を省くことができ、食品4の温度検知精度の向上や実時間検知が可能となる。
【0021】
ここで得られた食品4の温度情報により、マグネトロン5や回転アンテナ7の制御にフィードバックさせてもよい。
【0022】
以下、上記した食品4の重量と位置検出に関する具体的な構造と動作について図2以降を用いて説明する。
【0023】
図2は、本発明の一実施例である図1に示した加熱調理器の重量センサ30構造及び、その周辺構造を示した断面図である。食品4を載置するテーブル3は側面部をシリコンゴムやフッ素系ゴム等の弾性部材からなるシール部材13により加熱室筐体12部に弾性支持されている。これによりテーブル3がシール部材13による弾性変形内で自由に移動できるとともに、テーブル3とシール部材13により加熱室2とテーブル3下方の電磁波撹拌室12aとは完全にシールされた構造となっている。これは、加熱室2内に載置された食品4が電磁波撹拌室12aの穴12a1を経て導波管6内に漏れ込む(食品4類をこぼした場合など)のを防止するためである。
【0024】
テーブル3中央の下部には棒状の支持部材17が取付けられており、テーブル3及びテーブル3に載置された食品4の重量を該支持部材17によって、重量センサ30部へ直接、押圧として伝達する構造となっている。支持部材17とテーブル3の結合部10は、食品4の重量情報や、位置情報を損失なく伝達するために、剛体結合することが最も望ましいが、食品4の重量情報のみ検出の場合や、検出精度の許容範囲が広い場合などは、押圧による接触結合であってもよい。
【0025】
支持部材17は、電磁波撹拌室12aや導波管6内にあるため、電磁波の分布に影響を与えないよう非金属材とし、さらに耐熱性や強度に優れた、例えばセラミック材等を用いるとよい。重量センサ30部はテーブル3のほぼ中央下方で導波管6の外部に備えている。本実施例では、回転アンテナモータ9の外側に備えている。
【0026】
本実施例は、電磁波撹拌室12aの下にある導波管6内に機械室14に設置したマグネトロン5から発生する電磁波を攪拌する回転アンテナ7を備えたターンテーブルレス式の加熱調理器の具現化構造である。
【0027】
テーブル3中央の下部に設けた支持部材17により回転アンテナ7や回転アンテナモータ9を介して重量センサ30部に食品4の情報を伝達するため、支持部材17が回転アンテナ7の回転軸8及び回転アンテナ7を回転駆動する回転アンテナモータ9を貫通できるように、それぞれに貫通孔8aを設け、中空軸構造とした。
【0028】
これにより、回転アンテナ7の設置制約に影響を与えることなく、食品4の情報をテーブル3に備えた支持部材17を介して、直接重量センサ30部へ伝達することができる。該支持部材17は、回転軸8及び、回転アンテナモータ9部と非接触構造とすることにより接触摩擦力等による情報の損失なく重量情報を重量センサ30に伝達することができる。
【0029】
ここで、支持部材17の周囲空間に、万が一の接触時の摩擦を回避するため、摺動潤滑材としてグリース(図示せず)などを注入しておいてもよい。
【0030】
本実施例による特徴は、一つの重量センサ30でテーブル3上に載置された食品4の重量情報と、テーブル3上の食品4の位置情報を検出することである。
【0031】
次に、具体的な重量センサ30構造について図3を用いて説明する。
【0032】
図3は、重量センサ30部の断面を示したものである。重量センサ30は回路部品等が搭載した基板32上に備えた固定電極34と、該基板32上にネジなどの固定補助部材36などで固定した平ばね(以下、センサばね31と呼ぶ)の一部位(実施例では中央部)である可動電極33を備えている。
【0033】
これらの固定電極34と可動電極33は所定の隙間を保ち、略平行に対向面を形成している。基板32の中央部には食品4の重量情報等を伝達する支持部材17を貫通する穴32aが設けてあり、図中上部(テーブル3部)より支持部材17が基板32を非接触状態で貫通し、センサばね31部の可動電極部33に押圧を加えられる構造としている。
【0034】
一般的な静電容量式センサでは、固定電極34と可動電極33の空隙が該押圧により変化する。この可動電極33と固定電極34間の空隙の変化分から静電容量の変化により、押圧による変位量、あるいは力(重量)を検出する。
【0035】
本実施例は、このような静電容量式センサを用いて押圧力によりテーブル3上の食品4の情報やテーブル3上の食品4の載置位置を検出するものであり、支持部材17と可動電極33となるセンサばね31の結合部を完全に固定した。
【0036】
固定の方法は、図3に示すようにネジなどの固定補助部材36を用いても、接着等による固定でもよい。また、センサばね31部と一体となった支持部材17を構成してもよい。
【0037】
このような構成により、図2に示すテーブル3の端に食品4が載置されると支持部材17にはモーメント力が作用し、支持部材17に固定されたセンサばね31の可動電極33は傾きを持ちながら上下方向に移動し、固定電極34と可動電極33間の空隙が変化する。
【0038】
以下、上記重量センサ30構造によりテーブル3上での食品4の載置位置の検出原理について具体的なセンサばね31、可動電極33構造と基板32上に設けた固定電極構造34を用いて説明する。
【0039】
図4に示すセンサばね31は、平板のばね鋼材でできており、中央部の可動電極部33を四本の梁33aで支持した構造である。センサばね31は、四本の梁33aの外側端部でネジ(図示せず)等により外部(例えば、基板32)に固定する。図中A−A断面図に示しているように四本の梁33a部にはそれぞれ曲げ部35を設けている。図3で示したように可動電極33中央部に固定された支持部材17にテーブル3の食品4の載置位置によるモーメントが作用すると、各曲げ部35(図では4ヶ所)の変形の差違により可動電極部33が傾きを有しながら上下方向に移動する。すなわち、この時の可動電極33の傾き方向を検出することができると、テーブル3上での食品4の載置位置(方向)も検出することが可能となる。
【0040】
そこで、静電容量式の重量センサ30として食品4の重量情報や位置情報を検出するための図4に示した可動電極33に対応した、本実施例による固定電極34構造を図5に示す。
【0041】
図5は、分割型の固定電極34を備え、静電容量式の重量センサ30に必要な回路部品を搭載した基板32を示したものである。本発明は、固定電極34の構造に関するものであり、固定電極34のパターンのみ図示しており、回路部品等は図示していない。
【0042】
本実施例による固定電極34の構造は、図4に示した可動電極部33と同じ外形形状、大きさとし、中央部にはテーブル3からセンサばね31に食品4の重量情報を伝達する支持部材17が貫通できるように基板32と固定電極34部に穴32P、34Pを設けている。
【0043】
また、固定電極34は、四つの領域(34a〜34d)に分割した。これにより、センサばね31に備えた一つの可動電極33に対して、四分割の固定電極34で四つの情報が得られる静電容量式の重量センサ30を構成した。
【0044】
すなわち、一つの重量センサ30で固定電極34の分割数に相当する出力が得られる重量センサ30とした。
【0045】
先に説明したようにテーブル3上の食品4の載置位置によりセンサばね31に固定した支持部材17にモーメント力が作用し、センサばね31部の可動電極部33が傾きを有しながら固定電極34間の隙間が変化する。これにより、実施例による四つに分割された各固定電極34と可動電極33間の隙間変化分により該支持部材17にかかるモーメント力の方向が検出可能となる。すなわち、テーブル3上での食品4の載置位置が検出可能となる。また、各分割された電極間の出力信号を総和することで食品4の総重量も検出することができる。
【0046】
図6は、テーブル3上の偏った位置に食品4が載置された場合の本実施例による重量センサ30の食品4の位置検出原理を示したものである。仮に食品4がテーブル3の右寄りに載置された場合、テーブル3は外周側面をシール部材13で弾性支持されているため、図に示した矢印の方向のモーメントが作用し、右側に傾く。
【0047】
ここで、本実施例ではテーブル3の下部に設置した重量センサ30を備えており、重量センサ30の固定電極34を備えた基板32には穴32Pを設け、テーブル3と重量センサ30の可動電極部33となるセンサばね31部を基板32の穴32Pを通して支持部材17により剛体結合させているため、テーブル3の傾きにより支持部材17にモーメント力が作用してセンサばね31部の可動電極33を傾かせることになる。
【0048】
すなわち、図中左側の固定電極34aと可動電極33間の空隙(図中A部)と、右側の固定電極34bと可動電極33間の空隙(図中B部)の差によりそれぞれの電極間の静電容量信号を比較することでテーブル3上の食品4の載置位置情報が検出できることになる。
【0049】
図7に示すセンサばね31は、平板のばね鋼材でできており、中央部の可動電極部33を二本のL字あるいは、コの字形状の梁31a、31bで支持したねじりばね構造である。センサばね31は、二本の梁31a、31bの外側端部でネジ(図示せず)等により外部に固定する。本実施例によるセンサばね31構造では、梁31a、31b部の短辺方向に比べて長辺方向には曲げ変形による剛性が小さいため、図に示した矢印方向に傾き易い構造である。
【0050】
すなわち、テーブル3上での食品4の載置位置検出として該矢印方向の位置検出が目的の場合、図に示すようなセンサばね31を用いるとよい。この場合の固定電極34構造の一実施例を図8に示す。
【0051】
図8は、分割型の固定電極34を備えた静電容量式の重量センサ30の基板32を示したものである。本発明は、固定電極34構造に関するものであり、固定電極34パターンのみ図示しており、回路部品等は図示していない。固定電極34は該センサばね31の傾き易い方向に二分割34a、34bしており、可動電極33が傾くと二分割した図中上の固定電極34aと可動電極33間の空隙変化による静電容量信号と、下の固定電極34bと可動電極33間の空隙変化による静電容量信号の比較によりセンサばね31の傾き方向(図中に示した矢印方向)を検出することができる。
【0052】
すなわち、テーブル3上での食品4の載置位置が検出可能となる。また、二分割した電極間の静電容量の出力信号を総和することで食品4の総重量も同時に検出することができる。
【0053】
ここまでの実施例では、固定電極部34を四分割例えば(図5)、二分割例えば(図8)の実施例について述べたが、言うまでもなく検出したい食品4の載置位置、方向により分割数あるいは、分割形状を決めるとよい。
【0054】
図9および、図10は、他の実施例による重量検出および、位置検出可能な重量センサ30に用いるセンサばね31構造を示したものである。
【0055】
図9は、一枚の平板材を型抜き成形したセンサばね31構造を示したものである。四本の梁33b部により可動電極33は支持されており、各梁33bの外周部は一体構造としている。また、実施例では、該外周部をネジ(図示せず)などにより固定電極34を備えた基板32に固定されている。図中A−A断面に示すように梁33b2、33b4部のほぼ中心付近に曲げ部35を設けることにより、図4に示したセンサばね31同様に可動電極部33に図示していない支持部材17によりモーメントが作用すると該可動電極33は、傾きを有しながら移動する。外周部を設け、可動電極の面積を考慮すると、梁33b部の長さを大きくとることが困難となり、ばねの剛性がひじょうに大きくなる。ばね剛性が大きいと重量センサ30としての出力感度が低下するため、適度なばね剛性にする必要がある。
【0056】
そこで、実施例に示したセンサばね31で可動電極33部と梁33bの結合部に切り欠き部33kを設け、梁33bの長さを大きくすることでばね剛性の適正化を確保する構造とした。また、外周部を一体構造とすることで、組立ての作業性や部品の損傷、変形防止等を防ぐことができ、信頼性も向上する。
【0057】
図10は、一枚の平板材を型抜き成形したねじりばねを用いたセンサばね31構造を示したものである。可動電極33部は、四本のL字型の梁33cにより支持されており、梁33c外周部は一体構造としている。また、実施例では、該外周部をネジ(図示せず)などにより固定電極34を備えた基板32に固定されている。本実施例によるセンサばね31は可動電極33部に押圧を受けると梁33c部のL字形状部のねじれ変形により可動電極33部は移動するものである。このようなL字形状の梁33cを用いると梁33cの長さの自由度があるため、センサばね31のばね剛性の設計が容易にできる。可動電極33部のほぼ中心部に押圧が加わると可動電極33部はほぼ平行に移動し、押圧部に図3で示したようにテーブル3からの支持部材17が可動電極33部に固定されている場合は、テーブル3上の食品4の載置位置によるモーメントが該支持部材17に作用すると可動電極33部は、該モーメントに応じた傾きを伴いながら移動することができる。また、図9同様に外周部を一体構造とすることで、組立ての作業性や部品の損傷、変形防止等を防ぐことができ、信頼性も向上する。
【0058】
図9および、図10に示したセンサばね31においても、図4から図8で説明したように可動電極33と外形形状、大きさを合わせた分割型の固定電極34を用いることで、テーブル3上の食品4の載置位置情報を検出する重量センサ30を構成することができる。
【0059】
図11は、本実施例による重量センサ30を備えた食品4の載置台が回転するターンテーブル式電子レンジの構造を断面図で示したものである。食品4を載せる回転食品戴置台3t(以下、テーブルと呼ぶ)は支持部材17に固定され、支持部材17とともに回転するテーブル載置部材40の上に載置して、回転動作を行う。支持部材17の他端部により、テーブル3tの下部で加熱室筐体部12に設置した重量センサ30部へ食品4の重量に応じた押圧を与える構造である。
【0060】
該重量センサ30は、例えば図4から図10で示したような分割型の固定電極34を備えた基板32と可動電極33を備えたセンサばね31で構成されている。支持部材17は、中間部に第二の歯車42を備えている。また、加熱室筐体部12には回転駆動手段43(以下、Tモータと称す)が固定されており、該Tモータ43の回転軸に第一の歯車41を備えている。
【0061】
Tモータ43の回転力を第一の歯車41から第二の歯車42に伝達することにより支持部材17を回転する構造である。本実施例では、重量センサ30部が固定され支持部材17が回転するために、該支持部材17とセンサばね31部の接触部は摺動構造となる。言うまでもなく、摺動面については耐摩耗性を考慮した摺動部材などを用いることが必要である。また、該接触部は、面接触とすることで支持部材17の傾きにより可動電極部33を傾かせることができる。
【0062】
本実施例によるテーブル3t上の食品4の載置位置検出方法は、支持部材17が回転するために重量センサ30部の可動電極33、固定電極34間の空隙が回転に応じて変化する。食品4が搭載されている方向(位置)では前記可動電極33、固定電極34間の空隙狭くなるため、分割された各電極での信号を比較することで食品4の搭載位置を検出することが可能となる。
【0063】
このような静電容量式の重量センサ30を実施例に記載した構造をとることで電子レンジ1のテーブル3、3tに載置された食品4の重量と食品4のテーブル3、3t上での位置を検出することが可能となり、これらの食品4の情報を用いることでマグネトロン5の出力制御、回転アンテナ7の回転制御、赤外線温度センサ21の食品狙い制御などが可能となる。このため、電子レンジ1における食品4の最適加熱制御が図れ、高品位な電子レンジ1を提供することができる。
【0064】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による分割型の固定電極を備えた静電容量式の重量センサにより、分割された各固定電極と可動電極間の空隙変化を静電容量信号として検出でき、これらの信号を処理することで可動電極の傾き方向を検出することができる。このため、テーブルと可動電極を剛体で結合することにより、テーブル上に搭載した食品の位置情報を検出することができる。
【0065】
また、各信号処理により、食品重量情報も同時に検出できる。これにより、一つのセンサで前述した食品重量および位置情報の検出が可能となる。
【0066】
また、これらの情報を用いることで、マグネトロンの出力制御や温める食品の狙い検温、マグネトロンからの電磁波を回転アンテナ制御によって食品位置に集中加熱することが可能となる。これにより加熱時間の短縮化、省エネ化が図れる。
【0067】
さらに、食品の位置情報により加熱中の食品温度測定を行う赤外線センサの食品狙い検温ができるため、食品検温の応答性と精度が向上する。これらの機能向上により、より使い勝手のよい高品位な加熱調理器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例であるターンテーブルレスの電子レンジの主要構造と検出、制御のシステム構成図である。
【図2】本発明の一実施例である重量センサの検出構造及び、その周辺構造を示した断面図である。
【図3】本発明の一実施例である重量センサ部の断面図である。
【図4】(a)は本発明の重量センサに用いる可動電極を備えたセンサばね構造図、(b)は(a)のA−A断面図である。
【図5】本発明の重量センサに用いる基板に備えた分割型の固定電極の構造図である。
【図6】本発明の重量センサによる位置の情報検出原理を示す図である。
【図7】本発明の重量センサに用いる可動電極を備えた他の実施例であるセンサばねの構造図である。
【図8】本発明の重量センサに用いる基板に備えた他の実施例である分割型の固定電極の構造図である。
【図9】(a)は本発明の重量センサに用いる可動電極を備えた他の実施例であるセンサばねの構造図、(b)は(a)のA−A断面図である。
【図10】本発明の重量センサに用いる可動電極を備えた他の実施例であるセンサばねの構造図である。
【図11】本発明の一実施例である回転食品戴置台を備えた電子レンジの重量センサ及びその周辺構造を示した断面図である。
【符号の説明】
2・・・加熱室
3・・・食品載置台(テーブル)
3t・・回転食品戴置台(テーブル)
4・・・食品
5・・・マグネトロン
6・・・導波管
7・・・回転アンテナ
9・・・回転アンテナモータ
17・・・支持部材
30・・・重量センサ
33・・・可動電極
34・・・固定電極[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a capacitance-type weight sensor and a cooking device using the sensor, for example, a microwave oven or an electronic microwave oven.
[0002]
[Prior art]
In a turntable type heating cooker that rotates a table serving as a food mounting table to uniformly irradiate foods with electromagnetic waves from a magnetron installed at a predetermined position, Japanese Patent Laid-Open No. 8-320123 discloses a method for detecting the weight of foods. US Patent No. 6,064,098, a capacitance sensor having a movable electrode and a fixed electrode having a fixed electrode as disclosed in Japanese Patent Application Publication was used to detect the change in the gap between the electrodes as the capacitance due to the weight of the food. . Further, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-104928, a projection is provided at the center of the movable electrode, and the projection receives a pressure due to the weight of the food.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-mentioned prior art JP-A-8-320123, since a pair of movable electrodes and a fixed electrode are used, the weight information of the food placed on the table can be detected, but the position information of the food is detected. There was a problem that could not be done.
[0004]
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-104928, since the pressing by the weight of the food acts as a point contact state on the projection provided at the center of the movable electrode, the gap between the fixed electrode and the movable electrode changes uniformly. I do. Therefore, the gap between the fixed electrode and the movable electrode is always substantially parallel. There has been a problem that it is impossible to detect a change in the sensor signal due to the position of the food on the table.
[0005]
The present invention is to solve at least one of the above problems.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention provides a capacitance-type weight sensor including a movable electrode and a fixed electrode opposed to the movable electrode. And a static capacitance signal between the fixed electrode.
[0007]
Also, a heating chamber for storing the food, a magnetron for heating the food, a waveguide for guiding electromagnetic waves, a rotating antenna for stirring the electromagnetic waves, a rotating antenna motor for driving the rotating antenna, and a food for placing the food. In a heating cooker provided with a mounting table, the weight sensor is provided below the food mounting table, and the food mounting table and the movable electrode portion of the weight sensor are rigidly connected by a support member, and each of the fixed electrodes divided into a plurality of movable electrodes is movable. The function of detecting the weight information and the position information of the food on the food mounting table by using the respective capacitance signals between the electrodes is provided.
[0008]
In a heating cooker having a heating chamber for storing food, a magnetron for heating the food, and a rotary food mounting table for mounting the food, the weight sensor is provided below the rotary food mounting table, and the rotary food storage is provided. The weight information and position of the food on the rotating food mounting table by rigidly connecting the mounting table and the movable electrode section of the weight sensor with a support member, and using the respective capacitance signals between each fixed electrode and the movable electrode divided into a plurality. It has a function of detecting information.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0010]
FIG. 1 shows a main structure of a turntableless microwave oven 1 according to an embodiment of the present invention and a system configuration of detection and control. The internal structure is divided into a heating chamber 2 for storing the food 4 to be cooked, and a
[0011]
The heating room 2 has a heating room housing 12 in which left and right side surfaces, a back surface and a ceiling surface, and a bottom surface are integrally formed of a thin plate-like steel material. The food 4 has a door (not shown) made of glass and a thin steel plate provided with a large number of small holes in a punching shape so as not to transmit electromagnetic waves to the outside.
[0012]
Further, a rectangular plate-shaped food mounting table 3 (hereinafter, referred to as a table) on which the food 4 is mounted is provided on the bottom plate of the
[0013]
The
[0014]
The electromagnetic wave generated from the magnetron 5 provided in the
[0015]
In the present embodiment, the
[0016]
The heating cooker according to the present embodiment performs optimal cooking of the food 4 based on information detected by the
[0017]
A specific flow of the heating control will be described. The user places the food 4 to be cooked on the table 3 in the heating chamber 2, closes a door (not shown), and starts measuring the weight and position of the food 4 by the weight sensor 30 (operation principle). The detected signal is sent to the
[0018]
When the user operates a button (not shown) for starting heating and cooking, the magnetron 5 operates. Since the weight of the food 4 is detected by the
[0019]
The magnitude of the output of the magnetron 5 may be controlled over time. Further, since the position information of the food 4 on the table 3 is detected, if the electromagnetic wave intensity distribution on the table 3 according to the position of the
[0020]
Further, by controlling the
[0021]
The temperature information of the food 4 obtained here may be fed back to the control of the magnetron 5 and the
[0022]
Hereinafter, a specific structure and operation relating to the detection of the weight and the position of the food 4 will be described with reference to FIG.
[0023]
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of the
[0024]
A bar-shaped
[0025]
Since the
[0026]
In this embodiment, a turntableless heating cooker having a
[0027]
The information of the food 4 is transmitted to the
[0028]
Thereby, the information of the food 4 can be directly transmitted to the
[0029]
Here, grease (not shown) or the like may be injected into the space around the
[0030]
The feature of this embodiment is that one
[0031]
Next, a specific structure of the
[0032]
FIG. 3 shows a cross section of the
[0033]
The fixed
[0034]
In a general capacitance type sensor, the gap between the fixed
[0035]
In the present embodiment, the information of the food 4 on the table 3 and the mounting position of the food 4 on the table 3 are detected by the pressing force by using such a capacitance type sensor. The connection part of the
[0036]
As a fixing method, a fixing
[0037]
With such a configuration, when the food 4 is placed on the end of the table 3 shown in FIG. 2, a moment force acts on the
[0038]
Hereinafter, the principle of detecting the mounting position of the food 4 on the table 3 by the structure of the
[0039]
The
[0040]
FIG. 5 shows a structure of the fixed
[0041]
FIG. 5 shows a
[0042]
The structure of the fixed
[0043]
The fixed
[0044]
In other words, the
[0045]
As described above, the moment force acts on the
[0046]
FIG. 6 shows the principle of detecting the position of the food 4 by the
[0047]
Here, in this embodiment, the
[0048]
That is, the gap between the fixed
[0049]
The
[0050]
That is, when the position of the food 4 on the table 3 is to be detected in the direction of the arrow as the position of the food 4, the
[0051]
FIG. 8 shows the
[0052]
That is, the placement position of the food 4 on the table 3 can be detected. In addition, the total weight of the food 4 can be simultaneously detected by summing the output signals of the capacitance between the two divided electrodes.
[0053]
In the embodiments described above, the fixed
[0054]
FIGS. 9 and 10 show a structure of a
[0055]
FIG. 9 shows the structure of a
[0056]
Therefore, the
[0057]
FIG. 10 shows the structure of a
[0058]
In the
[0059]
FIG. 11 is a sectional view showing a structure of a turntable type microwave oven in which a mounting table of the food 4 provided with the
[0060]
The
[0061]
In this structure, the
[0062]
In the method of detecting the position of the food 4 placed on the table 3t according to the present embodiment, the gap between the
[0063]
By adopting such a capacitance
[0064]
【The invention's effect】
As described above, the capacitance-type weight sensor provided with the divided fixed electrodes according to the present invention can detect a change in the gap between each of the divided fixed electrodes and the movable electrode as a capacitance signal. By processing the signal, the tilt direction of the movable electrode can be detected. For this reason, by connecting the table and the movable electrode with a rigid body, it is possible to detect the position information of the food mounted on the table.
[0065]
Further, by each signal processing, food weight information can be simultaneously detected. Thus, the above-described food weight and position information can be detected by one sensor.
[0066]
Also, by using such information, it becomes possible to control the output of the magnetron, aim at the temperature of the food to be heated, and centrally heat the electromagnetic wave from the magnetron to the food position by controlling the rotating antenna. This can shorten the heating time and save energy.
[0067]
Further, since the infrared sensor for measuring the temperature of the food being heated based on the positional information of the food can perform the target temperature measurement of the food, responsiveness and accuracy of the food temperature measurement are improved. By improving these functions, it is possible to provide a more convenient and high-quality cooking device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a main structure of a turntableless microwave oven according to an embodiment of the present invention and a system configuration diagram of detection and control.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a detection structure of a weight sensor according to an embodiment of the present invention and a peripheral structure thereof.
FIG. 3 is a sectional view of a weight sensor unit according to an embodiment of the present invention.
4A is a structural view of a sensor spring provided with a movable electrode used in the weight sensor of the present invention, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
FIG. 5 is a structural view of a divided fixed electrode provided on a substrate used in the weight sensor of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing the principle of position information detection by the weight sensor of the present invention.
FIG. 7 is a structural view of a sensor spring according to another embodiment provided with a movable electrode used for the weight sensor of the present invention.
FIG. 8 is a structural view of a divided fixed electrode according to another embodiment provided on a substrate used for the weight sensor of the present invention.
FIG. 9A is a structural view of a sensor spring as another embodiment provided with a movable electrode used in the weight sensor of the present invention, and FIG. 9B is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
FIG. 10 is a structural view of a sensor spring as another embodiment provided with a movable electrode used for the weight sensor of the present invention.
FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a weight sensor of a microwave oven provided with a rotating food placing table according to an embodiment of the present invention and a peripheral structure thereof.
[Explanation of symbols]
2 ... heating room
3 ... Food table (table)
3t ・ ・ Rotating food table (table)
4 ... Food
5 ... magnetron
6 ... Waveguide
7 Rotating antenna
9 ... Rotary antenna motor
17 ... Support member
30 ... weight sensor
33 ・ ・ ・ Movable electrode
34 ... fixed electrode
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002274203A JP3950773B2 (en) | 2002-09-20 | 2002-09-20 | Cooker |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002274203A JP3950773B2 (en) | 2002-09-20 | 2002-09-20 | Cooker |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004108707A true JP2004108707A (en) | 2004-04-08 |
JP3950773B2 JP3950773B2 (en) | 2007-08-01 |
Family
ID=32270746
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002274203A Expired - Fee Related JP3950773B2 (en) | 2002-09-20 | 2002-09-20 | Cooker |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3950773B2 (en) |
-
2002
- 2002-09-20 JP JP2002274203A patent/JP3950773B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3950773B2 (en) | 2007-08-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2004108707A (en) | Weight sensor and heating cookware using it | |
JP3914762B2 (en) | Cooker | |
JP4206283B2 (en) | Cooker | |
JP4262519B2 (en) | Cooker | |
JP2005009771A (en) | Heating cooker and electrostatic capacity type weight sensor used for it | |
JP3660928B2 (en) | Cooker | |
JP2004333048A (en) | Heating cooker | |
US20040245245A1 (en) | Cooking apparatus equipped with weight measuring device | |
JP2003202116A (en) | Heating cooker | |
JP2004028553A (en) | Heating cooker | |
JP2004308963A (en) | Heating cooker | |
JP2001004147A (en) | Microwave oven | |
JP2004211918A (en) | Cooker | |
JPH05118554A (en) | Weight sensor for cooking apparatus | |
JPH035492B2 (en) | ||
JP7422484B2 (en) | induction heating cooker | |
JP2002372244A (en) | Heating cooking apparatus | |
JP2004028551A (en) | Heating cooker | |
JP2003185144A (en) | Heating cooker | |
JP2004324970A (en) | Heating cooker | |
JP2532787B2 (en) | Heating cooker | |
JP2001153365A (en) | High-frequency cooker | |
JP3128392B2 (en) | microwave | |
KR0137082Y1 (en) | Weight detection device of microwave oven | |
JP3511072B2 (en) | Induction heating cooker |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050318 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20050525 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20060511 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20060511 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20061005 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070109 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070312 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070410 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070423 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110427 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120427 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120427 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130427 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140427 Year of fee payment: 7 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |