JP2004308963A - 加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】ターンテーブルレスの食品載置台に載置された食品の重量を検出し、加熱時間の短縮と省エネを図る加熱調理器を提供する。
【解決手段】食品４を収納する加熱室２と、食品４を加熱するマグネトロン５および回転アンテナ７等で構成した加熱手段１７と、加熱室２の底部に食品載置台３を備えた加熱調理器において、前記食品載置台３は加熱室２の底部より着脱可能な構造とするとともに、該食品載置台３の下部に重量検出手段２０を備える。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ターンテーブルレスの電子レンジや電子オーブンレンジ等の加熱調理器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の加熱調理器においては、加熱室内の調理有効スペース確保や清掃性を考慮して、加熱室底部にほぼ全面が有効に使えるよう四角い平板状の食品載置台を固定した方式（従来の円板型載置台が回転するターンテーブル方式に対して、ターンテーブルレス方式と呼ぶ）の加熱調理器がある。これらの加熱調理器による食品適温加熱調理には食品情報を基にした加熱制御が用いられている。該従来の加熱調理器の例として、特開２００１−２５０６７２号公報に開示されているように、加熱室の上部に設置した赤外線温度センサによりターンテーブルレス方式の食品載置台上に載置した食品の温度と概略の位置を検出し、食品載置台の下部に設けたマイクロ波を撹拌する回転アンテナを回転、停止させて加熱制御を行っているものであった。
【０００３】
また、特開平８−７５１７２号公報に開示されているように加熱調理器（例えば、電子レンジ全体）を別装置となる重量検知部上に設置し、食品投入前後の加熱調理器全体の重量を検出して、その相対値（差）を食品の重量として検出し、検出した食品の重量情報を基に加熱時間を自動設定して加熱制御を行っているものであった。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−７５１７２号公報
【特許文献２】
特開２００１−２５０６７２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の加熱調理器において特開２００１−２５０６７２号公報に示すものでは、食品の温度と位置情報検出手段に赤外線温度センサを用いているため、検出される温度情報は食品の表面の赤外線（温度）情報である。例えば、流動性の小さなカレーやシチューなどでは表面温度に対して内部が冷えた状態であったり、ラップや蓋等で覆った食品、および蒸気を発生する食品等では、精度の高い温度情報検出が困難であった。
【０００６】
さらに、食品を投入した庫内温度が食品の温度と同じか、または近い場合は、赤外線温度センサによる食品の初期の位置情報が正確に得られないことも懸念される。その結果、検出される温度や位置情報による加熱制御では適切な加熱調理ができないという場合があった。
【０００７】
また、食品載置台は周囲を弾性部材などで支持（シール）されているため、食品載置台の取り外しができず、簡単に清掃できなく食品載置台の清掃性の問題もあった。
【０００８】
特開平８−７５１７２号公報に示すものでは、加熱調理器本体の重量（一般的な電子レンジは約２０ｋｇ）に対する加熱調理する食品の重量（パンなど軽量の食品では約５０ｇ）の比が大きく、正確な重量検出が困難である。
【０００９】
さらに、重量検出時には、加熱調理器や重量検出装置に手を触れることも、食品以外の物を加熱調理器に載せることもできず、完全な非接触状態に保持しなければならないという問題があった。
【００１０】
本発明は、前記課題の少なくとも一つを解決するためになされたものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明では、食品を収納する加熱室と、食品を加熱するマグネトロンおよび回転アンテナ等で構成した加熱手段と、加熱室の底部に載置された食品載置台を備えた加熱調理器において、前記食品載置台は加熱室底部より脱着可能な構造とした。
【００１２】
また、食品載置台の下部に少なくとも一つの重量検出手段を備え、この重量検出手段により食品載置台に載置した食品の重量情報が検出できることとした。
【００１３】
さらに、食品載置台は、加熱室底部に設置状態で、少なくとも一つの重量検出手段で支持されることとした。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、加熱調理器による本発明の一実施例を、電子レンジあるいは電子オーブンレンジ１を例にとって説明するが、本発明は他の加熱調理器にも適用できるものである。
【００１５】
図１は本発明の一実施例である加熱室２の食品４の重量情報を検出する重量検出手段２０と、その手段より得られた情報を基に、加熱調理を制御するコントローラ１８を備えた電子レンジ１を示したものである。この電子レンジ１には調理する食品４を収納する加熱室２と、加熱室２の下部に機械室１６が設けられている。これらの加熱室２や機械室１６はキャビネット１０で覆われている。
【００１６】
加熱室２は左右の側面、奥面、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内の食品４が確認できると共にマイクロ波を外部へ透過させ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。
【００１７】
また、加熱室２の底部には食品４を載置するターンテーブルレスの食品載置台３が搭載されている。本発明の食品載置台３は、図２に示すように加熱室筐体底部１２ａから容易に脱着可能な構造（３ａ）である。このため、食品４の加熱時に付着した汚れ等を、食品載置台３を容易に脱着して洗浄、清掃することが可能となる。
【００１８】
機械室１６は、加熱室筐体１２の薄板により加熱室２と熱的、あるいはマイクロ波を遮断するように分離されている。また、機械室１６内には食品４の加熱に必要なマイクロ波を発生させるマグネトロン５やマイクロ波の伝播経路となる導波管６、加熱制御回路基板（図示せず）、冷却用のファン（図示せず）等が収納されている。
【００１９】
この機械室１６に備えたマグネトロン５から発生するマイクロ波は、導波管６を介して食品載置台３の下方より加熱室２の食品４に照射される。食品載置台３の下部にはマイクロ波を撹拌して食品４に照射するための回転アンテナ７が備えられている。回転アンテナ７は回転駆動手段９（回転モータ）により回転アンテナ軸８を介して駆動される。前記マグネトロン５、前記導波管６および前記回転アンテナ７を総称して加熱手段１７と称す。
【００２０】
また、本発明では、食品４の重量を検出する複数の重量検出手段２０を食品載置台３の下部に設けている。該重量検出手段２０で食品載置台３の食品４の重量情報を検出し、この情報を処理するコントローラ１８に送られる。このコントローラ１８はマグネトロン５や回転アンテナ７の回転駆動手段９などの動作なども制御するところである。
【００２１】
図３は、機械室１６を加熱室２側面部に設けた本発明の他の実施例である加熱調理器（電子レンジ１）を示したものである。
【００２２】
加熱室２の底部には食品４を載置するターンテーブルレスの食品載置台３が搭載されている。図１同様に、該食品載置台３は容易に脱着可能な構造である。
【００２３】
機械室１６は、図１に示した加熱調理器１と同様に、加熱室筐体１２の薄板により加熱室２と熱的、あるいはマイクロ波を遮断するように分離されている。また、機械室１６内にはマグネトロン５や導波管６、加熱制御回路基板（図示せず）、冷却用のファン（図示せず）等が収納されている。
【００２４】
また、本実施例においても、食品４の重量を検出する複数の重量検出手段２０を食品載置台３の下部に設けて、該重量検出手段２０で食品載置台３の食品４の重量情報を検出している。
【００２５】
図１、図３では示していないが、機械室１６内や加熱室２上部に赤外線温度センサおよび、該赤外線温度センサの検温方向を制御する駆動機構を備え、加熱室２内をスキャンしながら食品４を検温するシステムを備えた加熱調理器（電子レンジ１）では、複数の重量検出手段２０による情報を基に食品４の位置を検出し、常に食品４の位置に検温方向を向けるように前記赤外線温度センサの検温方向を制御するとよい。これにより、加熱調理過程の食品４の温度を実時間で検温することができ、重量情報と該温度情報を組み合わせることにより、より精度の高い加熱制御が可能となる。
【００２６】
以下、本発明による電子レンジ１の詳細構造とその作用や、食品４の重量検出手段２０とその構造ついて詳細に説明する。
【００２７】
図４は、本発明の一実施例である食品情報検出システムの構成を示したものである。食品載置台３の下面に備えた重量検出手段２０（以下、単にセンサと称す。）の配置を示しており、図中、食品載置台３、マグネトロン５および、導波管６は点線で示している。
【００２８】
本発明は、四角い平板形状の食品載置台（以下、単にテーブルと称す。）３を図示するように３つのセンサ２０ａ、２０ｂ、２０ｃで支持した構造である。センサ２０は、図中、テーブル３の下部左右（加熱室２前部左右）と上部中央（加熱室２後部中央）に対向する位置に加熱室筐体底部１２ａに設置した例である。
【００２９】
加熱室２内のテーブル３上に食品４を載置する場合、単品食品４ではテーブル３中央部に、複数食品４等では中央付近で手前左右に載置する傾向があり、好ましくは前述したセンサ２０配置がよい。但し、基本的にはマグネトロン５や導波管６、あるいは回転アンテナ７を部品配置上避けた配置であり、さらにテーブル３面に対してセンサ２０による３つの支持点で囲まれた領域をできる限り広くするためである。該条件を満たす場合は、言うまでもなくセンサ２０の設置位置はこの限りではない。
【００３０】
テーブル３上の食品４載置位置がセンサ２０による３つの支持点で囲まれた領域内に食品４が載置されると、該食品４の重量情報は３つのセンサ２０支持部に分力として作用し、各センサ２０ａ、２０ｂ、２０ｃの重量情報をコントローラ１８内で演算処理することで食品４重量を検出することができる。
【００３１】
該演算処理は各センサ２０ａ、２０ｂ、２０ｃの重量情報の総和を求めることでよい。さらに、各センサ２０ａ、２０ｂ、２０ｃの重量割合よりテーブル３上の食品４の載置位置を求めることもできる。
【００３２】
これらの食品４の重量情報や、位置情報を基に食品４の加熱制御を行う。加熱制御には、例えば食品４の重量情報を基にしたマグネトロン５のマイクロ波照射時間や出力制御、食品４の位置情報を基にした加熱室２の上部に備えた食品４の検温手段となる赤外線温度センサ（図示せず）の検温方向制御、あるいは、食品４の位置情報を基にした回転アンテナ７の回転制御などであり、全てを制御することも可能であるが、該制御のうち最低一つでもよい。
【００３３】
テーブル３上の食品４の載置位置がセンサ２０による３つの支持点で囲まれた領域を外れた場合、例えば図中、テーブル３の上部左右に載置されると載置食品４位置の反対側に位置するセンサ２０支持部の接触状態が完全に離れることがある。この場合、テーブル３の上部左右位置に対向する加熱室筐体底部１２ａにテーブル３の保持部（テーブルの動きを抑制するストッパー、図示せず）を設け、大きな食品４が載置された場合は該保持部で支持するようあらかじめ隙間を持たせて備えているとよい。言うまでもなく、該保持部材はテーブル３側に備えてもよい。また、該保持部の先端部を弾性部材とするとテーブル３との接触音を防止することもできる。
【００３４】
図５は、本発明の他の一実施例である食品情報検出システムの構成を示したものである。加熱室２内よりテーブル３下面に備えたセンサ２０の配置を示しており、図４同様にテーブル３、マグネトロン５および、導波管６は点線で示している。
【００３５】
本発明は、テーブル３を図示するように４つのセンサ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄで支持した構造である。センサ２０は、テーブル３の四隅となる下部左右と上部左右に対向する位置に加熱室筐体底部１２ａに設置している。
【００３６】
テーブル３の四隅を支持する本発明による構造では、テーブル３上の、どの位置（全域）に食品４が載置されても、該食品４の重量は４つのセンサ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄに作用するため、テーブル３全面が食品４載置可能である。
【００３７】
その反面、テーブル３を四隅４点で支持しているために、該４つの支持点のうち一点が平面内に存在しない場合、その支持点あるいは、他の一点がテーブル３と接触せず、この部位のセンサ２０の食品４重量による出力がとれなくなる。
【００３８】
そのため、食品４の重量検出を目的とした４点支持構造をとった場合には、常に４つの支持点はテーブル３と接触状態なるように設定しなければならない。そこで、図示していないがテーブル３とセンサ２０間の支持部材間にテーブル３重量で十分に変形する弾性部材を介すことで上記問題を解決することができる。該弾性部材は４つの支持点に設けてもよいし、１つ以上の支持点に設けてもよい。
【００３９】
テーブル３上に食品４が載置されると該食品４の重量情報は４つのセンサ２０支持部に分力として作用し、各センサ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの重量情報をコントローラ１８内で演算処理することで食品４の重量を検出することができる。該演算処理は各センサ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの重量情報の総和を求めることでよい。
【００４０】
さらに、各センサ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの重量割合よりテーブル３上の食品４の載置位置を求めることもできる。そして、これらの食品４の重量情報や、位置情報を基に食品４の加熱制御を行う。
【００４１】
本実施例では、テーブル３上の食品４の重量検出として、４個あるいは３個のセンサ２０を用いた加熱調理器について述べたが、センサ２０が２個あるいは１個であっても同様に食品４の重量検出が可能である。
【００４２】
図６は、本発明によるセンサ２０の支持構造を断面で示したものである。加熱室筐体底部１２ａにはテーブル３が載置される部分に段差部１２ｂを設けている。これにより加熱室２内における概略のテーブル３位置が決定される。
【００４３】
また、この段差部１２ｂにより加熱室筐体底部１２ａのテーブル３載置による凹凸を極力小さくしている。
【００４４】
図４、図５で記載したようにテーブル３の外周部に３点、あるいは４点の支持点を想定し、そのテーブル３の支持点に対向する加熱室筐体底部１２ａに機械室１６側よりセンサ取付け部材３９を介してセンサ２０が設置されている。センサ２０を設置する加熱室筐体底部１２ａには、貫通孔１２ｃが設けられており、該貫通孔１２ｃを垂直方向に摺動可能なテーブル支持部材２４が挿入されている。
【００４５】
加熱室筐体底部１２ａの貫通孔１２ｃには、摺動性を向上させるために滑り軸受けなどの摺動部材２５を備えてもよい。該支持部材２４により直接テーブル３を支持する構造である。該支持部材２４はテーブル３およびテーブル３上に載置された食品４の重量情報を支持部材２４を介してセンサ２０部へ伝達する。
【００４６】
以上の実施例では、図７に示した静電容量式センサを用いた例を搭載している。
【００４７】
静電容量式センサは、図７（ａ）に示す薄板の金属材で作られた可動電極３１兼用のセンサばね２３と図７（ｃ）に示す固定電極３２とアース電極３８を備え、図示していない回路部品を搭載したセンサ基板２２がセンサばね２３のねじ孔３５とセンサ基板２２のねじ孔３６を用いてねじなどにより取付けられて構成されている。センサばね２３部に設けた可動電極３１は中央部の四角い領域で、センサ基板２２に設けた固定電極３２と概同形状である。
【００４８】
固定電極面３２と可動電面３１は対向し、ほぼ平行で所定の隙間を有し、センサばね２３外周部はセンサ基板２２に備えたアース電極３８と接するように他の固定部材にねじなどで固定されている。
【００４９】
すなわち、可動電極３１と固定電極３２によりコンデンサを形成し、電極間の隙間の変化を静電容量として検出できる構造となっている。電極間の隙間は、センサばね２３とセンサ基板２２間に所定の厚みのスペーサを挿入してもよい。本実施例では、図７（ａ）に示したセンサばね２３の梁部３３に図７（ｂ）に示すような段差部３４（Ａ−Ａ断面）を設け、該段差３４により電極間の隙間（図中に示したｘ）を設定している。
【００５０】
ここで、本発明ではセンサ２０を複数個設置するため、センサ２０の大きさは小さい方が好ましい。例えば、図７（ａ）においてセンサばね２３は２５ｍｍ×２５ｍｍ程度とすると板厚は０．３ｍｍから０．５ｍｍ程度がより好ましい。また、梁の幅は２ｍｍから４ｍｍ程度、材質はばね用ステンレス鋼（例えば、ＳＵＳ３０１−ＣＳＰ）が好ましい。
【００５１】
センサ基板２２に設けた固定電極部３２の中央に貫通孔３７を備え、図６で示した支持部材２４が該貫通孔３７を通りセンサばね２３を押圧する。センサばね２３の中央部（四角い領域でこの部分を可動電極３１と言う。）に垂直な押圧が加わると四本の梁３３の曲げ、ねじれ剛性により可動電極部３１は概平行に移動する。押圧と可動電極３１の移動量（固定電極３２と可動電極３１間の隙間）の関係は四本の梁３３部のばね剛性により、弾性変形内であると比例の関係となる。
【００５２】
すなわち、電極間の隙間の変化分（静電容量の変化）より押圧力（重量）を検出することできる。言うまでもなくセンサばね２３を押圧する支持部材２４は非磁性材として例えば、樹脂系やセラミックなどの材質を用いるとよい。
【００５３】
また、テーブル３に過大な重量が加わった場合、センサばね２３の塑性変形を防止するため、該センサばね２３の弾性変形内で支持部材２４が止まるように該支持部材２４には外周部に突起などを設けたストッパー２６構造を備えてもよい。
【００５４】
実施例では、食品４の重量検出に静電容量式センサを用いて説明したが、歪ゲージを利用した荷重センサや感圧導電ゴムを利用した荷重センサ、光学式変位センサ等を用いてもよい。
【００５５】
【発明の効果】
本発明によれば、食品を収納する加熱室と、食品を加熱するマグネトロンおよび回転アンテナ等で構成した加熱手段と、加熱室の底部に載置された食品載置台を備えた加熱調理器において、前記食品載置台は加熱室底部より脱着可能な構造としたものである。
【００５６】
また、食品載置台の下部に少なくとも一つの重量検出手段を備え、この重量検出手段により食品載置台に載置した食品の重量情報が検出できることとしたものである。
【００５７】
さらに、食品載置台は、加熱室底部に設置状態で、少なくとも一つの重量検出手段で支持されるようにしたことにより加熱室内の調理有効スペースの確保や清掃性の向上を図った上で、ターンテーブルレスの食品載置台に載置された食品の重量を正確に検出することができ、自動加熱時間の設定が可能となるものである。
【００５８】
また、食品載置台の食品の位置を推定することができるため、マグネトロンからの電磁波を回転アンテナ制御により食品の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、省エネ化が図れるものである。
【００５９】
これらの機能向上により、使い勝手がよりよくなるなどの効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である重量検出手段およびその情報により食品を加熱制御する加熱調理器を示した図である。
【図２】本発明の一実施例である加熱調理器のテーブル脱着概念を示した図である。
【図３】本発明の他の一実施例である重量検出手段およびその情報により食品を加熱制御する加熱調理器を示した図である。
【図４】本発明の一実施例である食品情報検出システムの構成を示した図である。
【図５】本発明の他の一実施例である食品情報検出システムの構成を示した図である。
【図６】本発明の重量検出手段の設置構造断面を示した図である。
【図７】本発明の一実施例である重量検出手段に用いる静電容量式センサ構成図で、（ａ）は可動電極の構成図、（ｂ）は（ａ）図のＡ−Ａ部断面図、（ｃ）は固定電極の構成図である。
【符号の説明】
２・・・加熱室
３・・・食品載置台（テーブル）
４・・・食品
５・・・マグネトロン
７・・・回転アンテナ
１７・・・加熱手段
２０・・・重量検出手段（センサ）

Claims (3)

1. 食品（４）を収納する加熱室（２）と、食品（４）を加熱するマグネトロン（５）および回転アンテナ（７）等で構成した加熱手段（１７）と、加熱室（２）の底部に載置された食品載置台（３）を備えた加熱調理器において、前記食品載置台（３）は加熱室（２）底部より脱着可能な構造としたことを特徴とする加熱調理器。
2. 食品載置台（３）の下部に少なくとも一つの重量検出手段（２０）を備え、この重量検出手段（２０）により食品載置台（３）に載置した食品（４）の重量情報が検出できることを特徴とする請求項１記載の加熱調理器。
3. 食品載置台（３）は加熱室（２）底部に設置状態で、少なくとも一つの重量検出手段（２０）で支持されることを特徴とする請求項２記載の加熱調理器。

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