JP2019050896A - 加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】攪拌モータの電流値の測定するタイミングに関係なく攪拌モータの負荷状態を判定することができる加熱調理器を提供する。
【解決手段】被調理物を入れるパン容器と、パン容器内で回転して前記被調理物を混ぜる攪拌羽根と、攪拌羽根を回転させる攪拌モータと、攪拌モータの回転時の電流を検出し、検出した電流値の大きさに応じて蓄積できる積分回路を設けた攪拌モータ電流検出手段と、攪拌モータを特定の時間駆動した後に積分回路の蓄積した電圧レベルを判定し攪拌モータを制御する制御手段とを備える。
【選択図】図６

Description

本発明は、調理物を攪拌するモータを有した加熱調理器に関するものである。

使用者が攪拌羽根を付け忘れたまま調理を開始し、調理が完了していざ食べようとしたときに攪拌が出来ず不完全に調理工程が終了してしまうことがあり使い勝手に不満を感じることがあった。

そこで、特許文献１に示すように、各々のモード（メニュー）に対して撹拌モータに流れる規定電流値と規定時間を定め、各規定値に対して検出した電流値と検出した時間から攪拌モータのロックの有無、撹拌羽根の装着忘れや材料の入れ忘れを知らせる加熱調理器が考案されている。

特開２０１４−１４０５０４号公報

しかしながら、上記の従来技術において、例えば、同一メニューにおいても調理の進行状況で負荷の状態が異なる。例えばパンの生地作りでは、調理工程の初期では、水と粉を混ぜるためモータの負荷は大変小さく、攪拌羽根の有無による攪拌モータの消費電流の差は大変小さく測定には注意が必要であった。

また粉を混ぜて粉に粘りが出て団子状態で攪拌モータの回転を断続もしくは回転方向を変える制御を行った場合、攪拌羽根の停止した位置と負荷の団子の停止位置とが離れて停止した場合、撹拌羽根の回転時は無負荷の状態で回転を始め、回転途中に負荷と攪拌羽根とが当たり大きな負荷となり、調理工程、負荷の位置、負荷の状態で攪拌モータに流れる電流は常に変化するため、攪拌モータに流れる電流を測定して状態を判定するのに測定するタイミングによって測定値が異なる課題があった。

本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、被調理物を入れるパン容器と、該パン容器内で回転して前記被調理物を混ぜる攪拌羽根と、該攪拌羽根を回転させる攪拌モータと、該攪拌モータの回転時の電流を検出し、検出した電流値の大きさに応じて蓄積できる積分回路を設けた攪拌モータ電流検出手段と、前記攪拌モータを特定の時間駆動した後に前記積分回路の蓄積した電圧レベルを判定し前記攪拌モータを制御する制御手段とを備えたものである。

本発明によれば、攪拌モータの電流値の測定するタイミングに関係なく攪拌モータの負荷状態を判定することができる。

本発明の加熱調理器の本体を前方側から見た斜視図である。 同加熱調理器のパン容器を加熱室に設置した斜視図である。 同加熱調理器にパン容器を加熱室に入れて調理する正面断面図である。 同加熱調理器にパン容器を加熱室に入れて調理する側面断面図である。 同加熱調理器の制御手段を表わしたブロック図である。 同加熱調理器の制御手段の撹拌モータ動作および電流検出波形のタイミングチャート図である。 同加熱調理器の制御手段の一例を示す回路図である。

以下に、本発明の具体的内容について上記した図１から図７の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１〜図５において加熱調理器の本体１は、加熱室２８の中に加熱する被調理物を入れ、マイクロ波やヒータ，水蒸気の熱を使用して被調理物を加熱調理する。

ドア２は、加熱室２８の内部に被調理物を出し入れするために開閉するもので、ドア２を閉めることで加熱室２８を密閉状態にし、被調理物を加熱する時に使用するマイクロ波の漏洩を防止し、熱を封じ込め、効率良く加熱することを可能とする。

取っ手９は、ドア２に取り付けられ、ドア２の開閉を容易にするもので、手で握りやすい形状になっている。

ガラス窓３は、調理中の食品の状態が確認できるようにドア２に取り付けられ、ヒータ等の発熱による高温に耐えるガラスを使用している。

ドア２の前面下側にドア２の横幅全体に渡って操作パネル４が設けられ、操作パネル４の上部に１０５ＬＥＤ表示部が設けられている。操作パネル４に操作部６を設け、操作部６は略中央部にタッチパネル付き表示部７０を備え、タッチパネル付き表示部７０の右側に隣接して横２個で２段に配列した４個の操作キーでなる操作キー群６０と、そして右端に調理の開始を入力するスタートキー６ｂ、その下側に調理を取りやめる取り消しキー６ｃを配置して構成している。

スタートキー６ｂと、とりけしキー６ｃは、機械式スイッチを用いている。

タッチパネル付き表示部７０は、ドア２の前面下側の操作パネル４に設けられ、レンジ加熱手段、グリル加熱手段、オーブン加熱手段などの加熱手段を選択し、加熱する時間等の調理条件やパン作りのメニューを入力するためのタッチパネル７０ａと、タッチパネル７０ａから入力された内容や調理の進行状態を表示するＬＣＤ表示部７０ｂで構成される。

次に図２〜図４において加熱室２８にパン容器５０をセットして行うパン作りに関する構造を説明する。

パン容器５０はメニューに従って材料を分量通り入れて攪拌してパン生地５７とする容器で、内部底面に回転自在の攪拌羽根５１を備えている。攪拌羽根５１は用途に応じパン生地攪拌用やうどん生地用など複数の羽根を交換（着脱）し使用する。パン容器５０の前側にハンドル９０を備えてドア２を開けた加熱室２８の前から着脱する。パン容器５０の左下部には、前後に回転するロックレバー９１を備えて加熱室２８に設けたツメと固定する。またパン容器５０の底部には駆動連結部５２を備えて、パン容器５０の底面の攪拌羽根５１と、機械室２０から加熱室２８内へ設けた攪拌駆動軸５３と結合する。

パン容器５０の上部には具材容器９４を載置する。具材容器９４の上面には、右側にイースト投入手段９５、左側には具材投入手段９６を備えている。この、イースト投入手段９５には、パン作りの材料で途中から加えるドライイースト（粉状）を入れておき、底部が開口する機構によりパン容器５０の中へ落下させるものである。また、具材投入手段９６には具を混ぜ込んでパンを作るときのレーズンなどの具を入れておき、底部が開口する機構により落下させるものである。

装着ガイド５６は、加熱室底面２８ａに設けた回転アンテナ２６の右側に設け、具材容器９４を載置した状態でパン容器５０は装着ガイド５６で案内されて装着ガイド５６の所定位置に設置して、ロックレバー９１を回転して固定する。パン容器５０の内部底部に備えた攪拌羽根５１でパン生地５７を攪拌するときにパン容器５０が振れないように強固に固定している。

攪拌モータ５４は、機械室２０に備え、減速手段５５を経て攪拌駆動軸５３を回転させる。減速手段５５は小プーリ５５aと、ベルト５５ｃと大プーリ５５ｂとで構成する。例えば、攪拌モータ５４の軸に設けた小プーリ５５aを回転させ、ベルト５５ｃで大プーリ５５ｂへ伝え、大プーリ５５ｂの中心軸に設けた攪拌駆動軸５３を回転する。

パン作りの工程について説明する。加熱室２８に設けた温度検出手段８５によって加熱室の温度が２０℃と検出した場合の１斤の食パンを作る時間は約２時間で、各工程は、制御手段１５１に予め組込まれた工程でパン生地５７作りから焼いて仕上げるまでの調理である。

パン作り工程は、一般的に用いるパン作りの要領を基調としたもので、まず、材料を捏ねて生地を作るために、攪拌モータ５４を動作して攪拌羽根５１を回転または停止させる。それは、ねり工程、ドライイースト投入、ねかし工程、ねり工程、具を入れる場合は具材投入を行なう。そして、イースト菌によって発酵させる１次発酵工程、ガス抜き、２次発酵工程である。最後に、熱風ユニット１１を動作して熱風６３で焼き上げる焼き工程である。

図５は本加熱調理器の制御手段を表わしたブロック図である。

次に、図１、図２、図３、図４を用いて加熱調理器のシステムの動作について説明する。電源７６は、加熱調理器の本体１を動作させるためのものである。

熱風ファン３２は、熱風吸気孔３１と熱風吹出し孔３０を備える加熱室奥壁面２８ｂ外側に設けた熱風ケース１１ａの後側に熱風モータ１３を備え、熱風ケース１１ａの穴を通してそのモータ軸に取り付けた熱風ファン３２を回転させる。熱風ファン３２の羽根の外周側に熱風ヒータ１４ａ、および１４ｂを設けている。熱風ユニット１１はこの熱風ファン３２と熱風ヒータ１４を動作して熱風６３を循環して供給する。

当然熱風ヒータ１４を動作せずに熱風ファン３２だけを動作させた場合は、加熱室２８内での冷風の循環となる。

レンジ加熱手段７７は、マグネトロン３３と、マグネトロン３３を駆動するための電源を作るインバータ回路を搭載したインバータ基板２２である。インバータ回路は操作部６より入力された加熱パワーに応じた電源を作りマグネトロン３３に供給する。

グリル加熱手段１２は、加熱室２８の天面の裏側に設けられたヒータよりなり、加熱室２８の加熱室上面２８ｅを加熱して加熱室２８内の被調理物を輻射熱によって焼くものである。

冷却手段６０は、底板２１に取り付けられた冷却モータにファンが連結されたファン装置１５で、この冷却手段６０によって送風される冷却風は、機械室２０内の自己発熱するマグネトロン３３やインバータ基板２２，攪拌モータ５４等を冷却する。

回転アンテナ駆動手段４６は、回転アンテナ２６を駆動するためのモータで、同期モータと回転数を減速するためのギヤが一体になっているものである。

温度検出手段８５は、加熱室２８に取り付けられ、加熱室２８内の温度を検出し、制御手段１５１によってグリル加熱手段１２のヒータの電力を調整し、パン作り工程での環境を調整する動作をするものである。

スチームユニット４３ａは水蒸気発生手段４３とポンプ手段８７により成る。

水蒸気発生手段４３は、水を加熱するヒータからなるボイラー加熱手段８９と、水蒸気発生手段４３の温度を検出する温度検出手段ｂ８８から構成し、制御手段１５１は温度検出手段ｂ８８の検出結果からボイラー加熱手段８９やポンプ手段８７を制御する。

攪拌モータ５４は、通電制御手段５４ａを介して回転制御され、攪拌モータ５４ａはパン容器５０の攪拌羽根５１を回転させて、パン容器５０内のパン生地５７を練り上げるものである。

ソレノイド９８ａはイースト投入手段９５をソレノイド９８ｅは具材投入手段９６を動作するものである。

攪拌モータ電流検出手段１０７は、攪拌モータ５４に流れる電流をカーレントトランスなどから成る電流検出手段１１１で検出し、検出した電流の大きさに比例して流れる電流を直流に変換し、直列抵抗を構成している抵抗１１０ａと抵抗１１０ｂに印加され、コンデンサ１０９と抵抗１１０ｃとで構成された微分回路に抵抗１１０ａと抵抗１１０ｂとの間の電圧が印加される。コンデンサ１０９と抵抗１１０ｃとで構成された微分回路の放電時間は大きく設定され、正常状態で断続駆動される攪拌モータ５４のＯＦＦ時間の間には特定値以下に放電されないようにしている。

調理の攪拌は、例えば被調理物のパン生地を作る時は、初期段階では小麦粉と水を混ぜる段階では混ぜる抵抗は大変小さく、混ぜる作業が進むと、小麦粉のグルテンにより粘りが出て、粉状から団子状になり混ぜる抵抗が大きくなる。またパン容器５０底面に有る前記団子の位置と攪拌羽根５１との位置関係により回転初めから抵抗力がある状態と、回転時には無負荷に近く回転してから抵抗力が増える場合が有る。

攪拌羽根５１を取り付けた攪拌モータ５４の駆動時の電流値は、攪拌羽根５１にかかる抵抗力の大小に応じて電流が異なる。攪拌羽根５１を付け忘れた場合は回転の抵抗力が無く電流は小さくなる。

このように、電流値が負荷の状態、負荷と攪拌羽根との状態に応じて異なる事から、電流値を測定するタイミングで電流値が異なる。

そこで、特定の時間の電流値を測定した結果から負荷状況を判定する方法について図５〜図７を用いて以下説明する。

図６はパン作りのねり工程を示すもので、工程１〜工程３までは撹拌モータを断続的に回転し、工程が進むにつれて回転時間を長くしている。工程４は撹拌モータを連続回転する制御を行っている。

制御手段１５１から攪拌モータ５４への通電信号がねり工程の工程１は２００ｍｓの短いパルス信号で位相制御にて通電を行う。この通電信号は、パルス信号のＯＮ時間を徐々に４００ｍｓ（工程２）、６００ｍｓ（工程３）のように長くし最終的には連続（工程４）に回転する。

一方、攪拌モータ電流検出手段１０７で検出した電流（突入電流）を電圧に変換した信号は三角形状（図６抵抗１１０ｂの両端電圧の波形を参照）の信号波形となり攪拌モータ５４への通電信号の変化に伴い三角形波形の高さと幅が変化する。しかし、連続回転のモードになると動作開始した直後のみ波形が検出されるがそれ以降は波形として検出されなくなる。

したがって、攪拌モータ５４の回転が連続状態へ移行する前に、特定の時間の間、攪拌モータ５４の断続運転を行い、攪拌モータ５４の突入電流の僅かな出力をコンデンサ１０９と抵抗１１０ｃとで構成された微分回路のコンデンサ１０９に蓄積して、該蓄積された電圧レベルに応じて攪拌モータ５４の負荷状態を判定するものである。

例えば、負荷が正常な状態で混ぜられた場合、攪拌モータ５４には特定の突入電流が流れ、コンデンサ１０９と抵抗１１０ｃとで構成された前記微分回路のコンデンサ１０９には前記特定の値が蓄積される。この前記特定の値が蓄積された場合、断続回転している攪拌モータ５４が停止している間に、前記蓄積された状態が特定値以下に放電されないように抵抗１１０の抵抗値を定めている。そして特定時間Ｔの間、断続回転が行われることで、蓄積値が特定電圧Ｖ１以上に上昇する。

もし、攪拌羽根５１を付け忘れた時は、攪拌モータ５４に流れる突入電流の値は小さいため前記積分回路のコンデンサ１０９への蓄積も小さく、断続回転している攪拌モータ５４が停止している間に、抵抗１１０を介して放電され、特定時間Ｔの間、攪拌モータ５４の断続回転を続けても前記積分回路のコンデンサ１０９への蓄積は特定電圧Ｖ１に達する事はない。

また、負荷位置と攪拌羽根５１の位置が離れている状態から回転を始めた場合でも、その時の蓄積量は小さくても、特定時間Ｔの後に攪拌モータ５４の断続回転を継続する特定時間Ｔ１を設ける事で、前記蓄積値は特定電圧Ｖ１のレベル以上に到達する事で制御手段１５１は正常と判断できる。

以上の結果、特定の時間に発生する突入電流の値を蓄積して判断する事で、測定するタイミングに左右される事無く攪拌モータ５４の負荷状態を検出できる。

１・・・本体、６・・・操作部、６ｂ・・・スタートキー、２８・・・加熱室、５０・・・パン容器、５１・・・攪拌羽根、５４・・・攪拌モータ、７０・・・タッチパネル付き表示部、１３０・・・被調理物、１５１・・・制御手段、１０７・・・攪拌モータ電流検出手段

Claims (1)

1. 被調理物を入れるパン容器と、
   該パン容器内で回転して前記被調理物を混ぜる攪拌羽根と、
   該攪拌羽根を回転させる攪拌モータと、
   該攪拌モータの回転時の電流を検出し、検出した電流値の大きさに応じて蓄積できる積分回路を設けた攪拌モータ電流検出手段と、
   前記攪拌モータを特定の時間駆動した後に前記積分回路の蓄積した電圧レベルを判定し前記攪拌モータを制御する制御手段とを備えたことを特徴とする加熱調理器。

Images