JP2020190371A - 加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】被加熱物の重量を正確に検出する加熱調理器を提供する。【解決手段】被調理物を入れて加熱するための加熱室２８と、前記被調理物を載置するためのテーブルプレートと２４、加熱室２８の下方に設けテーブルプレート２４を支持して重量を検出する重量検出手段２５と、加熱室２８を密閉にして前記被加熱物を出し入れする時に開閉するドア２と、ドア２の開閉を検知するドア開閉検知手段７０と、データを記憶するメモリー機能５０８と、重量検出手段２５の検出した重量をメモリー機能５０８に記憶する制御手段１５１とを備え、制御手段１５１は、ドア開閉検知手段７０がドア２の開成を検知したとき、重量検出手段２５の検出した重量をメモリー機能５０８に記憶してあるデータに上書きして更新するものである。【選択図】 図８

Description

本発明は、加熱調理器に関するものである。

従来、加熱調理器に搭載されている重量センサは、経時変化、振動や使用回数によって基準点、つまり被加熱物を載せていない状態の「０点」がずれる不具合が発生し、この不具合を無くする調節（０点調節）を定期的に行うことが必要なことが知られている。また、この重量センサの調節は、被加熱物の自由量を検出する時と同じ温度の時に行う必要が有ることも知られている。

以上の知られている中で、下記の特許文献に、この調節を行うタイミングが各々公開されている。

特許文献１では、マグネトロン駆動にともなう加熱調理後に、ドアが開けられたのを判断し、重量の変化で被加熱物が取り去られたことを確認した時の検出重量を０点とする基準データとして更新することが公開されている。

特許文献２では、オーブン加熱の開始時に重量検出装置の０点情報を更新し次回の被加熱物の重量を正確に検出することが公開されている。

特開平０５−３９９２８号公報 特開平０８−２７０９６０号公報

特許文献１と２ともに、実施した調節は、次回に被加熱物の重量を正確に検出するための０点（基準データ）として使用されるものである。

しかし、次回使用されるまで放置されることで発生する経時変化で、「０点」のずれが発生する不具合に対して解決できていない課題がある。

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、被調理物を入れて加熱するための加熱室と、前記被調理物を載置するためのテーブルプレートと、前記加熱室の下方に設け前記テーブルプレートを支持して重量を検出する重量検出手段と、前記加熱室を密閉にして前記被加熱物を出し入れする時に開閉するドアと、該ドアの開閉を検知するドア開閉検知手段と、データを記憶するメモリー機能と、前記重量検出手段の検出した重量を前記メモリー機能に記憶する制御手段とを備え、該制御手段に供給される電力は、待機時に低減あるいは遮断されるようになっており、前記制御手段は、前記待機時の後に前記ドア開閉検知手段が前記ドアの開成を検知したとき、前記重量検出手段の検出した重量を前記メモリー機能に記憶してあるデータに上書きして更新すると共に、前記重量検出手段の検出した重量に基づいて前記被調理物を加熱するものである。

本発明は、加熱調理器を使用する前に「０点調節」を行うことで、加熱する被加熱物の重量を正確に検出することができる。

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。 図１のＡ−Ａ断面図である。 本発明の加熱調理器の本体から外枠を取り外した状態を前方側から見た斜視図である。 同加熱調理器の本体から外枠を取り外した状態で後方側から見た斜視図である。 同加熱調理器の底面を左前方より見た斜視図である。 同加熱調理器の本体から外枠と底板を取り外した状態を、本体底面側の左前方より見た斜視図である。 本発明の加熱調理器の制御手段を表わしたブロック図である。 本発明の「０点調節」の制御手順を表したフローチャートである。

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８の図面を参照しながら詳細に説明する。

加熱調理器の本体１は、上下左右と奥に壁を備える加熱室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、加熱中の被加熱物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。

７０はドア開閉検知手段で、加熱室２８の側面の外側に取り付けられている。

入力手段７１は、ドア２の前面下側の操作パネル４に設けられ、マイクロ波で被調理物を加熱するレンジ加熱手段７７、加熱室２８の加熱室上面２８ｅの外側に設けたヒータで被調理物を加熱するグリル加熱手段１２、水蒸気により被調理物を加熱する水蒸気発生手段４３、加熱室奥壁面２８ｂに上方と下方に熱風ヒータ１４ａ，１４ｂなどを設けた熱風ユニット１１によって発生する熱風で加熱室２８を加熱する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自動メニューを入力するための操作部６と、操作部６から入力された内容や調理の進行状態を表示する表示部５とで構成される。

水タンク４２は、水蒸気を作るのに必要な水を溜めておく容器であり、本体１の前面下側に設けられ、本体１の前面の水タンク保持部材５３から着脱可能な構造とすることで給水および排水が容易にできるようになっている。

外枠７は、加熱調理器の本体１の上面と左右側面を覆うキャビネットである。

後板１０は、前記したキャビネットの後面を形成するものであり、上部に外部排気ダクト１８が取り付けられ、前記外部排気ダクト１８の取り付けられる内側に、被調理物から排出した蒸気や本体１の内部の部品を冷却した後の冷却風（廃熱）を排出する排気孔３７が設けられている。

また、外部排気ダクト１８は、排気孔３７を通過した風を本体１の外に排出するもので、排気は外部排気ダクト１８の外部排気口８から排出し、排気の排出方向は本体１の上部方向で且つ前面側に排気する。排気の排出方向を上部方向で且つ前面側に向けることで、背面を壁面に寄せた時でも排気によって壁面を汚すことがない。

機械室２０は、加熱室底面２８ａと本体１の底板２１との間の空間部に設けられ、底板２１上には食品を加熱するためのマグネトロン３３，マグネトロン３３を接続した導波管４７，制御基板２３，その他、後述する各種部品、これらの各種部品を冷却する冷却手段５０等が取り付けられている。

加熱室２８の左右側面、例えば加熱室左側面２８ｃには棚上段２７ａ、棚中段２７ｂ、棚下段２７ｃからなる棚２７を設け、調理によって使用する各種の加熱皿を載せる。

加熱室底面２８ａは、略中央部が凹状に窪んでおり、その中に回転アンテナ２６が設置され、マグネトロン３３より放射されるマイクロ波は、導波管４７，回転アンテナ駆動手段４６の出力軸４６ａが貫通する結合穴４７ａを通して回転アンテナ２６の下面に流入し、回転アンテナ２６で拡散されて加熱室２８内に放射される。回転アンテナ２６は、回転アンテナ駆動手段４６の出力軸４６ａに連結されている。回転アンテナ駆動手段４６には回転アンテナ２６の位置を検出するアンテナ位置検出手段（図示せず）を備える。

加熱室２８の後部には熱風ユニット１１が取り付けられ、熱風ユニット１１は加熱室奥壁面２８ｂの外側の後部側に熱風ケース１１ａを設け、加熱室奥壁面２８ｂと熱風ケース１１ａとの間に熱風ファン３２とその外周側に位置するように熱風ヒータ１４ａ、および１４ｂを設け、熱風ケース１１ａの後側に熱風モータ１３を取り付け、そのモータ軸を熱風ケース１１ａに設けた穴を通して熱風ファン３２と連結している。

そして、熱風ユニット１１は加熱室奥壁面２８ｂに設けた空気の通り道となる熱風吸気孔３１と熱風吹出し孔３０を通して連通し、熱風ケース１１ａ内の熱風ファン３２を熱風モータ１３により回転することで、加熱室２８と熱風ユニット１１との空気を循環し、熱風ヒータ１４ａ、および１４ｂで循環する空気を加熱することで加熱室２８の被加熱物を加熱する。

また、熱風ユニット１１の代わりに、加熱室２８の上面と下面にヒータを設けて加熱室２８を加熱しても良い。

加熱室上面２８ｅの外側には、ヒータよりなるグリル加熱手段１２が取り付けられている。グリル加熱手段１２は、マイカ板にヒータ線を巻き付けて平面状に形成し、加熱室上面２８ｅの外側に押し付けて固定し、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。

また、加熱室底面２８ａには、複数個の重量検出手段２５、例えば前側左右に右側重量センサ２５ａ，左側重量センサ２５ｂ，後側中央に奥側重量センサ２５ｃが設けられ、重量検出手段２５はテーブルプレート２４を支持し、重量を検出する。

テーブルプレート２４は、被加熱物（食品）を載置するためのもので、ヒータ加熱とマイクロ波加熱の両方に使用できるように耐熱性を有し、かつ、マイクロ波の透過性が良く、衛生面でも問題がない磁器等の材料で成形されている。

加熱室２８の後部上方には、加熱室２８内の温度を検出する温度検出手段ａ８５が設けられている。温度検出手段ａ８５は、グリル加熱手段１２及び熱風ユニット１１の熱風吹出し孔３０から加熱室２８内に吹出される熱風の影響を直接受けない位置に設けられている。

また、加熱室２８の後部上方には、被加熱物の温度を赤外線で検出する赤外線センサ部Ｅが設けられている。

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、加熱室左側面２８ｃの外側面に取り付けられ、水蒸気を噴出するスチーム噴出口４４は加熱室２８内に臨ませている。

また、水蒸気発生手段４３は、アルミの鋳造で作られ、鋳造時にボイラー加熱手段８９であるシーズヒータを一体となるように埋め込んでいる。そのヒータの消費電力は６００Ｗ前後と大きく、水蒸気発生手段４３は短時間で水を沸騰できる温度に加熱することができる。

水蒸気発生手段４３への水の供給は、ポンプ手段８７を駆動することによって水タンク４２からパイプ４５を通してポンプ手段８７へ供給され、パイプ４０を通って水蒸気発生手段４３に供給され、水蒸気発生手段４３で加熱されて沸騰し、水蒸気となってスチーム噴出口４４から加熱室２８へ噴出する。

温度検出手段ｂ８８は、水蒸気発生手段４３の温度を検出するもので、その検出結果を後述する制御手段１５１に伝え、ボイラー加熱手段８９やポンプ手段８７を制御する。

ポンプ手段８７は、水タンク４２の水を水蒸気発生手段４３まで汲み上げるもので、ポンプとポンプを駆動するモータで構成される。水蒸気発生手段４３への給水量の調節はモータに供給する電力のＯＮ／ＯＦＦの比率で決定する。

次に、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。

熱風ユニット１１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熱風ファン３２を設け、熱風ファン３２の外周側に熱風ヒータ１４ａ、および１４ｂを設け、加熱室２８に熱風を循環して供給する。

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。インバータ回路は入力手段７１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。

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ある。

重量検出手段２５は、テーブルプレート２４に載置された被調理物の重量を測定するものである。

温度検出手段ａ８５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するものである。

赤外線センサ部Ｅは被調理物の赤外線を検出して温度情報を制御手段１５１に送る。

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により成り、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。

７１は入力手段で、ここでは、操作部６と表示部５を示す。

７０はドア開閉検知手段で、ドア２の開閉状態を検知して後述する制御手段１５１へ伝達する。また、ドア２の開成時に接点を閉塞して電源７６から制御手段１５１へ電力を供給するもので、ドア開閉検知手段７０を介して制御手段１５１への電力の供給は後述する電力供給手段７８の動作に影響を受けることはない。

７８は電力供給手段で、後述する制御手段１５１の制御に基づき、電源７６から制御手段１５１へ電力の供給を制御するものである。制御手段１５１は、加熱調理の終了後、ドア２が閉成して待機状態が特定の時間経過した後、電力供給手段７８に電力の供給を断たせ、電力の供給が断たれた後に電力の供給が再開した時に電力供給手段７８に電力の供給を再開させる。

１５１は制御手段で、制御基板２３に搭載され、入力手段７１から入力のあった内容に従い、被加熱物を加熱調理するように動作させるもので、各検知手段から被加熱物の状態や加熱室の状態を検知し、その後各加熱手段や駆動手段を必要に応じて動作させるものである。

また、制御手段１５１は、待機時の消費電力を削減するために、加熱調理終了後にドア開閉検知手段７０がドア２の閉成を検知してから特定時間が経過すると待機時消費電力オフ機能が働き、電力供給手段７８へ電力の供給を断つ指示を出すことで制御手段１５１への電力が断たれる。そして、電力が断たれている時に、ドア開閉検知手段７０がドア２の開成を検知すると、ドア開閉検知手段７０を経由して制御手段１５１に電力が供給されて制御手段１５１は動作を始める。制御手段１５１が動作を始めると、電力供給手段７８へ電力の供給を再開させることで制御手段１５１はドア２の開閉に関係なく安定した電力の供給を受けて後述する「０点調節」の工程へ移行する。なお待機時消費電力オフ機能が働く前に続けて加熱調理が行われたときには、この「０点調節」の工程への移行はない。

待機時消費電力オフ機能について説明する。

待機時消費電力オフ機能は、加熱調理器が使用されていない状態が特定の時間が経過した後、制御手段等への電力の供給を断ち、加熱調理器での消費電力を無くする（少なくする）機能である。そのため、待機時消費電力オフ機能が働くと制御手段１５１は時計機能が動作できなくなる。記憶しておきたいデータも失わないように、待機時消費電力オフ機能が働いて電力が断たれる前に不揮発性メモリーからなるメモリー機能５０８に記憶して、電力の供給が開始された時にメモリー機能５０８より記憶したデータを読み込んで使用する。前述した制御手段等への電力の供給を断つ方法としては、電源７６の電源供給ラインの間に電力開閉手段７８を設ける方法と、電力開閉手段７８を設けずに制御手段１５１の動作をドア開閉検知手段７０の検知など最低限とすることで消費電力を低減する方法もある。

照明ユニット３６は、制御手段１５１によって制御されて、加熱調理中に発光して加熱室２８内を明るく照らすものである。

次に、制御手段１５１によって被加熱物の重量の検出方法と「０点調節」について説明する。

被加熱物の重量の測定は、重量検出手段４６に載置されているテーブルプレート２４に被加熱物を載置して測定する。そのためテーブルプレート２４の重量を風袋引きする必要が有る。風袋引きは、重量検出手段４６にテーブルプレート２４を載置した状態で検出した重量を基準となる「０点」と定めている。そして被加熱物の重量の検出は、重量検出手段４６に載置されているテーブルプレート２４に被加熱物を載置した状態で検出した重量から「０点」と定めた重量を引くことで被加熱物の重量を検出している。

この「０点」と定めた重量は後述するメモリー機能５０８に記憶し、前述した待機時消費電力オフ機能が働いて制御手段１５１への電力の供給が断たれた時でも「０点」の値を記憶できるようにしている。

また、重量検出手段２５を構成しているバネ材は、常にテーブルプレート２４を載置した状態による経時変化や使用回数を重ねることで、同じ前記テーブルプレート２４を載置した状態でも検出する重量の値にずれが生じる。そのため、一度「０点」の値を記憶した後、重量検出手段２５に経時変化とうによって検出値がずれた状態で被加熱物の重量を検出すると、重量検出手段２５のずれた分だけ被加熱物の重量が真の値より重く、もしくは軽く検出される。そこで、記憶している「０点」となる重量を定期的に更新することで、重量検出手段２５を構成しているバネ材の経時変化や使用回数を重ねることで生じるずれを補正し、常に被加熱物の重量を正確に検出できるようにしている。この「０点」の重量を更新することを「０点調節」と呼ぶ。

また、「０点調節」の実施する時と被加熱物の重量を検出する時の重量検出手段２５の温度にも注意が必要である。重量検出手段２５を構成しているバネ材などには、温度に依存した特性があるため、「０点調節」の実施する時と被加熱物の重量を検出する時は重量検出手段２５の温度を同じ状態に保つ必要が有る。

そこで、「０点調節」の実施する時と被加熱物の重量の検出する時の重量検出手段２５の温度を略室温と定めている。

被加熱物を加熱調理する時の被加熱物の重量の検出は、加熱調理開始の操作を行った直後に加熱手段の動作する前（もしくは加熱手段の動作とほぼ同時）に検出を行うことで、重量検出手段２５の雰囲気温度が上昇する前に被加熱物の重量の検出を終わらしている。被加熱物の重量の検出は約５秒以内と短時間に完了するので加熱手段の動作と同時でも加熱手段の発する熱的な影響を受けることは無い。

次に、「０点調節」の実施は、重量検出手段２５の雰囲気温度が常温となり、重量検出手段２５が雰囲気温度に十分に馴染んでいる時に「０点調節」を実施できるようにしている。具体的には、本加熱調理器の温度が最大温度で使用されたと仮定し、重量検出手段２５の雰囲気温度が略常温まで低下し、重量検出手段２５がその低下した雰囲気温度に十分に馴染む時間（以後冷却時間と呼ぶ）を事前に確認し、この冷却時間の間は「０点調節」を実施できないようにしている。そしてこの冷却時間は各々の型式によって最大加熱温度の違い、加熱室２８の断熱構造の違い、加熱後に冷却手段５０を動作させることが可能な機種によって異なり、ここでは、説明の一例として冷却時間を３０分と仮定して以下説明する。

しかし、この冷却時間と待機時消費電力オフ機能が働くまでの経過時間を比べ、冷却時間の方が長い場合は、冷却時間の間に待機時消費電力オフ機能が働いて制御手段１５１への電力の供給が断たれ前記冷却時間を測定することができなくなる。そこで待機時消費電力オフ機能が働くまでの特定の時間を前述した冷却時間とすることで待機時消費電力オフ機能が働いた時、重量検出手段２５の温度は略室温に下がった判断できる。その後、ドア２の開成により制御手段１５１へ電力の供給が再開した時は、待機時消費電力オフ機能が働いた時点で重量検出手段２５の温度が略常温まで下がったと制御手段１５１は判断できる。この時、電源コードが電源コンセントより抜かれて制御手段１５１への電力の供給が断たれたのと、待機時消費電力オフ機能が働いて制御手段１５１への電力の供給が断たれたのとを判別できるように待機時消費電力オフ機能が働く直前にメモリー機能５０８にその旨を記憶し、制御手段１５１への電力の供給が再開されたときに待機時消費電力オフ機能が働いたか否かを前記メモリー機能５０８に確認してもよい。

本発明当時は、待機時消費電力オフ機能が働くまでの時間を約１０分と設定されている製品が多く、本発明で示す例としては冷却時間を待機時消費電力オフ機能が働くまでの時間とするので約３０分とする。

次に「０点調節」の工程について説明する。

行程５０７ａは「０点調節」の開始を示すもので、ドア２が閉成して待機状態となった後、ドア２が開成されドア開閉検知手段７０を介して制御手段１５１に電力を供給して制御手段１５１の動作を開始する工程で、動作を開始して次工程５０７ｂへ移行する。

なお、制御手段１５１は、電源コードが電源コンセントより抜かれて制御手段１５１への電力の供給が断たれたのか、待機時消費電力オフ機能が働いて制御手段への電力の供給が断たれたのかを判別できるように待機時消費電力オフ機能が働く直前にメモリー機能５０８にその旨を記憶し、直前の動作として待機時消費電力オフ機能が働いて制御手段１５１への電力の供給が断たれたと判断できた時に工程５０７ｂへ移行し、待機時消費電力オフ機能が働いたことを確認できないときは「０点調節」を中止してもよい。

行程５０７ｂ、５０７ｃは「０点」を検出してメモリー機能５０８に記憶している「０点」の重量を更新する工程である。行程５０７ｂで重量検出手段２５により重量を検出し、工程５０７ｃでは検出した重量が現在メモリー機能５０８に記憶されている「０点」の重量と比べ特定の重量範囲に収まっているかを確認する工程である。行程５０７ｃで比べた結果、特定の重量範囲に収まらない場合は行程５０７ｄへ移行して「０点調節」を中止し、特定の重量範囲に収まる場合は行程５０７ｅへ移行する。

具体的には行程５０７ｃによる確認は、例えば前記特定の重量範囲に収まらない軽い例としてテーブルプレート２４が重量検出手段４６に載置されていない場合が考えられる。また前記特定の重量範囲に収まらない重い例としてテーブルプレート２４に既に被加熱物等が載置されている場合、または重量検出手段４６の故障などの場合である。その場合は「０点調節」を実施しないものである。

行程５０７ｅは行程５０７ｂで検出した重量を「０点」としてメモリー機能５０８に記憶している「０点」の重量値を上書きして更新する工程である。

この上書きされてメモリー機能５０８に記憶された「０点」の重量値は、次回以降、加熱を開始する操作が行される毎に、メモリー機能５０８から読み出されて被加熱物の重量の正確な検出に用いられる。

「０点調節」は、ドア２を開成した後わずか約５秒以内に終了するため、使用者は特に「０点調節」を意識する必要は無い。

使用者が、ドア２を開成した後、用意してある被加熱物を加熱室２８のテーブルプレート２４に載置して入力手段７１より加熱調理を行うための設定を行い、それにより、加熱を開始する操作が行されると、メモリー機能５０８に更新されて記憶された「０点調節」実施の重量を用いて、被加熱物の重量を正確に検出して加熱調理が開始される。

本実施例は、以上の構成からなり、電源投入直後に「０点調節」を実施することで、経時変化による「０点」のずれを解消できる。

２ ドア
５ 表示部
６ 操作部
２３ 制御基板
２４ テーブルプレート
２５ 重量検出手段
２８ 加熱室
７０ ドア開閉検知手段
７１ 入力手段
７６ 電源
８５ 温度検出手段ａ
５０２ 冷却手段
５０３ 冷却ファン

Claims (1)

1. 被調理物を入れて加熱するための加熱室と、
   該加熱室で前記被調理物を載置するテーブルプレートと、
   前記加熱室の下方に設け前記テーブルプレートを支持して重量を検出する重量検出手段と、
   前記加熱室を密閉にして前記被加熱物を出し入れする時に開閉するドアと、
   該ドアの開閉を検知するドア開閉検知手段と、
   データを記憶するメモリー機能と、
   前記重量検出手段の検出した重量を前記メモリー機能に記憶する制御手段とを備え、
   該制御手段に供給される電力は、待機時に低減あるいは遮断されるようになっており、
   前記制御手段は、
   前記待機時の後に前記ドア開閉検知手段が前記ドアの開成を検知したとき、
   前記重量検出手段の検出した重量を前記メモリー機能に記憶してあるデータに上書きして更新すると共に、前記重量検出手段の検出した重量に基づいて前記被調理物を加熱することを特徴とする加熱調理器。

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