JPH0268426A - 高周波加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、重量センサーを備える高周波加熱装置に関す
るものである。

従来の技術 従来、重量センサーをａえた高周波加熱装置。

例えば電子レンジでは、調理開始時に測定した食品の初
期＠量によって調理終了時間を央定するものや、調理中
の食品重量の減少を検出して調理経過をモニターするも
のが提案されている。

一方、電子レンジの一般的技術として高周波の定在波に
よる不均等な高周波分布による加熱むらを防止するため
１食品載置台を回転させて調理することが広〈実施され
ている。

第６図はこのような回転載置台を備えだ電子レンジに内
蔵された重量センサーにおける食品重量検出値の出力の
従来例である（特開昭６２−３８９３号公報）。

加熱むら防止のため食品載置台をモーターによって回転
させると、その弊害として重着検出値がモーターの回転
に伴って変動する。この実施例ではこのような重量検出
値の変動を不要なものと見なして、モーター非駆動時に
重量検出表示ｒ直の最下位桁を１グラム刻みにしている
ものを、モーター駆動時には５グラム刻みにするなどし
て検出直が上下に振れることの対策としている。

発明が解決しようとする課題 ところが、この従来例に見られるような、重量センサー
内蔵の電子レンジの場合、単に食品の重量を測定したデ
ータだけによる制御では調理の仕上がりがばらつくこと
が問題となっている。これは、いかに調理物載置台を回
転させたとしても。

載置台の中央に食品を載置した場合と、載置台の中央か
ら偏心させて食品を載置した場合では載置台の回転に伴
い食品が移動する軌跡が全く異なるため１食品の載置位
置によって一回転中に食品が受ける高周波エネルギーの
徳和にｔ左いが生じるためである。

また、従来の技術では食品が異常な状態で置かれた場合
、それを判断する手段を持たないため。

誤った重＠情報によって調理制御を行っていた。

例えば、はうれん草のように体積が大きすぎる食品の一
部が加熱室壁面に接触して正確な重量が重量センサーに
伝達されないといっだ場合、過剰調理となることが多か
った。

本発明、ばこのような従来の課迫を解決するものであり
、従来技術では不要な検出誤差とされていたモーター回
転に伴う重敬検出Ｃ直の振れを、有効な情報として解析
し調理制御に利用するものである。

課題を解決するだめの手段 本発明の高周波加熱装置は、加熱室と、被加熱物を載置
する載置台と、載置台を回転駆動させる回転駆動子役と
、被加熱物の重量を測定する重量センサーと、重量セン
サーからの出力信号てより載置台上の被加熱物の載・蓋
位置と載置状態を検出する載置位置検出手段と、被加熱
物の重量と載置状態と載置位置と加熱室内に定在する高
周波の分布に応じた加熱制御を行う制御手段を備える構
成である。また前記載置台の重心が載：４台の回転軸上
から離れたところにあるものである。

作用 本発明の高周波加熱装置は１回転駆動手段によって回転
する載置台の上に置かれた被加熱物の重量を重量センサ
ーによって１険出する。載置位置検知手段は１重世セン
サーから得られた重量データ出力をあらかじめ設定され
た数式を用いて解析し。

被加熱物の載置位置のデータとして出力する。

一方、制御手段は重量データと載置位置データを複合処
理することによって、加熱室内に定在する高周波の供給
効率を考慮し加熱仕上がりのばらつきの少ない加熱制御
を行う。また、重着データと載置位置データの内容によ
っては、制御手段は被加・熱動が異常載置さｎたと判断
しその載置状態に対応した制御を実行したり、載置台が
回転していなＡことを検知して、異常な加熱制御を防止
する。

まだ、載置台の重心を載置台の回転軸から離れた位置に
設定することによって、載置位置検知の困難な経世の被
加熱物の検知をより確実に行うものである。

実施例 以下１本発明の一実施例としての高周波加熱装置を図面
を参照して説明する。

第２図は高周波加勢装置の一例としての電子レンジの外
観斜視図であり、８は器体本体、９はその前面に設けら
れた開閉自由な扉、扉９を開けると、加熱室１ｏが見え
る被加熱物たる食品を載置する載置台１は加熱室ブ１に
位置する。１１１ｄ操作パネルであり、調理の種類の選
択および調理時間の設定などを行うキー人力部１２と、
使用者が動作状態をモニターあるいは対話を図るための
表示管１３が具備されている。

第１図はシステムを表すブロック図である。被加熱物た
る食品は載置台１の上に載置される。載置台１はモータ
ー１８によって回転駆動され加熱調理むらを改善してい
る。食品重量は重量センサー１４によって検出される。

重量センサー１４より出力された重−量情報は載置位置
検出手段１５の判断によって載置位置清報として加工さ
れる。重量センサー１４から直接、制圓手役１６に伝達
される重量情報と、載置位置検出手段１６より出力され
る載置位置情報によって制御手段１６はマグネトロン１
７の動作をコントロールし調理開開を実行する。また、
使用者はキー人力部１２で調理か法を選択するなどして
１表示管１３に表示される調理制御の状況をモニターで
きる。

第３図は重量センサー１４の機構原理説明図である。ユ
ーザーが食品を載置台１に載置する場合。

中央に載せるとは限らない。そのため、秤の分野で既に
公知のロバ−パル機構を用いて１食品の載置位置に関係
なく食品重量を重量センサー素子６に正確に伝達する構
成としだ。二枚の平行金具２は互いに平行になるように
４木の連結ピン３で固定金具４および可動金具５に連結
されている。

これらの金具が常に平行四辺形を保つため、原理的には
可動金具６は平行運動し、重電センサー素子６に伝達さ
れる荷重は鉛直方向成分に変換される。

しかし、実際には連結ピン３と各金具との連結部分には
クリアランスが必要であり、いくらか平行四辺形が崩れ
る傾向にある。連結部における各金具の穴直径と連結ピ
ン３の軸直径の差をクリアランスＣ１二木の連、＠ピン
鉛直方向のピッチを高さＨとすると、平行四辺形の一辺
である可動金具５が鉛直から傾く角度は±ｔａｎ　’　
（４ＸＯ／Ｈ）で表される。このように、平行四辺形が
崩れることにより、載置台１を回転させず重量検出を行
った場合１食品のロバ−パル機構に対する相対位置に関
するいわゆる位置誤差が発生する。

この時、載置台１をモーター１８で回転させながら重量
検出を行うと、一回転ごとに位置誤差が周期的に発生し
、波形として出力に現れる。

６　ｒｐｍの載置台回転に伴う重量検出１直出力波形を
示したものが第４図［ａ）である。この例では５００グ
ラムの食品を載置台１の中心から４１偏心載置した。同
様に５００グラムの食品を８傳偏心載置させた場合の出
力波形を第４図山）（て示した。

この二つの図に見られるように同一食品であっても載置
位置によって出力波形の振幅が異なることが分かる。出
力波形の振幅と食品重量と偏心距離の関係を表しだもの
が第５図である。この図から各重量ごとに偏心距離と振
幅の関係式を導き、更にその関係式の定数を重量の関数
に置き換えると重量と振幅から偏心距離を求める簡単な
関数が導き出される。

偏心距離；　ｒ　（ａｎ　） 振　　幅；Ａ（ｇ） 重　　量；　Ｗ　（ｇ　）とすると ｒ＝ムＸ（６，９５Ｋ’−’　Ｘ　Ｗ２−０．００１９
９ＸＷ＋１．５９）＋５．６６Ｅ　’ＸＷ２＋０．００
１４４Ｘ　Ｗ　−３，５８ この手法を用いて加熱むらを防止するには、定在波の影
響を考慮する必要がある。定在波自体は加熱室１ｏの内
部に複雑な分布をしているが、その分布は加熱室１ｏの
形状によって支配される。

本実施例では、載置台１の中央部に食品を載置した場合
が、単位時間内に食品が受ける熱量が最も少なく５載置
台１の中央から遠ざけるほど多くの熱量を受けるという
分布特性であった。例えば。

加熱時間を制御するならば、中央から偏心載置した距離
に比例して調理時間を短縮できるわけてあ１０、、−。

る。このように従来、食品重量だけで設定していた加熱
時間に載置位置の情報を加えることで、この分布特性に
最適の加熱時間を確実に設定することができる。

また、重機検出値の振雇から得られる情報の有効利用と
して、異常載置状態の検知がある。例えば１食品をあま
りに載置台１の端に載置してしまった場合や、はうれん
草など体積の大きい食品を載置した場合、加熱室１０の
壁面に食品が接触し正確な重量が計れない。従来の技術
では誤った重量検出を行ったまま制御を継続した。こう
いった場合、重量変動の振幅が異常な値を示すため１本
発明では載・面位置演出手段１６によって異常載置と見
なされる。本実施例では異常載置検知時には表示管１３
に食品の載置位置が不適当であることを表示さ亡る制卸
を行った。

更に、進んだ応用として、載・置位置検出手段１６によ
って、モーター１８の故障を検知することも実現した。

これは、モーター１８の故障などにより載置台が回転し
なくなった場合１重量検出値出力が波形を描かなくなる
ことに着目し、振幅がゼロであると判断して載置台が回
転していないことを検知するものである。

まだ、載置台１に何も載置しない状態での重量値出力信
号を観察すると、波形の再現性が悪く振幅も不安定なこ
とが多い。これは、載置台１自身の重心の位置が不安定
で、載置台１の回転軸に対して、様々な方向へ重心移動
するからである。

５０グラム以下の食品を載置した場合にも、同様の現象
が起こり、載置位置の検出精度が悪化した。

これを解決するため、載置台１の・重心を確実に回転軸
から離れた一点に設定することを試みだ。第３図では載
置台１の食品載置面の反対の面に取付けたおもり１９に
よって、載置台１の重心が回転軸２ｏに対して常に定距
離に存在している。こうすることによって、５０グラム
以下の食品の場合にも、安定した載置位置検出が行える
よってなった。

発明の効果 以上のように、本発明の高周波加熱装置は重量センサー
を備え１食品重量を検出し、載置台の回転に伴う食品重
量検出直の変動を載置位置検出手段てよって有効利用し
、食品の載置位置の検出を行い１食品重量の清報と腹合
して、その載置状態と高同波の定在波の関係から最適の
調理制御を行うものである。したがって、載装置台上の
どの位置に食品をおいても調理つ仕上がりにばらつきが
なく、使い勝手の良−高１司彼加熱装置を供給するもの
である。

まだ、載置台上に食品が異常に載置された場合にも、そ
れを検出して使用者に知らせることができ、何らかの原
因で載置台が正常に回転しなくなった場合に１はそれを
検知することも出来る。さらに、載置台の重心を載置台
の回転軸から一定の距離に設定することで、軽量物の載
；４位置判定精度も向Ｈするといっだ構成も含む実用上
極めて有利なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図１ま本発明の一実施例における高周波加熱装置の
システムブロック図、第２図は本発明−実雄側の高周波
加熱装置外観斜視図、第３図は本発明一実施例の重量セ
ンサー機構要部瞑理図、第４図は本発明一実施例の動作
を説明するだめの信号波形図、第６図は本発明一実施例
の重数と振・幅と偏心距離の関係を示した図、第６図は
従来技術を説明するだめの信号波形図である。 １・・・・・載置台、６・・・可動金具、６・・・・・
・重量センサー素子、１０・・・・・・加熱室、１４・
・・・・・重量センサー、１５・・・・・・載置位置検
出手段、１６・・・制御手段、１８・・・・・モーター
、２ｏ・・・・・回転軸。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被加熱物を収納して加熱室と、前記加熱室に結合
   され被加熱物を加熱する加熱手段と、被加熱物を載置す
   る載置台と、前記載置台を回転駆動させる回転駆動手段
   と、被加熱物の重量を測定する重量センサーと、前記重
   量センサーから得られる重量データ出力により前記載置
   台上の被加熱物の載置位置と載置状態を検出する載置位
   置検出手段と、被加熱物の重量と載置状態と載置位置と
   前記加熱室内に定在する高周波の分布に応じて前記加熱
   手段の制御を行う制御手段を備えたことを特徴とする高
   周波加熱装置。
2. （２）載置台の重心が載置台の回転軸上より離れたとこ
   ろにあり、載置位置検出手段が前記載置台の回転を検知
   する構成とした請求項１記載の高周波加熱装置。