JPH03108296A - 加熱調理器 - 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、調理物の重量を測定し、その重量に応じた加
熱時間、加熱温度、加熱出力等を制御する事によって自
動加熱を行なう加熱調理器の重量検出装置に関するもの
である。

［従来技術］ 従来、高周波加熱装置やオーブン等の加熱調理器におい
ては、調理物の加熱程度の制御はタイマを用いて時間調
節する事によりおこなっていた。

すなわち、調理物の質及び量によってあらかじめ推定さ
れる適当な加熱時間をタイマで設定する方法である。し
かし、上述の方法では調理を開始するまでに調理物の重
量測定や加熱時間、加熱出力の設定等わずられしい操作
が必要であり、使い勝手の良くないものであった。

一方、調理物の加熱の均一性を向上させるために、調理
物をターンテーブルに載置する方法が一般に良く行なわ
れている。

そこで、ターンテーブルの駆動源の回献数や起動回転ト
ルクにより調理物の重量を検出する方法が特開昭５５−
１６０２３４号公報、特開昭５７−９６４９１号公報或
いは特開昭５９−１８５９１７号公報等により提案され
ている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述の加熱調理器においては、回松数や
トルクを測定するためのセンサが必要なものが多く、コ
ストが高くなる、ｖ４埋室内の部品点数が増える等の問
題があった。

また、特開昭５９−１８５９１７号公報のように、セン
サを必要とせずモータの起動回転時の消費電力から重量
を求める方法では、ターンテーブル上の調理物の位置や
加熱調理器の設置場所の水平度等の影響を受け、必ずし
も正確な重量検出ができるとは限らず、技術的困難度の
高いものであった。

［発明の目的］ 本発明は、上述した問題点を解決するためになされたも
のであり、重量検出用のいがなるセンサをも必胃とせず
、しかも正確に調理物の重量を検出する事ができる加熱
調理器の重量検出器を提供する事にある。

【！１題を解決するための手段１ この目的を達成するために本発明の加熱調理器では、調
理物を加熱手段により加熱調理する加熱室と、該加熱室
内で調理物を載置して回転するターンテーブルと、該タ
ーンテーブルの駆動源とを具備する加熱調理器において
、該駆動源として圧電アクチュエータを備え、かつ前記
調理物の重量による該圧電アクチュエータのインピーダ
ンス変化を検出する手段を備えるという構成をとってい
る。

また、前記圧電アクチュエータは弾性体を備え、該弾性
体には交流電気信号が印加されることにより超音波振動
が発生する電気機械変換素子が着設され、該電気機械変
換素子を駆動することで所定の駆動部位に略直交する少
なくとも２方向の振動が励振される超音波振動子を備え
るという構成をとっている。

さらに、前記重量検出器の出力信号に基づき前記加熱手
段を制御する制御装置を備えている。

Ｅ作用］ 上記の構成を有する本発明の加熱調理器においては、圧
電現象を利用して機械出力を得る圧電アクチュエータに
交流電気信号を印加すると、その所定の部位に微小振幅
の略楕円振動が励振される。

そして、被駆動体であるターンテーブルを該振動部位に
当接すると、その摩擦力に起因する駆動力を受け、該タ
ーンテーブルが直接駆動される。

このとき、前記圧電アクチュエータのインピーダンスは
前記ターンテーブル上の調理物の重量により変化するた
め、逆に該インピーダンス変化を検出する検出回路を設
ける事によって重量検出を行なうものである。

［実施例］ 以下、本発明を具体化した一実施例を図面を参照して説
明する。

本発明に用いる圧電アクチュエータは、例えば特願平１
−４６８６６号の願書に添付した明細書及び図面により
提案されているような機械共振器を含んだ超音波振動子
を用いれば良い。

以下にその構成の一例を第１図を参照しつつ説明する。

超音波振動子１１は、矩形平板形状を有する弾性体２１
の上面に、該弾性体２１に曲げ振動を励振するための第
１圧電体２２が着設されている。

該弾性体２１において、前記着設面と略直交する側面に
は、該弾性体２１に縦振動を励振するための第２圧電体
２３ａ及び２３ｂが着設されている。

前記弾性体２１の長手方向中心は、該弾性体２１を固定
するための固定ポル）２４ａ及び２４ｂにより固定され
でいる。該固定ポル）２４ａ及び２４ｂの他の一端は、
基台２５ａ及び２５ｂに固定されている。

前記第１圧電体２２の上面には、電極２６が着設されて
いる。また前記１２圧電体２３ｇ及び２３ｂの上面には
電極２７ａ及び２７ｂが着設されている。また前記弾性
体２１自身は、アース電極を兼ねており、該弾性体は前
記固定ポル）２４ａ及び２４ｂを介して基台２５ａ及び
２５ｂに接地されている。

更に該弾性体２１は、その厚さ方向に所定の周波数ｆに
おいて両端自由端２次モードで曲げ振動し、且つ同一の
周波数ｆにより長さ方向に両端自由端１次モードで縦振
動するように形状寸法を調節されている。

一般に、弾性体中を伝播する縦振動の共振周波数は、該
弾性体の長さに依存する。また弾性体の厚さ方向の曲げ
振動の共振周波数は、前記長さ及び厚さに依存する。従
って、前述のような弾性体２１を設計する事は容易であ
るので、その詳細は省く。

以上のように構成された超音波振動子１１の作用を以下
に説明する。

まず、第１圧電体２２に周波数ｆの交流電圧を印加して
振動させると、前記弾性体２１は曲げ振動２次モードで
共振し定在波が励起される。

次に第２圧電体２３ａ及び２３ｂに周波数ｆの交流電圧
を印加して振動させると、前記弾性体２１は縦振動１次
モードで振動し定在波が励起される。つまり前記固定ポ
ル）２４ａ及び２４Ｉ〕で固定される位置は各定在波の
節となっている。

このとき、前記第１圧電体２２とＰｌｔＪ２圧電体２３
ａ及び２３ｂに印加する電圧の振幅及び位相を調節する
と、前記弾性体２１には任意の形状の略楕円振動を発生
する事が可能となる。

尚、上記実施例では縦振動１次モードと曲げ振動２次モ
ードを励振し、その合成により略楕円振動を発生する超
音波振動子について説明したが、これに限定されるもの
ではなく、縦振動、曲げ振動、せん断振動、ねじり振動
など、種々の振動モードの利用が考えられ、また高次モ
ードを利用しても良い。

上述の超音波振動子１１を好適に利用した加熱調理器の
構成を第２図及び第３図に示す、同図において、第１図
と同じ符号の付された各部材は、前記詳述した各構成部
材と同一である。

加熱調理器３１は、調理室３２に収納されたターンテー
ブル３３を前記超音波振動子１１で回転する構成をとっ
ており、該ターンテーブル３３は軸３４により回転可能
なように支持されている。

この紬３３はターンテーブル３３が上下方向にも可動な
ように６１成されている。また前記調理室３２の上部壁
には、マグネトロン３５が設けられており、該マグネト
ロン３５は高圧トランス３６及び開閉スイッチ３７を介
して交流電源３８に接続され、マグネトロン３５から調
理室３２内にマイクロ波を発振する事ができる高周波発
振回路を構成している。さらに前記超音波振動子１１の
電気端子と前記開閉スイッチ３７とは、制御回路３９に
接続されており、該超音波振動子１１からの入力情報に
もとづき開閉スイッチ３７を動作させるようにしている
。

また、前記超音波振動子１１は、その最大振幅が得られ
る両端部において駆動部４０ａ及び４０ｂが形成され、
前記ターンテーブル３３に直接当接するよう支持部４１
により支持されている。

以上のような加熱調理器３１において、前記ターンテー
ブル３３に調理物４２を置き、前記超音波振動子１１に
交流電圧を印加すると、振動振幅が数μ論〜数十μ論程
度の微小振幅の略楕円振動が励振される。その結果、前
記駆動部４０ａ及び４０ｂと前記ターンテーブル３３と
の摩擦力に起因する駆動力を受け、所定方向に該ターン
テーブル３３が駆動される。

このとき、前記超音波振動子１１と該ターンテーブル３
３との圧着力は、前記調理物４２の重量によって変化す
る。よって、該ターンテーブル３３に浮揚力を与えるた
めに前記超音波振動子１１に曲げ振動を励振する第１圧
電体２２のインピーダンスが該ｒｆ４理物４２の重量に
応じて変化する。

その結果、該調理物４２の重量を判断できる。

そして、このような駆動源のインビーグン大の変化によ
って得られた調理物４２の重量情報に応じて、制御回路
３９にあらかじめ与えておいた加熱制御パターンを利用
し開閉スイッチ３７をＯＮ。

０ＦＦＬ、マグネトロン３５の動作時間を決定するもの
である。

すなわち、上述の加熱調理器においては重量検出用のセ
ンサを設ける必要がなく、ターンテーブルの駆！ｌ！ｌ
Ｊ源の性質を利用して重量を測定できるので、該加熱調
理器のシステム簡略化及びコスト化が実現でき、しかも
正確な重量検出が容易に行なえる。

また、本発明に用いられる圧電アクチュエータは、従来
の電磁モータに比べ以下の利点がある。

１）　巻線が不要であり、構造が簡単であるため、小型
、軽量化が可能である。

２）高エネルギ変換効率が得られ、例えばＤＣモータに
比べ出力／体積比、出力１ｍｆｌＬ比は１０倍以上とな
る。

３）摩擦力を利用しているので応答性、位置制御性に優
れている。

４）磁気、電磁ノイズを発生しない。

更に、超音波振動子の形状を平板状とする例についで説
明したが、その形状は平板形状に限定されるものではな
く、円板状、円筒状、円環状、方形状、棒状等種々の形
状が考えられる。その他、本発明の趣旨を逸脱しない範
囲で種々の変形が可能である。

ｒ発明の効果］ 以上詳述したことから明らかなように、本発明によれば
、重量検出用の何らかのセンサを必要とすることなく、
しかも正確に調理物の重量を検出する事ができる優れた
加熱調理器を実現する事ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図までは本発明を具体化した実施例を示
すもので、第１図は本発明に用いる超音波振動子の上面
を示す図であり、第２図は本発明を適用する加熱ｌ！ｉ
哩器の構成を示す図であり、第３図はターンテーブルの
上方図である。 １１・・・超音波振動子、３１・・・加熱調理器、３２
・・・調理室、３３・・・ターンテーブル、３５・・・
マグネトロン、３７・・・開閉スイッチ、３９・・・制
御回路、４２・・・調理物。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、調理物を加熱手段により加熱調理する加熱室と、 該加熱室内で調理物を載置して回転するターンテーブル
   と、 該ターンテーブルの駆動源とを具備する加熱調理器にお
   いて、 該駆動源として圧電アクチュエータと、 前記調理物の重量による該圧電アクチュエータのインピ
   ーダンス変化を検出する手段を備える事を特徴とする加
   熱調理器。 ２、請求項１記載の加熱調理器において、 前記圧電アクチュエータは、弾性体を備え、該弾性体に
   は交流電気信号が印加されることにより超音波振動が発
   生する電気機械変換素子が着設され、 該電気機械変換素子を駆動することで所定の駆動部位に
   略直交する少なくとも２方向の振動が励振される超音波
   振動子を備える事を特徴とする加熱調理器。 ３、請求項１或いは２記載の加熱調理器において、 前記重量検出器の出力信号に基づき前記加熱手段を制御
   する制御装置を備える事を特徴とする加熱調理器。