JPH0625614B2 - 高周波加熱装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、調理材料を混練するための撹拌羽根を内部に
備えた混練容器と、加熱ムラを無くすために被加熱物を
回転させるターンテーブルとを、加熱庫内に選択的に装
着できるようになった、一般に電子レンジと称される高
周波加熱装置に関するものである。

＜従来の技術＞ 従来、被加熱物の加熱ムラを無くすために、ターンテー
ブル上に被加熱物を載置して、ターンテーブルを回転さ
せながら被加熱物を加熱することが一般的に行われてい
る。さらに近年においては、内部に撹拌羽根を備えた混
練容器を加熱庫内に装着し、混練容器に収容した調理材
料を撹拌羽根の回転により混練する調理機能、例えば、
小麦粉と水，砂糖，バターおよびイースト等を撹拌羽根
で混練した後、醗酵・焼成させてパンを作る機能を備え
た高周波加熱装置が提案されている。

この種の従来の高周波加熱装置を、第８図および第９図
により説明すると、マグネトロン１から導波管２を介し
てマイクロ波が導入される加熱庫３の底部に、受動プー
リ４と一体となった筒状の伝達軸５と、この伝達軸５に
挿通された摺動軸６とが、回転自在に臨入保持されてい
る。そして、伝達軸５には、高速駆動モータ７の回転
が、モータプーリ８と受動プーリ４とき巻き掛けられた
ベルト９を介して伝達され、一方、駆動軸６は、低速駆
動モータ１０に直結されている。

そして、第８図に示すように、底部に回転自在に装設さ
れた連結軸１１に撹拌羽根１２を嵌着した混練容器１３
を加熱庫３内に載置した時に、連結軸１１が伝達軸５に
嵌合連結され、撹拌羽根１２が高速駆動モータ７により
１分間に数十〜数百回転の回転速度で回転駆動される。
一方、第９図に示すように、ターンテーブル１４は、駆
動軸６に冠着されて取り付けられ、低速駆動モータ１０
により１分間に数回転の回転速度で回転駆動される。こ
のように、撹拌羽根１２とターンテーブル１４との駆動
に異なるモータ７，１０を用いている理由は、一般にパ
ン生地を作る場合には混練するための撹拌羽根１２を前
述の如く１分間に数十〜数百回転させる必要があるが、
仮に、前述と同等の回転速度でターンテーブル１４を回
転させると、ターンテブル１４上の被加熱物が飛び散
り、時には被加熱物である調理食品を入れた容器が割れ
たりして非常に危険であるためである。

＜発明が解決しようとする課題＞ ところで、近年においては、この種の高周波加熱装置に
対して、小型かつ安価で手軽に使用出来るものが要望さ
れている。しかしながら、前述のように撹拌羽根１２と
ターンテーブル１４との各駆動に個別のモータ７，１０
を用いていることにより、大型で高価なものとなり、前
述の要望の達成を阻害する要因となっている。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
のであり、混練容器とターンテーブルとを選択的に装着
できるタイプのものにおいて、小型化およびコストダウ
ンを図ることのできる高周波加熱装置を提供することを
技術的課題とするものである。

＜課題を解決するための手段＞ 本発明は、上記した課題を達成するための技術的手段と
して、高周波加熱装置を次のように構成した。即ち、加
熱庫内に、調理材料を混練するための撹拌羽根を内部に
回転自在に備えた混練容器と、載置した被加熱物を回転
させるためのターンテーブルとが、選択的に装着できる
ようになった高周波加熱装置において、前記撹拌羽根の
所要回転速度に対応した定格回転速度を有する回転駆動
源の単一の高速駆動モータと、前記加熱庫内の底部に回
転自在に保持され前記高速駆動モータから回転伝達され
る単一の駆動軸と、この駆動軸に択一的に回転伝達状態
に連結された前記混練容器および前記ターンテーブルの
別を前記駆動軸への連結時に受ける作用力により判別す
る判別手段と、この判別手段の判別結果が前記混練容器
の時に定格回転速度に、且つ前記ターンテーブルの時に
所定の低速回転速度に前記高速駆動モータの回転速度を
切り換える回転速度切換手段と、前記高速駆動モータの
回転速度検出手段と、前記回転速度切換手段により低速
回転速度に切り換えられた時のみ前記回転速度検出手段
の検出回転速度に基づいて前記高速駆動モータを所定回
転速度になるようにフィードバック制御する回転速度制
御手段とを備えたことを特徴として構成されている。

＜作用＞ 加熱庫内に混練容器をセットした場合、判別手段により
混練容器であると判別され、回転速度切換手段により高
速駆動モータの定格回転速度の回転が伝達機構を介して
そのまま駆動軸に伝達されるよう切り換えられる。この
場合、高速駆動モータとして、撹拌羽根の所要回転速度
に対応する定格回転速度のものが用いられているため、
撹拌羽根の回転制御に際し何ら問題は生じない。

一方、加熱庫内にターンテーブルがセットされた場合に
は、判別手段によりターンテーブルであると判別されて
回転速度切換手段により駆動モータの回転速度がこれの
定格回転速度よりも低いターンテブルの所要回転速度に
対応する回転速度に切り換えられる。この場合、ターン
テーブルの回転に伴う負荷側トルクは一定でないため
に、回転速度が不安定になるが、回転速度検出手段が検
出する駆動モータの回転速度の変動に応じて回転速度制
御手段が駆動モータの回転をフィードバック制御し、タ
ーンテーブルの所要回転速度に対応する回転速度で安定
に回転するよう制御される。このように、混練容器とタ
ーンテーブルとを単一の駆動モータで駆動できることに
より、従来装置に比し格段の小型化とコストダウンを達
成することができる。

＜実施例＞ 以下、本発明の好ましい一実施例について図面を参照し
ながら詳述する。

第１図および第２図は、本発明の一実施例を示し、この
第１図および第２図は、従来装置との比較を明確にする
ために、それぞれ第８図および第９図に対応させて示し
てある。これらの図において、第８図および第９図と同
一若しくは同等のものには同一の符号を付してその説明
を省略し、第８図および第９図と相違する構成について
のみ説明すると、従来装置の低速駆動モータ１０を除外
し、受動プーリ４に、従来装置における駆動軸６と同等
の駆動軸１５が直結されているとともに、この駆動軸１
５が加熱庫３内にその底部から臨入されて回転自在に保
持されている。それに伴って混練容器１３に、駆動軸１
５を冠着する連結軸１６を設けるとともに、この連結軸
１６に撹拌羽根１２が固着されている。また、加熱庫３
内にその底部から上下動自在に臨入された検出杆１７
と、この検出杆１７を上方に付勢するコイルスプリング
１８と、検出杆１７の上下方向の位置から加熱庫３に装
着されたのが混練容器１３であるかターンテーブル１４
であるかを判別する検出機構（図示せず）とからなる判
別手段が設けられている。さらに、図示していないが、
この判別手段の判別信号によって高速駆動モータ７の回
転速度を切り換える回転速度切換手段が設けられてい
る。この回転速度切換手段としては、駆動モータ７が撹
拌羽根１２駆動用の高速駆動モータ７であることから、
ターンテーブル１４を駆動する場合についてのみ公知の
電圧制御，位相制御，周波数制御または断続制御等の方
式による回転速度制御手段を駆動してターンテーブル１
４の所要回転速度に減速する構成とすればよい。この回
転速度切換手段により切り換えられた回転速度に回転速
度制御手段（図示せず）により駆動モータ７をフィード
バツク制御するために、駆動モータ７の回転速度検出手
段１９が設けられている。

次に、前記実施例の作用について第３図乃至第７図を参
照しながら説明する。先ず、第１図に示すように、加熱
庫３に混練容器１３がセットされた場合、連結軸１６が
駆動軸１５に冠着して連結され、この時、混練容器１３
によって検出杆１７がコイルスプリング１８の付勢力に
抗して押し下げられ、その下動位置により検出機構によ
って混練容器１３の装着であることを判別される。この
判別手段の判別信号によって回転速度切換手段が駆動モ
ータ７の回転速度を切り換える。即ち、この場合は、高
速駆動モータ７の定格回転速度に対応した撹拌羽根１２
を回転駆動するので、高速駆動モータ７は通常の給電が
なされて定格回転速度で回転され、モータプーリ８と受
動プーリ４とのプーリ径比によって回転羽根１３の所要
回転速度に減速するよう設定されている。

そして、第２図に示すように、ターンテーブル１４が加
熱庫３にセットされた場合、このセット状態時のターン
テーブル１４の底面が検出杆１７よりも上方に位置して
いて、検出杆１７が押し下げられないことによって、判
別手段によりターンテーブル１４であることを判別さ
れ、回転速度切換手段により混練容器１３の場合に対し
１／１０の回転速度に切り換えられる。ここで、回転速
度制御手段が導通角を変える位相制御方式である場合、
導通角を変えた場合の高速駆動モータ７の回転数に対す
るトルクの関係は第４図の（イ）〜（ハ）に示すような
特性曲線となり、いま、同図の（イ）で示す特性曲線に
おいて負荷トルクを（ニ）の線で示すＴ_０とすると、両
線（イ），（ニ）の交差点のＡ点の回転数Ｎ_Ａがターン
テーブル１４の所要回転速度に対応する回転数で、Ｂ点
の回転数Ｎ_Ｂが混練容器１３の所要回転速度に対応する
回転数となる。従って、Ｂ点で動作させる場合には、当
該高速駆動モータ７の定格回転速度であるから安定に回
転するが、Ａ点で動作させる場合には、ターンテーブル
１４の回転に伴う負荷トルクが一定でなく、例えば、
（ホ）の線で示すＴ_０′に変動するので、非常に不安定
となり、この負荷変動に伴って、特性曲線（イ）に沿い
加速してＢ点で動作するか、若しくはＨ点で回転停止し
てしまうことになる。そこで、前述の回転速度検出手段
１９によって高速駆動モータ７の回転速度を検出し、そ
の検出回転速度に基づいて回転速度制御手段によって高
速駆動モータ７の回転速度をフィードバック制御してい
る。この構成並びに作用について説明すると、先ず、回
転速度検出手段１９としては、第５図および第６図に示
すように、高速駆動モータ７のモータ軸２０に、検出用
円盤２１が同心状に固着されているとともに、この検出
用円盤２１の一部を挟む状態でフォトインタラプタ２２
が高速駆動モータ７に固定されている。また、検出用円
盤２１は、その平面および正面をそれぞれ示した第６図
（ａ），（ｂ）のように、周端に沿って複数個のスリッ
ト２３が等間隔で配設されている。従って、フォトイン
タラプタ２２に対し第７図（ａ）に示すような信号を入
力すると、その出力信号は、高速駆動モータ７と一体に
回転する検出用円盤２１の回転に伴って同図（ｂ）に示
すようなパルス波形となる。このパルス波形のＬで示す
部分がスリット２３に対応し、このパルス波形の周期
は、回転速度が高くなれば短くなり、逆に回転速度が低
くなれば長くなるので、このフォトインタラプタ２２の
出力パルス数をＬＳＩ（図示せず）で読み取るこにより
回転速度が検出される。

そして、回転速度制御手段として、位相制御を用いた場
合を第３図のフローチャートおよび第４図の特性図によ
り説明すると、前述の回転速度検出手段１９により１分
間の回転数つまり回転速度が検出される〔ステップ（Ｓ
１）〕と、この回転速度が所定回転速度と比較〔ステッ
プ（Ｓ２）〕され、検出回転速度と所定回転速度が等し
い場合には、例えば、第４図の特性曲線（イ）のＡ点で
動作してモータトルクと負荷トルクとがＴ_０で一致いる
が、負荷トルクがＴ_０より小さくなって第４図のＴ_０′
になった場合には、駆動モータ７の動作点がＡ点から特
性曲線（イ）に沿ってＣ点に移動し、回転速度検出手段
１９により回転速度が高くなり過ぎたのを検出され、回
転速度制御手段において導通角を小さくするようフィー
ドバック制御〔ステップ（Ｓ４）〕され、それにより、
動作点が第４図の特性曲線（ハ）のＤ点となる。このＤ
点では、負荷トルクＴ_０′が駆動モータ７のモータトル
クよりも大きくなるため、駆動モータ７の回転速度が低
下し、特性曲線（ハ）に沿ってＥ点に向かう。このＥ点
まで回転速度が低下すると、これが、ステップ（Ｓ２）
で低下し過ぎと判断され、導通角を大きくするように制
御〔ステップ（Ｓ３）〕されて特性曲線（ロ）のＦ点に
向かい、このＦ点では負荷トルクＴ_０′よりモータトル
クが大きいために、特性曲線（ロ）に沿ってＧ点へと向
かう。以後同様の動作を繰り返して、Ｄ〜Ｇ点の間でル
ープ状態となり、その結果、高速駆動モータ７の回転速
度はＮ_Ａで示すターンテーブル１４の所要回転速度にな
るよう制御される。

尚、本発明は前記説明並びに図示例にのみ限定されるも
のではなく、請求の範囲を逸脱しない範囲内で種々の変
形例をも包含し得る。例えば、回転速度検出手段は図示
例の光学的手段のものに限らず、エンコーダ等の公知の
手段を用いることができる。

＜発明の効果＞ 以上詳述したように本発明の高周波加熱装置によれば、
単一の駆動モータによって、それぞれ駆動回転速度の相
違する混練容器およびターンテーブルを、駆動モータの
回転速度を切り換えることによって何れをも回転駆動す
る構成としたので、部品点数の削減に伴って構成を格段
に簡素化することができ、相当の小型化およびコストダ
ウンを達成することができる。

また、単一の駆動モータとして、回転速度の高い側の混
練容器の撹拌羽根の所要回転速度に対応する定格回転速
度のものを用いるとともに、回転速度の低いターンテー
ブルの回転駆動に際し、駆動モータの回転速度を検出し
て駆動モータの回転をフィードバック制御するようにし
たので、回転速度の制御は低速回転のみであって制御手
段の簡素化により信頼性が高く、且つその低速回転時の
速度をフィードバック制御することにより、高速駆動モ
ータによる低速回転を極めて安定に行なうことができ、
回転速度の異なる混練容器とターンテーブルとの２種の
被駆動体を、単一の駆動モータによって支承なく回転駆
動することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第７図はそれぞれ本発明の一実施例を示し、 第１図は混練容器をセットした状態の概略縦断面図、 第２図はターンテーブルをセットした状態の一部の概略
縦断面図、 第３図は回転速度制御手段のフローチャート、 第４図は第３図による回転速度制御を説明するための回
転数とモータトルクとの関係を示す特性図、 第５図は回転速度検出手段の一部破断正面図、 第６図（ａ），（ｂ）はそれぞれ第５図の検出用円盤の
平面図および正面図、 第７図（ａ），（ｂ）はそれぞれ第５図の入力信号と出
力信号の波形図、 第８図および第９図はそれぞれ従来装置における混練容
器をセットした状態の概略縦断面図およびターンテーブ
ルをセットした状態の一部の概略縦断面図である。 ３……加熱庫 ７……高速駆動モータ １２……撹拌羽根 １３……混練容器 １４……ターンテーブル １５……駆動軸 １７……検出杆（判別手段） １９……回転速度検出手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】加熱庫内に、調理材料を混練するための撹
   拌羽根を内部に回転自在に備えた混練容器と、載置した
   被加熱物を回転させるためのターンテーブルとが、選択
   的に装着できるようになった高周波加熱装置において、
   前記撹拌羽根の所要回転速度に対応した定格回転速度を
   有する回転駆動源の単一の高速駆動モータと、前記加熱
   庫内の底部に回転自在に保持され前記高速駆動モータか
   ら回転伝達される単一の駆動軸と、この駆動軸に択一的
   に回転伝達状態に連結された前記混練容器および前記タ
   ーンテーブルの別を前記駆動軸への連結時に受ける作用
   力により判別する判別手段と、この判別手段の判別結果
   が前記混練容器の時に定格回転速度に、且つ前記ターン
   テーブルの時に所定の低速回転速度に前記高速駆動モー
   タの回転速度を切り換える回転速度切換手段と、前記高
   速駆動モータの回転速度検出手段と、前記回転速度切換
   手段により低速回転速度に切り換えられた時のみ前記回
   転速度検出手段の検出回転速度に基づいて前記高速駆動
   モータを所定回転速度になるようフィードバック制御す
   る回転速度制御手段とを備えたことを特徴とする高周波
   加熱装置。