JPH0640706U - 加熱調理器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 食品を載置する載置台を支持し回転する回転
駆動軸２１を介して食品２の重量に対応した変位を生じ
る弾性体２６を設け、弾性体２６の変位方向と磁力方向
が同一となるように磁石２７を取り付け、磁力方向と並
行に取り付けた回路基板３２上の磁石２７側の面に感磁
性素子であるホール素子なる検出器３３を磁石２７に対
し所定の位置となるように取り付け、弾性体２６の回転
駆動軸２１に対応する部分に半球形状のリベット２９を
取付け、リベット２９の他端は板バネ２６の材料の許容
応力以内の所定の高加重のとき支持板２５にあたるよう
にしたものである。 【効果】 食品の重量測定に際し、重量−電圧の直線性
が良く、バラツキも小さく、大きな出力電圧が得られ、
ノイズの影響が少なく安定した加熱制御が出来るととも
に、部品数が少なく組立や調整工数が少なくコストの低
減が図れる。またリベットにて食品の重量を受け、高負
荷時の弾性体の変位を防止し、回転駆動軸の回転を円滑
にする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は被加熱食品を高周波加熱する加熱調理器に係り、特に被加熱食品の重 量を測定してその重量に応じて加熱時間、加熱出力、加熱パターン等を制御する 加熱調理器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来のこの種の加熱調理器として被加熱物の重量を測定し、その測定重量に基 づいて加熱をコントロールする重量センサー付きの電子レンジが近年急速に普及 しつつある。また、最近は重量から加熱時間を算出するだけでなく、ファジィ制 御との組合せにより加熱食品の種類の検出にも応用され、調理の自動化にとって 重要な機能となってきている。ところがこの種の電子レンジに利用されている重 量センサーとしては、歪ゲージと検出回路を用い歪ゲージの抵抗変化を利用した 実公平１−４１０４５号公報や、磁石とホール素子とバネと検出回路を用い加重 時の振動による磁石とホール素子間の距離の変化に基づく電圧を利用した特開昭 ５９−１２２３２号公報や特開昭５８−１６０７４２号公報や、板バネと磁石と ピックアップコイルと検出回路を用い磁石とピックアップコイル間の距離の振動 による電圧を利用した特開昭６１−１７０２３号公報や特開昭６１−３８３３０ 号公報が知られている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上述した従来技術は、歪ゲージの抵抗変化が微小であるため重量による信号レ ベルが小さく、信号増幅度を大きくする必要があり、ノイズの影響を受けやすく 、また、長い間使用していると信号レベルが変化してしまう欠点があり、高精度 の部品を必要とするためコストが高いという問題がある。また、その他の重量セ ンサーについても重量−出力の直線性が悪いので、構成部品が多く、高精度のも のを必要とし、製造バラツキが多いという問題がある。

【０００４】 一方、いずれも重量検出回路基板を重量検出素子と離れた部位に設けてあり、 その間のリード線による接続作業等を必要とし、更に、重量検出可能とした上で 、載置台を回転させるため複雑な構造となっている。この点を改善したものとし て、重量検出回路基板を重量検出素子と一体にし、回転駆動軸と支持板の間に鋼 球を配し載置台の回転を妨げないようにしたものとして、特開平１−１３４１２ ２号公報があるが、歪ゲージの抵抗変化を利用したものであり、その欠点は改善 されていない。

【０００５】 本考案の目的は、上述の欠点を解消し、高精度な部品を用いることなく簡単な 部品構成で、経済性が高く、信頼性の高い重量センサーを提供し、食品の重量を 正確に測定し、良好な加熱を可能とする加熱調理器を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記の課題を解決するためになされたものであり、食品を載置する載 置台と、この載置台を支持し回転する回転駆動軸と、この回転駆動軸を介して食 品の重量に対応した変位を生じる弾性体（板バネ）と、回転駆動軸と弾性体等を 支持する支持板を備え、この弾性体に弾性体の変位方向と磁力方向が同一となる ように１個の磁石を取り付け、支持板にこの磁石の磁力方向と並行に回路基板を 取り付け、この回路基板上の磁石側の面で磁石に対し所定の位置に感磁性素子で あるホール素子なる検出器を取り付けたものである。また、弾性体の回転駆動軸 に対応する部分に半球形状のリベットを取付け、このリベットの他端は食品によ り弾性体が変位し、その荷重が弾性体の材料の許容応力以内の所定の高加重のと き支持板にあたるようにし、高負荷時の弾性体の変位を防止するとともに、回転 駆動軸の回転を妨げないようにしたものである。

【０００７】

【作用】

本考案は上記の如く構成したことにより、食品を載置する載置台を支持する板 バネからなる弾性体の食品の重量による変形で弾性体の一端に付けた磁石が変位 し、ホール素子部の磁束密度が変化し、重量に応じてホール素子のホール電圧が 出力される。このホール電圧を回路基板にて増幅することにより、重量を電圧と して直線性良く測定し、その電圧にて加熱制御することが出来る。また、弾性体 に取り付けたリベットにて食品の重量を受け、高負荷時の弾性体の変位防止をす るとともに、回転駆動軸の回転を妨げないようにする作用をする。

【０００８】

【実施例】

以下本考案の一実施例を図１から図９により説明する。

【０００９】 図１は本考案の一実施例を施した加熱調理器の構成図、図２は同じく重量セン サーの詳細構成図、図３はその右側面図、図４はその上面図、図５はその検知部 の上面詳細図、図６は同じく重量センサー部の要部を示す概略構成図、図７は同 じくホール素子の説明図、図８は同じくホール素子のホール電圧と磁束密度の特 性図、図９は同じく回路基板の回路図である。

【００１０】 これらの図において１は食品２を収納する加熱室、３は食品２を高周波加熱す る高周波を供給する発振器で、導波菅４を介して加熱室１の側面に設けた開口部 ５より高周波を供給する。６は加熱室１の壁面に設けた熱風を発生させるファン と発熱体からなるオーブン加熱用ヒーター、７は発熱体をメッシュ金属板を介し て加熱室１の上面に設けたグリル用ヒーターである。８は加熱室１の前面に開閉 自在に設けた扉である。

【００１１】 ９は食品を載置する載置台で、加熱室１の底部に設けた重量センサーのユニッ ト２０の回転駆動軸２１に着脱自在に連結されている。回転駆動軸２１はモータ ー２２により回転駆動し、上下に変動可能なように設けられている。１１は回転 駆動軸２１を通して高周波が漏洩しないよう加熱室１の底部に設けたチョーク空 洞である。モーター２２は支持パイプ２３とねじ２４により４個所で支持板２５ に固定されている。

【００１２】 弾性体（以下板バネと記す）２６の一端は図５に示すように２本のねじ２８ａ 、２８ｂにより磁性体からなる支持板２５に固定され、板バネ２６の他端には図 ６に示すように磁石２７がプラスチックのカバー３３で覆われ、ねじ３０により 取り付けられている。板バネ２６の略中央にはニッケルめっきされた丸リベット ２９がかしめられており、回転駆動軸２１を介して食品２の荷重を受けるように なっている。また、丸リベット２９の他端２９ａは食品２の荷重により板バネ２ ６が変位したとき支持板２５にあたり、板バネ２６が材料の許容応力以内になる ようにしている。

【００１３】 磁石２７の位置関係に対し回路基板３１は上下方向となるよう支持板２５に取 り付け、図６に示すように回路基板３１上の磁石２７側の面に感磁性素子である 検出器（以下ホール素子と記す）３２をホール素子３２の中心が磁石２７の磁力 方向の中心から下部の位置になるように取り付けている。板バネ２６はアルミニ ューム合金の非磁性体よりなっており、図５に示すように変動面の幅Ｗ１より固 定面の幅Ｗ２を約２割広くしている。

【００１４】 磁石２７はストロンチュームフェライトからなり、外径１０ｍｍ、内径３ｍｍ 、長さ８ｍｍの筒状のものにすることにより、ねじで簡単に取り付けることが出 来るようにしているだけでなく、円筒形にすることにより取り付け方向に関係な く磁石２７とホール素子３２間の距離が一定となり組立て性を向上させている。 ホール素子３２はガリュウム・ヒ素系のもので裏側にフェライトを有するもので ある。前述したように支持板２５には、載置台駆動用モーター２２、板バネ２６ 、回路基板３１、ホール素子３２等を取り付けユニット化し、チョーク空洞１１ を構成する空洞板にねじ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ（図示省略)、１２ｄ（図示省 略)により取り付け、組立て性を向上させている。

【００１５】 図７は半導体磁電変換素子として用いたホール素子の動作説明図であり、図８ はホール素子の特性図である。ホール素子３２は入力端子１５ａ、１５ｂに一定 の制御電流Ｉｃを流して磁界Ｂを与えると、出力端子１６ａ、１６ｂ間にホール 出力電圧（ＶＨ＝Ｋ・Ｉｃ・Ｂ）が生じ、図８に示すように磁束密度に比例した ホール出力電圧が得られる。よって、磁石２７の変位を出力端子１６ａ、１６ｂ 間に発生するホール出力電圧により検出することが出来る。

【００１６】 図９は回路基板の回路図である。電源はＣＯＭ−ＥＷ間に＋１２Ｖの単一電源 を供給している。演算増幅器９１やトランジスタ９２の回路電源ＥＳは定電圧Ｉ Ｃ９３により１０Ｖに安定化されている。ホール素子３２は演算増幅器９１とト ランジスタ９２により構成される定電流回路９５により駆動され、磁束密度に比 例して出力されるホール電圧はホール素子３２の１６ａ−１６ｂ間に出力され、 抵抗Ｒ４、Ｒ５を介して演算増幅器９０に入力され、演算増幅器９０の出力端子 １より増幅され出力される。定電流回路９５の基準電流を得る基準電流回路９６ にはダイオード９７を抵抗Ｒ３と直列に接続している。この定電流回路９５によ りホール素子３２の電流駆動端子１５ａ−１５ｂ間には約５．６ｍＡの電流が流 れる。また、抵抗Ｒ９、Ｒ１０および半固定抵抗ＶＲ２からなる回路にて演算増 幅器９０の＋の入力端子にＲ６を介して電圧を供給し、半固定抵抗ＶＲ２により 出力電圧のレベルを調整出来るようにしている。演算増幅器９０の出力端子には 半固定抵抗ＶＲ１、抵抗Ｒ８を接続し半固定抵抗ＶＲ１により、重量に対する出 力電圧の傾きを調整出来るようにしている。

【００１７】 磁石２７の磁束密度の温度特性は約−１．８％／℃、ホール素子３２の磁束密 度に対する出力電圧の温度特性は約−０．０３％／℃であり、温度が上がると出 力が下がる傾向にある。しかし、本実施例では定電流回路９５の基準電流を得る 基準電流回路９６にはダイオードＤ１を抵抗Ｒ３と直列に接続し、ダイオードＤ １の温度特性を利用することで、ホール素子３２の駆動電流を温度により増減さ せている。ダイオードＤ１の順方向電圧の温度特性は約−２ｍＶ／℃であり、ホ ール素子３２の駆動電流ＩｃはダイオードＤ１の順方向電圧をＶＤ１とすると Ｉｃ＝（ＥＷ１・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）−ＶＤ１）／Ｒ３ となる。また、ホール素子３３のホール電圧ＶＨは図７に示すように ＶＨ＝Ｋ・Ｉｃ・Ｂ であり、温度が増加するとＩｃが増加し、ホール電圧を増加させるように動作す るため、磁石２７とホール素子３２の温度特性による出力電圧の減少を補正する ことが出来る。

【００１８】 この温度補償はダイオードＤ１とホール素子３２、磁石２７が同一温度である 必要が有る。一般に加熱調理器の底部の内部温度は、加熱室底部に近くなるほど 高くなる傾向が有るが、ダイオードＤ１は磁石２７およびホール素子３２の近く に配置しているので、ダイオードＤ１の温度はホール素子３２と磁石２７の温度 とほぼ同じになり、良好な温度補償をすることが出来る。また、ダイオードＤ１ 、定電流回路９５、ホール素子３２等を同一回路基板３１上に配置しているので 、接続等のリード線が不要となりコストの低減が図れる。

【００１９】 一方、弾性体２６に取付けた半球形状のリベット２９にて回転駆動軸２１を介 し食品２の重量を受け、このリベット２９の他端２９ａは食品２により板バネ２ ６が変位し、その荷重が板バネ２６の材料の許容応力以内の所定の高加重のとき 支持板２５にあたるようにしているので、高負荷時の弾性体２６の変位が防止さ れるとともに、回転駆動軸２１の回転を妨げない。

【００２０】 また、調理器は一般家庭で使用されるため、製品本体の下部に金属製のつまり 磁性体を置かれる場合もあり、ホール素子３２、磁石２７等を使用した重量セン サーでは磁性体の影響を受けやすくなる。また、製品の製造上、重量センサーの 下部に図２に示すように金属製のカバー１３が取り付けられる場合が多く、重量 センサーのユニット２０で重量と出力の調整がずれることが考えられる。しかし 、本考案では、磁性体である支持板２５の上に板バネ２６、ホール素子３２、磁 石２７、回路基盤３１等を配置しているので支持板２５の下部の影響がなくなり 、重量センサーのユニット２０で重量と出力の調整を可能とし、組立て工数の低 減が出来る。

【００２１】 また、載置台９は磁性体である金属性の材質のものが使用される場合が多くそ の回転により磁石２７周囲の磁束に影響をおよぼすことが考えられるが、本考案 では加熱室１の少なくとも底部を磁性体で構成しているため、加熱室１内部の影 響が少なく、載置台９の影響がなくなる。

【００２２】

【考案の効果】

本考案は、以上説明したように構成されているので以下に記載されるような効 果を得ることが出来る。

【００２３】 （１）板バネに取り付けた磁石と磁力方向と並行なホール素子により、重量− 電圧の直線性がよく、組立てや部品精度によるバラツキも小さく、大きな出力電 圧が得られ、ノイズの影響が少なく安定する。

【００２４】 （２）磁石や磁石近傍にホール素子を配した回路基板等で構成され、高精度な 部品を必要とせず、部品数も少なく、接続等のリード線が不要であるので、組立 容易で、組立工数が少なく、コストの低減が図れる。

【００２５】 （３）板バネに取付けた半球形状のリベットにて回転駆動軸を介し食品の重量 を受け、このリベットの他端は食品により板バネが変位し、その荷重が板バネの 材料の許容応力以内の所定の高加重のとき支持板にあたるようにしているので、 高負荷時の板バネの変位が防止されるとともに、回転駆動軸の回転を妨げない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す加熱調理器の構成図で
ある。

【図２】同じく重量センサーの詳細構成図である。

【図３】その右側面図である。

【図４】その上面図である。

【図５】その検知部の上面詳細図である。

【図６】同じく重量センサー部の要部を示す概略構成図
である。

【図７】同じくホール素子の説明図である。

【図８】同じくホール素子のホール電圧と磁束密度の特
性図である。

【図９】同じく回路基板の回路図である。

【符号の説明】

１ 加熱室 ２ 食品 ３ 発振器 ９ 載置台 ２５ 支持板 ２６ 弾性体（板バネ） ２７ 磁石 ２９ リベット ３１ 回路基板 ３２ 検出器（ホール素子）

フロントページの続き (72)考案者 遠藤 実 千葉県柏市新十余二３番地１ 株式会社日 立ホームテック内

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 食品（２）を収納する加熱室（１）と、
   加熱室（１）の食品（２）に高周波を供給する発振器
   （３）と、食品（２）を載置する載置台（９）と、この
   載置台（９）を支持し回転する回転駆動軸（２１）と、
   この回転駆動軸（２１）を介して食品（２）の重量に対
   応した変位を生じる弾性体（板バネ）（２６）と、回転
   駆動軸（２１）と弾性体（２６）等を支持する支持板
   （２５）と、弾性体（２６）に弾性体の変位方向と磁力
   方向が同一となるよう取り付けた磁石（２７）と、磁石
   の磁力方向と並行に支持板（２５）に取り付けた回路基
   板（３１）と、この回路基板（３１）上の磁石（２７）
   側の面に取り付けた感磁性素子であるホール素子なる検
   出器（３２）を備え、この検出器（３２）を前記磁石
   （２７）に対し所定の位置に配置したことを特徴とする
   加熱調理器。
2. 【請求項２】 弾性体（２６）の回転駆動軸（２１）に
   対応する部分に半球形状のリベット（２９）を取付け、
   このリベット（２９）の他端２９ａは食品（２）により
   弾性体（２６）が変位し、その荷重が弾性体（２６）の
   材料の許容応力以内の所定の高加重のとき支持板（２
   ５）にあたるようにし、高負荷時の弾性体（２６）の変
   位を防止するとともに、回転駆動軸２１の回転を妨げな
   いものとした請求項１記載の加熱調理器。