WO2014097602A1 - 自動製パン機 - Google Patents

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WO2014097602A1
WO2014097602A1 PCT/JP2013/007377 JP2013007377W WO2014097602A1 WO 2014097602 A1 WO2014097602 A1 WO 2014097602A1 JP 2013007377 W JP2013007377 W JP 2013007377W WO 2014097602 A1 WO2014097602 A1 WO 2014097602A1
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WO
WIPO (PCT)
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motor
kneading
blade
rotation
control
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/007377
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
松井　敬三
Original Assignee
パナソニック株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パナソニック株式会社 filed Critical パナソニック株式会社
Priority to JP2014552929A priority Critical patent/JP5963154B2/ja
Priority to CN201380066212.3A priority patent/CN104869877B/zh
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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A21—BAKING; EDIBLE DOUGHS
    • A21B—BAKERS' OVENS; MACHINES OR EQUIPMENT FOR BAKING
    • A21B7/00—Baking plants
    • A21B7/005—Baking plants in combination with mixing or kneading devices

Definitions

  • the present invention relates to an automatic bread maker mainly used in general households.
  • Patent Document 1 An example of this type of automatic bread maker is disclosed in Patent Document 1. *
  • the automatic bread maker of Patent Document 1 includes a blade rotation shaft provided at the bottom of a bread container, a grinding blade (also referred to as a mill blade) that is non-rotatable with respect to the blade rotation shaft, and a kneading blade (kneading blade) on the outer surface. And a dome-shaped cover provided with.
  • the automatic bread maker of Patent Document 1 further includes a clutch that connects or disconnects the dome-shaped cover and the blade rotation shaft.
  • the automatic bread maker of Patent Document 1 bakes and manufactures bread by baking the bread dough thus manufactured in a bread container.
  • a crushing motor that drives the crushing blade and a kneading motor that drives the kneading blade to rotate are provided separately.
  • the pulverization blade is rotated by a pulverization motor in a state where the cereal grains and water are placed in the bread container, so that a mixture of pulverized cereal grains and water (breadmaking) Raw material) is produced.
  • the kneading blade is rotationally driven by a kneading motor, whereby the mixture is kneaded to form bread dough.
  • bread is manufactured by performing a fermentation process and a baking process on the kneaded bread dough.
  • an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and realize a miniaturization and a highly reliable automatic bread maker capable of operating a more appropriate motor in a bread production process. Is to provide.
  • the present invention is configured as follows.
  • the automatic bread maker is an automatic bread maker for processing bread ingredients to produce bread, A cooking container into which bread ingredients are charged; A kneading blade and a mill blade which are rotatably provided in the cooking container; A single motor that transmits rotational driving force to the kneading blade and the mill blade; An inverter device for controlling rotation by a motor, The inverter device transmits the rotational driving force of the motor to the mill blade and mills the bread ingredients by rotating the mill blade, and transmits the rotational driving force of the motor to the kneading blades and rotates the kneading blade to produce the bread ingredients.
  • the rotation of the motor is controlled so that the kneading step for kneading is performed, and different rotation control is performed in the kneading step and the milling step.
  • the automatic bread maker is an automatic bread maker for processing bread ingredients to produce bread, A cooking container into which bread ingredients are charged; A kneading blade provided rotatably in the cooking container; A motor that transmits rotational driving force to the kneading blades; An inverter device for controlling rotation by a motor, The inverter device controls the rotation of the motor so as to carry out a kneading process in which the rotation driving force of the motor is transmitted to the kneading blade and the kneading blade is kneaded by the rotation of the kneading blade, and the rotation speed for controlling the rotation speed of the motor With control means, The rotation speed control means has a function of controlling the rotation speed of the motor in the kneading process so as to be a target rotation speed calculated by a control calculation including differential control.
  • FIG. 1 is a perspective view of an automatic bread maker according to an embodiment of the present invention. It is a perspective view which shows the state which opened the cover body of the automatic bread maker of FIG. It is sectional drawing of the automatic bread maker of FIG. It is sectional drawing which shows the structure of the components relevant to the inverter motor of the automatic bread maker of FIG. It is a perspective view of the blade
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing components that similarly rotate in the forward direction when the output shaft of the inverter motor in FIG. 4 rotates in the forward direction.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing components that similarly rotate in the reverse direction when the output shaft of the inverter motor in FIG. 4 rotates in the reverse direction.
  • FIG. 2 is a transition diagram showing an example of changes in motor rotation speed and current in a kneading process by PI control that omits differential control of the drive circuit of the automatic bread maker shown in FIG. 1.
  • FIG. 1 It is a transition diagram showing an example of the rotation speed of an inverter motor and the change of an electric current in the mill process of the automatic bread maker of FIG.
  • FIG. 2 is a transition diagram showing an example of transition of the output voltage of the inverter part in the mill process and kneading process of the automatic bread maker of FIG.
  • the first invention is an automatic bread maker for processing bread ingredients to produce bread, A cooking container into which bread ingredients are charged; A kneading blade and a mill blade which are rotatably provided in the cooking container; A single motor that transmits rotational driving force to the kneading blade and the mill blade; An inverter device for controlling rotation by a motor, The inverter device transmits the rotational driving force of the motor to the mill blade and mills the bread ingredients by rotating the mill blade, and transmits the rotational driving force of the motor to the kneading blades and rotates the kneading blade to produce the bread ingredients.
  • This is an automatic bread maker that controls the rotation of the motor so as to carry out the kneading process for performing kneading and different rotation control in the kneading process and the milling process.
  • the inverter device has a function of changing the rotation direction of the motor in the kneading process and the milling process.
  • the inverter device has a function of changing the rotational speed of the motor in the kneading process and the milling process.
  • the inverter device sets the rotation speed of the motor in the mill process to be higher than the rotation speed of the motor in the kneading process.
  • the inverter device includes a rotational speed control means for controlling the rotational speed of the motor,
  • the rotation speed control means has a function of controlling the rotation speed of the motor in the kneading process so as to be a target rotation speed calculated by a control calculation including differential control.
  • the inverter device includes current control means for controlling a current supplied to the motor.
  • the rotation speed control means outputs the target current value calculated by the current control means, thereby controlling the rotation speed of the motor in the kneading step to be the target rotation speed.
  • the inverter device includes current detection means for detecting a current value supplied to the motor using the voltage across the protective resistance provided in the inverter device.
  • the current value detected by the current detection means is output to the current control means.
  • the rotational speed control means calculates the rotational speed of the motor in the mill process by a control calculation including proportional control and integral control. It has a function of controlling to reach the target rotational speed.
  • a ninth invention is an automatic bread maker for processing bread ingredients to produce bread, A cooking container into which bread ingredients are charged; A kneading blade provided rotatably in the cooking container; A motor that transmits rotational driving force to the kneading blades; An inverter device for controlling rotation by a motor, The inverter device controls the rotation of the motor so as to carry out a kneading process in which the rotation driving force of the motor is transmitted to the kneading blade and the kneading blade is kneaded by the rotation of the kneading blade, and the rotation speed for controlling the rotation speed of the motor With control means, The rotation speed control means is an automatic bread maker having a function of controlling the rotation speed of the motor in the kneading process so as to be a target rotation speed calculated by a control calculation including differential control.
  • the tenth aspect of the invention further includes a driving force switching unit that switches a transmission path of the rotational driving force of the motor to the mill blade and the kneading blade,
  • the driving force switching unit switches whether to transmit the rotational driving force of the motor to the mill blades, or to the kneading blades, or to both the kneading blades and the mill blades, according to the rotation direction of the motor,
  • the driving force switching unit includes first and second one-way clutches, The first one-way clutch allows the reverse rotation of the mill blade when the motor rotates in the reverse direction, while restricting the rotation of the mill blade in the positive direction when the motor rotates in the forward direction.
  • the second one-way clutch rotates the kneading blade when the motor rotates in the forward direction, while rotating the kneading blade so that the kneading blade does not rotate in the reverse direction when the motor rotates in the reverse direction. regulate.
  • FIG. 1 is a perspective view of an automatic bread maker according to the present embodiment
  • FIG. 2 is a perspective view showing a state where a lid of the automatic bread maker according to the present embodiment is opened.
  • FIG. 3 is a sectional view of the automatic bread maker according to the present embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of components related to the motor of the automatic bread maker according to the present embodiment.
  • the automatic bread maker 1 includes a device body 10 having a substantially rectangular parallelepiped shape.
  • An operation unit 20 is provided on a part of the upper surface of the device main body 10.
  • the operation unit 20 includes an operation key group and a display unit.
  • the operation key group includes, for example, a start key, a cancel key, a timer key, a reservation key, a selection key for selecting a cooking course for bread, and the like.
  • the cooking course includes, for example, a course for manufacturing bread using rice grains as a starting material, a course for manufacturing bread using rice flour as a starting material, a course for manufacturing bread using wheat flour as a starting material, and the like.
  • the display unit is composed of, for example, a liquid crystal display panel and displays time, contents set by the operation key group, errors, and the like.
  • the main components of the whole are a cooking container 40 into which bread ingredients are charged, a kneading blade 84 and a mill blade 82 rotatably provided in the cooking container 40, and a rotational driving force on the kneading blade 84 and the mill blade 82.
  • an inverter device 200 (to be described later) that controls the rotation of the motor 70 in the kneading process and the milling process in the bread-making process.
  • the inverter device 200 performs different rotation control in the kneading process and the milling process.
  • a firing chamber 30 is provided inside the apparatus body 10.
  • the baking chamber 30 is formed in a box shape with an upper surface opened.
  • a cooking container 40 for storing cooking materials such as bread dough, cake, and rice cake is detachably stored in the baking chamber 30.
  • the sheathed heater 31 which is an example of the heating part which heats the cooking container 40, and the temperature detection part which detects the temperature in the baking chamber 30.
  • a temperature sensor 32 is provided inside the baking chamber 30, as shown in FIG. 3, it is an example of the sheathed heater 31 which is an example of the heating part which heats the cooking container 40, and the temperature detection part which detects the temperature in the baking chamber 30.
  • a temperature sensor 32 is provided inside the baking chamber 30, as shown in FIG. 3, it is an example of the sheathed heater 31 which is an example of the heating part which heats the cooking container 40, and the temperature detection part which detects the temperature in the baking chamber 30.
  • a temperature sensor 32 is provided inside the baking chamber 30, as shown in FIG. 3, it is an example of the sheathed heater 31 which is an example of the heating part which heats the cooking container 40, and the temperature detection part which detects the temperature in the baking chamber 30.
  • a temperature sensor 32 is provided inside the baking chamber 30, as shown in FIG. 3, it is an example of the she
  • the sheathed heater 31 is arrange
  • the temperature sensor 32 is arranged at a position slightly away from the sheathed heater 31 so that the average temperature in the baking chamber 30 can be detected.
  • the upper surface opening of the firing chamber 30 is opened and closed by a lid 50 provided on the upper part of the device body 10.
  • the lid 50 is rotatably attached to a hinge portion 10A provided at the upper rear portion (upper right side in FIG. 3) of the device main body 10.
  • the lid 50 includes a lid body 51 and an outer lid 52.
  • the lid main body 51 is attached with a secondary material container 53 for storing powdery secondary materials such as gluten and dry yeast, and a secondary material container 54 for storing secondary materials having a relatively large volume such as raisins and nuts. Yes.
  • the auxiliary material containers 53 and 54 are disposed above the cooking container 40.
  • the outer lid 52 is attached so that the upper openings of the auxiliary material containers 53 and 54 can be opened and closed.
  • the bottom wall of the auxiliary material container 53 is composed of an opening / closing plate 53a.
  • the opening / closing plate 53 a is configured to be rotatable so that the auxiliary material in the auxiliary material container 53 can be put into the cooking container 40.
  • the bottom wall of the auxiliary material container 54 is constituted by an opening / closing plate 54a.
  • the opening / closing plate 54 a is configured to be rotatable so that the auxiliary material in the auxiliary material container 54 can be put into the cooking container 40.
  • the opening / closing timing of the opening / closing plates 53a, 54a is controlled by the control unit 90 described later.
  • the cooking container support part 11 is provided in the approximate center part of the bottom wall 30a of the baking chamber 30.
  • the cooking container support portion 11 is formed in a substantially cylindrical shape and has an inner diameter that gradually decreases as the distance from the bottom wall 30 a of the baking chamber 30 decreases.
  • a first pulley 61 is provided via a bearing 12 at the lower end of the outer peripheral surface of the cooking container support 11.
  • a substantially cylindrical third one-way clutch 13 is provided in the center hole at the bottom of the cooking vessel support 11.
  • a substantially cylindrical body-side kneading shaft 16A is provided inside the third one-way clutch 13 so as to extend in the vertical direction.
  • the third one-way clutch 13 allows rotation of the main body side kneading shaft 16A in the forward direction (for example, clockwise) while restricting rotation of the main body side kneading shaft 16A in the reverse direction (for example, counterclockwise). It is configured.
  • a second one-way clutch 15 is provided at the lower outer periphery of the main body side kneading shaft 16A.
  • the second one-way clutch 15 is provided to engage with the first pulley 61.
  • the first pulley 61 rotates in the forward direction
  • the second one-way clutch 15 rotates the main body side kneading shaft 16A in the forward direction, while the first pulley 61 rotates in the reverse direction.
  • the rotation of the main body side kneading shaft 16A is restricted so that the shaft 16A does not rotate in the reverse direction.
  • a substantially cylindrical body-side mill shaft 14A is provided inside the body-side kneading shaft 16A so as to extend in the vertical direction.
  • the main body side mill shaft 14A is provided to be rotatable relative to the main body side kneading shaft 16A.
  • a second pulley 62 is fixed to the lower end portion of the main body side mill shaft 14A.
  • an inverter motor 70 which is an example of a motor is provided outside the baking chamber 30 and inside the apparatus main body 10.
  • the inverter motor 70 is a motor that can freely change the rotation speed and rotation direction (forward direction, reverse direction) of the output shaft 71 per unit time.
  • a third pulley 63 is fixed to the upper periphery of the output shaft 71 of the inverter motor 70.
  • a first belt 65 is wound around the third pulley 63 and the first pulley 61.
  • a fourth pulley 64 is provided via a bearing 67 at the lower outer periphery of the output shaft 71 of the inverter motor 70.
  • a second belt 66 is wound around the fourth pulley 64 and the second pulley 62.
  • a first one-way clutch 68 is provided between the third pulley 63 and the fourth pulley 64 on the outer peripheral surface of the output shaft 71 of the inverter motor 70.
  • the first one-way clutch 68 rotates the fourth pulley 64 in the reverse direction when the output shaft 71 rotates in the reverse direction, while the fourth pulley 64 rotates in the normal direction when the output shaft 71 rotates in the forward direction.
  • the rotation of the fourth pulley 64 is restricted so as not to rotate in the direction.
  • the main body side connector 17A is fixed to the upper end of the main body side mill shaft 14A.
  • the main body side connector 17A is configured to be engageable with a container side connector 17B fixed to a lower end portion of a substantially cylindrical container side mill shaft 14B.
  • an engagement piece 16Aa is provided at the upper end of the main body side kneading shaft 16A.
  • the engagement piece 16Aa is configured to be engageable with an engagement piece 16Ba fixed to the lower end portion of the substantially cylindrical container side kneading shaft 16B.
  • the container side mill shaft 14B is provided inside the container side kneading shaft 16B via a cylindrical bearing 18.
  • the container-side mill shaft 14B and the container-side kneading shaft 16B protrude into the cooking container 40 through a through hole provided at the center of the bottom of the cooking container 40 when the cooking container 40 is set in the baking chamber 30. It is provided as follows.
  • a bottomed cylindrical recess 41 is formed at the bottom of the cooking container 40.
  • the cylindrical base 42 is provided in the bottom outer surface of the cooking container 40 so that the container side kneading shaft 16B may be surrounded.
  • the cooking container 40 is set in the baking chamber 30 by placing the base 42 on the cooking container support 11 and engaging the main body side connector 17A and the container side connector 17B. On the other hand, the cooking container 40 can be removed from the baking chamber 30 by disengaging the main body side connector 17A and the container side connector 17B.
  • the pedestal 42 may be formed separately from the cooking container 40 or may be formed integrally with the cooking container 40.
  • the blade unit 80 is detachably attached to portions of the container side mill shaft 14B and the container side kneading shaft 16B that protrude into the cooking container 40.
  • the blade unit 80 includes a cap 81, a mill blade 82, a dome-shaped cover 83, a kneading blade 84, and a safety cover 85.
  • the mill blade 82 and the kneading blade 84 may be referred to as blades.
  • the cap 81 is detachably provided at the tip of the container side mill shaft 14B.
  • the mill blade 82 is provided so as to protrude outward from the outer peripheral surface of the cap 81.
  • the mill blade 82 is a blade for pulverizing grain grains such as rice grains to produce a bread-making material.
  • the mill blade 82 is provided so as to be generally located in the recess 41 of the cooking container 40. .
  • FIG. 5 is a perspective view of a blade unit provided in the automatic bread maker according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the dome-shaped cover 83 is provided with a plurality of window portions 83 a that connect the space inside the dome-shaped cover 83 and the space outside the dome-shaped cover 83. The bread-making raw material produced by the rotation of the mill blades 82 is discharged to the space inside the dome-shaped cover 83 and the space outside the dome-shaped cover 83 through the plurality of windows 83a.
  • the kneading blades 84 are provided so as to stand vertically on the outer surface of the dome-shaped cover 83.
  • the kneading blades 84 are blades for producing bread dough by kneading the bread-making ingredients in the cooking container 40.
  • the safety cover 85 is attached to the lower end of the dome-shaped cover 83 and is formed so as to cover the mill blade 82 from below.
  • the safety cover 85 is attached to the container-side kneading shaft 16B so that a part of the safety cover 85 is fitted to the inner surface of the container-side kneading shaft 16B.
  • the mill blade 82 is provided so as to be generally positioned above the recess 41 of the cooking container 40. It has been.
  • the safety cover 85 is provided with an opening (not shown) for taking materials such as rice grains and water put in the cooking container 40 into the dome-shaped cover 83.
  • the control unit 90 stores cooking sequences corresponding to a plurality of cooking courses. In the cooking sequence, when each manufacturing process such as water immersion, milling, cooling, kneading, fermentation, and baking is performed in order, the energizing time of the sheathed heater 31, the temperature adjustment temperature, the rotation direction of the inverter motor 70, and the rotation speed in each manufacturing process.
  • a cooking procedure program in which the opening and closing timings of the opening and closing plates 53a and 54a are determined in advance.
  • the control unit 90 controls driving of the inverter motor 70, the sheathed heater 31, and the opening / closing plates 53 a and 54 a based on the cooking sequence corresponding to the specific cooking course selected by the operation unit 20 and the temperature detected by the temperature sensor 32. To do.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing components that similarly rotate in the forward direction when the output shaft of the motor in FIG. 4 of the automatic bread maker in the embodiment of the present invention rotates in the forward direction.
  • the hatched portion indicates a component that rotates in the positive direction.
  • the rotational force of the third pulley 63 is transmitted to the first belt 65, the first pulley 61, and the second one-way clutch 15, and these components rotate in the forward direction.
  • the second one-way clutch 15 rotates the main body side kneading shaft 16A in the forward direction because the first pulley 61 rotates in the forward direction.
  • the third one-way clutch 13 allows rotation of the main body side kneading shaft 16A in the positive direction.
  • the rotational force of the main body side kneading shaft 16A is transmitted to the container side kneading shaft 16B, the safety cover 85, the dome-shaped cover 83, and the kneading blade 84, and these components rotate in the forward direction.
  • the first one-way clutch 68 regulates the rotation of the fourth pulley 64 so that the fourth pulley 64 does not rotate in the forward direction.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing components that similarly rotate in the reverse direction when the output shaft of the motor of FIG. 4 of the automatic bread maker in the embodiment of the present invention rotates in the reverse direction.
  • the hatched portion indicates a component that rotates in the reverse direction.
  • the rotational force of the third pulley 63 is transmitted to the first belt 65, the first pulley 61, and the second one-way clutch 15, and these components rotate in the reverse direction. Since the first pulley 61 rotates in the reverse direction, the second one-way clutch 15 restricts the rotation of the main body side kneading shaft 16A so that the main body side kneading shaft 16A does not rotate in the reverse direction.
  • the first one-way clutch 68 rotates the fourth pulley 64 in the reverse direction.
  • the rotational force of the fourth pulley 64 is transmitted to the second belt 66, the second pulley 62, the main body side mill shaft 14A, the container side mill shaft 14B, the cap 81, and the mill blade 82, and these components are reversed. Rotate in the direction.
  • the third one-way clutch 13 restricts rotation of the main body side kneading shaft 16A in the reverse direction (so-called co-rotation) by the rotational force of the main body side mill shaft 14A.
  • the first pulley 61 is configured to have a larger diameter than the second pulley 62 to the fourth pulley 64.
  • the rotational speed of the kneading blade 84 relative to the rotational speed of the output shaft 71 of the inverter motor 70 is reduced (for example, 250 rpm), and a high torque is obtained.
  • the rotational speed of the mill blade 82 relative to the rotational speed of the kneading blade 84 is set to a high speed (for example, 4000 rpm).
  • the “mill shaft” is constituted by a main body side mill shaft 14A and a container side mill shaft 14B which are connected by engaging the main body side connector 17A and the container side connector 17B.
  • the “kneading shaft” is constituted by a main body side kneading shaft 16A and a container side kneading shaft 16B which are connected by engaging the engaging pieces 16Aa and the engaging pieces 16Ba.
  • the center axis of the mill shaft that becomes the rotation center of the mill blade 82 and the center axis of the kneading shaft that becomes the rotation center of the kneading blade 84 are provided on the same axis.
  • the “driving force switching unit” includes the bearings 12 and 67, the first to fourth pulleys 61 to 64, the first and second belts 65 and 66, and the first to third one-way clutches. 68, 15, and 13.
  • the “driving force switching unit” switches the transmission path of the rotational driving force of the inverter motor 70 to the mill blade and the kneading blade. That is, depending on the direction of rotation of the inverter motor 70 (output shaft thereof), the motor rotational driving force is switched to be transmitted to the mill blade, or to the mixing blade, or to both the mixing blade and the mill blade.
  • FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration of a drive circuit including the inverter device 200 provided in the control unit 90 in the automatic bread maker of the present embodiment.
  • the AC power supplied from the AC power supply 101 is temporarily converted to DC by the rectifier circuit 102 and the smoothing capacitor 103 provided in the inverter device 200.
  • the DC power is then supplied to the inverter unit 104 constituted by switching elements 400-405 having freewheeling diodes 410 to 415 provided in parallel.
  • the inverter unit 104 has a three-phase series circuit including switching elements 400, 402, and 404 on the upper arm side and switching elements 401, 403, and 405 on the lower arm side.
  • An interconnection point between the upper arm and the lower arm in these series circuits is connected to an inverter motor 70 (see also FIG. 3 and the like) as a load.
  • a blade unit 80 composed of kneading blades 84 and mill blades 82 is connected to the inverter motor 70 as a load of the inverter motor 70 (see also FIGS. 6 and 7 and the like).
  • protective resistors 416-418 are provided between the switching elements 401, 403, and 405 on the lower arm side and one end on the low potential side of the direct current portion through which a direct current is passed. The current flowing through the inverter motor 70 is detected by measuring the voltage across the protective resistors 416-418.
  • the inverter device 200 includes a control unit 108 configured by a microcomputer and an analog circuit.
  • the control means 108 adjusts the AC power output from the inverter unit 104 by controlling the switching of the switching elements 400-405 using an internal timer function or the like, and a desired rotational speed along a predetermined sequence.
  • Inverter motor 70 is rotated.
  • a switching method a general pulse width modulation (PWM) method in which the output voltage is controlled by the time width of the drive pulse of the switching element can be used.
  • PWM pulse width modulation
  • PWM pulse width modulation
  • the inverter device 200 having the above-described configuration controls the operation of the automatic bread maker so that the inverter motor 70 and the blade unit 80 rotate at a desired number of rotations.
  • generation function by the automatic bread maker concerning this embodiment is implement
  • the control means 108 includes a current detection means 801, a driver 802, a rotation speed control means 803, a current control means 804, a voltage output means 805, a rotation speed calculation means 806, and a bread making control means 808.
  • the bread making control means 808 outputs the target rotational speed ⁇ * of the inverter motor 70 corresponding to the time from the bread making start time in each of the kneading process and the mill process in accordance with a predetermined bread making sequence.
  • the rotation speed calculation means 806 calculates the actual rotation speed ⁇ of the inverter motor 70 by calculating the speed of change of the rotation angle from the detected value of the rotation angle of the inverter motor 70 detected by the rotation angle sensor 107.
  • the rotation speed control means 803 has information on the error between the actual rotation speed ⁇ of the inverter motor 70 obtained by the rotation speed calculation means 806 and the target rotation speed ⁇ * given from the outside (breadmaking control means 808).
  • a predetermined control calculation is performed. Specifically, a control calculation is performed to output a command value I * of the current to be passed through the inverter motor 70 so that the actual rotation speed of the inverter motor 70 matches the target rotation speed.
  • the calculation method is switched between the kneading process and the milling process. A calculation method in each step will be described.
  • I * Gp ⁇ ⁇ ( ⁇ * ⁇ ) + Gi ⁇ ⁇ ⁇ ( ⁇ * ⁇ ) (Formula 1)
  • Gp ⁇ , Gi ⁇ rotation speed control proportional gain
  • integral gain ⁇ actual rotation speed
  • ⁇ * target rotation speed
  • I * current command value ( ⁇ represents time integration)
  • the current command value I * for realizing the target rotational speed ⁇ * in the mill process is calculated by the control calculation by this PI control method.
  • the current control unit 804 calculates an output voltage output to the voltage output unit 805. Specifically, the current detection unit 801 detects the current value flowing through the inverter motor 70 from the measured value of the voltage across each of the protection resistors 416-418. Using the information on the difference between the current value I detected by the current detection means 801 and the current command value I * output by the rotation speed control means 803, the current control means 804 performs a control calculation according to the following equation 2. Do. As a result, the current control unit 804 calculates the output voltage value V to be output to the voltage output unit 805.
  • V GpI ⁇ (I * ⁇ I) + GiI ⁇ ⁇ (I * ⁇ I) (Formula 2)
  • GpI output voltage value
  • GiI current control proportional gain
  • I actual current value
  • I * current command value ( ⁇ represents time integration)
  • the voltage output means 805 realizes the output voltage value V in the inverter unit 104 from the output voltage value V calculated by the current control means 804 and information on the rotation angle of the inverter motor 70 detected by the rotation angle sensor 107.
  • the pulse pattern signal output by the voltage output means 805 here is calculated using the output voltage value V and the rotation angle of the inverter motor 70 so that the output waveform of the voltage becomes a desired sine wave.
  • Driver 802 outputs a signal for driving switching elements 400-405 to inverter unit 104 in accordance with the pulse pattern signal. By controlling the inverter unit 104 in this way, the inverter motor 70 is driven according to the output voltage value V. Thereby, the actual rotational speed of the inverter motor 70 is maintained at the target rotational speed ⁇ * .
  • the inverter motor 70 and the blade unit 80 connected to the inverter motor 70 can be rotated at the target rotational speed ⁇ * given from the outside.
  • “3000 rpm for 2 minutes and 0 rpm for 10 seconds” may be one set, and a total of three sets may be performed.
  • the current command value I * for realizing the target rotational speed ⁇ * in the kneading process is calculated by the control calculation by this PID control method.
  • the control calculation after calculating the current command value I * is the same as that in the milling process described above. That is, the output voltage V is calculated by applying I * calculated in Expression 3 to Expression 2, and then the pulse pattern signal, the signal for driving the switching elements 400-405, and the like are sequentially calculated and output, and the inverter unit 104 To control. In this way, in the kneading step, the inverter motor 70 and the blade unit 80 connected to the inverter motor 70 can be rotated at the target rotational speed ⁇ * given from the outside.
  • FIGS. 9 and 10 are transition diagrams showing an example of the operation result in the kneading process according to the control method of the rotational speed control means 803 in the control means 108. 9 and 10, when PID control including differential control is performed as the rotational speed control of the inverter motor 70 in the kneading process (FIG. 9) and when PI control not including differential control is performed (FIG. 10). ).
  • FIG. 9 shows changes in the rotational speed and current of the inverter motor 70 in the kneading process of the automatic bread maker in the present embodiment.
  • FIG. 9 shows the actual rotation speed, actual current value I, and current command value I of the inverter motor 70 (kneading blade 84) when the PID control based on Expression 3 is performed by the rotation speed control means 803 in the kneading step. It is a transition diagram showing an example of transition of * . As shown in FIG. 9, when PID control is used, the rotation speed of the inverter motor 70 is maintained to be substantially constant.
  • the rotation speed of the inverter motor 70 becomes the target rotation speed ⁇ *. Is controlled to be substantially constant.
  • FIG. 10 shows changes in the rotational speed and current of the inverter motor 70 when the kneading process is controlled by PI control not including differential control in the drive circuit of the automatic bread maker shown in FIG.
  • the actual rotation of the inverter motor 70 (kneading blade 84) in the case where PI control (control similar to Expression 1) in which differential control is omitted from Expression 3 by the rotation speed control means 803 is performed.
  • Number, actual current value I, and current command value I * are shown as an example.
  • PI control when PI control is used, it turns out that the rotation speed of the inverter motor 70 is changing greatly. This principle is as follows.
  • the load (torque) that the kneading blade 84 receives from the dough varies greatly in time than the load that the mill blade 82 receives from the dough in the milling process.
  • the number of revolutions of the inverter motor 70 connected to the kneading blade 84 and the kneading blade 84 also varies greatly.
  • the PI control by proportional control and integral control not including differential control is performed as the rotation speed control of the inverter motor 70 in this case, it is not possible to cope with a large rotation speed fluctuation of the inverter motor 70 in the kneading operation. As a result, the fluctuation of the rotational speed of the inverter motor 70 becomes larger than when the PID control as shown in FIG. 9 is performed.
  • PID control since differential control is included, it is possible to cope with a large rotational speed fluctuation of the inverter motor 70 in the kneading operation, and the rotational speed can be maintained substantially constant.
  • FIG. 11 is a transition diagram showing an example of changes in the rotational speed and current of the inverter motor 70 (mill blade 82) in the milling process of the automatic bread maker according to the present embodiment.
  • FIG. 11 shows an example of transition of the rotational speed and current of the inverter motor 70 when the PI control based on Expression 1 is performed by the rotational speed control means 803 in the mill process. As shown in FIG. 11, even when PI control is used instead of PID control, the rotation speed of the inverter motor 70 in the milling process is maintained substantially constant.
  • FIG. 12 is a transition diagram showing an example of transition of the output voltage of the inverter unit 104 in the milling process and the kneading process in the automatic bread maker of the present embodiment.
  • the kneading operation is performed by rotating the kneading blade 84 in the forward direction.
  • the mill operation is performed by rotating the mill blade 82 in the reverse direction.
  • the inverter unit 104 outputs a voltage as shown in FIG. 12 to the inverter motor 70.
  • a sinusoidal AC voltage is output in the order of U phase, V phase, W phase to the three-phase windings (U phase, V phase, W phase) of the inverter motor 70,
  • the inverter motor 70 is rotated in the forward direction.
  • the inverter motor 70 is rotated in the reverse direction by outputting a sinusoidal AC voltage in the order of the U phase, the W phase, and the V phase.
  • the inverter unit 104 of the drive circuit changes the rotation direction of the inverter motor 70 in the kneading process and the milling process, thereby realizing a kneading function and a milling function by one inverter motor 70.
  • the automatic bread maker in the present embodiment includes the cooking container 40 into which the bread ingredients are charged, the kneading blade 84 and the mill blade 82 that are rotatably provided in the cooking container 40, the kneading blade 84 and the mill.
  • a single motor 70 that transmits rotational driving force to the blades 82 and an inverter device 200 that controls rotation by the motor 70 are provided.
  • the inverter device 200 transmits the rotational driving force of the motor 70 to the mill blade 82 and mills the bread ingredients by the rotation of the mill blade 82, and transmits the rotational driving force of the motor 70 to the kneading blade 84 and kneads.
  • the rotation of the motor 70 is controlled so as to carry out the kneading process of kneading bread ingredients by the rotation of the blades 84. Further, different rotation control is performed in the kneading process and the milling process.
  • the automatic bread maker can be miniaturized. Further, since the rotation control of the motor 70 in the kneading process and the mill process is performed by the inverter device 200, the rotation speed of the motor 70 and the blades can be variably controlled, and the bread generation process, particularly the kneading process and the mill In the process, a more appropriate operation of the motor 70 can be performed. Moreover, since different rotation control (the number of rotations, a rotation direction, a control method, etc. differ) is performed by the kneading process and the mill process, the motor 70 can be operated more appropriately. In this way, a highly reliable automatic bread maker can be realized.
  • the automatic bread maker in the present embodiment includes a cooking container 40 into which bread ingredients are charged, a kneading blade 84 that is rotatably provided in the cooking container 40, and a motor that transmits rotational driving force to the kneading blade 84. 70 and an inverter device 200 that controls the rotation of the motor 70.
  • the inverter device 200 transmits the rotational driving force of the motor 70 to the kneading blades 84 and kneads the bread ingredients by the rotation of the kneading blades 84.
  • Rotation speed control means 803 for controlling the rotation speed of the motor 70 and controlling the rotation speed of the motor 70 is provided.
  • the rotation speed control means 803 has a function of controlling the rotation speed of the motor 70 in the kneading step so as to be a target rotation speed ⁇ * calculated by a control calculation including differential control.
  • the rotation control of the motor 70 in the kneading process is performed by the inverter device 200, and the rotation control of the motor 70 is performed using the control calculation including the differential control. Therefore, it is possible to variably control the rotation speed of the motor 70 and the blades, and it is possible to perform more appropriate operation of the motor 70 by performing control by differential control with respect to fluctuations in the rotation speed, particularly in the kneading process. . In this way, a highly reliable automatic bread maker can be realized.
  • the automatic bread maker having both the kneading process and the milling process has been described as having realized the switching of the rotation speed control, but the present invention is not limited to such a case.
  • the present invention is not limited to such a case.
  • the same effect can be obtained by controlling the kneading process by a similar method using differential control.
  • the kneading blade motor and the mill blade motor are provided separately (for example, two motors are provided), the same effect can be obtained.
  • the current command value I * is calculated based on the target rotational speed ⁇ *
  • the output voltage V * is calculated based on the current command value I * and the actual current value I. It is not limited to such a case.
  • the output voltage V may be calculated directly from the target rotational speed ⁇ * without calculating the current command value I * .
  • the rotation speed control means 803 may be directly connected to the voltage output means 805 without providing the current detection means 801 and the current control means 804.
  • the automatic bread maker in the present embodiment can operate a more appropriate motor in the bread production process, and has high reliability. Useful.

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Abstract

　自動製パン機は、パン原料が投入される調理容器と、調理容器内に回転可能に設けられた練り羽根およびミル羽根と、練り羽根とミル羽根に回転駆動力を伝達する単一のモータと、モータによる回転を制御するインバータ装置とを備え、インバータ装置は、モータの回転駆動力をミル羽根に伝達してミル羽根の回転によりパン原料のミルを行うミル工程と、モータの回転駆動力を練り羽根に伝達して練り羽根の回転によりパン原料の練りを行う練り工程とを実施するようモータの回転を制御するとともに、練り工程とミル工程で異なる回転制御を行うことにより、小型化を実現するとともに、パンの生成過程においてより適切なモータの運転を行うことができる。

Description

自動製パン機
　本発明は、主として一般家庭で使用される自動製パン機に関する。
　近年、米粒などの穀物粒から直接パンを製造する自動製パン機が普及してきている。この種の自動製パン機としては、例えば、特許文献１に開示されたものがある。　
　特許文献１の自動製パン機は、パン容器の底部に設けたブレード回転軸と、ブレード回転軸に対し回転不能に取り付けられた粉砕ブレード（ミル羽根ともいう）と、外面に混練ブレード（練り羽根ともいう）を備えたドーム状カバーとを備える。特許文献１の自動製パン機はさらに、ドーム状カバーとブレード回転軸を連結状態又は非連結状態にするクラッチを備える。
　特許文献１の自動製パン機においては、クラッチによりドーム状カバーとブレード回転軸とが非連結状態にされた状態でブレード回転軸が回転された場合、粉砕ブレードのみが回転する。粉砕ブレードの回転により、パン容器に入れられた穀物粒が粉砕される（ミル工程）。これにより、製パン原料が製造される。一方、クラッチによりドーム状カバーとブレード回転軸とが連結状態にされた状態でブレード回転軸が回転された場合、混練ブレードが回転する。混練ブレードの回転により、パン容器内の製パン原料とドライイーストなどの副材料とが混練される（練り工程）。これにより、パン生地が製造される。
　特許文献１の自動製パン機は、このように製造されたパン生地をパン容器内で焼成することにより、パンを焼き上げて製造する。
　また特許文献１の自動製パン機においては、粉砕ブレードを駆動する粉砕モータと、混練ブレードを回転駆動する混練モータとが別々に設けられている。このような構成において、ミル工程では、パン容器内に穀物粒と水が入れられた状態で、粉砕ブレードが粉砕モータにより回転駆動されることにより、粉砕された穀物粒と水の混合物（製パン原料）が生成される。その後、練り工程では、混練ブレードが混練モータにより回転駆動されることにより、その混合物が混練されてパン生地となる。混練されたパン生地に対して、その後、発酵工程、焼成工程が行われることにより、パンが製造される。
特開２０１１－４５４１４号公報
　しかしながら、前記従来の自動製パン機においては、粉砕ブレードを回転させる粉砕モータと、混練ブレードを回転させる混連モータとが別々に設けられている。このため、装置が大きいという課題がある。
　また、練り工程とミル工程のそれぞれの工程において、パン生地の状態などに応じてより適切にモータを運転することが求められている。すなわち、パンの生成過程においてより適切なモータの運転を行うことが求められている。
　従って、本発明の目的は、前記課題を解決することにあって、小型化を実現するとともに、パンの生成過程においてより適切なモータの運転を行うことができる、信頼性の高い自動製パン機を提供することにある。
　前記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
　本発明に係る自動製パン機は、パン原料を加工してパンを作製する自動製パン機であって、
　パン原料が投入される調理容器と、
　調理容器内に回転可能に設けられた練り羽根およびミル羽根と、
　練り羽根とミル羽根に回転駆動力を伝達する単一のモータと、
　モータによる回転を制御するインバータ装置とを備え、
　インバータ装置は、モータの回転駆動力をミル羽根に伝達してミル羽根の回転によりパン原料のミルを行うミル工程と、モータの回転駆動力を練り羽根に伝達して練り羽根の回転によりパン原料の練りを行う練り工程とを実施するようモータの回転を制御するとともに、練り工程とミル工程で異なる回転制御を行う。
　これにより、小型化を実現するとともに、練り工程およびミル工程においてより適切なモータの運転を行うことができる、信頼性の高い自動製パン機を実現することができる。
　また、本発明に係る自動製パン機は、パン原料を加工してパンを作製する自動製パン機であって、
　パン原料が投入される調理容器と、
　調理容器内に回転可能に設けられた練り羽根と、
　練り羽根に回転駆動力を伝達するモータと、
　モータによる回転を制御するインバータ装置とを備え、
　インバータ装置は、モータの回転駆動力を練り羽根に伝達して練り羽根の回転によりパン原料の練りを行う練り工程を実施するようモータの回転を制御するとともに、モータの回転数を制御する回転数制御手段を備え、
　回転数制御手段は、練り工程におけるモータの回転数を、微分制御を含んだ制御演算により演算された目標回転数となるように制御する機能を有した。
　これにより、特に練り工程においてより適切なモータの運転を行うことができる、信頼性の高い自動製パン機を実現することができる。
　本発明によれば、パンの生成過程においてより適切なモータの運転を行うことができる、信頼性の高い自動製パン機を実現することができる。
本発明の実施形態にかかる自動製パン機の斜視図である。 図１の自動製パン機の蓋体を開けた状態を示す斜視図である。 図１の自動製パン機の断面図である。 図１の自動製パン機のインバータモータに関連する部品の構成を示す断面図である。 図１の自動製パン機が備える羽根ユニットの斜視図である。 図４のインバータモータの出力軸が正方向に回転したときに同様に正方向に回転する部品を示す断面図である。 図４のインバータモータの出力軸が逆方向に回転したときに同様に逆方向に回転する部品を示す断面図である。 図１の自動製パン機の駆動回路の概略構成を示す概略構成図である。 図１の自動製パン機の練り工程におけるインバータモータの回転数と電流の変化の一例を表す推移図である。 図１の自動製パン機の駆動回路の微分制御を省いたＰＩ制御による練り工程でのモータの回転数と電流の変化の一例を表す推移図である。 図１の自動製パン機のミル工程におけるインバータモータの回転数と電流の変化の一例を表す推移図である。 図１の自動製パン機のミル工程と練り工程におけるインバータ部の出力電圧の推移の一例を表す推移図である。
　第１の発明は、パン原料を加工してパンを作製する自動製パン機であって、
　パン原料が投入される調理容器と、
　調理容器内に回転可能に設けられた練り羽根およびミル羽根と、
　練り羽根とミル羽根に回転駆動力を伝達する単一のモータと、
　モータによる回転を制御するインバータ装置とを備え、
　インバータ装置は、モータの回転駆動力をミル羽根に伝達してミル羽根の回転によりパン原料のミルを行うミル工程と、モータの回転駆動力を練り羽根に伝達して練り羽根の回転によりパン原料の練りを行う練り工程とを実施するようモータの回転を制御するとともに、練り工程とミル工程で異なる回転制御を行う、自動製パン機である。
　これによって、小型化を実現するとともに、練り工程およびミル工程において異なる回転制御（回転数、回転方向、制御方法など）を行うことで、より適切なモータの運転を行うことができる、信頼性の高い自動製パン機を実現することができる。
　第２の発明は、特に、第１の発明において、インバータ装置は、練り工程とミル工程においてモータの回転方向を変更する機能を有する。
　これによって、練り工程およびミル工程においてより適切なモータの運転を行うことができる。
　第３の発明は、特に、第１又は第２の発明において、インバータ装置は、練り工程とミル工程においてモータの回転数を変更する機能を有した。
　これによって、練り工程およびミル工程においてより適切なモータの運転を行うことができる。
　第４の発明は、特に、第３の発明において、インバータ装置は、ミル工程におけるモータの回転数を練り工程におけるモータの回転数よりも高く設定する。
　これによって、ミル工程におけるパン原料のミル動作をより確実に行い、信頼性を高めることができる。
　第５の発明は、特に、第１から第４のいずれか１つの発明において、インバータ装置は、モータの回転数を制御する回転数制御手段を備え、
　回転数制御手段は、練り工程におけるモータの回転数を、微分制御を含んだ制御演算により演算された目標回転数となるように制御する機能を有した。
　このように、練り工程における回転数の変動に対して微分制御による制御を行うことにより、特に練り工程においてより適切なモータの運転を行うことができる。
　第６の発明は、特に、第５の発明において、インバータ装置は、モータに供給される電流を制御する電流制御手段を備え、
　回転数制御手段は、電流制御手段により演算された目標電流値を出力することにより、練り工程におけるモータの回転数を目標回転数となるように制御する。
　これによって、特に練り工程においてより適切なモータの運転を行うことができる。
　第７の発明は、特に、第６の発明において、インバータ装置は、インバータ装置内に備えられた保護抵抗の両端の電圧を用いてモータに供給される電流値を検出する電流検出手段を備え、電流検出手段により検出された電流値を電流制御手段に出力する。
　これによって、低コストで確実にモータの電流を検出することで、より適切なモータの運転を行うことができる。
　第８の発明は、特に、第５から第７のいずれか１つの発明において、回転数制御手段は、ミル工程におけるモータの回転数を、比例制御および積分制御を含んだ制御演算により演算された目標回転数となるように制御する機能を有する。
　これによって、モータの回転数が安定した練り工程が実施され、信頼性を高めることができる。
　第９の発明は、パン原料を加工してパンを作製する自動製パン機であって、
　パン原料が投入される調理容器と、
　調理容器内に回転可能に設けられた練り羽根と、
　練り羽根に回転駆動力を伝達するモータと、
　モータによる回転を制御するインバータ装置とを備え、
　インバータ装置は、モータの回転駆動力を練り羽根に伝達して練り羽根の回転によりパン原料の練りを行う練り工程を実施するようモータの回転を制御するとともに、モータの回転数を制御する回転数制御手段を備え、
　回転数制御手段は、練り工程におけるモータの回転数を、微分制御を含んだ制御演算により演算された目標回転数となるように制御する機能を有した、自動製パン機である。
　これによって、特に練り工程においてより適切なモータの運転を行うことができる、信頼性の高い自動製パン機を実現することができる。
　第１０の発明は、特に、第１から第９のいずれか１つの発明において、ミル羽根及び練り羽根へのモータの回転駆動力の伝達経路を切り換える駆動力切換部をさらに備え、
　駆動力切換部は、モータの回転方向に応じて、モータの回転駆動力をミル羽根に伝達するか、練り羽根、或いは練り羽根及びミル羽根の両方に伝達するかを切り換え、
　駆動力切換部は、第１及び第２のワンウェイクラッチを備え、
　第１のワンウェイクラッチは、モータが逆方向に回転するとき、ミル羽根の逆方向の回転を許容する一方、モータが正方向に回転するとき、ミル羽根の正方向の回転を規制し、
　第２のワンウェイクラッチは、モータが正方向に回転するとき、練り羽根を正方向に回転させる一方、モータが逆方向に回転するとき、練り羽根が逆方向に回転しないように練り羽根の回転を規制する。
　これによって、インバータモータの回転駆動力の伝達経路の切り換えをより確実に行うことができる。
　以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施形態によって本発明が限定されるものではない。
　（実施形態）
　本発明の実施形態にかかる自動製パン機の全体構成について説明する。図１は本実施形態にかかる自動製パン機の斜視図であり、図２は、本実施形態にかかる自動製パン機の蓋体を開けた状態を示す斜視図である。図３は、本実施形態にかかる自動製パン機の断面図である。図４は、本実施形態にかかる自動製パン機のモータに関連する部品の構成を示す断面図である。
　図１～３において、本実施形態にかかる自動製パン機１は、略直方体形状の機器本体１０を備えている。機器本体１０の上面の一部には、操作部２０が設けられている。
　操作部２０は、操作キー群と、表示部とによって構成されている。操作キー群には、例えば、スタートキー、取り消しキー、タイマーキー、予約キー、パンの調理コースなどを選択する選択キー等が含まれる。調理コースには、例えば、米粒を出発原料に用いてパンを製造するコース、米粉を出発原料に用いてパンを製造するコース、小麦粉を出発原料に用いてパンを製造するコースなどが含まれる。表示部は、例えば、液晶表示パネル等によって構成され、時間、操作キー群によって設定された内容、エラー等を表示するものである。
　全体の主な構成要素は、パン原料が投入される調理容器４０と、調理容器４０内に回転可能に設けられた練り羽根８４およびミル羽根８２と、練り羽根８４とミル羽根８２に回転駆動力を伝達する単一のモータ７０と、製パン工程における練り工程およびミル工程においてモータ７０による回転を制御するインバータ装置２００（後述する）とで構成されている。インバータ装置２００は、練り工程とミル工程で異なる回転制御を行う。
　機器本体１０の内部には、焼成室３０が設けられている。焼成室３０は、上面が開口した箱形状に形成されている。焼成室３０の内部には、パン生地、ケーキ、餅などの調理材料を収容する調理容器４０が着脱自在に収納される。
　また、焼成室３０の内部には、図３に示すように、調理容器４０を加熱する加熱部の一例であるシーズヒータ３１と、焼成室３０内の温度を検知する温度検知部の一例である温度センサ３２とが設けられている。
　シーズヒータ３１は、焼成室３０に収容された調理容器４０の下部を、隙間を空けて包囲するように配置されている。温度センサ３２は、焼成室３０内の平均的な温度を検知することができるように、シーズヒータ３１から少し離れた位置に配置されている。
　焼成室３０の上面開口部は、機器本体１０の上部に設けられた蓋５０によって開閉される。蓋５０は、機器本体１０の上方後部（図３の右上側）に設けられたヒンジ部１０Ａに回動自在に取り付けられている。蓋５０は、蓋本体５１と、外蓋５２とを備えている。蓋本体５１には、グルテンやドライイーストなどの粉状の副材料を収容する副材料容器５３と、レーズン、ナッツなどの比較的体積の大きな副材料を収容する副材料容器５４とが取り付けられている。副材料容器５３，５４は、調理容器４０の上方に配置されている。外蓋５２は、副材料容器５３，５４の上部開口部を開閉可能に取り付けられている。
　副材料容器５３の底壁は、開閉板５３ａで構成されている。開閉板５３ａは、副材料容器５３内の副材料を調理容器４０内に投入することができるように回動可能に構成されている。同様に、副材料容器５４の底壁は、開閉板５４ａで構成されている。開閉板５４ａは、副材料容器５４内の副材料を調理容器４０内に投入することができるように回動可能に構成されている。開閉板５３ａ，５４ａの開閉のタイミングは、後述する制御部９０により制御される。
　また、焼成室３０の底壁３０ａの略中心部には、調理容器支持部１１が設けられている。調理容器支持部１１は、図４に示すように、略筒状に形成され、焼成室３０の底壁３０ａから下方に離れるに従って、内径が段階的に小さくなるように形成されている。調理容器支持部１１の外周面の下端部には、ベアリング１２を介して第１のプーリ６１が設けられている。
　調理容器支持部１１の下部の中心穴には、略円筒形の第３のワンウェイクラッチ１３が設けられている。第３のワンウェイクラッチ１３の内側には、略円筒形の本体側練り軸１６Ａが垂直方向に延在するように設けられている。第３のワンウェイクラッチ１３は、本体側練り軸１６Ａの正方向（例えば、時計回り）の回転を許容する一方、本体側練り軸１６Ａの逆方向（例えば、反時計回り）の回転を規制するように構成されている。
　本体側練り軸１６Ａの外周下部には、第２のワンウェイクラッチ１５が設けられている。第２のワンウェイクラッチ１５は、第１のプーリ６１と係合するように設けられている。第２のワンウェイクラッチ１５は、第１のプーリ６１が正方向に回転するとき、本体側練り軸１６Ａを正方向に回転させる一方、第１のプーリ６１が逆方向に回転するとき、本体側練り軸１６Ａが逆方向に回転しないように本体側練り軸１６Ａの回転を規制するように構成されている。
　本体側練り軸１６Ａの内部には、略円柱状の本体側ミル軸１４Ａが垂直方向に延在するように設けられている。本体側ミル軸１４Ａは、本体側練り軸１６Ａに対して相対回転可能に設けられている。本体側ミル軸１４Ａの下端部には、第２のプーリ６２が固定されている。
　また、焼成室３０の外側であって機器本体１０の内部には、モータの一例であるインバータモータ７０が設けられている。インバータモータ７０は、出力軸７１の単位時間当たりの回転数及び回転方向（正方向、逆方向）を自在に変更することができるモータである。
　インバータモータ７０の出力軸７１の外周上部には、第３のプーリ６３が固定されている。第３のプーリ６３と第１のプーリ６１には、第１のベルト６５が架け回されている。インバータモータ７０が駆動されて出力軸７１が回転するとき、出力軸７１の回転力は、第３のプーリ６３、第１のベルト６５を介して第１のプーリ６１に伝達される。
　また、インバータモータ７０の出力軸７１の外周下部には、ベアリング６７を介して第４のプーリ６４が設けられている。第４のプーリ６４と第２のプーリ６２には、第２のベルト６６が架け回されている。
　また、インバータモータ７０の出力軸７１の外周面において第３のプーリ６３と第４のプーリ６４との間には、第１のワンウェイクラッチ６８が設けられている。第１のワンウェイクラッチ６８は、出力軸７１が逆方向に回転するとき、第４のプーリ６４を逆方向に回転させる一方、出力軸７１が正方向に回転するとき、第４のプーリ６４が正方向に回転しないように第４のプーリ６４の回転を規制する。
　また、本体側ミル軸１４Ａの上端部には、本体側コネクタ１７Ａが固定されている。本体側コネクタ１７Ａは、略円柱形の容器側ミル軸１４Ｂの下端部に固定された容器側コネクタ１７Ｂと係合可能に構成されている。本体側コネクタ１７Ａと容器側コネクタ１７Ｂとが係合した状態で、本体側ミル軸１４Ａが回転したとき、容器側ミル軸１４Ｂが回転する。
　また、本体側練り軸１６Ａの上端部には、係合片１６Ａａが設けられている。係合片１６Ａａは、略円筒形の容器側練り軸１６Ｂの下端部に固定された係合片１６Ｂａと係合可能に構成されている。本体側練り軸１６Ａが回転するとき、係合片１６Ａａが係合片１６Ｂａに係合し、容器側練り軸１６Ｂが回転する。
　容器側ミル軸１４Ｂは、容器側練り軸１６Ｂの内側に円筒形の軸受け１８を介して設けられている。容器側ミル軸１４Ｂと容器側練り軸１６Ｂとは、調理容器４０が焼成室３０内にセットされたとき、調理容器４０の底部の中心部に設けられた貫通穴を通じて調理容器４０内に突出するように設けられている。
　調理容器４０の底部には、図３に示すように、有底筒状の凹部４１が形成されている。また、調理容器４０の底部外面には、容器側練り軸１６Ｂを取り囲むように筒状の台座４２が設けられている。調理容器４０は、台座４２が調理容器支持部１１に載置され、本体側コネクタ１７Ａと容器側コネクタ１７Ｂとが係合されることで焼成室３０内にセットされる。一方、調理容器４０は、本体側コネクタ１７Ａと容器側コネクタ１７Ｂとの係合が外されることで、焼成室３０内から取り外すことができる。なお、台座４２は、調理容器４０とは別に形成してもよいし、調理容器４０と一体的に形成してもよい。
　容器側ミル軸１４Ｂ及び容器側練り軸１６Ｂの調理容器４０の内部に突出する部分には、羽根ユニット８０が着脱自在に取り付けられている。
　羽根ユニット８０は、キャップ８１と、ミル羽根８２と、ドーム状カバー８３と、練り羽根８４と、セーフティカバー８５とを備えている。ここで、以下の説明において、ミル羽根８２と、練り羽根８４とは、ブレードと称すことも有る。
　キャップ８１は、容器側ミル軸１４Ｂの先端部に着脱自在に設けられている。ミル羽根８２は、キャップ８１の外周面から外方に突出するように設けられている。ミル羽根８２は、米粒などの穀物粒を粉砕して製パン原料を製造するための羽根である。調理容器４０が焼成室３０内にセットされるとともにキャップ８１が容器側ミル軸１４Ｂに取り付けられた状態において、ミル羽根８２は、概ね調理容器４０の凹部４１内に位置するように設けられている。
　ドーム状カバー８３は、ミル羽根８２を上方から覆うように形成されている。図５は本発明の実施形態における自動製パン機が備える羽根ユニットの斜視図である。ドーム状カバー８３には、図５に示すように、ドーム状カバー８３の内側の空間とドーム状カバー８３の外側の空間とを連通する複数の窓部８３ａが設けられている。ミル羽根８２の回転により製造された製パン原料は、複数の窓部８３ａを通じてドーム状カバー８３の内側の空間とドーム状カバー８３の外側の空間に排出される。
　練り羽根８４は、ドーム状カバー８３の外面に垂直方向に立設するように設けられている。練り羽根８４は、調理容器４０内の製パン原料を混練してパン生地を製造するための羽根である。
　セーフティカバー８５は、ドーム状カバー８３の下端部に取り付けられ、ミル羽根８２を下方から覆うように形成されている。また、セーフティカバー８５は、その一部が容器側練り軸１６Ｂの内面に嵌合するように、容器側練り軸１６Ｂに取り付けられている。容器側練り軸１６Ｂが回転するとき、セーフティカバー８５、ドーム状カバー８３、及び練り羽根８４が一体的に回転する。調理容器４０が焼成室３０内にセットされるとともにセーフティカバー８５が容器側練り軸１６Ｂに取り付けられた状態において、ミル羽根８２は、概ね調理容器４０の凹部４１よりも上方に位置するように設けられている。また、セーフティカバー８５には、調理容器４０内に入れられた米粒や水などの材料をドーム状カバー８３内に取り込むための開口部（図示せず）が設けられている。
　また、機器本体１０の操作部２０の下方には、各部の駆動を制御する制御部９０が設けられている。制御部９０には、複数の調理コースに対応する調理シーケンスが記憶されている。調理シーケンスとは、浸水、ミル、冷却、練り、発酵、焼成などの各製造工程を順に行うにあたって、各製造工程においてシーズヒータ３１の通電時間、温調温度、インバータモータ７０の回転方向、回転速度、開閉板５３ａ，５４ａの開閉のタイミングなどが予め決められている調理の手順のプログラムをいう。制御部９０は、操作部２０にて選択された特定の調理コースに対応する調理シーケンスと温度センサ３２の検知温度に基づいて、インバータモータ７０、シーズヒータ３１、開閉板５３ａ，５４ａの駆動を制御する。
　次に、図６を用いて、インバータモータ７０の出力軸７１が正方向に回転されたときの動作について説明する。図６は、本発明の実施形態における自動製パン機の図４のモータの出力軸が正方向に回転したときに同様に正方向に回転する部品を示す断面図である。図６において、斜線部は、正方向に回転する部品を示している。
　図６に示すように、インバータモータ７０の出力軸７１が正方向に回転されたとき、出力軸７１の回転力が、第３のプーリ６３及び第１のワンウェイクラッチ６８に伝達され、これらの部品が正方向に回転する。
　第３のプーリ６３の回転力は、第１のベルト６５、第１のプーリ６１、第２のワンウェイクラッチ１５に伝達され、これらの部品が正方向に回転する。第２のワンウェイクラッチ１５は、第１のプーリ６１が正方向に回転するので、本体側練り軸１６Ａを正方向に回転させる。このとき、第３のワンウェイクラッチ１３は、本体側練り軸１６Ａの正方向の回転を許容する。本体側練り軸１６Ａの回転力は、容器側練り軸１６Ｂ、セーフティカバー８５、ドーム状カバー８３、及び練り羽根８４に伝達され、これらの部品が正方向に回転する。
　一方、第１のワンウェイクラッチ６８は、出力軸７１が正方向に回転するので、第４のプーリ６４が正方向に回転しないように第４のプーリ６４の回転を規制する。
　すなわち、インバータモータ７０の出力軸７１が正方向に回転されたときは、練り羽根８４が正方向に回転する一方で、ミル羽根８２は回転しないようになっている。
　次に、図７を用いて、インバータモータ７０の出力軸７１が逆方向に回転されたときの動作について説明する。図７は、本発明の実施形態における自動製パン機の図４のモータの出力軸が逆方向に回転したときに同様に逆方向に回転する部品を示す断面図である。図７において、斜線部は、逆方向に回転する部品を示している。
　図７に示すように、インバータモータ７０の出力軸７１が逆方向に回転されたとき、出力軸７１の回転力が、第３のプーリ６３及び第１のワンウェイクラッチ６８に伝達され、これらの部品が逆方向に回転する。
　第３のプーリ６３の回転力は、第１のベルト６５、第１のプーリ６１、第２のワンウェイクラッチ１５に伝達され、これらの部品が逆方向に回転する。第２のワンウェイクラッチ１５は、第１のプーリ６１が逆方向に回転するので、本体側練り軸１６Ａが逆方向に回転しないように本体側練り軸１６Ａの回転を規制する。
　一方、第１のワンウェイクラッチ６８は、出力軸７１が逆方向に回転するので、第４のプーリ６４を逆方向に回転させる。この第４のプーリ６４の回転力は、第２のベルト６６、第２のプーリ６２、本体側ミル軸１４Ａ、容器側ミル軸１４Ｂ、キャップ８１、ミル羽根８２に伝達され、これらの部品が逆方向に回転する。なお、このとき、第３のワンウェイクラッチ１３は、本体側ミル軸１４Ａの回転力により、本体側練り軸１６Ａが逆方向に回転（いわゆる、共回り）することを規制する。
　すなわち、インバータモータ７０の出力軸７１が逆方向に回転されたときは、ミル羽根８２が逆方向に回転する一方で、練り羽根８４は回転しないようになっている。
　なお、本実施形態において、第１のプーリ６１は、第２のプーリ６２～第４のプーリ６４に比べて大きな直径を有するように構成されている。これにより、インバータモータ７０の出力軸７１の回転速度に対する練り羽根８４の回転速度を低速（例えば、２５０ｒｐｍ）にするとともに、高トルクが得られるようにしている。また、練り羽根８４の回転速度に対するミル羽根８２の回転速度を高速（例えば、４０００ｒｐｍ）にするようにしている。
　なお、本実施形態において、「ミル軸」は、本体側コネクタ１７Ａと容器側コネクタ１７Ｂとが係合されることにより連結された本体側ミル軸１４Ａと容器側ミル軸１４Ｂとにより構成されている。また、「練り軸」は、係合片１６Ａａと係合片１６Ｂａとが係合されることにより連結された本体側練り軸１６Ａと容器側練り軸１６Ｂとにより構成されている。また、ミル羽根８２の回転中心となるミル軸の中心軸と、練り羽根８４の回転中心となる練り軸の中心軸とは、同一軸上に位置するように設けられている。
　また、本実施形態において、「駆動力切換部」は、ベアリング１２，６７、第１～第４のプーリ６１～６４、第１及び第２のベルト６５，６６、第１～第３のワンウェイクラッチ６８，１５，１３により構成されている。「駆動力切換部」は、ミル羽根及び練り羽根へのインバータモータ７０の回転駆動力の伝達経路を切り換えるものである。すなわち、インバータモータ７０（の出力軸）の回転方向に応じて、モータの回転駆動力をミル羽根に伝達するか、練り羽根、或いは練り羽根及びミル羽根の両方に伝達するかを切り換える。
　図８は、本実施形態の自動製パン機における制御部９０内に設けられたインバータ装置２００を含む駆動回路の概略構成を示す図である。交流電源１０１より与えられる交流電力は、インバータ装置２００に備えられた整流回路１０２、平滑コンデンサ１０３により一旦、直流化される。直流化された電力はその後、還流ダイオード４１０～４１５が並列に備えられたスイッチング素子４００―４０５により構成されるインバータ部１０４に供給される。インバータ部１０４は、上アーム側のスイッチング素子４００、４０２、４０４と下アーム側のスイッチング素子４０１、４０３、４０５による直列回路を３相分有する。これら直列回路における上アームと下アームの相互接続点が、負荷であるインバータモータ７０（図３なども合わせて参照）に接続されている。また、インバータモータ７０の負荷として、練り羽根８４およびミル羽根８２から構成される羽根ユニット８０がインバータモータ７０に連結される（図６、７なども合わせて参照）。さらに、下アーム側のスイッチング素子４０１、４０３、４０５と、直流化された電流が流れる直流部の低電位側の一端との間には、保護抵抗４１６―４１８が備えられる。保護抵抗４１６―４１８の両端の電圧を測定することにより、インバータモータ７０に流れる電流が検出される。
　インバータ装置２００は、マイクロコンピュータおよびアナログ回路により構成される制御手段１０８を備える。制御手段１０８は、特に内部に有するタイマ機能などを用いてスイッチング素子４００―４０５のスイッチングを制御することにより、インバータ部１０４が出力する交流電力を調整し、所定のシーケンスに沿った所望の回転数にてインバータモータ７０を回転させる。スイッチングの方法としては、出力電圧をスイッチング素子の駆動パルスの時間幅により制御する一般的なパルス幅変調（ＰＷＭ）方式を用いることができる。また、スイッチング素子４００―４０５としては、例えばＩＧＢＴのような高速スイッチングが可能なデバイスを用いることができる。制御手段１０８がパルス幅変調（ＰＷＭ）によるスイッチング素子４００―４０５のスイッチングパターンを出力することにより、インバータ部１０４においてインバータモータ７０に出力する交流電流が作成される。
　上述した構成を備えるインバータ装置２００は、インバータモータ７０および羽根ユニット８０が所望の回転数にて回転するように、自動製パン機の動作を制御する。これにより、本実施形態にかかる自動製パン機によるパンの生成機能が実現される。
　次に制御手段１０８の各構成について説明する。制御手段１０８は、電流検出手段８０１と、ドライバ８０２と、回転数制御手段８０３と、電流制御手段８０４と、電圧出力手段８０５と、回転数演算手段８０６と、製パン制御手段８０８とを備える。
　製パン制御手段８０８は、予め決められた製パンのシーケンスに沿って、練り工程およびミル工程のそれぞれにおいて、製パン開始時刻からの時間に対応したインバータモータ７０の目標回転数ω＊を出力する。回転数演算手段８０６は、回転角センサ１０７が検出するインバータモータ７０の回転角の検出値から回転角の変化速度を演算することにより、実際のインバータモータ７０の回転数ωを求める。
　次に、制御手段１０８における回転数制御手段８０３の動作について説明する。回転数制御手段８０３は、回転数演算手段８０６により求められた実際のインバータモータ７０の回転数ωと、外部（製パン制御手段８０８）より与えられる目標回転数ω＊との誤差に関する情報をもとに、所定の制御演算を行う。具体的には、実際のインバータモータ７０の回転数が目標回転数に一致するよう、インバータモータ７０に流すべき電流の指令値Ｉ＊を出力する制御演算を行う。その演算方法は、練り工程とミル工程時で切り替える。それぞれの工程での演算方法について説明する。
（ミル工程での制御演算）
　ミル工程においては、以下の式１に示す、比例制御と積分制御によるＰＩ制御方式によって制御演算が実施される。
　Ｉ＊＝Ｇｐω×（ω＊－ω）＋Ｇｉω×Σ（ω＊－ω）　　　・・・（式１）
　ここで、　　　Ｇｐω、Ｇｉω：回転数制御比例ゲイン、積分ゲイン
　　　　　　　　ω：実際の回転数、ω＊：目標回転数
　　　　　　　　Ｉ＊：電流指令値　（Σは時間積分を表す）
　このＰＩ制御方式による制御演算により、ミル工程における目標回転数ω＊を実現するための電流指令値Ｉ＊が演算される。
　この電流指令値Ｉ＊に従って、電流制御手段８０４は、電圧出力手段８０５に出力する出力電圧を演算する。具体的には、電流検出手段８０１が、保護抵抗４１６―４１８のそれぞれの両端の電圧の測定値から、インバータモータ７０に流れている電流値を検出する。電流検出手段８０１により検出された電流値Ｉと、回転数制御手段８０３により出力された電流指令値Ｉ＊との差の情報を用いて、電流制御手段８０４は、以下の式２により制御演算を行う。これにより、電流制御手段８０４は電圧出力手段８０５に出力すべき出力電圧値Ｖを演算する。
　Ｖ＝ＧｐＩ×（Ｉ＊－Ｉ）＋ＧｉＩ×Σ（Ｉ＊－Ｉ）　　　・・・（式２）
　ここで、　　　Ｖ：出力電圧値
　　　　　　　　ＧｐＩ、ＧｉＩ：電流制御比例ゲイン、積分ゲイン
　　　　　　　　Ｉ：実際の電流値、Ｉ＊：電流指令値　（Σは時間積分を表す）
　次に、電圧出力手段８０５は、電流制御手段８０４により演算された出力電圧値Ｖと、回転角センサ１０７が検出したインバータモータ７０の回転角の情報から、インバータ部１０４において出力電圧値Ｖを実現するためのパルスパターン信号をドライバ８０２に出力する。ここでの電圧出力手段８０５が出力するパルスパターン信号は、電圧の出力波形が所望の正弦波となるように出力電圧値Ｖとインバータモータ７０の回転角を用いて演算される。ドライバ８０２は、そのパルスパターン信号に従ってスイッチング素子４００―４０５を駆動する信号をインバータ部１０４に出力する。このようにインバータ部１０４を制御することにより、出力電圧値Ｖに従ってインバータモータ７０が駆動される。これにより、インバータモータ７０の実際の回転数が目標回転数ω＊にて維持される。
　以上のような制御により、ミル工程において、インバータモータ７０およびインバータモータ７０に接続された羽根ユニット８０を、外部より与えられる目標回転数ω＊にて回転させることが可能となる。
　なお、本実施形態でのミル工程におけるインバータモータ７０の回転数のシーケンスパターンとしては、「３０００ｒｐｍを２分と０ｒｐｍを１０秒」を１セットとして、合計３セット行うものであっても良い。
（練り工程での制御演算）
　次に、練り工程における制御方法について説明する。練り工程において、制御手段１０８の回転数制御手段８０３は、以下の式３に示す、比例制御と積分制御に微分制御を加えたＰＩＤ制御方式により制御演算を実施する。
　Ｉ＊＝Ｇｐω×（ω＊－ω）＋Ｇｉω×Σ（ω＊－ω）＋Ｇｄω×△（ω＊－ω）
　・・・（式３）
　ここで、　　　Ｇｐω：回転数制御比例ゲイン、Ｇｉω：積分ゲイン
　　　　　　　　Ｇｄω：回転数制御微分ゲイン
　　　　　　　　ω：実際の回転数、ω＊：目標回転数
　　　　　　　　Ｉ＊：電流指令値　（Σは時間積分、Δは時間微分を表す）
　このＰＩＤ制御方式による制御演算により、練り工程における目標回転数ω＊を実現するための電流指令値Ｉ＊が演算される。電流指令値Ｉ＊を演算した以降の制御演算は上述したミル工程の場合と同様である。すなわち、式３で演算したＩ＊を式２に適用することで出力電圧Ｖを演算し、その後、パルスパターン信号やスイッチング素子４００―４０５の駆動する信号などを順に演算・出力してインバータ部１０４を制御する。このようにして、練り工程において、インバータモータ７０およびインバータモータ７０に接続された羽根ユニット８０を、外部より与えられる目標回転数ω＊にて回転させることが可能となる。
　なお、本実施形態での練り工程におけるインバータモータ７０の回転数のシーケンスパターンとしては、「１００ｒｐｍを１分と２００ｒｐｍを３分と２５０ｒｐｍを５分」を１セットとして、合計２セット行うものであっても良い。
　図９、１０は、制御手段１０８における回転数制御手段８０３の制御方法に応じた、練り工程での動作結果の一例を示す推移図である。図９、１０を用いて、練り工程におけるインバータモータ７０の回転数制御として微分制御を含んだＰＩＤ制御を行った場合（図９）と、微分制御を含まないＰＩ制御を行った場合（図１０）との比較を行う。
　図９は、本実施形態における自動製パン機の練り工程におけるインバータモータ７０の回転数と電流の変化の推移を示す。図９は、練り工程において、回転数制御手段８０３により、式３に基づくＰＩＤ制御を実施した場合のインバータモータ７０（練り羽根８４）の実際の回転数、実際の電流値Ｉ、電流指令値Ｉ＊の推移の一例を表した推移図である。図９に示すように、ＰＩＤ制御を用いた場合には、インバータモータ７０の回転数が略一定になるように維持される。すなわち、ＰＩＤ制御によって、回転数の誤差、誤差の時間積分値および誤差の時間微分値を用いて電流指令値＊および電流が操作されることにより、インバータモータ７０の回転数が目標回転数ω＊に略一定に制御されている。
　一方、図１０は、図８に示す自動製パン機の駆動回路において、微分制御を含まないＰＩ制御によって練り工程を制御した場合のインバータモータ７０の回転数と電流の変化の推移を示す。図１０では、練り工程において、回転数制御手段８０３により式３から微分制御を省いたＰＩ制御（式１と同様の制御）を実施した場合の、インバータモータ７０（練り羽根８４）の実際の回転数、実際の電流値Ｉ、電流指令値Ｉ＊の推移の一例を表される。図１０に示すように、ＰＩ制御を用いた場合には、インバータモータ７０の回転数が大きく変動していることが分かる。この原理は以下の通りである。すなわち、練り工程においてはパン生地が粘土状であるため、練り羽根８４がパン生地から受ける負荷（トルク）は、ミル工程においてミル羽根８２がパン生地から受ける負荷よりも時間的に大きく変動する。練り羽根８４が受ける負荷が大きく変動することにより、練り羽根８４および練り羽根８４に接続されるインバータモータ７０の回転数も大きく変動する。この場合のインバータモータ７０の回転数制御として、微分制御を含まない比例制御と積分制御によるＰＩ制御を行うと、練り動作におけるインバータモータ７０の大きな回転数変動に対応することができない。その結果として、図９に示すようなＰＩＤ制御を実施した場合よりも、インバータモータ７０の回転数の変動が大きくなってしまう。これに対して、ＰＩＤ制御によれば、微分制御を含んでいるため、練り動作におけるインバータモータ７０の大きな回転数変動に対応することができ、回転数を略一定に維持することができる。
　なお、インバータモータ７０の回転数の振れ幅の例としては、図９に示すように微分制御を含めたＰＩＤ制御による場合には２５０―３５０ｒｐｍ、図１０に示すように微分制御を含めないＰＩ制御による場合には１５０－４５０ｒｐｍなどである。
　図１１は、本実施形態の自動製パン機のミル工程における、インバータモータ７０（ミル羽根８２）の回転数と電流の変化の一例を表す推移図である。図１１では、ミル工程において、回転数制御手段８０３にて式１に基づくＰＩ制御を実施した場合のインバータモータ７０の回転数と電流の推移の一例が表される。図１１に示すように、ＰＩＤ制御ではなくＰＩ制御を用いた場合でも、ミル工程におけるインバータモータ７０の回転数は略一定に維持されている。ミル工程においてはパン生地が粘土状ではないことから、ミル羽根８２およびインバータモータ７０が受ける負荷の変動が少なく、微分制御を含まないＰＩ制御であってもインバータモータ７０の安定した回転数が実現されている。ミル工程において微分制御を導入すると逆に、インバータモータ７０の回転数の変動に対して敏感に反応し過ぎてインバータモータ７０の回転数が不安定となる傾向がある。したがって、ミル工程においては、微分制御を含まないＰＩ制御によって、インバータモータ７０の回転数の制御を実行する。
　図１２は、本実施形態の自動製パン機におけるミル工程と練り工程でのインバータ部１０４の出力電圧の推移の一例を表す推移図である。前述したように、インバータモータ７０の出力軸７１が正方向に回転されたときは、練り羽根８４が正方向に回転することにより、練り作業が実行される。一方で、インバータモータ７０の出力軸７１が逆方向に回転されたときは、ミル羽根８２が逆方向に回転することにより、ミル作業が実行される。このインバータモータ７０の正方向および逆方向の回転を実現するために、インバータ部１０４は図１２に示すような電圧をインバータモータ７０に出力する。
　すなわち、練り工程時には、インバータモータ７０の３相の巻線（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）に対して、正弦波状の交流電圧をＵ相、Ｖ相、Ｗ相の順に出力することで、インバータモータ７０を正方向に回転させる。一方、ミル工程時には、正弦波状の交流電圧をＵ相、Ｗ相、Ｖ相の順に出力することで、インバータモータ７０を逆方向に回転させる。このように、駆動回路のインバータ部１０４が練り工程およびミル工程におけるインバータモータ７０の回転方向を変えることにより、１つのインバータモータ７０による練り機能とミル機能を実現している。
　このように、本実施形態における自動製パン機は、パン原料が投入される調理容器４０と、調理容器４０内に回転可能に設けられた練り羽根８４およびミル羽根８２と、練り羽根８４とミル羽根８２に回転駆動力を伝達する単一のモータ７０と、モータ７０による回転を制御するインバータ装置２００とを備える。インバータ装置２００は、モータ７０の回転駆動力をミル羽根８２に伝達してミル羽根８２の回転によりパン原料のミルを行うミル工程と、モータ７０の回転駆動力を練り羽根８４に伝達して練り羽根８４の回転によりパン原料の練りを行う練り工程とを実施するようモータ７０の回転を制御する。さらに、練り工程とミル工程で異なる回転制御を行う。
　このように、単一のモータ７０を使用しているため、自動製パン機の小型化を実現することができる。また、練り工程とミル工程でのモータ７０の回転制御をインバータ装置２００により行っているため、モータ７０および羽根の回転数を可変に制御することができ、パンの生成過程、特に練り工程およびミル工程において、より適切なモータ７０の運転を行うことができる。また、練り工程とミル工程で異なる回転制御（回転数、回転方向、制御方法などが異なる）を行っているため、より適切なモータ７０の運転を行うことができる。このようにして信頼性の高い自動製パン機を実現することができる。
　また、本実施形態における自動製パン機は、パン原料が投入される調理容器４０と、調理容器４０内に回転可能に設けられた練り羽根８４と、練り羽根８４に回転駆動力を伝達するモータ７０と、モータ７０による回転を制御するインバータ装置２００とを備え、インバータ装置２００は、モータ７０の回転駆動力を練り羽根８４に伝達して練り羽根８４の回転によりパン原料の練りを行う練り工程を実施するようモータ７０の回転を制御するとともに、モータ７０の回転数を制御する回転数制御手段８０３を備える。回転数制御手段８０３は、練り工程におけるモータ７０の回転数を、微分制御を含んだ制御演算により演算された目標回転数ω＊となるように制御する機能を有する。
　このように、練り工程でのモータ７０の回転制御をインバータ装置２００により行うとともに、微分制御を含んだ制御演算を用いてモータ７０の回転制御を行っている。よって、モータ７０および羽根の回転数を可変に制御することができるとともに、特に練り工程において回転数の変動に対して微分制御による制御を行って、より適切なモータ７０の運転を行うことができる。このようにして信頼性の高い自動製パン機を実現することができる。
　本実施形態では、練り工程およびミル工程の両方を有する自動製パン機における回転数の制御の切り替えを実現したものについて説明したが、このような場合に限らない。例えば、ミル工程を有さない練り工程のみを有する自動製パン機においても、微分制御を用いた同様の方法によって練り工程を制御することにより、同様の効果を得ることができる。また、練り羽根用のモータとミル羽根用のモータを別々に設ける（例えば２つのモータを設ける）場合であっても、同様の効果を得ることができる。
　また本実施形態では、目標回転数ω＊を元に電流指令値Ｉ＊を演算し、この電流指令値Ｉ＊および実際の電流値Ｉを元に出力電圧Ｖ＊を演算する場合について説明したがこのような場合に限らない。例えば、電流指令値Ｉ＊を演算せずに、目標回転数ω＊から直接的に出力電圧Ｖを演算しても良い。この場合、電流検出手段８０１および電流制御手段８０４を設けずに、回転数制御手段８０３を電圧出力手段８０５に直接接続しても良い。
　以上のように、本実施形態における自動製パン機は、パンの生成過程においてより適切なモータの運転を行うことができ、信頼性が高いため、特に一般家庭で使用される自動製パン機として有用である。

Claims (9)

  1. 　パン原料を加工してパンを作製する自動製パン機であって、
    　パン原料が投入される調理容器と、
    　調理容器内に回転可能に設けられた練り羽根およびミル羽根と、
    　練り羽根とミル羽根に回転駆動力を伝達する単一のモータと、
    　モータによる回転を制御するインバータ装置とを備え、
    　インバータ装置は、モータの回転駆動力をミル羽根に伝達してミル羽根の回転によりパン原料のミルを行うミル工程と、モータの回転駆動力を練り羽根に伝達して練り羽根の回転によりパン原料の練りを行う練り工程とを実施するようモータの回転を制御するとともに、練り工程とミル工程で異なる回転制御を行う、自動製パン機。
  2. 　インバータ装置は、練り工程とミル工程においてモータの回転方向を変更する機能を有した、請求項１記載の自動製パン機。
  3. 　インバータ装置は、練り工程とミル工程においてモータの回転数を変更する機能を有した、請求項１又は２に記載の自動製パン機。
  4. 　インバータ装置は、ミル工程におけるモータの回転数を練り工程におけるモータの回転数よりも高く設定する、請求項３に記載の自動製パン機。
  5. 　インバータ装置は、モータの回転数を制御する回転数制御手段を備え、
    　回転数制御手段は、練り工程におけるモータの回転数を、微分制御を含んだ制御演算により演算された目標回転数となるように制御する機能を有した、請求項１から４のいずれか１項に記載の自動製パン機。
  6. 　インバータ装置は、モータに供給される電流を制御する電流制御手段を備え、
    　回転数制御手段は、電流制御手段により演算された目標電流値を出力することにより、練り工程におけるモータの回転数を目標回転数となるように制御する、請求項５に記載の自動製パン機。
  7. 　インバータ装置は、インバータ装置内に備えられた保護抵抗の両端の電圧を用いてモータに供給される電流値を検出する電流検出手段を備え、電流検出手段により検出された電流値を電流制御手段に出力する、請求項６に記載の自動製パン機。
  8. 　回転数制御手段は、ミル工程におけるモータの回転数を、比例制御および積分制御を含んだ制御演算により演算された目標回転数となるように制御する機能を有した、請求項５から７のいずれか１項に記載の自動製パン機。
  9. 　パン原料を加工してパンを作製する自動製パン機であって、
    　パン原料が投入される調理容器と、
    　調理容器内に回転可能に設けられた練り羽根と、
    　練り羽根に回転駆動力を伝達するモータと、
    　モータによる回転を制御するインバータ装置とを備え、
    　インバータ装置は、モータの回転駆動力を練り羽根に伝達して練り羽根の回転によりパン原料の練りを行う練り工程を実施するようモータの回転を制御するとともに、モータの回転数を制御する回転数制御手段を備え、
    　回転数制御手段は、練り工程におけるモータの回転数を、微分制御を含んだ制御演算により演算された目標回転数となるように制御する機能を有した、自動製パン機。
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