JPH01292793A

JPH01292793A - 電子レンジの均一加熱装置

Info

Publication number: JPH01292793A
Application number: JP12134588A
Authority: JP
Inventors: Akira Onishi; 章大西
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1988-05-18
Filing date: 1988-05-18
Publication date: 1989-11-27

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】く技術分野〉本発明は電子レンジの均一加熱装置に関する。

〈従来技術〉電子レンジの加熱室内の高周波電界は、第８図に示すよ
うに、一般に各部均一ではなく、加熱室１ｏ内には、電
界強度が大きい強電界領域Ｅｓと、電界強度が小さい弱
電界領域Ｅｔとがある。この強電界領域Ｅｓと弱電界領
域Ｅｔとは、各電子レンジに固有である。そして、強電
界領域Ｅｓでは、被加熱物Ｍが吸収する高周波エネルギ
ーの単位時間当たりの量が大きく、この量は、弱電界領
域Ｅｔでは小さい。高周波エネルギーの時間当たり吸収
量を時間積分したものが被加熱物Ｍに与えられる熱量と
なる。

ここで、被加熱物Ｍが加熱室１０内の一定位置に定置さ
れていると、被加熱物Ｍの各部分のうち、強電界領域Ｅ
ｓに存在する部分は、弱電界領域Ｅｔに存在する部分よ
り多く加熱されることになり、加熱が不均一となる。そ
のため、従来の電子レンジでは、このような加熱の不均
一が生じないように、均一加熱装置が備えられている。

従来の均一加熱装置としては、ターンテーブル２゜を用
いた装置が知られている。この均一加熱装置では、ター
ンテーブル２゜を常に一定の角速度で回転させることに
より、被加熱物Ｍの各部に互いに等しい熱量が与えられ
るようにしている。

第８図中、３゜はマグネトロンである。

しかしながら、この従来の均一加熱装置は、被加熱物Ｍ
の形状や性状に関係なく各部均一な熱量を与えるもので
あるから、被加熱物Ｍが、円板形のように点対称的で厚
さが均一な形状であり、かつターンテーブル２゜の中央
に載置されている場合は、非常に有効に作用するが、被
加熱物Ｍがいびつな形状であったり、ターンテーブル２
゜上に片寄って載置されたりした場合は、均一な加熱が
行われない。

たとえば、被加熱物Ｍが骨付き肉のように、丸く大きい
部分と細長い部分とからなっている場合、細長い部分は
早期に過熱状態になるが、丸く大きい部分は、未加熱状
態のままに残る。

また、被加熱物Ｍをターンテーブル２゜上に片寄せて載
置した場合、その被加熱物Ｍは高周波の強電界領域Ｅｓ
を周期的に通過するが、強電界領域Ｅｓに存在しない時
間が比較的に長くなるため、加熱効率が低く、加熱に時
間がかかる。

〈発明の目的〉本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであって
、被加熱物の形状や回転載置台上への載置位置に関係な
く、被加熱物を均一に加熱することができる装置を提供
することを目的とする。

〈発明の構成〉本発明は、上記の目的を達成するために、第１図のｖａ
能ジブロック図示すように、回転載置台上に載置された
被加熱物の荷重の少なくとも偏心方向を検出する偏心荷
重検出手段と、この偏心荷重検出手段により検出された
偏心荷重部分が高周波加熱室内の強電界領域もしくは弱
電界領域にあるか否かを判定する位置判定手段と、この
位置判定手段の判定出力に応答して回転駆動手段による
回転載置台の角速度を減速もしくは増速方向に変速する
変速手段とを備えて電子レンジの均一加熱装置を構成し
た。

〈実施例〉以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。

第２図および第３図は本発明の第１実施例の概略構成を
示すもので、第２図は縦断面図、第３図は横断面図であ
る。

これらの図において、！は加熱室内に設置された回転載
置台としてのターンテーブル、２はターンテーブルｌを
回転駆動するモータ、３はモータ２および図示省略した
マグネトロンの動作を制御する制御部である。

モータ２の駆動軸２ａとターンテーブル１の回転軸１ａ
とは一対のギア４．５を介して連動連結されている。ギ
ア４，５に代えて、プーリとベルトとによりモータ２の
駆動軸２ａとターンテーブル１の回転軸１ａとを連動連
結することらある。ターンテーブルｌの回転軸１ａは、
微量的に上下動および傾斜しうるように本体フレーム６
に支持されている。回転軸１ａの支持構造は任意のもの
でよいが、この実施例では、回転軸１ａの中途部に取り
付けた軸受７の外輪と本体フレーム６との間に弾性スペ
ーサ８を介装することにより、回転軸ｌａの上下動およ
び傾斜を可能にしている。

ターンテーブルｌの回転軸ｌａの下端に設けたピボット
軸受９と本体フレーム６との間には、重量センサ１０が
取り付けられ、回転軸！ａの中途部に設けた軸受７の外
輪には、一対の偏心荷重センサ１１，１２が取り付けら
れている。一対の偏心荷重センサ１１，１２は、第３図
に明示するように、回転軸１ａを中心に互いに直角をな
す角度位置に配置されている。これらの重量センサ１０
および偏心荷重センサ１１，１２には、静電容量型のセ
ンサを用いるが、ストレインゲージ等の他のタイプのセ
ンサであってもよい。重量センサ１０および偏心荷重セ
ンサ１１，１２のセンサ出力は制御部３に入力される。

制御部３は、重量センサ！０および偏心荷重センサ１１
，１２のセンサ出力に基づいてモータ２の回転速度を制
御することにより、ターンテーブルｌの角速度を各回転
周期毎に変化させ、ターンテーブル１上の被加熱物の重
心部分が加熱室内の強電界領域にあるときは、該被加熱
物を緩速で回転移動させ、被加熱物の重心部分が弱電界
領域にあるときには、高速で回転移動させる。

次に、制御部３の制御動作を第４図のフローチャートと
第５図ＧＡ　）（Ｂ　）の作用説明図に基づいて説明す
る。なお、制御部３は、このフローチャートの各ステッ
プにしたがって動作することにより、第１図に示した位
置判定手段および変速手段として機能する。

被加熱物Ｍがターンテーブル！上に載置されて、スター
トの指令がなされると、まず、ステップＳｌで、重量セ
ンサ１０および偏心荷重センサ１１゜１２のセンサ出力
を人力して、被加熱物Ｍの全重量と、偏心荷重とを測定
する。そして、ステップＳ２において、ステップＳ１で
の測定値から、被加熱物Ｍの重心位置Ｍｏ１すなわちタ
ーンテーブルｌの中心に対する重心Ｍｏの偏心方向と、
偏心量とを算出する。重心Ｍｏの偏心方向は、偏心荷重
の方向と同一であり、重心Ｍｏの偏心量は、偏心荷重を
重量で割った値である。ステップＳ３では、重心Ｍｏの
偏心量の値に基づいてターンテーブルｌの角速度の最大
値と最小値とを決定する。この場合、偏心量が大きいほ
ど、角速度の最大値と最小値との差が大きい。偏心量が
ほぼ「０」の場合は、被加熱物の重心Ｍｏがターンテー
ブルｌの中心に位置していることになるから、ターンテ
ーブル１の角速度が常に一定になるよう、角速度の最大
値と最大値とは等しい値に設定される。

このようにターンテーブル１の角速度の最大値と最大値
とを決定すると、ステップＳ４に進んで、マグネトロン
からの高周波による加熱を開始し、同時に、モータ２を
起動してターンテーブルｌの回転を開始する。

ステップＳ５からステップｓ７のルーチンは、ターンテ
ーブル！の角速度を強電界領域Ｅｓと弱電界領域Ｅｔと
に対応して変速制御するルーチンである。

まず、ステップＳ５では、偏心荷重の方向が最も電界の
強い位置から一定距離以上離れているが否かを判断し、
一定距離以上離れていれば、すなわち強電界領域Ｅｓか
ら外れていれば、ステップＳ６に進んで、角速度を最大
値にする。これによって、被加熱物Ｍの重心Ｍｏ部分は
、弱電界領域Ｅｔを高速で回転移動することになる。こ
の場合、ターンテーブルｌの角速度の変速は、モータ２
の駆動電源の電圧を変化させてもよいし、電流や周波数
、入力波形を変化させてもよい。また、モータ２とター
ンテーブルｌの回転軸１ａとの間に変速機構を設けてお
いて、この変速機構を切換動作させて、変速するように
してもよい。

ステップＳ５で、偏心荷重の方向が最も電界の強い位置
から一定距離以上離れていない、すなわち、偏心荷重の
方向が強電界領域Ｅｓ内にあると判断すると、ステップ
Ｓ７に進んで、ターンテーブルｌの角速度を最小値に設
定する。これによって、被加熱物Ｍの重心Ｍｏ部分は、
強電界領域ＥＳを低速で回転移動することになる。

そして、ステップＳ６およびステップＳ７の後は、ステ
ップＳ８に進み、該ステップＳ８で、加熱を終了すべき
か否かを判断する。この判断は、具体的には、設定加熱
時間を経過したか否か、もしくは温度センサのセンサ出
力が設定値に達したか否かの判断である。そして、加熱
を終了すべきでないと判断すると、ステップＳ５に戻り
、ステップＳ８の判断がＹｅｓとなるまで、ステップ８
５以下のルーチンを繰り返す。

ステップＳ８において、加熱を終了すべきであると判断
すると、ステップＳ９で、加熱を停止するとともに、モ
ータ２の回転駆動を停止し、エンドに至る。

なお、このフローチャートでは、ターンテーブル１の角
速度を最大値と最小値との２段に切り換えるようにした
が、角速度を３段以上の多段に切り換えるようにしても
よい。

上記した第１実施例では、被加熱物Ｍの偏心荷重を検出
する手段として、重量センサ１０と一対の偏心荷重セン
サ１１，１２とを設けたが、該検出手段はこれに限定さ
れるものではなく、例えば、第５図および第６図の第２
実施例に示すように、単一の荷重センサ！３であっても
よい。

第２実施例において、ターンテーブルＩの下面部には、
数個（図示例では３個）のローラ１４．・・・が回転軸
１ａを中心に等角に配設されており、これらのローラＩ
４は、加熱室の底板１５上を転勤するようになっている
。加熱室の底板１５には、ローラ１４の転勤軌跡に臨ん
で透孔１６もしくは凹部が形成されており、この透孔１
６もしくは凹部内に圧電素子を利用した前記荷重センサ
１３が設けられている。なお、第１実施例の各部と共通
する部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する
。

制御部３は、ターンテーブル１の回転に伴って各ローラ
ｉ４が荷重センサ１３上に載ったときのセンサ出力を次
々に入力し、これら各ローラ１４から作用する荷重に基
づいて、全重量、荷重の偏心方向および偏心量を算出す
る。各ローラＩ４から作用する荷重をＷａ、Ｗｂ、Ｗｃ
とすると、全重量Ｗは、Ｗ＝Ｗａ＋Ｗｂ＋Ｗｃ　　　　　　　　−・”（１）で
あり、偏心ｆｆ１Ｒは、ローラスティ１７の長さをＬと
すると、Ｒ＝（Ｌ／２Ｗ）ｘ　１２Ｗａ−（Ｖ”Ｊ　＋ｔ）ｗｂ＋（１−１）Ｗｃ
ｌ・・・・・・・・・（２）である。また、荷重の偏心方向は、各ローラ１４からの
荷重の相互の差から算出しうる。

この第２実施例では、ローラスティ！７とターンテーブ
ルｌとが一体に回転することにしたが、モータ２で回転
駆動されるローラスティ１７上に別体のトレイを載せ、
ローラスティ１７を介してトレイを回転させるようにし
たものでも、第２実施例と同様の検出手段により、偏心
荷重を検出することができる。この場合、トレイの回転
速度は、ローラスティ１７の回転速度の倍となるから、
その点を加味して偏心方向および偏心量を計算すればよ
い。

〈発明の効果〉以上のように、本発明によれば、ターンテーブルのよう
な回転載置台上に載置された被加熱物は、その重心部分
が加熱室内の強電界領域にあるときは緩速で移動し、弱
電界領域にあるときは、高速で移動するから、重心部分
には他の部分より多くの熱量が与えられ、被加熱物の各
部に与えられる熱量はその重量に応じて調節されること
になる。

したがって、被加熱物がいびつな形状であったり、また
、回転載置台上に片寄せて載置されたりしても、被加熱
物を各部均一な状態に加熱することができる。

しかも、被加熱物の各部分のうち、多くの熱量を必要と
する重心部分は、強電界領域に長い時間存在するから、
高周波エネルギーが有効に使用され、熱効率がよく、加
熱時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

・第１図は本発明の特許請求の範囲に対応する機能ブロ
ック図、第２図ないし第５図は本発明の第１実施例に係
り、第２図は縦断面図、第３図は横断面図、第４図は制
御部の動作を示すフローチャート、第５図（Ａ）（Ｂ）
は作用説明図である。第６゛図および第７図は本発明の第２実施例に係り、第
６図は縦断面図、第７図は横断面図である。第８図は従来の電子レンジの概略構成を示す縦断面図で
ある。！・・・ターンテーブル、２・・・モータ、３・・・制
御部、１０・・・重量センサ、１１．１２・・・偏心荷
重センサ、！３・・・荷重センサ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）回転載置台上に載置された被加熱物の荷重の少な
くとも偏心方向を検出する偏心荷重検出手段と、この偏
心荷重検出手段により検出された偏心荷重部分が高周波
加熱室内の強電界領域もしくは弱電界領域にあるか否か
を判定する位置判定手段と、この位置判定手段の判定出
力に応答して回転駆動手段による回転載置台の角速度を
減速もしくは増速方向に変速する変速手段とを備えたこ
とを特徴とする電子レンジの均一加熱装置。