JPH0228051B2 - Hakarikinoojusurukanetsuchoriki - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 本発明は、食品の重量を測定する機能を具備し
た、いわゆる秤機能を有する加熱調理器に関する
ものである。 従来例の構成とその問題点 従来の例えば電子レンジにおいて食品を高周波
加熱する場合では、食品重量の増加とともに、加
熱に必要な加熱出力や加熱時間がほぼ比例して増
大する。従つて加熱出力や加熱時間を制御するた
めには食品の重量情報が必要である。 このような観点から、電子レンジに秤機能を設
け、これと連動して作動する高周波出力制御機能
を具備した電子レンジも数多く提案されていた。 例えば従来の秤機能付電子レンジの斜視図を第
１図に示す。又同電子レンジの横から見た断面図
を第２図に示す。すなわち電子レンジ本体の上面
に荷受け台９を設置し本体内の一部にこの荷受け
台９の移動に連動して重量を検出するものがあつ
た。 第１，２図において、９は食品の重量を測定す
るため、食品を載置する荷受け台であり、この荷
受け台９の重量が板ばね１１に伝達されるわけで
ある。第３図ａに同電子レンジの前面より見た断
面図を示し、ｂにその重量検出部の要部拡大図を
示す。板ばね１１を２枚平行に対向させ、両端を
固定した構造で、いわゆるロバーバル機構とよば
れるものである。したがつてこの板ばね１１に食
品の重量が伝達され板ばねが変形するわけであ
る。そして板ばね１１にはロードセル２が貼り付
けられており板ばねの変形を検出するもので、微
小な抵抗値の変化であるが検出可能である。第４
図に従来の秤機能付電子レンジの制御回路を示
す。１２はロードセルで、ブリツジの一部の構成
となつており、板ばね１１の変形によりブリツジ
の中間の両端子間Ａ−Ｂに電圧の変化として信号
が発生する。２７は作動増幅器で、この電圧を増
幅し、さらにこの電圧をマイクロコンピユータ２
５へ入力可能な信号にするためＡ／Ｄ変換器２６
を使用する。又、マイクロコンピユータ２５の記
憶部に、Ａ／Ｄ変換されたレベルと重量との相関
関係を記憶しておき、これにより重量を検出する
わけである。 以上のように従来では、板ばねの変形をロード
セルにより微小な抵抗変化として検出して電圧変
換、増幅、Ａ／Ｄ変換を行ない、マイクロコンピ
ユータの処理によつて食品の重量を検出してい
た。 従つて従来の重量検式方式では次に示すような
問題的がある。 (1) 重量を測定するため、食品を載せる位置が電
子レンジの上面であつたりあるいはその周囲に
ある。このことは電子レンジ等の調理装置の一
般的使用条件を考えた場合、本体の上面は他の
物を置いたり、あるいは天井、吊棚などに近接
していたりして使い勝手が悪い。又、食品を一
旦電子レンジの上面で測定した後、加熱室に収
納するという２段動作となつて効率が悪い。 (2) 板ばねの変形に必要なストローク幅を考慮す
る必要がある。 (3) 食品の測定中板ばねが微小に振動して変形量
が不安定となり正確な測定がむつかしい。 (4) ロードセルの抵抗変化量が微少であるため倍
率の大きな増幅が必要となり、又ノイズの影響
も受けやすい。 (5) ブリツジを構成する抵抗精度や増幅器、Ａ／
Ｄ変換器等に使用する電子部品は高い精度のも
のが必要となる。 (6) ブリツジや増幅器、Ａ／Ｄ変換等の電子部品
の誤差がそのまま測定語差に大きく影響する。 (7) 高精度な部品を使用する必要があるためにコ
スト高となる。 (8) 電子部品の誤差が測定誤差に大きく影響する
ために、調整用手段が必要となる。 発明の目的 本発明は上記従来の問題点を解消するもので、
計測精度を高めるとともに使い勝手のよい秤機能
を有する加熱調理器を提供することを目的とす
る。 発明の構成 本発明は食品の重量を測定するため食品を載置
する場所を加熱室の前面開口部に開閉自在に取付
けられたドアにすることにより使い勝手の良いし
かも外観もすぐれたものを可能にする。そしてそ
れを実現するためには一定の長の絃の振動数とそ
の絃の張力との間に相関関係があることに着目
し、食品の重量を張力として絃に伝達し、その絃
の振動数を計数することにより食品の重量を測定
しようとするものである。今回は食品をドアの開
成状態に、ドアに載置して測定することを可能と
している。それにはドアが開成された時、水平に
維持するための力を絃の張力として伝達する構成
とし、その絃の振動数を測定することにより食品
の重量が測定出来るわけである。又、ドアの開閉
状態の差異が絃の振動数を差として生じるため、
ドアの開閉状態も検出することが出来る。 こうすることにより、食品の重量というアナロ
グ量が絃によつて振動数というデイジタル量に変
換されるわけであり、Ａ／Ｄ変換のための電子回
路が不必要となつて高精度な電子部品も不要とな
つて高精度な電子部品も不要となる。したがつて
コストも安く又、電子部品による測定誤差もなく
なる。さらに増幅回路は従来はアナログ量を増幅
していたために増幅回路の誤差がそのまま測定誤
差となつたわけである。しかし本発明の場合の増
幅回路はデイジタル量をマイコンが入力可能なレ
ベルに増幅するためだけであり測定精度とは無関
係である。 さらに絃の張力によつて重量を検出するため、
従来のようなバネの変形と違つて位置の変化や振
動がなく、そのためにストローク幅のためにスペ
ースを考慮する必要がない。又、ドアに掛かる重
量を容易に絃に伝達することが出来る。 第５図に本発明の重量測定の原理を示す。同図
ａは重さｍ１を付けた時の振動を示す。この時の
振動絃１６の振動数Ｆは

【式】と なる。ただしＴは張力、Ｌは振動絃の長さ、Ｃは
定数である。 同図ｂは２つの物の重さの和を測定する時の原
理を示す。ｍ２およびｍ３の重量は重量伝達絃１
５とプーリ３１によつて一ヶ所に集め、振動絃１
６の張力としている。したがつてこの方法により
第８図に示すような一ヶ所に重量を集めることが
可能になる。 実施例の説明 以下、本発明の一実施例について、図面に基づ
いて説明する。 第６図は、本発明の一実施例としての秤機能付
電子レンジの斜視図で、ドア３を開いた状態を示
す。１は加熱時間や加熱出力を表示するための表
示部、２は加熱時間や加熱出力の設定および調理
の開始や停止を指示するためのキーを配設した設
定部、３加熱室４から食品の出入れを行なうため
の開閉自在なドアである。５は本体ボデー、６は
食品、７は食品６を載置する載置皿である。 １３はドアアームでドア３を水平に保ちかつド
ア３およびそれに載せられた食品６重量を伝える
役割りをする。１７はドア３の開閉時の支点の役
割をするドア支え金具である。３４はドア３を開
けた状態で、その上面に、食品６を載置する位置
を示す載置位置指示マークである。 第７図に同電子レンジの横から見た時の断面図
を示す。８は高周波出力を発生させるためのマグ
ネトロンである。 させ食品６が載置皿７に載置されており、これ
らがさらに水平に開かれたドア３に載置されてい
る。するとドア３の重量はドア支え金具１７とド
アアーム１３によつて支えられる。又、食品６の
ドア３への載置する位置を指示してあるためドア
支え金具１７とドアアーム１３に掛かる重量の割
合はほぼ一定となる。３３はドア３の閉じた時に
確実に閉じるために加熱室側へ引つぱるはたらき
をするドアバネである。１４ドアアーム１３の重
量が掛かる重量伝達バーであり、ドア１３が水平
に保持される様に重量伝達絃１５により引つぱら
れている。この様子を詳しく示すため、重量測定
に関する要部構成を第８図に示す。ドアアーム１
３、重量伝達バー１４、および重量伝達絃１５と
順次掛かる重量はプーリ３１等を使用して一点に
集め振動絃１６に集中してかかるようにしてあ
る。すなわち食品６の重量はドアアーム１３とド
ア支え金具１７とでほぼ一定の比率に分割され、
そのうちドアアーム１３に掛かる重量が振動絃１
６の張力となるわけである。ただしドアバネ３３
の引つぱる力はあらかじめわかつているため、こ
の分を補正する必要がある。そしてこの振動絃１
６の振動数と張力との間には相関関係があり、こ
の振動数を計数することにより食品６の重量が測
定出来る。 絃の振動数にはマイクロホン１８によつて検出
する。一方絃に振動を与える必要がある。１９は
絃弾き手段であり、測定する時、絃を弾く動作を
する。 第９図において、１８は振動絃１６の振動数の
検出を行なうためのマイクロホンであり、１９は
絃弾き手段である。コイルにより弾き重り３２を
引き付けておき、コイルの電流を切ると弾き重り
３２は、はずみで振動絃１６を弾くわけである。 第１０図に電子レンジの電気回路を示す。２５
はマイクロコンピユータであり、制御の中心的な
役割をし、記憶・演算・判断・入出力制御等の機
能を有するものである。このマイクロコンピユー
タ２５は重量測定において、次のような処理を行
なつている。第１１図にマイクロコンピユータ２
５の処理を示す。振動絃１６の振動数を入力I₅よ
り入力しカウンター部で計数する（101）。一方マ
イクロコンピユータ２５の記憶部に２つの相関関
係を記憶しており、その１つとして振動数と重量
との相関関係を記憶しておきこれによつて重量を
求める（102）。そしてその重量をもとにもう１つ
の相関関係の重量と加熱時間や加熱出力の相関関
係を基に加熱出力や加熱時間を求める（103）。そ
してそれに基づいて出力O₁〜O₂により加熱出力
を制御する（104）。 このように本実施例によれば、食品の重量測定
場所が加熱室４の前面開口部に開閉自在に取付け
られたドア３にすることで使い勝手の良い、外観
もすぐれたものを可能にしている。又ドア３に掛
かる重量を伝達絃を利用して伝達し一ヶ所に集め
ることが大へん容易に実現出来る。又、変形等を
利用した測定構造でないために、変位分のストロ
ークを考慮する必要がなく、又バネの振動なども
全く無関係となる。 さらにアナログ量としての重量に相関した絃の
振動に変換し、その振動をマイクロコンピユータ
のカウンター部によりカウントすることによりデ
イジタル量としての振動数が得られるため、Ａ／
Ｄ変換のための電子回路不要である。又、Ａ／Ｄ
変換のための高精度な電子部品よ不要となる。増
幅回路については、従来はアナログ量を増幅して
いたために、その増幅回路の誤差がそのまま測定
誤差として発生していた。しかし今回の本発明の
増幅回路はデイジタル量をマイコンが入力可能な
状態に変換するだけで測定精度とは無関係であ
る。 発明の効果 以上のように本発明によれば次の効果を得るこ
とが出来る。 (1) 食品の重量がドアの開成時、ドアに載置する
ことにより測定出来、操作性がすぐれている。 (2) ドアに掛かる重量を容易に重量検出部に伝達
することが出来る。 (3) 変形を利用した測定方法でないために、変形
のためのストローク等を考慮する必要がない。 (4) 重量を振動絃により振動数に変換しているた
め、Ａ／Ｄ変換のための電子回路が不要であ
る。 (5) Ａ／Ｄ変換が不要であるため、その回路によ
る測定誤差は発生しない。又電子部品も不要と
なる。 (6) 振動絃によりＡ／Ｄ変換されているわけであ
るために、その振動数より後の増幅回路等の誤
差は測定誤差とはならない。従つてコストも安
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の秤機能付電子レンジの斜視図、
第２図は同電子レンジの横から見た断面図、第３
図ａは同電子レンジの前から見た断面図、第３図
ｂは同重量検出のための要部拡大図、第４図は同
電子レンジの制御回路図、第５図ａ，ｂは本発明
の重量検出の原理説明図、第６図は本発明の一実
施例である秤機能付電子レンジのドアを開けた状
態の斜視図、第７図は同電子レンジの前から見た
断面図、第８図は同重量検出のための要部構成
図、第９図は同振動数検出部の構成図、第１０図
は同電子レンジの制御回路図、第１１図は同動作
説明のためのフローチヤートである。 １……表示部、２……設定部、３……ドア、４
……加熱室、５……本体ボデー、６……食品、７
……載置皿、８……マグネトロン、９……荷受け
台、１０……板ばね式重量検出部、１１……板ば
ね、１２……ロードセル、１３……ドアアーム、
１４……重量伝達バー、１５……重量伝達絃、１
６……振動絃、１７……ドア支え金具、１８……
マイクロホン、１９……絃弾き手段、２０……高
圧トランス、２１……高圧コンデンサ、２２……
パワーリレーおよびその駆動回路、２３……高圧
リレーおよびその駆動回路、２４……ドアスイツ
チ、２５……マイクロコンピユータ（マイコン）、
２６……Ａ／Ｄ変換器、２７……差動増幅器、２
８……フアンモータ、２９……電圧調節波形整
形、３０……増幅波形整形回路、３１……プー
リ、３２……弾きおもり、３３……ドアバネ、３
４……載置位置指示マーク。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被加熱物としての食品を収納する加熱室と、
   この加熱室に熱エネルギーを供給する加熱手段
   と、前記加熱室の前面開口部に前面下部に位置す
   るヒンジを中心に回転する開閉自在なドアと、こ
   のドアの開成時にこのドアを略水平に保つために
   前記ドアを支えるドアアームと、片方を固定し、
   もう片方に張力を加えることにより振動数が変化
   する振動絃と、振動絃に振動を発生させるための
   絃弾き手段と、この振動絃に前記ドアアームを介
   して前記ドアを水平に保つための力を伝達し水平
   に保つ力を前記振動絃の張力となるように前記振
   動絃に接続した重量伝達絃とを備え、前記振動絃
   の振動数を計数するカウンター部と振動数と重量
   との相関関係を記憶するとともに重量と加熱時間
   や加熱出力の相関関係を記憶する記憶部と、前記
   記憶部の内容により加熱手段を制御する出力部を
   有するマイクロコンピユータを設けた秤機能を有
   する加熱調理器。 ２ ドアの開成時に前記食品の載置位置を、ドア
   に記入したマークにより指示する構成とした特許
   請求の範囲第１項記載の秤機能を有する加熱調理
   器。 ３ ドアの開閉状態を前記絃の振動数の変化によ
   り検出する構成とした特許請求の範囲第１項記載
   の秤機能を有する加熱調理器。