JPH0268884A - 高周波加熱装置 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は重量センサを備え、加熱時間を自動的に制御す
るよう構成した電子レンジ等の加熱装置に係わる。

従来の技術 センサを備えて加熱時間を自動的に制御する加熱装置は
、すでに広く実用化されている。例えば電子レンジにお
いては、湿度センサやガスセンサと重量センサを組み合
わせたものが商品化されている。

特開昭５８−２４０１０８号公報に記載の自動高周波加
熱装置は、このような複合センサを備えた一例である。

この自動高周波加熱装置は、被加熱物から発生するガス
あるいは蒸気を検出する気体センサと、被加熱物の重量
を検出する重量センサとを備えており、前者は被加熱物
の加熱の仕上がりを検出し、後者は被加熱物の加熱前の
初期重量から最大加熱時間を算出し、この時間を超えて
は加熱が行われないよう監視する。

このように二つのセンサで得られた情報に基づき、加熱
が並列に制御されるので、気体センサのみで加熱を終了
させると過加熱になりやすい少量の被加熱物が、重量セ
ンサによる最大加熱時間制御により早めに加熱停止し、
全殻的に分量対応の改善が図られた。

また気体センサが壊れたり、何らかの理由で検知ができ
なかったときにも極めて安全であった。

発明が解決しようとする課題 ところが、このような従来の構成の自動高周波加熱装置
は、最大加熱時間を次式に示すような一次式で算出して
いた。

Ｔ、＝ＡＷ、　　　−−−（１） ただし　Ｔｏ　：最大動作時間 Ａ　：定数 Ｗｏ　：被加熱物の重量 ところが実際の被加熱物の最適加熱時間は、このような
−次式の上には乗らず、第１図に示すように大量になる
ほどこの一次式から外れ、やや最適加熱時間が短くなる
傾向があった。

これは加熱装置が例えば電子レンジの場合には、被加熱
物の量により加熱手段たるマグネトロンの負荷特性が変
化し、一般に少量負荷よりは大量の方が高周波出力が大
きくなるため効率良く加熱され、少■４よりは加熱時間
が短くてすむことによるものと考えられる。

電気オーブンのような雰囲気加熱では、分量に比例して
最適加熱時間が長くなることはないが、電子レンジはど
ではないにせよやはり被加熱物の分Ｆｉｔに応じてわず
かに加熱時間は延びる。これは被加熱物の中央に熱が伝
達するのに要する時間遅れと、冷たい被加熱物が加熱室
内の温度を低下させてしまう度合いの遅いによるもので
ある。

このように最適加熱時間が被加熱物の量に応じてリニア
には変化しない。従って一次式で算出した従来の最大動
作時間は、少１では有効に機能しても大量では最適時間
からのズレが太き（、もはや仕上がりセンサとしての機
能は果たせなかった。

本発明はかかる背景に鑑みて、被加熱物の初期重量をも
とに算出する最大動作時間を、少量から大量まで有効に
活用できるようにすることを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は、上記問題点を解決するために、被加熱物を加
熱する加熱室と、この加熱室に結合された加熱手段と、
この加熱手段への給電を制御し、演算手段を有する制御
部と、被加熱物を載置する載置台と、この載置台上の被
加熱物の重量を検出する重量検出手段とにより構成され
る。

作　　　用 本発明の加熱装置は、制御部が重量検出手段を介して載
置台上の被加熱物の重量を検出し、その測定値をもとに
加熱最大時間を演算手段を用いて演算し、かかる演算結
果に基づいて得られた最大動作時間をいかなる場合も超
えないよう、加熱手段への給電が制御される。

かかる構成、作用により、被加熱物の初期重量をもとに
少量から大量まで有効に活用できる最大動作時間を算出
できる。

実施例 以下、本発明に係わる加熱装置を図面を参照して説明す
る。

第２図は本発明に係わる電子レンジの如き加熱装置の本
体斜視図である。

本体ｌの前面には開閉自在に扉体２が設けられ操作パネ
ル３が配されている。操作パネル３上には、種々の加熱
指令キー４が配置されている。この中には、加熱のカテ
ゴリーあるいは被加熱物の種類を上回することにより自
動加熱を指令するものと、加熱時間や加熱出力を使用者
が自ら設定する手動加熱を指令するものとがある。

第３図は本発明に係わる加熱装置のシステム構成を示す
ブロック図の一実施例である。

操作パネル３上の加熱指令キー４から入力された種々の
加熱指令は、制御部５によって解読され、所定の表示が
行われる。

加熱室６には載置台７上に被加熱物８が載置され、加熱
手段９たるマグネトロンによって加熱される。マグネト
ロン９はドライバ１０を介して、制御部５により給電を
制御される。

載置台７は、被加熱物８の加熱ムラの改善を図るため、
駆動源１１により加熱時に回転駆動される。そしてスラ
スト方向に自在に動く駆動源１１の駆動軸の先端には、
重量検出手段１２が機械的に結合されている。

このような重量検出手段としては、ひずみゲージや静電
容量型の圧力センサ・変移センサなどが利用できる。１
３は検出回路である。

さて制御部５は後述するように演算手段を有しており、
上記の重量検出手段により測定した被加熱物の重１ｗ。

をもとに最大動作時間を算出する。

第１図の実際の被加熱物の最適加熱時間から近似式を求
めたところ、２次式程度で良好な一致をみた。０項の設
定で加熱性能が調整できる。

Ｔｏ　＝　ａ　Ｗ６　ｚ＋　ｂ　Ｗｅ　＋　ｃ　　−−
−−−（２）ただし　ａ、ｂ、ｃ　：定数 従って従来のように気体センサと重量センサとを組み合
わさなくとも、重量センサのみによる最大動作時間だけ
で、十分に自動加熱が行える。

また手動加熱の際にも、被加熱物の重量をもとに最大動
作時間を決定することは有用なことであり、異常な加熱
時間が設定されても、被加熱物の火災などの危険を未然
に防止できる。

第４図はかかるシステムの具体的な回路構成の一実施例
を示す。制御部５はマイコンにより形成され、重量セン
サ１２としては静電容量型の圧力センサが用いられてい
る。検出回路１３としては発振回路が利用され、オペア
ンプののこぎり波発生回路と波形整形回路の組み合わせ
で形成されている。

かかる発振回路１３の出力パルスは、マイコン５の内蔵
カウンタの入力端子ＴＣに接続される。

２２は電圧変換および波形整形をするレベルシフト回路
であり、必要に応じて適宜付加すればよい。

例えば、オペアンプはＴＬＯ８２、マイコンはＭＢ８８
５１５で実現できるが、これに相当する機能を有するも
のであれば利用できるのは言うまでもない。

第５図はかかるマイコンの制御プログラムを示すフロー
チャートである。

重量の測定がスタートされると、ＴＣ端子に接続される
内蔵カウンタが起動され（ａ）、出力パルスの測定が開
始される。

そしてカウンタのゲート時間、例えば１秒、がタイマ割
り込みなどを用いて管理され（ｂ）、この所定時間が経
過すると、カウンタが停止される（Ｃ）。

かかる計数結果はＲＡＭの所定アドレスに転送され、記
憶される（ｄ）。

かかる処理を経て、ＲＡＭに記憶されたカウント数は、
やはり２次式もしくは３次式にて重量に換算される（ｅ
）。

Ｗ０＝Ａ　ｆ　”　＋　Ｂ　ｆ　＋　Ｃ−−−−−−一
−−（３）ただし　ｆ：カウンタ数 Ａ：定数 Ｂ：定数 Ｃ：定数 そしてかかる重量値をもとにさらに最大加熱時間が算出
される（ｆ）。これはすでに述べた通りである。

Ｔ、＝ａＷ、”　＋ｂＷ、＋ｃ　　　−−−−（２）た
だし　ａ、ｂ、ｃ　：定数 次いで加熱手段への給電が開始され（樽、Ｔｏが経過し
たどうかが調べられる（５）。もしＴｏが経過すれば無
条件に加熱手段への給電は停止される（ト）。

Ｔｏが経過していなければ、次に自動加熱かどうかが検
査され（ｉ）、手動加熱のときのみ、設定加熱時間が経
過したかどうかが監視される（ｊ）。手動時に設定時間
が経過しておれば、加熱手段への給電は停止される（ト
）。

発明の効果 以上のように本発明の加熱装置は、少量から大量まで、
最適加熱時間によく一致した最大動作時間を得ることが
でき、安全性を一層増すことができる。また従来のよう
に気体センサと重量センサとを併用しなくとも、重量セ
ンサのみで加熱を自動的に終了させることもできる。

またいかなる時も最大動作時間を超えては動作せず、異
常な設定が行われた際も、極めて安全である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる実際の被加熱物の加熱最適時間
と最大動作時間の算出方法を示す線図、第２図は本発明
に係わる電子レンジの如き加熱装置の本体斜視図、第３
図は本発明に係わる加熱装置のシステノ、構成を示すプ
ｒ：１ツク図存冨突掬稠、第４図は本発明の一具体例を
示す回路図、第５図は制御プログラムの構造を示すフロ
ーチャートである。 ５−　制御部、６・・・−加熱室、７・・−・−載置台
８−・被加熱物、９　・−・加熱手段、１２・・・・重
量検出手段。 代理人の氏名弁理士　粟　野　重　孝ほか１名第１図 Ｔ。 Ｗ。 −・・−・・−最大加熱時間 −−−−−・−被加熱物の総重量 す、ｃ−・・・一定数 第２図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被加熱物を加熱する加熱室と、この加熱室に結合された
   加熱手段と、この加熱手段への給電を制御し、演算手段
   を有する制御部と、被加熱物を載置する載置台と、この
   載置台上の被加熱物の重量を検出する重量検出手段とよ
   り成り、前記制御部は、前記重量検出手段を介して前記
   載置台上の被加熱物の重量を検出し、その測定値をもと
   に加熱最大時間を前記演算手段を用いて演算し、かかる
   演算結果に基づいて得られた最大動作時間をいかなる場
   合も超えないよう、前記加熱手段への給電を制御するよ
   う構成した加熱装置。