JPH0875171A - 加熱調理器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、被調理物を重量に基づいて加熱す
る際、その重量を板バネが複数枚ある静電容量型重量セ
ンサで検出することにより、板バネの永久歪みよる検出
誤差が軽減し、重量を正確に検出して加熱制御する加熱
調理器を提供する。 【構成】 被調理物の重量を検知する静電容量式重量セ
ンサを備えた加熱調理器において、前記重量センサを、
固定電極板とこれに対向配置された板バネからなる複数
枚の可動電極板とによって構成し、被調理物の重量をこ
の複数枚の可動バネ電極に略均等に負荷する手段を設
け、重量を正確に検出して被調理物を加熱する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、調理物の重量に基づい
て加熱調理する加熱調理器に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子レンジ等の加熱調理器に適用
されるセンサ技術が進み、ターンテーブル上に載置され
た調理物の重量を検出する重量センサを設け、この重量
センサの検出信号に基づき重量に対応した加熱時間を設
定して加熱制御を行うので、加熱調理の仕上り精度が非
常に良くなった。そして、この種の重量センサには、静
電容量変位型、圧力変位型、差動トランス等各種ある
が、その中で最も多く使用されているのが静電容量型重
量センサ（可変容量型重量センサ）である。

【０００３】この静電容量型重量センサは、ターンテー
ブル及び調理物の荷重を受ける回転軸の下部に可動電極
部として板バネを設けるとともに、重量センサのフレー
ムにはそれと対向する固定電極部としてプリント基板を
設けて可変容量型コンデンサを構成し、このコンデンサ
を発振回路に組み込み、可動電極部と固定電極部との間
隙（ギャップ）の変化に応じて発振周波数が変化するこ
とにより調理物の重量を検出している。しかし、いずれ
の種類の重量センサを電子レンジに適用しても、常に重
量センサの耐久性あるいは測定誤差が問題になる。例え
ば、静電容量型重量センサを用いた電子レンジにおい
て、高温度雰囲気で使用しても測定誤差が少ない電子レ
ンジが提案されている（実公平３−３１０３３号公報、
参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、静電容
量型重量センサを用いた加熱調理器は、実公平３−３１
０３３号公報に開示されているように高温度による測定
誤差は温度補償回路で測定誤差を低減させることができ
ても、ターンテーブル、あるいはターンテーブルに載置
された被調理物（食品）の重量が、常にターンテーブル
を駆動する回転軸（モータシャフト）を介して可動電極
部となる板バネにかかっているため、この重量の残留ヒ
ステリシスにより板バネに永久歪みが生じ、正確な重量
が検出できなくなり、加熱時間の設定に誤差が生じると
いう問題がある。この結果、加熱調理の仕上りに支障を
来すこともある。

【０００５】本発明は上記の事情を考慮してなされたも
ので、調理物の重量に基づいて加熱調理する加熱調理器
において、ターンテーブル上に置かれた調理物の重量を
板バネが複数枚ある静電容量型重量センサで検出するこ
とにより、板バネに生ずる永久歪みを軽減し、正確な重
量を検出して加熱制御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】図１は本発明の基本構成
を示すブロック図である。図１において、本発明は、被
調理物の重量を検知する静電容量式重量センサ１０１を
備えた加熱調理器において、前記重量センサ１０１を、
固定電極板とこれに対向配置された板バネからなる複数
枚の可動電極板とによって構成し、被調理物の重量をこ
の複数枚の可動バネ電極に略均等に負荷する手段１０２
を設けたことを特徴とする加熱調理器。

【０００７】前記重量センサ１０１を、固定電極基板の
表裏面にそれぞれ対向配置された一対の可動電極板とに
よって構成し、それぞれの可動電極板と固定電極板との
間の静電容量の変化を周波数信号として出力する各別の
発振回路１０３と、この周波数信号を重量データに変換
する重量データ変換回路１０４とをさらに備えた構成に
することが好ましい。

【０００８】前記各別の発振回路１０３から得られた二
つの重量データからその平均値を演算する平均値算出手
段１０５と、この平均値に基づいて適正な加熱時間を演
算する加熱時間演算手段１０６とを更に備えた構成にす
ることが好ましい。

【０００９】被調理物が載置されるターンテーブルの駆
動軸１０２ａの一端に一方の可動電極板を当接させ、こ
の駆動軸の前記一端近くの中間部を突起片１０２ｂを介
して他方の可動電極板に当接させることにより、ターン
テーブルを含む被調理物の重量が約半分づつ両可動電極
板に伝達されるように構成することが好ましい。

【００１０】なお、本発明において、重量センサ１０１
としては、ターンテーブル及び被調理物の荷重を受ける
回転軸の下部に設けられている。また、重量センサ１０
１は、被調理物の重量を略均等に分けて検出するための
複数板バネからなる複数の可動電極部とこれらの可動電
極部に対応する複数の固定電極部が両面プリント基板の
表裏に一体形成され、複数組みの可変容量コンデンサを
構成している。

【００１１】発振回路１０３、重量データ変換回路１０
４、平均値算出手段１０５、加熱時間演算手段１０６と
しては、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏポート、カウ
ンタ、タイマー、表示駆動回路等から構成されるマイク
ロコンピュータが用いられる。また、このＲＯＭには、
重量データに変換する信号処理プログラム、二つ以上の
重量データからその平均値を算出する平均値算出プログ
ラム、平均重量に対応する加熱時間を算出する加熱時間
算出プログラム、調理物を加熱制御する加熱制御プログ
ラム等の各種プログラム、各種定数等が格納されてい
る。

【００１２】

【作用】本発明の構成によれば、図１において、被調理
物の重量を検知する静電容量式重量センサ１０１を備え
た加熱調理器において、前記重量センサ１０１を、固定
電極板とこれに対向配置された板バネからなる複数枚の
可動電極板とによって構成し、被調理物の重量をこの複
数枚の可動バネ電極に略均等に負荷する手段１０２を設
けた構成であるので、重量センサは、例えば、ターンテ
ーブル上に載置された被調理物の重量を均等に分けて検
出するため、重量センサの耐久性および信頼性が向上す
る。従って、重量センサの検出誤差が軽減されるので加
熱の仕上がり精度が向上する。

【００１３】前記重量センサ１０１を、固定電極基板の
表裏面にそれぞれ対向配置された一対の可動電極板とに
よって構成し、それぞれの可動電極板と固定電極板との
間の静電容量の変化を周波数信号として出力する各別の
発振回路１０３と、この周波数信号を重量データに変換
する重量データ変換回路１０４とをさらに備えた構成に
するならば、二つの静電容量変位から個別に重量データ
を求めることができる。

【００１４】前記各別の発振回路１０３から得られた二
つの重量データからその平均値を演算する平均値算出手
段１０５と、この平均値に基づいて適正な加熱時間を演
算する加熱時間演算手段１０６とを更に備えた構成にす
るならば、二つの重量データの平均値に基づいて加熱時
間を算出して加熱制御するので、加熱の仕上がり精度が
向上する。

【００１５】被調理物が載置されるターンテーブルの駆
動軸１０２ａの一端に一方の可動電極板を当接させ、こ
の駆動軸の前記一端近くの中間部を突起片１０２ｂを介
して他方の可動電極板に当接させることにより、ターン
テーブルを含む被調理物の重量が約半分づつ両可動電極
板に伝達されるように構成するならば、ターンテーブル
上に載置された被調理物の重量を均等に分けて検出する
ため、板バネの永久歪みによる検出誤差を軽減すること
ができる。従って、重量センサの耐久性および信頼性が
向上する。

【００１６】

【実施例】以下、図に示す実施例に基づいて本発明を詳
述する。なお、本発明はこれによって限定されるもので
ない。本発明は、主として、調理物の重量に基づいて加
熱調理する加熱調理器に用いて好適である。各構成要素
は「重量センサの検出誤差を軽減して正確に重量を検出
する加熱調理器」を達成する以外に、静電容量型重量セ
ンサを用いて精度の高い重量測定を必要とする電器製品
全般に適用することもできる。

【００１７】図２は本発明の加熱調理器の一実施例を示
すブロック図である。図２において、１は調理物を加熱
ムラを防止するターンテーブルである。２は二つの静電
容量型コンデンサＣ１、Ｃ２を有する重量センサであ
り、ターンテーブル１及び調理物の荷重を受ける回転軸
（モータシャフト）の下部に設けられている。３ａ、３
ｂはこの静電容量型コンデンサＣ１、Ｃ２を組み込み、
静電容量変化に応じて発振周波数を変化させる第１発振
回路および第２発振回路であり、調理物の重量をそれぞ
れ１／２に分けて二つの周波数信号を検出している。

【００１８】４は制御部であり、この制御部４には、Ｃ
ＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏポート、カウンタ、タイ
マー、表示駆動回路等からなるマイクロコンピュータ４
ａを備えている。また、このＲＯＭには、周波数信号か
ら重量データに処理する信号処理プログラム、二つの重
量データからその平均値を算出する平均値算出プログラ
ム、平均重量に対応する加熱時間を算出する加熱時間算
出プログラム、調理物を加熱制御する加熱制御プログラ
ム等の各種プログラム、各種定数等が格納されている。
また、このＲＡＭには、調理物の重量が二つの重量デー
タに分けて記憶される。

【００１９】５は調理物を加熱調理する加熱部であり、
高周波を発振するマグネトロン５ａ、オーブン加熱する
ヒータ５ｂで構成される。６はマグネトロン５ａ、ヒー
タ５ｂ、およびターンテーブル１を回転駆動するギャー
ドモータ１ａ等を制御する負荷制御回路であり、マイク
ロコンピュータ４ａの出力ポートに接続されている。ま
た、第１および第２発振回路３ａ、３ｂが制御部４のマ
イクロコンピュータの入力ポートに接続されている。入
力された二つの発振周波数は、マイクロコンピュータ４
ａに内蔵した二つのカウンタと信号処理プログラムによ
り二つの重量データにそれぞれ変換される。

【００２０】制御部４のマイクロコンピュータ４ａは、
二つの重量データから、重量算出プログラムによりその
平均値を算出するとともに加熱時間算出プログラムによ
り平均重量に対応する加熱時間を算出して加熱部５を制
御する。また、加熱部５の加熱時間を計測する手段とし
て、マイクロコンピュータ４ａに内蔵されたタイマーが
用いられる。また、６はメニューや加熱条件を入力する
キー入力部であり、タッチパネル、キーボードが用いら
れる。７はキー入力したメニューや加熱時間等を表示す
る表示部であり、蛍光表示管が用いられる。また、キー
入力部７、表示部８はマイクロコンピュータ４ａの入出
力ポートに接続されている。また、表示部８はマイクロ
コンピュータ４ａに内蔵されている表示駆動回路により
駆動される。

【００２１】図３は本発明の重量センサの構造を示す概
略断面図である。図３において、１１はシャフト、２１
は重量センサ２のフレーム、２２は二つの固定電極部２
２ａ、２２ｂをそれぞれ表裏両面にプリントした両面プ
リント基板、２３ａは表面の固定電極に対応する可動電
極部として機能する上部板バネ、２３ｂは裏面の固定電
極部に対応する可動電極部として機能する下部板バネで
ある。１２は上部板バネ２３ａにターンテーブル１に載
置した調理物の１／２の荷重を伝達するための突起物
（突起片）であり，ターンテーブル１のシャフト１１に
調整可能に固定されている。また、下部板バネ２３ｂに
はシャフト１１を介して残りの１／２の荷重が伝達され
る。即ち、両面プリント基板２２の表面の固定電極２２
ａと上部板バネ２３ａとで可変容量コンデンサＣ１を構
成し、両面プリント基板２２の裏面の固定電極２２ｂと
下部板バネ２３ｂで可変容量コンデンサＣ２を構成し
て、可変容量コンデンサＣ１、Ｃ２で全重量の１／２ず
つを静電容量変位に変換している。

【００２２】図４は重量センサに適用される発振回路の
一例を示す回路図である。図４に示すように、３段イン
バータＩ１、Ｉ２、Ｉ３と可変容量コンデンサＣで抵抗
Ｒ、Ｒｓによる発振回路を構成することで、以下の式に
示す発振周波数が発生する。また、Ｒｓは電流制限用抵
抗で通常、１０数ｋΩを使用している。 ｆ（発振周波数）＝１／２.２ＣＲの関係が成立する。 また、この発振回路の出力端子は、マイクロコンピュー
タの入力ポートに接続され、マイクロコンピュータに内
蔵されたカウンタで重量データに処理され、ＲＡＭに記
憶される。図２の実施例では、図４に示す発振回路を、
第１発振回路３ａ、第２発振回路３ｂとして２個設けて
いる。

【００２３】図５は検出重量と周波数の関係を示す説明
図である。ターンテーブル１に載置された調理物の重量
が、その１／２の重量が突起物１２を介して上部板バネ
２３ａにかかると同時に残り１／２の重量が下部板バネ
２３ｂにかかる。このとき、上部板バネ２３ａと表面の
固定電極部間のギャップ(可変容量Ｃ１)は狭くなるとと
もに下部板バネ２３ｂと裏面の固定電極部間のギャップ
(可変容量Ｃ２)は広がるため、板バネ−固定電極部間の
可変容量Ｃ１、Ｃ２から求めた周波数と、検出重量の関
係は図５に示すように逆になっている。

【００２４】図６は本発明の重量センサを適用した加熱
制御処理の一実施例を示すフローチャートである。図６
のフローチャートに基づき、重量検出と加熱制御につい
て説明する。 ステップＳ０１：調理スタートのキーを押すと、ギヤー
ドモータ１ａがＯＮされターンテーブル１が回転する。 ステップＳ０２：ＲＡＭをイニシャライズして重量セン
サ２の重量検出が可能か否かチェックする。 ステップＳ０３：上部板バネ２３ａと固定電極の静電容
量変位による発振周波数ｆ１、下部板バネ２３ｂと固定
電極の静電容量変位による発振周波数ｆ２をそれぞれカ
ウントし、その発振周波数ｆ１、ｆ２から二つの重量デ
ータｗ１、ｗ２に変換する。ここで、重量データは調理
物の重量を１／２に分けて検出されるが、２倍されて全
重量の重量データＷ１、Ｗ２としてＲＡＭに記憶され
る。

【００２５】ステップＳ０４：この２つの重量データＷ
１、Ｗ２の値から平均重量Ｗｍ＝（Ｗ１＋Ｗ２）／２を
算出する。 ステップＳ０５：この平均重量Ｗｍの値から加熱時間が
算出されるとタイマーがセットされ、加熱部５が駆動さ
れる。 ステップＳ０６：加熱時間が終わると加熱部５の駆動が
停止し、ギヤードモータ１ａがＯＦＦされ、ターンテー
ブル１の回転が停止し加熱調理が終了する。

【００２６】上記のように重量センサ２は、ターンテー
ブル１上に載置された調理物の重量を１／２ずつ分けて
検出するため、重量センサの耐久性および信頼性が向上
する。従って、重量センサの検出誤差が軽減されるので
加熱調理の仕上がり精度が向上する。また、上記の実施
例では、板バネ（可動バネ電極）が２枚ある静電容量型
重量センサを用いて加熱制御について説明したが、板バ
ネを２枚以上ある静電容量型重量センサを構成してもよ
い。この場合、複数枚の板バネに略均等に荷重を負荷す
る手段、発振回路、重量データ変換回路等の構成につい
て考慮するならば、より一層の耐久性および信頼性が向
上する重量センサが得られ、加熱調理の仕上がり精度が
向上する。。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、調理物の重量に基づい
て加熱調理する加熱調理器において、ターンテーブル上
に置かれた調理物の重量を板バネが複数枚ある静電容量
型重量センサで検出することにより、板バネの永久歪み
が軽減し、正確な重量を検出する。従って、重量センサ
の検出誤差が軽減されるので加熱調理の仕上がり精度が
向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の加熱調理器の一実施例を示すブロック
図である。

【図３】本発明の重量センサの構造を示す概略断面図で
ある。

【図４】重量センサに適用される発振回路の一例を示す
回路図である。

【図５】検出重量と周波数の関係を示す説明図である。

【図６】本発明の重量センサを適用した加熱制御処理の
一実施例を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ ターンテーブル（ギャードモータ１ａ） ２ 重量センサ ３ａ 第１発振回路 ３ｂ 第２発振回路 ４ 制御部（マイクロコンピュータ４ａ） ５ 加熱部（マグネトロン５ａ、ヒータ５ｂ） ６ 負荷制御回路 ７ キー入力部 ８ 表示部 １１ シャフト １２ 突起物 ２１ フレーム ２２ 両面プリント基板（固定電極部２２ａ、２２
ｂ） ２３ａ 上部板バネ ２３ｂ 下部板バネ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被調理物の重量を検知する静電容量式重
   量センサを備えた加熱調理器において、 前記重量センサを、固定電極板とこれに対向配置された
   板バネからなる複数枚の可動電極板とによって構成し、
   被調理物の重量をこの複数枚の可動バネ電極に略均等に
   負荷する手段を設けたことを特徴とする加熱調理器。
2. 【請求項２】 前記重量センサを、固定電極基板の表裏
   面にそれぞれ対向配置された一対の可動電極板とによっ
   て構成し、それぞれの可動電極板と固定電極板との間の
   静電容量の変化を周波数信号として出力する各別の発振
   回路と、この周波数信号を重量データに変換する重量デ
   ータ変換回路とをさらに備えたことを特徴とする請求項
   １記載の加熱調理器。
3. 【請求項３】 前記各別の発振回路から得られた二つの
   重量データからその平均値を演算する平均値算出手段
   と、この平均値に基づいて適正な加熱時間を演算する加
   熱時間演算手段とを更に備えたことを特徴とする請求項
   ２記載の加熱調理器。
4. 【請求項４】 被調理物が載置されるターンテーブルの
   駆動軸の一端に一方の可動電極板を当接させ、この駆動
   軸の前記一端近くの中間部を突起片を介して他方の可動
   電極板に当接させることにより、ターンテーブルを含む
   被調理物の重量が約半分づつ両可動電極板に伝達される
   ように構成したことを特徴とする請求項２記載の加熱調
   理器。