JPS6367107B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はドアを備えた機器の操作盤の改良に関
し、例えば電子レンジや電気オーブンなどにおい
て、ドアに操作盤を埋め込む構造を革新するもの
である。

まず先行技術について記述する。ドアを具備
し、しかも操作盤を有する機器としては、電子レ
ンジや電気オーブン、あるいはこれらの複合機器
などがある。これらは被加熱物が載置される加熱
室を有し、その開口に開閉自在にドアが軸支され
る。操作盤にはマグネトロンなどの熱源を制御す
るための操作片が配される。かかる機器におい
て、操作盤のスペースを割愛し、本体外郭体積に
対する加熱室容積を大きく形成して、省スペース
な加熱装置を実現するため、この操作盤をドアに
埋め込む構造がすでに多数提案されている。その
最も良き例が米国特許USP4255640（Bressler）に
示されている。これはドアに操作片とコントロー
ラとを埋め込み、このコントローラは本体側に配
されたマグネトロンなどを制御する。そしてコン
トローラとマグネトロンなどの部品とは、しなや
かなケーブルで接続され、このケーブルはドアド
アのヒンジ近傍もしくはヒンジを貫通する。この
ような構成により、ドアの空間を有効に活用で
き、コンパクトな設計が可能となることはもちろ
んであるが、しなやかなケーブルをヒンジ近傍を
貫通させることによつてドアと本体との信号の伝
送が容易になつた。

しかしこの方式にはケーブルの耐久性という根
本的な問題がなお残されたままである。電子レン
ジの場合にはドアの開閉寿命は10万回以上と定め
られている。フレキシブルなプリントケーブルや
光フアイバーで10万回の折り曲げの繰り返しに確
実に耐えられるものが期待できるだろうか。これ
が第１の問題点である。

次にもしケーブルが短絡したとき、危険はない
だろうか。マグネトロンが連続発振すると機体の
外かく温度は異常に高くなり、火災ややけどの危
険性がすこぶる高い。この点でケーブル方式はフ
エイル・セーフの点で難がある。これが第２の問
題点である。

また引例はドアと本体との信号の伝送が、コン
トローラのドア内蔵によつて、マイクロ波等に起
因するノイズに対して強くなつたと指摘してい
る。しかしヒンジ部というドアと本体との間隙、
マイクロ波が漏洩しやすい部位を、ケーブルを通
過させる構造が果してノイズに強いと言い切れる
だろうか。ケーブル自体がノイズを拾い、マグネ
トロンが誤動作する危険性は依然として高いまま
である。これが第３の問題点である。

本発明はこのような従来の問題点を鑑み、耐久
性に優れ、フエイル・セーフの面で考慮が為さ
れ、かつノイズにも強いシステムを実現するもの
である。

では本発明の実施例について、図面を用いて詳
述する。

第１図は本発明の一実施例を示す電子レンジの
本体斜視図である。本体１はさまざまな被制御部
と加熱室２とを収納する。その前面開口はドア３
によつて閉塞され、ドア３は回動自在に軸支され
ている。オープンレバー４はこのドア３のロツク
を解除し、ドアを開かせるための作動片である。
ドアキー５は本体と係合し、ドア３を閉扉位置に
ロツクする。もちろんハンドルであつても構わな
い。

ドア３上には操作盤６が埋め込まれている。こ
の操作盤６には操作片７と表示部８とが含まれ、
ユーザの加熱指令がコントローラへ入力される。
コントローラは操作盤６の裏面に配置され、本体
１側のマグネトロンなどの被制御部と接続手段に
よつて接続される。接触窓９はこのため本体に設
けられた開口であり、内部に導通片を備えてい
る。対向するドア３の内側にも同様の接触窓が設
けられており、内部に接触片を備えている。

第２図はかかる加熱装置のＸ―Ｘ断面である。
操作盤６はカード電卓のように薄く構成され、ス
クリーン１０が装着されている位置に取り付けら
れる。操作盤６内にはコントローラが含まれてお
り、本体１側の被制御部１１と接続手段１２によ
つて接続される。この接触手段の具体的な構造に
ついては第３図で詳述する。

さて、被制御部１１には加熱手段たるマグネト
ロン１３への給電を制御するリレーや、チツプ部
品化できないコンデンサ、電源トランスなど操作
盤６に組み込みにくい部品が搭載される。

加熱室２内には回転載置台１４が設けられ、被
加熱物１５の焼きムラを改善する。１６はこの回
転載置台１４の駆動源たるモータである。

次に接続手段の具体的な構成例について、第３
図を用いて説明する。第３図には３つの具体的な
構造例を示した。

(a)は信号線がチヨーク内を貫通し、接続手段と
してピンとソケツトを用いた例である。操作盤６
の裏面から信号線１７が引き出され、これはシー
ルドスリーブ１８の中を導かれる。シールドスリ
ーブ１８はチヨーク１９内を貫通しており、信号
線１７がマクロ波ノイズを拾うのを防ぐ。２０は
チヨーク開口をふさぐプラスチツク等の誘電体で
ある。接触片たるピン２１はこの誘電体２０に固
定され、信号線１７に接続される。一方、本体側
の被制御部１１には導通片たるソケツト２２が配
され、ピン２１と閉扉時に嵌合する。シールドス
リーブは必要に応じて適宜用いられ、シールド線
も効果を有する。

(b)はこれにシヤツターを付加した例を示す。シ
ヤツター２３はドア３の開閉に応動して上下す
る。閉扉状態では図示の位置にあり、接触手段を
何ら妨げない。そして開扉状態に転ずると共に、
矢印の如く下方に移動し、接触窓をふさぐ。この
ため開扉時に導通片を外部からは操作できず、子
供のいたずらなどを防止できる。

また本実施例では接続手段を接点２４，２４′
によつて構成している。そして接点２４はバネ２
５によつて接点２４′に押圧される。バネ２５は
信号線を兼ねることもできる。

(c)はチヨーク１９の空間を用いず、別に接続室
２６を設けた例である。信号線１７はこの接続室
２６内を通過し、マイクロ波の影響を受けない。

さて以上の例はいずれもチヨーク構造を有する
ドアのスクリーン取付面に操作盤を固定したが、
加熱室側にチヨークを備えたオーブンチヨーク構
造のものにももちろん本発明は適用可能である。

さて以上、本発明の構造例について記述してき
たが、次に回路構成について説明する。

第４図は本発明の一実施例を示す回路図であ
る。操作盤に内蔵されたコントローラ２７には主
制御部たるマグネトロンコンピユータ２８（以下
マイコンと略す）が含まれ、システム全体の制御
を司つている。操作片７はマトリクスを組まれ
て、さまざまな操作指令をマイコン２８へ入力す
る。表示部８は例えば液晶デイスプレイが用いら
れ、マイコン出力D₀〜２７によつてダイナミツ
ク点灯される。

このコントローラ２７には電池２９が搭載され
ている。これにより開扉時にもコントローラ２７
は本体とは独立して動作しうる。この電池として
は一次電池のリチウム電池や、閉扉時に充電され
る二次電池のニツカド電池などを使用できる。も
ちろん太陽電池であつてもよい。

なお３０はタイマ用のクロツク発振回路であ
り、マイコン２８内で適宜分周され、加熱時間の
デイクリーメントなどのクロツクベースとして用
いられる。

一方、被制御部１１には被制御部品と直流電源
とが配置されている。直流電源３１は低圧トラン
スと整流回路から成り、リレーやブサーなど比較
的大きな電力を要する部品に給電する。

メインリレー３２は調理の間オンし続けるタイ
ムスイツチとして機能し、パワー断続リレー３３
は調理の間周期的に断続してマグネトロンの平均
出力を可変とする出力切換手段として機能する。
もちろん出力切換が不要なら、パワー断続リレー
３３は必要ない。ブザー３４は調理終了や操作片
７の有効入力報知に用いられる。

さてコントローラ２７と被制御部１１とは、接
触手段たる接触片２１と導通片２２とで、閉塞時
に接続される。O₂，O₃，O₄がそれぞれブザー３
４、パワー断続リレー３３、メインリレー３２を
制御する信号である。これらの信号はそれぞれ接
触片２１に接続され、対応する被制御部品が接続
された導通片２２と接触する。

一方、信号O₅はマイコン２８より出力され、
接触片３５ａに接続される。そしてこれとは電気
的に分離された接触片３５ｂが、マイコン２８の
入力端子INに接続される。そしてこれらの一対
の接触片３５と対応する位置の本体側に短絡片３
６が設けられる。かかる構成により、開扉時には
IN入力に何ら信号が入らず、閉扉時には出力O₅
が短絡されて入力される。よつてドアの開閉検知
ができる。接触片３５ａは＋5V電位などに接続
してもよい。このように本実施例によれば従来の
マイクロスイツチによらず、ドアの開閉が検出で
きる。

さて次に本発明の別な実施例を第５図を用いて
説明する。本実施例と前実施例（第４図）との大
きな違いは三点ある。

まず第一にドア開閉の検出方法が異なる。前例
では本体側には短絡片３６が設けられたが、本例
では導通片３７に置換され、これはパルス電源に
接続されている。従つてコントローラ２７は閉扉
時にはこのパルス電源からパルス信号を送信さ
れ、開扉時にはIN入力は無信号となる。よつて
ドアの開閉が検知できる。なお導通片３７は＋
5V電位などに接続してもよい。

第二にかかるパルス電源は、交流商用電源を整
流するクロツクパルス回路３８により形成されて
いる。従つてマイコン２８は閉扉時にこのクロツ
クパルスを計数することにより、タイマーのデイ
クリーメントを行える。よつてコントローラ２７
上にクロツク発振器は必要ない。開扉時にはクロ
ツクパルスが来ないのでタイマーのデイクリーメ
ントは自動的に停止される。またクロツク回路の
故障は開扉動作に準じて扱われ、マイコン２８に
何ら特別なソフトウエア上の配慮をしなくとも安
全は保たれる。

第三にコントローラ２７には電池２９に代りコ
ンデンサ３９が設置されており、電源電圧は接触
片４０と導通片４１とによつて供給される。

コンデンサ３９は閉扉時に充電され、開扉時に
電池に代つてコントローラ２７内の給電をまかな
う。

さて最後に信号線１本で複数の被制御部品が制
御できる方法について説明する。第６図がその一
実施例である。

マイコン２８は動作モードに応じてさまざまな
出力をO_2〜4の３ビツトを用いて行う。つまりこ
の３ビツトで８通りのモードが表現できる。例え
ば「000」ならすべてのリレーやブザーはオフ、
「001」ならメインリレーのみをオンと真理値表を
定める。４２は簡易Ｄ／Ａコンバータであり、出
力O₂〜O₄による上記デジタコードを対応するア
ナログ出力に変換して、接触片２１へ出力する。
被制御部１１はこれを導通片２２で受けて、サブ
マイコン４３のＡ／Ｄ入力端子Ａ／D₁へ入力す
る。サブマイコン４３はＡ／Ｄコンバータを内蔵
しており、この制御アナログ信号を解読して、再
びリレーやブザーの制御信号に置き代える。そし
てメインリレー３２やブザー３４などを適宜動作
させる。

かかる構成により例えばオーブンレンジのよう
にリレーを多数必要とする加熱装置においても、
Ｄ／Ａコンバータへの出力信号を増加させること
で、１本の伝送手段によつて対応できる。

本実施例では前例の２個のリレーの他に、リフ
レツシユリレー４４をさらに制御している。これ
は自動調理のための湿度センサ４５の汚れを焼き
切るヒータへの通電を制御する。なおかかるセン
サの測定電圧はサブマイコン４３のＡ／Ｄ入力
Ａ／D₀に入力される。つまりサブマイコン４３
はリレーやブザーなどの制御とセンサによる加熱
の進行状況の監視を行う。従つてタイマー用発振
器３０′およびドアスイツチ４６など加熱の進行
に必要なデータは、サブマイコン４３へ入力され
る。

さて本発明によれば、従来の加熱装置のように
操作パネルのスペースを必要とせず、省スペース
な加熱装置を実現できる上、コントローラと本体
とをケーブルなしに接続できるので、ドアの開閉
に伴うケーブルの断線などがなくなり、接続手段
の寿命が飛躍的に延びる。またコントローラと本
体とを最短距離で接続でき、ケーブルがヒンジ付
近を迂回するため長いパスを必要とした従来例に
比して、ノイズの影響を受けにくい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す加熱装置の本
体斜視図、第２図は同Ｘ―Ｘ断面図、第３図ａ，
ｂ，ｃは接触手段の具体的な構成例を示す要部の
断面図、第４図は同装置の回路の一実施例を示す
回路図、第５図は他の実施例を示す回路図、第６
図はさらに他の実施例を示す回路図である。 １……本体、２……加熱室、３……ドア、６…
…操作盤、７……操作片、１１……被制御部、１
２……接続手段、１３……加熱手段（マグネトロ
ン）、１５……被加熱物、２１……接触片（ピ
ン）、２２……導通片（ソケツト）、２８……主制
御部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被加熱物を載置する加熱室と、この加熱室に
   結合された加熱手段と、これら加熱室や加熱手段
   等を内蔵した本体と、前記加熱室の開口に開閉自
   在に支持されたドアと、加熱時限等を設定する操
   作片と、この設定された加熱時限等を表示する表
   示部と、これら操作片と表示部を含む操作盤と、
   前記操作片より入力された信号を解読し、前記表
   示部に表示するとともに、前記加熱手段への給電
   を制御する主制御部と、この主制御部と前記加熱
   手段とを電気的に接続する接続手段とより成り、
   前記操作盤と前記主制御部とを前記ドア内に配設
   し、前記接続手段は前記ドア内に配され前記主制
   御部と接続された接触片と、前記本体内に配され
   前記加熱手段と接続された導通片とから構成さ
   れ、閉扉時には前記接触片と前記導通片が接触
   し、前記主制御部が前記加熱手段と電気的に接続
   され、開扉時には前記接触片と前記導通片が離反
   し、前記主制御部と前記加熱手段との電気的接続
   が解除されるよう構成した加熱装置。