(57)【要約】      （修正有）【課題】検出器として圧力センサを用いながら、圧力低下が生じにくい加熱調理器の重量測定装置を提供する。【解決手段】被加熱物が収容される加熱庫からの荷重による圧力の変化を検出する検出器４と、検出器４の出力から被加熱物の重量を演算する制御部とを備え、検出器４は、流体を充填したケーシング７と、ケーシング７に内装され、加熱庫からの荷重による流体の圧力を検出する圧力センサ８とを有し、圧力センサ８は、２箇所の流体導入口１１ａ，１１ｂを有し、被加熱物の重量を測定するときに、流体導入口１１ａ，１１ｂのいずれか一方を開閉する開閉部材９と、開閉部材９を作動させる作動手段１０とを備えた構成とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加熱物が収容される加熱庫からの荷重による圧力の変化を検出する検出器と、前記検出器の出力から被加熱物の重量を演算する制御部とを備え、前記検出器は、流体を充填したケーシングと、該ケーシングに内装され、前記加熱庫からの荷重による流体の圧力を検出する圧力センサとを有し、前記圧力センサは、被加熱物の有無によって生じる流体の差圧を検出することを特徴とする加熱調理器の重量測定装置。
【請求項２】
前記ケーシングに、被加熱物の重量を測定するときに、前記圧力センサに差圧が生じるように流体の流れを規制する規制手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の加熱調理器の重量測定装置。
【請求項３】
前記圧力センサは、２箇所の流体導入口を備えた、差圧を検出するセンサであり、前記規制手段は、前記ケーシングに内装されて前記流体導入口のいずれか一方を開閉する開閉部材と、被加熱物の重量を測定するときに前記開閉部材を作動させる作動手段とを備えたことを特徴とする請求項２記載の加熱調理器の重量測定装置。
【請求項４】
前記開閉部材は、被加熱物の重量を測定するときに流体導入口を閉鎖し、重量を測定しないときに開放するように作動することを特徴とする請求項３記載の加熱調理器の重量測定装置。
【請求項５】
前記圧力センサがゲージ圧センサであり、該センサに設けられた圧力導入口及び大気圧導入口を前記流体導入口として利用するとともに、前記開閉手段がいずれか一方の流体導入口を開閉するように配置されたことを特徴とする請求項３又は４記載の加熱調理器の重量測定装置。
【請求項６】
被加熱物が収容される加熱庫からの荷重による圧力の変化を検出する検出器と、前記検出器の出力から被加熱物の重量を演算する制御部とを備え、前記検出器は、流体を充填したケーシングと、該ケーシングに内装され、前記加熱庫からの荷重による流体の絶対圧を検出する圧力センサとを有し、前記ケーシングに、被加熱物の重量を測定しないときに、前記流体圧力の変化を圧力センサに伝達しないように規制する規制手段を設けたことを特徴とする加熱調理器の重量測定装置。
【請求項７】
前記圧力センサは流体導入口を有し、前記規制手段は、前記ケーシングに内装されて、被加熱物の重量を測定するときに前記流体導入口を開放し、重量を測定しないときに閉鎖する開閉部材と、前記開閉部材を作動させる作動手段とを備えたことを特徴とする請求項６記載の加熱調理器の重量測定装置。
【請求項８】
前記作動手段は、磁力によって開閉部材を作動させるものであり、前記ケーシングの外部で発生させた磁力によりケーシング内の開閉部材を作動させることを特徴とする請求項３、４、５又は７記載の加熱調理器の測定装置。
【請求項９】
前記規制手段は、ユニット内の流体通路を開閉手段及び作動手段により開閉自在に規制する電磁弁ユニットであり、前記圧力センサと電磁弁ユニットとがパイプで接続されたことを特徴とする請求項２記載の加熱調理器の重量測定装置。
【請求項１０】
前記電磁弁ユニット及びパイプが前記圧力センサを内装するケーシングに共に内装されたことを特徴とする請求項９記載の加熱調理器の重量測定装置。
【請求項１１】
前記パイプが可撓性パイプであることを特徴とする請求項９又は１０記載の加熱調理器の重量測定装置。
【請求項１２】
前記ケーシングが、導電性材料からなる請求項１〜１１のいずれかに記載の加熱調理器の重量測定装置。
【請求項１３】
前記圧力センサのリード線をケーシング外部に導き出すために、前記ケーシングを貫通するように貫通コンデンサが設けられ、該貫通コンデンサとケーシングの間がシール材でシールされたことを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の加熱調理器の重量測定装置。
【請求項１４】
前記ケーシングに、前記圧力センサの出力を増幅する増幅回路が内装されたことを特徴とする請求項１２又は１３記載の加熱調理器の重量測定装置。
【請求項１５】
流体を充填したケーシングと、該ケーシングに内装され、測定対象物の荷重による流体の圧力を検出する圧力センサとを備え、前記圧力センサは２箇所の流体導入口を備えた、差圧を検出するセンサであり、重量測定時において前記流体導入口のいずれか一方を閉鎖し、重量を測定しないときに開放する開閉部材が前記ケーシングに内装され、前記開閉部材を磁力によって作動させる作動手段が前記ケーシングに外装されたことを特徴とする重量検出器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品等の被加熱物を加熱庫に収容して加熱する電子レンジ、オーブン等の加熱調理器における被加熱物の重量を測定するための重量測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
出願人は、先の出願（特願２００２−１１３３６０）において、キャビネットの荷重を受ける複数の脚と、脚に作用する力を検出する検出器とを備えた加熱調理器の重量測定装置を開示した。
【０００３】
上記重量測定装置においては、検出器として、広いダイナミックレンジを有する差圧センサが用いられていた。具体的には、重量測定装置は、図１５に示すように、脚の部分に流体が充填された作動体３１を設け、キャビネットの荷重により流体圧力が変化するようにし、被加熱物が収容されたときの荷重による作動体３１内の流体圧力の変化を検出する差圧センサ３２と、作動体３１からの圧力を差圧センサ３２に伝達する導管３３と、差圧センサ３２の出力から被加熱物の重量を演算する制御部とを備えた構成とされている。
【０００４】
導管３３は、差圧センサ３２に達する手前で分岐され、一方の導管３３ａが差圧センサ３２の高圧側入口に接続され、他方の導管３３ｂが差圧センサ３２の低圧側入口に接続され、他方の導管３３ｂ中に開閉自在な規制体３４が介装されており、規制体３４は、常時開状態とされ、被加熱物の重量測定時に閉状態とされる。
【０００５】
規制体３４が開状態のときは、差圧センサ３２に差圧がかからないため、過大な荷重や衝撃がキャビネットに加わっても差圧センサ３２に影響が及ばず、センサの破損を防止することが可能となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記重量測定装置では、作動体３１、導管３３及び差圧センサ３２には常時流体の圧力がかかるため、複数の部材から構成される差圧センサ３２においては、気密性に配慮された構造になっているとはいえ、長期間使用する間に流体の漏れが生じ、重量測定装置系内の圧力が低下して重量測定結果に影響を及ぼすという問題があった。
【０００７】
また、圧力センサが小型であることから、シール性を確保した状態で導管を圧力センサに接合するのにかなりの手間がかかるという問題もあった。
【０００８】
そこで、本発明は、検出器として圧力センサを用いながら、圧力低下が生じにくい加熱調理器の重量測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係る重量測定装置は、被加熱物が収容される加熱庫からの荷重による圧力の変化を検出する検出器と、検出器の出力から被加熱物の重量を演算する制御部とを備え、検出器は、流体を充填したケーシングと、ケーシングに内装され、加熱庫からの荷重による流体の圧力を検出する圧力センサとを有し、圧力センサは、被加熱物の有無によって生じる流体の差圧を検出することを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、圧力センサは、ケーシングに内装されているため、圧力センサからガス、液体といった流体が漏れるおそれがなく、長期的に精度の高い重量測定が可能となる。
【００１１】
加熱庫からの荷重による圧力の変化を検出器に伝達するには、加熱庫を備えたキャビネットの荷重を受けて変形する作動体を設け、この作動体に流体を封入することにより、キャビネットの荷重が変化したときに、作動体内の流体圧力が変化するようにし、この圧力変化を導管を通じて検出器に伝えるようにすればよい。
【００１２】
作動体は、キャビネットからかかる荷重に対する反力を生じるものであればよく、具体的にダンパ、シリンダが適している。作動体はキャビネットの脚等のようにキャビネットを支持する支持体に設け、キャビネットの荷重を受けるようにすればよい。
【００１３】
圧力センサとしては、２つの流体導入口を有し、一方の流体導入口に高圧流体を導入し、他方に低圧流体を導入してその差圧を測定可能なものであればよく、例えば、差圧センサを用いることができる。
【００１４】
このような圧力センサを使用して差圧を測定するには、被加熱物の重量を測定するときに、圧力センサに差圧が生じるように流体の流れを規制する規制手段を用いればよい。
【００１５】
具体的には、規制手段として、ケーシングに内装されて流体導入口のいずれか一方を開閉する開閉部材と、被加熱物の重量を測定するときに開閉部材を作動させる作動手段とを備えた構成とすることができる。
【００１６】
すなわち、圧力センサは、ケーシング内で、各流体導入口に高圧流体及び低圧流体をそれぞれ導入するように個々に配管を設けるのではなく、両方の流体導入口がケーシング内で流体を導入可能な状態に開放しておき、被加熱物の重量を測定するときに流体導入口のいずれか一方を開閉する開閉部材を設けるようにする。
【００１７】
上記構成によれば、ケーシング内に被加熱物の重量を測定するときに流体導入口のいずれか一方を開閉する開閉部材を設けることにより、流体導入口に配管を接合する必要がなく、コストを低減することが可能となる。
【００１８】
上記開閉部材は、被加熱物の重量を測定するときに流体導入口を閉鎖し、重量を測定しないときに開放するように作動させればよい。両方の流体導入口が開放された状態では、圧力センサにかかる圧力が等しくなり、差圧がかからないので、過大な荷重や衝撃が加熱庫に加わっても、圧力センサには影響を及ばず、圧力センサが破損することはない。
【００１９】
そして、被加熱物の重量を測定するときは、一方の流体導入口を閉鎖する。これにより、閉鎖された流体導入口の内部は、被加熱物の荷重がかかる前の圧力となる。このような状態で、加熱庫に被加熱物を収容すると、開放された側の流体導入口の内部は被加熱物の荷重がかかった状態の圧力となるため圧力センサに差圧が生じ、この差圧を基にして被加熱物の重量を測定することが可能となる。
【００２０】
圧力センサとしては、差圧センサの他に、ゲージ圧センサを使用することができる。ここで、ゲージ圧センサとは、差圧センサと同様に、２種類の流体の圧力差を検出する相対圧センサの一種であり、大気圧を基準圧として、圧力流体を導入する圧力導入口と、大気圧を導入する大気圧導入口とを有している。
【００２１】
そこで、この圧力導入口及び大気圧導入口を上記流体導入口として利用するとともに、いずれか一方の流体導入口を開閉するように開閉部材を配置すればよい。これにより、差圧センサを用いる代わりにゲージ圧センサを使用して重量を測定することが可能となる。
【００２２】
また、圧力センサとして、加熱庫に被加熱物を収容する前と後とで圧力センサにかかる荷重の差を検出するセンサのほかに、絶対圧を測定する絶対圧センサを使用することも可能である。
【００２３】
ここで絶対圧センサとは、真空圧を基準とするセンサであり、測定対象となる流体の圧力と真空圧との間の差を測定することにより、絶対圧を測定することができるものである。絶対圧センサは、ダイヤフラムの両面にそれぞれ真空圧と測定対象である流体圧力とを印加する構造とされており、センサ内に流体を導入する流体導入口を有している。
【００２４】
絶対圧センサを用いる場合、検出器としては、流体を充填したケーシングと、ケーシングに内装され、加熱庫からの荷重による流体の絶対圧を検出する圧力センサとを有し、ケーシングに、被加熱物の重量を測定しないときに、流体圧力の変化を圧力センサに伝達しないように規制する規制手段を設けた構成とすることができる。
【００２５】
規制手段としては、具体的に、ケーシングに内装されて、被加熱物の重量を測定するときに流体導入口を開放し、重量を測定しないときに閉鎖する開閉部材と、開閉部材を作動させる作動手段とを備えた構成とすればよい。
【００２６】
上記構成によれば、重量を測定しないときに流体導入口を閉鎖するため、過大な荷重や衝撃が加熱庫に加わっても、圧力センサには影響を及ばず、圧力センサが破損することはない。被加熱物の重量を測定するときは、加熱庫に被加熱物を収容した状態で、流体導入口を開放し、流体の絶対圧を測定する。
【００２７】
上記流体の絶対圧から被加熱物の重量を演算するには、加熱庫に被加熱物を収容する前の状態で流体の絶対圧を測定しておき、その値と加熱庫に被加熱物を収容した状態での流体の絶対圧との差を基に算出すればよい。
【００２８】
開閉部材は、圧力センサの流体導入口を開閉するように配置され、作動手段により開閉部材を作動させればよい。開閉部材の構造については特に限定されず、例えば、流体導入口を開閉する開閉弁、切換弁、シャッタ等を用いることができる。
【００２９】
作動手段は、特に限定されるものではないが、ケーシング内に配される開閉部材に対して非接触で動力を伝達できるものとする。例えば、ケーシングの外部から磁力によって開閉部材を作動させるものが好ましい。これにより、ケーシングの内部と外部とを連通させる必要がなくなり、流体の漏れをより低減することが可能となる。
【００３０】
以上説明したところの規制手段は、圧力センサの流体導入口を開閉部材によって直接開閉する構造とされているが、このような構造に限らず、例えば、規制手段として、ユニット内の流体通路を開閉手段及び作動手段により開閉自在に規制する電磁弁ユニットを使用することもできる。この場合、電磁弁ユニットは、流体通路の一端をパイプに接続し、他端はケーシング内に臨ませればよい。
【００３１】
上記構成によれば、規制手段として、開閉部材と作動手段とが一つのユニット内に収容された電磁弁ユニットを使用し、これをパイプを介して圧力センサに接続したため、開閉部材と圧力センサとの位置合わせが不要となり、構造が簡単で、組立ての容易な重量測定装置を得ることができる。
【００３２】
電磁弁ユニットは、ケーシングの外部に設置すれば、メンテナンスを容易に行なうことができ、電磁弁ユニットが故障したときには交換が簡単であるという利点を有する。この場合、電磁弁ユニットの流体通路の一端は、ケーシングを貫通するパイプを介してケーシング内の圧力センサに接続し、他端は別の配管によりケーシング内に臨ませればよい。
【００３３】
また、電磁弁ユニット及びパイプは、圧力センサを内装するケーシングに共に内装することも可能である。この場合、電磁弁ユニット、パイプ及び圧力センサは密閉されたケーシングに内装されているため、パイプ、電磁弁ユニット及び圧力センサの接合箇所から万一流体が漏れたとしても、重量測定装置の系外まで流体が漏れるおそれはない。
【００３４】
したがって、パイプと、電磁弁ユニット又は圧力センサとの接合箇所のシール性が多少低くとも、重量を測定する短い時間だけ圧力センサ内の圧力を保持可能とすればよく、溶接等のシール性の高い接合手法を用いる必要がない。
【００３５】
すなわち、パイプとしては、ゴムチューブ等の可撓性チューブを用い、これを電磁弁ユニットの流体通路端部と、圧力センサの流体導入口端部とにそれぞれ嵌合すればよい。このように可撓性パイプを使用すれば、パイプと、電磁弁ユニット又は圧力センサとの接続が容易となる。
【００３６】
ケーシングは、気密性を有するものであればその材質については限定されないが、特に導電性材料を用いれば、ケーシングを電磁シールド構造とすることができ、高周波ノイズによる圧力センサへの影響を低減することができる。ケーシングは、複層構造とすることも可能であり、そのうちの１層を導電性材料で構成してもよい。また、ケーシング全体を金属材料で形成すれば、強度を向上させることができる。
【００３７】
また、圧力センサや電磁弁ユニットのリード線をケーシング外部に導き出すために、前記ケーシングを貫通するように貫通コンデンサを設け、貫通コンデンサとケーシングの間をシール材でシールし、圧力センサと貫通コンデンサとを接続すれば、ケーシングの気密性を保持しながら、圧力センサのリード線をケーシング外部に導き出すことができ、さらにリード線からケーシング内部に侵入する高周波ノイズを貫通コンデンサによりケーシングにバイパスすることが可能となる。
【００３８】
上述したように、ケーシングを導電性材料から構成し、ケーシングを貫通するように貫通コンデンサを設けて、圧力センサや電磁弁ユニットのリード線を外部に引き出せば、ケーシング内に侵入する高周波ノイズを低減することが可能となる。したがって、ケーシング内のノイズの少ない環境で圧力センサから出力された信号を増幅すれば、安定した測定結果を得ることができる。
【００３９】
以上説明した重量測定装置は、加熱調理器の被加熱物の重量を測定する用途で好適に用いることができるが、これに限定されず、種々の物質の重量を測定する装置として使用することが可能である。
【００４０】
特に、流体を充填したケーシングと、ケーシングに内装され、測定対象物の荷重による流体の圧力を検出する圧力センサとを備え、圧力センサは２箇所の流体導入口を有し、重量測定時において前記流体導入口のいずれか一方を閉鎖し、重量を測定しないときに開放する開閉部材が前記ケーシングに内装され、前記開閉部材を磁力によって作動させる作動手段が前記ケーシングに外装された構成の重量検出器は、一体のユニットとして、取り扱い性に優れ、流体の漏れが少ないという特長を備え、他の機器等に容易に取り付けることが可能である。
【発明の効果】
【００４１】
以上説明したように、本発明では、被加熱物が収容される加熱庫からの荷重による圧力の変化を検出する検出器として、流体を充填したケーシングに圧力センサを内装したために、重量測定装置から流体が漏れるおそれがなく、長期的に精度の高い重量測定が可能となる。
【００４２】
圧力センサとしては、２箇所の流体導入口を有するものを用い、被加熱物の重量を測定するときに、圧力センサに差圧が生じるように流体の流れを規制する規制手段として、ケーシングに内装されて流体導入口のいずれか一方を開閉する開閉部材と、被加熱物の重量を測定するときに開閉部材を作動させる作動手段とを備えた構成とする。
【００４３】
上記構成によれば、ケーシング内に被加熱物の重量を測定するときに流体導入口のいずれか一方を開閉する開閉部材を設けることにより、流体導入口に配管を接合する必要がなく、コストを低減することが可能となる。
【００４４】
また、圧力センサとして、絶対圧を測定する絶対圧センサを使用することも可能であり、この場合、検出器としては、流体を充填したケーシングと、ケーシングに内装され絶対圧センサとを有し、ケーシングに、被加熱物の重量を測定しないときに、流体圧力の変化を圧力センサに伝達しないように規制する規制手段を設けた構成とすることができる。
【００４５】
上記構成により、圧力センサとして、差圧センサ、ゲージ圧センサ及び絶対圧センサのいずれのセンサでも使用することができ、圧力低下が生じにくく、被加熱物の重量を測定しないときに圧力センサに過大な荷重が加わっても圧力センサが破損することのない加熱調理器の重量測定装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
［第１実施形態］
図１〜３は、本発明の第１実施形態を示す図であり、図１は加熱調理器の重量測定装置の概略構成図を、図２は図１における検出器の概略断面図をそれぞれ示す。また、図３は、貫通コンデンサのケーシングへの取付態様を示す図である。
【００４７】
図１に示すように、本実施形態における加熱調理器の重量測定装置は、加熱庫１を備えたキャビネット２と、キャビネット２の下方に配置され、キャビネット２の荷重を受けて内圧が変化する作動体としてのダンパ３と、ダンパ３の圧力変化を検出する検出器４と、ダンパ３からの圧力を検出器４に伝達する導管５と、検出器４の出力から被加熱物の重量を演算するマイコンからなる制御部（図示せず）とを備えている。
【００４８】
導管５には、流体注入口６が設けられており、ここから圧力媒体としての流体を注入することにより、ダンパ３から検出器４に至る重量測定装置系内は流体が充填されている。流体としては、燃焼性及び酸化性が無い不活性ガスが好ましく、その中でもガス抜けが少ない窒素が好ましい。
【００４９】
上記構成の重量測定装置においては、流体が圧力媒体として作用し、荷重によってダンパ３が変動したときの圧力の変動を検出器４に伝達する。なお、流体注入口６は、重量測定装置内の流体量が減少したときに、ガスを再注入するのにも使用される。
【００５０】
図２に示すように、検出器４は、金属製のケーシング７と、ケーシング７に内装される圧力センサ８及び開閉部材９と、ケーシング７に外装された、作動手段としてのコイル１０とを備えている。
【００５１】
ケーシング７は、後端が閉塞された筒状に形成されており、前側の開口は先細り形状とされ、導管５に接続されている。ケーシング７は、前後方向に分割された前部ケーシング７ａと、後部ケーシング７ｂとから構成されており、両者はそれぞれの接合面に形成されたフランジを重ね合わせ、ボルト・ナット及びシール材（Ｏリング）で固着することにより、全体として密閉可能な構造とされている。前部ケーシング７ａは、後部ケーシング７ｂよりも筒状部が小径に形成され、これにより両者の接合面Ａにおいて段差Ｂが形成される。
【００５２】
本実施形態においては、圧力センサ８としてゲージ圧センサが使用されている。ゲージ圧センサは、公知の構造のものであり、流体導入口として圧力導入口１１ａおよび大気圧導入口１１ｂを備えている。圧力センサ８の内部には、ダイヤフラム８ａが配置され、ダイヤフラム８ａの片面側に圧力導入口１１ａから導入された圧力媒体が印加され、他面側に大気圧導入口１１ｂから大気圧が矢印Ｆの経路で印加される構造とされている。
【００５３】
ダイヤフラム８ａは、圧力を受けることにより変形するシリコン単結晶製のものであって、熱拡散によりピエゾ抵抗が形成され、４個のピエゾ抵抗がブリッジ接続された回路が形成されており、このブリッジ回路で検出された信号を制御部に出力する端子がセンサ基部に設けられている。
【００５４】
本実施形態では、上記ゲージ圧センサの大気圧導入口１１ｂにも圧力媒体である流体を導入するようにし、これにより、ゲージ圧センサを差圧センサとして利用可能としている。
【００５５】
上記圧力センサ８は、後部ケーシング７ｂ内の後端面において圧力導入口１１ａ及び大気圧導入口１１ｂが前方を向くように固定されている。圧力センサ８の前方には圧力導入口１１ａを開閉するための開閉部材９が配置されている。
【００５６】
開閉部材９は、円柱状の封止棒９ａと、封止棒９ａに外装された鉄芯９ｂと、封止棒９ａの後端面に取り付けられた封止ゴム９ｃと、コイルばね９ｄとを備えており、封止棒９ａは、支持体１２に設けられた前後２ヶ所の支持部１３ａ及び１３ｂによって支持され、前後方向にスライド可能とされている。なお、支持部１３ａ及び１３ｂには、流体が流通するための貫通孔１３ｃが設けられている。
【００５７】
鉄芯９ｂは、コイル１０とともにソレノイドを構成し、コイル１０に通電することにより、鉄芯９ｂに磁力が作用して開閉部材９が後方にスライドし、封止ゴム９ｃが圧力導入口１１ａに圧接する。これにより、圧力導入口１１ａが閉鎖される。
【００５８】
コイルばね９ｄは、圧縮コイルばねとされ、封止棒９ａに外挿され、鉄芯９ｂと支持部１３ｂとに当接して、封止棒９ａを圧力導入口１１ａから離れた状態に保持する。したがって、コイル１０への通電により、開閉部材９が圧力導入口１１ａを閉鎖すると、鉄芯９ｂと支持部１３ｂとの距離が短くなり、コイルばね９ｄは圧縮された状態で保持される。そして、コイルへの通電が終了すると、コイルばね９ｄの伸張力によって開閉部材９は前方にスライドし、圧力導入口１１ａを開放する。
【００５９】
支持体１２は、２つの筒状体１２ａ及び１２ｂから構成されている。筒状体１２ａは、その後端部が圧力センサ８の周縁部が嵌合可能な形状に設けられており、前端部が前部ケーシング７ａに内接するように形成されている。筒状体１２ａにおいて、接合面Ａに対応する位置には段差Ｃが形成され、段差Ｃよりも前部が後部よりも小径とされ、筒状体１２ａの前端部に支持部１３ａが形成されている。
【００６０】
筒状体１２ｂは、筒状体１２ａの後部に内接するように形成されており、その前端部に支持部１３ｂが形成されており、前端部が段差Ｃに当接して筒状体１２ａ内で固定されるような構造となっている。
【００６１】
検出器４を組立てる際には、先ず、開閉部材９の封止棒９ａを筒状体１２ｂに支持させた状態で、開閉部材９及び筒状体１２ｂを筒状体１２ａに挿入し、筒状体１２ｂの前端部を筒状体１２ａの段差Ｃに当接させる。このようにして開閉部材９を支持した状態の支持体１２を後部ケーシング７ｂ内に挿入し、筒状体１２ａの後端部に圧力センサ８周縁部を嵌合させる。
【００６２】
その後、前部ケーシング７ａを後部ケーシング７ｂに重ね合せ、ボルト・ナットで両者を接合する。このとき、段差Ｂを形成する前部ケーシング７ａのフランジが、筒状体１２ａの段差Ｃを圧力センサ８側へ押圧するため、筒状体１２ａと圧力センサ８とが密着し、両者の間の気密性を確保することができる。
【００６３】
上記検出器は、圧力センサ８がケーシング７内に配置されているため、センサで検出した信号をケーシング外部に導き出す必要がある。そこで、本実施形態においては、貫通コンデンサを用い、この貫通コンデンサ１４を介して圧力センサ８のリード線をケーシング７の外部に引き出すようにしている。以下、図３を基に貫通コンデンサのケーシング７への取り付け構造について説明する。
【００６４】
図３（ａ）に示すように、一般的な貫通コンデンサ１４は、貫通端子１４ａと、グランド電極１４ｂと、貫通端子１４ａとグランド電極１４ｂとの間に介在する誘電体１４ｃとを備えており、誘電体１４ｃ及びグランド電極１４ｂの一部により鍔部１５が形成されている。ケーシング７には、図３（ｂ）のごとく、鍔部１５よりも小径の貫通孔が穿設され、この貫通孔に貫通コンデンサ１４が挿入される。最終的には、貫通コンデンサ１４とケーシング７との間にシール材１６が充填され、これによりシール性を確保している。なお、シール材としては、ポリオレフィン系のものが好適に使用される。
【００６５】
以上説明したように、検出器４は、気密性の高い構造のケーシングを採用しているため、流体漏れが生じにくく、長期的に安定した測定が可能となる。ただ、ケーシング７において、貫通コンデンサ１４を取り付けた場所は、シール材１６で気密性を確保しているものの、衝撃等が加わった場合に流体漏れが発生する可能性は否定できない。
【００６６】
そのため、本実施形態においては、筒状体１２ａを一体成形で形成し、前述のごとく、前部ケーシング７ａのフランジで筒状体１２ａを圧力センサ８に密着させ、これにより、前部ケーシング７ａと、筒状体１２ａと、圧力センサ８とで囲まれた空間内の気密性を確保するようにしている。
【００６７】
次に、上記重量測定装置を用いて重量を測定する場合について説明する。先ず、被加熱物の重量を測定しないときは、作動手段であるコイル１０には通電されず、開閉部材９は圧力導入口１１ａを開放した状態で保持される。したがって、圧力導入口１１ａ及び大気圧導入口１１ｂに等圧の流体が導入され、過大な荷重や衝撃が加熱庫に加わっても、圧力センサ８が破損することはない。
【００６８】
被加熱物の重量を測定するときは、加熱庫１の扉を開くことにより、あるいは、操作スイッチを押圧することにより、コイル１０に通電され、開閉部材９は圧力導入口１１ａを閉鎖する。これにより、圧力導入口１１ａの内部は被加熱物を加熱庫１に収容する前の圧力に保持される。この状態で、加熱庫１に被加熱物を収容すると、被加熱物の荷重による圧力が導管５からケーシング７内に伝えられる。流体圧力は、ケーシング７内の支持部１３ａ及び１３ｂに設けられた貫通孔１３ｃ及び大気圧導入口１１ｂを経由して圧力センサ８内に伝達される。
【００６９】
圧力センサ８内では、被加熱物を収容する前と後との圧力の差に応じてダイヤフラム８ａが歪み、ブリッジ回路の電圧変化として出力される。この出力電圧が制御部に入力され、出力電圧の変動に基づいて重量が検出される。制御部は、測定された重量に基づいて入力された調理内容に応じた調理時間を設定して、被加熱物に対する加熱制御を行なう。
【００７０】
［第２実施形態］
図４は、第２実施形態を示す検出器の概略断面図である。本実施形態においては、圧力センサ８の出力電圧を増幅する増幅回路がケーシング７に内装された点が特徴とされており、その他の構成は第１実施形態と同じとされている。
【００７１】
増幅回路１７は、圧力センサ８と、ケーシング７ｂの後端面との間に配置されており、圧力センサ８の出力端子がそのまま増幅回路１７に接続されている。そして、増幅回路１７の出力端子が貫通コンデンサ１４に接続されている。
【００７２】
すなわち、本実施形態におけるケーシング７は金属製であり、かつ、圧力センサ８のリード線は貫通コンデンサ１４を介してケーシング７の外部に導き出されているため、ケーシング７内に侵入する高周波ノイズを低減することができる。したがって、ケーシング７内に増幅回路１７を設けてノイズの少ない環境で圧力センサ８から出力された信号を増幅すれば、安定した測定結果を得ることができる。
【００７３】
［第３実施形態］
図５は、第３実施形態を示す検出器の概略断面図である。本実施形態においては、封止棒９ａに外装されていた鉄芯９ｂが封止棒９ａに埋め込まれてスリム化され、これに伴いケーシング７に外装されていたコイル１０がケーシング７に内接するように配置された点が特徴とされ、その他の構成は第１実施形態と同じとされている。
【００７４】
上記構成により、検出器の省スペース化を図ることが可能となる。なお、鉄芯９ｂを封止棒９ａに埋め込んだことにより、コイルばね９ｄの一端を保持するために封止棒９ａに突片９ｅを設けている。
【００７５】
［第４実施形態］
図６は、第４実施形態を示す検出器の概略断面図である。本実施形態においては、圧力センサ８として、絶対圧センサを用い、それに伴い開閉部材９の開閉のタイミングが第１実施形態とは反対になる点が特徴とされ、その他の構成は第１実施形態と同じとされている。
【００７６】
絶対圧センサは、公知の構造のものであり、流体導入口として圧力導入口１１ａを備えている。圧力センサ８の内部には、ダイヤフラム８ａが配置され、ダイヤフラム８ａの片面側に圧力導入口１１ａから導入された流体が印加され、他面側に真空室８ｂの真空圧が印加される構造となっており、ダイヤフラム８ａには第１実施形態と同じくブリッジ回路が形成されている。
【００７７】
開閉部材９において、引張コイルばね９ｄの一端が鉄芯９ｂに固着され、他端が支持部１３ｂに固着されており、コイル１０に通電しないときは、封止ゴム９ｃが圧力導入口１１ａに圧接して、圧力導入口１１ａを閉鎖している。そして、コイル１０に通電すると、封止棒９ａがコイルばね９ｄの収縮力に抗して前方にスライドし、圧力導入口１１ａが開放される。
【００７８】
次に、上記重量測定装置を用いて重量を測定する場合について説明する。先ず、被加熱物の重量を測定しないときは、作動手段であるコイル１０には通電されず、開閉部材９は圧力導入口１１ａを閉鎖した状態で保持される。したがって、過大な荷重や衝撃が加熱庫に加わっても、圧力センサ８が破損することはない。
【００７９】
被加熱物の重量を測定するときは、加熱庫１の扉を開くことにより、あるいは、操作スイッチを押圧することにより、コイル１０に通電され、開閉部材９は圧力導入口１１ａを開放する。この状態で、加熱庫１に被加熱物を収容すると、その重量に応じてダイヤフラム８ａが歪み、ブリッジ回路の電圧変化として出力される。この出力電圧が制御部に入力される。制御部では、予め被加熱物を収容する前状態の流体の絶対圧を測定・記憶し、この値と被加熱物を収容したときの絶対圧との差に基づいて重量が検出される。
【００８０】
重量測定後は、コイル１０への通電を停止することにより、コイルばね９ｄが収縮し、開閉部材９が圧力導入口１１ａを閉鎖する。制御部は、測定された重量に基づいて入力された調理内容に応じた調理時間を設定して、被加熱物に対する加熱制御を行なう。
【００８１】
［第５実施形態］
図７は、第５実施形態を示すケーシングの一部断面図である。本実施形態においては、貫通コンデンサ１４を用いずに、加圧密閉構造のケーシング７の内部から外部に圧力センサ８のリード線１８を引き出すようにした点が特徴とされ、その他の構成は第１実施形態と同じとされている。
【００８２】
すなわち、図７（ａ）に示すように、ケーシング７に穿設された貫通孔２０から圧力センサ８のリード線１８を引き出す際に、リード線１８とケーシング７孔壁との間に絶縁体１９を介在させる。リード線１８と貫通孔２０との間の隙間はシール材によって封止されるが、このとき、図７（ｂ）に示すシール領域Ｄのように、貫通孔２０ごとにシール材１６で隙間を封止してもよいが、シール領域Ｅのように、貫通孔２０を所定領域に集中して設け、貫通孔２０を含めてこの所定領域全体をシール材１６で封止すれば、より確実なシールが可能となる。
【００８３】
［第６実施形態］
図８は、第６実施形態を示すケーシングの一部断面図である。本実施形態においては、規制手段として電磁弁ユニット２１を使用し、これにより圧力センサ８内を密閉、開放可能とした点が特徴とされ、重量測定装置として、図１に示すキャビネット２、ダンパ３、導管５及び制御部を備えている点は第１実施形態と同じとされている。
【００８４】
本実施形態における検出器４は、図８に示すように、第１実施形態と同様、ケーシング７が、前部ケーシング７ａと、後部ケーシング７ｂとから構成されており、それぞれの接合面に形成されたフランジを重ね合わせ、ボルト・ナット及びシール材（Ｏリング）で固着することにより、ケーシング全体として密閉可能な構造とされている。前部ケーシング７ａには導管が接続されており、これによってダンパ３からの流体圧力をケーシング内に伝達可能とされている。
【００８５】
電磁弁ユニット２１は、パイプ２２を介して圧力センサ８に接続されており、パイプ２２及び圧力センサ８と共にケーシング７に内装されている。本実施形態においては、圧力センサ８として、第１実施形態と同様のゲージ圧センサが使用されており、流体導入口として備えている圧力導入口１１ａ及び大気圧導入口１１ｂのうち、圧力導入口１１ａにパイプ２２が接続されている。
【００８６】
パイプ２２としては、ゴムチューブ等の可撓性パイプが使用されており、これを電磁弁ユニット２１の流体通路２１ａ端部と、圧力センサ８の圧力導入口１１ａの端部とにそれぞれ嵌合している。
【００８７】
電磁弁ユニット２１としては、具体的に、図９に示す構造のものを使用することができる。この電磁弁ユニット２１は、筒形のユニットケース２１ｂを備え、その中心部に流体通路２１ａが形成され、流体通路２１ａの外周、すなわち、ユニットケース２１ｂの筒状部には磁力を発生させるためのコイル２１ｃが配されている。
【００８８】
流体通路２１ａ内には、通路内を軸方向に往復動自在な鉄芯２１ｄが配されており、コイル２１ｃとともに、いわゆるソレノイドを構成し、これが後述する開閉部材を作動させる作動手段として機能する。
【００８９】
流体通路２１ａの一端側には、導入管２１ｅが嵌挿されている。導入管２１ｅの一部は、ユニットケース２１ｂから突出した形となっており、この導入管２１ｅの突出部分にパイプ２２が嵌合される。流体通路の他端側は、ユニットケース２１ｂによって流体通路２１ａが縮径されており、鉄芯２１ｄの抜け落ちを防止する抜け止め部（図示せず）とされている。したがって、鉄芯２１ｄは、導入管２１ｅの端部と、抜け止め部との間の流体通路２１ａを往復動可能とされている。
【００９０】
鉄芯２１ｄにはコイルばね２１ｆが外挿されている。このコイルばね２１ｆは、圧縮コイルばねとされており、コイル２１ｃに通電しないときには、図９（ａ）に示すように、鉄芯２１ｄと、導入管２１ｅ端部とに当接して、鉄芯２１ｄを導入管２１ｅから離れた状態に保持する。
【００９１】
上記構成の電磁弁ユニット２１において、コイル２１ｃに通電すると、図９（ｂ）に示すように、磁力が発生し、鉄芯２１ｄは、コイルばね２１ｆを圧縮しながら導入管２１ｅ側に移動し、これにより鉄芯２１ｄの端部が導入管２１ｅ端部に圧接される。コイル２１ｃへの通電が終了すると、コイルばね２１ｆの伸張力によって、鉄芯２１ｄは元の位置（鉄芯２１ｄと抜け止め部とが当接した状態）に戻される。
【００９２】
導入管２１ｅ端部に圧接する側の鉄芯２１ｄ端部には、開閉部材としての弁部２１ｇが形成されており、通電時には図９（ｂ）に示すように、弁部２１ｇが導入管２１ｅ端部に圧接して流体通路２１ａを閉鎖し、非通電時には図９（ａ）に示すように、弁部２１ｇが導入管２１ｅから離れて流体通路２１ａを開放し、図中、斜線で示すように、流体通路２１ａ内を流体が流通可能な状態とする。弁部２１ｇの材質としては、シール性に優れたシリコーンゴム等を使用することができる。なお、電磁弁ユニット２１のリード線は、圧力センサ８のリード線と同様に、貫通コンデンサ１４を介してケーシング７の外部に引き出すようにしている。
【００９３】
上述した電磁弁ユニット２１は、流体通路２１ａ内に、通路に沿って往復動可能な鉄芯２１ｄ（プランジャー）を配し、鉄芯２１ｄに直接弁部２１ｇを形成した直動型構造とされているため、小型軽量化を図ることが可能となり、重量測定装置をコンパクト化することが可能となる。なお、電磁弁ユニット２１としては、流体通路２１ａを開閉可能であれば、上記直動型構造のものに限らず、種々の構造のものを使用することができる。
【００９４】
上記重量測定装置を用いて被加熱物の重量を測定する場合について説明すると、被加熱物の重量を測定しないときは、図９（ａ）のごとく、電磁弁ユニット２１のコイル２１ｃには通電されず、開閉部材である弁部２１ｇは、流体通路２１ａを開放した状態で保持される。したがって、圧力導入口１１ａ及び大気圧導入口１１ｂに等圧の流体が導入され、過大な荷重や衝撃が加熱庫に加わっても、圧力センサ８が破損することはない。
【００９５】
被加熱物の重量を測定するときは、図９（ｂ）のごとく、被加熱物を加熱庫１に収容する前にコイル２１ｃに通電し、流体通路２１ａを閉鎖することで、圧力導入口１１ａ内を密閉する。これにより、圧力導入口１１ａの内部は被加熱物を加熱庫１に収容する前の圧力に保持される。
【００９６】
この状態で、加熱庫１に被加熱物を収容すると、被加熱物の荷重による圧力が導管５からケーシング７内に伝えられ、大気圧導入口１１ｂを経由して圧力センサ８内に伝達され、圧力センサ８内で発生した差圧により重量が検出される。
【００９７】
本実施形態においては、ケーシング７を密閉するために、ボルト・ナット及びシール材で、前部ケーシング７ａと、後部ケーシング７ｂとを固着しているが、これ以外の密閉構造を採用することもできる。例えば、前部ケーシング７ａと、後部ケーシング７ｂとを溶接すれば、工程数が少なくなり、作業時間が短縮されるが、その一方で溶接時に発生する熱によりケーシング内の圧力センサ８や電磁弁ユニット２１が故障するおそれが生じる。
【００９８】
そこで、図１０に示すように、検出器の別の態様として、ケーシング７内に断熱材２４を充填して前部ケーシング７ａと、後部ケーシング７ｂとを溶接する構成を採用することも可能である。断熱材２４としては、通気性を有するものであれば特に限定されず、例えば、連続気泡構造を有する発泡体を使用することができる。
【００９９】
また、断熱材２４の充填性及び流体の通気性を考慮すれば、断熱材自体が通気性を有する以外に、断熱材として球状のものを使用するのが望ましい。特に、図１１に示すように、粒径が揃った球状断熱材２４を使用すれば、球状断熱材２４間の間隙が大きくなり、流体がこの断熱材間の間隙を流通することで、より通気性を向上させることが可能となる。
【０１００】
上述したように、ケーシング７内に断熱材を充填すれば、圧力センサ８及び電磁弁ユニット２１に熱が伝わりにくくなり、前部ケーシング７ａと、後部ケーシング７ｂとを溶接することが可能となる。なお、溶接方法としては、熱発生の少ないシーム溶接を採用するのが望ましい。
【０１０１】
また、上記重量測定装置は、電磁弁ユニット２１をケーシング７内に内装しているが、これに限らず、図１２に示すように、電磁弁ユニット２１をケーシング７の外部に配することも可能である。この場合、パイプ２２はケーシング７を貫通するように設け、外部に露出したパイプ２２端部に電磁弁ユニット２１を接続する。なお、パイプ２２が接続された側とは反対側の流体通路２１ａの端部には配管２３を接続し、配管２３の他端はケーシング７内に臨ませればよい。このような構成とすることにより、電磁弁ユニット２１が故障したときは、ケーシング７を分解することなく取り替え可能となる。
【０１０２】
［第７実施形態］
図１３は、第７実施形態を示すケーシングの一部断面図である。本実施形態においては、圧力センサ８として、第４実施形態と同様に絶対圧センサを用い、電磁弁ユニット２５を導管５の途中に配置した点が特徴とされている。
【０１０３】
すなわち、本実施形態においては、圧力センサ８として絶対圧センサがケーシング７に内装されており、その圧力導入口１１ａがケーシング７内で開放された状態とされている。ケーシング７は、前部ケーシング７ａと、後部ケーシング７ｂとから構成されており、絶対圧センサをケーシングに内装し、球状断熱材２４をケーシング内に充填した後、それぞれの接合面に形成されたフランジをシーム溶接することで密閉される。前部ケーシング７ａには導管５が接続されており、その途中に電磁弁ユニット２５が介装されている。
【０１０４】
この電磁弁ユニット２５は、図１４に示すように、筒形のユニットケース２５ｂを備え、その中心部に流体通路２５ａが形成され、流体通路２５ａの外周、すなわち、ユニットケース２５ｂの筒状部には磁力を発生させるためのコイル２５ｃが配されている。
【０１０５】
流体通路２５ａ内には、通路内を軸方向に往復動自在な鉄芯２５ｄが配されており、コイル２５ｃとともに、いわゆるソレノイドを構成し、作動手段として機能する。
【０１０６】
流体通路２５ａの両端には、第一導入管２５ｅ及び第二導入管２５ｈが嵌挿されている。両導入管２５ｅ及び２５ｈは、その一部がユニットケース２５ｂから突出した形となっており、この導入管２５ｅ及び２５ｈの突出部分に導管５が接続される。
【０１０７】
鉄芯２５ｄにはコイルばね２５ｆが内挿されており、第二導入管２５ｈ端部に当接して、鉄芯２５ｄを第一導入管２５ｅに圧接する方向に付勢している。第一導入管２５ｅに圧接する側の鉄芯２５ｄ端部には、開閉部材としての弁部２５ｇが形成されており、コイル非通電時には、図１４（ａ）に示すように、弁部２５ｇが第一導入管２５ｅに圧接して流体通路２５ａを閉鎖する。
【０１０８】
コイル通電時には、図１４（ｂ）に示すように、鉄芯２５ｄは、コイルばね２５ｆを圧縮しながら第二導入管側に移動して、弁部２５ｇが第一導入管２５ｅから離れる。第二導入管２５ｈ側の鉄芯２５ｄ端部には、複数の脚部２５ｉが形成されており、鉄芯２５ｄが第二導入管２５ｈに当接した状態でも、第二導入管ｈが閉鎖されない構造となっている。
【０１０９】
したがって、流体は、脚部２５ｉの隙間を流通し、流体通路２５ａが開放される。コイル２５ｃへの通電が終了すると、コイルばね２５ｆの伸張力によって、鉄芯２５ｄは元の位置に戻されて流体通路２５ａを閉鎖する。
【０１１０】
上記重量測定装置を用いて被加熱物の重量を測定する場合について説明すると、被加熱物の重量を測定しないときは、電磁弁ユニット２５のコイル２５ｃには通電されず、開閉部材である弁部２５ｇは、図１４（ａ）のごとく、流体通路２５ａを閉鎖した状態、すなわち、導管５を閉鎖してケーシング７内に流体の圧力変化を伝達しない状態に保持される。したがって、過大な荷重や衝撃が加熱庫１に加わっても、圧力センサ８が破損することはない。
【０１１１】
被加熱物の重量を測定するときは、被加熱物を加熱庫１に収容した後にコイル２５ｃに通電し、図１４（ｂ）のごとく、流体通路２５ａを開放することで図中斜線で示すように流体通路２５ａ内を流体が流通可能な状態にする。これにより、圧力導入口１１ａの内部に流体圧力が伝達され、圧力センサ８で電圧変化として制御部に出力される。制御部では予め被加熱物を収容する前の流体の絶対圧を測定・記憶し、この値と被加熱物を収容したときの絶対圧との差に基づいて被加熱物の重量を算出する。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】第１実施形態を示す加熱調理器の重量測定装置の概略構成図
【図２】図１における検出器の概略断面図
【図３】図１における貫通コンデンサのケーシングへの取付態様を示す図
【図４】第２実施形態を示す検出器の概略断面図
【図５】第３実施形態を示す検出器の概略断面図
【図６】第４実施形態を示す検出器の概略断面図
【図７】第５実施形態を示すケーシングの一部断面図
【図８】第６実施形態を示すケーシングの一部断面図
【図９】図８における電磁弁ユニットの構造を示す断面図
【図１０】図８における検出器の別の態様を示すケーシングの一部断面図
【図１１】図１０に示すケーシングの一部拡大図
【図１２】図８における検出器の別の態様を示すケーシングの一部断面図
【図１３】第７実施形態を示すケーシングの一部断面図
【図１４】図１３における電磁弁ユニットの構造を示す断面図
【図１５】従来の加熱調理器の重量測定装置を示す概略構成図
【符号の説明】
【０１１３】
１        加熱庫
３        ダンパ
４        検出器
６        流体注入口
７        ケーシング
８        圧力センサ
９        開閉部材
９ａ      封止棒
９ｂ      鉄芯
９ｃ      封止ゴム
９ｄ      コイルばね
１０        コイル
１１ａ      圧力導入口
１１ｂ      大気圧導入口
１２        支持体
１３        支持部
１４        貫通コンデンサ
１６        シール材
１７        増幅回路
１８        リード線
１９        絶縁体
２１、２５  電磁弁ユニット
２２        パイプ
２３        配管
２４        断熱材
Ａ      接合面
Ｂ、Ｃ  段差
【図１】
2004354034.tif 000003
【図２】
2004354034.tif 000004
【図３】
2004354034.tif 000005
【図４】
2004354034.tif 000006
【図５】
2004354034.tif 000007
【図６】
2004354034.tif 000008
【図７】
2004354034.tif 000009
【図８】
2004354034.tif 000010
【図９】
2004354034.tif 000011
【図１０】
2004354034.tif 000012
【図１１】
2004354034.tif 000013
【図１２】
2004354034.tif 000014
【図１３】
2004354034.tif 000015
【図１４】
2004354034.tif 000016
【図１５】
2004354034.tif 000017