(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱室内に同期モータにより回転されるように設けられ、被加熱物が載せられるための回転体と、
前記加熱室を開閉する加熱室用扉と、
前記加熱室内の被加熱物を加熱する加熱手段と、
前記被加熱物の温度を非接触で検出する温度センサと、
前記同期モータに与えられる交流電源の周波数に同期した信号を発生する同期信号発生手段と、
この同期信号発生手段により発生する信号をカウントするカウント手段と、
このカウント手段によるカウント値に基づいて前記温度センサの温度検出タイミングを制御する温度検出制御手段と、
調理途中で前記加熱室用扉が開放されたときに被加熱物の温度検出を最初からやり直すため前記カウント手段によるカウント値をリセットし、調理が再開されたときにカウント手段によるカウントを開始するリセット手段と
を備えてなる加熱調理器。
【請求項２】
温度センサは、複数の温度検出素子を備えて構成されていることを特徴とする請求項１記載の加熱調理器。
【請求項３】
前記カウント値が所定値に達したところで、このカウント値を補正する補正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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非接触で被加熱物の温度を検出する温度センサを備えた加熱調理器に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
従来、加熱調理器においては、非接触で被加熱物の温度を検出する温度センサを備えて、被加熱物の温度分布等の温度状況を検出するようにしたものがある。このものでは、回転体を回転させるモータとして同期モータを使用し、回転体が１周するのに要する時間を複数に時分割して、温度センサによる温度検出のための時間間隔を設定し、そして、被加熱物を載せた回転体を回転させ、その１回転中に、上記時間間隔で温度センサによる温度検出を行ない、以て、被加熱物の複数箇所の温度を検出して温度分布等の温度状況を検出するようにしている。
【０００３】
ところが、同期モータの場合、電源周波数が５０サイクルと６０サイクルとで回転速度が違ってくる。すると、被加熱物における温度検出部位や検出回数が違ってしまい、温度状況検出が不正確となるといった問題がある。その解決策として、電源周波数に関係なく、一定速度でモータを回転させるべく、ブラシレスモータをインバータ制御することが考えられるが、この場合、直流電源回路や、インバータ主回路、さらにはＰＷＭ制御回路が必要となり、電気的構成が複雑でしかも回路数が多く、コストの高騰を来す。
【０００４】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電源周波数が異なっても回転体の速度に適応した温度センサによる温度検出イミングを得ることができ、被加熱物の温度検出箇所が異なることがなく、しかも構成が簡単ですむ加熱調理器を提供するにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、加熱室内に同期モータにより回転されるように設けられ、被加熱物が載せられるための回転体と、
前記加熱室を開閉する加熱室用扉と、
前記加熱室内の被加熱物を加熱する加熱手段と、
前記被加熱物の温度を非接触で検出する温度センサと、
前記同期モータに与えられる交流電源の周波数に同期した信号を発生する同期信号発生手段と、
この同期信号発生手段により発生する信号をカウントするカウント手段と、
このカウント手段によるカウント値に基づいて前記温度センサの温度検出タイミングを制御する温度検出制御手段と、
調理途中で前記加熱室用扉が開放されたときに被加熱物の温度検出を最初からやり直すため前記カウント手段によるカウント値をリセットし、調理が再開されたときにカウント手段によるカウントを開始するリセット手段と
を備えて構成される。
【０００６】
同期モータは、交流電源の電源周波数に応じた速度で回転し、回転体も一体的に回転する。例えば電源周波数が５０サイクルの場合に回転体が１周するのにα秒かかるとすると、６０サイクルでは（５／６）・α秒かかることになる。同期信号発生手段は、電源周波数に同期した信号を発生するから、例えば電源周波数が５０サイクルのときに例えば１秒当たりＮ個の信号を発生するとすると、電源周波数が６０サイクルでは１秒当たり当たり（６／５）・Ｎ個の信号を発生することになる。
【０００７】
しかして、５０サイクルのときに、回転体が１回転する間に、発生する信号の個数はα・Ｎとなり、６０サイクルのときには、（５／６）・α×（６／５）・Ｎ＝α・Ｎとなり、回転体１回転につき同数の信号が発生することになる。つまり、回転体の回転角度ピッチと信号発生の時間間隔との対応関係が、電源周波数が異なっても同じとなる。従って、温度検出制御手段により、この同期信号に基づいて前記温度センサの温度検出タイミングを制御する場合、電源周波数が異なっても、回転体の同じ回転角度位置で、温度検出を図ることができて、温度検出信頼性が高くなる。そして、同期信号発生手段を設ける程度の構成ですむから、構成も簡単となる。
ここで、上述したように、温度検出制御手段を、カウント手段によるカウント値に基づいて温度センサの温度検出タイミングを制御する構成とすると、回転体の所定回転角度位置ごとの適正タイミングで温度を検出することができる。この結果、被加熱物の温度分布状態も検出できる。ところで、使用者が、調理途中で加熱室用扉を開閉して調理状況を点検するような場合、被加熱物の位置を変えてしまうことがよくある。この場合、被加熱物における温度検出箇所がずれてしまい、被加熱物の温度検出の信頼性が低下してしまう。
この場合、上記請求項１の発明によれば、調理途中で加熱室用扉が開放されたときに被加熱物の温度検出を最初からやり直すためカウント手段によるカウント値をリセットし、調理が再開されたときにカウント手段によるカウントを開始するリセット手段を設けたから、加熱室扉の開閉の後、被加熱物の温度検出を最初からやり直すことができるようになる。
【０００８】
請求項２の発明は、温度センサが、複数の温度検出素子を備えて構成されているところに特徴を有する。
この発明においては、被加熱物の温度を細かく検出できるようになる。
【００１０】
請求項３の発明は、前記カウント値が所定値に達したところで、このカウント値を補正する補正手段を設けたところに特徴を有する。
回転体が１回転あるいは所定回転したか否か、また所定回転角度回転したか否かは、回転体１回転分あるいは所定回転分また所定回転角度分の同期信号数をカウントすることで判断することが可能である。従って、温度検出制御手段を、このカウント手段によるカウント値に基づいて温度センサの温度検出タイミングを制御する構成とすると、回転体の所定回転角度位置ごとの適正タイミングで温度を検出することができる。ところで、同期モータと回転体との間には、通常、回転伝達経路（例えばギア伝達機構など）が介在しているが、この回転伝達経路に劣化や製作誤差があると、回転体の回転速度が同期モータの回転速度と同期しないこともある。あるいは、同期モータ自体の回転速度が電源周波数と僅かづつずれてくることがある。このため、同期信号のカウント数が多くなると、そのカウント数と回転体の回転回数あるいは回転角度とが僅かにずれるおそれが発生する。
【００１１】
しかるに、上記請求項３の発明では、カウント値が所定値に達したところで、このカウント値を補正する補正手段を設けたから、カウント値と、回転体の回転回数あるいは回転角度とのずれを修正できるようになる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施例につき図１ないし図７を参照しながら説明する。まず、図２及び図３において、加熱調理器本体１は、外箱２の内部に内箱３を配設して構成されており、この内箱３の内部は、加熱室４とされている。この加熱室４の底板部４ａ外面の中央下方部には、ギア機構及び重量センサ部を収めた機構部５が配設されていると共に、同期モータ６が配設されている。同期モータ６の回転は、ギア機構に伝達され、その出力軸５ａは底板部４ａを貫通して加熱室４内に突出している。
【００１８】
この出力軸５ａの突出端部には、金属板製の回転網７が一体回転し得るように取付けられている。そして、この回転網７には、回転体たる耐熱ガラス製の回転皿８が配置されるようになっている。この回転皿８に被加熱物を載せるようになっている。なお同期モータ６と回転皿８との回転伝達比は前記ギア機構により所定に設定されている。
【００１９】
さらに、加熱室の例えば右側板部４ｂには、励振口９が形成されている。また、外箱２と内箱３との間のうちの右側の空間部は機械室１０とされており、この機械室１０には、加熱手段たるマグネトロン１１が導波管１２を介して配設されている。このマグネトロン１１はマイクロ波を発生し、そのマイクロ波を導波管１２を通して加熱室４内に供給するようになっている。また、加熱室４の上板部４ｃの外面には別の加熱手段たるヒータ１３が配設されている。
【００２０】
また、機械室１０の上部には、温度センサ１４が配設されており、この温度センサ１４は、加熱室４の右側板部４ｂに形成された孔１５を通して、加熱室４内の被加熱物の温度を検出するものである。この温度センサ１４は、図４に示すように、ケース１５内に、例えば８個の赤外線センサ素子からなる温度検出素子１４ａ〜１４ｈを一列に配設した基板１４ｉを収容すると共に、ケース１５前面にレンズ１６を配設して構成されており、図６及び図７に示すように回転皿８に対して半径以上の検出視野Ｓａ〜Ｓｈを有する。
なお、加熱調理器本体１の前面には、加熱室４を開閉する加熱室用扉１７が設けられており、また、この扉１７の右側前面には操作パネル１８が設けられている。
【００２１】
図１において、電気的構成を説明する。１００Ｖの商用交流電源に接続されるプラグ１９の一方の端子１９ａには、一方の電源用ライン１９ｂ、ヒューズ２０、一方のドアスイッチ２１及び一方の負荷用ライン２２を介してマグネトロン駆動回路２３の一方の入力端子が接続されている。また、プラグ１９の他方の１９ｃには、他方の電源用ライン１９ｄ、他方のドアスイッチ２４、他方の負荷用ライン２５及びリレースイッチ２６を介してマグネトロン駆動回路２３の他方の入力端子に接続されている。またドアスイッチ２１及び２４の負荷側において負荷用ライン２２と２５との間には、別のドアスイッチ２７が接続されている。
【００２２】
上記ドアスイッチ２１及び２４は前記加熱室用扉１７の開・閉に応じて接点が開・閉するようになっており、別のドアスイッチ２７は逆に前記加熱室用扉１７の開・閉に応じて接点が閉・開するようになっている。また、マグネトロン駆動回路２３は、図示しない昇圧トランスや倍電圧整流回路を有して構成されていて、前記マグネトロン１１を駆動するようになっている。
【００２３】
前記負荷用ライン２２及び２５間には、リレースイッチ２８と既述した同期モータ６との直列回路が接続されていると共に、リレースイッチ２９と既述したヒータ１３との直列回路が接続されている。さらに、前記電源用ライン１９ｂ及び１９ｄ間には制御電源回路３０が接続されている。この制御電源回路３０は、降圧トランス３１と、その二次側に接続された整流回路や平滑コンデンサを有する直流電源回路３２とを有して構成されている。この制御電源回路３０の出力電圧は制御回路３３を初めとして各種電装品及び電子部品に供給されるようになっている。
【００２４】
また、降圧トランス３１の一次側つまり電源用ライン１９ｂ及び１９ｄには同期信号発生手段たる同期信号発生回路３４が接続されており、これは、例えば半波整流回路及び比較回路を有して構成されている。この同期信号発生回路３４は、図５に示すように、入力された交流電圧（同図（ａ）参照）を半波整流回路により半波整流し（同図（ｂ）参照）、この半波電圧を比較回路により基準電圧Ｖｋと比較して波形成形して（同図（ｃ）参照）、これを同期信号Ｐｔとして制御回路３３に出力する。上記同期信号Ｐｔは、電源周波数１サイクルで１パルス発生する。
【００２５】
前記制御回路３３には、前述した同期信号発生回路３４及び温度センサ１４からの検出信号が与えられると共に、スイッチ入力回路３５及び扉開閉センサ３６からの信号が与えられるようになっている。上記スイッチ入力回路３５は、操作パネル１８に設けられた各種スイッチを含んで構成されており、操作されたスイッチに応じたスイッチ信号を出力する。なお、上記各種スイッチとしては、レンジ調理設定スイッチ、オーブン調理設定スイッチ、時間設定スイッチ、調理温度設定スイッチ、取り消しスイッチ及びスタートスイッチ等がある。また扉開閉センサ３６は前記加熱室用扉１７の開閉を検出して検出信号を出力する。
【００２６】
そしてこの制御回路３３は、記憶手段（ＲＯＭ及びＲＡＭ）を有すると共に加熱制御用プログラムをＲＯＭに保有したマイクロコンピュータを内蔵しており、各種の入力に応じて前記リレースイッチ２８、２９及び２６を制御する。
特にこの制御回路３３は、加熱調理制御手段として機能すると共に、温度センサ１４の検出タイミングを制御する温度検出制御手段及び前記同期信号Ｐｔをカウントするカウント手段としても機能するものであり、以下、これらの機能について述べる。回転皿８上に被加熱物が載せられ、レンジ調理設定スイッチによりレンジ調理（マグネトロン１１による加熱調理）が設定され、そして時間設定スイッチによって調理時間が設定された上で、スタートスイッチが操作されると、制御回路３３は、リレースイッチ２８を閉成して同期モータ６を通電駆動すると共に、リレースイッチ２６を閉成して、マグネトロン１１をマグネトロン駆動回路２３を介して駆動する。
【００２７】
すると、同期モータ６は、電源周波数に同期して回転する。この場合、回転皿８は、電源周波数が５０サイクルのときで１回転が１２秒となる速度で回転されるようにギア比が設定されている。従って、電源周波数が６０サイクルとなると１回転１０秒となる速度で回転されることになる。制御回路３３には、同期信号発生回路３４から、同期信号Ｐｔが電源周波数１サイクルにつき１パルスの割合で与えられる。制御回路３３は、この同期信号Ｐｔをカウントしており、このカウント値が６００となったときに、回転皿８が１回転したことを検出する。
【００２８】
すなわち、電源周波数が５０サイクルのときでは１秒間に５０の同期信号Ｐｔを発生する。回転皿８は１回転が１２秒となる速度で回転されるから、回転皿８の１回転は同期信号カウント値が６００となる。また、電源周波数が６０サイクルのときでは１秒間に６０の同期信号Ｐｔを発生する。回転皿８は１回転が１０秒となる速度で回転されるから、回転皿８の１回転は、この場合も同期信号カウント値が６００となる。
【００２９】
そして制御回路３３は、調理開始から経過時間が所定時間に達すると、温度検出制御を開始する。すなわち、上記所定時間に達したところで、同期信号Ｐｔ数のカウントを開始する。そして、同期信号Ｐｔのカウント値が３０増加するごとに、温度センサ１４の各温度検出素子１４ａ〜１４ｈから温度を検出し、その検出温度を記憶する。すなわち、図７に示すように、回転皿８がカウント値３０に応じた角度（１８°）回転するごと、つまり、回転皿８の縁部の位置Ｄ１〜Ｄ２０が、例えば温度センサ対応位置ＰＳと対向するごとに、視野Ｓａ〜Ｓｈの温度を検出する。そして、カウント値が６００となると、回転皿８の１回転を検出して、温度検出制御を終了する。この場合、電源周波数が５０サイクルおよび６０サイクルのいずれであっても、１回転６００パルスで、カウント値３０ごとに温度を検出する。電源周波数がいずれであっても、回転皿８が１８°回転するごとに検出温度が読み込まれる。
【００３０】
制御回路３３は、上述の３０パルスごと（回転角１８°）の検出温度に基づいて、被加熱物の温度分布を判定する。この温度分布データは、例えば次の制御のために使用される。すなわち、被加熱物において温度が低い部分がわかるから、この部分が励振口９の近傍となるように回転皿８を所定時間回転停止する。この後、再度回転皿８を回転させて（その回転回数は同期信号Ｐｔのカウントに基づいて検出する）、上述同様に１回転中、３０パルスごと温度検出を行ない、そして、温度分布を判定し、再度、励振口９に対する回転皿８の位置調節を行なう。これにより、被加熱物が均一に加熱されるようになる。
【００３１】
このように本実施例によれば、回転皿８の回転角度ピッチと同期信号Ｐｔ発生の時間間隔との対応関係が、電源周波数が異なっても同じとなるから、同期信号Ｐｔに基づいて前記温度センサ１４の検出温度を読み込むことで、電源周波数が異なっても、回転皿８の同じ回転角度位置で、温度検出を図ることができて、温度検出信頼性が高くなる。
【００３２】
特に本実施例によれば、温度センサ１４が、複数の温度検出素子１４ａ〜１４ｈを備えて構成されているから、被加熱物の温度を細かく検出できるようになる。また、被加熱物の半径方向領域を一度に検出することができ、従って、回転皿８を１回転させることにより、回転皿８全体の温度分布を簡単かつ確実に判定できるようになる。
また本実施例によれば、同期信号発生回路３４が、交流電源の１サイクルについて１つの同期信号を発生するようになっているから、同期信号発生回路３４の構成が簡単となる。なお、１サイクルにつき２つの同期信号を発生するようにしても良く、さらに複数サイクルに１つの同期信号を発生するようにしても良い。このようにしても同様の効果を得ることができる。
【００３３】
本発明は、次のように実施しても良い。
すなわち、同期信号発生回路３４の同期信号をカウントすることにより、回転皿８の回転回数や、回転角度を検出することが可能であり、例えば回転皿８が１回転で同期信号Ｐｔが６００パルスの場合、その６００パルスの倍数で、回転皿８の回転回数が判る。しかし、同期モータ６から回転皿８までの回転伝達経路等に劣化や製作誤差があると、回転皿８の回転速度が同期モータ６の回転速度と同期しないこともある。例えば、正常な場合では、同期信号Ｐｔが１２００パルスで、回転皿８が２回転するところのものが、上述の劣化や製作誤差があると同期信号Ｐｔが例えば１２０１パルスで２回転となってしまうことがあり（これは製品出荷前に実測しておく）、この場合、同期信号Ｐｔを１２０１パルスカウントしたところで、そのカウント値を１２００に補正する機能を制御回路３３に持たせるようにすれば良い。なお、その補正後、１２０１、１２０２、…とカウントし、カウント値が、１２００ｎ（ｎは正の整数）＋１となる都度１２００ｎに補正すれば良い。
このようにすれば、同期信号Ｐｔのカウント値と回転皿８の回転回数あるいは回転角度とのずれを補正することができる。なお、同期モータ６の回転速度が電源周波数から僅かにずれる場合でも、上述の補正を行なうようにしても良い。
【００３４】
また、次のように実施しても良い。
すなわち、これまでの説明から理解できるように、同期信号Ｐｔのカウント値に基づいて温度センサ１４の温度検出タイミングを制御することにより、回転皿８の所定回転角度位置ごとの適正タイミングで温度を検出することができて、被加熱物の温度分布状態も検出できる。ところで、使用者が、調理途中で加熱室用扉１７を開閉して調理状況を点検するような場合、使用者が被加熱物の位置を変えてしまうことがよくある。この場合、被加熱物における温度検出箇所がずれてしまい、被加熱物の温度検出の信頼性が低下してしまう。
【００３５】
この点に鑑みると、調理途中で加熱室用扉１７が開放されたときに同期信号Ｐｔのカウント値をリセットし、調理が再開されたときにカウントを開始するリセット手段（これは制御回路３３のマイクロコンピュータによるソフト構成により得るようにしても良い）を設けるようにすれば、被加熱物の温度検出を最初からやり直すことができるようになる。
【００３６】
さらに、本発明の第２の実施例として示す図８のように実施しても良い。すなわち、回転皿８に、マグネトロン１１により誘電加熱されて温度上昇するマーカー４１を設け、温度センサ１４によりこのマーカー４１の温度を測定することにより、このマーカー位置を検出するようにしている。すなわち、マグネトロン１１が駆動されると、このマーカー４１が温度上昇するようになっており、このマーカー４１の回転軌跡に対応する視野Ｓａを有する温度検出素子１４ａの検出温度が、回転皿８が１回転するうちに、１箇所で高温度となるところがある。このときにマーカー４１が検出される。なお、このマーカー４１は、カーボン製シートやフェライト製シートから構成されている。この実施例によれば、次の効果がある。すなわち、調理中に、回転皿８が何らかの理由により回転停止あるいは回転速度が低下することが考えられる。この場合、同期信号Ｐｔに基づくタイミングで温度検出を行なっても、不正確な温度検出となってしまうことがある。しかるにこの実施例では、回転皿８が１回転するうちにこのマーカー４１が検出されなければ、回転皿８の回転異常が検出されることになる。この場合、このマーカー４１がマグネトロン１１により誘電加熱されて温度上昇する構成であるから、温度センサ１４を利用してマーカー４１の位置を検出することができ、マーカー検出のために別途専用の位置検出センサを設ける場合と違って、構成の簡単化が図れる。また、マーカー４１は同期信号のカウント値リセットのために使用しても良い。
【００３７】
さらに本発明の第３の実施例を示す図９のように、温度センサ１４として、検出視野が回転皿８の直径分をカバーするように温度検出素子１４ａを有する構成としても良い。
【００３８】
なお上記各実施例では、温度センサを複数の温度検出素子を有する構成としたが、例えば一つの温度検出素子の検出視野がある程度大きいときには、温度センサを一つの温度検出素子を有する構成としても良い。また同期信号発生手段の構成としては、交流電圧のゼロクロスを検出する回路構成でも良い。また、回転体としては、回転皿８でなく回転網７でも良い。
【００３９】
【発明の効果】
本発明は以上の説明から明らかなように、次の効果を得ることができる。
請求項１の発明によれば、電源周波数が異なっても、回転体の同じ回転角度位置で、温度検出を図ることができて、温度検出信頼性が高くでき、しかも、構成も簡単となる。さらに、加熱室用扉の開閉の後、被加熱物の温度検出を最初からやり直すことができる。
【００４０】
請求項２の発明によれば、温度センサが、複数の温度検出素子を備えて構成されているから、被加熱物の温度を細かく検出できる。
請求項３の発明によれば、同期信号発生手段により発生する信号をカウントするカウント手段を設け、カウント値が所定値に達したところで、このカウント値を補正する補正手段を設けたから、カウント値と、回転体の回転回数あるいは回転角度とのずれを修正できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す電気回路図
【図２】加熱調理器全体の斜視図
【図３】同縦断正面図
【図４】温度センサの縦断側面図
【図５】同期信号発生回路の機能を説明するための波形図
【図６】温度センサの検出視野を説明するための加熱室部分の透視図
【図７】同部分の概略平面図
【図８】本発明の第２の実施例を示す図６相当図
【図９】本発明の第３の実施例を示す図６相当図
【符号の説明】
４は加熱室、６は同期モータ、８は回転皿（回転体）、１１はマグネトロン  （加熱手段）、１３はヒータ（加熱手段）、１４は温度センサ、１４ａ〜１４ｈは温度検出素子、３３は制御回路（温度検出制御手段、カウント手段）、３４は同期信号発生回路（同期信号発生手段）、４１はマーカーを示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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