高周波加熱装置

【課題】電動の動力を使用してスイッチ操作で簡単に開成するドアを持ち、制御回路に電力が供給され動作している時でも、待機状態で制御回路への電力が絶たれている時でも、一度のスイッチ操作で、ドアを自動に開成するようにする。
【解決手段】開閉自在なドア６と、ドア６を電動で押し開けるドア開成駆動手段１３と、前記ドア６の取っ手６ｂに設けた取っ手スイッチ６ｃと、ドア６の開成指示を出すドア開スイッチ３８と、制御回路１４の電源となる電源回路３３と、商用電源１５と電源回路３３との間に介設されてドア６の開成でＯＮ動作し、閉成でＯＦＦ動作するドアスイッチ２０と、ドアスイッチ２０に並列に接続されたリレー２１と、さらにドアスイッチ２０とリレー２１と並列に接続され、電源回路３３へ電力を供給するための電源スイッチ２２を設け、前記取っ手スイッチ６ｃの動作に連動してドア開スイッチ３８と電源スイッチ２２の両方が動作するようにした。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロコンピュータ（以下マイコンと称す）を備えた制御回路で制御される高周波加熱装置のドアの自動開成方式に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のドアの自動開閉装置を備えた高周波加熱装置として、特許文献１に示すものがある。このものは、ドアの開成機構の動作を電気的に行う事ができるものであり、軽い操作力で、ドアを開成することができ、停電時や電源が無くても手動でドアを開閉することが出来るものである。
【０００３】
また、特許文献２に示すように、食品を加熱調理をしていない時、制御回路への電力の供給を開閉装置によって遮断し、制御回路自身の消費電力をゼロにする事が出来るものもある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２６７１７７号公報
【０００５】
【特許文献２】特許３５１７０９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に示す高周波加熱装置は、ドアを自動で開けるために、マイコンを備えた制御回路で、ドア開成の指示を常に監視する必要がある。そのため制御回路への電源を遮断することが出来ず、食品を加熱調理していない未使用時でも、制御回路で電力を消費する問題があった。
【０００７】
また、特許文献２に示す高周波加熱装置は、食品を加熱していないとき制御回路自身への電源の供給を遮断する機能を備えている。そのため食品を加熱していない未使用時は制御回路への電源の供給が遮断されており、電気で動作する電動機を動作させる事が出来ないという問題があり、最初の使い始め時に、ドアを自動で開ける事が出来ないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記課題を解決する為になされたもので、食品を収納する加熱室と、加熱室の開口部に装備した開閉自在なドアと、ドアが閉成したとき加熱室の開口部の周囲を構成する前板にドアが密着するよう引力するコイルバネと、一端を前記ドアに接続し、他端をコイルバネに接続したドアアームと、ドアを電動で押し開けるドア開成駆動手段と、前記ドアの取っ手に設けた取っ手スイッチと、ドアの開成指示を出すドア開スイッチと、制御回路の電源となる電源回路と、商用電源と電源回路との間に介設されてドアの開成でＯＮ動作し、閉成でＯＦＦ動作するドアスイッチと、ドアスイッチに並列に接続され制御回路からの指示により動作するリレーと、さらにドアスイッチとリレーと並列に接続され、電源回路へ電力を供給するための電源スイッチを設け、前記取っ手スイッチの動作に連動してドア開スイッチと電源スイッチの両方が動作するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００９】
上記本発明によれば、電動の動力を使用してスイッチ操作で簡単に開成できるドアを持ち、制御回路に電力が供給され動作している時でも、待機状態で制御回路への電力が絶たれている時でも、制御回路への電力の供給状態に関係なく、一度のスイッチ操作で、制御回路への電力の供給を開始し、その後ドアを自動に開成することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例を図１から図８に従って説明する。
【００１１】
図１において、１は本体である。２は食品である。３は加熱室で、食品２を収納して加熱調理するところである。４は開口部で、加熱室３に食品２を出し入れするところである。５は前板で、加熱室３の開口部４の周囲を構成する部品であり、金属の平板からなっている。
【００１２】
６は開閉自在なドアで、食品２を加熱室３に出し入れするときに開け閉めするもので、食品２を加熱調理する時はドア６を閉めることで前板５に密着している。６ａはファインダで、ドア６のほぼ中央部に設けられ、ドア６が閉じられているとき加熱室３内の様子を観察できるようになっている。６ｂは取っ手で、手で握ってドア６の開閉を容易にするものである。６ｃは取っ手スイッチで、ドア６を自動で開けるためのスイッチであり、設置場所は取っ手６ｂや図７に示すように操作パネル４０内に設けることも可能である。取っ手スイッチ６ｃには、図６、図８に示すように後述するスイッチ２２とスイッチ３８の両方が連動して動作するようになっている。本実施例では、２個のスイッチを使用して構造的に両方のスイッチを押せるようにしているが、２個のスイッチが１個のスイッチにまとまった構造で、接点構成が２回路に分かれているスイッチを使用することも可能である。
【００１３】
７はドアアームで、一端は前板５の左右２箇所に設けられた穴５ａを貫通してドア６に回転自在に接続され、他端は後述するコイルバネ１０に接続されている。このドアアーム７は、ドア６を安定して開いたり、開ききった時に安定して支えたりするものである。
【００１４】
８は加熱室３や下記に説明する構成部品を覆うキャビネットである。
【００１５】
図２から図４はキャビネット８を除去した状態の右側面図である。
【００１６】
９はローラで、前記ドアアーム７がスムーズに動作できるように設けられたものである。そして、ドア６が開ききったとき（図４）、ドアアーム７に設けられたＬ形状したストッパ部７ｂでローラ９を受け止めドア６を安定して固定させる働きがある。
【００１７】
１０はコイルバネで、一端は前記ドアアーム７に接続され、もう一方はドア６を回転中心６ｅで支えるドアヒンジ１１ａに固定され、さらにドアヒンジ１１ａは本体１を構成する底板１１に固定されている。
【００１８】
コイルバネ１０は、ドア６の開閉にともないドアアーム７がローラ９の上を移動し、その動きに伴い伸びることで、縮もうとするエネルギーが主に利用される。例えば、ドア６を閉めたときは、ローラ９を支点としてコイルバネ１０が縮もうとするエネルギーによりドア６を前板５に密着させる力として働き、ドア６を開けて行くと、ドア重心６ｄが回転中心６ｅより開く方に移動するとドア６の自重で急激に開こうとするのを防止し、開ききって停止するときの衝撃を和らげる働きをする。また、開ききって停止する際の衝撃をさらに緩和するためにダンパー（図示無し）を設けることも可能である。
【００１９】
このようにして、ドア６が前板５に密着固定することにより、高周波で食品２を加熱調理中にドア６と前板５間から高周波や食品２からでる水蒸気を外部に漏洩することが防止できる。
【００２０】
１２はドアスイッチで、ドアアーム７に連動しており、ドア６が開けられた時はＯＦＦとなり、ドア６が閉じられた時はＯＮになるように設定され、ドア６の開閉状態を後述する制御回路１４のマイコン３４に入力される。
【００２１】
１３ａは前板５を貫通して設けられ限定された区間だけ移動可能なプランジャーである。１３ｂは開放モータで、前記プランジャー１３ａの移動力の動力源である。１３ｃは位置検出スイッチで、ドア６が閉められている時のプランジャー１３ａの格納時の位置を検出するもので、その信号は後述するマイコン３４に入力される。これら符号１３ａ、１３ｂおよび１３ｃで構成されるユニットをドア開成駆動手段１３と称する。
【００２２】
図５は制御回路１４内の各機能を示したブロック図とその接続概要図である。
【００２３】
１５は商用電源、１６は電流ヒューズ、１７はドアの開閉に連動してＯＦＦ／ＯＮする主ドアスイッチで、ドア６を開けることで主要負荷の回路を遮断するためのスイッチである。１８はモニタスイッチを兼ねたドアスイッチで、上述の主ドアスイッチ１２がドア開成時にＯＦＦしない故障が発生した時に電流ヒューズ１６を溶断させるためのものである。
【００２４】
２４はオーブンランプで、加熱室３内を見やすくするために、内部を照明するものである。２５はテーブルモータで、食品２を加熱調理するときに食品２の加熱ムラを少なくするために、食品２を回転させたり、食品が回転させる替わりにアンテナを回転させるもので、加熱室３の底に設置している。２８、２９は加熱源の電熱ヒータで、加熱室３の天井や底面もしくは背面部に設けられている。３１はマグネトロンなどで構成された高周波発生源、３２はその高周波発生源３１を冷却するファンモータである。
【００２５】
２３、２６、２７、３０はリレーで、後述の制御回路１４に制御されて前述した開放モータ１３ｂとヒータ２８、２９と高周波発生源３１を商用電源１５へ接続するものである。１９はリレーであり、上述のオーブンランプ２４、テーブルモータ２５、ヒータ２６、２７、高周波発生源３１およびファンモータ３２からなる電力負荷と商用電源１５間に設けられている。
【００２６】
２０はドアの開閉に連動し動作するスイッチで、ドア開でＯＮし、ドア閉でＯＦＦするもので、ドア開した時に、後述する制御回路１４に電力を供給するためのものである。２１は電力開閉手段のリレーで、ドアスイッチ２０に並列に接続され、後述する制御回路１４によってＯＮ／ＯＦＦ制御されるものである。２２は電源スイッチでドアスイッチ２０、リレー２１と並列に接続されたスイッチで、押している時ＯＮして離すとＯＦＦするスイッチである。
【００２７】
１４は制御回路である。３４はマイコンで、制御回路１４の情報処理装置である。３３はこの制御回路１４の電源回路で、前述のドアスイッチ２０とリレー２１とスイッチ２２の並列回路によって商用電源１５と接続され、制御回路１４に必要な電力を作るところである。３７はキー入力回路で、調理方法の選択や加熱調理時間の設定をするためのものである。３６は表示回路で、キー入力回路３７によって選択設定された調理の種類、加熱時間、検出された食品の重量のほかマイコン３４の演算結果や調理者に向けてのメッセージを表示するものである。３８はドア開スイッチで、自動でドア６を開ける時に開放モータ１３ｂを動作させる指示をするためのもので、押している時だけＯＮし離すとＯＦＦするタイプである。そして３５は出力回路で、マイコン３４の命令に基づいてリレー１９、２１、２３、２６、２７および３０を駆動するものである。
【００２８】
上記構成の本発明についての一実施例の動作について説明する。
【００２９】
図５は、ドア６が閉じている時の回路図で、その時の各スイッチの状態は、主ドアスイッチ１７はＯＮ、ドアスイッチ１８は接点ｂ側と接触し、ドアスイッチ２０はＯＦＦの状態にある。そのため、ドアスイッチ２０から制御回路１４への電力の供給は遮断されている状態である。
【００３０】
最初は手動でドア６を開けた時の回路動作について説明する。
【００３１】
手動でドア６を開けると、ドアスイッチ１２がＯＦＦになると共に、モニタスイッチ１８が接点ａに接触して負荷と商用電源１５の接続を切り離し、またドアスイッチ２０がＯＮすることによって制御回路１４へ電力が供給される。電力が供給されると、電源回路３３で制御回路１４の動作に必要な直流の電力が作られる。電源回路３３で発生した直流電源の立ち上がりを検出してリセット回路（図示なし）から、マイコン３４にリセット信号が出力され、マイコン３４のプログラムが初期化される。初期化された後のマイコン３４は、入力されているプログラムにしたがって動作を開始し、その最初の動作の１つに、制御回路１４への電源を確保するために、リレー２１をＯＮにしてドア６の開閉の影響を受けないようにする。また、調理未使用の時間を確認するためのタイマ時間を設定する。そしてドア６が閉められた後にタイマ時間の減算を開始し、その間にキー入力回路３７からのキー入力信号や、またはドアスイッチ回路１２からのドア開閉信号が入力されない状態が続いて、残り時間がゼロになるとリレー２１をＯＦＦして制御回路１４自身の電力を遮断する。なお、残り時間がゼロになる前にキー入力回路３７やドアスイッチ１２などから信号が入力されたり、また加熱調理が行われると、タイマ時間は再設定され、リレー２１のＯＮ状態が延長される。このタイマの時間値については、調理者が表示回路３６を見ながらキー入力回路３７から調理メニューを設定したり、または調理が終了したことを表示回路３６で確認するのに十分な長さにしてある。
【００３２】
次にドア６を自動で開ける時の動作について説明する。
【００３３】
ドア６を自動で開けるために取っ手スイッチ６ｃを押すと、取っ手スイッチ６ｃの動きに連動して、電源スイッチ２２とドア開スイッチ３８の両方のスイッチがＯＮになる。電源スイッチ２２がＯＮすることで商用電源１５から電源回路３３に電力が供給され、それ以後は前述した手動でドア６を開けた時と同じ動作になり、制御回路１４が動作を始めリレー２１がＯＮになる。
【００３４】
また、押されたドア開スイッチ３８の信号処理については、取っ手スイッチ６ｃが押されている時に、ドア６を開けると押している指にドア６が当り危険なので、取っ手スイッチ６ｃから指が離れたのを確認してからドア６を開けるようにする。そのため、ドア開スイッチ３８の信号がＯＮからＯＦＦに変わってからマイコン３４は、あらかじめ設定してあった、遅延時間（遅延時間を自由に設定可能とすることも可能である）を待ってドア開成駆動手段１３内の開放モータ１３ｂを動作させ、プランジャー１３ａで前板５に密着しているドア６を押し開く動作に入る。ただし、取っ手スイッチ６ｃの役割をするスイッチがドア以外の場所に設置された場合は、スイッチを押されて電気信号がＯＮになった時にＯＦＦを待たずに遅延時間のカウントを始め、遅延時間経過後にドア６を開き始める動作を開始することも可能である。
【００３５】
また、開放モータ１３ｂの駆動回路にインバータ制御方式などを採用することで開放モータ１３ｂの回転速度を可変することができ、ドア６の開き始めはゆっくりと動作し、次第に早くすることも可能である。
【００３６】
プランジャー１３ａに押し開かれたドア６は前板５から離れ始める。ドア６が閉まっているときはドア６のドア重心６ｄがドア６の回転中心６ｅよりも前板５側にあるため、ドア６は安定して前板５に接していた。しかしプランジャー１３ａに押されドア６が開き始めるとドア重心６ｄも同時に移動を始め、開き角度が増すことでドア重心６ｄが回転中心６ｅよりドア６が開く方向に移動し、更に開き角度が増し続けると、今度はドア６の自重でドア６は開成する。
【００３７】
プランジャー１３ａの移動距離は、ドア６が自重で開き始める位置より更にドア６が開いた位置まで届く距離とし、その後、自動的にプランジャー１３ａは格納位置に戻って停止する。この停止位置は位置検出スイッチ１３ｃによって決定することができる。自動でプランジャー１３ａを戻す方法としては、戻す位置に新たにスイッチを設け、プランジャー１３ａがそのスイッチを押すと開放モータ１３ｂを逆転させて戻す方法や、カムなどを使用してモータの回転を直線運動に変更し、モータの回転方向は常に一定方向に回転を続けることでプランジャー１３ａを突出させ、その後引っ込めることは簡単な構造で実現可能である。
【００３８】
ドア６が自重で開き始め、そして、ドアアーム７のストッパ部７ｂがローラ９に達すると図４で示すようにドア６は全開し開成動作は完了する。
【００３９】
ドア６が開いたら食品２を加熱室３に入れてドア６を閉めて、キー入力回路３７で調理方法を選定して加熱調理を開始する。加熱調理の進行状況はドア６のファインダ６ａから加熱室３の食品２を覗き見ることができる。そして設定された温度や、もしくは加熱時間が経過するとマグネトロンなどの動作が停止して加熱調理は終了する。
【００４０】
以上説明した本発明によって、電動の動力を使用してスイッチ操作で簡単に開成できるドア６を持ち、制御回路１４に電力が供給され動作している時でも、待機状態で制御回路１４への電力が絶たれている時でも、制御回路１４への電力の供給状態に関係なく、一度のスイッチ操作で、制御回路１４への電力の供給を開始し、その後ドア６を自動に開成することができるようなった。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施例における高周波加熱装置の外観斜視図である。
【図２】本発明の一実施例における高周波加熱装置のドアが密閉している状態でキャビネットを除去した場合の右側面図である。
【図３】本発明の一実施例における高周波加熱装置のドアが半開している状態でキャビネットを除去した場合の右側面図である。
【図４】本発明の一実施例における高周波加熱装置のドアが全開している状態でキャビネットを除去した場合の右側面図である。
【図５】本発明の一実施例における高周波加熱装置のドアが閉まった状態の回路図、ブロック図である。
【図６】本発明の一実施例における取っ手内部に取り付けた取っ手スイッチの一例を示す説明図である。
【図７】本発明の一実施例における取っ手スイッチを操作部に取り付けた一例を示す説明図である。
【図８】本発明の一実施例における取っ手スイッチを操作部に取り付けた一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４２】
２食品
３加熱室
４開口部
５前板
６ドア
６ｂ取っ手
６ｃ取っ手スイッチ
１０コイルバネ
１２ドアスイッチ
１３ドア開成駆動手段
１５商用電源
２０ドアスイッチ
２１リレー
２２電源スイッチ
２８電熱ヒータ
２９電熱ヒータ
３１高周波発生源
３３電源回路
３４マイコン
３８ドア開スイッチ

【特許請求の範囲】
【請求項１】
食品（２）を収納する加熱室（３）と、加熱室（３）の開口部（４）に装備した開閉自在なドア（６）と、ドア（６）が閉成したとき加熱室（３）の開口部（４）の周囲を構成する前板（５）にドア（６）が密着するよう引力するコイルバネ（１０）と、一端を前記ドア（６）に接続し、他端をコイルバネ（１０）に接続したドアアーム（７）と、ドア（６）を電動で押し開けるドア開成駆動手段（１３）と、前記ドア（６）の取っ手（６ｂ）に設けた取っ手スイッチ（６ｃ）と、ドア（６）の開成指示を出すドア開スイッチ（３８）と、制御回路（１４）の電源となる電源回路（３３）と、商用電源（１５）と電源回路（３３）との間に介設されてドア（６）の開成でＯＮ動作し、閉成でＯＦＦ動作するドアスイッチ（２０）と、ドアスイッチ（２０）に並列に接続され制御回路（１４）からの指示により動作するリレー（２１）と、さらにドアスイッチ（２０）とリレー（２１）と並列に接続され、電源回路（３３）へ電力を供給するための電源スイッチ（２２）を設け、前記取っ手スイッチ（６ｃ）の動作に連動してドア開スイッチ（３８）と電源スイッチ（２２）の両方が動作することを特徴とする高周波加熱装置。

【図１】