(57)【要約】【課題】調理物から蒸気が発生しても、調理物の水位検知ができる水位検知装置とそれを備えた調理器を提供すること。【解決手段】調理物の上面に対する垂線と所定の角度を有する反射面６と、反射面に対して所定の角度を有して対向させた位置に配された超音波を送受信する送受信面８ａを有する超音波センサ７と、を備え、超音波センサは、送受信面から反射面を介して調理物に超音波を発信するとともに、調理物で反射された超音波を反射面を介して送受信面で受信するものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
調理物の上面に対する垂線と所定の角度を有する反射面と、
前記反射面に対して所定の角度を有して対向させた位置に配された超音波を送受信する送受信面を有する超音波センサと、
を備え、
前記超音波センサは、前記送受信面から前記反射面を介して前記調理物に超音波を発信するとともに、前記調理物で反射された超音波を前記反射面を介して前記送受信面で受信する水位検知装置。
【請求項２】
前記超音波センサを保持する保持部材をさらに備え、
前記反射面は、前記保持部材の一部で形成された請求項１に記載の水位検知装置。
【請求項３】
前記保持部材は前記超音波センサの送受信面の反対面近傍を保持するとともに、前記保持部材は前記超音波センサの送受信面との間に隙間が形成された請求項１または２に記載の水位検知装置。
【請求項４】
前記反射面は、撥水効果のある表面処理、および表面加工のうちの少なくとも一方を形成された請求項１〜３のいずれか１項に記載の水位検知装置。
【請求項５】
前記反射面は、多数の連通孔を有した多孔質材で形成された請求項１〜３のいずれか１項に記載の水位検知装置。
【請求項６】
前記反射面は、親水効果のある表面処理、および表面加工のうちの少なくとも一方を形成された請求項１〜３のいずれか１項に記載の水位検知装置。
【請求項７】
前記超音波センサの送受信面は、撥水効果のある表面処理、および表面加工のうちの少なくとも一方を形成された請求項１〜６のいずれか１項に記載の水位検知装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の水位検知装置を備えた調理器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水位検知を超音波センサを使って行う水位検知装置とそれを備えた調理器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の水位検知としては、超音波センサを水等の調理物の上部に設け、直接超音波センサにて、調理物の水位を測定する構成が提示され、その構成を使った電気湯沸し器が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−４２０４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の特許文献１の構成は、調理物の水位検知を行うに際して、超音波センサの送受信面が調理物の水面に対して平行に配されている。湯沸しをする際、調理物から蒸気が発生し、その蒸気が超音波センサの送受信面に当たり、蒸気が結露した際に送受信面の中央に水滴が垂れ下がり、結果として、超音波センサの送受信面で超音波の発信や受信ができなくなり、正常に動作しなくなる課題を有していた。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、調理物から蒸気が発生しても正常に超音波センサが動作し、水位検知ができる水位検知装置とそれを備えた調理器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】
【０００６】
上記従来の課題を解決するために、本発明の水位検知装置は、
調理物の上面に対する垂線と所定の角度を有する反射面と、
前記反射面に対して所定の角度を有して対向させた位置に配された超音波を送受信する送受信面を有する超音波センサと、
を備え、
前記超音波センサは、前記送受信面から前記反射面を介して前記調理物に超音波を発信するとともに、前記調理物で反射された超音波を前記反射面を介して前記送受信面で受信するものである。
また、本発明の調理器は、上記水位検知装置を備えたものである。
【０００７】
これによって、超音波センサの送受信面から発信した超音波は、反射面で反射し、調理物の上面に向かい、調理物の上面で反射し、反射面に向かい、反射面で反射し、超音波センサの送受信面に向かい、超音波センサの送受信面で受信し、送信から受信までの時間差と音速との関係で水位が検知できる。さらに、調理物を加熱すると蒸気が発生し、蒸気が上昇すると反射面や超音波センサの送受信面に当たり、結露することになるが、反射面は調理物の上面に対する垂線と所定の角度を持っており、結露水はその角度で傾斜して流れ落ちる。また、超音波センサの送受信面は調理物の上面に対する垂線と角度（９０°―（２×所定の角度））を持っており、結露水はその角度で傾斜して流れ落ちる。したがって、反射面や超音波センサの送受信面に水滴が溜まることはなく、調理物を加熱しても安定して調理物の水位を測定できる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の水位検知装置は、調理物から発生する蒸気で、超音波センサの送受信面等に結露し、正常に動作しなくなることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１における水位検知装置とそれを備えた調理器の正面断面図
【図２】本発明の実施の形態１における水位検知装置とそれを備えた調理器の平面図
【図３】本発明の実施の形態１における水位検知装置の要部正面断面図
【図４】従来の超音波センサを取付けた構成を示す要部正面断面図
【図５】本発明の実施の形態１における水位検知装置とそれを備えた調理器を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態２における水位検知装置とそれを備えた調理器の正面断面図
【図７】本発明の実施の形態３における水位検知装置とそれを備えた調理器を有する湯沸し器の要部正面断面図
【図８】本発明の実施の形態３における水位検知装置とそれを備えた調理器を有する湯沸し器を示すブロック図
【図９】本発明の実施の形態４における水位検知装置とそれを備えた調理器を有する炊飯器の要部正面断面図
【図１０】本発明の実施の形態４における水位検知装置とそれを備えた調理器を有する炊飯器を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
第１の発明は、
調理物の上面に対する垂線と所定の角度を有する反射面と、
前記反射面に対して所定の角度を有して対向させた位置に配された超音波を送受信する送受信面を有する超音波センサと、
を備え、
前記超音波センサは、前記送受信面から前記反射面を介して前記調理物に超音波を発信するとともに、前記調理物で反射された超音波を前記反射面を介して前記送受信面で受信するものである。
【００１１】
これによって、超音波センサの送受信面から発信した超音波は、反射面で反射し、調理物の上面に向かい、調理物の上面で反射し、反射面に向かい、反射面で反射し、超音波センサの送受信面に向かい、超音波センサの送受信面で受信し、送信から受信までの時間差と音速との関係で水位が検知できる。さらに、調理物を加熱すると蒸気が発生し、蒸気が上昇すると反射面や超音波センサの送受信面に当たり、結露することになるが、反射面は調理物の上面に対する垂線と所定の角度を持っており、結露水はその角度で傾斜して流れ落ちる。また、超音波センサの送受信面は調理物の上面に対する垂線と角度（９０°―（２×所定の角度））を持っており、結露水はその角度で傾斜して流れ落ちる。したがって、反射面や超音波センサの送受信面に水滴が溜まることはなく、調理物を加熱しても安定して調理物の水位を測定できる。
【００１２】
第２の発明は、特に、第１の発明において、前記超音波センサを保持する保持部材をさらに備え、前記反射面は、前記保持部材の一部で形成された構成とすることにより、超音波センサと反射面との位置関係のずれが無くなり、より正確に調理物の水位を測定できる。
【００１３】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、前記保持部材は前記超音波セン
サの送受信面の反対面近傍を保持するとともに、前記保持部材は前記超音波センサの送受信面との間に隙間が形成されたことにより、超音波センサの送受信面に結露した水分が流れ落ちた際に隙間で結露した水分が切れ、超音波センサの送受信面に水分が残ることが無くなり、結果として蒸気が多い時でも、超音波センサによって安定して調理物の水位を測定できる。
【００１４】
第４の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明において、前記反射面は、撥水効果のある表面処理、および表面加工のうちの少なくとも一方を形成されたことにより、反射面に結露した水分が簡単に流れ落ち、反射面での超音波の反射が安定し、蒸気の多い時でも正確に調理物の水位を測定できる。
【００１５】
第５の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明において、前記反射面は、多数の連通孔を有した多孔質材で形成されたことにより、反射面に結露した水分が、多孔質材に吸い込まれ、反射面での超音波の反射が安定し、蒸気の多い時でも正確に調理物の水位を測定できる。
【００１６】
第６の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明において、前記反射面は、親水効果のある表面処理、および表面加工のうちの少なくとも一方を形成されたことにより、反射面に結露した水分が簡単に流れ落ち、反射面での超音波の反射が安定し、蒸気の多い時でも正確に調理物の水位を測定できる。
【００１７】
第７の発明は、特に、第１〜第６のいずれか１つの発明において、前記超音波センサの送受信面は、撥水効果のある表面処理、および表面加工のうちの少なくとも一方を形成されたことにより、超音波センサの送受信面に結露した水分が簡単に流れ落ち、超音波の送受信が安定し、蒸気の多い時でも正確に調理物の水位を測定できる。
【００１８】
第８の発明は、特に、第１〜第７のいずれか１つの発明の水位検知装置を備えた調理器である。
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における水位検知装置とそれを備えた調理器の正面断面図、図２は、同水位検知装置とそれを備えた調理器の平面図を示すものである。
【００２１】
図１、図２において、１は鍋などの加熱容器であり、調理器を構成している。鍋１の内部に水や食材等の調理物３を収納し、鍋１の底面等をコンロ等の加熱部（図示せず）を用いて、ガス火や電熱ヒータや電磁誘導等で加熱される。鍋１の側壁の外側には把手４を取付けている。５は保持部材で、鍋１の上方に配されている。保持部材５には反射面６を具備し、反射面６と調理物３の上面に対する垂線との角度を所定の値（本実施の形態では、角度Ａ＝４５°）に設定している。反射面６には、撥水性に効果のある例えばフッ素樹脂系の表面処理を設けている。超音波センサ７は、超音波を送信または受信する送受信面８ａを有する。超音波センサ７の送受信面８ａには、撥水性に効果のある例えばフッ素樹脂系の表面処理を設けている。送受信面８ａの反対面８ｂ近傍を保持部材５に具備したリブ９で支えて固定している。反射面６に対して所定の角度（本実施の形態では、角度Ａ＝４５°）で反射する延長線上に超音波センサ７の送受信面８ａを対向させている。超音波センサ７の送受信面８ａと保持部材５との間には、隙間１０を設けている。送受信面８ａの反対面８ｂには、超音波センサ７へ信号を入出力する電極１１が具備されており、その先端には超音波センサ用基板１２ａ、１２ｂが具備されている。超音波センサ用基板１２ａ
、１２ｂは、電池等（図示せず）からなる電源と電気的に接続している。１３は基板ケースで、超音波センサ用基板１２ａ、１２ｂを内部に取付け、保持部材５に固定している。
【００２２】
本実施の形態における水位検知装置は、調理物３の上面に対する垂線と所定の角度Ａを有する反射面６と、反射面６に対して所定の角度Ａを有して対向させた位置に配された超音波を送受信する送受信面８ａを有する超音波センサ７と、を備え、超音波センサ７は、送受信面８ａから反射面６を介して調理物３に超音波を発信するとともに、調理物３で反射された超音波を反射面６を介して送受信面８ａで受信するものである。また、超音波センサ７を保持する保持部材５をさらに備え、反射面６は、保持部材５の一部で形成された構成である。また、本実施の形態における調理器は、この水位検知装置を備えたものである。
【００２３】
以上のように構成された水位検知装置とそれを備えた調理器について、以下その動作、作用を説明する。
【００２４】
鍋１内に収納した調理物３の水位を検知するには、超音波センサ７の送受信面８ａから発信した超音波が、矢印Ｂ１のように反射面６で反射し、調理物３の上面に向かい、調理物３の上面で反射し、矢印Ｂ２のように反射面６に向かい、反射面６で反射し、超音波センサ７の送受信面８ａに向かい、超音波センサ７の送受信面８ａで受信し、送信から受信までの時間差と音速との関係で水位が検知できる。
【００２５】
さらに、鍋１の中で調理物３を加熱すると、蒸気が発生し、矢印Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３のように蒸気が上昇し、反射面６や超音波センサ７の送受信面８ａに当たり、結露することになるが、反射面６は調理物３の上面の垂線に対して、所定の角度である角度Ａ（４５°）になっており、結露水１４ａはその角度Ａで図３（ａ）の矢印Ｄのように流れ落ちる。また、超音波センサ７の送受信面８ａは調理物３の上面に対する垂線と角度（９０°―（２×Ａ）＝９０°−（２×４５°）＝０°）を持つことになり、即ち、調理物３の上面と垂直となり、結露水１４ｂはその角度で図３（ａ）の矢印Ｅのように流れ落ちる。換言すれば、超音波センサ７の送受信面８ａは、反射面６に対して所定の角度Ａ（４５°）を有して対向させた位置に配されている。
【００２６】
したがって、反射面６や超音波センサ７の送受信面８ａに水滴が溜まり、超音波の反射を乱したり、超音波の送受信性能を低下させることはない。したがって、調理物３を加熱しても安定して調理物３の水位を測定できる。この時、反射面６や超音波センサ７の送受信面８ａには、フッ素樹脂系の表面処理を設けているので、より簡単に結露水１４ａ、１４ｂは流れ落ちる。
【００２７】
また、図３（ａ）に示すように、超音波センサ７の送受信面８ａと保持部材５との間には、隙間１０を具備しているので、結露水１４ｂが隙間１０に矢印Ｅのように流れ落ち、送受信面８ａに溜まることを防止している。
【００２８】
ここで、従来の超音波センサを取付けた構成を図４に示す。図４に示すように、超音波センサ７の送受信面８ａを調理物３の上面と平行にすると、送受信面８ａに蒸気が結露すると、結露水１４ｃは大きな水滴となって送受信面８ａにへばり付き、結果として超音波センサ７の送受信性能を大幅に低減させ、調理物３の水位の測定が上手くできなくしていた。
【００２９】
また、本実施の形態においては、反射面６に撥水性に効果のある例えばフッ素樹脂系の表面処理を設けているが、図３（ｂ）に示すように、反射面１５に多数の連通孔を有した多孔質材１６を具備した別案を用いてもよい。このようにすることで、反射面１５の結露
水１４ｄは、多孔質材１６内に吸込まれ、多孔質材１６の上面に結露水１４ｄが水滴となって残り、超音波の反射を乱して、超音波センサ７の水位検知性能を低下させることは無い。多孔質材１６に吸込まれた結露水は、多孔質材１６の内部を通り下部に流れ、所定の量が溜まると矢印Ｆのように外部に排出される。
【００３０】
送受信面８ａの反対面８ｂ近傍を支えて固定するリブ９と反射面６とを同一の部品である保持部材５で形成しているので、角度Ａを正確に作ることができ、超音波センサ７の検知精度が向上すると共に、矢印Ｃ１、Ｃ２のように蒸気の入込むのは、保持部材５の中だけで、水分に弱い超音波センサ用基板１２ａ、１２ｂ側に蒸気の侵入を防いでおり、耐久性等が大幅に向上する。
【００３１】
また、図５（ａ）のブロック図に示すように、超音波センサ７は超音波センサ用基板１２ａ、１２ｂからなる制御部１７と電気的に接続しており、超音波センサ７への電源供給や検出信号のやり取りを行っている。具体的な水位の検知としては、矢印Ｂ１のように調理物３に超音波を送信した時刻ｔ１と矢印Ｂ２のように調理物３から受信した時刻ｔ２との時間差ｔを基に下記の（数１）のように超音波センサ７と調理物３との距離ｘを求める。なお、ｃは音速を表す。
ｘ＝（ｃ×ｔ）／２  ・・・（数１）
【００３２】
したがって、距離ｘを基に水位（調理物３の高さ）に変換する時は、調理物３が無い時のｘ値をｓとして制御部１７に記憶しておき、下記（数２）のように水位ｈを求めることができる。
ｈ＝ｓ−ｘ・・・（数２）
【００３３】
この鍋１内の調理物３の水位ｈがわかれば、鍋１の加熱中に調理物３の水位が急に高くなれば、調理物３のふきこぼれが起きているのではないかとか、調理物３の水位が低くなれば、調理物３の煮詰まり・空焼きの恐れがあるのではないか等を制御部１７で判断し、表示部１８（図１には図示せず）にて使用者に注意を喚起することができる。ここで、制御部１７と表示部１８は水位検知装置に設けられる。
【００３４】
さらに、調理物３の水位変動の大きさを制御部１７で検知して判断し、水位変動の大きさを基に調理物３が沸騰してきたことを表示部１８に示すこともできる。
【００３５】
また、図５（ｂ）のブロック図に示すように、超音波センサ７側の制御部１９と加熱部側の制御部２０とに分け、両者の制御部１９と制御部２０を通信で接続することにより、上述のように鍋１内の調理物３の水位の変化を制御部１９で検知し、制御部２０に送ることで、調理物３の沸騰状態、ふきこぼれ、煮詰まりや空焼きの恐れがある時等に、制御部２０から表示部２１に表示するとともにガス火や電熱ヒータや電磁誘導等の加熱部２２の出力を下げたり、停止させることができ、使用者の利便性を向上させることができる。
【００３６】
（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２における水位検知装置とそれを備えた調理器の正面断面図を示すものである。
【００３７】
図６において、１は鍋などの加熱容器２であり、調理器を形成しており、３は調理物、４は把手、７は超音波センサ、８ａは送受信面、８ｂは反対面、９はリブ、１０は隙間、１１は電極、１２ａ、１２ｂは超音波センサ基板、１３は基板ケースで、以上は実施の形態１で説明した構成要素と同じのため、同一符号、同一名称を付与して説明を省略する。
【００３８】
２３は保持部材で、鍋１の上方に取付けている。保持部材２３には反射面２４を具備し
、反射面２４と調理物３の上面に対する垂線との角度を所定の値（本実施の形態では、角度Ｇ＝３０°）に設定している。反射面２４には、撥水性に効果のある例えばフッ素樹脂系の表面処理を設けている。超音波センサ７の送受信面８ａには、撥水性に効果のある例えばフッ素樹脂系の表面処理を設け、送受信面８ａの反対面８ｂ近傍を保持部材２３に具備したリブ９で支えて固定している。反射面２４に対して所定の角度（本実施の形態では、角度Ｇ＝３０°）で反射する延長線上に超音波センサ７の送受信面８ａを対向させている。
【００３９】
以上のように構成された水位検知装置とそれを備えた調理器について、以下その動作、作用を説明する。
【００４０】
鍋１内に収納した調理物３の水位を検知するには、超音波センサ７の送受信面８ａから発信した超音波が、矢印Ｈ１のように反射面２４で反射し、調理物３の上面に向かい、調理物３の上面で反射し、矢印Ｈ２のように反射面２４に向かい、反射面２４で反射し、超音波センサ７の送受信面８ａに向かい、超音波センサ７の送受信面８ａで受信し、送信から受信までの時間差と音速との関係で水位が検知できる。
【００４１】
さらに、鍋１の中で調理物３を加熱すると、蒸気が発生し、矢印Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３のように蒸気が上昇し、反射面２４や超音波センサ７の送受信面８ａに当たり、結露することになるが、反射面２４は調理物３の上面の垂線に対して、所定の角度である角度Ｇ（３０°）になっており、結露水１４ｅはその角度Ｇで流れ落ちる。また、超音波センサ７の送受信面８ａは調理物３の上面に対する垂線と角度（９０°―（２×Ｇ）＝９０°−（２×３０°）＝３０°）を持つことになり、結露水１４ｆはその角度で流れ落ちる。したがって、反射面２４や超音波センサ７の送受信面８ａに水滴が溜まり、超音波の反射を乱したり、超音波の送受信性能を低下させることはない。換言すれば、超音波センサ７の送受信面８ａは、反射面２４に対して所定の角度Ｇ（３０°）を有して対向させた位置に配されている。
【００４２】
したがって、調理物３を加熱しても安定して調理物３の水位を測定できる。この時、反射面２４や超音波センサ７の送受信面８ａには、フッ素樹脂系の表面処理を設けているので、より簡単に結露水１４ｅ、１４ｆは流れ落ちる。
【００４３】
また、超音波センサ７の送受信面８ａと保持部材２３との間には、隙間１０を具備しているので、結露水１４ｆが隙間１０に流れ落ち、送受信面８ａに溜まることを防止している。
【００４４】
（実施の形態３）
図７は、本発明の実施の形態３における水位検知装置とそれを備えた調理器を有する湯沸し器の要部正面断面図を示すものである。
【００４５】
図７において、５は保持部材、６は反射面、７は超音波センサ、８ａは送受信面、８ｂは反対面、９はリブ、１０は隙間、１１は電極で、以上は実施の形態１で説明した構成要素と同じのため、同一符号、同一名称を付与して説明を省略する。
【００４６】
２５は加熱容器であり、調理器を形成しており、底面の外側にヒータ２６からなる加熱部を設けている。加熱容器２５の内部には、水からなる調理物２７を収納している。加熱容器２５の底面には排出孔２８を具備しており、排出孔２８と連通するポンプ（図示せず）の駆動を介して、突出口２９から調理物２７（お湯等）を排出できる。３０は本体で、内部に加熱容器２５等を保持している。３１は本体蓋で、本体３０の上部に位置し、本体蓋３１と本体３０とは１か所回転軸（図示せず）で固定され、回転軸を介して開閉可能な
構成になっている。３２は蓋底板で、本体蓋３１の下側に取付けられており、加熱容器２５の上部の開口に蓋をしている。蓋底板３２には、加熱容器２５内の蒸気を排出する下蒸気孔３３を具備し、蒸気通路３４を介して、本体蓋３１の上部に具備した上蒸気孔３５から蒸気を排出している。
【００４７】
３６は開口孔で、蓋底板３２に設け、開口孔３６の上部には、反射面６と超音波センサ７とを具備した保持部材５を取付けている。また、実施の形態１と同様に、反射面６と調理物２７の上面に対する垂線との角度を所定の値（角度Ａ＝４５°）に設定し、反射面６には、撥水性に効果のある例えばフッ素樹脂系の表面処理を設けている。超音波センサ７の送受信面８ａには、撥水性に効果のある例えばフッ素樹脂系の表面処理を設け、反射面６に対して所定の角度（角度Ａ＝４５°）で反射する延長線上に超音波センサ７の送受信面８ａを対向させている。超音波センサ７の送受信面８ａと保持部材５との間には、隙間１０を設けている。３７は超音波センサ用基板で、超音波センサ７へ信号を入出力する電極１１に取付けられている。超音波センサ用基板３７は、図８に示す制御部３８と電気的に接続し、制御部３８によって超音波センサ７の送受信を制御している。
【００４８】
以上のように構成された水位検知装置とそれを備えた調理器を有する湯沸し器について、以下その動作、作用を説明する。
【００４９】
加熱容器２５に収容した調理物２７の水位を検知するには、超音波センサ７の送受信面８ａから発信した超音波が、矢印Ｂ１のように反射面６で反射し、調理物２７の上面に向かい、調理物２７の上面で反射し、矢印Ｂ２のように反射面６に向かい、反射面６で反射し、超音波センサ７の送受信面８ａに向かい、超音波センサ７の送受信面８ａで受信し、送信から受信までの時間差と音速との関係で水位が検知できる。
【００５０】
さらに、加熱容器２５の底面のヒータ２６に通電すると調理物２７が加熱され、蒸気が発生するが、主たる蒸気は矢印Ｋ１のように、下蒸気孔３３、蒸気通路３４、上蒸気孔３５を介して排出される。一部の蒸気は矢印Ｋ２、Ｋ３のように開口孔３６を介して保持部材５の中に入込み、反射面６や超音波センサ７の送受信面８ａに当たり、結露することになるが、反射面６は調理物２７の上面の垂線に対して、実施の形態１と同様に角度Ａ（４５°）になっており、結露水はその角度Ａで流れ落ちる。また、超音波センサ７の送受信面８ａは実施の形態１と同様に調理物２７の上面に対して垂直となり、結露水は簡単に流れ落ちる。したがって、反射面６や超音波センサ７の送受信面８ａに水滴が溜まり、超音波の反射を乱したり、超音波の送受信性能を低下させることはない。換言すれば、超音波センサ７の送受信面８ａは、反射面６に対して所定の角度Ａ（４５°）を有して対向させた位置に配されている。
【００５１】
したがって、調理物２７を加熱しても安定して調理物２７の水位を測定できる。この時、反射面６や超音波センサ７の送受信面８ａには、フッ素樹脂系の表面処理を設けているので、より簡単に結露水は流れ落ちる。
【００５２】
また、超音波センサ７の送受信面８ａと保持部材５との間には、隙間１０を具備しているので、結露水が隙間１０に流れ落ち、送受信面８ａに溜まることを防止している。
【００５３】
したがって、図８のブロック図に示すように、超音波センサ７と調理物２７（お湯等）との距離を実施の形態１のように超音波センサ７と制御部３８とによって算出し、調理物２７の水位を検出することで、例えば、調理物２７が少なくなってきたことを超音波センサ７と制御部３８とで検知すると、表示部３９に調理物２７が少ないことを表示し、制御部３８からヒータ２６への通電を止めることができる。
【００５４】
また、調理物２７をポンプ（図示せず）を介して、突出口２９から出した時、調理物２７の水位変化量を超音波センサ７と制御部３８にて算出し、それに加熱容器２５の内径からなる平面断面積を加味することで、突出口２９から排出する調理物２７の量を表示部３９に表すことができ、使い勝手の良い調理器である湯沸し器を提供することができる。
【００５５】
（実施の形態４）
図９は、本発明の実施の形態４における水位検知装置とそれを備えた調理器を有する炊飯器の要部正面断面図を示すものである。
【００５６】
図９において、５は保持部材、６は反射面、７は超音波センサ、８ａは送受信面、８ｂは反対面、９はリブ、１０は隙間、１１は電極で、以上は実施の形態１で説明した構成要素と同じのため、同一符号、同一名称を付与して説明を省略する。
【００５７】
４０は加熱容器（所謂お釜）であり、調理器を形成しており、加熱容器４０底面に接合するようにヒータ４１からなる加熱部を設け、ヒータ４１はヒータ固定部４２を介して、本体４３に固定している。加熱容器４０は本体４３に対して着脱自在にしている。加熱容器４０の内部には、米４４と水からなる調理物４５を収納している。４６は本体蓋で、本体４３の上部に位置し、本体蓋４６と本体４３とは１か所回転軸（図示せず）で固定され、回転軸を介して開閉可能な構成になっている。４７は蓋底板で、本体蓋４６の下側に取付けられており、加熱容器４０の上部の開口に蓋をしている。蓋底板４７には、加熱容器４０内の蒸気を排出する下蒸気孔４８を具備し、蒸気通路４９を介して、本体蓋４６の上部に具備した上蒸気孔５０から蒸気を排出している。
【００５８】
５１は開口孔で、蓋底板４７に設け、開口孔５１の上部には、反射面６と超音波センサ７とを具備した保持部材５を取付けている。また、実施の形態１と同様に、反射面６と調理物４５の上面に対する垂線との角度を所定の値（角度Ａ＝４５°）に設定し、反射面６には、撥水性に効果のある例えばフッ素樹脂系の表面処理を設けている。超音波センサ７の送受信面８ａには、撥水性に効果のある例えばフッ素樹脂系の表面処理を設け、反射面６に対して所定の角度（角度Ａ＝４５°）で反射する延長線上に超音波センサ７の送受信面８ａを対向させている。超音波センサ７の送受信面８ａと保持部材５との間には、隙間１０を設けている。３７は超音波センサ用基板で、超音波センサ７へ信号を入出力する電極１１に取付けられている。超音波センサ用基板３７は、図１０に示す制御部５２と電気的に接続し、制御部５２によって超音波センサ７の送受信を制御している。
【００５９】
以上のように構成された水位検知装置とそれを備えた調理器を有する炊飯器について、以下その動作、作用を説明する。
【００６０】
加熱容器４０に収容した米４４と水からなる調理物４５の水位を検知するには、超音波センサ７の送受信面８ａから発信した超音波が、矢印Ｂ１のように反射面６で反射し、調理物４５の上面に向かい、調理物４５の上面で反射し、矢印Ｂ２のように反射面６に向かい、反射面６で反射し、超音波センサ７の送受信面８ａに向かい、超音波センサ７の送受信面８ａで受信し、送信から受信までの時間差と音速との関係で水位が検知できる。
【００６１】
さらに、加熱容器４０の底面のヒータ４１に通電すると米４４と水からなる調理物４５が加熱され、炊飯が始まる。その際、蒸気が発生するが、主たる蒸気は矢印Ｌ１のように下蒸気孔４８、蒸気通路４９、上蒸気孔５０を介して排出される。一部の蒸気は矢印Ｌ２、Ｌ３のように開口孔５１を介して保持部材５の中に入込み、反射面６や超音波センサ７の送受信面８ａに当たり、結露することになるが、反射面６は調理物４５の上面の垂線に対して、実施の形態１と同様に角度Ａ（４５°）になっており、結露水はその角度Ａで流れ落ちる。また、超音波センサ７の送受信面８ａは実施の形態１と同様に調理物４５の上
面に対して垂直となり、結露水は簡単に流れ落ちる。したがって、反射面６や超音波センサ７の送受信面８ａに水滴が溜まり、超音波の反射を乱したり、超音波の送受信性能を低下させることはない。換言すれば、超音波センサ７の送受信面８ａは、反射面６に対して所定の角度Ａ（４５°）を有して対向させた位置に配されている。
【００６２】
したがって、調理物４５を加熱しても安定して調理物４５の水位を測定できる。この時、反射面６や超音波センサ７の送受信面８ａには、フッ素樹脂系の表面処理を設けているので、より簡単に結露水は流れ落ちる。
【００６３】
また、超音波センサ７の送受信面８ａと保持部材５との間には、隙間１０を具備しているので、結露水が隙間１０に流れ落ち、送受信面８ａに溜まることを防止している。
【００６４】
したがって、本実施の形態の調理器を有する炊飯器は、加熱容器４０内の米４４と水からなる調理物４５とを加熱中（所謂炊飯中）も、炊飯後のご飯の保温中も、超音波センサ７の検知が安定し、図１０のブロック図に示すように、超音波センサ７と調理物４５との距離を実施の形態１のように超音波センサ７と制御部５２とによって算出し、下記のように炊飯器に活用することができる。
【００６５】
例えば、炊飯中、米４４のデンプン質が調理物４５の水に流出すると「おねば」といわれる粘性の泡状の調理物４５が発生し、加熱容器４０から溢れ出すことになるが、「おねば」によって調理物４５の水位が上昇してくるのを超音波センサ７で検知し、超音波センサ７と電気的に接続されている制御部５２で判断し、ヒータ４１の出力を下げて、「おねば」による水位上昇を抑制し、「おねば」のふきこぼれを防止することができる。
【００６６】
さらに、炊飯後、米４４と水からなる調理物４５とが、ご飯になるが、この時、超音波センサ７にて、ご飯の高さを検知することで、電気的に接続されている制御部５２にて、加熱容器（所謂お釜）４０の内径からなる平面断面積を加味して計算すれば、ご飯の量に変換することができ、制御部５２と電気的に接続された表示部５３に加熱容器４０にあるご飯の量を表示することができる。
【００６７】
もちろん、炊飯前に超音波センサ７にて、米４４と水からなる調理物４５の水位を検知すれば、電気的に接続されている制御部５２にて、どれだけの量のご飯を炊こうとしているかの判定を正確にでき、炊くご飯の量に合わせてヒータ４１の加熱制御を制御部５２で行うことができ、美味しいご飯を炊くことができる。
【００６８】
なお、本実施の形態１〜４において、超音波センサは送信と受信とを同じ物（１個）で行っているが、送信用と受信用の２個で行っても良い。要は、超音波を送信した時から戻ってきた超音波を受信した時までの時間差を検出できれば良い。
【００６９】
なお、本実施の形態１〜４において、水位検知装置の反射面は、撥水効果のある表面処理、および表面加工のうちの少なくとも一方を形成する構成、または、多数の連通孔を有した多孔質材で形成する構成としたが、反射面を、親水効果のある表面処理、および表面加工のうちの少なくとも一方を形成する構成としても良い。
【００７０】
また、本実施の形態１〜４において、超音波センサの送受信面や反射面には、撥水性に効果のある表面処理を設けているが無くても良く、要は、調理物の上面の垂線と所定の角度を持って反射面を形成し、反射面や超音波センサの送受信面が調理物の上面と平行でなく、傾斜させて結露水が流れ落ちれば良い。
【００７１】
なお、上記所定の角度は、３０°〜４５°付近が、反射面や超音波センサの送受信面か
ら結露水を流し落とすのに一番効果があった。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
以上のように、本発明の水位検知装置とそれを備えた調理器は、加熱容器の中の調理物を加熱した時に生じる蒸気が超音波センサに当たっても正常に動作させることができ、かつ、構成が簡単でコストが安いので、民生用および業務用における水位を測定する装置等にも適用できる。
【符号の説明】
【００７３】
２、２５、４０  加熱容器
３、２７、４５  調理物
５、２３  保持部材
６、１５、２４  反射面
７  超音波センサ
８ａ  送受信面
８ｂ  反対面
１０  隙間
１６  多孔質材
【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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【図１０】
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