(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装置を提供すること。【解決手段】調理物３を加熱する加熱容器１の上方に開口孔６を具備した保持部材５を調理物３に対向して設け、通音材７を開口孔６に取付け、保持部材５の調理物３に対向していない側に超音波センサ８を取付け、超音波センサ８と開口孔６との間に隙間部１０を設け、超音波センサ８と調理物３との間に通音材７を介在させ、調理物３の水位を検知するものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱容器に収納された調理物の上方に配された開口孔を有する保持部材と、
前記開口孔に配され微細な孔や隙間を有し音波を透過可能な通音材と、
音波を前記通音材を介して調理物に送信するとともに、調理物で反射された音波を前記通音材を介して受信する超音波センサと、
前記超音波センサと前記通音材との間に配された隙間部と、
前記隙間部の周囲に配された空間部と、
を備えた水位検知装置。
【請求項２】
前記通音材に具備した孔や隙間の大きさを液体の分子が通らない大きさにした請求項１に記載の水位検知装置。
【請求項３】
前記通音材に撥水効果のある表面処理をした請求項１または２に記載の水位検知装置。
【請求項４】
前記保持部材は、前記加熱容器を覆う蓋部を有する請求項１〜３のいずれか１項に記載の水位検知装置。
【請求項５】
前記隙間部に風を流すことが可能な送風ファンを備えた請求項１〜４のいずれか１項に記載の水位検知装置。
【請求項６】
請求項１〜５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）。
【０００３】
また、超音波センサを超音波を通過させる防水膜にて囲い込んだセンサ構造が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−４２０４４号公報
【特許文献２】特開平６−３４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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直接超音波センサにて測定していたため、湯沸しをする際、調理物から蒸気が発生し、その蒸気によって、超音波センサに熱が伝わり、結果として、超音波センサが正常に動作しなくなったり、故障したりする課題を有していた。
【０００６】
さらに、従来の特許文献２の構成は、防水膜にて水分の浸入は防止できるが、湯沸し中の水蒸気は防水膜を通過して侵入し、水蒸気で超音波センサの温度を上昇させることで、超音波センサの性能が発揮できなくなる課題を有していた。
【０００７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、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】
【０００８】
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、
加熱容器に収納された調理物の上方に配された開口孔を有する保持部材と、
前記開口孔に配され微細な孔や隙間を有し音波を透過可能な通音材と、
音波を前記通音材を介して調理物に送信するとともに、調理物で反射された音波を前記通音材を介して受信する超音波センサと、
前記超音波センサと前記通音材との間に配された隙間部と、
前記隙間部の周囲に配された空間部と、を備えたものである。
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。
【０００９】
これによって、超音波センサから送信した超音波は、保持部材の開口孔に具備された通音材を通って、加熱容器内の調理物に当たり、反射した超音波は、また、通音材を通って、超音波センサで受信され、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。更に、加熱容器の中で調理物を加熱すると、蒸気が発生し、蒸気が上昇すると超音波センサの方に向かい、一部の蒸気は保持部材の通音材を透過することになるが、通音材と
超音波センサとの間には隙間部が有り、その隙間部の周囲の空間部とは連通しているため、通音材を透過した蒸気は、隙間に介在する空気で冷やされ、水滴化し、結果として、超音波センサへ蒸気が当たることを大幅に低減でき、超音波センサが蒸気によって温度上昇し、超音波センサの性能が発揮できなくなることを防止できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の水位検知装置は、加熱容器内の調理物から発生する蒸気で、超音波センサが熱影響を受け、調理物の水位を検知できなくなることを無くすことができる。また、比較的簡単な構成で、コスト低減も図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【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を示すブロック図
【図４】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要部正面断面図
【図５】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の正面断面図
【図６】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の正面断面図
【図７】本発明の実施の形態４における水位検知装置を示すブロック図
【図８】本発明の実施の形態５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９】本発明の実施の形態５における水位検知装置を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
第１の発明は、
加熱容器に収納された調理物の上方に配された開口孔を有する保持部材と、
前記開口孔に配され微細な孔や隙間を有し音波を透過可能な通音材と、
音波を前記通音材を介して調理物に送信するとともに、調理物で反射された音波を前記通音材を介して受信する超音波センサと、
前記超音波センサと前記通音材との間に配された隙間部と、
前記隙間部の周囲に配された空間部と、を備えたものである。
【００１３】
これにより、超音波センサから送信した超音波は、保持部材の開口孔に配された通音材を通って、加熱容器内の調理物に当たり、反射した超音波は、また、通音材を通って、超音波センサで受信され、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、加熱容器の中で調理物を加熱すると、蒸気が発生し、蒸気が上昇すると超音波センサの方に向かい、一部の蒸気は保持部材の通音材を透過することになるが、通音材と超音波センサとの間には隙間部が有り、その隙間部の周囲の空間部とは連通しているため、通音材を透過した蒸気は、隙間部に介在する空気で冷やされ、水滴化し、結果として、超音波センサへ蒸気が当たることを大幅に低減でき、超音波センサが蒸気によって温度上昇し、超音波センサの性能が発揮できなくなることを防止できる。
【００１４】
第２の発明は、特に、第１の発明において、前記通音材に具備した孔や隙間の大きさを液体の分子が通らない大きさにすることにより、通音材を透過する蒸気に含まれる水分を確実に取り除くこいとができる。
【００１５】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、前記通音材に撥水効果のある表
面処理をすることにより、通音材の表面に付着した水分が、撥水処理により除去され、通音材の表面の水分で超音波の透過を妨害することを無くすことができる。
【００１６】
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、前記保持部材は、前記加熱容器を覆う蓋部を有することにより、加熱容器から排出する蒸気を大幅に低減することができる。
【００１７】
第５の発明は、特に、第１〜第４のいずれか１つの発明において、前記隙間部に風を流すことが可能な送風ファンを備えたことにより、通音材を透過してきた蒸気を完全に吹き飛ばすことができ、超音波センサが蒸気によって温度上昇し、超音波センサの性能が発揮できなくなることを確実に無くすことができる。
【００１８】
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。
【００１９】
（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、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は、本発明の実施の形態１における水位検知装置を示すブロック図である。
【００２０】
図１、図２において、１は鍋などの加熱容器であり、調理器２を形成しており、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には調理物３の上方に配された開口孔６を設け、開口孔６には、微細な孔や隙間の導通孔を有し超音波を透過可能な通音材７が配されている。通音材７は開口孔６の調理物３と対向する側に配置している。通音材７には例えば、細いポリエステル繊維を編み、ポリエステル繊維の微細な隙間（導通孔）を約６０μｍで作り、この微細な孔や隙間（導通孔）の大きさを液体の分子を通さない大きさに設定されているとともに超音波は透過するようにしている。また、通音材７の調理物３に対向する表面は、例えばフッ素等の表面処理を施し、撥水処理をしている。換言すれば、通音材７は撥水効果のある表面処理が施されている。超音波を通音材７を介して調理物３に送信するとともに、調理物３で反射された超音波を通音材７を介して受信する超音波センサ８が配されている。超音波センサ８は、保持部材５の調理物３に対向してない側に設けられており、超音波センサ８は取付け板９に固定し、取付け板９は保持部材５に固定している。超音波センサ８と通音材７との間には、隙間部１０を設け、隙間部１０の周囲には空間部１１が配されている。隙間部１０と保持部材５の周囲の空間部１１とは連通している。また、超音波センサ８と調理物３との間に通音材７を配置している。
【００２１】
本実施の形態における水位検知装置は、鍋１などの加熱容器に収納された調理物３の上方に配された開口孔６を有する保持部材５と、開口孔６に配され微細な孔や隙間を有し超音波を透過可能な通音材７と、超音波を通音材７を介して調理物３に送信するとともに、調理物３で反射された超音波を通音材７を介して受信する超音波センサ８と、超音波センサ８と通音材７との間に配された隙間部１０と、隙間部１０の周囲に配された空間部１１と、を備えたものである。また、調理器２は、この水位検知装置を備えたものである。
【００２２】
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。
【００２３】
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８から送信した超音波
が、矢印Ａ１のように保持部材５の開口孔６に具備された通音材７を通って、鍋１内の調理物３に当たり、反射した超音波は、また、矢印Ａ２のように通音材７を通って、超音波センサ８で受信され、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。
【００２４】
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Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３のように蒸気が上昇するが、調理物３の上方に保持部材５の無い部分は矢印Ｂ３のようにそのまま上昇し、調理物３の上方に保持部材５のある部分は矢印Ｂ２のように保持部材５で遮り、一部の蒸気は矢印Ｂ１のように保持部材５の通音材７を透過して、超音波センサ８の方に向かうことになる。ここで、通音材７と超音波センサ８との間には隙間部１０が有り、隙間部１０に蒸気が達するとその周囲の空間部１１の空気で蒸気は冷やされ、水滴化し、結果として、超音波センサ８へ蒸気が当たることを大幅に低減でき、超音波センサ８の温度上昇を抑制し、超音波センサ８の性能が発揮できなくなることを防止できる。また、隙間部１０と保持部材５の周囲の空間部１１とは連通しているため、隙間部１０にある空気は、空間部１１にある空気と常に入れ替わるため、矢印Ｂ１のように進んできた蒸気を水滴化することを続け、超音波センサ８の温度上昇等の問題を大幅に低減できる。
【００２５】
さらに、蒸気が通音材７を矢印Ｂ１のように通過する際、通音材７の表面に結露して水分が付着することがあるが、通音材７の表面を撥水処理をしており、この撥水処理で通音材７に結露した水分を剥離するので、結露が生じても超音波は通音材７を透過することができる。
【００２６】
また、図３（ａ）のブロック図に示すように、超音波センサ８は電池等からの電源を有した制御部１２と電気的に接続しており、超音波センサ８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Ａ１のように調理物３に超音波を送信した時刻ｔ１と矢印Ａ２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８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）
【００２７】
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１２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）
【００２８】
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１２で判断し、表示部１３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１２と表示部１３は水位検知装置に設けられる。
【００２９】
また、図３（ｂ）のブロック図に示すように、超音波センサ８側の制御部１４とコンロ側の制御部１５とに分け、両者の制御部１４と制御部１５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１４で検知し、制御部１５に送ることで、調理物３のふきこぼれや煮詰まり・空焼きの恐れがある時は、制御部１５から表示部１６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１７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。
【００３０】
（実施の形態２）
図４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要部正面断面図を示すものである。
【００３１】
図４において、１は鍋などの加熱容器であり、調理器２を形成しており、３は調理物、４は把手、５は保持部材、６は開口孔、７は通音材、８は超音波センサ、１０は隙間部、１１は空間部で、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。
【００３２】
１８は送風ファンで、取付け板１９に取付け孔２０を設け、送風ファン１８の送風ノズル２１を取付け孔２０に差込み固定している。送風ノズル２１の先端２２は、超音波センサ８の下方にある隙間部１０の方向に向けている。
【００３３】
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。
【００３４】
本発明の実施の形態１と同様に、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８から送信した超音波が、矢印Ａ１のように保持部材５の開口孔６に具備された通音材７を通って、鍋１内の調理物３に当たり、反射した超音波は、また、矢印Ａ２のように通音材７を通って、超音波センサ８で受信され、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。
【００３５】
さらに、鍋１の中で調理物３を加熱すると、一部の蒸気は保持部材５の通音材７を透過して、超音波センサ８の方向に向かうことになるが、送風ファン１８によって空間部１１から空気を吸込み、矢印Ｃのように隙間部１０に空気を吹き出すので、蒸気は矢印Ｄのように吹き飛ばされ、超音波センサ８に蒸気は当たることが無い。特に矢印Ｃに示すように超音波センサ８側に吹き出し方向を向けた方が、超音波センサ８自体も冷やされ効果が高く、そのために送風ノズル２１の先端２２を超音波センサ８の方向に向けている。したがって、超音波センサ８が蒸気によって温度上昇することが無くなり、超音波センサ８の性能を常に発揮することができる。
【００３６】
（実施の形態３）
図５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の正面断面図を示すものである。
【００３７】
図５において、１は鍋などの加熱容器であり、調理器２を形成しており、３は調理物、４は把手、６は開口孔、７は通音材、８は超音波センサ、９は取付け板、１０は隙間部、１１は空間部で、以上は実施の形態１で説明した物と同じのため、同一符号、同一名称を付与して説明を省略する。
【００３８】
鍋１の開口部を覆う蓋部を一体に有した保持部材２３を備えている。鍋１の上方外周に保持部材２３の外周端部が当接することにより、保持部材２３は鍋１の開口部を覆っている。保持部材２３には開口孔６を設け、開口孔６には、液体の分子が通らない微細な導通孔を有し、さらに表面を撥水処理した通音材７を固定している。したがって、超音波センサ８は、鍋１と保持部材２３とで略密閉された空間の外側に配置されることとなる。
【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フライヤである調理器について、以下その動作、作用を説明する。
【００４０】
本発明の実施の形態１と同様に、鍋１内に収納した調理物３の水位を検知するのは、超音波センサ８から送信した超音波が、矢印Ａ１のように保持部材２３の開口孔６に具備された通音材７を通って、鍋１内の調理物３に当たり、反射した超音波は、また、矢印Ａ２のように通音材７を通って、超音波センサ８で受信され、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、蒸気が上昇するが、保持部材２３で鍋１の開口部を覆っているので、鍋１内に蒸気が閉じ込められ、蒸気は矢印Ｅ１、Ｅ２のように鍋１と保持部材２３が当接された上方外周から排出される。一部の蒸気は矢印Ｆのように保持部材２３の通音材７を透過して、超音波センサ８の方向に向かうことになるが、通音材７と超音波センサ８との間には隙間部１０が有り、隙間部１０に蒸気が達するとその周囲の空気で冷やされ、水滴化し、結果として、超音波センサ８へ蒸気が当たることを大幅に低減でき、超音波センサ８の温度上昇を抑制し、超音波センサ８の性能が発揮できなくなることを防止できる。また、隙間部１０と保持部材２３の周囲の空間部１１とは連通しているため、隙間部１０にある空気は、空間部１１にある空気と常に入れ替わるため、矢印Ｆのように進んできた蒸気を水滴化することを続け、超音波センサ８の温度上昇の問題を大幅に低減できる。
【００４２】
このように、蓋部を一体に有した保持部材２３で鍋１を覆うと、鍋１の上方外周から蒸気が排出され、超音波センサ８に蒸気が回り込んで、超音波センサ８に蒸気が当たることをより低減できる。
【００４３】
（実施の形態４）
図６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湯沸し器の正面断面図、図７は、本発明の実施の形態４における水位検知装置を示すブロック図である。
【００４４】
図６において、２４は加熱容器で、加熱容器２４底面の外側にヒータ２５からなる加熱部を設けている。加熱容器２４の内部には、水からなる調理物２６を収納している。加熱容器２４の底面には排出孔２７を具備しており、排出孔２７と連通するポンプ（図示せず）の駆動を介して、突出口２８から調理物２６（お湯等）を排出できる。２９は調理器である湯沸し器の本体で、内部に加熱容器２４等を保持している。３０は本体蓋で、調理器２９の上部に位置し、本体蓋３０と調理器２９とは１か所の回転軸（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。
【００４５】
本体蓋３０の下側に取付けられた内蓋を一体に有した保持部材３１を備えている。保持部材３１は、加熱容器２４の上部の開口部を覆っている。保持部材３１には、加熱容器２４内の蒸気を排出する下蒸気孔３２を具備し、蒸気通路３３を介して、本体蓋３０の上部に具備した上蒸気孔３４から蒸気を排出している。保持部材３１には調理物２６の上方に配された開口孔３５を設け、開口孔３５には、液体の分子が通らない微細な孔や隙間の導通孔を有し超音波を透過可能な通音材３６が配されている。通音材３６は開口孔３５の調理物２６と対向する側に配置している。通音材３６の表面には撥水処理が施されている。保持部材３１の調理物２６に対向してない側に超音波センサ３７を設け、超音波センサ３７は本体蓋３０に具備した取付け部３８に固定している。超音波センサ３７は、超音波を通音材３６を介して調理物２６に送信するとともに、調理物２６で反射された超音波を通音材３６を介して受信するものである。超音波センサ３７と通音材３６との間には、隙間部３９を設け、隙間部３９と保持部材３１の周囲の空間部４０とを連通している。さらに、本体蓋３０には通気孔４１を設け、通気孔４１を介して、矢印Ｇのように隙間部３９、空間部４０の空気を調理器２９外部の空気と入替えている。
【００４６】
本実施の形態における水位検知装置は、加熱容器２４に収納された調理物２６の上方に配された開口孔３５を有する保持部材３１と、開口孔３５に配され微細な孔や隙間を有し超音波を透過可能な通音材３６と、超音波を通音材３６を介して調理物２６に送信するとともに、調理物２６で反射された超音波を通音材３６を介して受信する超音波センサ３７と、超音波センサ３７と通音材３６との間に配された隙間部３９と、隙間部３９の周囲に
配された空間部４０と、を備えたものである。また、湯沸し器の本体である調理器２９は、この水位検知装置を備えたものである。
【００４７】
以上のように構成された水位検知装置とそれを備えた湯沸し器について、以下その動作、作用を説明する。
【００４８】
加熱容器２４に収容した調理物２６の水位を検知するのは、超音波センサ３７から送信した超音波が、矢印Ａ１のように保持部材３１の開口孔３５に具備された通音材３６を通って、加熱容器２４内の調理物２６に当たり、反射した超音波は、また、矢印Ａ２のように通音材３６を通って、超音波センサ３７で受信され、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。
【００４９】
さらに、加熱容器２４の底面のヒータ２５に通電すると調理物２６が加熱され、蒸気が発生するが、主たる蒸気は矢印Ｈのように下蒸気孔３２、蒸気通路３３、上蒸気孔３４を介して排出される。一部の蒸気は矢印Ｊのように保持部材３１の通音材３６を透過して、超音波センサ３７の方に向かうことになるが、通音材３６と超音波センサ３７との間には隙間部３９が有り、隙間部３９に蒸気が達するとその周囲の空気で冷やされ、水滴化し、結果として、超音波センサ３７へ蒸気が当たることを大幅に低減でき、超音波センサ３７の温度上昇を抑制し、超音波センサ３７の性能が発揮できなくなることを防止できる。また、隙間部３９と保持部材３１の周囲の空間部４０とは連通しており、また、通気口４１を介して、本体蓋３０の外の空気とも矢印Ｇのように常に入れ替わるため、矢印Ｊのように進んできた蒸気を水滴化することを続け、超音波センサ３７の温度上昇等の問題を大幅に低減できる。
【００５０】
したがって、図７のブロック図に示すように、超音波センサ３７と調理物２６（お湯等）との距離を実施の形態１のように超音波センサ３７と制御部４２とによって算出し、調理物２６の水位を検出することで、例えば、調理物２６が少なくなってきたことを超音波センサ３７と制御部４２とで検知すると、表示部４３に調理物２６が少ないことを表示し、制御部４２からヒータ２５への通電を止めることができる。
【００５１】
また、調理物２６をポンプ（図示せず）を介して、突出口２８から出した時、調理物２６の水位変化量を超音波センサ３７と制御部４２にて算出し、それに加熱容器２４の内径からなる平面断面積を加味することで、突出口２８から排出する調理物２６の量を表示部４３に表すことができ、使い勝手の良い湯沸し器を提供することができる。
【００５２】
（実施の形態５）
図８は、本発明の実施の形態５における水位検知装置とそれを備えた炊飯器の正面断面図、図９は、本発明の実施の形態５における水位検知装置を示すブロック図である。
【００５３】
図８において、４４は加熱容器であり、所謂お釜である。加熱容器４４底面に接合するようにヒータ４５からなる加熱部を設け、ヒータ４５はヒータ固定部４６を介して、調理器４７である炊飯器の本体に固定している。加熱容器４４は調理器４７に対して着脱自在にしている。加熱容器４４の内部には、米４８と水からなる調理物４９を収納している。５０は本体蓋で、調理器４７の上部に位置し、本体蓋５０と調理器４７とは１か所の回転軸（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。
【００５４】
本体蓋５０の下側に取付けられた内蓋を一体に有した保持部材５１を備えている。保持部材５１は、加熱容器４４の上部の開口部を覆っている。保持部材５１には、加熱容器４４内の蒸気を排出する下蒸気孔５２を具備し、蒸気通路５３を介して、本体蓋５０の上部に具備した上蒸気孔５４から蒸気を排出している。保持部材５１には調理物４９の上方に
配された開口孔５５を設け、開口孔５５には、液体の分子が通らない微細な孔や隙間の導通孔を有し超音波を透過可能な通音材５６が配されている。通音材５６は開口孔５５の調理物４９と対向する側に配置している。通音材５６の表面には撥水処理が施されている。保持部材５１の調理物４９に対向してない側に超音波センサ５７を設け、超音波センサ５７は本体蓋５０に具備した取付け部５８に固定している。超音波センサ５７は、超音波を通音材５６を介して調理物４９に送信するとともに、調理物４９で反射された超音波を通音材５６を介して受信するものである。超音波センサ５７と通音材５６との間には、隙間部５９を設け、隙間部５９と保持部材５１の周囲の空間部６０とを連通している。さらに、本体蓋５０には通気孔６１を設け、通気孔６１を介して、矢印Ｋのように隙間部５９、空間部６０の空気を調理器４７外部の空気と入替えている。
【００５５】
本実施の形態における水位検知装置は、加熱容器４４に収納された調理物４９の上方に配された開口孔５５を有する保持部材５１と、開口孔５５に配され微細な孔や隙間を有し超音波を透過可能な通音材５６と、超音波を通音材５６を介して調理物４９に送信するとともに、調理物４９で反射された超音波を通音材５６を介して受信する超音波センサ５７と、超音波センサ５７と通音材５６との間に配された隙間部５９と、隙間部５９の周囲に配された空間部６０と、を備えたものである。また、炊飯器の本体である調理器４７は、この水位検知装置を備えたものである。
【００５６】
以上のように構成された水位検知装置とそれを備えた炊飯器について、以下その動作、作用を説明する。
【００５７】
加熱容器４４に収容した米４８と水からなる調理物４９の水位を検知するのは、超音波センサ５７から送信した超音波が、矢印Ａ１のように保持部材５１の開口孔５５に具備された通音材５６を通って、加熱容器４４内の調理物４９に当たり、反射した超音波は、また、矢印Ａ２のように通音材５６を通って、超音波センサ５７で受信され、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。
【００５８】
さらに、加熱容器４４の底面のヒータ４５に通電すると米４８と水からなる調理物４９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Ｌのように下蒸気孔５２、蒸気通路５３、上蒸気孔５４を介して排出される。一部の蒸気は矢印Ｍのように保持部材５１の通音材５６を透過して、超音波センサ５７の方に向かうことになるが、通音材５６と超音波センサ５７との間には隙間部５９が有り、隙間部５９に蒸気が達するとその周囲の空気で冷やされ、水滴化し、結果として、超音波センサ５７へ蒸気が当たることを大幅に低減でき、超音波センサ５７の温度上昇を抑制し、超音波センサ５７の性能が発揮できなくなることを防止できる。また、隙間部５９と保持部材５１の周囲の空間部６０とは連通しており、また、通気口６１を介して、本体蓋５０の外の空気とも矢印Ｋのように常に入れ替わるため、矢印Ｍのように進んできた蒸気を水滴化することを続け、超音波センサ５７の温度上昇等の問題を大幅に低減できる。
【００５９】
したがって、本実施の形態の炊飯器は、加熱容器４４内の米４８と水からなる調理物４９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５７の動作が安定するため、図９のブロック図に示すように、超音波センサ５７と調理物４９との距離を実施の形態１のように超音波センサ５７と制御部６２とによって算出し、調理物４９の水位を検出することで、下記のように炊飯器に活用することができる。
【００６０】
例えば、炊飯中、米４８のデンプン質が調理物４９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４９が発生し、加熱容器４４から溢れ出すことになるが、「おねば」によって調理物４９の水位が上昇してくるのを超音波センサ５７で検知し、超音波センサ５７と電気的に接続されている制御部６２で判断し、ヒータ４５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。
【００６１】
さらに、炊飯後、米４８と水からなる調理物４９とが、ご飯になるが、この時、超音波センサ５７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６２にて、加熱容器（所謂お釜）４４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６２と電気的に接続された表示部６３に加熱容器４４にあるご飯の量を表示することができる。
【００６２】
もちろん、炊飯前に超音波センサ５７にて、米４８と水からなる調理物４９の水位を検知すれば、電気的に接続されている制御部６２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４５の加熱制御を制御部６２で行うことができ、美味しいご飯を炊くことができる。
【００６３】
なお、本実施の形態１〜５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。
【００６４】
また、本実施の形態３〜５において、送風ファンは使用していないが、本実施の形態２のように隙間部１０、３９、５９に向かって風を送る送風ファンを用いても良い。
【００６５】
また、本実施の形態１〜５において、通音材を開口孔の調理物と対向する側に配置した構成を説明したが、通音材を開口孔の中に配置する、または、通音材の配置が開口孔を介して調理物と対向する側に配置する構成でも良い。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
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ることを抑制でき、かつ、構成が簡単でコストが安いので、工場内の湯沸し器等の水位を測定する装置等にも適用できる。
【符号の説明】
【００６７】
２、２９、４７  調理器
２４、４４  加熱容器
３、２６、４９  調理物
５、２３、３１、５１  保持部材
６、３５、５５  開口孔
７、３６、５６  通音材
８、３７、５７  超音波センサ
１０、３９、５９  隙間部
１１，４０、６０  空間部
１８  送風ファン
【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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