(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加熱物を入れる調理容器を載置するトッププレートと、前記調理容器を加熱する加熱手段と、前記トッププレートを介して前記調理容器の振動を検出する振動検出手段と、前記振動検出手段の出力に基づき、前記調理容器の振動が発生した後小さくなった場合に前記被加熱物が沸騰状態にあると判定することにより前記被加熱物の沸騰状態を検出する沸騰検出手段とを備えた加熱調理器。
【請求項２】
振動検出手段は、トッププレートとの間に断熱手段を介在させた請求項１に記載の加熱調理器。
【請求項３】
振動検出手段は、トッププレートに接する振動伝達手段を備えた請求項１または２に記載の加熱調理器。
【請求項４】
振動検出手段は、弾性力で付勢してトッププレートに押し上げる保持手段によりトッププレートの下面に接するようにした請求項１〜３のいずれか１項に記載の加熱調理器。
【請求項５】
沸騰検出手段は、振動検出手段の出力を略１ｋＨｚ以下の振動ノイズを遮断する低域遮断フィルタを介して、被加熱物の沸騰状態を検出する請求項１〜４のいずれか１項に記載の加熱調理器。
【請求項６】
沸騰検出手段は、振動検出手段の出力を略１０ｋＨｚ以上の振動ノイズを遮断する高域遮断フィルタを介して、被加熱物の沸騰状態を検出する請求項１〜５のいずれか１項に記載の加熱調理器。
【請求項７】
振動検出手段を周囲温度から断熱する周囲断熱手段を有してなる請求項１〜６のいずれか１項に記載の加熱調理器。
【請求項８】
沸騰検出手段は、振動検出手段の出力が所定値以上になってから計時するタイマー手段とを備え、前記タイマー手段の計時が所定時間に到達すると前記加熱手段による加熱を停止または前記加熱手段の加熱出力を低減するようにした請求項１〜７のいずれか１項に記載の加熱調理器。
【請求項９】
沸騰検出手段は、加熱手段の加熱出力に応じて振動検出手段の出力の判定値を変える加熱出力補正手段を備え、被加熱物の沸騰状態を検出する請求項１〜８のいずれか１項に記載の加熱調理器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般家庭で使用する加熱調理器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の加熱調理器として、例えば特開平６−３０２３７８号に誘導加熱調理器が記載されている。この構造のものを図１１を用いて説明する。
【０００３】
本体１の上面には、非磁性体によって形成したトッププレート２が装着されている。トッププレート２の上面には、調理容器４が載置される。調理容器４は、トッププレート２の下方に設けている加熱コイル３によって加熱されるものである。つまり、制御手段７によって加熱コイル３に高周波電流を供給すると、加熱コイル３が高周波磁界を発生し、この高周波磁界が調理容器４の底面と鎖交して、調理容器４自身が誘導加熱され発熱するものである。従って調理容器４内に収容している調理物は、調理容器４の発熱によって加熱され、調理が進行する。このとき、制御手段７は、温度検出手段６が検知する温度信号に基づいて加熱コイル３に供給する電力を調整して、調理物の温度を制御しているものである。このとき、前記文献に開示されている技術によれば、温度検出手段６を集熱板５に取り付けることによって精度の良い温度制御を行おうとするものである。集熱板５は、非磁性体で構成しており、トッププレート２の下面に取り付けているものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の構成の加熱調理器は、調理容器４の発生する熱量をトッププレート２を介して集熱板５が受け、この集熱板５の温度を温度検出手段６が検出するようにしているため、熱応答性が遅いという課題を有しているものである。すなわち、トッププレート２はセラミック等の電気絶縁物によって構成しており、熱伝導率が小さいものであるため、前記したように集熱板５への伝熱に遅れが生ずるため、湯沸かしなどの沸騰検知に遅れが生ずるものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、トッププレートの振動を検出する振動検出手段を設けて、トッププレートを介して調理容器の振動を検出することにより、前記調理容器内の被加熱物の沸騰状態を検出できる加熱調理器としている。
【０００６】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載した発明は、被加熱物を入れる調理容器を載置するトッププレートと、前記調理容器を加熱する加熱手段と、前記トッププレートを介して前記調理容器の振動を検出する振動検出手段と、前記振動検出手段の出力に基づき、前記調理容器の振動が発生した後小さくなった場合に前記被加熱物が沸騰状態にあると判定することにより前記被加熱物の沸騰状態を検出する沸騰検出手段とを備えたものである。これにより、沸騰による気泡の発生を、調理容器の振動の変化を検知することにより検出して、沸騰検知を正確に行うことができるものである。
【０００７】
請求項２に記載した発明は、特に、振動検出手段はトッププレートとの間に断熱手段を設けて、振動検出手段のトッププレートからの伝導熱を遮断するようにして、振動検出手段の耐熱性を向上し信頼性を高めることができるものである。
【０００８】
請求項３に記載した発明は、特に、振動検出手段は、トッププレートに接する振動伝達手段を設けて、トッププレートから振動検出部を離して振動検出手段の振動検出部とトッププレート間の断熱効果を大きくするようにしたものである。
【０００９】
請求項４に記載した発明は、振動検出手段は、バネ等の弾性体によりトッププレートに押し上げる保持手段を設けて、トッププレートの下面に接するようにして、トッププレートの振動を振動検出手段が確実に検出できるようにしたものである。
【００１０】
請求項５に記載した発明は、特に、振動ノイズを遮断する低域遮断フィルタを介して、被加熱物の沸騰状態を検出することにより、冷却ファンや他の商用電源の周波数ノイズの影響を除去して、正確に被加熱物の沸騰状態が検出できるものである。
【００１１】
請求項６に記載した発明は、特に、沸騰検出手段は、振動検出手段の出力を略１０ｋＨｚ以上の振動ノイズを遮断する高域遮断フィルタを介して、被加熱物の沸騰状態を検出することにより、誘導加熱の周波数である約２０ｋＨｚ帯の振動ノイズ等の高周波振動ノイズを除去して、正確に被加熱物の沸騰状態が検出できる加熱調理器としている。
【００１２】
請求項７に記載した発明は、振動検出手段は、周囲温度から遮蔽する周囲断熱手段を設けて、周囲温度の影響を低減するようにして、正確な沸騰検知ができる加熱調理器としている。
【００１３】
請求項８に記載した発明は、沸騰検出手段は、振動検出手段の出力が所定値以上になってから計時するタイマー手段とを備え、前記タイマー手段の計時が所定時間に到達すると前記加熱手段による加熱を停止または前記加熱手段の加熱出力を低減することにより、沸騰前と沸騰時の振動と判別できない状況に陥っても確実に加熱手段の加熱出力を制御することができるものである。
【００１４】
請求項９に記載した発明は、沸騰検出手段は、加熱出力に応じて振動検出手段の出力の判定値を変える加熱出力補正手段を設けて、加熱出力が変わっても、被加熱物の沸騰状態が正確に検出できる加熱調理器としている。
【００１５】
【実施例】
（実施例１）
以下、本発明の第１の実施例について説明する。図１は、本実施例における誘導加熱調理器の構成を示す断面図である。図１において、２１は被加熱物を収納する調理容器であり、調理容器２１を載置するための非磁性体であるセラミック製のトッププレート２２と、トッププレート２２の下部に設けることによりトッププレート２２を介して、調理容器２１の振動を検出する振動検出手段２３と、振動検出手段２３の出力により被加熱物の沸騰状態を検出する沸騰検出手段２４と、加熱手段である加熱コイル２５と、加熱コイル２５に高周波電流を供給する加熱制御手段２６とが設けられている。加熱制御手段２６は、加熱コイル２５に供給する高周波電流の大きさを調整する、あるいは加熱コイル２５に供給する電力を制御する機能を有しているものである。
【００１６】
振動検出手段２３は、トッププレート２２の下面に当接する圧電セラミックスセンサを有し、トッププレート２２を介して調理容器２１の振動を検出する構成となっている。振動検出手段２３としては、本実施例では前記のように圧電セラミックスセンサを用いているが、振動ピックアップコイルなど機械的な振動センサを使用することもでき、特定の種類のセンサに限定されるものではなく、振動を検出できるものであれば良い。
【００１７】
以下、本実施例の動作について説明する。電源（図示していない）を投入し、操作スイッチ（図示していない）で加熱が開始されると、加熱制御手段２６が加熱コイル２５に高周波電流を供給する。加熱コイル２５に高周波電流が供給されると、加熱コイル２５から高周波磁界が発せられ、トッププレート２２上の調理容器２１が誘導加熱される。この誘導加熱によって調理容器２１の温度が上昇し、調理容器２１内の被加熱物が調理される。
【００１８】
上記のように、トッププレート２２の下面に当接している振動検出手段２３が、トッププレート２２を介して調理容器２１の振動を検出している。振動検出手段２３の検出する振動と、被加熱物を水とした場合、すなわち湯沸かし時の水温の変化について図２を用いて説明する。図２において、加熱が開始されると調理容器２１内の水の温度が上昇する。加熱が継続され水温が上昇してくると、調理容器２１の表面から小さな気泡が生じる、いわゆる部分沸騰が起こり、振動は急激に大きくなる。その後水温が沸騰点に達すると、調理容器２１内は大きな気泡が生じる状態となり、振動は前記の沸騰前より小さくなる。この振動検出手段２３の出力を沸騰検出手段２４が、前記振動の大きさを判定することにより、調理容器２１内の沸騰検知ができるものである。
【００１９】
以上のように本実施例によれば、従来の誘導加熱調理器がサーミスタ等によりトッププレート２２の温度を検知する沸騰検知方式を有するもので、トッププレートの熱伝導性の低さなどから応答性が劣るものであったのに対し、調理容器の振動の変化を検知することで、調理容器２１内の沸騰点がより正確に検出できるものである。
【００２０】
また、沸騰検出後、加熱制御手段２６は、加熱コイル２５の電力を停止あるいは低下させて不要な電力を低減できる。また、使用者に沸騰を報知することで使い勝手の良い加熱調理器とすることもできるものである。
【００２１】
（実施例２）
続いて本発明の第２の実施例について説明する。図３は、本実施例の構成を示す断面図である。本実施例では、実施例１で説明した構成に加えて、振動検出手段２３は、トッププレート２２との間に耐熱樹脂からなる断熱手段２７を構成して、振動検出手段の耐熱性を向上するようにしたものである。
【００２２】
以上の構成としているため、トッププレート２２の下面は、図示していないファンによって冷却されている。このファンは、加熱コイル２５や加熱制御手段２６内のパワー素子などを冷却するものである。前記ファンの冷却風は、トッププレート２２の下面にも風が流れ、トッププレート２２の下面も冷却される。しかし、トッププレート２２の下面は、揚げ物調理時など天ぷら油を使用した調理時などでは約２００℃と高温になる場合があり、振動検出手段２３の接する面も高温の状態となる。断熱手段２７は、振動検出手段２３とトッププレート２２との間に設けて、前記トッププレート２２からの熱伝導を低減し、振動検出手段２３の温度上昇を小さくするものである。この断熱手段２７は、耐熱樹脂で構成され、熱伝導を小さくし、かつ振動を伝達するものである。また、放熱を良くするために表面積を大きくするなどの形状とすることで更に断熱効果が向上できるものである。すなわち、断熱手段２７でトッププレート２２からの温度を低減して、調理容器２１の振動を検出することができる。
【００２３】
以上のように本実施例によれば、振動検出手段２３は、トッププレート２２との間に耐熱樹脂からなる断熱手段２７を介在させることによって、振動検出手段２３の温度上昇を抑制して、信頼性の高い正確な沸騰検知ができる加熱調理器を実現するものである。
【００２４】
（実施例３）
続いて本発明の第３の実施例について説明する。図４は、本実施例の構成を示す断面図である。本実施例では、振動検出手段２３は、トッププレート２２に接する振動伝達手段２８を備えて、被加熱物の沸騰状態を検出するようにしたものである。振動伝達手段２８は、トッププレート２２の下面に接して、金属または非磁性体であるガラス材料で構成される。
【００２５】
以上の構成としているため、調理容器２１の振動は、トッププレート２２を介して振動伝達手段２８に伝わる。振動伝達手段２８は、前記振動を伝達して振動検出手段２３に伝わる。つまり、振動伝達手段はトッププレート２２の温度を低減することができるものであり、また、振動検出手段２３の取り付け位置をトッププレート２２の下面の高温度部から離して構成することができるものである。
【００２６】
以上のように本実施例によれば、振動検出手段２３は、トッププレート２２に接する振動伝達手段２８を備えて、正確な沸騰検知ができる加熱調理器を実現するものである。
【００２７】
（実施例４）
続いて本発明の第４の実施例について説明する。図５は、本実施例の構成を示す断面図である。本実施例では、振動検出手段２３は、バネによりトッププレート２２に押し上げる保持手段２９を備えて、トッププレート２２の下面に接するようにしているものである。前記保持手段２９は、図示していない本体の筐体の一部に固定され、バネによって上方へ押し上げられているものである。
【００２８】
以下、本実施例の動作について説明する。保持手段２９は、振動検出手段２３をバネにより押し上げている。トッププレート２２が対向すると、前記バネの押し上げ力によって、振動検出手段２３はトッププレート２２の下面に密着する。振動検出手段２３が密着することにより、前記トッププレート２２の振動が検出できるものである。
【００２９】
以上の様に本実施例によれば、振動検出手段２３は、バネによりトッププレート２２に押し上げる保持手段２９で構成して、トッププレート２２の下面に接することにより、確実にトッププレート２２の下面に密着することができるものであり、正確な沸騰検知ができる加熱調理器が実現できるものである。
【００３０】
（実施例５）
続いて本発明の第５の実施例について説明する。図６は、本実施例の構成を示す断面図である。本実施例では沸騰検出手段２４は、振動検出手段２３の出力を略１ｋＨｚ以下の振動成分を除去する低域遮断フィルタ３０を設けて、被加熱物の沸騰状態を検出するようにしているものである。
【００３１】
以下、本実施例の動作を説明する。加熱調理器本体内には図示していない冷却用のファンが設けられており、このファンの回転による振動は約１ｋＨｚ以下であり、振動検出手段２３に伝達されている。また、電源に使用される商用電源の５０／６０Ｈｚの周波数帯も存在する。つまり、振動検出手段２３には、ファンの回転周波数や商用電源の周波数による振動ノイズを受けている。低域遮断フィルタ３０は、前記振動ノイズが除去できるように遮断周波数を約１ｋＨｚに設定してあり、低域側の振動ノイズが除去できるものである。つまり、低域側の振動ノイズを除去して、調理容器２１が沸騰時に生じる振動を検出できるものである。この低域側の周波数帯が除去できた信号をもとに、沸騰検出手段２４が沸騰状態を判定している。
【００３２】
以上の様に本実施例によれば、沸騰検出手段２４は、振動検出手段２３の出力を略１ｋＨｚ以下の低域フィルタ３０を設けて、低域側の振動ノイズを除去して被加熱物の沸騰状態を検出するようにして、正確な沸騰検知ができる加熱調理器が提供できるものである。
【００３３】
（実施例６）
次に本発明の第６の実施例について説明する。図７は、本実施例の構成を示す断面図である。本実施例では沸騰検出手段２４は、振動検出手段２３の出力を略１０ｋＨｚ以上の振動ノイズを遮断する高域遮断フィルタ３１を設けて、被加熱物の沸騰状態を検出するようにしているものである。
【００３４】
以下本実施例の動作について説明する。加熱コイル２５から誘導される周波数は約２０ｋＨｚであり、この誘導される磁束によって調理容器２１が加熱されるものである。調理容器２１は、前記誘導加熱の周波数で振動しており、沸騰検知する場合においては、前記誘導加熱の周波数帯を除去する必要がある。高域フィルタ３１の遮断周波数は、略１０ｋＨｚに設定されており、前記誘導加熱の周波数である約２０ｋＨｚ帯を除去できるものである。つまり、誘導加熱による振動を除去して、調理容器２１が沸騰時に生じる振動を検出できるものである。この誘導加熱の周波数帯が除去できた信号をもとに、沸騰検出手段２４が沸騰状態を判定している。
【００３５】
以上のように本実施例によれば、沸騰検出手段２４は、振動検出手段２３の出力を略１０ｋＨｚ以上の高周波ノイズを遮断する高域遮断フィルタ３１を設けて、沸騰時に生じる振動を検出して正確な被加熱物の沸騰状態が検出できる加熱調理器を実現するものである。
【００３６】
（実施例７）
次に本発明の第７の実施例について説明する。図８は、本実施例の構成を示す断面図である。本実施例では、振動検出手段２３は、周囲温度から遮蔽する周囲断熱手段３２とを備えて、周囲温度の影響を低減するようにしているものである。
【００３７】
以下本実施例の動作について説明する。圧電セラミックスセンサからなる振動検出手段２３は、セラミックスの圧電効果により振動を電気信号に変換して、振動を検出するものである。前記圧電セラミックスセンサは、前記圧電効果を有するとともに、熱によって電荷が発生する焦電効果も有している。この焦電効果は、圧電セラミックスに熱が加わると、電荷が生じるものであり、振動ではない電気信号が出力させることとなる。また、圧電セラミックスセンサのコンデンサ容量が、周囲温度とともに変化して、電気信号の検出精度に影響するものである。つまり、周囲断熱手段３２は、振動検出手段２３の周囲を遮蔽する構成にして、周囲温度による影響を低減して、確実に沸騰による振動が検出できるものである。
【００３８】
以上のように本実施例によれば、振動検出手段２３は、周囲温度から遮蔽する周囲断熱手段３２とを備えて、周囲温度の影響を低減するようにして、正確に沸騰検知ができるものである。
【００３９】
（実施例８）
次に本発明の第８の実施例について説明する。図９は、本実施例の構成を示す断面図である。本実施例では、沸騰検出手段２４は、振動検出手段２３の出力が所定値以上になってから計数するタイマー手段３３とを備えて、所定時間後加熱を停止または加熱を低減するようにしているものである。
【００４０】
以下本実施例の動作について説明する。沸騰前の部分沸騰時に振動は最大となる。この振動が所定値以上であれば、タイマー手段３３は、計数を開始する。所定の計数になると加熱制御手段２６に信号を送信して、加熱コイル２５への加熱量を制御して、加熱停止あるいは加熱量の低減を行う。つまり、沸騰前の振動と沸騰時の振動と判別できない状況に陥っても、確実に加熱を制御できるものであり、より確実に沸騰検知ができるものである。
【００４１】
以上のように本実施例によれば、沸騰検出手段２４は、振動検出手段２３の出力が所定値以上になってから計数するタイマー手段３３とを備えて、所定時間後加熱を停止または加熱を低減するようにして、より正確な沸騰検知ができる加熱調理器が実現できるものである。
【００４２】
（実施例９）
次に本発明の第９の実施例について説明する。図１０は、本実施例の構成を示す断面図である。本実施例では、沸騰検出手段２４は、加熱出力に応じて振動検出手段２３の出力の判定値を変える加熱出力補正手段３４を備えて、被加熱物の沸騰状態を検出しているものである。
【００４３】
以下本実施例の動作について説明する。加熱制御手段２６が、加熱出力を制御している。沸騰時の振動の大きさは、加熱出力の大きさに関係している。加熱出力が小さい場合は、気泡が穏やかに生じて、振動はやや小さい。また、加熱出力が大きい場合は、大きな気泡が激しく生じて、振動は大きくなるものである。つまり、加熱出力の大きさによって、振動の大きさが変化するものである。加熱出力補正手段３４は、前記加熱制御手段２６の加熱出力の信号を受けて判定値を変えるものである。この判定値を加熱出力に応じて変えることにより、加熱出力が変化しても、正確に沸騰検知ができるものである。
【００４４】
以上のように本実施例によれば、沸騰検出手段２４は、加熱出力に応じて振動検出手段２３の出力の判定値を変える加熱出力補正手段３４を備えて、被加熱物の沸騰状態をより正確に検出できる加熱調理器を実現するものである。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に記載した発明によれば、トッププレートを介して調理容器の振動の変化を検出する構成として、正確に沸騰検知ができる加熱調理器を実現するものである。
【００４６】
請求項２に記載した発明によれば、振動検出手段は、トッププレートとの間に耐熱樹脂からなる断熱手段を構成することによって、振動検出手段の耐熱性を向上するようにして、正確な沸騰検知ができる加熱調理器を実現するものである。
【００４７】
請求項３に記載した発明によれば、トッププレートに接する振動伝達手段によって、正確な沸騰検知ができる加熱調理器を実現するものである。
【００４８】
請求項４に記載した発明によれば、バネによりトッププレートに押し上げる保持手段により、確実にトッププレートの下面に密着することができるものである。
【００４９】
請求項５に記載した発明によれば、低域側の振動ノイズを除去して被加熱物の沸騰状態を検出するようにして、正確な沸騰検知ができる加熱調理器が提供できるものである。
【００５０】
請求項６に記載した発明によれば、高域フィルタによって沸騰時に生じる振動を検出して、正確な被加熱物の沸騰状態が検出できる加熱調理器を実現するものである。
【００５１】
請求項７に記載した発明によれば、周囲温度から遮蔽する周囲断熱手段とを備えて、周囲温度の影響を低減するようにして、正確に沸騰検知ができるものである。
【００５２】
請求項８に記載した発明によれば、所定値以上の振動検出した後、計時して所定時間後加熱を停止または加熱を低減するようにして、より正確な沸騰検知ができる加熱調理器が実現できるものである。
【００５３】
請求項９に記載した発明によれば、加熱出力に応じて判定値を変えることにより、被加熱物の沸騰状態をより正確に検出できる加熱調理器を実現するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施例である加熱調理器の構成を示す断面図
【図２】  同、第１の実施例である加熱調理器の振動の時間変化を示す図
【図３】  同、第２の実施例である加熱調理器の構成を示す断面図
【図４】  同、第３の実施例である加熱調理器の構成を示す断面図
【図５】  同、第４の実施例である加熱調理器の構成を示す断面図
【図６】  同、第５の実施例である加熱調理器の構成を示す断面図
【図７】  同、第６の実施例である加熱調理器の構成を示す断面図
【図８】  同、第７の実施例である加熱調理器の構成を示す断面図
【図９】  同、第８の実施例である加熱調理器の構成を示す断面図
【図１０】  同、第９の実施例である加熱調理器の構成を示す断面図
【図１１】  従来例である加熱調理器の構成を示す断面図
【符号の説明】
２１  調理容器
２２  トッププレート
２３  振動検出手段
２４  沸騰検出手段
２５  加熱コイル
２６  加熱制御手段
２７  断熱手段
２８  振動伝達手段
２９  保持手段
３０  低域フィルタ
３１  高域フィルタ
３２  周囲断熱手段
３３  タイマー手段
３４  加熱出力補正手段
【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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【図１１】
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