(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
調理器に着脱自在に装着され、発生した蒸気を回収し、水により復水して貯える水タンクと、
前記水タンクから分離可能な態様で設置されており、前記水タンクの水位を検知する水位検知手段と、
前記水位検知手段が検知した水位に基づいて前記調理器の動作を制御する判定制御手段とを備え、
前記水位検知手段は、
前記水タンク内の水位に応じて昇降するフロートと、
前記フロート内に設けられた第１マグネット及び第２マグネットと、
前記水タンクの外側に設けられ、前記第１マグネットの接近、隔離によりオン、オフ動作することで水位を検出する第１磁気センサと、
前記水タンクの外側に設けられ、前記第２マグネットの接近、隔離によりオン、オフ動作することで水位を検出する第２磁気センサとを有し、
蒸気回収を行う際に前記水タンク内に最低限必要な水量に相当する最低水位と、前記水タンクから水が溢れることを防止する満水に相当する満水位とを少なくとも検知するものであり、
前記判定制御手段は、前記水位検知手段により検知された水位が前記満水位に達している場合には、前記水タンクの排水を促すための報知を行い、前記水位検知手段により検知された水位が前記最低水位に達していない場合には、前記水タンクへの給水を促すための報知を行う
ことを特徴とする蒸気回収調理器。
【請求項２】
前記磁気センサは、前記水タンクへの結線や部品の止め付けを行わない構成で設けられている
ことを特徴とする請求項１記載の蒸気回収調理器。
【請求項３】
前記フロートは、直径の異なる２つ以上の中空円柱を、直径の小さいものを上にして同心円状に上下に結合した形状である
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の蒸気回収調理器。
【請求項４】
前記フロートは、前記水タンク断面の中央に配置される
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の蒸気回収調理器。
【請求項５】
前記水位検知手段は、前記調理器の動作開始前の水位を検出する
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の蒸気回収調理器。
【請求項６】
前記水位検知手段は、前記水タンクの満水状態よりも蒸気回収水量が一回分少ない水位を、前記満水位として検出する
ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の蒸気回収調理器。
【請求項７】
前記磁気センサはリードスイッチを内蔵し、
水位を検知するときのみ、前記リードスイッチに電圧を印加する
ことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の蒸気回収調理器。
【請求項８】
前記水位検知手段が水位を検知している最中には、調理器の動作を停止する
ことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の蒸気回収調理器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、炊飯などの調理により発生する水蒸気を回収する蒸気回収調理器に関し、特に回収した水を貯える水タンクの水位検知に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の炊飯調理器においては、「調理器本体と、この調理器本体内に着脱自在に収納される鍋と、前記調理器本体を開閉自在に覆う蓋体と、この蓋体に設けた蒸気孔と、前記蓋体と鍋との間に配設され蓋体に取付けられた内蓋と、この内蓋内に設けたおねばをふき出すふき出し孔と、前記蓋体の蒸気孔と前記ふき出し孔との間に配設した環状リングと、この環状リングの壁上部と当接して前記ふき出し孔と前記蒸気孔との間を閉塞するように蓋体の下面に設けた凸部と、前記蓋体の中央部を中心として蒸気孔と反対側に位置する部分で前記凸部は除かれ、前記環状リングの壁との間で閉塞されない隙間部とを備えた」ものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平２−３０５５１８号公報（第１―２頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の構成の炊飯調理器では、炊飯中に発生する蒸気が蒸気孔から炊飯調理器外へ排出されるため、調理器の周辺に蒸気が結露し、壁面や天井などが汚染されてしまう。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、発生した蒸気を復水して貯留し、貯留した水の水位を検出することのできる水位検知手段を備えた蒸気回収調理器を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る蒸気回収調理器は、調理器に着脱自在に装着され、発生した蒸気を回収し、水により復水して貯える水タンクと、前記水タンクから分離可能な態様で設置されており、前記水タンクの水位を検知する水位検知手段と、前記水位検知手段が検知した水位に基づいて前記調理器の動作を制御する判定制御手段とを備え、前記水位検知手段は、前記水タンク内の水位に応じて昇降するフロートと、前記フロート内に設けられた第１マグネット及び第２マグネットと、前記水タンクの外側に設けられ、前記第１マグネットの接近、隔離によりオン、オフ動作することで水位を検出する第１磁気センサと、前記水タンクの外側に設けられ、前記第２マグネットの接近、隔離によりオン、オフ動作することで水位を検出する第２磁気センサとを有し、蒸気回収を行う際に前記水タンク内に最低限必要な水量に相当する最低水位と、前記水タンクから水が溢れることを防止する満水に相当する満水位とを少なくとも検知するものであり、前記判定制御手段は、前記水位検知手段により検知された水位が前記満水位に達している場合には、前記水タンクの排水を促すための報知を行い、前記水位検知手段により検知された水位が前記最低水位に達していない場合には、前記水タンクへの給水を促すための報知を行うものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の蒸気回収調理器は、回収した蒸気が水として貯められた水タンクの水位を検出することができるので、貯留した水量に応じて調理器の動作を制御することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る調理器の主要部を示す断面図であり、本実施の形態１では、調理器が炊飯器である場合を例に説明する。
図１において、上部が開口した炊飯器の本体１の内部には、着脱自在に炊飯釜２を収納しており、炊飯釜２の上部は蓋体３が接触して覆っている。蓋体３には着脱自在に内蓋４が取り付けられている。本体１底面には、炊飯釜２を加熱するための加熱体５が設けられている。
蓋体３内部には蒸気パイプ６が配設されており、この蒸気パイプ６の一端は内蓋４を介して炊飯釜２の内部に、他端は水タンク７に接続されている。すなわち、蒸気パイプ６を介して、炊飯釜２と水タンク７とは連通している。
水タンク７は、水を貯留するために本体１内に設けられた容器であり、この水タンク７内の水位を検出するための手段として、磁気センサ８ａ及び８ｂ、並びにフロート１２を主要構成部品とする水位検知手段を備えている。なお、水位検知手段の詳細については後述する。
また、本体１の底部には、炊飯器の調理動作を制御する判定制御手段１１が設けられており、この判定制御手段１１は、加熱体５、磁気センサ８ａ、８ｂ、及び図示しない操作手段や報知手段に接続されている。判定制御手段１１は、水位検知手段により検出された水位に応じて加熱体５の加熱制御を行う。
【０００９】
上記のように構成された炊飯器の動作概要について説明する。
ユーザは、炊飯釜２内に米及び水を入れて蓋体３を閉め、図示しない操作スイッチ等の操作手段を操作して炊飯開始を指示する。炊飯を開始すると、判定制御手段１１によって制御された加熱体５は、炊飯釜２を介して米や水を加熱する。
炊飯時には、内蓋４が蓋体３によって炊飯釜２に押しつけられており、加熱によって炊飯釜２内部から発生した水蒸気は、蒸気パイプ６を通って水タンク７に導かれる。
水タンク７には予め一定の水位以上の水が貯められており、蒸気パイプ６はこの水の中に一端を接している。蒸気パイプ６を通って水タンク７に導かれた蒸気は、水タンク７内の水に接触して温度が下がり、結露して、蒸気から水となる。水となった蒸気は、回収水９として水タンク７内に貯留される。炊飯量にもよるが、１回の炊飯によって発生した蒸気が水として回収される量は、約５０〜１００ｍＬである。
したがって、炊飯を行うと、水タンク７内の水深が大きくなる。例えば、水タンク７の底面が２０ｃｍ×５ｃｍの長方形で底面積が１００ｍ2であった場合、１回の炊飯によって水タンク７の水深が約０．５〜１ｃｍ大きくなることとなる。
【００１０】
上述のようにして回収した水タンク７内の水の水位検出の概要について説明する。
図２〜図４は、水タンク７及びこの近傍の要素を側面から見た断面図であり、水位検出の構成としくみを示す概念図である。
図２〜図４において、点線又は実線で示す１０ａ及び１０ｂは、検出する水位を仮想的に示したものであり、それぞれ最低水位１０ａ、満水位１０ｂと称す。満水位１０ａは、水タンク７から水が溢れる寸前の満水位置を示し、最低水位１０ｂは、蒸気を冷やすために最低限必要な水の水位を示したものである。
図２〜図４はそれぞれ水位が異なる場合の水タンク７の様子を示しており、図２は水位が１０ａと１０ｂの間にある場合、図３は水位が１０ｂの場合、図４は水位が１０ａの場合である。
【００１１】
図２〜図４において、磁気センサ８ａ及び８ｂは前述の判定制御手段１１に接続され、磁界の検出の有無によって出力が変化する機能を持つセンサである。例えば、磁界を検出した場合にはＨｉｇｈを、その他の場合にはＬｏｗを出力する。
磁気センサ８ａ及び８ｂは本体１に設けられており、水タンク７上面に近接する位置に磁気センサ８ａ、水タンク７底面に近接する位置に磁気センサ８ｂが、それぞれ水タンク７には結線等されない構成で配置されている。磁気センサ８ａ、８ｂの図示しない信号処理回路等も本体１に設けており、水タンク７には結線や部品の組み付け等を行わない構成で配設されている。
【００１２】
図５は、水タンク７及びその蓋７ａの斜視図である。
水タンク７は、上部を開口した略直方体の形状を有した、水を貯めることのできる容器である。本実施の形態１に係る水位検知手段は磁気を用いるため、磁気センサ８ａ及び８ｂに影響を与えないよう、プラスチックなどの非磁性体により構成されている。
水タンク７の上部開口部は、水タンク７と同じくプラスチックなどの非磁性体で構成された蓋７ａにより覆われている。蓋７ａの中心位置にはフロート軸１４が固着されており、フロート軸１４は、水タンク７の内部上下方向に位置するように蓋７ａごと水タンク７に装着される。また、蓋７ａには蒸気パイプ６を貫通させるための穴が設けられており、この穴を通った蒸気パイプ６を通じて、水タンク７内に蒸気が導かれる。なお、図２〜図５に示す蒸気パイプ６ａは、前記上記パイプ６のうち、水タンク７内に位置する箇所のみを図示したものである。
フロート軸１４は、水タンク７とほぼ同じ高さの円柱形状を有し、フロート１２の案内軸としてフロート１２の中心部を貫通している。
図１７は、水タンク７の蓋７ａを上面から見た場合のフロート１２、フロート軸１４及び蒸気パイプ６の貫通穴の配置を示す模式図である。図に示すように、フロート１２は、水タンク７断面の中央位置に固定される。
【００１３】
図６は、水タンク７を本体１から取り外した場合の模式図である。図中、実線で示した水タンク７が取り外し後の水タンク７、点線で示すのが本体１に取り付けられた状態の水タンク７である。前述の通り、水タンク７には結線や部品の組み付け等を行わないので、容易に水タンク７を本体１から取り外すことができる。
【００１４】
図７は、フロート１２の構成を示す模式図である。
フロート１２は、水タンク７の水に浮かぶ素材で構成されており、図８に示す中空円柱形状のマグネット１３を埋入させている。マグネット１３は、図７に示すようにフロート１２の上部及び下部の合計２箇所に設けられている。マグネット１３の中空部は、フロート１２と同様にフロート軸１４を軸通する。なお、フロート１２及びマグネット１３の形状の詳細については後述する。
【００１５】
本実施の形態１に係る水位検出の詳細は後述するが、大まかに説明すると、水位の変化に伴ってマグネット１３ａ及び１３ｂを埋入したフロート１２がフロート軸１４上を上下に移動し、マグネット１３ａ及び１３ｂの磁力の影響で磁気センサ８ａ及び８ｂの出力が変化することによって行うものである。フロート１２は水タンク７の水位を検出するため、水に浮かんだ状態となっている。水タンク７へは、蒸気パイプ６を通じてある程度の勢いで蒸気が吹き込まれるため、フロート１２はこの蒸気の影響を受けずに正しく水位を検出できるような構造とする必要がある。例えば、比重の小さな素材でフロート１２を構成した場合、水面に浮かび上がるために必要な浮力は小さくて良いのでフロート１２を小型化できる反面、蒸気パイプ６により吹き込まれる蒸気の勢いの影響を受け、フロート１２が大きく揺れるなどして、正常に水位を検出することができない場合がある。逆に、蒸気の勢いの影響を受けないよう、比重の大きな素材でフロート１２を構成した場合、浮かび上がるための大きな浮力を得るためにフロート１２の体積を大きくしなければならず、これに伴って水タンク７や調理器本体１をも大型化せざるをえない。
【００１６】
したがってフロート１２は、蒸気が吹き込まれても安定して浮かぶことのできる比重の素材で構成し、かつ、水タンク７をなるべく小型化できるような形状とすることが求められる。そこで、水面下部分の直径を大きくかつ高さを低くすることで、水タンク７を小型化できるフロート形状を得る。本実施の形態１では、フロートの形状を、図７に示すように、直径の異なる２つの中空円柱を同心円状に上下に２つ結合した形状とした場合の例について説明する。両中空円柱は、上部の中空円柱の外径よりも下部の中空円柱の外径の方が大きくなるように構成する。
【００１７】
以下、水タンク７、フロート１２、マグネット１３、フロート軸１４、及び検出する水位の各構成の関係について説明する。
なお、以後の説明で用いる各記号の意味は以下の通りである。
φＤ１：フロート軸１４の直径
φＤ２：フロート１２上部の直径
φＤ３：フロート１２下部の直径
φＤ４：マグネット１３の内径
φＤ５：マグネット１３の外径
Ｙ：マグネット１３の高さ
Ｌｘ：水タンク７内径（たて）
Ｌｙ：水タンク７内径（よこ）
Ｌｚ：水タンク７内径（高さ）
Ｈ：フロート１２高さ
Ｎ：フロート１２上部高さ
Ｓ：フロート１２下部高さ
Ｌ：最低水量注入時の水の高さ
Ｖｍｉｎ：最低水量
Ｖｍａｘ：満水水量
ρｐ：フロート１２の比重
ρＭ：マグネット１３の比重
【００１８】
図９は、満水位１０ａまで水が貯められている場合の水タンク７の断面模式図である。満水位１０ａの状態であるので、水タンク７には満水水量Ｖｍａｘの水が注入されている状態である。
このとき、最低水位１０ｂと満水位１０ａの水位の差分は、最低水量Ｖｍｉｎから満水量Ｖｍａｘへの増加水量を水タンク７の断面積で割ったものに等しいことから、増加した水量は以下の（１）式で求めることができる。
Ｖｍａｘ−Ｖｍｉｎ＝（タンク断面積１）×（満水位１０ａ−最低水位１０ｂ）・・・（１）式
ここで、（タンク断面積１）は、図１１の斜線部分の面積のことをいい、水タンク７の、フロート軸１４の位置における横方向の断面積である。（タンク断面積１）は、以下の要領で求めることができる。
（タンク断面積１）＝（水タンク７底面積）−（フロート軸１４断面積）
＝（Ｌｘ×Ｌｙ）−（π×φＤ１2／４）・・・（２）式
また、（満水位１０ａ−最低水位１０ｂ）は、水タンク７の高さＬｚからフロート１２の高さＨを差し引いたものに等しい（図９）ことから、（１）式は以下のように書き換えることができる。
Ｖｍａｘ−Ｖｍｉｎ＝（Ｌｘ×Ｌｙ−π×φＤ１2／４）×（Ｌｚ−Ｈ）・・・（３）式
【００１９】
図１０は、最低水位１０ｂまで水が貯められている場合の水タンク７の断面模式図である。最低水位１０ｂの状態であるので、水タンク７には最低水量Ｖｍｉｎの水が注入されている状態である。このとき、フロート１２の重量と浮力がちょうど釣り合って、フロート１２の下部底面が水タンク７底面に接した状態となっている。したがって、Ｖｍｉｎの値は、以下の式で求めることができる。
Ｖｍｉｎ＝（タンク断面積２）×（Ｌ−Ｓ）＋（タンク断面積３）×Ｓ
ここで、（タンク断面積２）は図１２の斜線部分の面積のことをいい、水タンク７の、フロート１２の上部の位置における横方向の断面積である。（タンク断面積２）は、以下の要領で求めることができる。
（タンク断面積２）＝（水タンク７底面積）−（フロート軸１４断面積）−（フロート１２上部断面積）
また、（タンク断面積３）は、図１３の斜線部分の面積のことをいい、水タンク７の、フロート１２の下部の位置における横方向の断面積である。（タンク断面積３）は、以下の要領で求めることができる。
（タンク断面積３）＝（水タンク７底面積）−（フロート軸１４断面積）−（フロート１２下部断面積）
以上より、Ｖｍｉｎの値は以下の（４）式により求めることができる。
Vmin={Lx*Ly-π*(D22)-D12)/4-π*D12/4}*(L-S)+(Lx*Ly-π*(D32-D12)/4)−π*D12/4｝*S・・・（４）式
【００２０】
フロート１２の重量は、以下の式で求めることができる。
（フロート１２重量）
={π*D32-D12)/4*(H-N)+π*(D22-D12)/4*N-π*(D52-D42)/4*Y*2}*ρp+{π*(D52-D42)/4*Y*2}*ρM
ここで、水の比重を１とすると、フロート１２の重量は水面下のフロートの体積に等しい。従って、以下の式が成り立つ。
（フロート１２重量）＝｛（フロート１２上部断面積）×（Ｌ−Ｓ）｝＋（フロート１２下部断面積）×Ｓ
この式より、以下の式を得ることができる。
（フロート１２重量）
={π*D32-D12)/4*(H-N)+π*(D22-D12)/4*N-π*(D52-D42)/4*Y*2}*ρp+{π*(D52-D42)/4*Y*2}*ρM
={π*(D22-D12)/4}*(L-S)+{π*(D32-D12)/4}*S・・・（５）式
（４）式及び（５）式を（Ｌ−Ｓ）及び（Ｓ）について解き直すと、以下の関係式が導かれる。
【００２１】
【数１】
0004722145.tif 000002
【００２２】
ここで（６）式におけるＡ〜Ｆの記号は、それぞれ以下の式を示す。
A=Lx*Ly-π*(D22-D12)/4-π*D12/4
B=Lx*LY-π*(D32-D12)/4-π*D12/4
C={π*(D32-D22)/4}ρp
D={π*(D22-D12)/4*H}*ρp+{π*(D52-D42)/4*Y*2}*(ρM-ρp)
E=π*(D22-D12)/4
F=π*(D32-D12)/4
【００２３】
以上より、調理器本体１の大きさに合わせた水タンク７形状（Ｌｘ、Ｌｙ、Ｌｚ）、材質（ρｐ、ρＭ）、水量（Ｖｍｉｎ、Ｖｍａｘ）を与えれば、（３）式よりフロート高さＨを決定することができる。
例えば、以下の条件を設定したとする。
φＤ１：１．２ｃｍ、φＤ２：３ｃｍ、φＤ４：１．４ｃｍ、φＤ５：２ｃｍ、Ｙ：０．５ｃｍ、Ｌｘ：２５．４５ｃｍ、Ｌｙ：９．４ｃｍ、Ｌｚ：５．９ｃｍ、Ｖｍｉｎ：５００ｃｃ、Ｖｍａｘ：１２００ｃｃ、ρｐ：０．８５、ρＭ：４．６７
この場合において、下部フロート直径φＤ３をパラメータとしたときの、下部フロートの高さＳと、上部フロートの高さＬ−Ｓの関連図を図１４に示す。これらの組み合わせの中から、タンク形状等を考慮して、適当な大きさとなるよう、フロート１２の上部及び下部の高さを選択すればよい。この場合、フロート１２全体の高さＨは、（３）式より２．９４ｃｍと求めることができる。
【００２４】
図１５は、磁気センサ８の構成を示す模式図である。
磁気センサ８は、リードスイッチ４０と、抵抗４４と、判定制御手段１１に接続され判定制御手段１１からの指示により動作する電圧制御手段４５とで構成されている。
図１６に、前記リードスイッチ４０の構成を示す。リードスイッチ４０は、強磁性体リード４１ａと強磁性体リード４１ｂとが、ガラス管４２に封止されて構成されている。ここに、外部磁界が印加されると、強磁性体リード４１ａと強磁性体リード４１ｂとが磁化されて接点部４３が閉じることにより、磁界を検出することができる。
【００２５】
上記の構成の磁気センサ８において、判定制御手段１１からの水位検出指示があった場合、電圧制御手段４５を構成するスイッチがＯＮし、抵抗４４を介してリードスイッチ４０に例えば５Ｖの電圧を印加する。電圧を印加されたリードスイッチ４０は、フロート１２に埋入されたマグネット１３の磁界の検出を試みる。磁界が検出されない場合、リードスイッチ４０の接点４３は開放であり、判定制御手段１１には、５Ｖの電圧が送られる。磁界が検出された場合には、接点４３が閉じ、判定制御手段には０Ｖの電流が送られる。
【００２６】
このように、判定制御手段１１からの指示により動作する電圧制御手段４５を設け、水位検出する場合のみリードスイッチ４０に電圧を印加するようにしたので、リードスイッチの接点４３の端子の摩耗を防ぐことができる。例えば、電圧制御手段４５を設けなかった場合、加熱手段５としてコイルを用いたときには、コイル通電により強力な磁界が発生する。この状態で水位検出しようとすると、リードスイッチ４０は加熱手段５からの磁界を検出してＯＮ／ＯＦＦを繰り返し、振動する。接点４３の両端に電圧が印加された状態で、ＯＮ／ＯＦＦを繰り返すため、磨耗し、場合によっては、不通となってしまう。このような端子の摩耗を、水位検出するときのみリードスイッチ４０に電圧を印加することのできる電圧制御手段４５を設けることにより、防ぐことができるのである。
【００２７】
以上のように構成した水タンク７及び水位検知手段により、回収水９の水位を検出する動作について、図３、図４を用いて詳細に説明する。
図３は、最低水位１０ｂまで貯水された状態の水タンク７内部断面の模式図であり、まさにフロート１２が浮上せんとする状態である。図４は、満水位１０ａの状態の水タンク７内部断面の模式図であり、フロート１２が浮上して水タンク７の上面に接している状態である。
【００２８】
水タンク７内のフロート１２は、水位に応じてフロート軸１４に従って上下に移動し、フロート１２内のマグネット１３ａ又は１３ｂが磁気センサ８ａ又は８ｂに近接することにより、２種類の水位検出を行う。
第一の水位を満水位１０ａといい、水タンク７内が満水状態となる水量を示す。
満水位１０ａに達していないとき、フロート１２は磁気センサ８ａから離れており、磁気センサ８ａはＬｏｗの出力を行う。水位が上昇するにつれてフロート１２は上昇していき、満水位１０ａに達するとフロート１２は水タンク７の上面に接し、フロート１２内のマグネット１３ａの近接により磁気センサ８ａはＨｉｇｈの出力を行う。
このようにして、満水位１０ａまで水位が達しているかどうかの検出を行うことができる。
【００２９】
第二の水位を最低水位１０ｂといい、発生した蒸気を水として回収するために水タンク７内に必要な水量を示す。最低水位１０ｂを超える貯水量がある場合、水タンク７内に導かれた蒸気を効率的に水に変換することができる。
最低水量１０ｂ以下であるとき、フロート１２は水タンク７底面に接している。フロート１２内のマグネット１３ｂは磁気センサ８ｂに近接しているので、このとき磁気センサ８ｂはＨｉｇｈの出力を行う。最低水量１０ｂを超えたとき、フロート１２は浮上してマグネット１３が磁気センサ８ｂから離れ、磁気センサ８ｂはＬｏｗを出力する。
このようにして、最低水位１０ｂを超えているかどうかの水位検出を行うことができる。
【００３０】
磁気センサ８ａ及び８ｂの出力は、判定制御手段１１に伝えられる。判定制御手段１１は、磁気センサの出力結果に基づき、炊飯器の動作制御を行う。
磁気センサ８ａがＬｏｗを出力し、かつ、磁気センサ８ｂもＬｏｗを出力している場合、すなわち、満水位１０ａに達しておらず、かつ、最低水位１０ｂを超えている場合には、調理開始に適した状態であるので、炊飯を開始する。
磁気センサ８ａがＨｉｇｈを出力し、かつ、磁気センサ８ｂがＬｏｗを出力している場合、すなわち、満水状態にある場合には、炊飯を停止し、ユーザに排水を促すために表示や音声等による報知を行う。満水状態で炊飯を行った場合、回収された蒸気により水タンク７から水が溢れてしまう恐れがあるからである。
磁気センサ８ａがＬｏｗを出力し、かつ、磁気センサ８ｂがＨｉｇｈを出力している場合、すなわち、水量が最低水位１０ｂに達していない場合には、炊飯を停止し、ユーザに給水を促すために表示や音声等による報知を行う。最低水位１０ｂに達していない状態で蒸気回収を行おうとした場合、蒸気を水へ変換する効率が低く、水タンク７外部に蒸気が漏れ出す恐れがあるからである。ここで、水タンク７に給水する水は、一般の水道水などを用いてよい。
磁気センサ８ａがＨｉｇｈを出力し、かつ、磁気センサ８ｂもＨｉｇｈを出力している場合は、何らかの異常が発生していることを意味するので、炊飯を停止し、ユーザに点検を促すための表示や音声等による報知を行う。
【００３１】
以上のように本実施の形態１によれば、水タンク７に結線や部品の組み付けを行わずに磁気センサ８を設けたので、容易に水タンク７を調理器本体から取り外すことのできる構成となっている。したがって、重量の大きい調理器本体１全体を流し台まで移動して排水、給水する必要はなく、軽量な水タンク７だけを容易に取り外して流し台まで移動して排水、給水が可能となり、簡便なメンテナンス環境をユーザに提供することができる。
また、水タンク７に結線がないので、水タンク７を取り外すときに結線を外す手間が省けるとともに、組み付け時の部品などの付け忘れによる動作不良を生じさせることもない。
【００３２】
また、２つのマグネットと磁気センサにより２種類の水位を検知可能としたので、満水位と最低水位の両方の水位を検出することができる。また、満水位と最低水位の２種類の水位を検出して、判定制御手段１１によってそれぞれの出力信号の組合せによって炊飯器の動作制御及びユーザへの通知を行うようにしたので、蒸気回収に必要な水量に満たない状態で炊飯を開始することを防止できるようになり、より確実で効率よい蒸気回収が可能となった。また、満水位まで達している場合にも、炊飯動作の制限及びユーザへの通知を行うようにしているので、水があふれ出すことなく安全に蒸気回収を行うことのできる調理器を得ることができる。さらに、生じ得ない検出信号の組合せを異常と判定するようにしたので、水位検知手段８や、水タンク７の異常を判定することが可能となり、より確実かつ安全に蒸気回収を行うことのできる調理器を得ることができる。
【００３３】
また、フロート形状を、直径の異なる２つの中空円柱を直径の小さいものを上にして同心円上に結合した形状としたので、フロートの水面下部分の形状の高さが小さくかつ直径が大きくすることができ、円柱形のフロートと比較してより小さい最低水位を検出することが可能となる。
具体的に説明すると、上記で述べたように蒸気を回収した場合、水タンク内のフロートにも蒸気が吹きかけられるため、比重が軽い素材を用いたフロートを使用すると、吹きかけられる蒸気の勢いによりフロートの位置が安定せず、正しく水位を検出することができない場合がある。そのため、ある程度の比重を有する素材を用いてフロートを構成する必要がある。結果、浮力を得るためにフロートを大きくせざるを得ず、これは、水タンクや調理器全体の巨大化に繋がってしまう。
本実施の形態１で述べたフロート形状によると、円柱形のフロートと比較して、より小さい最低水位を検出することが可能となるので、同じ水タンクを使用した場合には、円柱形のフロートを用いた場合と比較して最低水位と満水位の差分が大きくなるので、よりたくさんの水を貯めることができる。すなわち、水タンクを小型化することが可能となる。
【００３４】
また、図１７に示したとおり、フロートを水タンクの中央に位置するように配置したので、水タンクが傾いた場合でも水位を検出することができる。
図１８は、水タンク７が傾いた場合の水タンク７及び水面の模式図を示す。水タンク７が傾いた場合でも、フロート１２はフロート軸１４に従うので水タンク７の上面及び底面との平行な位置関係は変化しない。水タンク７の傾斜により移動した水量９ａと水量９ｂは等しいので、水タンク７が傾いた状態でも正しく水位を検出することができる。
【００３５】
また、磁気センサに電圧制御手段を設け、水位検出する場合のみリードスイッチに電圧を印加するようにしたので、リードスイッチの接点の端子の摩耗を防ぐことができる。
【００３６】
実施の形態２．
本実施の形態２に係る調理器の構成を図１９に示す。基本的な構成は、前述の実施の形態１の図１と同じであるので、図１９では異なる部分のみ番号を付し、その他は番号を省略している。
本実施の形態２では、加熱体５ａがコイルなどで構成されるＩＨ調理器である場合を例に説明する。加熱体５ａをコイルなどで構成した場合、加熱体５ａからは調理動作中に強力な磁界が発生される。そのため、マグネット１３の近接によって磁気センサ８が水位を検出しようとしても、加熱体５ａの磁力により水位を検出できない場合がある。本実施の形態２では、かかる課題を解決する。
【００３７】
上記の構成において、図２０により調理器の動作について説明する。
図２０において、ユーザが本体１の電源をＯＮすると（Ｓ２０）、判定制御手段１１は加熱体５ａの通電をＯＦＦし（Ｓ２１）、水位検出を行う（Ｓ２２）。判定制御手段１１は、規定水位の状態にあるかどうかを判定し（Ｓ２３）、規定水位の状態にない場合には調理動作を停止し（Ｓ２４）、エラー報知を行う（Ｓ２５）。ここで規定水位とは、調理開始に適した水位状態にあることをいい、満水位１０ａより小さく、かつ、最低水位１０ｂより大きい水位状態である。
規定水位の状態である場合には、加熱体５ａへの通電をＯＮする（Ｓ２６）。そして、一定の検出周期が経過したら（Ｓ２７）、再度一旦加熱体５ａの通電をＯＦＦし（Ｓ２１）、調理動作中に増加した回収水９の水位を検出する（Ｓ２２）。続けて規定水位の状態にあるかどうかを判定し（Ｓ２３）、以後、加熱体５ａへの通電をＯＮ（Ｓ２６）または調理動作を停止（Ｓ２４）する。また、検出周期が経過する前に調理が終了したら（Ｓ２８）、調理動作を終了する（Ｓ２９）。
すなわち、電源ＯＮ後、所定の周期で加熱体５ａの通電をＯＦＦして水位検出を行い、その都度調理を継続するか否か判定するのである。
【００３８】
以上のように、水位検知中には加熱体の通電をＯＦＦして調理器の動作を停止するようにしたので、水位検出中に加熱体５ａの磁力による影響を受けることなく正確に水位を検出することができる。また、所定の周期で水位検出を行うので、例えば、長時間に渡る調理の場合や、大量に蒸気が発生した場合でも、水タンクから水が溢れるのを防ぐことができる蒸気回収調理器を得ることができる。
【００３９】
なお、本実施の形態２では、検出周期に従って水位検出を行う例について説明したが、水位検出時に加熱体の通電をＯＦＦして調理器の動作を停止する制御を行うものであれば、検出周期の長短や検出タイミングは問わない。例えば、必ずしも一定の検出周期で水位検出を行う必要はなく、定時のタイミングで水位検出を行うなど任意のタイミングで水位検出を行っても良い。
【００４０】
実施の形態３．
前述の実施の形態１では、水タンク７が満水状態となる水位を満水位１０ａとして検出する場合の例について説明したが、本実施の形態３では、満水状態よりも調理１回分だけ少ない水量の状態（水位１０ｃ。図２１参照。）を検出する場合の例について説明する。
図２１に、本実施の形態３に係る炊飯器の構成図を示す。本実施の形態３では、基本的な構成は実施の形態１と同じであるので、以下、異なる点を中心に説明する。
【００４１】
本実施の形態３で使用するフロート形状を、実施の形態１と同様に前述の（１）〜（６）式により求める。このとき、Ｖｍａｘとして、満水水量ではなく、満水水量から調理１回分で発生すると見込まれる水量を差し引いた値を用いて、フロート形状を決定する。例えば、満水水量が１２００ｃｃで、調理１回で発生すると見込まれる水量が１００ｃｃの場合、Ｖｍａｘを１１００ｃｃとしてフロート形状を決定する。
このような構成のフロート１２を用い、実施の形態１で述べた検出動作を同様にして水位を検出する。本実施の形態３では、最低水位１０ｂと、水位１０ｃの２水位を検出することとなる。
【００４２】
図２２により、本実施の形態３に係る調理器の動作について説明する。
図２２において、ユーザが本体１の電源をＯＮすると（Ｓ３０）、判定制御手段１１は水位を磁気センサ８から取得し（Ｓ３１）、規定水位の状態にあるかどうか判定する（Ｓ３２）。ここで規定水位とは、調理開始に適した水位状態にあることをいい、水位１０ｃより小さく、かつ、最低水位１０ｂより大きい水位状態である。
規定水位の状態である場合には、加熱体５ａへの通電をＯＮし（Ｓ３３）、調理動作を開始する（Ｓ３５）。規定水位の状態にない場合には、表示手段やブザーなどにより排水または注水するようユーザにエラーを報知する（Ｓ３４）。
【００４３】
以上のように、満水状態より調理１回分だけ少ない水位を検出してこの水位を超えている場合は調理を行わないようにしたので、調理開始前に水位検出を一度行うだけであっても、調理中に水が溢れたり、また、途中で調理を停止したりといったことのない、使い勝手の良い調理器を得ることができる。
【００４４】
なお、本実施の形態３では、調理開始前にのみ水位検出を行って加熱の有無を制御する例について説明したが、実施の形態２で示したように周期的に水位検出を行ってもよく、また、任意のタイミングで水位検出を行っても良い。
【００４５】
上記実施の形態１〜３では、２種類の水位を検出する場合の例について説明したが、検出する水位は１種類であってもよい。例えば、満水位のみ検出したい場合には、図２３に示すように、磁気センサを水タンク７上面に１個のみ設け、フロート１２上部のマグネット１３の近接により水位１０のみを検出することができる。
さらに、フロート１２や磁気センサ８を増やすことによって、３種類以上の水位を検出できるようにしてもよい。例えば、満水量から所定量少ない水位を検出するようにして満水の予告を行ったり、段階的な数種類の水位を検出して表示手段により水位を表示したりすることができ、より使い勝手の良い調理器を提供することができる。
【００４６】
また、上記説明ではフロート１２の形状を、直径の異なる２つの中空円柱を重ねた場合の例について説明したが、３つ以上の中空円柱を重ねて構成しても良い。
さらには、例えば円錐や台形などの、上方の体積が小さく、下方の体積が大きいようなものであってもよい。上記実施の形態１で示したのと同様に水タンク７、フロート１２、マグネット１３、及びフロート軸１４の各箇所の大きさを得れば、同様の効果を得ることができる。
【００４７】
また、本発明に係る水位検出方法は、調理器の水タンクでの水位検知以外にも、水位検知を行う様々な装置への適用が可能である。例えば家電機器では、除湿機や加湿器の水タンクの水位検知などにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】この発明の実施の形態１を示す蒸気回収調理器の断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１を示す水位検出の説明図である。
【図３】この発明の実施の形態１を示す水位検出の説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１を示す水位検出の説明図である。
【図５】図１の水タンク７及び水位検出に用いる構成要素を示した説明図である。
【図６】図１の水タンク７を本体１から取り外した場合の説明図である。
【図７】図１のフロート１２の説明図である。
【図８】図２〜４のマグネット１３の説明図である。
【図９】この発明の実施の形態１を示す満水位検出時の水タンク７内の説明図である。
【図１０】この発明の実施の形態１を示す最低水位検出時の水タンク７内の説明図である。
【図１１】この発明の実施の形態１を示す、タンク断面積１の断面図である。
【図１２】この発明の実施の形態１を示す、タンク断面積２の断面図である。
【図１３】この発明の実施の形態１を示す、タンク断面積３の断面図である。
【図１４】この発明の実施の形態１を示す、フロート１２の下部直径と全体の高さとの相関の一例を示す図である。
【図１５】図１の磁気センサ８の構成を示す説明図である。
【図１６】前記磁気センサ８を構成するリードスイッチ４０の詳細を示す説明図である。
【図１７】この発明の実施の形態１を示す、水タンク７を上面から見た場合の模式図である。
【図１８】この発明の実施の形態１を示す、水タンク７が傾いた場合の説明図である。
【図１９】この発明の実施の形態２を示す蒸気回収調理器の断面図である。
【図２０】この発明の実施の形態２を示す蒸気回収調理器の加熱体通電制御に関するフローチャートである。
【図２１】この発明の実施の形態３を示す蒸気回収調理器の断面図である。
【図２２】この発明の実施の形態３を示す蒸気回収調理器の加熱体通電制御に関するフローチャートである。
【図２３】この発明の他の実施形態に係る蒸気回収調理器の断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  本体、２  炊飯釜、３  蓋体、４  内蓋、５、５ａ  加熱体、６  蒸気パイプ、７  水タンク、７ａ  蓋、８、８ａ、８ｂ  磁気センサ、９  回収水、１０  検知水位、１０ａ  満水位、１０ｂ  最低水位、１１  判定制御手段、１２  フロート、１３、１３ａ、１３ｂ  マグネット、１４  フロート軸、４０  リードスイッチ、４１  強磁性体リード、４２  ガラス管、４３  接点、４４  抵抗、４５  電圧制御手段。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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