JP2003077643A

JP2003077643A - 加熱調理器

Info

Publication number: JP2003077643A
Application number: JP2001263245A
Authority: JP
Inventors: Hirofumi Inui; 弘文乾; Motonari Hirota; 泉生弘田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-08-31
Filing date: 2001-08-31
Publication date: 2003-03-14

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の加熱調理器は、熱応答性が低く、正確
な温度検知ができないという課題を有している。【解決手段】調理容器２１を載置するためのトッププ
レート２２の下部に設けた振動検出手段２３が、トップ
プレート２２を介して調理容器２１の振動を検出する。
振動増幅手段２４が、振動検出手段２３の出力信号を略
１ｋＨｚ〜１０ｋＨｚ間を抽出する。沸騰検知手段２５
が、振動増幅手段２４の出力により被加熱物の沸騰状態
を検出して、正確な沸騰検知ができる加熱調理器として
いる。

Description

【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１０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
て正確な温度制御をしよ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とともに特定の
周波数成分を選択的に増幅することにより、前記調理容
器内の被加熱物の沸騰状態を精度良く検出できる加熱調
理器としている。

【０００６】

【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、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信号を入力し略１ｋＨｚ〜略１
０ｋＨｚの周波数成分を抽出する振動増幅手段と、前記
振動増幅手段の出力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ことにより、沸騰による
気泡の発生を振動検出手段で検出される他の振動ノイズ
を除去して検出できるので、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に記載の発明は、特に、請求項１
に記載の振動増幅手段は、振動検出手段の出力信号を入
力し略１０〜略２０Ｈｚの周波数成分を抽出する低域増
幅手段を備え、前記低域増幅手段の出力により被加熱物
の沸騰状態を検出するようにしたことにより、冷却ファ
ンや商用電源周波数に係る振動ノイズの影響を抑制し
て、水が沸騰点に達して以降大きな気泡が生じる状態を
検知することができるものである。

【０００８】請求項３に記載の発明は、特に、請求項１
または２に記載の沸騰検出手段は、振動増幅手段の出力
信号の微分値を検出する微分検出手段を備え、被加熱物
の沸騰状態を検出することにより、水量や加熱量が異な
っても精度良く、沸騰状態を検出することができるもの
である。

【０００９】請求項４に記載した発明は、特に、請求項
１〜３のいずれか１項に記載の沸騰検出手段は、振動増
幅手段の出力信号により調理容器への追加給水を検出す
る追加給水検知手段を備えたことにより、追加給水後の
沸騰検知を精度良く行うことができるものである。

【００１０】請求項５に記載した発明は、特に、請求項
１〜４のいずれか１項に記載の沸騰検出手段は、加熱開
始から計時するタイマー手段を備え、加熱開始から設定
時間内に振動検出手段からの所定の信号がない場合に加
熱を停止させるようにすることにより、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
加熱出力を停止、若しくは抑制する等の制御を行うこと
ができるものである。

【００１１】請求項６に記載した発明は、特に、請求項
１〜５のいずれか１項に記載の沸騰検出手段は、一時加
熱を停止させて振動が外部から振動かどうかを判定する
外乱判定手段を備えたことにより、外部のノイズの影響
を抑制し、安定した沸騰検知を行うことができるもので
ある。

【００１２】

【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、本実施例の構成を示す断面図
である。本実施例の加熱調理器は、被加熱物を加熱する
調理容器２１と、調理容器２１を載置するための非磁性
体のトッププレート２２と、トッププレート２２の下部
に設けているトッププレート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２
３の出力信号を略１ｋＨｚ〜１０ｋＨｚ間を抽出する振
動増幅手段２４と、振動増幅手段２４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２５と、加熱コ
イル２６と、加熱コイル２６に高周波電流を供給する加
熱制御手段２７とを備えている。加熱制御手段２７は、
加熱コイル２６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２６に供給する電力を制御して
いるものである。

【００１３】振動検出手段２３は、トッププレート２２
の下面に接して圧電セラミックスセンサを設けているも
のである。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しているものである。振動検出手
段２３としては、例えば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るものであり、特定の種類の
センサに限定されるものではない。

【００１４】以下、本実施例の動作について説明する。
図示していない電源を投入し、操作スイッチで加熱が開
始されると、加熱制御手段２７が加熱コイル２６に電力
を供給する。加熱コイル２６に電力が供給されると、加
熱コイル２６から誘導磁界が発せられ、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ものである。

【００１５】このとき本実施例では、トッププレート２
２の下面に設け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。
この振動検出手段２３の信号を振動増幅手段２４が、略
１ｋＨｚ〜１０ｋＨｚ間を抽出する。この周波数域の振
動について図２を用いて説明する。被加熱物を水とした
湯沸かしの場合では、加熱が開始されると調理容器２１
内の被加熱物である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、略１ｋＨ
ｚ〜１０ｋＨｚの周波数帯域の振動は前記の沸騰前の部
分沸騰時より小さくなる。振動増幅手段２４の出力を入
力して沸騰検出手段２５が、前記振動の大きさを判定す
ることにより、調理容器２１内の沸騰検知を精度良く行
うことができるものである。また、従来のサーミスタ温
度による沸騰検知では、トッププレート２２の熱伝導性
の低さなどから応答性が劣るものである。

【００１６】以上のように、本実施例の構成によれば、
トッププレート２２の振動を検知することにより沸騰を
検知することで、調理容器２１内の沸騰点が応答性良く
正確に検出できるものである。

【００１７】また、沸騰検出後、加熱制御手段２７は、
加熱コイル２６の電力を停止あるいは低下させて不要な
電力を低減できるものである。また、使用者に報知する
ことで使い勝手の良い加熱調理器とすることもできる。

【００１８】（実施例２）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、図
４は、沸騰時の振動の時間変化を示す図である。本実施
例では、実施例１で説明した構成に加えて、振動増幅手
段２４（図示せず）は、振動検出手段２３の出力信号を
略１０〜２０Ｈｚ間を抽出する低域増幅手段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。

【００１９】トッププレート２２の下面に設けている振
動検出手段２３は、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。この振動検出手段２３の
信号を低域増幅手段２８が入力して、略１０Ｈｚ〜２０
Ｈｚ間を抽出する。低域増幅手段２８は、加熱調理器本
体内には図示していない冷却ファンの略４０Ｈｚの振動
音や商用電源周波数である５０または６０Ｈｚの帯域を
外すことで安定して略１０Ｈｚ〜２０Ｈｚ帯域の沸騰時
の振動音が検出できるものである。この低周波域の振動
について図４を用いて説明する。被加熱物を水とした湯
沸かしの場合では、加熱が開始されると調理容器２１内
の被加熱物である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る。この部分沸
騰時の振動音は、高周波域の振動であり、低周波域では
振動音のレベルは小さい。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大きくなる。

【００２０】以上のように、低周波増幅手段２８の出力
を沸騰検出手段２５が入力して、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。つまり、トッププレート２２の低周波域の
振動により沸騰を検知することで、調理容器２１内の沸
騰点が正確に検出できるものである。

【００２１】また、この振動周波数域は、鍋の内面に施
されたフッ素処理などで、沸騰時に大きな泡しか発生し
ない鍋に対する沸騰検知に、特に、有効である。沸騰検
出後、加熱制御手段２７は、加熱コイル２６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ものであ
る。また、使用者に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。

【００２２】（実施例３）本発明の第３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、沸騰検出手段２５は、振動増幅手段
２４の信号の微分値を検出する微分検出手段２９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。

【００２３】以上の構成としているため、調理容器２１
の振動音の強さは、鍋の材質や被加熱物の容量、また加
熱コイル２７から発生される加熱量によって絶対値に差
が生じるものである。被加熱物の容量を、ここでは水を
入れた水量として説明する。水量が少ない場合、沸騰時
の泡の量が少ないため、振動音が小さくなる。また、調
理容器を加熱する加熱量が小さい場合も、振動音が小さ
くなる。

【００２４】以上のように振動音の強さのレベルは、水
量や加熱量などによって絶対値が異なるものであるが、
沸騰時の振動音の変化は前記で述べたような変化を示す
ので、本実施例の構成とすることにより、微分検出手段
２９が、振動増幅手段２４の検知信号の微分値を用いて
沸騰時後の安定した振動音を感度良く検出することがで
き、沸騰が確実に検知できるものである。

【００２５】（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６は、本実施例の構成を示す断面
図、図７は、追加給水時の振動音の時間変化を示す図で
ある。本実施例では、沸騰検出手段２５は、振動増幅手
段２４の信号により調理容器への追加給水を検出する追
加給水検知手段３０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。

【００２６】以下、本実施例の動作について説明する。
加熱中に追加給水した時の振動音の変化を図６を用いて
説明する。加熱中に追加給水が行われた場合は、水温が
急激に低下して、部分沸騰以下の温度となり振動音が小
さくなる。その後加熱が継続されると、部分沸騰が起こ
りその後調理容器２１内の被加熱物が沸騰する。前記追
加給水検知手段３０は、前記振動音の急激な低下を検出
して、追加給水であることが判定できるものである。こ
の追加給水が検知できることで、その後の沸騰検知の判
定が確実にできるものである。

【００２７】以上の様に本実施例によれば、追加給水検
知手段３０は、急激な振動音低下を検出して、追加給水
が行われたかの判定ができるものであり、加熱中に追加
給水を行っても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。

【００２８】（実施例５）本発明の第５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。本実施例では沸騰検出手段２５は、加熱開始から計
時するタイマー手段３１を備え、加熱開始から設定時間
内に振動検出手段２３からの信号がない場合に加熱を停
止させるようにするものである。

【００２９】以下、本実施例の動作を説明する。図示さ
れていない加熱スイッチが押され、調理容器の加熱が開
始されると、タイマー手段３１は計数を開始する。この
タイマー手段３１の設定時間内に振動検出手段２２の信
号がない場合は、振動検出手段２２や振動増幅手段２３
が異常である。沸騰検出手段２５に沸騰時の振動音が得
られない場合、調理容器の沸騰が検出できないため、加
熱が継続されてしまうことになる。この加熱異常を防止
するために、タイマー手段３１の設定時間内に振動音が
ない場合は、加熱を停止させて加熱異常を防止すること
ができるものである。この異常防止は、沸騰スイッチな
どで自動で沸騰検知を行う調理器において有効なもので
ある。また、トッププレート２２の下面に設けられてい
るサーミスタの温度情報を用いて更に停止させる判定時
間を短縮させることができるものである。

【００３０】以上の様に本実施例によれば、沸騰検出手
段２５は、加熱開始から計時するタイマー手段３１を備
えて、加熱開始から設定時間内に振動検出手段２３から
の信号がない場合に加熱を停止させるようにして、異常
を検知して沸騰検知の安全性を高めることができる加熱
調理器が提供できるものである。

【００３１】（実施例６）本発明の第６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２５は、外部から加わる
振動がある場合に一時加熱を停止させて振動が外部から
振動かどうかを判定する外乱判定手段３２を備えて、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。

【００３２】以下本実施例の動作について説明する。沸
騰検出中に振動検出手段２２の出力は、調理容器２１の
振動を検出している。この振動検出手段２２は、トップ
プレート２２を介して外部からの振動音も伝達されるも
のである。例えばキッチンで用いらる他の調理用具から
発生される振動音が伝達されるものである。この外部の
振動音と前記調理容器２１の振動を判別するために、外
乱判定手段３２は、一時的に加熱を停止させて加熱によ
る調理容器の振動音を無くした状態で、振動検出手段２
２の出力の有無によって判別することができるものであ
る。加熱を一時停止させた状態で振動音がある場合は、
外部からの振動音と判定する。この外部から振動音のレ
ベルと、加熱中である調理容器の振動音と外部からの振
動音のレベルと比較することにより、調理容器の振動音
が検出できるものである。この調理容器の振動音を検出
することにより、確実に調理容器の沸騰状態が検知でき
るものである。

【００３３】以上のように本実施例によれば、沸騰検出
手段２５は、外部から加わる振動がある場合に一時加熱
を停止させて振動が外部からの振動かどうかを判定する
外乱判定手段３２を設けて、外部からの振動音がある場
合でも、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。

【００３４】

【発明の効果】以上のように、請求項１〜６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
を検出することにより、精度良く沸騰検知ができる加熱
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２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５】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６】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７】同、第４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８】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９】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１０】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振動増幅手段２５沸騰検出手段２６加熱コイル２７加熱制御手段２８低域増幅手段２９微分検出手段３０追加給水検知手段３１タイマー手段３２外乱判定手段

Claims

【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信号を入
力し略１ｋＨｚ〜略１０ｋＨｚの周波数成分を抽出する
振動増幅手段と、前記振動増幅手段の出力により前記被
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】振動増幅手段は、振動検出手段の出力信
号を入力し略１０〜略略２０Ｈｚの周波数成分を抽出す
る低域増幅手段を備え、前記低域増幅手段の出力により
被加熱物の沸騰状態を検出するようにした請求項１に記
載の加熱調理器。
【請求項３】沸騰検出手段は、振動増幅手段の出力信
号の微分値を検出する微分検出手段を備え、被加熱物の
沸騰状態を検出するようにした請求項１または２に記載
の加熱調理器。
【請求項４】沸騰検出手段は、振動増幅手段の出力信
号により調理容器への追加給水を検出する追加給水検知
手段を備えた請求項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、加熱開始から計時する
タイマー手段を備え、加熱開始から設定時間内に振動検
出手段からの所定の信号がない場合に加熱を停止させる
ようにする請求項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、一時加熱を停止させて
振動が外部から振動かどうかを判定する外乱判定手段を
備えた請求項１〜５のいずれか１項に記載の加熱調理
器。