JP4013144B2 - 加熱調理器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＨ（Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｈｅａｔｉｎｇ）方式の誘導加熱コイルやラジエントヒータなどを熱源に有する加熱調理器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、加熱容器内の被加熱物の沸騰を振動センサを用いて検出する加熱調理器が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭６１−２３３９８８号公報（第２頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来の加熱調理器では、トッププレート上に配置された加熱容器と、調理器内部に設置された振動センサとの距離が離れているため、加熱容器で発生する振動が調理器内部まで十分に伝達されず、振動センサで検出されないことがあり問題であった。
また、調理器内部に設置された冷却ファンからの冷却風の影響や、調理器内部に篭る熱の影響などによって、振動センサが誤動作することがあり問題であった。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決し、被加熱物の沸騰を正確に検出することのできる加熱調理器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の加熱調理器は、加熱容器を載置するトッププレートを上面に配し、前記加熱容器内の被加熱物を加熱調理する加熱調理器本体と、前記加熱調理器本体内に設けられ、前記加熱調理器本体内を上部空間と下部空間に仕切る仕切り板と、前記上部空間に設けられた加熱コイルと、前記下部空間に設けられ、前記加熱コイルを駆動制御する駆動回路と、前記下部空間に設けられ、前記駆動回路を冷却する冷却ファンと、前記加熱調理器本体内に設けられ、前記加熱調理器本体に伝わる振動レベルを検出する振動センサとを備え、前記振動センサは、前記上部空間内の前記仕切り板の上面でかつ前記加熱コイルの外周位置に対して外側に配置され、前記振動センサには板状の圧電素子が設けられ、この圧電素子は、支持片に片持ち支持され、自由端側に錘が取り付けられて、前記トッププレートと略平行に配置されたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る加熱調理器の好適な実施の形態について添付図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る加熱調理器の構成を示す断面図である。図１に示すように、本実施の形態の加熱調理器は、箱状の加熱調理器本体２内に収容され、一平面内に渦巻き状に巻回された一対の加熱コイル１と、これらの加熱コイル１の上方に近接して配置され、加熱調理器本体２の上面を構成する平面状のトッププレート３と、加熱コイル１に流れる高周波の交番電流の電流量を増減させる駆動回路４と、駆動回路４に対する加熱／停止の信号や被加熱物の温度設定等の信号を入力させる操作／操作部５とを備えている。
【０００８】
ここで、トッププレート３には、結晶化ガラス等の透過性の耐熱絶縁材料が用いられている。また、トッププレート３の上面には、被加熱物が収容された鍋（加熱容器）６を、加熱コイル１と対向する位置に載置させることができる。鍋６は、一般には鉄等の金属材料で構成され、操作／表示部５からの指示により加熱コイル１への通電に伴いコイル周辺に形成される交番磁界中に置かれた状態となる。その結果、鍋６の内部を流れる渦電流の作用により、鍋６全体が加熱源となって、鍋６に収容された被加熱物が加熱される。
【０００９】
また、加熱調理器本体２の底面板には、鍋６内で発生する気泡による振動を検知する振動センサ７が取り付けられている。振動センサ７からの検出信号は駆動回路４に与えられ、駆動回路４では、検出信号のレベルが大きくなった場合に、鍋６に収容された被加熱物が沸騰したと判断して、加熱コイル１への電流量を低下或いは停止させる。
【００１０】
図２に示すように、振動センサ７は、加熱調理器本体２の底面に固定された載置台７ａと、載置台７ａに固定されたＩ字状の支持片７ｂと、支持片７ｂに基端が固定された板状の圧電素子７ｃと、圧電素子７ｃの先端に取り付けられた錘７ｄとを備えている。そして、鍋６に収容された被加熱物が沸騰して気泡が発生し、この気泡が鍋底から離脱する時の衝撃によって加熱調理器本体２が振動すると、圧電素子７ｃの先端が上下に揺動する。この揺動によって圧電素子７ｃが変形し、電流が発生する。この電流量を測定することによって、被加熱物の沸騰を検知することができる。なお、圧電素子７ｃには、例えば、フィルム状のＰＶＤＦ膜などが用いられる。
【００１１】
図１，２によれば、振動センサ７の圧電素子７ｃは、トッププレート３と略平行に配置されている。このため、トッププレート３の振動方向と圧電素子７ｃの振動方向とが一致し、トッププレート３の振動が圧電素子７ｃに確実に伝達される。
【００１２】
具体的には、鍋６に収容された被加熱物の沸騰で気泡が発生し、この気泡が鍋底から離脱する時の衝撃によって鍋６が振動すると、この振動は、鍋６が載置されたトッププレート３に直接伝達される。そして、この伝達によって、トッププレート３全体が上下方向に振動する。トッププレート３の上下方向の振動は、加熱調理器本体２の側面板および底面板を媒介して振動センサ７に伝達されるが、上述したように、圧電素子７ｃとトッププレート３とが略平行であるため、圧電素子７ｃも先端が上下に振動する。このように、トッププレート３の振動方向と圧電素子７ｃの振動方向とを一致させることにより、トッププレート３の振動を圧電素子７ｃに確実に伝達させることができる。
【００１３】
以上のように、本実施の形態であれば、たとえ鍋６と振動センサ７とが離れている場合であっても、鍋６に直接接触したトッププレート３を介して、鍋６の振動を確実に振動センサ７に伝達できるといった優れた効果が得られる。
なお、図３に示すように、加熱調理器本体２の側面板に振動センサ７を配置してもよい。この場合には、Ｌ字状の支持片７ｅを用いて、圧電素子７ｃとトッププレート３とが略平行になるように配置されている。その結果、トッププレート３の振動方向と圧電素子７ｃの振動方向とが一致するので、鍋６の振動を、トッププレート３を介して振動センサ７に確実に伝達させることができる。
【００１４】
実施の形態２．
次に、実施の形態２に係る加熱調理器を説明する。図４は、実施の形態２に係る加熱調理器の構成を示す平面図である。また、図５は、図４のＡ−Ａ線における断面図である。この実施の形態２が図１に示す実施の形態１と異なるのは、沸騰検知の対象となる対象加熱口８と、沸騰検知の対象とならない非対象加熱口９とをトッププレート３に設けている点と、振動センサ７の配置位置を特定している点とである。その他の構成については実施の形態１と同一又は同等である。なお、実施の形態１と同一又は同等な構成部分については同一符号を付し、その説明は省略する。
【００１５】
図４，５に示すように、対象加熱口８および非対象加熱口９は、一対の加熱コイル１に各々対向する位置に設けられている。そして、振動センサ７は、対象加熱口８と非対象加熱口９との中間位置より対象加熱口８側（即ち、図４の斜線領域内）に配置されている。このため、対象加熱口８に載置された鍋６の沸騰に伴う振動が、短い伝達パスで振動センサ７に伝えられるので、伝達途中での振動の減衰を抑えることができる。
その結果、振動センサ７には比較的強い振動が与えられるため、たとえ鍋６と振動センサ７とが離れている場合であっても、被加熱物の沸騰を確実に検知することができる。
【００１６】
実施の形態３．
次に、実施の形態３に係る加熱調理器を説明する。図６は、実施の形態３に係る加熱調理器の構成を示す平面図である。また、図７は、図６のＢ−Ｂ線における断面図である。この実施の形態３が図４，５に示す実施の形態２と異なるのは、トッププレート３の一対の加熱口がどちらも沸騰検知の対象となる対象加熱口８である点と、振動センサ７の配置位置を別の範囲に特定している点とである。その他の構成については実施の形態２と同一又は同等である。なお、実施の形態２と同一又は同等な構成部分については同一符号を付し、その説明は省略する。
【００１７】
図６，７に示すように、一対の対象加熱口８は、一対の加熱コイル１に各々対向する位置に設けられている。そして、振動センサ７は、一方の対象加熱口８の中心位置と、他方の対象加熱口８の中心位置との間（即ち、図６の斜線領域内）に配置されている。このため、いずれの対象加熱口８に載置された鍋６が振動した場合でも、短い伝達パスで振動センサ７に振動が伝えられるので、伝達途中での振動の減衰を抑えることができる。その結果、振動センサ７には比較的強い振動が与えられるため、たとえ鍋６と振動センサ７とが離れている場合であっても、被加熱物の沸騰を確実に検知することができる。
なお、図８に示すように、一方の対象加熱口８と他方の対象加熱口８との中間に振動センサ７を配置してもよい。この場合には、各対象加熱口８と振動センサ７との伝達パスが同じ長さになるため、どちらの対象加熱口８で振動が発生した場合でも、ほぼ同じ精度で振動を検出することができる。
【００１８】
実施の形態４．
次に、実施の形態４に係る加熱調理器を説明する。図９は、実施の形態４に係る加熱調理器の構成を示す断面図である。図９より、本実施の形態の加熱調理器は、トッププレート１１を上面に配した矩形状の加熱調理器本体１２と、加熱調理器本体１２内に設けられ、加熱調理器本体１２内を上部空間と下部空間に仕切る仕切り板１３と、仕切り板１３の上面に配置され、加熱調理器本体１２に伝わる振動を検知する振動センサ１４とを備えている。
【００１９】
加熱調理器本体１２の上部空間には、一平面内に渦巻き状に巻回された一対の加熱コイル１５が配置されている。また、加熱調理器本体１２の下部空間は更に左右の空間に分割され、図の右側の空間には一対の加熱コイル１を駆動制御する駆動回路１６と、駆動回路１６を冷却する冷却ファン１７とが配置されている。また、図の左側の空間にはロースタユニット１８が配置されている。
【００２０】
トッププレート１１には、結晶化ガラス等の透過性の耐熱絶縁材料が用いられている。また、トッププレート１１の上面には、被加熱物が収容された鍋（加熱容器）１９を、加熱コイル１１と対向する位置に載置させることができる。鍋１９は、一般には鉄等の金属材料で構成され、加熱コイル１５への通電に伴いコイル周辺に形成される交番磁界中に置かれた状態となる。その結果、鍋１９の内部を流れる渦電流の作用により、鍋１９全体が加熱源となって、鍋１９に収容された被加熱物が加熱される。
【００２１】
そして、鍋１９に収容された被加熱物が沸騰すると、鍋１９内で気泡が発生し、この気泡が鍋底から離脱する時の衝撃による振動が振動センサ１４で検出される。振動センサ１４からの検出信号は駆動回路１６に与えられ、駆動回路１６では、検出信号のレベルが大きくなった場合に、鍋１９に収容された被加熱物が沸騰したと判断して、加熱コイル１５への電流量を低下或いは停止させる。
【００２２】
ここで、冷却ファン１７は、加熱調理器本体１２の下部空間に配置されている。このため、冷却ファン１７からの冷却風は、下部空間内を循環して駆動回路１６を冷却する。また、振動センサ１４は、加熱調理器本体１２の上部空間である仕切り板１３の上面に配置されているので、冷却ファン１７からの冷却風が振動センサ１４に衝突することはない。その結果、振動センサ１４では、冷却ファン１７からの冷却風といったノイズ成分が確実に排除され、鍋１９の沸騰を高い精度で検出することができる。
【００２３】
さらに、振動センサ１４は、ロースタユニット１８の反対側に配置されている。このため、振動センサ１４とロースタユニット１８とは離隔され、ロースタユニット１８を使用した際に発生する輻射熱から振動センサ１４を保護することができる。その結果、輻射熱によって振動センサ１４が故障することを未然に防止することができる。
【００２４】
さらに、振動センサ１４は、加熱コイル１５の外周位置に対して外側に配置されている。このため、振動センサ１４は、加熱コイル１５の直下から外れて配置されることとなり、加熱コイル１５で発生する熱から振動センサ１４を保護することができる。その結果、加熱コイル１５の発熱によって振動センサ１４が故障することを未然に防止することができる。
【００２５】
実施の形態５．
次に、実施の形態５に係る加熱調理器を説明する。図１０は、実施の形態５に係る加熱調理器の構成を示す断面図である。この実施の形態５が図９に示す実施の形態４と異なるのは、振動センサ１４が仕切り板１３の下面に配置されている点と、振動センサ１４の周囲に風防カバー２０が設けられている点とである。その他の構成については実施の形態４と同一又は同等である。なお、実施の形態４と同一又は同等な構成部分については同一符号を付し、その説明は省略する。
【００２６】
実施の形態４で説明したように、冷却ファン１７は、加熱調理器本体１２の下部空間に配置されている。このため、冷却ファン１７からの冷却風は、下部空間内を循環して駆動回路１６を冷却する。本実施の形態では、振動センサ１４は仕切り板１３の下面に配置されているので、冷却ファン１７からの冷却風が振動センサ１４に衝突して、振動センサ１４が鍋１９の沸騰を誤検出するおそれがある。そこで、振動センサ１４の周囲に風防カバー２０を設け、冷却ファン１７からの冷却風が振動センサ１４に衝突するのを防いでいる。その結果、振動センサ１４では、冷却ファン１７からの冷却風といったノイズ成分が確実に排除され、鍋１９の沸騰を高い精度で検出することができる。
【００２７】
なお、振動センサ１４は、仕切り板１３の下面に配置されることが要件ではなく、加熱調理器本体１２の下部空間に配置されていればよい。この場合にも、振動センサ１４の周囲に風防カバー２０を設けることにより、冷却ファン１７からの冷却風を確実に排除することができる。
また、振動センサ１４が、加熱調理器本体１２の下部空間における冷却ファン１７の風路の外側に配置されている場合には、風防カバー２０がなくてもよい。この場合にも、冷却ファン１７からの冷却風が確実に排除され、鍋１９の沸騰を高い精度で検出することができる。
【００２８】
実施の形態６．
次に、実施の形態６に係る加熱調理器を説明する。図１１は、実施の形態６に係る加熱調理器の構成を示す断面図である。この実施の形態６が図９に示す実施の形態４と異なるのは、振動センサ１４が冷却ファン１７の風路上に配置されている点である。その他の構成については実施の形態４と同一又は同等である。なお、実施の形態４と同一又は同等な構成部分については同一符号を付し、その説明は省略する。
【００２９】
図１２に示すように、振動センサ１４は、加熱調理器本体１２の底面に固定された載置台１４ａと、載置台１４ａに固定されたＩ字状の支持片１４ｂと、支持片１４ｂに基端が固定された板状の圧電素子１４ｃと、圧電素子１４ｃの先端に取り付けられた錘１４ｄとを備えている。そして、圧電素子１４ｃの面方向と冷却ファン１７からの冷却風の気流方向とを略一致させている。このため、冷却風は圧電素子１４ｃの面に対して平行に流れるので、圧電素子１４ｃの先端を上下動させることはほとんどない。その結果、冷却ファン１７からの冷却風による振動センサ１４の誤動作が確実に抑制され、鍋１９の沸騰を高い精度で検出することができる。
【００３０】
実施の形態７．
次に、実施の形態７に係る加熱調理器を説明する。図１３は、実施の形態７に係る加熱調理器の構成を示す断面図である。この実施の形態７が図１に示す実施の形態１と異なるのは、振動センサ７の近傍における加熱調理器本体２に外気導入孔２１が形成されている点である。その他の構成については実施の形態１と同一又は同等である。なお、実施の形態１と同一又は同等な構成部分については同一符号を付し、その説明は省略する。
【００３１】
加熱コイル１への通電によって加熱コイル１は加熱し、加熱調理器本体２内に熱がこもる。この熱によって、振動センサ７の温度が上昇すると、振動センサ７の検出精度が低下する。本実施の形態では、振動センサ７の近傍に外気導入孔２１が設けられているので、外気導入孔２１から導入される外気によって振動センサ７が冷却される。その結果、振動センサ７の温度上昇が確実に抑制され、鍋６の沸騰を高い精度で検出することができる。
【００３２】
また、図１４に示すように、本実施の形態では、例えばスリット状の外気導入孔２１から導入される外気流の方向と圧電素子７ｃの面方向とを略一致させている。このため、冷却風は圧電素子７ｃの面に対して平行に流れるので、圧電素子７ｃの先端を上下動させることはほとんどない。その結果、外気導入孔２１からの外気流による振動センサ７の誤動作が確実に防止され、鍋６の沸騰を高い精度で検出することができる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明に係る加熱調理器は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
即ち、加熱容器に収容された被加熱物が沸騰して気泡が発生し、この気泡が鍋底から離脱する時の衝撃によって加熱容器が振動すると、この振動はトッププレートに直接伝達される。そして、この伝達によって、トッププレート全体が上下に振動する。圧電素子とトッププレートとが略平行になるように振動センサが配置されているため、トッププレートの上下の振動に合わせて、圧電素子も先端が上下に振動する。
このように、トッププレートの振動方向と圧電素子の振動方向とを一致させることにより、トッププレートの振動を圧電素子に確実に伝達させることができ、たとえ加熱容器と振動センサとの距離が離れている場合であっても、加熱容器内の被加熱物の沸騰を確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態１に係る加熱調理器の構成を示す断面図である。
【図２】 加熱調理器本体の底面に配置した振動センサの構成を示す図である。
【図３】 加熱調理器本体の側面に配置した振動センサの構成を示す図である。
【図４】 実施の形態２に係る加熱調理器の構成を示す平面図である。
【図５】 図４のＡ−Ａ線における断面図である。
【図６】 実施の形態３に係る加熱調理器の構成を示す平面図である。
【図７】 図６のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図８】 実施の形態３に係る加熱調理器の一変形例を示す断面図である。
【図９】 実施の形態４に係る加熱調理器の構成を示す断面図である。
【図１０】 実施の形態５に係る加熱調理器の構成を示す断面図である。
【図１１】 実施の形態６に係る加熱調理器の構成を示す断面図である。
【図１２】 加熱調理器本体の底面に配置した振動センサの構成を示す図である。
【図１３】 実施の形態７に係る加熱調理器の構成を示す断面図である。
【図１４】 振動センサと外気導入孔との関係を示す図である。
【符号の説明】
１，１５…加熱コイル、２，１２…加熱調理器本体、３，１１…トッププレート、４，１６…駆動回路、５…操作／操作部、６，１９…鍋（加熱容器）、７，１４…振動センサ、７ａ…載置台、７ｂ，７ｅ…支持片、７ｃ…圧電素子、７ｄ…錘、８…対象加熱口、９…非対象加熱口、１３…仕切り板、１７…冷却ファン、１８…ロースタユニット、２０…風防カバー、２１…外気導入孔。

Claims (2)

1. 加熱容器を載置するトッププレートを上面に配し、前記加熱容器内の被加熱物を加熱調理する加熱調理器本体と、
   前記加熱調理器本体内に設けられ、前記加熱調理器本体内を上部空間と下部空間に仕切る仕切り板と、
   前記上部空間に設けられた加熱コイルと、
   前記下部空間に設けられ、前記加熱コイルを駆動制御する駆動回路と、
   前記下部空間に設けられ、前記駆動回路を冷却する冷却ファンと、
   前記加熱調理器本体内に設けられ、前記加熱調理器本体に伝わる振動レベルを検出する振動センサとを備え、
   前記振動センサは、前記上部空間内の前記仕切り板の上面でかつ前記加熱コイルの外周位置に対して外側に配置され、
   前記振動センサには板状の圧電素子が設けられ、この圧電素子は、
   支持片に片持ち支持され、自由端側に錘が取り付けられて、前記トッププレートと略平行に配置されたことを特徴とする加熱調理器。
2. 前記加熱調理器本体内に設けられたロースタユニットを備え、
   前記振動センサは、前記ロースタユニットの反対側に配置されたことを特徴とする請求項１記載の加熱調理器。

Images