JP5227838B2

JP5227838B2 - 加熱調理器

Info

Publication number: JP5227838B2
Application number: JP2009043004A
Authority: JP
Inventors: 芳範下浦; 眞森島
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2009-02-25
Filing date: 2009-02-25
Publication date: 2013-07-03
Anticipated expiration: 2029-02-25
Also published as: JP2010196986A

Description

本発明は、加熱調理器に関する。

上面がトッププレートで覆われている加熱調理器が知られている。この種の加熱調理器では、トッププレートの裏面に電磁誘導コイル等の加熱装置が配置されている。この種の加熱調理器は五徳を必要とせず、フラットなトッププレートで上面を覆っているために、掃除しやすいという利点を備えている。

トッププレートの利点を有効に活用するために、上面がトッププレートで覆われている加熱調理器の場合、トッププレートの裏面に静電容量式のタッチスイッチを設けることが多い。ここに言うタッチスイッチとは、トッププレートの表面に物体が接触又は接近したか否かを検出するものを言う。以下単にタッチスイッチという場合、同様のものを指すものとする。トッププレートの裏面にタッチスイッチを設けると、操作者がトッププレートの表面に手を触れることで、スイッチ操作することができる。タッチスイッチを用いると、トッププレート越しに操作者の手が接近したか否かを検出できることから、トッププレートに孔等を空ける必要がない。タッチスイッチの存在位置を示すために、トッププレートには手を触れる範囲（操作範囲）を示す表示がなされている。操作範囲は、調理容器を載置する載置範囲とは異なる範囲に設けられている。

この種の加熱調理器では、載置範囲と操作範囲が同一平面上に設けられているために、調理容器を載置する位置がずれると、調理容器の底板が操作範囲に接触し、加熱調理器が誤作動することがあった。

上記不都合を解消する技術の一例が、特許文献１に開示されている。特許文献１に開示されている加熱調理器では、トッププレートの一部に傾斜上面を提供する傾斜範囲を設けるとともに、その傾斜上面内に操作範囲を設けている。この構成によると、調理容器の載置位置がずれた場合でも、調理容器の底板と操作範囲の間に隙間が確保され、調理容器の底板が操作範囲に接触することがない。特許文献１の加熱調理器によって、調理容器の載置位置のずれによって、操作者の意図に反してスイッチがオンオフ動作することを防止できる。

実開昭６１−１８６１９６号公報

しかしながら、特許文献１の加熱調理器によっても、操作者の意図に反してスイッチがオンオフ動作することを防止しきれなかった。その原因を追究したところ、下記に起因することが判明した。調理容器内の水を沸騰させていると調理容器内の水面から水滴が飛散する現象が生じる。その現象自体は調理動作を正常に実施している最中にも生じる。調理容器から飛散した水滴は、トッププレートの上面に飛散し、操作範囲内にも飛散する。タッチスイッチが、操作範囲内に飛散した水滴を検出することがあり、その現象が生じると、操作者の意図に反してスイッチがオンオフ動作してしまう。

本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、調理動作を正常に実施している最中に、操作者の意図に反してスイッチがオンオフ動作してしまうことを防止する技術を提供する。

本発明の加熱調理器は、トッププレートと、加熱装置と、タッチスイッチを備えている。
トップレートは、加熱調理器の上面を覆っており、調理容器を載置する載置範囲と傾斜範囲を備えている。傾斜範囲では、トッププレートの上面に、外周に向けて下り勾配に傾斜している傾斜上面が形成されている。加熱装置は、載置範囲内のトッププレートの裏面に配置されている。タッチスイッチは、傾斜範囲内のトッププレートの裏面に配置されている。
本発明で用いるタッチスイッチは、傾斜上面内に確保されている操作範囲に物体が最短持続時間に亘って接触し続けたときに出力を変化させる。物体が接触したとしても、その接触時間が最短持続時間に満たなければ、スイッチ操作されたとしないスイッチを用いる。この種のスイッチは、操作意思を確認する場合に用いられる。さらに、本発明で用いるタッチスイッチは、操作範囲に特定の閾値以上の径を有する物体が接触する場合に、操作範囲に物体が接触していると判定するものである。
トッププレートに形成されている傾斜上面に付着した水滴は、傾斜に沿って流下する。その傾斜速度は、傾斜角度に依存して変化する。本発明では、傾斜上面のうち少なくとも操作範囲の傾斜角度が下記の関係を満たす角度に設定されている。すなわち、加熱装置で調理容器内の水を沸騰させたときに調理容器内の水面から飛散する水滴が操作範囲を通過するのに要する時間が、タッチスイッチが反応する最短持続時間未満となる関係を満たす角度に設定されている。

本発明者らの研究によって、調理動作を正常に実施している最中に操作者の意図に反してスイッチがオンオフ動作してしまう現象は、加熱装置で水を沸騰させている場合に生じることが判明した。そこで、最短持続時間以上持続して初めて反応するスイッチを利用するとともに、操作範囲の傾斜角を工夫すると、調理容器から飛散した水滴が操作範囲に落下したとしても、タッチスイッチが反応する最短持続時間に満たないうちに水滴が操作範囲を流下してしまう現象を得られることを知徳した。この加熱調理器によると、調理動作を正常に実施している最中に操作者の意図に反してスイッチがオンオフ動作してしまうことを防止することができる。

本発明によると、調理動作を正常に実施している最中に操作者の意図に反してスイッチがオンオフ動作してしまうことを防止することができる。使いやすい加熱調理器を提供することができる。

本発明の一実施例に係る加熱調理器を模式的に示す斜視図。実施例に係る加熱調理器の側面図。実施例に係る加熱調理器の部分拡大図。操作範囲への接触時間と、スイッチ動作の関係を示すグラフ。傾斜角度と水滴の通過時間の関係を示すグラフ。

以下に説明する実施例の技術的特徴を列挙する。
（形態１）加熱調理器は、電磁誘導式加熱調理器である。
（形態２）タッチスイッチは、静電容量式の非接触スイッチである。
（形態３）タッチスイッチは、検出電極と制御基板で構成されており、操作範囲に接触し続けている時間が最短持続時間に達したときに、スイッチ操作を示す信号を出力する。
（形態４）タッチスイッチは、検出電極と制御基板で構成されており、操作範囲に接触し続けている時間が最長持続時間に達したときに、異常信号を出力する。

本発明の一つの実施例について、図面を参照しながら説明する。
図１、図２に示す本実施例の加熱調理器１は、システムキッチンに組み込んで使用する据付型の電磁誘導式加熱調理器である。この加熱調理器１は、上面が開口している四角形状のケース２と、ケース２の上面に形成されている開口部を塞ぐトッププレート５を備えている。トッププレート５の裏面側に、加熱コイル３と制御基板４が配置されている。加熱コイル３と制御基板４は、ケース２内に収容されている。

トッププレート５は、耐熱性に優れた結晶化ガラスで形成されている一枚の板状部材である。トッププレート５の上面には、鍋等の調理容器６を載置可能な載置範囲１１が設けられている。図１に示すように、載置範囲１１には五徳等の突起物は設けられておらず、フラットに形成されている。載置範囲１１内のトッププレート５の上面に、調理容器６を載置する位置を示す模様１１ａが表示されているのみである。

載置位置を示す模様１１ａが形成されている位置のトッププレート５の裏面側に、加熱コイル３が配置されている。載置位置を示す模様１１ａにあわせて調理容器６を載置すると、調理容器６と加熱コイル３が向かい合う。この状態で加熱コイル３に通電すると、調理容器６に電磁誘電電流が流れ、調理容器６自体が発熱する。これによって調理容器６内の被調理物を加熱することができる。加熱コイル３は、加熱装置の一例である。

トッププレート５の手前側に、傾斜範囲１２が設けられている。傾斜範囲１２内では、トッププレートの上面が手前方向に下り勾配に傾斜している。
傾斜上面１２ａの裏面側に、４つの静電容量検出電極（以下「検出電極」とする。）１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄが配置されている。検出電極１５ａ〜１５ｄは制御基板４に固定されており、トッププレート５の裏面に押付けられている。

傾斜上面１２ａの範囲内であって、検出電極１５ａに対応する範囲に、操作範囲１３ａを示す模様が表示されている。検出電極１５ａは接地点との間に静電容量を持つ。その静電容量は、操作範囲１３ａ内のトッププレート上面に操作者が指を触れている状態と、指を触れていない状態とで変化する。制御基板４には、検出電極１５ａと接地点との間に存在する静電容量の変化に応じて変化する電圧を取り出す回路が形成されている。また、操作範囲１３ａ内のトッププレート上面に操作者が指を触れているときの静電容量に対応する値が所定時間以上に亘って持続した時に出力を変化させる出力回路が形成されている。静電容量に対応する電圧を生成する回路と、その電圧を所定電圧と比較するとともにその比較結果が所定時間以上持続したときに出力を反転させる回路を備えている制御基板４と、検出電極１５ａによってタッチスイッチ１６ａが形成されている。タッチスイッチ１６ａがスイッチ動作するためには、操作者が検出電極１５ａに直接接触する必要がない。タッチスイッチ１６ａは非接触スイッチである。その一方において、操作者の指がトッププレート５を介して検出電極１５ａに近接しているか近接していないのかを判別する。タッチスイッチ１６ａは、操作範囲１３ａ内のトッププレートの裏面側に配置されており、傾斜上面１２ａ内に確保されている操作範囲１３ａに物体が最短持続時間に亘って接触し続けたときに出力を変化させるスイッチであるということができる。

傾斜範囲１２に、４つのタッチスイッチ１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄが配置されており、それに対応して４つの操作範囲１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄが確保されている。タッチスイッチ１６ａは運転開始スイッチであり、タッチスイッチ１６ｂは運転終了スイッチであり、タッチスイッチ１６ｃは設定温度を上昇させるスイッチであり、タッチスイッチ１６ｄは設定温度を下降させるスイッチである。

検出電極１５ａ〜１５ｄは、制御基板４に接続されている。また、制御基板４は加熱コイル３とも接続されている。制御基板４は、タッチスイッチ１６ａ〜１６ｄから送られる出力信号に基づいて、加熱コイル３への通電を制御する。

制御基板４は、操作範囲１３ａ〜１３ｄに操作者の指が短時間触れただけでは、出力を変化させない。操作者がスイッチ動作する意思がないときに、操作者の指が操作範囲１３ａ〜１３ｄに短時間だけ触れることがあるからである。それに対して、操作者がスイッチ動作する意思がある場合には、操作範囲１３ａ〜１３ｄにしっかりと指を押付ける。その場合の接触時間は、不注意に触れる場合の接触時間よりも長い。制御回路４には、不注意に短時間触れる場合の接触時間よりも長く、操作意思があるときの接触時間よりも短く設定されている最短持続時間が設定されている。タッチスイッチ１６ａ〜１６ｄは、操作範囲１３ａ〜１３ｄに物体が最短持続時間に亘って接触し続けたときに（それは操作意思を持っている場合に生じる）に出力を変化させるスイッチであるということができる。本実施例では、最短持続時間を１秒としている。従って、操作範囲１３ａ〜１３ｄへの接触持続時間が１秒未満の場合（図４ａ参照）、スイッチ操作が行われたと認識されず、加熱コイル３に対する制御ロジックが切り替えられない。

操作者がスイッチ動作する意思がある場合には、操作範囲１３ａ〜１３ｄに指を押付けてから指を離す。むやみと長い時間、操作範囲１３ａ〜１３ｄに指を押付け続けることがない。操作範囲１３ａ〜１３ｄに物体が接触し続ける時間が長すぎる場合には、正常なスイッチ操作でなく、異常現象が生じている可能性が高い。例えば、操作範囲に異物等が落下して静止している場合、あるいは多量の煮こぼれ汁が操作範囲を覆っているといったことが考えられる。制御基板４には、正常操作時に生じる接触時間よりも長く設定されている最長持続時間が設定されている。最長持続時間を越えて接触状態が検出された場合は、異常処理を実行する。本実施例では、最長連続時間が２秒に設定されている。

タッチスイッチ１６ａ〜１６ｄは、操作範囲１３ａ〜１３ｄへの接触持続時間が、最短持続時間以上で最長持続時間以下のときに（図４ｂ参照）、正常なスイッチ操作がおこなわれたとして、出力を反転させる。接触しなくなったときに、加熱コイル３に対する制御ロジックを切り替える。

タッチスイッチ１６ａ〜１６ｄは、操作範囲１３ａ〜１３ｄへの接触持続時間が最長持続時間以上の場合（図４ｃ参照）、異常処理をする。運転開始スイッチ１６ａの接触持続時間が最長持続時間以上の場合には、その後に非接触状態となっても運転を開始しない。運転終了スイッチ１６ｂの接触持続時間が最長持続時間以上の場合には、接触開始から２秒が経過した時点で、加熱コイル３への通電を停止する。

図３に示すように、トッププレート５の傾斜範囲１２の傾斜角度θは、加熱コイル３を最大加熱量で運転して調理容器６内の水を沸騰させた場合に、調理容器６から飛び散る水滴２０が操作範囲１３ａ〜１３ｄを通過するのに要する時間（以下「通過時間」とする。）が、前記した最短連続時間である１秒より短くなる角度としてある。
具体的には、図５に示すように、水滴２０の通過時間が１秒となるときのトッププレート５の傾斜範囲１２の傾斜角度をθ_１とした場合に、傾斜範囲１２の傾斜角度θがθ_１より大きくなるように形成される。
例えば、図２に示すように、傾斜範囲１２の形成長Ａが５０ｍｍ、トッププレート５の厚さＢが４ｍｍ、傾斜範囲１２の外周縁部の厚さＣが２ｍｍの場合、傾斜範囲１２の傾斜角度θは２．３°となる。このとき、水滴２０の通過時間は１秒未満となる。傾斜角度θの上限は、操作性に鑑みて３０°前後とすることが好ましい。
なお、ここに言う調理容器６から飛び散る水滴２０は、調理動作を正常に続けている最中に調理容器から飛び散る程度の水滴とする。例えば、ゆで卵を最大加熱量で調理したときに鍋から飛び散る程度の水滴である。多量の煮汁等が傾斜上面を流下する場合の通過時間ではない。

本実施例の加熱調理器１の動作例を、図４を示して説明する。図４（ａ）〜（ｃ）は、夫々操作範囲への接触持続時間とスイッチ動作の関係を示す。

図４（ａ）は、操作範囲１３ｂへの接触持続時間が１秒未満となる場合を示す。例えば最大加熱量火力で調理容器６内の水を沸騰させた場合に調理容器６内の水面から飛散した水滴２０が運転終了スイッチ１６ｂ上を通過した場合等がある。
この場合、前記のように傾斜範囲１２の傾斜角度θがθ_１より大きくなるように形成されているので、調理動作を正常に実施する範囲内で調理容器６内の水面から飛散した水滴２０は、操作範囲１３ｂ上を１秒未満で通過する。そのため、水滴２０の通過によって運転中止操作が行われたとは認識されず、加熱コイル３に対する通電停止処理が実行されない。調理動作を正常に実施する範囲内で調理容器６内の水面から飛散した水滴２０によって誤作動が起こることがない。

図４（ｂ）は、操作範囲１３ｂへの接触持続時間が１秒以上で２秒以下の場合を示す。
例えば、操作者が指で運転終了スイッチ１６ｂを操作した場合に相当する。この場合、運転停止操作が行われたと認識し、指を離した時点で、加熱コイル３への通電が停止される。なお、本実施例では、水滴２０が操作範囲１３ｂ上を通過する場合には、図４（ｂ）の現象が生じない。上記のように、水滴２０は操作範囲１３ａ〜１３ｄ上を、１秒未満で通過するためである。

図４（ｃ）は、操作範囲１３ｂへの接触持続時間が２秒以上である場合を示す。
例えば、大量の煮こぼれや落下物等、操作者の操作以外の要因によっていずれかの操作範囲１３に物体が接触し続けた場合に相当する。この場合、制御基板４は異常状態であると認識し、２秒の経過時点で、加熱コイル３はその動作を停止する（又は、運転を開始させない）。

上記実施例では、最短持続時間を１秒とし、水滴の通過時間が１秒未満となる傾斜角度θで傾斜範囲を形成すると説明したが、最短持続時間は１秒には限られず、任意の時間とすることができる。具体的には、最短持続時間をｔ、水滴の通過時間をｔ_１とし、水滴の通過時間がｔ_１となるときの傾斜範囲の角度をθ_１とし、傾斜範囲の傾斜角度をθとした場合、ｔ＞ｔ_１、θ＞θ_１が成立するようにすれば、ｔやθの値は任意とすることができる。

上記実施例では、加熱調理器はキッチンに組み込んで使用する据付型加熱調理器について説明したが、加熱調理器は携帯型であってもよい。また、上記実施例では、ケース内に加熱コイルを一つだけ収容した一口の加熱調理器について説明したが、加熱調理器は加熱コイルを二以上備える二口や三口のものであってもよい。

傾斜範囲の表面構造を、水滴がタッチスイッチの操作範囲上を通過する通過時間が最短持続時間より短くなるように形成することもできる。その場合、傾斜範囲の傾斜角度と、傾斜範囲の表面構造の両方を調整して、通過時間が最短持続時間より短くなるようにすることができる。

トッププレートは、載置範囲と傾斜範囲が夫々別体に形成され、それら載置範囲と傾斜範囲を組み合わせてなるものとすることもできる。

タッチスイッチは、操作範囲に接触する物体の径（接触面積）に応じて、物体が操作範囲に接触したとするか否かを判定する機能を備えるものとすることもできる。その場合、例えば、φ６ｍｍ以上の物体が操作範囲に接触した場合にのみ、操作範囲に物体が接触したものと判定して接触持続時間のカウントを開始し、φ６ｍｍより小さい物体が操作範囲に接触した場合は、操作範囲に物体が接触していないものと判定して接触持続時間のカウントを開始しないようにすることができる。φ６ｍｍより小さい物体が操作範囲に接触する場合とは、例えば単なる塵芥が一時的に接触した場合等がある。操作範囲に接触したと判定される物体の径は、任意の数値を設定することができる。

本発明の加熱調理器では、トッププレートの傾斜範囲のうち、操作範囲の傾斜角度だけを傾斜範囲の他の部分と異なる角度に傾斜させることもできる。その場合も、少なくとも操作範囲の傾斜角度は、水滴がその操作範囲上を通過する通過時間が最短持続時間より短くなるような角度に設定する。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

また、本発明のトッププレートの傾斜範囲の傾斜角度に関する技術思想は、電磁誘導式加熱調理器に限らず、タッチスイッチの操作範囲をトッププレート上に備える加熱調理器、例えば、ヒータランプ式の加熱調理器等に応用することができる。

１加熱調理器
２ケース
３加熱コイル(加熱装置)
４制御基板
５トッププレート
６調理容器
１１載置範囲
１２傾斜範囲
１２ａ傾斜上面
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ操作範囲
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ検出電極
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄタッチスイッチ
２０水滴

Claims

調理容器を載置して用いる加熱調理器であって、
加熱調理器の上面を覆っており、調理容器を載置する載置範囲と外周に向けて下り勾配に傾斜している傾斜上面が形成されている傾斜範囲とを備えているトッププレートと、
前記載置範囲内のトッププレートの裏面に配置されている加熱装置と、
前記傾斜範囲内のトッププレートの裏面に配置されているタッチスイッチを備えており、
そのタッチスイッチは、前記傾斜上面内に確保されている操作範囲に物体が最短持続時間に亘って接触し続けたときに出力を変化させるものであるとともに、前記操作範囲に特定の閾値以上の径を有する物体が接触する場合に、操作範囲に物体が接触していると判定するものであり、
前記傾斜上面のうち少なくとも操作範囲の傾斜角度が、前記加熱装置で調理容器内の水を沸騰させたときに調理容器内の水面から飛散する水滴が前記操作範囲を通過するのに要する時間が前記最短持続時間未満となる関係を満たす角度に設定されていることを特徴とする加熱調理器。