JPH03181713A - 調理用容器の存在検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ガラスセラミックのような絶縁材料から成り
、抵抗発熱素子、ガスバーナ、ハロゲンランプのような
加熱素子が少なくとも１個設けられている調理用受台に
関するものである。

本発明の目的は、通常のフライパンや調理用容器が調理
用受台に配置され又は取り除かれたとき、加熱素子を自
動的にオン−オフに切り換え（及び／又は加熱素子の出
力を増減）できる調理用受台を提供することにある。

本発明の別の目的は、調理鍋のような容器を受台上に配
置した後、熱源をオンに切り換えて容器中の食物材料を
加熱すべき表示を行うことができる調理用受台を提供す
ることにある。

さらに、本発明の別の目的は、熱源の温度（容器中の食
物材料の温度も意味する）を自動的に制御でき、熱源温
度を使用者の要求に応じて調整できる調理用受台を提供
することにある。

さらに、本発明の別の目的は、用いられる調理用鍋の大
きさに応じて数個の隣接する熱源を自動的に作動させて
、いかなる型式の鍋であっても均一に加熱することがで
きる調理用受台を提供することにある。

これらの目的は本発明により達成でき、本発明による調
理用容器の存在検出装置は、ガラスセラミックのような
絶縁材料から成り、抵抗発熱素子、ガスバーナ、ハロゲ
ンランプのような加熱素子が少なくとも１個設けられて
いる調理用受台上に配置されている調理用容器の存在を
検出する装置において、導電性材料から成り、前記調理
用受台と関連すると共に互いに反対極性の少なくとも２
個のプレートを具え、これらプレートが容量センサを構
成するコンデンサの電極プレートとして作用し、調理用
容器が前記調理用受台の前記プレートと関連する位置に
配置された場合前記コンデンサの容量が変化し、このコ
ンデンサの容量変化を、前記調理容器の存在を検出する
電気回路により検出し、この電気回路が検出結果として
少なくとも１個の制御信号を発生するように構成したこ
とを特徴とする。

以下、図面に基づき本発明の詳細な説明する。

（実施例） 第１図は例えばガラスセラミックから成る調理用の受台
１を示すこの受台は加熱素子２と関連する。この加熱素
子２は抵抗素子２で構成され、電線３及び４を介して給
電される。電線４にはノーマル接点素子５が接続され、
この接点素子５は受台１と関連する制御パネル７上に位
置するノブ６により既知の方法で動作する。このノブ６
も別の接点素子５Ａを作動させ、この接点素子５Ａは電
線４に接続されている接点素子５の作用と反対の作用を
以てライン１５Ａ及び１５Ｂを断続させる。

受台１は上面を有し、この上面上に例えば調理しようと
する食物を収容する通常の鍋（第１図には図示せず、第
２図及び第３図に示す）を配置する。受台ｌは下面１０
も有している。

本発明においては、導電性材料から成る２個の薄いプレ
ート又は薄層１１及び１２を受台１の下面１０に既知の
方法で形成し、電気回路１３に接続する。

これらのプレー口１及び１２は互いに反対極性を有し、
コンデンサの電極板となって容量センサを構成する。こ
の容量センサにおいて、電界１４の電気力線はプレート
１１から出射し、受台１（すなわち、ガラスセラミック
の誘電体）を直交して通過し、受台１上の空気層（空気
層の誘電体）で彎曲し、さらにガラスセラミック誘電体
に直交するように彎曲入射してプレー口２に達する。

コンデンサを構成する電極プレート１１及び１２は、適
切な形状（例えば第４図に示す）とすることにより加熱
エネルギー流にほとんど影響を及ぼさないように形成す
べきである。

プレー［１及び１２は受台１の下面上にシルクスクリー
ン処理により層状に形成でき、或いは受台のガラスセラ
ミック材料中に全体として又は一部を埋設することもで
きる。

プレー口１及び１２を容量モニタ手段（マイクロプロセ
ッサ）１５に接続する。この容量モニタ手段は電気回路
１３の一部を構成しプレートによって形成されるいかな
る容量変化も検出できる。この容量モニタ手段１５は、
通常のエネルギー源（図示せず）に接続する。この容量
モニタ手段１５はマイクロプロセッサ回路とするのが有
益であり、或いはコンデンサの容量を測定する通常のブ
リッジ回路とすることも可能である。

ライン１５Ａ及び１５Ｂをマイクロプロセッサに接続す
る。このラインを介して、マイクロプロセッサは、ノブ
６が抵抗素子２が動作する位置（接点素子５がライン４
上に閉成している）にセットされているか或いは抵抗素
子が給電されない位置（接点素子５がオープンしている
）にセットされているかを検知することができる。第１
のセット状態すなわち抵抗素子２が回路に接続される場
合接点素子５Ａはオープンし、第２のセット状態すなわ
ち抵抗素子が回路から遮断される場合接点素子５＾はク
ローズする。

ライン１５Ａ及び１５Ｂは安全回路として作動し、この
安全回路により、後述するように、マイクロプロセッサ
は使用者が調理用受台１上に配置した物を加熱すること
を希望するか否かを検知する。

モニタ手段すなわちマイクロプロセッサ１５は、抵抗素
子に給電するための電線３に接続されている接点素子を
作動させるリレー１６にも接続する。

このリレーはライン１９に接続されている別の接点素子
１８も作動させ、このライン１９によりノーマルランプ
２０　（又は他の既知の発光手段）を点灯させる。ラン
プ２０はノブ６の横に配置し、又はノブ６中に組み込む
ことができる。

第１図に示す状態において、すなわち受台１に鍋が置か
れていない場合、プレート１１及び１２によって形成さ
れるコンデンサの全容量はマイクロプロセッサ１５によ
って測定され得る規定される値となる。調理鍋は調理用
受台の上面８上に配置され、最初ノブ６は抵抗素子２を
作動させる位置に設定されていないものとする。受台上
に鍋が存在すると、マイクロプロセッサ１５によって測
定される全容量が変化し、設定したプログラムに基づき
マイクロプロセッサがリレー１６を接点１７及び１８が
クローズするように作動させ、この結果抵抗素子２が作
動を開始できる状態となりランプ２０が点灯状態になる
。使用者は、この可視的な表示に基づきノブ６を接点５
がクローズするように作動させ、この結果加熱素子２が
作動する。

従って、使用者がライン４の接点素子５がクローズする
ようにノブ６を操作することにより、抵抗素子２が給電
される。同時に接点素子５Ａはオープンする。

接点素子５がオープンするようにノブを設定しない状態
で鍋を受台１から取り除くと（すなわち、抵抗素子２を
給電ラインから遮断することなく）、マイクロプロセッ
サ１５はプレート１１及び１２によって形成されるコン
デンサの対応する容量変化を検知する。そして、設定し
たプログラムに基づき、マイクロプロセッサはリレー１
６への給電をオフし、この結果接点素子１７及び１８が
オープンする。

このようにして、抵抗素子２への電力供給が遮断され、
抵抗素子は冷却される。

抵抗素子２の作動中すなわち調理中に別の調理用容器が
調理用受台上に配置された場合、はじめにノブ６が抵抗
素子に電力供給される初期位置に移動されないときには
マイクロプロセッサ１５は抵抗素子２への給電を行わな
い（リレー１６を介して接点１７をクローズさせない）
。

この点に関し、ノブ６がスタート位置に移動されず従っ
て接点５がオープンしない場合、接点５Ａは、抵抗素子
の以前の動作中に設定された状態であるオープン状態に
維持される。

このような状態において、マイクロプロセッサは調理用
受台上に容器が存在することを検知するが、ライン１５
Ａ及び１５Ｂ上のいかなる信号も検出しない。従って、
設定したプログラムに基づき、マイクロプロセッサ１５
はこれらのライン上に抵抗素子２を作動させるためのイ
ネーブル信号を検出しないので、マイクロプロセッサは
リレー１６により接点Ｉ７及び１８をクローズさせない
ことになる。

このように構成することにより、熱源が作動するのが回
避され、誤って調理用受台１上に配置されている物体が
燃えたり又は損傷を受けることが回避される。

従って、ライン１５Ａ及び１５Ｂ並びにノブ６によって
作動する接点５八は安全回路を構威し、この安全回路に
よりマイクロプロセッサは使用者の要求を知ることがで
きると共に受台１上に配置した食物容器を加熱するよう
に制御できる。

従って、食物容器を受台１からおろし第２の容器を受台
上に配置した場合、使用者がはじめにノブを初期位置（
零位置）に戻しライン１５Ａ及び１５Ｂの接点５八をク
ローズしない限り抵抗素子は給電されない。

本発明の変形例として（図示せず）、マイクロプロセッ
サ１５が、ノブ６を作動させる直流モータ好ましくはス
テップモータを制御するように構成することもできる。

この場合、容器が調理用の受台１から除去されたとき、
マイクロプロセッサによりモータを駆動させ、このモー
タにより自動的にノブ６をその零位置に戻させる。この
ように構成すれば、接点５がオーブンし、誤って鍋等の
物体が受台上に置かれても抵抗素子が給電される危険性
が解消され、鍋等の物体が損傷される危険性を回避でき
る。

勿論、ランプ２０はその接続部材と共に削除することが
できる。この場合、プレート１１及び１２によって構成
される容量センサは、熱源上に鍋が存在するか否かを検
出するに過ぎない。この場合でも、前述したようにして
マイクロプロセッサ１５は鍋が存在する場合抵抗素子２
に電力を供給でき、鍋が存在しない場合リレー１６を介
して抵抗素子への給電を遮断することができる。

ノブ６と鍋が配置されているヒータ素子２とが関連する
ことを可視的に表示する機能は、数個の抵抗素子２が受
台１と関連する場合極めて重要である。この場合、この
可視表示は、ヒータ素子を正しい状態に戻す際に生ずる
誤りを回避するために極めて有用である。

ランプ２０を適当なヒータ素子表示パネル上に配置し、
このパネルをノブ６から離れた位置に配置することも可
能である。

第２図は、調理用の受台がガスバーナの形態の少なくと
も１個の加熱素子と関連し、この受台上に食物容器が配
置されている例を示す。この第２図において、第１図に
図示した部材と同一の部材には同一符号を付して説明す
る。上述したように、本例では加熱素子はガスバーナ３
０であり、このガスバーナは供給ライン３１に接続し、
この供給ラインにはリレー１６によって制御されるソレ
ノイドバルブも接続する。本例において、接点素子５Ａ
は依然として存在するが、接点素子５の代わりにノブ６
によって制御されるバルブ３１Ａを設ける。このバルブ
　３１．　Ａはバーナ３０へのガスの供給を制御する。

第２図（又は第３図）において、図面を簡明にするため
表示装置は設けられていない。しかし、この表示装置は
勿論設けることができる。第２図の調理用受台１を用い
ることは、第１図の調理用受台を用いることと同一であ
る。しかしながら、本例の場合、プレート１１及び１２
によって構成されるコンデンサの容量変化を検出するマ
イクロプロセッサ（すなわち、容量センサ）によりリレ
ーを介してソレノイドバルブ３２を作動させる。このソ
レノイドバルブはバーナ３０へのガス供給量を制御しそ
の動作状態を変化させる。同時にマイクロプロセッサは
スパーク発生器３０Ａを付勢し、スバ−り発生器により
バーナ３０に火炎を発生させる。また、スパーク発生器
３０Ａは火炎検出器としても作用する。

ガスをバーナに供給するため、使用者はノブ６を回転さ
せて（ノブ６を零位置から変位させる）バルブ３１Ａを
作動させる。

°“イネーブル”ライン１５Ａ及び１５Ｂはノブ６に作
動的に連絡されている接点素子５Ａを有し、これらライ
ンも図面上に表示しており、使用者が希望しない限りガ
スがバーナに到達するのを既述した方法で防止する。

第３図及び第４図は一連のコンデンサを形成する数個の
プレート対１１．１２　（互いに隣接する容量センサ）
を有する調理用受台を示す。図面上第１図に示す部材と
同一の部材には同一符号を付して説明する。尚、図面を
明瞭にするため数個の部品は削除した。

本例では、給電線３及び４に接続した数個の加熱素子４
０．４１．４２を具え、この給電線に接点４３及び４４
を接続する。これら接点はリレー４５及び４６により開
閉され、１個の加熱素子だけを或いは１以上又は全ての
加熱素子を同時に付勢する。

この抵抗素子４０．４１．４２への付勢は、調理用受台
ｌと関連する１又はそれ以上のコンデンサ（プレー目１
及び１２により構成される）の容量変化の検出に基づい
て行い、この容量検出はマイクロプロセッサ１５により
行う。

例えば第３図に示す例では、受台ｌの中央に配置されて
いるコンデンサの容量は、コンデンサを構成するプレー
目１及び１２に亘る調理鍋９に応じて相当に変化する。

これに対して、受台ｌの左側のコンデンサの容量は調理
鍋によりカバーされていないのでその容量は変化しない
。また、右側のコンデンサの容量は調理鍋が部分的にし
かカバーしていないので、その容量変化は無視できる程
度である。

この結果、マイクロプロセッサ１５は中央のコンデンサ
の容量変化を検出しリレー４６だけを付勢し、このリレ
ーにより接点４４がクローズして抵抗素子４１だけに給
電する。この結果、受台ｌは調理鍋が存在する部分だけ
が加熱され、調理鍋が存在しない区域が加熱されず無用
なエネルギー損失を回避できる。

従って、マイクロプロセッサ１５は、調理用受台１上に
鍋９が置かれたとき、どのコンデンサの容量が変化する
か並びに変化の程度を検出することになり、給電される
べき熱源を調理鍋の寸法に応じて給電することができる
。

このように構成することにより、どの抵抗素子又はハロ
ゲンランプに給電すべきかを選択することができ、従っ
て調理すべき食物について所望の処理を行うことができ
る。

さらに、本発明は、ガラスセラミックスの物理的特性が
温度に応じて変化することを利用することも可能である
。この考えによれば、本発明を利用して調理用受台の温
度変化を測定することができる。

この観点において、適切なプログラムを用いることによ
り、マイクロプロセッサは材料の誘電定数の変化又は抵
抗の変化を評価でき、従って一定の制御された温度に維
持でき或いは調理処理が適切に制御されるように加熱素
子に供給する電力を制御することも可能である。この給
電量の制御はマイクロプロセッサ１５によって行われ、
マイクロプロセッサは抵抗素子２．４０．４１及び４２
への電力供給量またはバーナ３０へのガス供給量を変化
させる既知の手段を起動する。ガス供給量を制御する場
合、この制御はソレノイドバルブ３２を制御することに
まり達成できる。

本発明による装置によれば、非金属製容器を含むいかな
る型式の調理容器の存在も検出できる。

この観点において、調理用受台ｌ上に容器を配置する全
ての場合において容器が置かれた部分のコンデンサの全
容量が増加する。すなわち、コンデンサの電極プレート
間にホローやテラコッタのような別の絶縁材料が挿入さ
れることによりコンデンサの容量を計算する既知の数式
の誘電定数が増大するためである。

容器が金属の場合、コンデンサの容量は一層増大する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、電気抵抗型加熱素子が設けられている本発明
による調理用受台の構成を示す線図的断面図、 第２図は、ガスバーナ型の加熱素子が設けられ通常の鍋
が配置されている調理用受台の構成を示す線図的断面図
、 第３図は、数個の抵抗発熱体が設けられている調理用受
台の構成を示す線図的断面図、第４図は鍋を取り除いた
第３図の調理用受台の構成を示す平面図である。 １・・・調理用受台 ２・・・加熱素子 ５．５Ａ・・・接点素子 ６・・・ノブ ９・・・調理用容器（鍋） １１、１２・・・プレート １３・・・電気回路 工５・・・容量モニタ手段（マイクロプロセッサ）Ｉ６
・・・リレー ２０・・・ランプ ３０・・・バーナ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ガラスセラミックのような絶縁材料から成り、抵抗
   発熱素子、ガスバーナ、ハロゲンランプのような加熱素
   子が少なくとも１個設けられている調理用受台（１）上
   に配置されている調理用容器の存在を検出する装置にお
   いて、 導電性材料から成り、前記調理用受台と関 連すると共に互いに反対極性の少なくとも２個のプレー
   ト（１１、１２）を具え、これらプレート（１１、１２
   ）が容量センサを構成するコンデンサの電極プレートと
   して作用し、調理用容器（９）が前記調理用受台（１）
   の前記プレート（１１、１２）と関連する位置に配置さ
   れた場合前記コンデンサの容量が変化し、このコンデン
   サの容量変化を、前記調理容器（９）の存在を検出する
   電気回路（１３）により検出し、この電気回路が検出結
   果として少なくとも１個の制御信号を発生するように構
   成したことを特徴とする調理用容器の存在検出装置。 ２、前記電気回路（１３）から発生した制御信号を表示
   手段（２０）に供給し、調理用受台（１）上に配置した
   調理用容器（９）を加熱するためにどの加熱素子（２；
   ３０；４０、４１、４２）を作動させるべきかを表示す
   ることを特徴とする請求項１記載の調理用容器の存在検
   出装置。 ３、前記表示手段（２０）を、各加熱素子を起動させる
   ノブ（６）と関連する少なくとも１個のランプ（２０）
   とし、このランプを前記ノブ（６）内に挿入し又はノブ
   の側方に配置したことを特徴とする請求項２に記載の調
   理用容器の存在検出装置。 ４、前記表示手段を、加熱素子（２；３０；４０、４１
   、４２）の配置を表示すると共に前記調理用受台（１）
   と関連するパネル上に配置したことを特徴とする請求項
   ２に記載の調理用容器の存在検出装置。 ５、前記電気回路（１３）から発生する制御信号が、各
   加熱素子（３０）に供給されるエネルギーを変更できる
   ように構成されていることを特徴とする請求項１に記載
   の調理用容器の存在検出装置。 ６、前記制御信号が、各加熱素子（３０）のオン及び／
   又はオフの切換を制御することを特徴とする請求項５に
   記載の調理用容器の存在検出装置。 ７、前記制御信号が、各加熱素子とそれぞれ関連する各
   ノブ（６）に作用し、調理用受台 （１）と関連する制御パネル（７）上の各ノブの位置を
   変化させるように構成したことを特徴とする請求項３及
   び５に記載の調理用容器の存在検出装置。 ８、前記電気回路（１３）に接続されているイネーブル
   手段（５Ａ、１５Ａ、１５Ｂ）を有し、このイネーブル
   手段を、所望のときだけ前記電気回路（１３）を作動さ
   せることができるように構成したことを特徴とする請求
   項１に記載の調理用容器の存在検出装置。 ９、前記イネーブル手段を、各加熱素子と関係するノブ
   （６）に作動的に連結した接点素子（５Ａ）とし、この
   接点素子を前記電気回路に接続されている電気的ライン
   （１５Ａ、１５Ｂ）に接続したことを特徴とする請求項
   １に記載の調理用容器の存在検出装置。 １０、前記電気回路（１３）が電子的制御手段（１５）
   特にマイクロプロセッサ回路を有し、この電子的制御手
   段を、前記コンデンサすなわち容量センサの容量変量を
   検出して前記調理用受台（１）上の調理用容器（９）の
   位置を検出するように構成したことを特徴とする請求項
   １に記載の調理用容器の存在検出装置。 １１、前記電気回路（１３）が電子的制御手段（１５）
   特にコンデンサの容量を測定する少なくとも１個のブリ
   ッジ回路を有し、この電子的制御手段を、コンデンサす
   なわち容量センサの容量変化を検出して前記調理用受台
   （１）上の調理用容器（９）の位置を検出するように構
   成したことを特徴とする請求項１に記載の調理用容器の
   存在検出装置。 １２、前記電子的制御手段に、前記加熱素子（２；３０
   ；４０、４１、４２）に電力を供給する給電ライン（３
   ；４；３１）に接続した遮断部材（１７；３２；４３、
   ４４）を作動させる少なくとも１個のリレー（１６；４
   ５、４６）を接続したことを特徴とする請求項１０及び
   １１又は１及び１１に記載の調理用容器の存在検出装置
   。 １３、前記遮断部材を接点素子（１７、４３、４４）と
   したことを特徴とする請求項１２に記載の調理用容器の
   存在検出装置。 １４、前記遮断部材をソレノイドバルブ（３２）とした
   ことを特徴とする請求項１２に記載の調理用容器の存在
   検出装置。 １５、前記導電性材料から成り容量センサを構成するプ
   レート（１１、１２）を前記調理用受台（１）の下面（
   １０）に配置すると共に、既知の方法により調理用受台
   と関連させたことを特徴とする請求項１に記載の調理用
   容器の存在検出装置。 １６、前記導電性材料から成り容量センサを構成するプ
   レート（１１、１２）をシリクスクリーン処理により前
   記受台（１）の下面（１０）に取り付けたことを特徴と
   する請求項１に記載の調理用容器の存在検出装置。 １７、前記導電性材料から成るプレート（１１、１２）
   を前記調理用受台（１）に埋設したことを特徴とする請
   求項１に記載の調理用容器の存在検出装置。 １８、前記容量センサのコンデンサの容量変化に基づき
   、前記電気回路（１３）が、前記加熱素子から発生する
   熱量が変更されるように加熱素子への電力供給量を変更
   する制御信号を発生し、この制御信号により加熱素子の
   温度を制御することを特徴とする請求項１に記載の調理
   用容器の存在検出装置。