JP3944016B2

JP3944016B2 - 炊飯器

Info

Publication number: JP3944016B2
Application number: JP2002209599A
Authority: JP
Inventors: 泰洋佐野
Original assignee: パロマ工業株式会社
Priority date: 2002-07-18
Filing date: 2002-07-18
Publication date: 2007-07-11
Anticipated expiration: 2022-07-18
Also published as: JP2004049471A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、炊飯釜の底面に感熱部を接触させて釜底の温度を検出する温度センサーを備えた炊飯器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、燃焼熱により炊飯を行うガス炊飯器が知られている。一般に炊飯釜の下方には、炊飯釜の平坦な底面に当接して釜底の温度を検出する温度センサーが設けられる。炊飯器は、この温度センサーが検知する温度が所定温度を超えたことを検知すると、炊飯釜内に水が残っていないとして、炊飯加熱を停止する。
【０００３】
ところが、温度センサーは、バーナの火炎の輻射熱の影響や、火炎ドラフトによる熱気流の影響を受けると、釜底温度を正確に検出できない。このため、炊飯釜内に水が残っていても所定温度に達したとして消火動作を行い、いわゆる早切れ状態になって、御飯に芯が残ってしまう。
また、温度センサーは、燃焼用空気による冷気流の影響を受けて冷却されても、正確な温度検出をすることができない。この場合、炊飯釜内に水が無くなっても所定温度に達していないとして加熱を続け、消火のタイミングが遅れる、いわゆる遅切れ状態になって、御飯が焦げてしまう。
【０００４】
このように、温度センサーは、外部から熱的影響を受けると正確に釜底の温度を検出することができず、この結果、早切れや遅切れになって炊き上がり具合がばらつき、上手に御飯を炊くことができなかった。
【０００５】
そこで、本出願人は、炊飯釜の釜底に温度センサーの感熱部を囲む筒体を釜底から垂下させて設けると共に、炊飯釜を載置した際に、感熱部が筒体に囲まれ炊飯釜の釜底に接触した状態で、筒体の開口を塞ぐ筒体用蓋を備えた炊飯釜を提案した。
このような炊飯器では、温度センサーの感熱部は、筒体と筒体用蓋とによって囲まれ、バーナ火炎の熱輻射や火炎ドラフトによる熱気流や燃焼用空気による冷気流といった周囲の熱影響を受けにくくなる。
【０００６】
ここで、一般的な炊飯制御を図４の炊飯シーケンスに基づいて説明する。
まず、点火開始から第一屈曲点Ｃ１まで、すなわち沸騰するまでの時間ｔ１は、米全体の加熱と水分吸収とを均一化させるためにできるだけ短いほうが良いのでこの間はフルインプットで燃焼させる（シーケンスＡ）。そして、釜内の水がなくなると温度が急激に上昇する第二屈曲点Ｃ２が現れる。沸騰している時間ｔ２は、米を完全にα化するためにある程度の時間が必要であるから、この間はインプット制御して燃焼させる（シーケンスＢ）。そして、沸騰状態から温度が再び上昇して、予め設定した消火温度Ｔ０に達したらバーナを消火して加熱を止める（シーケンスＣ）。この消火温度Ｔ０と沸騰時の温度との差ΔＴが大きすぎると御飯に着色してしまうし、小さすぎると御飯に芯が残ってしまう。このため、消火温度Ｔ０は、炊飯性能における最も重要なファクターであり、数多くの実験により確認した最適値が設定される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、実際の米の温度（実温度）と温度センサーによって検出される検出温度とは異なる。特に、上述したような温度センサーを釜底に設けた筒体で囲んだ炊飯器では、温度センサーによる検出温度に大きな影響を及ぼす感熱部の周りの空気の温度が、炊飯器の釜底や筒体からの伝熱によりゆっくりと加熱されているため、定常状態となるのに時間がかり、実際の米の温度推移とセンサー温度推移とが図５に示すように大きくずれてしまう。
実線Ａは炊飯開始時の水温（以下、単に水温という）が３０℃の場合の米の実温度の変化を表したグラフであり、実線Ｂは水温が５℃の場合の米の実温度であり、点線Ｃは水温が３０℃の場合におけるセンサー検出温度であり、点線Ｄは水温が５℃の場合のセンサー検出温度である。
このグラフから分かるように、センサー検出温度は、沸騰状態であってもなだらかに上昇していく。
【０００８】
従って、水温が高い場合を基準として、沸騰終了時（点ａ）からΔＴ０だけ上昇したＴ０を消火温度として予め設定しておくと、水温が低い場合には、沸騰終了時（点ｂ）の温度と消火温度Ｔ０との差がΔＴ０より小さくなって早切れとなってしまう。
また、水温が低い場合を基準として、沸騰終了時からΔＴ０だけ上昇したＴ０を消火温度として予め設定しておくと、水温が高い場合には、沸騰終了時の温度と消火温度Ｔ０との差がΔＴ０より大きくなって御飯に着色してしまう。
つまり、水温などの初期条件により、実際に米が良好に炊き上がる時のセンサー温度が一定とならないために、消火タイミングがばらついてしまい、仕上がりが安定しないという問題があった。
本発明の炊飯器は上記課題を解決し、炊き上がり時のセンサー温度のばらつきを抑え、御飯の仕上がりを安定化させることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の請求項１記載の炊飯器は、
外周に複数の外向炎口を配列して燃料ガスを燃焼させるリング状のバーナと、
上記バーナにより加熱される炊飯釜と、
上記炊飯釜の底面中央に感熱部を接触させて釜底の温度を検出する温度センサーとを備えた炊飯器において、
上記釜底に上記温度センサーの上記感熱部を囲む筒体を該釜底から垂下させて形成し、
上記炊飯釜を載置した際に、上記感熱部が上記釜底に接触した状態で、上記筒体の下端全周に当接して該筒体の開口を塞ぐ筒体用蓋を設けると共に、
上記バーナに、上記筒体に向けて火炎を形成する内向炎口を設けたことを要旨とする。
【００１０】
上記構成を有する本発明の請求項１記載の炊飯器は、炊飯釜を載置すると、温度センサーの感熱部が、筒体と筒体用蓋とによって囲まれ、バーナ火炎の熱輻射や火炎ドラフトによる熱気流や燃焼用空気による冷気流といった周囲の熱影響を受けにくくなる。
さらに、バーナに形成した内向炎口の火炎によって、筒体を積極的に加熱して、筒体内部の感熱部周りの雰囲気温度をすばやく定常状態とすることによって、沸騰状態においていつまでもセンサー温度が上昇していくことを防止する。このため、炊き始め時の水温などの初期条件による炊き上がり時のセンサー温度のばらつきを抑えることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにするために、以下本発明の炊飯器の好適な実施形態について説明する。
【００１２】
本発明の一実施形態としてのガス炊飯器について図１，２を用いて説明する。
ガス炊飯器１は、取手２の付いた上外胴３と、上外胴３を支持する下外胴４と、両外胴３，４で囲まれる炊飯室５を備える。この炊飯室５には、炊飯釜２０と、炊飯釜２０を加熱するバーナ３０と、釜底２１の温度を検出する温度センサー４０と、温度センサー４０の検出温度に基づいてバーナ３０の燃焼制御を行うコントローラ６等が設けられる。
釜底２１は、上面中央（隆起部２２）が隆起しており、下面中央には温度センサー４０の上部を囲むように周囲よりも凹んだ底凹部２３が形成されると共に、底凹部２３の周囲から下方へ延びた円筒状の筒体２４が一体形成される。
【００１３】
温度センサー４０は、図２に示すように、主に、釜底２１の底凹部２３に上面で当接する板厚の薄いキャップ４１と、キャップ４１の内周にカシメ固定される円筒状のホルダー４２と、キャップ４１の上面内側に固着され釜底２１（底凹部２３）の温度を検出する感熱素子４３と、ホルダー４２を上下方向に摺動可能にかつ首振り可能に支持する円筒状の支柱４４と、支柱４４上部に設けられキャップ４１を上方向に付勢するキャップバネ４５と、感熱素子４３とコントローラ６とを接続するリード線４６とからなる。
この感熱素子４３を備えたキャップ４１とホルダー４２とからなる温度センサー４０の上部を感熱部４７と呼ぶ。
【００１４】
温度センサー４０は、溝付支柱台５０に固定される。溝付支柱台５０には、中央に支柱４４の下端を固定する中央開口部５１と、後述する案内板６３の上下方向の摺動をガイドする二つの溝５２と、四本の脚５３とが形成される。
【００１５】
炊飯釜２０を炊飯室５に載置した際に、筒体２４の開口を塞ぐ筒体閉塞装置６０が設けられる。
筒体閉塞装置６０は、炊飯釜２０の炊飯室５への収納により筒体２４の開口端に当接するリング板状の筒体用蓋６１と、溝付支柱台５０の上面に設けられ筒体用蓋６１を上方向へ付勢する蓋バネ６２と、互いに平行な二枚の鉛直板からなり溝付支柱台５０の溝５２に挿通される案内板６３と、二枚の案内板６３を下端で連結させる連結板６４とからなる。
また、筒体用蓋６１には、中央穴６５が形成されており、この中央穴６５に温度センサー４０の支柱４４を挿通することにより、筒体用蓋６１は、支柱４４に沿って上下方向に摺動可能に設けられる。
また、筒体用蓋６１から下方へ延びる案内板６３は、支柱４４の中心軸を案内板６３の昇降軸として、支柱４４と平行に形成されている。
また、蓋バネ６２には、キャップバネ４５よりも付勢力の大きいバネが用いられる。
尚、二枚の案内板６３と連結板６４とを一枚の板材をコの字状に形成することにより作製しても構わない。
この筒体閉塞装置６０は、温度センサー４０の感熱部４７とは独立して昇降できる。
【００１６】
バーナ３０は、図１に示すように、燃料ガスと一次空気とを混合するリング状の混合気室を備えたバーナ本体３１と、このバーナ本体３１の上に載置されるバーナヘッド３２とからなる。
バーナヘッド３２は、中央に筒状の開口部３３が形成されたリング状であり、外周に多数のスリット状の炎口溝が放射状に形成されており、バーナヘッド３２をバーナ本体３１上に載置することで、外周縁に多数の外向炎口３４が形成される。また、バーナヘッド３２の筒状の開口部３３の内壁には、内向炎口３５が複数開口される。
外向炎口３４の炎口面積の方が内向炎口３５の炎口面積よりもはるかに大きく、炊飯釜２０を加熱する熱量のほとんどは外向炎口３４から供給される。内向炎口３５は、筒体２４及び筒体用蓋６１に向けて形成されており、感熱部４７の周囲をすばやく加熱するためのものである。
また、バーナヘッド３２の上面には、釜底２１の温度分布を均一化させると共に、外向炎口３４から内向炎口３５への火移りを助けるための中炎口３６が開口される。
【００１７】
バーナ３０へのガス流路には、上流から順に、ガス流路を開閉する元電磁弁７、メイン電磁弁８と、燃料ガスの供給圧力を一定にするガスガバナ９が設けられる。
このガスガバナ９の下流には、ガス流路を開閉する切替電磁弁１０が設けられる。更に、切替電磁弁１０を迂回するバイパス流路が設けられ、バイパス流路には流路面積を絞るバイパスニードル１１が設けられる。
この電磁弁７，８，１０はそれぞれコントローラ６に接続され、開閉状態が制御される。切替電磁弁１０を開弁するとバーナ３０への供給ガス量は大となり、切替電磁弁１０を閉弁するとバーナ３０への供給ガス量は小となる。そして、切替電磁弁１０の開弁時間（あるいは閉弁時間）を調節することによって、バーナ３０から炊飯釜２０に与える加熱量を調整する。
外向炎口３４の近傍には、点火電極１２が設けられ、点火電極１２は、コントローラ６に接続されたイグナイタ１３と接続される。
【００１８】
上述のように構成されたガス炊飯器１の炊飯室５に炊飯釜２０を載置すると、まず温度センサー４０の感熱部４７が、炊飯釜２０の底凹部２３の中央部に当接してキャップバネ４５の付勢力に抗しながら下降する。
一方、筒体用蓋６１は、炊飯釜２０の筒体２４の下端全周に当接して筒体２４を塞いで下降する。
【００１９】
図示しない炊飯スイッチをＯＮすると、電磁弁７，８，１０が開弁され、バーナ３０に燃料ガスが供給される。燃料ガスは、一次空気と混合されて、外向炎口３４及び内向炎口３５及び中炎口３６から噴出する。同時にイグナイタ１３が作動し点火電極１２をスパークして外向炎口３４に点火する。外向炎口３４に形成された火炎が中炎口３６から内向炎口３５へと火移りしていき、炊飯釜２０を加熱する。
【００２０】
そして、バーナ３０で加熱される炊飯釜２０の釜底２１温度を温度センサー４０で検出する。
この温度センサー４０の感熱部４７は、炊飯釜２０の筒体２４に覆われるため、バーナ３０の火炎の輻射熱を受けにくく、また、この筒体２４の下端を筒体用蓋６１で封じるため、火炎の周囲に発生する熱い気流や燃焼用空気による冷たい気流が筒体２４内に入ることが防止される。
この結果、感熱素子４３が外部からの熱的影響を受けにくくなり、周囲の熱的影響による使用時毎のセンサー温度のばらつきを抑制することができ、釜底２１の温度を正確に検出可能となる。
また、筒体用蓋６１は、案内板６３によりガイドされ水平面を保ったまま上下動させられるため、筒体２４の下端に、がたつきなく当接させることができる。
【００２１】
更に、内向炎口３５に形成される火炎によって、筒体２４や筒体用蓋６１を直接加熱して、筒体２４内の空気、すなわち、センサー温度に大きな影響を及ぼす感熱部４７周辺の空気の温度をすばやく定常状態まで加熱する。
このため、本実施形態のガス炊飯器１における実際の米の温度（実温度）と温度センサー４０による検出温度との関係は、図３に示すグラフのようになる。実線Ａは水温が３０℃の場合の実温度の変化を表したグラフであり、実線Ｂは水温が５℃の場合の実温度であり、点線Ｃは水温が３０℃の場合におけるセンサー検出温度であり、点線Ｄは水温が５℃の場合のセンサー検出温度である。
【００２２】
図３に示すように、センサー検出温度は、感熱部４７周辺の空気が加熱されているため、米の実温度よりも高温となるが、従来の場合と異なり、沸騰状態では一定の温度となる。このため、沸騰終了時の温度と消火温度Ｔ０との差は、炊き始め時の水温が変化しても一定のΔＴ０とすることができ、御飯を着色や芯残り無く良好に炊き上げることが可能となる。
従って、炊き始め時の水温などの初期条件が異なっても、センサー温度をすばやく定常状態とすることができ、使用条件による炊き上がり時のセンサー温度のばらつきを抑えることができる。この結果、消火タイミングなどのばらつきを防止して、御飯を常に良好に炊き上げることが可能となる。
尚、感熱部４７周辺の空気を加熱することにより、センサー温は実際の米の温度よりも高くなるが、この誤差は使用条件によらず常に一定の誤差となるから、本実施形態の温度センサー４０は、毎回精度良く釜底２１の温度を検出できるものである。
【００２３】
また、釜底２１を外向炎口３４と内向炎口３５と中炎口３６とに形成される火炎により加熱しているため、炊飯釜２０を温度むら無く、均一に加熱することが可能で、部分的なコゲ等を作ることなく一層良好に御飯を炊くことができる。
【００２４】
以上本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
例えば、ガスこんろで炊飯する炊飯専用鍋に本発明を適用してもよい。
また、キャップ４１とホルダー４２とを一部品で製造してもよい。
【００２５】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の請求項１記載の炊飯器によれば、温度センサーの感熱部が、筒体と筒体用蓋とによって密閉空間に収納されるため、周囲の熱的影響による使用時毎のセンサー温度のばらつきを防止することができる。
更に、筒体を直接加熱して、感熱部周辺の空気の温度をすばやく定常状態まで加熱するため、初期条件が異なっても、センサー温度をすばやく定常状態として、使用条件による炊き上がり時のセンサー温度のばらつきを抑えることができる。
この結果、消火タイミングのばらつきを防止して、御飯を常に良好に炊き上げることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態としてのガス炊飯器の断面図である。（釜載置時）
【図２】本実施形態としての温度センサーと筒体閉塞装置の断面図である。（釜載置前）
【図３】本実施形態のガス炊飯器における実際の米の温度（実温度）と温度センサーによる検出温度との関係を表すグラフである。
【図４】炊飯シーケンスの説明図である。
【図５】従来例のガス炊飯器における実際の米の温度（実温度）と温度センサーによる検出温度との関係を表すグラフである。
【符号の説明】
１…ガス炊飯器、２０…炊飯釜、２１…釜底、２４…筒体、３０…バーナ、３４…外向炎口、３５…内向炎口、４０…温度センサー、４７…感熱部、６１…筒体用蓋。

Claims

外周に複数の外向炎口を配列して燃料ガスを燃焼させるリング状のバーナと、
上記バーナにより加熱される炊飯釜と、
上記炊飯釜の底面中央に感熱部を接触させて釜底の温度を検出する温度センサーとを備えた炊飯器において、
上記釜底に上記温度センサーの上記感熱部を囲む筒体を該釜底から垂下させて形成し、
上記炊飯釜を載置した際に、上記感熱部が上記釜底に接触した状態で、上記筒体の下端全周に当接して該筒体の開口を塞ぐ筒体用蓋を設けると共に、
上記バーナに、上記筒体に向けて火炎を形成する内向炎口を設けたことを特徴とする炊飯器。