JP2004195202A - 炊飯器 - Google Patents

Abstract

【課題】 正確な温度制御により、美味しいご飯の炊ける炊飯器を提供する。
【解決手段】 本体１の蓋体７の蓋内面部材７ｃにシールパッキン１１を介して内釜３の内部に向けた赤外線温度センサユニット１０を取り付けるとともに、蓋内面部材７ｃの下方には着脱自在な内蓋９を設け、シールパッキン１１には全周を下方に突出させたシール壁１１ａを設け、内蓋９取り付け時にこのシール壁１１ａが内蓋９に密着する構造となし、内蓋９にはシール壁１１ａとの密着部より小さく、赤外線温度センサユニット１０と対向する穴部９ａを設けた。
【選択図】 図２

Description

本発明は、一般家庭用あるいは業務用に使用される炊飯器に関するものであり、ご飯を美味しく炊き上げ、かつ美味しく保温しようとするものである。

従来のこの種の炊飯器は、例えば特開平０７−３９４５６号公報に示すように、内釜の底部に当接する温度センサおよび蓋体の蒸気当接面又は蒸気通路に設けられた蓋温度センサを設け、これらの温度センサからの温度情報を基に加熱を制御するものが一般的であった。

また、赤外線センサを使用した参考例として、別の従来例である特開平１０−１３７１１４号公報を示す。これには蓋体に赤外線センサを搭載する発明が見られるが、この目的は赤外線センサで水位線を検知して炊飯量を炊飯開始前に判断するものである。

「特開平０７−０３９４５６号公報」

「特開平１０−１３７１１４号公報」

前記第１の従来例では、内釜に当接する温度センサは、炊飯・保温のために加熱している内釜の底面温度を測定しており、内釜内部の米飯温度よりも加熱量に大きく左右され、正確に米飯温度を検出することが出来ない場合があった。

また、加熱を停止すれば、いずれ内部の米飯温度に近づくが、適切に炊飯・保温するために長時間加熱を停止するわけには行かず、正確な米飯温度の検出が困難であった。

さらに、従来の内釜の底面温度の検出では炊飯量が多くても少なくても、加熱により内釜底の温度が上がるため、初期に精度よく炊飯量の判断をすることは困難であった。

また、蓋体に設けた蓋温度センサは、蒸気の発生で急激に蓋体の温度が上昇することをとらえて、沸騰点を判断するのには適するが、沸騰したか否かのみの検出であり、沸騰時以外の米飯温度を検出することはできないものであった。

さらに、参考例として提示した前記第２の従来例に示すものは、赤外線センサを蓋体に設けているが、その機能は水位線検知による合数判断とされているものである（尚、超音波センサならば距離（水面の高さ）を検出することができるが、赤外線センサに距離を測定する機能はなく、なぜ水位線検知ができるのか、技術的な説明がなく具体性がない）。

上記課題を解決するために本発明は、本体と、本体に着脱自在に収納される内釜と、内釜を加熱する加熱手段と、加熱手段の加熱を制御する加熱制御手段と、内釜の上部開口を覆う蓋体とを有する炊飯器において、前記蓋体の蓋内面部材にシールパッキンを介して内釜の内部に向けた赤外線温度センサユニットを取り付けるとともに、蓋内面部材の下方には着脱自在な内蓋を設け、前記シールパッキンには全周を下方に突出させたシール壁を設け、前記内蓋取り付け時にこのシール壁が内蓋に密着する構造となし、内蓋にはシール壁との密着部より小さく、赤外線温度センサユニットと対向する穴部を設けたものである。

本発明の構成によれば、赤外線温度センサユニットが内釜の下方に向けて配置してあるので、従来の釜底や蓋の温度の検出と異なり、内釜内の水面の表面温度、またはご飯の表面温度を直接検出することができ、この直接の温度情報により加熱制御手段を通じて加熱手段で炊飯・保温の制御を行うので、炊飯中の米、保温中のご飯に対し適切な温度に制御することができるものである。

この優れた作用を持つ赤外線温度センサユニットは、炊飯中の蒸気やご飯の澱粉質を含む露に耐える構造とすることが必要であるが、本発明では赤外線温度センサユニットを蓋内面部材にシールパッキンを介して設けているので、シールパッキンのシール部下方では継目がなく、赤外線温度センサユニット内に蒸気が侵入することがない。

また、シールパッキンで蓋内面部材上部へ蒸気が侵入することを防止でき、信頼性が高い赤外線温度センサユニットを提供できるものである。

また、シールパッキンのシール壁が内蓋に密着してシールするので、蒸気はシールパッキン内から拡散することはなく、内蓋裏面全体や蓋内面部材の広範囲を結露で汚したり、蒸気が外部に漏れたりすることはない。

さらに、赤外線温度センサユニットは内蓋の穴部から内釜内部の水やご飯の赤外線を受けることができ、温度検出にも問題がない。

以上より本発明は、信頼性の高い赤外線温度センサユニットを設けたことにより、美味しいご飯を炊くことができ、美味しく保温をすることができる炊飯器を提供することができるものである。

以下本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施例を示す炊飯器の断面図である。図２は同じく要部拡大断面図である。

図において、１は本体、２は保護枠、３は内釜、４は加熱手段、５は釜底温度センサ、６はヒンジ軸、７は蓋体、７ａは蓋枠、７ｂは蓋カバー、７ｃは蓋内面部材、７ｄは蓋加熱手段、７ｅは蓋温度センサ、７ｆは蒸気排出口、８は蓋シールパッキン、９は内蓋、９ａは穴部である。

１０は赤外線温度センサユニット、１０ａはそのセンサケース、１０ｂは主サーミスタ、１０ｃは副サーミスタ、１１はシールパッキン、１１ａはシール壁、１２は視野角調整壁、１３は制御部、１４は加熱制御手段である。

その構成は、本体１にはその内壁をなす保護枠２が取り付けられ、内釜３が着脱自在に挿入される。保護枠２の底部、側面部には内釜３を加熱する加熱手段４が設けられている。加熱手段４はヒーターでも良いが、本実施例では電磁誘導加熱により内釜３に高周波磁界を加えて発熱させる誘導加熱コイルを加熱手段４としている。保護枠２の底部には釜底温度センサ５が設けられ、内釜３の底面に密着して熱的に結合し、内釜３の底面の温度を検出するように構成されている。

本体１にはヒンジ軸６にて回転自在に支持され、内釜３の上部開口を塞ぐ蓋体７が設けられている。蓋体７の構成は、蓋枠７ａの上方に外郭を成す蓋カバー７ｂが設けられ、蓋枠７ａの下方には金属製の蓋内面部材７ｃと、蓋内面部材７ｃに設けられた蓋加熱手段７ｄ、蓋内面部材７ｃの温度を検出する蓋温度センサ７ｅが設けられている。また、蓋体７を貫通するように蒸気排出口７ｆが設けられている。蓋枠７ａには内釜３の上端に当接し、蒸気をシールする蓋シールパッキン８を有する内蓋９が着脱自在に取り付けられ、蓋内面部材７ｃと対向して蓋内面部材７ｃからの輻射熱で内蓋９が加熱されるように設けられている。

蓋内面部材７ｃには穴が設けられ、赤外線温度センサユニット１０がシールパッキン１１を介して下方に突出して固定されている。シールパッキン１１には全周下方にシール壁１１ａが設けられ、内蓋９に密着してシールする。内蓋９には穴部９ａが設けられ、この穴部９ａはシール壁１１ａとの密着部より小さい径で、上方の赤外線温度センサユニット１０と対向した位置に設けられている。また、穴部９ａには筒状で黒色の視野角調整壁１２が設けられている。

赤外線温度センサユニット１０は下方から側面上部まで一体の筒状で、赤外線吸収部材からなるセンサケース１０ａと、この裏面に設けられた主サーミスタ１０ｂ、副サーミスタ１０ｃからなっている。

本体１の内部には制御部１３を設け、制御部１３には釜底温度センサ５、蓋温度センサ７ｅ、主サーミスタ１０ｂ、副サーミスタ１０ｃが接続され、温度情報を制御部１３に入力する。制御部１３には加熱制御手段１４が設けられ、加熱手段４、蓋加熱手段７ｄが接続され、加熱を制御する。

次に、赤外線温度センサユニット１０での温度検出原理について説明する。副サーミスタ１０ｃはセンサケース１０ａの温度を検出している。センサケース１０ａは赤外線を吸収する部材で構成されており、保持部材（シールパッキン１１）から露出している部分においては内釜３内部の赤外線を吸収し、センサケース１０ａの温度が影響を受け、主サーミスタ１０ｂは副サーミスタ１０ｃと異なる温度を検出する（主サーミスタ１０ｂはセンサケース１０ａの薄肉部に取り付けられているので、内釜３内部の赤外線量を副サーミスタ１０ｃよりも敏感に検知できる）。

制御部１３は双方のサーミスタの温度差を演算することにより、赤外線量を対向部の温度として判断するものである。この際、内釜３側から見て視野角調整壁１２によりセンサケース１０ａが見えなくならない範囲が、赤外線温度センサユニット１０の温度検出範囲である。従って視野角調整壁１２の穴径と深さの設定により、内釜３の、どの範囲の温度を検出するかを設計時に設定できる。

次に炊飯、保温、清掃の一連の動作に沿って本実施例の赤外線温度センサユニット１０の作用について説明する。

使用者が炊飯のため内釜３に所望量の米と適量の水を入れ、内釜３を本体１に挿入する。蓋体７を閉め、炊飯スイッチ（図示せず）を操作すると、制御部１３の指令で炊飯動作が開始する。本実施例では、加熱を開始する前に、赤外線温度センサユニット１０により水面の初期水温を検出する。図１に三角形状に示した範囲から入射する赤外線を赤外線温度センサユニット１０で検出することにより非接触で温度を検出するものであり、図１の状態では米の面でなく、赤外線温度センサユニット１０に近い水面の温度を検出している。

次に、加熱制御手段１４により加熱手段４に通電し、内釜３を加熱する。加熱により米が急速に水を吸う糊化温度６０℃に至らぬよう、短時間（本実施例では１分間）の加熱が終了した時点で、再び赤外線温度センサユニット１０で水面の温度を検出する。制御部１３は初期水温との差を演算し、温度差が大きいほど炊飯量が少ないと判断し、温度差によって炊飯量を数段階に判断する。これは炊飯量が少ない時ほど、短時間の加熱でも水面温度が上昇し、多量の場合は底部のみ温度が上がって、水面部は温度が変わらない特性を利用したものである。

従来の釜底温度センサ５による炊飯量の判断では、加熱手段４で加熱している内釜３の底部の温度を検出するため、内釜３の内部が糊化温度６０℃を超えるほど加熱を継続しないと判断が出来ない。本実施例によれば炊飯の初期に少量の加熱で判断できるので、早期から炊飯量に適した加熱制御を行うことができるものである。

以降の炊飯量に適した加熱制御の進行過程においても、赤外線温度センサユニット１０は水温の正確な検出手段として用いられるが、釜底温度センサ５および蓋温度センサ７ｅからの温度情報も用いられ、加熱制御手段１４による火加減制御で美味に炊飯が仕上げられる。

炊飯が完了すると、保温に移行する。内釜３内部には既に水はなく、赤外線温度センサユニット１０の検出対象は保温ご飯の表面温度になる。保温は温度を高く保持するほど、ご飯の乾燥が早く、黄色く変色する。逆に低いと菌の繁殖を許すこととなり、ご飯が腐る。従って菌が繁殖しない範囲でなるべく低い温度にご飯を保つことが重要である。

従来の釜底温度センサ５による温度検出では、直接ご飯の温度を検出していないので、ご飯の温度と釜底温度センサ５の温度の温度差相関を考慮する必要があるが、外気温の変化や加熱手段４での加熱により、この相関が変化する問題があった。このため菌の繁殖しないギリギリの温度に保つことは困難で、高めの温度に維持する制御を行っていた。

本発明によれば、赤外線温度センサユニット１０で保温ご飯の表面温度を直接検出するので、外気温や加熱の影響を受けずにご飯の温度を検出、加熱量を制御して一定の低い温度に保つことができる。しかも、ご飯をよそうため蓋体７を開いた時、一番影響を受けて温度が下がるご飯の表面の温度を検出しているため、素早く加熱量を調整して元の温度に戻す事ができる。

次に、保温ご飯がなくなり、清掃する場合について説明する。内釜３は本体１から外して洗い、内蓋９も蓋枠７ａから外して、視野角調整壁１２、蓋シールパッキン８とともに洗うことができる。この時、内蓋９を外すと赤外線温度センサユニット１０のセンサケース１０ａが蓋内面部材７ｃから突出した形で蓋体７側に残るので、容易に拭ける状態になり、清掃性の良いものとなる。シール壁１１ａによって蒸気が内蓋９裏面全体に至らないようにしているので、清掃範囲が狭く、清掃が容易である。

上記したように、本発明の構成によれば赤外線温度センサユニット１０が内釜３の下方に向けて配置してあるので、従来の釜底や蓋の温度の検出と異なり、内釜３内の水面の表面温度、またはご飯の表面温度を直接検出することができ、この直接の温度情報により加熱制御手段１４を通じて加熱手段４で炊飯・保温の制御を行うので、炊飯中の米、保温中のご飯に対し適切な温度に制御することができるものである。

この優れた作用を持つ赤外線温度センサユニット１０は、炊飯中の蒸気やご飯の澱粉質を含む露に耐える構造とすることが必要であるが、本発明では赤外線温度センサユニット１０を蓋内面部材７ｃにシールパッキン１１を介して設けているので、シールパッキン１１のシール部下方では継目がなく、赤外線温度センサユニット１０内に蒸気が侵入することがない。

また、シールパッキン１１で蓋内面部材７ｃ上部へ蒸気が侵入することを防止でき、信頼性が高い赤外線温度センサユニット１０を提供できるものである。

また、シールパッキン１１のシール壁１１ａが内蓋９に密着してシールするので、蒸気はシールパッキン１１内から拡散することはなく、内蓋９裏面全体や蓋内面部材７ｃの広範囲を結露で汚したり、蒸気が外部に漏れたりすることはない。

さらに、赤外線温度センサユニット１０は内蓋９の穴部９ａから内釜３内部の水やご飯の赤外線を受けることができ、温度検出にも問題がない。

本発明の一実施例を示す炊飯器の断面図である。 同じく要部拡大断面図である。

符号の説明

１ 本体
３ 内釜
４ 加熱手段
５ 釜底温度センサ
７ 蓋体
７ｃ 蓋内面部材
９ 内蓋
９ａ 穴部
１０ 赤外線温度センサユニット
１１ シールパッキン
１１ａ シール壁
１４ 加熱制御手段

Claims (1)

1. 本体（１）と、本体（１）に着脱自在に収納される内釜（３）と、内釜（３）を加熱する加熱手段（４）と、加熱手段（４）の加熱を制御する加熱制御手段（１４）と、内釜（３）の上部開口を覆う蓋体（７）とを有する炊飯器において、前記蓋体（７）の蓋内面部材（７ｃ）にシールパッキン（１１）を介して内釜（３）の内部に向けた赤外線温度センサユニット（１０）を取り付けるとともに、蓋内面部材（７ｃ）の下方には着脱自在な内蓋（９）を設け、シールパッキン（１１）には全周を下方に突出させたシール壁（１１ａ）を設け、内蓋（９）取り付け時にこのシール壁（１１ａ）が内蓋（９）に密着する構造となし、内蓋（９）にはシール壁（１１ａ）との密着部より小さく、赤外線温度センサユニット（１０）と対向する穴部（９ａ）を設けたことを特徴とする炊飯器。
   
   
   

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