JP2005052453A - 炊飯器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 内鍋を収容する本体と、この本体の開口部を覆う蓋と、この蓋に設けられ、前記内鍋内の温度を検知する温度検知手段と、前記内鍋を加熱する加熱手段と、この温度検知手段の検知温度に基づいて該加熱手段を制御して炊飯を行う制御手段とを備えた炊飯器であって、前記温度検知手段は赤外線温度センサを有し、この赤外線温度センサの検知エリアを前記内鍋の底面内に収める。
【選択図】 図1。
Description
図1はこの発明の実施の形態1を示す炊飯器の構成図である。図1を用いて、炊飯器の構成を説明する。
炊飯器本体1内には内鍋2が収容され、内鍋2の底面外側に設けられた誘導加熱コイル3により加熱される。内鍋2の開口部は蓋4で覆われ、蓋4の下面には一部筒状に凹みを設け、凹み底面(紙面に対して上面)には赤外線センサ5が設けられている。なお、この凹みの側面は筒部7から成り、この筒部7により蓋4の外部への蒸気漏れを抑えることができる。
赤外線センサ5は樹脂等からなるケース101の開放端(紙面に対して下端)に樹脂フィルム102が設けられ、樹脂フィルム102のケース101内側にサーミスタ等による感熱素子103aが接着剤等により密着固定されている。感熱素子103aのリード線104は、中継基板105を介して外部引き出し線106に接続されている。107はケース101の他の開放端(紙面に対して上端)を閉塞する蓋部材である。なお、樹脂フィルム102はポリエステル等の熱吸収の良好な材質から成る。
誘導加熱コイル3により内鍋2が加熱され、内鍋2内に収納された米や水の炊飯物が加熱される。そこで、赤外線センサ5により炊飯面9aの温度を検出し、制御部6に温度情報が送られる。制御部6では予めプログラムされた理想炊飯曲線に沿うように誘導加熱コイル3からの出力を制御し、炊飯工程を実行する。
赤外線センサ5ではレンズ系やアパーチャが無いため、集光エリアとしてほぼ180度の検知エリアを有する。そのため、赤外線センサ5をこのまま蓋4下面に取り付けた場合には、内鍋2内側のほぼ全ての面が検知エリアになってしまい、炊飯物の温度を正確に検知することができない。
このように、赤外線センサ5受光面を蓋4下面の内方に配置することで、蓋4の開口(筒部7)で赤外線センサ5の検知エリアを狭めることができ、視野角を調整することができる。
図3より、三角形の相似則から、
r:(h/2)=R:(H+(h/2))
となる。よって、
H=(h/(2×r))×(R−r)
の式が成り立つ。つまり、内鍋2の半径R以内に赤外線センサ5の検知エリア8を収めるためには、
H≧(h/(2×r))×(R−r)
の関係が成り立つように、炊飯器の各部寸法を設計すればよい。
図4において、rは赤外線センサ5の半径、xは筒部7の内径、hは赤外線センサ5のセンサ面から蓋4下面までの距離、Rは赤外線センサ5による検知エリアの半径で、ここでは内鍋2底面の半径と同一である。また、Hは蓋4から赤外線センサ5による検知エリアすなわち内鍋2底面までの距離である。
図4より、三角形の相似則から、
r:((r/(r+x))×h)=R:(H+(x/(r+x))×h)となる。よって、
H=(h/(r+x))×(R−x)
の式が成り立つ。つまり、内鍋2の半径R以内に赤外線センサの検知エリア8を収めるためには、
H≧(h/(r+x))×(R−x)
の関係が成り立つように、炊飯器の各部寸法を設計すればよい。
なお、炊飯器の各寸法の設計は、上述の筒部109の径が赤外線センサ5のセンサ面の径と等しい場合と同様である。
また、本実施形態では、筒部109の径が赤外線センサ11のセンサ面の径と等しい場合について説明したが、筒部109の径が赤外線センサ11よりも大きくし、筒部109内の上面に赤外線センサ11を収納するようにしてもよく、この場合の炊飯器の各寸法の設計は、上述の筒部109の径が赤外線センサ5のセンサ面の径よりも大きい場合と同様である。
図7はこの発明の実施の形態2を示す炊飯器の構成図である。図7を用いて、炊飯器の構成を説明する。
炊飯器本体1内には内鍋2が収容され、内鍋2の底面外側に設けられた誘導加熱コイル3により加熱される。内鍋2の開口面は蓋4で覆われ、蓋4の下面には一部筒状に凹みを設け、凹み底面(紙面に対して上面)には赤外線センサ5が設けられている。なお、この凹みの側面は筒部7から成る。
誘導加熱コイル3により内鍋2が加熱され、内鍋2内に収納された米や水の炊飯物が加熱される。そこで、赤外線センサ5により炊飯面9cの温度を検出し、制御部6に温度情報が送られる。制御部6では予めプログラムされた理想炊飯曲線に沿うように誘導加熱コイル3からの出力を制御し、炊飯工程を実行する。
赤外線センサ5は実施形態1と同じものを用いる。蓋4下面に赤外線センサ5の径と同じ径の筒部7を設け、筒部7の底面(紙面に対して上面)に赤外線センサ5を設置して、検知エリアから炊飯物以外の内鍋2内面を除外するものである。なお、筒部7において赤外線センサ5により温度検知される部分は常に一定であり、また、筒部7の温度は赤外線センサ5に密接することから、赤外線センサ5の補償温度素子103bで検出される温度と同じと想定できる。よって、制御部6のマイコンにより、赤外線センサ5により検知された温度を筒部7の温度に基づき補正し、内鍋2内面の炊飯物の温度を正確に検出できる。
図8より、三角形の相似則から、
r:(h/2)=R:(Hb+(h/2))
となる。よって、
Hb=(h/(2×r))×(R−r)
の式が成り立つ。つまり、内鍋2の半径R以内に赤外線センサ5の検知エリア8bを収めるためには、
Hb≧(h/(2×r))×(R−r)
の関係が成り立つように、炊飯器の各部寸法を設計すればよい。
図9はこの発明の実施の形態3を示す炊飯器の構成図である。図9を用いて、炊飯器の構成を説明する。
炊飯器本体1の中には内鍋2が収容され、内鍋2の底面外側から誘導加熱コイル3により加熱される。内鍋2の開口面は蓋4で覆われ、蓋4には赤外線センサ5が設けられている。赤外線センサ5は内鍋2内の炊飯物及び一部内鍋2内面の温度を検知し、マイコンで構成される制御部6に温度情報を送る。
誘導加熱コイル3により内鍋2が加熱され、内鍋2内に収納された米や水の炊飯物が加熱される。そこで、赤外線センサ5で内鍋5内の温度を検出し、制御手段6に温度情報が送られる。また、温度センサ10で内鍋2の温度が検知され、制御手段6に温度情報が送られる。
ここで、赤外線センサ5で捕らえた温度は、炊飯面温度と内鍋面温度の面積比に応じた加重平均となり、炊飯面温度をX、内鍋面温度をA、センサ検知エリアに占める炊飯面の割合をP、内鍋面の割合をQ、センサ5の出力温度をSとすると、P+Q=1の時、
S=P×X+Q×A
となり、
X=(S−QA)/P
で、内鍋面温度Aは内鍋2が金属製であるため熱伝導が良く、接触温度センサの値Aと同じと見なすことができるので、PとQの値が決まれば、炊飯面温度Xを求めることができる。PとQの値は炊飯面9dの高さによって変化するので、例えば超音波センサからなる水位センサ(図示せず)を設置して、内鍋2内の水位を検知できれば、PとQの値を特定でき、正確な炊飯面温度Xの値が求まる。このため、理想炊飯曲線に沿った火力コントロールを実現することができ、美味しいご飯を炊き上げることができる。
ここで、炊飯面9dの高さを求めるための別の手段として、炊飯量を推定したり、または使用者が設定した炊飯量を用いてもよい。
また、本実施形態では、蓋4の下面と赤外線センサ5のセンサ面が同一面であり、清掃性もよいことが利点となる。
図10はこの発明の実施の形態4における炊飯器の動作を示すタイムチャートであり、赤外線センサの温度を読み込むタイミングを示す。(a)は加熱手段の通電状態、(b)は赤外線センサの信号読み込みのタイミング、(c)は赤外線センサが通電している期間をそれぞれ示す。なお、本実施の形態は、赤外線センサの温度の読み込み動作を特徴とするものであり、炊飯器の構成は上記実施の形態1の図1を用いるが、特に上記実施の形態1〜3のいずれを用いてもよく、いづれかに特定されるものではない。
よって、検知された温度を用いて、炊飯プログラムを実行し、美味しいご飯を炊き上げることができる。
Claims (8)
- 内鍋を収容する本体と、この本体の開口部を覆う蓋と、この蓋に設けられ、前記内鍋内の温度を検知する温度検知手段と、前記内鍋を加熱する加熱手段と、この温度検知手段の検知温度に基づいて該加熱手段を制御して炊飯を行う制御手段とを備えた炊飯器であって、前記温度検知手段は赤外線温度センサを有し、この赤外線温度センサの検知エリアを前記内鍋の底面内に収めることを特徴とする炊飯器。
- 米、水を収納する内鍋を収容する本体と、この本体の開口部を覆う蓋と、この蓋に設けられ、前記内鍋内の温度を検知する温度検知手段と、前記内鍋を加熱する加熱手段と、この温度検知手段の検知温度に基づいて該加熱手段を制御して炊飯を行う制御手段とを備えた炊飯器であって、前記温度検知手段は赤外線温度センサを有し、この赤外線温度センサは検知エリアを前記内鍋内の最小炊飯量の炊飯面内に収めることを特徴とする炊飯器。
- 米、水を収納する内鍋を収容する本体と、この本体の開口部を覆う蓋と、この蓋に設けられ、前記内鍋内の温度を検知する温度検知手段と、前記内鍋の温度を検知する内鍋温度検知手段と、前記内鍋を加熱する加熱手段と、前記温度検知手段の検知温度および前記内鍋温度検知手段の検知温度に基づいて前記加熱手段を制御して炊飯を行う制御手段とを備えた炊飯器であって、前記温度検知手段は赤外線温度センサを有し、前記赤外線温度センサは検知エリアを前記内鍋内に収めることを特徴とする炊飯器。
- 前記赤外線センサは前記蓋下面と同一面に設置することを特徴とする請求項1〜3記載の炊飯器。
- 前記赤外線センサは前記蓋の内部に設置し、前記蓋下面から前記蓋の内部まで通じることを特徴とする請求項1〜3記載の炊飯器。
- 前記赤外線センサは前記蓋内部に設置し、前記赤外線センサのセンサ面と前記蓋下面を筒部で通じることを特徴とする請求項1〜3記載の炊飯器。
- 前記筒部の径は、前記赤外線センサのセンサ面と同一以上の長さを有することを特徴とする請求項6記載の炊飯器。
- 前記加熱手段への通電を停止する期間を断続的に設け、前記赤外線センサからの信号読み込みを前記加熱手段への未通電時に行うことを特徴とする請求項1〜7記載の炊飯器。
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JP2014184019A (ja) * | 2013-03-25 | 2014-10-02 | Mitsubishi Electric Corp | 炊飯器 |
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