JP2019198430A - 圧力式調理器及び圧力センサユニット - Google Patents

Abstract

【課題】圧力の検知精度を向上させることができる圧力式調理器を提供する。【解決手段】本発明に係る圧力式調理器は、鍋と、鍋の上部開口部を開閉自在に覆う蓋体と、蓋体に内蔵され、鍋内の圧力を検知する圧力センサユニットとを備える。圧力センサユニットは、圧力を検知する圧力センサと、鍋内と圧力センサとを連通させる連通路と、を備える。連通路の中間部には、連通路を塞ぐように、弾性体で構成された隔膜部材が設けられ、隔膜部材と圧力センサとの間に位置する前記連通路の一部であるセンサ側連通路を形成する壁には、センサ側連通路の内部空間と外部空間とを連通する連通穴が開閉してセンサ側連通路の内部空間の圧力を調整する圧力調整弁が設けられている。【選択図】図７

Description

本発明は、鍋内の圧力を大気圧以上に加圧して調理物の調理を行う圧力式調理器に関し、より詳しくは当該圧力式調理器に用いる圧力センサユニットに関する。

従来、この種の圧力式調理器として、例えば、特許文献１に記載された圧力式炊飯器が知られている。特許文献１の圧力式炊飯器は、鍋内の圧力を検知する圧力センサを蓋体に内蔵するように構成されている。

特開２００３−３３９５２４号公報

しかしながら、従来の圧力式調理器においては、鍋内で発生した蒸気が圧力センサに直接的に接触する構成であるため、当該蒸気の水分や温度によって圧力センサが故障や劣化するおそれがある。また、鍋内と圧力センサとを連通させる連通路内で蒸気が結露し、連通路が結露水によって塞がれるおそれがある。この場合、鍋内の圧力を正確に検知することができなくなる。従って、従来の圧力式調理器においては、圧力の検知精度を向上させるという観点において未だ改善の余地がある。

従って、本発明の目的は、前記課題を解決することにあって、圧力の検知精度を向上させることができる圧力式調理器及び圧力センサユニットを提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明の一態様に係る圧力式調理器は、
鍋と、
前記鍋の上部開口部を開閉自在に覆う蓋体と、
前記蓋体に内蔵され、前記鍋内の圧力を検知する圧力センサユニットと、
を備え、
前記圧力センサユニットは、
圧力を検知する圧力センサと、
前記鍋内と前記圧力センサとを連通させる連通路と、
を備え、
前記連通路の中間部には、前記連通路を塞ぐように、弾性体で構成された隔膜部材が設けられ、
前記隔膜部材と前記圧力センサとの間に位置する前記連通路の一部であるセンサ側連通路を形成する壁には、前記センサ側連通路の内部空間と外部空間とを連通する連通穴を開閉して前記センサ側連通路の内部空間の圧力を調節する圧力調整弁が設けられている。

本発明の一態様に係る圧力センサユニットは、
圧力を検知する圧力センサと、
蒸気が発生する蒸気発生空間と前記圧力センサとを連通させる連通路と、
を備え、
前記連通路の中間部には、前記連通路を塞ぐように、弾性体で構成された隔膜部材が設けられ、
前記隔膜部材と前記圧力センサとの間に位置する前記連通路の一部であるセンサ側連通路を形成する壁には、前記センサ側連通路の内部空間と外部空間とを連通する連通穴を開閉して前記センサ側連通路の内部空間の圧力を調整する圧力調整弁が設けられている。

本発明によれば、圧力の検知精度を向上させることができる。

本発明の実施形態に係る圧力式炊飯器の模式断面図である。 図１の圧力式炊飯器の斜視図で示す断面図である。 図１の圧力式炊飯器の一部切欠き側面図である。 図１の圧力式炊飯器から外蓋の上外郭部材側の部品を取り外した状態を示す平面図である。 図４の一部の部品を分解して示す斜視図である。 圧力センサユニットを斜め下方から見た分解斜視図である。 圧力センサユニットを斜め上方から見た分解斜視図である。 鍋側キャップと隔膜部材と隔膜抑え部材との組立状態を示す断面図であって、隔膜部材の膜部が通常位置に位置する状態を示す図である。 図８の状態から隔膜部材の膜部がセンサ側に弾性変形した状態を示す断面図である。 図８の状態から隔膜部材の膜部が鍋側に弾性変形した状態を示す断面図である。 隔膜抑え部材と圧力調整弁とを示す分解斜視図である。 隔膜抑え部材と圧力調整弁との組立状態を一部断面で示す斜視図である。 圧力調整弁が連通穴を開放する開放位置に位置する状態を示す断面図である。 圧力調整弁が連通穴を閉塞する閉塞位置に位置する状態を示す断面図である。 隔膜抑え部材と圧力調整弁の第１変形例との組立状態を示す断面図である。 隔膜抑え部材と圧力調整弁の第２変形例とを示す分解斜視図である。 隔膜抑え部材と圧力調整弁の第２変形例との組立状態を一部断面で示す斜視図である。 隔膜抑え部材と圧力調整弁の第３変形例との組立状態を示す断面図である。

本発明の第１態様によれば、鍋と、
前記鍋の上部開口部を開閉自在に覆う蓋体と、
前記蓋体に内蔵され、前記鍋内の圧力を検知する圧力センサユニットと、
を備え、
前記圧力センサユニットは、
圧力を検知する圧力センサと、
前記鍋内と前記圧力センサとを連通させる連通路と、
を備え、
前記連通路の中間部には、前記連通路を塞ぐように、弾性体で構成された隔膜部材が設けられ、
前記隔膜部材と前記圧力センサとの間に位置する前記連通路の一部であるセンサ側連通路を形成する壁には、前記センサ側連通路の内部空間と外部空間とを連通する連通穴を開閉して前記センサ側連通路の内部空間の圧力を調節する圧力調整弁が設けられている、
圧力式調理器を提供する。

本発明の第２態様によれば、前記圧力調整弁は、前記センサ側連通路の内部空間と前記外部空間との圧力差によって前記連通穴を開閉するように構成されている、第１態様に記載の圧力式調理器を提供する。

本発明の第３態様によれば、前記圧力調整弁は、
前記連通穴よりも小さい外形を有し、前記連通穴内に挿入される軸部と、
前記軸部の一端部に接続され、前記軸部の軸方向に対して交差する方向に延びるフランジ部と、
を有し、
前記センサ側連通路の内部空間の圧力が前記外部空間の圧力よりも高いとき、前記フランジ部が前記連通穴と前記軸部との隙間を閉塞し、
前記センサ側連通路の内部空間の圧力が前記外部空間の圧力よりも低いとき、前記フランジ部が前記隙間を開放する、
ように構成されている、第２態様に記載の圧力式調理器を提供する。

本発明の第４態様によれば、前記フランジ部は、中空半球状の弾性体で構成され、
前記軸部は、前記フランジ部の内側曲面に接続されている、第３態様に記載の圧力式調理器を提供する。

本発明の第５態様によれば、前記センサ側連通路の内部空間は、前記連通穴を除いて閉塞空間になっている、第１〜４態様のいずれか１つに記載の圧力式調理器を提供する。

本発明の第６態様によれば、前記連通路の鍋側の開口端部の直径は、前記連通路の圧力センサ側の開口端部の直径よりも大きく、前記連通路の中間部の直径よりも小さい、第１〜５態様のいずれか１つに記載の圧力式調理器を提供する。

本発明の第７態様によれば、前記連通路は、前記隔膜部材よりも圧力センサ側に、前記中間部から圧力センサ側の開口端部に向かって直径が小さくなる第１縮径部を有し、
前記第１縮径部の形状は、前記隔膜部材が前記第１縮径部に向けて弾性変形した形状と略同一である、第１〜６態様のいずれか１つに記載の圧力式調理器を提供する。

本発明の第８態様によれば、大気圧をＰとし、前記隔膜部材が前記第１縮径部に向けて弾性変形したときに当該隔膜部材が受ける圧力をＰ１とし、前記隔膜部材と前記第１縮径部とで囲まれる空間の体積をＶｋとし、前記第１縮径部の開口部と前記連通路の圧力センサ側の開口端部とを連通する空間の体積をＶａとするとき、Ｐ０（Ｖａ+Ｖｋ）/Ｐ１・Ｖａ＞１の関係を満たす、第７態様に記載の圧力式調理器を提供する。

本発明の第９態様によれば、前記隔膜部材は、非弾性変形状態において、前記隔膜部材の厚さ方向に突出する環状の撓み部を有する、第１〜８態様のいずれか１つに記載の圧力式調理器を提供する。

本発明の第１０態様によれば、前記環状の撓み部は、鍋側に突出している、第９態様に記載の圧力式調理器を提供する。

本発明の第１１態様によれば、前記環状の撓み部の内径は、前記連通路の鍋側の開口端部の直径以上である、第９又は１０態様に記載の圧力式調理器を提供する。

本発明の第１２態様によれば、前記連通路は、前記隔膜部材よりも鍋側に、前記中間部から鍋側の開口端部に向かって直径が小さくなる第２縮径部を有し、
前記第２縮径部は、前記第２縮径部に向けて弾性変形した前記隔膜部材に接触しないようにテーパ状に形成されている、第１〜１１態様のいずれか１つに記載の圧力式調理器を提供する。

本発明の第１３態様によれば、圧力を検知する圧力センサと、
蒸気が発生する蒸気発生空間と前記圧力センサとを連通させる連通路と、
を備え、
前記連通路の中間部には、前記連通路を塞ぐように、弾性体で構成された隔膜部材が設けられ、
前記隔膜部材と前記圧力センサとの間に位置する前記連通路の一部であるセンサ側連通路を形成する壁には、前記センサ側連通路の内部空間と外部空間とを連通する連通穴を開閉して前記センサ側連通路の内部空間の圧力を調整する圧力調整弁が設けられている、圧力センサユニットを提供する。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施形態によって本発明が限定されるものではない。また、図面において実質的に同一の部材については同一の符号を付している。

また、以下では、説明の便宜上、通常使用時の状態を想定して「上」、「下」等の方向を示す用語を用いている。しかしながら、これらの用語は、本発明の圧力式調理器の使用状態等を限定することを意味するものではない。

《実施形態》
本発明の実施形態に係る圧力式調理器の一例である圧力式炊飯器について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る圧力式炊飯器の模式断面図である。図２は、図１の圧力式炊飯器の斜視図である。

図１に示すように、本実施形態に係る圧力式炊飯器は、内部に鍋収納部１ａが形成された略有底筒状の炊飯器本体１と、鍋収納部１ａに収納され、米や水などの被調理物が入れられる鍋２とを備えている。炊飯器本体１の上部には、炊飯器本体１の上部開口部を開閉可能な中空構造の外蓋３が取り付けられている。外蓋３の内側（鍋２の上部開口部を覆う側）には、鍋２の上部開口部を密閉可能な略円盤状の内蓋４が着脱可能に取り付けられている。本実施形態においては、外蓋３と内蓋４とで、鍋２の上部開口部を開閉可能な蓋体が構成されている。

炊飯器本体１の鍋収納部１ａは、上枠１ｂとコイルベース１ｃとで構成されている。上枠１ｂは、収納された鍋２の側壁に対して所定の隙間が空くように配置される筒状部１ｂａと、筒状部１ｂａの上部から外方に突出し炊飯器本体１の上部開口部の内周部に嵌合するフランジ部１ｂｂとを備えている。筒状部１ｂａの上端部は、鍋２の上部開口部の周囲に設けられたフランジ部２ａを支持している。

コイルベース１ｃは、鍋２の下部の形状に対応して有底筒状に形成され、その上部が上枠１ｂの筒状部１ｂａの下端部に取り付けられている。コイルベース１ｃの外周面には、鍋２を加熱（誘導加熱）する鍋加熱装置の一例である鍋底加熱ユニット５が取り付けられている。鍋底加熱ユニット５は、底内加熱コイル５ａと底外加熱コイル５ｂとで構成されている。底内加熱コイル５ａは、コイルベース１ｃを介して鍋２の底部の中央部周囲に対向するように配置されている。底外加熱コイル５ｂは、コイルベース１ｃを介して鍋２の底部のコーナー部に対向するように配置されている。

コイルベース１ｃの底部の中央部分には開口部が設けられている。当該開口部には、鍋２の温度を測定するための鍋温度検知部の一例である鍋温度センサ６が、鍋収納部１ａに収納された鍋２の底部に当接可能に配置されている。鍋２の温度は鍋２内の被調理物の温度と略同じであるので、鍋温度センサ６が鍋２の温度を検知することで、鍋２内の被調理物の温度を検知することができる。

外蓋３は、外蓋３の外郭を構成する上外郭部材３ａと下外郭部材３ｂとを備えている。また、外蓋３は、ヒンジ軸３Ａを備えている。ヒンジ軸３Ａは、外蓋３の開閉軸であり、炊飯器本体１の上枠１ｂに両端部を回動自在に固定されている。ヒンジ軸３Ａの周囲には、ねじりコイルばね７が取り付けられている。ねじりコイルばね７は、ヒンジ軸３Ａを中心として外蓋３を鍋２の上部開口部から離れる方向（開方向）に弾性的に付勢する。

外蓋３の内部には、蓋開放装置８が設けられている。蓋開放装置８は、炊飯器本体１の一部に係合することにより、外蓋３が鍋２の上部開口部を塞いだ状態を保持する。一方、蓋開放装置８は、外蓋３が鍋２の上部開口部を塞いだ状態で炊飯器本体１又は外蓋３に設けられた開蓋ボタン８１（図２参照）が押圧されたとき、フック軸８Ａを中心に矢印Ａ１方向に回転する。これにより、蓋開放装置８と炊飯器本体１の一部との係合が外れ、外蓋３が、ねじりコイルばね７の付勢力によりヒンジ軸３Ａを中心として鍋２の上部開口部から離れる方向に回転する。これにより、外蓋３が、鍋２の上部開口部を塞いでいない開状態になる。なお、外蓋３は、例えば、鍋２の上部開口部を塞いだ位置からヒンジ軸３Ａを中心として９０度回転すると、当該回転を停止するように構成されている。

上外郭部材３ａのヒンジ軸３Ａの近傍には、凹部３ｄが設けられている。凹部３ｄには、蒸気筒９が着脱可能に取り付けられている。凹部３ｄの底部には、鍋２内の余分な蒸気を蒸気筒９に向けて排出できるように、蒸気逃がし穴３ｄａが設けられている。蒸気筒９の上壁には、鍋２内の余分な蒸気を炊飯器の外部に排出できるように、蒸気逃がし穴９ａが設けられている。

内蓋４には、鍋２内の蒸気を排出するための蒸気排出穴４ａと、蒸気排出穴４ｂとが設けられている。蒸気排出穴４ｂの直径は、蒸気排出穴４ａの直径よりも大きく、例えば、蒸気排出穴４ａの直径の２倍以上に設定されている。蒸気排出穴４ａの直径は、例えば４ｍｍであり、蒸気排出穴４ｂの直径は、例えば１０ｍｍである。

また、内蓋４には、蒸気排出穴４ａを開閉可能な圧力抑制弁１０と、蒸気排出穴４ｂを開閉可能な減圧弁１１とが設けられている。

圧力抑制弁１０は、鍋２内の圧力が大気圧より高い所定値（例えば、１．２気圧）以上に上昇することを抑制する弁である。本実施形態において、圧力抑制弁１０は、ボールにより構成され、自重により蒸気排出穴４ａを閉塞する。一方、圧力抑制弁１０は、鍋２内の圧力が自重よりも大きくなったとき（例えば、１．２気圧以上になったとき）、鍋２内の圧力のみに押されて蒸気排出穴４ａから離れ、蒸気排出穴４ａを開放する。

減圧弁１１は、減圧弁移動機構１２により、蒸気排出穴４ｂを閉塞する閉塞位置と、蒸気排出穴４ｂを開放する開放位置とに移動するに構成されている。

外蓋３には、蒸気排出穴４ｂを開閉するように減圧弁１１を移動させる減圧弁移動機構１２が設けられている。減圧弁移動機構１２は、減圧弁１１を所定値（例えば、１．２気圧）よりも大きな圧力で減圧弁１１を押圧して、減圧弁１１を閉塞位置で保持するように構成されている。また、減圧弁移動機構１２は、鍋２内の圧力が所定値（例えば、１．２気圧）以上になった所定のタイミングで、後述する制御部１４の制御により、減圧弁１１を閉塞位置から開放位置に移動させるように構成されている。これにより、鍋２内の圧力を一気に減圧（例えば、１．２気圧から１．０気圧に減圧）させて、鍋２内の水を突沸させ、鍋２内の米粒を撹拌させることができる。

また、外蓋３には、炊飯コース、炊飯時間などの各種情報を表示するとともに、白米コースや玄米コース、白米（柔らかめ）コースなどの複数の炊飯コースの中から特定の炊飯コースを選択可能な表示操作部１３が設けられている。表示操作部１３は、炊飯コース、炊飯時間などの各種情報を表示する液晶ディスプレイ１３Ａと、炊飯コースの選択の他、炊飯の開始、取り消し、予約などの実行を指示する複数のボタン１３Ｂとを備えている。ユーザは、液晶ディスプレイ１３Ａに表示された各種情報を参照しつつ、複数のボタン１３Ｂにより特定の炊飯コースを選択して炊飯開始を指示することができる。

また、炊飯器本体１の内部には、制御部１４が搭載されている。制御部１４は、米を炊飯するための炊飯シーケンスを複数記憶する記憶部を備えている。ここで、「炊飯シーケンス」とは、予熱、昇温、沸騰維持、蒸らしの主として４つの工程を順に行うにあたって、各工程において通電時間、加熱温度、加熱時間、加熱出力等が予め決められている炊飯の手順をいう。各炊飯シーケンスは、複数の炊飯コースのいずれかにそれぞれ対応している。制御部１４は、表示操作部１３にて選択された炊飯コース及び鍋温度センサ６の検知温度に基づいて、鍋底加熱ユニット５と減圧弁移動機構１２とを制御し、炊飯工程を実行する。

図３は、図１の圧力式炊飯器の一部切欠き側面図である。図４は、図１の圧力式炊飯器から外蓋３の上外郭部材３ａ側の部品を取り外した状態を示す平面図である。図５は、図４の一部の部品を分解して示す斜視図である。

図３〜図５に示すように、外蓋３には、鍋２内の圧力を検知する圧力センサユニット２１が内蔵されている。より具体的には、圧力センサユニット２１は、外蓋３の下外郭部材３ｂに取り付けられている。

外蓋３の下外郭部材３ｂには、図３に示すように、圧力センサユニット２１の取り付け位置に貫通穴３ｃが設けられている。内蓋４には、内蓋４が外蓋３の下外郭部材３ｂに取り付けられた際に貫通穴３ｃと対向する位置に、貫通穴４ｃが設けられている。

圧力センサユニット２１の下端部には、鍋側パッキン２１Ａが着脱可能に取り付けられている。鍋側パッキン２１Ａは、管状の弾性体である。鍋側パッキン２１Ａは、内蓋４が外蓋３の下外郭部材３ｂに取り付けられる際に、外蓋３の貫通穴３ｃ及び内蓋４の貫通穴４ｃの周囲をシールするように構成されている。また、鍋側パッキン２１Ａは、内蓋４が外蓋３の下外郭部材３ｂに取り付けられる際に受ける圧力を吸収できるように、直径が拡大された環状の屈曲部２１Ａａを有している。

図６は、圧力センサユニット２１を斜め下方から見た分解斜視図である。図７は、圧力センサユニット２１を斜め上方から見た分解斜視図である。

図６及び図７に示すように、圧力センサユニット２１は、鍋側キャップ２２と、隔膜部材２３と、隔膜抑え部材２４と、センサ側パッキン２５と、センサケース２６と、圧力センサ２７と、センサ側キャップ２８とを備えている。

鍋側キャップ２２は、小径円筒部２２１と、大径円筒部２２２と、小径円筒部２２１のセンサ側端部（上端部）と大径円筒部２２２の鍋側端部（下端部）とを連結する連結部２２３とを備えている。図３に示す鍋側パッキン２１Ａは、鍋側キャップ２２の小径円筒部２２１の外周面に着脱自在に取り付けられる。連結部２２３は中心穴２２３ａを備え、当該中心穴２２３ａを通じて小径円筒部２２１と大径円筒部２２２とが互いに連通している。連結部２２３の外周部は、大径円筒部２２２よりも外側に突出するように形成されている。大径円筒部２２２の外周部には、後述するセンサケース２６の複数の係合溝２６１ａに係合する複数の係合爪部２２２ａが設けられている。また、大径円筒部２２２のセンサ側端部には、後述する隔膜抑え部材２４の複数の係合爪部２４１ａが挿入される複数の切欠部２２２ｂが設けられている。

隔膜部材２３は、有底円筒状の弾性体で構成されている。隔膜部材２３は、円形の膜部２３１と、膜部２３１の外周部に連結された円筒部２３２とを備えている。円筒部２３２は、鍋側端部で膜部２３１の外周部と連結されている。膜部２３１は、非弾性変形状態において、鍋側に突出する環状の撓み部２３１ａを有する。

隔膜抑え部材２４は、鍋側キャップ２２の大径円筒部２２２との間で隔膜部材２３の円筒部２３２を保持する部材である。隔膜抑え部材２４は、外筒部２４１と、内筒部２４２と、外筒部２４１の鍋側端部と内筒部２４２の鍋側端部とを連結する略円盤状の連結部２４３とを備えている。隔膜部材２３の円筒部２３２は、隔膜抑え部材２４の外筒部２４１と鍋側キャップ２２の大径円筒部２２２との間で密着するように保持される。外筒部２４１のセンサ側端部には、外方へ突出する複数の係合爪部２４１ａが設けられている。複数の係合爪部２４１ａが複数の切欠部２２２ｂに挿入されることで、隔膜抑え部材２４が鍋側キャップ２２に取り付けられる。連結部２４３は中心穴２４３ａを備え、当該中心穴２４３ａは内筒部２４２の内部空間と連通している。連結部２４３には、圧力調整弁２９が取り付けられる。圧力調整弁２９については後で詳しく説明する。

センサ側パッキン２５は、管状の弾性体で構成されている。センサ側パッキン２５は、円筒部２５１と、円筒部２５１のセンサ側端部から外方へ突出するフランジ部２５２とを有している。センサ側パッキン２５は、円筒部２５１の鍋側端部の開口部２５１ａが隔膜抑え部材２４の連結部２４３の中心穴２４３ａに連通するように、隔膜抑え部材２４の内筒部２４２の内部に挿入される。

センサケース２６は、外筒部２６１と、外筒部２６１のセンサ側端部に連結された略円盤状の連結部２６２と、連結部２６２のセンサ側の面に設けられたセンサ収容部２６３及びキャップ固定部２６４とを備えている。外筒部２６１の内周面には、複数の係合溝２６１ａが設けられている。複数の係合溝２６１ａに複数の係合爪部２２２ａが係合することで、鍋側キャップ２２がセンサケース２６に取り付けられる。連結部２６２には、センサ側パッキン２５のフランジ部２５２を露出させるように開口された中心穴２６２ａが設けられている。センサ収容部２６３は、圧力センサ２７を収容する部分である。センサ収容部２６３は、圧力センサ２７を収容するように上面が開口する略箱形状を構成するように設けられている。センサ収容部２６３の一側面には、後述するセンサ側キャップ２８の係合爪部２８３が係合する係合穴２６３ａが設けられている。キャップ固定部２６４は、センサ側キャップ２８を固定する部分である。キャップ固定部２６４には、センサ側キャップ２８を固定するための締結部材の一例であるネジが挿入されるネジ穴２６４ａが設けられている。

圧力センサ２７は、基板２７１と、基板２７１の下面に実装され、圧力を検知する圧力センサ素子２７２とを備えている。圧力センサ素子２７２は、例えば、ピエゾ素子で構成されている。圧力センサ素子２７２は、下方に突出する円筒部２７２ａを備えている。円筒部２７２ａがセンサ側パッキン２５の円筒部２５１の内部に挿入されることで、圧力センサ２７は、センサケース２６のセンサ収容部２６３内で保持される。また、センサ側パッキン２５の円筒部２５１は、圧力センサ素子２７２の円筒部２７２ａと、隔膜抑え部材２４の内筒部２４２との間で密着するように保持される。また、基板２７１には、圧力センサ素子２７２を制御部１４などに電気的に接続するためのリード線が取り付けられるコネクタ２７３が設けられている。

センサ側キャップ２８は、蓋部２８１と、蓋部２８１の外周部から更に側方に延びるキャップ固定部２８２及び係合爪部２８３とを備えている。蓋部２８１は、センサ収容部２６３内で保持された圧力センサ２７が露出しないように覆うように構成されている。キャップ固定部２８２は、センサケース２６に固定する部分である。キャップ固定部２８２には、センサケース２６のキャップ固定部２６４を固定するための締結部材の一例であるネジが挿入されるネジ穴２８２ａが設けられている。センサ側キャップ２８は、係合爪部２８３がセンサケース２６の係合穴２６３ａに挿入された状態で、ネジ穴２６４ａ，２８２ａにネジが取り付けられることで、センサケース２６に固定される。

次に、隔膜部材２３の膜部２３１が圧力差によって弾性変形する様子について説明する。図８は、鍋側キャップ２２と隔膜部材２３と隔膜抑え部材２４との組立状態を示す断面図であって、隔膜部材２３の膜部２３１が通常位置に位置する状態を示す図である。図９は、図８の状態から隔膜部材２３の膜部２３１がセンサ側に弾性変形した状態を示す断面図である。図１０は、図８の状態から隔膜部材２３の膜部２３１が鍋側に弾性変形した状態を示す断面図である。

本実施形態においては、鍋側キャップ２２と隔膜抑え部材２４とセンサ側パッキン２５の円筒部２５１の鍋側端部とで囲まれた空間により、鍋２内と圧力センサ２７とを連通させる連通路ＣＰが構成されている。隔膜部材２３は、連通路ＣＰを塞ぐように、連通路ＣＰの中間部に設けられている。すなわち、連通路ＣＰは、隔膜部材２３によって、隔膜部材２３と圧力センサ２７との間に位置する連通路ＣＰの一部であるセンサ側連通路ＣＰ１と、隔膜部材２３と鍋２との間に位置する連通路ＣＰの他部である鍋側連通路ＣＰ２とに分割されている。

センサ側連通路ＣＰ１の内部空間と鍋側連通路ＣＰ２の内部空間との圧力差がないとき、隔膜部材２３の膜部２３１は、非弾性変形状態であり、図８に示す通常位置に位置する。一方、鍋側連通路ＣＰ２の内部空間の圧力がセンサ側連通路ＣＰ１の内部空間の圧力よりも高くなったとき、図９に示すように、隔膜部材２３は、鍋側キャップ２２から離れて隔膜抑え部材２４に近づくように弾性変形する。また、センサ側連通路ＣＰ１の内部空間の圧力が鍋側連通路ＣＰ２の内部空間の圧力よりも高くなったとき、図１０に示すように、隔膜部材２３の膜部２３１は、隔膜抑え部材２４から離れて鍋側キャップ２２に近づくように弾性変形する。

この構成によれば、隔膜部材２３によってセンサ側連通路ＣＰ１が閉塞空間になっているので、圧力センサ２７に鍋２内で発生した蒸気が直接的に接触することを抑えることができる。また、センサ側連通路ＣＰ１が閉塞空間であることにより、当該閉塞空間が断熱空間として機能する。例えば、鍋２内の蒸気の温度が１００度である場合、閉塞空間の温度は１００度よりも低い温度（例えば６０度）になる。これにより、圧力センサ２７の温度上昇を抑えることができる。従って、本実施形態によれば、蒸気の水分や温度によって圧力センサ２７が故障や劣化することを抑えることができる。

また、本実施形態においては、鍋側キャップ２２の小径円筒部２２１の鍋側端部が、連通路ＣＰの鍋側の開口端部を構成する。また、センサ側パッキン２５が、連通路ＣＰのセンサ側の開口端部を構成する。鍋側キャップ２２の大径円筒部２２２は、連通路ＣＰの中間部に位置する。また、連通路ＣＰの鍋側の開口端部の直径は、連通路ＣＰのセンサ側の開口端部の直径よりも大きく、連通路ＣＰの中間部の直径よりも小さくなっている。

この構成によれば、連通路ＣＰの鍋側の開口端部及び連通路ＣＰの中間部の直径は、連通路ＣＰのセンサ側の開口端部の直径よりも大きいので、連通路ＣＰの鍋側の開口端部及び連通路ＣＰの中間部が結露水によって閉塞されることを抑えることができる。また、逆に、連通路ＣＰのセンサ側の開口端部の直径は、連通路ＣＰの鍋側の開口端部の直径よりも小さいので、センサ側連通路ＣＰ１の体積を小さくすることができる。これにより、隔膜部材２３の膜部２３１の弾性変形が小さくても、センサ側連通路ＣＰ１の体積変化の割合は大きくなるので、圧力センサ２７の検知精度を向上させることができる。

また、本実施形態においては、隔膜抑え部材２４の連結部２４３の鍋側の表面２４３ｃが、連通路ＣＰの中間部からセンサ側の開口端部に向かって直径が小さくなる第１縮径部を構成する。連結部２４３の鍋側の表面２４３ｃは、図９に示すように、隔膜部材２３が連結部２４３に向けて弾性変形（最大変形）した形状と略同一形状に形成されている。

この構成によれば、連結部２４３と隔膜部材２３とが接触して隔膜部材２３の弾性変形が阻害されることを抑えることができる。また、センサ側連通路ＣＰ１の体積をできる限り小さくして、圧力センサ２７の検知精度を向上させることができる。

なお、大気圧をＰとし、隔膜部材２３が連結部２４３に向けて弾性変形（最大変形）したときに隔膜部材２３が受ける圧力をＰ１とし、隔膜部材２３と連結部２４３の表面２４３ｃとで囲まれる空間の体積をＶｋとし、連結部２４３の表面２４３ｃと連通路ＣＰのセンサ側の開口端部とを連通する空間（中心穴２４３ａ及び開口部２５１ａ）の体積をＶａとするとき、Ｐ０（Ｖａ+Ｖｋ）/Ｐ１・Ｖａ＞１の関係を満たすことが好ましい。この構成によれば、連結部２４３と隔膜部材２３とが接触して隔膜部材２３の弾性変形が阻害されることをより確実に抑えることができる。

また、本実施形態において、隔膜部材２３は、非弾性変形状態において、鍋側に突出する環状の撓み部２３１ａを備えている。この構成によれば、隔膜部材２３自体が伸びるだけでなく、撓み部２３１ａが伸びることによって、隔膜部材２３を弾性変形し易くすることができる。これにより、例えば、センサ側連通路ＣＰ１の温度（例えば６０度）が鍋２内の温度（例えば２０度）よりも高くなり、センサ側連通路ＣＰ１内の空気が膨張したときに、図１０に示すように、隔膜部材２３の膜部２３１を鍋側に突出するように弾性変形させ易くすることができる。これにより、センサ側連通路ＣＰ１内の圧力を鍋２内の圧力と同一にすることができ、圧力センサ２７が鍋２内の圧力を誤検知してしまうことを抑えることができる。

なお、撓み部２３１ａは、非弾性変形状態において、センサ側に突出するように設けられてもよい。すなわち、撓み部２３１ａは、隔膜部材２３の厚さ方向に突出するように設けられればよい。この構成によっても、隔膜部材２３自体が伸びるだけでなく、撓み部２３１ａが伸びることによって、隔膜部材２３を弾性変形し易くすることができる。

また、撓み部２３１ａの内径は、できる限り大きい方が好ましく、図８に示すように、連通路ＣＰの鍋側の開口端部の直径以上であることが好ましい。これにより、膜部２３１の弾性変形をより容易にすることができる。

また、本実施形態においては、隔膜部材２３と対向する鍋側キャップ２２の連結部２２３の表面２２３ｂが、連通路ＣＰの中間部から鍋側の開口端部に向かって直径が小さくなる第２縮径部を構成する。連結部２２３の表面２２３ｂは、図１０に示すように、当該表面２２３ｂに向けて弾性変形した隔膜部材２３に接触しないようにテーパ状に形成されている。この構成によれば、連結部２２３と隔膜部材２３とが接触して隔膜部材２３の弾性変形が阻害されることを抑えることができる。また、例えば、連結部２２３の表面２２３ｂに結露水が発生した場合であっても、当該結露水を鍋側に戻すことができる。

次に、隔膜抑え部材２４に取り付けられる圧力調整弁２９について説明する。図１１は、隔膜抑え部材２４と圧力調整弁２９とを示す分解斜視図である。図１２は、隔膜抑え部材２４と圧力調整弁２９との組立状態を一部断面で示す斜視図である。

センサ側連通路ＣＰ１が完全に密閉された閉塞空間になっている場合、隔膜部材２３の膜部２３１は、センサ側連通路ＣＰ１と鍋側連通路ＣＰ２との圧力差に応じて、図８〜図１０に示す弾性変形が迅速に行われる。しかしながら、現実的には、センサ側連通路ＣＰ１を完全に密閉された閉塞空間にすることは困難であり、僅かな隙間が存在し得る。この僅かな隙間に起因して、センサ側連通路ＣＰ１内の空気が僅かに流動し、膜部２３１の弾性変形が非常に遅くなることが起こり得る。例えば、図９に示す弾性変形状態から図８に示す非弾性変形状態に戻るのに数時間以上かかることも起こり得る。

そこで、本実施形態においては、図１１及び図１２に示すように、センサ側連通路ＣＰ１を形成する壁の一例である隔膜抑え部材２４の連結部２４３に、センサ側連通路ＣＰ１の内部空間と外部空間とを連通する連通穴２４３ｂを設けている。また、隔膜抑え部材２４の連結部２４３には、連通穴２４３ｂを開閉してセンサ側連通路ＣＰ１の内部空間の圧力を調整する圧力調整弁２９を設けている。センサ側連通路ＣＰ１の内部空間は、連通穴２４３ｂを除いて閉鎖空間になっている。

圧力調整弁２９は、軸部２９１とフランジ部２９２とを備えている。軸部２９１は、連通穴２４３ｂよりも小さい外形を有し、連通穴２４３ｂ内に挿入される部分である。フランジ部２９２は、軸部２９１の一端部（鍋側端部）に接続され、軸部２９１の軸方向に対して交差する方向（例えば、直交する方向）に延びる部分である。軸部２９１の他端部（センサ側端部）には、軸部２９１が連通穴２４３ｂ内から容易に抜けないように、直径が拡大された抜け止め部２９１ａが設けられている。

図１３は、圧力調整弁２９が連通穴２４３ｂを開放する開放位置に位置する状態を示す断面図である。図１４は、圧力調整弁２９が連通穴２４３ｂを閉塞する閉塞位置に位置する状態を示す断面図である。

センサ側連通路ＣＰ１の内部空間の圧力が外部空間の圧力よりも低いとき、図１３に示すように、フランジ部２９２が連通穴２４３ｂと軸部２９１との隙間を開放する。一方、センサ側連通路ＣＰ１の内部空間の圧力が外部空間の圧力よりも高いとき、フランジ部２９２が連通穴２４３ｂと軸部２９１との隙間を閉塞する。

例えば、図１３に示す状態から鍋２内の圧力が上昇して、膜部２３１が連結部２４３に近づくように弾性変形するとき、センサ側連通路ＣＰ１の内部空間の体積が減少し、圧力が上昇する。この圧力が外部空間の圧力よりも高くなると、図１４に示すように、フランジ部２９２が連通穴２４３ｂと軸部２９１との隙間を閉塞するように移動する。

また、例えば、図１４に示す状態から鍋２内の圧力が減少して、膜部２３１が鍋側キャップ２２に近づくように弾性変形するとき、センサ側連通路ＣＰ１の内部空間の体積が増加し、圧力が低下する。この圧力が外部空間の圧力より低くなると、図１３に示すように、フランジ部２９２が連通穴２４３ｂと軸部２９１との隙間を開放するように移動する。これにより、連通穴２４３ｂと軸部２９１との隙間を通じて、外部空間からセンサ側連通路ＣＰ１の内部空間に空気が取り込まれ、当該内部空間の圧力をより迅速に外部空間の圧力と同一にすることができる。

本実施形態によれば、隔膜抑え部材２４の連結部２４３に圧力調整弁２９を設けているので、センサ側連通路ＣＰ１内の圧力を適切に調整して、膜部２３１の弾性変形を迅速に行わせることができる。その結果、圧力センサ２７による圧力の検知精度を向上させることができる。

また、本実施形態によれば、圧力調整弁２９がセンサ側連通路ＣＰ１の内部空間と外部空間との圧力差によって連通穴２４３ｂを開閉するように構成されているので、例えば、圧力調整弁２９を電気的に移動させる機構を不要にすることができる。その結果、圧力調整弁２９の構成を簡素化して、圧力センサユニット２１の大型化を抑えることができる。

また、本実施形態によれば、軸部２９１を連通穴２４３ｂ内に挿入するように構成しているので、空間効率を高くして、圧力調整弁２９をより狭い空間に配置することができる。その結果、圧力センサユニット２１の大型化を抑えることができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。例えば、前記では、図１２及び図１３に示すように、フランジ部２９２がほぼ平坦な面であるものとして図示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図１５に示すように、フランジ部２９２は、中空半球状の弾性体で構成されてもよい。この構成によれば、フランジ部２９２が連通穴２４３ｂを閉塞するように移動するとき、まず、フランジ部２９２の外周部が隔膜抑え部材２４の連結部２４３に接触し、その後、フランジ部２９２の全体が弾性変形して連結部２４３に密着することになる。これにより、フランジ部２９２と連結部２４３との密着性を向上させて、センサ側連通路ＣＰ１の内部空間の空気が意図せず漏れることを抑えることができる。なお、軸部２９１は、フランジ部２９２の内側曲面に接続すればよい。また、軸部２９１をフランジ部２９２の内側曲面の中心部に接続すると、フランジ部２９２をより均等に弾性変形させて、フランジ部２９２と連結部２４３との密着性をより向上させることができる。

また、前記では、圧力調整弁２９が軸部２９１とフランジ部２９２とを備えるものとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図１６及び図１７に示すように、圧力調整弁２９Ａは、円筒形状の軸部２９１Ａと、軸部２９１Ａの鍋側端部に接続されたテーパ部２９２Ａとを備えてもよい。テーパ部２９２Ａは、ゴムなどの弾性体で構成されている。非弾性変形状態において、テーパ部２９２Ａは、軸部２９１Ａから離れるに従い開口面積が小さくなり、鍋側端部の開口面積がゼロ又はほぼゼロになるように形成されている。センサ側連通路ＣＰ１の内部空間の圧力が外部空間の圧力より大きいとき、テーパ部２９２Ａがより長い区間密着して開口部を閉塞するように弾性変形する。これにより、センサ側連通路ＣＰ１の内部空間の空気の漏れが抑えられる。また、センサ側連通路ＣＰ１の内部空間の圧力が外部空間の圧力より低いとき、テーパ部２９２Ａが開口部を拡大するように弾性変形する。これにより、センサ側連通路ＣＰ１の内部空間に空気を流入させて、当該内部空間の圧力をより迅速に外部空間の圧力と同一にすることができる。

また、前記では、センサ側連通路ＣＰ１の内部空間と外部空間との圧力差に応じて軸部２９１が軸方向に移動することで、フランジ部２９２が連通穴２４３ｂと軸部２９１との隙間を開閉するようにしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図１８に示すように、連結部２４３に別の連通穴２４３ｄを設け、センサ側連通路ＣＰ１の内部空間と外部空間との圧力差に応じてフランジ部２９２が連通穴２４３ｄを開閉するように構成されてもよい。より具体的には、センサ側連通路ＣＰ１の内部空間の圧力が外部空間の圧力よりも高いとき、フランジ部２９２が連通穴２４３ｄを閉塞するように構成されてもよい。また、センサ側連通路ＣＰ１の内部空間の圧力が外部空間の圧力よりも低いとき、フランジ部２９２が外部空間の圧力に押されて弾性変形して連通穴２４３ｄを開放するように構成されてもよい。なお、この場合、軸部２９１を軸方向に移動又は変形させる必要がないので、軸部２９１の直径を連通穴２４３ｂの直径よりもやや大きくして、軸部２９１を連通穴２４３ｂに密着させてもよい。

また、前記では、１つの圧力センサユニットに１つの圧力調整弁２９を設けたが、本発明はこれに限定されない。例えば、１つの圧力センサユニットに複数の圧力調整弁２９を設けてもよい。

また、前記では、圧力センサユニット２１を圧力式炊飯器の鍋２内の空間の圧力を検知するために用いたが、本発明はこれに限定されない。圧力センサユニット２１は、圧力鍋の鍋内の空間など、蒸気が発生する蒸気発生空間の圧力を検知するために用いることができる。

本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術に熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。

本発明は、圧力の検知精度を向上させることができるので、特に、蒸気が発生する蒸気発生空間の圧力を検知することが求められる圧力式炊飯器や圧力鍋などの圧力式調理器に有用である。

１ 炊飯器本体
１Ａ ヒンジ部
１ａ 鍋収納部
１ｂ 上枠
１ｂａ 筒状部
１ｂｂ フランジ部
１ｃ コイルベース
２ 鍋
２ａ フランジ部
３ 外蓋
３Ａ ヒンジ軸
３ａ 上外郭部材
３ｂ 下外郭部材
３ｃ 貫通穴
３ｄ 凹部
３ｄａ 蒸気逃がし穴
４ 内蓋
４ａ，４ｂ 蒸気排出穴
４ｃ 貫通穴
５ 鍋底加熱ユニット
５ａ 底内加熱コイル
５ｂ 底外加熱コイル
６ 鍋温度センサ
７ ねじりコイルばね
８ 蓋開放装置
８Ａ フック軸
９ 蒸気筒
９ａ 蒸気逃がし穴
１０ 圧力抑制弁
１１ 減圧弁
１２ 減圧弁移動機構
１３ 表示操作部
１３Ａ 液晶ディスプレイ
１３Ｂ ボタン
１４ 制御部
２１ 圧力センサユニット
２１Ａ 鍋側パッキン
２１Ａａ 屈曲部
２２ 鍋側キャップ
２２１ 小径円筒部
２２２ 大径円筒部
２２２ａ 係合爪部
２２２ｂ 切欠部
２２３ 連結部
２２３ａ 中心穴
２２３ｂ 表面（第２縮径部）
２３ 隔膜部材
２３１ 膜部
２３１ａ 撓み部
２３２ 円筒部
２４ 隔膜抑え部材
２４１ 外筒部
２４１ａ 係合爪部
２４２ 内筒部
２４３ 連結部
２４３ａ 中心穴
２４３ｂ 連通穴
２４３ｃ 表面（第１縮径部）
２４３ｄ 連通穴
２５ センサ側パッキン
２５１ 円筒部
２５１ａ 開口部
２５２ フランジ部
２６ センサケース
２６１ 外筒部
２６１ａ 係合溝
２６２ 連結部
２６２ａ 中心穴
２６３ センサ収容部
２６３ａ 係合穴
２６４ キャップ固定部
２６４ａ ネジ穴
２７ 圧力センサ
２７１ 基板
２７１ａ 貫通穴
２７２ 圧力センサ素子
２７２ａ 円筒部
２７３ コネクタ
２８ センサ側キャップ
２８１ 蓋部
２８２ キャップ固定部
２８２ａ ネジ穴
２８３ 係合爪部
２９，２９Ａ 圧力調整弁
２９１，２９１Ａ 軸部
２９１ａ 抜け止め部
２９２ フランジ部
２９２Ａ テーパ部
８１ 開蓋ボタン
ＣＰ 連通路
ＣＰ１ センサ側連通路
ＣＰ２ 鍋側連通路

Claims (13)

1. 鍋と、
   前記鍋の上部開口部を開閉自在に覆う蓋体と、
   前記蓋体に内蔵され、前記鍋内の圧力を検知する圧力センサユニットと、
   を備え、
   前記圧力センサユニットは、
   圧力を検知する圧力センサと、
   前記鍋内と前記圧力センサとを連通させる連通路と、
   を備え、
   前記連通路の中間部には、前記連通路を塞ぐように、弾性体で構成された隔膜部材が設けられ、
   前記隔膜部材と前記圧力センサとの間に位置する前記連通路の一部であるセンサ側連通路を形成する壁には、前記センサ側連通路の内部空間と外部空間とを連通する連通穴を開閉して前記センサ側連通路の内部空間の圧力を調整する圧力調整弁が設けられている、
   圧力式調理器。
2. 前記圧力調整弁は、前記センサ側連通路の内部空間と前記外部空間との圧力差によって前記連通穴を開閉するように構成されている、請求項１に記載の圧力式調理器。
3. 前記圧力調整弁は、
   前記連通穴よりも小さい外形を有し、前記連通穴内に挿入される軸部と、
   前記軸部の一端部に接続され、前記軸部の軸方向に対して交差する方向に延びるフランジ部と、
   を有し、
   前記センサ側連通路の内部空間の圧力が前記外部空間の圧力よりも高いとき、前記フランジ部が前記連通穴と前記軸部との隙間を閉塞し、
   前記センサ側連通路の内部空間の圧力が前記外部空間の圧力よりも低いとき、前記フランジ部が前記隙間を開放する、
   ように構成されている、請求項２に記載の圧力式調理器。
4. 前記フランジ部は、中空半球状の弾性体で構成され、
   前記軸部は、前記フランジ部の内側曲面に接続されている、請求項３に記載の圧力式調理器。
5. 前記センサ側連通路の内部空間は、前記連通穴を除いて閉塞空間になっている、請求項１〜４のいずれか１つに記載の圧力式調理器。
6. 前記連通路の鍋側の開口端部の直径は、前記連通路の圧力センサ側の開口端部の直径よりも大きく、前記連通路の中間部の直径よりも小さい、請求項１〜５のいずれか１つに記載の圧力式調理器。
7. 前記連通路は、前記隔膜部材よりも圧力センサ側に、前記中間部から圧力センサ側の開口端部に向かって直径が小さくなる第１縮径部を有し、
   前記第１縮径部の形状は、前記隔膜部材が前記第１縮径部に向けて弾性変形した形状と略同一である、請求項１〜６のいずれか１つに記載の圧力式調理器。
8. 大気圧をＰとし、前記隔膜部材が前記第１縮径部に向けて弾性変形したときに当該隔膜部材が受ける圧力をＰ１とし、前記隔膜部材と前記第１縮径部とで囲まれる空間の体積をＶｋとし、前記第１縮径部の開口部と前記連通路の圧力センサ側の開口端部とを連通する空間の体積をＶａとするとき、Ｐ０（Ｖａ+Ｖｋ）/Ｐ１・Ｖａ＞１の関係を満たす、請求項７に記載の圧力式調理器。
9. 前記隔膜部材は、非弾性変形状態において、前記隔膜部材の厚さ方向に突出する環状の撓み部を有する、請求項１〜８のいずれか１つに記載の圧力式調理器。
10. 前記環状の撓み部は、鍋側に突出している、請求項９に記載の圧力式調理器。
11. 前記環状の撓み部の内径は、前記連通路の鍋側の開口端部の直径以上である、請求項９又は１０に記載の圧力式調理器。
12. 前記連通路は、前記隔膜部材よりも鍋側に、前記中間部から鍋側の開口端部に向かって直径が小さくなる第２縮径部を有し、
    前記第２縮径部は、前記第２縮径部に向けて弾性変形した前記隔膜部材に接触しないようにテーパ状に形成されている、請求項１〜１１のいずれか１つに記載の圧力式調理器。
13. 圧力を検知する圧力センサと、
    蒸気が発生する蒸気発生空間と前記圧力センサとを連通させる連通路と、
    を備え、
    前記連通路の中間部には、前記連通路を塞ぐように、弾性体で構成された隔膜部材が設けられ、
    前記隔膜部材と前記圧力センサとの間に位置する前記連通路の一部であるセンサ側連通路を形成する壁には、前記センサ側連通路の内部空間と外部空間とを連通する連通穴を開閉して前記センサ側連通路の内部空間の圧力を調整する圧力調整弁が設けられている、圧力センサユニット。

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