JP3560054B2

JP3560054B2 - 電気炊飯器

Info

Publication number: JP3560054B2
Application number: JP2000033369A
Authority: JP
Inventors: 啓司中井
Original assignee: Tiger Corp
Current assignee: Tiger Corp
Priority date: 2000-02-10
Filing date: 2000-02-10
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2020-02-10
Also published as: JP2001218673A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、電気炊飯器に関し、さらに詳しくは炊飯中における吹きこぼれを抑制し得るように構成した電気炊飯器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来公知の電気炊飯器としては、飯器を取出自在に収納し得るように構成された炊飯器本体と、該炊飯器本体の蓋体と、前記飯器を加熱する加熱手段として作用する電磁誘導コイルとを備えたものがある。
【０００３】
上記構成の電気炊飯器の場合、炊飯時においては炊飯特性曲線に従って飯器を電磁誘導コイルによって加熱することとなっているが、例えば炊飯中における沸騰維持工程においては、図６（イ）、（ロ）に示すように、設定温度となるように前記電磁誘導コイルをＯＮ／ＯＦＦ制御させる方法が多用されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記した制御方法とした場合、目標設定値に収束させることができず、例えば沸騰維持制御中にオーバーシュートにより吹きこぼれが生じてしまうという不具合が発生する。
【０００５】
また、電磁誘導コイルの制御方法としては、設計者がある固定の出力値を実験により決定し、かくして決定された出力値に基づいて制御する方法が多用されていた。その場合、電気炊飯器に固体差があるところから、ある特定の出力値に基づいて制御する方法とすると、その固体差を吸収することができないため、的確な制御が得られない場合がある。
【０００６】
本願発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、沸騰維持制御にフィードバック制御を用いることにより、製品固体のバラツキを考慮した最適出力での沸騰維持制御を行い得るようにすることを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明では、上記課題を解決するための手段として、飯器を取出自在に収納し得るように構成された炊飯器本体と、該炊飯器本体の蓋体と、前記飯器を加熱する加熱手段として作用する電磁誘導コイルと、前記飯器の温度を検出する温度センサーとを備えた電気炊飯器において、前記温度センサーによって飯器温度が沸騰温度に到達したことが検知された時点から、前記電磁誘導コイルの出力を前記温度センサーにより検知された検知温度が予め設定された設定温度とより低いか高いかにより所定値だけ上げ下げして該沸騰状態を維持させつつ吹きこぼれない出力に自動的に調節するフィードバック制御を行う制御手段を付設している。
【０００８】
上記のように構成したことにより、沸騰検知後においては電磁誘導コイルの出力を、温度センサーにより検知された検知温度が設定温度より低いか高いかにより所定値だけ上げ下げして該沸騰状態を維持させつつ吹きこぼれない出力に自動的に調節するフィードバック制御が行われる。その結果、電磁誘導コイルの出力を容易且つ迅速に収束し得ることとなり、吹きこぼれを効果的に抑制することができる。しかも、製品の固体差に関係なく、温度センサーからの飯器温度により沸騰維持が行えることとなる。また、炊飯制御用の既存の温度センサーを沸騰検知用および沸騰維持検知用として利用できることとなり、部品点数の低減を図ることができる。
【０００９】
請求項２の発明におけるように、請求項１記載の電気炊飯器において、前記制御手段によるフィードバック制御中において、予め設定された前記電磁誘導コイルの出力上限値および出力下限値を前記電磁誘導コイルの出力が超えた場合には前記フィードバック制御を行わないようにした場合、温度センサーからの情報（即ち、飯器温度）に少々の誤差があったとしても実用に耐え得るものとなる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して、本願発明の好適な実施の形態について詳述する。
【００１１】
この電気炊飯器は、図１に示すように、外周面を構成する外ケース４と内周面を構成するとともに磁性体材料からなる飯器５を収納できるように構成された合成樹脂製の保護枠６とによって構成された炊飯器本体１と、該炊飯器本体１の蓋体２と、前記保護枠６の外周側に位置して前記飯器５を加熱する加熱手段として作用する電磁誘導コイル３とを備えて構成されている。
【００１２】
前記外ケース４は、前記炊飯器本体１の側周面となる胴部４ａと前記保護枠６の上端口縁との結合部となる肩部４ｂと、前記炊飯器本体１の底部となる底部４ｃとからなっており、本実施の形態においては、前記胴部４ａと肩部４ｂとは、合成樹脂製の一体成形品により構成され、底部４ｃは別体構成とされている。なお、胴部４ａと底部４ｃとを合成樹脂製の一体成形品により構成し、肩部４ｂを別体構成とする場合もある。
【００１３】
前記外ケース４における胴部４ａの前面側上部は、なだらかに傾斜されており、当該部位には、操作パネル部７が設けられている。
【００１４】
前記保護枠６における底面および湾曲面の裏面には、環状の電磁誘導コイル３，３がそれぞれ配設されている。該電磁誘導コイル３，３は、前記保護枠６の底面の中央部下面において結合され且つ保護枠６に沿って放射状に延びるコイルダイ８と前記保護枠６との間に挟持された状態で位置決めされている。つまり、電磁誘導コイル３，３は、保護枠６の外周面形状に倣った形状とされているのである。符号９は飯器５の温度を検知して沸騰検知手段および沸騰維持検知手段として作用する温度センサー、１０は保温ヒータである。
【００１５】
前記外ケース４における肩部４ｂの内周縁（換言すれば、炊飯器本体１の口縁）には、合成樹脂製の肩リング１１が無理嵌めにより取り付けられており、該肩リング１１の上面には、肩ヒータ１２を備えた金属製のヒータリング１３が取り付けられている。該ヒータリング１３の上面には、後述するように、蓋体２における真空二重構造体２１の外周部が蓋体２の閉蓋時に圧接（換言すれば、熱伝導可能に接触）されることとなっている。
【００１６】
前記外ケース４の背面側と保護枠６の背面側との間に形成される後方空間部１４の中央部には、飯器冷却用ファン１５が配設されており、該飯器冷却用ファン１５からの冷却風は、ダクト１６を介して前記肩部４ｂと前記保護枠６の上端との間に形成された空気通路１７に供給され、通気口１８から飯器５と保護枠６との間に形成される隙間Ｓに供給されて飯器５の外周面を冷却することとなっている。この飯器５の冷却は、例えば炊き上げ完了から目標保温温度に移行するまでの間あるいは保温工程中において必要と判断される所定の時期に行われる。
【００１７】
一方、前記蓋体２は、外ケース肩部４ｂの後方部位（即ち、操作パネル部７の反対側）に対してヒンジユニット１９を介して開閉且つ着脱自在に枢支されており、上面を形成する合成樹脂製の蓋板２０と、下面を形成する真空二重構造体２１とからなっている。
【００１８】
前記蓋板２０の略中心部には、後述する調圧キャップ３０が着脱自在に嵌挿される開口２２が形成されており、該開口２２の口縁には、外周に外ネジを有するネジ筒２３が高周波溶着により一体的に取り付けられている。
【００１９】
前記真空二重構造体２１は、内周側および外周部を互いに接合されたドーナツ形状の上下２枚の金属板２４，２５の間に真空空間２６を形成して構成されている。前記真空二重構造体２１の内周側接合部２１ａは、シール部材２７により被覆されていて、前記ネジ筒２３の外周に嵌挿されることとなっている。前記真空二重構造体２１を構成する下部金属板２５の外周より位置には、強度を確保するとともに後述するシールパッキン３６の取付部となる縦壁部２５ａが形成されている。
【００２０】
そして、前記真空二重構造体２１は、前記ネジ筒２３を前記内周側接合部２１ａに嵌挿した状態でネジ筒２３に内ネジを有するネジリング２８を螺着して締め上げることにより取り付けられている。つまり、真空二重構造体２１は、ネジリング２８の螺着脱により上板２０に対して着脱自在とされているのである。
【００２１】
また、前記ネジ筒２３内には、調圧筒２９が着脱自在に取り付けられており、該調圧筒２９の上方は、前記開口２２に着脱自在に嵌挿された調圧キャップ３０によって覆われている。符号３１は調圧筒２９への蒸気入口、３２は調圧筒２９からの蒸気出口、３３は調圧キャップ３０における蒸気排出口、３４はボール弁、３５は調圧筒２９の外周に取り付けられたシールパッキンである。
【００２２】
ところで、本実施の形態においては、前記真空二重構造体２１は、熱伝導の悪い材料（例えば、ステンレス、チタン等）からなる上部金属板２４と、熱伝導の良い材料（例えば、アルミニウム、アルミニウム合金等）からなる下部金属板２５とによって構成されている。従って、上下金属板２４，２５の接合手段としては、異種金属の接合が可能なロー付が採用される。
【００２３】
前記下部金属板２５の外周部は、前記蓋体２の閉止状態において前記炊飯器本体１の口縁（即ち、外ケース肩部４ａ）に設けられた肩ヒータ１２（具体的には、ヒータリング１３）に対して熱伝導可能に接触せしめられることとなっている。
【００２４】
そして、前記下部金属板２５の縦壁部２５ａには、前記蓋体２の閉蓋時に前記飯器５の開口部を密閉するシールパッキン３６がパッキンリング３７により取り付けられている。
【００２５】
図１において、符号３８は持ち運び用の把手、３９は蓋体２の閉止状態を保持するロック機構、４０は断熱材である。
【００２６】
上記構成の電気炊飯器においては、図２に示すように、温度センサー９により検知された飯器温度が制御手段として作用するマイコン４１に入力され、該マイコン４１においては各種演算処理が行われ、その結果が制御信号として電磁誘導コイル３、保温ヒータ１０および肩ヒータ１２に出力され、図３に示す炊飯特性曲線に従って、吸水工程、炊飯工程、蒸らし工程および保温工程が実行されることとなっているが、以下においては、前記炊飯工程における沸騰維持工程における電磁誘導コイル３の出力制御について説明する。
【００２７】
つまり、前記マイコン４１は、沸騰検知手段として作用する温度センサー９によって飯器温度が沸騰温度に到達したことが検知された時点から該沸騰状態を維持させるべく前記電磁誘導コイル３の出力を沸騰維持検知手段として作用する温度センサー９により検知された情報（即ち、飯器温度）に基づいてフィードバック制御する制御手段としての機能を有している。
【００２８】
次に、上記構成の電気炊飯器における沸騰維持制御について、図４に示すフローチャートを参照して詳述する。
【００２９】
ステップＳ１において温度センサー９からの温度情報（即ち、飯器温度Ｔ）がマイコン４１に入力され、ステップＳ２において当該飯器温度Ｔが予め設定された設定温度（即ち、沸騰検知温度）Ｔｓより低いか否かの判定がなされる。ここで、肯定判定された場合（即ち、Ｔ＜Ｔｓと判定された場合）には、ステップＳ３に進み、電磁誘導コイル３の出力Ｗが上限値Ｗｍａｘに達しているか否かの判定がなされ、ここで否定判定された場合（即ち、Ｗ＜Ｗｍａｘと判定された場合）には、ステップＳ４において電磁誘導コイル３の出力を１ビットだけ上げて、ステップＳ２に戻る。なお、ステップＳ３において肯定判定された場合（即ち、Ｗ≧Ｗｍａｘと判定された場合）には、電磁誘導コイル３の出力を変更することなく、ステップＳ２に戻る。
【００３０】
一方、ステップＳ２において否定判定された場合には、ステップＳ５に進み、飯器温度Ｔが予め設定された設定温度（即ち、沸騰検知温度）Ｔｓより高いか否かの判定がなされる。ここで、肯定判定された場合（即ち、Ｔ＞Ｔｓと判定された場合）には、ステップＳ６に進み、電磁誘導コイル３の出力Ｗが下限値Ｗｍｉｎに達しているか否かの判定がなされ、ここで否定判定された場合（即ち、Ｗ＞Ｗｍｉｎと判定された場合）には、ステップＳ７において電磁誘導コイル３の出力を１ビットだけ下げて、ステップＳ２に戻る。なお、ステップＳ６において肯定判定された場合（即ち、Ｗ≦Ｗｍｉｎと判定された場合）には、電磁誘導コイル３の出力を変更することなく、ステップＳ２に戻る。
【００３１】
ステップＳ５において否定判定された場合には、飯器温度Ｔが設定温度（即ち、沸騰検知温度）Ｔｓに達している（即ち、Ｔ＝Ｔｓとなっている）ことを示しているので、ステップＳ８に進み、電磁誘導コイル３の出力を現状に維持して、ステップＳ２に戻る。
【００３２】
上記した沸騰維持制御においては、温度センサー９からの温度情報に基づいて、電磁誘導コイル３の出力を、吹きこぼれない出力に自動的に調節するフィードバック制御が行われることとなっいるため、図５のタイムチャートに示すように、最終的に安定出力となる。しかも、マイコン４１自体の自動的な出力調節による制御となるため、炊飯器や部品にバラツキがあったとしても、電磁誘導コイル３の出力を安定させることができるのである。
【００３３】
また、本実施の形態の場合、フィードバック制御中において、電磁誘導コイル３の出力上限値Ｗｍａｘおよび出力下限値Ｗｍｉｎを電磁誘導コイル３の出力Ｗが超えた場合には前記フィードバック制御を行わないようにしているため、温度センサー９からの情報に少々の誤差があったとしても実用に耐え得るものとなる。
【００３４】
さらに、本実施の形態の場合、沸騰検知手段および沸騰維持検知手段として炊飯制御用の既存の温度センサー９を用いているため、部品点数の低減を図ることができる。
【００３５】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、飯器を取出自在に収納し得るように構成された炊飯器本体と、該炊飯器本体の蓋体と、前記飯器を加熱する加熱手段として作用する電磁誘導コイルと、前記飯器の温度を検出する温度センサーとを備えた電気炊飯器において、前記温度センサーによって飯器温度が沸騰温度に到達したことが検知された時点から、前記電磁誘導コイルの出力を、前記温度センサーにより検知された検知温度が予め設定された設定温度より低いか高いかにより所定値だけ上げ下げして該沸騰状態を維持させつつ吹きこぼれない出力に自動的に調節するフィードバック制御を行う制御手段を付設して、沸騰検知後においては電磁誘導コイルの出力を温度センサーにより検知された検知温度が設定温度より低いか高いかにより所定値だけ上げ下げして該沸騰状態を維持させつつ吹きこぼれない出力に自動的に調節するフィードバック制御を行うことにより、電磁誘導コイルの出力を容易且つ迅速に収束し得るようにしたので、吹きこぼれを効果的に抑制することができるという効果がある。しかも、製品の固体差に関係なく、温度センサーからの飯器温度により沸騰維持が行えることとなるという効果もある。
【００３６】
請求項２の発明におけるように、請求項１記載の電気炊飯器において、前記制御手段によるフィードバック制御中において、予め設定された前記電磁誘導コイルの出力上限値および出力下限値を前記電磁誘導コイルの出力が超えた場合には前記フィードバック制御を行わないようにした場合、温度センサーからの情報（即ち、飯器温度）に少々の誤差があったとしても実用に耐え得るものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の実施の形態にかかる電気炊飯器の縦断面図である。
【図２】本願発明の実施の形態にかかる電気炊飯器における制御系のブロック図である。
【図３】本願発明の実施の形態にかかる電気炊飯器における炊飯特性を示す特性図である。
【図４】本願発明の実施の形態にかかる電気炊飯器における沸騰維持制御の内容を示すフローチャートである。
【図５】本願発明の実施の形態にかかる電気炊飯器における沸騰維持制御の内容を示すタイムチャートである。
【図６】（イ）は従来の沸騰維持制御の内容を示すタイムチャート、（ロ）はそのときの電磁誘導コイルの出力変化を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１は炊飯器本体、２は蓋体、３は電磁誘導コイル、５は飯器、９は温度センサー、４１は制御手段（マイコン）。

Claims

飯器を取出自在に収納し得るように構成された炊飯器本体と、該炊飯器本体の蓋体と、前記飯器を加熱する加熱手段として作用する電磁誘導コイルと、前記飯器の温度を検出する温度センサーとを備えた電気炊飯器であって、前記温度センサーによって飯器温度が沸騰温度に到達したことが検知された時点から、前記電磁誘導コイルの出力を、前記温度センサーにより検知された検知温度が予め設定された設定温度より低いか高いかにより所定値だけ上げ下げして該沸騰状態を維持させつつ吹きこぼれない出力に自動的に調節するフィードバック制御を行う制御手段を付設したことを特徴とする電気炊飯器。
前記制御手段によるフィードバック制御中において、予め設定された前記電磁誘導コイルの出力上限値および出力下限値を前記電磁誘導コイルの出力が超えた場合には前記フィードバック制御を行わないようにしたことを特徴とする前記請求項１記載の電気炊飯器。