JP4954227B2 - Cooker - Google Patents
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Description
本発明は、水タンク内の水位を検知する加熱調理器に関するものである。 The present invention relates to a cooking device that detects a water level in a water tank .
従来より、例えば、炊飯中に発生する蒸気を、冷却水を入れた容器(水タンク)内に導いて冷却水の中に排出することにより、蒸気を凝縮させて水に変換(復水)するようにした蒸気回収装置を備える炊飯器が知られている。その際、容器内の水位を検知する技術として、例えば、特許文献1に開示されたものがある。この技術は、インクジェットプリンタのインクタンクのインク残量検知に係るものであり、インクタンクの底面に頂角90度の三角プリズムを形成し、このプリズムに対向して一組の発光素子と受光素子とからなる光センサを設けたものである。
このインク残量検知技術によれば、インクタンクにインクが十分に充填されている場合には、発光素子からプリズムへ照射された光はプリズムを通過して受光素子に返ってこないが、インク量がプリズムの表面に接しなくなるまで少なくなると、インクとの界面になるプリズムの斜面で反射され、この反射光が受光素子へ返ってくるため、その時の受光素子の出力によりインクが残り少なくなったことを検知することができる。
Conventionally, for example, steam generated during rice cooking is led into a container (water tank) containing cooling water and discharged into the cooling water to condense the steam and convert it into water (condensate). A rice cooker equipped with such a steam recovery apparatus is known. At that time, as a technique for detecting the water level in the container, for example, there is one disclosed in
According to this residual ink detection technology, when the ink tank is sufficiently filled with ink, the light emitted from the light emitting element to the prism does not pass through the prism and return to the light receiving element. Is reduced until it stops contacting the surface of the prism, it is reflected by the slope of the prism that becomes the interface with the ink, and this reflected light returns to the light receiving element, so that the remaining ink is reduced by the output of the light receiving element at that time. Can be detected.
しかしながら、特許文献1の技術は、インク残量検知であるので、インクの枯渇前に出力が低下することを検知できればよいため、検知タイミングは未動作時(印刷前)に行えばよい。また、容器内部の液体は印刷用のインクで染料または顔料等を含み粘性が高いことから、水面揺れの振幅と時定数が小さいため、水位検知動作に対する影響、すなわち水位検知精度の誤差は小さいものである。 However, since the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2004-228620 is ink remaining amount detection, it is only necessary to detect a decrease in output before ink depletion. Therefore, the detection timing may be performed when not operating (before printing). In addition, since the liquid inside the container is a printing ink and contains dyes or pigments and has high viscosity, the amplitude and time constant of the water level fluctuation are small, so the influence on the water level detection operation, that is, the error of the water level detection accuracy is small It is.
一方、蒸気回収装置を備える炊飯器の場合、炊飯中には蒸気が水タンク内の水中に気泡として回収されるため、水タンク内の水面が揺れ、水位検知手段付近で水面が上下するために誤検知を引き起こすという課題があった。水面が揺れる主な原因としては、蒸気回収時に水タンク内の水中に蒸気が気泡として発生し水面に向かって上昇することや、電磁誘導加熱(IH加熱ともいう)による釜内沸騰、ファン運転、およびIH振動、ユーザによる操作(蓋開閉、スイッチ操作)などに基づくものである。
また、ユーザが水タンク内に水が過剰に入ったままであることを忘れて炊飯を開始したりすると、水過多により炊飯器内に水が溢れたりすることがあり、そうなると炊飯器自体の故障につながる。また、ユーザが水タンク内が空であるか、又は所定量に満たない水しか入っていないことを、つまり水不足であることを忘れて炊飯を開始した場合には、高温の蒸気によって水タンクが損傷するおそれがある。
On the other hand, in the case of a rice cooker equipped with a steam recovery device, steam is recovered as bubbles in the water tank during cooking, so the water level in the water tank shakes and the water level rises and falls near the water level detection means. There was a problem of causing false detection. The main causes of the water surface fluctuation are that steam is generated as bubbles in the water tank during steam recovery and rises toward the water surface, boiling in the kettle due to electromagnetic induction heating (also called IH heating), fan operation, And IH vibration, user operation (lid opening / closing, switch operation) and the like.
Also, if the user forgets that the water is still in the water tank and starts cooking, the rice cooker may overflow due to excessive water. Connected. In addition, when the user starts cooking rice forgotten that the water tank is empty or contains only less than a predetermined amount of water, that is, lack of water, the water tank is heated by hot steam. There is a risk of damage.
本発明は、上記のような課題に鑑み、炊飯動作中にも水位を検知して急な水位の上昇に伴う誤検知や水過多による水の溢れ、あるいは水不足による水タンクの損傷などを防止することを目的としている。 In view of the problems as described above, the present invention detects the water level even during the rice cooking operation to prevent false detection accompanying a sudden rise in water level, overflow of water due to excessive water, or damage to the water tank due to water shortage. The purpose is that.
本発明に係る加熱調理器は、水を貯留する水タンクと、光を点滅させて発する発光手段及び受けた光の強さに基づく信号を送信する受光手段を複数組有し、前記水タンクの所定の複数の高さ位置における水の有無を検知するための水位検知手段と、前記受光手段の出力を平滑化処理した平均値又は移動平均値に基づいて、水の有無の判断を行う判定手段と、を備え、前記判定手段は、炊飯制御の予熱工程の終了前に前記水位検知手段によって検知された前記水タンクの水位から、水位が異常であるかどうかを判断し、異常であると判断したときには炊飯動作を終了し、炊飯制御の蒸らし工程の終了後に前記水位検知手段によって検知された前記水タンクの水位から、満水であるかどうかを判断し、満水であると判断したときには炊飯終了後に満水であることを報知するものである。 A heating cooker according to the present invention has a water tank for storing water, a light emitting means for emitting light by blinking light, and a plurality of light receiving means for transmitting a signal based on the intensity of the received light. Water level detection means for detecting the presence or absence of water at a plurality of predetermined height positions, and determination means for determining the presence or absence of water based on an average value or a moving average value obtained by smoothing the output of the light receiving means And the determination means determines whether or not the water level is abnormal from the water level detected by the water level detection means before the end of the preheating step of rice cooking control, and determines that it is abnormal. When finished, the rice cooking operation is terminated, and after completion of the steaming process of rice cooking control, from the water level of the water tank detected by the water level detection means, it is determined whether the water is full. It is intended to inform that it is water.
このように構成することで、水タンク内の水面が揺れている場合であっても、誤検知を生じることなく正確に水位を検知することができる。また、水タンクが水過多あるいは水不足であることを事前に検知することができる。 By comprising in this way, even if it is a case where the water surface in a water tank is shaking, a water level can be detected correctly, without producing a misdetection. Further, it is possible to detect in advance that the water tank is excessive or insufficient.
以下、本発明を適用した蒸気回収装置を備える加熱調理器として炊飯器を例にとり、図面を参照して説明する。 Hereinafter, a rice cooker will be described as an example of a heating cooker provided with a steam recovery apparatus to which the present invention is applied, with reference to the drawings.
実施の形態1.
図1は本発明の実施の形態1に係る加熱調理器(炊飯器)の内部構成を示す概要図である。
本実施の形態1に係る炊飯器100は、本体1と、本体1にヒンジ部(図示せず)を介して開閉自在に結合される蓋体2とを有する。本体1内には、調理される被加熱物(例えば、米と水等)が入れられる炊飯釜3が着脱自在に収容される。炊飯釜3は、調理の際などにおいて、本体1の底部に設けられた誘導加熱コイル等の加熱手段4で加熱される。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an internal configuration of a heating cooker (rice cooker) according to
A
蓋体2は、後方側を本体1にヒンジ部(図示せず)を介して結合され、前面(正面)側が上方へ回動するように取り付けられる上部蓋(外蓋)5と、炊飯釜3を開閉自在に覆い、上部蓋5に着脱自在に取り付けられる内蓋6とを有する。さらに、本体1内部の前面側には所定量の水9を貯留する水タンク7が着脱自在に収容されている。そして、炊飯時に被加熱物から発生する蒸気を水タンク7内の水中に導くための蒸気導管8が水タンク7及び蓋体2に着脱自在に設けられている。この蒸気導管(又は蒸気パイプ)8は、蓋体2の開閉面で接離するように2つに分割された第1の蒸気導管8aと第2の蒸気導管8bとから構成されている。一方の第1の蒸気導管8aは、上部蓋6の内面に着脱自在に取り付けられる略コ字状のパイプからなり、一端の開口部8cは内蓋6に開口しており、他端の開口端8dは蓋体2の閉鎖時に、水タンク7内に設けられた直管状の第2の蒸気導管8bの上部開口端8eとパッキン(図示せず)を介して密接に接続するように構成されている。
また、本体1内には各種電子部品を冷却するためのファン(図示せず)を設ける。
第2の蒸気導管8bの下部開口端8fは水タンク7内の水中に開口している。なお、水タンク7の詳細な図示については省略しているが、水タンク7はタンク本体部の上部開口部を着脱自在に覆う蓋とこの蓋に起倒自在に取り付けられるハンドルとを備えており、水タンク7の蓋に第2の蒸気導管8bが樹脂で一体成形されている。また、蓋に取り付けられた起倒自在なハンドルでもって水タンク7を本体1内に挿入したり、本体1から取り出すことができるようになっている。
The lid 2 is coupled to the
The
A lower
また、本体1内には、水タンク7内の水位10を検知する光センサからなる水位検知装置11と、加熱手段4の通電制御を行う制御部と水位検知装置11の受光手段からの出力信号に基づいて、水の有無の判定を行う判定部とを有する判定制御手段12とが設けられている。
Further, in the
図2は水タンク7のタンク本体部7aを示す斜視図であり、図3はタンク本体部7aの側壁面に形成された反射透過部13の拡大図で、併せて水位検知の原理を説明するための説明図である。また、図4は水位検知装置11の構成を示すブロック図である。
水タンク7は、透明度がJIS K7361に基づく全光線透過率が80%以上となる材料、例えば、ポリサルフォン(PSF:polysulfone)、ポリスチレン、ガラスなどの透光性材料を用いて形成されている。さらに、この水タンク7の一方の側壁面の内面の一部には、水の有無によって光の反射量及び透過量が変化する反射透過部13となる、例えば頂角90゜の三角プリズム柱(以下、プリズム柱と称する)13aが高さ方向に沿って一体成形で形成されている。なお、プリズム柱13aが形成された光学特性部分を、別材料で形成されたタンク本体部7aと接着又は熱融着等により接合する構成とすることもできる。
FIG. 2 is a perspective view showing the tank
The
水位検知装置11は、このプリズム柱13aに対向して異なる高さで配置された複数(例えば、3組)の光センサ15、16、17により構成されている。そして、各光センサ15、16、17は、それぞれプリズム柱13aに向けて光を照射する発光手段18と、発光手段18と同一の高さレベルで配置され、プリズム柱13aを通して受光する光量に応じた信号を生成する受光手段19とから構成されている。
The water
各発光手段18は、例えば発光ダイオードからなり、波長940nmの近赤外線をプリズム柱13aに向けて照射するようになっている。各受光手段19は、例えばフォトダイオード、フォトトランジスタなどからなり、発光手段19から発光された光がプリズム柱13aで反射され、この反射光を受光すると、受光手段19の出力を増幅器20で増幅して判定制御手段12の制御・信号処理回路21に入力し、この制御・信号処理回路21で後述するように信号処理した上で、その出力信号をLowレベルからHighレベルに反転するようになっている。これによって、当該光センサの高さ位置に水位10が到達していることを検知することができる。その水位10は蓋体2の表面に設けられた液晶等の表示器22に表示される。
Each light emitting means 18 is made of, for example, a light emitting diode, and irradiates near infrared rays having a wavelength of 940 nm toward the
ここで、図3に基づいて水位検知装置11の動作を説明する。光センサ15、16、17の水位検知動作は全て同じであるので、ここでは最下位の光センサ15の水位検知動作について説明する。但し、ここでの説明は水面揺れがないか、小さいとき(平静時)のものとする。
あるタイミングで光センサ15の発光手段18から上記波長の近赤外光を水タンク7内面に形成されたプリズム柱13aに向けて照射する。水タンク7内の水位10が光センサ15の高さレベルに到達していない場合には、発光手段18から照射された入射光は、プリズム柱13aの2つの斜面で実線矢印で示すような光路を通って順次屈折・反射され、受光手段19の方へ反射される。この反射光は、発光手段18と同じ高さレベルで配置された受光手段19で受光されるので、受光手段19の出力はHighレベルの信号となり、このHighレベルの信号を受光手段19が判定制御手段12へ出力する。従って、判定制御手段12は水位10が最下位レベルに到達していない、つまり水タンク7は水不足であると判定する。
Here, the operation of the water
At a certain timing, the light emitting means 18 of the
逆に、水タンク7内の水位10が光センサ15の高さレベルを超えている場合には、発光手段18からの入射光は点線矢印で示すようにプリズム柱13aを通過して水中へ透過するため、反射光が受光手段19に返ってこないので、受光手段19は出力信号をHighレベルからLowレベルへ反転して判定制御手段12へ出力する。従って、判定制御手段12は水位10が最下位レベルに達している、つまり水タンク7は水不足でないと判定する。
On the other hand, when the
以上のように構成された炊飯器100においては、米と水等の被加熱物の入った炊飯釜3を本体1内に収容し、また水タンク7には所定量の水を入れて本体1内に収容して蓋体2が閉じられ、炊飯開始のスイッチが操作されると、判定制御手段12は、加熱手段4への通電を開始し、炊飯釜3を介して被加熱物に熱を伝える。
炊飯動作の進行に伴い、炊飯釜3内の被加熱物から蒸気が発生する。発生した蒸気は、蒸気導管(第1及び第2の蒸気導管8a、8b)を通って、水タンク7内に導かれ、水タンク7内の貯留水の中に排出される。水タンク7内の水の中に排出された蒸気は気泡となって上昇するが、水によって冷却されて凝縮し水に変換する(復水する)。
In the
As the rice cooking operation proceeds, steam is generated from the object to be heated in the
その際、先に述べたように、蒸気を水タンク7内に回収するとき、水位が上昇するだけでなく水面が揺れる。水位の上昇量は、炊飯量にもよるが、1回の炊飯によって回収される水量は約50〜100mLである。例えば、水タンク7の底部が20cm×5cmの長方形で、その面積が100cm2 であるとする場合では、1回の炊飯で水位は0.5〜1cm程度上昇することになる。
しかも、水面が水位検知手段を設置している高さを繰り返し上下する場合、水の動きに応じて受光手段19の出力電圧は上下するため、平静時の水位はまだ満水位に達していないにも拘わらず満水と誤検知することがある。
そこで、受光手段19からの出力信号を制御・信号処理回路21により、以下のように処理することとしている。
At that time, as described above, when the steam is collected in the
Moreover, when the water surface repeatedly rises and falls at the height at which the water level detecting means is installed, the output voltage of the light receiving means 19 rises and falls according to the movement of the water, so the water level at the time of calming has not yet reached the full water level Nevertheless, it may be falsely detected as full.
Therefore, the output signal from the light receiving means 19 is processed by the control /
この出力信号の処理方法を図5〜図8を参照して説明する。図5は水面揺れがあるときの光センサ出力の変動をあらわした図で、横軸は時間(sec)、縦軸は受光手段19の電圧(mV)である。また、実線は平静時水無し出力(つまり、水面揺れなしの状態で水位検知手段設置高さに水面が達していないときの出力)をあらわし、点線は水面揺れ時の水無し出力(つまり、水面が水位検知手段設置高さを上下する場合の出力)をあらわしている。また、5秒間位の出力変動をあらわしている。
このように、水面揺れがあるときは、光センサの出力が変動するので、出力が安定せず、実際の水面の位置がわからないことになる。
This output signal processing method will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a diagram showing the fluctuation of the optical sensor output when the water surface shakes. The horizontal axis represents time (sec), and the vertical axis represents the voltage (mV) of the light receiving means 19. The solid line represents the output without water during calm (that is, the output when the water level does not reach the installation height of the water level detection means in the state where there is no water fluctuation), and the dotted line represents the output without water during the water surface fluctuation (that is, the water surface). Shows the output when the water level detection means installation height is raised or lowered. Moreover, the output fluctuation of about 5 seconds is shown.
Thus, when the water surface shakes, the output of the optical sensor fluctuates, so the output is not stable and the actual position of the water surface is unknown.
図6は水面揺れがあるときの光センサ出力の変動と信号処理によるデジタル出力をあらわした図である。
図6の上図に示すように、図5の水面揺れ時の水無し出力に対して、ある閾値(例えば60mV)を設定し、この閾値でカットしたときの出力信号をAD変換したものが図6の下図である。
FIG. 6 is a diagram showing the fluctuation of the optical sensor output and the digital output by signal processing when the water surface is shaken.
As shown in the upper diagram of FIG. 6, a certain threshold value (for example, 60 mV) is set for the waterless output when the water surface is swayed in FIG. 5, and the output signal obtained by cutting with this threshold value is AD converted. 6 is a lower view of FIG.
信号処理の第1の方法は、図7に示すように、出力信号の平滑化処理により平均値を求める方法である。図7は出力を平均処理したときの光センサ出力(上図)とデジタル出力をあらわした図(下図)である。すなわち、図5のように水面揺れ時の出力に対して、一定時間内の受光手段19の出力Vonを計測し、図6のように2値化処理した後、平静時水無し出力に対する面積比で平均値を計算し、この平均値に基づいて水の有無の判別処理を行う。その結果を図7のように出力することで、水面揺れによる出力変動を抑制して出力を安定化するものである。
この第1の方法によれば、比較的簡単な方法で、水面揺れによる急な変動を低減して出力を安定化し、水位検知の信頼性を高めることができる。
As shown in FIG. 7, the first method of signal processing is a method of obtaining an average value by smoothing the output signal. FIG. 7 is a diagram (lower diagram) showing the optical sensor output (upper diagram) and the digital output when the output is averaged. That is, after measuring the output Von of the light receiving means 19 within a predetermined time with respect to the output when the water surface is shaken as shown in FIG. 5, and binarizing as shown in FIG. Then, the average value is calculated, and based on this average value, the presence / absence of water is determined. By outputting the result as shown in FIG. 7, output fluctuation due to water surface fluctuation is suppressed and the output is stabilized.
According to the first method, it is possible to reduce the sudden fluctuation caused by the water surface fluctuation, stabilize the output by a relatively simple method, and improve the reliability of the water level detection.
第2の方法は、出力の平均処理として移動平均値を求める方法である。すなわち、図5のように水面揺れ時の出力に対して、一定時間内の受光手段19の出力Vonを逐次的に平均値を計算し、最後に判別処理を行い、その結果を図7のように(実際には若干の屈折はあるが、ほぼ図7のようになる)出力することで、水面揺れによる出力変動を抑制して出力を安定化するものである。
この第2の方法によれば、第1の方法に比べて、短期間の平均値の変化をより正確に検知することができ、水面揺れによる急な変動に対して、より正確に対応することができる。
The second method is a method of obtaining a moving average value as an output averaging process. That is, as shown in FIG. 5, the average value of the output Von of the light receiving means 19 within a predetermined time is sequentially calculated with respect to the output at the time of the water surface fluctuation, and finally the discrimination process is performed. The result is shown in FIG. Output (although there is actually a slight refraction, as shown in FIG. 7), the output fluctuation due to the water surface fluctuation is suppressed and the output is stabilized.
According to the second method, it is possible to detect a change in the average value in a short period of time more accurately than the first method, and more accurately cope with a sudden change due to water surface fluctuation. Can do.
第3の方法は、上記の平均処理の代わりに、図8のように、奇数回の出力電圧と判別閾値との比較結果による多数決で決する方法である。すなわち、図5のように水面揺れ時の出力に対して、一定時間毎に受光手段19の出力Vonを計測して判別処理を行う回数を計(2N+1)回(Nは任意の自然数)繰り返し、図8のように判別結果の多数決により、最終判別結果を出力することで出力を安定化するものである。なお、多数決によるため奇数回とする。
図8の場合は、判別閾値以上の出現回数が10回に対して、判別閾値未満の出現回数が5回であるので、判別結果は水無しと判定される。
この第3の方法によれば、判別閾値以上、及び判別閾値未満となる出力電圧の出現回数をカウントするだけであるので、水面揺れによる急な変動による水の有無を簡単に検知することができる。
In the third method, instead of the above-described averaging process, as shown in FIG. 8, a majority decision is made based on the comparison result between the odd number of output voltages and the discrimination threshold. That is, as shown in FIG. 5, the number of times of performing the discrimination process by measuring the output Von of the light receiving means 19 every predetermined time is repeated (2N + 1) times (N is an arbitrary natural number) with respect to the output at the time of water surface shaking. The output is stabilized by outputting the final discrimination result by majority decision of the discrimination result as shown in FIG. In addition, since it is a majority decision, it is an odd number of times.
In the case of FIG. 8, since the number of appearances equal to or greater than the determination threshold is 10 and the number of appearances less than the determination threshold is 5, the determination result is determined to be no water.
According to the third method, since it is only necessary to count the number of appearances of the output voltage that is equal to or greater than the discrimination threshold and less than the discrimination threshold, it is possible to easily detect the presence or absence of water due to a sudden fluctuation due to water surface fluctuation. .
次に、この炊飯器100の炊飯動作の手順を図9のフローチャートを参照して説明する。なお、図9の説明では加熱手段4の加熱のことをIH加熱と略称している。
まず、炊飯開始直後に水タンク7の水位を検知する(S1)。水位が正常であるかを判断し(S2)、正常であれば、加熱手段4のIH加熱を行い、予熱工程T1に入る(S3)。水位が異常であれば、炊飯を停止する(S10)。この場合は、水タンク7が水不足(所定量より水が少ないこと)又は水過多(所定量より水が多すぎること)であるため、そのことを音声メッセージ、ブザー、点滅表示等のいずれか又は双方でユーザに報知し(S11)、炊飯動作を終了する。予熱工程T1の終了前に、再度水位検知を行う(S4)。そして、水位が正常であるかを判断する(S5)。水位が正常であり、かつ予熱工程T1が未完了の場合は上記のS3に戻る。水位が異常である場合は、上記のS10、S11に移行して炊飯動作を終了する。そして、水位が正常で、かつ予熱工程T1が完了した場合にのみ、IH加熱を強め、炊飯工程T2に移行する(S6)。炊飯工程T2の終了後、蒸らし工程T3に移行する(S7)。そして、蒸らし工程T3が終了した後に、再度水位検知を行う(S8)。水位が正常であるかを判断し(S9)、正常であれば、炊飯動作を終了する。水位が異常のときは、炊飯終了後に、水タンク7が満水であることを報知する(S12)。この満水報知により、次回の炊飯開始時、水過多となることを防止できる。
Next, the procedure of the rice cooking operation of this
First, immediately after the start of cooking, the water level of the
図10は炊飯時の釜温度、投入電力の推移、および水位検知のタイミングチャートをあらわした図である。この図10と図9から明らかなように、水位検知は、水タンク7内の水面の揺れが小さい時、すなわち予熱工程T1及び蒸らし工程T3の期間に行うことが最適であるが、炊飯工程のような水面の揺れがある場合でも、上述の第1〜3の方法により検知することができる。具体的には以下のとおりである。
FIG. 10 is a diagram showing a kettle temperature during cooking, transition of input power, and a timing chart of water level detection. As apparent from FIGS. 10 and 9, the water level detection is optimally performed when the water surface in the
(1)炊飯制御の炊飯工程T2における最大電力投入時(あるいは火力が最大となる時期)においては、被加熱物の沸騰により多量に蒸気が発生し水面揺れがもっとも大きい期間であるので、水面揺れによる光センサの受光手段19の出力変動を避けるため、この期間は水位検知を実行しないことにする。これによって、水位検知装置11の出力を安定化させることができる。
(2)図10に示すように、炊飯制御の炊飯工程T2における最大電力投入時において、満水位検知手段(光センサ17)の位置に水位が近づいてきた際に計測されるパルス状の出力を、その満水位検知手段において一定時間内でパルス回数をカウントして、N回を超えた場合に水面接近を予測することで、水溢れを予防する。また、水面が満水位に近づいたことを、この回の炊飯終了時に水タンク7内の水を捨てるようにユーザに報知する。また、パルス回数をカウントすることに代えて、水面揺れの振幅を計測し、振幅の判別閾値を設けてもよい。
(3)炊飯スタートボタンを押下した後に水位検知を行い、その後ファンやIH加熱を開始する。水面揺れの小さいときであるため、正確に水位を検知できる。
(4)炊飯終了報知後でファン停止、IH加熱停止時に水位を検知する。
(5)炊飯動作中には、1)IHオフ、又は、2)ファンオフ、あるいは、3)IH及びファンオフのタイミングで水位を検知する。
(6)IHオフ後に水位を検知する場合には、IHオフ後に所定時間経過した後に、水位検知を行う。これは、IH加熱オフ後も、余熱よりしばらくの間は蒸気が水タンク7内の水中へ、気泡となって放出され水面揺れが継続しているため、この水面揺れがおさまってから水位検知を正確に行うためである。
(1) At the time of maximum power input (or when the thermal power is maximized) in the rice cooking process T2 of rice cooking control, a large amount of steam is generated due to boiling of the object to be heated and the water surface shake is the largest period. In order to avoid the output fluctuation of the light receiving means 19 of the optical sensor due to the water level, the water level detection is not executed during this period. Thereby, the output of the water
(2) As shown in FIG. 10, at the time of maximum power input in the rice cooking process T2 of rice cooking control, the pulse-like output measured when the water level approaches the position of the full water level detecting means (light sensor 17). In the full water level detection means, the number of pulses is counted within a predetermined time, and when the number of pulses exceeds N times, the approach of the water surface is predicted to prevent overflow. In addition, the user is notified that the water surface has approached the full water level so that the water in the
(3) The water level is detected after the rice cooking start button is pressed, and then the fan and IH heating are started. Because the water level is small, the water level can be detected accurately.
(4) After the end of cooking rice, the water level is detected when the fan is stopped and the IH heating is stopped.
(5) During the rice cooking operation, the water level is detected at the timing of 1) IH off, 2) fan off, or 3) IH and fan off.
(6) When the water level is detected after the IH is turned off, the water level is detected after a predetermined time has elapsed after the IH is turned off. This is because even after the IH heating is turned off, steam is released into the water in the
図11は水位検知の手順を示すフローチャートであり、以下これについて説明する。なお、以下の説明では水位検知手段である光センサ15、16、17の出力信号を、それぞれ、「センサ信号L」、「センサ信号M」、「センサ信号H」としている。
水位検知動作が開始されると、図4に示す制御・信号処理回路21に最下位の光センサ15のセンサ信号Lを入力する(S21)。このセンサ信号Lは、前述したように平均値や移動平均値、あるいは多数決により水の有無を判定するようになっており、その判別閾値を以下、「T」であらわす。また、センサ信号M、センサ信号Hについても、同様に判別閾値を「T」であらわす。
光センサ15の出力が判別閾値Tよりも小さいかを判断し(S22)、Noであれば、水タンク7内の水位が最下位に達していないため、水不足(S28)と判定し、水位が異常であることを出力(報知)して(S31)、水位検知を終了する。S22において判断結果がYesであれば、中間位置の光センサ16のセンサ信号Mを入力する(S23)。
光センサ16の出力が判別閾値Tよりも大きいかを判断し(S24)、Noであれば、水タンク7内の水が所定量よりも多いため、水過多であると判定し(S29)、水位が異常であることを出力(報知)して(S31)、水位検知を終了する。逆にYesであれば、次の最上位の光センサ17のセンサ信号Hを入力する(S25)。そして、光センサ17の出力が判別閾値Tよりも大きいかを判断し(S26)、Noであれば、水面が満水位に近いことを示すため、光センサ17の異常(S30)及び水位異常を出力(報知)して(S31)、水位検知を終了する。逆にYesであれば、水位は正常であるため、水位が正常であることを出力して(S27)、水位検知を終了する。
FIG. 11 is a flowchart showing the procedure of water level detection, which will be described below. In the following description, the output signals of the
When the water level detection operation is started, the sensor signal L of the lowest
It is determined whether the output of the
It is determined whether the output of the
以上のように、本実施の形態1によれば、水位検知装置11の各受光手段19の出力信号を平滑化処理した平均値又は移動平均値に基づいて、水の有無を判断するものであるので、炊飯工程他で水タンク7内の水面が揺れている場合であっても誤検知を生じることなく正確に水位を検知することができる。また、奇数回の各受光手段19の出力の回数の比較結果に基づく多数決によっても、水の有無を判断することができ、同様に炊飯工程他で水タンク7内の水面が揺れている場合であっても誤検知を生じることなく正確に水位を検知することができる。
また、水タンク7内が水過多あるいは水不足であることを事前に検知することができ、水溢れや水不足を未然に防止することができる。
As described above, according to the first embodiment, the presence or absence of water is determined based on the average value or the moving average value obtained by smoothing the output signal of each light receiving means 19 of the water
In addition, it is possible to detect in advance that the
実施の形態2.
図12は、実施の形態2における、水タンク7の側壁面に形成された反射透過部13を示すタンク本体部7aの斜視図である。また、図13は、この反射透過部13をもつ水タンク7の水位検知の原理を説明するための説明図である。
この反射透過部13は、水タンク7の一方の側壁面の一部の外面に高さ方向に沿って両側の側面が内外ともに傾斜面をもつ凹状の溝部13bを形成することにより構成するものである。内外の傾斜面13cと13d又は13eと13fの角度は同じ又は異なる角度であってもよい。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 12 is a perspective view of the
The reflection /
発光手段18から照射された光は、実線矢印で示す光路を通って、入射側傾斜面13cで屈折・透過して、タンク壁面内部に入り、入射側反射透過面13dに至る。そして、水位10が受光手段19の高さレベルまで達していない場合は、入射光は入射側傾斜面13dで反射して、実線矢印で示すように、タンク壁面内部をタンク壁面方向に沿って進み、反射側傾斜面13eで屈折・反射して、さらに反射側傾斜面13fを透過して受光手段19の方へ向かい、この反射光を受光手段19が受光する。逆に、水位10が受光手段19の高さレベルまで達している場合は、上記の入射側傾斜面13cから入射した入射光は破線矢印で示すように、入射側傾斜面13dで反射することなく水タンク7内の水中へ透過するため、受光手段19には反射光が返ってこないので、受光手段19の高さレベル以上に水位10が達していることを検知することができる。
The light emitted from the light emitting means 18 passes through the optical path indicated by the solid line arrow, is refracted and transmitted by the incident side inclined
本実施の形態2によれば、実施の形態1と同様の効果が得られるとともに、反射透過部13として凹状の溝部13bを形成するものであるので、水タンク7の肉厚をほぼ同一厚みで成形できるため、樹脂成形によるゆがみなどの変形が生じにくいという効果がある。
According to the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the
なお、上記実施の形態1および2では、各光センサは発光手段からの1回当たり単発の入射光を受光手段で受光して信号出力し、この信号処理を所定時間(例えば5秒位)の間隔で繰り返し、その後、平滑化処理他を行ったものを示したが、1回当たり単発の入射光ではノイズの影響を受けることがあり、ノイズが生じた場合には、正確な信号出力が得られなくなってしまう。そこで、発光手段から例えばフラッシュのように短時間の間に複数発の出力し、1回当たり、複数発の入射光を受光手段で受光し平均化して信号出力し、この信号処理を所定時間(例えば5秒位)の間隔で繰り返してもよい。これにより、ノイズの影響を受けることが少なくすることができる。 In the first and second embodiments, each optical sensor receives a single incident light from the light emitting means per time by the light receiving means and outputs a signal, and this signal processing is performed for a predetermined time (for example, about 5 seconds). Although it was shown that it was repeated at intervals and then smoothed, etc., single incident light per time may be affected by noise, and if noise occurs, accurate signal output is obtained. It will not be possible. Therefore, a plurality of outputs are output from the light emitting means in a short time, such as a flash, and a plurality of incident lights are received by the light receiving means and averaged to output a signal for a predetermined time (one time). For example, it may be repeated at intervals of about 5 seconds. Thereby, the influence of noise can be reduced.
本発明は、以上の説明から明らかなように、蒸気回収装置を備える加熱調理器であれば炊飯器に限らず適用することができる。加熱手段についても、電磁誘導方式に限らず電気ヒータや、電磁誘導方式とヒータ方式とを組み合わせたものでもよく、また熱源にガスを用いるものでもよい。 As is apparent from the above description, the present invention is not limited to a rice cooker as long as it is a heating cooker provided with a steam recovery device. The heating means is not limited to the electromagnetic induction method, but may be an electric heater, a combination of the electromagnetic induction method and the heater method, or a gas using a heat source.
1 本体、2 蓋体、3 炊飯釜、4 加熱手段、5 上部蓋、6 内蓋、7 水タンク、8 蒸気導管、9 水、10 水位、11 水位検知装置、12 判定制御手段、13 反射透過部、13a プリズム柱、13b 溝部、15、16、17 光センサ、18 発光手段、19 受光手段、20 増幅器、21 制御・信号処理回路、22 表示器、100 炊飯器。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
光を点滅させて発する発光手段及び受けた光の強さに基づく信号を送信する受光手段を複数組有し、前記水タンクの所定の複数の高さ位置における水の有無を検知するための水位検知手段と、
前記受光手段の出力を平滑化処理した平均値又は移動平均値に基づいて、水の有無の判断を行う判定手段と、を備え、
前記判定手段は、
炊飯制御の予熱工程の終了前に前記水位検知手段によって検知された前記水タンクの水位から、水位が異常であるかどうかを判断し、異常であると判断したときには炊飯動作を終了し、
炊飯制御の蒸らし工程の終了後に前記水位検知手段によって検知された前記水タンクの水位から、満水であるかどうかを判断し、満水であると判断したときには炊飯終了後に満水であることを報知する
ことを特徴とする加熱調理器。 A water tank for storing water;
A water level for detecting the presence or absence of water at a plurality of predetermined height positions of the water tank, having a plurality of sets of light emitting means for emitting light by blinking and light receiving means for transmitting a signal based on the intensity of the received light Detection means;
Determination means for determining the presence or absence of water based on an average value or a moving average value obtained by smoothing the output of the light receiving means,
The determination means includes
From the water level of the water tank detected by the water level detection means before the end of the preheating process of rice cooking control, it is determined whether the water level is abnormal, and when it is determined abnormal, the rice cooking operation is terminated.
From the water level of the water tank detected by the water level detection means after completion of the steaming process of rice cooking control, it is determined whether or not the water tank is full. A cooking device characterized by.
光を点滅させて発する発光手段及び受けた光の強さに基づく信号を送信する受光手段を複数組有し、前記水タンクの所定の複数の高さ位置における水の有無を検知するための水位検知手段と、
受光手段の出力における判別閾値との奇数回の比較結果の多数決により、水の有無の判断を行う判定手段と、を備え、
前記判定手段は、
炊飯制御の予熱工程の終了前に前記水位検知手段によって検知された前記水タンクの水位から、水位が異常であるかどうかを判断し、異常であると判断したときには炊飯動作を終了し、
炊飯制御の蒸らし工程の終了後に前記水位検知手段によって検知された前記水タンクの水位から、満水であるかどうかを判断し、満水であると判断したときには炊飯終了後に満水であることを報知する
ことを特徴とする加熱調理器。 A water tank for storing water;
A water level for detecting the presence or absence of water at a plurality of predetermined height positions of the water tank, having a plurality of sets of light emitting means for emitting light by blinking and light receiving means for transmitting a signal based on the intensity of the received light Detection means;
Provided by an odd number of times the comparison result of the majority of the determination threshold value at the output of the light receiving means, a determination means for performing determination of the presence or absence of water, and
The determination means includes
From the water level of the water tank detected by the water level detection means before the end of the preheating process of rice cooking control, it is determined whether the water level is abnormal, and when it is determined abnormal, the rice cooking operation is terminated.
From the water level of the water tank detected by the water level detection means after completion of the steaming process of rice cooking control, it is determined whether or not the water tank is full. A cooking device characterized by.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の加熱調理器。 The cooking device according to claim 1 or 2 , wherein the output of the light receiving means is obtained by averaging the amounts of light emitted from the light emitting means .
炊飯制御の炊飯工程における最大電力投入時の期間に前記水位検知手段によって検知された前記水タンクの水位から、満水位を予測し、その予測結果を報知する
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の加熱調理器。 The determination means includes
The full water level is predicted from the water level of the water tank detected by the water level detection means during the maximum power input period in the rice cooking process of rice cooking control, and the prediction result is notified. The heating cooker as described in any one of.
前記複数の各受光手段の出力を一定時間計測し、その計測値から算出された平均値と判別閾値とを比較することにより、前記受光手段のそれぞれの位置に水面が存在するかどうかを判定する
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の加熱調理器。 The determination means includes
It is determined whether or not a water surface exists at each position of the light receiving means by measuring the outputs of the plurality of light receiving means for a certain period of time and comparing the average value calculated from the measured values with a discrimination threshold. The heating cooker as described in any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned.
前記複数の各受光手段の出力を一定時間計測し、その計測値から算出された移動平均値と判別閾値とを比較することにより、前記受光手段のそれぞれの位置に水面が存在するかどうかを判定する
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の加熱調理器。 The determination means includes
It is determined whether or not there is a water surface at each position of the light receiving means by measuring the outputs of the plurality of light receiving means for a certain period of time and comparing the moving average value calculated from the measured values with a discrimination threshold. The heating cooker according to any one of claims 1 to 4, wherein:
前記複数の各受光手段の出力を一定時間間隔で計測し、その出力と判別閾値とを奇数回繰り返し比較した結果による多数決により、前記受光手段のそれぞれの位置に水面が存在するかどうかを判定する
ことを特徴とする請求項2、請求項2に従属する3又は4に記載の加熱調理器。 The determination means includes
The output of each of the plurality of light receiving means is measured at regular time intervals, and it is determined whether or not a water surface exists at each position of the light receiving means by a majority decision based on the result of repeatedly comparing the output and the discrimination threshold value an odd number of times. The heating cooker according to claim 2 or 3 or 4 depending on claim 2.
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