JP6080472B2 - 炊飯器 - Google Patents

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Description

本発明は、家庭などで米などを炊く炊飯器に関するものである。
電気炊飯器は、誘導加熱によるものが現在主流となっているが、元来はマイコン制御によりヒーターへの通電をON/OFFすることで、炊飯に適した状態を維持し、炊飯を行う。これらの炊飯器の構造は、本体内部には炊飯を行う内釜の部分が着脱可能に収納されるとともに、この内釜を加熱するための加熱部は、それを制御する制御部とともに本体内部の内釜の底部に配置されている。
また、炊飯器は、食卓とは別の場所(台所)に設置して炊飯を行う場合も多い。この場合、ご飯が炊き上がった後は、炊飯器を食卓などに移動させ、食卓でご飯をお茶碗によそったりしていた。一方、内釜の高級化に伴い、内釜の肉厚が増大・重量化する傾向にあり、炊飯後に炊飯器を食卓に移動させるには、少しでも軽量であった方が望ましい。
炊飯器の持ち運びの利便性のため、ガスバーナーを内蔵した下ケースから炊飯釜を備えた上ケースを取り外すことにより、上ケースのみを持ち運びできるセパレート型ガス炊飯器が提案されている。(特許文献1参照)
特開2004−145562号公報(0011、0017段落、第1図)
しかしながら、特許文献1に記載された炊飯器の場合、上ケースには電源コードが接続されており、上ケースを持ち運ぶ際に取り扱いし難い構成となっており、ガスバーナーを有する下ケースにはガス管が接続されており、上ケースと下ケースの一体としても持ち運びが困難であるという課題があった。
この発明は上記の課題を解決するものであり、炊飯後に炊飯ユニットと電源ユニットとを分離して炊飯ユニットのみを容易に移動できるとともに、炊飯ユニットと電源ユニットとを一体でも移動することもできる、ユーザーの要求に応じて使い勝手が良く、利便性に優れた電気炊飯器を提供することを目的とする。
本発明の炊飯器は、
上面を開口し内部に内釜を収納する本体部、前記本体部の上面の開口を開閉可能に覆う蓋部、前記内釜を加熱する加熱部、及び前記加熱部に供給する電力を受電する受電部を有する炊飯ユニットと、
前記受電部に電力供給する給電部、及び前記給電部が供給する電力を制御する制御部を有する電源ユニットと、
前記本体部の互いに対向する2つの側面の下部のそれぞれに設けられ、前記炊飯ユニットを前記電源ユニットに着脱可能に装着するロック機構と、
前記受電部と前記給電部間の電気的接続を検出し、前記制御部へ検出信号を出力する通電検出部と、を備え、
前記炊飯ユニットが前記電源ユニットに装着された状態において、前記給電部と前記受電部は対向する位置に配置され、
前記制御部は、前記通電検出部からの検出信号に基づき、前記給電部から前記受電部に供給する電力を制御するものであり、
前記電源ユニットは、冷却ファン及び前記冷却ファンの駆動により外部空気を前記電源ユニット内に吸い込む吸気口を備え、
前記電源ユニット及び前記炊飯ユニットは、前記冷却ファンの駆動により前記吸気口より吸い込まれた外部空気を前記炊飯ユニットに送出する連通口を備えたことを特徴とする電気炊飯器である。
本発明の炊飯器は、炊飯後に炊飯ユニットと電源ユニットとを分離して炊飯ユニットのみを移動できるとともに、炊飯ユニットと電源ユニットとを一体に移動することもできる、ユーザーの要求に応じて使い勝手が良く、利便性に優れた電気炊飯器を提供できるという効果がある。
実施の形態1に係る電気炊飯器100の外観図を示す。 実施の形態1に係る電気炊飯器100の概略断面図を示す。 実施の形態1に係る電気炊飯器100に対応する機能ブロック図を示す。 実施の形態1に係る電気炊飯器100における、炊飯動作が開始に至るまでのフローチャートである。 実施の形態2に係る非接触コイル方式を採用した電気炊飯器110の概略断面図を示す。 実施の形態2に係る電源ユニット8の内部構造の概略断面図を示す。 実施の形態3に係る電気炊飯器120の概略断面図を示す。 実施の形態3に係る電源ユニット8の内部構造の概略断面図を示す。
以下に、本発明の実施の形態に係る電気炊飯器について、図面を参照して説明する。また、以下の説明において、理解を容易にするために方向を表す用語(例えば「右」、「左」、「前」、「後」など)を適宜用いるが、これは説明のためのものであって、これらの用語は本願発明を限定するものではない。
実施の形態1.
図1は、本願発明の実施の形態1に係る電気炊飯器100の外観図である。
電気炊飯器100は、炊飯ユニット1と、炊飯ユニット1に電力を供給する電源ユニット8とから構成され、電源ユニット8の上部に炊飯ユニット1が着脱可能に装着されている。
炊飯ユニット1は、本体部の上面の開口を開閉可能に覆う蓋部2と、上面を開口し内部に内釜28(後述する)を収納する本体部3と、から構成されている。
本体部3は、略直方体形状をしており、後部上面にヒンジ(図示せず)が2箇所取付けられている。本体部3の上面には開口が形成されており、この本体部3の上面を蓋部2が覆っている。
蓋部2は、ヒンジを支点に回動して本体部3の上面を開閉可能な構造となっており、ヒンジを介して本体部3に取付けられている。また、蓋部2と本体部3とはヒンジを介して取付けられる構成ではなく、磁石などを用いた着脱可能な構成としても良い。
また、蓋部2の前面中央部には蓋開閉ボタン6が配置されている。この蓋開閉ボタン6を押すと、蓋部2と本体部3の前面側に設けられたロックが外れ、ヒンジを支点に蓋部2が回動しながら前面側が上方に持ち上がり、蓋部2を開閉する。
蓋部2の上面の手前側には、電気炊飯器100の運転状態や現在時刻・運転時間を表示するための表示部4、電源のオン・オフや保温などの運転モードなどの操作信号の入力を受付ける複数の操作ボタンなどからなる操作部5が配置されている。表示部4は、運転状態などを使用者に視覚的に情報伝達するものであり、液晶画面やLEDなどの部材で構成される。なお、表示部4に代えて、あるいはこれに加えて、聴覚的に情報を伝達又は報知するスピーカーを備えても良い。操作部5は、使用者の電気炊飯器100に対する操作入力を受付ける入力機構を備えており、操作ボタンやタッチパネルで構成される。
本明細書では、使用者に視覚的に情報伝達する表示部4、及び聴覚的に情報を伝達又は報知するスピーカーなどにより、運転状態などを使用者に情報伝達するものを総称して報知部とする。
本体部3の下方に配置される電源ユニット8は、本体部3と同様な略直方体形状であり、上面に炊飯ユニット1を載置させて一体化した装着された状態で炊飯を行う。
電源ユニット8には商用電源を供給する電源コード9が設けられており、電源コード9の先端にプラグが設けられ、電源ユニット8の側面に設けられた穴を通して、外部コンセントにプラグを接続する。
炊飯ユニット1の側面形状と電源ユニット8の側面形状は一致しており、電源ユニット8に炊飯ユニット1を載置した装着された状態では、側面形状が一致しているため、電気炊飯器100の外観上も全体として一体性が保たれた形状となっている。炊飯ユニット1の蓋部2を除いた本体部3の側面形状と電源ユニット8の側面形状とを一致させることによっても、電気炊飯器100全体として、同様に一体化された外観を有する。また、少なくとも、本体部3の下部側面が電源ユニット8の上部側面と一致した形状をしていることによって、電気炊飯器100が凹凸のない連続した側面形状を有する外観とすることができる。
従って、炊飯ユニット1を電源ユニット8に装着した状態で持ち運びする場合においても、比較的移動が容易であるとともに設置スペースを抑えることができ、ユーザーの要求に応じた様々な使い方ができる。
なお、図1では、炊飯ユニット1及び電源ユニット8は、それぞれ略直方体をしており、炊飯ユニット1を電源ユニット8に装着した状態においても、電気炊飯器100の側面は連続した略直方体形状をしているが、略直方体形状でなくても炊飯ユニット1及び電源ユニット8の側面が連続して構成されることによって、比較的移動が容易であるとともに設置スペースを抑えることができる。
本体部3の互いに対向する2つの側面の下部には、それぞれロック機構7が設けられている。ロック機構7は、炊飯ユニット1を電源ユニット8上に載置させた状態で、炊飯ユニット1と電源ユニット8とを着脱可能(分離可能)に装着する。また、ロック機構7は、炊飯ユニット1と電源ユニット8とを装着(ロック)した状態で、本体部3の側面と面一となって本体部3の側面の一部を構成する。このため、電気炊飯器100の側面は連続した形状となり、見栄えが良く機能的な外形を有する。
尚、ロック機構7は、炊飯ユニット1の本体部3ではなく、電源ユニット8に設けても良い。ロック機構7は、炊飯ユニット1又は電源ユニット8の側面に設けられることで、炊飯ユニット1又は電源ユニット8の側面の一部を形成することによって、電気炊飯器100の側面は連続した形状となり、見栄えが良く機能的な外形を有する。
図2は、本発明の実施の形態1に係る電気炊飯器100の概略断面図である。
本願発明の実施の形態1に係る電気炊飯器の内部構造の詳細について、図2を参照しながら、説明する。
本体部3の内部には、米などの被加熱物を炊飯するための内釜28を収納するスペースが形成されている。内釜28の底面下方には、内釜28の底面に対応した位置に内釜28を加熱する加熱部10が配置されており、内釜28を加熱する加熱手段としての役割を果たしている。
加熱部10は、アルミニウムなどの熱伝導率の高い金属素材10aと、金属素材10aの内部に筒状のヒーター11aが複数平行に並べられて埋設された構成であり、全体として平板状の構造体となっている。
炊飯ユニット1の下端部には、加熱部10のヒーター11aに電気的に接続され、加熱部10に供給する電力を受電する受電部である受電端子12が形成されている。この受電端子12の先端には、雄コネクタ形状である2つの突起部が形成されている。
また、電源ユニット8内の上端部であって、炊飯ユニット1が電源ユニット8に装着された状態において炊飯ユニット1の受電端子12(受電部)と対向する位置に、電源ユニット8から、炊飯ユニット1の受電部に電力供給する給電部である送電端子13が配置されている。この送電端子13の先端には、雌コネクタ形状である2つの穴部(図示せず)が形成されている。
このため、電源ユニット8上に炊飯ユニット1を装着させると、受電端子12の先端に設けられた2つの突起部と、送電端子13の先端に設けられた2つの穴部が接触して、受電端子12と送電端子13とが電気的に接続される。
14は電源ユニット8内に設けられた給電部が供給する電力を制御する制御部であり、送電端子13及び受電端子12を経由して加熱部10へ電力を供給する。制御部14は、外部から電源コード9を経由して供給される商用電源を、例えば全波整流して電力変換する。
制御部14には、基板(図示なし)が配置されており、基板上にはマイコン、抵抗、コンデンサ、リアクタンス、トランジスタ等が実装され、その間を信号線や電源供給線などにより電気接続し、所望の電気回路が形成されている。また、制御部14には、受電端子12と送電端子13が電気的に接続されているかどうかを検出する通電検出部16が設けられている。
使用者が、電源コード9のプラグをコンセントに接続し、商用電源が制御部14により電力変換された後は、制御部14から送電端子13および受電端子12を経由して、加熱部10内部のヒーター11aに電力が供給され、加熱部10により内釜28を加熱する。これにより、電源ユニット8に炊飯ユニット1を装着した状態で、米などの被加熱物の炊飯がなされる。
また、炊飯ユニット1にはロック機構7が設けられており、炊飯ユニット1と電源ユニット8とを機械的に装着する。以下に、ロック機構7の詳細構造について説明する。
ロック機構7は、炊飯ユニット1の本体部3の互いに対向する2つの側面下部に、計2箇所設けられており、ロック機構軸7aを中心に回動可能に本体部3に係止される。このロック機構7はL字型形状をしており、ロック状態において、上部は本体部3の側面に形成された凹部に埋設される。電源ユニット8の側面にも同様に、ロック機構7を埋設させる嵌合凹部が形成されており、ロック状態においてロック機構7の下部(L字型底部含む)は、電源ユニット8側面の嵌合凹部に埋設される。
炊飯ユニット1を電源ユニット8に載置した状態において、L字型形状の下部を電源ユニット8の側面に埋設されることでロック機構7が電源ユニット8に係止され、炊飯ユニット1と電源ユニット8とがロックされる。このロック状態では、ロック機構に設けられたバネや材料などの弾性体によって、炊飯ユニット1と電源ユニット8とをロック(係止)する方向に付勢されている。
使用者が、ロック機構7の上部を電気炊飯器100内側に押圧することにより、ロック機構7は図2の点線に示すように、ロック機構軸7aを中心に回動してその上部が電気炊飯器100の内側に傾倒する。その際、ロック機構7の下部は電気炊飯器100外側に傾斜し、弾性体によって付勢されていたロック機構7と電源ユニット8の嵌合凹部との係止が外れ、炊飯ユニット1と電源ユニット8が分離可能となる。
炊飯ユニット1と電源ユニット8を分離して、炊飯ユニット1を食卓等に載置する場合には、ロック機構7が炊飯ユニット1の底面より下に突出しない様に、ロック機構7はロック機構軸7aを中心に電気炊飯器100の内側又は外側に回動できる構成とすることで、炊飯ユニット1の底面を食卓に安定して載置することができる。
また、2つのロック機構7のL字型底部の一端には、接点であるロック検出部17aが形成されている。電源ユニット8には、制御部14と電気的に接続される導電性の接点であるロック検出部17bが形成されており、ロック機構7が電源ユニット8側面の嵌合凹部に埋設されて、電源ユニット8に係止された状態で、ロック検出部17aと接触するように構成されている。
ロック検出部17a,17bの接点が接触すると、制御部14へロック状態の検出信号であるロック検出信号が出力される。制御部14はこのロック検出信号の出力の有無により、炊飯ユニット1と電源ユニット8とがロック状態にあるかどうかを検出する。
33は炊飯ユニット1に設けられた信号伝達装置であり、34は電源ユニット8に設けられた信号伝達装置である。制御部14は信号伝達装置34に電気的に接続されており、信号伝達装置33,34間の通信によって、表示部4に制御部14の制御内容に関する情報を表示(又は報知部に制御部14の制御内容に関する情報を報知)するとともに、操作部5からの操作信号が制御部14に入力される。制御部14は、信号伝達装置33,34を介して表示部4(報知部)及び操作部5との信号伝達を行う。
信号伝達装置33,34は、数mの機器間で無線接続が可能な短距離無線技術を用いることにより、炊飯ユニット1と電源ユニット8とを分離した場合でも、制御部14からの制御信号を、それぞれの信号伝達装置33,34を介して炊飯ユニット1及ぶ電源ユニット8間で送受信できる。また、信号伝達装置33,34を有線接続で構成することもできるが、有線接続の場合には、炊飯ユニット1及ぶ電源ユニット8間での送受信は、炊飯ユニット1を電源ユニット8に装着した状態での信号伝達に限られる。
制御部14が、ロック検出部17a,17bからのロック検出信号の出力によって、炊飯ユニット1と電源ユニット8とがロック状態と判断した場合には、制御部14は、信号伝達装置33,34を介して、表示部4(報知部)にロック状態にあることを表示(報知)させる。一方、炊飯ユニット1と電源ユニット8とがロック状態になく分離が可能な場合に、制御部14は、信号伝達装置33,34を介しロック解除されている旨を表示部4(報知部)に表示(報知)させる。このため、使用者は表示部4を確認することによって、炊飯ユニット1と電源ユニット8とがロック状態にあるか否かを判断することができる。また、ロック状態にない場合には、スピーカーによって音声を発して使用者に報知することもできる。
蓋部2には、炊飯ユニット1と電源ユニット8とが分離された状態で、表示部4、操作部5、加熱部10の少なくとも一つに電力を供給するための二次電池31が内蔵されている。二次電池31の種類としては、ニッカド電池、リチウムイオン電池など用途に応じて各種使用することが可能である。二次電池31は、受電端子12と電気的に接続されており、受電端子12から供給される電力の一部が供給されることにより、二次電池31の充電が行われる。なお、他部材とのスペースの関係で、二次電池31を炊飯ユニット1の本体部3に設けても良い。
図3は、本発明の実施の形態1に係る電気炊飯器100に対応する機能ブロック図である。次に、炊飯ユニット1と電源ユニット8との一体又は分離使用時における、電気炊飯器100の電力供給と制御信号の送受信について、図3を用いて説明する。
炊飯ユニット1内において、受電端子12は、電力供給線を用いて加熱部10及び二次電池31と電気的に接続される。電源ユニット8内において、送電端子13は、電力供給線を用いて制御部14と電気的に接続される。
また、制御部14は電源ユニット8の信号伝達装置34に電気的に接続されており、表示部4及び操作部5は炊飯ユニット1の信号伝達装置33に電気的に接続されている。従い、制御部14は、信号伝達装置33,34間の通信によって、表示部4に制御部14の制御内容に関する情報を表示(又は報知部に制御部14の制御内容に関する情報を報知)するとともに、操作部5で受付けた操作信号の入力が制御部14に信号伝達される。
ここで、短距離無線技術を用いた信号伝達装置33,34間の通信を行うことにより、炊飯ユニット1と電源ユニット8とを分離使用時には、制御部14からの制御信号又は制御部4への操作信号を、それぞれの信号伝達装置33,34を介して送受信できる。このため、炊飯ユニット1と電源ユニット8とを分離使用時にも、二次電池31に充電された電力を使用して、表示部4及び操作部5に電力供給できるとともに、制御部14は炊飯ユニット1の加熱部10の加熱制御も行うことができる。
また、本実施の形態では、受電端子12,13と信号伝達装置33,34を別々な構成としているが、電力線データ通信を用いることにより、炊飯ユニット1内の電源供給線を通信線として共用しても良く、電源ユニット8内の電源供給線を通信線として共用することもできる。
以下、本実施の形態の動作を説明する。
炊飯を行う場合、炊飯ユニット1を電源ユニット8に装着して行う。炊飯ユニット1を電源ユニット8上に載置すると、受電端子12の先端に設けられた2つの突起部と、送電端子13の先端に設けられた2つの穴部が接触して、受電端子12と送電端子13とが電気的に接続される。内釜28に米などの被加熱物と水を入れ、電源コード9の先端に設けられたプラグを外部コンセントに接続する。使用者は、操作部5の操作ボタンにより、炊飯を実行するための操作入力を行う。操作部5で受付けた制御部14に対する操作信号は、炊飯ユニット1及び電源ユニット8のそれぞれに設けられた信号伝達装置33,34を介して、制御部14に伝達される。
炊飯を実行するための操作入力がなされると、制御部14は、受電端子12と送電端子13が電気的に接続されているかどうかを判断する。電源ユニット8内に設けられた通電検出部16は、受電端子12と送電端子13間の電気抵抗値を検出し、この検出した電気抵抗値を(通電)検出信号として制御部14に出力する。制御部14は、この電気抵抗値の許容変動範囲を「正常動作値」として予め定め記憶しておき、通電検出部16で検出した電気抵抗値が許容変動範囲内にあるかどうかを比較する。
許容変動範囲内であれば、受電端子12と送電端子13が正常に電気的に接続されていると判断し、許容変動範囲外である場合には、受電端子12と送電端子13間の電気接続が異常と判断する。
このため、炊飯ユニット1と電源ユニット8間に異物が挟まった場合にも、通電検出部16により電気接続異常を検出できるため、確実な受給電を実施できる。
また、通電検出部16は、受電端子12と送電端子13間の電気抵抗値の変化を継続的に検出するようにしても良い。この場合、通電検出部16で検出した受電端子12と送電端子13間の抵抗値が、許容変動範囲を超えた場合、制御部14は、受電端子12と送電端子13間の電気接続が異常であると判断する。
制御部14は、受電端子12と送電端子13間の電気接続が異常であると判断した場合には、送電端子13(給電部)から受電端子12(受電部)への電力供給を行わない。通電検出部16は受電端子12(受電部)と送電端子13(給電部)間の電気的接続を検出し制御部14へ検出信号を出力し、制御部14は、通電検出部16からの検出信号に基づき、送電端子13(給電部)から受電端子12(受電部)に供給する電力を制御するので、受電端子12と送電端子13との接触不良などによるトラッキングの発生を防止でき、安全性の高い電気炊飯器100を得ることができる。
また、制御部14は、受電端子12と送電端子13間の電気接続が異常であると判断した場合には、表示部4に電気接続の異常を表示させたり、アラーム音を鳴らすことで、使用者に接続異常を報知することができる。このため、通電検出部16からの通電検出信号に基づき、制御部14は報知部(表示部4)に電気的接続状態を報知させるため、電気接続異常を早期に使用者に周知させることができ、接触不良を回避した確実な送受電を実施できる。
受電端子12と送電端子13の電気接続が正常であると判断すると、制御部14は、送電端子13及び受電端子12を介して加熱部10に電力供給を行い、加熱部10内のヒーター11aによって内釜28を加熱することにより炊飯を行う。また、制御部14は、炊飯時に電力の一部を送電端子13及び受電端子12を介して二次電池31に供給し、充電を行う。
次に、炊飯終了後、炊飯ユニット1のみを電源ユニット8から分離して持ち運ぶ場合、ロック機構7の上部を電気炊飯器100内側に押圧することによって、ロック機構軸7aを中心に回動してその上部が電気炊飯器100の内側に傾倒する。その際、ロック機構7の下部は電気炊飯器100外側に傾斜し、弾性体によって付勢されていたロック機構7と電源ユニット8との係止が外れることによって、炊飯ユニット1と電源ユニット8が分離可能となる。
ロック機構7のロックが外れた状態で、炊飯ユニット1を上方に持ち上げることにより、炊飯ユニット1と電源ユニット8とが分離され、炊飯ユニット1のみ食卓等に持ち運ぶことができる。制御部14は、ロック検出部17a,17bからのロック検出信号に基づき、報知部(表示部4)にロック状態を報知させるため、使用者はロックが解除されている旨の表示を報知部(表示部4)による報知内容から容易に確認できるため、炊飯ユニット1のみを安全に持ち運ぶことができる。
炊飯ユニット1と電源ユニット8とが分離した状態で、食卓等に置かれた炊飯ユニット1の内釜28を保温したい場合には、使用者は操作部5の操作ボタンで保温を操作すると、炊飯ユニット1及び電源ユニット8にそれぞれ設けられた短距離無線技術を用いた信号伝達装置33,34を介して制御部14に操作信号が送信される。制御部14は、二次電池31に充電された電力を供給することによって図2に示した保温用ヒーター11b(内釜28の左右両側面)、及び保温用ヒーター11c(内釜28の上面)を加熱し、内釜28を保温する。
従って、炊飯ユニット1と電源ユニット8とが分離した状態でも、制御部14は炊飯ユニット1の保温等の制御を行うことができ、食卓等に炊飯ユニット1を分離した場合においても保温などの特定の制御が可能となるため、ユーザーの嗜好に応じ使い勝手が良い電気炊飯器を提供できる。
実施の形態2.
以下に、本発明の実施の形態2に係る電気炊飯器について、図4を参照して説明する。実施の形態1における同一機能を有する同一部品には同じ番号を付し、説明を省略する。図4は、実施の形態2に係る電気炊飯器100における、炊飯時のフローチャートである。
炊飯動作を開始させるため、使用者は、操作部5の操作ボタンにより、炊飯を実行するための操作入力を行う。操作部5に操作入力がされると、操作部5からの出力信号は、炊飯ユニット1及び電源ユニット8のそれぞれに設けられた信号伝達装置33,34を介して、制御部14に伝達される(S101)。
制御部14は、操作部5から炊飯開始の操作信号が伝達されると、受電端子12と送電端子13が電気的に接続されているかどうかを判断する。制御部14に設けられた通電検出部16は、受電端子12と送電端子13間の電気抵抗値を検出し、この検出した電気抵抗値を通電検出信号として制御部14に出力する。制御部14は、この電気抵抗値の許容変動範囲を「正常動作値」として予め記憶しておき、通電検出部16で検出した検出値(電気抵抗値)が許容変動範囲内にあるかどうかを比較する。
許容変動範囲内であれば、受電端子12と送電端子13が正常に電気的に接続されていると判断し、許容変動範囲外である場合には、受電端子12と送電端子13間の電気接続が異常と判断する(S102のNO)。
制御部14は、受電端子12と送電端子13間の電気接続が異常であると判断した場合には、送電端子13(給電部)から受電端子12(受電部)への電力供給、即ち加熱部10への電力供給を行わない(S105)。
また、制御部14は、表示部4に電気接続の異常を表示させたり、アラーム音を鳴らすことで、使用者に接続異常を報知する。(S106)
制御部14は、受電端子12と送電端子13の電気接続が正常であると判断すると、ロック検出部17a,17bからのロック検出信号の出力の有無により、炊飯ユニット1と電源ユニット8とがロック状態にあるかどうかを検出する。(S103)
ロック状態にある場合(S103のYES)、制御部14は、受電端子12と送電端子13を介して、加熱部10への電力供給を行い、炊飯を開始する。
また、ロック状態に無い場合には、制御部14は、送電端子13(給電部)から受電端子12(受電部)への電力供給、即ち加熱部への電力供給は行わず(S105)、表示部4に電気接続の異常を表示させたり、アラーム音を鳴らすことで、使用者に接続異常を報知する。(S106)
制御部14は、給電開始後も、継続して通電検出部16からの検出値が許容範囲内にあるかどうかを比較するとともに(S102)、ロック状態を検出し(S103)、電気接続に異常があると判断した場合、又は、ロック状態にないと判断した場合には、制御部14は、送電端子13(給電部)から受電端子12(受電部)への電力供給、即ち加熱部10への電力供給を停止し(S105)、表示部4に電気接続の異常を表示させたり、アラーム音を鳴らすことで、使用者に接続異常を報知する。(S106)
炊飯工程が終了すると、制御部14は送電端子13(給電部)から受電端子12(受電部)に供給する電力を制御し、保温等の工程に移り、炊飯時の処理が終了する。(S107)
本実施の形態では、送電端子13(給電部)から受電端子12(受電部)への電力供給開始の条件として、通電検出部16からの検出信号により電気接続が正常に行われていることに加え、ロック検出部17a,17bの検出信号によりロック状態にあることも条件としたため、ロック状態に無い場合には、制御部14は送電端子13(給電部)から受電端子12(受電部)への電力供給を停止するため、接触不良をより回避した確実な送受電を実現でき、より安全性の高い電気炊飯器を提供することができる。
実施の形態3.
以下に、本発明の実施の形態3に係る電気炊飯器について、概略断面図である図5を参照して説明する。実施の形態1における同一機能を有する同一部品には同じ番号を付し、説明を省略する。また、本実施の形態に係る電気炊飯器の外観は、図1に示したものと同様である。
実施の形態1で説明した構成と比較して、実施形態1で説明したヒーター11aの代わりに、内釜28の下部底面には誘導加熱コイル15が、内釜28を加熱する加熱部10の構成として適用されている。誘導加熱コイル15は、電流が流れることにより磁界を発生させ、内釜28を誘導加熱する。
また、実施の形態1で説明した受電端子12と送電端子13の代わりに、炊飯ユニット1に受電部である受電コイル18、電源ユニット8に給電部である送電コイル19が、それぞれ設けられている。受電コイル18は、炊飯ユニット1の本体部3の底部に設けられ、誘導加熱コイル15と電気的に接続され、誘導加熱コイル15に供給する電力を電源ユニット8から受電する受電部として機能する。送電コイル19は給電部として機能し、電源ユニット8内で制御部14と電気的に接続され、電源ユニット8の上部に設けられ、電源ユニット8に炊飯ユニット1を装着した状態において、受電コイル18と対向する位置に配置されている。
電源ユニット8に炊飯ユニット1を装着した状態において、受電コイル18と送電コイル19間の距離は、送電ロスを小さくするため、接近させて構成される。しかし、接近させすぎると受電コイル18及び送電コイル19の表面に傷がつき、絶縁不良や感電、ショートの発生を誘発する危険があるため、炊飯ユニット1の受電コイル18下面および電源ユニット8の送電コイル19上面には、電磁透過性のある保護カバーなどが設けられている。
制御部14から送電コイル19に電力が供給されると、送電コイル19の周りに磁界が発生し、この発生した磁界によって、受電コイル18に誘導起電力が生じる。受電コイル18に誘導電流が流れ始めると、受電コイル18と電気的に接続された誘導加熱コイル15に誘導電流が流れてエネルギー供給され、内釜28を誘導加熱する。
このため、送電コイル19と受電コイル18とを用いることによって、炊飯ユニット1及び電源ユニット8間の非接触給電を行うことができる。
制御部14内は、基板(図示なし)が配置されており、基板上にはマイコン、抵抗、コンデンサ、リアクタンス、トランジスタ等が実装され、所望の電気回路が形成されている。制御部14の電気回路は、電源コード9を介して供給される商用電流を、20Hz以上の高周波電流に変換して送電コイル19に供給する。
32は断熱材であり、内釜28及び加熱部10を覆うように、誘導加熱コイル15と受電コイル18との間に配置されている。断熱材32によって、内釜28下方へ熱の逃げを防ぐことができる。特に、炊飯終了後に、炊飯ユニット1と電源ユニット8とが分離され、炊飯ユニット1のみ食卓等に持ち運ぶ場合など、炊飯ユニット1を保温できない時間帯においても、炊飯ユニット1の内釜28から熱が逃げるのを防止できる。この断熱材32は、状況に応じて適当な位置に任意の形状・材質で配置されても良く、勿論、他の実施形態の電気炊飯器の炊飯ユニット1に用いることもできる。
以下、実施形態1と異なる部分の動作を中心に、本実施形態の動作を説明する。
炊飯を行う時は、炊飯ユニット1に電源ユニット8を装着して行う。炊飯ユニット1を電源ユニット8に装着すると、送電コイル19は、受電コイル18と対向する位置に配置される。内釜28に米などの被加熱物と水を入れ、電源コード9の先端に設けられたプラグを外部コンセントに接続する。使用者は、操作部5の操作ボタンにより、炊飯を実行するための操作入力を行う。操作部5で受付けた制御部14に対する操作信号は、炊飯ユニット1及び電源ユニット8のそれぞれに設けられた信号伝達装置33,34を介して、制御部14に伝達される。
炊飯を実行するための操作入力がなされると、制御部14は、受電コイル18と送電コイル19との非接触の電気接続が正常かどうかを判断する。電源ユニット8内に設けられた通電検出部16は、受電コイル18と送電コイル19間距離に基づく電気抵抗値を検出し、この検出した電気抵抗値を通電検出信号として制御部14に出力する。制御部14は、正常に非接触給電をおこなうコイル間距離の電気抵抗値の許容変動範囲を「正常動作値」として予め定め記憶しておき、通電検出部16で検出した電気抵抗値が許容変動範囲内にあるかどうかを比較する。
許容変動範囲内であれば、受電コイル18と送電コイル19との非接触の電気接続が正常であると判断し、許容変動範囲外である場合には、受電コイル18と送電コイル19間の非接触の電気接続が異常と判断する。
このため、炊飯ユニット1と電源ユニット8間に異物が挟まった場合にも、受電コイル18と送電コイル19間距離に基づく電気抵抗値により、通電検出部16により電気接続異常を検出できるため、確実な受給電を実施できる。
また、通電検出部16は、受電コイル18と送電コイル19間の電気抵抗値の変化を継続的に検出するようにしても良い。この場合、通電検出部16で検出した受電コイル18、送電コイル19間の抵抗値が、許容変動範囲を超えた場合、制御部14は、受電コイル18、送電コイル19間の非接触の電気接続が異常であると判断する。
制御部14は、受電コイル18、送電コイル19間の非接触の電気接続が異常であると判断した場合には、送電コイル19(給電部)から受電コイル18(受電部)への電力供給を行わない。通電検出部16は受電コイル18(受電部)と送電コイル19(給電部)間の電気的接続を検出し、通電検出部16からの検出信号に基づき、制御部14は送電コイル19(給電部)から受電コイル18(受電部)に供給する電力を制御するので、受電コイル18と送電コイル19とが予め決められた位置で対向していない場合などによる、不充分な非接触状態での給電を防止でき、安全性の高い電気炊飯器を得ることができる。
また、制御部14は、受電コイル18、送電コイル19間の非接触の電気接続が異常であると判断した場合には、表示部4に電気接続の異常を表示させたり、アラーム音を鳴らすことで、使用者に接続異常を報知することができる。このため、通電検出部16からの通電検出信号に基づき、制御部14は報知部(表示部4)に電気的接続状態を報知させるため、電気接続異常を早期に使用者に周知させることができ、接触不良を回避した確実な送受電を実施できる。
受電コイル18、送電コイル19間の非接触の電気接続が正常であると判断すると、制御部14は、受電コイル18、送電コイル19を介して加熱部10に電力供給を行い、加熱部10内の誘導加熱コイル15によって内釜28を誘導加熱することにより炊飯を行う。また、制御部14は、炊飯時に電力の一部を受電コイル18及び送電コイル19を介して二次電池31に供給し、充電を行う。
本実施の形態に係る炊飯ユニット1と電源ユニット8の分離された状態における、電源ユニット8の構成につき、図6を用いて説明する。図6には、本発明の実施の形態2における電源ユニット8の概略断面図を示す。
炊飯を行わない場合や、炊飯終了後に炊飯ユニット1のみを電源ユニット8から分離して持ち運ぶ場合、ロック機構7の上部を電気炊飯器100内側に押圧することによって、ロック機構軸7aを中心に回動してその上部が電気炊飯器100の内側に傾倒する。その際、ロック機構7の下部は電気炊飯器100外側に傾斜し、弾性体によって付勢されていたロック機構7と電源ユニット8との係止が外れることによって、炊飯ユニット1と電源ユニット8が分離可能となる。
20は、炊飯ユニット1と分離した状態で電源ユニット8の上面全体を覆うトッププレートであり、例えば結晶化ガラスなどの線膨張係数の低いセラミックで構成することで、電源ユニット8を卓上型の誘導加熱調理器として使用することが可能となる。
トッププレート20の裏面(電源ユニット8内)には、一対の操作用電極部21が設けられており、電極間の静電容量の変化を検出して動作する静電スイッチを構成する。操作用電極部21は制御部14と電気的に接続されている。電源ユニット8を卓上型の誘導加熱調理器として用いる場合、使用者は、静電スイッチを用いて操作入力することにより、操作用電極部21を介して、操作入力が制御部14に出力される。
トッププレート20の中心には穴部が形成されており、鍋の温度を検出する温度サーミスタ等を使用した温度検出部22が設けられている。この温度検出部22の下方には温度検出部22を弾性支持する支持ばね23が設けられている。温度検出部22は、トッププレート20を貫通して、電源ユニット8の上方に突き出しており、円筒状の形状となっている。
電源ユニット8を卓上型の誘導加熱調理器として用いる場合、トッププレート20に鍋等の調理器具を載置する。調理器具の重みで、温度検出部22は下方に押圧されるが、支持ばね23の伸縮構造によって、調理器具がトッププレート20に載置された状態で温度検出部22が調理器具と接触される。
また、炊飯ユニット1を電源ユニット8上に装着した場合、支持ばね23の伸縮によって、温度検出部22は内釜28の底面下部に接触し、電源ユニット8に設けられた温度検出部22を用いて、炊飯ユニット1の内釜28の下部底面の温度を測定することができる。
制御部14は、温度検出部22からの温度出力に基づいて、調理器具や内釜28の下部底面の温度を判断する。制御部14は、温度検出部22で検出された内釜28の下部底面の温度出力に基づいて送電コイル19に制御信号を出力し、受電コイル18を介して誘導加熱コイル15の電力制御を行う。
誘導加熱コイル15への電力の供給を、送電コイル19と受電コイル18を用いて非接触で給電できるため、炊飯後に炊飯ユニット1と電源ユニット8とを容易に分離して炊飯ユニット1のみを移動でき、炊飯ユニット1と電源ユニット8に分離した場合には、電源ユニット8を卓上誘導加熱調理器としても用いることができる。また、炊飯ユニット1と電源ユニット8とを一体としても移動することもでき、ユーザーの要求に応じて使い勝手が良く、利便性に優れた電気炊飯器を提供できる。
実施の形態4.
以下に、本発明の実施の形態4に係る電気炊飯器について、概略断面図である図7を参照して説明する。実施の形態1における同一機能を有する同一部品には同じ番号を付し、説明を省略する。また、本実施の形態に係る電気炊飯器の外観は、図1に示したものと同様である。
実施の形態1で説明した構成と比較して、実施形態1で説明したヒーター11aの代わりに、内釜28の下部底面には誘導加熱コイル15が設けられている。
また、電源ユニット8内には上方に向かって風を送出する冷却ファン24が設けられ、電源ユニット8の側面(又は下面)には、冷却ファン24の冷却風の上流側である電源ユニット吸気口26が形成されている。冷却ファン24は制御部14の上方に配置されており、ファン軸が垂直方向に配置されてプロペラが上方からみて同心円方向に広がる形状であり、冷却ファン24の回転によって生じた冷却風の風路の一部(上流側)に制御部14が配置されている。このため、電源ユニット8の側面に形成された電源ユニット吸気口26の少なくとも一部は、制御部14よりも下方に配置する必要がある。冷却ファン24は、制御部14と電気的に接続されている。
電源ユニット8に炊飯ユニット1を装着した状態で、炊飯ユニット1の本体部3及び電源ユニット8に設けられた連通口25により、炊飯ユニット1と電源ユニット8とが連通されている。連通口25の上方には、加熱部10及び加熱部10の誘導加熱コイル15が配置されている。また、炊飯ユニット1の側面には本体部排気口27が形成されている。
なお、上記の連通口25は、電源ユニット8の上面及び炊飯ユニット1の下面にそれぞれ形成されており、電源ユニット8に炊飯ユニット1を装着した状態で、お互いに対向する位置に配置され、炊飯ユニット1と電源ユニット8とを連通させる。
次に、本実施の形態の動作を説明する。
制御部14からの制御信号に基づき、冷却ファン24が駆動(回転)すると、電源ユニット吸気口26から電源ユニット8内に外部空気が吸い込まれる。電源ユニット8内に吸い込まれた空気は、制御部14の基板等の回路部品を通過し、制御部14の基板等の回路部品が冷却される。また、冷却ファン24を通過した後、電源ユニット8及び炊飯ユニット1に設けられた連通口25を通って、炊飯ユニット1に送出され、加熱部10及び誘導過熱コイル15に向かって進み、加熱部10及び誘導過熱コイル15を冷却する。その後、冷却風は、本体部排気口27から外部に排出される。
このため、炊飯ユニット1内に設けられた誘導加熱コイル15といった発熱部品及び電源ユニット8に設けられた制御部14の回路部品といった発熱部品の両方を、電源ユニット8内に設けた一つの冷却ファン24で冷却することができる。
また、炊飯ユニット1と電源ユニット8の両方に冷却ファンを設ける必要が無く、部品点数を削減できる。また、冷却ファン24を電源ユニット8に設けているため、炊飯ユニット1を軽量化でき、炊飯ユニット1のみの持ち運びがより容易となる。
また、冷却ファン24は、通常は直流電流又は商用電流により駆動されるのに対して、誘導加熱コイル15は、高周波電流により駆動されるのが一般的である。したがって、冷却ファン24を駆動させるのと誘導加熱コイル15の誘導加熱では、周波数及び電圧が異なるため、炊飯ユニット1内に冷却ファン24を設置した場合には、誘導加熱コイル15へ給電するための受電端子12や送電端子13の他に、冷却ファン24用の受電端子及び送電端子を別途設ける必要がある。
冷却ファン24を電源ユニット8に設け、炊飯ユニット1及び電源ユニット8の発熱部品の両方を冷却することができるため、別途冷却ファン24用の受電端子及び送電端子を別途設ける必要がなく、更に部品点数を削減することができる。
他の実施の形態で示した電気炊飯器にも、本実施形態で示した1つの冷却ファンで炊飯ユニット1及び電源ユニット8の発熱部品の両方を冷却する構成とすることも可能である。実施の形態3に示した電気炊飯器に適用する場合、図6に示すトッププレート20に電源ユニット吸気口26を設け、電源ユニット吸気口26の開閉する構成とする他、電源ユニット吸気口26を鎧窓の形で構成すれば、卓上誘導加熱調理器としての使用を妨げない。
実施の形態5.
以下に、本発明の実施の形態5に係る電気炊飯器の電源ユニット8の電源コード9の収容につき、図8を参照して説明する。また、本実施の形態の電源コード9の収容については、実施形態1〜4で説明した電気炊飯器に適用することができる。
図8では、実施の形態1〜4で説明した電源ユニット8の構成中、コードリール部を中心に説明したものであり、給電の構成などは省略している。
図8に示すように、コードリール部は、内部に制御部14及び冷却ファン24を収容する円筒部(図示なし)と、円筒部の径方向外側に設けられた巻きバネ30と、巻きバネ30の径方向外側に設けられたコード収納部29とを備える。コード収納部29は水平に回転可能に構成されており、コード収納部29の径方向外側に形成された凹部に、電源コード9が巻きつけられている。
コード収納部29は、巻きバネ30によって電源コード9を巻き取る方向に付勢されており、電源コード9を使用しない際には電源コード9はコード収納部29に巻き付けられて、電源ユニット8内に収容される。
このため、電源コード9を使用しない場合、電源コード9が電気炊飯器100(電源ユニット8)の外側にはみ出すことなく、外観上すっきりした構成とすることができる。また、炊飯ユニット1と電源ユニット8とを一体で移動する場合、電源ユニット8を持ち運ぶ場合に、より持ち運び易く、ユーザーの要求に応じた利便性の高い電気炊飯器を提供することができる。
図8では、実施形態4で示した図7と異なり、電源ユニット吸気口26を電源ユニット8の底面下部に形成されている。このため、冷却ファン24が駆動(回転)して電源ユニット吸気口26から電源ユニット8内に外部空気が吸い込まれた空気は、コード収納部29の配置位置に左右されることなく、制御部14の基板等の回路部品を通過し、制御部14の基板等の回路部品が冷却される。
1 炊飯ユニット、2 蓋部、3 本体部、
4 表示部、5 操作部、6 蓋開閉ボタン、
7 ロック機構、
8 電源ユニット、9 電源コード、
10 加熱部、
11a ヒーター、11b,11c 保温用ヒーター
12 受電端子、13 送電端子、
14 制御部、
15 誘導加熱コイル、
16 通電検出部、17a,17b ロック検出部、
18 受電コイル、19 送電コイル、
20 トッププレート、
21 操作用電極部、22 温度検出部、23 支持ばね、
24 冷却ファン、
25 連通口、26 電源ユニット吸気口、27 本体部排気口、
28 内釜、
29 コード収納部、30 巻きバネ、
31 二次電池、32 断熱材、
33 (炊飯ユニット側)信号伝達装置、34 (電源ユニット側)信号伝達装置

Claims (8)

  1. 上面を開口し内部に内釜を収納する本体部、前記本体部の上面の開口を開閉可能に覆う蓋部、前記内釜を加熱する加熱部、及び前記加熱部に供給する電力を受電する受電部を有する炊飯ユニットと、
    前記受電部に電力供給する給電部、及び前記給電部が供給する電力を制御する制御部を有する電源ユニットと、
    前記本体部の互いに対向する2つの側面の下部のそれぞれに設けられ、前記炊飯ユニットを前記電源ユニットに着脱可能に装着するロック機構と、
    前記受電部と前記給電部間の電気的接続を検出し、前記制御部へ検出信号を出力する通電検出部と、を備え、
    前記炊飯ユニットが前記電源ユニットに装着された状態において、前記給電部と前記受電部は対向する位置に配置され、
    前記制御部は、前記通電検出部からの検出信号に基づき、前記給電部から前記受電部に供給する電力を制御するものであり、
    前記電源ユニットは、冷却ファン及び前記冷却ファンの駆動により外部空気を前記電源ユニット内に吸い込む吸気口を備え、
    前記電源ユニット及び前記炊飯ユニットは、前記冷却ファンの駆動により前記吸気口より吸い込まれた外部空気を前記炊飯ユニットに送出する連通口を備えたことを特徴とする電気炊飯器。
  2. 上面を開口し内部に内釜を収納する本体部、前記本体部の上面の開口を開閉可能に覆う蓋部、前記内釜を加熱する加熱部、及び前記加熱部に供給する電力を受電する受電部を有する炊飯ユニットと、
    前記受電部に電力供給する給電部、及び前記給電部が供給する電力を制御する制御部を有する電源ユニットと、
    前記炊飯ユニットを前記電源ユニットに着脱可能に装着するロック機構と、
    前記受電部と前記給電部との間の電気抵抗値を検出し、検出した前記電気抵抗値を前記制御部へ出力する通電検出部と、を備え、
    前記炊飯ユニットが前記電源ユニットに装着された状態において、前記給電部と前記受電部は対向する位置に配置され、
    前記制御部は、前記通電検出部から出力された前記電気抵抗値が許容変動範囲内であれば、前記給電部から前記受電部への電力供給を開始し、前記給電部から前記受電部に供給する電力を制御するものであり、
    前記電源ユニットは、冷却ファン及び前記冷却ファンの駆動により外部空気を前記電源ユニット内に吸い込む吸気口を備え、
    前記電源ユニット及び前記炊飯ユニットは、前記冷却ファンの駆動により前記吸気口より吸い込まれた外部空気を前記炊飯ユニットに送出する連通口を備えたことを特徴とする電気炊飯器。
  3. 上面を開口し内部に内釜を収納する本体部、前記本体部の上面の開口を開閉可能に覆う蓋部、前記内釜を加熱する加熱部、及び前記加熱部に供給する電力を受電する受電部を有する炊飯ユニットと、
    前記受電部に電力供給する給電部、及び前記給電部が供給する電力を制御する制御部を有する電源ユニットと、
    前記炊飯ユニットを前記電源ユニットに着脱可能に装着するロック機構と、
    前記受電部と前記給電部間の電気的接続を検出し、前記制御部へ検出信号を出力する通電検出部と、を備え、
    前記炊飯ユニットが前記電源ユニットに装着された状態において、前記給電部と前記受電部は対向する位置に配置され、
    前記制御部は、前記通電検出部からの検出信号に基づき、前記給電部から前記受電部に供給する電力を制御するものであり、
    前記電源ユニットは、冷却ファン及び前記冷却ファンの駆動により外部空気を前記電源ユニット内に吸い込む吸気口を備え、
    前記電源ユニット及び前記炊飯ユニットは、前記冷却ファンの駆動により前記吸気口より吸い込まれた外部空気を前記炊飯ユニットに送出する連通口を備えたことを特徴とする電気炊飯器。
  4. 前記ロック機構は、前記本体部の互いに対向する2つの側面の下部のそれぞれに設けられている請求項2又は3に記載の電気炊飯器。
  5. 前記ロック機構は、前記制御部と電気的に接続され、前記炊飯ユニットと前記電源ユニットとのロック状態を検出するロック検出部を備え、
    前記制御部は、前記ロック検出部からの検出信号に基づき、前記給電部から前記受電部に供給する電力を制御することを特徴とした請求項1〜の何れか一項に記載の電気炊飯器。
  6. 前記炊飯ユニットを前記電源ユニットに装着した状態において、前記炊飯ユニットと前記電源ユニットの側面形状は連続しており、前記ロック機構は前記炊飯ユニット又は前記電源ユニットの側面の一部を形成することを特徴とした請求項1〜の何れか一項に記載の電気炊飯器。
  7. 前記炊飯ユニットは、
    前記受電部から供給される電力により充電される二次電池と、
    視覚的又は聴覚的に情報を報知する報知部と、
    入力操作を受け付ける操作部と、を備え、
    前記二次電池は、前記炊飯ユニットと前記電源ユニットとを分離された状態で、前記報知部、前記操作部、及び前記加熱部のうちの少なくとも1つに電力を供給することを特徴とした請求項1〜の何れか一項に記載の電気炊飯器。
  8. 前記電源ユニットは、商用電源を供給する電源コード、
    及び前記電源コードを収納可能なコード収納部を備え、
    前記コード収納部の径方向外側に形成された凹部に、前記電源コードが巻きつけられることを特徴とした請求項1〜の何れか一項に記載の電気炊飯器。
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