JP6366483B2 - 炊飯器 - Google Patents

Description

本発明は、米等の被加熱物を入れた鍋状容器を加熱調理する炊飯器に関する。

従来、炊き上げた米飯を保温する機能を有する炊飯器が知られている。保温時には、米飯の変質や腐敗防止（菌の繁殖の抑制）のために適切な温度管理をする必要がある。温度が低すぎる場合、菌が増殖し腐敗する。また、温度が高すぎる場合、米飯の黄変、および乾燥による硬化が生じる。食中毒原因菌の中には、芽胞といい極めて耐久性の高い細胞構造を持つものがある。芽胞は、極めて高温に強く、１００℃での煮沸によっても完全に不活性にすることができないこともあり、いったん加熱（沸騰）しても、生き残った芽胞があった場合、徐々に発芽温度まで下がると菌が活動を始め増殖してしまう。これを防ぐには、菌の発芽温度以下にならないようにすることも重要となる。

そこで、保温時に適切な温度管理を行うために、温度に影響を与える炊飯器の蓋体の開閉を検出する構成を備える炊飯器が提案されている。特許文献１には、炊飯器の蓋体に発光素子と受光素子からなるフォトインタラプタを設け、その光路が遮られるか否かによって蓋体の開閉を検出する構成が開示されている。また、特許文献１には、炊飯器の蓋体に永久磁石、本体にリードスイッチを設け、リードスイッチのＯＮ／ＯＦＦによって蓋体の開閉を検出する構成なども開示されている。さらに、特許文献２には、炊飯器のラッチ部分にマイクロスイッチを設け、機械的な変化によりマイクロスイッチをＯＮ／ＯＦＦさせて蓋体の開閉を検出する構成が開示されている。また、蓋体の開閉の検出は、保温時の温度管理以外にも、蓋体の閉じ忘れの防止、または鍋状容器内の米飯の残量推定など、様々な目的に利用される。

特開２０１０−２７３７１０号公報（図５参照） 実開平４−１０８０３２号公報（請求項１参照）

特許文献１および特許文献２に記載される構成の場合、蓋体の開閉を検出するために、スイッチまたはフォトインタラプタ、およびこれらを保持するための部材を追加で設ける必要があり、部品点数および製品コストの増加を招いてしまう。また、炊飯器内は、高温高湿となるため、蓋体の開閉を検出するための部品を配置する際には制約が多い。例えば、これらの部品を高温に暴露されず、また水蒸気の影響を受けない場所に配置する必要などがあり、設計が煩雑になる。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、追加部品を設けることなく、炊飯器の蓋体の開閉を検出することが可能な炊飯器を提供することを目的とする。

本発明に係る炊飯器は、被加熱物が収容される鍋状容器と、上面部が開口され、内部に鍋状容器が収容される本体と、本体の上面部の開口を開閉可能に覆う蓋体と、鍋状容器を誘導加熱する加熱コイルと、加熱コイルを制御する制御部と、を備え、鍋状容器は、蓋体が開けられた状態における鍋状容器と加熱コイルとの距離が、蓋体が閉じられた状態における鍋状容器と加熱コイルとの距離から変化するよう配置されるものであり、制御部は、鍋状容器と加熱コイルとの距離の変化に応じて変化する加熱コイルの相互インダクタンスに基づいて、蓋体の開閉状態を検出する。

本発明に係る炊飯器によれば、鍋状容器を加熱する加熱コイルの相互インダクタンスに基づいて蓋体の開閉状態を検出することで、蓋体の開閉状態を検出するための追加部品を設ける必要がない。これにより、部品点数およびコストの増加を抑制するとともに、追加部品の配置のために設計が煩雑になることを抑制できる。

本発明の実施の形態１における炊飯器の構成を概略的に示す断面模式図である。 本発明の実施の形態１における蓋体が開けられた状態の炊飯器の一部を拡大した断面模式図である。 本発明の実施の形態１における炊飯器の蓋体側加熱コイルの電源回路を示す図である。 本発明の実施の形態１におけるコレクタ−エミッタ間飽和電圧（Ｖｃｅ）と鍋状容器と加熱コイルとの距離との関係を示すグラフである。 本発明の実施の形態１における炊飯器の蓋体開閉検出処理のフローチャートである。 本発明の実施の形態２における炊飯器の一部を拡大した断面模式図であり、（ａ）は蓋体が閉じられた状態を示し、（ｂ）は蓋体が開けられた状態を示す。 本発明の実施の形態３における炊飯器の一部を拡大した断面模式図であり、（ａ）は蓋体が閉じられた状態を示し、（ｂ）は蓋体が開けられた状態を示す。 本発明の実施の形態３における蓋体が開けられている途中の状態の炊飯器の一部を拡大した断面模式図である。 本発明の実施の形態４における炊飯器の一部を拡大した断面模式図であり、（ａ）は蓋体が閉じられた状態を示し、（ｂ）は蓋体が開けられた状態を示す。 本発明の実施の形態５における炊飯器の蓋体が開けられた状態を示す断面模式図である。 本発明の変形例における炊飯器の一部を拡大した断面模式図であり、（ａ）は蓋体が閉じられた状態を示し、（ｂ）は蓋体が開けられた状態を示す。

以下、本発明の実施の形態に係る炊飯器について図面を参照して説明する。なお、この図面の形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における炊飯器１００の構成を概略的に示す断面模式図である。本実施の形態における炊飯器１００は、被加熱物（例えば米および水）を加熱して炊き上げる家庭用炊飯器である。図１に示すように、炊飯器１００は、外観が有底筒状の本体１と、本体１に取り付けられ、本体１の上部開口を開閉する蓋体１０と、本体１の内部に収容される鍋状容器５と、を備えている。

（本体１）
本体１は、容器収納体２と、本体側加熱コイル３と、鍋底温度センサー４ａと、蓋体１０を開閉自在に支持するヒンジ部６と、各部を駆動制御して炊飯工程および保温工程を実行する制御部７と、各種情報を記憶する記憶部８とを備えている。

容器収納体２は、有底筒状に形成されており、その内部に鍋状容器５が着脱自在に収容される。容器収納体２の底部中央には、鍋底温度センサー４ａが挿入される孔部２ａが設けられている。また、容器収納体２の開口周縁部には肩部２ｂが形成されている。容器収納体２の肩部２ｂに鍋状容器５のフランジ部５ｄを置くことで、容器収納体２内に鍋状容器５が収容される。

本体側加熱コイル３は、制御部７により駆動制御され、鍋状容器５を誘導加熱する。本体側加熱コイル３は鍋状容器５の底部５ａの近傍に位置し、鍋状容器５の底部５ａを加熱する。なお、本体側加熱コイル３の配置は図示のものに限定されるものではなく、鍋状容器５の湾曲部５ｃおよび側部５ｂの近傍にも加熱コイルを設けてもよい。

鍋底温度センサー４ａは、例えばサーミスタで構成され、鍋状容器５の温度を検知する。本実施の形態の鍋底温度センサー４ａは、バネ等の弾性手段４ｂによって上方に付勢されており、容器収納体２の底部中央に設けられた孔部２ａを介して、鍋状容器５の底面に接する。鍋底温度センサー４ａが検知した鍋状容器５の温度に関する情報は、制御部７に出力される。なお、鍋底温度センサー４ａの具体的構成はサーミスタに限定されず、鍋状容器５に接触して温度を検知する接触式温度センサーのほか、例えば赤外線センサー等の鍋状容器５の温度を非接触で検知する非接触式温度センサーを採用してもよい。

ヒンジ部６は、本体１の上部の一端側（図１の紙面右側）に設けられ、蓋体１０を開閉自在に支持する。なお、本体１に、炊飯器１００を運搬するためのハンドル（図示せず）を設けておいても良い。ハンドルを設ける場合には、ハンドルを本体１の側面上部の略前後中央に軸支し、ハンドルの回転方向を蓋体１０の回動方向と一致させると良い。そうすれば、炊飯器１００を運搬する際には、使用者はハンドルの軸支点のほぼ直上に位置するようにハンドルを回転させて持ち上げ、ハンドルのみを持って炊飯器１００を運搬することが可能となる。

制御部７は、鍋底温度センサー４ａ、ならびに蓋体１０に設けられた操作表示部１５および内部温度センサー１６からの出力に基づいて、炊飯器１００の動作全般を制御する。詳しくは、制御部７は、炊飯工程および保温工程に応じて本体側加熱コイル３および蓋体１０に設けられた蓋体側加熱コイル１７に供給する高周波電流の動作を制御する。制御部７は、その機能を実現する回路デバイスのようなハードウェアで構成することもできるし、マイコン又はＣＰＵのような演算装置と、その上で実行されるソフトウェアとにより構成することもできる。記憶部８は、例えば不揮発性メモリなどで構成され、炊飯器１００の制御に用いられる各種プログラムおよび各種制御データなどを記憶する。

（蓋体１０）
蓋体１０は、外蓋１１と、内蓋１２とを有している。外蓋１１は、蓋体１０の上部を構成し、外蓋１１の下部（鍋状容器５に対向する部分）には、係止材１３を介して、内蓋１２が取り付けられている。外蓋１１の下部には内部温度センサー１６および内部温度センサー１６の外周の隙間を塞ぐパッキン１１ａが取り付けられている。また、外蓋１１には、カートリッジ１４および操作表示部１５が設けられている。さらに、蓋体１０には、鍋状容器５のフランジ部５ｄを加熱するための蓋体側加熱コイル１７が設けられている。

内蓋１２の周縁部には、鍋状容器５のフランジ部５ｄとの密閉性を確保するシール材である蓋パッキン９が取り付けられている。また、内蓋１２には内部温度センサー１６を挿入させる孔部１２ａが設けられている。さらに、内蓋１２には、鍋状容器５内で発生した蒸気が出入する蒸気口１２ｂが設けられ、後述するカートリッジ１４の蒸気取入口１４ａと通じている。

カートリッジ１４には、炊飯中に発生する蒸気圧に応じて上下動する弁（図示せず）を備えた蒸気取入口１４ａと、蒸気取入口１４ａの弁を通過した蒸気を外部へ排出する蒸気排出口１４ｂとが設けられている。蒸気取入口１４ａは、蒸気口１２ｂに通じており、蒸気口１２ｂを通過して蒸気取入口１４ａからカートリッジ１４内に入ってカートリッジ１４内を流れ、蒸気排出口１４ｂからカートリッジ１４の外へ放出する。

操作表示部１５は、外蓋１１の上面部に設けられている。操作表示部１５は、使用者からの操作入力を受け付けるとともに、操作入力に関する情報および炊飯器１００の動作状態を表示する。操作表示部１５に対して設定可能な項目としては、例えば、炊飯の開始、取り消し、炊飯予約、炊飯メニューがある。炊飯メニューの具体例としては、白米炊飯又は玄米炊飯等の米の種類に関するもの、標準炊飯又は早炊き炊飯等の炊飯時間に関するもの、かため又はやわらかめ等の炊き上がりの米飯のかたさに関するもの等が挙げられる。操作表示部１５が表示する項目としては、例えば、炊飯中又は予約待機中等の炊飯器１００の状態、設定されている炊飯メニューの内容、炊き上がりの予定時刻、現在時刻、炊飯する米の量等が挙げられる。なお、ここで示した操作表示部１５の具体的構成は一例であり、本発明を限定するものではない。操作表示部１５に対して使用者による操作入力が行われると、本体１の制御部７が、入力された炊飯メニューおよび炊飯する米の量に合わせた炊飯プログラムに従って、本体側加熱コイル３および蓋体側加熱コイル１７を動作させて炊飯工程および保温工程を実行する。

内部温度センサー１６は、鍋状容器５内の温度を検知する。内部温度センサー１６の一部は内蓋１２の孔部１２ａに挿入されており、内部温度センサー１６は孔部１２ａを介して鍋状容器５内の温度を検知する。内部温度センサー１６は、例えばサーミスタで構成することができる。内部温度センサー１６が検知した鍋状容器５内の温度に関する情報は、制御部７に出力される。

蓋体側加熱コイル１７は、制御部７により駆動制御され、鍋状容器５のフランジ部５ｄを誘導加熱する。蓋体側加熱コイル１７は、蓋体１０が閉じられた状態において、フランジ部５ｄに対向する位置に同心円状に配置される。なお、蓋体側加熱コイル１７の形状は同心円に限定されるものではなく、複数の小型の蓋体側加熱コイル１７をフランジ部５ｄの周縁上に間隔を空けて配置してもよい。

（鍋状容器５）
鍋状容器５は、有底円筒形状を有し、誘導加熱により発熱する磁性体金属を含む材料で構成される。なお、鍋状容器５は、非金属材料（炭素材または土鍋）によって構成されてもよい。また、鍋状容器５は、底部５ａ、底部５ａに対して略垂直方向に延びる側部５ｂ、底部５ａと側部５ｂとの間において湾曲する湾曲部５ｃ、および側部５ｂの上端に形成されるフランジ部５ｄで構成される。鍋状容器５の内部には、被加熱物である米および水が収容される。

続いて、炊飯器１００の動作について説明する。炊飯器１００の制御部７は、操作表示部１５を介して入力される指示に従い、炊飯工程および保温工程を実行する。炊飯工程では、まず吸水工程が行われる。吸水工程では、鍋状容器５内の米の内部にまで吸水が促される。次に、昇温工程が行われる。昇温工程では、吸水工程終了後から鍋状容器５内の水が沸騰するまで鍋状容器５が加熱される。鍋状容器５内の水が沸騰すると、次の沸騰維持工程に移行される。沸騰維持工程では、鍋状容器５内の温度が沸騰温度を保持するように加熱され、米のデンプンの糊化が促進される。続いて、蒸らし工程が行われる。蒸らし工程では、鍋状容器５内の米が蒸らされ、米粒中心部まで糊化が進行されるとともに、米粒内の水分の分布が均一にされる。

そして、所定の蒸らし時間が経過すると、蒸らし工程が終了され、保温工程に移行される。保温工程においては、米飯の変質や腐敗防止（菌の繁殖の抑制）のために適切な温度管理をする必要がある。そこで、本実施の形態では、制御部７によって、蓋体１０の開閉状態が検出され、検出された開閉状態に応じて、保温温度が調整される。図２は、蓋体１０が開けられた状態の炊飯器１００の一部を拡大した断面模式図である。図２に示すように、蓋体１０が開けられると、蓋体１０に取り付けられた蓋体側加熱コイル１７は、蓋体側加熱コイル１７により誘導加熱される鍋状容器５から離れる方向へ移動する。すなわち、蓋体１０が開けられることにより、蓋体側加熱コイル１７とフランジ部５ｄとの距離が変化する。

ここで、蓋体側加熱コイル１７のように電磁誘導によって加熱を行う場合であって、出力および負荷の種類が固定の場合、負荷との距離に応じて磁気結合における結合係数が変化し、これにより蓋体側加熱コイル１７の電気的特性が変化することが知られている。具体的には、結合係数の変化によって蓋体側加熱コイル１７の相互インダクタンスが変化する。ここで、負荷とは、誘導加熱される対象であり、炊飯器１００においては鍋状容器５のフランジ部５ｄである。ＩＨクッキングヒーター等では、天板上に色々な種類の鍋が載せられるが、炊飯器１００では鍋状容器５は専用のため、負荷は固定となる。また、蓋体側加熱コイル１７の相互インダクタンスが変化することで、蓋体側加熱コイル１７の電源回路２０における電流および電圧も変化する。そのため、蓋体側加熱コイル１７の電源回路２０における電流または電圧を検出することで、蓋体側加熱コイル１７とフランジ部５ｄとの距離の変化を検出することができる。

図３は、蓋体側加熱コイル１７の電源回路２０を示す図である。本体側加熱コイル３と蓋体側加熱コイル１７とは、それぞれ個別に電源回路を備え、制御部７によってそれぞれ制御される。本体側加熱コイル３の電源回路は、蓋体側加熱コイル１７の電源回路２０と同様に構成される。なお、本体側加熱コイル３および蓋体側加熱コイル１７が１つの電源回路を備え、制御部７によって排他的に制御されてもよい。電源回路２０は、商用電源８０を高周波電力に変換して蓋体側加熱コイル１７に供給するための回路である。図３に示すように、電源回路２０は、整流回路を構成するダイオードブリッジ２１と、平滑回路を構成するチョークコイル２２および平滑コンデンサ２３と、蓋体側加熱コイル１７に並列に接続された共振コンデンサ２４と、インバータ回路を構成するスイッチング素子２５とを備える。なお、図３では一つのスイッチング素子２５を示しているが、スイッチング素子の数を限定するものではない。電源回路２０は、駆動回路３０によって駆動される。駆動回路３０は、制御部７からの制御信号に基づいてスイッチング素子２５をＯＮ／ＯＦＦ動作させ、商用電源８０の出力を所定周波数の交流電力に変換する。Ｖｃｅ検出部４０は、スイッチング素子２５のコレクタ−エミッタ間飽和電圧（Ｖｃｅ）を検出し、制御部７に出力する。

図４は、Ｖｃｅ検出部４０によって検出されるＶｃｅと、鍋状容器５と蓋体側加熱コイル１７との距離との関係を示すグラフである。図４に示すように、鍋状容器５と蓋体側加熱コイル１７との距離が長くなるほど、Ｖｃｅは低下する。そこで、本実施の形態の制御部７は、電源回路２０におけるＶｃｅに基づいて蓋体１０の開閉状態を検出する。なお、Ｖｃｅに替えて、電源回路２０における共振コンデンサ２４の電圧または蓋体側加熱コイル１７を流れる電流を検出し、蓋体１０の開閉状態の検出を行ってもよい。なお、共振コンデンサ２４の電圧および蓋体側加熱コイル１７の電流についても、Ｖｃｅと同様に鍋状容器５と蓋体側加熱コイル１７との距離が長くなるほど、小さくなる関係にある。

図５は、本実施の形態の蓋体開閉検出処理のフローチャートである。本処理は、保温工程に移行された際に開始される。本処理では、まず、Ｖｃｅ検出部４０によって、蓋体側加熱コイル１７の電源回路２０におけるＶｃｅが検出される（Ｓ１）。検出されたＶｃｅは制御部７に出力され、制御部７によって、検出されたＶｃｅが閾値ＶＴより小さいか否かが判断される（Ｓ２）。ここで、閾値ＶＴは、蓋体１０が開けられた状態における蓋体側加熱コイル１７と鍋状容器５のフランジ部５ｄとの距離に対応するＶｃｅであり、予め実験等により求められ、記憶部８に記憶されている。

そして、検出されたＶｃｅが閾値ＶＴ以上である場合（Ｓ２：ＮＯ）、蓋体１０は、閉じられた状態であると判断され（Ｓ３）、本処理を終了する。一方、検出されたＶｃｅが閾値ＶＴより小さい場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、蓋体１０が開けられたと判断され（Ｓ４）、本処理を終了する。本処理は、保温工程が終了するまで繰り返し実行される。そして、制御部７は、蓋体開閉検出処理で判断された蓋体１０の開閉状態に応じて、保温温度の調整を行う。具体的には、蓋体１０が開けられたと判断された場合は、鍋状容器５内の温度低下を防ぐために保温温度を上げるよう本体側加熱コイル３が駆動制御される。

上記のように、本実施の形態では、鍋状容器５を加熱するための蓋体側加熱コイル１７の電気的特性（相互インダクタンス）の変化に基づいて、蓋体１０の開閉状態を検出することで、追加の部品を設ける必要がなく、部品点数およびコストの増加を抑制できる。また、蓋体側加熱コイル１７は加熱部であるため、配置の制約が少なく、設計が煩雑になることを抑制することができる。

実施の形態２．
続いて、本発明の実施の形態２について説明する。図６は、本発明の実施の形態２における炊飯器１００Ａの一部を拡大した断面模式図であり、（ａ）は蓋体１０Ａが閉じられた状態を示し、（ｂ）は蓋体１０Ａが開けられた状態を示す。本実施の形態における炊飯器１００Ａは、鍋状容器５Ａが羽釜形状を有する点、およびそれに伴う蓋体側加熱コイル１７Ａの配置において実施の形態１と相違する。その他の炊飯器１００Ａの構成については、実施の形態１と同様である。

図６（ａ）に示すように、炊飯器１００Ａの鍋状容器５Ａは羽釜形状を有している。詳しくは、鍋状容器５Ａは、鍋状容器５と同様の底部５ａ、湾曲部５ｃおよび側部５ｂを有する。さらに、鍋状容器５Ａは、側部５ｂから外側へ突出する鍔部５０と、鍔部５０から上方に向かって突出する鍔上部５０ａとを有している。鍋状容器５Ａの鍔部５０を容器収納体２の周縁部に設けられた肩部２ｂに置くことで、鍋状容器５Ａが容器収納体２内に収容される。また、蓋体側加熱コイル１７Ａは、蓋体１０Ａが閉じられた状態において、鍔部５０の上面部に対向する位置に配置され、鍔部５０を加熱する。また、蓋体側加熱コイル１７Ａは、蓋体１０Ａの鍔部５０の上面部に対向する面に沿って配置される。

図６（ｂ）に示すように蓋体１０Ａが開けられると、蓋体側加熱コイル１７Ａと鍋状容器５Ａの鍔部５０との距離が変化する。そして、この距離の変化に伴い、蓋体側加熱コイル１７Ａの相互インダクタンスおよびＶｃｅ等も変化する。そのため、本実施の形態においても、実施の形態１と同様の蓋体開閉検出処理を行うことで、蓋体１０Ａの開閉状態を検出することができる。なお、本実施の形態における蓋体側加熱コイル１７Ａの電源回路の構成は、実施の形態１と同様である。このように、羽釜形状の鍋状容器５Ａを用いた場合でも、実施の形態１と同様に、追加の部品を設けることなく、蓋体１０Ａの開閉状態を検出することができる。

実施の形態３．
続いて、本発明の実施の形態３について説明する。図７は、本発明の実施の形態３における炊飯器１００Ｂの一部を拡大した断面模式図であり、（ａ）は蓋体１０Ｂが閉じられた状態を示し、（ｂ）は蓋体１０Ｂが開けられた状態を示す。本実施の形態における炊飯器１００Ｂは、蓋体側加熱コイル１７Ｂの配置において実施の形態２と相違する。その他の炊飯器１００Ｂの構成および鍋状容器５Ａの形状については、実施の形態２と同様である。

図７（ａ）に示すように、炊飯器１００Ｂは、実施の形態２と同様の羽釜形状の鍋状容器５Ａを備える。本実施の形態の蓋体側加熱コイル１７Ｂは、蓋体１０Ｂが閉じられた状態において、鍔上部５０ａに対向する位置に配置され、鍔上部５０ａを加熱する。また蓋体側加熱コイル１７Ｂは、蓋体１０Ｂの鍔上部５０ａに対向する面に沿って配置される。

図７（ｂ）に示すように、蓋体１０Ｂが開けられると、蓋体側加熱コイル１７Ｂと鍋状容器５Ａの鍔上部５０ａとの距離が変化する。そして、この距離の変化に伴い、蓋体側加熱コイル１７Ｂの相互インダクタンスおよびＶｃｅ等も変化する。そのため、本実施の形態においても、実施の形態１と同様の蓋体開閉検出処理を行うことで、蓋体１０Ｂの開閉状態を検出することができる。なお、本実施の形態における蓋体側加熱コイル１７Ｂの電源回路の構成は、実施の形態１と同様である。

また、図８は、蓋体１０Ｂが開けられている途中の状態の炊飯器１００Ｂの一部を拡大した断面模式図である。ここで、本実施の形態の蓋体側加熱コイル１７Ｂと加熱対象である鍔上部５０ａは、蓋体１０Ｂの移動方向と略直交する方向（すなわち左右方向）に並んで配置されている。そのため、蓋体側加熱コイル１７Ｂと鍔上部５０ａとの距離は、図７に示すように、蓋体１０Ｂが開けられてからしばらくはほとんど変化しない。詳しくは、蓋体１０Ｂが開けられても、蓋体１０Ｂと鍋状容器５Ａの鍔上部５０ａとが対向している間は距離がほとんど変化しない。そして、蓋体１０Ｂが鍋状容器５Ａの鍔上部５０ａと対向しない位置まで開けられ、鍋状容器５Ａの開口部が露出されるようになると、蓋体側加熱コイル１７Ｂと鍔上部５０ａとの距離が変化する。そのため、実施の形態のように蓋体側加熱コイル１７Ｂを配置することで、特定の角度における（例えば鍋状容器５Ａ内の温度変化などに影響を及ぼす場合における）蓋体１０Ａの開閉を検出することができる。

実施の形態４．
続いて、本発明の実施の形態４について説明する。図９は、本発明の実施の形態４における炊飯器１００Ｃの一部を拡大した断面模式図であり、（ａ）は蓋体１０Ｃが閉じられた状態を示し、（ｂ）は蓋体１０Ｃが開けられた状態を示す。本実施の形態における炊飯器１００Ｃは、実施の形態２の蓋体側加熱コイル１７Ａおよび実施の形態３の蓋体側加熱コイル１７Ｂの両方を備える。その他の炊飯器１００Ｃの構成および鍋状容器５Ａの形状については、実施の形態２と同様である。

図９（ａ）に示すように、本実施の形態では、蓋体１０Ｃが閉じられた状態において、鍋状容器５Ａの鍔部５０の上面部に対向する位置に配置される蓋体側加熱コイル１７Ａと、鍋状容器５Ａの鍔上部５０ａに対向する位置に配置される蓋体側加熱コイル１７Ｂとを備える。蓋体側加熱コイル１７Ａおよび蓋体側加熱コイル１７Ｂによって、鍋状容器５Ａの鍔部５０および鍔上部５０ａがそれぞれ加熱される。

本実施の形態においても、図９（ｂ）に示すように蓋体１０Ｃが開けられると、蓋体側加熱コイル１７Ａおよび蓋体側加熱コイル１７Ｂと鍋状容器５Ａの鍔部５０および鍔上部５０ａとの距離がそれぞれ変化する。そして、この距離の変化に伴い、蓋体側加熱コイル１７Ａおよび蓋体側加熱コイル１７Ｂの相互インダクタンスおよびＶｃｅ等もそれぞれ変化する。本実施の形態では、蓋体側加熱コイル１７Ａおよび蓋体側加熱コイル１７Ｂがそれぞれ備える電源回路におけるＶｃｅを検出し、検出したＶｃｅに応じて蓋体開閉検出処理を行うことで、蓋体１０Ｃの開閉状態が検出される。なお、蓋体側加熱コイル１７Ａおよび蓋体側加熱コイル１７Ｂは、それぞれ実施の形態１と同様の電源回路を有している。

ここで、蓋体側加熱コイル１７Ａと加熱対象である鍔部５０とは、蓋体１０Ｃの移動方向（すなわち上下方向）に並んで配置されているため、蓋体１０Ｃの移動に応じて距離が変化する。そのため、蓋体１０Ｃが開けられたことをすぐに検出することができる。一方、蓋体側加熱コイル１７Ｂと加熱対象である鍔部５０とは、蓋体１０Ｃの移動方向に略直交する方向に並んで配置されているため、蓋体１０Ｂと鍋状容器５Ａの鍔上部５０ａとが対向している間は、蓋体１０Ｃが開けられても距離が変化しない。そのため、蓋体側加熱コイル１７Ａおよび蓋体側加熱コイル１７Ｂそれぞれで検出された蓋体１０Ｃの開閉状態から、蓋体１０Ｃの開き具合（角度など）を推定することもできる。

実施の形態５．
続いて、本発明の実施の形態５について説明する。図１０は、本発明の実施の形態５における炊飯器１００Ｄの蓋体１０Ｄが開けられた状態を示す断面模式図である。本実施の形態における炊飯器１００Ｄは、蓋体側加熱コイル１７を備えていない点において、実施の形態１と相違する。その他の炊飯器１００Ｄの構成については、実施の形態１と同様である。

実施の形態１で説明したように、鍋状容器５の底部５ａには、弾性手段４ｂによって上方に付勢された鍋底温度センサー４ａが接している。すなわち、鍋状容器５も、鍋底温度センサー４ａを介して弾性手段４ｂによって上方に付勢されている。ここで、蓋体１０が閉じられている状態では、鍋状容器５は蓋体１０Ｄによって下方に押さえられ、本体側加熱コイル３に近接した位置となる。一方、図１０に示すように、蓋体１０Ｄが開けられると、蓋体１０Ｄによる押さえがなくなることで、弾性手段４ｂに付勢される鍋状容器５が距離Ｄだけ上方に移動する。これにより、本体側加熱コイル３と、鍋状容器５との距離が変化する。また、この距離の変化に応じて本体側加熱コイル３の相互インダクタンスも変化する。

そこで、本実施の形態の制御部７は、本体側加熱コイル３と鍋状容器５との距離の変化に応じて変化する本体側加熱コイル３の相互インダクタンスに基づいて、蓋体１０Ｄの開閉状態を検出する。この場合の蓋体開閉検出処理の流れは、実施の形態１と同様である。ここで、本体側加熱コイル３の相互インダクタンスの変化を検出するために、本体側加熱コイル３の電源回路におけるＶｃｅが検出され、閾値ＶＴとの比較が行われる。

このように、本実施の形態では、蓋体１０Ｄに加熱コイルを備えていない場合においても、本体側加熱コイル３と鍋状容器５との距離に応じて変化する本体側加熱コイル３の相互インダクタンスから蓋体１０Ｄの開閉を検出することができる。また、鍋状容器５を本体側加熱コイル３から離れる方向に移動させるための移動手段として、鍋底温度センサー４ａを付勢するための弾性手段４ｂを用いることで、部品点数やコストをより一層削減することが可能となる。

以上が本発明の実施の形態の説明であるが、本発明は、上記の実施の形態の構成に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で様々な変形または組み合わせが可能である。例えば、上記実施の形態においては、Ｖｃｅ検出部４０によって検出されたＶｃｅと記憶部８に記憶された閾値ＶＴとを比較して蓋体１０の開閉状態を検出する構成としたが、本発明の蓋体開閉検出処理はこれに限定されるものではない。例えば、閾値ＶＴに替えて、Ｖｃｅと蓋体１０の開閉状態とをマッピングしたテーブルを記憶部８に記憶し、当該テーブルを参照して、蓋体１０の開閉状態を検出する構成としても良い。

また、上記実施の形態においては、保温工程における温度管理のために蓋体１０の開閉状態を検出する構成としたが、これに限定されるものではない。例えば、蓋体の閉じ忘れの防止や鍋状容器内の米飯の残量推定のための開閉回数の検出など、様々な目的に対して、蓋体開閉検出処理を用いることができる。また、蓋体側加熱コイル１７または本体側加熱コイル３と鍋状容器５との距離の変化に応じて変化する蓋体側加熱コイル１７または本体側加熱コイル３の相互インダクタンスを用いて、蓋体１０が実際に開けられたか否かだけでなく、蓋体１０が正常に閉じられているか否かを検出することも可能である。例えば、鍋状容器５の底部５ａと容器収納体２の間に異物が混入する場合がある。この場合、蓋体１０は閉まるものの、正常にロックされていないことがある。このとき、特に圧力をかける炊飯器においては、圧力をかける過程で蓋体１０が開いてしまうことがある。このような場合も、異物による鍋状容器５と本体側加熱コイル３との距離が変化し、本体側加熱コイル３の電気的特性も変化する。そのため、本体側加熱コイル３の相互インダクタンスの変化に基づいて蓋体１０が正常に閉まっていないことを判断し、警告を行う、または本体側加熱コイル３への通電を停止しても良い。

また、蓋体１０が開けられた際に、鍋状容器５を本体側加熱コイル３から離れる方向に移動させる移動手段は、上記実施の形態５における弾性手段４ｂに限定されるものではない。図１１は、本発明の変形例における炊飯器１００Ｅの一部を拡大した断面模式図であり、（ａ）は蓋体１０Ｅが閉じられた状態を示し、（ｂ）は蓋体１０Ｅが開けられた状態を示す。本変形例における炊飯器１００Ｅは蓋体１０Ｅが開かれる際に鍋状容器５を上方に移動させるための移動手段として回動部材９０を備える。

図１１（ａ）および（ｂ）に示すように、回動部材９０はヒンジ部６に配置され、蓋体１０Ｅの開閉に連動して回動する。回動部材９０は、図１１（ａ）に示すように、蓋体１０Ｅが閉じられている状態では本体１内に収納される。また、回動部材９０は、図１１（ｂ）に示すように、蓋体１０Ｅが開けられると蓋体１０Ｅに連動して回動し、鍋状容器５のフランジ部５ｄの下面部に当接して鍋状容器５を持ち上げる。これにより、蓋体１０Ｅが開けられる際に、鍋状容器５を本体側加熱コイル３から離れる方向へ移動させることができる。また、その他にも容器収納体２の肩部２ｂにバネ等の弾性手段を設けてもよい。

さらに、上記実施の形態において、蓋体１０の開閉を検出するために、炊飯工程や保温工程において加熱動作を行う蓋体側加熱コイル１７や本体側加熱コイル３を用いる構成としたが、これに限定されるものではなく、単に蓋体１０の開閉を検出するための加熱動作を行わないコイルを設けてもよい。この場合のコイルは、蓋体１０または本体１の鍋状容器５の底部５ａまたはフランジ部５ｄと対向する位置に設けられる。このように構成することで、非接触で蓋体１０の開閉を検出することができる。また、加熱動作を行う必要がないため、コイルの配置の制約が低減される。なお、この場合には、炊飯工程や保温工程において鍋状容器５を加熱する加熱部として、加熱コイルまたはヒーターが用いられる。

１ 本体、２ 容器収納体、２ａ、１２ａ 孔部、２ｂ 肩部、３ 本体側加熱コイル、４ａ 鍋底温度センサー、４ｂ 弾性手段、５、５Ａ 鍋状容器、５ａ 底部、５ｂ 側部、５ｃ 湾曲部、５ｄ フランジ部、６ ヒンジ部、７ 制御部、８ 記憶部、９ 蓋パッキン、１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ 蓋体、１１ 外蓋、１１ａ パッキン、１２ 内蓋、１２ａ 孔部、１２ｂ 蒸気口、１３ 係止材、１４ カートリッジ、１４ａ 蒸気取入口、１４ｂ 蒸気排出口、１５ 操作表示部、１６ 内部温度センサー、１７、１７Ａ、１７Ｂ 蓋体側加熱コイル、２０ 電源回路、２１ ダイオードブリッジ、２２ チョークコイル、２３ 平滑コンデンサ、２４ 共振コンデンサ、２５ スイッチング素子、３０ 駆動回路、４０ Ｖｃｅ検出部、５０ 鍔部、５０ａ 鍔上部、８０ 商用電源、９０ 回動部材、１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ 炊飯器。

Claims (13)

1. 被加熱物が収容される鍋状容器と、
   上面部が開口され、内部に前記鍋状容器が収容される本体と、
   前記本体の上面部の開口を開閉可能に覆う蓋体と、
   前記鍋状容器を誘導加熱する加熱コイルと、
   前記加熱コイルを制御する制御部と、を備え、
   前記鍋状容器は、前記蓋体が開けられた状態における前記鍋状容器と前記加熱コイルとの距離が、前記蓋体が閉じられた状態における前記鍋状容器と前記加熱コイルとの距離から変化するよう配置されるものであり、
   前記制御部は、前記鍋状容器と前記加熱コイルとの距離の変化に応じて変化する前記加熱コイルの相互インダクタンスに基づいて、前記蓋体の開閉状態を検出することを特徴とする炊飯器。
2. スイッチング素子および共振コンデンサを含み、前記加熱コイルに高周波電流を供給する電源回路と、
   前記加熱コイルの相互インダクタンスに応じて変化する、前記スイッチング素子の飽和電圧、前記共振コンデンサの電圧、または前記加熱コイルの電流のいずれかを検出する検出部と、をさらに備え、
   前記制御部は、前記検出部の検出結果と閾値とを比較し、前記蓋体の開閉状態を検出するものであることを特徴とする請求項１に記載の炊飯器。
3. 前記加熱コイルは、前記蓋体に配置されるものであることを特徴とする請求項１または２に記載の炊飯器。
4. 前記鍋状容器の開口周縁にはフランジ部が形成され、
   前記加熱コイルは、前記フランジ部を加熱するものであることを特徴とする請求項３に記載の炊飯器。
5. 前記鍋状容器は、
   底部と、
   前記底部から上方に延びる側部と、
   前記側部の外側に突出する鍔部と、
   前記鍔部の上方に突出する鍔上部と、を有することを特徴とする請求項１または２に記載の炊飯器。
6. 前記加熱コイルは、前記鍔部を加熱するものであることを特徴とする請求項５に記載の炊飯器。
7. 前記加熱コイルは、前記鍔上部を加熱するものであることを特徴とする請求項５または６に記載の炊飯器。
8. 前記加熱コイルは、前記本体に配置されるものであることを特徴とする請求項１または２に記載の炊飯器。
9. 前記本体には、前記蓋体が開けられた場合に、前記鍋状容器を前記加熱コイルから離れる方向に移動させる移動手段が設けられることを特徴とする請求項８に記載の炊飯器。
10. 前記鍋状容器の底部に接し、前記鍋状容器の温度を検出する鍋底温度センサーをさらに備え、
    前記移動手段は、前記鍋底温度センサーを前記鍋状容器の底部に付勢する弾性手段であることを特徴とする請求項９に記載の炊飯器。
11. 前記移動手段は、前記蓋体の開閉に連動して回動する回動部材であって、
    前記回動部材は、前記蓋体が開けられると、前記鍋状容器を持ち上げるものであることを特徴とする請求項９に記載の炊飯器。
12. 前記制御部は、保温工程において前記蓋体の開閉状態を検出することを特徴とする請求項１〜１１の何れか一項に記載の炊飯器。
13. 被加熱物が収容される鍋状容器と、
    上面部が開口され、内部に前記鍋状容器が収容される本体と、
    前記本体の上面部の開口を開閉可能に覆う蓋体と、
    前記鍋状容器を加熱する加熱部と、
    前記蓋体の開閉状態を検出するコイルと、
    前記加熱部を制御する制御部と、を備え、
    前記鍋状容器は、前記蓋体が開けられた状態における前記鍋状容器と前記コイルとの距離が、前記蓋体が閉じられた状態における前記鍋状容器と前記コイルとの距離から変化するよう配置されるものであり、
    前記制御部は、前記鍋状容器と前記コイルとの距離の変化に応じて変化する前記コイルの相互インダクタンスに基づいて、前記蓋体の開閉状態を検出することを特徴とする炊飯器。

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