JP7464836B2 - 加圧調理器 - Google Patents
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Description
内鍋を収容自在であって、上部に開口部を備える本体と、
前記本体に回動自在に取り付けられ、前記開口部を開閉するための蓋体と、
前記蓋体の前記本体に対する係合状態である蓋状態を検知し、前記蓋状態の検知結果を示す信号である蓋状態検知結果信号を出力する蓋状態検知センサーと、
前記内鍋の内部の過剰圧力を制限するための安全弁を駆動制御する安全弁ユニットと、
前記安全弁の状態を制御するための安全弁駆動回路と、
前記蓋状態検知結果信号に基づいて、前記安全弁駆動回路を制御するための安全弁制御信号を出力することができるマイクロプロセッサと、
を備え、
前記安全弁駆動回路は、
前記蓋状態検知結果信号および前記安全弁制御信号を入力し、
前記蓋状態検知センサーにより前記蓋状態が正常状態であると検知された場合、
前記蓋状態検知結果信号および前記安全弁制御信号に基づいて、前記蓋状態が前記蓋状態検知結果信号および前記安全弁制御信号により決定される状態となるように前記安全弁を制御し、
前記蓋状態検知センサーにより前記蓋状態が異常状態であると検知された場合、
前記マイクロプロセッサから出力される前記安全弁制御信号の信号値に関わらず、前記蓋状態検知結果信号に基づいて、前記安全弁が開放状態となるように、前記安全弁を制御する、
加圧調理器である。
ステッピングモーターを用いて、前記内鍋の内部の圧力を調整するための調圧ユニットをさらに備え、
前記蓋状態検知センサーにより前記蓋状態が異常状態であると検知された場合、
前記マイクロプロセッサは、前記安全弁を開放状態とするための制御信号を前記安全弁駆動回路に出力するとともに、前記調圧ユニットの前記ステッピングモーターがリセット状態となるように、前記調圧ユニットを制御し、
前記安全弁駆動回路は、前記マイクロプロセッサからの制御信号と、前記蓋状態検知センサーの検知結果とに基づいて、前記安全弁が開放状態となるように、前記安全弁を制御する。
前記加圧調理器の電気部品に電源供給する主電源と補助電源とをさらに備え、
前記補助電源は、前記マイクロプロセッサにより、電力供給状態が制御される電源であり、前記安全弁に電力供給を行い、
前記安全弁は、前記補助電源による電力供給がされていない場合、開放状態となるように構成されている。
第1実施形態について、図面を参照しながら、以下、説明する。
本実施形態の炊飯器1000は、誘導加熱式の圧力炊飯器であって、図1~図4に示すように、本体B1と、蓋体L1とを備える。蓋体L1は、本体B1の上方の開口部を開閉可能な状態で覆っている。以下では、炊飯器1000において、蓋体L1が設けられている側を炊飯器1000の上方側とし、その反対側を炊飯器1000の下方側とする。
本体B1は、筐体B11、内鍋InP1、開閉レバー機構B12、蓋状態検知センサーB13、ヒンジ部B1_h、誘導加熱コイルB14a~B14d、電源ユニットB15、制御基板CB1、および、電源プラグPL1などを備えている。以下では、炊飯器1000において、開閉レバー機構B12が設けられている側を炊飯器1000の前方側とし、ヒンジ部B1_hが設けられている側を炊飯器1000の後方側とする。
筐体B11は、本体B1の外形を主に構成している。筐体B11の内部には、内鍋InP1、開閉レバー機構B12、蓋状態検知センサーB13、ヒンジ部B1_h、誘導加熱コイルB14a~B14d、電源ユニットB15、制御基板CB1、などが収容されている。
開閉レバー機構B12は、揺動型のレバーにより、蓋体L1を開閉するための機構である。開閉レバー機構B12は、図1~図4、図7~図11に示すように、開閉レバーB121と、係止部材(ストッパー)B122と、バネ部材B123と、枠部材B1_frに設置された開閉レバー回動軸B12_ax0と、枠部材B1_frに設置されたストッパー回動軸B12_ax1と、を備える。
開閉レバーB121は、蓋体L1を開くための揺動型のレバーであって、筐体B11の前側上端において前方に突出するように配設されている。開閉レバーB121は、枠部材B1_frに設置された開閉レバー回動軸B12_ax0を回転中心として回動可能(揺動可能)となるように設置されている。開閉レバーB121は、バネ部材B123を介して係止部材(ストッパー)B122に押圧力を付与する。そして、開閉レバーB121から押圧力を付与された係止部材(ストッパー)B122は、係止部材B122の回動軸であるストッパー回動軸B12_ax1を基点として回動する。使用者が開閉レバーB121を下方へ回動させると、本体B1に対する蓋体L1の係止が解除され、蓋体L1が開く。つまり、使用者が開閉レバーB121を下方へ揺動させると、開閉レバーB121は、開閉レバー回動軸B12_ax0を回転中心として、図9の矢印Aで示す方向に回転する。
バネ部材B123は、開閉レバーB121を回動させたときに発生する押圧力を係止部材B122に伝達(付与)するための部材である。バネ部材B123は、図7下図に示すように、細バネ部123aと、太バネ部B123bとを備える。
係止部材(ストッパー)B122は、バネ部材B123からの押圧力を受けるための部材であり、当該押圧力を受けたときに、本体B1と蓋体L1との係合を解除するための部材である。係止部材B122は、本体B1(本実施形態では、枠部材B1_fr)に回動(揺動)可能に設けられている。係止部材(ストッパー)B122は、ストッパー回動軸B12_ax1を回転中心として回動可能となるように設置されている。係止部材B122は、押圧力受部B122aと、遮光部B122bと、延設部B122cと、係合部B122dとを備える。
蓋状態検知センサーB13は、蓋体L1の本体B1に対する係止状態を検知するためのセンサーである。蓋状態検知センサーB13は、本体B1内に設置されている。蓋状態検知センサーB13は、例えば、フォトインタラプタを用いて実現される。蓋状態検知センサーB13は、図10、図11に示すように、(1)蓋体L1の本体B1に対する係止状態が正常である場合、遮光部B122bが、蓋状態検知センサーB13(フォトインタラプタ)の発光素子と受光素子との間に位置し(図11の左図の状態(フォトインタラプタの発光素子から受光素子への光を遮らない状態))、(2)蓋体L1の本体B1に対する係止状態が異常である場合、遮光部B122bが、蓋状態検知センサーB13(フォトインタラプタ)の発光素子と受光素子との間に位置する(図11の右図の状態(フォトインタラプタの発光素子から受光素子への光を遮る状態))ように構成される。
ヒンジ部B1_hは、開閉レバーB121の反対側(すなわち、炊飯器1000の後方側)に配置されている。ヒンジ部B1_hは、蓋体L1が本体B1に対して回動自在となるように蓋体L1を本体B1に取り付けている。このヒンジ部B1_hは、蓋体L1を開方向に向かって付勢している。
誘導加熱コイルB14a~B14dは、内鍋InP1を誘導加熱する誘導加熱源であって、内鍋InP1の外面の側壁下端部に配設されている。
電源ユニットB15は、電源回路基板、自動巻取式電源コードユニット等を含む。電源回路基板は、炊飯器1000の電子部品等に電力を供給する電源を実現するための電源回路を構成する基板である。自動巻取式電源コードユニットは、電源コードおよび自動巻取機構等から構成されている。電源コードは、電源回路基板の電源回路に接続されている。また、電源コードの先端に電源プラグPL1が接続されており、電源プラグPL1を商用コンセントに差し込むことで、炊飯器1000の電源回路が、電源プラグPL1、電源コードを介して、商用の交流電源に接続される。
制御基板CB1は、例えば、長方形の板状(平板状)の外形を有している。制御基板CB1は、筐体B11内の後方側の下方に配置されている。制御基板CB1は、プリント配線基板などで形成される。すなわち、制御基板CB1は、絶縁性基板の表面および裏面の少なくとも何れかに、導電性材料で形成された回路パターンを有している。制御基板CB1には、マイコン(サブマイコン)、AC電源、インバータ、スイッチング電源などの種々の機能を有する回路パターン(回路素子)が実装されている。
蓋体L1は、外装体(外カバー)L11と、操作パネルユニットL12と、マイコン基板MB1と、安全弁ユニットL13と、調圧ユニットL14と、内蓋L15と、補強部材L16と、を備える。
外装体(外カバー)L11は、蓋体L1の外形を主に構成している。蓋体L1の内部には、操作パネルユニットL12、内蓋L15等が収容されている。
操作パネルユニットL12は、例えば、タッチパネル機能付き液晶パネルにより構成される。操作パネルユニットL12は、表示面に所定の表示を行うとともに、ユーザーのタッチ操作により、炊飯器1000の所定の機能を実行させるためのユーザーインターフェース機能を実現する。操作パネルユニットL12は、例えば、その上面が外装体L11の上側に露出するように配設されている。
マイコン基板MB1は、例えば、長方形の板状(平板状)の外形を有している。マイコン基板MB1は、例えば、操作パネルユニットL12の下方に配置されている。マイコン基板MB1は、絶縁性基板の表面および裏面の少なくとも何れかに、導電性材料で形成された回路パターンを有している。マイコン基板MB1には、マイコン(メインマイコン)、操作パネルユニットL12の所定の機能を実現するための制御回路、電子部品等が実装されている。
安全弁ユニットL13は、内鍋InP1の中の圧力を調整するための機能部であり、例えば、内鍋InP1に連通する通気孔と、当該通気孔を閉塞する位置および解放する位置に移動可能なリリーフ弁(安全弁)と、当該リリーフ弁(安全弁)を開閉させるための機構を駆動するためのソレノイド(電磁弁)とを備える。安全弁ユニットL13は、例えば、内鍋InP1の中の圧力が一定以上の高圧に上昇した場合に、内鍋InP1に連通する通気孔を開放するように、リリーフ弁を移動させ、内鍋InP1の内部の異常昇圧を防止する機能を実現させる。
調圧ユニットL14は、内鍋InP1の中の圧力を調整するための機能部であり、例えば、内鍋InP1に連通する通気孔と、当該通気孔の開閉状態を調整する閉塞弁と、当該閉塞弁の開閉状態を多段階制御することで内鍋InP1の中の圧力を段階的に調整する圧力制御部L141と、圧力制御部L141を駆動するためのステッピングモーターL142とを備える。
内蓋L15は、内鍋InP1の上部を覆って密閉するための部材であり、蓋体L1の下側に脱着可能に取り付けられている。
補強部材L16は、炊飯器1000の使用時の内圧に耐えることがえきるように蓋体L1を補強するための部材であり、蓋体L1内に配設される。また、補強部材L16には、図7に示すように、ツメ部L1cが接続されている。
次に、炊飯器1000において使用される圧力安全システム100の構成について説明する。圧力安全システム100は、炊飯器1000において、蓋体L1の状態が異常状態(例えば、半がかり状態(半ロック状態))であっても、内鍋InP1内の圧力が高圧となり危険な状態となることを適切に防止するためのシステムであり、ソフトウェア(例えば、マイコン処理)とハードウェアの組み合わせで炊飯器1000の安全性を担保するためのシステムである。
まず、圧力安全システム100の機能的構成について、説明する。
次に、圧力安全システム100の回路構成(一例)について、図13を参照しながら説明する。
信号Det_half_lockの論理:
蓋状態検知センサーB13が蓋体L1の異常状態を検知した場合、H(5V)
蓋状態検知センサーB13が蓋体L1の正常状態を検知した場合、L(0V)
また、信号Ctl_slndの論理(信号値)は、下記の通りである。
信号Ctl_slndの論理:
ソレノイドL131をON状態とする場合:L(0V)
ソレノイドL131をOFF状態とする場合:H(0V)
デジタルトランジスタDtr1は、pnp型トランジスタと、エミッタ-ベース間に配置された抵抗と、ベースに一端が接続された抵抗とを有する。デジタルトランジスタDtr1のエミッタは、電源Vcc1に接続される。デジタルトランジスタDtr1のベースには、(ベース側のデジタルトランジスタ用抵抗を介して)、マイコン12から出力される信号Ctr_slndが入力される。デジタルトランジスタDtr1のコレクタは、電界効果トランジスタpFETのドレインに接続される。
次に、圧力安全システム100の動作について、説明する。
まず、蓋体L1の本体B1に対する係合状態が正常状態(蓋ロック状態、または、蓋オープン状態)である場合の圧力安全システム100の動作について、説明する。
まず、蓋体L1の本体B1に対する係合状態が異常状態(蓋半ロック状態)である場合の圧力安全システム100の動作について、説明する。
次に、第1実施形態の第1変形例について、説明する。なお、上記実施形態と同様の部分については、同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
(1)
以上のように、圧力安全システム100、100Aでは、炊飯器1000の蓋体L1の異常状態(蓋体L1の半ロック状態)の検知から安全弁ユニットL13での圧力開放までの流れを、ソフトウェアを介さずに実施することで、マイコンの不調時にも、炊飯器1000において異常状態(半ロック状態)で加圧が継続されることがなくなる。その結果、圧力安全システム100、100Aを採用した炊飯器1000では、加圧時に蓋体L1が開く等の危険な状態が発生することを防止でき、製品の安全性を向上できる。
圧力安全システム100Aでは、マイコンが正常に動作しているときは、蓋体L1の異常状態(半ロック状態)を検知すると、安全弁ユニットL13のリリーフ弁(安全弁)を開放して圧力を抜くとともに、ステッピングモーターL142の原点出し(リセット)を行い(リセット状態に戻し)、次回の加圧時に、調圧ユニットL14において、ステッピングモーターL142による調圧が適切に行われるようにすることができる。
圧力安全システム100、100Aでは、ハードウェア(蓋状態検知センサーB13、検知回路11、ソレノイド駆動回路13)で、マイコン12の異常時であっても、安全弁ユニットL13のリリーフ弁(安全弁)の圧力開放を行うことができる。
圧力安全システム100、100Aでは、電源回路(例えば、補助電源(12V電源(例えば、ステッピングモーターL142、ソレノイドL131に電力供給する電源)))が停止している間は、ソレノイドL131に通電されず、安全弁ユニットL13のリリーフ弁が開放状態となるため(図14を参照)、圧力安全システム100、100Aを採用する炊飯器1000の製品の安全性を高めることができる。
圧力安全システム100Aを採用する炊飯器1000では、マイコン12が正常動作する状態となってから、調圧ユニットL14による加圧が再度行えるようになるため、炊飯器1000の製品の安全性が向上する。
[他の実施形態]
上記実施形態(変形例を含む)の圧力安全システム100、100Aは、一例であり、機能的構成、回路構成は、上記に限定されない。例えば、図14に示す真理値表を満たす他の機能的構成、回路を採用し、圧力安全システムを実現するようにしてもよい。
100、100A 圧力安全システム
B13 蓋状態検知センサー
11 検知回路
12、12A マイコン
13 ソレノイド駆動回路
14 STモータ駆動回路
L13 安全弁ユニット
L131 ソレノイド
L14 調圧ユニット
L142 ステッピングモーター
Vcc2 補助電源
Claims (3)
- 内鍋を収容自在であって、上部に開口部を備える本体と、
前記本体に回動自在に取り付けられ、前記開口部を開閉するための蓋体と、
前記蓋体の前記本体に対する係合状態である蓋状態を検知し、前記蓋状態の検知結果を示す信号である蓋状態検知結果信号を出力する蓋状態検知センサーと、
前記内鍋の内部の過剰圧力を制限するための安全弁を駆動制御する安全弁ユニットと、
前記安全弁の状態を制御するための安全弁駆動回路と、
前記蓋状態検知結果信号に基づいて、前記安全弁駆動回路を制御するための安全弁制御信号を出力することができるマイクロプロセッサと、
を備え、
前記安全弁駆動回路は、
前記蓋状態検知結果信号および前記安全弁制御信号を入力し、
前記蓋状態検知センサーにより前記蓋状態が正常状態であると検知された場合、
前記蓋状態検知結果信号および前記安全弁制御信号に基づいて、前記蓋状態が前記蓋状態検知結果信号および前記安全弁制御信号により決定される状態となるように前記安全弁を制御し、
前記蓋状態検知センサーにより前記蓋状態が異常状態であると検知された場合、
前記マイクロプロセッサから出力される前記安全弁制御信号の信号値に関わらず、前記蓋状態検知結果信号に基づいて、前記安全弁が開放状態となるように、前記安全弁を制御する、
加圧調理器。 - ステッピングモーターを用いて、前記内鍋の内部の圧力を調整するための調圧ユニットをさらに備え、
前記蓋状態検知センサーにより前記蓋状態が異常状態であると検知された場合、
前記マイクロプロセッサは、前記安全弁を開放状態とするための制御信号を前記安全弁駆動回路に出力するとともに、前記調圧ユニットの前記ステッピングモーターがリセット状態となるように、前記調圧ユニットを制御し、
前記安全弁駆動回路は、前記マイクロプロセッサからの制御信号と、前記蓋状態検知センサーの検知結果とに基づいて、前記安全弁が開放状態となるように、前記安全弁を制御する、
請求項1に記載の加圧調理器。 - 前記加圧調理器の電気部品に電源供給する主電源と補助電源とをさらに備え、
前記補助電源は、前記マイクロプロセッサにより、電力供給状態が制御される電源であり、前記安全弁に電力供給を行い、
前記安全弁は、前記補助電源による電力供給がされていない場合、開放状態となるように構成されている、
請求項1または2に記載の加圧調理器。
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