(57)【要約】【課題】精度よく温度情報を第１の制御手段に伝送し炊飯性能が良い炊飯器を提供する。【解決手段】炊飯器本体１０１に装備する鍋１０２と、鍋１０２を加熱する加熱手段１０５と、炊飯器本体１０１を覆う蓋１０３と、鍋１０２の温度を計測する温度センサ１０７ａと、温度センサ１０７ａの温度情報に応じて加熱手段１０５を制御する第１の制御手段１０６と、温度センサ１０７ａが検知した温度情報を演算によりデジタル信号に変換する第２の制御手段１１４と、温度センサ１０７ａの出力側と第２の制御手段１１４の入力側とを接続する第１の信号線１１５と、第２の制御手段１１４の出力側と第１の制御手段１０６の入力側とを接続する第２の信号線１１６とを備え、第１の信号線１１５の長さを第２の信号線１１６より短くしたもので、ノイズによるアナログ信号の不可逆な劣化を低減して精度よく温度情報が第１の制御手段１０６に伝わり、炊飯性能が向上する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炊飯器本体と、前記炊飯器本体に装備する鍋と、前記鍋を加熱する加熱手段と、前記炊飯器本体を覆う蓋と、前記鍋の温度を計測する温度センサと、前記温度センサの温度情報に応じて前記加熱手段を制御する第１の制御手段と、前記温度センサが検知した温度情報を演算によりデジタル信号に変換する第２の制御手段と、前記温度センサの出力側と前記第２の制御手段の入力側とを接続する第１の信号線と、前記第２の制御手段の出力側と前記第１の制御手段の入力側とを接続する第２の信号線とを備え、前記第１の信号線の長さを前記第２の信号線より短くしたことを特徴とする炊飯器。
【請求項２】
第１の信号線を、電気的なノイズの影響を受け難いシールド線としたことを特徴とする請求項１に記載の炊飯器。
【請求項３】
加熱手段の少なくとも一部を、鍋を誘導加熱する加熱コイルで構成し、前記加熱コイルの磁界から、第２の制御手段を防磁する防磁手段を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の炊飯器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鍋の温度を検知しながら炊飯する炊飯器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の、この種の炊飯器は、米、水の温度と相関の取れる鍋温度を検知するための温度センサを具備している。この温度センサとして、鍋に、その一部を接触させて伝熱によって温度検知する接触式の温度センサが一般的である。また鍋温度を精度よく検知するために、鍋から放射される赤外線を検知して、非接触で温度検知可能な赤外線センサを用いた炊飯器も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
鍋の温度を検知して炊飯制御するには、精度良い温度センサが重要であるが、温度センサの温度検知方式によっては、センサ出力から温度情報への演算が複雑であり、温度センサの温度情報によって、ヒータの加熱を制御するメインマイコンの負担が増えてしまうという問題がある。
【０００４】
温度演算の負担が大きくて演算が間に合わない場合には、温度情報の取得頻度を小さくする必要があり、そうすると温度精度を悪くするという問題がある。またメインマイコンを演算能力の優れたものに変更する場合には、大きなコストアップとなる。
【０００５】
上記問題を解決するために、主に温度演算を処理するサブマイコンを追加する構成として、温度センサからの入力を、サブマイコンがＡ／Ｄ変換、温度情報演算して、デジタル信号で、メインマイコンに温度情報を送信することで、メインマイコンの複雑な温度演算の負担を低減することが可能となる。
【特許文献１】特許第１８６２９４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の炊飯器の構成においては、サブマイコンの配置構成において、温度センサの出力からサブマイコンへの入力はアナログ信号を扱うが、これが長くなるようにサブマイコンを配置すると、ノイズによる信号の劣化を容易には復元できないアナログ信号にノイズが乗りやすくなるという課題があった。一方、デジタル信号においては誤り訂正処理によってある程度簡単に信号の劣化を復元することができる。
【０００７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ノイズによるアナログ信号の不可逆な劣化を低減して、精度よく温度情報をメインマイコン（第１の制御手段）に伝送して炊飯性能を向上させる炊飯器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記従来の課題を解決するために、本発明の炊飯器は、炊飯器本体と、前記炊飯器本体に装備する鍋と、前記鍋を加熱する加熱手段と、前記炊飯器本体を覆う蓋と、前記鍋の温度を計測する温度センサと、前記温度センサの温度情報に応じて前記加熱手段を制御する第１の制御手段と、前記温度センサが検知した温度情報を演算によりデジタル信号に変換する第２の制御手段と、前記温度センサの出力側と前記第２の制御手段の入力側とを接続する第１の信号線と、前記第２の制御手段の出力側と前記第１の制御手段の入力側とを接続する第２の信号線とを備え、前記第１の信号線の長さを前記第２の信号線より短くしたもので、ノイズによるアナログ信号の不可逆な劣化を低減して精度よく温度情報を第１の制御手段に伝送して炊飯性能を向上した炊飯器を提供することが可能となる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の炊飯器は、ノイズによるアナログ信号の不可逆な劣化を低減して精度よく温度情報をメインマイコン（第１の制御手段）に伝送して炊飯性能を向上させた炊飯器を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
第１の発明は、炊飯器本体と、前記炊飯器本体に装備する鍋と、前記鍋を加熱する加熱手段と、前記炊飯器本体を覆う蓋と、前記鍋の温度を計測する温度センサと、前記温度センサの温度情報に応じて前記加熱手段を制御する第１の制御手段と、前記温度センサが検知した温度情報を演算によりデジタル信号に変換する第２の制御手段と、前記温度センサの出力側と前記第２の制御手段の入力側とを接続する第１の信号線と、前記第２の制御手段の出力側と前記第１の制御手段の入力側とを接続する第２の信号線とを備え、前記第１の信号線の長さを前記第２の信号線より短くしたもので、ノイズによるアナログ信号の不可逆な劣化を低減して精度よく温度情報を第１の制御手段に伝送して炊飯性能を向上した炊飯器を提供することが可能となる。
【００１１】
第２の発明は、特に、第１の発明の第１の信号線を、電気的なノイズの影響を受け難いシールド線としたもので、ノイズによるアナログ信号の不可逆な信号劣化を更に低減して精度よく温度情報を第１の制御手段に伝送して炊飯性能を向上した炊飯器を提供することが可能となる。
【００１２】
第３の発明は、特に、第１又は第２の加熱手段の少なくとも一部を、鍋を誘導加熱する加熱コイルで構成し、前記加熱コイルの磁界から、第２の制御手段を防磁する防磁手段を設けたもので、ノイズによるアナログ信号の不可逆な信号劣化を低減して精度よく温度情報を第１の制御手段に伝送して炊飯性能を向上した炊飯器を提供することが可能となる。
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なおこの実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における炊飯器の断面図である。
【００１５】
図１において、本実施の形態にかかる炊飯器は、保護枠１０９が形成された略有底筒状の炊飯器本体１０１と、保護枠１０９内に収納されると共に、誘導加熱により発熱する磁性体の金属を含む鍋１０２と、炊飯器本体１０１に取り付けられ、炊飯器本体１０１の開口部１０１ａを開閉する蓋１０３と、蓋１０３の内側（鍋１０２の開口部１０２ａを覆う側）に着脱自在に取り付けられて、鍋１０２の開口部１０２ａを密閉可能な略円盤状の内蓋１０４と、鍋１０２等を誘導加熱する加熱手段１０５とを有している。
【００１６】
加熱手段１０５は、保護枠１０９の外周面に取り付けられた鍋底面加熱コイル１０５ａと、鍋側面加熱コイル１０５ｂと、蓋１０３内に設けられた後述の内蓋加熱コイル１０５ｃから構成されている。
【００１７】
鍋底面加熱コイル１０５ａは、保護枠１０９を介して鍋１０２の底部の中央部周囲とコーナー部に対向するように配置されている。
【００１８】
図１に示すとおり、温度センサユニット１０７は、鍋１０２の底面外側の略中心部分にバネ１０８による反発力によって安定した接触状態を得るように構成されている。温度センサユニット１０７の配置構成に関しては、炊飯合数によって水位が変動する鍋１０２の
側面よりも、常に水位よりも下に接触させられる底面への設置のほうが、取得温度が安定して水温度の制御が容易である。
【００１９】
この温度センサユニット１０７は、鍋１０２との接触部からの伝熱によって、鍋１０２の温度を検知するための温度センサ１０７ａを具備している。
【００２０】
本実施の形態では、温度センサユニット１０７は、従来の炊飯器に使用されるサーミスタ等の接触式の温度センサとして表現しているが、温度情報に相関のある電気信号で出力する温度センサであれば、熱電対、サーモパイル、サーミスタボロメータなど他の方式の温度センサであって良い。
【００２１】
炊飯器本体１０１内には、各部及び各装置を駆動制御して炊飯動作を行う第１の制御手段１０６が設置されている。温度センサ１０７ａの出力信号線である第１の信号線１１５は、第２の制御手段１１４の入力側に接続され、第２の制御手段１１４の出力側は、第２の信号線１１６によって第１の制御手段１０６の入力側に接続されている。
【００２２】
第２の制御手段１１４は、第１の制御手段１０６に負担のかかる温度演算を専門に行なうものであり、温度センサ１０７ａからのアナログ出力信号を入力として、温度情報を演算して、得られた温度情報をデジタル信号に変換するものである。
【００２３】
この構成によって、複雑な演算を要する温度センサ１０７ａの出力信号から温度情報への変換を、炊飯器の駆動制御を担う第１の制御手段１０６に負担をかけることなく行なうことができる。
【００２４】
さらに温度センサ１０７ａと第１の制御手段１０６の接続にあたって、第１の信号線１１５をできるだけ短くするように第２の制御手段１１４を配置することによって、ノイズなどによる信号劣化の復元が難しい、アナログ信号である温度センサ１０７ａの出力信号に乗るノイズを低減することができる。なお短く構成した第１の信号線１１５のみを、ノイズの影響を受け難いシールド線とすることによって、よりアナログ信号へのノイズの影響を低減することが可能であり、温度センサ１０７ａから第１の制御手段１０６までの全ての経路をシールド線とする構成に比べてコストアップを抑えることができる。
【００２５】
上記構成によって、逆に第２の信号線１１６は長くなり、ノイズの影響を受けやすくなるが、第２の信号線１１６が扱う信号は、マイコン間通信のデジタル信号であるから、ノイズによる劣化を、誤り訂正処理によって容易に復元することができる。したがって、温度センサ１０７ａから第１の制御手段１０６までの経路全体としてノイズによる劣化を低減でき、精度の良い温度計測を行なうことができる。
【００２６】
このことから、アナログ信号を扱う第１の信号線１１５をできるだけ短く配置、構成することによってノイズによる信号劣化を低減し、精度の良い温度計測の結果、炊飯性能を向上することができる。また、第１の制御手段１０６の機能は、図１では炊飯器本体１０１に配置しているが、蓋１０３に配置する構成でも良い。
【００２７】
蓋１０３には、内蓋１０４の温度を検知する蓋温度検知装置の一例である内蓋温度センサ１１１と、内蓋加熱装置の一例である内蓋加熱コイル１０５ｃと、ヒンジ軸１０３ａと、蒸気筒１１０とが設けられている。
【００２８】
第１の制御手段１０６は、例えば、蓋１０３に設けられた後述の入力操作部１１２を使用して行った使用者の指示に応じて、温度センサユニット１０７や、内蓋温度センサ１１１によって得られた鍋１０２や内蓋１０４の温度情報によって加熱手段１０５を制御する
。
【００２９】
蓋１０３内に設置された内蓋加熱コイル１０５ｃは、制御手段１０６の制御により内蓋１０４を誘導加熱するよう構成されている。ヒンジ軸１０３ａは、蓋１０３の開閉軸であり、その両端部は、炊飯器本体１０１に回動自在に固定されている。蓋１０３は、ヒンジ軸１０３ａの近傍に設けた回動バネ１０３ｂにより常時開成方向に付勢されている。
【００３０】
内蓋１０４の一部は、誘導加熱が可能なステンレスなどの金属で構成されており、蒸気を鍋１０２外へと排出するために、複数の穴からなる蒸気口１０４ｂ（例えば、開口面積が０．５ｃｍ２）を設けている。
【００３１】
内蓋１０４の外周部の鍋１０２側の面には、蓋１０３が閉状態にあるとき、鍋１０２と密接する略環状の内蓋パッキン１０４ａが取り付けられている。内蓋パッキン１０４ａは、ゴムなどの弾性体で構成されている。
【００３２】
蒸気筒１１０は、蓋１０３に着脱自在に取り付けられており、内蓋１０４の蒸気口１０４ｂから出てきた蒸気は、蒸気筒１１０内を通過して炊飯器外へと放出されるように構成されている。蒸気筒１１０の内部には磁石１１０ａが存在し、この磁石１１０ａは、蓋１０３を開いたときや、炊飯中に水や米中のデンプンが水中に溶け出し粘度の高い水となったおねばが蒸気筒１１０内を上昇したときに、ヒンジ軸１０３ａ側に移動可能に構成されている。
【００３３】
蓋１０３内側の磁石１１０ａの近傍には、磁力センサ１１３が設けられており、磁石１１０ａが所定の位置にあるかどうかを検知することができるよう構成されている。
【００３４】
蓋１０３の外表面には、炊飯のメニュー、時間などの各種情報を表示したり、炊飯の開始、取り消し、予約などの実行を行うための入力操作部１１２が搭載されている。
【００３５】
そして、入力操作部１１２の操作ボタン（図示せず）などを操作することにより、炊飯器本体１０１に内蔵された制御手段１０６に内蔵された炊飯プログラムが実行され、加熱手段１０５を炊飯プログラムの進行に合わせて動作、停止させて炊飯を実施する。
【００３６】
以上のように構成された本実施の形態における炊飯器について、以下その動作、作用について説明する。
【００３７】
まず、鍋１０２内に所定の米と水をセットし、入力操作部１１２を操作して炊飯メニューを選択し、炊飯開始ボタン（図示せず）を押下することで、炊飯工程が開始される。炊飯工程は、水を一定温度に保って米に水を吸収させる浸せき工程、鍋１０２を加熱手段１０５により一気に加熱し、鍋１０２内の水を沸騰状態にする炊き上げ工程、鍋１０２内の水がほとんどなくなった状態で、加熱を抑える蒸らし工程からなり、これらの工程の間に米の糊化を進めて炊飯する。
【００３８】
制御手段１０６は、温度センサユニット１０７により検知した鍋１０２の温度に応じて最適に加熱手段１０５を制御し、あらかじめ決められた炊飯プログラムに従って炊飯を行う。炊飯プログラムは、米の種類などによって複数のコースが準備されている。この蒸らし工程が終了すると炊飯が終了し、自動的に保温工程へと移行し、炊き上がったご飯の温度が低下しないようにして、使用者がいつでも温かいご飯が得られるようになっている。
【００３９】
次に、炊飯プログラム実行による動作の詳細を以下に説明する。
【００４０】
炊飯が開始されると、まず米に水を吸収させる浸せき工程が始まる。制御手段１０６は、加熱手段１０５により鍋１０２を加熱し、鍋１０２の温度を温度センサ１０７ａによって検知して、米の糊化が始まらない温度（例えば、約６０℃未満）に調整して米の吸水を促進する。米は、糊化が始まらない範囲で最も高い温度とし、さらにその温度を一定時間（例えば３０分〜２時間）継続すると吸水率が向上しやすい。
【００４１】
一方、炊飯時間は、できるだけ短時間でおいしいご飯が炊き上がることが求められることが多いため、短時間で、鍋１０２を糊化が始まらない温度にまで上昇させている。
【００４２】
炊き上げ工程では、米に水と熱を加えて糊化を進行させる。制御手段１０６は、加熱手段１０５を動作させて、鍋１０２を急速に加熱し、鍋１０２内の水を沸騰状態とする。鍋１０２内の水が徐々になくなってくると、鍋１０２の温度は、被加熱部２ａから１００℃を超えて上昇し続け、約１３０℃を検知することで鍋１０２内の水がなくなったと判断し、加熱手段１０５による加熱を停止する。
【００４３】
蒸らし工程では、鍋１０２内にはほとんど水は残留しておらず、米に付着した余分な水分を蒸散させながら、鍋１０２内を高温状態（例えば、約１００℃の状態）に維持して糊化をさらに進展させる。この際、制御手段１０６は、内蓋温度センサ１１１で、鍋１０２の上部空間の温度を検知しながら、内蓋加熱コイル１０５ｃを動作させて、米に対して熱を与え続け、糊化の進展を促進させる。
【００４４】
以上のように炊飯の各工程においては、温度検知の精度が最も重要であるが、本実施の形態では、ノイズの影響による信号劣化の復元が難しいアナログ信号を扱う第１の信号線１１５をできるだけ短くするように第２の制御手段１１４を配置しているので、温度センサ１０７ａから第１の制御手段１０６までの経路全体としてノイズによる劣化を低減でき、精度の良い温度計測を行なうことができる。これによって鍋１０３の温度制御を精度良く行ない、炊飯性能を向上した炊飯器を提供することが可能となる。
【００４５】
（実施の形態２）
図２は、本発明の第２の実施の形態における炊飯器の温度センサ取り付け部の拡大断面図である。尚、上記実施の形態１における炊飯器と同一部分については、同一符号を付して、その説明を省略する。
【００４６】
本実施の形態における炊飯器の構成、動作に関しては、図１を用いて説明した実施の形態１に記したのと同様であるため、以下本実施の形態における構成、動作等の要点のみを述べる。
【００４７】
本実施の形態は、図２に示すように、温度センサユニット１０７と第２の制御手段１１４とを一体的に構成し、第２の制御手段１１４への、保護枠１０９の外周面に取り付けられた鍋底面加熱コイル１０５ａや鍋側面加熱コイル１０５ｂが作りだす磁界の影響を抑える、すなわち防磁する防磁手段２０１を、第２の制御手段１１４の周囲に配したものである。
【００４８】
防磁構成としては、高導電率かつ低透磁率材料、例えばアルミを、第２の制御手段１１４と鍋底面加熱コイル１０５ａとの間に配置する。
【００４９】
これによって、温度センサユニット１０７と一体に構成した温度センサ１０７ａ、第１の信号線１１５、第２の制御手段１１４に対するノイズの影響を低減することができる。また温度センサユニット１０７から第１の制御手段１０６への接続は、第２の制御手段１１４のデジタル出力である第２の信号線１１６のみとなる。
【００５０】
ゆえに、ノイズなどによる信号劣化の復元が難しい、アナログ信号である温度センサ１０７ａの出力信号に乗るノイズを低減することができ、ノイズによる信号劣化を低減した、精度の良い温度計測の結果、炊飯性能を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上のように、本発明にかかる炊飯器は、温度センサとその出力を入力とする制御手段の間のノイズの影響が低減されるので、温度センサの温度情報によって加熱を制御する他の調理機器の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１の実施の形態における炊飯器の断面図
【図２】本発明の第２の実施の形態における炊飯器の温度センサ取り付け部の拡大断面図
【符号の説明】
【００５３】
１０１  炊飯器本体
１０２  鍋
１０３  蓋
１０３ａ  ヒンジ軸
１０３ｂ  回動バネ
１０４  内蓋
１０４ａ  内蓋パッキン
１０４ｂ  蒸気口
１０５  加熱手段
１０５ａ  鍋底面加熱コイル
１０５ｂ  鍋側面加熱コイル
１０５ｃ  内蓋加熱コイル
１０６  第１の制御手段
１０７  温度センサユニット
１０７ａ  温度センサ
１０８  バネ
１０９  保護枠
１１０  蒸気筒
１１０ａ  磁石
１１１  内蓋温度センサ
１１２  入力操作部
１１３  磁力センサ
１１４  第２の制御手段
１１５  第１の信号線
１１６  第２の信号線
２０１  防磁手段
【図１】
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【図２】
2010178946.tif 000004