(57)【要約】【課題】鍋からの放射される赤外線により温度検知する炊飯器において、加熱手段にＩＨ誘導加熱方式を用いた場合においても、鍋内部の温度を精度良く検知すること。【解決手段】アルミニウムやステンレスなど複数の金属板が内側から外側に向かい層状に構成される鍋１（多層鍋）を使用する炊飯器において、鍋１内部１ｅの温度と常に同じ温度と見なされる鍋１の金属層の一部であるアルミニウム層１ｂ部分を鍋の外側に一部露出させることにより、この露出部分から放射される赤外線を用いて、第１の温度検知手段４と第２の温度検知手段５により検知した温度の差分から鍋の温度を検出するようにした。【選択図】図１
2009125332.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と、アルミニウムやステンレスなど複数の金属板が内側から外側に向かい層状に構成され前記本体内に着脱自在に収納される鍋と、前記鍋を加熱する加熱手段と、加熱により前記鍋のアルミニウムが露出している部分から放射される赤外線を熱に変えて検知する第１の温度検知手段と、前記鍋から放射される赤外線の影響を受けずに周囲温度を検知する第２の温度検知手段と、前記加熱手段などを逐次制御する制御装置を備え、制御装置は、第１の温度検知手段と第２の温度検知手段により検知した温度の差分から前記鍋の温度を検出するようにした炊飯器。
【請求項２】
鍋のアルミニウムが露出している部分は凹状あるいは円錐状にくり抜いた形状であることを特徴とした請求項１記載の炊飯器。
【請求項３】
制御装置は、第１の温度検知手段と第２の温度検知手段により検知した温度の差分を平均化して鍋の温度検出するようにした請求項１または２に記載の炊飯器。
【請求項４】
制御装置は、第１の温度検知手段または第２の温度検知手段の個体差ばらつきに相応する第１の補正係数と、第１の温度検知手段と第２の温度検知手段により検知した温度の差分とから前記鍋の温度を検出するようにした請求項１〜３のいずれか１項に記載の炊飯器。
【請求項５】
第１の温度検知手段または第２の温度検知手段の個体差ばらつきに相応する第１の補正係数を記憶する記憶手段を備えたことを特徴とする請求項４記載の炊飯器。
【請求項６】
制御装置は、第２の温度検知手段により検知した周囲温度に応じた第２の補正係数と、第１の温度検知手段と第２の温度検知手段により検知した温度の差分とから前記鍋の温度を検出するようにした請求項１〜５のいずれか１項に記載の炊飯器。
【請求項７】
第１の温度検知手段または第２の温度検知手段の使用時間を計測する使用時間計測手段を備え、制御装置は、前記使用時間計測手段に応じた第３の補正係数と、第１の温度検知手段と第２の温度検知手段により検知した温度の差分とから前記鍋の温度を検出するようにした請求項１〜６のいずれか１項に記載の炊飯器。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の炊飯器において少なくとも一つの手段をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炊飯器本体内に着脱自在に収納される鍋の温度検知に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般家庭で使用される炊飯器において、その炊飯の流れは、本体内に着脱自在に収納される鍋に適量の米と水を入れた後、鍋内側の水温を間接的に鍋底の温度から検知しながら、例えばＩＨ誘導加熱と称して加熱コイルに高周波電流を供給し鍋を誘導加熱するなどの加熱手段を用いて、前炊き〜ならし〜追い焚きなど一連の炊飯制御を行うが、ここで鍋の温度を検知する温度検知手段（温度センサー）は、サーミスタを用いた次の構成のものが広く知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
一方、近年、鍋底に温度検知手段を接触することなく鍋から発せられる赤外線エネルギーを熱に変えて温度検知する方式も提案されており、以下、その構成について説明する。
【０００４】
図４は、従来この種の炊飯器における温度検知手段のシステムブロック図であり、鍋１は、炊飯器本体２内に着脱自在に収納される。加熱手段３は、図示はしないが電熱ヒータやＩＨ誘導加熱と称する加熱コイルに高周波電流を供給し鍋を誘導加熱するなど鍋１を加熱するものである。
【０００５】
４は加熱により鍋１から放射される赤外線を熱に変えて検知する第１の温度検知手段、５は第１の温度検知手段４と同様に赤外線を熱に変えて検知する機能を有する温度検知手段ではあるが遮蔽板６で覆われているため鍋１から放射される赤外線をの影響を受けないことから周囲温度（雰囲気温度）を検知するための温度検知手段として第２の温度検知手段とした。これら第１の温度検知手段４と第２の温度検知手段５は保持具７に取り付けられている。なお、制御装置８は、マイコンなどからなる制御手段９などから構成し、１の温度検知手段４と第２の温度検知手段５からの温度を常に検知している。
【０００６】
ここで、最近の炊飯器に用いられている鍋１の構造について若干補足するが、図４の鍋１は内側から外側に向かって複数の金属板によって層状に構成され、具体的にはフッ素表面層１ａ、アルミニウム層１ｂ、ステンレス層１ｃ、銅層１ｄから成り、ＩＨ誘導加熱の場合には、加熱コイルから鍋１が受けた高周波電流により特にステンレス層１ｃが誘導加熱（自己発熱）をしながら鍋１内部の水や米を加熱し、アルミニウム層１ｂはステンレス層１ｃに比べると自己発熱性は低いため加熱目的としては不利だが熱伝導性が高いので鍋１内部１ｅの（水や米の）温度に追従ためでアルミニウム層１ｂの温度は鍋１内部１ｅの温度と言って良い。銅層１ｄもステンレス層１ｃに比べると自己発熱性は低いため加熱目的としては不利だが熱伝導性が極めて高いため誘導加熱（自己発熱）したステンレス層１ｃの熱を隅々まで伝搬する。
【０００７】
次に、第１の温度検知手段４が鍋１から放射される赤外線を熱に変えて検知する原理を説明する。鍋１が加熱手段３により加熱され温度が上昇すると（あるいは加熱終了後に鍋１の温度が低下すると）鍋１と第１の温度検知手段４との間に温度差が生じて、この温度差の応じた赤外線が鍋１から第１の温度検知手段４に向かって入射されるが、この原理は輻射熱伝導と呼ばれている。
【０００８】
次に、第１の温度検知手段の構造を説明するが、その構造は一般的に普及しているサーミスタ式温度計をベースにその表面を熱線吸収層と称する膜で覆っている。この熱線吸収層は第１の温度検知手段４に入射された赤外線エネルギーを熱に変換する機能を持っており、微少ながら第１の温度検知手段４は温度上昇を検知する。一方で、第２の温度検知手段５は遮蔽板６により鍋１からの赤外線を受けないものの、構成は第１の温度検知手段４と同様のため、周囲からの赤外線エネルギーを熱線吸収層で受けて発熱するのではないかと心配になるが、実際には（第２の温度検知手段５と雰囲気との温度差は生じないため）極めて微少な熱しか生じないため第２の温度検知手段５が検知する温度は周囲温度（雰囲気温度）を検知していると言っても良い。
【０００９】
以上のように構成された炊飯器について、以下その動作、作用を説明する。
【００１０】
鍋１に米と水とを入れ、本体２内に収納し、制御装置８が炊飯シーケンスを開始すると、制御手段９からの指令に基づき加熱手段３は鍋１を加熱する。第１の温度検知手段４は、直接、鍋１の表面を見ているため、鍋１底の温度が上昇する、つまり、鍋１と第１の温度検知手段４との間に温度差が生じることにより赤外線エネルギーが熱に変換され第１の温度検知手段４は温度上昇を検知する。ただし、この第１の温度検知手段４が検知した温度は（例えば４０℃等という具体的な）絶対温度でない。なぜならば（その時点で）基準となる温度が不定であるからである。よって、第２の温度検知手段５が検知する温度を検知して、制御手段９は、第２の温度検知手段５が検知した温度（雰囲気温度）を基準として、第１の温度検知手段４により検知した温度との差分から鍋１の絶対温度を算出することができる。
【特許文献１】特開平５−１１５３６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、従来の構成では、加熱手段３を動作させると、特に加熱手段３がＩＨ誘導加熱の場合、鍋１のステンレス層１ｃが誘導加熱（自己発熱）により高温になったとしても、鍋１内部１ｅが高温に至る前に、第１の温度検知手段４が鍋１の外側１ｆから放射される赤外線を用いて温度検出するため、つまり鍋１内部１ｅの温度を検知すべきがステンレス層１ｃや銅層１ｄの温度を検知してしまうという課題を有していた。
【００１２】
本発明は、従来の課題を解決するもので、鍋１からの放射される赤外線により温度検知する炊飯器において、加熱手段３にＩＨ誘導加熱方式を用いた場合においても、鍋１内部１ｅの温度を精度良く検知することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
従来の課題を解決するために、本発明の炊飯器は、アルミニウムやステンレスなど複数の金属板が内側から外側に向かい層状に構成される鍋（多層鍋）を使用する炊飯器において、鍋内部の温度と常に同じ温度と見なされる鍋の金属層の一部であるアルミニウム層部分を鍋の外側に一部露出させることにより、この露出部分から放射される赤外線を用いて、第１の温度検知手段と第２の温度検知手段により検知した温度の差分から鍋の温度を検出するようにしたものである。
【００１４】
これにより、アルミニウムやステンレスなど複数の金属板が内側から外側に向かい層状に構成される鍋（多層鍋）を使用し、ＩＨ誘導加熱により鍋を加熱する場合においても、鍋内部の温度と常に同じ温度と見なされるアルミニウム層部分が鍋の外側に露出しているので、この部分からの赤外線放射は鍋内部からのそれと同様であると扱えるので、つまり、鍋内部の温度を精度良く検知することが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の炊飯器は、アルミニウムやステンレスなど複数の金属板が内側から外側に向かい層状に構成される鍋（多層鍋）を使用する炊飯器において、ＩＨ誘導加熱により鍋を加熱する場合においても、鍋内部の温度と常に同じ温度と見なされるアルミニウム層部分が鍋の外側に露出しているので、この部分からの赤外線放射は鍋内部からのそれと同様であると扱えるので、つまり、鍋内部の温度を精度良く検知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】
【００１６】
第１の発明は、本体と、アルミニウムやステンレスなど複数の金属板が内側から外側に向かい層状に構成され前記本体内に着脱自在に収納される鍋と、前記鍋を加熱する加熱手段と、加熱により前記鍋のアルミニウムが露出している部分から放射される赤外線を熱に変えて検知する第１の温度検知手段と、前記鍋から放射される赤外線の影響を受けずに周囲温度を検知する第２の温度検知手段と、前記加熱手段などを逐次制御する制御装置を備え、制御装置は、第１の温度検知手段と第２の温度検知手段により検知した温度の差分から前記鍋の温度を検出するようにしたことにより、アルミニウムやステンレスなど複数の金属板が内側から外側に向かい層状に構成される鍋（多層鍋）を使用し、ＩＨ誘導加熱により鍋を加熱する場合においても、鍋内部の温度と常に同じ温度と見なされるアルミニウム層部分が鍋の外側に露出しているので、この部分からの赤外線放射は鍋内部からのそれと同様であると扱えるので、つまり、鍋内部の温度を精度良く検知することが可能となる。
【００１７】
第２の発明は、特に、第１の発明の炊飯器において、鍋のアルミニウム層が露出している部分を凹状あるいは円錐状にくり抜いた形状としたことにより、使用者が鍋を扱う上でアルミニウムが露出している部分に水や埃が付着しにくくなり、ひいては鍋から第１の温度検知手段が受ける赤外線エネルギーを減衰しにくくすることが可能となる。
【００１８】
第３の発明は、特に、第１または２の発明の炊飯器にて、制御装置は、第１の温度検知手段と第２の温度検知手段により検知した温度の差分を平均化して鍋の温度検出するようにしたことにより、ノイズなどの影響を受けた場合にも安定して鍋の温度を検知することが可能となる。
【００１９】
第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１項の発明の炊飯器において、制御装置は、第１の温度検知手段または第２の温度検知手段の個体差ばらつきに相応する第１の補正係数と、第１の温度検知手段と第２の温度検知手段により検知した温度の差分とから前記鍋の温度を検出するようにしたことにより、第１（あるいは第２）の温度検知手段の製造時に発生した個体差バラツキを、設計時の部品特性と近づけることが可能となり、ひいては、精度の高い温度検知が可能となる。
【００２０】
第５の発明は、特に、第４の発明の炊飯器において、第１の温度検知手段または第２の温度検知手段の個体差ばらつきに相応する第１の補正係数を記憶する記憶手段を備えたことにより、炊飯器の商用電源が途絶えたり内蔵する電池が切れても補正するための係数を継続して保持および呼び出すことが可能となる。
【００２１】
第６の発明は、特に、第１〜５のいずれか１項の発明の炊飯器において、制御装置は、第２の温度検知手段により検知した周囲温度に応じた第２の補正係数と、第１の温度検知手段と第２の温度検知手段により検知した温度の差分とから前記鍋の温度を検出するようにしたことにより、第１（あるいは第２）の温度検知手段（温度センサー部品）が周囲温度からの影響（高温環境下や零下などの極寒環境下における温度特性影響）に対して第２の補正係数を用いて補正することにより精度の高い温度検知が可能となる。
【００２２】
第７の発明は、特に、第１〜６のいずれか１項の発明の炊飯器において、第１の温度検知手段または第２の温度検知手段の使用時間を計測する使用時間計測手段を備え、制御装置は、前記使用時間計測手段に応じた第３の補正係数と、第１の温度検知手段と第２の温度検知手段により検知した温度の差分とから前記鍋の温度を検出するようにしたことにより、第１（あるいは第２）の温度検知手段（温度センサー部品）の経年変化による部品劣化（特性の鈍化）に対して第３の補正係数を用いて補正することにより精度の高い温度検知が可能となる。
【００２３】
第８の発明は、特に、第１〜７の発明の炊飯器の少なくとも一つをコンピュータに実行させるためのプログラムである。この構成によれば、プログラムであるのでマイコンなどを用いて本発明の炊飯器の一部あるいは全てを容易に実現することができる。また記録媒体に記録したり通信回線を用いてプログラムを配信したりすることでプログラムの配布が容易にできる。
【００２４】
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。また、背景技術と同じ構成のものは同一符号を付して説明を省略する。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は、炊飯器のシステムブロック図である。従来の例からの変更点は、鍋１の底部外側１ｆ近傍であり、１ｇは鍋底を外側から銅層１ｄとステンレス層１ｃをくり抜き（削り取り）、アルミニウム層１ｂを露出させている（ここで、露出と書いたが、アルミニウムも完全に露出させると酸やアルカリに侵されて酸化膜ができてしまうなどの不都合もあるため、現実的にはアルミニウム層１ｂの露出部分には赤外線透過に影響のないポリエチレン系の樹脂を極めて薄く塗るなどコーティングを行っている）。その他は、制御装置１０、制御手段１１と表記している以外は従来の構成と同じである。
【００２６】
以上のように構成された炊飯器について、以下その動作、作用を説明する。
【００２７】
従来の例と同様に、鍋１に米と水とを入れ、本体２内に収納し、制御装置１０が炊飯シーケンスを開始すると、制御手段１１からの指令に基づき加熱手段３は鍋１を加熱する。第１の温度検知手段４は、直接、鍋１のアルミニウム層１ｂが露出している部分１ｇの表面を見ているため、鍋１内部１ｅの温度が上昇するのに連動してアルミニウム層１ｂの温度が上昇する、つまり、アルミニウム層１ｂと第１の温度検知手段４との間に温度差が生じることにより赤外線エネルギーが熱に変換され第１の温度検知手段４は温度上昇を検知する。ただし、この第１の温度検知手段４が検知した温度は（例えば４０℃等という具体的な）絶対温度でない。なぜならば（その時点で）基準となる温度が不定であるからだ。よって、第２の温度検知手段５が検知する温度を検知して、制御手段１１は、第２の温度検知手段５が検知した温度（雰囲気温度）を基準として、第１の温度検知手段４により検知した温度との差分から鍋１の絶対温度を算出する。
【００２８】
これにより、アルミニウムやステンレスなど複数の金属板が内側から外側に向かい層状に構成される鍋１（多層鍋）を使用し、ＩＨ誘導加熱により鍋１を加熱する場合においても、鍋１内部１ｅの温度と常に同じ温度と見なされるアルミニウム層１ｂ部分が鍋１の外側に露出しているので、この部分１ｆからの赤外線放射は鍋１内部１ｅからのそれと同様であると扱えるので、つまり、鍋１内部１ｅの温度を精度良く検知することが可能となる。
【００２９】
（実施の形態２）
本実施の形態２の炊飯器のシステムブロック図も実施の形態１と同じ構成である。動作については実施の形態１と同様なので繰り返さないが、特筆すべきは、鍋のアルミニウム層１ｂが露出している部分を凹状あるいは円錐状にくり抜いた形状としたことである。
【００３０】
これにより、使用者が鍋１を扱う上でアルミニウムが露出している部分に水や埃が付着しにくくなり、ひいては鍋１から第１の温度検知手段４が受ける赤外線エネルギーを減衰しにくくすることを可能となる。
【００３１】
（実施の形態３）
本実施の形態３の炊飯器のシステムブロック図も実施の形態１と同じ構成である。図１に示したように、制御装置１０は、第１の温度検知手段４と第２の温度検知手段５により検知した温度の差分を平均化して鍋１の温度検出するようにしたものである。
【００３２】
これにより、ノイズなどの影響を受けた場合にも安定して鍋の温度を検知することが可能となる。
【００３３】
（実施の形態４）
本実施の形態４の炊飯器のシステムブロック図も実施の形態１と同じ構成である。図１に示したように、制御装置１０は、第１の温度検知手段４または第２の温度検知手段５の製造段階から背負っている個体差ばらつきに相応する第１の補正係数と、第１の温度検知手段と第２の温度検知手段により検知した温度の差分とから前記鍋の温度を検出するようにしたものである。
【００３４】
この第１の補正係数とは具体的には、例えば雰囲気温度２０℃の部屋で炊飯器の鍋に４０℃のお湯を入れた場合に、設計時に想定したサーミスタ抵抗値との差分をさす。つまり、設計時に想定した抵抗値との差分（補正係数）を個体差ばらつきとして後ほど演算する際に加減算させるわけである。
【００３５】
これにより、第１（あるいは第２）の温度検知手段の製造時に発生した個体差バラツキを、設計時の部品特性と近づけることが可能となり、ひいては、精度の高い温度検知が可能となる。
【００３６】
（実施の形態５）
図２は、本実施の形態５の炊飯器のシステムブロック図である。なお、制御装置の内部ブロック図にて、１２は第１の温度検知手段または第２の温度検知手段の個体差ばらつきに相応する第１の補正係数を記憶する記憶手段である。その他は制御装置１３、制御手段１４と表記している以外は実施の形態１と同じ構成である。
【００３７】
第１の補正係数については、実施の形態３にて説明したので繰り返さないが、図２に示したように、本実施の形態の特徴は、第１の温度検知手段または第２の温度検知手段の個体差ばらつきに相応する第１の補正係数を記憶する記憶手段を備えたと言うことである。
【００３８】
これにより、炊飯器の商用電源が途絶えたり内蔵する電池が切れても補正するための係数を継続して保持および呼び出すことが可能となる。
【００３９】
（実施の形態６）
本実施の形態６の炊飯器のシステムブロック図も実施の形態１と同じ構成である。図１に示したように、制御装置１０は、第２の温度検知手段により検知した周囲温度に応じた第２の補正係数と、第１の温度検知手段と第２の温度検知手段により検知した温度の差分とから前記鍋の温度を検出するようにしたものである。
【００４０】
これにより、第１（あるいは第２）の温度検知手段（温度センサー部品）が周囲温度からの影響（高温環境下や零下などの極寒環境下における温度特性影響）に対して第２の補正係数を用いて補正することにより精度の高い温度検知が可能となる。
【００４１】
（実施の形態７）
図３は、本実施の形態７の炊飯器のシステムブロック図である。なお、制御装置の内部ブロック図にて、１５は第１の温度検知手段または第２の温度検知手段の使用時間を計測する使用時間計測手段である。その他は制御装置１６、制御手段１７と表記している以外は実施の形態１と同じ構成である。図３に示したように、制御装置１７は、前記使用時間計測手段に応じた第３の補正係数と、第１の温度検知手段と第２の温度検知手段により検知した温度の差分とから前記鍋の温度を検出するようにしたものである。
【００４２】
これにより、第１（あるいは第２）の温度検知手段（温度センサー部品）の経年変化による部品劣化（特性の鈍化）に対して第３の補正係数を用いて補正することにより精度の高い温度検知が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
以上のように、本発明にかかる炊飯器は、アルミニウムやステンレスなど複数の金属板が内側から外側に向かい層状に構成される鍋（多層鍋）を使用し、ＩＨ誘導加熱により鍋を加熱する場合においても、鍋内部の温度と常に同じ温度と見なされるアルミニウム層部分が鍋の外側に露出しているので、この部分からの赤外線放射は鍋内部からのそれと同様であると扱えるので、つまり、鍋内部の温度を精度良く検知することが可能となる。
【００４４】
同様にして、自動車エンジンなど高温になる温度測定対象物に対して精度良く温度検知するなどの用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態１〜４、６の炊飯器のシステムブロック図
【図２】本発明の実施の形態５の炊飯器のシステムブロック図
【図３】本発明の実施の形態７の炊飯器のシステムブロック図
【図４】従来の炊飯器のシステムブロック図
【符号の説明】
【００４６】
１  鍋（多層鍋）
２  本体
３  加熱手段
４  第１の温度検知手段
５  第２の温度検知手段
６  遮蔽板
７  保治具
１０、１３、１６  制御装置
１１、１４、１７  制御手段
１２  記憶手段
１５  使用時間計測手段
【図１】
2009125332.tif 000003
【図２】
2009125332.tif 000004
【図３】
2009125332.tif 000005
【図４】
2009125332.tif 000006