JP2008023228A - 電気炊飯器 - Google Patents

Abstract

【課題】 非金属材料からなる内鍋を用いた電気炊飯器において、的確な炊飯量判定を行い得るようにする。
【解決手段】 水および米を収容する非金属材料からなる内鍋を備えた電気炊飯器において、前記内鍋に収容された炊飯量を少なくとも二つ以上のランクに分ける炊飯量判定を行う第１の炊飯量判定手段と、該第１の炊飯量判定手段による炊飯量判定後において前記内鍋に収容された炊飯量を少なくとも三つ以上のランクに分ける炊飯量判定を行う第２の炊飯量判定手段とを付設して、第１の炊飯量判定手段によって大雑把なランク分けを行った後に、該第１の炊飯量判定手段による判定結果に基づいて炊飯加熱手段への電力供給量を制御しつつ第２の炊飯量判定手段によって最終的な炊飯量判定が行われるようにしている。
【選択図】 図４

Description

本願発明は、電気炊飯器に関し、さらに詳しくは非金属材料からなる内鍋を備えた電磁誘導式の電気炊飯器に関するものである。

従来からよく知られている電気炊飯器としては、金属製の内鍋を着脱自在に収容し得るように構成された炊飯器本体と、該炊飯器本体の内周面を構成するとともに前記内鍋を収容時に支持する保護枠と、前記内鍋に電磁誘導を発生させる電磁誘導コイルとを備えたものがあり、このような構成の電気炊飯器において、炊飯初期の吸水工程において炊飯量判定を行うようにしたものが提案されている（特許文献１参照）。

近年、ご飯の炊き上がりをより良好ならしめるために、内鍋として、非金属材料からなる内鍋（例えば、土鍋、セラミック鍋あるいは炭鍋）を用いる試みがなされてきている。この場合、内鍋自体が電磁誘導によって発熱しないため、内鍋の底部および底部近傍（例えば、底部と側壁部との間の湾曲部）に誘導発熱体を配設し、該誘導発熱体を電磁誘導コイルから発生する磁界により発熱させることにより、内鍋を加熱するようになっている（特許文献２参照）。

特開２００４−２７５２２６号公報。

特開２００４−１４１４５６号公報。

ところで、特許文献１に開示されている電気炊飯器の場合、内鍋が金属材料（特に熱伝導性にすぐれた金属材料）により構成されているところから、温度変化が小さな吸水工程において炊飯量判定を行っても、比較的正確な炊飯量判定が得られることとなる。

しかしながら、特許文献２に開示されている電気炊飯器の場合、非金属材料からなる内鍋（例えば、土鍋、セラミック鍋あるいは炭鍋）が使用されているところから、熱伝導性が極めてよくないという特性を有している。このような特性を有する内鍋を使用した電気炊飯器の場合、特許文献１に開示されている電気炊飯器と同じ手法で炊飯量判定を行っても、良好な結果が得られないという問題がある。

本願発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、非金属材料からなる内鍋を用いた電気炊飯器において、的確な炊飯量判定を行い得るようにすることを目的としている。

本願発明では、上記課題を解決するための第１の手段として、水および米を収容する非金属材料からなる内鍋と、この内鍋を取り出し可能に収容する炊飯器本体と、該炊飯器本体の上部開口を開閉自在に覆蓋する蓋体と、前記内鍋を加熱する炊飯加熱手段と、前記内鍋の底部の温度を検出するセンタセンサーと、前記蓋体に設けられた蓋内温度を検出する蓋センサーとを備えた電気炊飯器において、前記内鍋に収容された炊飯量を少なくとも二つ以上のランクに分ける炊飯量判定を行う第１の炊飯量判定手段と、該第１の炊飯量判定手段による炊飯量判定後において前記内鍋に収容された炊飯量を少なくとも三つ以上のランクに分ける炊飯量判定を行う第２の炊飯量判定手段とを付設している。

上記のように構成したことにより、第１の炊飯量判定手段によって少なくとも二つ以上のランクに分ける炊飯量判定が行われた後に、第２の炊飯量判定手段によって少なくとも三つ以上のランクに分ける炊飯量判定が行われることとなる。つまり、第１の炊飯量判定手段によって大雑把なランク分けを行った後に、該第１の炊飯量判定手段による判定結果に基づいて炊飯加熱手段への電力供給量を制御しつつ第２の炊飯量判定手段によって最終的な炊飯量判定が行われることとなるのである。その結果、熱伝導性に劣る非金属材料からなる内鍋を使用した場合であっても、的確な炊飯量判定を行うことができ、その後においてはかくして得られた炊飯量判定に基づいて適切な加熱制御を行うことができる。

本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第２の手段として、上記第１の手段を備えた電気炊飯器において、前記第１の炊飯量判定手段による炊飯量判定を、炊飯初期の吸水工程において行うようにすることもでき、そのように構成した場合、吸水工程においては一定温度（例えば、３０℃）の温度調整で一定時間吸水させることとなっているが、その途中においてわずかに昇温させつつ炊飯量判定が行われることとなり、少なくとも二つ以上のランクに分ける炊飯量判定（換言すれば、大雑把な炊飯量判定）を的確に行うことができる。

本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第３の手段として、上記第２の手段を備えた電気炊飯器において、前記第１の炊飯量判定手段を、前記センタセンサーによる検出温度に基づいて炊飯量判定を行うものとすることもでき、そのように構成した場合、センタセンサーにより検出された内鍋温度に基づいて内鍋の温度調整が行われる過程において炊飯量判定が行われることとなり、少なくとも二つ以上のランクに分ける炊飯量判定（換言すれば、大雑把な炊飯量判定）をより一層的確に行うことができる。

本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第４の手段として、上記第２又は第３の手段を備えた電気炊飯器において、前記第２の炊飯量判定手段による炊飯量判定を、前記吸水工程に次ぐ昇温工程において行うようにすることができ、そのように構成した場合、第１の炊飯量判定手段による炊飯量判定に基づいて炊飯加熱手段への電力供給量を制御しつつ内鍋の本格的な加熱が開始され、その過程において第２の炊飯量判定手段による炊飯量判定が行われることとなり、少なくとも三つ以上のランクに分ける炊飯量判定（換言すれば、最終的な炊飯量判定）を的確に行うことができる。

本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第５の手段として、上記第２、第３又は第４の手段を備えた電気炊飯器において、前記第２の炊飯量判定手段を、前記蓋センサーによる検出温度に基づいて炊飯量判定を行うものとすることができ、そのように構成した場合、蓋センサーによる沸騰検知によって最終的な炊飯量判定が行われることとなり、少なくとも三つ以上のランクに分ける炊飯量判定（換言すれば、最終的な炊飯量判定）をより一層的確に行うことができる。

本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第６の手段として、上記第１、第２、第３、第４又は第５の手段を備えた電気炊飯器において、前記第１および第２の炊飯量判定手段による判定終了時期を、内部監視タイマーの時限により設定することができ、そのように構成した場合、非金属材料からなる内鍋の熱伝導性の悪さに起因して、第１および第２の炊飯量判定手段による判定終了時期を的確に判定できない場合であっても、当該判定終了時期を内部監視タイマーの時限により設定することができることとなり、ご飯の炊き上げに支障をきたすことがなくなる。

本願発明の第１の手段によれば、水および米を収容する非金属材料からなる内鍋と、この内鍋を取り出し可能に収容する炊飯器本体と、該炊飯器本体の上部開口を開閉自在に覆蓋する蓋体と、前記内鍋を加熱する炊飯加熱手段と、前記内鍋の底部の温度を検出するセンタセンサーと、前記蓋体に設けられた蓋内温度を検出する蓋センサーとを備えた電気炊飯器において、前記内鍋に収容された炊飯量を少なくとも二つ以上のランクに分ける炊飯量判定を行う第１の炊飯量判定手段と、該第１の炊飯量判定手段による炊飯量判定後において前記内鍋に収容された炊飯量を少なくとも三つ以上のランクに分ける炊飯量判定を行う第２の炊飯量判定手段とを付設して、第１の炊飯量判定手段によって少なくとも二つ以上のランクに分ける炊飯量判定が行われた後に、第２の炊飯量判定手段によって少なくとも三つ以上のランクに分ける炊飯量判定が行われるようにしたので、第１の炊飯量判定手段によって大雑把なランク分けを行った後に、該第１の炊飯量判定手段による判定結果に基づいて炊飯加熱手段への電力供給量を制御しつつ第２の炊飯量判定手段によって最終的な炊飯量判定が行われることとなり、熱伝導性に劣る非金属材料からなる内鍋を使用した場合であっても、的確な炊飯量判定を行うことができ、その後においてはかくして得られた炊飯量判定に基づいて適切な加熱制御を行うことができるという効果がある。

本願発明の第２の手段におけるように、上記第１の手段を備えた電気炊飯器において、前記第１の炊飯量判定手段による炊飯量判定を、炊飯初期の吸水工程において行うようにすることもでき、そのように構成した場合、吸水工程においては一定温度（例えば、３０℃）の温度調整で一定時間吸水させることとなっているが、その途中においてわずかに昇温させつつ炊飯量判定が行われることとなり、少なくとも二つ以上のランクに分ける炊飯量判定（換言すれば、大雑把な炊飯量判定）を的確に行うことができる。

本願発明の第３の手段におけるように、上記第２の手段を備えた電気炊飯器において、前記第１の炊飯量判定手段を、前記センタセンサーによる検出温度に基づいて炊飯量判定を行うものとすることもでき、そのように構成した場合、センタセンサーにより検出された内鍋温度に基づいて内鍋の温度調整が行われる過程において炊飯量判定が行われることとなり、少なくとも二つ以上のランクに分ける炊飯量判定（換言すれば、大雑把な炊飯量判定）をより一層的確に行うことができる。

本願発明の第４の手段におけるように、上記第２又は第３の手段を備えた電気炊飯器において、前記第２の炊飯量判定手段による炊飯量判定を、前記吸水工程に次ぐ昇温工程において行うようにすることができ、そのように構成した場合、第１の炊飯量判定手段による炊飯量判定に基づいて炊飯加熱手段への電力供給量を制御しつつ内鍋の本格的な加熱が開始され、その過程において第２の炊飯量判定手段による炊飯量判定が行われることとなり、少なくとも三つ以上のランクに分ける炊飯量判定（換言すれば、最終的な炊飯量判定）を的確に行うことができる。

本願発明の第５の手段におけるように、上記第２、第３又は第４の手段を備えた電気炊飯器において、前記第２の炊飯量判定手段を、前記蓋センサーによる検出温度に基づいて炊飯量判定を行うものとすることができ、そのように構成した場合、蓋センサーによる沸騰検知によって最終的な炊飯量判定が行われることとなり、少なくとも三つ以上のランクに分ける炊飯量判定（換言すれば、最終的な炊飯量判定）をより一層的確に行うことができる。

本願発明の第６の手段におけるように、上記第１、第２、第３、第４又は第５の手段を備えた電気炊飯器において、前記第１および第２の炊飯量判定手段による判定終了時期を、内部監視タイマーの時限により設定することができ、そのように構成した場合、非金属材料からなる内鍋の熱伝導性の悪さに起因して、第１および第２の炊飯量判定手段による判定終了時期を的確に判定できない場合であっても、当該判定終了時期を内部監視タイマーの時限により設定することができることとなり、ご飯の炊き上げに支障をきたすことがなくなる。

本願発明の実施の形態にかかる電気炊飯器では、図１に示すように、例えば米および水を収容する内鍋３として非金属材料からなる鍋（例えば、土鍋、セラミック鍋、炭鍋等）が採用されており、その底壁部３ａの外周面および該底壁部３ａから側壁部３ｂ面に至る間の湾曲面には、内部に誘起されるうず電流によって自己発熱が可能な、例えば銀ペースト等の金属製の第１，第２の誘導発熱体Ｇ₁，Ｇ₂が個別に貼設されている。

即ち、この電気炊飯器は、同構成の内鍋３と、該内鍋３を任意にセットし得るように形成された下部側合成樹脂製の皿状の底壁部４および上部側筒状の側壁部６よりなる内ケース（保護枠）４６と、該内ケース４６を保持する外部筺体である有底筒状の外ケース１と、該外ケース１と上記内ケース４６とを一体化して形成された炊飯器本体の上部に開閉可能に設けられた蓋ユニット（蓋）２とから構成されている。

上記内ケース４の底壁部（底部）４ａの下方側にはコイルカバー９３が設けられ、その下部にはフェライトコア７を配置し、またその上部には、上記内鍋３の底壁部３ａの下面側と側部湾曲面側の各誘導発熱体Ｇ₁，Ｇ₂位置に対応して各々リッツ線が同心状に巻成された第１，第２の２組のワークコイルＣ₁，Ｃ₂が設けられており、それにより通電時には内鍋３の上記第１，第２の誘導発熱体Ｇ₁，Ｇ₂にうず電流を誘起して、内鍋３を間接的に加熱するようになっている。該第１，第２のワークコイルＣ₁，Ｃ₂は、例えば相互に直列に接続されている（したがって、以下の動作説明および図３の制御回路図では単にワークコイルＣとして示す）。

内ケース４６の皿状の底壁部４は、底面部４ａの中央部にセンタセンサーＣＳのセンサー部嵌合口が形成されているとともに、同センサー部嵌合口の外周側上面にドーナツ状の遮熱板５０が設けられている。また、外周側側面部４ｂの上端側には、所定幅半径方向外方に張り出したフランジ状の段部４ｃが設けられ、この段部４ｃ部分に上部側筒状の側壁部６の下端６ｂ側が係合載置されている。

他方、上部側筒状の側壁部６の上端６ａは、内枠部材９を介して炊飯器本体側上端の肩部材１１に連結して固定されている。

そして、上記第１，第２のワークコイルＣ₁，Ｃ₂の一端は、例えば図３の制御回路図に示すように整流回路３５および平滑回路３６を介した電源ラインに、また他端はＩＧＢＴ（パワートランジスタ）３７のコレクタにそれぞれ接続されている。

また、上記内ケース４６の上部側筒状の側壁部６の外周には、炊飯および保温時において加熱手段として機能する例えばコードヒータ等よりなる保温ヒータＨ₁が設けられており、炊飯時および保温時において上記内鍋３の全体を有効かつ均一に加熱するようになっている。この保温ヒータＨ₁部分には、同部分の温度を検出するサーミスタからなる側部温度センサーＳ₃が設けられている。

そして、それらを例えば図３の制御回路のようにマイコン制御ユニットによって適切に駆動制御することによって適切な炊飯機能と保温機能とを実現できるようになっている。

ところで、本実施の形態の場合、例えば図１に示されるように、上記皿状の下部側底壁部４および筒状の上部側側壁部６からなる内ケース４６の内周面と内鍋３の外周面との間には、その底部側から側部上方に到る送風通路を形成する隙間５ａ〜５ｇが設けられている。

この隙間５ａ〜５ｇは、上記ドーナツ板状の遮熱板５０の内側センタセンサーＣＳの外周部５ａ部分では広く、遮熱板５０と内鍋３の底壁部３ａとの間５ｂ部分では狭く、内鍋３の底壁部３ａ外周の設置用凸部３１，３１，３１部分５ｃでは平面リング状の凹溝部に形成され、さらに内鍋３の底壁部３ａから側壁部３ｂに到る湾曲部５ｄ部分では狭い状態から徐々に広くなって上下方向にストレートな側壁部３ｂの下部に達した部分５ｅでは最も広くなって断面積の大きな熱風留り空間を形成している。

そして、同内鍋３の側壁部３ｂの下部部分から肩部開口縁部３ｃに到るまでの上下方向にストレートな部分５ｆでは、上記内ケース４６の上部側側壁部６と内鍋３の側壁部３ｂとが近接する位の狭い隙間に形成され、やがて外ケース１側の肩部材１１と内鍋３の開口縁部３ｃとの間の広い隙間５ｇを介して炊飯器本体と蓋ユニット２との間の隙間から外部に開放されている。

一方、本実施の形態では、上下方向に対向する電磁誘導加熱手段としての第１のワークコイルＣ₁と外ケース１の底部材１ｂとの間に位置してファン１７（図３参照）を設けるとともに、上記内ケース４６の下部側皿状の底壁部４部分に同ファン１７からの風を上記内ケース４６と内鍋３との間の送風通路に導入する第１，第２の風導入口（図示省略）を設け、この第１，第２の風導入口を介して上記ファン１７からの風を、上記第１のワークコイルＣ₁を冷却した後に上記内ケース４６と内鍋３との間に導入し、その底部側から側部外周側全体に上昇させて行くようにしている。符号９３は第１，第２のワークコイルＣ₁，Ｃ₂を支持しているコイルカバー、９４はコイルカバー等支持部材である。

一方、符号２は蓋ユニットであり、該蓋ユニット２は、その外周面を構成するとともに中央部に調圧パイプ１５を備えた合成樹脂製の外カバー１２と、該外カバー１２の内側に嵌合一体化して設けられた合成樹脂製の内枠１３と、該内枠１３の内側開口部内にパッキン１４ａおよび金属製の放熱板１６ａと、該放熱板１６ａの上面に設けられた蓋ヒータＨ₂と、上記放熱板１６ａの温度（例えば、蓋内温度＝蒸気温度）を検知するサーミスタからなる蓋センサーＳ₄と、上記放熱板１６ａの下方に設けられた金属製の内蓋１６ｂとを備えて構成されている。また、放熱板１６ａの外周縁部下方および内蓋１６ｂの外周縁部下方には、それぞれパッキン１４ａ，１４ｂが設けられており、内蓋１６ｂは、同パッキン１４ｂを介して内鍋３の開口縁部３ｃの上面部に接触させられている。また、１５ａは調圧パイプ１５内の調圧弁、１５ｂはその下部側キャップ、１５ｃは調圧ボールである。

この蓋ユニット２は、上記外ケース１上部の後端側で肩部材１１に対してヒンジ機構８を介して回動自在に取付けられており、その開放端側には、該蓋ユニット２の所定位置に係合して該蓋ユニット２の上下方向への開閉規制を行うロック機構１０が設けられている。

一方、上述の炊飯、保温機能に対するタイマー予約や炊飯および保温メニューの選択、それら各メニューに対応した加熱量、加熱パターン、保温温度、保温時間、保温ＯＦＦ制御モードなどの操作設定は、当該電気炊飯器本体の図示しない前面部に設けられた、図２のような操作パネル２０の各種入力スイッチ群２２ａ〜２２ｉを介してユーザーにより行われ、その設定内容に応じて最終的に上記第１，第２のワークコイルＣ₁，Ｃ₂および保温ヒータＨ₁、蓋ヒータＨ₂が適切に制御されるようになっている。

上記操作パネル２０のスイッチ２２ａ〜２２ｉは、例えば炊飯スイッチ２２ａ（ＯＮ表示部２３ａ）、タイマー予約スイッチ２２ｂ（ＯＮ表示部２３ｃ）、取消スイッチ２２ｃ、保温スイッチ２２ｄ（ＯＮ表示部２３ｂ）、再加熱スイッチ２２ｅ、メニュー選択スイッチ２２ｆ、時スイッチ２２ｇ、分スイッチ２２ｈ、保温ＯＦＦ制御モード選択スイッチ２２ｉ（ＯＮ表示部２３ｄ）よりなっている。

また、上記操作パネル２０の中央部には、炊飯、保温の各メニュー、設定された保温温度、設定保温時間並びに現在時刻および炊飯完了までの残時間その他の必要事項を表示する液晶表示部２１が設けられている。

そして、上記外ケース１内の上記操作パネル２０の裏側空間には、図示しない操作基板、マイコン基板がそれぞれ傾斜状態で設置されている。

また、上記内ケース４の前面部側（図１参照）には、例えば図３に示されるような、第１，第２のワークコイルＣ₁，Ｃ₂、保温ヒータＨ₁、蓋ヒータＨ₂等を駆動制御する、上記ＩＧＢＴ３７や保温ヒータ駆動回路３３、蓋ヒータ駆動回路２４、電源電圧整流用のダイオードブリッジよりなる整流回路３５、平滑回路３６、マイコン制御ユニット３２などを備えた図示しない電源基板が上下方向に立設して設けられている。

また上記外ケース１は、例えば金属部材で形成された上下方向に筒状のカバー部材１ａと、該カバー部材１ａの上端部に結合された合成樹脂製の肩部材１１と、上記カバー部材１ａの下端部に一体化された合成樹脂製の底部材１ｂとからなり、かつ上記内ケース４６の底壁部４との間に所定の広さの断熱および通風空間部を形成した全体として有底の筒状体に構成されている。

さらに、上記内ケース４６の下部側皿状の底壁部４の中央部には、上述の如く上下方向に同心状に貫通したセンターセンサー嵌合口（センターセンサー収納空間部）が形成されており、該センターセンサー収納空間部中に上下方向に昇降自在な状態で、かつ常時コイルスプリングにより上方に上昇付勢された状態でサーミスタからなる内鍋温度検知センサＳ₁および内鍋検知スイッチＳ₂を備えたセンターセンサーＣＳが設けられている。

従って、該構成では、先ず炊飯時には、上記内鍋３は、上記第１，第２の２組のワークコイルＣ₁，Ｃ₂の駆動により生じる渦電流によって、その底壁部３ａから側壁部３ｂ側にかけて設けられている第１，第２の誘導発熱体Ｇ₁，Ｇ₂が発熱して内鍋３の底壁部３ａから側壁部３ｂに亘る部分が加熱されるとともに保温ヒータＨ₁によって内鍋３の側壁部３ｂが加熱される。

しかも、同状態において、上述のようにファン１７による熱風が供給されて内鍋３の全体を包み込む。その結果、例えば炊飯量が多い時などにも内鍋３の全体を略均一に加熱して加熱ムラなく効率良く炊き上げる。また、沸騰工程以降の水分がなくなった状態における内鍋３の底壁部３ａの局部的な熱の集中を防止して焦げ付きの発生を防止することができる。

次に、炊飯が完了した保温時には、上記第１，第２のワークコイルＣ₁，Ｃ₂がＯＦＦにされる一方、内鍋３の側壁部３ｂに対応して設けられた上記保温ヒータＨ₁および放熱板１６ａに設けられた蓋ヒータＨ₂の駆動により、内鍋３の底壁部３ａから側壁部３ｂおよび上方部の全体が適切な加熱量で均一に加熱されて結露の生じない土鍋の熱保持力を利用した余熱による保温が実現される。

ところで、上記マイコン基板Ｐ₂のマイコン制御ユニット３２には、上記各入力スイッチ２２ａ〜２２ｉを介して入力されたユーザーの指示内容を判断する所望の認識手段が設けられており、該認識手段で認識されたユーザーの指示内容に応じて所望の炊飯又は保温機能、保温ＯＦＦ機能、所望の炊飯（又は保温）メニュー、それら炊飯又は保温メニューに対応した所定の加熱パターンを設定して、その炊飯加熱制御手段又は保温加熱制御手段、保温ＯＦＦ制御手段を適切に作動させて所望の炊飯又は保温制御、保温ＯＦＦ制御を行うようになっている。

従って、ユーザーは、上記各入力スイッチ２２ａ〜２２ｉを使って炊飯又は保温、タイマー予約、予約時刻設定、白米又は玄米、早炊、おかゆ、すしめし、炊き込み等の炊き分け、通常保温モード又は省エネ保温モード、保温ＯＦＦモードその他の各種機能の選択設定内容を入力すれば、それに対応した機能内容が当該マイコン制御ユニット３２内の認識手段を介して炊飯および保温加熱パターン等設定部に自動的に設定入力され、対応する炊飯又は保温加熱制御、保温ＯＦＦ制御が適切になされるようになる。

（炊飯器本体側制御回路部分の構成）
次に、図３は上述のように構成された炊飯器本体側の炊飯（又は保温第１，第２のワークコイルＣ₁，Ｃ₂制御、その他の制御を行うマイコン制御ユニット３２を中心とする制御回路部分の構成を示す。

図中、符号３２が上述のような炊飯加熱制御手段および保温加熱制御手段、内鍋温度判定手段、内鍋検知手段、ブザー報知手段等を備えた炊飯・保温・保温中止判定等制御用のマイコン制御ユニット（ＣＰＵ）であり、該マイコン制御ユニット３２はマイクロコンピュータを中心として構成され、例えば内鍋３の底部、側部の各温度検知回路部、放熱板１６ａの温度検知回路部、ワークコイル駆動制御回路部、内鍋３のセット状態検知回路部、発振回路部、リセット回路部、保温ヒータおよび蓋ヒータ等駆動制御回路部、ブザー報知部、電源回路部等を各々有して構成されている。

そして、先ず上記内鍋３の底壁部３ａ側のセンタセンサーＣＳ部の内鍋温度検知センサーＳ₁、内鍋３の側部３ｂの側部温度センサーＳ₃、蓋２側放熱板１６の蓋センサーＳ₄等に対応して設けられた温度検知回路４３および内鍋検知スイッチＳ₂に対応して設けられた鍋検知回路４４には、内鍋３の底壁部３ａの温度検知信号、側壁部３ｂの温度検知信号、蓋２側の放熱板１６ａの温度検知信号、内鍋検知スイッチＳ₂による内鍋検知信号がそれぞれ入力されるようになっている。

また、上記ワークコイル駆動制御回路部は、例えばパルス幅変調回路４１、同期トリガー回路４０、ＩＧＢＴ駆動回路４２、ＩＧＢＴ３７、共振コンデンサ３８によって形成されている。そして、上記マイコン制御ユニット３２のワークコイル駆動制御回路部により、上記パルス幅変調回路４１を制御することにより、例えば炊飯工程に応じて上記ワークコイルＣ（Ｃ₁，Ｃ₂）の出力値および同出力値でのＯＮデューティー比（例えばｎ秒／１６秒）をそれぞれ適切に変えることによって、炊飯工程の各工程における内鍋３の加熱温度と加熱パターンを炊飯量を考慮して適切に可変コントロールし、均一な吸水作用と加熱ムラのないご飯の炊き上げを実現するための適切な出力制御が行われるようになっている。

また同マイコン制御ユニット３２の保温ヒータ駆動制御回路部および蓋ヒータ駆動制御回路部により、それぞれ保温ヒータ駆動回路３３および蓋ヒータ駆動回路２４を制御することにより、例えば保温又は炊飯工程に応じて上記保温ヒータＨ₁、蓋ヒータＨ₂の出力値および同出力値でのＯＮデューティー比（例えばｎ秒／１６秒）をそれぞれ適切に変えることによって、保温又は炊飯工程の各工程における内鍋３の加熱温度と加熱パターンとを実際の炊飯量を考慮して適切に可変コントロールするための適切な出力制御が行われるようになっている。

また、符号２２ａ〜２２ｉは上述した図３の各種入力スイッチであり、同スイッチ２２ａ〜２２ｉの必要なものが適切に操作されると、上記マイコン制御ユニット３２側の認識手段によってユーザーの指示内容が認識され、その認識内容に応じて対応する所望の制御手段を適切に作動させて所望の制御を行う。

そして、この実施の形態の場合、上述の保温ＯＦＦ制御モード選択スイッチ２２ｉが押されている時は、炊飯完了後、通常の保温デューティー比による保温加熱および保温表示は行わないが、庫内の温度バランスを保つために同デューティー比に比べてＯＦＦ期間の大きい１／１６、２／１６程度での保温ヒータＨ₁、蓋ヒータＨ₂のＯＮ，ＯＦＦを行ないながら、結露が生じにくい内鍋３の底部よりも蓋２側の放熱板１６ａの温度が高い状態で、徐々に内鍋の温度を下げて行き、所定の温度５０℃（又は所定の時間の経過）までご飯の温度を降下させる露付き防止制御が行われる。

なお、図３中の符号３９は、上記ＩＧＢＴ３７のフライホイールダイオード、３５は、家庭用ＡＣ電源３０との間に挿入された上記ワークコイル駆動用のダイオードブリッジを内蔵した電源側整流回路、３６はその平滑回路である。

さらに、符号１７は前述の送風ファン、３４は同ファン１７の駆動回路、２１は液晶表示部である。この実施の形態の場合、上記液晶表示部２１には、上記入力スイッチ２２ａ〜２２ｉのＯＮ操作に対応して所望のメニューや時刻等の必要事項が表示され、以後設定内容に応じた必要な表示がなされて行くようになっている。

なお、図３の制御回路では、繁雑さを避けるために、上記マイコン制御ユニット３２側への定電圧電源回路は省略して示している。

次に、図４のフローチャートは、本実施の形態にかかる電気炊飯器の炊飯〜保温工程における制御フローを示すものである。

先ず、ステップＳ₁においては、例えばメニュースイッチ２２ｆの操作により所定の炊飯コースが選択され且つ炊飯スイッチ２２ａの操作により炊飯が開始されると、ステップＳ₂において吸水工程が実行される。この吸水工程においては、図５のタイムチャートに示すように、ワークコイルＣ₁，Ｃ₂が出力６０％で通電され且つセンタセンサーＣＳの検出温度が３０℃となるように温度調節が行われるとともに、蓋ヒータＨ₂によって蓋センサーＳ₄の検出温度が３０℃となるように温度調節が行われることとなっており、低い温度で一定時間吸水させる。このようにする理由は、非金属材料からなる内鍋３の熱伝導の悪さを考慮したからであり、吸水完了時には全体が一定温度（例えば、３０℃）となるようにしている。なお、このとき、側面ヒータＨ₁へは通電されないこととなっている。

ステップＳ₃においては、吸水工程の終わり近くにおいて第１の合数判定（換言すれば、第１の炊飯量判定）が行われる。この第１の合数判定においては、図５のタイムチャートに示すように、ワークコイルＣ₁，Ｃ₂が出力８０％で通電され、わずかに昇温させる過程（例えば、所定時間後にセンタセンサーＣＳの検出温度が５０℃となる過程）において合数判定がワークコイルＣ₁，Ｃ₂のＯＮ／ＯＦＦ制御におけるＯＦＦ時間の積算値により行われる。この場合、非金属材料からなる内鍋３の熱伝導の悪さに起因して、ワークコイルＣ₁，Ｃ₂のＯＦＦ時間の積算値が炊飯量が最小の場合を除いてあまり差ができないところから、最小量Ｍｍｉｎとその他の合数Ｍとの二つのランク分けによる合数判定（つまり、少なくとも二つ以上のランクに分ける大雑把な合数判定）が行われる。

ステップＳ₄においては、昇温１工程が行われる。この昇温１工程においては、図５のタイムチャートに示すように、ワークコイルＣ₁，Ｃ₂が出力７０％〜１００％で通電されるとともに、側面ヒータＨ₁がデューティ比８／１６で通電されることとなっており、電力を上げて加熱を開始し、蓋センサーＳ₄にて沸騰を検知するか、内部監視タイマーの時限が経過（換言すれば、タイマアップ）するまで加熱される。なお、このとき、蓋ヒータＨ₂には通電されないこととなっている。

上記昇温１工程中において、ステップＳ₅で第２の合数判定（換言すれば、第２の炊飯量判定）が行われる。この第２の合数判定は、昇温１工程の区間の時間を計測して最終の合数判定が行われる。この場合、昇温１工程における温度上昇が大きくとれるところから、非金属材料からなる内鍋３の熱伝導の悪さがあったとしても、第１の合数判定において最小量Ｍｍｉｎと判定された以外の合数Ｍを少なくとも二つ以上のランクに分ける合数判定が行われる。例えば、炊飯量は、Ｍｍｉｎ、Ｍ₁、Ｍ₂、Ｍ₃（Ｍ₁＜Ｍ₂＜Ｍ₃）のように少なくとも三つ以上のランクに分けられることとなる。

上記したように、第１の合数判定によって大雑把なランク分けを行った後に、該第１の合数判定による判定結果に基づいてワークコイルＣ₁，Ｃ₂への電力供給量を制御しつつ第２の合数判定によって最終的な炊飯量判定が行われることとなっているので、熱伝導性に劣る非金属材料からなる内鍋３を使用した場合であっても、的確な炊飯量判定を行うことができることとなる。

ステップＳ₆，Ｓ₇，Ｓ₈においては、昇温２工程、昇温３工程および昇温４工程が行われる。これらの昇温２〜４工程においては、ワークコイルＣ₁，Ｃ₂が出力６０％〜８０％で通電されるとともに、側面ヒータＨ₁がデューティ比８／１６で通電されることとなっており、ご飯全体が十分高温（例えば、１２０℃）になるまで加熱される。なお、このとき、蓋ヒータＨ₂には通電されないこととなっている。

ステップＳ₉においては、炊き上げ１工程が行われる。この炊き上げ１工程においては、図５のタイムチャートに示すように、ワークコイルＣ₁，Ｃ₂が出力６０％で通電されるとともに、蓋ヒータＨ₂および側面ヒータＨ₁がデューティ比８／１６で通電されることとなっており、ワークコイルＣ₁，Ｃ₂の電力を下げて沸騰を維持させることとなっている。このように沸騰維持の際にワークコイルＣ₁，Ｃ₂の電力を下げることができるのは、非金属材料からなる内鍋３の蓄熱性が極めて良好なことに由来している。

ステップＳ₁₀においては、炊き上げ２工程が行われる。この炊き上げ２工程においては、図５のタイムチャートに示すように、ワークコイルＣ₁，Ｃ₂の出力が７０％に少し引き上げられるとともに、蓋ヒータＨ₂および側面ヒータＨ₁がデューティ比６／１６で通電されることとなっており、ワークコイルＣ₁，Ｃ₂の電力を少し上げて温度を沸騰点以上に維持させようとしている。

ステップＳ₁₁においては、炊き上げ３工程が行われる。この炊き上げ３工程においては、図５のタイムチャートに示すように、ワークコイルＣ₁，Ｃ₂が一定時間のＯＦＦとＯＮとの繰り返しで通電されるとともに、蓋ヒータＨ₂および側面ヒータＨ₁がデューティ比８／１６で通電されることとなっており、ワークコイルＣ₁，Ｃ₂への間欠通電により、ご飯の焦げ付きを防止しつつ沸騰を維持させるようにしている。つまり、ご飯の温度が下がってきたら一定時間の加熱を繰り返して高温を維持するようにしているのである。このような制御が可能なのは、非金属材料からなる内鍋３の蓄熱性が非常によいことに由来している。

ステップＳ₁₂においては、むらし工程が行われる。このむらし工程においては、図５のタイムチャートに示すように、ワークコイルＣ₁，Ｃ₂への通電が停止されるとともに、蓋ヒータＨ₂および側面ヒータＨ₁がデューティ比８／１６で通電されることとなっており、非金属材料からなる内鍋３の蓄熱性が非常によいことから、ワークコイルＣ₁，Ｃ₂への通電を停止した状態であっても、ご飯のむらしが十分に行えることとなっているのである。

ステップＳ₁₃においては、保温工程が行われる。この保温工程においては、ワークコイルＣ₁，Ｃ₂、蓋ヒータＨ₂および側面ヒータＨ₁への通電が停止されることとなっている。なお、センタセンサＣＳの検出温度が保温温度にまで低下した後には、従来の保温制御と同様の保温制御が実行されることとなっている。

ところで、上記実施の形態において説明した以外の手法で合数判定（即ち、炊飯量判定）を行う場合もある。

例えば、吸水工程で従来の合数判定（即ち、電力ＯＦＦの積算時間）で三つに分けて、次の昇温時の出力電力および設定温度を決め、昇温工程で設定温度に達するまでの時間でさらに細分化した合数判定を行うようにしてもよく、センタセンサーＣＳ（従）と蓋センサーＳ₄（主）とを使い、吸水工程後に合数判定のための一定電力で出力して蓋センサーＳ₄での温度勾配の違いにより各合数判定を行うようにしてもよく、吸水工程で従来の合数判定（即ち、電力ＯＦＦの積算時間）で二つに分けて（Ａランク／多い、Ｂランク／少ない）、次の昇温時の出力電力および設定温度・昇温監視タイマを設定し、仮にＢランクと判断したら設定温度に達するまでの時間を計測し、その時間が昇温監視タイマに対して超える場合は、Ｂランクでも分量が多いと判断し、同じようにして、Ａランクについても設定温度・昇温監視タイマを設定し、昇温監視タイマを超えるようであれば、Ａランクの中でも分量が多いと判断するようにしてもよい。また、合数判定のための所定の設定温度を検知する手段としては、内鍋３の底部に接するセンタセンサーＣＳを採用することができる。さらに、合数判定方法としては、吸水時で判断した合数判定結果を基に所定の出力電力で所定の設定温度まで上昇するまでの時間を計測、または所定温度に達するまでの変化量（勾配）から各合数を割り当てる場合もある。

また、従来の昇温工程の電力は、所定電力でのフルパワーを掛けていたが、非金属材料からなる内鍋３は熱伝導が悪く、蓄熱性がよいため、発熱体Ｇ₁，Ｇ₂部分のみが局部加熱するため、ご飯の状態も局部的に焦げが発生する。そのため、本実施の形態においては、出力電力制御方法を所定時間経過とともに出力電力を徐々に下げることで、内鍋全体が均一的に加熱されることとなっている。この場合、電力は一定でＯＦＦ時間を徐々に設けるようにしてもよい。

さらに、非金属材料からなる内鍋は熱伝導が悪く蓄熱性がよいため、昇温での電力の掛け方に工夫が必要となり、熱伝導が悪いため、低い電力にて内鍋全体がじわっと熱くなってきたら、一気に最大電力を掛けるのが好ましい。その後は内鍋の蓄熱性の良さから電力を下げ沸騰検知に持っていくのが好ましい。

本願発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜設計変更可能なことは勿論である。

本願発明の実施の形態にかかる電気炊飯器の縦断面図である。 本願発明の実施の形態にかかる電気炊飯器における操作パネル部の拡大平面図である。 本願発明の実施の形態にかかる電気炊飯器の制御回路部分の構成を示すブロック図である。 本願発明の実施の形態にかかる電気炊飯器のマイコン制御ユニットによる炊飯〜保温工程における制御内容を示すフローチャートである。 本願発明の実施の形態にかかる電気炊飯器のマイコン制御ユニットによる炊飯〜保温工程における制御内容を示すタイムチャートである。

符号の説明

１は外ケース
２は蓋ユニット
３は内鍋
３２はマイコン制御ユニット
Ｃ₁〜Ｃ₂，Ｃは第１〜第２のワークコイル
Ｈ₁は保温ヒータ
Ｈ₂は蓋ヒータ
ＣＳはセンタセンサー
Ｓ₄は蓋センサー

Claims (6)

1. 水および米を収容する非金属材料からなる内鍋と、この内鍋を取り出し可能に収容する炊飯器本体と、該炊飯器本体の上部開口を開閉自在に覆蓋する蓋体と、前記内鍋を加熱する炊飯加熱手段と、前記内鍋の底部の温度を検出するセンタセンサーと、前記蓋体に設けられた蓋内温度を検出する蓋センサーとを備えた電気炊飯器であって、前記内鍋に収容された炊飯量を少なくとも二つ以上のランクに分ける炊飯量判定を行う第１の炊飯量判定手段と、該第１の炊飯量判定手段による炊飯量判定後において前記内鍋に収容された炊飯量を少なくとも三つ以上のランクに分ける炊飯量判定を行う第２の炊飯量判定手段とを付設したことを特徴とする電気炊飯器。
2. 前記第１の炊飯量判定手段による炊飯量判定は、炊飯初期の吸水工程において行われることを特徴とする請求項１記載の電気炊飯器。
3. 前記第１の炊飯量判定手段は、前記センタセンサーによる検出温度に基づいて炊飯量判定を行うものとされていることを特徴とする請求項２記載の電気炊飯器。
4. 前記第２の炊飯量判定手段による炊飯量判定は、前記吸水工程に次ぐ昇温工程において行われることを特徴とする請求項２および３のいずれか一項記載の電気炊飯器。
5. 前記第２の炊飯量判定手段は、前記蓋センサーによる検出温度に基づいて炊飯量判定を行うものとされていることを特徴とする請求項２、３および４のいずれか一項記載の電気炊飯器。
6. 前記第１および第２の炊飯量判定手段による判定終了時期を、内部監視タイマーの時限により設定することを特徴とする請求項１、２、３、４および５のいずれか一項記載の電気炊飯器。
   

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