JP2500521B2 - 電気炊飯ジャ― - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気炊飯ジャーに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、炊飯ヒータおよび保温ヒータ
を有し、炊飯ヒータへの通電により炊飯を行い、保温ヒ
ータへの通電により炊飯後のご飯を保温して腐敗を防ぐ
ようにした炊飯ジャーが広く用いられている。最近で
は、炊飯時における炊飯ヒータへの給電の制御をマイク
ロコンピュータのプログラム動作により実現し、飯器の
温度変化が理想的な曲線を描くように加熱制御を行っ
て、美味しいご飯が炊けるようにし、さらに炊飯後の保
温が良好に行われるようにしたマイコン制御型炊飯ジャ
ーが用いられるようになってきている。

【０００３】図８は上記の炊飯ジャーにおける保温動作
を説明するためのフローチャートである。炊飯工程後の
むらし工程の後、ステップｎ１で炊飯ジャーの外面に設
けた保温ランプが点灯され、ステップｎ２で炊飯ヒータ
への通電が停止される。ステップｎ３では、ご飯を収容
した飯器の温度を検出する感温素子の出力が参照され、
飯器の温度が７２℃以下であるかどうかが判断される。
７２℃よりも高ければ、ステップｎ４で保温ヒータへの
通電を停止し、さらにステップｎ５で蓋ヒータへの通電
を停止してステップｎ３に戻る。蓋ヒータとは、飯器の
内部空間に面する内蓋を加熱して、その表面に生じた水
滴を蒸発させ、飯器内部への水滴の落下を防ぐためのヒ
ータである。

【０００４】ステップｎ３で、飯器の温度が７２℃以下
であると判断されると、ステップｎ６に進み、さらに飯
器の温度が７１℃以下であるかどうかが調べられる。７
１℃よりも高いとき（すなわち７１℃＜（飯器の温度）
≦７２℃のとき）には、ステップｎ７で保温ヒータへの
通電が停止状態とされ、さらにステップｎ８で蓋ヒータ
への通電が５／１４のデューティ比（たとえば周期は１
４秒）により行われる。この後の処理は、ステップｎ３
に戻る。

【０００５】一方、ステップｎ６で飯器の温度が７１℃
以下であると判断されると、ステップｎ９で保温ヒータ
への通電が７／１４のデューティ比で行われ、さらにス
テップｎ１０で蓋ヒータへの通電が７／１４のデューテ
ィ比で行われる。この後の処理は、ステップｎ３に戻
る。このような処理によって、飯器の温度がほぼ７１℃
に保たれ、飯器内のご飯の保温が行われる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記の先行技術の保温
動作では、飯器の温度が７１℃以下のときは、保温ヒー
タおよび蓋ヒータにそれぞれ７／１４のデューティ比で
通電し、７１〜７２℃の間では保温ヒータへの通電は行
わずに蓋ヒータへの通電を５／１４のデューティ比で行
い、７２℃を超えるときには保温ヒータおよび蓋ヒータ
への通電をいずれも行わないこととしている。すなわ
ち、各温度範囲に対応して設定される通電のデューティ
比は固定的であり、飯器内のご飯の量や外気温などには
無関係に、一定の電力での加熱と、通電の停止との組合
せによって飯器内のご飯の保温が行われる。

【０００７】このため、飯器内のご飯の量や外気温によ
っては、図９に示すように、飯器の温度が不安定になる
場合があり、必ずしも良好な保温が達成できないという
問題が生じていた。そこで、本発明の目的は、上述の技
術的課題を解決し、飯器内のご飯の温度を、所定の保温
温度範囲内に安定して保つことができるようにした電気
炊飯ジャーを提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の電気炊飯ジャーは、ヒータにより加熱され
る飯器内のご飯を、上記ヒータへの給電を制御すること
により所定の温度に保温するようにした電気炊飯ジャー
において、所定時間毎に、この所定時間内における上記
飯器の温度変化を検出する検出手段と、飯器内のご飯の
温度を、所定の保温温度範囲内に保つために、検出され
た温度変化の値の大きさに対応させて、上記ヒータへの
単位時間当りの給電割合を変化させて、保温温度を所期
の温度に安定させる給電制御手段とを備えたことを特徴
とする。

【０００９】

【作用】飯器を一定の電力で保温したとき、所定時間内
における飯器の温度変化は、収容されたご飯の量や外気
温などに対応した値となる。したがって、所定時間毎
に、この所定時間内における上記温度変化を検出手段で
検出し、この検出出力に基づいて給電制御手段が単位時
間当りのヒータへの給電割合を変化させることによっ
て、適切な給電量が設定される。これにより、ご飯の量
や外気温などによらずに、飯器内のご飯を、所定の保温
温度範囲内に保つことができる。

【００１０】

【実施例】以下実施例を示す添付図面によって詳細に説
明する。図２および図３は本発明の一実施例の炊飯ジャ
ーの全体の構成を示す縦断面図である。なお、図２およ
び図３の結合関係は、図４に示されている。この炊飯ジ
ャーは、薄い金属板で形成されたカバー部材１と、この
カバー部材１の下方に形成された合成樹脂製の底部材２
と、カバー部材１の上方に形成された合成樹脂製の肩部
材３とを含む外ケース４を有している。この外ケース４
には、その上部を閉塞する蓋ユニット５が、ヒンジピン
６などからなるヒンジ機構７を介して回動自在に連結さ
れている。さらに蓋ユニット５においてヒンジ機構７に
ほぼ正対する位置には、外ケース４に固定した係合突起
８に係合する操作部材９と、この操作部材９を外部から
操作するための操作レバー１０とを有するロック機構１
１が設けられている。

【００１１】外ケース４の内方には、円筒状の内容器１
３が設けられており、この内容器１３に飯器１４が取り
出し可能に収納されている。内容器１３とカバー部材１
０との間には、飯器１４からの放熱を防止する断熱部材
１５が配設されている。また、内容器１３の底面中央に
は、飯器１４の底面に天面が接触するセンタセンサ１６
が設けられ、このセンタセンサ１６を包囲するように環
状の炊飯ヒータ１８が熱板１７内に埋設されて配設され
ている。また、飯器１４の外側面に接触して保温ヒータ
１９が配設されている。

【００１２】蓋ユニット５は、上部に把手２０を有する
ものであり、下面に放熱板２１が取り付けられている。
そして、放熱板２１の上面所定位置には、蓋ヒータ２２
が取り付けられている。放熱板２１の中央部にはワンタ
ッチピン２３が設けられており、内蓋２４の中央部に取
り付けたワンタッチパッキン２５に抜取り可能に挿通さ
れ、このようにして内蓋２４が着脱自在になっている。
なお、蓋ヒータ２２は、主として内蓋２４を加熱して、
内蓋２４の表面に付着した水滴が飯器１４内に落下する
ことを防ぐ目的で設けられている。

【００１３】図１は上記の炊飯ジャーの電気的構成を示
す電気回路図である。商用交流電源３０からの電力は、
飯器１４の異常加熱を検知して溶断する温度ヒューズ３
１を介して、炊飯ヒータ１８、保温ヒータ１９および蓋
ヒータ２２に供給されるとともに、降圧トランス３２で
降圧され整流器３３で整流されて給電制御手段として機
能するマイクロコンピュータ３４にも供給されている。

【００１４】炊飯ヒータ１８と保温ヒータ１９とは直列
に接続されており、この直列回路が商用交流電源３０に
接続されている。また炊飯ヒータ１８と保温ヒータ１９
とを接続する接続点４９と、商用交流電源３０との間に
は、継電器３５が接続されている。さらに、保温ヒータ
１９の炊飯ヒータ１８とは反対側の端子と商用交流電源
３０との間には、トライアック３７が接続されており、
また蓋ヒータ２２はトライアック３７を介して商用交流
電源３０に接続されている。

【００１５】継電器３５は、炊飯ヒータ１８と商用交流
電源３０との間に接続されたリレー接片３５ａと、整流
器３３からの電流により励磁されて接片３５ａを付勢す
るリレーコイル３５ｂとを含む。リレーコイル３５ｂの
両端子間には、逆起電力吸収用のダイオード３８が接続
されている。リレーコイル３５ｂの励磁／消磁は、マイ
クロコンピュータ３４により導通／遮断制御されるＮＰ
Ｎトランジスタ４１によって制御される。また、保温ヒ
ータ１８および蓋ヒータ２２にそれぞれ対応したトライ
アック３６，３７のゲートには、マイクロコンピュータ
３４によって導通／遮断制御されるＰＮＰトランジスタ
４２，４３から制御信号が与えられている。

【００１６】マイクロコンピュータ３４は、基準周波数
信号発生回路（ＯＳＣ）４４からのクロック信号に基づ
き、所定のプログラムに従ってトランジスタ４１〜４３
を制御し、これにより炊飯ヒータ１８、保温ヒータ１９
および蓋ヒータ２２への給電を制御する。このマイクロ
コンピュータ３４には、タイマ設定のためなどに用いら
れ液晶表示素子などで構成した表示器４５、各種のスイ
ッチ４６Ａ〜４６Ｅ、飯器１４の温度を検出するサーミ
スタなどで構成した感温素子４７、および飯器１４がセ
ットされているか否かを検知するためのセンサ４８が接
続されている。上記のスイッチ４６Ａ〜４６Ｅのうち、
たとえばスイッチ４６Ａはタイマの設定のために用いら
れ、スイッチ４６Ｂは通常の炊飯やおかゆの調理などの
ようなメニューを選択したりするために用いられる。ま
たスイッチ４６Ｃは炊飯動作を開始させるために用いら
れ、スイッチ４６Ｄは炊飯動作を経ることなく保温動作
行わせる場合に用いられる保温スイッチであり、スイッ
チ４６Ｅは一旦設定した動作を取り消す場合に用いられ
る取消スイッチである。本実施例では、感温素子４７と
マイクロコンピュータ３４の処理プログラムの一部とに
より、保温時において飯器１４の所定時間内における温
度変化を検出する検出手段が構成されている。

【００１７】マイクロコンピュータ３４は、炊飯ヒータ
１８および保温ヒータ１９ならびに蓋ヒータ２２への給
電を、感温素子４７で検知される飯器１４の温度が所定
の理想曲線に沿うように制御して、炊飯動作を行う。こ
の炊飯動作は、飯器１４の温度を所定温度（たとえば約
４１℃）として米を吸水させる吸水工程、吸水後の米を
一気に炊き上げる炊上げ工程、沸騰状態に保つ沸騰工
程、および炊き上がったご飯をむらすむらし工程を含
む。

【００１８】図５および図６は沸騰工程およびむらし工
程の後の保温時におけるマイクロコンピュータ３４の動
作を説明するためのフローチャートである。本実施例で
は、最適保温温度は、７２．５℃〜７３℃とされる。ス
テップｒ１では、ＮＰＮトランジスタ４１およびＰＮＰ
トランジスタ４２の制御によって、炊飯ヒータ１８およ
び保温ヒータ１９への給電が停止される。そして、ステ
ップｒ２では、ＰＮＰトランジスタ４３の制御によっ
て、蓋ヒータ２２がデューティ比１２／１４で通電され
る。

【００１９】ステップｒ３では、感温素子４７の出力が
参照され、飯器１４の温度Ｔが７５℃以下であるかどう
かが判断される。７５℃以下でなければ、ステップｒ４
で、外ケース４の外部から視認しうる位置に配置され当
該炊飯ジャーが保温動作を行っていることを表す保温ラ
ンプ（図示せず）が点灯される。そして、ステップｒ５
では、停電確認処理などが行われ、その後ステップｒ１
に戻る。ステップｒ５で行われる停電確認処理とは、停
電発生を検知してマイクロコンピュータ３４内の図外の
メモリを内蔵の電池でバックアップしたり、停電時にお
ける当該炊飯ジャーの動作状態（たとえば炊飯または保
温）を保持したりする処理である。停電から復帰した後
には、保持された動作状態での動作が継続される。さら
にステップｒ５では、設定された動作を取り消すための
取消スイッチ４６Ｅ（第１図参照）が操作されたかどう
か、および飯器１４が異常加熱していないかどうかなど
を調べる処理が行われる。

【００２０】ステップｒ３で飯器１４の温度Ｔが７５℃
以下であると判断されるとステップｒ６に移り、飯器１
４の温度Ｔが７４．５℃よりも高いかどうかが調べられ
る。７４．５℃以下である場合にはステップｒ７に進
み、さらに温度Ｔが７３℃を超えているかどうかが調べ
られる。７３℃以下であるときには、図６のステップｒ
８でさらに７２．５℃以上であるかどうかが調べられ、
７２．５℃未満であるときにはステップｒ９で７１℃以
上であるかどうかが調べられる。

【００２１】ステップｒ９で飯器１４の温度Ｔが７１℃
未満であると判断されると、ステップｒ１０で、保温ヒ
ータ１９への給電量を決定する電力定数Ｚに７が代入さ
れ、ステップｒ１１では、蓋ヒータ２２への給電量を決
定する電力定数ＹにＺ＋４が代入される。本実施例で
は、１サイクルを１４秒とし、この１サイクル中にトラ
イアック３６，３７がオンされる時間を変化させること
によって通電のデューティ比を変化させ、これにより保
温ヒータ１９および蓋ヒータ２２への給電を制御するよ
うにしている。上記の電力定数Ｚ，Ｙは、１サイクル中
にトライアック３６，３７をそれぞれオンさせる時間に
対応する。すなわち、上記の場合には保温ヒータ１９へ
の通電のデューティ比は７／１４に設定され、蓋ヒータ
２２への通電のデューティ比は１１／１４となる。

【００２２】ステップｒ１１の処理後は、図５のステッ
プｒ１２で保温ヒータ１９がＺ／１４のデューティ比で
通電され、さらにステップｒ１３で蓋ヒータ２２がデュ
ーティ比Ｙ／１４で通電される。この保温ヒータ１９お
よび蓋ヒータ２２のデューティ比の制御は、マイクロコ
ンピュータ３４によるＰＮＰトランジスタ４２，４３の
制御によって行われる。

【００２３】ステップｒ１４では、保温ヒータ１９への
実際の通電時間Ｓ_Zが積算される。この通電時間Ｓ
_Z は、たとえば、電力定数Ｚが５であるときには、１４
秒間のうちで実際に通電が行われる５秒間だけ積算され
る。すなわち、通電時間Ｓ_Z は、保温ヒータ１９への通
電が実際に行われた時間を積算したものである。この通
電時間Ｓ_Z の積算の後は、ステップｒ１５に進み、通電
時間Ｓ_Z が所定時間ｔ（たとえば５０秒）に達したかど
うかが判断され、所定時間ｔに達すると、ステップｒ１
６で、炊飯ヒータ１８への通電が１秒間だけ行われる。
ステップｒ１７では通電時間Ｓ_Z がリセットされて、さ
らにステップｒ３８に進む。ステップｒ１５で通電時間
Ｓ_Z が所定時間ｔに満たないときには、炊飯ヒータ１８
への通電を行うことなく、ステップｒ３８に進む。ステ
ップｒ３８では、所定時間Δｔ（たとえば２８秒）の経
過が待機され、この後ステップｒ１８に進む。

【００２４】ステップｒ１８では保温ランプが点灯さ
れ、さらにステップｒ１９ではステップｒ５と同様な停
電確認処理などが行われて、ステップｒ６に戻る。ステ
ップｒ１４〜ｒ１７の処理によって、保温ヒータ１９へ
の実際の通電時間Ｓ_Z が所定時間ｔとなるごと、すなわ
ち通電時間Ｓ_Z は給電された電力量と比例しているから
保温ヒータ１９へ所定の電力量が給電されるごとに、炊
飯ヒータ１８への通電が行われる。これにより、保温ヒ
ータ１９が飯器１４に所定の熱量を与えるごとに、炊飯
ヒータ１８が所定の熱量を飯器１４に与えることにな
り、飯器１４を底面からも加熱して、飯器１４の全体を
均一に加熱することができる。

【００２５】ステップｒ６で飯器１４の温度Ｔが７４．
５℃を超えていると判断されたとき（すなわち７４．５
℃＜Ｔ≦７５℃のとき）には、ステップｒ２０で給電定
数Ｚに０が代入され、ステップｒ２１で給電定数ＹにＺ
＋２（＝２）が代入される。これにより、ステップｒ１
２，ｒ１３では、保温ヒータ１９への通電が停止状態と
なり、蓋ヒータｒ２２への通電がデューティ比２／１４
で行われる。

【００２６】ステップｒ７で、温度Ｔが７３℃を超えて
いると判断されたとき（すなわち７３℃＜Ｔ≦７４．５
℃のとき）には、ステップｒ２２，ｒ２３で直前の上記
所定時間Δｔ内における飯器１４の温度Ｔの温度変化Δ
Ｔが調べられる。温度変化ΔＴが負であるときには、ス
テップｒ２４で給電定数Ｚの値がそれ以前に設定された
値に維持される。また、温度変化ΔＴが０であるときに
は、ステップｒ２５で給電定数Ｚの値がそれ以前に設定
された値から０．５を減じた値とされる。さらに温度変
化ΔＴが正であるときには、ステップｒ２６で給電定数
Ｚの値がそれ以前の値から１を減じた値に更新される。
ステップｒ２４〜ｒ２６の処理後は、ステップｒ２７
で、蓋ヒータ２２のための給電定数ＹにＺ＋３が代入さ
れ、この後処理は、ステップｒ１２に進む。

【００２７】図６のステップｒ８で、温度Ｔが７２．５
℃以上であると判断されたとき（すなわち７２．５℃≦
Ｔ≦７３℃のとき）には、最適保温温度であるので、ス
テップｒ２８で給電定数Ｚの値が維持され、ステップｒ
２９で給電定数ＹにＺ＋３が代入された後に、図５のス
テップｒ１２に進む。図６のステップｒ９で、温度Ｔが
７１℃以上であると判断されたとき（すなわち７１℃≦
Ｔ＜７２．５℃のとき）には、ステップｒ３０，ｒ３１
で直前の上記所定時間Δｔ内における飯器１４の温度変
化ΔＴが調べられる。温度変化ΔＴが負であるときに
は、ステップｒ３２で給電定数Ｚの値がそれ以前に設定
された値に１を加えた値に更新される。また、温度変化
ΔＴが０であるときには、ステップｒ２３で給電定数Ｚ
の値がそれ以前に設定された値に０．５を加えた値に更
新される。さらに温度変化ΔＴが正であるときには、ス
テップｒ３４で給電定数Ｚの値がそれ以前の値に維持さ
れる。ステップｒ３２〜ｒ３４の処理後は、ステップｒ
３５で、蓋ヒータ２２のための給電定数ＹにＺ＋３が代
入され、この後処理は、図５のステップｒ１２に進む。

【００２８】上述の保温動作は、保温スイッチ４６Ｄが
操作されることによっても行われる（図５のステップｒ
３６）。この場合には、ステップｒ３７でまず給電定数
Ｚに３が代入された後に、ステップｒ１８に進む。上記
の処理における、保温ヒータ１８のための給電定数Ｚお
よび蓋ヒータ２２のための給電定数Ｙの設定は、下記表
１にまとめて示されている。本実施例における特徴的な
動作は、温度Ｔが７３℃＜Ｔ≦７４．５℃の範囲、また
は７１℃≦Ｔ＜７２．５℃の範囲となった場合である。
この範囲では、所定時間Δｔ毎の温度変化ΔＴの値に対
応して、給電定数Ｚ，Ｙが微小に変化させられる。

【００２９】

【表１】

【００３０】このように、所定時間Δｔ毎の温度変化Δ
Ｔに対応して給電定数Ｚ，Ｙを微小変化させることによ
り、炊飯量や外気温に良好に対応した給電定数Ｚ，Ｙが
設定されるようになる。つまり、飯器内のご飯の温度
を、所定の温度範囲内に保つために、ヒータへの単位時
間当りの給電割合が最適に制御される。よって、従来の
ような大きな温度変化を生じさせることなく安定な保温
動作が実現される。図７は本実施例における保温動作時
の飯器１４の温度変化を示す図であるが、図９との比較
により明らかなように、飯器１４の温度変化を抑制し
て、確実に初期の温度（約７２℃）で安定させることが
できることが理解される。このようにして炊飯量や外気
温によらずに、飯器１４内のご飯を良好に保温すること
ができる。

【００３１】なお、本発明は上記の実施例に限定される
ものではない。たとえば、上記の実施例では、内蓋２４
の加熱のために、蓋ユニット５に蓋ヒータ２２を設けて
いるが、たとえば外ケース４の肩部に飯器１４の上端部
を包囲する肩ヒータを設け、この肩ヒータに内蓋の縁部
を接触させるようにして、熱伝導により内蓋を加熱する
ようにしてもよい。この構成であれば、蓋ユニット側に
電力を供給する必要がないので、蓋ユニットを着脱自在
に構成することが可能となるとともに、肩ヒータを飯器
の近傍に設けることにより、より良好な飯器の加熱が実
現される。

【００３２】その他本発明の要旨を変更しない範囲で種
々の設計変更を施すことが可能である。

【００３３】

【発明の効果】以上のように本発明の電気炊飯ジャーに
よれば、ヒータへの単位時間当りの給電割合が、飯器内
のご飯の量や外気温などに対応して適切に設定されるの
で、飯器内のご飯の温度を、所定の保温温度範囲に保つ
ことができる。その結果、長時間にわたってご飯をおい
しく保温できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の炊飯ジャーの電気的構成を
示すブロック図である。

【図２】上記炊飯ジャーの全体の構成を示す縦断面図で
ある。

【図３】上記炊飯ジャーの全体の構成を示す縦断面図で
ある。

【図４】図２と図３との結合関係を示す図である。

【図５】上記炊飯ジャーにおける保温動作を説明するた
めのフローチャートである。

【図６】上記炊飯ジャーにおける保温動作を説明するた
めのフローチャートである。

【図７】保温動作時における飯器の温度変化を示す図で
ある。

【図８】従来の炊飯ジャーにおる保温動作を説明するた
めのフローチャートである。

【図９】従来の炊飯ジャーにおける保温時の飯器の温度
変化を示す図である。

【符号の説明】

１４ 飯器（保温容器） １９ 保温ヒータ ２２ 蓋ヒータ ３０ 商用交流電源 ３４ マイクロコンピュータ（給電制御手段） ３６ トライアック ３７ トライアック ４７ 感温素子

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ヒータにより加熱される飯器内のご飯を、
   上記ヒータへの給電を制御することにより所定の温度に
   保温するようにした電気炊飯ジャーにおいて、 所定時間毎に、この所定時間内における上記飯器の温度
   変化を検出する検出手段と、 飯器内のご飯の温度を、所定の保温温度範囲内に保つた
   めに、検出された温度変化の値の大きさに対応させて、
   上記ヒータへの単位時間当りの給電割合を変化させて、
   保温温度を所期の温度に安定させる給電制御手段とを備
   えたことを特徴とする電気炊飯ジャー。