JP2907530B2 - 炊飯器の加熱制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、炊飯器の加熱制御方法に関する。

（従来の技術） 従来、炊飯器において炊飯量を自動判定する方式とし
ては重量センサ方式、鍋外面温度をセンサで検出し、所
定の２点間温度を通過する時間を計測する温度上昇率検
出方式、炊飯による蒸気が発生するまでの時間を計測す
る方式等が知られている。

（発明が解決しようとする課題） しかし重量センサ方式では、構造が複雑化しかつコス
ト的に高価となる問題があった。

また鍋外面温度をセンサ検出し、所定の２点間温度を
通過する時間を計測する温度上昇率検出方式では、鍋と
センサとの接触のバラツキにより精度が悪化する問題が
あり、またセンサがヒータ等加熱部の近くにある場合に
は加熱部からの熱的影響を受けて温度検出精度が悪化す
る問題があった。

また炊飯による蒸気が発生するまでの時間を計測する
方式では、気圧の変動等によって蒸気発生時間に差が生
じ、バラツキが生じる問題があり、また連続炊飯を行う
場合のように蓋体がまだ熱い状態で次の炊飯を開始する
と誤って蒸気発生を検出する虞があり、炊飯量判定がま
ったく出鱈目になる問題があった。

そこで本発明は、沸騰時の加熱量を正確に制御でき、
しかも炊飯開始時の炊飯器筐体の温度が高い場合にも沸
騰時の加熱量を適切に制御できる炊飯器の加熱制御方法
を提供しようとするものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段と作用） 本発明は、炊飯開始後、鍋上方空間の温度を検出し、
その温度変化に応じて沸騰時の加熱量を可変するととも
に、炊飯開始時の鍋上方空間の温度が所定温度以上の場
合には沸騰時の加熱量を特定の加熱量にすることにあ
る。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は炊飯器の要部構成を示す断面図で、断面Ｕ字
状の筐体１内には炊飯鍋２が着脱自在に収納されてい
る。前記炊飯鍋２の底部にはリング状の炊飯ヒータ３が
近接して配置され、かつ前記炊飯鍋２の底部中央にはそ
の鍋に接触して鍋温センサ４が配置されている。なお、
前記鍋温センサ４は遮熱部材５によって炊飯ヒータ３か
らの熱的影響を防止するようになっている。

前記筐体１の上部には外蓋６が開閉自在に設けられ、
この外蓋６の中空部７には上温センサ８が配置されてい
る。前記外蓋６の内面にはこの外蓋６を閉じたとき前記
炊飯鍋２の上部開口部を閉塞する内蓋９が取付けられて
いる。

第２図は要部回路構成を示すブロック図で、11は制御
部本体を構成するマイクロコンピュータ、12はマイクロ
コンピュータ11がデータを処理するときの各種データを
格納するメモリ、13はマイクロコンピュータ11に制御さ
れて前記炊飯ヒータ３を駆動するヒータ駆動回路、14は
マイクロコンピュータ11に制御されて時間計測を行う計
時手段、15は前記鍋温センサ４の出力信号をデジタル変
化してマイクロコンピュータ11に供給するA/D変換回
路、16は前記上温センサ８の出力信号をデジタル変化し
てマイクロコンピュータ11に供給するA/D変換回路であ
る。

前記マイクロコンピュータ11は炊飯開始時において前
記鍋温センサ４が検出した温度検出データを取込み炊飯
鍋２内の初期水温を検知すると共に前記計時手段14に時
間カウント動作を開始させるようになっている。そして
前記上温センサ８が90℃を検出するとそのときの前記計
時手段14のカウント時間から炊飯量を判定するようにな
っている。

すなわち第３図の（ａ）は炊飯開始時の初期水温が20
℃のときにおいて炊飯量を小量、中量、大量にしたとき
の上温センサ８の検出温度変化を示すグラフであり、ま
た第３図の（ｂ）は炊飯開始時の初期水温が40℃のとき
において炊飯量を小量、中量、大量にしたときの上温セ
ンサ８の検出温度変化を示すグラフであり、さらに第３
図の（ｃ）は炊飯開始時の初期水温が５℃のときにおい
て炊飯量を小量、中量、大量にしたときの上温センサ８
の検出温度変化を示すグラフである。

この各グラフから炊飯量を小量、中量、大量のいずれ
かにすることによって、また初期水温が異なることによ
って炊飯開始時から上温センサ８が90℃を検出するまで
の時間ｔはそれぞれ異なる。

従って初期水温を判断し、かつ炊飯開始時から上温セ
ンサ８が90℃を検出するまでの時間ｔを判断すれば炊飯
量が小量か、中量か、大量かを判断できることになる。
すなわち第４図に示すように鍋温センサ４が検出する初
期水温と炊飯開始時から上温センサ８が90℃を検出する
までの時間ｔにより小量判定領域、中量判定領域、大量
判定領域が明確に分かれるので炊飯量判定が精度良くで
きることになる。

第５図はマイクロコンピュータ11が実際に炊飯量判定
を行うための流れ図で、この判定処理は上温センサ８が
90℃を検出した時点で行われる。

先ず鍋温センサ４が炊飯開始時に検出した検出温度
Ｔ、すなわち初期水温がＴ＜10℃か否かをチェックす
る。この初期水温は炊飯開示時に鍋温センサ４が検出し
た温度Ｔをメモリ12に記憶させておく。

Ｔ＜10℃であれば続いて計時手段14によって計測され
た炊飯開始時からの時間ｔがｔ＜８分か否かをチェック
する。そしてｔ＜８分であれば炊飯量は小量であると判
断し小量コース設定を行う。またｔ≧８分であればさら
にｔ＜10.5分か否かをチェックする。そしてｔ＜10.5分
であれば炊飯量は中量であると判断し中量コース設定を
行う。またｔ≧10.5分であれば炊飯量は大量であると判
断し大量コース設定を行う。

Ｔ＜10℃で無ければ続いてＴ＜25℃か否かをチェック
する。

Ｔ＜25℃であれば続いて計時手段14によって計測され
た炊飯開始時からの時間ｔがｔ＜６分か否かをチェック
する。そしてｔ＜６分であれば炊飯量は小量であると判
断し小量コース設定を行う。またｔ≧６分であればさら
にｔ＜９分か否かをチェックする。そしてｔ＜９分であ
れば炊飯量は中量であると判断し中量コース設定を行
う。またｔ≧９分であれば炊飯量は大量であると判断し
大量コース設定を行う。

Ｔ＜25℃でない、すなわち初期水温Ｔが25℃以上のと
きは続いて計時手段14によって計測された炊飯開始時か
らの時間ｔがｔ＜４分か否かをチェックする。そしてｔ
＜４分であれば炊飯量は小量であると判断し小量コース
設定を行う。またｔ≧４分であればさらにｔ＜７分か否
かをチェックする。そしてｔ＜７分であれば炊飯量は中
量であると判断し中量コース設定を行う。またｔ≧７分
であれば炊飯量は大量であると判断し大量コース設定を
行う。

また前記マイクロコンピュータ11は第６図に示す流れ
図に基づく沸騰検知及び沸騰検知後の加熱量制御を行う
ようになっている。

すなわち前記鍋温センサ４の検出温度ＴがＴ≧90℃に
なると、沸騰検知動作を行う。この沸騰検知動作は小量
コースにおいては20秒間における温度上昇が5deg以下に
なったとき沸騰を検知し、中量コースにおいては40秒間
における温度上昇が5deg以下になったとき沸騰を検知
し、大量コースにおいては80秒間における温度上昇が5d
eg以下になったとき沸騰を検知する。

そして沸騰検知を行うと小量、中量、大量の各コース
に応じて沸騰中の加熱量制御を行うようになっている。
すなわち小量コースのときには炊飯ヒータ３への入力電
力をそれまでの電力の1/3に低下して沸騰制御し、また
中量コースのときには炊飯ヒータ３への入力電力をそれ
までの電力の2/3に低下して沸騰制御し、また大量コー
スのときには炊飯ヒータ３への入力電力をそれまでの電
力の2.5/3に低下して沸騰制御するようになっている。

また連続炊飯を行う時には炊飯開始時炊飯鍋２の温度
は低いが筐体１及び外蓋６の温度が高いという現象が発
生する。この場合は第７図に示すように鍋温センサ４の
検出温度Ｔは図中点線のグラフで示すように例えば20℃
から上昇するが上温センサ８の検出温度Ｔは実線のグラ
フで示すように最初から高温状態を検出しているのでほ
とんど変化しない状態となる。

このような状態では炊飯量を判定するに必要な時間ｔ
の計測が不可能となる。そこで前記マイクロコンピュー
タ11は第８図に示す流れ図に基づく制御を行うようにな
っている。すなわち炊飯開始時に鍋温センサ４が検出し
た初期水温を取込みメモリ12にセットすると、続いて上
温センサ８の検出温度Ｔをチェックする。そして検出温
度ＴがＴ＜87℃であれば容量判定の実行、すなわち前述
した第５図の処理を行う。またＴ≧87℃であれば炊飯量
に関係なく中量コースを設定する。

このような構成の本実施例においては、炊飯動作が開
始されると、先ず鍋温センサ４の検出温度Ｔを取込み初
期水温としてメモリ12にセットする。同時に計時手段14
による時間計測を開始させる。

続いて上温センサ８の検出温度Ｔを取込み、筐体温度
が低くなっているか否かをチェックする。そして検出温
度Ｔが87℃未満であれば容量判定を実行する。

容量判定は上温センサ８の検出温度Ｔが90℃になると
メモリ12に予めセットされた初期水温Ｔが10℃未満か、
10℃以上25℃未満か、25℃以上かを判断し、10℃未満で
あれば計時手段14による計測時間が８分未満であれば炊
飯量が小量であると判定し、８分以上10分30秒未満であ
れば炊飯量が中量であると判定し、10分30秒以上であれ
ば炊飯量が大量であると判定する。

また10℃以上25℃未満であれば計時手段14による計測
時間が６分未満であれば炊飯量が小量であると判定し、
６分以上９分未満であれば炊飯量が中量であると判定
し、９分以上であれば炊飯量が大量であると判定する。

また25℃以上であれば計時手段14による計測時間が４
分未満であれば炊飯量が小量であると判定し、４分以上
７分未満であれば炊飯量が中量であると判定し、７分以
上であれば炊飯量が大量であると判定する。

このように上温センサ８で鍋上方の温度を検出し、炊
飯開始時から上温センサ８が90℃を検出するまでの時
間、換言すれば上温センサ８の検出する温度変化に応じ
て炊飯量が小量か中量か大量かを判定しているので、従
来の温度上昇率検出方式のように鍋とセンサとの接触の
バラツキによる精度の悪化という問題や加熱部からの熱
的影響を受けて温度検出精度が悪化するという問題は発
生しない。また炊飯による蒸気が発生するまでの時間を
計測する方式のように気圧の変動等によって蒸気発生時
間に差が生じ、バラツキが生じるという問題は発生しな
い。

従って炊飯量の判定を精度良くできる。しかも構成は
新たに上温センサ８を設けるのみでよく簡単である。

また炊飯開始時から上温センサ８が90℃を検出するま
での時間により炊飯量を判定する場合に、さらに炊飯開
示時の鍋温センサ４の検出温度、すなわち初期水温をメ
モリ12にセットし、上温センサ８が90℃を検出して炊飯
量判定する場合に初期水温に応じて小量、中量、大量の
判定時間を変えているので、さらに炊飯量の判定を精度
良くできる。

その後鍋温センサ４の検出温度Ｔが90℃以上になると
沸騰検知動作を行う。この沸騰検知動作は小量判定した
ときには20秒間における温度上昇が5deg以下になったと
き沸騰を検知し、また中量判定したときには40秒間にお
ける温度上昇が5deg以下になったとき沸騰を検知し、大
量判定したときには80秒間における温度上昇が5deg以下
になったとき沸騰を検知する。

そして小量で沸騰検知を行うと炊飯ヒータ３への入力
電力をそれまでの電力の1/3に低下してその後の沸騰制
御を行い、また中量で沸騰検知を行うと炊飯ヒータ３へ
の入力電力をそれまでの電力の2/3に低下してその後の
沸騰制御を行い、また大量で沸騰検知を行うと炊飯ヒー
タ３への入力電力をそれまでの電力の2.5/3に低下して
その後の沸騰制御を行う。

このように精度の高い炊飯量判定の結果に基づいて沸
騰中の加熱量制御を行っているので、常に炊飯量に応じ
た正確な沸騰中の加熱量制御ができる。

また炊飯開始において上温センサ８の検出温度Ｔが87
℃以上であれば容量判定ができないと判断して強制的に
中量コースを設定する。これにより加熱量がそれまでの
入力電力の2/3に低下されて沸騰中の加熱制御が行われ
るようになる。

このように筐体温度が高く炊飯量の判定ができない場
合には強制的に中量コースを設定して沸騰中の加熱制御
を行うので、たとえ炊飯量が小量、大量であってもそれ
程支障なく沸騰中の加熱制御ができ、炊飯において問題
が生じることはない。

なお、前記実施例では炊飯量の判定を、炊飯を開始し
てから上温センサ８が90℃を検出するまでの時間に基づ
いて行ったが必ずしもこれに限定されるものではなく、
例えば炊飯を開始してから上温センサ８が所定温度アッ
プするまでの時間を計測して炊飯量を判定するようにし
てもよい。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、沸騰時の加熱量
を正確に制御でき、しかも炊飯開始時の炊飯器筐体の温
度が高い場合にも沸騰時の加熱量を適切に制御できる炊
飯器の加熱制御方法を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示すもので、第１図は要部断面
図、第２図は要部ブロック図、第３図は炊飯量判定の原
理を説明するためのグラフ、第４図は炊飯量判定領域を
示すグラフ、第５図はマイクロコンピュータによる炊飯
量判定処理を示す流れ図、第６図はマイクロコンピュー
タによる沸騰検知処理及び加熱量低下制御を示す流れ
図、第７図は筐体温度が高いときの鍋温センサと上温セ
ンサの検出温度状態を示すグラフ、第８図は筐体温度が
高いときのマイクロコンピュータによる炊飯量判定処理
を示す流れ図である。 １……筐体、 ２……炊飯鍋、 ３……炊飯ヒータ、 ４……鍋温センサ、 ６……外蓋、 ８……上温センサ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】炊飯開始後、鍋上方空間の温度を検出し、
   その温度変化に応じて沸騰時の加熱量を可変するととも
   に、炊飯開始時の鍋上方空間の温度が所定温度以上の場
   合には沸騰時の加熱量を特定の加熱量にすることを特徴
   とする炊飯器の加熱制御方法。