JP3076666B2 - 炊飯器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、炊飯器の改良に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、炊飯器は炊飯鍋の底部に炊飯ヒー
タを設け、炊飯鍋の外側部に胴ヒータを設け、かつ炊飯
鍋を閉塞する蓋内に蓋ヒータを設け、また炊飯鍋の底部
又は外側部に温度センサを当接させ、その温度センサの
検出温度に基づいて図９に示す温度制御を行うものが知
られている。すなわち電源を投入すると先ず炊飯ヒータ
で３分間加熱動作した後５分間の加熱停止期間を設けて
ひたし炊きを行い、続いて炊飯ヒータ、胴ヒータ、蓋ヒ
ータを加熱動作して本炊飯動作を開始し、やがて炊飯鍋
内が沸騰状態になるとそのときの温度上昇率の低下によ
り温度センサで沸騰検出を行い炊飯ヒータを断続的に加
熱動作させ、やがて炊飯鍋内の水分が無くなって温度が
急激に上昇するのを温度センサで検出して炊き上がりと
し炊飯ヒータの加熱動作を停止してむらし動作に移行す
る。そしてむらし動作を１５分間行った後胴ヒータ及び
蓋ヒータの加熱動作を停止して保温動作に移行する。こ
の保温動作では炊飯鍋内の温度を所定の保温温度に保つ
ために温度が低下すると胴ヒータ及び蓋ヒータを再度加
熱動作する。なお、図中(a) は炊飯ヒータの動作タイミ
ングを示し、図中(b) は胴ヒータ及び蓋ヒータの動作タ
イミングを示している。

【０００３】また本炊飯からむらしに移行するときの条
件は炊飯鍋内の水分が無くなって温度が急激に上昇する
ドライアップを検出して行うが、このドライアップの検
出条件は、例えば炊飯量が少ないときにコゲが少なくな
るようにしたり、炊き込み御飯等コゲが生じやすいメニ
ューのときにコゲが少なくなるようにしたり、又好みに
よってコゲを多め、少なめにしたり、炊き上がりをかた
め、柔らかめにしたりなど炊き上がり状態を選択するこ
とによって検出温度や検出時の温度上昇率が変化するよ
うになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来は、
温度センサを炊飯鍋の底部又は外側部に当接させ鍋から
の熱伝導を利用して温度検出を行っているため、感熱部
の汚れや鍋の変形や室温変動による放熱状態の変化等に
より温度センサの検出値にバラツキが生じ、このため本
来意図していた目的通りの炊飯制御ができなくなる問題
があった。そこで本発明は、温度検出精度を高めて精度
の高い炊飯制御ができる炊飯器を提供しようとするもの
である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１対応の発明は、
ひたし炊き制御、加熱制御、沸騰検出制御、炊き上げ制
御、むらし制御を順次行う炊飯器において、ひたし炊き
制御中に沸騰検出のための時間ｔa及び炊き上げ判定の
ための時間ｔbを設定し、加熱制御による炊飯中に鍋を
開閉する蓋の下部を加熱し、炊飯の進行に伴う蒸気の発
生による蓋下部の温度上昇率が時間ｔa当たり所定温度
以下に低下したとき沸騰検出を行い、この時の蓋下部温
度ＳＴ2及び鍋側面温度ＳＴ3を検出するとともに鍋の加
熱量を調整し、その後蓋下部温度が温度ＳＴ2よりも所
定温度上昇したとき炊き上げ制御を開始し、この炊き上
げ制御時に蓋下部の温度上昇率が時間ｔb当たり所定温
度以下に低下したとき炊き上げ判定を行い、その後鍋側
面温度が温度ＳＴ3よりも所定温度上昇したときむらし
に移行させることにある。

【０００６】請求項２対応の発明は、請求項１記載の炊
飯器において、炊飯量に応じて炊き上げ判定のための時
間ｔbを設定することにある。請求項３対応の発明は、
請求項１記載の炊飯器において、ご飯の炊き上がり状態
が異なる炊飯コースを選択可能とし、炊飯コースに応じ
て炊き上げ判定のための時間ｔbを設定することにあ
る。

【０００７】

【作用】このような構成の本発明においては、炊飯中に
蓋の下部を加熱し、炊飯の進行に伴う蒸気の発生による
蓋下部の温度変化に応じて鍋の加熱量を調整し、その後
蓋下部の温度変化に応じてむらしに移行する。

【０００８】また本発明においては、炊飯量に応じてむ
らしに移行する蓋下部の温度変化条件が設定される。さ
らに、選択した炊飯コースに応じてむらしに移行する蓋
下部の温度変化条件が設定される。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００１０】図１は炊飯器の構成を示すもので、１は炊
飯鍋、２はこの炊飯鍋１を収納した筐体である。前記筐
体２は内ケース３と外ケース４からなり、内ケース３内
の底部にはプレート５が取り付けられ、そのプレート５
の下面周囲に鍋加熱手段である加熱容量の大きな炊飯ヒ
ータ６が配置されている。

【００１１】前記プレート５の下部には反射板７が設け
られ、その反射板７の下部中央の前記外ケース４上には
送風ファン８及び冷却ファン９を回転軸に取り付けたモ
ータ１０が配置されている。

【００１２】前記内ケース３の下部外側面には加熱容量
の小さい胴ヒータ１１が配置されている。前記内ケース
３と外ケース４の間の空間部の前部には電源基板１２、
操作基板１３が収納されている。そして前記操作基板１
３と対向する外ケース４の部位には操作パネル１４が配
置されている。

【００１３】前記筐体２の上部開口部には蓋１５がヒン
ジ機構１６によって開閉自在に設けられている。前記蓋
１５はヒンジ機構１６を設けた部位と反対側の部位に設
けられたクランプボタン１７によって閉成状態にロック
されるようになっている。

【００１４】前記蓋１５は内蓋１８と外蓋１９からな
り、閉塞時に前記内蓋１８が前記炊飯鍋１の上部開口部
を閉塞するようになっている。前記内蓋１８は取付板２
０の中央部に固定された内蓋取付軸２１に取り付けら
れ、その取付板２０の上面には蓋加熱手段である加熱容
量の小さい蓋ヒータ２２及び蓋温度センサ２３が配置さ
れている。前記内ケース３の外側縁部には側面温度セン
サ２４が配置されている。前記蓋１５の外蓋１９の内側
には断熱材２５が充填され、また前記蓋１５の後部には
蒸気口２６が設けられている。なお、２７コードリール
である。図２は回路構成を示すブロック図で、これらの
要部は前記電源基板１２及び操作基板１３上に配置され
ている。

【００１５】３１は交流電源で、この交流電源３１には
リレー３２の常開接点３２ｍを介して前記炊飯ヒータ６
が接続されるとともに、トライアック（商品名）３３を
介して前記胴ヒータ１１と蓋ヒータ２２の並列回路が接
続されている。また前記交流電源３１には電源トランス
３４の１次巻線３４ａが接続されている。

【００１６】前記電源トランス３４の２次巻線３４ｂに
は定電圧回路３５の入力端子が接続されている。前記定
電圧回路３５の出力端子からはＤＣ５Ｖが出力され、そ
のＤＣ５Ｖは制御部本体を構成するマイクロコンピュー
タ３６に電源として供給されている。

【００１７】前記マイクロコンピュータ３６はＣＰＵ、
ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏポート等によって構成されてい
る。前記マイクロコンピュータ３６にはリレー駆動回路
３７の入力端子が接続され、そのリレー駆動回路３７の
出力端子に前記リレー３２のコイル３２ｃが接続されて
いる。また前記マイクロコンピュータ３６にはトライア
ック駆動回路３８の入力端子が接続され、そのトライア
ック駆動回路３８の出力端子に前記トライアック３３の
制御端子が接続されている。さらに前記マイクロコンピ
ュータ３６には前記蓋温度センサ２３、側面温度センサ
２４及び操作パネル１４が接続されている。

【００１８】前記操作パネル１４には炊飯スイッチ１４
ａ、切スイッチ１４ｂ、炊飯選択手段としてのコース切
換スイッチ１４ｃ及びメニュー切換スイッチ１４ｄ、炊
飯ランプ１４ｅ、保温ランプ１４ｆ及び液晶表示器１４
ｇが配置されている。前記液晶表示器１４ｇは「標準」
「コゲ」「弱め」のコース表示と「白米」「炊込み／玄
米」「おかゆ」のメニュー表示を行うようになってい
る。

【００１９】前記マイクロコンピュータ３６は図３に示
すひたし炊き制御、図４に示す炊き上げ条件変更制御、
図５に示すメニュー条件変更制御、図６に示す沸騰検出
制御及び図７に示す炊き上げ制御を行うようにプログラ
ム設定されている。

【００２０】ひたし炊き制御は、先ずリレー駆動回路３
７を駆動制御してリレー３２をオンさせ炊飯ヒータ６を
加熱動作させる。またトライアック３３は非導通制御し
て蓋ヒータ２２及び胴ヒータ１１をオフする。この状態
で４分が経過すると、炊飯ヒータ６をオフする。そして
このときの蓋温度センサ２３の検出温度ＳＴ0 をメモリ
にセットする。

【００２１】この状態で１１分が経過すると、このとき
の蓋温度センサ２３の検出温度ＳＴ1 から前回検出した
温度ＳＴ0 を減算して温度差Ｔを求め炊飯量検出を行
う。（炊飯量検出手段）

【００２２】そして温度差Ｔが５℃以上であれば小量コ
ースを判定し沸騰検出のための時間ｔａを６０秒、炊き
上げ判定のための時間ｔｂを４０秒にセットする。また
温度差Ｔが２℃以上であれば中量コースを判定し沸騰検
出のための時間ｔａを９０秒、炊き上げ判定のための時
間ｔｂを６０秒にセットする。また温度差Ｔが２℃未満
であれば大量コースを判定し沸騰検出のための時間ｔａ
を１２０秒、炊き上げ判定のための時間ｔｂを８０秒に
セットする。（条件設定手段）

【００２３】こうして沸騰検出のための時間ｔａ及び炊
き上げ判定のための時間ｔｂのセットが終了すると炊飯
動作のための加熱制御を開始する。この加熱制御におい
ては炊飯ヒータ６、蓋ヒータ２２及び胴ヒータ１１をす
べて加熱動作させる。

【００２４】炊き上げ条件変更制御は、前記操作パネル
１４のコース切換スイッチ１４ｃの操作により「標準」
「コゲ」「弱め」のいずれに設定されるかにより行われ
る。すなわち「標準」コースであればひたし制御におい
て設定された時間ｔｂをそのままとする。また「コゲ」
コースであれば時間ｔｂをｔｂ＋２０秒に変更する。ま
た「弱め」コースであれば時間ｔｂをｔｂ−２０秒に変
更する。

【００２５】メニュー条件変更制御は、前記操作パネル
１４のメニュー切換スイッチ１４ｄの操作により「白
米」「炊込み／玄米」「おかゆ」のいずれに設定される
かにより行われる。すなわち「白米」メニューであれば
ひたし制御において設定された時間ｔｂをそのままとす
る。また「炊込み／玄米」メニュ−であれば時間ｔｂを
ｔｂ−１０秒に変更する。

【００２６】従って最終的に時間ｔｂは炊飯量、コース
切換スイッチ１４ｃによるコース設定及びメニュー切換
スイッチ１４ｄによるメニュー選択の組合わせによって
決められることになる。

【００２７】沸騰検出制御は、加熱制御を行っていると
きに蓋温度センサ２３が９０℃以上を検出すると開始さ
れる。そしてこのときの沸騰検出条件は温度上昇率がＴ
1 以下／ｔａに低下したか否かを判定して行う。例えば
Ｔ1 を５℃に設定する。（沸騰検出制御手段）

【００２８】そして温度上昇率が５℃以下／ｔａに低下
すると、沸騰を検出する。そのときの蓋温度センサ２３
の検出温度ＳＴ2 及び側面温度センサ２４の検出温度Ｓ
Ｔ3をメモリにセットする。

【００２９】その後沸騰継続制御を行い、この沸騰継続
制御中は炊飯ヒータ６を３０秒間オフ、３０秒間オンし
これを繰り返し行う。こうして炊飯ヒータ６の加熱力を
低下させる。

【００３０】炊き上げ制御は、沸騰継続制御中に蓋温度
センサ２３の検出温度がＳＴ2 ＋α以上、例えばαを３
℃に設定するとＳＴ2 ＋３℃以上に上昇するまで待ち、
ＳＴ2 ＋３℃以上に上昇すると炊き上げ制御を行う。こ
のときの炊き上げ検出条件は温度上昇率がＴ2 以下／ｔ
ｂに低下したか否かを判定して行う。例えばＴ2 を３℃
に設定する。（炊き上げ判定制御手段）

【００３１】そして温度上昇率が３℃以下／ｔｂに低下
すると、炊き上げ判定を行い、炊飯ヒータ６をオフす
る。このとき蓋ヒータ２２及び胴ヒータ１１については
オンを継続する。こうして炊飯ヒータ６の加熱動作を停
止させる。

【００３２】その後時間ｔｃ、例えば２分が経過するの
を待ち、２分が経過すると、そのときの側面温度センサ
２４の検出温度がＳＴ3 ＋β以上、例えばβを１．５℃
に設定するとＳＴ3 ＋１．５℃以上か否かを判断し、Ｓ
Ｔ3 ＋１．５℃以上になっていればむらし制御に移行す
る。このむらし制御では炊飯ヒータ６をオフした状態で
蓋ヒータ２２及び胴ヒータ１１を３０秒間オフ、３０秒
間オンしこれを繰り返し行う。

【００３３】また側面温度センサ２４の検出温度がＳＴ
3 ＋１．５℃未満であれば炊き上げ判定制御を終了させ
ずに再度炊飯ヒータ６の３０秒間オフ、３０秒間オンを
繰り返させる。また蓋ヒータ２２及び胴ヒータ１１のオ
ン動作を継続させる。むらし制御は１２分間行い、１２
分が経過すると保温制御に移行させる。

【００３４】前記マイクロコンピュータ３６による以上
の制御をグラフで示すと図８に示すようになる。なお、
図中グラフａは蓋温度センサ２３の検出温度グラフ、ｂ
は側面温度センサ２４の検出温度グラフ、ｃは炊飯鍋１
の底部の温度グラフである。また、図中(a) は炊飯ヒー
タ６の動作タイミングを示し、図中(b) は胴ヒータ１１
及び蓋ヒータ２２の動作タイミングを示している。

【００３５】このような構成の実施例装置では、例えば
コース切換スイッチ１４ｃで「コゲ」コースが設定さ
れ、またメニュー切換スイッチ１４ｄで「炊き込み／玄
米」メニューが選択されて炊飯スイッチ１４ａが操作さ
れると、まず炊飯ヒータ６が４分間通電されてひたし炊
き制御が行われる。このひたし炊き制御では炊飯ヒータ
６への４分間通電が終了するとそのときの蓋温度センサ
２３の検出温度ＳＴ0 をメモリにセットする。その後１
１分が経過するとひたし炊き制御が終了し、このときの
蓋温度センサ２３の検出温度ＳＴ1 と前回の検出温度Ｓ
Ｔ0 との温度差Ｔを求め、その温度差Ｔから炊飯量を検
出する。

【００３６】温度差Ｔが２℃以上５℃未満であれば中量
コースを判定し、時間ｔａを９０秒とし、時間ｔｂを６
０秒とする。そして最初に「コゲ」コースが設定され、
かつ「炊き込み／玄米」メニューが選択されているの
で、時間ｔｂについては条件が変更される。すなわち時
間ｔｂをｔｂ＋２０秒−１０秒＝７０秒に設定する。こ
の状態で炊飯ヒータ６、胴ヒータ１１及び蓋ヒータ２２
の連続通電が開始されて炊飯動作が開始される。

【００３７】そしてやがて蓋温度センサ２３の検出温度
が９０℃以上になると沸騰検出動作が開始される。沸騰
検出は蓋温度センサ２３による検出温度の温度上昇率が
５℃以下／ｔａ（９０秒）に低下したかの判定により行
われる。温度上昇率が５℃以下／９０秒に低下すると、
沸騰検出を行い、そのときの蓋温度センサ２３の検出温
度ＳＴ2 及び側面温度センサ２４の検出温度ＳＴ3 をメ
モリにセットする。そして炊飯ヒータ６を３０秒間オ
フ、３０秒間オンで断続的に通電し加熱力を低下させ
る。

【００３８】沸騰時は蓋温度センサ２３の検出温度は略
１００℃で一定となるがやがて、炊飯鍋１内の水分が無
くなって空間部の沸騰水や多量の蒸気が減少する。これ
により蓋ヒータ２２の発熱量との熱交換が少なくなり、
内蓋１８の下面の温度が急激に上昇するようになる。す
なわちドライアップ状態となる。

【００３９】しかして蓋温度センサ２３の検出温度がＳ
Ｔ2 ＋３℃以上になると炊き上げ制御が開始される。そ
して温度上昇率が３℃以下／７０秒に低下すると炊き上
げ判定が行われて炊飯ヒータ６はオフされる。一方、蓋
ヒータ２２と胴ヒータ１１は通電状態が継続される。

【００４０】その後２分が経過すると、側面温度センサ
２４の検出温度がＳＴ3 ＋１．５℃以上か否かが判断さ
れ、ＳＴ3 ＋１．５℃以上になっていれば蓋ヒータ２２
及び胴ヒータ１１が３０秒間オフ、３０秒間オンで断続
通電されむらし制御に移行する。そして１２分間のむら
し制御が終了すると保温制御が開始されるようになる。

【００４１】このように鍋のドライアップ状態を検出す
ることにより行われる炊き上げ検出を炊飯鍋１とは非接
触の蓋温度センサ２３で行っているので、センサの検出
値にバラツキが生じることはほどんどなく、したがって
温度検出精度を高めて精度の高い炊飯制御ができる。ま
た炊飯鍋として外面の凹凸のあるものやガラス、セラミ
ックス、ホーロ、ステンレス、アルミニウム等各種材料
からなるものが使用できる。

【００４２】また沸騰検出の条件、すなわち温度上昇率
が５℃以下／ｔａに低下する条件の時間ｔａ及び炊き上
げ検出の条件、すなわち温度上昇率が３℃以下／ｔｂに
低下する条件の時間ｔｂを、ひたし炊き制御時に検出さ
れる炊飯量に応じて変更できるようになっているので、
炊飯量に応じた精度の高い炊飯制御ができる。

【００４３】さらに炊き上げ検出の条件である温度上昇
率が３℃以下／ｔｂに低下する条件の時間ｔｂを、コー
ス切換スイッチ１４ｃによる「標準」「コゲ」「弱め」
のコース設定及びメニュー切換スイッチ１４ｄによる
「白米」「炊込み／玄米」「おかゆ」のメニュー選択に
応じても変更できるようになっているので、各種炊飯状
態に応じた精度の高い炊飯制御ができる。

【００４４】さらにまた、蓋温度センサ２３は炊飯鍋１
を加熱する炊飯ヒータからの熱的影響を受けないので、
加熱方式を炊飯ヒータ加熱方式に変えて輻射加熱方式、
熱伝導加熱方式、電磁誘導加熱方式、マイクロ波加熱方
式等を採用しても何等支障はない。換言すれば各種の加
熱方式を使用できるものである。

【００４５】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、温
度検出精度を高めて精度の高い炊飯制御ができる炊飯器
を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す構成図。

【図２】同実施例の回路構成図。

【図３】同実施例のマイクロコンピュータによるひたし
炊き制御を示す流れ図。

【図４】同実施例のマイクロコンピュータによる炊上げ
条件変更制御を示す流れ図。

【図５】同実施例のマイクロコンピュータによるメニュ
ー条件変更制御を示す流れ図。

【図６】同実施例のマイクロコンピュータによる沸騰検
出制御を示す流れ図。

【図７】同実施例のマイクロコンピュータによる炊上げ
制御を示す流れ図。

【図８】同実施例における蓋温度センサ及び側面温度セ
ンサの検出温度、鍋底温度の変化と炊飯ヒータ、胴ヒー
タ、蓋ヒータの動作タイミングを示すグラフ。

【図９】従来例における温度センサの検出温度変化と炊
飯ヒータ、胴ヒータ、蓋ヒータの動作タイミングを示す
グラフ。

【符号の説明】

１…炊飯鍋、６…炊飯ヒータ、１４ｃ…コース切換スイ
ッチ、１４ｄ…メニュー切換スイッチ、１５…蓋、１８
…内蓋、２２…蓋ヒータ、２３…蓋温度センサ、３６…
マイクロコンピュータ。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ひたし炊き制御、加熱制御、沸騰検出制
   御、炊き上げ制御、むらし制御を順次行う炊飯器におい
   て、前記ひたし炊き制御中に沸騰検出のための時間ｔa
   及び炊き上げ判定のための時間ｔbを設定し、加熱制御
   による炊飯中に鍋を開閉する蓋の下部を加熱し、炊飯の
   進行に伴う蒸気の発生による蓋下部の温度上昇率が時間
   ｔa当たり所定温度以下に低下したとき沸騰検出を行
   い、この時の蓋下部温度ＳＴ2及び鍋側面温度ＳＴ3を検
   出するとともに鍋の加熱量を調整し、その後蓋下部温度
   が前記温度ＳＴ2よりも所定温度上昇したとき炊き上げ
   制御を開始し、この炊き上げ制御時に蓋下部の温度上昇
   率が時間ｔb当たり所定温度以下に低下したとき炊き上
   げ判定を行い、その後鍋側面温度が前記温度ＳＴ3より
   も所定温度上昇したときむらしに移行させることを特徴
   とする炊飯器。
2. 【請求項２】 炊飯量に応じて炊き上げ判定のための時
   間ｔbを設定することを特徴とする請求項１記載の炊飯
   器。
3. 【請求項３】 ご飯の炊き上がり状態が異なる炊飯コー
   スを選択可能とし、炊飯コースに応じて炊き上げ判定の
   ための時間ｔbを設定することを特徴とする請求項１記
   載の炊飯器。