JP3445206B2

JP3445206B2 - 炊飯器

Info

Publication number: JP3445206B2
Application number: JP36264299A
Authority: JP
Inventors: 誠鳥海; 匡田村
Original assignee: Zojirushi Corp
Current assignee: Zojirushi Corp
Priority date: 1999-12-21
Filing date: 1999-12-21
Publication date: 2003-09-08
Anticipated expiration: 2019-12-21
Also published as: JP2001169905A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、誘導加熱方式の炊
飯器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の誘導加熱方式の炊飯器は、使用
者が設定した炊飯条件に応じて予熱工程、炊飯工程（容
量判別、中ぱっぱおよび沸騰維持）、炊き上げ工程、む
らし工程、２度炊き工程の各工程からなる炊飯制御処理
を実行した後、保温制御処理を行うものである。

【０００３】そして、前記炊飯制御処理を経て保温制御
処理を実行すると、または、使用者が待機状態で保温ス
イッチを操作することによって保温制御処理を実行する
と、内鍋が取り出されているか否かを検出する鍋検知処
理を実行する。

【０００４】これにより、保温制御処理中に、例えば、
使用者が内鍋を取り出したにも拘わらず、保温制御処理
が実行され続ける不都合を防止している。また、保温制
御処理を実行中にも拘わらず、使用者が内鍋を取り出し
て新たに炊飯をするために洗米して内鍋をセットして炊
飯キーを操作すると、再加熱制御処理が実行され、炊飯
制御処理は実行されないという不都合を防止している。

【０００５】この保温制御処理中の鍋検知処理として特
公平６−９５３１号では、一定時間（１秒）内に所定回
数（１６回）温度データをサンプリングし、全てのデー
タが鍋無しを示す場合には鍋無しと判断するようにした
ヒータによる加熱方式の炊飯器が提供されている。

【０００６】また、特開平９−１９３６２号では、炊飯
制御から保温制御に移行する状態において、内鍋が所定
の保温温度に低下する間において、前記温度検出手段に
よって検出した温度が、所定時間内に所定温度以上低下
したか否かをチェックすることにより、内鍋の有無を検
出するようにした誘導加熱方式の炊飯器が提供されてい
る。この炊飯器では、前記炊飯制御から保温制御に移行
する際に、前記加熱手段による加熱動作を停止してお
き、所定の保温温度まで自然冷却される際に、その温度
低下の勾配が所定温度以上のときは加熱手段による加熱
動作および加熱動作停止を繰り返し行い、前記加熱手段
の加熱動作時に前記内鍋の有無を検出し、鍋無しを検出
したときには保温制御を停止させる。また、温度低下が
所定温度未満のときは前記加熱手段の加熱動作を行わ
ず、加熱動作の停止状態を維持して自然冷却を継続する
ようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特公平
６−９５３１号に記載の炊飯器の構成は、ヒータによっ
て内鍋を直接的に加熱する方式であるため、誘導加熱方
式の炊飯器に適用することはできない。即ち、ヒータに
よる加熱方式の炊飯器は、加熱量が少ない保温ヒータに
常時通電することにより内鍋を所定温度に保温するもの
であるため、内鍋が取り出された場合には温度上昇が顕
著であり、その結果、内鍋の有無の検出をすることがで
きる。しかし、誘導加熱方式の炊飯器は、保温制御の際
に、加熱手段である誘導加熱コイルに所定時間毎に通電
することによって所定の保温温度に維持するものであ
り、非通電時に内鍋を取り出した場合には、その温度変
化（この場合、温度降下）は約２℃から３℃程度である
ため、その温度変化で鍋無しと断定することはできな
い。

【０００８】また、特開平９−１９３６２号に記載の炊
飯器では、炊飯制御から保温制御に移行する際に内鍋の
有無を検出するため、単に保温スイッチを操作すること
によって保温制御を実行した場合には、内鍋の有無を検
出することができない。また、この場合には、同公報の
従来例に記載のように、誘導加熱動作中に入力電流の検
出と負荷電流の低下を検出して鍋無しを検出する構成と
することも考えられる。しかし、この鍋検知処理は、誘
導加熱動作を利用して行うものであるため、検知に要す
る時間が長くなり、前述したように、使用者が内鍋を取
り出したにも拘わらず、保温制御処理を実行し続けた
り、新たに炊飯しようとして炊飯キーを操作すると、再
加熱制御処理を実行する等の可能性がある。

【０００９】そこで、本発明では、使用者が内鍋を取り
出したことを短時間で検出することができる炊飯器を提
供することを課題とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の炊飯器は、本体内に収容する内鍋と、該内
鍋を誘導加熱する加熱手段と、前記内鍋の温度を検出す
る温度検知手段と、前記温度検知手段による検出温度に
応じて前記加熱手段を制御して炊飯制御および保温制御
を実行する制御手段を備えた誘導加熱方式の炊飯器にお
いて、少なくとも前記保温制御の際に、この制御とは別
に鍋検知処理を並行して実行し、この鍋検知処理では、
所定時間内に所定温度以上の温度降下を検出すると鍋無
し検知処理を実行し、鍋無しと判断すると前記制御動作
を停止するように構成している。

【００１１】前記炊飯器によれば、従来例のように、炊
飯制御から保温制御に移行する際ではなく、保温制御の
実行中に鍋検知処理を並行して実行し、この鍋検知処理
では、所定時間内に所定温度以上の温度降下を検出する
と鍋無し検知処理を実行するため、炊飯制御から保温制
御に移行した場合、および、単に保温スイッチを操作し
て保温制御を実行した場合のいずれでも、内鍋の有無を
確実に検知することができる。また、前記処理は、周知
の保温制御処理とは別に実行されるため、短時間で検知
することが可能である。

【００１２】前記炊飯器では、前記鍋検知処理は、前記
鍋無し検知処理を所定時間毎に複数回実行し、全回にわ
たって鍋無しを検出すると鍋無しと判断するようにし、
内鍋がセットされているにも拘わらず、例えば、本体に
供給される電力にノイズが生じていたり、異物が介入し
ている等によって鍋無しと判断して保温制御処理を停止
することを防止することが好ましい。

【００１３】また、前記温度降下の検出は、所定時間毎
に内鍋温度を検出し、その検出温度を所定回数分記憶し
ておき、新たに検出した内鍋温度と、所定回数前の内鍋
温度とを比較するようにし、早期かつ確実に鍋無し状態
を検出できるようにすることが好ましい。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従って説明する。図１は、本発明の実施形態である誘
導加熱方式の炊飯器１を示す。この炊飯器１は、内鍋２
と、該内鍋２を収容する本体３と、該本体３に回動可能
に取り付けられる蓋体４とからなる。そして、前記本体
３には、加熱手段である誘導加熱コイル５と、温度検知
手段である内鍋用温度センサ６と、制御手段であるマイ
コン１０を実装した回路基板９とが配設されている。ま
た、前記蓋体４の内部には、蓋ヒータ７と、内鍋２の内
部温度を検出する蓋体用温度センサ８とが配設された周
知の構成のものである。

【００１５】前記回路基板９は、図２に示すように、低
周波交流電源１５に全波整流回路１６が接続され、該全
波整流回路１６に入力コンデンサ１７が接続されるとと
もにインバータ回路１８が接続されている。インバータ
回路１８は高周波スイッチング素子としてトランジスタ
を用いる公知の回路である。インバータ回路１８には前
記内鍋２を加熱するための誘導加熱コイル５が接続され
ている。なお、１９はインバータ回路１８のトランジス
タを制御する制御回路である。

【００１６】前記回路基板９には、内蓋２の有無を検知
するための検知回路が実装されている。即ち、前記低周
波交流電源１５には、そのゼロクロス点を検知するゼロ
クロス検知回路２０と、電源電圧検知回路２１とが設け
られている。電源電圧検知回路２１は、電源１５の両端
に接続された抵抗Ｒ１及びＲ２と、該抵抗Ｒ１とＲ２の
中点Ｍとアースとの間に接続された抵抗Ｒ３と、前記中
点Ｍと５Ｖの定電圧ライン（Ｖｄ）との間に接続された
抵抗Ｒ４とからなっている。この電源電圧検知回路２１
の前記中点Ｍで検知される電源電圧Ｖ₀は比較器２２の
一方の基準入力端子に接続されている。この比較器２２
の他方の比較入力端子には、入力コンデンサ１７のプラ
ス側に接続された入力コンデンサ電圧検知回路２３より
入力コンデンサ電圧Ｖｃが入力されるようになってい
る。比較器２２の出力端子はアンド回路からなる判定器
２４の一方の入力端子に接続され、該判定器２４の他方
の入力端子には前記ゼロクロス検知回路２０からのゼロ
クロス検知信号が入力されるようになっている。判定器
２４の出力端子は前記制御回路１９に入力されるように
なっている。

【００１７】前記回路基板９に実装されたマイコン１０
は、記憶されたプログラムに従って、従来と同様に前記
誘導加熱コイル５および蓋ヒータ７等の負荷部品を制御
して、予約炊飯を含む所定の炊飯制御、および、保温制
御を実行するものである。そして、本実施形態では、保
温制御処理の際に、この保温制御処理とは別に鍋検知処
理を実行し、この鍋検知処理では、所定時間内に所定温
度以上の温度降下を検出すると鍋無し検知処理を実行
し、鍋無しと判断すると動作を停止するように構成して
いる。

【００１８】次に、前記炊飯器１のマイコン１０による
第１実施形態の鍋検知処理について具体的に説明する。
使用者が設定した炊飯メニューに応じた炊飯制御が終了
すると、または、使用者が図示しない操作パネルの保温
スイッチを操作すると、マイコン１０は、従来と同様の
保温制御処理を実行するとともに、この保温制御処理と
並行して鍋検知処理を実行する。

【００１９】前記鍋検知処理は、図３に示すように、ま
ず、ステップＳ１で、内蔵した内鍋温度検出タイマをリ
セットした後、ステップＳ２で、この内鍋温度検出タイ
マをスタートさせる。本実施形態では、この内鍋温度検
出タイマは１秒としている。

【００２０】次に、ステップＳ３で、前記内鍋温度検出
タイマがカウントアップするまで待機し、カウントアッ
プすると、ステップＳ４で、内鍋温度（Ｔ０）を検出す
る。

【００２１】そして、ステップＳ５で、１０秒前に検出
した温度である記憶温度（Ｔ１０）から前記検出した内
鍋温度（Ｔ０）の差を求め、その差が２℃以上あるか否
かを検出する。そして、差が２℃未満である場合にはス
テップＳ６に進み、差が２℃以上である場合には、内鍋
２が本体３から取り出された可能性があると判断してス
テップＳ７に進む。ここで、この鍋検知処理を実行した
当初は、１０秒前に検出した記憶温度（Ｔ１０）は存在
しないため、ステップＳ６に進む。

【００２２】ステップＳ６では、前記ステップＳ４で検
出した内鍋温度（Ｔ０）を新たに記憶する記憶温度（Ｔ
１）とし、順次記憶温度を更新する。即ち、前記検出し
た内鍋温度（Ｔ０）を記憶温度（Ｔ１）、記憶温度（Ｔ
１）を記憶温度（Ｔ２）、（Ｔ２）→（Ｔ３）、（Ｔ
３）→（Ｔ４）、（Ｔ４）→（Ｔ５）、（Ｔ５）→（Ｔ
６）、（Ｔ６）→（Ｔ７）、（Ｔ７）→（Ｔ８）、（Ｔ
８）→（Ｔ９）、（Ｔ９）→（Ｔ１０）、そして、記憶
温度（Ｔ１０）を破棄するように更新する。

【００２３】一方、前記ステップＳ５で、記憶温度（Ｔ
１０）と検出した内鍋温度（Ｔ０）の差が２℃以上であ
る場合には、ステップＳ７で、鍋無し検知処理を実行す
る。

【００２４】そして、ステップＳ８で、前記鍋無し検知
処理によって鍋無しと判断したか否かを検出し、鍋無し
と判断した場合にはステップＳ９に進み、保温制御の停
止処理を実行してリターンする。これにより、炊飯器１
は、マイコン１０が内蔵した時計機能および図示しない
液晶表示部を表示させるドライバを除き、内蔵した予約
タイマを含む前記全ての負荷部品が動作していない待機
状態となる。一方、前記ステップＳ８で鍋有りと判断し
た場合には、ステップＳ１に戻り、並行して実行してい
る保温制御処理が停止されるまで、前記ステップＳ１か
らステップＳ８を繰り返す。

【００２５】次に、前記鍋無し検知処理による内鍋２の
有無の判断について説明する。まず、図２に示す電源１
５の低周波交流電圧は、整流回路１６と入力コンデンサ
１７により平滑された後、インバータ回路１８に供給さ
れ、ここで高周波電圧に変換される。この高周波電圧が
誘導加熱コイルに印加されると、その近傍に置かれた負
荷である内鍋２に交番磁界が作用し、内鍋２に渦電流が
発生して発熱する。

【００２６】この状態で、比較器２２の基準入力端子に
は、図４（Ａ）に示すように、基準となる全波波形の電
源電圧Ｖ₀が入力される。これを具体的に説明すると、
電源１５より交流電流が矢印ａ方向に流れるときは、電
源電圧検知回路２１内ではＲ１からＲ３に向かって電流
が流れ、矢印ｂ方向に流れるときはＲ２からＲ３に向か
って電流が流れる。したがって、中点Ｍには常に同一方
向に電流が流れる結果、全波波形の電源電圧Ｖ₀が比較
器２２に入力される。なお、ａ，ｂ方向に流れる電流が
図４（Ｂ）に示すゼロクロス近傍になって減少してくる
と、定電圧ラインから抵抗を介して電圧Ｖｄが作用する
ので、図示のように、ゼロクロス点近傍では零電圧とは
ならずに、Ｖｅが残った波形が得られる。これは、ゼロ
クロス点近傍でＶ₀とＶｃが共に零Ｖになることを防止
するものである。電圧Ｖｅは抵抗Ｒ４とＲ３の分電圧、
即ちＶｄ×Ｒ３／（Ｒ４＋Ｒ３）である。

【００２７】そして、本体３内に内鍋２がセットされて
いる場合、比較器２２の比較入力端子には、図５に示す
ように、入力コンデンサ電圧検知回路２３より入力コン
デンサ１７の入力コンデンサ電圧Ｖｃが入力される。こ
の入力コンデンサ電圧Ｖｃは、図５中破線で示す電源電
圧Ｖ₀よりも電圧レベルがやや低いが、同一周期の全波
波形である。

【００２８】一方、本体３内に内鍋２がセットされてい
ない場合、比較器２２の比較入力端子には、図６に示す
ように、入力コンデンサ電圧Ｖｃのゼロクロス点近傍に
入力コンデンサ１７の放電電圧が残るため、その電圧Ｖ
ｆが電源電圧Ｖ₀よりも高くなる。そのため、電源Ｖｆ
が電源電圧Ｖ₀より大きい場合には、内鍋２が無いと判
断する。

【００２９】このように、本発明の炊飯器１では、特開
平９−１９３６２号のように、炊飯制御から保温制御に
移行する際ではなく、保温制御の実行中に、周知の保温
制御処理と並行して鍋検知処理を実行するため、炊飯制
御から保温制御に移行した場合、および、単に保温スイ
ッチを操作して保温制御を実行した場合のいずれでも、
内鍋２の有無を確実に検知することができる。また、前
記鍋検知処理は、保温制御処理の誘導加熱動作中に入力
電流の検出と負荷電流の低下を検出して鍋無しを検出す
るのではなく、別のサブルーチンで行われるため、検知
に要する時間が長くなることはない。具体的には、この
保温制御の誘導加熱動作を利用した場合には、内鍋２の
有無を検出するのに早くて２５秒、遅い場合には２分程
度の時間を要するが、前記構成では、早くて１秒、遅く
ても１０秒程度の時間とすることができる。

【００３０】図７および図８は第２実施形態のマイコン
１０の鍋検知処理を示す。この鍋検知処理としては、図
７に示すように、まず、前記第１実施形態と同様に、ス
テップＳ１０で、内蔵した内鍋温度検出タイマをリセッ
トした後、ステップＳ１１で、この内鍋温度検出タイマ
をスタートさせる。次に、ステップＳ１２で、前記内鍋
温度検出タイマがカウントアップするまで待機した後、
ステップＳ１３で、内鍋温度（Ｔ０）を検出する。

【００３１】そして、ステップＳ１４で、１０秒前に検
出した温度である記憶温度（Ｔ１０）から前記検出した
内鍋温度（Ｔ０）の差を求め、その温度差が２℃以上あ
るか否かを検出する。そして、差が２℃未満である場合
にはステップＳ１５に進み、記憶する温度（Ｔ１）から
（Ｔ１０）を更新し、温度差が２℃以上である場合には
ステップＳ１６に進み、鍋無し検知処理を実行する。

【００３２】そして、ステップＳ１７で、ステップＳ１
６の鍋無し検知処理で鍋無しと判断した場合にはステッ
プＳ１８に進み、鍋無しを検出したことを示すカウンタ
に１を加算して、図８に示すステップＳ１９に進む。

【００３３】図８に示すように、ステップＳ１９では、
鍋無し検知処理を実行するための鍋無し検知タイマをリ
セットした後、ステップＳ２０で、鍋無し検知タイマを
スタートさせる。本実施形態では、この鍋無し検知タイ
マは２．５秒としている。

【００３４】次に、ステップＳ２１で、前記内鍋温度検
出タイマがカウントアップするまで待機し、カウントア
ップすると、ステップＳ２２で、前記と同様の鍋無し検
知処理を実行する。

【００３５】そして、ステップＳ２３で、前記鍋無し検
知処理によって鍋無しと判断したか否かを検出する。そ
して、鍋有りと判断した場合にはステップＳ２４に進
み、鍋無しカウンタをリセット（零）して図７に示すス
テップＳ１０に戻り、鍋無しと判断した場合にはステッ
プＳ２５に進む。

【００３６】ステップＳ２５では、鍋無しカウンタに１
を加算した後、ステップＳ２６で鍋無しカウンタ（鍋無
しと判断した累計）が３になったか否かを検出する。そ
して、鍋無しカウンタが３になったことを検出した場合
にはステップＳ２７に進み、ステップＳ２７で、保温制
御停止処理を実行してリターンする。また、鍋無しカウ
ンタが３になっていない場合にはステップＳ１９に戻
る。

【００３７】このように、第２実施形態では、温度差に
よる鍋無しの可能性を検出すると、合計で３回鍋無し検
知処理を行い、全回にわたって鍋無しを検出しなければ
鍋無しと判断せず、保温制御処理を停止しないため、内
鍋２がセットされているにも拘わらず、例えば、本体３
に供給される電力にノイズが生じていたり、異物が介入
している等によって鍋無しと判断され、保温制御処理が
停止されることを防止できる。また、この第２実施形態
においても、鍋無しを検知するのに要する時間は、早く
て６秒、遅くても１１秒である。

【００３８】なお、本発明の炊飯器は前記実施形態に限
定されるものではない。例えば、前記鍋検知処理では、
１秒毎に内鍋２の温度を検出して更新するようにした
が、その時間は希望に応じて変更可能である。また、検
出した内鍋２の温度（Ｔ０）と１０秒前に検出した記憶
温度（Ｔ１０）を比較して内鍋２の有無を検出するよう
にしたが、比較する記憶温度（Ｔｎ）は希望に応じて変
更可能であるとともに、その温度差についても希望に応
じて変更可能である。さらに、第２実施形態において、
鍋無し検知処理を実行する時間は２．５秒としたが、そ
の時間も希望に応じて変更可能である。

【００３９】さらにまた、前記実施形態では、保温制御
処理の際に所定時間内に所定温度以上の温度降下を検出
すると、鍋無しであるか否かを判断するようにしたが、
炊飯制御処理において、予熱工程および沸騰維持工程の
ように、一定温度に維持する他の工程でも前記図３、ま
たは、図７および図８に示すサブルーチンを実行するこ
とにより、鍋無し検知を実行することができる。

【００４０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の炊飯器では、保温制御の実行中に所定時間内に所定温
度以上の温度降下を検出すると鍋無し検知処理を実行す
るため、炊飯制御から保温制御に移行した場合、およ
び、単に保温スイッチを操作して保温制御を実行した場
合のいずれでも、内鍋の有無を確実に検知することがで
きる。また、前記鍋無し検知処理は、周知の保温制御処
理とは別に実行される鍋検知処理により行われるため、
鍋の有無を検知するのに要する時間を大幅に短縮するこ
とができる。

【００４１】そのため、保温制御処理中に、例えば、使
用者が内鍋を取り出したにも拘わらず、保温制御処理が
実行され続けるという不都合を防止することができる。
また、保温制御処理を実行中にも拘わらず、使用者が内
鍋を取り出して新たに炊飯をするために洗米して内鍋を
セットして炊飯キーを操作すると、炊飯制御処理を実行
するのではなく再加熱制御処理を実行する不都合を確実
に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の炊飯器の概略図である。

【図２】炊飯器に搭載する回路基板の一部を示す回路
図である。

【図３】第１実施形態のマイコンの鍋検知処理を示す
フローチャートである。

【図４】図２の回路の電源電圧の変動を示す波形図で
ある。

【図５】鍋有りの状態の電圧の変動を示す波形図であ
る。

【図６】鍋無しの状態の電圧の変動を示す波形図であ
る。

【図７】第２実施形態のマイコンの鍋検知処理を示す
フローチャートである。

【図８】図７の続きのフローチャートである。

【符号の説明】

１…炊飯器、２…内鍋、３…本体、４…蓋体、５…誘導
加熱コイル、６…内鍋用温度センサ、７…蓋ヒータ、８
…蓋体用温度センサ、９…回路基板、１０…マイコン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A47J 27/00 103 A47J 27/00 109

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】本体内に収容する内鍋と、該内鍋を誘導
加熱する加熱手段と、前記内鍋の温度を検出する温度検
知手段と、前記温度検知手段による検出温度に応じて前
記加熱手段を制御して炊飯制御および保温制御を実行す
る制御手段を備えた誘導加熱方式の炊飯器において、少なくとも前記保温制御の際に、この制御とは別に鍋検
知処理を並行して実行し、この鍋検知処理では、所定時
間内に所定温度以上の温度降下を検出すると鍋無し検知
処理を実行し、鍋無しと判断すると前記制御動作を停止
するようにしたことを特徴とする炊飯器。
【請求項２】前記鍋検知処理は、前記鍋無し検知処理
を所定時間毎に複数回実行し、全回にわたって鍋無しを
検出すると鍋無しと判断するようにしたことを特徴とす
る請求項１に記載の炊飯器。
【請求項３】前記温度降下の検出は、所定時間毎に内
鍋温度を検出し、その検出温度を所定回数分記憶してお
き、新たに検出した内鍋温度と、所定回数前の内鍋温度
とを比較するようにしたことを特徴とする請求項１また
は請求項２に記載の炊飯器。