JP4973741B2

JP4973741B2 - 電気炊飯器

Info

Publication number: JP4973741B2
Application number: JP2010008028A
Authority: JP
Inventors: 徹田中
Original assignee: Tiger Corp
Current assignee: Tiger Corp
Priority date: 2010-01-18
Filing date: 2010-01-18
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2025-03-29
Also published as: JP2010082469A

Description

本願発明は、電気炊飯器に関するものであり、さらに詳しくは、標準炊飯モードにおいて省エネ炊飯制御を可能ならしめた電気炊飯器に関するものである。

従来よく知られている電気炊飯器の場合、標準炊飯モード（即ち、炊飯キーのみの操作による炊飯）においては、内鍋を所定温度に保持する吸水工程、内鍋を炊上げ温度まで昇温させる炊上げ工程および内鍋を炊上げ温度より少し低い温度に保持する蒸らし工程の順で炊飯制御することとされている（特許文献１参照）。

特開２００４−２７５６４３号公報。

ところで、近年、地球温暖化が問題となってきており、炭酸ガスの排出規制が地球的規模で行われるようになっており、炭酸ガスを多量に排出する原因となる電力消費をいかに少なくするかが人類的課題となってきている。

ところが、特許文献１に開示されている従来の電気炊飯器においては、上記したように、標準炊飯モードでは、吸水工程、炊上げ工程および蒸らし工程の順で炊飯制御されることとなっているため、消費電力がかさみ、上記人類的課題に反するという問題がある。

本願発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、標準炊飯モードにおいて消費電力の少ない炊飯を実行することにより、省エネを可能ならしめることを目的とするものである。

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、米と水とを収容する内鍋を取出自在に収納する炊飯器本体と、前記内鍋を加熱する加熱手段と、前記内鍋の温度を検出する温度センサーと、購入時に初期設定されている炊飯モードであって省エネ炊飯コースを含む炊飯モードである標準炊飯モードと購入後にユーザが独自に設定する炊飯モードである選択炊飯モードとを実行するマイコン機能とを備えた電気炊飯器において、前記標準炊飯モードでは、前記省エネ炊飯コースでの炊飯制御を実行するように構成する一方、前記選択炊飯モードでは、前記省エネ炊飯コース以外の炊飯制御を実行するように構成するとともに、電源投入後において前記選択炊飯モードを設定する操作がなされない場合には、前記標準炊飯モードが選択されたと判定されるように構成している。

上記のように構成したことにより、電源投入後において選択炊飯モードを設定する操作がなされない場合には、標準炊飯モードが選択されたと判定され、標準炊飯モードでは省エネ炊飯コースでの炊飯制御が実行されることとなる。従って、標準炊飯モードでは消費電力の少ない炊飯が実行されることとなり、省エネを達成することができる。

本願発明の第１の手段によれば、米と水とを収容する内鍋を取出自在に収納する炊飯器本体と、前記内鍋を加熱する加熱手段と、前記内鍋の温度を検出する温度センサーと、購入時に初期設定されている炊飯モードであって省エネ炊飯コースを含む炊飯モードである標準炊飯モードと購入後にユーザが独自に設定する炊飯モードである選択炊飯モードとを実行するマイコン機能とを備えた電気炊飯器において、前記標準炊飯モードでは、前記省エネ炊飯コースでの炊飯制御を実行するように構成する一方、前記選択炊飯モードでは、前記省エネ炊飯コース以外の炊飯制御を実行するように構成するとともに、電源投入後において前記選択炊飯モードを設定する操作がなされない場合には、前記標準炊飯モードが選択されたと判定されるように構成して、電源投入後において選択炊飯モードを設定する操作がなされない場合には、標準炊飯モードが選択されたと判定され、標準炊飯モードでは省エネ炊飯コースでの炊飯制御が実行されるようにしたので、標準炊飯モードでは消費電力の少ない炊飯が実行されることとなり、省エネを達成することができるという効果がある。

本願発明の実施の形態にかかる電気炊飯器の一部を断面とした側面図である。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正面図である。本願発明の実施の形態にかかる電気炊飯器における電気的要素の結線回路図である。本願発明の第１の実施の形態にかかる電気炊飯器における炊飯制御の内容を示すフローチャートである。本願発明の第１の実施の形態にかかる電気炊飯器における炊飯制御時のタイムチャートである。本願発明の第１の実施の形態にかかる電気炊飯器における炊飯制御時の簡易吸水工程の他の例を示すタイムチャートである。本願発明の第２の実施の形態にかかる電気炊飯器における炊飯制御の内容を示すフローチャートである。本願発明の第２の実施の形態にかかる電気炊飯器における炊飯制御時のタイムチャートである。本願発明の第３の実施の形態にかかる電気炊飯器における炊飯制御の内容を示すフローチャートである。本願発明の第３の実施の形態にかかる電気炊飯器における炊飯制御時のタイムチャートである。本願発明の第３の実施の形態にかかる電気炊飯器における炊飯制御時の簡易吸水工程の他の例を示すタイムチャートである。本願発明の第４の実施の形態にかかる電気炊飯器における蒸らし制御時のタイムチャートである。本願発明の第５の実施の形態にかかる電気炊飯器における蒸らし制御時のタイムチャートである。（イ）は従来の予約炊飯時のタイムチャート、（ロ）は本願発明の第６の実施の形態にかかる電気炊飯器における予約炊飯時（予約時間が所定時間より長い場合）のタイムチャート、（ハ）は本願発明の第６の実施の形態にかかる電気炊飯器における予約炊飯時（予約時間が所定時間より短かい場合）のタイムチャートである。（イ）は従来の予約炊飯時のタイムチャート、（ロ）は本願発明の第７の実施の形態にかかる電気炊飯器における予約炊飯時（予約時間が所定時間より長い場合）のタイムチャート、（ハ）は本願発明の第７の実施の形態にかかる電気炊飯器における予約炊飯時（予約時間が所定時間より短かく、待機時間が長い場合）のタイムチャート、（ニ）は本願発明の第７の実施の形態にかかる電気炊飯器における予約炊飯時（予約時間が所定時間より短かく、待機時間が短かい場合）のタイムチャートである。

以下、添付の図面を参照して、本願発明の幾つかの好適な実施の形態について詳述する。

まず、本願発明の各実施の形態において使用される電気炊飯器の構造および電気回路について、図１ないし図３を参照して以下に詳述する。

この電気炊飯器は、図１に示すように、米と水とを収容する内鍋３を取出自在に収納し得るように構成され且つ空間部を有する二重構造の炊飯器本体１と、該炊飯器本体１の上部開口を開閉自在に覆蓋する蓋体２とを備えている。

前記炊飯器本体１は、外側壁を構成する合成樹脂製の外ケース１ａと、底壁を構成する合成樹脂製の底ケース１ｂと、肩部を構成する合成樹脂製の肩部材１ｃと、内周壁を構成する合成樹脂製の有底筒状の保護枠４とからなっている。なお、前記保護枠４内には、前記内鍋３が取り出し可能に収納されることとなっている。

前記保護枠４の外周面側には、炊飯時における主加熱手段として作用する環状のメインＩＨコイルＣ1，Ｃ2，Ｃ3が保護枠４の底面、該底面から側周面に至る間の湾曲部および側周面にそれぞれ対応して配設されている。該メインＩＨコイルＣ1，Ｃ2，Ｃ3は、交番磁界（換言すれば、電磁波）を発生するものであり、該交番磁界の電磁誘導により前記内鍋３に誘導渦電流を発生させ、該誘導渦電流の抵抗熱を利用して加熱するものとされている。なお、内鍋３は、メインＩＨコイルＣ1，Ｃ2，Ｃ3により誘導渦電流を発生させることのできる材質（例えば、磁性体材料）により構成される。符号７はフェライトコアであり、メインＩＨコイルＣ1，Ｃ2による磁気が下方に存在する機器に対して影響を及ぼさないように遮閉する作用をなす。また、符号９は電源基板である。

また、前記内鍋３の側面部外方に対応する保護枠４には、保温ヒータＨ1が配設されている。さらに、前記肩部材１ｃの内周縁部には、蓋体２側に設けられた放熱板１５（後に詳述する）を加熱するための肩ヒータＨ2が配設されている。

一方、前記蓋体２は、外面を構成する合成樹脂製の上板１２と、内面を構成する真空二重構造の下板１３とによって構成されている。該下板１３は、上下２枚のドーナツ形状の金属板（例えば、ステンレス板）１３ａ，１３ｂの間の空間を真空空間とした構成とされている。この蓋体２は、前記肩部材１ｃの一側に形成されたヒンジピン１１を介して炊飯器本体１に対して弧回動自在に取り付けられている。

前記蓋体２の下面には、該蓋体２の閉止時に前記内鍋３の開口部を密閉するための熱良導体（例えば、アルミ合金）からなる放熱板１５が取り付けられており、該放熱板１５の周縁部は、蓋体２の閉蓋時に前記肩ヒータＨ2に圧接され、肩ヒータＨ2からの熱が放熱板１５から放熱されることとなっている。符号１４は放熱板１５と蓋体下板１３との間をシールするシールパッキン、１６は放熱板１５の下面に取り付けられた内蓋、１７は放熱板１５の周縁と内鍋３の開口部との間をシールするシールパッキン、１８は蓋体２の閉止状態を保持するためのロック機構、２０は各種操作キー、液晶表示装置等が設けられている操作パネル部である。

前記操作パネル部２０には、図２に示すように、液晶表示装置２１、炊飯キー２２ａ、予約キー２２ｂ、取消キー２２ｃ、保温キー２２ｄ、再加熱キー２２ｅ、メニューキー２２ｆ、時キー２２ｇ、分キー２２ｈおよびＬＥＤ２３ａ，２３ｂ，２３ｃが設けられている。該液晶表示装置２１には、メニューキー２２ｆの操作に応じて各種メニュー（「白米」、「早炊」、「玄米」、「おかゆ」、「炊込み」、「おこわ」、「無洗米」、「雑炊」、「ピラフ」および「蒸し」）、時刻、予約状況、再加熱表示、保温時間等が表示されている。

ついで、図３に示す電気回路図に基づいて、本実施の形態にかかる電気炊飯器における電気的構成を説明する。なお、図１ないし図２に示された各部に対応する部分には同一の参照符号を付して示す。

商用交流電源３０からの電力は、内鍋３の異常加熱を検知して溶断する温度ヒューズ３１および整流回路３５を経てＩＨコイルＣ1〜Ｃ3に供給されることとなっている。符号３６は平滑コンデンサ、３８は共振コンデンサ、３９はダイオードである。

前記ＩＨコイルＣ（具体的には、Ｃ1〜Ｃ3）には、マイクロコンピュータユニット（以下、マイコンと略称する）３２からＩＧＢＴドライブ回路４２を経た指令によりＯＮ／ＯＦＦ制御されるパワートランジスタ３７からの制御信号が与えられることとなっている。符号４０は同期トリガ回路、４１はＰＷＭ回路である。

前記マイコン３２は、所定のプログラムに従ってパワートランジスタ３７および同期トリガ回路４０の制御を行い、これによりＩＨコイルＣ（具体的には、Ｃ1〜Ｃ3）への通電を制御する。この通電制御は、前記温度センサーＳからの出力信号に基づいて行なわれる。符号４３は温度検知回路である。また、内鍋３のセット状態は、鍋検知用のリミットスイッチＬＳによって検知されることとなっており、該リミットスイッチＬＳからの検知信号は、鍋検知回路４４を介してマイコン３２に入力されることとなっている。

図３において、符号２４は肩ヒータ駆動回路、２４ａは肩ヒータＨ2への通電を制御するトランジスタ、３３は保温ヒータ駆動回路、３３ａは保温ヒータＨ1への通電を制御するトランジスタ、４５はブザー駆動回路、４５ａはブザーである。

ついで、本願発明の各実施の形態について詳述する。

第１の実施の形態
図４および図５には、本願発明の第１の実施の形態にかかる電気炊飯器における炊飯制御時のフローチャートおよびタイムチャートが示されている。

本体に電源が投入された後、選択コースを設定する操作がされなければ、ステップＳ１において標準コース（換言すれば、購入後の初期設定されているモードである標準炊飯モード）が選択されたと判定され、ステップＳ２において炊飯キー２２ａがＯＮ操作されると、ステップＳ３において簡易吸水工程が実行される。この場合、図５のタイムチャートに示すように、吸水工程は省略され、ＩＨコイルＣへの通電による昇温が実行される。つまり、簡易吸水工程としては、吸水工程を省略したものが採用される。従って、図５に点線で示す従来の炊飯特性曲線における吸水工程において内鍋温度Ｔを吸水温度に保持するための電力制御が必要なくなる。

ついで、ステップＳ４において通常の炊上げ工程が実行され、ステップＳ５において通常の蒸らし工程が実行され、ステップＳ６において保温工程が実行される。

一方、ステップＳ１において標準コース（換言すれば、標準炊飯モード）が選択されず、選択炊飯モードが選択されたと判定され、ステップＳ７において炊飯キー２２ａがＯＮ操作されると、ステップＳ８において通常の吸水工程（図５のタイムチャートにおいて点線で示すもの）が実行され、ステップＳ９において通常の炊上げ工程が実行され、ステップＳ１０において通常の蒸らし工程が実行され、ステップＳ１１において保温工程が実行される。

上記したように、本実施の形態においては、標準炊飯モードの場合、省エネ炊飯コース（例えば、吸水工程を省略した炊飯コース）での炊飯制御が実行される一方、選択炊飯モードでは、前記省エネ炊飯コース以外の炊飯制御（例えば、通常の吸水工程を具備した炊飯制御）が実行されることとなり、標準炊飯モードでの炊飯制御中における消費電力を可及的に低減できることとなり、地球温暖化防止に多いに寄与する。

ところで、ステップＳ３において実行される簡易吸水工程としては、図６のタイムチャートに示すものを採用することもできる。

即ち、吸水初期の所定時間（例えば、内鍋温度Ｔが所定値Ｔ0に上昇するまでの時間）だけＩＨコイルＣへの通電を行った後、以後においては保温ヒータＨ1への通電制御により吸水を実行するようにしてもよい。なお、前記所定値Ｔ0は、吸水保持温度Ｔ1より若干低い温度とされる。このようにする、吸水工程における消費電力を所定値以下に制限できることとなる。従って、標準炊飯モードでの炊飯制御中における消費電力を可及的に低減できることとなり、地球温暖化防止に多いに寄与する。しかも、吸水初期の所定時間が経過した後においては、保温ヒータＨ1による吸水温度保持が行われることとなっているため、内鍋温度Ｔのオーバーランが殆ど発生しなくなり、効率的な通電制御が行われる。

第２の実施の形態
図７および図８には、本願発明の第２の実施の形態にかかる電気炊飯器における炊飯制御時のフローチャートおよびタイムチャートが示されている。

本体に電源が投入された後、選択コースを設定する操作がされなければ、ステップＳ１において標準コース（換言すれば、購入後の初期設定されているモードである標準炊飯モード）が選択されたと判定され、ステップＳ２において炊飯キー２２ａがＯＮ操作されると、ステップＳ３において通常の吸水工程が実行され、ステップＳ４において通常の炊上げ工程が実行され、ステップＳ５において簡易蒸らし工程が実行され、ステップＳ６において保温工程が実行される。この場合、図８のタイムチャートに示すように、蒸らし工程は省略され、ＩＨコイルＣへの通電は停止される。なお、保温ヒータ、肩ヒータを通電状態とすることもできる。つまり、簡易蒸らし工程としては、蒸らし工程を省略したものが採用される。従って、図８に点線で示す従来の炊飯特性曲線における蒸らし工程において内鍋温度を蒸らし温度に保持するための電力制御が必要なくなる。

上記したように、本実施の形態においては、標準炊飯モードの場合、省エネ炊飯コース（例えば、蒸らし工程を省略した炊飯コース）での炊飯制御が実行される一方、選択炊飯モードでは、前記省エネ炊飯コース以外の炊飯制御（例えば、通常の蒸らし工程を具備した炊飯制御）が実行されることとなり、標準炊飯モードでの炊飯制御中における消費電力を可及的に低減できることとなり、地球温暖化防止に多いに寄与する。

第３の実施の形態
図９および図１０には、本願発明の第３の実施の形態にかかる電気炊飯器における炊飯制御時のフローチャートおよびタイムチャートが示されている。

本体に電源が投入された後、選択コースを設定する操作がされなければ、ステップＳ１において標準コース（換言すれば、購入後の初期設定されているモードである標準炊飯モード）が選択されたと判定され、ステップＳ２において炊飯キー２２ａがＯＮ操作されると、ステップＳ３において簡易吸水工程が実行される。この場合、図１０のタイムチャートに示すように、吸水工程は省略され、ＩＨコイルＣへの通電による昇温が実行される。つまり、簡易吸水工程としては、吸水工程を省略したものが採用される。従って、図１０に点線で示す従来の炊飯特性曲線における吸水工程において内鍋温度Ｔを吸水温度に保持するための電力制御が必要なくなる。

ついで、ステップＳ４において通常の炊上げ工程が実行され、ステップＳ５において簡易蒸らし工程が実行され、ステップＳ６において保温工程が実行される。この場合、図１０のタイムチャートに示すように、蒸らし工程は省略され、ＩＨコイルＣへの通電は停止される。なお、保温ヒータ、肩ヒータを通電状態とすることもできる。つまり、簡易蒸らし工程としては、蒸らし工程を省略したものが採用される。従って、図１０に点線で示す従来の炊飯特性曲線における蒸らし工程において内鍋温度を蒸らし温度に保持するための電力制御が必要なくなる。

上記したように、本実施の形態においては、標準炊飯モードの場合、省エネ炊飯コース（例えば、吸水工程および蒸らし工程を省略した炊飯コース）での炊飯制御が実行される一方、選択炊飯モードでは、前記省エネ炊飯コース以外の炊飯制御（例えば、通常の吸水工程および蒸らし工程を具備した炊飯制御）が実行されることとなり、標準炊飯モードでの炊飯制御中における消費電力を可及的に低減できることとなり、地球温暖化防止に多いに寄与する。

この場合においても、第１の実施の形態におけると同様に、ステップＳ３において実行される簡易吸水工程としては、図１１のタイムチャートに示すものを採用することもできる。

第４の実施の形態
図１２には、本願発明の第４の実施の形態にかかる電気炊飯器における蒸らし制御時のタイムチャートが示されている。

この場合、炊上げが終了した時点から通常の蒸らし工程開始までの間ｔ1において保温ＬＥＤ２３ｂの点灯による保温開始時期を設定することとしている。つまり、炊上げ終了時から保温ＬＥＤ２３ｂの点灯時までの間が簡易蒸らし工程実行期間とされるのである。このようにすると、蒸らし終了温度（換言すれば、保温開始時期）が通常の蒸らし温度より高い温度に設定されることとなり、省エネとなる。この省エネコースを標準炊飯モードとすればよい。

第５の実施の形態
図１３には、本願発明の第５の実施の形態にかかる電気炊飯器における蒸らし制御時のタイムチャートが示されている。

この場合、蒸らし工程の終了直前において、ＩＨコイルＣへの通電により加熱し、蒸らし温度より高い所定の温度まで加熱した後、ＩＨコイルＣへの通電を停止して保温を開始するようにしている。このようにすると、蒸らし工程の最終段階においてご飯の温度が上げられることとなるため、炊き立てに近い温度の高いご飯をユーザに提供することができるし、保温ヒータＨ1のＯＮ／ＯＦＦ制御による保温制御の開始時期も従来のＢに比べてＡで示すように遅らせることができる。つまり、保温制御時間を短かくできることとなり、省エネとなる。このような制御を、標準炊飯モードとすればよい。

第６の実施の形態
図１４は、電気炊飯器における予約炊飯時のタイムチャートであり、（イ）は従来のもの、（ロ）および（ハ）は本願発明の第６の実施の形態にかかるものである。

図１４（ロ）に示すように、予約開始から予約炊飯終了までの予約時間が予じめ設定された時間ｔ0より長い場合、吸水工程を省略して自然吸水とし、図１４（ハ）に示すように、予約開始から予約炊飯終了までの予約時間が予じめ設定された時間ｔ0より短かい場合には、従来通りに吸水工程を実行するようにしている。このようにすると、吸水工程の電力が省エネとなる。このような制御を、標準炊飯モードとすればよい。

第７の実施の形態
図１５は、電気炊飯器における予約炊飯時のタイムチャートであり、（イ）は従来のもの、（ロ）、（ハ）および（ニ）は本願発明の第７の実施の形態にかかるものである。

図１５（ロ）に示すように、予約開始から予約炊飯終了までの予約時間が予じめ設定された時間ｔ0より長い場合、吸水工程を省略して自然吸水とし、図１５（ハ）、（ニ）に示すように、予約開始から予約炊飯終了までの予約時間が予じめ設定された時間ｔ0より短かい場合には、従来通りに吸水工程を実行するようにしているが、図１５（ハ）に示す予約時間が長い場合と図１５（ニ）に示す予約時間が短かい場合とでは、吸水工程の長さを変えるようにしている。このようにすると、吸水工程の電力が省エネとなるとともに、自然吸水の不足分を強制吸水させることができる。このような制御を、標準炊飯モードとすればよい。

ところで、上記簡易吸水工程としては、保温ヒータのみへの通電による吸水工程を採用してもよく、最初にＩＨコイルで所定温度まで又は所定時間加熱し、その後は加熱源をＯＦＦして所定時間休止し、その後昇温（炊上げ）工程に入るものとしてもよい。また、簡易吸水工程においては、初期温度又は外気温に応じて吸水時間を変化させてもよい。

また、上記簡易蒸らし工程としては、蒸らし出力又は蒸らし時間を通常の蒸らし工程における蒸らし出力又は蒸らし時間より小さくしたものを採用してもよい。また、簡易蒸らし工程においては、保温ヒータによる加熱とすることもできる。

また、省エネ炊飯コースとしては、合数判定により満量の２／３より少ない炊飯量の場合には、炊飯時の火力を１ランク落とす制御を行うものを採用してもよい。

また、省エネ炊飯コースとしては、炊飯時のＩＨコイルの出力を回路損失の最も少ないものとし、デューティ比の制御によって加熱力を制御するようにしたものを採用してもよい。

１は炊飯器本体
２は蓋体
３は内鍋
２１は液晶表示装置
３２はマイクロコンピュータ（マイコン）
Ｃ1，Ｃ2，Ｃ3は加熱手段（メインＩＨコイル）
Ｈ1は保温ヒータ

Claims

米と水とを収容する内鍋を取出自在に収納する炊飯器本体と、前記内鍋を加熱する加熱手段と、前記内鍋の温度を検出する温度センサーと、購入時に初期設定されている炊飯モードであって省エネ炊飯コースを含む炊飯モードである標準炊飯モードと購入後にユーザが独自に設定する炊飯モードである選択炊飯モードとを実行するマイコン機能とを備えた電気炊飯器であって、前記標準炊飯モードでは、前記省エネ炊飯コースでの炊飯制御を実行するように構成する一方、前記選択炊飯モードでは、前記省エネ炊飯コース以外の炊飯制御を実行するように構成するとともに、電源投入後において前記選択炊飯モードを設定する操作がなされない場合には、前記標準炊飯モードが選択されたと判定されるように構成したことを特徴とする電気炊飯器。