JPH0124491B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜技術分野＞ この発明は、炊飯量自動判定機能を有する炊飯
器に関し、さらに詳細にいえば、炊飯動作途中に
おける内鍋の温度変化を検出して炊飯量を判定
し、以後の炊飯電力を制御する、炊飯量自動判定
機能を有する炊飯器に関する。

＜背景＞ 炊飯動作を行なうにあたつて、炊飯動作開始時
から炊飯動作終了時まで一定の炊飯電力を加える
と、おいしいご飯を炊き上げることができず、お
いしいご飯を炊き上げるためには、炊飯動作初期
の炊飯電力を小さくし、次いで炊飯電力を大きく
する等、炊飯継続時間に応じて炊飯電力を変化さ
せなければならないことが知られている。

また、炊飯量の多少によつても炊飯電力を変化
させなければならないことが知られている。

＜従来技術＞ 従来の炊飯器においても、内鍋の温度を検出す
るとともに、炊飯量を検出して炊飯電力を制御す
るようにしたものがあつた。このような炊飯器の
機能としては、炊飯動作を開始してから内鍋温度
が比較的低い一定温度（たとえば45℃）に達する
までは炊飯電力を小さくし、次いで炊飯電力を大
きくして、内鍋温度がより高い一定温度（たとえ
ば60℃）に達するまでの時間の長短によつて炊飯
量を検出し、その後は炊飯量に対応させて予め設
定した炊飯電力を加えることによつておいしいご
飯を炊き上げるようにしている（第１０図参照）。

したがつて、このような機能をもたせた炊飯器
を用いて炊飯を行なえば、炊飯電力を全く変化さ
せない炊飯器、或は炊飯電力を内鍋温度によつて
変化させるようにはしているが、炊飯量に応じた
炊飯電力の制御を行なわせない炊飯器と比べてお
いしいご飯を炊き上げることができる。

また、内鍋の温度を検出する感熱素子を、内鍋
の側面に対して熱的に結合するように取り付けて
いる（第９図参照）。これは、感熱素子を内鍋の
底部に取り付けた場合に、感熱素子が炊飯ヒータ
の影響を直接受けることとなり、および炊飯量の
判定を行なう場合の炊飯電力が大きく、第１１図
に示すように炊飯量の多少に拘わらず内鍋の底部
温度がほぼ同一のカーブを描いて上昇することと
なるので、現実には炊飯量の判定を全く行ない得
なくなることに基いている。

しかし、感熱素子を内鍋の側面に対して熱的に
結合させて取り付けた場合には、内鍋のアール面
と感熱素子とが点接触するので、熱的な結合を最
適状態とすることができず、温度判定を間違い、
また炊飯途中で内鍋を入れかえる等して内鍋の温
度を急激に昇降させた場合に感熱素子の検出する
温度変化が実際の内鍋の温度変化に追従せず、遅
れを生じ、最悪の場合には誤動作を行ないさらに
は保温ヒータを内鍋の側面に取り付けているので
感温素子が保温ヒータの影響を受けこれら全ての
要因の影響を受けることによつて、温度判定を誤
まり、精度のよい炊飯量判定を行なうことができ
ない。

また、ご飯の炊き上がり時の温度上昇が殆どな
い内鍋の側面に対して熱的に結合するように感熱
素子を取り付けているので、この感熱素子によつ
てはご飯の炊き上がり検知を行なうことができ
ず、ご飯の炊き上がり検知用の感熱素子を内鍋の
底部に対して熱的に結合するように取り付けなけ
ればならないこととなつて、コストアツプをひき
起している。

さらに、炊飯量の判定を正確に行なおうとすれ
ば、炊飯量判定のための温度範囲を大きくとる必
要があり、このようにすると、大きい炊飯電力を
連続的に加えることに起因して、炊飯量の多少に
より内鍋内部の温度上昇が大きく異なり、予め設
定された炊飯温度カーブから大幅にずれることに
なる。

さらにまた、内鍋の底部から大きい炊飯電力を
連続的に加えるので、内鍋の底部に接する位置の
水や米と、内鍋の底部から離れた位置の水や米と
の間において温度差が生じ、吸水量、加熱量にも
差が生じ、ご飯の炊き上り時に内鍋の底部寄りは
やわらかく、上部寄りは硬くなるというような炊
きむらを生じている。

＜目的＞ この発明は、上記問題点に鑑みると共に、内鍋
底部の温度は、炊飯量に拘わらず一定の上昇カー
ブを描く点、および一定温度上昇させた後におけ
る温度降下は、炊飯量が多い程速い点に着目し、
内鍋底部の温度が所定温度に達するまでの時間を
計測することにより、炊飯量の判定を精度よく行
なうことができる、炊飯量自動判定機能を有する
炊飯器を提供することを目的とする。

＜構成＞ 上記の目的を達成するためのこの発明の炊飯器
は、第１図に示すように、内鍋２を鍋底から加熱
する炊飯ヒータ４を設け、内鍋２の底面に接する
ように感熱素子５を設け、感熱素子５の出力信号
によつて炊飯ヒータ４による炊飯電力を制御し、
予め設定された炊飯温度カーブにしたがつて炊飯
を行なう炊飯器において、通電遮断手段Ａによつ
て炊飯途中で一時的に炊飯ヒータ４への通電を遮
断し、通電遮断後、感熱素子５で検出した内鍋の
底部温度が所定温度に達するまでの時間を時間計
測手段Ｂによつてカウントし、この計測時間に基
いて炊飯量を判定し、炊飯量に応じて炊飯電力を
炊飯電力決定手段Ｃによつて決定し、炊飯電力決
定手段Ｃからの信号により炊飯ヒータ４への通電
量を通電量制御手段Ｄで制御するものである。

＜作用＞ 以上のこの発明の炊飯自動判定機能を有する炊
飯器であれば、感熱素子が内鍋底部、即ち炊飯ヒ
ータの近傍に位置しているから、感熱素子により
検出される鍋底の温度上昇特性は、炊飯量に係わ
りなく一定の温度上昇カーブとなる。温度上昇中
においては、内鍋内の温度は、感熱素子により検
出されている内鍋底部の温度には追従してはおら
ず、内鍋底部と内鍋内の温度差は大きい。

そして、内鍋底部の温度を一定温度まで上昇さ
せた後、通電を遮断し、内鍋の内容物により内鍋
底部の温度を吸収させることにより、内鍋底部の
温度を降下させる。

この場合において、内鍋底部と内容物との温度
差が大きいから、内鍋底部の温度は急激に降下す
る。しかも、内鍋底部の温度降下時間は、内容物
の容量が大きい程速く、内容物の容量が小さい程
遅い。即ち、炊飯量によつて温度降下時間が相違
する。

従つて、内容物の容量によつて相違する所定温
度にまで降下する時間、或は、一度降下させた
後、通電を開始して所定温度に上昇するまでの時
間を計測し、計測した時間に基いて、炊飯量を正
確に判定することができる。

次に、炊飯電力決定手段が上記のようにして判
定された炊飯量に応じて炊飯電力を決定し、通電
量制御手段が炊飯量に適した炊飯電力を炊飯ヒー
タへ通電制御しているので、美味しい御飯を炊く
ことができる。

＜実施例＞ 第２図において、１は炊飯器本体であり、２は
内鍋であり、３は内鍋２を収容する内鍋収容容器
であり、４は炊飯ヒータであり、５は内鍋２の下
面に接するサーミスタ等で構成される感熱素子で
あり、６はマイクロコンピユータ基板であり、７
は炊飯スイツチである。

第３図は炊飯量検出の原理を示す図である。こ
の図から明らかなように、炊飯途中で炊飯ヒータ
４への通電を一時的に遮断し、その後再び炊飯ヒ
ータ４に通電すれば、通電遮断時に内鍋２の底
部、炊飯ヒータ４が有する熱が内鍋２内の米、水
に吸収されることにより内鍋２の底部温度が下降
し、次いで炊飯ヒータ４への通電、発熱によつて
再び内鍋２底部の温度が上昇する。この場合にお
いて、内鍋２の底部温度の下降割合は、内鍋２内
の米、水の量に依存に変化し、米、水の量が多け
れば内鍋２の底部温度は急激に下降し、米、水の
量が少なければ内鍋２の底部温度はゆつくりと下
降する。即ち、内鍋２底部の温度は、炊飯ヒータ
４の近傍に位置しているから、炊飯量に拘わらず
一定の上昇カーブを描く点、および炊飯ヒータ４
への通電遮断後、内鍋２の底部温度が所定温度に
達するまでの時間が炊飯量に依存して変化する点
（炊飯量が多ければ時間が短かく、炊飯量が少な
ければ時間が長くかかる点）に着目するものであ
る。

第４図は炊飯器要部の電気的構成の一例を示す
図である。

１０はCPU，ROM，RAM，Ｉ／Ｏポート等
を有するマイクロコンピユータであり、比較器１
１，１２の出力端子をマイクロコンピユータ１０
の入力ポートに接続している。そして、直列接続
した固定抵抗１３と感熱素子としてサーミスタ１
４との接続点１５を比較器１１，１２の非反転入
力端子と接続し、直列接続した固定抵抗１６，１
７の接続点１８を比較器１１の反転入力端子と接
続し、さらに直列接続した固定抵抗１９，２０の
接続点２１を比較器１２の反転入力端子と接続し
ている。

このように構成することにより、比較器１１に
よつて、サーミスタ１４で検出された内鍋２の底
部温度が第１の所定温度T₁より大きいか否かを
示す信号をマイクロコンピユータ１０に入力する
とともに、比較器１２によつて、サーミスタ１４
で検出された内鍋２の底部温度が第２の所定温度
T₂より大きいか否かを示す信号をマイクロコン
ピユータ１０に入力することができる。

また、炊飯スイツチ７をマイクロコンピユータ
１０に接続している。

さらに、通電量制御手段としてのトライアツク
２４と炊飯ヒータ４とを商用交流電源２２の両端
子間に直列接続し、炊飯電力決定手段の一部を構
成するヒータ制御回路２３の出力信号をトライア
ツクのゲート端子に印加している。

次いで、以上のように構成した炊飯器の動作
を、第５図に示すプログラムによつて説明する。

内鍋２に所望量の米と、それに見合つた水を入
れ、炊飯スイツチ７をONにすると、炊飯ヒータ
４に通電することにより、先づ米に吸水させる。

そして、ステツプにおいて内鍋２の底部温度
がT₁℃に達したか否かを判定し、T₁℃に達して
いなければ、炊飯ヒータ４への通電を継続する。

一方、T₁℃に達した後は炊飯ヒータ４への通
電を遮断するとともに、通電遮断時間のカウント
を行なう。通電遮断時間のカウントを開始した後
は、ステツプにおいて内鍋２の底部温度がT₂
℃にまで低下したか否かを判定し、T₂℃まで低
下していなければ、カウントを継続する。一方
T₂℃にまで低下した後は、カウントを停止し、
次いでステツプにおいてカウント値がm1〜m2
か否かを判定し、m1〜m2でなければステツプ
においてカウント値がm2〜m3か否かを判定し
m2〜m3でなければステツプにおいてカウント
値がm3〜m4か否かを判定する。そして、カウン
ト値がm1〜m2であれば、出力がEwとなるよう
炊飯ヒータ４に通電し、カウント値がm2〜m3で
あれば、出力がFwとなるよう炊飯ヒータ４に通
電し、カウント値がm3〜m4であれば、出力が
Gwとなるよう炊飯ヒータ４に通電し、カウント
値がm1〜m4以外であれば、出力がHwとなるよ
う炊飯ヒータ４に通電し、以後は上記のように設
定された炊飯電力でパツパ工程を行ない、さらに
沸騰工程等を行なつて、おいしいご飯を炊き上げ
ることができる。

第６図は他の実施例を示すフローチヤートであ
り、第５図のフローチヤートと異なる点は、第５
図のステツプにおいて内鍋２の底部温度がT₁
℃に達したか否かを判定しているのを、第６図に
おいては、ステツプで炊飯ヒータ４への通電時
間がt1secに達したか否かを判定している点のみ
である。このようにフローチヤートを変更して
も、第１１図に示すように、炊飯量の多少に拘わ
らず、内鍋２の底部温度は炊飯ヒータ４への通電
時間に依存して上昇するのであるから、実質的に
第５図のフローチヤートの場合と同様に作動す
る。

但し、この場合には、１つの温度判定機能を持
たせるのみでよいから、比較器を１個のみとする
ことができる。

第７図はさらに他の実施例を示すフローチヤー
トであり、第５図のフローチヤートと異なる点
は、第５図のステツプとステツプとの間に、
炊飯ヒータ４の通電遮断時間がt2secに達したか
否かを判定し、t2secに達していなければ炊飯ヒ
ータ４の通電遮断を継続するステツプと、通電
遮断時間がt2secに達した後、炊飯ヒータ４への
通電を再開するステツプとが挿入されている点
が異なるのみである。

この場合には、t2secの通電遮断時間内に炊飯
ヒータ４および内鍋２の底部が有する熱量を、未
だ熱くなつていない米、水に吸収させることによ
り、内鍋２の底部温度が低下する。そして、内鍋
２の底部温度は、炊飯量が多いほど急激に低下
し、次いで炊飯ヒータ４に通電することにより内
鍋２の底部温度を再び上昇させることができ、こ
の温度上昇カーブは、第８図に示すように、炊飯
量の多少によつて大きく異なる。したがつて、炊
飯ヒータ４への通電再開後、通電時間のカウント
を開始し、ステツプにおいて内鍋２の底部温度
がT₂℃にまで上昇したか否かを判定し、T₂℃に
まで上昇していなければカウントを継続する。一
方T₂℃にまで上昇した後は、カウントを停止し、
次いで第５図のフローチヤートと同様にステツプ
，，においてカウント値がm1〜m2か、
m2〜m3か、m3〜m4か、それ以外かを判定し、
各判定値に対応する出力となるように炊飯ヒータ
４に通電する。その後は、上記のように設定され
た炊飯電力でパツパ工程を行ない、さらに沸騰工
程等を行なつておいしいご飯を炊き上げることが
できる。

この実施例の場合には、一定時間炊飯ヒータ４
への通電を遮断して内鍋２の底部温度を低下させ
た後、再び炊飯ヒータ４に通電することにより内
鍋２の底部温度を上昇させ、内鍋２の底部温度が
所定温度に達するまでの時間をカウントすること
により炊飯量を判定するようにしているのである
から、第５図のフローチヤートに示すように、炊
飯ヒータ４への通電を遮断したままで、内鍋２の
底部温度が所定温度に低下するまでの時間をカウ
ントする場合と比較して炊飯量の判定に必要な時
間を短縮することができる。

また、この実施例においては、内鍋２の底部温
度が所定温度T₁℃に達した後、一定時間t2secだ
け炊飯ヒータ４への通電を遮断するようにしてい
るが、たとえば一定時間t1secだけ炊飯ヒータ４
に通電した後、一定時間t2secだけ炊飯ヒータ４
への通電を遮断するようにしてもよい。

上記したいずれの実施例においても、炊飯ヒー
タ４への通電を遮断した後は、内鍋２の底部温度
が少し上昇し、次いで低下するのであるが、米、
水の温度は、炊飯ヒータ４および内鍋２底部の熱
を奪うことにより何ら低下することはなく炊飯に
悪影響を及ぼすことはない。また、この期間は、
内鍋２の底部にある米、水と、内鍋２の底部から
離れた位置にある米、水との温度差を減少させ、
これにより吸水量、加熱量のばらつきを減少させ
ることに役立ち、ご飯の炊き上がりのむらを小さ
くすることができる。

＜効果＞ 以上のようにこの発明は、内鍋の温度を検出し
て炊飯電力を制御し、予め設定された炊飯温度カ
ーブにしたがつて炊飯を行なう炊飯器において、
内鍋の底部と熱的に結合する感熱素子と、炊飯途
中で一時的に炊飯ヒータへの通電を遮断する通電
遮断手段と、通電遮断後、感熱素子で検出した内
鍋の底部温度が所定温度に達するまでの時間をカ
ウントする時間計測手段と、時間計測手段の出力
信号を入力として炊飯量を判定し、炊飯量に応じ
て炊飯電力を決定する炊飯電力決定手段と、炊飯
電力決定手段からの信号を入力として炊飯ヒータ
への通電量を制御する通電量制御手段とを有する
構成としているので、内鍋の底部に対して熱的に
結合するよう感熱素子を取り付けた状態で、内容
物の容量によつて相違する所定温度にまで降下す
る時間は、或は、一度降下させた後、通電を開始
して所定温度に上昇するまでの時間を計測し、計
測した時間に基いて、炊飯量の判定を精度よく行
なうことができ、炊飯途中で内鍋を出し入れ等し
て温度が急変しても感熱素子により殆ど遅れなく
検出して誤動作を未然に防止することができ、さ
らには１個の感熱素子によつて炊飯量の判定のみ
ならず、ご飯の炊き上り検知をも行なうことがで
きるので構成を簡素化して、コストダウンを図る
ことがでる等特有の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の炊飯器の構成を明示する
図、第２図はこの発明の炊飯器の一部切欠側面
図、第３図は炊飯量検出の原理を示す内鍋底部温
度カーブ特性図、第４図は炊飯器要部の電気的構
成を示す図、第５図〜第７図は炊飯量判定のため
のプログラムを示すフローチヤート、第８図は第
７図のフローチヤートで炊飯量判定を行なつた場
合の内鍋底部温度変化を示す図、第９図は従来の
炊飯器の構成を明示する図、第１０図は従来の炊
飯器の炊飯量判定のためのプログラムを示すフロ
ーチヤート、第１１図は加熱継続時の内鍋底部温
度変化を示す図。 ２…内鍋、４…炊飯ヒータ、５…感熱素子、１
０…マイクロコンピユータ、Ａ…通電遮断手段、
Ｂ…時間計測手段、Ｃ…炊飯電力決定手段、Ｄ…
通電量制御手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内鍋の温度を検出して炊飯電力を制御し、予
   め設定された炊飯温度カーブにしたがつて炊飯を
   行う炊飯器において、内鍋の底部と熱的に結合す
   る感熱素子と、一時的に炊飯ヒータへの通電を遮
   断する通電遮断手段と、通電遮断後、感熱素子で
   検出した内鍋底部の温度が所定温度に到達するま
   での時間をカウントする時間計測手段と、時間計
   測手段の出力信号を入力として炊飯量を判定し、
   炊飯量に応じて炊飯電力を決定する炊飯電力決定
   手段と、炊飯電力決定手段からの信号を入力とし
   て炊飯ヒータへの通電量を制御する通電量制御手
   段とを有することを特徴とする炊飯量自動判定機
   能を有する炊飯器。 ２ 予め設定された所定時間、炊飯ヒータへの通
   電を遮断する通電遮断手段とした上記特許請求の
   範囲第１項記載の炊飯量自動判定機能を有する炊
   飯器。 ３ 炊飯ヒータへの通電再開後、内鍋の底部温度
   が所定温度に達するまでの時間を計測する時間計
   測手段とした上記特許請求の範囲第２項記載の炊
   飯量自動判定機能を有する炊飯器。 ４ 内鍋の底部温度が所定温度に達するまで炊飯
   ヒータへの通電を遮断する通電遮断手段とした上
   記特許請求の範囲第１項記載の炊飯量自動判定を
   有する炊飯器。 ５ 炊飯ヒータへの通電遮断時間を計測する時間
   計測手段とした上記特許請求の範囲第４項記載の
   炊飯量自動判定機能を有する炊飯器。 ６ 内鍋の底部温度が所定温度に達した時点で炊
   飯ヒータへの通電を遮断する通電遮断手段とした
   上記特許請求の範囲第２項又は第４項記載の炊飯
   量自動判定機能を有する炊飯器。 ７ 炊飯動作を所定時間行なつた後、炊飯ヒータ
   への通電を遮断する通電遮断手段とした上記特許
   請求の範囲第２項又は第４項記載の炊飯量自動判
   定機能を有する炊飯器。