JPH04352913A - 炊飯器の加熱制御装置 - Google Patents

炊飯器の加熱制御装置

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JPH04352913A
JPH04352913A JP22817691A JP22817691A JPH04352913A JP H04352913 A JPH04352913 A JP H04352913A JP 22817691 A JP22817691 A JP 22817691A JP 22817691 A JP22817691 A JP 22817691A JP H04352913 A JPH04352913 A JP H04352913A
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unit control
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Takashi Oya
大宅 崇史
Shoji Umenaga
梅永 昌治
Kazutaka Shoda
一貴 正田
Michinori Shimotake
下竹 道範
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Osaka Gas Co Ltd
Rinnai Corp
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Osaka Gas Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、炊飯器の加熱制御装置
に関するもので、釜内が所定の目標温度に到達するのに
要する時間を経験上知得した最適温度に一致させ得るよ
うにし、これにより、高品質の米飯が炊けるようにした
ものである。
【0002】
【従来技術及び課題】加熱方法を工夫して高品質の米飯
が炊けるようにした炊飯器として、例えば図7に示すよ
うなものがある。釜(1)を加熱するガスバーナ(2)
へのガス回路には開閉弁(3)が挿入されており、該開
閉弁(3)はマイクロコンピュータ等を組込んだ加熱制
御回路(30)で開閉制御されるようになっている。炊
飯の全工程は、図8に示すように、時系列的に配列され
た予備加熱工程(A),炊飯加熱工程(B),及び蒸ら
し加熱工程(C)の各工程から成り、予備加熱工程(A
)は米粒の含水量を適正値に調整し、炊飯加熱工程(B
)は米飯を実際に炊き上げ、更に、蒸らし加熱工程(C
)は米飯を蒸らす動作を行う。
【0003】予備加熱工程(A)では20分程度に設定
された予備加熱時間だけ釜(1)内を一定温度(通常は
45℃)に加熱保温し、これにより、米粒への適正含水
量を確保する。炊飯加熱工程(B)では、温度センサ(
31)の検知する釜(1)内の温度が125℃に昇温す
るまでガスバーナ(2)を強火状態で燃焼させて該釜(
1)内の水分を蒸発させる。その後、釜(1)内が14
5℃に昇温するまでガスバーナ(2)を弱火状態で燃焼
させて炊飯工程(B)を終了させる。爾後、釜(1)内
を一定時間だけ保温する蒸らし加熱工程(C)を実行す
ると全炊飯工程が終了する。
【0004】炊飯工程中、上記予備加熱工程(A)から
炊飯加熱工程(B)への移行領域に於ける釜(1)内の
温度制御は、炊き上がった米飯の食味に重要な影響を与
え、予備加熱工程(A)が完了してから釜(1)内の温
度が沸騰点近くの98℃に達するまでの時間を約10分
程度に制限(以下、制限時間という)すると食味の良い
高品質の米飯が炊けることが経験上知られている。これ
は、上記略沸騰点に昇温するまでの時間が長いと、米粒
から生じるオネバと呼ばれる澱粉液の量が少なく、逆に
上記時間が短いと、前記澱粉液の量が多くなって、米飯
の食味低下を来すからである。本発明は、上記の点に鑑
みて成されたもので、釜(1)内の温度を、炊飯加熱工
程(B)の開始から上記所定の制限時間で略沸騰点まで
昇温させ得るようにすることをその課題とする。
【0005】
【技術的手段】上記課題を解決する為の本発明の技術的
手段を図6に示す概念図を利用して説明すると、本発明
の技術的手段は、『n回の単位制御動作の繰返しにより
釜内温度を出発温度T1から最終温度Tnまで昇温させ
るようにすると共に、この昇温動作のために与えられた
制限時間Gを上記制御回数nで割ることにより単位制御
動作に割り当てられる単位制御時間gを求めて該単位制
御時間gで一回の制御動作を行うようにしたものであっ
て、((最終温度Tn−出発温度T1)/制御回数n)
で定まる昇温係数Kを求める昇温係数演算手段(13)
と、第i番目の単位制御動作の開始時の実際の釜内温度
hを検出したうえで(出発温度T1+(昇温係数K×i
)−釜内温度h)の演算をすることにより該i番目の制
御で釜内を昇温させる必要のある単位上昇温度Hiを演
算する為の単位上昇温度演算手段(14)と、該i番目
の単位制御動作の開始時とこれから一定時間前の釜内温
度の温度差を利用して該i番目の単位制御動作の開始時
の釜内温度の温度勾配X1を演算する温度勾配演算手段
(15)と、更に、上記温度勾配X1とこれに対応する
計算上の前記昇温係数Kの比率として定まる補正係数X
2を演算する補正係数演算手段(16)を設け、i番目
の制御で釜内を昇温させる必要のある上記単位上昇温度
Hiを上記補正係数X2で補正しつつ第i番目の加熱制
御を行うようにした』ことである。
【0006】
【作用】上記技術的手段は次のように作用する。釜内温
度は単位制御動作をn回繰返すことによって最終温度T
nまで昇温せしめられるよになっていると共に、該単位
制御動作は、予め定められた制限時間Gを上記制御回数
nで割って求めた単位制御時間gを費やして実行せしめ
られるようになっている。従って、上記n回の単位制御
動作を繰返して全制御動作が完了すると上記制限時間G
が到来すると共に、次に記載する作用によって釜内温度
が最終温度Tnに到達することとなる。
【0007】先ず、昇温計数演算手段(13)は、制御
開始前の出発温度T1と昇温させようとする最終温度T
nの差を予め設定された上記制御回数nで割ることによ
り、単位制御動作によって釜内温度を昇温させる必要の
ある昇温係数Kを演算する。即ち、単位制御動作毎にこ
の昇温係数Kだけ釜内温度を昇温させて行くことができ
れば、n回の制御が全て完了した際に該釜内温度が上記
最終温度Tnに到達することとなるのである。
【0008】ところが、実際の各単位制御動作時には、
炊飯米量が一定しない等の理由から、上記計算上の昇温
計数Kに適合するように正確に釜内温度を昇温させるこ
とができず温度誤差が生じる。そこで、この温度誤差が
各単位制御毎に累積するのを防ぐため、該温度誤差を考
慮した単位上昇温度を演算する。即ち、第i番目(i=
1〜n)の単位制御動作を開始したときに、この時点に
おける実際の釜内温度hを測定したうえで、(出発温度
T1+(昇温係数K×i)−釜内温度h)の演算を単位
上昇温度演算手段(14)が実行して上昇温度Hiを求
めるのである。
【0009】すると、上記単位上昇温度演算手段(14
)が実行する演算式中の(出発温度T1+(昇温係数K
×i))は、第i番目の単位制御動作を完了し終えた際
に釜(1)内が到達すべき計算上の温度を示しており、
この計算上の温度から第i番目の単位制御動作開始時の
実際の釜内温度hを減算した上記単位上昇温度Hiは、
それ以前の単位制御動作(i−1番目までの制御動作)
の進行に伴って生じた温度誤差を消失させるように考慮
したものとなる。即ち、第i番目の単位制御動作時に上
記単位上昇温度Hiだけ釜内を加熱昇温することができ
れば、それ以前の温度誤差が、この第i番目の単位制御
動作を実行した際に吸収できることとなるのである。
【0010】他方、上記第i番目の単位制御動作の開始
時の釜内の温度勾配X1を温度勾配演算手段(15)が
演算し、更に該温度勾配X1とこれに対応する計算上の
昇温係数Kの比率(補正係数X2)を補正係数演算手段
(16)が演算する。前の温度勾配X1(現実の温度勾
配)がこれに対応する計算上の昇温係数Kの値より大き
い過剰昇温傾向時には、熱容量の大きな釜(1)の余熱
が釜(1)内に伝わることからこのi番目の単位制御動
作時の釜内温度は上記過剰昇温傾向の影響によって昇温
し過ぎる恐れがあり、これを補正するために上記補正係
数X2が演算されるのである。
【0011】そして、i番目の単位制御動作時に昇温さ
せようとする上記単位上昇温度Hiを前記補正係数X2
で補正しながら釜(1)の加熱動作を行って釜(1)内
を正確に昇温させる。爾後、上記単位制御動作を全制御
回数(n回)実行すると、制限時間Gが到来した際に釜
(1)内が最終温度Tnまで昇温することとなる。そし
て、出発温度T1として炊飯加熱工程(B)の開始初期
の温度を、最終温度Tnとして沸騰点を夫々設定すると
共に、更に、制限時間Gを10分程度に設定すると、1
0分で釜(1)内を沸騰点に昇温させることができる。
【0012】
【効果】本発明は次の特有の効果を有する。炊飯加熱工
程(B)の開始から沸騰点まで所望の制限時間をかけて
昇温させることができるから、該制御に基く米飯の食味
向上が実現できる。
【0013】
【実施例】次に、上記した本発明の実施例を図面に従っ
て説明する。本発明実施例の炊飯器は図1に示すような
概略構成を有し、釜(1)の外面と上蓋(11)には、
釜(1)内の温度を検知する温度センサ(31)(12
)が各別に当接せしめられている。又、加熱源としての
ガスバーナ(2)へのガス回路には、その上流側から第
1ガス弁(22),第2ガス弁(23)及び比例弁(2
4)とこの順序で配設されており、上記第1ガス弁(2
2)と第2ガス弁(23)の間からはパイロットバーナ
(26)への回路が分岐している。又、上記各弁は、温
度センサ(12)(31)の出力を判断する制御回路(
30)で制御されるようになっており、更に、該制御回
路(30)には、炊飯スイッチ(10)の操作信号が印
加されている。
【0014】上記炊飯器は制御回路(30)内のマイク
ロコンピュータに格納されれた制御プログラムによって
制御せしめられるが、該制御プログラムは図2のフロー
チャートのようになっている。以下、この実施例の炊飯
器が実行する全加熱工程を図2等に基づいて説明する。 〈予備加熱工程(A)について〉■.先ず、炊飯スイッ
チ(10)が操作されるのを監視し、該炊飯スイッチ(
10)が操作されると予備加熱工程(A)を実行する。 即ち、ガス弁(22)(23)等を開弁すると共にガス
バーナ(2)への点火動作をし、その後、ガスバーナ(
2)の燃焼動作をコントロールすることにより、釜(1
)内の温度を30℃に3分間だけ維持する第1予備炊き
工程(A1)(図面符合(61)のステップ参照)を実
行した後、釜(1)内の温度を36℃に17分間維持す
る第2予備炊き工程(A2)(図面符合(62)のステ
ップ参照)を実行するのである。
【0015】〈炊飯加熱工程(B)について〉炊飯加熱
工程(B)は、図3に示すように、釜(1)内の温度を
10分間で沸騰点に近い98℃に昇温させる第1炊き上
げ工程(B1)と、その後の第2炊き上げ工程(B2)
から構成されており(図3参照)、更に第1炊き上げ工
程(B1)は、釜(1)内の温度を7分間で70℃まで
昇温させる第1昇温工程(B11)と、3分間で上記7
0℃から98℃まで昇温させる第2昇温工程(B12)
から構成されている。又、この炊飯加熱工程(B)にお
いては、後述する単位上昇温度Hiと補正係数X2の両
者を判断・評価してガスバーナ(2)の最適な燃焼量を
決定するファジー制御が実行されるようになっている。 そして、本発明は上記炊飯加熱工程(B)を実行する際
に用いられるようになっている。次に、図2等を引用し
ながら、炊飯加熱工程(B)の詳細を記載する。
【0016】■.上記予備加熱工程(A)が完了すると
、比例弁(24)の開度を全開時の1/8程度に設定し
てガスバーナ(2)を燃焼させ、この状態を1分間維持
する(図面符合(63)(64)のステップ参照)。 ■.上蓋(11)に添設した温度センサ(12)が検知
する現在の釜内温度hを初期温度メモリh0に記憶させ
る(図面符合(65)のステップ参照)。尚、この初期
温度メモリh0に記憶させた温度が既述技術的手段の項
に記載の出発温度T1に対応している。
【0017】■.次に、10秒間隔でガスバーナ(2)
の燃焼量を変化させながら、釜(1)内の温度を6分間
(36回)で70℃に昇温させる制御を行う。このため
、 昇温係数K=(70℃−h0)/36 (「36」は、6分間に10秒間隔で実行するガスバー
ナ(2)の燃焼制御回数である。)の演算をする。これ
により、1回当りの制御(10秒間)で昇温させる必要
のある温度としての昇温係数Kが計算上決定される。 又、制御回数iを「1」にセットすると共に、ガスバー
ナ(2)の燃焼量を補正する際に必要となる初期温度勾
配Y0,Y1を共に「h0」にセットする(図面符合(
66)のステップ参照)。
【0018】■.次に、第i回目の制御で釜(1)内を
昇温させようとする目標温度Qを、上蓋(11)に添設
した温度センサ(12)の検知温度や上記昇温係数K等
を利用して演算する。即ち、 目標温度Q=初期温度メモリh0が記憶する温度+昇温
係数k×i の演算をするのである(図面符合(67)のステップ参
照)。
【0019】■.上記目標温度Qが演算されると、次に
、温度センサ(12)が検知する現実の釜内温度hと目
標温度Qの差を取り、これにより、第i回目の燃焼制御
が続く10秒の間に釜(1)内を昇温させる必要のある
単位上昇温度Hiを演算する。即ち、単位上昇温度Hi
=釜内温度h−目標温度Qを演算するのである(図面符
合(68)のステップ参照)。すると、第1昇温工程(
B11)の実行途中における釜(1)内の温度の拡大図
(図4)に示すように、実際の釜内温度hと目標温度Q
の差としての単位上昇温度Hiが求まることとなる。
【0020】■.次に、第i回目の制御初期の釜内温度
を記憶させる釜温度メモリYnに温度センサ(12)が
検知する釜内温度hを格納する。即ち、第1回目(i=
1)の制御の初期に温度センサ(12)が検知する釜内
温度hは第1番目の釜温度メモリY1に、第2回目(i
=2)の制御の初期に温度センサ(12)が検知する釜
内温度hは第2番目の釜温度メモリY2に、そして、第
i回目の制御の初期に温度センサ(12)が検知する釜
内温度hは第i番目の釜温度メモリYnにと順次格納し
て行くのである。
【0021】そして、上記(Yn−Yn−2)の演算を
して、i回目の制御を行った際における釜(1)内の釜
内温度hと、その2回前(i−2回目)の制御時の釜内
温度hの差を取って釜(1)の実際の温度変化L1を演
算する。そして、これを2で割って温度勾配X1を演算
する。すると、該温度勾配X1は前2回に於ける制御で
実際に釜(1)内が昇温した温度の平均を示すこととな
り、現在(第i回目の制御の際)におけるガスバーナ(
2)の燃焼量をそのまま持続させた場合には、次回(i
+1回目)の制御が完了した際に温度勾配X1だけ釜(
1)内が昇温していることが推測できることとなる。又
、次のi+1回目の制御で昇温させようとする釜(1)
内の温度は昇温係数Kであることから、これら両者の比
率をとり、「補正係数X2=温度勾配X1/昇温係数K
」を演算する(図面符合(70)のステップ参照)。即
ち、温度勾配X1と昇温係数Kが一致している場合(実
際の釜(1)内の温度変化がこれに対応する計算上の温
度昇温係数Kに適合している場合)には、補正係数X2
は「1」となるのである。
【0022】■.次に、上記「■」と「■」のステップ
で求めた、単位上昇温度Hi及び補正係数X2からガス
バーナ(2)の燃焼量を補正する作業を行う。図7は、
単位上昇温度Hiと補正係数X2の組合わせから、ガス
バーナ(2)の燃焼量の補正量をサーチするマトリクス
で、該マトリクスは、制御回路(30)のマイクロコン
ピュータ内に記憶させられている。上記「■」のステッ
プで演算した単位上昇温度Hiが最大の場合にはガスバ
ーナ(2)の燃焼量を相当大きくする必要がある。又、
補正係数X2が最小の場合にも、ガスバーナ(2)の燃
焼量を相当大きくする必要がある。従って、単位上昇温
度Hiが最大で補正係数X2が最小の場合(ガスバーナ
(2)の燃焼量を大きく増加させる必要がある場合)に
は、同図5の「Hi;最大」及び「X2;最小」で特定
される「+大」がマイクロコンピュータ内で選択され、
ガスバーナ(2)の燃焼量を大きく増加させる。
【0023】又、単位上昇温度Hiが最大であっても、
補正係数X2が「小」若しくは「適正」である場合には
、同図のマトリクスから「+小」が選択され、ガスバー
ナ(2)の燃焼量は少量だけ増加せしめられる。更に、
単位上昇温度Hiが最大であっても、補正係数X2が「
大」若しくは「最大」である場台、即ち、釜(1)内の
上昇温度勾配が大きく該補正係数X2がガスバーナ(2
)の燃焼減少を要求している場合には、同図のマトリク
スから「0」が選択され、ガスバーナ(2)の燃焼量は
現状に維持される。そして、該制御は、図2の図面符合
(71)のステップの部分で実行される。尚、図5にお
いて「−小」,「−大」は、夫々、ガスバーナ(2)の
燃焼量を「僅かに小さく」すること及び「相当小さくす
ること」を示している。そして、上記のようにしてガス
バーナ(2)の燃焼量を補正すると、この状態を10秒
間維持し(図面符合(72)のステップ参照)、続けて
iが36回に達したか否かを判断し、該iが36回以下
の場合には、該iの値を「1」だけ増加させて再び、目
標温度Qを演算する図面符台(67)のステップに制御
が戻される(図面符合(72)(73)のステップ参照
)。
【0024】このようにして、10秒間隔で36回の制
御を行い、ガスバーナ(2)の燃焼量を補正しながら第
1昇温工程(B11)の開始後7分で釜(1)内の温度
を70℃まで上昇させる。これにより、第1昇温工程(
B11)の工程が終了する。
【0025】■.次に、器具制御は、3分で釜(1)内
の温度を98℃まで昇温させる第2昇温工程(B12)
に移行し、先ず、後述する蒸らし時間を判断する為に必
要な蒸らし時間メモリ(T)に現在時刻tを記憶させる
。又、比例弁(24)を半開状態に維持してガスバーナ
(2)を30秒間だけ燃焼させる(図面符合(75)の
ステップ参照)。
【0026】■.次に、ガスバーナ(2)の燃焼量を1
0秒間隔で2分30秒間(合計15回)制御することに
よって、最終的に釜(1)内の温度を98℃まで昇温さ
せる為、上記第1昇温工程(B11)と同様の制御をす
る図面符合(77)〜(83)のステップが実行される
。この場台、昇温係数K=(98℃−釜内温度h0)/
15(全制御回数)として演算・決定される点、及びi
の最大値が「15」である点を除いて、第1昇温工程(
B11)と同様に制御される。これにより、第1昇温工
程(B11)及び第2昇温工程(B12)から成る第1
炊き上げ工程(B1)が完了し、炊飯加熱工程(B)の
開始から釜(1)内温度を98℃に昇温させる第1炊き
上げ工程(B1)の工程が10分で完了することとなる
。即ち、第1昇温工程(B11)が7分で完了するとと
もに第2昇温工程(B12)が3分で完了し、合計10
分を掛けて第1炊き上げ工程(B11)が実行されるの
である。
【0027】そして、この実施例では、第1,第2昇温
工程(B11)(B12)に対して本発明を各別に適用
しており、図面符合(66)や(77)のステップを実
行する部分が技術的手段の項に記載の昇温係数演算手段
(13)に対応している。又、図面符合(67)及び(
68)や(78)及び(79)のステップを実行する部
分が技術的手段の項に記載の単位上昇温度演算手段(1
4)に対応していると共に、図面符合(70)や(80
)に於いて実行される温度勾配X1を演算する部分が既
述技術的手段の項に記載の温度勾配演算手段(15)に
対応しており、更に、該図面符合(70)(80)のス
テップにおてい補正係数X2を演算する部分が補正係数
演算手段(16)に対応している。又、第1昇温工程(
B11)では制御回数nとして「36回」が採用されて
いると共に、第2昇温工程(B12)では制御回数nと
して「15回」が採用されており、更に、単位制御時間
gとしては、第1,第2昇温工程(B11)(B12)
共に「10秒」が採用されている。そして、上記実施例
では、炊飯加熱工程(11)の初期における出発温度か
ら10秒間隔で60回の制御を繰返すことにより、一挙
に98℃まで釜(1)内温度を昇温させてもよい。この
場合、上記「10秒」が単位制御時間gに対応すること
となると共に、「60回」が技術的手段の項に記載の制
御回数nに対応する。
【0028】▲10▼.次に器具制御は第2炊き上げ工
程(B2)に移行し、比例弁(24)を全開状態にして
ガスバーナ(2)を燃焼させ、これにより、温度センサ
(31)が検知する釜(1)の底壁の温度が125℃に
達するまで炊飯釜内を炊き上げる(図面符合(85),
(86)のステップ参照)。
【0029】▲11▼.次に、比例弁(24)を半開状
態に調整して温度センサ(31)の検知する釜(1)内
の温度が145℃に達すると、第1ガス弁(22)(2
3)を閉じてガスバーナ(2)を消火させ、これにより
、炊飯加熱工程(B)の工程を完了させる(図面符合(
87),(88)のステップ参照)。爾後、釜(1)内
を蒸らし温度(通常は96℃〜98℃)に保つ蒸らし加
熱工程(C)を実行する図面符合(89)のステップが
実行されると共に、第1昇温工程(B11)を終了して
から20分の時間が経過したか否かを判断し(図面符合
(90)のステップ参照)、該時間が経過している場合
(米飯がアルファー化している場合)には、炊飯完了の
アラームを鳴らす等して全炊飯工程を完了させる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例の炊飯釜の全体構成図
【図2】制
御プログラムを示すフローチャート
【図3】炊飯時にお
ける釜(1)内の温度を示すグラフ
【図4】図3の要部
の拡大図
【図5】ファジー制御に用いる制御ルールを示すマトリ
クス
【図6】本発明の概念図
【図7】従来例の説明図
【図8】従来例の説明図
【符合の説明】(1)  ・・・釜 (13)・・・昇温係数演算手段 (14)・・・単位加熱温度演算手段 (15)・・・温度勾配演算手段 (16)・・・補正係数演算手段

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  n回の単位制御動作の繰返しにより釜
    内温度を出発温度T1から最終温度Tnまで昇温させる
    ようにすると共に、この昇温動作のために与えられた制
    限時間Gを上記制御回数nで割ることにより単位制御動
    作に割り当てられる単位制御時間gを求めて該単位制御
    時間gで一回の制御動作を行うようにしたものであって
    、((最終温度Tn−出発温度T1)/制御回数n)で
    定まる昇温係数Kを求める昇温係数演算手段(13)と
    、第i番目の単位制御動作の開始時の実際の釜内温度h
    を検出したうえで(出発温度T1+(昇温係数K×i)
    −釜内温度h)の演算をすることにより該i番目の制御
    で釜内を昇温させる必要のある単位上昇温度Hiを演算
    する為の単位上昇温度演算手段(14)と、該i番目の
    単位制御動作の開始時とこれから一定時間前の釜内温度
    の温度差を利用して該i番目の単位制御動作の開始時の
    釜内温度の温度勾配X1を演算する温度勾配演算手段(
    15)と、更に、上記温度勾配X1とこれに対応する計
    算上の前記昇温係数Kの比率として定まる補正係数X2
    を演算する補正係数演算手段(16)を設け、i番目の
    制御で釜内を昇温させる必要のある上記単位上昇温度H
    iを上記補正係数X2で補正しつつ第i番目の加熱制御
    を行うようにした炊飯器の加熱制御装置。
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JPS62186819A (ja) * 1985-04-06 1987-08-15 エヌ・ベ−・フイリツプス・フル−イランペンフアブリケン 調理器
JPH02277419A (ja) * 1989-04-19 1990-11-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 炊飯器

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