JPH0445167B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は炊飯器の制御装置に関する。

一般に、マイクロコンピユータにより制御され
る自動炊飯器においては、正規の加熱パターンす
なわち予熱→強加熱→中加熱→沸騰維持→むらし
→保温をプログラム制御により行なうが、例えば
温度検出装置の故障などによつてプログラム制御
が不可能である場合に、一定電力で加熱して水分
が無くなつて温度が所定値に上昇すると加熱を停
止するモードを有している。

従来では、このプログラム制御によらないモー
ドにおいて、炊飯器の内鍋に内容物が無いときに
誤まつて電源を投入すると、温度が上昇して自動
的に電源が切れるが、その後、むらし動作になつ
て再び電源が入り、このときに異常に温度が上昇
して炊飯器の器体が損傷するという問題点を有す
る。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、電源投入から所定時間以内に温
度が所定値以上に上昇すると、直ちに保温に移行
するようにして、炊飯器の異常な温度上昇を防止
し得るようにした炊飯器の制御装置を提供するこ
とである。

以下、本発明の一実施例を説明する。

第１図に本発明の構成を概略的に示す。

１は炊飯器Ａの内鍋２の底面を伝熱部材３を介
して加熱するように設けられた炊飯ヒータ、４は
保温ヒータで、この保温ヒータ４は外容器５を介
して内鍋２の上部側面を加熱するように設けられ
ている。６は測温素子の一例としてのサーミスタ
６−１を含む温度検出手段で、サーミスタ６−１
は内鍋２の底面に接触するように設けられてい
る。７は炊飯モードプログラムを温度と時間をパ
ラメータとして記憶している炊飯モード設定手段
で、通常ROMにより構成されている。８は炊飯
モード制御手段で、温度検出手段６からの温度信
号と、計時手段９からの時間信号とを入力し、炊
飯モード設定手段７に設定された炊飯モードプロ
グラムに従つて炊飯ヒータ１及び保温ヒータ４の
オン・オフ動作と炊飯ヒータ１の通電量を制御す
る信号を出力する。１０はヒータ通電量制御手段
で、炊飯モード制御手段８からの信号を入力して
炊飯ヒータ１への通電量を決定する。１１はスイ
ツチ手段で、炊飯モード制御手段８からの信号を
入力して炊飯ヒータ１及び保温ヒータ４への通電
のオン・オフ動作を制御する。

本発明では、所定炊飯モードに達する前、ある
いは一定時間内に温度検出手段６から炊飯モード
制御手段８へ一定温度以上の温度信号が送出され
た場合、炊飯モード制御手段８からスイツチ手段
１１へ信号が送出されて炊飯ヒータ１の通電がオ
フとなり、保温ヒータ４への通電がオンとなるよ
うに制御される。

なお、本発明の好ましい実施態様においては、
第１図に示される如く、更に内鍋２の側部温度を
検出するサーミスタ１２−１とこのサーミスタ１
２−１を含む温度検出手段１２と炊飯電力決定手
段１３とが設けられている。

炊飯電力決定手段１３は一定時間の温度上昇率
を温度検出手段１２から測定して内鍋２の内容物
量を決定し、その容量に応じたヒータ通電量を決
定するようにヒータ通電量制御手段１０へ信号を
送出する。また、ヒータ通電量制御手段１０は炊
飯開始時に温度検出手段１２からの信号を入力
し、開始温度が高ければヒータ通電量を小さく
し、逆に開始温度が低ければヒータ通電量を大き
くするような制御も行なう。さらに、初期状態
（電源投入時）において、炊飯モード制御手段８
は温度検出手段１２からの信号を入力して、内鍋
温度が55℃以上であれば、炊飯ヒータ１の通電を
オフして保温モードへ移行するような制御を行な
うこともできる。

第２図に一実施例の概略断面図を示す。

２０は炊飯器外側本体に設置された制御ユニツ
トで、その内部には第１図の各手段を実現する制
御回路としてのマイクロコンピユータ２１が内蔵
されている。２２〜２４はこのマイクロコンピユ
ータ２１を操作する各種スイツチである。サーミ
スタ６−１及びサーミスタ１２−１はばねの押圧
力によりそれぞれ内鍋２の底面及び側面に接触さ
せられており、両サーミスタ６−１，１２−１の
検出信号はマイクロコンピユータ２１に入力され
るように結線されている。２５は電源回路で、マ
イクロコンピユータ２１からの制御信号を受け
て、炊飯ヒータ１及び保温ヒータ４に通電する。
炊飯ヒータ１はその発熱が内鍋底面に有効に伝達
されるように、内鍋底面に接触する伝熱部材３中
に埋設されている。保温ヒータ４は外容器５を介
して内鍋２に伝熱されるように、外容器５の上方
側面を取り巻いて設けられている。２６は内鍋の
蓋である。図では省略してあるが、外容器５の周
囲には保温のための断熱材が充填されており、ま
た、蓋２６には既知の調圧装置を設けることもで
きる。１９はマイクロスイツチで、内鍋２の有無
を検出し、内鍋２があればオンとなつて電源回路
２５をオンにし、内鍋２が置かれるまでは電源回
路２５をオフにして空炊きを防止している。

本実施例において、炊飯ヒータ１の動作に直接
関係する電気回路系を第３図に示す。内鍋底面側
のサーミスタ６−１と側面側のサーミスタ１２−
１は、それぞれ、抵抗R_1，R₂を介して電源V_DDと
グランド間に設けられており、それぞれの検出信
号はマイクロコンピユータ２１のＡ／Ｄ変換器入
力ポートK₂，K₁に入力されてデイジタル信号に
変換される。スイツチ２２は炊飯動作を操作する
炊飯スイツチ、スイツチ２３は、本実施例が後述
の如くタイマー機能を備えているところから、そ
のタイマーセツト用のスイツチである。それぞれ
のスイツチ２２，２３の信号もマイクロコンピユ
ータ２１に入力される。

マイクロコンピユータ２１はドライバー２７に
オン・オフ信号を送出することにより、そのドラ
イバー２７を介してトライアツク２８のゲート信
号を制御している。炊飯ヒータ１はそのトライア
ツク２８を介して交流電源２９に接続されること
によりオン・オフ制御される。

本実施例において、炊飯ヒータ１の通電量はト
ライアツク２８を経て制御されるオン時間のデユ
ーテイ比により制御される。すなわち、マイクロ
コンピユータ２１がサーミスタ６−１及び１２−
１からの温度信号を入力すると、設定されている
炊飯モードプログラムに従つて適当なヒータ通電
量になるように、一定時間間隔（例えば15秒）で
適当時間だけオン信号を出力してドライバー２７
によりトライアツク２８をオンさせる。トライア
ツク２８がオンとなつている時間だけ炊飯ヒータ
１が通電加熱するので、その通電されている時間
を変えることにより、所望の通電量（炊飯電力）
となるのである。

第４図に本実施例における制御ユニツト２０の
パネルを示す。

操作者が操作できるスイツチとしては、炊飯動
作のスタートとストツプ操作用の炊飯スイツチ２
２、炊飯動作開始までの時間をセツトできるタイ
マースイツチ２３、及び好みにより焦げ具合を調
節できるおこげスイツチ２４の３個がある。３０
はプログラムに従つて炊飯動作が進行している場
合に、その進行具合を表示する表示パネルで、各
ステツプごとにLED（発光ダイオード）３０〜３
８が設けられ、プログラム進行に従つて１個ずつ
順次点灯されていく。４０及び４１はタイマース
イツチ２３によりタイマーセツトされた場合に炊
飯動作が開始されるまでの残り時間を表示する時
間表示パネルで、４０は時間を表わす１桁の７セ
グメントLED素子、４１の数字30が表示された
面発光素子で分を表わす。

次に、一実施例の動作について説明する。

第５図に一実施例で実行される炊飯モードプロ
グラムと内鍋底面温度の関係を示す。

炊飯動作の最初は、低温で米に水分を十分吸収
させる段階で、例えば６分間である。この段階を
予熱モードという。次に炊飯ヒータの電力を最大
に上げる。この段階を中パツパモードという。そ
して、内鍋側面温度が50℃を越えたところで内容
物量を判断させ、その容量に応じて供給電力を制
御する。この段階を電力コントロールモードとい
う。このモードでやがて沸騰する。電力コントロ
ールモード開始後一定時間で炊飯ヒータ電力を30
％低下させて、沸騰状態を維持させる。この段階
を沸騰維持モードという。沸騰を続けているとや
がて水分が無くなり、温度が上昇を始める。温度
が137℃に到達した時点でむらしモードに入る。
むらしモードでは、一定時間炊飯ヒータ１をオフ
にした後、おこげスイツチ２４の設定値に応じた
時間だけ炊飯ヒータをオンにし、再びオフして炊
飯動作を完了し、保温モードに入る。保温モード
では、保温ヒータ４のオン・オフ動作により飯温
が70℃になるように制御する。

以上は正常な炊飯動作であるが、例えば、電力
コントロールモードにおいて既に内鍋底面温度が
137℃以上になつた場合、内鍋が空であると判断
して以後のプログラムの段階を省略して保温モー
ドに移行するようにする。また、内鍋側面に設け
られるサーミスタが正常でない場合、プログラム
に従つて炊飯を行なうことができないので、炊飯
ヒータ電力一定の通常炊飯モードを実行すること
になるが、その場合、通常炊飯モード開始後、一
定時間内に内鍋底面温度が137℃以上になれば、
やはり内鍋が空であると判断して保温モードに移
行するようにしている。

以上の動作をフローチヤートに従つて更に詳細
に説明する。

第６図は初期状態を表わす。電源を投入する
と、まず、内鍋底面のサーミスタ６−１（以下第
１サーミスタという）の異常を検出する（ステツ
プS1）。異常検出は以下の如くに行なう。サーミ
スタが断線してあれば高抵抗となつて低温度と同
じ状態となり、またシヨートしておれば低抵抗と
なつて高温時と同じ状態になる。ここで、初期状
態において、第１サーミスタ６−１の抵抗値が−
20℃以下に対応する高抵抗値、または150℃以上
に対応する低抵抗値である場合には、第１サーミ
スタ６−１が異常であると判断し、異常を報知す
る。次に、内鍋側面のサーミスタ１２−１（以下
第２サーミスタという）により温度検出を行なう
（ステツプS2）。内鍋側面が55℃以上であれば保
温モードに移行し、55℃未満であればタイマース
イツチ２３と炊飯スイツチ２２を読み込む。タイ
マースイツチ２３がオンであればタイマーセツト
モードへ移行し（ステツプS3）、タイマーセツト
スイツチ２３がオフで炊飯スイツチ２２がオンで
あれば予熱モードへ移行する（ステツプS4）。

保温モードの動作フローチヤートを第７図に示
す。飯温が70℃になるように保温ヒータ４を制御
する（ステツプS5）。保温モード中に炊飯スイツ
チ２２が押されると停止状態となる（ステツプ
S6）。また、保温モード中にも第２サーミスタ１
２−１の異常を検出する（ステツプS7）。第２サ
ーミスタ１２−１の異常検出も第１サーミスタ６
−１の場合と同様であるが、この場合は20℃以下
に対応する高抵抗値、または130℃以上の低抵抗
値になれば異常と判断する。

タイマーセツト動作のフローチヤートを第８図
に示す。タイマースイツチ２３が押されると、セ
ツト時間が表示され（ステツプS11）、タイマー
スイツチ２３が押される毎に時間表示が30分単位
で増加（インクリメント）されていく（ステツプ
S12、S13）。そして、炊飯スイツチ２２が押され
ると（ステツプS10）、タイマー動作が開始され
る。

タイマー動作のフローチヤートを第９図に示
す。表示されているセツト時間から経過時間が減
算されていき、残り時間が表示されていき（ステ
ツプS15）、残り時間が０になつた時点で予熱モ
ードへ移行する（ステツプS16）。このタイマー
モードの途中で炊飯スイツチ２２が押されると
（ステツプS14）、タイマーセツトを解除して初期
状態へ戻る。

次に、炊飯動作を第１０図〜第１４図により説
明する。

予熱モード（第１０図）では、まず、第２サー
ミスタ１２−１により内鍋温度を測定し、20℃以
下、20〜33℃、または33℃以上のいずれかに属す
るかにより、それぞれの適当な電力で炊飯ヒータ
１を通電加熱する（ステツプS20、S21）。一定時
間（例えば６分間）予熱を行なつた後、炊飯ヒー
タ１の電力を最大限に増大させて、次の中パツパ
モードへ移行する（ステツプS23、S24）。

もし、この予熱モードで炊飯スイツチ２２が押
された場合、この炊飯スイツチ２２が離されてオ
フになつた時にタイマースイツチ２３がオンでな
ければ、炊飯動作が解除されて初期状態に戻る
（ステツプS22→S40、S41）。この操作は、炊飯を
始めたが都合で中止したい場合などに行なわれ
る。また、この押された炊飯スイツチ２２が離さ
れた時、タイマースイツチ２３が押されておれ
ば、通常炊飯モードへ移行する（ステツプS22→
S40、S41）。この操作は工場での出荷前の検査工
程などで行なわれるものである。

中パツパモード（第１１図）では、第２サーミ
スタ１２−１の検出温度が37℃未満であれば中パ
ツパ動作を続けるが、もしこの時点で第２サーミ
スタ１２−１が37℃以上を検出していれば、第２
サーミスタ１２−１の異常または空炊きの可能性
があるので、通常炊飯モードへ移行する（ステツ
プS25）。

正常時は、中パツパ動作開始後、一定時間（例
えば10分間）以内に第２サーミスタ１２−１は50
℃を検出する（ステツプS26、S27）。しかし、一
定時間経過しても第２サーミスタ１２−１が50℃
を検出しないとき、第２サーミスタ１２−１その
他に異常があると判断して通常炊飯モードへ移行
する（ステツプS26）。

ステツプS27で第２サーミスタ１２−１が50℃
を検出すると、その時点から一定時間（例えば２
分間）後に再度第２サーミスタ１２−１で温度検
出を行なう（ステツプS28、S29）。そして、この
一定時間での温度上昇率から内容物量を判定し、
炊飯ヒータ１の通電量をその内容物量に応じた電
力になるように制御して、次の電力コントロール
モードへと移行する（ステツプS30）。

電力コントロールモード（第１２図）では、電
力制御された通電量で一定時間（例えば４分間）
通電加熱する（ステツプS32）。正常時はこの段
階で沸騰するが、水が残つているため第１サーミ
スタ６−１の検出温度は水の沸点以上になること
はない。もし、この電力コントロールモードで、
第１サーミスタ６−１が137℃以上を検出すれば、
内鍋は空であると判断し、保温モードへ移行する
（ステツプS31）。

ステツプS32での一定時間経過後、沸騰維持モ
ードに移行して電力を上記制御電力値の70％に低
下させる（ステツプS33）。やがて、沸騰が完了
して水分が無くなると飯温が上昇するので、第１
サーミスタ６−１が137℃以上を検出すれば次の
むらしモードへ移行する（ステツプS34）。もし、
第１サーミスタ６−１に異常が発生して137℃を
検出しない場合は、沸騰維持モード開始後、一定
時間（例えば25分間）が経過した時点でむらしモ
ードへ移行する（ステツプS35）。

通常炊飯モードを第１３図により説明する。

このモードでは炊飯ヒータ１の通電電力を最大
通電時の70％として一定時間（T₁）加熱し、む
らしモードへと移行する（ステツプS37、S38）。
この場合、通常炊飯モードへの移行後、一定時間
（T₁）経過前に第１サーミスタ６−１の検出温度
が137℃を検出した場合、この137℃を検出するま
での時間が一定時間（T₂）以上であればむらし
モードへ移行するが、この時間が（T₂）未満で
ある場合は内鍋が空であると判断して保温モード
へ移行する（ステツプS39）。ここで、一定時間
（T₂）とは、内鍋が空でない場合には決して137
℃まで上昇しない時間である。

以上説明したように、本発明においては、一定
電力で加熱するモードにおいて電源投入から所定
時間以内に温度が所定値以上に上昇すると、直ち
に低加熱による保温動作に移行するようにしたか
ら、空炊きによる炊飯器の異常な温度上昇を防止
して炊飯器の損傷を防止することができる。又、
本発明の制御装置を備えた炊飯器では、上述した
保温動作に移行することを利用し内鍋に冷飯を入
れた場合、冷飯の再加熱を行うこともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を説明する概略図、第２
図は本発明の一実施例を示す概略断面図、第３図
は一実施例の主要回路図、第４図は一実施例で用
いられる制御ユニツトのパネルを示す図、第５図
は一実施例における炊飯プログラムを示す図、第
６図〜第１３図は一実施例の動作を示すフローチ
ヤートである。 １……炊飯ヒータ、２……内鍋、４……保温ヒ
ータ、６，１２……温度検出手段、６−１，１２
−１……サーミスタ、７……炊飯モード設定手
段、８……炊飯モード制御手段、９……計時手
段、１０……ヒータ通電量制御手段、１１……ス
イツチ手段、２１……マイクロコンピユータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ あらかじめ定められたプログラムにしたがつ
   て加熱して炊飯を行なう第１のモードと、上記第
   １のモードとは異なるモードであり一定電力で加
   熱して炊飯を行なう第２のモードとを有する炊飯
   器の制御装置において、 上記第２のモードのときに電源投入から計時動
   作を開始するタイマ手段と、炊飯器の内鍋の温度
   を検出する検出手段と、上記検出手段で検出され
   た内鍋の温度が上記タイマ手段にあらかじめ設定
   された時間の経過以前に所定値以上に上昇すると
   低加熱による保温動作に移行する制御手段とを備
   えたことを特徴とする炊飯器の制御装置。