JPH0419844B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は炊飯器に関し、特に制御回路としてマ
イクロコンピユータを用いた炊飯器に関する。

従来技術 マイクロコンピユータ内蔵の炊飯器ではROM
（リードオンメモリ）に所定の炊飯プログラムを
予め設定しておくことにより、そのプログラムに
従つた炊飯動作を自動的に遂行することができ
る。しかしこのような炊飯器では、もし内鍋が空
の状態のまま誤つて炊飯動作を開始させた場合、
炊飯器は通常の炊飯時と同じプログラムに従つて
動作する。その結果各部に規定外の温度上昇をき
たし、温度ヒユーズが溶断するなどの事故が発生
する虞れがある。従つてこのような炊飯器ではな
んらかの空炊き防止手段、あるいは空炊き検出手
段を設ける必要がある。

目 的 本発明は、このような問題に鑑み、空炊き防止
手段を備えたマイクロコンピユータ内蔵炊飯器を
提供することを目的とするものである。

そして、本発明は炊飯動作の開始後の一定時間
内、あるいは所定の炊飯モードに至るまでは、内
容物がある場合は内鍋温度が所定温度に到達する
筈がないにも拘わらず、その温度に到達した場合
には、その内鍋は空であると判断させ、適当な措
置を講じさせるようにすることにより上記目的を
達成せんとするものである。

構 成 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の底面を電熱部材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（以下
第１サーミスタと言う）６−１を含む温度検出手
段で、第１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へ所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１
１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への通電が制御されて保温モ
ードへ移行する。

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（以下第２サーミスタとい
う）１２−１とこの第２サーミスタ１２−１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
量を判定し、その内容物量に応じたヒータ通電量
を設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、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の通電をオフに
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。

第１サーミスタ６−１及び第２サーミスタ１２
−１はバネの押圧力により、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。２
５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
第１サーミスタ６−１と側面側の第２サーミスタ
１２−１は、それぞれ抵抗R₁，R₂を介して電源
Vdd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
セツト用のタイマースイツチである。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が第１サーミスタ６−１及び第
２サーミスタ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
ン動作させる。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２２、炊飯動作開始までの時間を設定
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（発行ダイオー
ド）３１〜３８が設けられ、プログラムの進行に
従つて１個づつ順次点燈されていく。

４１及び４２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、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、４
０は時間を表わす１桁の７セグメントLED素子、
４１は数字30（分）が表示された面発光素子であ
る。

動 作 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１の電力を最大
に上げる。この段階を中パツパモードと言う。そ
して第２サーミスタ１２−１の検出温度が50℃を
越えたところで、前述の如く温度勾配から内容物
量を判断させ、その内容物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
言う。このモードでやがて沸騰する。電力コント
ロールモードの開始後一定時間で炊飯ヒータ電力
を所定割合（例えば70％）に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言
う。

沸騰を続けているとやがて水分がなくなり、温
度が上昇しはじめる。温度が所定温度（例えば
137℃）に到達した時点でむらしモードに移行す
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１をオンにし、再びオフ
にして炊飯動作を完了し、保温モードに移行す
る。保温モードでは保温ヒータ４のオン・オフ動
作により飯温が一定温度（例えば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第１サーミスタ６−
１の検出温度が所定値（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第２サーミスタ
１２−１が正常でない場合、プログラムに従つた
炊飯動作を行なうことができないので、炊飯ヒー
タ１の電力が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、
一定時間内に第１サーミスタ６−１の検出温度が
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する。

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し、電源を投入すると
まず内鍋底面の第１サーミスタ６−１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おれば高抵抗と
なつて低温時と同じ状態となり、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。そ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、内鍋側面の第２サー
ミスタ１２−１により温度検出を行なう（ステツ
プＳ２）。その検出温度が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とを読み込む。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Ｓ
４）。

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又は130℃以上に対応する
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30分が表示され（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、残りの時間が表示されていく（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℃未満、
20〜33℃、又は33℃超のいずれに属するかによ
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、その炊飯スイツチ２２が離されてオフ
になつたとき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℃以上を検出しておれば、通常
炊飯モードへ移行する（ステツプｓ２５）。

正常動作時は中パツパ動作開始後、一定時間
（例えば10分間）以内にサーミスタ１２−１は50
℃を検出する（ステツプｓ２６，ｓ２７）。

しかし一定時間が経過しても第２サーミスタ１
２−１が50℃を検出しない時は、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
電加熱をする（ステツプｓ３２）。正常時はこの
段階で沸騰するが、まだ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
了して水分がなくなれば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
に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）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、その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℃まで昇温しな
い時間である。

最後にむらしモードの動作を第１４図に示す。

炊飯ヒータ１の通電を一定時間オフにした後
（ステツプｓ５０，ｓ５１）、おこげスイツチが
濃、中、淡のいずれに設定されているかに従つて
オン時間を決定し、その時間炊飯ヒータ１を通電
加熱する（ステツプｓ５２〜ｓ５４）。通電時間
を調節することにより焦げ具合を変化させるので
ある。一定時間後、炊飯ヒータ１をオフにして保
温モードへ移行する（ステツプｓ５５）。

効 果 以上のように本発明はマイクロコンピユータを
備えた炊飯器において、炊飯動作が開始された
後、一定時間内、あるいは所定モードまでに内鍋
温度が所定温度以上に上昇すれば内鍋が空である
と判断させ、直ちに保温モードに移行させるよう
に構成したので、空炊きを防止することがができ
る炊飯器を簡単に実現することができるようにな
つた。又、上述した保温モードへ移行することを
利用し、本発明の炊飯器では内鍋に冷飯を入れた
場合、冷飯を再加熱することもできる。

【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
は一実施例に於ける炊飯プログラムを示す図、第
６図〜第１４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 内鍋底面に接するように設けられた測温素子
   を含む温度検出手段と、 内鍋底面に設けられた炊飯ヒータと、 内鍋を側面から加熱する保温ヒータと、 炊飯モードを記憶している炊飯モード設定手段
   と、 計時手段と、 前記温度検出手段からの温度信号と計時手段か
   らの時間信号を入力し、前記炊飯モード設定手段
   の炊飯モードプログラムに従つて前記炊飯ヒータ
   及び保温ヒータの、オン・オフ動作、並びに炊飯
   ヒータの通電量を制御する信号を出力する炊飯モ
   ード制御手段と、 この炊飯モード制御手段からの信号を入力して
   炊飯ヒータへの通電量を決定するヒータ通電量制
   御手段と、 前記炊飯モード制御手段からの信号を入力して
   炊飯ヒータ及び保温ヒータへの通電のオン・オフ
   動作を制御するスイツチ手段とを少くとも備え、 前記温度検出手段により検出される温度が一定
   時間又は所定炊飯モードに到達する前に所定温度
   以上に上昇した場合、炊飯ヒータへの通電を遮断
   し、保温モードに移行するようにしたことを特徴
   とする空炊き防止手段を備えた炊飯器。