JPH064049B2 - 炊飯器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、電気ヒータにより鍋を加熱して炊飯動作を行
なわせるようにした炊飯器に関する。

（従来の技術） 従来の炊飯器では、その炊飯終了時期の制御のために、
温度検出要素としての整磁鋼，永久磁石，操作レバー及
びマイクロスイッチ等を組合わせた機械的なスイッチ装
置が広く使用されており、斯かるスイッチ装置は大略以
下のように構成されている。

即ち、炊飯用の釜が所定位置に装着された状態で釜の外
面底部に圧接する感熱キャップが設けられており、この
感熱キャップ内に一定のキュリー点温度で磁性を失う整
磁鋼が伝熱的に配置され、以てその整磁鋼により被炊飯
物の温度を釜の温度として検出するようになっている。
この時、上記整磁鋼のキュリー点温度は、ご飯の炊上り
温度（一般的に１３０℃前後）と略等しくなるように選
定されている。又、二位置間で回動可能に設けられた操
作レバーの先端部には、永久磁石が取着されており、こ
の操作レバーは、外部操作に応じて上記永久磁石を整磁
鋼に吸着させた第１の位置へ回動されるとともに、整磁
鋼が磁性を失うのにともなう永久磁石の吸着解除に応じ
て第２の位置へ復帰回動されるようになっている。そし
て、マイクロスイッチは、操作レバーが第１の位置へ回
動された時にオンし且つ第２の位置へ回動された時にオ
フするようになっており、そのオン状態で電気ヒータの
通電路が形成される構成となっている。

従って、上記構成のスイッチ装置を備えた炊飯器にあっ
ては、操作レバーが第１の位置へ回動操作された時に、
その回動状態が永久磁石及び整磁鋼間の吸着によって保
持されるとともに、マイクロスイッチがオンされるよう
になり、これに応じて電気ヒータによる炊飯動作が開始
される。この後、炊飯動作の継続により釜内が所謂ドラ
イアップ状態を呈し、以て整磁鋼の温度（検出温度）が
ご飯の炊上り温度以上となってこれの磁性が消失する
と、永久磁石の吸着解除にともない操作レバーが第２の
位置へ復帰回動されてマイクロスイッチがオフされるた
め、電気ヒータが断電されて炊飯動作が終了されるよう
になる。

（発明が解決しようとする課題） 釜の外面底部と感熱キャップとの間の熱伝導率並びに感
熱キャップと整磁鋼との間の熱伝導率は、これら各部品
の加工精度及び組立精度等に起因してある程度ばらつく
ものであるため、実際の釜の温度と整磁鋼による検出温
度との間に誤差を生ずることが避けられない。これに対
して、整磁鋼のキュリー点温度は一定であるため、その
整磁鋼が磁性を失うときの釜の温度、つまりスイッチ装
置により炊飯動作が終了される時の釜の温度が、炊飯器
毎にばらつくことになる。しかも、整磁鋼は熱容量を有
しているので、ドライアップ等の急激な温度上昇に対し
ては応答性が悪い。このため結果的に、前記従来の炊飯
器では炊飯動作終了時期の制御が不正確になる問題があ
る。

又、炊飯器においては、炊飯動作の途中で所謂中火，強
火，弱火のように電気ヒータ発熱容量を変化させること
により美味なご版を炊上げることができるが、上記従来
の構成ではこのような複数の時点での制御を温度検出に
より行なうことは不可能である。

更に、従来の炊飯器では、釜の温度検出のためにマイク
ロスイッチのような機械的接点が必要であるため、その
接点摩耗に起因した寿命低下等の問題も内包している。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目
的は、炊飯動作終了時期の制御を正確に行なうことが可
能になるとともに、電気ヒータの複数の時点での発熱容
量の制御が可能になり、寿命に対する信頼性を高め得る
等の効果を奏する炊飯器を提供するにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の炊飯器は、電気ヒータによって加熱される釜の
温度情報を電気信号に変換する感温素子を設け、この感
温素子で検出された温度情報に対応する電気信号をデジ
タル信号に変換する変換手段を設け、この変換手段によ
り供給された温度情報に従って前記電気ヒータを炊飯動
作の複数の時点で予め定められた発熱容量に制御する制
御手段を設ける構成に特徴を有する。

（作用） 本発明の炊飯器によれば、感温素子からの温度情報を電
気信号として処理してこの電気信号に基づいて制御手段
により電気ヒータを複数の時点で予め定められた発熱容
量に制御するので、従来のような機械的スイッチ装置は
不要になる。

（実施例） 以下本発明の一実施例つき図面を参照しながら説明す
る。

先ず、第１図に従って電気的構成について述べる。１及
び２は図示しない交流電源に接続された電源端子であ
り、その一方の電源端子１は母線３に接続され、他方の
電源端子２は母線４に接続され、更に母線３は整流用ダ
イオード５及び分圧用抵抗６を介して母線７に接続され
ている。８は図示しない釜を加熱する電気ヒータであ
り、これは双方向性三端子サイリスタ９を直列に介して
母線３，４間に接続されている。１０は図示しない釜の
例えば外面底部の温度を感知するように配設された感温
素子たるサーミスタであり、これは抵抗１１を直列に介
して母線７，４間に接続されている。１２は母線７，４
に間に接続された定電圧ダイオードである。１３は母線
７，４間に接続された変換手段たるアナログ−デジタル
変換回路であり、その入力端子は抵抗１１及びサーミス
タ１０の共通接続点に接続され、以て温度検出部１４が
構成されている。１５は母線７，４間に接続された制御
手段たるマイクロコンピュータであり、その入力端子は
アナログ−デジタル変換回路１３の出力端子に接続さ
れ、出力端子はバツフア回路１６を介して前記双方向性
三端子サイリスタ９のゲート端子に接続されている。

次に、本実施例の作用について第２図の温度特性図，第
３図の電圧特性図及び第４図のフローチャートをも参照
しながら説明する。

電源端子１，２間の交流電源電圧は整流用ダイオード５
によって整流され且つ分圧用抵抗６によって分圧されて
母線７，４間に印加される。

而して、図示しないスタートスイッチを操作することに
よりマイクロコンピュータ１５をスタートさせると、該
マイクロコンピュータ１５は、先ず「中発熱容量に設
定」の出力ステップ（イ）となり、双方向性三端子サイ
リスタ９にその導通角が中程度となるようにゲート信号
を与える。これにより、電気ヒータ８は所定発熱容量た
る中発熱容量で発熱して釜を加熱するようになり、所謂
中火で炊飯が開始される。そして、炊飯開始当初は釜の
温度は第２図に示す特性曲線で示すように低く、これ
を感知するサーミスタ１０の抵抗値が大であり、抵抗１
１を介して通電されるサーミスタ１０の端子間電圧たる
検出電圧Ｖは第３図に示すように高くなる。この場合、
釜の温度変化によるサーミスタ１０の検出電圧Ｖはアナ
ログ−デジタル変換回路１３に与えられ、そのアナログ
−デジタル変換回路１３は検出電圧Ｖの変化に応じたデ
ジタル信号を出力するようになり、マイクロコンピュー
タ１５はこのデジタル信号を時間の関数としてとらえて
釜の温度を検出し、以下述べる如き動作を行なう。即
ち、電気ヒータ８による釜の加熱開始後、釜内の米水と
の熱交換が比較的に活発に行なわれるようになると、釜
の温度は所定の温度（例えば１００℃）に向かって急上
昇するようになり（第２図において第１の立上りａと
して示す）（時刻ｔ_１）、これにともなって検出電圧Ｖ
は急激に下降する。マイクロコンピュータ１５は、出力
ステップ（イ）の後に「ａか？」の判断ステップ
（ロ）に移行してここでは「ＮＯ」と判断して判断ステ
ップ（ロ）に戻ることを繰返しているが、前述したよう
に釜の温度が第１の立上りａを示すようになると、そ
の判断ステップ（ロ）で「ＹＥＳ」と判断して「大発熱
容量に設定」の出力ステップ（ハ）に移行する。そし
て、マイクロコンピュータ１５は、この出力ステップ
（ハ）では双方向性三端子サイリスタ９にその導通角が
大となるようにゲート信号を与えるようになる。これに
より、電気ヒータ８は大発熱容量で発熱するようになっ
て所謂強火で炊飯が行なわれるようになり、米水との熱
交換が活発に行なわれて釜の温度は所定温度に略一定と
なる。この状態においては、検出電圧Ｖも略一定とな
る。その後、炊飯が略終了する時点に達して釜内の水が
なくなる所謂ドライアップ状態となると（時刻ｔ_２）、
釜の温度は再び急上昇するようになり（第２図において
第２の立上りｂとして示す）、又、検出電圧Ｖが急下
降するようになる。マイクロコンピュータ１５は、出力
ステップ（ハ）の後は「ｂか？」の判断ステップ
（ニ）に移行してここでは「ＮＯ」と判断して判断ステ
ップ（ニ）に戻ることを繰返しているが、釜の温度が第
２の立上りｂを示すようになると、その判断ステップ
（ニ）で「ＹＥＳ」と判断して「中又は小発熱容量に設
定」の出力ステップ（ホ）に移行する。そして、マイク
ロコンピュータ１５は、この出力ステップ（ホ）では双
方向性三端子サイリスタ９にその導通角が中程度又は小
となるようにゲート信号を与えるようになる。これによ
り、電気ヒータ８は中又は小発熱容量で発熱するように
なり、釜は中火又は弱火で加熱される。その後、マイク
ロコンピュータ１５は、「設定温度か？」の判断ステッ
プ（ヘ）に移行し、当初は「ＮＯ」と判断して判断ステ
ップ（ヘ）に戻ることが繰返すが、釜の温度がドライア
ップ状態における設定温度（例えば１３０℃）に達する
と（時刻ｔ_３）、判断ステップ（ヘ）で「ＹＥＳ」と判
断して次の「発熱容量零に設定」の出力ステップ（ト）
に移行する。そして、マイクロコンピュータ１５は、こ
の出力ステップ（ト）では双方向性三端子サイリスタ９
にゲート信号を与えることを停止するようになる。これ
により、双方向性三端子サイリスタ９は非導通状態にな
って電気ヒータ８は断電され、以て、炊飯が終了する。
この結果、第２図に示すように、時刻ｔ_１以前の中火に
よる第１の領域Ａ，時刻ｔ_１とｔ_２との間の強火により
第２の領域Ｂ及び時刻ｔ_２以降の中火又は弱火による第
３の領域Ｃの三段階の予め定められた制御形態で炊飯が
行なわれることになる。

このように実施例によれば、釜の温度を感知して電気信
号たるアナログ信号（検出電圧Ｖ）として検出するサー
ミスタ１０を設け、このサーミスタ１０の感知温度情報
を示す検出電圧Ｖをアナログ−デジタル変換回路１３に
よりデジタル信号に変換してマイクロコンピュータ１５
に与え、このマイクロコンピュータ１５によりそのデジ
タル信号として与えられる温度情報に基づいて炊飯動作
を制御するようにしたので、従来の機械的スイッチ装置
とは異なり、感熱キャップ，整磁鋼等の部品の加工精度
及び組立精度等に起因する熱伝導率のばらつきによって
釜の実際の温度と整磁鋼による検出温度との間に誤差を
生ずるというような問題はなく、又、整磁鋼の有する熱
容量に起因する応答性の悪さの問題もなく、従って、釜
の温度を応答性よく且つばらつきなく検出し得て炊飯動
作完了時期の制御を正確に行なうことができ、ご飯に焦
げをつくってしまう等の支障はない。しかも、釜の温度
情報の検出のためにサーミスタ１０を設けているので、
従来のようなマイクロスイッチ等の機械的接点を用いる
ものとは異なり、摩耗に起因するような寿命の低下もな
く、寿命に対する信頼性を高め得る。

特に、本実施例においては、温度検出部１４及びマイク
ロコンピュータ１５によって釜の温度の立上りを検出
し、電気ヒータ８を複数の時点で予め定められた発熱容
量に制御するようにしたものであり、具体的には、炊飯
開始当初はマイクロコンピュータ１５によって電気ヒー
タ８を中発熱容量で発熱させて中火で炊飯を行なわせ、
第１の立上りａ検出した時にマイクロコンピュータ１
５によって電気ヒータ８を大発熱容量で発熱させて強火
で炊飯を行なわせ、その後第２の立上りｂを検出した
時にマイクロコンピュータ１５によって電気ヒータ８を
中又は発熱容量で発熱させて中火又は弱火で炊飯を行な
わせるようにしたものであり、従って、第１の領域Ａ，
第２の領域Ｂ及び第３の領域Ｃからなる三段階の制御形
態で炊飯を行ない得て美味なご飯を炊上げることができ
る。

尚、上記実施例では釜の温度の第１の立上りａを検出
してその釜の温度が第１の領域Ａから第２の領域Ｂにな
るように電気ヒータ８の発熱容量を切換えるようにした
が、第１の領域Ａから第２の領域Ｂへの切換えに関して
釜の温度の絶対値を検出して例えば釜の温度が所定値
（例えば６０℃）となった時に行なうようにしても充分
実用に供し得るものである。

その他、本発明は上記し且つ図面に示す実施例にのみ限
定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜
変形して実施し得ることは勿論である。

［発明の効果］ 本発明の炊飯器は以上説明したように、釜の温度情報を
感温素子により電気信号として検出して、この電気信号
に基づいて制御手段により釜を加熱する電気ヒータを複
数の時点で予め定められた発熱容量に制御するようにし
たので、炊飯動作終了時期の制御を正確に行なうことが
可能になるとともに、電気ヒータの複数の時点での発熱
容量の制御が可能になり、寿命に対する信頼性を高め得
る等の優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は電気的構成
図、第２図は温度特性図、第３図は電圧特性図、第４図
はフローチャートである。 図面中、８は電気ヒータ、１０はサーミスタ（感温素
子）、１３はアナログ−デジタル変換回路（変換手
段）、１５はマイクロコンピュータ（制御手段）を示
す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電気ヒータによって加熱される釜と、この
   釜の温度情報を電気信号に変換する感温素子と、この感
   温素子で検出された温度情報に対応する電気信号をデジ
   タル信号に変換する変換手段と、この変換手段により供
   給された温度情報に従って前記電気ヒータを炊飯動作の
   複数の時点で予め定められた発熱容量に制御する制御手
   段とを具備してなることを特徴とする炊飯器。