JPH1023966A - 温度制御対象物が置かれる外気温度の変化率を検出する方法、この方法を利用した炊飯器における米飯の保温方法及び炊飯器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 温度制御対象物が置かれる外気温度の変化率
を容易に検出することができる。 【解決手段】 所定の目標温度に保持するように構成さ
れた温度制御対象物７が置かれる外気温度の変化率を検
出する方法であって、外気温度の影響を受けつつ加熱動
作あるいは冷却動作が加えられることにより周期的に変
化する上記温度制御対象物７の温度変化周期を検出し、
この温度変化周期の変化率を用いて外気温度の変化率を
検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、温度制御対象物
が置かれる外気温度の変化率を検出する方法、この方法
を利用した炊飯器における米飯の保温方法及び炊飯器に
関する。詳しくは、外気温度の影響を受けつつ所定の目
標温度に保持される温度制御対象物の温度周期の変化を
利用して、外気温度の変化率を検出するものである。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、炊飯器においては、炊飯動作
が終了した後に、調理された米飯を炊飯容器内で一定の
温度に保温して、長時間にわたって温かい米飯を提供で
きるように構成したものが多い。炊飯器は、米飯を収容
して加熱調理する炊飯容器を備え、上記炊飯容器を炊飯
加熱する炊飯動作と、上記炊飯容器を保温加熱して所定
温度に保持する保温動作とを行うように構成されてい
る。

【０００３】炊飯動作を行う炊飯加熱手段として、ガス
バーナ等のガス加熱器、電気ヒータ、誘導加熱装置等が
採用される。一方、保温動作を行う保温加熱手段とし
て、電気ヒータ等が採用されて、弱加熱が行われること
が多い。保温動作中、サーミスタ等の温度検出手段によ
って炊飯容器の温度を検出する一方、炊飯容器の温度を
約７０℃に保持するように、上記電気ヒータ等をＯＮ−
ＯＦＦ制御するように構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、上記
保温動作は、炊飯容器の所定の部位に設けた温度検出手
段によって検出される検出温度と、あらかじめ設定され
た目標温度とを比較しながら、電気ヒータ等をＯＮ−Ｏ
ＦＦ制御して炊飯容器の温度をほぼ一定に保持する。し
たがって、炊飯容器の温度は、目標温度を中心として許
容される温度範囲内で周期的に変化する。

【０００５】外気の温度が急激に低下すると、炊飯容器
の温度も外気温度に影響されて急激に低下しやすい。特
に、保温熱通路が外気と連通するように構成された炊飯
器の場合、この影響が大きい。ところが、炊飯容器内は
飽和状態の水蒸気が充満しているため、炊飯容器の温度
が急激に低下すると、飽和蒸気圧も温度に対応して低下
し、余剰の蒸気が凝縮して炊飯容器の内面に結露が生じ
る。さらに、結露の量が増加すると、容器の内面をつた
って流れ、炊飯容器底部に滞留する。このため、炊飯容
器底部の米飯は、水分を多く含んでべちゃつき、食味が
低下するといった問題が生じる。

【０００６】また、結露によって、臭い等が発生しやす
くなり、米飯の食味をさらに低下させる。上記問題を解
決するため、外気温度の変化を即座に検出して、結露が
生じないように保温温度を高め、あるいは生じた結露を
除去する結露除去動作を行うことが考えられる。ところ
が、外気温度を精度高く検出するには、炊飯器の外面等
に外気温度を検出する温度センサを別途独立させて設け
なければならず、製造コストが大きく増加する。しか
も、保温動作を行う保温加熱手段の熱的影響を受けるこ
となく、外気温度の変化を精度高く検出するように構成
しなければならず、構造が複雑になるといった問題も生
じる。

【０００７】本願発明は、上述の事情のもとで考え出さ
れたものであって、上記従来の問題を解決し、温度制御
対象物が置かれる外気温度の変化率を容易に検出するこ
とができる方法、この方法を利用した炊飯器における米
飯の保温方法及び炊飯器を提供することをその課題とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本願発明では次の技術的手段を講じている。本願の
請求項１に記載した発明は、所定の目標温度に保持する
ように構成された温度制御対象物が置かれる外気温度の
変化率を検出する方法であって、外気温度の影響を受け
つつ加熱動作あるいは冷却動作が間欠的に加えられるこ
とにより周期的に変化する上記温度制御対象物の温度変
化周期を検出し、この温度変化周期の変化率を用いて外
気温度の変化率を検出することを特徴とする。

【０００９】加熱動作を加える温度制御対象物として、
米飯を一定温度に保温する炊飯容器、一定温度の湯を貯
留して給湯する温水器等を挙げることができる。一方、
冷却動作を加える温度制御対象物として、冷蔵庫、冷凍
庫、製氷装置等を挙げることができる。上記のような温
度制御対象物は、外気温度の影響を受けつつ加熱動作あ
るいは冷却動作が加えられ、対象物を所定の目標温度に
保持するように構成される。通常、上記加熱動作あるい
は冷却動作は間欠的に行われるため、温度制御対象物の
温度は許容される温度範囲内で周期的に変化する。

【００１０】上記温度の変化周期は、上記温度制御対象
物が置かれる外気温度の変化に大きく影響される。すな
わち、外気温度が急激に変化すると、外気との間におけ
る熱の流動が大きくなって温度制御対象物自体の温度変
化が大きくなり、加熱動作あるいは冷却動作の間隔が変
化して、温度周期も変化する。本願発明は、上記温度制
御対象物の温度変化周期を検出し、この温度変化周期の
変化率を用いて外気温度の変化率を検出するものであ
る。

【００１１】上記方法を用いることによって、外気温度
の変化を検出するための温度検出手段が不用となる。こ
のため、製造コストを増加させることなく、外気温度の
変化に対応した制御動作を達成することができる。ま
た、外気温度の影響を受けつつ、加熱動作あるいは冷却
動作される温度制御対象物自体を利用して外気温度を検
出できるため、加熱手段、冷却手段等の影響を考慮する
必要がなく、外気温度を迅速に、かつ精度高く検出する
ことができる。

【００１２】本願の請求項２に記載した発明は、米飯を
収容して加熱調理する炊飯容器を備え、上記炊飯容器を
炊飯加熱する炊飯動作と、上記炊飯容器を保温加熱して
所定温度に保持する保温動作とを行う炊飯器における保
温方法であって、外気温度及び上記保温動作によって変
化する炊飯容器の温度変化周期を検出する一方、この温
度周期の低下率が所定の値以上となったときに、外気温
度の低下率が大きくなって炊飯容器内に結露が生じたも
のと判断して、炊飯容器内に生じた上記結露を除去する
結露除去動作を行うことを特徴とする。

【００１３】保温動作中における炊飯容器の温度は、外
気温度及びヒータのＯＮ−ＯＦＦ作動によって周期的に
変化する。外気温度が急激に低下すると、炊飯容器の温
度低下の速度が大きくなって、上記ヒータのＯＮ−ＯＦ
Ｆ作動の頻度も高くなり、上記温度周期は小さくなる。
本願発明は、外気温度が急激に変化すると、保温手段に
よって略一定に保持される炊飯容器の温度変化周期が変
化することに着目し、この周期変化を利用して外気温度
の急激な変化を間接的に検出するとともに、これによる
結露の発生を察知して結露除去動作を行おうとするもの
である。

【００１４】たとえば、上記温度周期は、上記ヒータが
ＯＮ−ＯＦＦされる間の時間を測定し、あるいは、所定
時間あたりのヒータのＯＮ−ＯＦＦの繰り返し作動回数
をカウントして求めることができる。そして、時間をず
らして求めた温度周期を比較することにより温度周期の
変化率を求め、これを基準として結露除去動作の制御を
行うことができる。

【００１５】上記温度周期の低下率が大きくなったとき
には、外気温度が急激に低下したときであり、炊飯容器
の温度も急激に低している。このため、炊飯容器内の飽
和蒸気圧も温度に対応して低下し、余剰の蒸気が凝縮し
て炊飯容器の内面に結露が生じるものと判断することが
できる。結露除去動作は、炊飯容器内に生じた結露を除
去できる動作であれば足りる。たとえば、炊飯容器を炊
飯加熱手段等を用いて短時間加熱して、炊飯容器内面の
結露を蒸発させることが考えられる。また、炊飯容器内
の飽和水蒸気を吸引して、炊飯容器内の水蒸気の湿り度
を低下させることも考えられる。

【００１６】本願発明は、たとえば、炊飯後に米飯を保
温するように構成された種々の炊飯器に適用することが
できる。また、一般家庭用の炊飯器に限定されることも
なく、レストラン、給食工場等で使用される業務用の炊
飯器も対象となる。炊飯動作を行う炊飯加熱手段及び保
温動作を行う保温加熱手段は特に限定されることはな
く、ガスバーナ等のガスの燃焼によるもの、電気ヒー
タ、誘導加熱装置等の電気によるものを採用することが
できる。また、炊飯加熱手段と保温加熱手段とを一つの
装置で兼用して用いることができる。なお、加熱によっ
て結露除去動作を行う場合には、米飯の熱による変質を
防止するために、炊飯容器内の米飯を急速に加熱して、
短時間で結露を蒸発させることが好ましい。

【００１７】保温温度は、米飯の熱による変質を考慮す
る必要があるため、約７０℃に設定されることが多い。
請求項３に記載した発明は、米飯を収容する炊飯容器
と、上記炊飯容器を炊飯加熱する炊飯加熱手段と、ヒー
タをＯＮ−ＯＦＦ制御することにより、上記炊飯容器を
間欠的に加熱して所定温度に保持する保温加熱手段と、
炊飯容器の温度を検出する温度検出手段と、上記保温加
熱手段の作動を制御する制御手段とを備える炊飯器であ
って、所定時間あたりの上記ヒータのＯＮ−ＯＦＦ繰り
返し作動回数を検出するとともに、先に検出された繰り
返し作動回数と比較する作動回数検出比較手段を設ける
一方、上記作動回数検出比較手段によって上記ヒータの
繰り返し作動回数の増加率が所定の値以上になったこと
を検出したときに、外気温度の低下率が大きくなって炊
飯容器内に結露が生じたものと判断して、炊飯容器内の
結露を除去する結露除去動作を行うように制御すること
を特徴とする。

【００１８】本請求項に記載した発明は、外気温度と、
ヒータのＯＮ−ＯＦＦ繰り返し回数との間に一定の関係
があることに着目し、外気温度の低下率を間接的に検出
して、結露除去動作を行うように構成したものである。
外気温度が急激に低下した場合には、炊飯容器の温度も
急激に低下し、ヒータのＯＮ−ＯＦＦ作動周期も小さく
なる。したがって、所定時間当たりのヒータの繰り返し
作動回数を検出し、この作動回数の増加率を演算するこ
とにより、外気温度の低下率を間接的に検出し、結露の
発生を察知することができる。

【００１９】作動回数を検出するため、ヒータのＯＮ作
動あるいはＯＦＦ作動に連動するカウンタを採用するこ
とができる。そして、上記カウンタに加えて、所定の検
出時間を測定するタイマ、先に検出した作動回数を記憶
する記憶手段、先に検出された作動回数との比を求める
演算手段等を備えて、上記作動回数検出比較手段が構成
される。

【００２０】上記作動回数の増加率は、外気温度の低下
率と密接な関係にあり、この繰り返し作動回数の増加率
を基準にして、結露除去動作を制御することができる。
そして、生じた結露を迅速に除去し、米飯のべちゃつき
を防止する。また、結露を除去することにより、微生物
の増殖を効果的に防止し、食味を低下させることなく、
長時間にわたって米飯を保温することができる。

【００２１】炊飯器の種類は特に限定されることはな
く、ガス炊飯器、ヒータ加熱方式の電気炊飯器、電磁誘
導加熱方式の炊飯器等に適用することができる。上記炊
飯加熱手段及び保温加熱手段を制御する制御手段として
マイクロコンピュータを組み込んだ制御手段を採用する
ことができる。また、結露除去動作は特に限定されるこ
とはなく、たとえば、請求項４に記載した発明のよう
に、炊飯加熱手段を用いて上記炊飯容器を一時的に加熱
することにより行うこともできる。また、結露除去動作
のための加熱手段を別途設けて炊飯容器を一時的に加熱
することもできる。

【００２２】また、炊飯加熱手段及び保温加熱手段は一
つの方式に限定されることはなく、ガス、電気等を利用
した方式を組み合わせて構成することもできる。炊飯加
熱手段としてガスバーナを採用する一方、保温加熱手段
に電気ヒータを採用することができる。

【００２３】

【発明の効果】温度制御対象物の温度変化周期の変化を
利用して、外気温度の変化率を検出することにより、外
気温度の変化を検出するための温度検出手段が不用とな
る。このため、製造コストを増加させることなく、外気
温度の変化に対応した制御動作を達成することができ
る。

【００２４】また、外気温度の影響を受けつつ、加熱動
作あるいは冷却動作される温度制御対象物自体を利用し
て外気温度を検出できるため、加熱手段、冷却手段等の
影響を考慮する必要がなく、外気温度を迅速に、かつ精
度高く検出することができる。特に、炊飯器における保
温動作において、外気温度が急激に低下したことを迅速
に検出することにより、生じた結露をただちに蒸発させ
て除去できる。このため、結露が炊飯容器底部に滞留し
て米飯がべちゃつくこともなくなる。

【００２５】また、結露の滞留がなくなるため、長時間
にわたって異臭の発生を防止できる。このため、食味を
低下させることなく、長時間米飯を保温することが可能
となる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本願発明の実施の形態を図
に基づいて具体的に説明する。図１に本実施の形態に係
る炊飯器の概要を示す。本実施の形態は、炊飯動作を行
う炊飯加熱手段としてガスバーナを採用するとともに、
保温動作を行う保温加熱手段として電気ヒータを採用し
た炊飯器に、本願発明を適用したものである。

【００２７】図１に示すように、炊飯器１は、米等を収
容して加熱調理する炊飯容器２と、この炊飯容器２を収
容する外容器３と、上記外容器３に開閉可能に取付けら
れた蓋体４と、上記炊飯容器２の底部下方に設けられる
ガスバーナ５と、このガスバーナ５の炎口部６の周囲を
取り囲むように設けられた電気ヒータ７と、炊飯容器２
の底面に接触するように設けられた温度センサ８とを備
える。また、上記炎口部６の近傍には、点火装置９が配
置されている。

【００２８】上記ガスバーナ５及び電気ヒータ７は、マ
イクロコンピータを備える制御装置１０によって作動が
制御されており、設定された炊飯パターンに従って上記
ガスバーナ５の作動を制御して、点火時期、消火時期、
火力等をコントロールしながら炊飯動作を行う。炊飯動
作終了後、上記電気ヒータ７を温度センサ８によって検
出される温度に基づいてＯＮ−ＯＦＦ制御して、炊飯容
器内をほぼ一定温度に保温するように構成している。

【００２９】図１に示す炊飯器は、炊飯容器２とこれを
取り囲む外容器３との間に隙間１１を設けて、この隙間
１１を通過する排気によっても炊飯容器２を周囲から加
熱するように構成した、いわゆるつつみ炊き方式の炊飯
器である。上記隙間１１は、上記ヒータ７による保温熱
の排熱通路と兼用されており、外容器３の上部に設けた
連通口１２を介して排熱空間１２ａに連通し、さらにこ
の排熱空間１２ａは、炊飯器の側面に設けられた図示し
ない排気口を介して外部に連通している。このため、炊
飯容器２は外気の影響を受けやすく、外気温度が急激に
変化すると、炊飯容器２の周壁部の温度が低下して、米
飯を収容した側である内面に結露が生じやすかった。

【００３０】本実施の形態においては、上記従来の炊飯
器に本願発明に係る、外気温度の変化率を検出する方法
を適用する。図２は、本願発明に係る制御の流れを示し
たフローチャートである。まず、ガスバーナ５を消火し
て炊飯動作を終了した後（Ｓ１０１）、制御装置１０内
に設けられたメモリの初期値として、Ｋ＝１、Ｍ＝１を
与える（Ｓ１０２）。このＫは、上記ヒータの作動回数
をカウントするために設けられる。一方、Ｍは、先行し
て検出された作動回数を記憶しておくために設けられ
る。

【００３１】炊飯終了後、炊飯容器２の温度が低下して
６８℃以下になると（Ｓ１０３）、ヒータ７がＯＮされ
る（Ｓ１０４）。上記ヒータＯＮと連動して、カウント
タイマーをスタートさせる（Ｓ１０５）。上記炊飯容器
２の温度が上昇して７２℃以上になると、ヒータ７がＯ
ＦＦされる（Ｓ１０７）。本実施の形態においては、上
記ヒータ７のＯＦＦ作動に連動して、上記メモリのＫ
を、Ｋ＋１に置き換える（Ｓ１０８）。Ｋの初期値が１
であるため、この状態ではＫ＝２となる。

【００３２】そしてカウントタイマがタイムアップする
まで、上記ヒータ７のＯＮ−ＯＦＦ作動が繰り返され、
上記Ｋの値が増加する。本実施の形態においては、上記
カウントタイマの値を３０分に設定している。カウント
タイマがタイムアップすると（Ｓ１０９）、制御装置１
０内の作動回数検出比較手段によって、Ｋ／Ｍを求め
る。上記Ｍには初期値１が入っているため、Ｋ／Ｍは２
より大きくなる。

【００３３】本実施の形態においては、外気温度による
炊飯容器の温度周期に基づいて、外気温度が急激に変化
する場合の結露発生条件を、作動回数増加率Ｋ／Ｍ≧
１．２と設定しており、上記Ｋ／Ｍの値が１．２以上で
ある場合に、本願発明に係る結露除去動作を開始するよ
うに制御する。炊飯後、最初にヒータ７が作動するまで
に、炊飯容器２の温度は炊飯温度から急激に低下してい
ることから、結露が生じることが考えられる。本実施の
形態においては、炊飯動作終了後最初にヒータ７が作動
した後には結露除去動作を行うように、Ｍの初期値とし
て１を与えている。

【００３４】上記Ｋ／Ｍの値が１．２以上である場合、
ガスバーナ５に点火して結露除去動作を行う（Ｓ１１
１）。本実施の形態においては、ガスバーナ５の点火と
同時に点火タイマをスタートさせ（Ｓ１１２）、約１０
秒間炊飯容器２を加熱する。１０秒間加熱を行って上記
点火タイマがタイムアップした後（Ｓ１１３）、ガスバ
ーナ５を消火して結露除去動作を終了する（Ｓ１１
４）。

【００３５】上記結露除去動作の終了に連動して、上記
メモリＭに先に検出したヒータの回数を入れるととも
に、Ｋを初期値１に戻す（Ｓ１１５）。上記メモリの置
き換えが終了後、通常の保温モードに戻って、炊飯容器
２の温度が６８℃以下になった場合に、ヒータ７を繰り
返し作動させるとともに、カウトタイマをスタートさせ
てヒータ７の作動回数を検出する。

【００３６】２回目以降の作動回数の検出においては、
メモリＭに、Ｓ１１５において先に検出したヒータの作
動回数が記憶されているため、Ｋ／Ｍの値は、炊飯容器
の温度周期の変化率を示すことになる。また、上記Ｋ／
Ｍの値が１．２以下である場合には、結露除去動作を行
うことなく、メモリＭ及びメモリＫの値を入替えて、続
いて行われるヒータ作動回数検出後の判断に供するよう
に構成している。

【００３７】したがって、Ｍには直前に検出されたヒー
タの作動回数が記憶されており、この値と次に行われる
ヒータの作動回数の検出値とを比較して制御を行うこと
になる。Ｋ／Ｍの値が１．２以上であることは、炊飯容
器の温度変化の周期が２割以上小さくなったことを意味
し、外気温度が急激に低下して、炊飯容器内に結露が生
じているものと考えられる。なお、制御の基準とする上
記作動回数増加率Ｋ／Ｍの値は、１．２に限定されるこ
とはなく、炊飯容器の容量、保温温度、炊飯量等によっ
て変更することができる。

【００３８】上記炊飯容器の温度周期の低下率に基づい
て、特に、上記ヒータ７の作動回数の増加率に基づいて
制御を行うことにより、別途精度の高い水滴発生検知セ
ンサ等を用いることなく、外気温度の急激な低下に起因
する結露の発生を検知することができ、その検知によっ
て結露除去動作を制御することができる。また保温動作
中、外気温度の急変によって生じた結露をただちに蒸発
させて除去できる。このため、結露が炊飯容器底部に滞
留して米飯がべちゃつくこともなくなる。

【００３９】また、上記結露がなくなるため、長時間に
わたって異臭の発生を防止できる。さらに、炊飯容器を
一時的に加熱するため、食味を低下させることなく、長
時間米飯を保温することが可能となる。一方、結露除去
工程においては、結露を除去できるだけの火力よって一
時的に炊飯容器を加熱するだけであるため、米飯が変質
することもほとんどない。

【００４０】本願発明は上述の実施の形態に限定される
ことはない。実施の形態においては、炊飯直後には結露
除去動作を行うように構成したが、通常の条件で結露除
去動作を行うように制御することもできる。また、ヒー
タ７のＯＦＦ作動に連動して作動回数をカウントするよ
うに構成したが、ヒータ７のＯＮ作動に連動してカウン
トするように構成することもできる。

【００４１】また、ヒータの作動回数を検出する時間
も、実施の形態に限定されることはなく、作動周期等に
応じて変更することもできる。上記結露除去動作は、上
記実施の形態のように、一時的に強加熱して結露を蒸発
させるものに限定されることはなく、たとえば、飽和水
蒸気を吸引して結露を防止するように構成することもで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明に係る炊飯器の構成の概要を示す断面
図である。

【図２】本願発明に係る制御の一例を示すフローチャー
トである。

【符号の説明】

１・・・炊飯器 ２・・・炊飯容器 ５・・・ガスバーナ ７・・・電気ヒータ １０・・・制御手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の目標温度に保持するように構成さ
   れた温度制御対象物が置かれる外気温度の変化率を検出
   する方法であって、 外気温度の影響を受けつつ加熱動作あるいは冷却動作が
   間欠的に加えられることにより周期的に変化する上記温
   度制御対象物の温度変化周期を検出し、この温度変化周
   期の変化率を用いて外気温度の変化率を検出することを
   特徴とする、外気温度の変化率を検出する方法。
2. 【請求項２】 米飯を収容して加熱調理する炊飯容器を
   備え、上記炊飯容器を炊飯加熱する炊飯動作と、上記炊
   飯容器を保温加熱して所定温度に保持する保温動作とを
   行う炊飯器における保温方法であって、 外気温度及び上記保温動作によって変化する炊飯容器の
   温度変化周期を検出する一方、 この温度周期の低下率が所定の値以上となったときに、
   外気温度の低下率が大きくなって炊飯容器内に結露が生
   じたものと判断して、炊飯容器内に生じた上記結露を除
   去する結露除去動作を行うことを特徴とする、炊飯容器
   における保温方法。
3. 【請求項３】 米飯を収容する炊飯容器と、上記炊飯容
   器を炊飯加熱する炊飯加熱手段と、ヒータをＯＮ−ＯＦ
   Ｆ制御することにより、上記炊飯容器を間欠的に加熱し
   て所定温度に保持する保温加熱手段と、炊飯容器の温度
   を検出する温度検出手段と、上記保温加熱手段の作動を
   制御する制御手段とを備える炊飯器であって、 所定時間あたりの上記ヒータのＯＮ−ＯＦＦ繰り返し作
   動回数を検出するとともに、先に検出された繰り返し作
   動回数と比較する作動回数検出比較手段を設ける一方、 上記作動回数検出比較手段によって上記ヒータの繰り返
   し作動回数の増加率が所定の値以上になったことを検出
   したときに、外気温度の低下率が大きくなって炊飯容器
   内に結露が生じたものと判断して、炊飯容器内の結露を
   除去する結露除去動作を行うように制御することを特徴
   とする、炊飯器。
4. 【請求項４】 上記結露除去動作は、上記炊飯加熱手段
   を用いて上記炊飯容器を一時的に加熱することにより行
   われる、請求項３に記載の炊飯器。