JPS5920125A - 炊飯器 - Google Patents

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】 本発明はマイクロコンピュータを使用してヒータの電力
量等を制御するようにした炊飯器に関する。

この種の炊飯器において、炊飯中の米飯の温度上昇特性
は炊飯量やヒータの電力量により異なり、均一でなく部
分的に大きな差がある。ことに同一電力量の基でも少量
炊飯と多量炊飯とでは、米飯が沸騰するまでの時間に大
きな差があるため、ご飯の炊き上がりに影響を受ける。

即ち、従来のように、炊飯量の検知を内鍋の温度上昇速
度を検知して米飯の昇温途中からヒータの電力量を減少
制御する方法では、同一炊飯量においても電圧差による
ヒータの電力差。

室温や水温の高低差、温度検知のバラツキ、構造の相違
による伝熱量の差等の外部変動要因により電力を減する
位置が大巾に移動し、炊飯時間に影響して煮すぎたり、
沸騰の維持時間が不足したシして均一な炊き上が９が得
られない。

又、上記外部変動要因のために正確に炊飯量の判定検知
が得られに＜＜、炊飯量が多量の時に、中量の時の温度
で検知された場合は、米飯が十分に沸騰しないうちに中
火電力に切シ変わシ、この結果米飯の温度上昇が不均一
となシ。

炊きムラが生じてしまう。

逆に、炊飯量が少量の時であると、必要以上の電力によ
って沸騰することになり、煮すぎたり、短時間で内鍋内
の水が蒸発して沸騰の維持時間が不足し、米の澱粉のα
化が充分に進行しないというような不具合を生じる。

更に炊飯量に応じて炊飯時間が相異するから使用者にと
っては不便である。

そこで本発明は以上のような従来の実情に鑑み５本体又
は内鍋の重量を検知して、炊飯量を判定し、炊飯開始と
ともに最適な電力を供給して火力コントロールすること
により炊飯性能の一段と向上した炊飯器を提供するもの
である。

以下５本発明の一実施例について図に基づいて説明する
。

第１図及び第２図において、１は炊飯器本体、２は本体
１内に配設された外鍋、３は該外鍋内に着脱自在に収納
した内鍋、４は前記外鍋２の内底部に設けたヒータ、５
は前記内鍋３の上方開口部を閉塞する内蓋５ａを備えた
完成体の外蓋、６は内鍋３の底壁に密着するよう設けた
温度センサー、γは本体１の下面開口部を覆うように本
体１に圧入さね、上面に取付板８が取着された合成樹脂
製の底枠、９は前記底枠７の内側に挿入され、後述する
マイクロコンピュータ１８が配設された合成樹脂製の底
蓋で、前記底枠７の内側鍔部７ａと該底蓋９の外側鍔部
９ａとの間に圧縮バネ１０が配設されている。１１は前
記底枠１と底蓋９とを連結する調整取着螺子で、後述す
る一対の電極１７’、　１７”の対向間隔を調整する役
目を兼ねている。

１２は本体１に取り付けられ電源スィッチ１３、炊飯ス
イッチ１４，２度炊き選択スイッチ１５および炊飯工程
を表示する表示部１６等が各々配設された操作パネル、
１７は重量センサーで、底枠１と底蓋９とに取り付けら
れた一対の電極板１γ／　、　１７ｔｔと前記圧縮バネ
１０とで構成されている。

１９は底蓋９の下面開口部を閉塞する底板である。

次に第６図に示す制御回路のブロック図について説明す
ると、２０はヒータ４．電極１７′。

１７″およびマイクロコンピュータ１８の駆動用電源、
２１は電源２０とヒータ４に直列接続されたトライブッ
クで、そのゲート端子Ｇに信号が入力されるとオン（導
通）となる一方、信号が入力されていないとオフ（遮断
）となってヒータ４への通電率を制御する。

２２は温度センサー６からの信号を入力とし、後述スる
マイクロコンピュータ１８のメモリ１８２Ｌにあらかじ
め記憶させておいた目標値と温度センサー１６の測定値
との比較を行うコンパレータ、２３は発振回路で、との
発振回路を構成するコンデンサの一部を電極静電容量に
置き換えている。

すなわち、米と水を含む内鍋３と本体１との合計重量に
比例して一対の電極１７’　、　１７”Ｍの距離が増減
変位することによって電極静電容量が変化し、この変化
量を発振状態の変化として、炊飯量を検知し、マイクロ
コンピュータ１８の入力回路１８Ｃに入力信号としてイ
ンプットするものである。なお、１８ｂと１８ｄはマイ
クロコンピュータ１８の制御回路と出力回路。

２４は警告兼報知用ブザーである。

以上の構成において、米と水の入った内鍋３を本体１内
に設置すると、外蓋５．外鍋２．ヒータ４．底枠７．取
付板８．温度センサー６等を含む本体１の重量Ｗｌ（以
下製品重量という）と、米と水の入った内鍋３との総和
の重量ＷＯが圧縮バネ１０に加わり、圧縮バネ１０は総
和の重量ＷＯに比例して圧縮方向に変位する。

このとき、一対の電極板１７’　、　１７”のうち底枠
７に取り付けている一方の電極板１１′が圧縮バネ１０
の変位分だけ下方に移動するため、電極板１７’、　１
７”のもつ静電容量Ｃはその電極間距離に反比例して変
化する。（第５図）すなわち、空気の誘電率を巳、電極
板面積をＳ、極板間距離をｄとすれば、静電容量Ｃは次
式で表わされる。

一ζ多□ Ｃ−・・・■（ただし、乙とＳは定数）この静電容量Ｃ
の変化は発振回路２３の発振周波数ｆの変化に変換され
るが、このとき発振周波数ｆは静電容量Ｃに反比例する
。舘６図）ｆ　【ｃ　　・・・■（ただし抵抗分Ｒは一
定とす４）従って、■、■の両式よシ発振周波数ｆは電
極間距離ｄに比例する。（第７図） ｆにｄ　・・・■ 一方、圧縮バネ１０の特性から電極間距離ｄと圧縮バネ
１０に加わる重量ＷＯが比例することは明らかである。

（第８図） ＷＯ父ｄ　・・・■ ■、■式から重量１／ｉａと発振周波数ｆｉｄ−次線形
次間形にあることがわかる。（第９図）ｆにＷＯ・・・
■ さらに第４図に示される様に、米と水の重量Ｗ２と製品
重量Ｗｌの和である炊飯量判定重量ＷＯと炊飯ｉＶは比
例（ＷＯ−ｃＶ）するので、結論として第１０図に示さ
れるように２発振周波数ｆは炊飯量Ｖに比例することが
わかる。

ｆ−ＣＶ　　・・・■ 又１重量検知構造の違いにより、底枠７．圧縮バネ１０
．電極板１７’　、　１７”、底蓋９等から構成される
重量センサー１γが検知する重量を、米と水の重量Ｗ２
と製品重量Ｗｌの和（ＷＯ）ではなく、米と水の重量Ｗ
２に内鍋３を加えた重量。

あるいは米と水と内鍋３の重量に外鍋２．炊飯ヒータ４
．温度センサー６等を加えた重量等のように米と水の重
量（Ｗ２）を含めば、いずれのブロックの重量に置き換
えても上述の■式が成立することは言うまでもない。

一例と１〜で以下に、炊飯過程をと９あげて具体的に説
明する。

米と水の入った内鍋３を本体１内に設置し。

電源スィッチ１１ＯＮすると、マイクロコンピュータ１
８がパワーアップされ動作し始める重量センサー１７の
静電容量Ｃの変化が発振回路２３を経て発振周波数ｆの
変化に変換され、マイクロコンピュータ１８の入力画ｇ
ｉａｃに入力されると、マイクロコンピュータ１８はあ
らかじめメモリ１８？Ｌにプログラムしである一定時間
Ｔの間に発振周波数ｆのパルス信号をカウントし、あら
かじめ実験により設定されたデータにより、上述のカウ
ント数から設置された内鍋３内の米の量を自動的に判定
する。

この様にして内鍋３が設置された状態で、ヒータ４を通
電する前に炊飯量の判定ができる。

次に炊飯スイッチ１６を押すと、ヒータ４に通電が開始
され、内鍋３内の米と水は加熱さｈ始める。ここで、第
１１図によシ従来の温度センサーの温度上昇勾配により
炊飯量を判定する方法での炊飯方式と本発明の炊飯方式
との違いを説明する。

従来方法では炊飯開始後の温度上昇勾配によシ炊飯量の
判定を行うため、炊飯開始時は火力コントロールが不可
能である。すなわち、第１１図において、ＴＲは室温、
１＋＋はあらかじめ設定された温度Ｔｄ−Ｔｅに要する
時間であシ。

従来方式ではとのｔ６によシ炊飯量の判定をしている。

従って温度センサーがＴｅに達して炊飯量を判定するー
までは火力コントロールできないし、又室温ＴＲがＴｄ
を上まわった場合は幼のデータに誤差が生じ、炊飯量の
判定が不能になる欠点をもっている。

しかしながら５重量によって炊飯量を判定する本発明に
よれば、炊飯開始時の室温ＴＲによらず、又炊飯開始と
同時に炊飯量の判定をして即その炊飯量に見合った火力
コントロールが可能となるため、従来のように特に少量
において早く沸騰しすぎて、吸水時間が不足したり、米
飯粒の表面のみが糊化し、芯が残ったご飯が出来る等の
不具合が解決できる。又、従来のように電圧変動やヒー
タ４のワットのバラツキにより炊飯量の判定に誤差が生
ずることもなくなる以上の様に本発明によりは炊飯を開
始し、このときの加熱電力を強火すると、第１１図に示
す制御例ＣＩ）（５カツプ）からもわかるように。

内鍋３の中の米飯が沸騰する点の温度センサー６の温度
をＴａとすると、ｔｌを経過し温度センサー６が温度Ｔ
ａに達した点から、中火に加熱を減することができる。

内鍋３内の水がなくなると、内鍋底部の温度は急激に上
昇し、温度センサー６が温度Ｔｂに達した点でヒータ４
をオフし、炊飯からむらしに切り換わる。

一方９本体１に内鍋３を設置せずに外蓋５を閉じて、炊
飯スイッチ１４を押された場合７重量センサー１７から
信号が全く出力されないだめ、マイクロコンピュータ１
８は即座に内鍋３が設置されていないことを検出でき、
内鍋３が設置されていないことを使用者に表示したり。

又炊飯を受けない等の安全処理ができる。

従来では、内鍋３検知用の安全スイッチを設ける等別部
品を必要としたが２本発明によれば、重量センサー１１
により内鍋３の検知をも兼ねることができ、コスト低減
が可能となる。

以上のように本発明は７本体又は内鍋の重量を検知して
炊飯量を判定し、その判定炊飯量に対応してあらかじめ
設定された電力量を供給するようにヒータへの通電を制
御するものであるから、炊飯開始からその炊飯量に見合
った火力コントロールが可能となり、炊飯の全般にわた
って最適な火力コントロールができるから、炊飯性能が
一段と向上する。また炊飯量の判定とともに内鍋が本体
内に設置されているか否かも検知でき、内鍋検知のため
に安全スイッチ等の別部品を設ける必要がなく、コスト
の低減がはかれる効果がある。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例を示す炊飯器の断面図、第２
図はその操作パネル部の一例の正面図、第６図は同じく
制御回路の一例を示すブロック図、第４図は炊飯量と重
量の関係を示す説明図、第５図〜１０図は重量センサー
の各変位定数の特性図、第１１図は従来の炊飯器と本発
明による炊飯器で炊飯したときの例を示す炊飯制御図で
ある。 図中、１・−・本体、２−・・外鍋、３・・・内鍋、４
・・・ヒータ、６・・・温度センサー、１γ・・・重量
センサー、１γ／　、　ｌ　７／／・・・ｔｉ、ｉ　ａ
・・・マイクロコンピュータ。 代理人　葛　野　信　−（外１名） Ｊ−１図 牙２図 牙４図 欺ｆ反ｔ（カップ数）Ｖ　　　□ 屯−砂一〇

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 本体と、該本体内に配設した外鍋と、該外鍋内に着脱自
   在に収納した内鍋と、該内鍋の開口を閉塞する外蓋と、
   前記外鍋内底部に設けたヒータとを有するものにおいて
   ７本体又は内鍋の重量を検知する重量検知機能と、該重
   量検知機能で検知した重量に基づいて炊飯量を判定し。 その判定した炊飯量に対応してあらかじめ設定された電
   力量を供給するようにヒータへの通電を制御する制御機
   能と９本体内への内鍋の設置の有無を前記重量検知機能
   で検知した重量から判定する内鍋有無判定機能とを備え
   てなる炊飯器。