JPS5920127A

JPS5920127A - 炊飯器

Info

Publication number: JPS5920127A
Application number: JP13163282A
Authority: JP
Inventors: 明彦谷口; 勇岡部
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1982-07-28
Filing date: 1982-07-28
Publication date: 1984-02-01
Also published as: JPH0127726B2

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シ、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、ご飯の炊き上がシに影響を受ける。

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がらヒータの電力量を制御
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変動要因にょυ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
きたり、沸騰の維持時間が不足したりして均一な炊き上
がシが得られない。

又、上記変動要因のために正確に炊飯量の検知が得られ
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強火から中
火に切シ変わシ。

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シ、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て、米の澱粉の
α化が充分に進行しない。

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とと
もに、米飯中の水がなくなるドライアップ点を内鍋内の
水の蒸発量特性から検知することにより安価でかつ炊飯
性能が一段と向上した炊飯器を提供するものである。

以下９本発明の一実施例を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６を備えた完
成体の外蓋、７は本体１の下面開口部を覆うように本体
１に圧入さね、取付板８が取着された合成樹脂製の底枠
、９は底枠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γａと該底蓋９の外側鍔部９ａとの間に
は圧縮バネ１０が配設されている。１１は前記底枠７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は炊飯器本体１に取シ付けられ電源スイッチ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７と底蓋９とに取シ
付けられた一対の電極板１７’　、　１７”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３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″、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アックで
、そのゲート端子Ｇにマイクロコンピュータ１８の出力
回路１８ｄから信号が入力されるとオンとなる一方、信
号が入力されていないとオフとなってヒータ４への通電
率を制御する。

２３は発振回路で、こ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＆Ｉ　Ｔ’、　１７”間の距離が増減
変位し、電極静電容量が変化するから、この変化量を発
振状態の変化として置き変え、これをマイクロコンピュ
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、１８ａと１８ｂはマイクロコン
ピュータ１８のメモリと制御回路、２４は警告兼報知用
ブザーでおる。

以上の構成において、米と水の入った内鍋３を炊飯器本
体１内に設置すると、外蓋５．外鍋２、ヒータ４．底枠
Ｔ、取付板８等を含む本体１の重量Ｗ１（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Ｗ
Ｏ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Ｉに取
り付けている一方の電極板１７′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’　、　１７”
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）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。

乙５Ｑ−Ｗ−Ｏ（ただし、しと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ｌ
Ｃに反比例する。（第６図）ｆｏ’−ｃ　　・・・■（
ただし抵抗分Ｒは一定とする。）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＝、ｃ（１・・・■ 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−ｄ　　・・・■ ■、■式から重量Ｗ（＋と発準周波数ｆは一次線形の関
係にあることがわかる。（第９図）ｆ　−Ｎｏ　　・・
・■ 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Ｉｋｖ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１発振周波数ｆは炊飯量ｖに比例すること
がわかる。

ｆ−Ｖ　　・・・■ 又９重量検知構造の違いにより、底枠γ、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１７が検知する重量を、米と水の重量Ｗ２
と製品重量Ｗｌの和（Ｎｏ）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．ヒータ４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０式が成
立することは言うまでもない。

一例として以下に、炊飯過程をとシ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に設置し、電源スィッチ
１３をＯＮすると、マイクロコンピュータ１８がパワー
アップされ動作し始める。

重量センサー１γ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の入力回路１８Ｃ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１８Ｌ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へ通
電する前に炊飯量が判定される。

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れ始める。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り炊飯量の
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、
　ｔｓはあらかじめ設定された温度Ｔ（１−Ｔｏに要す
る時間であシ。

従来方式ではとのもによシ炊飯量の判定をしている。こ
のため温度センサーがＴｏに達して炊飯を判定するまで
は火力コントロールできないし、又室温ＴＲがＴｄを上
まわった場合は獅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ＴＨ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。このため、従来のように特
に少量炊飯において早く沸騰しすぎて、吸水時間が不足
したシ、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れば、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）及び制御例（ｎ）　（＋　０カツ
プ）のように、内鍋３の中の米飯が沸騰する点の温度を
ＴＲとすると、いずれの場合もｔｌを経過して温度Ｔａ
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Ｔｂに達した点でマイクロコンピュータ１８
がトライアック２１をオフさせてヒータ４をオフし、炊
飯からむらしに切υ換わる。

ここで９本発明は２重量センサー１１の出力の変化、即
ち炊飯中における内鍋３からの水の蒸発量の変化により
、米飯の沸騰点Ｔ＆及びドライアップ温度点Ｔｂを検知
している。炊飯中の蒸発量変化によυ強火から中火に減
する沸騰点及び炊飯からむらしに切り換わるドライアッ
プ温度点を検知するにはさまざまな方法が考えられるが
、第１２図を用いて一例を示す。

すなわち、内鍋３内の水の蒸発量の特性は第１２図に示
すように、内鍋３内の米飯が沸騰するム点までは蒸発量
は少なく、ム点を過ぎるとほぼ直線的に増加し、内鍋３
内の米飯中の水がほとんどなくなるドライアップ点のＢ
点を過ぎると再び蒸発量が減少する。

従って、ある一定量（第１２図では例とじて１０ｇとし
ている）蒸発した点ムを内鍋３内の米飯が沸騰する点と
みなし、それまでの強火から中火に火力を減する点とし
てマイクロコンピュータ１８のメモリ１８ＮＫあらかじ
め記憶させておき、又、内鍋３内の米飯に適当な含水率
を持たせる程度に水が蒸発している点を、Ａ点からある
一定量（第１２図では８０’ｇとしている）蒸発する点
Ｂとすれば、ム点と同様にマイクロコンピュータ１８の
メモリ１８ＬにＢ点’にほぼドライアップ点とみなし、
ここでトライアック２１をオフさせてヒータ４の通電を
止め。

炊飯からむらしに切り換えるように記憶させておくこと
によシ上記制御が可能である。

なお、ここでは、Ａ点、Ｂ点の検知にある一定量の水の
蒸発量を基準データ（ただしデータの値についてはそれ
ぞれの炊飯量によって異なるヒータのコントロールによ
シ、実験値として算出されなければならない。）として
用いたが、蒸発量の傾きの変化げす１を使う等信の方法
によっても火力コントロールができることは言うまでも
ない。

以上のように本発明は９本体又は内鍋の重量を検知し、
これを電気信号に変換して炊飯量を判定し、炊飯開始時
からその炊飯量に見合ったヒータの電力量で火力コント
ロールするから。

炊飯量の多少や室温等に左右されず、炊飯性能を一段と
向上させることが可能となる。

また前記内鍋内の水の蒸発量特性を検知して米飯中の水
がなくなるドライアップ点を検知し、炊飯からむらしに
移行させるようにしたから、従来の温度センサー等の部
品を必要としなく、構成も簡素化でき、安価に提供でき
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、
第１２図は炊飯時の水の蒸発量の特性図である。図中、１・・・本体、２・・・外鍋、３・・・内鍋、４
・・・ヒータ、１７・・・重量センサー、１７’、１７
″・・・電極、１Ｂ・・・マイクロコンピュータ。傾人葛野信−桝１名）牙１図第２図第４図ノ脣及１（カッフ′Ｊ芙）　　　□ 第１１図 −１４２− 牙１２図ＯＩ　Ｑ　　　　　　２０　　　　　３０Ｊ１４ｒ司　
　　丁　　　（分）

Claims

【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、前記本体又は内鍋の
重量を検知する重量検知手段と、該重量検知手段で検知
した重量を電気信号に変換する変換手段と、該変換手段
から入力される電気信号に基づいて炊飯量を判定し、そ
の炊飯量に応じてヒータの電力量を制御する制御手段と
、炊飯開始後、前記内鍋内の水の蒸発量特性を検知して
米飯中の水がなくなるドライアップ点を検知し、炊飯か
らむらしに切シ換える切換手段とを備えてなる炊飯器。