JPS6314967B2

JPS6314967B2 -

Info

Publication number: JPS6314967B2
Application number: JP54036036A
Authority: JP
Inventors: Toshio Kakizawa
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1979-03-27
Filing date: 1979-03-27
Publication date: 1988-04-02
Also published as: JPS55129018A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は炊飯の途中で釜を加熱する電気ヒータ
の発熱容量を切換える炊飯器の温度制御装置に関
する。

炊飯器においては、釜を加熱する電気ヒータの
発熱容量を炊飯の途中で切換えると美味なご飯を
炊上げ得るということは一般に知られており、従
来この電気ヒータの発熱容量を切換える場合に
は、タイマーを用いて炊飯開始から所定時間経過
した時に切換える構成と温度スイツチを用いて釜
の温度が所定値となつた時に切換える構成とが考
えられている。ところが、タイマーを用いる前者
の構成では切換え時点が一定であるため炊飯容量
が種種異なる場合に問題があり、又温度スイツチ
を用いる後者の構成では製作時の温度設定が面倒
で設定温度にばらつきが生じ易い問題があり、い
ずれも美味なご飯を炊上げるという所期の目的を
達成し得ない不具合がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、そ
の目的は、釜の温度を感知しその感知温度の立上
りを検出する温度検出部を設け、この温度検出部
が感知温度の立上りを検出した時に釜を加熱する
電気ヒータの発熱容量を切換える制御部を設け、
前記制御部を、温度検出部の感知温度における第
１の立上りによつて電気ヒータを所定発熱容量の
第１の領域からこれにより大なる発熱容量の第２
の領域となるように切換え、第２の立上りによつ
て電気ヒータを第２の領域からこれより小なる発
熱容量の第３の領域となるように切換える構成と
することによつて、電気ヒータの発熱容量の最適
な切換え時点を精度よく検出できて美味なご飯を
炊上げることができ、しかも製作時に高精度を要
求されることがなく製作が容易であり、又経時変
化による性能劣化の影響を受けない等信頼性の向
上をも図り得る炊飯器の温度制御装置を提供する
にある。

以下本発明の第１の実施例につき第１図乃至第
３図を参照して説明する。

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は温度スイ
ツチからなる炊飯スイツチ３を介して母線４に接
続され、他方の電源端子２は母線５に接続され、
更に母線４は整流用ダイオード６を介して母線７
に接続され、母線７は分圧用抵抗８を介して母線
９に接続されている。１０及び１１は図示しない
釜を加熱する電気ヒータであり、これらは母線
４，５間に直列に接続されている。１２は母線
７，５間に接続された平滑用コンデンサである。
１３及び１４は制御部１５を構成する制御用トラ
ンジスタ及びフリツプフロツプ回路であり、該フ
リツプフロツプ回路１４は母線９，５間に接続さ
れている。又、制御用トランジスタ１３におい
て、そのコレクタはリレー１６を介して母線７に
接続され、エミツタは母線５に接続され、ベース
は抵抗１７を介してフリツプフロツプ回路１４の
セツト出力端子Ｑに接続されている。そして、フ
リツプフロツプ回路１４のリセツト入力端子Ｒは
二分岐され、その第１の分岐端は抵抗１８を介し
て母線９に接続され、第２の分岐端はコンデンサ
１９を介して母線５に接続されている。更に、前
記リレー１６に並列にサージ吸収用ダイオード２
０が接続されているとともに、該リレー１６の常
開接点１６ａは前記電気ヒータ１０に並列に接続
されている。２１は温度検出部であり、以下これ
について述べる。２２は検出用トランジスタであ
り、そのコレクタは二分岐されて、その第１の分
岐端は抵抗２３を介して母線９に接続され、第２
の分岐端は抵抗２４，２５を介して母線９に接続
されており、エミツタは二分岐されて、その第１
の分岐端は抵抗２６を介して母線９に接続され、
第２の分岐端は負特性の第１のサーミスタ２７を
介して母線５に接続され、ベースは抵抗２８を介
して二分岐されて、その第１の分岐端はコンデン
サ２９を介して母線５に接続され、第２の分岐端
は母線９，５間に直列に接続された抵抗３０及び
負特性の第２のサーミスタ３１の共通接続点に図
示極性のダイオード３２を介して接続されてい
る。３３は出力用トランジスタであり、そのエミ
ツタは母線９に接続され、出力端子たるコレクタ
は二分岐されて、その第１の分岐端は前記フリツ
プフロツプ回路１４のトリガ入力端子Ｔに接続さ
れ、第２の分岐端は抵抗３４を介して母線５に接
続され、ベースは前記抵抗２４及び２５の共通接
続点に接続されている。この場合、前記サーミス
タ２７及び３１は図示しない釜の例えば底部の温
度を感知すべく同一位置に配設され且つ同一特性
を有するように設定され、又抵抗２６及び３０の
抵抗値は同一に設定されている。尚、３５は母線
９，５間に接続された定電圧ダイオードである。

次に、上記構成の本実施例の作用について説明
する。炊飯スイツチ３を手動操作によつてオンさ
せると、電源端子１，２間の交流電源電圧は整流
用ダイオード６によつて整流され平滑用コンデン
サ１２によつて平滑されて直流電圧として母線
７，５間に印加され且つ分圧用抵抗８によつて分
圧されて母線９，５間に印加される。従つて、コ
ンデンサ１９が抵抗１８を介して充電され、その
充電電圧がリセツト入力端子Ｒに与えられてフリ
ツプフロツプ回路１４がリセツトされ、そのセツ
ト出力端子Ｑのセツト出力信号は低レベルとな
る。これにより、制御用トランジスタ１３がオフ
でリレー１６は不作動状態にあり、常開接点１６
ａがオフしている。従つて、電気ヒータ１０及び
１１が直列に接続された状態で通電され、全体と
して所定発熱容量たる小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ｌで示すように低く、これを感知す
るサーミスタ２７及び３１の抵抗値が大であり、
抵抗２６を介して通電される第１のサーミスタ２
７の端子間電圧たる第１の検出電圧V₁は第３図
に示すように高く、又抵抗３０を介して通電され
る第２のサーミスタ３１の端子間電圧によつてダ
イオード３２を介して充電されるコンデンサ２９
の端子間電圧たる第２の検出電圧V₂も高く、第
１の検出電圧V₁及び第２の検出電圧V₂は略同等
の値である。その後、釜内の米水との熱交換が比
較的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℃）に向かつて急上昇す
るようになり（第２図において第１の立上りlaと
して示す）、これにともなつて第１の検出電圧V₁
は急激に下降するがコンデンサ２９の端子間電圧
である第２の検出電圧V₂は第１の検出電圧V₁よ
りも緩やかに下降するようになり、そして両者の
間が所定値△Ｖとなると（時刻t₁）、検出用トラ
ンジスタ２２がオンとなり、これにともなつて出
力用トランジスタ３３がオンとなつて、抵抗３４
の端子間電圧が高レベルの出力電圧としてフリツ
プフロツプ回路１４のトリガ入力端子Ｔに与えら
れて該フリツプフロツプ回路１４はセツト状態に
なり、そのセツト出力端子Ｑのセツト出力信号が
高レベルとなつて制御用トランジスタ１３のベー
スに与えられる。そして、この制御用トランジス
タ１３がオンとなつてリレー１６に通電するよう
になり、該リレー１６が作動して常開接点１６ａ
をオンさせ、電気ヒータ１０を短絡する。従つ
て、電気ヒータ１１のみが通電されて大発熱容量
で発熱するようになり、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、第１の検出電圧V₁及び第２の検
出電圧V₂は略等しくなつて検出用トランジスタ
２２はオフとなり、これに従つて出力用トランジ
スタ３３もオフとなる。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
ツプ状態となると、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lbとして
示す）、前述同様に第１の検出電圧V₁及び第２の
検出電圧V₂の間が所定値△Ｖとなると（時刻t₂）、
検出用トランジスタ２２及び出力用トランジスタ
３３がオンとなり、従つてフリツプフロツプ回路
１４がトリガ入力端子Ｔに高レベルの出力電圧が
与えられてリセツト状態になり、制御用トランジ
スタ１３がオフとなつてリレー１６を断電復帰さ
せる。これによつて、リレー１６の常開接点１６
ａがオフして電気ヒータ１０及び１１は再び直列
に接続されて通電されるようになり、全体として
小発熱容量で発熱するようになる。その後は、炊
飯スイツチ３が釜の温度が設定温度となつたこと
を検出してオフすることによつて炊飯が終了す
る。この結果、第２図に示すように、時刻t₁以前
の中火による第１の領域Ａ、時刻t₁とt₂との間の
強火による第２の領域Ｂ及び時刻t₂以降の中火に
よる第３の領域Ｃの三段階の炊飯が行なわれるこ
とになる。

このように本実施例によれば、温度検出部２１
によつて釜の温度の立上りを検出し、炊飯開始当
初は制御部１５によつて電気ヒータ１０及び１１
を直列にして通電することにより小発熱容量の中
火で炊飯を行なわせ、温度検出部２１が第１の立
上りlaを検出した時に制御部１５によつて電気ヒ
ータ１１にのみ通電することにより大発熱容量の
強火で炊飯を行なわせ、その後温度検出部２１が
第２の立上りlbを検出した時に制御部１５によつ
て再び電気ヒータ１０，１１を直列にして通電さ
せることにより小発熱容量の中火で炊飯を行なわ
せるようにしたものであり、従つて第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
階の炊飯を行ない得て美味なご飯を炊上げること
ができ、又第１の立上りla及び第２の立上りlbを
検出して電気ヒータの発熱容量を切換えるように
しているので、電気ヒータの最適な切換え時点を
精度よく検出でき、又釜の温度の絶対置を検出す
るのではないことから、設定温度に左右されるこ
とがなくて製作時に高精度を要求されることがな
く、製作が容易であり、経時変化による性能劣化
の影響も受けない等信頼性の向上をも図ることが
できる。

第４図は本発明の第２の実施例であり、第１図
と同一部分には同一符号を付して示し、以下異な
る部分についてのみ説明する。即ち、母線４と電
気ヒータ１０との間に電気ヒータ３６が介在接続
されているとともに、電気ヒータ３６，１０の直
列回路に並列にリレー１６の常開接点１６ａが接
続されている。３７は制御用トランジスタであ
り、そのコレクタはリレー３８を介して母線７に
接続され、エミツタは母線５に接続されており、
更にリレー３８に並列にサージ吸収用ダイオード
３９が接続されている。そして、リレー３８の常
閉接点３８ｂは電気ヒータ３６に並列に接続され
ている。４０は母線９，５間に接続されたフリツ
プフロツプ回路であり、そのリセツト入力端子Ｒ
は抵抗１８及びコンデンサ１９の共通接続点に接
続され、セツト出力端子Ｑは抵抗４１を介して制
御用トランジスタ３７のベースに接続されてい
る。更に、温度検出部２１の出力端子（第１図に
おける出力用トランジスタ３３のコレクタ）はア
ンド回路４２の第１の入力端子及びフリツプフロ
ツプ回路１４のトリガ入力端子Ｔに接続されてい
るとともに、フリツプフロツプ回路４０のリセツ
ト出力端子はアンド回路４２の第２の入力端子
に接続され、該アンド回路４２の出力端子はフリ
ツプフロツプ回路４０のトリガ入力端子Ｔに接続
され、以上により制御部４３が構成されている。

而して、炊飯スイツチ３がオンされると、コン
デンサ１９の充電電圧によりフリツプフロツプ回
路１４及び４０がリセツトされ、従つてリレー１
６及び３８が不動作で常開接点１６ａがオフで常
閉接点３８ｂがオンしており、電気ヒータ１０及
び１１が直列に接続されて通電され、全体として
小発熱容量で発熱し、中火で炊飯が開始される。
その後、温度検出部２１が釜の温度の第１の立上
りla（第２図参照）を検出すると、その出力電圧
がフリツプフロツプ回路１４のトリガ入力端子Ｔ
に与えられるとともにフリツプフロツプ回路４０
のトリガ入力端子Ｔにアンド回路４２を介して与
えられるようになり、ともにセツト状態に反転す
る。従つて、制御用トランジスタ１３及び３７が
オンしてリレー１６及び３８が作動し、常開接点
１６ａがオンされ常閉接点３８ｂがオフされ、電
気ヒータ１１のみが通電されて大発熱容量で発熱
し、強火で炊飯が行なわれる。更に、その後にお
いて、温度検出部２１が釜の温度の第２の立上り
lbを検出して高レベルの出力電圧を生ずると、フ
リツプフロツプ回路１４はこの高レベルの出力電
圧がトリガ入力端子Ｔに与えられてリセツト状態
になるが、フリツプフロツプ回路４０はセツト状
態にあつてそのリセツト出力端子の低レベルの
リセツト出力信号がアンド回路４２に与えられて
いることにより該アンド回路４２はしや断状態に
あり、フリツプフロツプ回路４０はそのトリガ入
力端子Ｔに高レベルの出力電圧が与えられずにセ
ツト状態のままである。これにより、制御用トラ
ンジスタ１３はオフし、リレー１６が復帰してそ
の常開接点１６ａがオフするが、制御用トランジ
スタ３７はオンのままで、リレー３８が作動状態
にあつて常閉接点３８ｂがオフしたままとなり、
電気ヒータ３６，１０及び１１が直列に接続され
て通電され、全体として前述の小発熱容量よりも
更に小なる発熱容量で発熱し、弱火で炊飯が行な
われる。これにより、第１の領域Ａ、第２の領域
Ｂ及び第３の領域Ｃ（第２図参照）は夫々中火、
強火及び弱火で炊飯が行なわれるようになり、前
記実施例同様の効果が得られる。

第５図は本発明の第３の実施例であり、第１図
と同一部分には同一符号を付して示し、以下異な
る部分について説明する。即ち、電源端子１，２
間に双方向性三端子サイリスタ４４と電気ヒータ
１１の直列回路を接続する。４５は母線９，５間
に接続されたアナログ―デジタル変換回路であ
り、その入力端子は抵抗２６及びサーミスタ２７
の共通接続点に接続され、以つて温度検出部４６
が構成されている。４７は母線９，５間に接続さ
れたマイクロコンピユータ等からなる制御部であ
り、その入力端子はアナログ―デジタル変換回路
４５の出力端子に接続され、出力端子はバツフア
回路４８を介して前記双方向性三端子サイリスタ
４４のゲート端子に接続されている。

而して、釜の温度変化によるサーミスタ２７の
端子間電圧たる検出電圧V₁はアナログ―デジタ
ル変換回路４５に与えられ、そのアナログ―デジ
タル変換回路４５は検出電圧V₁の変化に応じた
デジタル信号を出力するようになり、制御部４７
はこのデジタル信号を時間の関数としてとらえて
釜の温度の第１の立上りla及び第２の立上りlb
（第２図参照）を検出するようになり、これに応
じて双方向性三端子サイリスタ４４のゲート信号
を制御して電気ヒータ１１の発熱容量を釜の温度
が前記第１の領域Ａ、第２の領域Ｂ及び第３の領
域Ｃとなるように切換えるようになる。従つて、
この実施例によつても前記実施例と同様の効果が
得られる。

尚、上記実施例では釜の温度の第１の立上りla
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は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
なつ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。

本発明は以上説明したようになり、電気ヒータ
の発熱容量の最適な切換え時点を精度よく検出で
きて美味なご飯を炊上げることができ、しかも製
作時に高精度を要求されることがなくて製作が容
易であり、又経時変化による性能劣化の影響を受
けない等信頼性の向上を図り得る炊飯器の温度制
御装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す電気回路
図、第２図及び第３図は夫々同実施例の作用説明
用の温度特性図及び電圧特性図であり、又第４図
及び第５図は本発明の夫々第２及び第３の実施例
を示す電気回路図である。図面中、１０及び１１は電気ヒータ、１４はフ
リツプフロツプ回路、１５は制御部、１６はリレ
ー、２１は温度検出部、２７及び３１はサーミス
タ、３９はリレー、４０はフリツプフロツプ回
路、４３は制御部、４５はアナログ―デジタル変
換回路、４６は温度検出部、４７は制御部を示
す。

Claims

【特許請求の範囲】１電気ヒータによつて加熱される釜と、この釜
の温度を感知しその感知温度の立上りを検出する
温度検出部と、この温度検出部が感知温度の立上
りを検出した時に前記電気ヒータの発熱容量を切
換える制御部とを具備し、前記制御部は、温度検
出部の感知温度における第１の立上りによつて電
気ヒータを所定発熱容量の第１の領域からこれよ
り大なる発熱容量の第２の領域となるように切換
え、第２の立上りによつて電気ヒータを第２の領
域からこれより小なる発熱容量の第３の領域とな
るように切換えるように構成されていることを特
徴とする炊飯器の温度制御装置。２制御部は、温度検出部の感知温度が所定値と
なる第１の立上りによつて釜の温度が第１の領域
から第２の領域となりその後の感知温度の第２の
立上りによつて釜の温度が第２の領域から第３の
領域となるように電気ヒータの発熱容量を切換え
るようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
１項に記載の炊飯器の温度制御装置。３制御部は、第１、第２及び第３の領域におい
て電気ヒータをこれが夫々異なる発熱容量となる
ように切換えることを特徴とする特許請求の範囲
第１項又は第２項に記載の炊飯器の温度制御装
置。