JPS6373915A - 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】 「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２石された状態で釜の外
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一点諷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彼炊飯物
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一点温度は、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
に吸芒させた第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ｉ９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、炊飯動作の維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問題点） 釜の外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で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、整磁鋼のキュリ一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」〕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。

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、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〕 （問題点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ィ
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予め
定められた制御形態で制御する制御部を設ける構成に特
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部に
より電気ヒータを予め定められた制御形態で制御するの
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。１ｏは図示しない釜の例え
ば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１ｏ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
に接続された制御部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、出力端子はバッファ回路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８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「中発熱容微に設定
」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
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図に示す特性曲線りで示すように低く、これを
感知するサーミスタ１０の抵抗値が大であり、抵抗１１
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■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の変化に応じたディ
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はこのディ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」二り（ａ
として示す）（時刻ｔ１）、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「ｔａか？」の判断ステップ（
ロ）に移行してここではｒＮＯＪ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ｒＹＥｓＪ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く時刻ｔ２）、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ｔｂ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「Ｌｂか？」の判断ステップ（ニ）に移行
してここではｒＮＯ」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ｒＹ
ＥｓＪ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（へ）に移
行し、当初はｒＮＯＪと判断して判断ステップ（へ）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°Ｃ）に達すると（時刻ｔ
３）、判断ステップ（へ）でｒＹＥｓＪ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ｔ１以前の中火による第１の領
域Ａ１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
よりディジタル信号に変換してマイクロコンピュータ１
５に与え、このマイクロコンピュータ１５によりそのデ
ィ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がなく検出し得て
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、磨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
、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を中介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ｔａ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を大発熱容量で発熱さ
せて強火で炊飯を行なわせ、その後筒２の立上り１ｂ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を中又は小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ｔａ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。

又、」、記実施例では炊飯動作中に電気ヒータ８の発熱
容量を切換えるようにしたが、従来の問題点として述べ
たように炊飯動作完了時期を正確に検出することが重要
な点であって、発熱容量切換えは副次的なものである。

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。

［発明の効果コ 本発明の炊飯器は以」二説明したように、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
号に基づいて制御部により釜を加熱する電気ヒータを予
め定められた制御形態で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、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（制御部）を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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ィジタル信
   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予め定められた制
   御形態で制御する制御部とを具備してなることを特徴と
   する炊飯器。