(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
米飯を収容する内釜を加熱する加熱手段と、室温を検知する室温検知手段と、室温に対応した保温温度を定めた保温温度補正パターンを炊飯器の容量に応じて複数記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶された複数の保温温度補正パターンから当該炊飯器の容量に応じた１つの保温温度補正パターンを選択し当該炊飯器に最適な補正パターンを設定する補正パターン設定手段と、上記室温検知手段により検知された室温と上記補正パターン設定手段により設定された保温温度補正パターンとに基づき上記室温検知手段により検知された室温に対応する保温温度を算出する保温温度変更手段と、上記保温温度変更手段により算出された保温温度に基づき上記加熱手段を制御する加熱制御手段とを備えたことを特徴とする炊飯器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は室温の変化に対応して安定した米飯の保温状態を維持する炊飯器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図９は従来の炊飯器の保温状態を示す模式グラフである。通常、炊飯器の米飯を収納する内釜の温度を一定に保持するためには、内釜の底部に当接した底センサの設定温度を保温設定温度とし、底センサー部が設定温度に保たれるよう、保温ヒータ等の通電を制御している。この場合、室内の温度が例えば２０℃と一定であれば、底センサの感知温度も一定となり米飯の保温温度は一定に保持される。しかしながら室温は変化するものであり、室温が図の如く上昇すると底センサ部の温度も上昇するため、実際の米飯の温度が保温設定温度に達する前に設定温度に達したと判断してヒータへの通電を停止してしまい、米飯の保温温度が低下することとなる。また逆に、室温が低下すると底センサ部の温度も低下するため、ヒータによる加熱が長くなり米飯の保温温度が上昇することとなる。
【０００３】
このような問題点を解決する方策として、特開平６−２７７１４２号公報に室温変化を考慮して保温制御を行なう炊飯器が示されている。以下、図１０及び図１１を用いてその炊飯器の構成、及び動作を説明する。図１０は従来の炊飯器の電気的な構成を示す回路ブロック図である。図において、マイコン基板５０は電源基板５１に電気的に接続されていて、電源基板５１は電源電力５３に接続されている。電源基板５１には炊飯ヒータ５４、保温ヒータ５５および肩ヒータ５６が接続されており、それぞれスイッチ５７、トライアック５８、トライアック５９によって通電制御される。電源基板５１にはセンタセンサ６０、肩センサ６１および室温センサ６２が接続されており、これら各センサからの信号は電源基板５１を介してマイコン基板５０へ与えられる。
【０００４】
図１１は従来の炊飯器の保温制御機能を示すブロック図である。センタセンサ６０により検出された内鍋の温度および室温センサ６２によって検出された室温に基づいて、内鍋温度設定手段６３は保温時の内鍋の基準温度（保温温度）を設定する。鍋加熱制御手段６４は、内鍋温度設定手段により設定された内鍋の温度とセンタセンサ６０で検出される内鍋の底面温度と室温センサ６２で検出される室温に基づき、炊飯ヒータ５４および保温ヒータ５５への通電を制御する。また、室温センサ６２で検出された室温および肩センサ６１で検出された肩部分の温度、即ち鍋蓋の温度に基づいて、鍋蓋温度設定手段６５は保温時の鍋蓋の基準温度を設定する。蓋加熱制御手段６６は、鍋蓋温度設定手段６５により設定された鍋蓋の設定温度、室温センサ６２により検出された室温および肩センサ６１により検出された鍋蓋の温度に基づいて肩ヒータ５６の通電を制御する。
【０００５】
この従来の炊飯器は、室温が低い場合には低い設定温度を維持するように、また、室温が高い場合には高い設定温度を維持するようにヒータを制御する。以下に、更に詳細に保温制御動作について説明する。
【０００６】
内鍋の温度が予め設定された保温温度（７２℃≧ｔ＞７１℃）より高いか否かを判定し、その判定結果に対応して炊飯ヒータ５４、保温ヒータ５５および肩ヒータ５６の通電をそれぞれ制御し、次いで、室温センサ６２の検出温度、即ち室温が３０℃以下か否かを判定し、その判定結果が３０℃以下でなければ、予め設定された保温温度（７４℃≧ｔ＞７３℃）を維持するよう、炊飯ヒータ５４、保温ヒータ５５、および肩ヒータ５６の通電制御をそれぞれ繰り返す。その判定結果が３０℃以下であれば、次に室温センサ６２の検出温度が１０℃以下か否かを判定する。
【０００７】
その判定結果が１０℃以下でなければ、即ち室温センサ６２の検出温度が１０℃を越えて３０℃以下であれば、その室温の範囲に対応して予め設定された保温温度（７２℃≧ｔ＞７１℃）を維持するよう炊飯ヒータ５４、保温ヒータ５５、および肩ヒータ５６の通電制御をそれぞれ繰り返す。
室温センサ６２の検出温度が１０℃以下の場合は、その室温の範囲に対応して予め設定された、より低い保温温度（７０℃≧ｔ＞６９℃）を維持するよう、炊飯ヒータ５４、保温ヒータ５５および肩ヒータ５６の通電制御をそれぞれ繰り返す。
さらに、室温センサ６２の検出温度が１０℃以下でなければ室温が３０℃以下か否かを判定し、その判定結果が３０℃以下でなければ室温３０℃以上の制御を実行し、３０℃以下であれば室温１０℃を越え３０℃以下の制御を実行する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の炊飯器は以上のように構成されているので、室温に対応した保温温度の設定が一通りに限られ、例えば０．５L 炊き、１．０L 炊き、１．８L 炊きのように米飯の保温容量に応じて最適な保温温度の設定を行なうためには、保温容量別に制御を変え、それに対応する制御基板を用意する必要があるという問題があった。また、従来の炊飯器では、室温の微細な変化に対応できないという問題があった。
【０００９】
この発明はこのような問題点を解消するためになされたものであり、炊飯器の特性および室温を考慮して安定した保温状態を維持できる炊飯器、特に、炊飯器の米飯容量の異なる場合にも容易に微細な室温の変化に対応でき、安定した保温状態を維持できる炊飯器を得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る炊飯器は、米飯を収容する内釜を加熱する加熱手段と、室温を検知する室温検知手段と、室温に対応した保温温度を定めた保温温度補正パターンを炊飯器の容量に応じて複数記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶された複数の保温温度補正パターンから当該炊飯器の容量に応じた１つの保温温度補正パターンを選択し当該炊飯器に最適な補正パターンを設定する補正パターン設定手段と、上記室温検知手段により検知された室温と上記補正パターン設定手段により設定された保温温度補正パターンとに基づき上記室温検知手段により検知された室温に対応する保温温度を算出する保温温度変更手段と、上記保温温度変更手段により算出された保温温度に基づき上記加熱手段を制御する加熱制御手段とを備えたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の一実施の形態について図１及び図２を用いて説明する。図１はこの実施の形態における炊飯器の回路ブロック図、図２は炊飯器の縦断面図である。図において、１は有底筒状の本体、２は本体１に内蔵された上部にフランジ部を備えた有底筒状の外釜で、フランジ部により本体１に懸下されている。３は上部にフランジ部を備えた有底筒状の内釜で、そのフランジ部により外釜２に懸下され、外釜２との間に加熱空間部を形成している。４は内蓋５を備えた蓋体で内釜３の上部開口部を閉塞する。
【００１３】
６は外釜２と内釜３の空間下部に配設した底ヒータ、７は外釜２の外周に配設した胴ヒータ、８は内蓋５に配設した蓋ヒータであり、合計３つのヒータにより内釜を加熱するように構成されている。９は内釜３の底面に当接し、内釜３の温度を検知するサーミスタから成る底センサ、１０は制御基板で、室温を検知するサーミスタから成る室温検知器１１と保温温度の補正パターンを選択する切替スイッチ１２を配設している。この切替スイッチ１２は、炊飯器の製造段階で操作され、各炊飯器に最適な補正パターンを予め設定するものである。１３は炊飯をスタートさせる炊飯キー、１４は保温を手動によりスタートさせる保温キー、１５は炊飯保温工程を解除する取消キー、１６は炊飯中のみに点灯する炊飯ＬＥＤ、１７は保温中のみに点灯する保温ＬＥＤである。
【００１４】
１８は制御基板１０に配設したマイクロコンピュータで、１８ａは切替スイッチ１２の操作により、記憶手段１８ｂに予め記憶された複数の保温温度補正パターンのうち１つを選択して設定する補正パターン設定手段、１８ｃは所定時間毎に室温検知器１１からの入力信号により室温を測定する室温測定手段、１８ｄは予め設定された補正パターンに応じて室温測定手段１８ｃにより測定された室温に対応する保温温度を算出し、保温温度の設定値を変更する保温温度変更手段、１８ｅは保温温度変更手段１８ｄで変更された保温温度に基づき保温温度を制御する保温温度制御手段、１８ｆは保温温度制御手段１８ｅの制御に基づき加熱手段である底ヒータ６、胴ヒータ７、および蓋ヒータ８の通電を制御する加熱制御手段、１８ｇは室温を測定し保温温度を変更するタイミングを計時するタイマーである。
【００１５】
図３はこの実施の形態１における炊飯器の回路図である。図において、１９は交流電源（例えば１００Ｖ）、２０はリレーでその接点２０ａは底ヒータ６と直列に接続されている。またリレーコイル２０ｂはトランジスタ２１を介して、直流電源（５Ｖ）に接続され、その他端はＧＮＤに接続されている。またトランジスタ２１のベース端子は抵抗を介してマイクロコンピュータ１８の出力ポートａに接続される。２２はトライアックで一端は交流電源１９に接続され、他端は並列接続された胴ヒータ７、蓋ヒータ８および底ヒータ６と直列に接続され、またゲート端子は抵抗を介してマイクロコンピュータ１８の出力ポートｂに接続されている。
【００１６】
マイクロコンピュータ１８の入力ポートｃ，ｄ，ｅにはそれぞれ炊飯キー１３、保温キー１４、取消キー１５が接続され、その一端は直流電源へ接続される。炊飯ＬＥＤ１６、保温ＬＥＤ１７はそれぞれ抵抗Ｒ１，Ｒ２を介して直流電源へ接続され、他端はマイクロコンピュータ１８の出力ポートｊおよびｋにそれぞれ接続されている。
【００１７】
底センサ９、室温検知器１１、切替スイッチ１２の一端は抵抗Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５を介してＧＮＤと接続され他端は直流電源へ接続されている。また、室温検知器１１と抵抗Ｒ４との間より入力ポートｆに抵抗Ｒ６を介して接続され、また底センサ９と抵抗Ｒ３との間より入力ポートｇに抵抗Ｒ７を介して接続され、切替スイッチ１２と抵抗Ｒ５との間より入力ポートｈに抵抗Ｒ８を介して接続されている。
【００１８】
尚、切替スイッチ１２は３段切替えとなっており、ノッチＮ１には抵抗Ｒ９（１ＫΩ）が接続され、ノッチＮ２には抵抗Ｒ１０（１０ＫΩ）が接続され、ノッチＮ３には抵抗Ｒ１１（１００ＫΩ）が接続されている。
【００１９】
次に動作について説明する。
内釜３に米と水を収納し、炊飯キー１３を押圧するとその信号はマイクロコンピュータ１８の入力ポートＣに入力される。この入力信号によりマイクロコンピュータ１８内の炊飯制御手段（図示せず）が作動し、炊飯加熱制御手段（図示せず）が動作するとトランジスタ２１が閉回路を形成し、リレー２０のコイル２０ｂが励磁され、リレー接点２０ａを閉して底ヒータ６が通電される。これと同時にマイクロコンピュータ１８の出力ポートｋを経て炊飯ＬＥＤ１６が点灯する。この底ヒータ６の加熱により内釜３内の水は温度上昇し、沸騰して米を炊飯する。沸騰が継続すると、内釜３内の水分が一部は米に吸収されその他は蒸気となって外部へ放出される。内釜３内に水分が無くなると内釜３は急激に温度上昇し底センサー９がこの温度を検知し、その検知信号をマイクロコンピュータ１８の入力ポートｇへ入力する。この入力信号を炊飯制御手段（図示せず）が受けると炊飯制御手段は炊飯加熱制御手段（図示せず）に信号を入力し、この入力信号により炊飯加熱制御手段（図示せず）が作動して、トランジスタ２１を開路する。このトランジスタ２１の開路で励磁されていたリレー２０の接点が開路となり底ヒータ６への通電を停止して炊飯ＬＥＤ１６も消灯する。
【００２０】
引き続いて保温工程が実行される。図４ないし図６は保温工程を示すフローチャート図である。保温工程がスタートすると（Ｓ１）、マイクロコンピュータ１８の出力ポートｊを経て保温ＬＥＤ１７が点灯する。これと同時にトライアック２２が動作し、標準室温温度（２０℃）に対応した保温基準温度Ｔ0（７４℃）に保温するように底ヒータ６、胴ヒータ７、蓋ヒータ８への通電を始める（ステップＳ３）。次にステップＳ４で切替スイッチ１２の入力がＮ１か否かを補正パターン設定手段１８ａで判定し、その判定結果がＮ１であれば、ステップＳ５で記憶手段１８ｂから予め記憶された補正パターンＡを補正パターン設定手段１８ａに呼び込む。
【００２１】
次にステップＳ６でタイマー１８ｇが時間の計測をスタートし、ステップＳ７でタイマー１８ｇが予め設定された所定時間（１０分）に達しているか否かを判定する。１０分経過していなければ時間の計測を継続し、１０分経過していればステップＳ８に進む。ステップＳ８では、室温測定手段１８ｃが室温検知器１１により検知された室温ＲＴを入力する。次にステップＳ９で、室温測定手段１８ｃはその入力信号をもとに標準室温温度（２０℃）との温度差Δｔ （例えば、ＲＴ＝１０℃であれば、Δｔ＝１０℃−２０℃＝−１０℃）を算出し、算出したΔｔ（−１０℃）を保温温度変更手段１８ｄに入力する。
【００２２】
次にステップＳ１０で、保温温度変更手段１８ｄが、補正パターンＡに対応して予め設定された演算式ＴＡ＝Ｔ0 ＋０．１・Δｔにより新たな保温温度ＴＡを演算する（即ち、ＴＡ＝７４℃＋０．１（−１０℃）＝７３℃）。保温温度制御手段１８ｅは、ステップＳ１１で底センサ９で検知した検知温度Ｔを入力し、検知温度Ｔと保温温度ＴＡ（７３℃）とを比較判定する。その判定の結果、検知温度Ｔが補正温度ＴＡに達していれば、すなわちＴ≧ＴＡであれば、加熱制御手段１８ｄはトライアック２２で底ヒータ６と胴ヒータ７及び蓋ヒータ８から成る加熱手段をＯＦＦし（ステップＳ１２）、Ｔ≧ＴＡでなければトライアック２２で底ヒータ６と胴ヒータ７及び蓋ヒータ８から成る加熱手段をＯＮする（ステップＳ１３）。
【００２３】
その後再びタイマー１８ｇの時間の計測をスタートさせ、上記の動作を繰り返し、図７、図８に示すように補正パターンＡの室温に対応した保温温度ＴＡを算出し、米飯温度を一定の保温温度に保持する。ここで、図７は５℃から３５℃まで５℃毎に室温に対応する保温温度の補正値の例を示した表であり、図８は各補正パターンの室温と保温温度の関係を示すグラフである。
【００２４】
次にステップＳ４で切替スイッチ１２がＮ１でないと判定されると、ステップＳ１４で切替スイッチ１２がＮ２であるかを判定する。その判定がＮ２であれば、ステップＳ１５で記憶手段１８ｂから予め記憶された補正パターンＢを補正パターン設定手段１８ａに呼び込む。
【００２５】
次にステップＳ１６でタイマー１８ｇが時間の計測をスタートし、ステップＳ１７でタイマー１８ｇが予め設定された所定時間（１０分）に達しているか否かを判定する。１０分経過していなければ時間の計測を継続し、１０分経過していればステップＳ１８に進む。ステップＳ１８では、室温測定手段１８ｃが室温検知器１１により検知された室温ＲＴを入力する。次にステップＳ１９で、室温測定手段１８ｃはその入力信号をもとに標準室温温度（２０℃）との温度差Δｔ （例えば、ＲＴ＝１０℃であれば、Δｔ＝１０℃−２０℃＝−１０℃）を算出し、算出したΔｔ（−１０℃）を保温温度変更手段１８ｄに入力する。
【００２６】
次にステップＳ２０で、保温温度変更手段１８ｄが、補正パターンＢに対応して予め設定された演算式ＴＢ＝Ｔ0 ＋０．２・Δｔにより新たな保温温度ＴＢを演算する（即ち、ＴＢ＝７４℃＋０．２（−１０℃）＝７２℃）。保温温度制御手段１８ｅは、ステップＳ２１で底センサ９で検知した検知温度Ｔを保温温度制御手段１８ｅに入力し、検知温度Ｔと保温温度ＴＢ（７２℃）とを比較判定する。その判定の結果、検知温度Ｔが保温温度ＴＢに達していれば、すなわちＴ≧ＴＢであれば、加熱制御手段１８ｆはトライアック２２で底ヒータ６と胴ヒータ７及び蓋ヒータ８から成る加熱手段をＯＦＦし（ステップＳ２２）、Ｔ≧ＴＢでなければトライアック２２で底ヒータ６と胴ヒータ７及び蓋ヒータ８から成る加熱手段をＯＮする（ステップＳ２３）。
【００２７】
その後再びタイマー１８ｇの時間の計測をスタートさせ、上記ステップＳ１６からステップＳ２３までの動作を繰り返し、図７、図８に示すように補正パターンＢの室温に対応した保温温度ＴＢを算出し、米飯温度を一定の保温温度に保持する。
【００２８】
さらに、ステップＳ１４で切替スイッチ１２がＮ２でないと判定されると、ステップＳ２４で記憶手段１８ｂから予め記憶された補正パターンＣを補正パターン設定手段１８ａに呼び込む。
【００２９】
次にステップＳ２５でタイマー１８ｇが時間の計測をスタートし、ステップＳ２６でタイマー１８ｇが予め設定された所定時間（１０分）に達しているか否かを判定する。１０分経過していなければ時間の計測を継続し、１０分経過していればステップＳ２７に進む。ステップＳ２７では、室温測定手段１８ｃが室温検知器１１により検知された室温ＲＴを入力する。次にステップＳ２８で、室温測定手段１８ｃはその入力信号をもとに標準室温温度（２０℃）との温度差Δｔ （例えば、ＲＴ＝１０℃であれば、Δｔ＝１０℃−２０℃＝−１０℃）を算出し、算出したΔｔ（−１０℃）を保温温度変更手段１８ｄに入力する。
【００３０】
次にステップＳ２９で、保温温度変更手段１８ｄが、補正パターンＣに対応して予め設定された演算式ＴＣ＝Ｔ0 ＋０．３・Δｔにより新たな保温温度ＴＣを演算する（即ち、ＴＣ＝７４℃＋０．３（−１０℃）＝７１℃）。保温温度制御手段１８ｅは、ステップＳ３０で底センサ９で検知した検知温度Ｔを保温温度制御手段１８ｅに入力し、検知温度Ｔと保温温度ＴＣ（７１℃）とを比較判定する。その判定の結果、検知温度Ｔが保温温度ＴＣに達していれば、すなわちＴ≧ＴＣであれば、加熱制御手段１８ｆはトライアック２２で底ヒータ６と胴ヒータ７及び蓋ヒータ８から成る加熱手段をＯＦＦさせ（ステップＳ３１）、Ｔ≧ＴＣでなければトライアック２２で底ヒータ６と胴ヒータ７及び蓋ヒータ８から成る加熱手段をＯＮする（ステップＳ３２）。
【００３１】
その後再びタイマー１８ｇの時間の計測をスタートさせ、上記ステップＳ２５からステップＳ３２までの動作を繰り返し、図７、図８に示すように補正パターンＣの室温に対応した保温温度ＴＣを算出し、米飯温度を一定の保温温度に保持する。
【００３２】
なお、上記動作の途中で取消キー１５を押圧すればその信号で保温動作を終了する。また終了した後保温キー１４を押圧すれば、上述した動作を再度実行する。
【００３３】
以上のように、この実施の形態１における炊飯器では、保温制御のために複数の補正パターンを有し、その補正パターンを切替スイッチ１２により予め選択できるようにしたので、例えば１．０L炊き，１．５L炊き，１．８L炊きというような炊飯器の容量に応じて保温温度の補正パターンを変えることで、炊飯器の容量および室温を考慮して安定した米飯の保温温度を維持することができる。すなわち、容量の大きい炊飯器の場合は、ヒータ電力も大きく、ヒータのＯＮ，ＯＦＦにより米飯の温度が大きく変化してしまうため、保温基準温度に対して保温温度の補正を大きくとる必要があり（上述した例では補正パターンＣ）、容量の小さい炊飯器の場合は補正は小さくて良い（補正パターンＡ）。
【００３４】
また、製品と試作品とでは材質の違い等から温度により受ける影響が異なるため、製品の製造段階で、試作段階で設定した保温温度の補正値とは異なる補正値を設定する必要が生じる場合があるが、そのような場合にも、複数の補正パターンを設けておけば、容易にその炊飯器に最適な補正パターンを選択し設定することができる。
【００３５】
さらに、この実施の形態１における炊飯器は、室温の微細な変化に対応して保温温度もきめ細かく変化させるので、より安定した保温状態を維持できる。
【００３６】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、１０分毎に室温を測定し、測定された室温に対応する保温温度算出し、その度に加熱手段をＯＮまたはＯＦＦするように制御していたが、室温の測定及び補正温度の算出は１０分毎に行ない、加熱手段の制御、すなわち底センサー９の検知温度Ｔが設定された保温温度に達しているか否かの判定を例えば１秒毎に行なうようにしてもよい。このように制御すれば、保温温度をより正確に保持することができる。
【００３７】
実施の形態３．
上記実施の形態１では切替スイッチ１２により３段の補正パターンとしたが、切替スイッチ１２に替わり可変抵抗器を使用し、さらに微細な変更パターンを設定すれば、よりきめ細かな保温温度の補正ができる。
【００３８】
【発明の効果】
この発明に係る炊飯器によれば、炊飯器の特性および室温を考慮して安定した保温状態を維持することができ、容量の異なる炊飯器であっても容易に微細な室温の変化に対応でき、安定した保温状態を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】  本発明の一実施の形態を示す断面図である。
【図３】  本発明の一実施の形態を示す回路図である。
【図４】  本発明の一実施の形態の動作を説明するフローチャート図である。
【図５】  本発明の一実施の形態の動作を説明するフローチャート図である。
【図６】  本発明の一実施の形態の動作を説明するフローチャート図である。
【図７】  本発明の一実施の形態の保温温度補正値表である。
【図８】  本発明の一実施の形態の保温温度補正グラフである。
【図９】  従来の保温状態を示す模式図である。
【図１０】  従来の炊飯器を示すブロック図である。
【図１１】  従来の炊飯器を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  本体、２  外釜、３  内釜、６  底ヒータ、７  胴ヒータ、８  蓋ヒータ、９  底センサ、１０  制御基板、１１  室温検知器、１２  切替スイッチ、１８  マイクロコンピュータ、１８ａ  補正パターン設定手段、１８ｂ  記憶手段、１８ｃ  室温測定手段、１８ｄ  保温温度変更手段、１８ｅ  保温温度制御手段、１８ｆ  加熱制御手段。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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