(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内鍋を収納可能にし内壁を形成する内ケース、外壁を形成する容器本体と、該容器本体に対し開閉自在な蓋部材と、保温用ヒータと、電磁誘導加熱を行うための加熱手段と、該加熱手段を制御する発熱部品を含む各種電子制御素子を取り付ける基板と、前記内鍋の温度を検出する内鍋センサと、前記発熱部品を冷却するための冷却ファンとを備えてなる炊飯器において、前記発熱部品の近傍にセンサを設け、該センサにより少なくとも室温及び前記発熱部品の異常温度を測定し、その測定データを炊飯工程及び／又は保温工程の加熱制御に利用し、前記炊飯工程に続く保温工程時には、前記センサにより既に測定済みの初期室温データに応じて前記保温用ヒータの出力を変えるとともに、室温には関係なく前記内鍋センサにより測定した保温温度に応じて前記加熱手段の出力を変え、前記初期室温データは、炊飯工程時に加熱が行われる前の室温データであって、前記冷却ファンを駆動した後の室温データであることを特徴とする炊飯器。
【請求項２】
内鍋を収納可能にし内壁を形成する内ケース、外壁を形成する容器本体と、該容器本体に対し開閉自在な蓋部材と、電磁誘導加熱を行うための加熱手段と、該加熱手段を制御する発熱部品を含む各種電子制御素子を取り付ける基板と、前記内鍋の温度を検出する内鍋センサと、前記発熱部品を冷却するための冷却ファンとを備えてなる炊飯器において、前記発熱部品の近傍にセンサを設け、該センサにより少なくとも室温及び前記発熱部品の異常温度を測定し、その測定データを炊飯工程及び／又は保温工程の加熱制御に利用し、前記炊飯工程の開始時は、前記センサの測定データを室温データとして加熱量の制御に利用し、炊飯工程中は異常温度データとして利用し、所定以上の温度を検知した場合には加熱をＯＦＦするとともに、前記保温工程の初期には、前記センサにより既に測定済みの初期室温データを用い、その後の保温時には、前記センサにより測定した前記その後の保温時での室温を用い、前記初期室温データは、炊飯工程時に加熱が行われる前の室温データであって、前記冷却ファンを駆動した後の室温データであることを特徴とする炊飯器。
【請求項３】
内鍋を収納可能にし内壁を形成する内ケース、外壁を形成する容器本体と、該容器本体に対し開閉自在な蓋部材と、電磁誘導加熱を行うための加熱手段と、該加熱手段を制御する発熱部品を含む各種電子制御素子を取り付ける基板と、前記内鍋の温度を検出する内鍋センサと、前記発熱部品を冷却するための冷却ファンとを備えてなる炊飯器において、前記発熱部品の近傍にセンサを設け、該センサにより少なくとも室温及び前記発熱部品の異常温度を測定し、その測定データを炊飯工程及び／又は保温工程の加熱制御に利用し、保温時に急激な温度低下又は保温温度より低い所定温度を検知した場合は、保温が終了したと判断して、前記冷却ファンをＯＮすることを特徴とする炊飯器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本願発明は、電磁誘導加熱方式を採用してなる炊飯器に関し、特に、基板に設けた１個のセンサで室温データと異常温度データを得、これらデータを利用し炊飯及び保温制御を行う炊飯器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近時、炊飯器の需要が増え、それにつれて炊飯器には多くの機能が付加されるようになり、例えば、加熱手段としてワークコイルを用いた電磁誘導加熱が採用され、緻密で効率的な炊飯制御並びにその後の長時間にわたる保温制御を適切に行うことができる等、炊飯器は、使い勝手の良い製品の一つとして広く利用されるようになっている。
【０００３】
このように炊飯器は、ワークコイルを用いた電磁誘導加熱による炊飯制御並びにその後の長時間にわたる保温制御が行われるようになると安全性の面は勿論のこと、より緻密な加熱制御が求められるようになり、その結果多くの部品が使われるようになり、製品価格を押し上げる原因にもなっている。  そのため製造コストの低減は勿論のこと、例えネジ１本であったとしても部品点数を減らして全体の生産コストを減らす方策が日々考えられている。
【０００４】
図１０は、従来の炊飯器を示す。その概略を説明すると、炊飯器ａの外郭は、胴体部を形成する容器本体ｂと、容器本体ｂの上部に位置し、容器本体ｂに着脱自在な蓋部ｃとからなる。容器本体ｂは、内側に配置される内ケースｄと、外側の外郭を形成する外ケースｅと、底部を形成する底ケースｆを有する。そして内ケースｄの底部には電磁誘導加熱の主要部品であるワークコイルｈが配設されるとともに、内ケースｄ内には飯米等を入れる内鍋ｇが収納される。又、内ケースｄの底部中央には加熱制御を行うために必要な内鍋ｇの温度を検出するための内鍋センサｉが設けられる。
【０００５】
炊飯器ａの前方には、空間ｊが形成され、この前方空間ｊ内には、表示部及び各種スイッチボタン等を取り付けてなる操作基板ｋ、並びにＩＧＢＴ及びダイオードブリッジ等の加熱制御を行うために必要な各種電子制御素子が取り付けられる制御基板ｍが設けられ、これら各種電子制御素子の作用により炊飯器ａの緻密な加熱制御が行われる。
【０００６】
ところで、炊飯器ａの加熱制御には、加熱が異常にならないように加熱温度が異常に高まると回路系統を遮断する安全装置が設けられ、且つこの異常温度を検知する温度センサが設けられる。この温度センサをｒとして図１０に示す。加熱時の異常温度は制御基板ｍの異常温度とほぼ同一視できるため、温度センサｒは制御基板ｍに設けられ、この制御基板ｍの温度を検知することにより加熱制御の異常を判別していた。
【０００７】
又、炊飯器ａの加熱制御を緻密に行うためには、室温データを知る必要があり、そのための温度センサが必要であった。制御基板ｍの異常温度を検知するため制御基板ｍに温度センサｒを用いていたことは前記した通りであるところ、この温度センサｒは、制御基板ｍに設けているため初期室温を測定するには問題ないが、保温工程中再度室温データを取り込もうとする場合には該温度センサｒはかなりの温度に暖められているため正確な室温データを取り込むことができず、別個の温度センサを加熱の影響を受けない箇所に設ける必要が生じていた。
【０００８】
そのため、図１０に示すように操作基板ｋ上に別個の温度センサである室温センサｑを設けて対応していた。この箇所に設ける理由は、制御基板ｍより離れているためである。
【０００９】
ところが、このように２つの温度センサを用いることは当然コストアップにつながり、且つ次のような問題も発生した。即ち、室温センサｑは、制御基板ｍより離れた操作基板ｋ上に設けられているため制御基板ｍ上に設けられる発熱素子の温度の影響を受け難くはなっているが、室温センサｑが設けられる前方空間ｊはほぼ密閉された空間であり、冷却ファンｎの下部に設けられる吸気口ｐを介して外気と連通している。そのため室温センサｑ回りの大気は外気と交わり難く、炊飯初期での室温データとして用いるのであれば問題はないが、保温途中で再度室温データを取り込もうとした場合には、前方空間ｊの大気温度は炊飯時或いは保温時の温度の影響により暖められており、とても室温データといえるものではなく、正確な加熱制御に反映することができなかった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本願発明の目的は、温度センサを制御基板上の１つにするとともに、炊飯開始時または保温開始時の室温測定は、冷却ファンを駆動し、温度センサを吸気口から取り込む冷却風で外気温度とほぼ同じ温度にまで冷却した後に室温を測定することにより、生産コストを低減し、更に適正な加熱制御を行うことのできる誘導加熱式の炊飯器を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本願発明は以下の構成を採用する。
【００１２】
請求項１に係る発明では、内鍋を収納可能にし内壁を形成する内ケース、外壁を形成する容器本体と、該容器本体に対し開閉自在な蓋部材と、保温用ヒータと、電磁誘導加熱を行うための加熱手段と、該加熱手段を制御する発熱部品を含む各種電子制御素子を取り付ける基板と、前記内鍋の温度を検出する内鍋センサと、前記発熱部品を冷却するための冷却ファンとを備えてなる炊飯器において、前記発熱部品の近傍にセンサを設け、該センサにより少なくとも室温及び前記発熱部品の異常温度を測定し、その測定データを炊飯工程及び／又は保温工程の加熱制御に利用し、前記炊飯工程に続く保温工程時には、前記センサにより既に測定済みの初期室温データに応じて前記保温用ヒータの出力を変えるとともに、室温には関係なく前記内鍋センサにより測定した保温温度に応じて前記加熱手段の出力を変え、前記初期室温データは、炊飯工程時に加熱が行われる前の室温データであって、前記冷却ファンを駆動した後の室温データである構成。
【００１３】
請求項２に係る発明では、内鍋を収納可能にし内壁を形成する内ケース、外壁を形成する容器本体と、該容器本体に対し開閉自在な蓋部材と、電磁誘導加熱を行うための加熱手段と、該加熱手段を制御する発熱部品を含む各種電子制御素子を取り付ける基板と、前記内鍋の温度を検出する内鍋センサと、前記発熱部品を冷却するための冷却ファンとを備えてなる炊飯器において、前記発熱部品の近傍にセンサを設け、該センサにより少なくとも室温及び前記発熱部品の異常温度を測定し、その測定データを炊飯工程及び／又は保温工程の加熱制御に利用し、前記炊飯工程の開始時は、前記センサの測定データを室温データとして加熱量の制御に利用し、炊飯工程中は異常温度データとして利用し、所定以上の温度を検知した場合には加熱をＯＦＦするとともに、前記保温工程の初期には、前記センサにより既に測定済みの初期室温データを用い、その後の保温時には、前記センサにより測定した前記その後の保温時での室温を用い、前記初期室温データは、炊飯工程時に加熱が行われる前の室温データであって、前記冷却ファンを駆動した後の室温データである構成。
【００１４】
そしてこのような構成により、１つの温度センサで室温と炊飯中の異常温度とを測定できるため安価になる。又、炊飯開始並びに保温時には基板近傍の温度は直前の状態、例えば炊飯中であったか、保温中であったか或いは待機中であったかにより大きく異なるが、発熱部品冷却用のファンを回し温度センサが室温に馴染んでから測定するため、より正確な室温を測定することができ炊飯制御及び保温制御が良好になる。更に、炊飯中の基板近傍温度の異常にも素早く対応することができ、電流ヒューズの溶断やブレーカーのＯｆｆという不具合がなくなる。
【００１５】
請求項３に係る発明では、内鍋を収納可能にし内壁を形成する内ケース、外壁を形成する容器本体と、該容器本体に対し開閉自在な蓋部材と、電磁誘導加熱を行うための加熱手段と、該加熱手段を制御する発熱部品を含む各種電子制御素子を取り付ける基板と、前記内鍋の温度を検出する内鍋センサと、前記発熱部品を冷却するための冷却ファンとを備えてなる炊飯器において、前記発熱部品の近傍にセンサを設け、該センサにより少なくとも室温及び前記発熱部品の異常温度を測定し、その測定データを炊飯工程及び／又は保温工程の加熱制御に利用し、保温時に急激な温度低下又は保温温度より低い所定温度を検知した場合は、保温が終了したと判断して、前記冷却ファンをＯＮする構成。
【００１６】
そしてこのような構成により、１つの温度センサで室温と炊飯中の異常温度とを測定できるため安価になる。又、炊飯開始並びに保温時には基板近傍の温度は直前の状態、例えば炊飯中であったか、保温中であったか或いは待機中であったかにより大きく異なるが、発熱部品冷却用のファンを回し温度センサが室温に馴染んでから測定するため、より正確な室温を測定することができ炊飯制御及び保温制御が良好になる。更に、炊飯中の基板近傍温度の異常にも素早く対応することができ、電流ヒューズの溶断やブレーカーのＯｆｆという不具合がなくなる。また、例え保温時に鍋の中身を入れ替え新たに炊飯を開始したとしても温度センサが室温に馴染んでから測定することになるため、より正確な室温を測定することができ保温制御が良好になる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、炊飯器に本願発明を適用した断面図を示す。炊飯器１は、図１に示すように大別して、内部に内鍋１０を収納可能な容器本体２と、該容器本体２の上部開口を開閉自在な蓋部３とからなる。該蓋部３は、樹脂製で、上蓋３１、下蓋３２、放熱板３３及び内カバー３５から構成される。そして上蓋３１及び下蓋３２間に形成される内部空間には断熱材３６が介在される。前記放熱板３３の上面には、蓋ヒータ３４が配置され、該放熱板３３を蓋ヒータ３４により加熱し、内鍋１０内の飯米等を上部から加熱するとともに、放熱板３３の内面に凝縮する凝縮水を蒸発させ飯米の白ボケを防止する。この蓋ヒータ３４は炊飯工程並びに保温工程で使用される。
【００１８】
蓋部３の中央部には、調圧蓋３７が設けられ、その内部には図示しない弁部材が設けられ、内鍋１０の内部圧が所定以上に上昇した場合には内部の蒸気を調圧蓋３７内に形成される蒸気通路３８を介して蒸気口３９より外部に放出する。更に、蓋部３の後方側には、既に公知のバネ材を内在したヒンジ機構３ａが設けられ、炊飯器１の前方側上部に設けられるロック部材３ｂの施錠ないし開錠作用により蓋部３を容器本体２に対して開閉自在にする。
【００１９】
前記容器本体２は、外壁を形成する外ケース４、該外ケース４内にあり内壁を形成する内ケース５、それら内外ケース４、５の上端部を形成する肩部材６、及び炊飯器１の底部を形成する底ケース８からなる。それらはそれぞれ別体に形成されるものを示すが、生産コストを低減するため内ケース５と肩部材６とを一体なものとして形成することもできる。
【００２０】
前記外ケース４は、ステンレス等の金属製で、上下開口の円筒状からなり、炊飯器１の胴部を形成している。該外ケース４の上下端部は、内方に段を設ける形態、即ち、水平部４ａ及び垂直部４ｂからなる形態で凹んでいる。そして、該外ケース４の上端部においては、水平部４ａを肩部材６の下端部に当接するとともに、垂直部４ｂを肩部材６の下端側壁部に位置させ、一方外ケース４の下端部においては、水平部４ａを底ケース８の上端部に当接するとともに、垂直部４ｂを底ケース８の上端側壁部に位置させ、図示しないビスで３部材４、６、８は一体的に連結される。
【００２１】
前記肩部材６は、樹脂製で容器本体２の上端部を形成するとともに、その後方側内部及び外周側部には、ヒンジ機構３ａ及び取手７がそれぞれ設けられる。該取手７は、炊飯器１を持ち運びする際には、最上部まで９０度回動され、その位置で取手７を持って持ち運びすることになる。持ち運び後は再度後方側に９０度回動し、図で示す位置に収納する。
【００２２】
容器本体２の内部を形成する内ケース５は、内鍋１０とほぼ同形状のＷ字状で、その外周上には、リング状の保温ヒータ９がアルミシートで張り付けられ、内部に収納される内鍋１０を側部より保温する。そしてこれら外ケース４及び内ケース５は、肩部材６に対して図示しない係止片及び係止溝を用いた無理嵌め手段、及び図示しないビスによって強固に固定される。
【００２３】
炊飯器１の底部を形成する底ケース８は、内ケース５同様、樹脂製で図示しないビスにより内ケース５等に取り付けられる。底ケース８は、炊飯器１の底部外殻を構成し、その前方には、吸気口８ａが、その後方には排気口８ｂが設けられるとともに、その底面には複数個の脚部８ｃが配設される。
【００２４】
符号１０は、内ケース５内に収納される内鍋であり、内部に誘起される渦電流が大となる高磁性材料からなる鉄製、或いは磁性ステンレス等から形成するか、或いは、その全体を軽量で、且つ表皮抵抗の小さいアルミ製を用い、ワークコイルの磁束が当たる底部にのみ表皮抵抗の大きい磁性ステンレスを圧着したり、鉄を溶着して形成したものを用いることができる。
【００２５】
その全体は、内ケース５と同様の断面Ｗ字状を呈してなり、該内鍋１０を内ケース５内に収納すると内鍋１０の中央底面が、内ケース５の底部中央に形成される貫通口５ａを介して突出する内鍋センサ１１の頂部を押圧する。すると該内鍋センサ１１は押し下げられ、炊飯器１の加熱制御を可能にする。即ち、内鍋１０を内ケース５内に収納しなければ、加熱制御が行われないように内鍋１０と内鍋センサ１１とで炊飯器１の安全装置の機能を果たす。内鍋センサ１１は、公知のもので内鍋１０のセット状態を検知するリードスイッチ及び内鍋１０の温度を検知するサーミスタからなり、該サーミスタにより内鍋１０の温度を検知し、炊飯制御及び保温制御を行う。なお、この内鍋センサ１１は、内鍋１０の下部中央位置ではなく例えば内鍋１０の側部位置等にあっても良い。
【００２６】
前記内ケース５の下面底部及び側部には、それぞれワークコイルである底部コイル１２及びコーナーコイル１３が配置され、これら底部コイル１２及びコーナーコイル１３は図示しないコイル台により固定される。底部コイル１２及びコーナーコイル１３は、銅線を必要回数同心状に巻回したものを中央部と外周部に直列に接続配置したものである。なお、符号１４は、コード巻き取り函を示す。
【００２７】
炊飯器１の前方空間１５には、樹脂製の操作基板保持部材１６が配置される。この操作基板保持部材１６には、各種スイッチボタン１９及び表示部２０等が取り付けられる操作基板１７が操作パネル１８近傍に設けられる。又、操作基板保持部材１６の後方には、制御基板保持部材２２が垂直方向に図示しないビスにより肩部材６に固定配置される。制御基板保持部材２２には、制御基板２３がビス２４により取り付けられる。該制御基板２３には、誘導加熱に必要な各種電子制御素子２７が取り付けられる。これら各種電子制御素子２７には、例えばＩＧＢＴ（パワートランジスタ）及びダイオードブリッジ等のように発熱する素子があり、制御基板２３には、これら発熱素子の放熱を助長するためのヒートシンク２６及び該ヒートシンク２６を冷却するための冷却ファン２５が図示しないビスによって取り付けられる。
【００２８】
その斜視図を図２に示す。制御基板２３の下部には、門状の切欠２３ａが設けられ、この門状の切欠２３ａには制御基板２３がほぼ中央になるような形態でヒートシンク２６及び冷却ファン２５が挿入配置される。その配置はヒートシンク２６が上に配置され図示しないビスで制御基板２３に取り付けられ、次いでその下方に冷却ファン２５が配置され図示しないビスで下方よりヒートシンク２６に取り付けられる。
【００２９】
冷却ファン２５は、四角形のファンケース２５ａ内に垂直な軸に軸支される円形の回転翼２５ｂが配置され、この回転翼２５ｂが回転することにより冷却ファン２５の下方に設けられる吸気口８ａより空気を吸引し、その上部に配設されるヒートシンク２６側に送出し、該ヒートシンク２６を効率よく冷却する。
【００３０】
ヒートシンク２６は、放熱効果の良好なアルミ材等からなり複数個のフィン２６ａを有し、上面には上部開口２６ｂが、側面には側部開口２６ｃがそれぞれ設けられ、冷却ファン２５により送出される冷却風をヒートシンク２６の上面及び側面方向に流す。その冷却風は制御基板２３を挟んで前後方向に流れ、前方へ流れる冷却風は更に操作基板１７上の素子等を冷却し、後方へ流れる冷却風は更に底部コイル１２及びコーナーコイル１３等を冷却し、排気口８ｂより排出される。そして特に発熱する素子であるＩＧＢＴ２７ａ及びダイオードブリッジ２７ｂは、図２で示すようにヒートシンク２６の上面にそれぞれ直接取り付けられ、その放熱を良好に行う。
【００３１】
制御基板２３上には、本願発明の要部となる温度センサ２８が取り付けられる。この温度センサ２８は、ヒートシンク２６の側部開口２６ｃ近傍に配置される。そのため図２で示すようにヒートシンク２６の側部開口２６ｃより矢印のように流出する冷却風が温度センサ２８に当たり、該温度センサ２８を効率的に冷却する。この温度センサ２８はダイオード型サーミスタで構成される。
【００３２】
次にこの温度センサ２８及び内鍋センサ１１の信号に基づいて炊飯制御及び保温制御を行うための制御回路について図３により説明する。
【００３３】
図中、符号４０が炊飯・保温制御用のマイコン制御ユニット（ＣＰＵ）であり、該ＣＰＵ４０はマイクロコンピュータを中心とし、例えば内鍋１０部分ないし室温の温度検知回路部、ワークコイル駆動制御回路部、発振回路部、リセット回路部、保温ヒータおよび肩ヒータ等駆動制御回路部、電源回路部、液晶およびＬＥＤランプ等表示部、操作スイッチ部等を各々備えて構成される。
【００３４】
そして、先ず上記内鍋１０の底部に設けられる内鍋センサ１１に対応して設けられた内鍋温度検知回路４８には、内鍋センサ１１による内鍋温度信号が入力され、更に制御基板２３上に設けられる温度センサ２８による室温又は異常温度信号が温度検知回路４９に入力されるようになっている。
【００３５】
ワークコイル駆動制御回路部は、例えばパルス幅変調回路４６、同期トリガー回路５３、ＩＧＢＴ駆動回路４５、ＩＧＢＴ５０、共振コンデンサ５１によって形成される。そして、ＣＰＵ４０により、パルス幅変調回路４６を制御することにより、例えば炊飯および保温の各工程に応じて底部コイル１２及びコーナーコイル１３の出力値および同出力値でのＯＮデューティー比（例えばｎ秒／１６秒）をそれぞれ適切に変えることによって、炊飯及び保温の各工程における内鍋１０の目標加熱温度と加熱パターンを炊飯量を考慮して適切に可変コントロールし、均一な吸水作用と加熱ムラのない御飯の炊き上げ並びに良質な保温作用を実現するための適切な加熱出力制御が行われるようになっている。
【００３６】
なお、符号ＤはＩＧＢＴ５０のフライホイールダイオード、符号５５は、家庭用ＡＣ電源５７との間に挿入されたワークコイル駆動用のダイオードブリッジを内蔵した電源側整流回路、５２はその平滑回路である。
【００３７】
一方、符号９は上述の保温ヒータ、３４は蓋ヒータであり、保温ヒータ９は保温ヒータ駆動回路５６により、蓋ヒータ３４は蓋ヒータ駆動回路５４により、それぞれ所望の出力とデューティー比でＯＮ，ＯＦＦ駆動されるようになっている。さらに、符号２０は液晶、ＬＥＤ等の表示部、４３はブザー等の報知部、１９は炊飯スイッチ、保温スイッチ、タイマースイッチ、取消スイッチ等の各種操作スイッチ部、４７はクロック基準制御信号形成用の発振回路、４４はリセット回路である。
【００３８】
次に上述のＣＰＵ４０を使用してなされる本願発明の炊飯器の炊飯及び保温制御の内容について、図４のタイムチャート及び図５〜９のフローチャートを参照して説明する。
【００３９】
先ず図４のタイムチャートに従って炊飯工程及び保温工程の概略について説明すると、炊飯工程では、底部コイル１２及びコーナーコイル１３の出力を所定値に上げることにより、まずお米に水を吸水させるための吸水工程があり、お米に充分な吸水が行われると、出力を急激に上げ、お米を一気に炊き上げる昇温工程があり、この昇温工程での単位時間当たりの昇温温度に基づいて内鍋１０内のご飯量である合数が判定され、そのご飯量の合数に基づいて以後の昇温工程の昇温時間を決定する。そして決定された昇温時間に基づく昇温工程が実行されご飯を炊き上げる。その後、むらし工程で炊き上がったご飯を充分むらし、ご飯を食べれる状態にして炊飯工程を終了する。
【００４０】
この場合炊飯工程が開始されるとワークコイルからの加熱が行われない状態で１分間冷却ファン２５を駆動しその冷却風で温度センサ２８を充分冷却し、温度センサ２８を大気温度にし１分間経過後に初期室温度としてその時の温度を測定し、そのデータをＣＰＵ４０に記憶するとともに以後の昇温工程に呼び出して利用することになる。
【００４１】
又、吸水工程と昇温工程とで温度センサ２８による測定が行われ、異常温度になっていないかを調べ、異常温度になっていたら加熱制御を停止して安全を図ることになる。その理由は、冷却ファン２５が故障で停止したり、炊飯器１が毛足の長い絨毯の上で炊飯が行われ、吸気口８ａが絨毯により塞がれ充分な冷却風が供給されなかったり、或いは異常に室温が高い部屋で炊飯が行われたりすると炊飯器１が危険な状態になるためそのような危険を回避するためである。
【００４２】
保温工程でも温度センサ２８を用いて室温を検知し、その室温データに基づいて保温制御が行われる。保温工程は、炊飯工程に続いて行われる場合、及び保温スイッチが押されて行われる場合がある。まず、炊飯工程に続いて行われる場合は、保温工程に入ったとしても炊飯工程直後であり温度センサ２８近傍は温度が高く例え冷却ファン２５を駆動して冷却したとしても温度センサ２８の温度はなかなか大気温度にまで下がらないため、この場合には炊飯工程開始時に読み込んでいた室温データをそのまま使うことになる。
【００４３】
その後３時間が経過して更に保温工程を続ける場合には、温度センサ２８によりその時点での温度を検知し、その温度を室温として以後の保温制御を続行することになる。そして以後の保温制御において定期的に温度センサ２８による測定が行われ、保温温度が所定以下に低下した場合には、内鍋１０の状態を改めて検出し、新たに炊飯が行われると判断した場合には冷却ファン２５を駆動し温度センサ２８を冷却して待機することになる。
【００４４】
次いで、保温スイッチが押され保温工程が行われる場合には、温度センサ２８近傍の温度が室温以上の場合もあり得るので１分間冷却ファンを駆動して温度センサ２８を冷却し、冷却した後で室温を測定しその後の保温制御に使うことになる。
【００４５】
続いて図５〜９のフローチャートを参照して炊飯工程及び保温工程で温度センサ２８がどのように使われるかについて説明する。
【００４６】
炊飯スイッチが押されると、炊飯直前がどのような状態、例えば前回の炊飯或いは保温直後の状態もあり得るためステップＳ１で１分間タイマを作動させ、ステップＳ２で冷却ファン２５を駆動する。この冷却ファン２５の駆動は１分間行われる。その判断はステップＳ３で行われ、冷却が１分未満であればステップＳ２に戻り冷却ファン２５の駆動を続行する。
【００４７】
冷却が１分間継続されると温度センサ２８は冷却され、大気温度になるのでステップＳ４で温度センサ２８により室温を測定し、その温度データを初期室温としてＣＰＵ４０に記憶する。その後ステップＳ５で１５分間タイマを作動させ、ステップＳ６に進み吸水工程を開始する。
【００４８】
吸水工程は１５分間行われ、その判断はステップＳ７で行われる。そこで１５分経過するとステップＳ１１に進み炊き上げ工程でもある昇温工程を行うことになるが、１５分未満であればステップＳ８に進み異常温度検知が行われる。その異常温度検知は、温度センサ２８で行われ、その時の温度が７０℃以下であるかで判断される。そしてその時の温度が７０℃以下であればステップＳ６に戻り吸水工程が継続され、７０℃より高いとステップＳ９に進み通電が停止され、加熱を終了するとともにステップＳ１０で表示部２０にエラー表示をし、炊飯が取り消されることになる。
【００４９】
ステップＳ７で１５分経過するとステップＳ１１で昇温工程が開始されステップＳ１２に進む。ステップＳ１２でその時の温度が昇温温度以下であると判断されるとステップＳ１３に進み、異常温度検知が行われる。その異常温度検知は、温度センサ２８で行われ、その時の温度が７０℃以下であるかで判断され、７０℃以下であればステップＳ１１に戻り昇温工程が継続され、７０℃より高いとステップＳ９に進み通電が停止され、加熱を終了するとともにステップＳ１０で表示部２０にエラー表示をし、炊飯が取り消されることになる。
【００５０】
ステップＳ１２でその時の温度が昇温温度より高いと判断されるとステップＳ１４に進みむらし工程が開始され、その後ご飯が炊き上がると図６で示す保温工程に移る。
【００５１】
図６の保温工程について説明すると、保温工程が開始されるとステップＳ１で３時間タイマがスタートする。３時間タイマがスタートすると本来ステップＳ２で温度センサ２８によりその時の室温が読み込まれることになるが、しかしながらここでの保温工程は炊飯工程直後の保温であるため、温度センサ２８近傍は温度が高い状態にあり少しぐらい冷却ファンで冷却したとしても短時間で温度が下がらないため、炊飯工程のステップＳ４で読み込んでおいた初期室温データを使い、その初期室温が１２℃以下か否かを判断する。
【００５２】
ステップＳ２での初期室温が１２℃以下の場合には、ステップＳ３において保温ヒータ９を全出力の６／１６のデューティー比による加熱となるように制御し、ステップＳ４において蓋ヒータ３４を全出力の８／１６のデューティー比による加熱となるように制御する。
【００５３】
ステップＳ２での初期室温が１２℃より高い場合には、ステップＳ５に進み初期室温が２５℃以下か否かを判断する。ステップＳ５での初期室温が２５℃以下の場合には、ステップＳ６において保温ヒータ９を全出力の５／１６のデューティー比による加熱となるように制御し、ステップＳ７において蓋ヒータ３４を全出力の６／１６のデューティー比による加熱となるように制御する。
【００５４】
ステップＳ５での初期室温が２５℃より高い場合には、ステップＳ８に進み保温ヒータ９を全出力の４／１６のデューティー比による加熱となるように制御し、ステップＳ９において蓋ヒータ３４を全出力の４／１６のデューティー比による加熱となるように制御することになる。
【００５５】
保温制御は、初期室温に応じて設定されているいずれかの出力制御が行われることになり、それとともに工程中において所定時間毎に内鍋センサ１１による温度測定が行われ、所定の保温温度以下かが検知される。そこでの温度が保温温度以下であるとステップＳ１１で底部コイル１２及び／又はコーナーコイル１３を全出力の１／１６のデューティー比による加熱となるように制御し、そこでの温度が保温温度より高いとステップＳ１２で底部コイル１２及びコーナーコイル１３をＯＦＦすることになる。その後ステップＳ１３で３時間が経過したかどうかが判断され、未だ経過していないと判断されるとステップＳ２に戻り改めて初期室温に応じた保温制御が継続される。
【００５６】
ステップＳ１３で３時間が経過したと判断されると図７に示す継続する保温制御が実行される。そのフローを図７により説明する。図６のステップＳ１３で３時間が経過したと判断されると、図７に移り、ステップＳ１で温度センサ２８により室温が測定され、ステップＳ２に進みその室温データに基づいて以後の保温制御が行われる。
【００５７】
ステップＳ２で測定温度が１２℃以下と判断されると、ステップＳ３において保温ヒータ９を全出力の６／１６のデューティー比による加熱となるように制御し、ステップＳ４において蓋ヒータ３４を全出力の８／１６のデューティー比による加熱となるように制御する。
【００５８】
ステップＳ２で測定温度が１２℃より高いと判断されると、ステップＳ５に進み２５℃以下かが判断される。ステップＳ５で測定温度が２５℃以下と判断されると、ステップＳ６において保温ヒータ９を全出力の５／１６のデューティー比による加熱となるように制御し、ステップＳ７において蓋ヒータ３４を全出力の６／１６のデューティー比による加熱となるように制御する。
【００５９】
ステップＳ５で室温が２５℃より高いと判断されると、ステップＳ８に進み保温ヒータ９を全出力の４／１６のデューティー比による加熱となるように制御し、ステップＳ９において蓋ヒータ３４を全出力の４／１６のデューティー比による加熱となるように制御することになる。
【００６０】
このように保温制御は、室温に応じて設定されているいずれかの出力制御が行われることになる。その後ステップＳ１０に進み、保温工程中に内鍋１０が取り出され新たに炊飯が行われるか否かの判断が行われることになり、内鍋１０が取り出されたと判断された場合には、新たに炊飯が行われると想定し、冷却ファン２５を駆動し温度センサ２８を冷却する制御が行われることになる。
【００６１】
即ち、ステップＳ１０で保温温度が所定温度より２℃以下かが判断され、２℃以下であると判断されると、ステップＳ１２に進み内鍋１０の有無が検査され、ステップＳ１３に進む。なお、ステップＳ１０では所定の低下温度を検知しているが、所定の低下温度に変え、所定の温度変化、即ち、単位時間当たりの温度変化を基準にすることもできる。
【００６２】
そして、ステップＳ１３で内鍋１０があると判断されるとステップＳ１１に進むが、内鍋１０がないと判断されるとステップＳ１４で保温を取り消すとともに、新たに炊飯が行われると想定し、ステップＳ１５で１分タイマをスタートし、ステップＳ１６で冷却ファン２５を駆動し温度センサ２８を冷却する。その後ステップＳ１７で１分経過したかが判断され、経過していなければステップＳ１６に戻り冷却ファン２５の駆動を継続することになるが、１分経過後はこのフローを終了して待機モードに移行する。
【００６３】
ステップＳ１０で２℃より下がっていないと判断された場合には、ステップＳ１１に進み所定の保温温度以下かが検知される。そこでの測定温度が保温温度以下であるとステップＳ１８で底部コイル１２及び／又はコーナーコイル１３を全出力の１／１６のデューティー比による加熱となるように制御し、そこでの測定温度が保温温度より高いとステップＳ１９で底部コイル１２及びコーナーコイル１３をＯＦＦすることになる。その後はステップＳ１に戻り改めて室温に応じた保温制御が継続される。
【００６４】
図８は、保温中の保温が取り消された場合に冷却ファンを一定時間駆動するフローの例を示す。なお、このフローは、ステップＳ２０に関する部分以外は図７のものと同じである。この例を図により説明すると、図６のステップＳ１３で３時間が経過したと判断されると、この図８に移り、ステップＳ１で温度センサ２８により室温が測定され、ステップＳ２に進みその室温データに基づいて以後の保温制御が行われる。
【００６５】
ステップＳ２で測定温度が１２℃以下と判断されると、ステップＳ３において保温ヒータ９を全出力の６／１６のデューティー比による加熱となるように制御し、ステップＳ４において蓋ヒータ３４を全出力の８／１６のデューティー比による加熱となるように制御する。
【００６６】
ステップＳ２で測定温度が１２℃より高いと判断されると、ステップＳ５に進み２５℃以下かが判断される。ステップＳ５で測定温度が２５℃以下と判断されると、ステップＳ６において保温ヒータ９を全出力の５／１６のデューティー比による加熱となるように制御し、ステップＳ７において蓋ヒータ３４を全出力の６／１６のデューティー比による加熱となるように制御する。
【００６７】
ステップＳ５で室温が２５℃より高いと判断されると、ステップＳ８に進み保温ヒータ９を全出力の４／１６のデューティー比による加熱となるように制御し、ステップＳ９において蓋ヒータ３４を全出力の４／１６のデューティー比による加熱となるように制御することになる。
【００６８】
このように保温制御は、室温に応じて設定されているいずれかの出力制御が行われることになる。その後ステップＳ１０に進み、保温工程中に内鍋１０が取り出され新たに炊飯が行われるか否かの判断が行われることになり、内鍋１０が取り出されたと判断された場合には、新たに炊飯が行われると想定し、冷却ファン２５を駆動し温度センサ２８を冷却する制御が行われることになる。
【００６９】
即ち、ステップＳ１０で保温温度が所定温度より２℃以下かが判断され、２℃以下であると判断されると、ステップＳ１２に進み内鍋１０の有無が検査され、ステップＳ１３に進む。なお、ステップＳ１０では所定の低下温度を検知しているが、所定の低下温度に変え、所定の温度変化、即ち、単位時間当たりの温度変化を基準にすることもできる。
【００７０】
そして、ステップＳ１３で内鍋１０があると判断された場合にはステップＳ１１に進むが、内鍋１０がないと判断された場合にはステップＳ１４で保温を取り消すとともに、新たに炊飯が行われると想定し、ステップＳ１５で１分タイマをスタートし、ステップＳ１６で冷却ファン２５を駆動し温度センサ２８を冷却する。その後ステップＳ１７で１分経過したかが判断され、経過していなければステップＳ１６に戻り冷却ファン２５の駆動を継続することになるが、１分経過後はこのフローを終了して待機モードに移行する。
【００７１】
ステップＳ１０で２℃より下がっていないと判断された場合には、ステップＳ１１に進み所定の保温温度以下かが検知される。そこでの測定温度が保温温度以下であるとステップＳ１８で底部コイル１２及び／又はコーナーコイル１３を全出力の１／１６のデューティー比による加熱となるように制御し、そこでの測定温度が保温温度より高いとステップＳ１９で底部コイル１２及びコーナーコイル１３をＯＦＦすることになる。その後はステップＳ１に戻り保温制御が継続されることになるが、この継続途中においてステップＳ２０で保温が取り消されたかが判断される。
【００７２】
そして保温がステップＳ２０で取り消されると、ステップＳ１４に戻り、保温が取り消されるとともに、ステップＳ１５で１分タイマをスタートし、ステップＳ１６で冷却ファン２５を駆動し温度センサ２８を冷却する。その後ステップＳ１７で１分経過したかが判断され、経過していなければステップＳ１６に戻り冷却ファン２５の駆動を継続するが、１分経過後はこのフローを終了して待機モードに移行することになる。
【００７３】
次に、保温工程が保温スイッチを押され、押された時点から開始される場合のフローを図９に示す。保温スイッチが押されると保温工程が開始される。保温工程が開始されると、まずはステップＳ１で１分タイマがスタートされ、ステップＳ２で冷却ファン２５を駆動し温度センサ２８を冷却する。その後ステップＳ３で１分経過したかが判断され、経過していなければステップＳ２に戻り冷却ファン２５の駆動を継続するが、１分経過後はステップＳ４に進み温度センサ２８により室温が測定される。室温が測定されるとステップＳ５に進みその室温データに基づいて以後の保温制御が行われる。
【００７４】
ステップＳ５で室温が１２℃以下と判断されると、ステップＳ６において保温ヒータ９を全出力の６／１６のデューティー比による加熱となるように制御し、ステップＳ７において蓋ヒータ３４を全出力の８／１６のデューティー比による加熱となるように制御する。
【００７５】
ステップＳ５で室温が１２℃より高いと判断されると、ステップＳ８に進み２５℃以下かが判断される。ステップＳ８で室温が２５℃以下と判断されると、ステップＳ９において保温ヒータ９を全出力の５／１６のデューティー比による加熱となるように制御し、ステップＳ１０において蓋ヒータ３４を全出力の６／１６のデューティー比による加熱となるように制御する。
【００７６】
ステップＳ８で室温が２５℃より高いと判断されると、ステップＳ１１に進み保温ヒータ９を全出力の４／１６のデューティー比による加熱となるように制御し、ステップＳ１２において蓋ヒータ３４を全出力の４／１６のデューティー比による加熱となるように制御することになる。
【００７７】
このように保温制御は、室温に応じて設定されているいずれかの出力制御が行われることになる。その後ステップＳ１３で保温温度が所定温度以下であると判断されるとステップＳ１４で底部コイル１２及び／又はコーナーコイル１３を全出力の１／１６のデューティー比による加熱となるように制御し、そこでの温度が保温温度より高いと判断されるとステップＳ１５で底部コイル１２及びコーナーコイル１３をＯＦＦすることになる。更にその後はステップＳ４に戻り保温制御が継続されることになる。
【００７８】
本願発明は、上記実施例の構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜設計変更可能である。
【００７９】
【発明の効果】
１つの温度センサで室温と炊飯中の異常温度とを測定できるため、部品点数を低減できその分生産コストを低減することができる。又、炊飯開始時並びに保温時には基板近傍の温度は直前の状態により大きく異なるが、発熱部品冷却用のファンを回し温度センサが室温に馴染んでから測定するため、より正確な室温を測定することができ炊飯制御及び保温制御を良好に行うことができる。更に、炊飯中の異常温度を素早く検出することができるため安全性が大いに向上するとともに、電流ヒューズの溶断やブレーカーのＯＦＦといった不具合を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本願発明の炊飯器の全体断面図。
【図２】  本願発明のセンサが取り付けられる制御基板の概略斜視図。
【図３】  本願発明の制御回路部分のシステムブロック図。
【図４】  炊飯工程から保温工程に到る全体の概略タイムチャート図。
【図５】  炊飯工程のフローチャート図。
【図６】  炊飯工程から保温工程に移行した場合の保温工程のフローチャート図。
【図７】  保温工程中、鍋が取り出された場合のフローチャート図。
【図８】  保温工程中に取り消された時に一定時間冷却ファンを回す場合のフローチャート図。
【図９】  保温スイッチで保温工程から開始した場合のフローチャート図。
【図１０】  従来例の炊飯器の断面図。
【符号の説明】
１…炊飯器              ２…容器本体
３…蓋部                ３ａ…ヒンジ機構
３ｂ…ロック部材        ４…外ケース
４ａ…水平部            ４ｂ…垂直部
５…内ケース            ５ａ…貫通口
６…肩部材              ７…取手
８…底ケース            ８ａ…吸気口
８ｂ…排気口            ８ｃ…脚部
９…保温ヒータ          １０…内鍋
１１…内鍋センサ    １２…底部コイル
１３…コーナーコイル    １５…前方空間
１６…操作基板保持部材  １７…操作基板
１８…操作パネル        １９…スイッチボタン
２０…表示部            ２２…制御基板保持部材
２３…制御基板          ２３ａ…切欠
２４…ビス              ２５…冷却ファン
２５ａ…ファンケース    ２５ｂ…回転翼
２６…ヒートシンク      ２６ａ…フィン
２６ｂ…上部開口        ２６ｃ…側部開口
２７…電子制御素子      ２７ａ，５０…ＩＧＢＴ
２７ｂ…ダイオードブリッジ  ２８…温度センサ
３１…上蓋              ３２…下蓋
３３…放熱板            ３４…蓋ヒータ
３５…内カバー          ３６…断熱材
３７…調圧蓋            ３８…蒸気通路
３９…蒸気口            ４０…ＣＰＵ
４５…ＩＧＢＴ駆動回路  ４６…パルス幅変調回路
４８…内鍋温度検知回路  ４９…温度検知回路
５１…共振コンデンサ    ５３…同期トリガー回路
５４…蓋ヒータ駆動回路  ５６…保温ヒータ駆動回路
５７…ＡＣ電源
【図１】
0003709844.tif 000002
【図２】
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【図３】
0003709844.tif 000004
【図４】
0003709844.tif 000005
【図５】
0003709844.tif 000006
【図６】
0003709844.tif 000007
【図７】
0003709844.tif 000008
【図８】
0003709844.tif 000009
【図９】
0003709844.tif 000010
【図１０】
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