JP2004275226A - 電気炊飯器とその炊飯量判定方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】吸水工程で内釜の検出温度を徐々に上昇させながら炊飯量の判定を行い、その後の加熱量を炊飯量の判定結果に応じて調整する。
【解決手段】制御手段は、吸水工程において内釜の検出温度が第１設定温度Ｔ１から第２設定温度Ｔ２まで所定時間ｔ２−ｔ１をかけて小さい勾配で段階的に上昇するように加熱手段のオン・オフ制御を行い、所定時間ｔ２−ｔ１における加熱手段のオフ時間の積算値に基づいて炊飯量の判定を行う。例えばオフ時間の積算値が長いほど炊飯量が少ないと判定し、その後の加熱量を減らす方向に調整する。
【選択図】 図７
【解決手段】制御手段は、吸水工程において内釜の検出温度が第１設定温度Ｔ１から第２設定温度Ｔ２まで所定時間ｔ２−ｔ１をかけて小さい勾配で段階的に上昇するように加熱手段のオン・オフ制御を行い、所定時間ｔ２−ｔ１における加熱手段のオフ時間の積算値に基づいて炊飯量の判定を行う。例えばオフ時間の積算値が長いほど炊飯量が少ないと判定し、その後の加熱量を減らす方向に調整する。
【選択図】 図７
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気炊飯器とその炊飯量判定方法に関し、特に強い火力で加熱する前に弱い火力で加熱しながら米粒の吸水を促進する吸水工程において炊飯量を判定する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
制御手段であるマイクロコンピュータが搭載された電気炊飯器では、あらかじめメモリに記憶されたプログラムに従ってマイクロコンピュータが内釜の加熱手段（電熱ヒータ又はＩＨコイル）の出力を制御することによって、適切な炊飯制御が実行される。この際、内釜の温度を検出する温度センサーの出力信号（検出温度）がマイクロコンピュータにフィードバックされ、マイクロコンピュータは、検出温度に基づいて加熱手段の出力を制御する。
【０００３】
このような炊飯制御は例えば、吸水工程、昇温工程、沸騰工程、炊上げ工程及び蒸らし工程を含む。吸水工程では、弱い火力で内釜を加熱しながら米粒の吸水を促進する。昇温工程では、検出温度が大きい勾配で約１００℃まで上昇するように強い火力で内釜を加熱する。沸騰工程では、強い火力を維持し、米が沸騰湯の中で炊かれる。沸騰工程では検出温度が約１００℃に維持される。やがて内釜内の水分が蒸発して無くなると炊上げ工程に移行する。炊上げ工程では、検出温度が約１００℃から急激に上昇し、所定温度に達すれば加熱手段の出力を下げて蒸らし工程に移行する。蒸らし工程では、検出温度があらかじめ定めたむらし温度に所定時間維持されるように加熱手段の出力を制御する。
【０００４】
上記のような炊飯制御において、内釜内の米の量である炊飯量（合数ということもある）を昇温工程における温度上昇勾配から判定し、判定結果に基づいてその後の加熱量を調整することが行われている。つまり、加熱手段の出力が一定であれば炊飯量に比例して温度上昇勾配が小さくなるので、単位時間当たりの温度上昇又はそれに相当する量を検出することによって炊飯量を判定する。そして、その後の工程において、炊飯量が多いほど加熱量を大きくするといった制御を行っている。
【０００５】
しかしながら、昇温工程で炊飯量の判定を行った場合に、その判定結果に基づいて、その後の加熱量の調整を行うことはできるが、例えば昇温工程の初めから加熱手段の出力を炊飯量に応じて調整するといった制御ができない。加熱手段の出力が同じ場合は、炊飯量が大きく変化すると昇温工程に要する時間が大きく変化する。したがって、炊飯量に応じて加熱手段の出力を調整することが望ましい。
【０００６】
そこで、例えば特許文献１に開示されているように、吸水工程（特許文献１では前炊き工程と呼称されている）において炊飯量を判定する方法が提案されている。この判定方法では、吸水工程で内釜の検出温度を所定温度に維持するように加熱手段を制御し、このときの加熱手段の通電度合を計測することによって炊飯量を判定する。
【０００７】
【特許文献１】
特開平２−２７７４２０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記の特許文献１に開示された炊飯量の判定方法では、吸水工程で内釜の検出温度を所定温度に維持する必要がある。しかし、発明者らの実験結果によれば、吸水工程で検出温度を一定に維持する場合に比べて、検出温度を徐々に（小さい勾配で）上昇させた方が飯の炊き上がり状態が良くなることが分かった。
【０００９】
例えば、吸水温度（検出温度）が約４５℃に維持される従来の吸水工程に比べて、吸水温度を５０℃より少し高めの温度に設定すれば米の吸水率が増加し、一層おいしい飯が炊けることが分かった。しかし、炊飯量が多い場合は検出温度が５０℃に達する前に所定時間（例えば１０分）が経過し吸水工程が終わってしまう。また、吸水温度の設定が６５℃や７０℃の如く高すぎる場合は、炊飯量が少ない場合に米の温度が上昇しすぎて糊化現象が発生する。
【００１０】
そこで、吸水工程で検出温度を徐々に上昇させると、炊飯量が少ない場合でも吸水工程で米の温度が上がりすぎて糊化現象が発生することがなくなり、炊飯量が多い場合でも米の吸水率が向上する。その結果、飯の炊き上がり状態が良くなる（おいしい飯が炊ける）。
【００１１】
本発明は、上記のような実験結果に基づいて為されたものであり、吸水工程で内釜の検出温度を徐々に上昇させながら炊飯量の判定を行い、その後の加熱量を炊飯量の判定結果に応じて調整できるようにすることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明による電気炊飯器は、内釜の温度を検出するための温度センサーと、該温度センサーの検出温度にしたがって前記内釜の加熱手段を制御することにより炊飯制御を実行する制御手段と、炊飯を開始させる炊飯スイッチを含む操作部とを備え、前記制御手段が実行する炊飯制御は、前記検出温度が第１設定温度から第２設定温度まで小さい勾配で上昇するように前記加熱手段を制御する吸水工程と、前記検出温度が大きい勾配で約１００℃まで上昇するように前記加熱手段を制御する昇温工程と、前記検出温度が約１００℃に維持される沸騰工程と、前記検出温度が約１００℃から急激に上昇して所定温度に達すれば前記加熱手段の出力を下げる炊上げ工程とを含み、前記制御手段は、前記吸水工程で前記加熱手段の出力と温度上昇勾配との関係から炊飯量の判定を行い、その後の工程における前記加熱量を前記炊飯量に基づいて調整することを特徴とする。
【００１３】
このような構成によれば、吸水工程で内釜の検出温度を徐々に上昇させながら炊飯量の判定を行い、その後の加熱量を炊飯量の判定結果に応じて調整することができる。また、吸水工程で内釜の検出温度を徐々に上昇させるので、炊飯量が多い場合でも米の吸水率が向上し、炊飯量が少ない場合でも吸水工程で米の温度が上がりすぎて糊化現象が発生することが無い。
【００１４】
好ましい実施形態において、前記制御手段は、前記昇温工程において前記炊飯量が多いほど前記加熱手段の出力が大きくなるように前記加熱手段の出力を制御する。これにより、炊飯量が多い場合に、加熱手段の出力が大きくなるように調整されるので、昇温工程に要する時間、すなわち検出温度が約１００℃に達するまでの時間が短縮される。
【００１５】
別の好ましい実施形態において、前記制御手段は、前記吸水工程において前記検出温度が第１設定温度から第２設定温度まで所定時間をかけて段階的に上昇するように前記加熱手段のオン・オフ制御を行い、前記所定時間における前記加熱手段のオン時間又はオフ時間の積算値に基づいて前記炊飯量の判定を行う。このような具体的な制御によって、吸水工程において検出温度を徐々に上昇させながら炊飯量の判定をほぼ正確に行うことが可能になる。
【００１６】
更に別の好ましい実施形態において、前記制御手段は、前記吸水工程における炊飯量の判定の結果、前記炊飯量が所定量以上であるときは前記吸水工程の残り時間が経過後に前記昇温工程に移行し、前記炊飯量が所定量より少ないときは直ちに前記昇温工程に移行する。このような制御によれば、炊飯量が所定量より少ない場合に、吸水工程の時間を短縮して炊き上がりまでに要する時間を短縮することができる。
【００１７】
また、本発明による電気炊飯器の炊飯量判定方法は、内釜の温度を検出するための温度センサーを備え、その検出温度にしたがって前記内釜の加熱手段を制御することにより炊飯制御を実行する電気炊飯器の炊飯量判定方法であって、前記炊飯制御は、前記検出温度が第１設定温度から第２設定温度まで小さい勾配で上昇するように前記加熱手段を制御する吸水工程と、前記検出温度が大きい勾配で約１００℃まで上昇するように前記加熱手段を制御する昇温工程と、前記検出温度が約１００℃に維持される沸騰工程と、前記検出温度が約１００℃から急激に上昇して所定温度に達すれば前記加熱手段の出力を下げる炊上げ工程とを含み、前記吸水工程で前記加熱手段の出力と温度上昇勾配との関係から炊飯量の判定を行うことを特徴とする。
【００１８】
このような方法によれば、吸水工程で内釜の検出温度を徐々に上昇させながら炊飯量の判定を行い、その後の加熱手段の出力を炊飯量の判定結果に応じて調整することができる。また、吸水工程で内釜の検出温度を徐々に上昇させるので、炊飯量が多い場合でも米の吸水率が向上し、炊飯量が少ない場合でも吸水工程で米の温度が上がりすぎて糊化現象が発生することが無い。
【００１９】
好ましい実施形態において、前記吸水工程において前記検出温度が第１設定温度から第２設定温度まで所定時間をかけて段階的に上昇するように前記加熱手段のオン・オフ制御を行い、前記所定時間における前記加熱手段のオン時間又はオフ時間の積算値に基づいて前記炊飯量の判定を行う。このような具体的な制御方法によって、吸水工程において検出温度を徐々に上昇させながら炊飯量の判定をほぼ正確に行うことが可能になる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施形態に係る電気炊飯器の側面から見た断面図である。この電気炊飯器は、合成樹脂製のケース本体１１とその内部空間に着脱自在に装着された金属製の内釜１２、そしてケース本体１１の上部開口を開閉するようにケース本体１１の後部（図１では右側）に軸１３で枢支された蓋部材１４を備えている。蓋部材１４の内側には内釜１２の上部開口を密封する内蓋１５が設けられている。
【００２２】
内釜１２は、ステンレス鋼板のような磁性体金属又は磁性体を含有する金属で作られている。内釜１２の底部付近には、誘導加熱（ＩＨ）によって内釜１２を加熱するＩＨコイル（加熱手段に相当する）１６が設けられている。ＩＨコイル１６が交流電流で駆動されると、ＩＨコイル１６が発生する交番磁界の磁束が内釜１２に渦電流を発生させる。内釜１２は、この渦電流と自らの電気抵抗によって発熱する。
【００２３】
また、内釜１２の保持部材１７の側部には保温用の側面ヒータ１８がリング状に設けられている。更に、蓋部材１４の内蓋１５を熱伝導によって加熱し結露を防止するための上部ヒータ１９がリング状に設けられている。また、内釜１２の底部の中心部には、内釜１２の温度を検出するための温度センサー２０が設けられている。
【００２４】
電気炊飯器の前面（図１では左側）の上部には、操作部及び表示部を含む操作パネル２１が設けられ、その内側に第１制御基板２２ａが設けられている。また、第１制御基板２２ａの下方の空間に第２制御基板２２ｂが設けられている。これらの制御基板２２（２２ａ＋２２ｂ）には、マイクロプロセッサや温度検出回路、ブザー、電源回路等が搭載されている。
【００２５】
図２は、制御基板を含む電気炊飯器の電気回路の構成を示すブロック図である。この図に示すように、制御手段としてのマイクロコンピュータ（ＭＰＵ）２９と、その発振回路２８及び電源・リセット回路２５が設けられている。温度センサー２０の検出信号は温度検出回路２６を経てマイクロコンピュータ２９に入力される。また、後述する各種の押釦スイッチを含む操作部２７の信号がマイクロコンピュータ２９に入力されている。
【００２６】
前述のＩＨコイル１６は、マイクロコンピュータ２９によってＩＨ駆動回路２４を介して駆動制御される。ＩＨ駆動回路２４は、ＩＧＢＴのようなスイッチング素子、ダイオード、共振用コンデンサ等を用いて構成されており、ＩＨコイル１６に所定の高周波電流を供給する。側面ヒータ１８及び上部ヒータ１９は、マイクロコンピュータ２９によってヒータ駆動回路３０を介してオン・オフ制御される。
【００２７】
また、炊き上がりの報知やキー操作音等のためのブザー３１が設けられ、これもマイクロコンピュータ２９によって制御される。更に、操作パネル２１に設けられた表示部３２が液晶表示器によって構成され、その表示内容がマイクロコンピュータ２９によって設定される。
【００２８】
図３は、電気炊飯器の操作パネルの構成例を示す図である。操作パネル２１は操作部２７と表示部３２からなる。操作部２７は、炊飯スイッチ３７、予約スイッチ３８、メニュースイッチ３９、時刻設定スイッチ４０、取消スイッチ４２及び保温スイッチ４３を備えている。炊飯スイッチ３７を押すと炊飯が開始し、炊飯インジケータ（ＬＥＤ）３７ａが点灯する。
【００２９】
予約スイッチ３８は炊飯予約の設定に使用される。この予約スイッチ３８を押すと、表示部３２の時刻表示部（７セグメント表示部）４５と時刻設定スイッチ（時・分スイッチ）４０を用いて炊き上がり時刻（予約時刻）の設定を行うことができる。この後、炊飯スイッチ３７を押すと、予約時刻がマイクロコンピュータ２９の内蔵メモリに記憶され、予約インジケータ（ＬＥＤ）３８ａが点灯する。この際、予約設定の完了がブザー３１の鳴動によって報知される。マイクロコンピュータ２９は、予約時刻より炊飯に必要な時間だけ手前の時刻から炊飯を開始し、略予約時刻に飯が炊き上がるように制御する。なお、予約設定は２つの異なる時刻を設定することができ、表示部３２において、予約１と予約２のインジケータで区別される。
【００３０】
メニュースイッチ３９は、炊飯メニューの設定に用いられる。このメニュースイッチ３９を押すと、表示部３２の上辺で点灯するメニューが白米、早炊き、おかゆと順番に変わり、点灯したメニューが選択される。メニュースイッチ３９を押さなければデフォルトとして白米が設定される。
【００３１】
時刻設定スイッチ４０は上述の炊飯時刻の予約設定と現在時刻の設定に用いられる。時、分の各スイッチを押せば時刻表示部４５のうち、上２桁（時）又は下２桁（分）がインクリメントされる。取消スイッチ４２は予約設定や保温等の取り消しに用いられる。
【００３２】
保温スイッチ４３は、飯の保温を開始させるために使用される。通常、炊飯行程が完了すれば自動的に保温行程が始まるが、取消スイッチ４２で保温を解除した場合や電源プラグの脱着を行ったような場合に、保温スイッチ４３を押下すれば再び保温が始まる。保温中は保温インジケータ（ＬＥＤ）４３ａが点灯する。
【００３３】
図４は、本発明の実施形態に係る電気炊飯器の炊飯制御において内釜温度が変化する様子を例示するグラフである。内釜温度は、前述の温度センサー２０の検出信号に基づいてマイクロコンピュータ２９が検出する温度である。この炊飯制御では、最初に第１設定温度（例えば５０℃）まで内釜温度（検出温度）を一気に上昇させるようにＩＨコイル１６が駆動され、その後に第１設定温度から第２設定温度（例えば６０℃）まで徐々に内釜温度を上昇させるようにＩＨコイル１６のオン・オフ制御が行われる（吸水工程４５）。この間に米の吸水が促進されると共に、炊飯量（合数）の判定が行われる。この吸水工程４５における炊飯量の判定処理については後に詳しく説明する。
【００３４】
続く昇温工程４６において、所定の電力でＩＨコイル１６が通電され、これによって内釜温度が急激に上昇する。この昇温工程４６におけるＩＨコイル１６への供給電力、すなわち加熱出力は、吸水工程４５における炊飯量の判定結果に応じて調整される。つまり、炊飯量が多いほど加熱出力が大きくなるように設定される。
【００３５】
やがて、内釜１２内の水（湯）が沸騰し、米が沸騰湯の中で炊かれる（ボイルされる）沸騰工程４７に移行する。沸騰工程４７の間は水分が徐々に蒸発し、内釜温度は略１００℃に維持される。内釜１２内の湯が蒸発して無くなるに伴って、炊上げ工程４８に移行する。
【００３６】
炊上げ工程４８において、内釜温度があらかじめ定めた炊上げ温度（例えば１３０℃）に達すると、ＩＨコイル１６への供給電力を下げ、あらかじめ定めたむらし温度（１０７℃）に約１０分間維持される（むらし工程４９）。これで飯が炊き上がり、炊飯制御は完了する。この後、自動的に冷却工程５０を経て保温工程５１に移行する。
【００３７】
冷却工程５０では、自然冷却によって保温温度（例えば約７０℃）まで内釜温度が下がるのを待つ。この後、側面ヒータ１８及び上部ヒータ１９を所定のデューティファクタで通電制御しながら、ＩＨコイル１６のオン・オフ制御によって内釜温度を保温温度に維持する温度調節が実行される（保温工程５１）。
【００３８】
なお、保温工程において、初めは低温保温を行い、時間の経過に伴って保温温度を段階的に上げていく保温制御を行っても良い。例えば、冷却工程５０で６５℃付近まで内釜温度が下がるのを待ち、初めは約６５℃での低温保温を行い、数時間後に保温温度を約６８℃に上げて中温保温を行い、更に数時間後に保温温度を約７２℃に上げて高温保温を行う。こうすることにより、短時間の保温では飯の劣化を抑えながら、保温が長時間になったときには腐敗を抑制することができる。
【００３９】
また、上記の三段階保温において、低温保温から中温保温に移行する際、及び中温保温から高温保温に移行する際に、ごく短時間だけ一時的に内釜温度が１００℃以上になるようにＩＨコイル１６を制御してもよい。これにより、腐敗菌の繁殖を抑えることができる。
【００４０】
図５は、吸水工程における内釜温度の変化を簡略化して例示するグラフである。この例では、吸水工程が吸水１工程、吸水２工程および吸水３工程に分かれ、吸水２工程で炊飯量の判定（合数判定）を実行する。一実施例において、吸水１工程は５分間、吸水２工程は１０分間とし、吸水３工程は合数判定の結果に応じて時間を定める。
【００４１】
図６は、吸水１工程の処理の例を示すフローチャートである。吸水１工程では、内釜温度を第１設定温度Ｔ１（例えば５０℃）まで上昇させた後、この温度に維持する。ステップ＃１０１において吸水１タイマ（例えば５分）をスタートさせる。次のステップ＃１０２で内釜温度（検出温度）がＴ１（例えば５０℃）以上か否かをチェックし、Ｔ１未満の場合は、ＩＨコイル１６をデューティファクタ１６／１６でオンにする（ステップ＃１０３）。内釜温度がＴ１以上であればＩＨコイル１６をオフにする（ステップ＃１０４）。なお、ＩＨコイル１６への供給電力（加熱出力）は、デューティファクタによる調節に加えて、位相制御による調節も可能である。位相制御による調節量は、例えば７０％出力とする。
【００４２】
続くステップ＃１０５では上部ヒータ１９をデューティファクタ６／１６でオンにし、内蓋１５の結露を防ぐ。次のステップ＃１０６で吸水１タイマをチェックする。吸水１タイマが終了（タイムアップ）するまで、ステップ＃１０２からステップ＃１０６の処理が繰り返されて、内釜温度が第１設定温度Ｔ１に維持される。吸水１タイマ（例えば５分）が終了すれば次の吸水２工程に移行する。
【００４３】
図５に戻り、吸水２工程では、内釜温度を第１設定温度Ｔ１から第２設定温度Ｔ２（例えば６０℃）まで徐々に上昇させるようにＩＨコイル１６を制御する。この際、吸水２工程（ｔ１〜ｔ２）をｍ個の区間（図５ではｍ＝１０）に分割する。すなわち、Δｔ＝（ｔ２−ｔ１）／ｍとする。同様に、第１設定温度Ｔ１から第２設定温度Ｔ２までの温度差をｍ個に分割する。すなわち、ΔＴ＝（Ｔ２−Ｔ１）／ｍとする。そして、以下のようなＩＨコイル１６のオン・オフ制御とオフ時間の積算によって合数判定を行う。
【００４４】
図７は、図５における吸水２工程の内釜温度の変化を拡大して示すグラフである。この図から分かるように、それぞれのΔｔ区間において、内釜温度が設定温度（Ｔ１＋ｋΔＴ）に達するまでＩＨコイル１６がオンにされ、設定温度（Ｔ１＋ｋΔＴ）に達するとＩＨコイル１６のオン・オフ制御による温調が行われる。但しｋ＝１，２，．．．，ｍである。
【００４５】
図７に示すように、それぞれのΔｔ区間におけるＩＨコイル１６のオン・オフ制御による温調時間ｔｃ１，ｔｃ２，．．．，ｔｃｍのうちのオフ時間（温調時間の略半分）をｔｏｆｆ１，ｔｏｆｆ２，．．．，ｔｏｆｆｍとし、これらオフ時間の合計ｔｏｆｆを求める。すなわち、ｔｏｆｆ＝ｔｏｆｆ１＋ｔｏｆｆ２＋．．．＋ｔｏｆｆｍとする。このオフ時間の合計ｔｏｆｆは、炊飯量（合数）が多いほど短くなる。したがって、オフ時間の合計ｔｏｆｆから炊飯量（合数）を判定することができる。
【００４６】
なお、それぞれのΔｔ区間におけるＩＨコイル１６のオフ時間の代わりにオン時間の合計を求めてもよい。この場合、オン時間の合計ｔｏｎは、炊飯量（合数）が多いほど長くなる。
【００４７】
図８は、炊飯量の判定を含む吸水２工程の処理の例を示すフローチャートである。ステップ＃２０１において、ｔｏｆｆタイマをクリアし、ｋに１を代入する。ｔｏｆｆタイマは、上記のオフ時間の合計ｔｏｆｆを積算するためのタイマである。ここで、ｍの値（例えば１０）を設定してもよい。
【００４８】
次のステップ＃２０２において、Δｔタイマをスタートさせる。Δｔタイマは、上述のΔｔ区間を計時するためのタイマである。Δｔ＝（ｔ２−ｔ１）／ｍである。例えば、吸水２工程（ｔ１〜ｔ２）の時間が１０分であり、ｍ＝１０とした場合、Δｔは１分に設定される。
【００４９】
次のステップ＃２０３において、Δｔ区間ごとの目標温度Ｔｋが設定される。すなわち、Ｔ１＋ｋΔＴがＴｋに代入される。図７に示した如く、例えば最初のΔｔ区間の目標温度はＴｋ＝Ｔ１＋ΔＴ（例えば５１℃）であり、２番目のΔｔ区間の目標温度はＴｋ＝Ｔ１＋２ΔＴ（例えば５２℃）である。
【００５０】
次のステップ＃２０４で内釜温度（検出温度）がＴｋ以上か否かをチェックし、Ｔｋ未満の場合は、ＩＨコイル１６をデューティファクタ１６／１６でオンにする（ステップ＃２０５）。ＩＨコイル１６の位相制御による調節量は、例えば７０％出力とする。内釜温度がＴｋ以上であればＩＨコイル１６をオフにし（ステップ＃２０６）、ｔｏｆｆタイマを積算（計時）する（ステップ＃２０７）。
【００５１】
次のステップ＃２０８でΔｔタイマをチェックする。Δｔタイマが終了（タイムアップ）するまで、ステップ＃２０４からステップ＃２０８の処理が繰り返される。その結果、図７に示したように、それぞれのΔｔ区間の後半部分において、内釜温度がほぼＴｋに維持される温調時間ｔｃ１，ｔｃ２，．．．，ｔｃｍが設けられることになる。前述のように、それぞれの温調時間ｔｃ１，ｔｃ２，．．．，ｔｃｍの一部（約半分ずつの時間）がオフ時間ｔｏｆｆ１，ｔｏｆｆ２，．．．，ｔｏｆｆｍに相当することになる。
【００５２】
図７の変形例として、図９に示すような内釜温度の制御を行ってもよい。すなわち、Δｔ区間の後半部分においてＩＨコイル１６のオン・オフ制御による温調時間の代わりに、ＩＨコイル１６の通電をオフにするオフ時間ｔｏｆｆ１，ｔｏｆｆ２，．．．，ｔｏｆｆｍを設ける。この場合の制御は、図８のフローチャートにおいて、ステップ＃２０４からステップ＃２０８の処理を少し変えればよい。例えば、内釜温度がＴｋに達した時点でフラグをセットし、その時点からΔｔタイマが終了するまではＩＨコイル１６をオンにしないように制御すればよい。
【００５３】
ステップ＃２０８でΔｔタイマが終了すれば、次のステップ＃２０９でｋの値をインクリメントする。続くステップ＃２１０でｋの値をｍ（例えば１０）と比較し、ｋがｍを超えるまでステップ＃２０２からステップ＃２１０の処理を繰り返す。こうして、時間ｔ２−ｔ１＝ｍΔｔの間だけ内釜温度を段階的に上昇させながら、ＩＨコイル１６をオフにした時間ｔｏｆｆの積算値を求める。なお、図８のフローチャートでは、吸水２工程の時間（例えば１０分）を計時するタイマを設けていないが、これは、Δｔタイマをｍ回繰り返すことによって同等の機能を果たすことができるからである。但し、安全のために吸水２工程の時間を計時するタイマを設けてもよい。
【００５４】
上記のようにして求められたオフ時間の積算値ｔｏｆｆは、前述のように炊飯量（合数）に反比例する値である。つまり、炊飯量が多いほどオフ時間の積算値ｔｏｆｆは小さくなる。
【００５５】
次の吸水３工程では、図５に示すように、内釜温度を第２設定Ｔ２より高い第３設定温度Ｔ３（例えば７０℃）に所定時間（ｔ３−ｔ２）だけ維持するようにＩＨコイル１６の通電制御が行われる。この際、第３設定温度Ｔ３と所定時間（ｔ３−ｔ２）が、炊飯量の判定値であるオフ時間の積算値ｔｏｆｆに応じて設定される。
【００５６】
図１０は、炊飯量の判定値に応じて変化する吸水３工程の処理の例を示すフローチャートである。この例では、炊飯量を少、中、多の３段階に判定し、炊飯量が所定量より少ない場合（少の場合）は、吸水３工程を実行しないで、直ちに次の昇温工程へ移行する。炊飯量が所定量以上の場合（中又は多の場合）は、それぞれに応じて第３設定温度Ｔ３と吸水３タイマの値を設定する。
【００５７】
まず、ステップ＃３０１において、オフ時間の積算値ｔｏｆｆ（炊飯量の逆数に相当する）を判定する。ｔｏｆｆが所定値以上の場合（ステップ＃３０２のＹｅｓ）は炊飯量が所定量より少ないことを意味するので、直ちに昇温工程に移行する。ｔｏｆｆが所定値より小さい場合（ステップ＃３０２のＮｏ）は、ｔｏｆｆの値に応じて第３設定温度Ｔ３及び吸水３タイマを設定する（ステップ＃３０３）。
【００５８】
上述のように、この例ではｔｏｆｆの値が中か小か（すなわち炊飯量が中か多か）に応じて、２通りの第３設定温度Ｔ３及び吸水３タイマが設定される。一般に、ｔｏｆｆの値が小さいほど（すなわち炊飯量が多いほど）第３設定温度Ｔ３を高く設定し、吸水３タイマを長く設定する。第３設定温度Ｔ３及び吸水３タイマのうちのいずれか一方のみをｔｏｆｆの値に応じて変えるようにしてもよい。
【００５９】
次のステップ＃３０４で吸水３タイマをスタートし、続くステップ＃３０５で内釜温度（検出温度）がＴ３以上か否かをチェックする。内釜温度がＴ３未満の場合は、ＩＨコイル１６をデューティファクタ１６／１６でオンにする（ステップ＃３０６）。内釜温度がＴ３以上であればＩＨコイル１６をオフにする（ステップ＃３０７）。なお、ＩＨコイル１６の位相制御による調節量は、例えば７０％出力とする。
【００６０】
続くステップ＃３０８では上部ヒータ１９をデューティファクタ６／１６でオンにし、内蓋１５の結露を防ぐ。次のステップ＃３０９で吸水３タイマをチェックする。吸水３タイマが終了（タイムアップ）するまで、ステップ＃３０５からステップ＃３０９の処理が繰り返されて、内釜温度が第３設定温度Ｔ３に維持される。吸水３タイマが終了すれば次の昇温工程に移行する。
【００６１】
以上のような制御によって、吸水工程（のうちの吸水２工程）において第１設定温度Ｔ１から第２設定温度Ｔ２まで徐々に（段階的に）上昇するようにＩＨコイル１６の通電が制御される。そして、この間に、ＩＨコイル１６のオフ時間に基づいて炊飯量（合数）が判定され、吸水３工程以後のＩＨコイル１６による加熱量が炊飯量の判定結果に応じて調整される。
【００６２】
以上、本発明の実施形態をいくつかの変形例と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態及び変形例の他にも、種々の形態で実施することができる。
【００６３】
本発明は、誘導加熱方式の加熱手段（ＩＨコイル）を用いて炊飯制御を行う電気炊飯器（いわゆるＩＨジャー）に限らず、電熱ヒータを用いて炊飯制御を行う電気炊飯器（いわゆるマイコンジャー）にも適用することができる。
【００６４】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の電気炊飯器とその炊飯量判定方法によれば、吸水工程で内釜の検出温度を徐々に上昇させながら炊飯量の判定を行い、その後の加熱手段の出力を炊飯量の判定結果に応じて調整することができる。吸水工程で内釜の検出温度を徐々に上昇させるので、炊飯量が多い場合でも米の吸水率が向上し、炊飯量が少ない場合でも吸水工程で米の温度が上がりすぎて糊化現象が発生することが無い。
【００６５】
また、温度上昇勾配の急な昇温工程で炊飯量を判定する方法に比べて、徐々に温度を上昇させる吸水工程で炊飯量を判定するので、炊飯量が少ない場合でも炊飯量の判定精度が良くなる効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る電気炊飯器の側面から見た断面図である。
【図２】制御基板を含む電気炊飯器の電気回路の構成を示すブロック図である。
【図３】電気炊飯器の操作パネルの構成例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る電気炊飯器の炊飯制御において内釜温度が変化する様子を例示するグラフである。
【図５】吸水工程における内釜温度の変化を簡略化して例示するグラフである。
【図６】吸水１工程の処理の例を示すフローチャートである。
【図７】図５における吸水２工程の内釜温度の変化を拡大して示すグラフである。
【図８】炊飯量の判定を含む吸水２工程の処理の例を示すフローチャートである。
【図９】図７の変形例を示すグラフである。
【図１０】炊飯量の判定値に応じて変化する吸水３工程の処理の例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１２ 内釜
１６ ＩＨコイル（加熱手段）
１８ 側面ヒータ
１９ 上部ヒータ
２０ 温度センサー
２７ 操作部
２９ マイクロコンピュータ（制御手段）
３７ 炊飯スイッチ
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気炊飯器とその炊飯量判定方法に関し、特に強い火力で加熱する前に弱い火力で加熱しながら米粒の吸水を促進する吸水工程において炊飯量を判定する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
制御手段であるマイクロコンピュータが搭載された電気炊飯器では、あらかじめメモリに記憶されたプログラムに従ってマイクロコンピュータが内釜の加熱手段（電熱ヒータ又はＩＨコイル）の出力を制御することによって、適切な炊飯制御が実行される。この際、内釜の温度を検出する温度センサーの出力信号（検出温度）がマイクロコンピュータにフィードバックされ、マイクロコンピュータは、検出温度に基づいて加熱手段の出力を制御する。
【０００３】
このような炊飯制御は例えば、吸水工程、昇温工程、沸騰工程、炊上げ工程及び蒸らし工程を含む。吸水工程では、弱い火力で内釜を加熱しながら米粒の吸水を促進する。昇温工程では、検出温度が大きい勾配で約１００℃まで上昇するように強い火力で内釜を加熱する。沸騰工程では、強い火力を維持し、米が沸騰湯の中で炊かれる。沸騰工程では検出温度が約１００℃に維持される。やがて内釜内の水分が蒸発して無くなると炊上げ工程に移行する。炊上げ工程では、検出温度が約１００℃から急激に上昇し、所定温度に達すれば加熱手段の出力を下げて蒸らし工程に移行する。蒸らし工程では、検出温度があらかじめ定めたむらし温度に所定時間維持されるように加熱手段の出力を制御する。
【０００４】
上記のような炊飯制御において、内釜内の米の量である炊飯量（合数ということもある）を昇温工程における温度上昇勾配から判定し、判定結果に基づいてその後の加熱量を調整することが行われている。つまり、加熱手段の出力が一定であれば炊飯量に比例して温度上昇勾配が小さくなるので、単位時間当たりの温度上昇又はそれに相当する量を検出することによって炊飯量を判定する。そして、その後の工程において、炊飯量が多いほど加熱量を大きくするといった制御を行っている。
【０００５】
しかしながら、昇温工程で炊飯量の判定を行った場合に、その判定結果に基づいて、その後の加熱量の調整を行うことはできるが、例えば昇温工程の初めから加熱手段の出力を炊飯量に応じて調整するといった制御ができない。加熱手段の出力が同じ場合は、炊飯量が大きく変化すると昇温工程に要する時間が大きく変化する。したがって、炊飯量に応じて加熱手段の出力を調整することが望ましい。
【０００６】
そこで、例えば特許文献１に開示されているように、吸水工程（特許文献１では前炊き工程と呼称されている）において炊飯量を判定する方法が提案されている。この判定方法では、吸水工程で内釜の検出温度を所定温度に維持するように加熱手段を制御し、このときの加熱手段の通電度合を計測することによって炊飯量を判定する。
【０００７】
【特許文献１】
特開平２−２７７４２０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記の特許文献１に開示された炊飯量の判定方法では、吸水工程で内釜の検出温度を所定温度に維持する必要がある。しかし、発明者らの実験結果によれば、吸水工程で検出温度を一定に維持する場合に比べて、検出温度を徐々に（小さい勾配で）上昇させた方が飯の炊き上がり状態が良くなることが分かった。
【０００９】
例えば、吸水温度（検出温度）が約４５℃に維持される従来の吸水工程に比べて、吸水温度を５０℃より少し高めの温度に設定すれば米の吸水率が増加し、一層おいしい飯が炊けることが分かった。しかし、炊飯量が多い場合は検出温度が５０℃に達する前に所定時間（例えば１０分）が経過し吸水工程が終わってしまう。また、吸水温度の設定が６５℃や７０℃の如く高すぎる場合は、炊飯量が少ない場合に米の温度が上昇しすぎて糊化現象が発生する。
【００１０】
そこで、吸水工程で検出温度を徐々に上昇させると、炊飯量が少ない場合でも吸水工程で米の温度が上がりすぎて糊化現象が発生することがなくなり、炊飯量が多い場合でも米の吸水率が向上する。その結果、飯の炊き上がり状態が良くなる（おいしい飯が炊ける）。
【００１１】
本発明は、上記のような実験結果に基づいて為されたものであり、吸水工程で内釜の検出温度を徐々に上昇させながら炊飯量の判定を行い、その後の加熱量を炊飯量の判定結果に応じて調整できるようにすることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明による電気炊飯器は、内釜の温度を検出するための温度センサーと、該温度センサーの検出温度にしたがって前記内釜の加熱手段を制御することにより炊飯制御を実行する制御手段と、炊飯を開始させる炊飯スイッチを含む操作部とを備え、前記制御手段が実行する炊飯制御は、前記検出温度が第１設定温度から第２設定温度まで小さい勾配で上昇するように前記加熱手段を制御する吸水工程と、前記検出温度が大きい勾配で約１００℃まで上昇するように前記加熱手段を制御する昇温工程と、前記検出温度が約１００℃に維持される沸騰工程と、前記検出温度が約１００℃から急激に上昇して所定温度に達すれば前記加熱手段の出力を下げる炊上げ工程とを含み、前記制御手段は、前記吸水工程で前記加熱手段の出力と温度上昇勾配との関係から炊飯量の判定を行い、その後の工程における前記加熱量を前記炊飯量に基づいて調整することを特徴とする。
【００１３】
このような構成によれば、吸水工程で内釜の検出温度を徐々に上昇させながら炊飯量の判定を行い、その後の加熱量を炊飯量の判定結果に応じて調整することができる。また、吸水工程で内釜の検出温度を徐々に上昇させるので、炊飯量が多い場合でも米の吸水率が向上し、炊飯量が少ない場合でも吸水工程で米の温度が上がりすぎて糊化現象が発生することが無い。
【００１４】
好ましい実施形態において、前記制御手段は、前記昇温工程において前記炊飯量が多いほど前記加熱手段の出力が大きくなるように前記加熱手段の出力を制御する。これにより、炊飯量が多い場合に、加熱手段の出力が大きくなるように調整されるので、昇温工程に要する時間、すなわち検出温度が約１００℃に達するまでの時間が短縮される。
【００１５】
別の好ましい実施形態において、前記制御手段は、前記吸水工程において前記検出温度が第１設定温度から第２設定温度まで所定時間をかけて段階的に上昇するように前記加熱手段のオン・オフ制御を行い、前記所定時間における前記加熱手段のオン時間又はオフ時間の積算値に基づいて前記炊飯量の判定を行う。このような具体的な制御によって、吸水工程において検出温度を徐々に上昇させながら炊飯量の判定をほぼ正確に行うことが可能になる。
【００１６】
更に別の好ましい実施形態において、前記制御手段は、前記吸水工程における炊飯量の判定の結果、前記炊飯量が所定量以上であるときは前記吸水工程の残り時間が経過後に前記昇温工程に移行し、前記炊飯量が所定量より少ないときは直ちに前記昇温工程に移行する。このような制御によれば、炊飯量が所定量より少ない場合に、吸水工程の時間を短縮して炊き上がりまでに要する時間を短縮することができる。
【００１７】
また、本発明による電気炊飯器の炊飯量判定方法は、内釜の温度を検出するための温度センサーを備え、その検出温度にしたがって前記内釜の加熱手段を制御することにより炊飯制御を実行する電気炊飯器の炊飯量判定方法であって、前記炊飯制御は、前記検出温度が第１設定温度から第２設定温度まで小さい勾配で上昇するように前記加熱手段を制御する吸水工程と、前記検出温度が大きい勾配で約１００℃まで上昇するように前記加熱手段を制御する昇温工程と、前記検出温度が約１００℃に維持される沸騰工程と、前記検出温度が約１００℃から急激に上昇して所定温度に達すれば前記加熱手段の出力を下げる炊上げ工程とを含み、前記吸水工程で前記加熱手段の出力と温度上昇勾配との関係から炊飯量の判定を行うことを特徴とする。
【００１８】
このような方法によれば、吸水工程で内釜の検出温度を徐々に上昇させながら炊飯量の判定を行い、その後の加熱手段の出力を炊飯量の判定結果に応じて調整することができる。また、吸水工程で内釜の検出温度を徐々に上昇させるので、炊飯量が多い場合でも米の吸水率が向上し、炊飯量が少ない場合でも吸水工程で米の温度が上がりすぎて糊化現象が発生することが無い。
【００１９】
好ましい実施形態において、前記吸水工程において前記検出温度が第１設定温度から第２設定温度まで所定時間をかけて段階的に上昇するように前記加熱手段のオン・オフ制御を行い、前記所定時間における前記加熱手段のオン時間又はオフ時間の積算値に基づいて前記炊飯量の判定を行う。このような具体的な制御方法によって、吸水工程において検出温度を徐々に上昇させながら炊飯量の判定をほぼ正確に行うことが可能になる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施形態に係る電気炊飯器の側面から見た断面図である。この電気炊飯器は、合成樹脂製のケース本体１１とその内部空間に着脱自在に装着された金属製の内釜１２、そしてケース本体１１の上部開口を開閉するようにケース本体１１の後部（図１では右側）に軸１３で枢支された蓋部材１４を備えている。蓋部材１４の内側には内釜１２の上部開口を密封する内蓋１５が設けられている。
【００２２】
内釜１２は、ステンレス鋼板のような磁性体金属又は磁性体を含有する金属で作られている。内釜１２の底部付近には、誘導加熱（ＩＨ）によって内釜１２を加熱するＩＨコイル（加熱手段に相当する）１６が設けられている。ＩＨコイル１６が交流電流で駆動されると、ＩＨコイル１６が発生する交番磁界の磁束が内釜１２に渦電流を発生させる。内釜１２は、この渦電流と自らの電気抵抗によって発熱する。
【００２３】
また、内釜１２の保持部材１７の側部には保温用の側面ヒータ１８がリング状に設けられている。更に、蓋部材１４の内蓋１５を熱伝導によって加熱し結露を防止するための上部ヒータ１９がリング状に設けられている。また、内釜１２の底部の中心部には、内釜１２の温度を検出するための温度センサー２０が設けられている。
【００２４】
電気炊飯器の前面（図１では左側）の上部には、操作部及び表示部を含む操作パネル２１が設けられ、その内側に第１制御基板２２ａが設けられている。また、第１制御基板２２ａの下方の空間に第２制御基板２２ｂが設けられている。これらの制御基板２２（２２ａ＋２２ｂ）には、マイクロプロセッサや温度検出回路、ブザー、電源回路等が搭載されている。
【００２５】
図２は、制御基板を含む電気炊飯器の電気回路の構成を示すブロック図である。この図に示すように、制御手段としてのマイクロコンピュータ（ＭＰＵ）２９と、その発振回路２８及び電源・リセット回路２５が設けられている。温度センサー２０の検出信号は温度検出回路２６を経てマイクロコンピュータ２９に入力される。また、後述する各種の押釦スイッチを含む操作部２７の信号がマイクロコンピュータ２９に入力されている。
【００２６】
前述のＩＨコイル１６は、マイクロコンピュータ２９によってＩＨ駆動回路２４を介して駆動制御される。ＩＨ駆動回路２４は、ＩＧＢＴのようなスイッチング素子、ダイオード、共振用コンデンサ等を用いて構成されており、ＩＨコイル１６に所定の高周波電流を供給する。側面ヒータ１８及び上部ヒータ１９は、マイクロコンピュータ２９によってヒータ駆動回路３０を介してオン・オフ制御される。
【００２７】
また、炊き上がりの報知やキー操作音等のためのブザー３１が設けられ、これもマイクロコンピュータ２９によって制御される。更に、操作パネル２１に設けられた表示部３２が液晶表示器によって構成され、その表示内容がマイクロコンピュータ２９によって設定される。
【００２８】
図３は、電気炊飯器の操作パネルの構成例を示す図である。操作パネル２１は操作部２７と表示部３２からなる。操作部２７は、炊飯スイッチ３７、予約スイッチ３８、メニュースイッチ３９、時刻設定スイッチ４０、取消スイッチ４２及び保温スイッチ４３を備えている。炊飯スイッチ３７を押すと炊飯が開始し、炊飯インジケータ（ＬＥＤ）３７ａが点灯する。
【００２９】
予約スイッチ３８は炊飯予約の設定に使用される。この予約スイッチ３８を押すと、表示部３２の時刻表示部（７セグメント表示部）４５と時刻設定スイッチ（時・分スイッチ）４０を用いて炊き上がり時刻（予約時刻）の設定を行うことができる。この後、炊飯スイッチ３７を押すと、予約時刻がマイクロコンピュータ２９の内蔵メモリに記憶され、予約インジケータ（ＬＥＤ）３８ａが点灯する。この際、予約設定の完了がブザー３１の鳴動によって報知される。マイクロコンピュータ２９は、予約時刻より炊飯に必要な時間だけ手前の時刻から炊飯を開始し、略予約時刻に飯が炊き上がるように制御する。なお、予約設定は２つの異なる時刻を設定することができ、表示部３２において、予約１と予約２のインジケータで区別される。
【００３０】
メニュースイッチ３９は、炊飯メニューの設定に用いられる。このメニュースイッチ３９を押すと、表示部３２の上辺で点灯するメニューが白米、早炊き、おかゆと順番に変わり、点灯したメニューが選択される。メニュースイッチ３９を押さなければデフォルトとして白米が設定される。
【００３１】
時刻設定スイッチ４０は上述の炊飯時刻の予約設定と現在時刻の設定に用いられる。時、分の各スイッチを押せば時刻表示部４５のうち、上２桁（時）又は下２桁（分）がインクリメントされる。取消スイッチ４２は予約設定や保温等の取り消しに用いられる。
【００３２】
保温スイッチ４３は、飯の保温を開始させるために使用される。通常、炊飯行程が完了すれば自動的に保温行程が始まるが、取消スイッチ４２で保温を解除した場合や電源プラグの脱着を行ったような場合に、保温スイッチ４３を押下すれば再び保温が始まる。保温中は保温インジケータ（ＬＥＤ）４３ａが点灯する。
【００３３】
図４は、本発明の実施形態に係る電気炊飯器の炊飯制御において内釜温度が変化する様子を例示するグラフである。内釜温度は、前述の温度センサー２０の検出信号に基づいてマイクロコンピュータ２９が検出する温度である。この炊飯制御では、最初に第１設定温度（例えば５０℃）まで内釜温度（検出温度）を一気に上昇させるようにＩＨコイル１６が駆動され、その後に第１設定温度から第２設定温度（例えば６０℃）まで徐々に内釜温度を上昇させるようにＩＨコイル１６のオン・オフ制御が行われる（吸水工程４５）。この間に米の吸水が促進されると共に、炊飯量（合数）の判定が行われる。この吸水工程４５における炊飯量の判定処理については後に詳しく説明する。
【００３４】
続く昇温工程４６において、所定の電力でＩＨコイル１６が通電され、これによって内釜温度が急激に上昇する。この昇温工程４６におけるＩＨコイル１６への供給電力、すなわち加熱出力は、吸水工程４５における炊飯量の判定結果に応じて調整される。つまり、炊飯量が多いほど加熱出力が大きくなるように設定される。
【００３５】
やがて、内釜１２内の水（湯）が沸騰し、米が沸騰湯の中で炊かれる（ボイルされる）沸騰工程４７に移行する。沸騰工程４７の間は水分が徐々に蒸発し、内釜温度は略１００℃に維持される。内釜１２内の湯が蒸発して無くなるに伴って、炊上げ工程４８に移行する。
【００３６】
炊上げ工程４８において、内釜温度があらかじめ定めた炊上げ温度（例えば１３０℃）に達すると、ＩＨコイル１６への供給電力を下げ、あらかじめ定めたむらし温度（１０７℃）に約１０分間維持される（むらし工程４９）。これで飯が炊き上がり、炊飯制御は完了する。この後、自動的に冷却工程５０を経て保温工程５１に移行する。
【００３７】
冷却工程５０では、自然冷却によって保温温度（例えば約７０℃）まで内釜温度が下がるのを待つ。この後、側面ヒータ１８及び上部ヒータ１９を所定のデューティファクタで通電制御しながら、ＩＨコイル１６のオン・オフ制御によって内釜温度を保温温度に維持する温度調節が実行される（保温工程５１）。
【００３８】
なお、保温工程において、初めは低温保温を行い、時間の経過に伴って保温温度を段階的に上げていく保温制御を行っても良い。例えば、冷却工程５０で６５℃付近まで内釜温度が下がるのを待ち、初めは約６５℃での低温保温を行い、数時間後に保温温度を約６８℃に上げて中温保温を行い、更に数時間後に保温温度を約７２℃に上げて高温保温を行う。こうすることにより、短時間の保温では飯の劣化を抑えながら、保温が長時間になったときには腐敗を抑制することができる。
【００３９】
また、上記の三段階保温において、低温保温から中温保温に移行する際、及び中温保温から高温保温に移行する際に、ごく短時間だけ一時的に内釜温度が１００℃以上になるようにＩＨコイル１６を制御してもよい。これにより、腐敗菌の繁殖を抑えることができる。
【００４０】
図５は、吸水工程における内釜温度の変化を簡略化して例示するグラフである。この例では、吸水工程が吸水１工程、吸水２工程および吸水３工程に分かれ、吸水２工程で炊飯量の判定（合数判定）を実行する。一実施例において、吸水１工程は５分間、吸水２工程は１０分間とし、吸水３工程は合数判定の結果に応じて時間を定める。
【００４１】
図６は、吸水１工程の処理の例を示すフローチャートである。吸水１工程では、内釜温度を第１設定温度Ｔ１（例えば５０℃）まで上昇させた後、この温度に維持する。ステップ＃１０１において吸水１タイマ（例えば５分）をスタートさせる。次のステップ＃１０２で内釜温度（検出温度）がＴ１（例えば５０℃）以上か否かをチェックし、Ｔ１未満の場合は、ＩＨコイル１６をデューティファクタ１６／１６でオンにする（ステップ＃１０３）。内釜温度がＴ１以上であればＩＨコイル１６をオフにする（ステップ＃１０４）。なお、ＩＨコイル１６への供給電力（加熱出力）は、デューティファクタによる調節に加えて、位相制御による調節も可能である。位相制御による調節量は、例えば７０％出力とする。
【００４２】
続くステップ＃１０５では上部ヒータ１９をデューティファクタ６／１６でオンにし、内蓋１５の結露を防ぐ。次のステップ＃１０６で吸水１タイマをチェックする。吸水１タイマが終了（タイムアップ）するまで、ステップ＃１０２からステップ＃１０６の処理が繰り返されて、内釜温度が第１設定温度Ｔ１に維持される。吸水１タイマ（例えば５分）が終了すれば次の吸水２工程に移行する。
【００４３】
図５に戻り、吸水２工程では、内釜温度を第１設定温度Ｔ１から第２設定温度Ｔ２（例えば６０℃）まで徐々に上昇させるようにＩＨコイル１６を制御する。この際、吸水２工程（ｔ１〜ｔ２）をｍ個の区間（図５ではｍ＝１０）に分割する。すなわち、Δｔ＝（ｔ２−ｔ１）／ｍとする。同様に、第１設定温度Ｔ１から第２設定温度Ｔ２までの温度差をｍ個に分割する。すなわち、ΔＴ＝（Ｔ２−Ｔ１）／ｍとする。そして、以下のようなＩＨコイル１６のオン・オフ制御とオフ時間の積算によって合数判定を行う。
【００４４】
図７は、図５における吸水２工程の内釜温度の変化を拡大して示すグラフである。この図から分かるように、それぞれのΔｔ区間において、内釜温度が設定温度（Ｔ１＋ｋΔＴ）に達するまでＩＨコイル１６がオンにされ、設定温度（Ｔ１＋ｋΔＴ）に達するとＩＨコイル１６のオン・オフ制御による温調が行われる。但しｋ＝１，２，．．．，ｍである。
【００４５】
図７に示すように、それぞれのΔｔ区間におけるＩＨコイル１６のオン・オフ制御による温調時間ｔｃ１，ｔｃ２，．．．，ｔｃｍのうちのオフ時間（温調時間の略半分）をｔｏｆｆ１，ｔｏｆｆ２，．．．，ｔｏｆｆｍとし、これらオフ時間の合計ｔｏｆｆを求める。すなわち、ｔｏｆｆ＝ｔｏｆｆ１＋ｔｏｆｆ２＋．．．＋ｔｏｆｆｍとする。このオフ時間の合計ｔｏｆｆは、炊飯量（合数）が多いほど短くなる。したがって、オフ時間の合計ｔｏｆｆから炊飯量（合数）を判定することができる。
【００４６】
なお、それぞれのΔｔ区間におけるＩＨコイル１６のオフ時間の代わりにオン時間の合計を求めてもよい。この場合、オン時間の合計ｔｏｎは、炊飯量（合数）が多いほど長くなる。
【００４７】
図８は、炊飯量の判定を含む吸水２工程の処理の例を示すフローチャートである。ステップ＃２０１において、ｔｏｆｆタイマをクリアし、ｋに１を代入する。ｔｏｆｆタイマは、上記のオフ時間の合計ｔｏｆｆを積算するためのタイマである。ここで、ｍの値（例えば１０）を設定してもよい。
【００４８】
次のステップ＃２０２において、Δｔタイマをスタートさせる。Δｔタイマは、上述のΔｔ区間を計時するためのタイマである。Δｔ＝（ｔ２−ｔ１）／ｍである。例えば、吸水２工程（ｔ１〜ｔ２）の時間が１０分であり、ｍ＝１０とした場合、Δｔは１分に設定される。
【００４９】
次のステップ＃２０３において、Δｔ区間ごとの目標温度Ｔｋが設定される。すなわち、Ｔ１＋ｋΔＴがＴｋに代入される。図７に示した如く、例えば最初のΔｔ区間の目標温度はＴｋ＝Ｔ１＋ΔＴ（例えば５１℃）であり、２番目のΔｔ区間の目標温度はＴｋ＝Ｔ１＋２ΔＴ（例えば５２℃）である。
【００５０】
次のステップ＃２０４で内釜温度（検出温度）がＴｋ以上か否かをチェックし、Ｔｋ未満の場合は、ＩＨコイル１６をデューティファクタ１６／１６でオンにする（ステップ＃２０５）。ＩＨコイル１６の位相制御による調節量は、例えば７０％出力とする。内釜温度がＴｋ以上であればＩＨコイル１６をオフにし（ステップ＃２０６）、ｔｏｆｆタイマを積算（計時）する（ステップ＃２０７）。
【００５１】
次のステップ＃２０８でΔｔタイマをチェックする。Δｔタイマが終了（タイムアップ）するまで、ステップ＃２０４からステップ＃２０８の処理が繰り返される。その結果、図７に示したように、それぞれのΔｔ区間の後半部分において、内釜温度がほぼＴｋに維持される温調時間ｔｃ１，ｔｃ２，．．．，ｔｃｍが設けられることになる。前述のように、それぞれの温調時間ｔｃ１，ｔｃ２，．．．，ｔｃｍの一部（約半分ずつの時間）がオフ時間ｔｏｆｆ１，ｔｏｆｆ２，．．．，ｔｏｆｆｍに相当することになる。
【００５２】
図７の変形例として、図９に示すような内釜温度の制御を行ってもよい。すなわち、Δｔ区間の後半部分においてＩＨコイル１６のオン・オフ制御による温調時間の代わりに、ＩＨコイル１６の通電をオフにするオフ時間ｔｏｆｆ１，ｔｏｆｆ２，．．．，ｔｏｆｆｍを設ける。この場合の制御は、図８のフローチャートにおいて、ステップ＃２０４からステップ＃２０８の処理を少し変えればよい。例えば、内釜温度がＴｋに達した時点でフラグをセットし、その時点からΔｔタイマが終了するまではＩＨコイル１６をオンにしないように制御すればよい。
【００５３】
ステップ＃２０８でΔｔタイマが終了すれば、次のステップ＃２０９でｋの値をインクリメントする。続くステップ＃２１０でｋの値をｍ（例えば１０）と比較し、ｋがｍを超えるまでステップ＃２０２からステップ＃２１０の処理を繰り返す。こうして、時間ｔ２−ｔ１＝ｍΔｔの間だけ内釜温度を段階的に上昇させながら、ＩＨコイル１６をオフにした時間ｔｏｆｆの積算値を求める。なお、図８のフローチャートでは、吸水２工程の時間（例えば１０分）を計時するタイマを設けていないが、これは、Δｔタイマをｍ回繰り返すことによって同等の機能を果たすことができるからである。但し、安全のために吸水２工程の時間を計時するタイマを設けてもよい。
【００５４】
上記のようにして求められたオフ時間の積算値ｔｏｆｆは、前述のように炊飯量（合数）に反比例する値である。つまり、炊飯量が多いほどオフ時間の積算値ｔｏｆｆは小さくなる。
【００５５】
次の吸水３工程では、図５に示すように、内釜温度を第２設定Ｔ２より高い第３設定温度Ｔ３（例えば７０℃）に所定時間（ｔ３−ｔ２）だけ維持するようにＩＨコイル１６の通電制御が行われる。この際、第３設定温度Ｔ３と所定時間（ｔ３−ｔ２）が、炊飯量の判定値であるオフ時間の積算値ｔｏｆｆに応じて設定される。
【００５６】
図１０は、炊飯量の判定値に応じて変化する吸水３工程の処理の例を示すフローチャートである。この例では、炊飯量を少、中、多の３段階に判定し、炊飯量が所定量より少ない場合（少の場合）は、吸水３工程を実行しないで、直ちに次の昇温工程へ移行する。炊飯量が所定量以上の場合（中又は多の場合）は、それぞれに応じて第３設定温度Ｔ３と吸水３タイマの値を設定する。
【００５７】
まず、ステップ＃３０１において、オフ時間の積算値ｔｏｆｆ（炊飯量の逆数に相当する）を判定する。ｔｏｆｆが所定値以上の場合（ステップ＃３０２のＹｅｓ）は炊飯量が所定量より少ないことを意味するので、直ちに昇温工程に移行する。ｔｏｆｆが所定値より小さい場合（ステップ＃３０２のＮｏ）は、ｔｏｆｆの値に応じて第３設定温度Ｔ３及び吸水３タイマを設定する（ステップ＃３０３）。
【００５８】
上述のように、この例ではｔｏｆｆの値が中か小か（すなわち炊飯量が中か多か）に応じて、２通りの第３設定温度Ｔ３及び吸水３タイマが設定される。一般に、ｔｏｆｆの値が小さいほど（すなわち炊飯量が多いほど）第３設定温度Ｔ３を高く設定し、吸水３タイマを長く設定する。第３設定温度Ｔ３及び吸水３タイマのうちのいずれか一方のみをｔｏｆｆの値に応じて変えるようにしてもよい。
【００５９】
次のステップ＃３０４で吸水３タイマをスタートし、続くステップ＃３０５で内釜温度（検出温度）がＴ３以上か否かをチェックする。内釜温度がＴ３未満の場合は、ＩＨコイル１６をデューティファクタ１６／１６でオンにする（ステップ＃３０６）。内釜温度がＴ３以上であればＩＨコイル１６をオフにする（ステップ＃３０７）。なお、ＩＨコイル１６の位相制御による調節量は、例えば７０％出力とする。
【００６０】
続くステップ＃３０８では上部ヒータ１９をデューティファクタ６／１６でオンにし、内蓋１５の結露を防ぐ。次のステップ＃３０９で吸水３タイマをチェックする。吸水３タイマが終了（タイムアップ）するまで、ステップ＃３０５からステップ＃３０９の処理が繰り返されて、内釜温度が第３設定温度Ｔ３に維持される。吸水３タイマが終了すれば次の昇温工程に移行する。
【００６１】
以上のような制御によって、吸水工程（のうちの吸水２工程）において第１設定温度Ｔ１から第２設定温度Ｔ２まで徐々に（段階的に）上昇するようにＩＨコイル１６の通電が制御される。そして、この間に、ＩＨコイル１６のオフ時間に基づいて炊飯量（合数）が判定され、吸水３工程以後のＩＨコイル１６による加熱量が炊飯量の判定結果に応じて調整される。
【００６２】
以上、本発明の実施形態をいくつかの変形例と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態及び変形例の他にも、種々の形態で実施することができる。
【００６３】
本発明は、誘導加熱方式の加熱手段（ＩＨコイル）を用いて炊飯制御を行う電気炊飯器（いわゆるＩＨジャー）に限らず、電熱ヒータを用いて炊飯制御を行う電気炊飯器（いわゆるマイコンジャー）にも適用することができる。
【００６４】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の電気炊飯器とその炊飯量判定方法によれば、吸水工程で内釜の検出温度を徐々に上昇させながら炊飯量の判定を行い、その後の加熱手段の出力を炊飯量の判定結果に応じて調整することができる。吸水工程で内釜の検出温度を徐々に上昇させるので、炊飯量が多い場合でも米の吸水率が向上し、炊飯量が少ない場合でも吸水工程で米の温度が上がりすぎて糊化現象が発生することが無い。
【００６５】
また、温度上昇勾配の急な昇温工程で炊飯量を判定する方法に比べて、徐々に温度を上昇させる吸水工程で炊飯量を判定するので、炊飯量が少ない場合でも炊飯量の判定精度が良くなる効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る電気炊飯器の側面から見た断面図である。
【図２】制御基板を含む電気炊飯器の電気回路の構成を示すブロック図である。
【図３】電気炊飯器の操作パネルの構成例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る電気炊飯器の炊飯制御において内釜温度が変化する様子を例示するグラフである。
【図５】吸水工程における内釜温度の変化を簡略化して例示するグラフである。
【図６】吸水１工程の処理の例を示すフローチャートである。
【図７】図５における吸水２工程の内釜温度の変化を拡大して示すグラフである。
【図８】炊飯量の判定を含む吸水２工程の処理の例を示すフローチャートである。
【図９】図７の変形例を示すグラフである。
【図１０】炊飯量の判定値に応じて変化する吸水３工程の処理の例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１２ 内釜
１６ ＩＨコイル（加熱手段）
１８ 側面ヒータ
１９ 上部ヒータ
２０ 温度センサー
２７ 操作部
２９ マイクロコンピュータ（制御手段）
３７ 炊飯スイッチ
Claims (6)
- 内釜の温度を検出するための温度センサーと、該温度センサーの検出温度にしたがって前記内釜の加熱手段を制御することにより炊飯制御を実行する制御手段と、炊飯を開始させる炊飯スイッチを含む操作部とを備え、
前記制御手段が実行する炊飯制御は、前記検出温度が第１設定温度から第２設定温度まで小さい勾配で上昇するように前記加熱手段を制御する吸水工程と、前記検出温度が大きい勾配で約１００℃まで上昇するように前記加熱手段を制御する昇温工程と、前記検出温度が約１００℃に維持される沸騰工程と、前記検出温度が約１００℃から急激に上昇して所定温度に達すれば前記加熱手段の出力を下げる炊上げ工程とを含み、
前記制御手段は、前記吸水工程で前記加熱手段の出力と温度上昇勾配との関係から炊飯量の判定を行い、その後の工程における前記加熱量を前記炊飯量に基づいて調整することを特徴とする電気炊飯器。 - 前記制御手段は、前記昇温工程において前記炊飯量が多いほど前記加熱手段の出力が大きくなるように前記加熱手段の出力を制御することを特徴とする
請求項１記載の電気炊飯器。 - 前記制御手段は、前記吸水工程において前記検出温度が第１設定温度から第２設定温度まで所定時間をかけて段階的に上昇するように前記加熱手段のオン・オフ制御を行い、前記所定時間における前記加熱手段のオン時間又はオフ時間の積算値に基づいて前記炊飯量の判定を行うことを特徴とする
請求項１又は２記載の電気炊飯器。 - 前記制御手段は、前記吸水工程における炊飯量の判定の結果、前記炊飯量が所定量以上であるときは前記吸水工程の残り時間が経過後に前記昇温工程に移行し、前記炊飯量が所定量より少ないときは直ちに前記昇温工程に移行することを特徴とする
請求項１、２又は３記載の電気炊飯器。 - 内釜の温度を検出するための温度センサーを備え、その検出温度にしたがって前記内釜の加熱手段を制御することにより炊飯制御を実行する電気炊飯器の炊飯量判定方法であって、
前記炊飯制御は、前記検出温度が第１設定温度から第２設定温度まで小さい勾配で上昇するように前記加熱手段を制御する吸水工程と、前記検出温度が大きい勾配で約１００℃まで上昇するように前記加熱手段を制御する昇温工程と、前記検出温度が約１００℃に維持される沸騰工程と、前記検出温度が約１００℃から急激に上昇して所定温度に達すれば前記加熱手段の出力を下げる炊上げ工程とを含み、
前記吸水工程で前記加熱手段の出力と温度上昇勾配との関係から炊飯量の判定を行うことを特徴とする電気炊飯器の炊飯量判定方法。 - 前記吸水工程において前記検出温度が第１設定温度から第２設定温度まで所定時間をかけて段階的に上昇するように前記加熱手段のオン・オフ制御を行い、前記所定時間における前記加熱手段のオン時間又はオフ時間の積算値に基づいて前記炊飯量の判定を行うことを特徴とする
請求項５記載の電気炊飯器の炊飯量判定方法。
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