JP2005342391A - 炊飯器 - Google Patents

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Toshiyuki Kosaka
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Abstract

【課題】複数の炊飯量判定方法を組み合わせて利用して、精度良く適切な火力制御が可能な炊飯器を提供すること。
【解決手段】米量及び/又は米と水の合計重量の重量情報を組み合わせて利用することによって、米量に対する加水量がばらついても沸騰後は一定の火力に制御して加熱することにより火不足もしくは過加熱、焦げ・乾燥を防ぐことができる。
【選択図】図3

Description

本発明は、重量検知手段を搭載した炊飯器に関するものである。
近年、ご飯の食味を向上させるために、鍋の中の米及び水の量(炊飯量)を判定し、炊飯量に応じて加熱量を制御する炊飯器が普及してきた。特許文献1に、従来例の炊飯器が開示されている。従来例1の炊飯器は、炊飯量が多い(例えば、4合以上)場合は強めの火力(例えば、1300W)で加熱を行い、炊飯量が少ない場合は弱めの火力(例えば、600W)で加熱する。炊飯量の判定方法として、所定の熱量で加熱した時の鍋の温度上昇速度から炊飯量を判定する方法とユーザが炊飯前に炊飯器の選択ボタンで炊飯量を指示する方法とが挙げられている。
しかし、加熱時の鍋の温度上昇速度から炊飯量を判定する場合、温度が所定値に達して炊飯量が判定されるまでは、火力制御が不可能である。従って、炊飯量が少ない場合に、吸水が十分に行われる前に水が沸騰し、米に芯が残ってご飯が硬くなった。
特許文献2に、他の従来例の炊飯器が開示されている。本従来例の炊飯器は、炊飯開始と同時に重量検知手段によって内鍋の重量(内鍋、水及び米の総重量)を検知して炊飯量を判定し、炊飯時のヒータの電力量(火力)を制御する。
しかし、水及び米の総重量から炊飯量を判定する場合、米量に対する水量の加水比は不明である。従って、米量に対する加水量が最適加水量より少ない場合は、火力が不足して火通りが悪くなり、米量に対するか水量が最適水量より多い場合は、過加熱となってごはんが崩れて味が抜け、おいしいご飯が炊けないという課題があった。
特開2002−10910号公報 特開平1−27724号公報
本発明は上記従来の課題を解決するもので、コースの誤選択を少なくし複数の炊飯量判定方法を組み合わせて利用して、精度良く適切な火力制御が可能な炊飯器を提供することを目的とする。
ユーザの炊飯開始前の所作が従来から変化が少なく毎回安定した炊きあがりのご飯を得られる炊飯器を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を有する。請求項1に記載の発明は、上面が開口した本体と、前記本体内に着脱自在に収納される鍋と、前記本体を開閉自在に覆う蓋と、前記鍋を加熱する加熱手段と、少なくとも前記鍋に入れられた調理物の重量を検知する重量検知手段と、前記重量検知手段で検知した米量の情報を入力する第一の入力手段と、前記米量に対する加水量を記憶する加水量記憶手段と、前記加水量記憶手段に基づき前記米量に対する加水量を選定する加水量選定手段と、前記鍋に入れられた米量と前記加水量選定手段により選定された水量の合計重量を前記重量検知手段で検知して情報を入力する第二の入力手段と、前記第一の入力手段および第二の入力手段に入力された重量情報の記憶部と、前記記憶部に記憶された前記米量及び/又は米と水の合計重量の重量情報に応じて前記加熱手段への通電率及び/又は通電量を制御する制御手段を備えた炊飯器である。
炊飯量の判定を、従来の所定の熱量で加熱した時の鍋の温度上昇速度から炊飯量を判定する方法に加え、前記米量及び/又は米と水の合計重量の重量情報を組み合わせて利用することによって、米量に対する加水量がばらついても沸騰後は一定の火力に制御して加熱することにより火不足もしくは過加熱、焦げ・乾燥を防ぐことができる。更に、炊飯量に応じた吸水が可能であり、おいしいご飯を炊くことができる。
請求項2に記載の発明は、上面が開口した本体と、前記本体内に着脱自在に収納される鍋と、前記本体を開閉自在に覆う蓋と、前記鍋を加熱する加熱手段と、少なくとも前記鍋に入れられた調理物の重量を検知する重量検知手段と、前記重量検知手段で検知した米量の情報を入力する第一の入力手段と、前記米量に対し複数段階の水重量の加水量範囲を記憶する加水量記憶手段と、前記重量手段で検知した米量と水量の重量比を判定する重量比判定手段と、加水量記憶手段に基づき前記米量に対する加水量を選定する加水量選定手段と、前記鍋に入れられた米量と前記加水量選定手段により選定された水量の合計重量を前記重量検知手段で検知して情報を入力する第二の入力手段と、前記第一の入力手段および第二の入力手段に入力された重量情報の記憶部と、判定された米量と水量の重量比に応じた前記記憶部に記憶された前記米量及び/又は米と水の合計重量の重量情報で前記加熱手段への通電率及び/又は通電量を制御する制御手段を備えた炊飯器である。
米量と水量の重量比に応じた炊飯量の判定方法を用いることによって、精度の高い適切な火力制御ができ、安定した炊きあがりのご飯を炊くことができる。
請求項3に記載の発明は、上面が開口した本体と、前記本体内に着脱自在に収納される鍋と、前記本体を開閉自在に覆う蓋と、前記鍋を加熱する加熱手段と、少なくとも前記鍋に入れられた調理物の重量を検知する重量検知手段と、前記重量検知手段で検知した米量の情報を入力する第一の入力手段と、前記米量に対し複数段階の水重量の加水量範囲を記憶する加水量記憶手段と、前記重量手段で検知した米量と水量の重量比を判定する重量比判定手段と、加水量記憶手段に基づき前記米量に対する加水量を選定する加水量選定手段と、前記鍋に入れられた米量と前記加水量選定手段により選定された水量の合計重量を前記重量検知手段で検知して情報を入力する第二の入力手段と、前記第一の入力手段および第二の入力手段に入力された重量情報の記憶部と、判定された米量と水量の重量比に応じて炊飯できるコースの選択肢を制御する制御手段を備えた炊飯器である。
これによって、ユーザの炊飯コースの誤選択を少なくし、また、適切な火力制御もできることとなる。
請求項4に記載の発明は、前記第二の入力手段は、前記蓋の開閉状態を検知する蓋開閉検知手段による重量検知タイミングとした請求項1または請求項2または請求項3に記載の炊飯器である。
蓋の開閉動作を重量検知タイミングとしてお米とお水の合計重量の重量情報を得ることで、ユーザは炊飯開始前の所作を多く変えることなく毎回安定した炊きあがりのご飯を得られることとなる。
本発明の炊飯器は、コースの誤選択を少なくし複数の炊飯量判定方法を組み合わせて利用して、精度良く適切な火力制御が可能なため、炊飯量によらず常においしいご飯を提供できるという効果を奏する。
本発明の炊飯器は、ユーザの炊飯開始前の所作が従来から変化が少なく毎回安定した炊きあがりのご飯を得られる炊飯器を提供できるという効果を奏する。
以下本発明の実施をするための最良の形態を具体的に示した実施の形態について、図面とともに記載する。
図1〜図8を用いて、本発明の実施の形態の炊飯器を説明する。
始めに、図1及び図2を用いて実施の形態の炊飯器の構成を説明する。図1は、本発明の実施の形態の炊飯器の一部切欠した側面図である。破断部分に断面図を示す。図面を簡潔にするために、電気的接続のためのリード線等は省略してある。図1において、10は炊飯器のボディ(本体)である。ボディ10には、その上面を覆う蓋20が開閉自在に設置されている。ボディ10の収納部30は、上方の上枠32と下方のコイルベース31とから構成される。収納部30は、磁性体製の鍋12を着脱自在に収納する。コイルベース31の鍋12底部に対向する部分に、鍋12を誘導加熱する加熱手段13が配設される。14は、回路基板である。回路基板14にはマイクロコンピュータ、入力回路、出力回路、書き換え可能な不揮発性メモリ(図示しない。例えばフラッシュメモリ)が搭載されている。実施の形態の炊飯器は後述する方法で、鍋12を誘導加熱し、鍋12内の調理物19を加熱調理する。調理物19は、炊飯前の米と水又は炊き上がったご飯等である。実施の形態の炊飯器は図示しない電源コードを有し、電源コードから商用電源が供給された時に「電源ON」の状態になる。
実施の形態の炊飯器に設けられる、各検知手段について説明する。
15は、コイルベース31の底部に配設され、鍋12の温度を検知する温度検知手段である。温度検知手段15は、鍋12が収納部30に収納されると鍋12の底の中央部に当接し、鍋12の温度を検知する。
16は、鍋12が収納部30に収納されているか否かを検知する、鍋検知手段である。鍋検知手段16は、ボディ10に剛体接続されたマイクロスイッチで構成される。鍋12が収納部30に収納されると、温度検知手段15の底に設けた突起部がマイクロスイッチを押下し、鍋検知手段16はON信号を出力する。
21は、蓋20の開閉を検知する蓋開閉検知手段である。蓋開閉検知手段21はボディ10に設けられ、マイクロスイッチから構成される。蓋20が閉じると蓋20のヒンジ部がマイクロスイッチを押下し、蓋開閉検知手段21はON信号を出力する。
鍋検知手段16及び蓋開閉検知手段21は、炊飯器の電源が入っている状態では常に動作しており、ON信号又はOFF信号を出力している。
40は、鍋12の重量を検知する重量検知手段である。重量検知手段40は、支持部17及びロードセル18から構成される。ロードセル18は、ロバーバル型のロードセル(荷重変換器)であり、ボディ10に剛体接続される。ロードセル18に抵抗線ひずみゲージ(図示しない)が取り付けられている。ロードセル18が歪んだ時のひずみゲージの抵抗変化を、ブリッジ回路で電気信号として取り出す。支持部17は、薄板に3つの突起部を設けた形状を有する。薄板はロードセル18の一端にネジ止めされる。支持部17の突起部は、コイルベース31の底部に設けた3つの孔をそれぞれ貫通する。鍋12が収納部30に収納されていない場合、ロードセル18は支持部17の重量を検知する。鍋12が収納部30に収納されると、鍋12の底部が支持部17の突起部先端に当接し、ロードセル18が歪む。鍋12が収納部30に収納されると、ロードセル18は、支持部17、鍋12及び鍋12の中の調理物19の総重量を検知する。ロードセル18に取り付けられている抵抗線ひずみゲージは、ロードセルON/OFF制御部302(後述)から動作指令を受信した時だけ通電される(動作する)。抵抗線ひずみゲージの出力は、通電後0.5秒程度で安定する。重量検知手段40は、鍋の底面を3点支持する支持部17を通じて、正確に鍋及び被加熱物の重量を測定する。
温度検知手段15、鍋検知手段16、蓋開閉検知手段21及び重量検知手段40からの電気信号は、それぞれ回路基板14に入力される。
図2は、本発明の実施の形態の炊飯器の操作部を示す図である。実施の形態の炊飯器の本体10の前面には、操作部50が設けられている(図1では図示しない)。操作部50は、表示部58及びキー入力手段59を有する。キー入力手段59として、スイッチ51〜スイッチ57が配置されている。51は炊飯スイッチ、52は保温スイッチ、53は取消しスイッチ、54はタイマー予約を行うための予約スイッチ、55及び56は予約時刻(時と分)を合わせるための時スイッチ及び分スイッチである。57は重量検知手段40(ロードセル18)を、手動で動作させるための計測スイッチである。ユーザは、各スイッチを操作し指令を入力することができる。表示部58には、炊飯の状況等が表示される。
次に、図3を用いて実施の形態の炊飯器の制御手段の構成を説明する。図3は、本発明の実施の形態の炊飯器の制御系の構成を示すブロック図である。実施の形態の炊飯器の制御系は、操作部50、重量検知手段40、鍋検知手段16、蓋開閉検知手段21、温度検知手段15、制御手段300、加熱コイル駆動手段311、加熱コイル13、記憶部320、鍋12、蓋20を有する。記憶部320は、書き換え可能な不揮発性メモリ(回路基板14に搭載される)で構成され、調理物19の重量を算出するための重量算出用パラメータ321を記憶する。制御手段300は、回路基板14に搭載されたマイクロコンピュータを有する。加熱コイル駆動手段311は、回路基板14に搭載される。
制御手段300(マイクロコンピュータ)はソフトウエアにより、ユーザが操作部50を介して入力する操作指令、各検知手段(重量検知手段40、鍋検知手段16、蓋開閉検知手段21及び温度検知手段15)から入力される各信号、記憶部320から読み込んだ重量算出用パラメータ321に基づき、加熱コイル駆動手段311の制御、表示部58への表示、ロードセル18のON/OFF制御、記憶部320の書き換えを行う。加熱コイル駆動手段311は、制御手段300の制御に応じて、加熱コイル13を駆動する。加熱コイル13の加熱量は、加熱コイル13の通電率及び/又は通電量によって制御される。
制御手段300は、重量算出部301、ロードセルON/OFF制御部302、ゼロ点補正部303、加熱制御部304、加熱プログラム記憶部305を有する。重量算出部301は、ロードセル18の出力信号及び記憶部320から読み込んだ重量算出用パラメータ321に基づいて、鍋12の中の調理物19の重量(炊飯量又は保温量)を算出する。ロードセルON/OFF制御部302は、計測スイッチ57が操作された時及び所定の条件(後述)が整った時にロードセル18への通電をON/OFFする。ゼロ点補正部303は、所定の条件(後述)でロードセル18の出力信号に基づき、重量算出用パラメータ321を書き換える。加熱プログラム記憶部305は、調理物19の重量に応じた加熱プログラム(炊飯工程及び保温工程)を記憶する。加熱制御部304は、重量算出部301が算出した調理物19の重量、温度検知手段15が検知した鍋12の温度に基づき、調理物19の重量に応じた加熱プログラムを読み出し、加熱コイル駆動手段311を制御する。
本発明の実施の形態の炊飯器の炊飯時の一般的な動作を説明する。
一般的な炊飯器は、図1に示すように、炊飯器本体10に、米および水を収納する鍋12の底部や側部に加熱手段13(シーズヒータや誘導加熱コイルまたはガス等で構成)が、鍋12の底部または側部に、鍋の温度を検知する温度検知手段15が設けられ、制御手段(図示せず)が、計時手段(図示せず)の計時時間および温度検知手段15の検知温度を入力し、加熱手段13の加熱量を制御して、加熱手段13により鍋12を加熱し鍋12内の米と水を炊飯するものである。
一般的な炊飯工程は、図4(a)に示すように、主として、浸水工程A、炊き上げ工程B、沸騰維持工程C、むらし工程Dから成る。
浸水工程Aでは、計時手段の計時時間が第一の所定時間t1(通常20分前後)になるまで、温度検知手段15の検知温度Taが第一の所定温度T1(通常55℃前後)になるように制御手段が加熱手段13を制御し、加熱手段13で鍋12を加熱するものである。浸水工程は、糊化温度よりも低温の水に米を浸し、予め米に吸水させておくことで、以降の工程において、米の中心部まで十分に糊化させるための工程である。また、本工程は、米に含まれるアミラーゼにより澱粉を分解しグルコースを生成させる工程でもあり、ここで、飯の甘味を生み出すのである。
次に、浸水工程A終了後、炊き上げ工程に移行する。炊き上げ工程Bでは、図4(a)に示すように、温度検知手段15の検知温度Taが第二の所定温度T2(水の沸点(通常100℃近傍))になるまで、加熱手段13が鍋12を加熱するものである。
なお、本工程では、温度検知手段15の検知温度により加熱手段13を制御したが、別途、鍋の開口部を覆う蓋の温度を検知する蓋温度検知手段を設け、蓋温度検知手段の検知温度が所定温度に達するまで、加熱手段13が鍋12を加熱することもできる。
引き続き、炊き上げ工程B終了後、沸騰維持工程Cに移行する。沸騰維持工程Cでは、鍋12に水が有る間は、温度検知手段15の検知温度Taが、図4(a)に示すように、第二の所定温度T2(水の沸点(通常100℃近傍))で沸騰状態を維持するように制御手段が加熱手段13を制御し、加熱手段13が鍋12を加熱する。そして、沸騰維持工程Cが経過していくと、鍋12内の水が蒸発して、鍋12内に水がなくなると、鍋12の温度が上昇する。温度検知手段15の検知温度Taが、第三の所定温度T3(水の沸点以上)に到達すると、鍋12内に水がなくなったと判断し工程の終了とする。この工程は、米澱粉を糊化させる工程であり、炊飯後の飯の糊化度は100%近くに達するが、この工程終了時には糊化度は50〜60%程度となる。
次に、むらし工程Dに進む。むらし工程Dでは、図4(a)に示すように、計時手段の計時時間が第二の所定時間t2(通常15分前後)になるまで、温度検知手段15の検知温度Taが第二の所定温度T2(通常100℃近傍)で維持するように制御手段が加熱手段13を制御し、加熱手段13が鍋12を加熱する。むらし工程は沸騰維持工程に引き続き、米澱粉の糊化させる工程であり、むらし工程の開始時には糊化度は50〜60%程度であったものが、むらし工程終了時、すなわち、炊飯終了時には、糊化度は100%近くに達するのである。
このような炊飯工程を実行すると、温度検知手段15の検知温度Taが図4(a)に示すこととなり、鍋12内の温度Tb、すなわち、米の温度は図4(b)に示すように温度推移する。
以上のように構成された炊飯器について、以下本実施の形態におけるその動作、作用を説明する。
まず、キー入力手段59(第一の入力手段)により鍋12に入れられた米量(調理物19)の情報を入力する。次に記憶部の加水量記憶手段に基づき加水量を選定する加水量選定手段によって前記米量に対する加水量が選定される。前記鍋12に入れられた米量と前記加水量選定手段により選定された水量の合計重量は、蓋20の開閉状態を検知する蓋開閉検知手段21(第二の入力手段)による重量検知タイミングにおいて重量検知手段40で検知する。米量及び米と水の合計重量の重量情報は記憶部320に記憶される。
炊飯量の判定は、炊き上げ工程Bにおいて所定の熱量で加熱した時の鍋の温度上昇速度から炊飯量を判定する従来の方法に加え、前記米量の重量情報に基づき、沸騰維持工程C及び/又はむらし工程Dにおける加熱手段13への通電率及び/又は通電量、通電時間、第三の所定温度T3の設定温度を複数段階にレベル分けするものとする。更に組み合わせて前記米と水の合計重量の重量情報に基づき、炊飯量が少ない場合(通常凡そ850g以下)とそうではない場合とで、浸水工程A及び/又は炊き上げ工程B及び/又は沸騰維持工程C及び/又はむらし工程Dにおける加熱手段13への通電率及び/又は通電量、通電時間、第一の所定温度T1において異なる設定を実行するものとする。
そして、前記の米量及び/又は米と水の合計重量の重量情報に基づいた炊飯量判定は、重量検知手段40で検知した米量と水量の重量比を判定する重量比判定手段によって判定された米量と水量の重量比に応じもするものとする。
また、前記重量比判定手段によって判定された米量と水量の重量比に応じて、炊飯できるコースの選択肢を制御する(水量が米量の凡そ2.5倍を超える場合、通常少なくとも「白米」「すし」は炊飯できない)ものとする。
以上のように、本実施の形態においては所定の熱量で加熱した時の鍋の温度上昇速度から炊飯量を判定する従来の方法に加え、米量及び/又は米と水の合計重量の重量情報を炊飯量判定方法とすることにより、複数の炊飯量判定方法を組み合わせて利用して精度良く適切な火力制御が可能なため、炊飯量によらず常においしいご飯を提供できる。
また本実施の形態では、米と水の合計重量は、蓋20の開閉状態を検知する蓋開閉検知手段21による重量検知タイミングにおいて重量を検知するようにしたことにより、ユーザの炊飯開始前の所作が従来から変化が少なく毎回安定した炊きあがりのご飯を得られる炊飯器を提供できる。
本発明の炊飯器は、家庭用又は業務用の炊飯器として有用である。
本発明の実施の形態の炊飯器の一部切欠した側面図 本発明の実施の形態の炊飯器の操作部を示す図 本発明の実施の形態の炊飯器の制御系の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態の炊飯器の炊飯シーケンス図
符号の説明
10 ボディ(本体)
12 鍋
13 加熱手段
20 蓋
21 蓋開閉検知手段(第二の入力手段)
40 重量検知手段
59 キー入力手段(第一の入力手段)
300 制御手段
320 記憶部

Claims (4)

  1. 上面が開口した本体と、前記本体内に着脱自在に収納される鍋と、前記本体を開閉自在に覆う蓋と、前記鍋を加熱する加熱手段と、少なくとも前記鍋に入れられた調理物の重量を検知する重量検知手段と、前記重量検知手段で検知した米量の情報を入力する第一の入力手段と、前記米量に対する加水量を記憶する加水量記憶手段と、前記加水量記憶手段に基づき前記米量に対する加水量を選定する加水量選定手段と、前記鍋に入れられた米量と前記加水量選定手段により選定された水量の合計重量を前記重量検知手段で検知して情報を入力する第二の入力手段と、前記第一の入力手段および第二の入力手段に入力された重量情報の記憶部と、前記記憶部に記憶された前記米量及び/又は米と水の合計重量の重量情報に応じて前記加熱手段への通電率及び/又は通電量を制御する制御手段を備えた炊飯器。
  2. 上面が開口した本体と、前記本体内に着脱自在に収納される鍋と、前記本体を開閉自在に覆う蓋と、前記鍋を加熱する加熱手段と、少なくとも前記鍋に入れられた調理物の重量を検知する重量検知手段と、前記重量検知手段で検知した米量の情報を入力する第一の入力手段と、前記米量に対し複数段階の水重量の加水量範囲を記憶する加水量記憶手段と、前記重量検知手段で検知した米量と水量の重量比を判定する重量比判定手段と、加水量記憶手段に基づき前記米量に対する加水量を選定する加水量選定手段と、前記鍋に入れられた米量と前記加水量選定手段により選定された水量の合計重量を前記重量検知手段で検知して情報を入力する第二の入力手段と、前記第一の入力手段および第二の入力手段に入力された重量情報の記憶部と、判定された米量と水量の重量比に応じた前記記憶部に記憶された前記米量及び/又は米と水の合計重量の重量情報で前記加熱手段への通電率及び/又は通電量を制御する制御手段を備えた炊飯器。
  3. 上面が開口した本体と、前記本体内に着脱自在に収納される鍋と、前記本体を開閉自在に覆う蓋と、前記鍋を加熱する加熱手段と、少なくとも前記鍋に入れられた調理物の重量を検知する重量検知手段と、前記重量検知手段で検知した米量の情報を入力する第一の入力手段と、前記米量に対し複数段階の水重量の加水量範囲を記憶する加水量記憶手段と、前記重量検知手段で検知した米量と水量の重量比を判定する重量比判定手段と、加水量記憶手段に基づき前記米量に対する加水量を選定する加水量選定手段と、前記鍋に入れられた米量と前記加水量選定手段により選定された水量の合計重量を前記重量検知手段で検知して情報を入力する第二の入力手段と、前記第一の入力手段および第二の入力手段に入力された重量情報の記憶部と、判定された米量と水量の重量比に応じて炊飯できるコースの選択肢及び前記加熱手段への通電率及び/又は通電量を制御する制御手段を備えた炊飯器。
  4. 前記第二の入力手段は、前記蓋の開閉状態を検知する蓋開閉検知手段による重量検知タイミングとした請求項1〜3のいずれか1項に記載の炊飯器。
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