JP2008000442A - 炊飯器 - Google Patents

Abstract

【課題】予熱工程において炊飯量に関わらず甘みを引き出せる炊飯器を提供する。
【解決手段】死魚回路２０は、炊飯開始時の底サーミスタ温度と炊飯開始から１分経過後の底サーミスタ温度とを比較し、その温度差が±５℃の範囲内にあるときは、１分経過後の底サーミスタ温度を内鍋２内の初期水温とし、温度差が±５℃の範囲外のときは、室温サーミスタ温度と炊飯開始時の内鍋２内の蓋サーミスタ温度と炊飯開始から１分経過後の内鍋２内の蓋サーミスタ温度とから内鍋２内の初期水温を判別し、そして、判別した初期水温に応じて、予熱工程立ち上げ期に加熱させる誘導コイル６の火力を選択する。
【選択図】図１

Description

本発明は、初期水温と炊飯量を予熱工程立ち上げ期に判定し、この判定した初期水温と炊飯量に応じて加熱制御する炊飯器に関するものである。

従来の炊飯器は、沸騰工程立ち上げ期終了時の沸騰点で炊飯量を判定している。沸騰点で炊飯量を判定した場合、検出温度巾を大きくすることができ、その結果、炊飯量の判定誤差を小さくすることができる（例えば、特許文献１参照）。

また、別の従来の炊飯器として、鍋底の温度を検出する底サーミスタで予熱工程の温度を検出するものがある。これは、予熱工程維持期の鍋の温度を炊飯物の温度とみなしている（例えば、特許文献２参照）。

特開昭６２−１５５８１４号公報（第２−３頁、図１，２） 特開２００４−３４４５７０号公報（第６頁、図１）

ところで、美味しいご飯の要素は食感のほかに味、特に甘みも重要である。ご飯の甘みを高めるためには、沸騰工程に入る前の予熱工程において、甘みを引き出すための酵素が活性化し良く働く４５℃〜６５℃の温度帯域で、特に最も活性が高くなる５０℃〜６０℃の温度帯域を十分な時間、少なくとも５分から２０分は確保する必要がある。

しかし、前述した特許文献１では、予熱工程立ち上げ期と予熱工程維持期で構成される予熱工程で初期水温や炊飯量に応じた制御が行われていないため、予熱工程立ち上げ期の火力を初期水温に応じて制御して、甘みを引き出すために必要な温度帯域を経過する時間を十分確保するようにしたり、仕上がりを安定させるためその時間をそろえることができなかった。

また、予熱工程時には炊飯量がわからないため、炊飯量に応じて温度センサによる鍋の制御温度を調整できず、炊飯量によっては炊飯物に対し正確な温度帯域を十分な時間を確保するように通過させることができず、特に甘さを中心とした味の面で安定した炊き上がりを得ることが難しかった。

また、炊飯のために炊飯器にお湯を入れた場合では、予熱工程でお湯に合わせた制御を行えず、省エネ炊飯や高速炊飯といった使用者に対してメリットのある炊飯を自動的に実現することもできなかった。

また、初期水温の変化具合に応じて炊飯時間を短縮して消費電力の削減を行うような、使用者にメリットのある炊飯器も実現できなかった。

また、沸騰工程立ち上げ期は、１０分程度の時間をかけて沸騰させる方法が最も美味しい結果が得られるとされており、これまでの炊飯器は、炊飯量中の炊飯物を炊飯した場合に１０分間で沸騰温度に到達するよう火力が決められていた。しかし、この火力で炊飯量少の炊飯物を炊飯した場合は１０分よりも短い６分程度で沸騰してしまうこととなり、また、この火力で炊飯量多の炊飯物を加熱した場合は１０分では沸騰させられない結果となっていた。加熱中の内鍋温度を底サーミスタで検出して温度制御ができるのであれば温度を検知しながら火力制御することで解決することができたが、１０分間で沸騰させるためには強火での加熱が必要であり、火力が強いため内鍋温度は炊飯物温度と明確な相関はなく何れの炊飯量の場合でも高温となってしまい、制御には使えない。つまり、炊飯量の違いによる温度上昇具合をコントロールすることができなかった。その結果、炊飯量によっては沸騰工程立ち上げ期の時間を最適な１０分間にできないという課題があった。

本発明は、前記のような課題を解決するためになされたもので、第１の目的は、予熱工程において炊飯量に関わらず甘みを引き出せる炊飯器を得るものである。第２の目的は、予熱工程立ち上げ期で加熱制御しているときに炊飯量を判別して最適な加熱制御し、初期水温や炊飯量に関わらず安定した美味しい炊飯のできる炊飯器を得るものである。第２の目的は、省エネ炊飯や高速炊飯といった炊飯、及び炊飯時間を短縮して消費電力の低減を行うことのできる炊飯器を得るものである。

本発明に係る炊飯器は、内鍋を加熱するための加熱手段と、内鍋温度を検出する内鍋温度検出手段と、内鍋内の空間の雰囲気温度を検出する雰囲気温度検出手段と、室温を検出する室温検出手段と、炊飯開始時の内鍋温度と炊飯開始から所定時間経過後の内鍋温度とを比較し、その温度差が所定の許容範囲内であるときは、所定時間経過後の内鍋温度を内鍋内の初期水温とし、温度差が所定の許容範囲外のときは、室温と炊飯開始時の内鍋内の雰囲気温度と炊飯開始から所定時間経過後の内鍋内の雰囲気温度とから内鍋内の初期水温を判別する初期水温判別手段と、初期水温判別手段により判別された初期水温に基づいて予熱工程立ち上げ期に内鍋を加熱する加熱手段の火力を選択する予熱火力選択手段とを備えたものである。

本発明においては、予熱工程立ち上げ期に初期水温を正確に判別し、この判別した初期水温に基づいて予熱工程立ち上げ期に内鍋を加熱する加熱手段の火力を判別するようにしたので、予熱工程時において初期水温に応じた火力制御が可能になり、このため、甘みを十分に引き出せる炊飯が得られるという効果がある。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る炊飯器のブロック回路図、図２は実施の形態１に係る炊飯器の構成を示す断面図である。
図１に示す加熱手段の誘導コイル６は、保護枠３のコイル台７に支持され、内鍋２の底部コーナー部に対向するように配設された側部誘導コイル６ａと、内鍋２の底部に対向するように配設された底部誘導コイル６ｂとからなっている。内鍋温度検出手段である底サーミスタ１０は、コイル台７の中央部を貫通して取り付けられ、バネ１１の弾性力によって内鍋２の底部に接触し、内鍋２に収納された炊飯物の温度を間接的に検出する。室温検出手段である室温サーミスタ１６は、蓋体１２の内部に配設され、室内の温度を検出する。雰囲気温度検出手段である蓋サーミスタ１９は、内蓋１７を貫通して蓋放熱板１４から内鍋２側に突出するように取り付けられ、内鍋２内の雰囲気温度を検出する。

前述した保護枠３は、図２に示すように、内鍋２を収納するための開口部を有し、上部枠３ａと、胴ヒータ４が貼付された側面放熱板５と、コイル台７とにより構成されている。内鍋２は、外面が磁性体金属で構成された有底筒状の容器で、開口部周縁に保護枠３の上部に懸架するためのフランジ部が形成されている。フェライト８は、誘導コイル６の側部誘導コイル６ａ及び底部誘導コイル６ｂを覆うように形成され、コイル台７に取り付けられたフェライト台９によって支持されている。このフェライト８は、側部誘導コイル６ａ及び底部誘導コイル６ｂから発生する磁束が外部に漏れないように設けられたものである。蓋体１２は、保護枠３に一体に成形されたヒンジ部３ｂに軸１３を介して調理器本体１の上部を開閉自在に支持されている。蓋体１２の内面下部には蓋放熱板１４が取り付けられ、蓋放熱板１４の内面には蓋ヒータ１５が貼付されている。内蓋１７は、蓋体１２の下面に着脱自在に取り付けられ、その外周部には、蓋体１２が閉じられたときに内鍋２に接して閉塞するパッキン１８が配設されている。

炊飯器本体１内に配設された制御回路２０は、例えばマイコンからなり、動作説明時に詳述するが、炊飯開始時の内鍋温度（底サーミスタ１０）と炊飯開始から例えば１分経過後の内鍋温度とを比較し、その温度差が所定の許容範囲（例えば±５℃）内にあるときは、１分経過後の内鍋温度を内鍋２内の初期水温とし、温度差が±５℃の範囲外のときは、室温（室温サーミスタ１６）と炊飯開始時の内鍋２内の雰囲気温度（蓋サーミスタ１９）と炊飯開始から１分経過後の内鍋２内の雰囲気温度とから内鍋２内の初期水温を判別する初期水温判別手段と、この初期水温判別手段により判別された初期水温に基づいて予熱工程立ち上げ期に内鍋２を加熱させる誘導コイル６の火力を選択する予熱火力選択手段と、室温と初期水温判別手段により判別された初期水温とに基づいて炊飯物温度を判別し、かつ、初期水温から判別された火力による内鍋２内の雰囲気温度が炊飯物温度に達するまでの時間を測定し、この時間と室温と初期水温判別手段により判別された初期水温とから内鍋２内の炊飯量を判別する炊飯量判別手段と、炊飯量判別手段により判別された炊飯量に応じて、予熱工程立ち上げ期終了後の予熱工程維持期の制御温度を判別する予熱維持温度判別手段と、炊飯量判別手段により判別された炊飯量に応じて、予熱工程維持期終了後の沸騰工程立ち上げ期に加熱させる誘導コイル６の火力を選択する沸騰火力選択手段とを有している。

操作パネル２１は、例えば蓋体１２に設けられ、液晶表示部、炊飯を開始するための炊飯スイッチ、炊き上げ時間をセットするための予約炊飯スイッチ、早炊き炊飯をセットするための早炊きスイッチ等が配置されている。

次に、実施の形態１の炊飯器の動作を図８のフローチャートに基づいて説明する。なお、動作を説明するに当たって、必要に応じて図３乃至図７を参照しながら説明する。
研いだ所望量の米と所定量の水を内鍋２に入れて炊飯器本体１にセットし、蓋体１２を閉めて操作パネル２１の炊飯スイッチを押すと、制御回路２０は、炊飯開始と判断して時間の測定を開始する（Ｓ１）。この時、室温サーミスタ１６を通して室温を読み込むと共に、底サーミスタ１０により検出された内鍋温度、及び蓋サーミスタ１９により検出された内鍋２内の雰囲気温度を読み込んで保持する（Ｓ２）。そして、炊飯開始から１分経過したとき、再び内鍋温度と雰囲気温度とを読み込んで（Ｓ３）、炊飯開始時の内鍋温度と１分経過後の内鍋温度とを比較して温度差を算出し、かつ、その温度差が±５℃の範囲内にあるかどうかを判定する（Ｓ４）。温度差が±５℃の範囲内にあるときは、１分経過後の内鍋温度を初期水温とする（Ｓ５）。この状態は、水道水で米を研いだときや、タイマー炊飯で仕込んでから時間が経過している場合などによるもので、初期水温と内鍋温度が近い状態になっていると考えられる。

また、温度差が±５℃の範囲外にあるときは、室温と炊飯開始時の内鍋２内の雰囲気温度と１分経過後の内鍋２内の雰囲気温度とから初期水温を判別する（Ｓ６）。例えば、炊飯開始時の内鍋２内の雰囲気温度と１分経過後の内鍋２内の雰囲気温度との温度差を算出し、その温度差と先に読み込んだ室温とを基に、図３に示すテーブルから初期水温を判別する。室温が１２℃より低く、温度差が０．５℃以上のときは初期水温低と判別し、また、室温が１２℃〜２７℃の範囲内で、温度差が−０．５℃〜＋０．５の範囲内のときは初期水温中と判別する。

図３に示すテーブルは、例えば図４に示す実験に基づいて作成されたものである。
（ａ）は真夏の暑い日中等の室温が高い日に、冷蔵庫で冷やした無洗米とミネラル水とを内鍋２に入れた場合の底サーミスタ１０及び蓋サーミスタ１９の温度変化を示している。（ｂ）は真冬の室温が低い日に、無洗米と給湯器のお湯とを内鍋２に入れた場合の底サーミスタ１０及び蓋サーミスタ１９の温度変化を示している。また、（ｃ）は内鍋２に入れた米を室温よりも低い水道水で研ぎ、米と水道水とを入れた場合の底サーミスタ１０及び蓋サーミスタ１９の温度変化を示している。

特に（ａ）（ｂ）の場合、底サーミスタ１０が内鍋温度を検出するのに２分以上かかっており、この底サーミスタ１０で内鍋２内の初期水温を検出しようとすると、条件によっては２分以上待たねばならず、結果として炊飯時間を延長せざるを得なくなる。一方、蓋サーミスタ１９は、内鍋２内の雰囲気温度の変化を１分以内で検出していることから、初期水温の判別のためのデータを蓋サーミスタ１９から測定して、図３に示すテーブルを作成している。この図３に示す蓋サーミスタ１９の雰囲気温度は、予め定めた室温の高・中・低と初期水温の高・中・低の組み合わせに従って測定されたものである。

制御回路２０は、室温と内鍋２内の雰囲気温度の変化から初期水温を判別すると、予熱工程に入って加熱を開始する（Ｓ７）。この時、先に判別した初期水温が「低」のときは火力大を選択し、初期水温が「中」のときは火力中を選択し、また、初期水温が「高」のときは火力弱を選択する。初期水温が低い場合、火力大であるため、予熱工程維持期に至る時間が短縮され、初期水温が高いときの時間に近づける制御を行うこととなり、炊飯の仕上がりを安定させる。火力の選択が終了すると、選択した火力が出力されるように誘導コイル６に通電し、予熱工程立ち上げ期の炊飯物を加熱する（Ｓ８）。この時、室温と先に判別された初期水温とに基づいて炊飯物温度を判別し、かつ、初期水温から判別された火力による内鍋２内の雰囲気温度が炊飯物温度に達するまでの時間を測定し、この時間と室温と先に判別された初期水温とから内鍋２内の炊飯量を判別する（Ｓ９）。

前述した炊飯物温度は、例えば図６に示すテーブルから選択されたもので、予め室温と初期水温と炊飯量との関係から求められた温度である。例えば、室温と初期水温とから選択された３８℃を蓋サーミスタ１９を通して検知したとき、炊飯物が５２℃となる温度であり、また、選択された４７℃を検知したときも、炊飯物が５２℃となる温度である。この５２℃を上限値としているのは、加熱を停止しても温度がしばらく上昇する、いわゆるオーバーシュートが５℃程度あることから、オーバーシュート分を考慮した温度であり、これにより、炊飯物温度が５７℃になる。この５７℃は、図５に示すように、炊飯開始から酵素活性が高くなる温度帯域（５５℃〜６０℃）の中で最も糖度が高くなる温度で、万一、多少炊飯物温度がずれても、５５℃〜６０℃の温度帯域から外れないようにとの考えから選択された温度である。

制御回路２０は、予熱工程立ち上げ期に炊飯量を判別すると、その炊飯量に応じて、予熱工程立ち上げ期終了後の予熱工程維持期の制御温度を判別する。例えば、炊飯量少のときは制御温度５２℃を選択し、炊飯量中のときは制御温度５７℃を選択し、また、炊飯量多のときは制御温度６２℃を選択する（Ｓ１０）。これら炊飯量及び制御温度の相関は、予めデータとして設定されたものである。炊飯量に応じた制御温度を判別すると、予熱工程維持期に入って、判別した制御温度が保たれるように、誘導コイル６の火力を制御する（Ｓ１１）。この場合、温度情報を底サーミスタ１０から読み込む。炊飯量少のときの制御温度を５２℃、炊飯量多のときの制御温度を６２℃としたのは、炊飯物の温度が５７℃になるようにするためである。

従来は、予熱工程立ち上げ期に炊飯量判定ができていなかったため、炊飯量に関係なく制御温度を５７℃としていた。そのため、図７に示すように、炊飯量中の場合は、底サーミスタ１０で検出された内鍋温度（Ａ）と炊飯物温度（Ｂ）とがほぼ５７℃で問題はなかったが、炊飯量少の場合は炊飯物温度（Ｃ）が５７℃よりも高い６２℃程度に、炊飯量多の場合は炊飯物温度（Ｄ）は５２℃程度になってしまい、酵素活性の高い温度帯域から外れ、十分な甘みのある炊飯結果が得られていなかったが、本実施の形態においては、前述の如くどんな炊飯量でも最適な温度帯域を確保でき、安定して甘みのある美味しい炊飯を実現できることとなる。なお、この最適な温度帯域を確保する時間は、１０分から２０分程度が望ましく、特に１５分が最適で最も甘みのある美味しいご飯に仕上がることが実験で確認されている。この時間は短いと効果が小さく、また、ある時間の長さで甘みの量は飽和するので長すぎると炊飯時間がかかるわりに効果が伸びない結果となり、最適な時間が存在する。本実施の形態の場合は１５分が最適であった。

予熱工程維持期が終了すると（Ｓ１２）、予熱工程立ち上げ期に判別した炊飯量に応じて、沸騰工程立ち上げ期に加熱させる誘導コイル６の火力を選択する。例えば、炊飯量少のときは火力小を選択し、炊飯量中のときは火力中を選択し、また、炊飯量多のときは火力大を選択する（Ｓ１３）。これら炊飯量及び火力の相関は、予めデータとして設定されたものである。炊飯量に応じた火力を選択すると、沸騰工程立ち上げ期に入って、判別した火力が出力されるように、誘導コイル６に通電する（Ｓ１４）。沸騰温度になったかどうかの判定は、予め炊飯量に対応して設定された時間から行っている。この時間は予熱工程維持期の温度５７℃から沸騰温度になるまでの時間である。これ以降の沸騰工程維持期及び蒸らし工程の動作については従来と同じである。

以上のように実施の形態１によれば、炊飯開始時に初期水温を判別し、予熱工程立ち上げ期に、初期水温から火力を選択して加熱すると共に、炊飯量を判別し、そして、予熱工程維持期及び沸騰工程時に、その炊飯量に応じた火力で制御するようにしたので、初期水温や炊飯量に関わらず、甘みを十分に引き出した、安定した美味しい炊飯のできる炊飯器を提供することができる。また、初期水温を１分程度で判別するようにしているので、２分以上かかって初期水温を測定する底サーミスタ１０を用いた炊飯器と比べ炊飯時間を短縮できる。

なお、前記の実施の形態１では、予熱工程立ち上げ期に入る前に初期水温を判別するようにしたが、予熱工程立ち上げ期に入ったときに初期水温を判別するようにしても良い。例えば、図９のフローチャートに示すように、炊飯開始と時間の測定を開始すると（Ｓ２１）、室温サーミスタ１６の検出温度を室温として読み込むと共に、底サーミスタ１０により検出された内鍋温度、及び蓋サーミスタ１９により検出された内鍋２内の雰囲気温度を読み込んで保持し（Ｓ２２）、予熱工程に入って加熱を開始する（Ｓ２３）。そして、予熱工程開始から１分経過すると、再び内鍋温度と雰囲気温度を読み込んで（Ｓ２４）、炊飯開始時の内鍋温度と１分経過後の内鍋温度とを比較して、その比較結果の温度差が±５℃の範囲内にあるかどうかを判定する（Ｓ２５）。温度差が±５℃の範囲内にあるときは、１分経過後の内鍋温度を初期水温とし（Ｓ２６）、また、温度差が±５℃の範囲外にあるときは、室温と炊飯開始時の内鍋２内の雰囲気温度と１分経過後の内鍋２内の雰囲気温度とから初期水温を判別する（Ｓ２７）。これ以降のＳ２８〜Ｓ３４の動作については、図８に示すＳ８〜Ｓ１４の動作と同じである。

このように、予熱工程の加熱開始から１分後に内鍋温度と雰囲気温度を検知しても、それぞれの温度上昇はわずかであるので、温度検知以前に加熱を開始してもかまわない。温度検知以前に加熱を開始したものでテーブルを作成しておけばより精度が上がり、さらに炊飯時間を短くすることができる。

実施の形態２．
本実施の形態２は、蓋サーミスタ１９により検出される雰囲気温度のみから初期水温を判別するようにしたものである。炊飯器のブロック回路は、図１と同じであるため、この図を用いて説明する。
制御回路２０は、室温（室温サーミスタ１６）と炊飯開始時の内鍋２内の雰囲気温度（蓋サーミスタ１９）と炊飯開始から１分経過後の内鍋２内の雰囲気温度とから内鍋２内の初期水温を判別する初期水温判別手段と、実施の形態１と同様の予熱火力選択手段、炊飯量判別手段、予熱維持温度判別手段及び沸騰火力選択手段を有している。

次に、実施の形態２の炊飯器の動作について図１０のフローチャートを用いて説明する。
実施の形態１と同様に、炊飯器本体１に米と水の入った内鍋２をセットして蓋体１２を閉め操作パネル２１の炊飯スイッチを押すと、制御回路２０は、炊飯開始と判断して時間の測定を開始する（４１）。この時、室温サーミスタ１６の検出温度を室温として読み込むと共に、蓋サーミスタ１９により検出された内鍋２内の雰囲気温度を読み込んで保持する（Ｓ４２）。そして、炊飯開始から１分経過したとき、再び雰囲気温度を読み込んで（Ｓ４３）、先に読み込んだ室温と炊飯開始時の内鍋２内の雰囲気温度と１分経過後の内鍋２内の雰囲気温度とから初期水温を判別する（Ｓ４４）。例えば、炊飯開始時の内鍋２内の雰囲気温度と１分経過後の内鍋２内の雰囲気温度との温度差を算出し、その温度差と先に読み込んだ室温とを基に、図３に示すテーブルから初期水温を判別する。その後、予熱工程に入って加熱を開始する（Ｓ４５）。これ以降のＳ４６〜Ｓ５２の動作については、図８に示すＳ８〜Ｓ１４と同じであるため、説明を割愛する。

以上のように実施の形態２によれば、炊飯開始時に雰囲気温度から初期水温を判別し、予熱工程立ち上げ期に、初期水温から火力を選択して加熱すると共に炊飯量を判別し、そして、予熱工程維持期及び沸騰工程時に、その炊飯量に応じた火力で炊飯するようにしたので、初期水温や炊飯量に関わらず、甘みを十分に引き出した、安定した美味しい炊飯のできる炊飯器を提供することができる。また、初期水温を１分程度で判別するようにしているので、２分以上かかって初期水温を測定する底サーミスタ１０を用いた炊飯器と比べ炊飯時間を短縮できる。

なお、前述した実施の形態１，２では、室温を室温サーミスタ１６で、雰囲気温度を蓋サーミスタ１９で検出するようにしたが、炊飯開始時に蓋サーミスタ１９により検出される雰囲気温度を室温として検出するようにしても良い。またこの他に、例えば基板温度を検出するサーミスタ（図示せず）で室温も検出するようにしても良い。また、室温サーミスタ１６を蓋体１２内に配置したことを述べたが、この位置に限定されるものではなく、例えば炊飯器本体１の底部や側面部に設置しても良い。

実施の形態３．
本実施の形態３は、実施の形態１と比べ応答性と感度の低い蓋サーミスタ１９と、この蓋サーミスタ１９により検出される内鍋２内の雰囲気温度が初期水温から判別された火力によって上昇するまでの経過時間を測定し、この測定時間に基づいて炊飯量を判別する炊飯量判別手段を有する制御回路２０とを備えたものである。なお、初期水温を判別するまでの制御動作は、実施の形態１，２と同じであり、また、ブロック回路も図１と同じである。

前記の蓋サーミスタ１９は、図１１に示すように、理想炊飯カーブをＡとしたとき、炊飯量少のときの蓋サーミスタ１９の温度変化はＢとなり、炊飯量中のときの蓋サーミスタ１９の温度変化はＣとなり、また、炊飯量多のときの蓋サーミスタ１９の温度変化はＤとなる。これから明らかなように、初期水温から判別された火力による内鍋２内の雰囲気温度が予熱工程維持期の５７℃になるまでの時間を測定することが難しいことがわかる。

そこで、炊飯量が少ない場合でも底サーミスタ１０の内鍋温度が５７℃を超えない温度（例えば５０℃）に達するまで加熱して停止させ、そして、しばらくの間、その温度が保たれるように加熱制御したときに、蓋サーミスタ１９により検出される雰囲気温度が炊飯量に応じて急に立ち上がるタイミングが異なることがわかった。これは、炊飯物以外にも、内鍋２や蓋体１２の部分が加熱され、その部分の温度上昇が炊飯量に応じて異なることに起因するものである。つまり、炊飯量が少ない場合は、内鍋２の側面などは、炊飯量が多い場合に比べて速く温度上昇するため、蓋サーミスタ１９付近の雰囲気温度も上昇を開始する時間が速くなり、逆に、炊飯量が多い場合は、内鍋２の側面などは炊飯物に熱が奪われるため温度上昇は遅れ、蓋サーミスタ１９付近の雰囲気温度も上昇を開始する時間が遅くなっている。

本実施の形態３は、例えば図１２に示すように、底サーミスタ１０の内鍋温度が５０℃となるように加熱制御したときに、炊飯量毎に蓋サーミスタ１９の雰囲気温度が立ち上がる時間を測定し、これを制御回路２０にデータとして設定している。つまり、時間Ｔ１と炊飯量１合、時間Ｔ２と炊飯量３合、及び時間Ｔ３と炊飯量５合をそれぞれ関連付けたデータを設定している。

本実施の形態３における制御回路２０は、予熱工程立ち上げ期に初期水温から選択した火力で加熱を行っているときに、蓋サーミスタ１９により検出された雰囲気温度が立ち上がったかどうかを監視し、かつ、予熱工程開始からの経過時間を測定し、雰囲気温度の立ち上がりを検知したときは、その測定時間から炊飯量を判別する。前述したように測定時間がＴ１のときは１合を、測定時間がＴ２のときは３合を、また、測定時間がＴ３のときは５合を炊飯量として判別する。そして、炊飯量を判別した時点から実施の形態１と同様に底サーミスタ１０の制御温度を炊飯量に応じて切り替え、予熱工程維持期の後半部の炊飯物温度が正確に５７℃になるように制御する。

以上のように実施の形態３によれば、応答性と感度の低い安価な蓋サーミスタ１９を用いても予熱工程時に炊飯量を求めることができ、予熱工程時及び沸騰工程時に炊飯量に応じた最適な制御を行うことができ、炊飯量に関わらず、甘みを十分に引き出した、安定した美味しい炊飯のできるコストを抑えた炊飯器を提供することができる。

なお、実施の形態３では、炊飯量５合を判別するための時間Ｔ３を予め用意していたが、例えば図１３に示すように、時間Ｔ２を測定した際に雰囲気温度が立ち上がらなかった場合、時間Ｔ３を待つことなく炊飯量５合と判断するようにしても良い。このようにした場合、炊飯量多（５合）の場合でもより速く炊飯物温度を５７℃にすることができる。

実施の形態４．
本実施の形態４は、予約炊飯を行うときに予熱工程の時間を短縮する機能を実施の形態１乃至３の炊飯器に付加したものである。なお、炊飯器のブロック回路は、図１と同じであるため、これを用いて説明する。
本実施の形態４における制御回路２０には、予約炊飯スイッチ（図示せず）により炊き上がり時間がセットされると、炊飯開始時に内鍋温度と炊飯開始から１分経過後の内鍋温度とを比較し、その温度差が±５℃の範囲内にあるときは、予熱工程の時間を短縮する予熱時間短縮手段が付加されている。

次に、実施の形態４の動作を図１４を参照しながら説明する。
米と水の入った内鍋２を炊飯器本体１にセットし、予約炊飯スイッチで炊き上がり時間をセットすると、制御回路２０は、その時間に炊き上がるように時間経過を経て炊飯を開始する。一方、底サーミスタ１０の内鍋温度は、図１４に示すように、当初、炊飯物（米と水）の温度より高いが、炊飯開始されるまでの間に、炊飯物温度に近づいている。制御回路２０は、炊飯開始時刻になると、その温度を底サーミスタ１０を通して読み込み、１分経過後に再び内鍋温度を読み込んで先の内鍋温度と比較する。この場合、前述の如くその温度差が±５℃の範囲内に収まるので、予熱工程の時間、例えば通常２０分要する予熱時間を１５分程度に短縮する。これは、炊飯を開始するまでに米に水が吸水されているためである。

以上のように実施の形態４によれば、炊飯開始時の内鍋温度と炊飯開始から１分経過後の内鍋温度との温度差が±５℃の範囲内にあるとき、米に十分な水が吸収されているので、予熱工程の時間を短縮することができる。
なお、実施の形態４では、予約炊飯開始時の内鍋温度と１分経過後の内鍋温度との温度差が±５℃以内の場合、予熱熱工程の時間を短縮するようにしたが、通常の炊飯の時でも、炊飯開始時の内鍋温度と１分経過後の内鍋温度との温度差が±０．５℃以内の場合は、炊飯開始時の内鍋温度と室温とから予熱熱工程の時間を短縮するかどうかを判定するようにしても良い。一般に水道水の水温は室温よりも低いので、通常の炊飯時でも、例えば、炊飯開始時の底サーミスタ１０の内鍋温度と室温とを比較して、内鍋温度が室温に十分等しくなっている場合、例えば±０．５℃以内のような場合は、研いでから十分に時間がたっているため、水温が室温に馴染んで等しくなったものと判断して、予熱工程の時間を短縮するようにしても良い。この場合も、米に十分な水が吸収されているので、予熱工程の時間を短縮することができる。

実施の形態５．
本実施の形態５は、炊飯時に自動的に炊飯時間を短縮する機能を実施の形態１乃至４の炊飯器に付加したものである。なお、炊飯器のブロック回路は、図１と同じであるため、これを用いて説明する。
本実施の形態５における制御回路２０には、炊飯スイッチ（図示せず）が操作されたとき、初期水温判別手段により判別された初期水温が例えば３５℃以上かどうかを判定し、初期水温が３５℃以上のときお湯と判断して、炊飯時間の例えば予熱工程の時間を短縮する炊飯時間短縮手段が付加されている。なお、炊飯に最良なお湯の温度は３５℃〜５５℃までである。

次に、実施の形態５の動作を説明する。
内鍋２に米を入れ、４２℃に設定された給湯器のお湯で米を研ぎ、炊飯量水位目盛り（図示しない）にしたがって所定量のお湯を入れて炊飯器本体１にセットし、炊飯スイッチを押して炊飯を開始させると、制御回路２０は、実施の形態１と同様に初期水温を判別し、その初期水温が３５℃以上かどうかを判定する。この場合、４２℃のお湯で米を研いでいるので、初期水温が３５℃以上のときお湯と判断して、予熱工程の時間を５分程度短縮する。なお、ここでは、予熱工程の時間を５分程度短縮したことを述べたが、蒸らし工程の時間を短縮するようにしても良い。

このように実施の形態５においては、炊飯にお湯を使用した場合、水で炊飯するよりも米の吸水が早く、また、糖度を引き出すための酵素活性温度帯域にもすぐに入ることができるため、通常の炊飯時よりも予熱工程の時間を５分程度短縮でき、高速、省エネの炊飯器を提供できる。

実施の形態６．
本実施の形態６は、早炊き炊飯やお急ぎ炊飯と呼ばれる炊飯の指示を検知したときに、通常の早炊き制御よりもさらに炊飯時間を短縮する機能を実施の形態１乃至５の炊飯器に付加したものである。なお、炊飯器のブロック回路は、図１と同じであるため、これを用いて説明する。
本実施の形態６における制御回路２０には、早炊きスイッチ（図示せず）が操作されたとき、初期水温判別手段により判別された初期水温が例えば３５℃以上かどうかを判定し、初期水温が３５℃以上のときお湯と判断して、炊飯時間、例えば予熱工程の時間と蒸らし工程の時間を短縮する炊飯時間短縮手段が付加されている。

次に、実施の形態６の動作を説明する。
実施の形態５と同様に米と４２℃程度の湯が入った内鍋２を炊飯器本体１にセットして、早炊きスイッチを押して炊飯を開始させると、制御回路２０は、実施の形態１と同様に初期水温を判別し、その初期水温が３５℃以上かどうかを判定する。初期水温が３５℃以上のときお湯と判断して、予熱工程の時間と蒸らし工程の時間を短縮する。予熱工程の時間を短縮できるのは、水よりもお湯の方が米の吸水が早いので吸水時間を短くできることと、５７℃に速く到達するためであり、また、お湯で炊飯すると通常よりも特に米の表層部が柔らかく炊けるので蒸らし時間も短縮でき、通常美味しい早炊きを得るために３０分程度で行っていた早炊き炊飯の時間を１５〜２０分程度に短縮することができる。また、結果として炊飯時間短縮に伴い消費電力量も低減できる。

このように実施の形態６においては、炊飯にお湯を使用した場合、炊飯時間を短くするようにしたので、炊飯し忘れて急いでご飯を食べたい場合などは重宝され、通常の早炊き炊飯よりもさらに高速で、しかも省エネとなる炊飯器を提供できる。

実施の形態７．
本実施の形態７は、予熱工程立ち上げ期に判別された炊飯量を補正し、この補正した炊飯量から沸騰工程維持期の火力を選択する機能を実施の形態１乃至６の炊飯器に付加したものである。なお、炊飯器のブロック回路は、図１と同じであるため、これを用いて説明する。
本実施の形態７における制御回路２０には、予熱工程立ち上げ期に判別された炊飯量から選択された火力と、この火力による沸騰工程立ち上げ期の底サーミスタ１０の内鍋温度が例えば沸騰温度に達したときの時間とから前記の炊飯量を補正する炊飯量補正手段が付加されている。補正用の炊飯量は、沸騰工程維持期で加熱する火力を選択するためのもので、予熱工程立ち上げ期に判別された炊飯量に応じて設定された火力と、火力毎の沸騰温度までの測定時間とに対応して設定されている。

制御回路２０は、沸騰工程立ち上げ期に入った際、予熱工程立ち上げ期に判別された炊飯量から火力を選択して内鍋２を加熱し、底サーミスタ１０の内鍋温度が沸騰温度に達するまでの時間を測定し、その火力と測定時間とから補正用の炊飯量を判別する。そして、その判別した炊飯量から火力を選択し、沸騰工程維持期に入ったときにその火力で加熱し、沸騰温度が保たれるように制御する。なお、炊飯量の補正方法は、予熱工程時に得られた炊飯量と沸騰工程で得られた炊飯量を単に平均する方法でも良いが、沸騰工程での炊飯量判定は、これまで一般に行われているもので、データ蓄積も十分であり実績を持つものであることから、例えば１：２で重みを付けて平均化しても良いし、沸騰工程以降は沸騰工程で得られた炊飯量に置き換えて制御をしても良い。

このように実施の形態７においては、沸騰工程立ち上げ期に炊飯量を補正し、この補正した炊飯量から沸騰工程維持期の火力を選択して加熱制御を行うようにしたので、沸騰工程以降も精度良く炊飯量に応じた炊飯量を継続することができ、より甘みを十分に引き出した美味しい炊飯のできる炊飯器を提供することができる。

なお、実施の形態１乃至６では、炊飯量の判定が１回であるため、制御回路２０を構成するマイコンへの負担を抑制でき、マイコンＲＯＭの容量を軽減でき、マイコンコストの低減を図ることができ、その結果、販売価格を抑えることが可能になる。一方、実施の形態７においては、沸騰工程立ち上げ期にも炊飯量の判定を行っているので、安定した炊飯量の検知結果が得られ、開発検証期間を短縮でき、その分の人件費等の開発コストを抑制でき、販売価格をより抑えることが可能になる。どちらの方がより優れているかは、開発にかけられるマンパワーや開発期間、開発費用、コスト試算を行い、より使用者に優位なほうを選択すればよい。

本発明の実施の形態１に係る炊飯器のブロック回路図である。 実施の形態１に係る炊飯器の構成を示す断面図である。 室温と雰囲気温度の変化から初期水温を選択するためのテーブルを示す図である。 図３に示すテーブルのデータを得るための底サーミスタ及び蓋サーミスタの温度変化を示す図である。 炊飯温度と糖度の相関を示す図である。 炊飯物が５２℃となる室温と初期水温との相関における蓋サーミスタの雰囲気温度を示す図である。 異なる炊飯量による底サーミスタの内鍋温度と炊飯物温度の差異を示す図である。 実施の形態１の炊飯器の動作を示すフローチャートである。 他の例の動作を示すフローチャートである。 実施の形態２の炊飯器の動作を示すフローチャートである。 理想炊飯曲線に対する蓋サーミスタの雰囲気温度変化を示す図である。 炊飯量に応じて変化する蓋サーミスタの雰囲気温度の立ち上がりタイミングを示す図である。 他の例を示す炊飯量に応じて変化する蓋サーミスタの雰囲気温度の立ち上がりタイミングの図である。 底サーミスタの内鍋温度と炊飯物温度の関係を示す図である。

符号の説明

１ 炊飯器本体、２ 内鍋、３ 保護枠、６ 誘導コイル、１０ 底サーミスタ、１２ 蓋体、１４ 蓋放熱板、１６ 室温サーミスタ、１７ 内蓋、１９ 蓋サーミスタ、２０ 制御回路、２１ 操作パネル。

Claims (12)

1. 内鍋を加熱するための加熱手段と、
   内鍋温度を検出する内鍋温度検出手段と、
   内鍋内の空間の雰囲気温度を検出する雰囲気温度検出手段と、
   室温を検出する室温検出手段と、
   炊飯開始時の内鍋温度と炊飯開始から所定時間経過後の内鍋温度とを比較し、その温度差が所定の許容範囲内にあるときは、所定時間経過後の内鍋温度を内鍋内の初期水温とし、前記温度差が所定の許容範囲外のときは、前記室温と炊飯開始時の内鍋内の雰囲気温度と炊飯開始から所定時間経過後の内鍋内の雰囲気温度とから内鍋内の初期水温を判別する初期水温判別手段と、
   該初期水温判別手段により判別された初期水温に応じて、予熱工程立ち上げ期に加熱させる前記加熱手段の火力を選択する予熱火力選択手段と
   を備えたことを特徴とする炊飯器。
2. 請求項１記載の初期水温判別手段に代えて、前記室温と炊飯開始時の内鍋内の雰囲気温度と炊飯開始から所定時間経過後の内鍋内の雰囲気温度とから内鍋内の初期水温を判別する初期水温判別手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の炊飯器。
3. 前記室温と前記初期水温判別手段により判別された初期水温とに基づいて炊飯物温度を判別し、かつ、初期水温から判別された火力による内鍋内の雰囲気温度が前記炊飯物温度に達するまでの時間を測定し、この時間と前記室温と前記初期水温判別手段により判別された初期水温とから内鍋内の炊飯量を判別する炊飯量判別手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の炊飯器。
4. 初期水温から判別された火力による内鍋内の雰囲気温度が上昇するまでの時間を測定し、この測定時間に基づいて炊飯量を判別する炊飯量判別手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の炊飯器。
5. 前記炊飯量判別手段により判別された炊飯量に応じて、予熱工程立ち上げ期終了後の予熱工程維持期の制御温度を判別する予熱維持温度判別手段を備えたことを特徴とする請求項３又は４記載の炊飯器。
6. 前記炊飯量判別手段により判別された炊飯量に応じて、予熱工程維持期終了後の沸騰工程立ち上げ期に加熱させる前記加熱手段の火力を選択する沸騰火力選択手段を備えたことを特徴とする請求項３乃至５の何れかに記載の炊飯器。
7. 予約炊飯の指示を検知したとき、炊飯開始時に内鍋温度を検知し、炊飯開始から所定時間経過後に再び内鍋温度を検知して比較し、その温度差が所定の許容範囲内にあるときは、予熱工程の時間を短縮する予熱時間短縮手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の炊飯器。
8. 前記予熱時間短縮手段は、予約炊飯以外の炊飯開始時に内鍋温度と室温とを比較し、その温度差が所定の許容範囲内にあるときは、予熱工程の時間を短縮することを特徴とする請求項７記載の炊飯器。
9. 前記初期水温判別手段により判別された初期水温が所定の温度以上かどうかを判定し、初期水温が所定の温度以上のときに炊飯時間を短縮する炊飯時間短縮手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の炊飯器。
10. 前記炊飯時間短縮手段は、早炊き炊飯の指示を検知したとき、前記初期水温判別手段により判別された初期水温が所定の温度以上かどうかを判定し、初期水温が所定の温度以上のときに炊飯時間を短縮することを特徴とする請求項９記載の炊飯器。
11. 沸騰工程立ち上げ期の火力とこの火力による内鍋温度が所定の内鍋温度に達したときの時間とから、前記炊飯量判別手段により判別された炊飯量を補正する炊飯量補正手段を備えたことを特徴とする請求項３乃至１０の何れかに記載の炊飯器。
12. 前記予熱工程維持期の制御温度を炊飯物が５５℃から６０℃となる温度とし、予熱工程維持期の制御時間を１０分から２０分の範囲とすることを特徴とする請求項１乃至１１の何れかに記載の炊飯器。
    

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