JP2010051435A - 炊飯器 - Google Patents

Abstract

【課題】ご飯の焦げを防止して美味しいご飯を炊くことができる炊飯器を提供することを目的とする。
【解決手段】鍋２の温度を検出する鍋温度検出手段４が所定の温度以上になったことを検出する第１の比較器１１ａと、鍋内部の水の沸騰を検出するための蓋温度検出手段８が所定の温度以上になったことを検出する第２の比較器１１ｂと、第１の比較器が出力し、かつ第２の比較器が出力するまでの経過時間を計測する炊飯容量判定手段１１ｃと、炊飯容量判定手段が判定した時間に基づいて以後の炊飯電力を決定する炊飯電力決定手段１１ｄと、炊飯電力決定手段より決定された炊飯電力に応じて、鍋加熱手段の通電量を制御する通電量制御手段１１ｅとを備え、前記第２の比較器は第１の検知温度と、前記第１の検知温度より低い温度である第２の検知温度を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、炊飯の進行を安定して検知し、適切な加熱制御を行う炊飯器に関するものである。

従来、この種の炊飯器は、鍋の温度を検出する鍋温度検出手段のほかに、鍋の上部に位置して鍋の蒸気温度を検出する蓋温度検出手段を設け、鍋温度検出手段が所定の温度に達してから蓋温度検出手段が所定の温度に達するまでの経過時間によって炊飯容量の検出を行ない、その検出結果によって、炊飯容量に基づいて以後の炊飯電力を決定している。

すなわち、鍋温度検出手段が所定の温度に達してから蓋温度検出手段が所定の温度に達するまでの経過時間が短ければ、炊飯容量は少ないと判断し、以後は低電力を鍋に供給し、逆に、経過時間が長ければ、炊飯容量は多いと判断し、以後は高電力を内釜に供給して炊き上げるものである（例えば、特許文献１参照）。
特開昭６２−１５５８１４号公報

しかしながら、前記従来の構成では、炊飯容量の検出温度は沸騰開始の検知と兼ね合わせた温度帯に設定しており、蓋温度検出手段の検出が鈍くなった状態の場合、例えば蓋温度検出手段の感熱部に米粒などが付着したり、外気の温度が低く、炊飯器の蓋自体が冷やされた状態から炊飯を開始するなど、蒸気の熱がうまく蓋温度検知手段に伝わらない状態が生じて、鍋内部の水の沸騰検出が遅れるようなことが発生した時、場合によっては蓋温度検知手段が所定の検出温度に達しないまま蓋温度検出手段の温度が安定してしまう可能性があり、その間鍋内部の水が沸騰しているにも関わらず、まだ加熱できていないと判断して高電力を鍋に供給し続け、ご飯が焦げて美味しいご飯が炊けないという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、蓋温度検出手段の検出が鈍る状況が発生しても、ご飯の焦げを防止して美味しいご飯を炊くことができる炊飯器を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の炊飯器は、鍋を加熱する鍋加熱手段と、鍋の開口部を覆う蓋体と、鍋の温度を検出する鍋温度検出手段と、鍋温度検出手段が所定の温度以上になったことを検出する第１の比較器と、蓋体に設けられ、かつ鍋内部の水の沸騰を検出するための蓋温度検出手段と、蓋温度検出手段が所定の温度以上になったことを検出する第２の比較器と、第１の比較器が出力し、かつ第２の比較器が出力するまでの経過時間を計測する炊飯容量判定手段と、炊飯容量判定手段が判定した時間に基づいて以後の炊飯電力を決定する炊飯電力決定手段と、炊飯電力決定手段より決定された炊飯電力に応じて、鍋加熱手段の通電量を制御する通電量制御手段とを備え、前記第２の比較器は第１の検知温度と、前記第１の検知温度より低い温度である第２の検知温度を有するものである。

これによって、蓋温度検出手段の検出が鈍る、例えば蓋温度検出手段の感熱部に米粒などが付着して蓋体との接触が悪くなり鍋内部の水の沸騰検出が遅れて、鍋温度検出手段が検出する第１の比較器が出力してから蓋温度検出手段が検出する第２の比較器が沸騰する
より早い時間帯に第２の検知温度が沸騰を開始する時間を予測し、第１の検知温度に達するのが予測時間を超えた場合は、鍋加熱手段への加熱制御を変化させるので、ご飯の焦げを防止して美味しいご飯を炊くことができる。

本発明の炊飯器は、蓋温度検出手段の検出異常、例えば、蓋温度検出手段の感熱部に米粒などが付着して蓋体との接触が悪くなり鍋内部の水の沸騰を検出が遅れても、ご飯を焦がすことなく美味しいご飯を炊くことができ、吹き零れる前に加熱を抑える事も可能となる。

第１の発明は、鍋と、鍋を加熱する鍋加熱手段と、鍋の開口部を覆う蓋体と、鍋の温度を検出する鍋温度検出手段と、鍋温度検出手段が所定の温度以上になったことを検出する第１の比較器と、蓋体に設けられ、かつ鍋内部の水の沸騰を検出するための蓋温度検出手段と、蓋温度検出手段が所定の温度以上になったことを検出する第２の比較器と、第１の比較器が出力し、かつ第２の比較器が出力するまでの経過時間を計測する炊飯容量判定手段と、炊飯容量判定手段が判定した時間に基づいて以後の炊飯電力を決定する炊飯電力決定手段と、炊飯電力決定手段より決定された炊飯電力に応じて、鍋加熱手段の通電量を制御する通電量制御手段とを備え、前記第２の比較器は第１の検知温度と、前記第１の検知温度より低い温度である第２の検知温度を有する炊飯器としたものである。

これによって、蓋温度検出手段の検出が鈍る、例えば蓋温度検出手段の感熱部に米粒などが付着して蓋体との接触が悪くなることで鍋内部の水の沸騰検出ができず、鍋温度検出手段が検出する第１の比較器が出力してから蓋温度検出手段が検出する第２の比較器が第１の検知温度に達するのが遅れる場合、予め第２の検知温度に達する時間によって沸騰を開始する時間を予測する手段を得ることができ、それによって鍋加熱手段への加熱量を小さくするので、ご飯の焦げを防止して美味しいご飯を炊くことができる。

第２の発明は、特に、第１の発明において第１の比較器が所定の温度を出力してから、第２の比較器が第１の検知温度を出力するまでの所要時間によって、その後の工程の加熱量を変化してなることにより、沸騰開始時点を的確に検知して加熱制御を行い、ふきこぼれない範囲で最大限の加熱をして美味しいご飯を炊くことができる。

第３の発明は、特に、第２の発明において、第２の比較器が第２の検知温度を出力してから、第１の検知温度を出力するまでの経過時間が所定時間を超えた場合、加熱量を落とすことにより、蓋温度検知手段の検知が鈍った状況で炊飯をして、第１の検知温度に達するのが極端に遅れる条件でも、鍋加熱手段への加熱量を小さくしてご飯の焦げや吹き零れを防止し、美味しいご飯を炊くことができる。

第４の発明は、特に、第３の発明において、第１の比較器が所定の温度を出力してから、第２の比較器が第２の検知温度を出力するまでの所要時間によって、第２の比較器が第２の検知温度を出力してから第１の検知温度を出力するまでの経過時間の制限時間を変化させるので、炊飯量に応じてご飯を最適な加熱量で美味しく炊くことができる。

第５の発明は、特に第３の発明において、第２の比較器が第２の検知温度を出力してから、第１の検知温度を出力するまでの経過時間が所定時間を超えて加熱量を落としたとき、第１の比較器が所定の温度を出力してから、第２の比較器が第２の検知温度を出力するまでの所要時間によって、その後の工程の加熱量を変化させるため、第２の比較器の検知が鈍った条件下でも、常に適切な加熱量で炊飯を行うことができる。

第６の発明は、特に第３〜第５の発明において、第２の比較器は、第２の検知温度より低い第３の検知温度を有し、炊飯開始時点において第２の比較器が第３の検知温度より低い温度を出力した場合は、炊飯開始後に第２の比較器が第２の検知温度を出力してから加熱量を落とすまでの制限時間を短く設定することにより、炊飯器本体が温まった状態から炊飯を開始しているのか、冷えた状態から炊飯を開始しているのかによって異なる炊飯中の蓋温度検出手段の温度上昇速度ばらつきを判断し、最適な加熱量でご飯を炊く手段を得ることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１に示すように、炊飯器の本体１内には着脱自在な鍋２を装備するとともに、この鍋２を加熱する鍋加熱手段３と、同鍋２の温度を検出する鍋温度検出手段４が配置してある。

鍋加熱手段３は、ヒーターであっても、誘導加熱するコイルであっても、いかなる加熱手段であっても構わない。

鍋２の上面開口部を覆う蓋体５は、ヒンジ軸６に回転自在に支持されて開閉自在に設定してある。

蓋体５下面には、鍋２との間に内蓋７と、内蓋７の温度を検出して鍋２内部の水の沸騰を検出する蓋温度検出手段８とが設けられている。

前記蓋温度検出手段８は、その感熱部９が内蓋７に当接している。内蓋７は蓋体５に対して手入れしやすいように着脱自在に取り付けられている。

また、蓋体５には鍋２上面の開口部と連通し鍋２内の蒸気を本体１外に排出する蒸気筒１０を備えている。

制御手段１１は、回路基板（図示しない）に搭載されたマイクロコンピューターを有し、使用者が操作パネル１２を介して入力する操作指令、鍋温度検出手段４、蓋温度検出手段８から入力される信号に基づき、あらかじめ記憶された炊飯プログラムにより、鍋２の加熱制御を行う。

制御手段１１の動作の流れを、図２に示す。

すなわち、制御手段１１は、鍋温度検出手段４が所定の温度以上になったことを検出する第１の比較器１１ａと、蓋温度検出手段８が所定の温度以上になったことを検出する第２の比較器１１ｂと、第１の比較器１１ａが出力し、かつ第２の比較器１１ｂが出力するまでの経過時間を計測することにより炊飯容量を判定する炊飯容量判定手段１１ｃと、炊飯容量判定手段１１ｃが判定した炊飯容量に基づいて以後の炊飯電力を決定する炊飯電力決定手段１１ｄと、炊飯電力決定手段１１ｄより決定された炊飯電力に応じて、鍋加熱手段３の通電量を制御する通電量制御手段１１ｅとを備えている。

そして、制御手段１１は、第１の比較器１１ａが出力し第２の比較器１１ｂが出力する各検知温度の時間や検出温度によって、鍋加熱手段３の通電量を制御するものである。

以上のように構成された炊飯器について、以下その動作、作用を説明する。

使用者は炊飯を行う米とその米量に対応する水を鍋２に入れ、本体１の所定の状態にセットする。制御手段１１により動作開始操作をすると、あらかじめマイクロコンピューターに記憶された炊飯プログラムにより炊飯工程が実施される。

炊飯工程は浸水、炊飯容量判定、沸騰検知、炊き上げ・沸騰維持、蒸らしの各工程に大別される。

ここで、通常の状態で炊飯するときの鍋内の調理物と、蓋温度検出手段８との炊飯中の温度変化を示した図を図３に示す。

図３において、炊飯を開始し、まず浸水工程に入る。

浸水工程は米を５５〜６０℃で保持することにより米に水を吸水させる工程である。この浸水工程においてはこの温度が鍋２内の米が水を充分にさらに均一に吸水するための必要条件となる。

次に炊飯容量判定工程に進むと、米と水を収容している鍋２は鍋加熱手段３により一定の加熱量で加熱され、鍋２の内部の温度は徐々に上昇していく。

鍋２の底に当接するように設けた鍋温度検出手段４によって鍋２の温度を検出し、この鍋温度検出手段４が所定の温度以上になったか否かを第１の比較器１１ａで比較し、所定温度以上になると炊飯容量判定手段１１ｃが時間計測を開始する。

さらに、鍋２を鍋加熱手段３により一定の加熱量で加熱すると、鍋２の内部の温度は徐々に上昇していくが、鍋２の内部の水が沸騰するまでは、内蓋７まで蒸気はほとんど上がってこないため、内蓋７の上部に当接している蓋温度検出手段８の感熱部９の温度はほとんど上昇しない。

鍋２内の水温が上昇するに連れて蒸気の発生量が増え、内蓋７に当たる蒸気の熱容量が増えるため、蓋温度検出手段８の感熱部９の温度は次第に上昇速度を速めていく。

このとき、蓋体５に設けられた蓋温度検出手段８の温度が、まず第２の検知温度１２を通過し、第２の比較器１１ｂが通過したことを出力し、炊飯容量の判定の経過時間を炊飯容量判定手段１１ｃが記憶し、沸騰検知工程に移行する。

さらに、加熱を続けると、鍋２内部の水が沸騰し始める。沸騰することで、蒸気や泡（おねば）が多量に内蓋７に当たるようになるため、蓋温度検出手段８の感熱部９の温度は急激に上昇する。このとき、蓋温度検出手段８の温度が、第１の検知温度１３を通過する。

この時点で、炊飯容量判定手段１１ｃは時間計測を終了する。この間に要した時間によって、炊飯容量判定手段１１ｃは炊飯容量を検出する。

すなわち、鍋温度検出手段４が検出する第１の比較器１１ａが出力してから蓋温度検出手段８が検出する第２の比較器１１ｂが出力するまでの経過時間は、熱容量が大きくなればなる程長くなるため、この経過時間により炊飯容量の判定を行うことができる。

そして、この炊飯容量判定手段１１ｃの出力により炊飯電力決定手段１１ｄは炊飯電力を炊飯容量に応じて決定する。この炊飯電力決定手段１１ｄにより決定された炊飯電力に
応じて、鍋加熱手段３の加熱量を制御する。炊飯容量を検知した後は炊き上げ・沸騰維持工程へ移行する。

炊き上げ・沸騰維持工程に入った時点では鍋２内部は沸騰しているため、このまま加熱を維持すると、おねばが吹き零れてしまうことになる。

従って、この工程に入った時点で加熱量を沸騰状態が維持できる最低限のレベルまで落として吹き零れが発生するのを防げば良い。特に炊飯量が少ないと判断した場合は、ここで加熱量を落とさないと、ご飯の乾燥や焦げが発生するまで鍋２の温度が一気に上昇してしまう恐れがあるため、加熱量を大きく落とす方が良い。

炊き上げ工程では吸水した米に一気に熱を加えて炊き上げ、沸騰維持工程では沸騰を維持させてお米のでんぷんを糊化させてご飯にしている。

そして鍋２底部に残った水分がご飯に吸収・蒸発すると、鍋２底部の温度が沸騰温度であるより高い温度に上昇していくので、鍋温度検出手段４の検知温度がこの温度変化を検知してむらし工程へ移行する。

この炊き上げ・沸騰維持工程においても、前記経過時間が所定時間を超える場合には鍋加熱手段３の加熱量を小さくしてご飯の焦げ発生を防止する。

むらし工程では、炊き上がったごはんを蒸らして鍋２内を均一に仕上げる工程であり、この工程で炊飯を終了する。

以上に対して、例えば蓋温度検出手段８の感熱部９周辺にご飯粒などの異物が付着したり、外気温度によって炊飯器が異常に冷やされた状態から炊飯を開始するなどの状況で炊飯したときの鍋内の調理物と、蓋温度検出手段８との炊飯中の温度変化を示した図を図４に示す。

図４において、炊飯を開始し、炊飯容量判定工程までを経て、沸騰検知工程へ移行する。第１の検知温度１３は、鍋２内が沸騰を開始した時に検知される温度に設定してあるのだが、沸騰温度である約１００℃に近い温度になるため、条件によっては、この第１の検知温度１３に達する前に感熱部９の温度が上昇しなくなる現象が発生する。

このとき、沸騰しないと判断されていつまでも加熱が続いてしまうことになる。

そこで、この場合は、炊飯容量判定工程に要した時間によって、沸騰検知工程に要する時間を推測する。すなわち、炊飯容量判定工程に時間を要した場合は、炊飯量が多いと判断し、沸騰検知工程終了までに要する時間は長いと判断する。

逆に炊飯容量判定工程に要した時間が短い場合は、炊飯量が少ないと判断し、沸騰検知工程終了までに要する時間は短いと判断する。

そこで設定された所定の時間を経過すると、第１の検知温度１３を検知するのを待たずに炊き上げ・沸騰維持工程に進み、加熱量を落とす。

炊飯容量判定工程に要した時間をもって炊飯容量判定手段１１ｃは炊飯容量を算出する。炊き上げ・沸騰維持工程に入った後はその炊飯容量に合わせて加熱量を制御し、通常の状態で炊飯した場合と同じく沸騰を維持させてご飯にし、むらし工程へ移行した後、炊飯を終了する。

以上のように、本実施の形態においては、蓋温度検出手段８の検出が鈍い場合は、予め鍋内が沸騰する時間を予測し、加熱量を制御するので、最適な加熱量で吹き零れずに美味しいご飯を炊くことができる。

なお、本実施の形態で説明した第２の検知温度１２を通過してから沸騰検知工程に移行するまでの設定時間は、単純に一定の時間に設定しても同様の効果は得られる。この場合、マイコンプログラムを簡素に済ませることが可能である。

また、沸騰検知工程と炊き上げ・沸騰維持工程を別の工程として説明しているが、同じ工程とし、第２の検知温度１２を通過してから所定の時間経過後に、加熱量だけを落とすような設定としても、同様の効果が得られる。

（実施の形態２）
次に、図１、図２、図３に基づき、本発明の実施の形態２における炊飯器について説明する。

本発明の実施の形態では、炊飯器の基本的な構成や炊飯中の動作に関しては発明の形態１と同じである。

図３において、炊飯を開始するとき、例えば連続して炊飯を行う時など、炊飯器本体が温まった状態から行うのと、気温の低い環境で冷え切った状態から炊飯を開始するのとでは、同じ炊飯量でも炊飯を開始して蓋温度検出手段８が第２の検知温度１２を通過するまでの時間は異なってくる。

従って、第２の検知温度１２より更に低い第３の検知温度１４を設定し、炊飯開始時に第２の比較器１１ｂが第３の検知温度より低い温度と検出した場合は、鍋内が加熱される速さに対して、第１の検知温度１３及び第２の検知温度１２に達するまでの時間が長くなると判断し、第１の検知温度１３を通過してから加熱量を小さくするまでの制限時間を短めの時間に設定する。

或いは第１の検知温度１３を通過した後の加熱量を、少なめになるように設定を変化させる。

これによって、炊飯開始時の炊飯器本体の温度や室温等によって異なってくる沸騰開始までの推定時間を補正して、ご飯の食味を安定させることができる。

なお、本実施の形態では第３の検知温度１４によって、その後の加熱条件を２段階に分けるように説明したが、検知温度の数を増やして段階を細かく分ければ、更に的確な加熱レベルで炊飯を行い、美味しいご飯を安定して炊き上げることができるようになる事は言うまでもない。

以上のように、本発明にかかる炊飯器は、蓋温度検出手段の検出が鈍くなる条件が発生しても、吹きこぼれず、ご飯の焦げを防止して美味しいご飯を炊くことができるので、炊飯器全般に適用できる。

本発明の実施の形態を示す炊飯器の断面図 同炊飯器の制御ブロック図 同炊飯器の通常の状態で炊飯中の温度変化を示す説明図 同炊飯器の蓋温度検出が鈍い状態で炊飯中の温度変化を示す説明図

符号の説明

２ 鍋
３ 鍋加熱手段
４ 鍋温度検出手段
５ 蓋体
７ 内蓋
８ 蓋温度検出手段
１１ 制御手段
１１ａ 第１の比較器
１１ｂ 第２の比較器
１１ｃ 炊飯容量判定手段
１１ｄ 炊飯電力決定手段
１１ｅ 通電量制御手段
１２ 第２の検知温度
１３ 第１の検知温度
１４ 第３の検知温度

Claims (6)

1. 鍋を加熱する鍋加熱手段と、前記鍋の開口部を覆う蓋体と、前記鍋の温度を検出する鍋温度検出手段と、この鍋温度検出手段が所定の温度以上になったことを検出する第１の比較器と、前記蓋体に設けられ、かつ鍋内部の水の沸騰を検出するための蓋温度検出手段と、この蓋温度検出手段が所定の温度以上になったことを検出する第２の比較器と、前記第１の比較器が出力し、かつ第２の比較器が出力するまでの経過時間を計測する炊飯容量判定手段と、前記炊飯容量判定手段が判定した時間に基づいて以後の炊飯電力を決定する炊飯電力決定手段と、この炊飯電力決定手段より決定された炊飯電力に応じて、鍋加熱手段の通電量を制御する通電量制御手段とを備え、前記第２の比較器は第１の検知温度と、前記第１の検知温度より低い温度である第２の検知温度を有する炊飯器。
2. 第１の比較器が所定の温度を出力してから、第２の比較器が第１の検知温度を出力するまでの所要時間によって、その後の工程の加熱量を変化してなる請求項１に記載の炊飯器。
3. 第２の比較器が第２の検知温度を出力してから、第１の検知温度を出力するまでの経過時間が所定時間を超えた場合、加熱量を落としてなる請求項２に記載の炊飯器。
4. 第１の比較器が所定の温度を出力してから、第２の比較器が第２の検知温度を出力するまでの所要時間によって、第２の比較器が第２の検知温度を出力してから、第１の検知温度を出力するまでの経過時間の制限時間を変化してなる請求項３に記載の炊飯器。
5. 第２の比較器が第２の検知温度を出力してから、第１の検知温度を出力するまでの経過時間が所定時間を超えて加熱量を落としたとき、第１の比較器が所定の温度を出力してから、第２の比較器が第２の検知温度を出力するまでの所要時間によって、その後の工程の加熱量を変化させてなる請求項３に記載の炊飯器。
6. 第２の比較器は、第２の検知温度より低い第３の検知温度を有し、炊飯開始時点において第２の比較器が第３の検知温度より低い温度を出力した場合は、炊飯開始後に第２の比較器が第２の検知温度を出力してから、加熱量を落とすまでの制限時間を短く設定してなる請求項３〜５のいずれか１項に記載の炊飯器。

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