JP2017035377A - 炊飯器及び炊飯制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】内鍋に収容する内容物の容量の違いに拘わらず、内容物が沸騰するまでの時間を安定させることにより良好な炊き上がり状態を得る。
【解決手段】内鍋６が収容される炊飯器本体１と、内鍋６の上方開口部を閉鎖する蓋体２と、内鍋６を加熱する加熱手段３と、内鍋６の温度を検出する鍋温度検出手段４と、昇温工程及び沸騰維持工程を実行するための制御プログラムを記憶する記憶手段１５と、鍋温度検出手段４での検出温度に基づいて、加熱手段３への通電を、記憶手段１５に記憶した制御プログラムを実行することにより、内鍋６に収容した飯米及び水を加熱して炊飯する制御手段１４とを備える。制御手段１４は、昇温工程の各昇温区分において設定された移行時間及び温調温度に基づいて、移行時間が経過するまでの間、鍋温度検出手段４での検出温度が温調温度に維持されるように加熱手段３を通電制御して制御プログラムを実行する。
【選択図】図１

Description

本発明は、炊飯器、及び、その内鍋に収容される飯米及び水の炊飯制御方法に関するものである。

従来、炊き上げ工程の開始から基準調理曲線温度が得られるようにヒータへの通電電力を制御することにより、沸騰までの調理時間を一定としつつ調理容量の判定を行うようにしたものが公知である（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、前記特許文献１に記載のものでは、おかゆを炊く場合の制御であり、米飯を炊く場合の制御ではない。また容量判別は、沸騰するまでの内鍋の温度上昇を決める基準調理曲線を設定し、ヒータの加熱電力の制御をこの基準調理曲線温度にのせて行い、沸騰までの調理時間を一定にしつつ調理容量（合数）判定を行うとしか記載されていない。具体的に、基準調理曲線温度の決定方法や、ヒータの加熱電力の制御を基準調理曲線温度にのせて行う方法については明確ではない。

特開平６−２８４９５８号公報

本発明は、内鍋に収容する内容物の容量の違いに拘わらず、内容物が沸騰するまでの時間を安定させることにより良好な炊き上がり状態を得ることができる炊飯器及び炊飯制御方法を提供することを課題とする。

本発明は、前記課題を解決するための手段として、
内鍋が収容される炊飯器本体と、
前記内鍋の上方開口部を閉鎖する蓋体と、
前記内鍋を加熱する加熱手段と、
前記内鍋の温度を検出する鍋温度検出手段と、
昇温工程及び沸騰維持工程を実行するための制御プログラムを記憶する記憶手段と、
前記鍋温度検出手段での検出温度に基づいて、前記加熱手段への通電を制御することにより前記記憶手段に記憶した制御プログラムを実行し、前記内鍋に収容した飯米及び水を加熱して炊飯する制御手段と、
を備え、
前記記憶手段は、前記昇温工程を複数の昇温区分に分割し、該昇温区分毎に温調温度と移行時間とを設定した温調テーブルをさらに記憶し、
前記制御手段は、前記昇温工程の各昇温区分において、前記温調テーブルに基づいて、前記移行時間が経過するまでの間、前記鍋温度検出手段での検出温度が前記温調温度に維持されるように前記加熱手段を通電制御して前記制御プログラムを実行することを特徴とする炊飯器を提供する。

この構成により、昇温工程の各昇温区分で移行時間が経過するまでの間は、その昇温区分で決められた温調温度に維持されるように加熱制御することができる。したがって、鍋温度検出手段によって検出される内鍋の温度と、実際の内鍋内の内容物温度との間のずれを昇温区分毎に修正し、内鍋内の内容物の容量の違いに拘わらず昇温工程を一定時間で行うことができる。そのため、内鍋内の内容物の容量の違いに拘わらず、炊き上がった米飯を食味のよい良好な状態で得ることが可能となる。

前記蓋体の温度を検出する蓋温度検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記蓋温度検出手段での検出温度に基づいて沸騰維持工程に移行するか否かを判断するのが好ましい。

この構成により、内容物が沸騰した時点で速やかに昇温工程から沸騰維持工程へと移行することができる。

この場合、前記制御手段は、前記昇温工程での前記加熱手段への通電時間の総計値に基づいて飯米の容量判別を行うようにすればよい。

また、前記制御手段は、前記昇温工程での前記加熱手段への通電回数に基づいて飯米の容量判別を行うようにすればよい。

これらの構成により、昇温工程後の通電制御を、昇温工程で判別した容量に応じた適切なものとすることができる。

また、本発明は、前記課題を解決するための手段として、
炊飯器本体に収容した内鍋の温度を鍋温度検出手段によって検出し、検出された温度に基づいて加熱手段に通電して加熱制御することにより昇温工程及び沸騰維持工程を実行する炊飯制御方法であって、
前記昇温工程を複数の昇温区分に分割し、該昇温区分毎に温調温度と移行時間とを設定し、前記移行時間が経過するまでの間、前記鍋温度検出手段での検出温度が前記温調温度に維持されるように前記加熱手段を通電制御することを特徴とする炊飯制御方法を提供する。

本発明によれば、昇温工程を複数の昇温区分に分割し、該昇温区分毎に温調温度と移行時間とを設定して加熱制御するようにしているので、内容物の容量の違いに拘わらず、一定時間で沸騰維持工程へと移行することができる。この結果、内鍋内の内容物の容量の違いに拘わらず、炊き上がった米飯を食味のよい良好な状態で得ることが可能となる。

本実施形態に係る炊飯器の概略図である。 図１の制御部の記憶部に記憶され、演算部で実行する制御プログラムのフローチャートである。 （ａ）は昇温工程に於ける検出温度及び水温の変化を示すグラフ、（ｂ）はそのときのヒータへの通電の有無を示すグラフである。 実施例において、昇温工程での水温と鍋検出温度の変化を示すグラフであり、（ａ）は炊飯容量が０．５ｃｕｐ、（ｂ）は３．０ｃｕｐ、（ｃ）は５．５ｃｕｐをそれぞれ示す。 比較例において、炊飯での水温と鍋検出温度の変化を示すグラフであり、（ａ）は炊飯容量が０．５ｃｕｐ、（ｂ）は３．０ｃｕｐ、（ｃ）は５．５ｃｕｐをそれぞれ示す。

以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。

図１は、本実施形態に係る炊飯器の概略を示す。この炊飯器は、炊飯器本体１と、蓋体２と、加熱部３と、鍋温度検出部４と、制御部５とを備える。

炊飯器本体１は、内鍋６が収容される収容凹部７を有している。
内鍋６は、金属材料を有底筒状としたもので、ここでは外面側がステンレス等の磁性材料からなり、内面側がアルミニウム等の高熱伝導材料からなるクラッド材が使用されている。内鍋６には、内容物として、通常、水と飯米とが収容されるが、炊き込みご飯等の場合は、他の具材等も含まれる。

蓋体２は、炊飯器本体１に回動可能に接続されている。蓋体２には、内鍋６の上方開口部を閉鎖する内蓋８が取外可能に取り付けられている。蓋体２と内蓋８との間には内鍋６の加熱により発生した蒸気が侵入し、蓋体２は蒸気により加熱されるが、蓋体２の温度は蓋温度検出手段である、サーミスタ等からなる蓋温度検出センサ１０によって検出されるようになっている（以下、蓋温度検出センサ１０での検出温度を蓋検出温度と記載する。）。そして、検出された温度は、内鍋６内が沸騰しているか否かの判断に利用される。

加熱部３は、炊飯器本体１の収容凹部７の底部下面に沿って後述する鍋温度検出センサ１３の周囲に配置される底ヒータ１１と、胴部外周面に配置される胴ヒータ１２とで構成されている。ここでは、底ヒータ１１と胴ヒータ１２には誘導加熱コイルが使用されている。これら誘導加熱コイルには、後述する制御部５によってデューティ制御された電力が供給される。これにより、内鍋６が誘導加熱される。

鍋温度検出部４は、炊飯器本体１の収容凹部７の底部中心に配置された、サーミスタ等からなる鍋温度検出センサ１３で構成されている。内鍋の温度は、この鍋温度検出センサ１３によって検出されるようになっている（以下、鍋温度検出センサ１３での検出温度を鍋検出温度と記載する。）。

制御部５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等で構成される演算部１４と、ＲＯＭ（Read Only Memory）等で構成される記憶部１５とを有する。記憶部１５には、炊飯工程である、予熱工程、昇温工程、沸騰維持工程及びむらし工程を実行するための制御プログラム、以下のような温調テーブル等が記憶されている。

温調テーブルは、昇温工程を複数の昇温区分に分割し、昇温区分毎に温調温度と移行時間とを設定したものである。温調テーブルは、例えば、表１に示すように、昇温工程を６つの昇温区分に分割し、昇温区分毎に温調温度と移行時間とを設定したものとすることができる。

昇温１では、温調温度が６０℃、移行時間が９０秒に設定されている。以下、昇温２〜６では、温調温度が７℃ずつ高くなるように設定されている。また昇温２〜５でも、移行時間は全て９０秒に設定されている。昇温６では、蓋検出温度が７０℃となることにより沸騰維持工程に移行するように設定されている。

次に、前記炊飯器の炊飯動作について説明する。図２のフローチャートに示すように、炊飯は、予熱工程、昇温工程、沸騰維持工程、及びむらし工程により行われる。

予熱工程（ステップＳ１）では、底ヒータ１１と蓋ヒータ９に通電し、内鍋６内を予熱温度に維持することにより、飯米に水を吸収させる。例えば、鍋検出温度が予熱温度である４２℃まで上昇することにより両ヒータへの通電を停止する。両ヒータ１１，９への通電を停止しても、検出温度は上昇を続け４２℃を超える。暫くすると、検出温度が低下し、４２℃まで低下するので、両ヒータ１１，９への通電を再開する。両ヒータ１１，９への通電を再開しても、検出温度は低下し続け、４２℃未満となった後、再び上昇する。このようにして検出温度が４２℃に維持されるように温調する。予熱工程は、予熱温度に到達してから予め設定した時間（例えば、１０分）が経過するまで行う。

昇温工程（ステップＳ２）は、昇温１〜６（ステップＳ１１〜Ｓ１６）の６つの昇温区分により行う。

図３に示すように、昇温１（ステップＳ１１）では、底ヒータ１１と蓋ヒータ９に通電率１００％（例えば、投入電力１２００Ｗ）で通電することにより内鍋６を加熱する。鍋検出温度が第１温調温度（例えば、６０℃）まで上昇すれば、前記両ヒータ１１，９への通電を停止する。そして、前記予熱工程の場合と同様にして検出温度が第１温調温度に維持されるように前記両ヒータ１１，９により加熱制御して温調する。昇温１を開始してからの時間が第１移行時間（ここでは、９０秒）を経過すれば、昇温２に移行する。

昇温２、３、４及び５（ステップＳ１２，Ｓ１３，Ｓ１４及びＳ１５）についても、鍋検出温度が、第２温調温度（例えば、６７℃）、第３温調温度（例えば、７４℃）、第４温調温度（例えば、８１℃）、及び第５温調温度（例えば、８８℃）にそれぞれ維持されるように前記両ヒータ１１，９により加熱制御して温調する。これら昇温２〜５のいずれでも、次の工程に移行する時間（第２〜第５移行時間）は前記第１移行時間と同じである。

昇温６（ステップＳ１６）については、鍋検出温度が第６温調温度（例えば、９５℃）に維持されるように前記両ヒータ１１，９により加熱制御して温調する。そして、蓋検出温度が昇温終了温度（例えば、７０℃）に到達すれば、昇温６から沸騰維持工程へと移行する。このとき、内鍋６の内容物は沸騰した状態の温度に到達している。

ここで、実施例として、最小量（０．５ｃｕｐ）、中間量（３．０ｃｕｐ）、及び最大量（５．５ｃｕｐ）の３つの炊飯容量の場合について、実際の水温と鍋検出温度の変化を検出した。図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、いずれの場合であっても、昇温工程に於ける、内鍋６内の水温と鍋検出温度との差を抑制することができた。

参考のために、比較例として、実施例と同様な炊飯容量の場合について、実際の水温と鍋検出温度の変化を検出した。図５（ａ）〜（ｃ）に、炊飯に於ける、内容物の容量（炊飯容量）が最小量（０．５ｃｕｐ）、中間量（３．０ｃｕｐ）、及び最大量（５．５ｃｕｐ）の場合の水温と鍋検出温度の変化を示す。ここに、比較例とは、昇温工程を、底ヒータ１１と蓋ヒータ９に通電率１００％で通電し、蓋検出温度が昇温終了温度（例えば、７０℃）に到達することにより沸騰維持工程へと移行させる従来の加熱制御方法を意味する。図５（ａ）〜（ｃ）中、昇温工程では、いずれの炊飯容量であっても、実施例に比べて水温と鍋検出温度との間には大きな差が生じていた。

また昇温工程に要する時間については、実施例と比較例との間に表２に示す差が生じていた。

表２から明らかなように、比較例では、昇温工程に要する時間（経過時間）として、最小量の場合（１３０秒）と最大量の場合（５１０秒）との間には３８０秒の差が発生し、中間量（３２０秒）に対してほぼ±６０％ものばらつきが生じていた。これに対し、実施例では、最小量の場合（４２０秒）と最大量の場合（５５０秒）の差は１３０秒であり、中間量の場合（４８０秒）に対してばらつきはほぼ±１３％に抑えることができた。

この結果、比較例の最大量では、沸騰までの時間が長いため、炊き上がった米が柔らかくなり、最小量では、沸騰までの時間が短いため、炊き上がった米が硬くなっていた。一方、実施例では、最大量と最小量のバラツキ率が比較例と比べて低く抑えられているため、炊き上がった米の硬さのバラツキを低く抑えることができた。

前記昇温工程では、さらに底ヒータ１１と蓋ヒータ９への通電時間の合計値を換算し、その通電時間の合計値に基づいて炊飯容量を判別した。表３は、５．５ｃｕｐまで炊飯可能な炊飯器について炊飯容量を判別する場合を示す。ここでは、１７０秒未満を０．５〜１．０ｃｕｐ、１７０秒以上２３０秒未満を１．５〜２．０ｃｕｐ、２３０以上３２０秒未満を２．５〜３．５ｃｕｐ、３２０秒以上３８０秒未満を４．０〜４．５ｃｕｐ、３８０秒以上を５．０〜５．５ｃｕｐと判断している。

表３から明らかなように、最小量の場合（０．５ｃｕｐ）、底ヒータ１１と蓋ヒータ９への通電時間の合計値が１２０秒であり、中間量の場合（３．０ｃｕｐ）、２７０秒であり、最大量の場合（５．５ｃｕｐ）、４３０秒であり、いずれも設定した範囲内となった。つまり、昇温工程を前述のように昇温１〜６で実行するようにしても、正確に容量を判別することができた。

沸騰維持工程では、底ヒータ１１及び胴ヒータ１２での通電率が所定値となるようにデューティ制御し、内鍋６内を沸騰温度に維持して米飯を炊き上げる。このように沸騰状態を維持させることで、炊き上がった米飯のアルファ化を促進させることができる。そして、鍋検出温度が炊き上がり温度（例えば、１１０℃）に到達することにより炊き上がりであると判断する。そして、炊き上がった後も底ヒータ１１及び胴ヒータ１２での通電率を下げて所定時間加熱を続行し、その後、再び通電率を上げて米飯をドライアップさせる。ここでは、鍋検出温度が再びドライアップ温度（例えば、１１０℃）に到達すれば、速やかに底ヒータ１１及び胴ヒータ１２への通電を停止し、むらし工程へと移行する。

むらし工程では、底ヒータ１１及び胴ヒータ１２への通電率が低くなるようにデューティ制御し、炊き上げられた米飯を蒸らす。

前記実施形態によれば、昇温工程を複数の昇温区分とし、昇温区分毎に温調温度と移行時間とを設定するようにしたので、蓋検出温度が昇温終了温度に到達するまでの時間を、内容物（水及び飯米）の容量の大小に拘わらず安定させることができる。移行時間を経てから次の昇温区分へと移行するようにしたので、内容物の容量の違いに拘わらず、最終昇温区分（昇温６）に到達するまでの時間を一定とすることができる。また、ばらつきが発生するのは最終昇温区分だけであり、その時間差は許容できる範囲内である。さらに、各昇温区分で温調温度に維持する時間が得られるので、鍋検出温度と、実際の内容物の温度との差を抑えることが可能となる。

なお、本発明は、前記実施形態に記載された構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。

前記実施形態では、昇温工程を昇温１〜６の６つに昇温区分するようにしたが、昇温区分数についてはこれに限らず、自由に設定することができる。昇温区分数を増やすことで、よりきめ細かな炊飯制御ができる。また逆に、急速炊飯等であれば、昇温区分数を減らすことで対応することができる。また温調温度や移行時間についても自由に設定することができる。

前記実施形態では、昇温工程にて、底ヒータ１１及び胴ヒータ１２への通電時間の合計値によって炊飯容量を判別するようにしたが、通電回数によって判別することもできる。表４は、５．５ｃｕｐまで炊飯可能な炊飯器について炊飯容量を判別する場合を示す。ここでは、３１回未満を０．５〜１．０ｃｕｐ、３１回以上４６回未満を１．５〜２．０ｃｕｐ、４６回以上６１回未満を２．５〜３．５ｃｕｐ、６１回以上７６回未満を４．０〜４．５ｃｕｐ、７６回以上を５．０〜５．５ｃｕｐと判断している。

表４から明らかなように、最小量の場合（０．５ｃｕｐ）、底ヒータ１１と蓋ヒータ９への通電回数が２４回であり、中間量の場合（３．０ｃｕｐ）、５４回であり、最大量の場合（５．５ｃｕｐ）、８６回であり、いずれも設定した範囲内となった。つまり、昇温工程を前述のように昇温１〜６で実行するようにしても、正確に容量を判別することができた。

１…炊飯器本体
２…蓋体
３…加熱部（加熱手段）
４…鍋温度検出部（鍋温度検出手段）
５…制御部
６…内鍋
７…収容凹部
８…内蓋
９…蓋ヒータ
１０…蓋温度検出センサ
１１…底ヒータ
１２…胴ヒータ
１３…鍋温度検出センサ
１４…演算部（制御手段）
１５…記憶部（記憶手段）

Claims (5)

1. 内鍋が収容される炊飯器本体と、
   前記内鍋の上方開口部を閉鎖する蓋体と、
   前記内鍋を加熱する加熱手段と、
   前記内鍋の温度を検出する鍋温度検出手段と、
   昇温工程及び沸騰維持工程を実行するための制御プログラムを記憶する記憶手段と、
   前記鍋温度検出手段での検出温度に基づいて、前記加熱手段への通電を制御することにより前記記憶手段に記憶した制御プログラムを実行し、前記内鍋に収容した飯米及び水を加熱して炊飯する制御手段と、
   を備え、
   前記記憶手段は、前記昇温工程を複数の昇温区分に分割し、該昇温区分毎に温調温度と移行時間とを設定した温調テーブルをさらに記憶し、
   前記制御手段は、前記昇温工程の各昇温区分において、前記温調テーブルに基づいて、前記移行時間が経過するまでの間、前記鍋温度検出手段での検出温度が前記温調温度に維持されるように前記加熱手段を通電制御して前記制御プログラムを実行することを特徴とする炊飯器。
2. 前記蓋体の温度を検出する蓋温度検出手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記蓋温度検出手段での検出温度に基づいて沸騰維持工程に移行するか否かを判断することを特徴とする請求項１に記載の炊飯器。
3. 前記制御手段は、前記昇温工程での前記加熱手段への通電時間の総計値に基づいて飯米の容量判別を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の炊飯器。
4. 前記制御手段は、前記昇温工程での前記加熱手段への通電回数に基づいて飯米の容量判別を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の炊飯器。
5. 炊飯器本体に収容した内鍋の温度を鍋温度検出手段によって検出し、検出された温度に基づいて加熱手段に通電して加熱制御することにより昇温工程及び沸騰維持工程を実行する炊飯制御方法であって、
   前記昇温工程を複数の昇温区分に分割し、該昇温区分毎に温調温度と移行時間とを設定し、前記移行時間が経過するまでの間、前記鍋温度検出手段での検出温度が前記温調温度に維持されるように前記加熱手段を通電制御することを特徴とする炊飯制御方法。

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