JP4041053B2 - 炊飯器 - Google Patents
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さらに、炊飯においては、水がほぼ無くなり米の流動性が無くなる、炊飯の最終工程である、蒸らし工程で、それまでの加熱を継続し、米澱粉の糊化を完成させることが、美味なるご飯を炊くために必須であるが、この工程で、加熱を継続すると鍋底付近のご飯が焦げてしまうため加熱を弱めることが多かった。
水タンク加熱手段を誘導加熱コイルによって構成する場合、炊飯器は鍋、加熱板及び水タンクを加熱するための手段として少なくとも3つの誘導加熱コイルを有する。しかし、それぞれの誘導加熱コイルに、高周波電流を供給するためのインバータ回路を取り付けると、安価でコンパクトな炊飯器を実現できないという第2の課題が生じた。
鍋内の温度を約100℃に上昇させる炊き上げ工程の前(蒸らし工程において高温蒸気を鍋内に供給する前でもある。)に、水タンク誘導加熱コイルを通電し、水タンク内の水を予め加熱する。これにより、蒸らし工程に置いて速やかに高温蒸気を発生させることができ、ご飯温度を一旦下げることなく、ご飯の温度を上昇させることができるので、澱粉の糊化が促進され美味なるご飯を炊くことができる。
「その後の前記鍋開口部誘導加熱コイルの出力」の「その後」は、直後でも良く、次の工程であっても良い。
蒸らしの終了時に、水タンクから温度の低い湿気が鍋内に入り込むことを防止する。また、鍋内に新たな蒸気が供給されなくなった後、鍋開口部誘導加熱コイルのみ通電した状態で、ご飯が鍋内の高温蒸気を吸収する時間を設ける。これによりご飯の糊化を更に進展させ、且つ炊飯が完了した時点で(保温状態に移行した状態で)鍋内の空気が含む蒸気の量をある程度下げる。蒸らし状態から保温状態に変化した時、鍋内の温度が下がって、空気が含む蒸気が結露し、ご飯の表面に付着することを防止する。
本発明によれば、簡単な構成で、安価な炊飯器を提供できる。
本発明の炊飯器は、第1のスイッチ又は第2のスイッチが正常に動作していない場合、炊飯を中止する。炊飯工程において、鍋開口部誘導加熱コイルと前記水タンク誘導加熱コイルとの両方に通電する工程で、第1のスイッチ又は第2のスイッチが接触不良を起こし他方のスイッチに過大電流が流れることを防止できる。本発明によれば、誘導加熱コイルが異常加熱しない、安全性に優れた炊飯器を提供できる。
本発明の炊飯器は、第1のスイッチ又は第2のスイッチが正常に動作していない場合でも、鍋開口部誘導加熱コイルと前記水タンク誘導加熱コイルとの両方に通電する工程で、第1のスイッチ又は第2のスイッチが接触不良を起こし他方のスイッチに過大電流が流れないように通電量を制御し、最後まで炊飯を行う。本発明によれば、誘導加熱コイルが異常加熱しない、安全性に優れた炊飯器を提供できる。
本発明の炊飯器は、第1のスイッチ又は第2のスイッチが正常に動作していない場合でも、鍋開口部誘導加熱コイル及び前記水タンク誘導加熱コイルへの通電を停止し、鍋誘導加熱コイルに通電して、最後まで炊飯を行う。本発明によれば、誘導加熱コイルが異常加熱しない、安全性に優れた炊飯器を提供できる。
第1及び第2のインバータ回路の他に第3のインバータ回路を有する炊飯器において、第1のスイッチ又は第2のスイッチが正常に動作していない場合、第3のインバータ回路への通電を継続しても良く、通電を停止しても良い。
本発明によれば、炊飯器の故障をユーザに認識させることが出来る、安全性に優れた炊飯器を提供できる。
図1〜図3を用いて、本発明の実施の形態1の炊飯器を説明する。図1は、本発明の実施の形態1の炊飯器の断面図である。図1において、1は炊飯器の本体を示し、着脱自在の磁性体製の鍋2を内装する。本体1には、その上面を覆う蓋3が開閉自在に設置されている。
炊飯を行う米とその米の量に対応する水を鍋2に入れ、本体1の所定の状態に内装する。さらに、本体1に設けられた水タンク6内に所定量の水を入れ、炊飯開始の電源スイッチ251をONにすると、以下の炊飯工程が実施される。
前炊き1工程において、鍋2の温度が米の吸水に適した温度(60℃)になるまで、鍋誘導加熱コイル4の通電配分時間を最大(16秒)とし、鍋誘導加熱コイル4によって鍋内の米と水とを加熱する。鍋開口部誘導加熱コイル13及び水タンク誘導加熱コイル7は停止している。鍋温度TE1が60℃になったことを検知すると、前炊き1工程を終了する。
炊飯量判定工程では、前炊き1工程と同様、鍋誘導加熱コイル4の通電配分時間を最大(16秒)とし、加熱板温度検知手段14による温度が鍋2内の水が沸騰した蒸気温度により、一定温度約90℃になるまで鍋誘導加熱コイル4に通電を続ける。このとき、加熱板12の温度上昇速度(加熱板温度TE2)と鍋2内部の米と水の量との相関関係を利用し、炊飯量を判定する。鍋開口部誘導加熱コイル13及び水タンク誘導加熱コイル7は停止している。
休止1工程において所定時間(約1分)の間、鍋開口部誘導加熱コイル13のみを通電配分時間T2を10秒と設定して通電する。これにより、加熱板12の温度が上昇する。鍋誘導加熱コイル4及び水タンク誘導加熱コイル7は停止している。加熱板温度検知手段14が、加熱板12が所定温度(130℃)に達したことを検知すると、鍋開口部誘導加熱コイル13と水タンク誘導加熱コイル7とを、通電配分時間をT2=T3=10秒として通電する。鍋誘導加熱コイル4は停止している。加熱された水タンク6内の水は沸騰し、発生した蒸気は蒸気経路8を通って鍋2内に供給される。水タンク6内の水は前炊き3工程において予め加熱されており且つ水タンク誘導加熱コイル7により通常のシースヒータ等と比較して急速に加熱される故に、速やかに沸騰する。供給される蒸気は、加熱板12が既に130℃まで温度上昇しているので、温度が130℃付近まで上昇した高温の蒸気となる。これにより、蒸気が液化して鍋の上層のご飯の表面に付くことを防止できる。上記の炊飯工程により、鍋内を温度低下させることなく、鍋内のご飯の温度を高温蒸気によって上昇させることができるので、鍋内のご飯の澱粉の糊化が促進され、美味なるご飯になる。
追い炊き2工程は追い炊き1工程と同じ動作を行う。
追い炊き1、休止2及び追い炊き2工程においては、鍋開口部誘導加熱コイル13及び水タンク誘導加熱コイル7に同時に通電するので、連続して高温蒸気を鍋2内部に供給でき、ご飯の澱粉の糊化を促進できる。
図1、図3〜図5を用いて、本発明の実施の形態2の炊飯器を説明する。実施の形態2の炊飯器は、電気回路図のみが実施の形態1の炊飯器と異なる。その他の構成は実施の形態1の炊飯器と同じである。同一の箇所には同一の符号を付し、説明を省略する。
図4は、本発明の実施の形態2の炊飯器の電気回路図である。実施の形態2の炊飯器の電気回路は、実施の形態1の炊飯器の電気回路(図2)の制御部201を制御部401に、第2のインバータ回路212を第2のインバータ回路412にそれぞれ置き換え、表示素子465を追加したものである。制御部401は、実施の形態1の制御部201の制御回路202を、制御回路402に置き換えたものである。第2のインバータ回路412は、実施の形態1の第2のインバータ回路212に、第1の接点検知回路463と第2の接点検知回路464とを追加したものである。
表示素子465は、炊飯器の動作を表示する手段である。実施の形態1では表示素子465は、LED(Light Emitting Diode)である。
第2の接点検知回路464は、第2のスイッチ262の開閉(ON/OFF)を検知する。第2の検知回路464は、第1の検知回路463(図5)と同じ構成を有し、同じ動作をする。
本発明の炊飯器の回路構成は、図2、図4及び図5に示したものに限られない。
炊飯及び保温の各工程における、通電配分時間、1通電サイクル時間、温度の条件は、図3に示したものに限らない。
2 鍋
3 蓋
4 鍋誘導加熱コイル
5 鍋温度検知手段
6 水タンク
7 水タンク誘導加熱コイル
8 蒸気経路
9 蒸気孔
12 加熱板
13 鍋開口部誘導加熱コイル
14 加熱板温度検知手段
15 逆止弁
38 蒸気発生手段
201、401 制御部
202、402 制御回路
203 第1のスイッチング素子駆動部
204 第2のスイッチング素子駆動部
205 第1のスイッチ駆動部
206 第2のスイッチ駆動部
211 第1のインバータ回路
212、412 第2のインバータ回路
221 第1のスイッチング素子
222 第2のスイッチング素子
231 共振コンデンサ
232 共振コンデンサ
250 商用交流電源
251 電源スイッチ
252 ダイオードブリッジ
253 チョークコイル
254 平滑コンデンサ
261 第1のスイッチ
262 第2のスイッチ
463 第1の接点検知回路
464 第2の接点検知回路
465 表示素子
Claims (13)
- 磁性体製の鍋と、
前記鍋を誘導加熱する鍋誘導加熱コイルと、
前記鍋の開口部を覆う磁性体製の加熱板と、
前記加熱板を誘導加熱する鍋開口部誘導加熱コイルと、
水を入れる磁性体製の水タンクと、前記水タンクを誘導加熱する水タンク誘導加熱コイルと、を有し、前記水タンクの水を前記水タンク誘導加熱コイルによって蒸発させて蒸気を発生する蒸気発生部と、
一端が前記蒸気発生部に連通接続され他端が前記鍋に開放される蒸気経路と、
前記鍋誘導加熱コイルに高周波電流を供給する第1のインバータ回路と、
前記鍋開口部誘導加熱コイル及び前記水タンク誘導加熱コイルのいずれか一方又は両方に高周波電流を供給する第2のインバータ回路と、
前記鍋開口部誘導加熱コイルに接続され、前記鍋開口部誘導加熱コイルの通電をオン/オフする第1のスイッチと、
前記水タンク誘導加熱コイルに接続され、前記水タンク誘導加熱コイルの通電をオン/オフする第2のスイッチと、
制御部と、を備え、
前記制御部は、前記第1のインバータ回路と前記第2のインバータ回路とを、両者が同時に通電しないように駆動し、炊飯工程に応じて、前記第1のスイッチと前記第2のスイッチとをオン/オフすることで、前記第2のインバータ回路により、前記鍋開口部誘導加熱コイル及び前記水タンク誘導加熱コイルのいずれか一方又は両方を通電することを特徴とする炊飯器。 - 鍋内の温度を約100℃に上昇させる工程開始前に、前記水タンク誘導加熱コイルを通電して、前記水タンクの水を加熱することを特徴とする請求項1に記載の炊飯器。
- 前記鍋の温度を検知する鍋温度検知手段を更に有し、
前記制御部は、鍋内の温度を約100℃に上昇させる工程開始前に鍋内の温度をほぼ所定温度に保った状態を維持する工程を有し、その工程において、前記鍋温度検知手段が検知した鍋温度が所定温度より高い時に、前記水タンク誘導加熱コイルのみを通電することを特徴とする、請求項2に記載の炊飯器。 - 前記鍋の温度を検知する鍋温度検知手段、又は前記加熱板の温度を検知する加熱板温度検知手段を更に有し、
前記制御部は、前記加熱板温度検知手段が検知した加熱板温度が所定温度であることを検知した後、又は前記鍋温度検知手段が検知した鍋温度が所定温度であることを検知した後に、前記水タンク誘導加熱コイルを通電し、前記蒸気経路から前記鍋に蒸気を供給することを特徴とする請求項1に記載の炊飯器。 - 前記加熱板の温度又は前記鍋の上面の他の部分の温度である第1の温度が所定の温度になるまで、前記水タンク誘導加熱コイルを停止した状態で前記鍋開口部誘導加熱コイルを通電し、前記第1の温度が所定の温度に達した後、前記鍋開口部誘導加熱コイルの通電状態を維持したまま、前記水タンク誘導加熱コイルを通電することを特徴とする請求項1に記載の炊飯器。
- 前記加熱板の温度を検知する加熱板温度検知手段を更に有し、
前記制御部は、鍋内の温度を約100℃に上昇させる工程において、前記加熱板の温度が所定の温度以上になればその後の前記鍋開口部誘導加熱コイルの出力を、前記加熱板の温度が所定の温度未満である場合の前記鍋開口部誘導加熱コイルの出力よりも低くし、且つ請求項5に記載の動作において、前記加熱板の温度を前記第1の温度とすることを特徴とする請求項5に記載の炊飯器。 - 前記鍋開口部誘導加熱コイル及び前記水タンク誘導加熱コイルを通電し、その後前記鍋開口部誘導加熱コイルの通電状態を維持したまま、前記水タンク誘導加熱コイルを停止して、蒸らしを終了することを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれかの請求項に記載の炊飯器。
- 前記蒸気経路の鍋側先端に蒸気経路から鍋側にのみ蒸気を通す逆止弁を備えた、請求項1〜請求項7のいずれかの請求項に記載の炊飯器。
- 前記第2のインバータ回路は、前記鍋開口部誘導加熱コイルと第1のスイッチとを直列接続した直列接続体と、前記前記水タンク誘導加熱コイルと第2のスイッチとを直列接続した直列接続体とを並列接続した回路を有し、
前記制御部は、炊飯工程に応じて、前記第1のスイッチ及び前記第2のスイッチの開閉を制御し、前記鍋開口部誘導加熱コイル及び前記水タンク誘導加熱コイルのいずれか一方又は両方を通電することを特徴とする、請求項1に記載の炊飯器。 - 前記第2のインバータ回路は、前記第1のスイッチの接点の開閉を検知する第1の接点検知回路と、前記第2のスイッチの接点の開閉を検知する第2の接点検知回路とを更に有し、
前記制御部は、炊飯工程において、前記第1及び第2の接点検知回路の検知結果に基づき、前記第1のスイッチ及び前記第2のスイッチの開閉状態が正常か否かを判断し、少なくとも一方の前記スイッチの開閉状態が異常である場合に前記第1のインバータ回路及び前記第2のインバータ回路への通電を停止することを特徴とする請求項9に記載の炊飯器。 - 前記第2のインバータ回路は、前記第1のスイッチの接点の開閉を検知する第1の接点検知回路と、前記第2のスイッチの接点の開閉を検知する第2の接点検知回路とを更に有し、
前記制御部は、炊飯工程において、前記第1及び第2の接点検知回路の検知結果に基づき、前記第1のスイッチ及び前記第2のスイッチの開閉状態が正常か否かを判断し、少なくとも一方の前記スイッチの開閉状態が異常である場合に、前記鍋開口部誘導加熱コイル及び前記水タンク誘導加熱コイルへの通電量が炊飯工程に応じた通電量を超えないように通電を行うことを特徴とする請求項9に記載の炊飯器。 - 前記第2のインバータ回路は、前記第1のスイッチの接点の開閉を検知する第1の接点検知回路と、前記第2のスイッチの接点の開閉を検知する第2の接点検知回路とを更に有し、
前記制御部は、前記第1及び第2の接点検知回路の検知結果に基づき、前記第1のスイッチ及び前記第2のスイッチの開閉状態が正常か否かを判断し、少なくとも一方の前記スイッチの開閉状態が異常である場合に前記第2のインバータ回路への通電を停止し、前記第1のインバータ回路に通電して炊飯工程を継続することを特徴とする請求項9に記載の炊飯器。 - 前記第1の検知回路及び/又は第2の接点検知回路の検知結果を表示する表示部を更に有することを特徴とする請求項10から請求項12のいずれかの請求項に記載の炊飯器。
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