JP5076403B2 - 電気炊飯器 - Google Patents

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Description

本発明は、土鍋などの非金属製とした鍋底部の発熱体をこの鍋を収容した本体側の加熱コイルからの交番磁界により誘導発熱させる底部加熱源、本体側に鍋の胴部を加熱するように設けた側部加熱源、鍋を閉じる蓋体側に設けた蓋加熱源を備え、加熱時の温度情報を基に炊飯や保温を行う電気炊飯器に関するものである。
土鍋に電磁誘導にて発熱する発熱体を設けて調理を行えるようにすることは種々知られているし(例えば、特許文献1、2参照)、土鍋を着脱できるよう本体に収容して電気的な加熱源によって炊飯を行う炊飯器も既に知られている(例えば、特許文献3参照。)。特許文献1、2に記載の土鍋はいずれも外面と面との違いはあっても底部または底部寄りに発熱層を設けて、電磁誘導調理器からの電磁誘導にて発熱させ底部から加熱し調理を行うようにしている。特許文献3に記載のものは土鍋の底部外面に磁性発熱体を設けて加熱コイルからの交番磁界との磁気結合により誘導発熱させて、炊飯を行うようにしている。
このような土鍋で代表される非金属製の鍋は熱伝導性が低く、土鍋ではアルミニウムの1/200と小さく、しかも厚いので蓄熱性がよく、熱を篭らせ易い特性を有していて、特許文献1〜3に記載されているようにそれ単独で使用される場合は、ご飯を美味しく炊き上げやすい。
特開2005−334351号公報 実用新案登録第3110038号公報 特開2005−413号公報
ところで、美味しいご飯を炊き上げるには均一加熱と適時的な温度変化が重要な条件となる。また、炊き上げたご飯の保温時に部分的な温度差があると結露が発生しご飯をべたつかせたり白化させたりするので均一保温が重要となる。金属製の鍋とそれを閉じる内蓋とがなす炊飯・保温域では、鍋や蓋の熱伝導性がよいことを利用して外部から接触させるなどした温度センサにて相関性のよい温度情報が得られるので、適正な温度管理ができる。
これに対し、電気炊飯器に非金属製の鍋を採用すると、その熱伝導性の低さから炊飯・保温域の温度情報は金属製の鍋の場合のように相関性よく検出しにくい。例えば、本体側から鍋の底部に当接させる主センサの場合、鍋内の炊飯温度やご飯温度との相関性は高く、これを基にし、あるいは所定の目標温度時点からの経験に基づくタイマ制御を組み合わせて、ご飯を美味しく炊き上げることを本出願人は実現している。
一方、ご飯の保温加熱制御に関しては、非金属製の鍋でもその開口部および蓋体側は外気の影響を受けて降温しやすく、ご飯の表面と底部との温度差は大きいし、各部に温度差ができるが、このような温度差を補償するように加熱制御するのは困難である。本発明者は底部での焦げ付き防止上従来通り底部加熱源を用いない手法で3時間の保温実験を行ったところ、底部でご飯のベちゃつきがあり、炊飯量が多い場合で鍋の開口部内面に露が若干認められる。しかし、それ以外では内蓋内面ではもとより、鍋開口部の内面でも露は認められないものの、ご飯の表面では最大炊飯量の場合に周囲局所で白ボケが認められ、中間炊飯量の場合には若干乾燥気味になり最小炊飯量の場合は特に問題は認められないという結果となった。しかし、最小炊飯量ではご飯が65℃程度まで降温しており、雑菌の繁殖温度域に近づいており問題であることも判明した。
具体的には、実験は最大炊飯量が5.5合の100サイズ、最大炊飯量が8合の150サイズにつき、それぞれ最大炊飯量、中間炊飯量、最小炊飯量の各場合につき、100サイズの場合は図12(a)〜(c)に示す炊飯量の違いに応じ配した熱電対によって、150サイズの場合は図13(a)〜(c)に示す炊飯量の違いに応じ配した熱電対によってご飯の温度を検出した。また、検出に当ってはご飯の炊き上がり後、鍋の内面にご飯がこびりついていることに対し、炊き上がりから5分後にご飯を攪拌して熱電対を挿入した。次いで、空調なしの28〜30℃の室温範囲で3時間保温をした。
その結果は、100サイズの場合では下記の表1に示す通りであった。
また、150サイズの場合では下記の表2に示す通りであった。
いずれの場合も、底部加熱が不足しているし、最小炊飯量では保温温度が不足気味になっているといえる。そこで本発明者は、このような問題に対応するのに、種々に実験を行い検討を重ねた結果、場合により側部加熱源、蓋加熱源に加え、底部加熱源をも利用して保温加熱制御を行い、かつこの保温加熱制御を主センサに加え、側部センサ、蓋センサからの3つの温度情報を基にある条件を満足して実行することにより対応できることを知見した。
また、本発明者は、このような電気炊飯器の実用に向けた技術開発において、炊飯後のご飯を保温するのに非金属製の鍋の蓄熱性、保温性の高さから電気的な保温制御なしにも3時間経過で70度前後の温度を維持でき、食事時間に少々のバラツキがあるユーザや家族間でも炊飯後の保温制御を省略するモードが実用できることに着目する中、このような非金属製の鍋での炊飯後のご飯の自然降温において、ご飯収容域で結露が発生しやすくご飯の品質を損なうことをも知見した。このような傾向は、非金属製の鍋と非金属製の蓋との関係においても見られることであり、鍋側は深く熱源となるご飯を収容していて降温しにくいのに対し蓋側は浅くご飯との間に空間があり外気温の影響を受けて降温しやすいことに起因している。
本発明の目的は、このような新たな知見に基づき、土鍋などの非金属製の鍋を採用して保温モードを実現するのに、適正な温度管理のもとに保温加熱制御ができる電気炊飯器を提供することにあり、さらには、保温加熱制御は炊飯からの所定時点まで行わずに省エネを図り、また、保温加熱制御を行わない間に生じる温度差に起因した結露の問題を解消する。
上記のような目的を達成するため、本発明の電気炊飯器は、
非金属製とした鍋底部の発熱体をこの鍋を収容した本体側の加熱コイルからの交番磁界に
より誘導発熱させる底部加熱源、本体側に鍋の胴部を加熱するように上段、中段、下段の3つの加熱源を設けた側部加熱源、
鍋を閉じる蓋体側に設けた蓋加熱源と、
鍋の底部の温度を検出するように本体側に設けた主センサ、側部加熱源とともに本体側
に設けた側部副センサ、蓋加熱源とともに蓋体側に設けた蓋副センサと、
を備えて、炊飯や保温を行う電気炊飯器であって、
保温モードにおいて、目標温度に対し各センサごとに設定した設定値を用い、ご飯の温
度との相関性の高い主センサの設定値と主センサからの検出値に応じて底部加熱源と中段および下段の側部加熱源とを通電制御して保温加熱制御を主導し、主センサへの底部加熱源と中段および下段の側部加熱源との応動にて鍋およびご飯の全体の保温温度をより温度差なく目標温度に保ちながら、鍋の底部での過不足ない温度補償を確保し、側部副センサの設定値と側部副センサからの検出値に応じた上段の側部加熱源の通電制御により主センサ主導での中段および下段の側部加熱源の応動の過不足や外気温の影響による温度ずれにつきより適正化し、蓋副センサの設定値に応じた蓋加熱源の通電制御にて外部気温が影響する蓋体側での温度補償をも確保することにより、底部での焦げ付きやべちゃつきがなく、ご飯の表面における結露に起因した白ボケや加熱過多に起因した乾燥気味を解消し、最小炊飯量でも所定の保温温度範囲が保つことができ、ご飯を品質よく保温することができるように、保温加熱制御を行うことを特徴としている。
このような構成では、主センサのご飯の温度との相関性の高さを利用して、保温加熱制御を主導するのに、主センサの目標温度に対する設定値に応じて底部加熱源と側部加熱源とを通電制御することによる、主センサの設定値に対し応動した底部加熱源と側部加熱源との発熱にて、鍋の底部と胴部との経験上の温度関係から鍋およびご飯の全体の保温温度をより温度差なく目標温度に保つのに併せ、焦げつきがなく、しかもご飯がべたつかない底部に対する最低限の温度補償を確保するようにしながら、主センサの設定値に対する側部加熱源の応動の過不足や外気温の影響による温度ずれを側部副センサの設定値に対する側部加熱源の応動によってより適正化し、蓋副センサの目標温度に対する設定値に応じた蓋加熱源への通電制御による蓋副センサの設定値に対し応動した蓋加熱源の発熱により外部気温が影響の結果を反映した蓋部での温度補償を確保することができる。
ここに、このような保温加熱制御は、蓋副センサ、側部副センサ、主センサからの3つの温度情報に基づき、ご飯収容域全体、従って、鍋やご飯の全体の温度バランスを保つように蓋加熱源、側部加熱源、底部加熱源に通電制御する保温加熱制御であるといえるし、それを最良とする。
側部加熱源は上段、中段、下段の3つを有し、目標温度に対する主センサ自体ある目標温度に対応した設定値以上と未満で、蓋加熱源と、側部加熱源上段と、側部加熱源中段および下段と、の3つの単位で、通電容量を変えて保温加熱制御を行う、さらなる構成では、
主センサのある目標温度に対応した設定値以上か未満かで、蓋加熱源と、側部加熱源上段と、側部加熱源中段および下段の3つの単位で通電容量、例えば、それらへの通電制御における通電比率を変えるので、主センサ主導の保温加熱制御における温度補償が蓋加熱源にも及ぶし、側部加熱源に対しては上段と、中段および下段に分けて独立した通電率変化にて及ぶことになるので、ご飯収容域の全体についての過熱保温制御をさらにきめ細かく、かつむらなく行いやすくなる。
炊飯からの所定時点にて保温加熱制御を行う、さらなる構成では、
適当な保温温度70℃を確保できるなどの所定時点までを除いて、それ以降に保温加熱制御を行うので、保温加熱制御を無駄に行うことが解消される。
炊飯から保温加熱制御を行わない所定時点までは、炊飯から保温加熱制御を行うまでの間の自然降温時となり、外気の影響による部分的な温度差が生じて結露の原因となりご飯の品質を損なうことに対し、蓋加熱源、側部加熱源をそれぞれに予め個別に設定した容量で通電して、ご飯収容域の結露を防止する結露対応加熱制御を行う、さらなる構成では、
炊飯から保温加熱制御を行うまでの間の自然降温時に、ご飯収容域での結露を防止ないしは抑制する結露対応加熱制御を行うことで、非金属製の鍋の保温性を活かした自然保温にてご飯の保温制御を省略した省エネを図りながらご飯を長時間高温域に保つのに併せ、自然降温時に外気などの影響でご飯収容域に生じる温度差を解消するだけの僅かな電力消費にて結露を防止ないしは抑制することができる。
本発明の電気炊飯器によれば、主センサのご飯の温度との相関性の高さを利用して、保温加熱制御を主導し、主センサへの底部加熱源と側部加熱源との応動にて鍋およびご飯の全体の保温温度をより温度差なく目標温度に保ちながら、底部での過不足ない温度補償を確保して、しかも、側部副センサに対する側部加熱源の応動にて主センサ主導での側部加熱源の応動の過不足や外気温の影響による温度ずれにつきより適正化し、かつ、蓋副センサに対する蓋加熱源の応動にて外部気温が影響する蓋体側での温度補償をも確保するので、底部での焦げ付きやべちゃつきがなく、ご飯の表面における結露に起因した白ボケや加熱過多に起因した乾燥気味を解消し、最小炊飯量でも所定の保温温度範囲が保つことができ、ご飯を品質よく保温することができる。
また、このような保温加熱制御は、ご飯が保温温度程度に降温するまで、省略して省エネが図れる。
さらに、保温加熱制御を省略している間は自然降温時の外気などの影響でご飯収容域に生じる温度差を解消するだけの僅かな電力消費にて結露を防止ないし抑制して、ご飯の結露による品質低下を防止できる。
以下、本発明に係る電気炊飯器の実施の形態について、図1〜図11を参照しながら詳細に説明し本発明の理解に供する。
本実施の形態の電気炊飯器は図1、図2に示すように、土鍋などの主として非金属製の鍋1と、この鍋1を着脱できるように収容した本体2と、本体2および鍋1を開閉する蓋体3と、鍋1の底部から加熱する底部加熱源4と、鍋1の側部から加熱する側部加熱源5と、蓋体3から加熱する蓋加熱源6と、を備えた基本構成を有している。本体2は内外装ケース11、12間に底部加熱源4の加熱コイル4aを配し、これに対向する鍋1の底部に加熱コイル4aからの交番磁界によって誘導発熱される発熱体4bを設けてある。具体的には鍋1の底部の外面に設けてあるが内面でもよいし埋設されていてもよい。側部加熱源5は内装ケース11における樹脂製の下部枠11bと上部枠11cとの間に挟み付けた金属製とした胴部枠11aの外まわりに巻きつけた保温ヒータ5aとしてある。しかし、側部加熱源5も図示しない加熱コイルと鍋1側の発熱体との組み合わせとすることもできる。蓋加熱源6は蓋体3の樹脂製の上板3aと組み合わせた樹脂製の下板3bに嵌め付けた金属製の放熱板3cの上面に配線し取り付けた蓋ヒータ6aとしてある。放熱板3cは鍋1の開口に対応した大きさを有し、鍋1の開口を閉じる金属製の内蓋7の上方から鍋1内のご飯を加熱し保温するもので、主として側部加熱源5と協働して温度差による結露を防止しながら保温する。ここで、蓋加熱源6も加熱コイルと発熱体との組み合わせとすることができ、この場合の発熱体は金属製の内蓋7そのもの、あるいは非金属製とした内蓋7に設けた発熱体とし、蓋体3側に設けた加熱コイルと透磁構造を満足して対向させればよい。ご飯の保温に底部加熱源4を組み合わせ使用することもできる。特に、底部加熱源4は鍋1の底部中央部と底部の胴部へ例えばアール形状で立ち上がる外周部とに別れ定置するように、中央部の加熱コイル4a1、発熱体4b1の組みと、周辺部の加熱コイル4a2、発熱体4b2の組みとに分かれている。しかし、加熱コイル4a1、4a2は1本の線を2箇所に巻き分けた構成として同一の通電制御を行うようにしている。これに限られることはなく、個別の線で構成して個別な通電制御を行うようにもできる。
図1に示すように、これら底部加熱源4、側部加熱源5、蓋加熱源6を駆動する電源・駆動基板111、この電源・駆動基板111を通じ設定されたモードの炊飯や調理を行なう操作・制御基板112を本体2の内外装ケース11、12の前部間に形成した大きな空間に配し、ファン13によるヒートシンク13aと協働したIGBTといった発熱素子を矢印Aで示すような送風にて冷却するようにしてある。ファン13はまた、電源・駆動基板111とその下部から鍋1の底部の側に延びるガイド113との案内による矢印Bで示すような送風にて本体2の内装ケース11の底部まわりに配置した加熱コイル4a1、4a2を冷却し、かつこの送風が内装ケース11の上部まわりにまで及ぶことを利用して適時に内装ケース11での適所に設けた電磁通気部124aを通じ鍋1の外回りに導き冷却することもできる。
本体2の広い前部の上面には各種のモードを設定したり、炊飯や調理を開始したり、保温を選択したり停止したりする操作パネル14を設けてあり、その内側には操作基板18を設けて操作パネル14での各種操作に対応し、また操作の状態や動作の状態の表示を行えるようにしている。本体2の後部間には側部間よりはやや広い空間として電源接続コードの巻取りリール115を収容している。本体2の内装ケース11の下部枠11b、上部枠11cは樹脂製としてあり、下部枠11bが透磁性を満足し加熱コイル4a1、4a2による発熱体4b1、4b2への電磁作用を邪魔しないようにしている。本体2の外装ケース12は樹脂製の底部材12aの周壁上端に金属製の胴部12bの下端縁巻き部を無理嵌めして連結し、胴部12bの上端と内装ケース11の上部枠11cの上端とを合成樹脂製の肩部材12cにより連結してある。加熱コイル4a1、4a2は樹脂製のコイル台15に載置して支持し、コイル台15の下に放射状に延びたフェライト16を樹脂製の支持台17で支持して設け、加熱コイル4a1、4a2が発生させる磁界を強化し安定させるようにしている。
蓋体3は図1に示すように本体2の後部軸受部2dに軸21により開閉できるに枢支してばね22により開き方向に付勢し、ばね22と後部軸受部2dとの摺接による抵抗などにて蓋体3がゆっくりと開くようにしてある。蓋体3の前部は本体2の側に軸124に枢支して設けるなどしたロックレバー23によって閉じ位置にロックされ、ロックレバー23のロック解除操作によってロックが解除さればね22によって開かれるようにしている。蓋体3のこのような閉じ状態にて図1、図2に示すように蓋体3の下板3bと放熱板3cとの間に挟み込んだシールパッキン24が内蓋7の外周枠7aに圧接し、この圧接によって内蓋7は外周枠7aとの間に設けたシールパッキン25にて鍋1の水平となっている口縁に上方から圧接し鍋1を閉じ、炊飯や保温を行う状態となる。このような閉じ状態で、内蓋7には高位部と低位部とに図示しない孔があり、炊飯中の蒸気を逃がしたり、逃がした蒸気に随伴して内蓋7外に出たおねばを鍋1内に戻したりできるようにしている。また、蓋体3の中央に設けた穴26には蒸気パイプ27を下方から挿入して穴26内周のシールパッキン28によって分解洗浄などのために着脱できるように保持するようにしている。蒸気パイプ27はボール状の逆止弁29aを持った蒸気通路29を有し、内蓋7の外に出た蒸気を逆止弁29aの弁圧を超えたときだけ蓋体3外に放出しながら、内部に気液分離したおねばを内蓋7上に戻し、鍋1内に戻されるようにする。
ここで、非金属製の鍋1は主として陶土を焼成したものでよいがセラミック類も含み、既に知られる種々のものを採用することができる。底部加熱源4の発熱体4b1、4b2は加熱コイル4a1、4a2からの交番磁界によって渦電流を発生し発熱する導電層であり、鍋1の外面などに設けた10〜数十μm程度の銀ペーストの印刷などによる塗布層、銀箔の貼り合わせ層、あるいは銀の蒸着層、埋設層などでよい。しかし、その導電材料や層形成の方法は自由に選択できる。側部加熱源5の保温ヒータ5aは、鍋1の側部に対向するアルミニウムや鋼板、ステンレスなどの放熱板11aの外面に押え板5cとの間に挟み込んで装備し、主として保温に用いるが、特に、保温ヒータ5aの下部は炊飯に用いても好適である。さらに、本実施の形態では後述するが、炊飯とご飯の保温に関し、各種の炊飯モード、炊飯モードに続く保温モード、炊飯モードに続く保温無しモード、の制御モードを有し、これらのために、4重のヒータ5aの最上部1つを60〜70W相当の通電容量として鍋1の開口部や蓋体3側が外気温の影響で降温しやすいことへの温度補償能力を十分としながら、その下の中間部1つを20〜30、最下部2つを40〜50W相当の通電容量としてある。通電容量の違いは通電のデューティ比の違いによって簡単に得られるし、どのように得てもよい。このような通電容量の違いを利用して炊飯時の合数や保温モード時の結露、白化、乾燥による褐変、保温なしモード時の結露、や降温遅れによる黄ばみなどのご飯の品質低下など各種の条件に応じた細かな加熱制御ができる。
以上で各種の炊飯モードや調理モード、保温モード、保温なしモードを操作パネル14上での選択操作やスタート操作、停止操作に従い実行することができる。
また、土鍋などの非金属製の鍋1では、その外面に設けた発熱体4b1、4b2の熱が、鍋1の側に効率よく伝わらない分だけ、内装ケース11側、加熱コイル4a1、4a2の側に放熱する割合が高くなり、炊飯を首尾よく遂行できなかったり、炊飯温度を確保するために炊飯時の加熱温度を高めると鍋1側の局部過熱や、この局部過熱部となる特に発熱体4b1などからの放熱による内装ケース11の下部枠11bの劣化や溶損、加熱コイル4a1などの異常発熱の原因になって炊飯器や使用の安全が損なわれたりすることがある。そこで、内装ケース11における下部枠11bの鍋1における特に径方向幅が大きく総発熱量が多くなる発熱体4b1と対向する部分に透磁性の耐熱プレート31を配し、発熱体4b1からの熱を反射させるようにして対応している。具体的には、本体2における内装ケース11の鍋1外面に設けられた発熱体4b1などとの対向部に設けた透磁性の耐熱プレート31は、その透磁性によって内外装ケース11、12の少なくとも底部間に設けた加熱コイル4a1などからそれに対向する鍋1外面の発熱体4b1などに交番磁界を及ぼして誘導発熱させる作用を損なわない。しかも、この透磁性の耐熱プレート31は、鍋1外面の発熱体4b1などが良好な炊飯に必要な高い温度に発熱させるのに対し鍋1が土鍋などの熱伝導性の低い非金属製で熱伝導しにくく、発熱体4b1などから内装ケース11側への外面への放熱の割合が高くなる関係であっても、この放熱を耐熱プレート31の表面で鍋1側に反射させて鍋1を二次加熱して炊飯の加熱に再度生かし加熱効率を高められる。この結果、非金属製の鍋1の厚く熱を篭らせやすい特性との組み合わせから均一で十分な加熱での良好な炊飯が実現しやすくなる。さらに、耐熱プレート31はその耐熱性によって劣化や損傷するようなことがなく、鍋1外面の発熱体4b1などからの熱が本体2の内装ケース11、特に下部枠11bや加熱コイル4a1に及ばないようにするし、まして本体2の外装ケース12下へ熱が及ぶようなことは回避できる。
耐熱プレート31は発熱体4b1などからの熱を鍋1の側に反射させるものであることに対応して、鍋1および発熱体4b1などと耐熱プレート31との間にはエアギャップ32を設けることが必須となる。特に、このエアギャップ32が閉鎖空間となって熱を篭らせないように少なくともまわりへ開放されているのが望ましく、本実施の形態ではこのエアギャップ32は鍋1の底部外周に形成した環状の脚部1dを、下部枠11bの底部外周部の円周上3ヵ所程度に設けた図2に示すシリコンゴムなどよりなる弾性支持台33により支持した高さにて、周囲3ヵ所での接触だけで確保している。しかし、鍋1の開口部のフランジ1cを本体2の開口部で受けて吊持ちすることでエアギャップ32を確保することもできる。鍋1の脚部1dでの弾性支持台33上への載置、支持は、鍋1の弾性支持や回り止めの効果も併せ発揮する。一方、このエアギャップ32は図1、図2に示すように内装ケース11と鍋1との間の全域に形成することが鍋1側から内装ケース11の側への熱影響を防止しながら、その熱を内装ケース11と鍋1との間に篭らせて、厚く熱伝導性の低い非金属製である鍋1と炊飯の加熱に協働して加熱効率、均一加熱を促進しやすくなり、特に、本体2の内装ケース11に設けた耐熱プレート31が鍋側に反射させる熱を生かしやすい。
さらに、耐熱プレート31は、主センサ34を鍋1に接触させる孔35を中央部に有し、対向する発熱体4b1の外径よりも大きくしている。これにより、中央部の孔35を通じ炊飯との相関性の高い鍋1底部の中央部の温度を主センサ34で検出することができる。このために、主センサ34は図1、図2に示すように、コイル台15の中央に設けてばねにより上動付勢し、下部枠11bおよび耐熱プレート31を貫通してその上に常時突出する習性を与え、支持台33上に載置される鍋1の底部に圧接し、鍋1の温度をモニタできるようにしている。
なお、鍋1はその下半部1bを側部加熱源5との対向部1eよりも薄肉としている。このように、鍋1を本体2に着脱できるように収容して、底部加熱源4、側部加熱源5および蓋加熱源6からの加熱により炊飯やご飯の保温を行うことになるが、鍋1の下半部1bが側部加熱源5との対向部1eよりも薄肉で熱容量が小さいことにより、炊飯に重要な発熱体4b1、4b2からの熱により、前記直接の熱伝導による一次加熱と、耐熱プレート31から反射した熱による二次加熱とを得て、加熱効率がさらに向上し比較的低い通電容量に抑えながら十分な炊飯加熱を実現して良好な炊飯ができる。しかも、鍋1は側部加熱源5との対向部1eが下半部1bよりも厚肉で蓄熱容量が高いことにより、炊飯に続く保温時の降温が鈍く、昇降温時に温度むらが生じにくい特性と、側部加熱源5からの加熱、蓋加熱源6からの加熱による熱補助の基に、ご飯を均一に保温しやすくなる。
また、鍋1は底部加熱源4と対向する下半部1bを側部加熱源5との対向部1eよりも薄肉としているが、側部加熱源5との対向部1eの厚みが大きいこととの協働により耐落下強度を損なうことがない。特に、正立姿勢での落下時の必要強度を満足する。そして、底部加熱源4との対向部である下半部1bを薄く蓄熱容量が小さくなる分だけ、底部加熱源4からの高出力加熱が炊飯加熱に生きやすくするし、厚肉の側部加熱源5との対向部1eへの熱移動をも促進する。従って、鍋1内の水および米全域での活発な対流を伴なう均一加熱での炊飯が実現する。ここに、鍋1の側部は、上部が厚肉で、下部が鍋1の底部アール部を含んで薄肉であるともいえ、薄肉域を鍋1の耐落下強度一杯になる側部域まで延長することで、鍋1の薄肉部を利用した底部加熱源4からの高出力加熱による均一加熱での炊飯特性がさらに高まる。鍋1の厚肉部と薄肉部との間は鍋1の外面に丸みのある段差部Dをなして連続し、応力集中なく比較的急な厚みの切り換えを達成している。
ここで、1つの実施例を示せば、通常の土鍋では10〜15mm程度の均一厚さとするのが主流であるところを、ムライト−コージェライトを主成分とするセラミック製で、ガラス系の釉薬にて封孔処理をした鍋1につき、底部加熱源4との対向部である下半部1bの厚みを3〜4mm程度、側部加熱源5との対向部1eの厚みを7〜8mm程度として十分な耐落下強度が得られたし、均一加熱による炊飯、均一保温が実現できた。このような寸法関係から鍋1の厚肉部と薄肉部との厚みの差はほぼ2倍程度とすることもできる。なお、鍋1の保温ヒータ5aの放熱板である胴部枠11aとの対向部と、加熱コイル4a2と対向する発熱体4b2を有する部分との間は加熱源がないので鍋1の厚みは小さい程炊飯時の均一加熱には有利であって、3mm程度とするのが好適であり、場合によっては耐落下強度を満足するのを条件に鍋1の下半部1bに設定する厚みよりも薄くしてもよい。
さらに、図3に示すように鍋1の開口部は、側部から例えば内側にtだけ増厚させている。これにより、鍋1の開口部は前記蓋閉じ構造によっても外気の影響を受けて温度低下しやすいが、開口部の側部からの増厚分tにより蓄熱容量が増大して炊飯時の熱を蓄熱して外気による温度低下を抑制し、特に水分の多い炊飯直後の保温開始時でも、温度差による結露が発生するのを防止することができる。このような増厚tはあまり大きいと昇温に時間が掛かりすぎるので6mm未満程度がよく、あまり小さいと蓄熱効果が得られないので3mm程度以上とするのが好適である。また、内蓋7のシールパッキン25は鍋1のフランジ1cの平坦な上面1e1に圧接するような位置関係とする。また、平坦な上面1e1はほぼ水平であるのがより好ましい。これにより、鍋1の開口の成形誤差が半径で見て金属鍋が±0.5mmであるのに対し±2〜4mmと大きくなるが、そのような誤差範囲ではシールパッキン25はフランジ1cの上面1e1から外れることはないし、圧接幅、シール幅の増大が図れて異物噛み込みによるシール抜け防止にもなり、シール不良の問題を回避できる。それには、鍋1の開口部の側部からの増厚tを内側に向け増厚すればフランジ1cの上面1eを幅広くしやすく有利である。また、フランジ1cの外周部も鍋1の側部とほぼ同厚の内周側よりもt1増厚させてあり、鍋1の開口部強度を高めている。この場合の増厚は図示するように上向きとすることでフランジ1cの上面1e1での外側への汁漏れを防止しやすい利点がある。さらに、鍋1の脚部1dは発熱体4b1、4b2の間に位置しており、発熱体4b1、4b2を貼り付ける場合の位置決めとすることができる。しかし、発熱体4b1、4b2は図1、図2に示すように鍋1の表面に埋め込み状態に設けることもでき、そのための凹部は発熱体4b1、4b2を設ける場合の位置決めになる上、発熱体4b1、4b2が鍋1の外面と面一か窪む程度に設けると鍋1を丸洗いするような場合に発熱体4b1、4b2の周囲が引っ掛かって剥がれるような不都合を防止しやすくなる。保温ヒータ5aの外まわりには断熱壁145を設ければ保温ヒータ5aの熱を外部に逃がさず保温に効率良く活かせる。
また、本発明者の実験によれば、発熱体4b1、4b2の発熱量はその径方向において中央部で温度が高く、周縁側で温度が低くなる温度分布を示す傾向があり、径方向の寸法が大きくなるほどその温度差は大きく、鍋1が熱伝導性の低い非金属製のものであっても、既述のように鍋1の下半部1bを側部加熱源5との対向部1eよりも薄くする構成では、前記のような温度分布が炊飯時の加熱むらとして幾分反映してしまうことにつき、発熱体4b1、4b2の厚みに差をつけることにより温度むらを問題ない程度に抑えている。具体的には、発熱体4b2は発熱体4b1に比し径方向の幅寸法が小さく、温度の分布差が小さいので、径方向の中央部を薄く、周縁部を厚くしている。これに対し発熱体4b1は径方向の幅寸法が大きく温度の分布差が大きいので、温度が高くなる中央部分の発熱体4b1を無くすか、あるいは周縁部の厚みに対する中央部の厚みの比率を、発熱体4b2の場合よりも小さくするようにしている。これによって炊飯時の加熱むらが改善された。これは、発熱体4b1、4b2に部分的な厚みの違いがあると、厚肉部が薄肉部よりも熱の良導率が高まる分だけ電流量が集中し発熱量が薄肉部よりも多くなることによるものと思われる。このような部分的な厚みの差は、部分的に塗布回数を変えることで簡単に実現できるし、発熱体を設けない厚み0の部分は発熱体の塗布の省略として実現できる。ここで、L−2(100サイズ)、K(150サイズ)の2通りの実施例を示せば、図4に示す通りの寸法関係、厚み関係として好適な結果が得られた。
上記のような底部加熱源4からの高出力加熱などに対応して、内装ケース11の樹脂部分は外装ケース12の樹脂部分と共に従来PETで形成されているが、耐熱温度が150℃程度と低く熱影響が懸念されるので、本実施の形態では上部枠11cや下部枠11bを耐熱温度が250℃程度と高いPPSとしており、前記耐熱プレート31のシリコン系接着剤との接着も問題なく達成されている。一方、外装ケース12の底部材12aや肩部材12cは従来通りPETなどの樹脂製としている。また、肩部材12cの左右2箇所には図2に示すように鍋1のフランジ1cとの間にフランジ1cへの手掛りを容易にするための凹部41を形成している。胴部12bの上部には肩部材12cにまで達して軸受したハンドル118を設けてある。
既述した保温モードを実行するのに、既述した実験結果から、本発明者は炊飯温度やご飯の温度との相関性の高い主センサ34に加え、さらに、側部加熱源5とともに本体側の放熱板11aに設けた側部副センサ121、蓋加熱源6とともに蓋体3側の放熱板3cに設けた蓋副センサ123とをさらに設け、側部副センサ121は特に、外気の影響を受けやすい鍋1の開口部やご飯の表面に近い位置、具体的には図1に示すように放熱板11aの上部縁巻き部11a1と上段保温ヒータ5aとの間、よりよくは上部縁巻き部11a1近傍に設けてある。
このような条件から、本実施の形態では、保温モードにおいて、目標温度に対し各センサごとに設定した例えば図7(g)に示すような設定値を用い、蓋副センサ123の設定値に応じて蓋加熱源6を通電制御し、側部副センサ121の設定値に応じて側部加熱源5を通電制御し、主センサ34の設定値に応じて底部加熱源4と側部加熱源5を通電制御して保温加熱制御を行うことを基本的な特徴としている。これにより、主センサ34のご飯の温度との相関性の高さを利用して、保温加熱制御を主導するのに、主センサ34の設定値に応じて底部加熱源4と側部加熱源5とを通電制御することによる、主センサ34の目標温度に対する設定値に対し応動した底部加熱源4と側部加熱源5との発熱にて、鍋1の底部と胴部との経験上の温度関係から鍋1およびご飯の全体の保温温度をより温度差なく目標温度に保つのに併せ、焦げつきがなく、しかもご飯がべたつかない底部に対する最低限の過不足のない、従って、温度補償を確保するようにしながら、主センサ34の設定値に対する側部加熱源5の応動の過不足や外気温の影響による温度ずれにつき側部副センサ121の設定値に対する側部加熱源5の応動によってより適正化し、蓋副センサ123の目標温度に対する設定値に応じた蓋加熱源6への通電制御による蓋副センサ123の設定値に対し応動した蓋加熱源6の発熱により外部気温影響の結果を反映した蓋体3部分、特に内蓋7に対する上方からの温度補償を確保することができる。
この結果、主センサ34のご飯の温度との相関性の高さを利用して、保温加熱制御を主導し、主センサ34への底部加熱源4と側部加熱源5との応動にて鍋1およびご飯の全体の保温温度をより温度差なく目標温度に保ちながら、鍋1の底部での過不足ない温度補償を確保して、しかも、側部副センサ121に対する側部加熱源5の応動にて主センサ主導での側部加熱源5の応動の過不足や外気温の影響による温度ずれにつきより適正化し、かつ、蓋副センサ123に対する蓋加熱源の応動にて外部気温が影響する蓋体3側での温度補償をも確保するので、底部での焦げ付きやべちゃつきがなく、ご飯の表面における結露に起因した白ボケや加熱過多に起因した乾燥気味を解消し、最小炊飯量でも所定の保温温度範囲が保つことができ、ご飯を品質よく保温することができる。
このような保温加熱制御は、蓋副センサ123、側部副センサ121、主センサ34からの3つの温度情報に基づき、ご飯収容域全体、従って、鍋1やご飯の全体の温度バランスを保つ保温加熱制御であるといえるし、それを最良の実施形態とするものである。
以上のようなセンサとそれに応動する加熱源との関係を整理すると、下記の表3の通りであるが、具体的な設定例を図7に示すが説明省略する。なお、図7に示すセンサの設定値は、hexadecimal number,hexadecimal,hexとして英語表記される16進数である。
特に、側部加熱源5は、既述したように上段の保温ヒータ5a、中段の保温ヒータ5a、下段の保温ヒータ5aの3つを有していることから、目標温度に対する主センサの設定値以上と未満で、蓋加熱源6と、側部加熱源5の上段保温ヒータ5aと、側部加熱源5の中段保温ヒータ5aおよび下段保温ヒータ5aと、の3つの単位で、通電容量を変えて保温加熱制御を行うようにする。これにより、主センサ34のある目標温度に対応した設定値以上か未満かで、蓋加熱源6と、側部加熱源5の上段保温ヒータ5aと、側部加熱源5の中段保温ヒータ5aおよび下段保温ヒータ5aと、の3つの単位でそれらへの通電容量、例えば通電制御における通電比率を変えるので、主センサ34主導の保温加熱制御における温度補償が蓋加熱源6にも及ぶし、側部加熱源5に対しては上段保温ヒータ5aと、中段保温ヒータ5aおよび下段保温ヒータ5aと、に分けて独立した通電率変化にて及ぶことになるので、ご飯収容域の全体についての保温加熱制御をさらにきめ細かく、かつむらなく行いやすくなる。
以上のようなセンサとそれに応動する加熱源との関係を整理すると、下記の表4の通りであるが、具体的な設定例を図7に示すが説明省略する。
さらに、本発明者は、前記100サイズタイプと150サイズタイプとのそれぞれにつき、炊飯後の鍋1内のご飯の無加熱状態において、炊飯量が最大、つまり前者では5.5合、後者では8合の炊飯量の場合での経時的な温度変化とご飯の状態を実測した。なお、温度の検出は100サイズの場合図5(a)に示す3つの位置条件にて、150サイズの場合は図5(b)に示す3つの位置条件にてご飯内に挿入した熱電対により行った。それぞれの場合の経時的なご飯の温度変化は図6に示す通りであり、図6からご飯の降温状態を最も低くなる表面温度で見ても、100サイズ、150サイズとも3時間を経過してなお70℃範囲をキープできていて、土鍋など非金属製の鍋1の高い保温性が認められる。
このような実験結果に対応して、上記のような保温加熱制御は、炊飯からの所定時点にて行うようにする。これにより、適当な保温温度70℃を確保できるなどの所定時点までを除いて、それ以降に保温加熱制御を行うので、保温加熱制御を無駄に行うことが解消される。
しかも、炊飯から所定時点までは、ご飯収容域の結露を防止する結露対応加熱制御を行う。このように、保温加熱制御を行わない間は、炊飯から保温加熱制御を行うまでの間の自然降温時となり、外気の影響による部分的な温度差が生じて結露の原因となりご飯の品質を損なうことに対し、ご飯収容域での結露を防止ないしは抑制する結露対応加熱制御を行うことで、非金属製の鍋1の蓄熱性、保温性を活かした自然保温にてご飯の保温制御を省略した省エネを図りながらご飯を長時間高温域に保つのに併せ、自然降温時に外気などの影響でご飯収容域に生じる温度差を解消するだけの僅かな電力消費にて結露を防止ないしは抑制し、ご飯の品質が低下するのを防止できる。
1つの実施例を示すと、100サイズ、150サイズ共に、下記表5に示すように、
底部加熱源4の通電なしの状態で、蓋ヒータ6aを5秒オフ、5秒オンの繰り返し、上部保温ヒータ5aを4秒オフ、4秒オンの繰り返し、中間保温ヒータ5aを3秒オフ、3秒オンの繰り返し、下保温ヒータ5aを2秒オフ、2秒オンの繰り返し、の通電制御の組み合わせにて、検出温度に基づく温度制御なしに好結果が得られた。
もっとも、鍋1の保温性を活かして炊飯後それを本体2から取り出し、非金属製の蓋で閉じて食卓などにおきお櫃として使用しながらある程度の時間の間の食事に提供することもでき、この場合、結露対応加熱制御は実行できないが、鍋1と蓋との間に布巾などを挟み込むようにしておくと、結露の問題が軽減できる。これに代えて、鍋1や蓋の内面を吸湿性のある面構造にしておくことで対応することもできる。
ところで、ご飯収容域での自然降温時の結露の原因となる時間経過上の温度差は、その時々の各部での温度検出によってはもとより、経験上からも知ることができ、結露を防止ないしは抑制するための結露対応の加熱源の配置と通電制御は行えるが、室温の影響は経験上では未知となる。このため、鍋1を閉じる金属製の内蓋7などに設けられて結露防止が図れる既述した側部加熱源5や蓋加熱源6などの結露対応加熱源と、室温センサ122とにより、保温なしモードでの結露対応加熱制御において、室温センサ122が検出する室温の2以上の温度域に対応して結露対応の加熱源への通電容量を変更するようにする。これにより、室温センサ122で検出した室温の少なくとも2以上の温度域の違いによって結露対応加熱源への通電制御を行うことで、経験上から結露対応加熱制御を行う場合は勿論、検出する結露の原因となる温度差が室温を反映しにくい場合にも、室温を配慮した結露対応加熱制御ができる。
ここで、この場合の1つの実施例を示すと、上記表1に記載の場合に対し、室温が5℃である場合には、蓋ヒータ6a、上段保温ヒータ5a、中段保温ヒータ5a、下段保温ヒータ5aへの通電設定定数を下記の表6に示すようにシフトし、
室温が20℃である場合には、蓋ヒータ6a、上保温ヒータ5a、中保温ヒータ5a、下保温ヒータ5aへの通電設定定数を下記の表7に示すようにシフトし、
室温が35℃である場合には、蓋ヒータ6a、上保温ヒータ5a、中保温ヒータ5a、下保温ヒータ5aへの通電設定定数を下記の表8に示すようにシフトし、
いずれの場合も好適な結露防止ができた。しかも、このような保温加熱制御なしにも3時間経過して70℃程度のご飯温度を確保できることから、保温モードに加え、保温なしモードを設けてこれを選択した場合保温加熱制御を省略しても、食事時間に少々のバラツキがあるユーザや家族間でも特に不便とならず、省エネができる。
保温なしモードでは保温加熱制御を行わないので、ご飯の温度は経時的に大きく低下していき、65℃程度に近づくと雑菌の繁殖温度域になるので、70℃程度になる所定時間経過時点、具体的には3時間経過時点、あるいは70℃を下回った時点で停止するのが好適となる。これにより、前記所定時間経過時点と所定降温温度への到達時点との2つの時点のどちらかに到達するまで結露対応温度制御を行えば到達時点に固有な2つの条件のいずれかで確実に対応できる。
なお、外気温は保温加熱制御においても影響するので、保温加熱制御に反映させる必要があるので、図1に示すように操作・制御基板112に設けるなどした室温を検出する室温センサ122の温度情報によって、表3、表4に示す関係での底部加熱源4、側部加熱源5、蓋加熱源6を応動させる通電制御の条件を変更することが好ましい。
以上のような保温加熱制御での時間経過に対する理想的なご飯収容域全体の保温温度の変化を模式的に示せば、図7(a)の通りであり、そのための相互関連項目を示しておくと図7(b)の通りであり、炊飯終了後、結露対応加熱制御、保温制御1から保温制御4を行っている。また、図7(c)に示す室温に対応した制御は保温制御1から保温制御4での初期までは室温の変化がすくなく室温センサ無効タイマ1にて失効させておき、室温の影響がむしできなくなる時点から実行するようにしている。また、室温は保温中のリアル情報を用いるのが好適で、図7(d)に示すように5℃、20℃、35℃程度の3段階程度で見、それ以上下未満かで通電率を変更するのがよい。室温センサ122の温度取り込みは図7(e)に示すように600秒間隔程度でよく、また、保温加熱制御は図7(f)に示すように12時間程度を最大として停止する。保温加熱制御の底部加熱源4をオンしない間は鍋1の検出を600秒程度の間隔で定期的に加熱コイル4a1などの短時間のオンによる主センサ34での昇温判定などにて行うが、保温加熱制御上から加熱コイル4a1、4a2を駆動すべく電源・駆動基板111に設けられるIGBTをオンさせる時は、その時点の昇温によって鍋1の検出ができ、定期的な鍋1の検出操作は省略できる。なお、図7(g)は保温加熱制御における保温ヒータ5aの保温電力と各センサの設定値との関係を示している。
なお、例示しないが、最小の炊飯量での65℃程度への降温に対応するための通電制御の変更は、炊飯時の昇温工程での主センサ34などの所定時間での昇温情報から合数が判定されるので、その情報を記憶しておき採用すればよい。
ここで、操作・制御基板112に搭載された制御装置としてのマイクロコンピュータによる炊飯後の保温制御例について、図8に示すフローチャートに従って以下説明する。
炊飯の終了が確認されると保温なしモードが選択されているかどうか判定し、結露対応加熱制御による加熱が必要になる待ち時間を計測する待機タイマをスタートさせ、待機タイマ1が終了するのを待って先の表5〜8の実施例で示したような結露対応加熱源への通電制御による結露対応加熱制御を開始する。結露対応加熱制御の開始に伴い結露対応タイマをカウントし、結露対応タイマがタイムアップして終了するか、ご飯が所定の降温温度に到達するかするまで、結露対応加熱制御を継続する。結露対応タイマがタイムアップして終了するか、ご飯が所定の降温温度に到達するかしたとき、保温なしモードが選択されていると、そのまま結露対応制御を終了する。保温なしモードが選択されていなければ、保温モードが選択されていると判定して結露対応加熱制御を終了し、表3、表4、図7に示したような関係などでの保温加熱制御に移行する。保温加熱制御への移行に伴い保温タイマをスタートさせ、このタイマの終了によって保温加熱制御を終了する。
ここで、上記待機タイマによる待機時間は、鍋1の保温性がよいことに対応して無駄な、または過剰となる結露対応加熱制御を避けるものであるが、必須ではない。
また、保温なしモードでの結露対応加熱制御では、ファン13が既述のように鍋1を冷却できることを利用して、ご飯の降温温度を判定できる温度センサ、つまり、既述した主センサ34、側部副センサ121の一方または双方などとの組み合わせにより、保温なしモード時のご飯の所定降温時点までの降温が所定時間、例えば3時間を超えるなどした場合、ファン13を駆動して鍋1を冷却しご飯の降温を促進するようにもできる。この結果、何らかの原因で炊飯後のご飯が所定時間を経過しても所定降温時点までの降温に達していないような場合、ご飯に黄ばみなどの品質変化の原因になり始めることに対し、ファン13を駆動して鍋1を冷却しご飯の降温を促進することによりそのような品質変化を防止することができる。この場合、ファン13による鍋1の冷却時は、内装ケース11に設けた電磁通気部124aを一時開放してファン13からの送風を鍋1の表面まわりに導き冷却効果を高めることもできる。
また、保温モード中に蓋体3が開かれると、特定のセンサ、例えば蓋副センサ123の検出温度が急激に降下し、それが所定時間継続するので、蓋体3が開かれたと高い確度で判定できる。そこで、蓋体3の開き回数や累積開き時間を判定して保温加熱制御での出力や制御定数を変更することにより、ご飯の乾燥や蓋体3側、鍋1の開口部などでの結露を防止する制御が行える。
また、炊飯モード中の蓋体3の開放や、保温モード中の長時間の蓋体3の開放に対して、操作基板18などに搭載した圧電素子などのブザー125や操作パネル14での表示によって聴覚的またはおよび視覚的に警告し、異常な使用状態の是正を促せる。
また、保温モード中の蓋体3の開放を判定した場合、蓋体3が開放されていることに対し、ご飯の温度低下を防止したり、乾燥をご飯の表面部での乾燥を防ぐ加熱制御への変更ができる。
また、保温モード中に蓋体3の開放を判定した場合、蓋ヒータ6aの温度が低いと判定して昇温制御に移行することよる過熱の原因になるので、蓋ヒータ6aへの通電を停止し、またこれに併せて警告を行うのが好適である。
また、保温モード中に蓋体3の開放を判定した場合、蓋体3が外気によって急激に降温させられ、閉じた直後は特に結露を生じやすいので、蓋体3を閉じた時点から所定時間の間蓋ヒータ6aの通電率を高めることで、結露を防止することができる。
また、保温モード中に蓋体3の開放を判定した場合、これを警告するのに併せ、蓋ヒータ6aへの通電を停止して過熱を回避し、かつ、底部加熱源4、側部加熱源5によりご飯の品質をできるだけ確保する加熱制御に切り替えることもできる。
また、主センサ34、側部副センサ121、蓋副センサ123の3つの温度情報からご飯収容域を同一な所定温度で包み込むような保温加熱制御を実行し、理想的な保温をすることもできる。
一方、炊飯は概ね図9に示すような工程と、温度制御によって遂行されるが、底部加熱源4における加熱コイル4a1、4a2やIGBTを冷却させるためにファン13による冷却を行うことが通例となっており、図9の例に示すように初期水温検知工程ではファン13はオフして水温検知を室温環境にて適正に行え、また静音性、省エネ性が得られるようにし、吸水工程ではファン13を必要に応じてオン、オフしできるだけ静音性と省エネ性が得られるようにし、高温域となる昇温工程では本来ファン13をオンしている。
しかし、図8に示したように炊飯後、保温なしモードと保温モードとを選択するような制御において、保温なしモードの選択の際に降温が遅いことによるご飯の品質低下を防ぐために鍋1を冷却する例を先に開示したが、保温モードや保温なしモードの前工程となる蒸らし工程では、保温モードが選択されているときは従来通りファン13をオンするが、保温なしモードの選択に対応してはファン13を停止してご飯の降温を抑制するように、ファン13のオン、オフ制御を選択的に使い分けるようにしている。ファン13のオフによっては静音性、省エネ性も得られる。図10、図11に示す各例も同様の制御をしている。
図10に示す例では、ファン13の風速が強弱2段階などに変更できるようにし、高温域の制御となる昇温工程、炊き上げ工程での、室温が高いときと低いときとで、ファン13の駆動を強または弱の切り換えを行い、できるだけ静音性、省エネ性が得られるようにしている。
また、図11示す例では、ファン13の風速が強弱2段階などに変更できるようにし、高温域の制御となる昇温工程、炊き上げ工程で、炊飯量が半量以上か未満かによって、電力量が大小異なり加熱コイル4a1、4a2の発熱に差があることに対応しファン13の駆動を強または弱の切り換えを行い、できるだけ静音性、省エネ性が得られるようにしている。
本発明は非金属製の鍋を採用した電気炊飯器に実用して、鍋の蓄熱性、保温性を活かしながら低熱伝導性によるご飯温度の低モニタ性の影響なくご飯収容域まわりの温度管理を適正にしてご飯の品質を損なわない保温を実現できる。
本発明の実施の形態に係る電気炊飯器の1つの例を示す前後方向での断面図である。 図1の電気炊飯器の左右方向での断面図である。 鍋の開口部まわりの詳細断面図である。 底部加熱源の発熱体の実施例図である。 ご飯の自然降温状態を検出する熱電対の設置条件図である。 図5の熱電対による炊飯時の昇温状態に続く降温状態の検出結果を示すグラフである。 図1の炊飯器での保温制御に関連した項目の関係を示す説明図である。 図1の炊飯器での保温制御例を示すフローチャートである。 図1の炊飯器での炊飯とファン駆動との1つの制御例と温度変化を示すグラフである。 図1の炊飯器での炊飯とファン駆動との別の制御例と温度変化を示すグラフである。 図1の炊飯器での炊飯とファン駆動との他の制御例と温度変化を示すグラフである。 土鍋を利用した炊飯器での従来方式による保温制御における100サイズタイプのご飯の温度変化をモニタする熱伝対の設置例を示す説明図である。 土鍋を利用した炊飯器での従来方式による保温制御における150サイズタイプのご飯の温度変化をモニタする熱伝対の設置例を示す説明図である。
1 鍋
2 本体
3 蓋体
4 底部加熱源
4a、4a1、4a2 加熱コイル
4b、4b1、4b2 発熱体
5 側部加熱源
5a 保温ヒータ(上段、中段、下段)
6 蓋加熱源
6a 蓋ヒータ
11 内装ケース
12 外装ケース
13 ファン
34 主センサ
112 操作・制御基板
121 側部副センサ
122 室温センサ
123 蓋副センサ

Claims (4)

  1. 非金属製とした鍋底部の発熱体をこの鍋を収容した本体側の加熱コイルからの交番磁界に
    より誘導発熱させる底部加熱源、本体側に鍋の胴部を加熱するように上段、中段、下段の3つの加熱源を設けた側部加熱源、
    鍋を閉じる蓋体側に設けた蓋加熱源と、
    鍋の底部の温度を検出するように本体側に設けた主センサ、側部加熱源とともに本体側
    に設けた側部副センサ、蓋加熱源とともに蓋体側に設けた蓋副センサと、
    を備えて、炊飯や保温を行う電気炊飯器であって、
    保温モードにおいて、目標温度に対し各センサごとに設定した設定値を用い、ご飯の温
    度との相関性の高い主センサの設定値と主センサからの検出値に応じて底部加熱源と中段および下段の側部加熱源とを通電制御して保温加熱制御を主導し、主センサへの底部加熱源と中段および下段の側部加熱源との応動にて鍋およびご飯の全体の保温温度をより温度差なく目標温度に保ちながら、鍋の底部での過不足ない温度補償を確保し、側部副センサの設定値と側部副センサからの検出値に応じた上段の側部加熱源の通電制御により主センサ主導での中段および下段の側部加熱源の応動の過不足や外気温の影響による温度ずれにつきより適正化し、蓋副センサの設定値に応じた蓋加熱源の通電制御にて外部気温が影響する蓋体側での温度補償をも確保することにより、底部での焦げ付きやべちゃつきがなく、ご飯の表面における結露に起因した白ボケや加熱過多に起因した乾燥気味を解消し、最小炊飯量でも所定の保温温度範囲が保つことができ、ご飯を品質よく保温することができるように、保温加熱制御を行うことを特徴とする電気炊飯器。
  2. 蓋副センサ、側部副センサ、主センサによる3つの検出温度情報によって、ご飯収容域全体の温度バランスを保つように蓋加熱源、側部加熱源、底部加熱源を通電制御して保温加熱制御を行う請求項1に記載の電気炊飯器。
  3. 炊飯からの所定時点にて保温加熱制御を行う請求項1〜のいずれかに記載の電気炊飯器。
  4. 炊飯から保温加熱制御を行わない所定時点までは、炊飯から保温加熱制御を行うまでの間の自然降温時となり、外気の影響による部分的な温度差が生じて結露の原因となりご飯の品質を損なうことに対し、蓋加熱源、側部加熱源をそれぞれに予め個別に設定した容量で通電して、ご飯収容域の結露を防止する結露対応加熱制御を行う請求項に記載の電気炊飯器。
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