JP5523505B2 - Cooker - Google Patents
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Description
本発明は、被加熱物を加熱調理する加熱調理器、特に被加熱物の炊きムラの改善及び調理時間の適正化を図った加熱調理器に関するものである。 The present invention relates to a heating cooker that heats and cooks a heated object, and more particularly to a heating cooker that improves the cooking unevenness of the heated object and optimizes the cooking time.
従来から存在している加熱調理器の1つであるIH(誘導加熱)式炊飯器は、本体内部に設けたコイルによって、本体に着脱可能に設けた加熱容器を誘導加熱し、加熱容器の内部に収容される内容物である被加熱物(たとえば、米と水)を加熱する機能を有する。このようなIH式炊飯器が実行する加熱調理は、(1)炊飯工程、(2)沸騰前工程、(3)沸騰維持工程、(4)蒸らし工程、に大別される。そして、IH炊飯器は、被加熱物が(1)〜(4)の各工程での目標としている温度と時間の履歴が得られるように、加熱のための電力を制御している。 An IH (induction heating) type rice cooker, which is one of the existing cooking devices, induction heats a heating container detachably provided on the main body by a coil provided inside the main body, Has a function of heating an object to be heated (for example, rice and water) which is a content stored in the container. Heat cooking performed by such an IH rice cooker is roughly divided into (1) rice cooking process, (2) pre-boiling process, (3) boiling maintenance process, and (4) steaming process. And the IH rice cooker is controlling the electric power for heating so that the to-be-heated material may obtain the target temperature and time history in each step (1) to (4).
なお、(1)〜(4)の各工程を以下に簡単に説明する。
(1)炊飯工程は、比較的低温で、米が糊化(デンプンのα化)が進みにくい条件で吸水を促す予熱工程のことである。
(2)沸騰前工程は、水を沸騰させて吸水と糊化を加速する工程である。
(3)沸騰維持工程は、沸騰状態を維持し、米の糊化進行と水分蒸発とを進める工程である。
(4)蒸らし工程は、水分蒸発がほぼ完了した後に投入電力を弱めて炊きムラを解消するための工程である。
In addition, each process of (1)-(4) is demonstrated easily below.
(1) The rice cooking process is a preheating process that promotes water absorption at a relatively low temperature and under conditions where rice is less likely to gelatinize (starch gelatinization).
(2) The pre-boiling step is a step of boiling water to accelerate water absorption and gelatinization.
(3) Boiling maintenance process is a process which maintains a boiling state and advances gelatinization progress and moisture evaporation of rice.
(4) The steaming step is a step for eliminating uneven cooking by weakening input power after moisture evaporation is almost completed.
ここで、加熱制御は、被加熱物を入れる加熱容器の外側に設けたサーミスタや、釜の蓋に設けられ赤外線領域の光を検知する赤外センサ等を用いて内容物の温度を推定することによって、上記の工程での電力制御にフィードバックしたり、各工程の切替タイミングを決定したりしながら実行されている。しかしながら、炊飯工程が同じ温度と時間で実行されたとしても、米の種類や保存状態によって、米の吸水速度や糊化の速度が異なるのが通常である。そのため、温度情報に基づく加熱制御では、炊き上がりの飯の食感にバラつきが生じてしまうことがある。 Here, the heating control is to estimate the temperature of the contents using a thermistor provided outside the heating container in which the object to be heated is placed, an infrared sensor provided on the lid of the kettle to detect light in the infrared region, and the like. Thus, it is executed while feeding back to the power control in the above-described process and determining the switching timing of each process. However, even if the rice cooking process is performed at the same temperature and time, the water absorption speed and the gelatinization speed of the rice are usually different depending on the type and storage state of the rice. Therefore, in the heating control based on the temperature information, the texture of the cooked rice may vary.
例えば、アミロース成分が少なく糊化しやすい米は、炊飯初期に糊化が進んで吸水量も多く、膨潤した状態で本炊き工程に入るため、軟らかくなりやすい。一方、乾燥が進んだ米は、炊飯初期の予熱工程で米表面が吸水するも芯部の吸水が少ないため、本炊き工程での糊化が遅く、硬くなりやすい。吸水性が低い米は、沸騰開始時の水位が高く、飯の上方の温度や水分が高いために表層が軟らかくなりやすい傾向にある。一方、吸水性が高い米は、吸水性の低い米とは逆の傾向にある。 For example, rice that has a small amount of amylose component and is easily gelatinized tends to become soft because it is gelatinized at the beginning of cooking, has a large amount of water absorption, and enters the main cooking process in a swollen state. On the other hand, rice that has been dried tends to be hard and hard to gelatinize in the main cooking process because the rice surface absorbs water in the preheating process at the early stage of rice cooking, but the core part has little water absorption. Rice with low water absorption has a high water level at the start of boiling, and the surface layer tends to be soft because the temperature and moisture above the rice are high. On the other hand, rice with high water absorption tends to be opposite to rice with low water absorption.
このようなことから、通常、IH炊飯器では、平均的な米に適した加熱制御を実施しており、その結果として、米種や保存状態に合わせた過不足ない加熱や、炊飯時間、炊き上がり食感を実現する炊飯工程を実行することは困難であった。 For this reason, IH rice cookers usually carry out heating control suitable for average rice, and as a result, heating and cooking time appropriate for rice varieties and storage conditions, rice cooking time, cooking It was difficult to carry out the rice cooking process that achieves a rising texture.
ところで、米の種類や保存状態に起因する、米の成分や糊化状態を検知するために、米飯に光照射し、その反射光や透過光をもとに食味を推定する米飯の食味評価装置が考案されている(例えば、特許文献1)。この米飯の食味評価装置は、米飯の食味に影響を及ぼす複数の要素(例えば、外観、硬さ、粘り)を光学的に測定し、当該米飯の食味評価を行うようにしたものである。 By the way, in order to detect the components of rice and the state of gelatinization due to the type and storage state of rice, the rice taste evaluation apparatus irradiates the rice with light and estimates the taste based on the reflected light and transmitted light. Has been devised (for example, Patent Document 1). This cooked rice taste evaluation apparatus optically measures a plurality of elements (for example, appearance, hardness, stickiness) that affect the taste of cooked rice and evaluates the taste of the cooked rice.
また、ケーシング(内容器2)の底板を透明なセラミックガラスよりなる磁力線透過材料によって形成し、誘導加熱コイルの中央部に赤外線温度センサを設置し、この赤外線温度センサでケーシングの底板の温度を計測するようにしたIH炊飯器が考案されている(例えば、特許文献2参照)。このIH炊飯器は、加熱容器(飯器1)に、赤外線を照射して、非接触で加熱容器の底部外側の温度を計測するようにしたものである。 In addition, the bottom plate of the casing (inner container 2) is formed of a magnetic line transmission material made of transparent ceramic glass, and an infrared temperature sensor is installed at the center of the induction heating coil, and the temperature of the bottom plate of the casing is measured with this infrared temperature sensor. An IH rice cooker has been devised (see, for example, Patent Document 2). In this IH rice cooker, the heating container (rice cooker 1) is irradiated with infrared rays to measure the temperature outside the bottom of the heating container in a non-contact manner.
しかしながら、特許文献1に記載の米飯の食味評価装置は、炊きあがった飯を取り出して、この特性を検出するものであり、水と米とが収容された加熱容器が炊飯器内部に組み込まれた状態で、精度よく米の情報を得るための構成について何ら記載されていない。すなわち、特許文献1に記載の米飯の食味評価装置は、炊きあがった飯を評価することで、炊飯毎の米飯の状態の比較を容易に行うことができるようにしたものであり、米種や保存状態に合わせた過不足ない加熱や、炊飯時間、炊き上がり食感を実現するようにしたものではない。
However, the cooked rice taste evaluation apparatus described in
また、特許文献2に記載のIH炊飯器は、赤外線によって温度検知する対象が加熱容器の底部外側となっており、加熱容器内部の米や水の状態を精度よく検知するものではない。すなわち、特許文献2に記載のIH炊飯器は、加熱容器の底部外側の計測温度に基づいて加熱制御を実行するようにしたものであり、米種や保存状態に合わせた過不足ない加熱や、炊飯時間、炊き上がり食感を実現するようにしたものではない。
Moreover, as for the IH rice cooker described in
いずれの技術にしても、加熱容器に収容された米や水の状態を検知して、これに基づいて加熱制御を実施することはできない。 In any technique, it is not possible to detect the state of rice or water stored in the heating container and perform heating control based on this.
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、加熱容器に被加熱物が入っている状態で被加熱物の状態を検知し、この情報に基づいて加熱制御を実施することによって、被加熱物の炊きムラの改善及び調理時間の適正化を図った加熱調理器を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above problems, and detects the state of the object to be heated in a state where the object to be heated is contained in the heating container, and performs heating control based on this information. By doing, it aims at providing the cooking device which aimed at the improvement of the cooking nonuniformity of a to-be-heated material, and optimization of cooking time.
本発明に係る加熱調理器は、電磁波を透過する部材で一部又は全部が構成された加熱容器と、前記加熱容器が着脱自在に設置されるケーシングと、前記ケーシングが設けられる本体と、前記本体に設けられ、前記加熱容器を加熱する加熱手段と、電磁波を照射する電磁波照射手段と、前記電磁波照射手段から照射され、前記加熱容器内の被加熱物を透過又は反射した電磁波を検知する電磁波検知手段と、前記電磁波検知手段で検知された電磁波の強度及び周波数の少なくとも1つの変化に基づいて前記加熱手段に供給する電力を制御する制御手段と、を有し、前記加熱手段、前記電磁波照射手段、及び、前記電磁波検知手段が、前記ケーシングに設置された前記加熱容器の下部に位置するものにおいて、前記加熱容器の電磁波の透過部分を上方に突出させ、前記加熱容器の前記加熱手段に対向している部分よりも上方に位置するようにしているものである。 A cooking device according to the present invention includes a heating container partially or wholly composed of a member that transmits electromagnetic waves, a casing in which the heating container is detachably installed, a main body provided with the casing, and the main body An electromagnetic wave detection unit configured to detect an electromagnetic wave transmitted from or reflected by an object to be heated in the heating container, the heating unit heating the heating container , the electromagnetic wave irradiation unit irradiating the electromagnetic wave, and the electromagnetic wave irradiation unit. And control means for controlling power supplied to the heating means based on at least one change in intensity and frequency of the electromagnetic wave detected by the electromagnetic wave detection means, the heating means, the electromagnetic wave irradiation means And the electromagnetic wave detection means is located below the heating container installed in the casing, and the electromagnetic wave transmitting part of the heating container is placed above the heating container. To protrude, in which are located above than the portion facing to the heating means of the heating vessel.
本発明の加熱調理器によれば、炊飯工程での被加熱物の吸水や糊化状態を精度よく検出でき、これに応じた適正な炊飯制御が実施できるので、美味しい飯や、炊きムラの少ない飯を炊き上げることが可能になる。 According to the cooking device of the present invention, it is possible to accurately detect the water absorption and gelatinization state of the object to be heated in the rice cooking process, and appropriate rice cooking control according to this can be performed. It becomes possible to cook rice.
以下、本発明に係る加熱調理器の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。また、実施の形態では、本発明に係る加熱調理器がIH式炊飯器であることを想定して説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではなく、記載の効果が得られる形状であれば、図示した構造によらない。また、図1を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。 Hereinafter, embodiments of a heating cooker according to the present invention will be described with reference to the drawings. Moreover, in embodiment, it demonstrates supposing that the heating cooker which concerns on this invention is an IH type rice cooker. It should be noted that the present invention is not limited by the embodiments described below, and it does not depend on the illustrated structure as long as the effects described above are obtained. Moreover, in the following drawings including FIG. 1, the relationship of the size of each component may be different from the actual one.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る加熱調理器100の構成の一例を概略的に示す断面模式図である。図1に基づいて、加熱調理器100の構成について説明する。図1には、破線で囲んだ部分を概略的に拡大して示した図を併せて図示している。この加熱調理器100は、被加熱物(米や水等の食品)を入れた加熱容器4を加熱コイル5で加熱することで被加熱物を炊きあげるものである。なお、加熱コイル5が、本発明の加熱装置に相当している。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view schematically showing an example of the configuration of the
図1に示すように、加熱調理器100は、略有底筒状の本体1と、本体1の内部に設けられ、底部の略中央部が上部に突出しているケーシング2と、本体1の上部開口部を開閉可能に本体1に取り付けられる蓋3と、を有している。また、ケーシング2には、上面に開口部を有し、誘導加熱により発熱する磁性体の金属を含む有底円筒形状の加熱容器4が着脱自在に収納される。この加熱容器4は、ケーシング2の形状に合わせて底部の略中央部が上部に突出している。そして、この部分に電磁波を透過する窓45を設けられている。また、加熱容器4の内壁には、使用者が炊飯時に水を入れる際の水量の目安とするための水位メモリ(たとえば、最小炊飯量の水位メモリ42など)が設けられている。
As shown in FIG. 1, a
本体1のケーシング2の下方の加熱容器4の略底面に相対する部分には、通電が制御されることで加熱容器4を誘導加熱する加熱コイル5が設けられている。また、本体1には、加熱コイル5への通電を制御する加熱制御手段6が設けられており、加熱コイル5と接続されている。さらに、本体1には、電磁波を照射する電磁波照射手段である電磁波源7と、電磁波が入射される電磁波検知手段8が設けられている。電磁波源7及び電磁波検知手段8は、本体1のケーシング2の底部が上部に突出している部分(以下突出部2aと称する)の外側に配置されている。なお、蓋3の内側(加熱容器4の開口部を覆う側)には、加熱容器4の開口部を密閉可能な略円盤状の内蓋が着脱自在に取り付けられている。
A
電磁波源7としては、5000〜500cm-1の波数を含んだ電磁波を照射できる装置で構成するとよい。また、加熱調理器100には、電磁波源7から照射された電磁波の一部が加熱容器4に収容された被加熱物に吸収されて変化した後に、再度、窓45を通過して、電磁波検知手段8へと至る電磁波経路10が形成されている(矢印A、Bで示す経路)。
The
電磁波源7及び電磁波検知手段8の作用について説明する。
電磁波源7から照射された電磁波は、ケーシング2の底部上面、加熱容器4の窓45を透過して加熱容器4の内部に収容されている米粒43に到達する(図1に示す矢印A)。米粒43の内部を透過したり、米粒43の表面で反射したりした電磁波の一部は、再び加熱容器4の窓45とケーシング2の底部上面を透過して、電磁波検知手段8に入射する(図1に示す矢印B)。電磁波は、米粒43の内部を透過したり、米粒43の表面で反射したりする際、強度及び周波数の少なくとも1つが変化する。電磁波検知手段8に入射した電磁波は、電磁波検知手段8で出力信号に変換される。
The operation of the
The electromagnetic wave irradiated from the
電磁波検知手段8で変換された出力信号は、図示していないマイコン(制御手段)へと伝達される。マイコンには予め加熱制御シーケンスが記憶されている。電磁波検知手段8からの出力信号を受け取ったマイコンは、予め記憶された加熱制御シーケンスにもとづいて加熱制御手段6へと制御信号を出力する。マイコンからの制御信号を受け取った加熱制御手段6は、受け取った制御信号に基づいて、炊飯工程を実施する。 The output signal converted by the electromagnetic wave detection means 8 is transmitted to a microcomputer (control means) not shown. A heating control sequence is stored in advance in the microcomputer. The microcomputer that has received the output signal from the electromagnetic wave detection means 8 outputs a control signal to the heating control means 6 based on the previously stored heating control sequence. The heating control means 6 that has received the control signal from the microcomputer performs the rice cooking process based on the received control signal.
電磁波源7としては、赤外線からミリ波にいたるエネルギーの一部または全部を発生、放射する装置を用いることができる。中でも、1000cm-1、および、5000cm-1近傍の赤外線は、米の電磁波吸収が糊化度に応じて変化することが知られており、この赤外線を発生、放射する光源を電磁波源7として用いることが望ましい。また、近赤外線領域は、含水率に応じて変化することが知られている。ミリ波領域は、水分子の運動性に応じて変化することが知られている。これらの電磁波の発生装置では、特定領域の電磁波を照射するには、特定領域の電磁波だけを透過する材料をバンドパスフィルタとして、電磁波源発生部分に取り付けることが望ましい。また、電磁波源7から発生する電磁波の波長領域が広い場合には、少なくとも2種以上の波長領域を透過するバンドパスフィルタを備え、電磁波源1個で複数の波長領域を照射する機構を備えてもよい。
As the
電磁波検知手段8についても同様に、目的とする米の吸水率や糊化度と十分に相関が得られるエネルギー領域を、必要な解像度で得られる装置を選択する。たとえば、電磁波検知手段8としては、少なくとも2種以上の波長領域の電磁波強度を検知する機構を備えたものを用いるとよい。なお、電磁波検知手段8にも、電磁波源7と同様に特定の1種または2種以上の波長を通過するバンドパスフィルタを設けたり、電磁波を間欠的に照射し、ロックインアンプを用いて、電磁波照射のタイミングと同期する検知信号成分を増幅する機構を用いたりすることによって、検知精度を向上させることが望ましい。
Similarly, for the electromagnetic wave detection means 8, an apparatus is selected that can obtain an energy region having a sufficient correlation with the target water absorption rate and gelatinization degree with a necessary resolution. For example, as the electromagnetic wave detection means 8, it is preferable to use one provided with a mechanism for detecting electromagnetic wave intensity in at least two or more wavelength regions. The electromagnetic wave detection means 8 is also provided with a band pass filter that passes one or more specific wavelengths as in the case of the
また、電磁波透過部分である窓45については、非金属であるガラスやセラミック、少なくとも100度以上の耐熱性を有する樹脂を用いることができる。加熱容器4と窓45との間は、両材料の熱膨張の違いによる隙間が発生して水漏れが起こらないように、パッキン等を用いて隙間なく締めたり、両材料を接着したり、両材料を溶着するなどの手段を講じてシーリングするとよい。
For the
次に、加熱調理器100の電磁波検知手段8の出力と加熱制御手段6の加熱制御の動作について図2を用いてさらに詳しく説明する。図2は、加熱調理器100の加熱調理中の温度の変化と、加熱制御手段6による電力の変化と、電磁波検知手段8の出力の変化と、の一例を模式的に示したグラフである。なお、ここでは、照射する電磁波は、米の糊化と相関が高いエネルギー領域とし、糊化度が進むほど、電磁波検知手段8の出力が大きくなるものとして説明するが、前述のように、測定対象を米の含水率として、これと相関が高いエネルギー領域を用いたり、数値の大小は装置の回路構成に依存したりしてもよい。
Next, the output of the electromagnetic wave detection means 8 of the
加熱調理器100を動作させる前に、使用者は、まず加熱容器4内に所定量の米とその米量に応じた水を入れた加熱容器4を本体1のケーシング2にセットする。そして、使用者は、蓋3を閉じ、炊飯メニューから所望の炊飯工程を図示省略の操作ボタンによって選択し、操作ボタンのうちの一つである炊飯開始ボタンを押下する。炊飯開始ボタンが使用者によって押下されることで、加熱調理器100は、炊飯工程を開始する。なお、ここでは、標準炊飯工程が選択されたものとして説明する。
Before operating the
炊飯工程が開始されると、加熱調理器100のマイコンはまず予熱工程を開始する。予熱工程では、図示していないサーミスタで検知した釜底温度がT1となるように加熱制御手段6により加熱コイル5に通電がされ、加熱が調整される。ここでは、電力W1が、加熱制御手段6からの信号にもとづき、間欠的に加熱コイル5に投入される。これにより、釜底温度はT1へと上昇し、このT1が維持される。このとき、電磁波検知手段8の出力は、米の糊化度に応じて変化する。マイコンは、電磁波検知手段8の出力が所定のS1を超えたかどうかを判断し、出力が所定のS1を超えた時点で、次の本炊き工程へと移行する。
When the rice cooking process is started, the microcomputer of the
ここで、本炊き工程では、加熱制御手段6により電力W2が加熱コイル5に投入される。マイコンは、電磁波検知手段8の出力が所定のS2に到達したかどうかを判断し、電磁波検知手段8の出力が所定のS2に到達するまで、加熱制御手段6により電力W2を加熱コイル5に連続で投入させる。そして、マイコンは、電磁波検知手段8の出力が所定のS2に到達した後、加熱制御手段6により電力W3を間欠的に加熱コイル5に投入させる。次いで、マイコンは、電磁波検知手段8の出力が所定のS3に到達したかどうかを判断し、電磁波検知手段8の出力が所定のS3に到達した後、加熱制御手段6により再び電力W1を間欠的に加熱コイル5に投入させる。
Here, in the main cooking step, the electric power W <b> 2 is input to the
このように、加熱調理器100では、電磁波検知手段8の出力をもとに炊飯工程や加熱制御出力の変更タイミングや、加熱制御での電力や電力ON/OFF比率などを変更するようにしている。こうすることによって、加熱調理器100によれば、米の糊化度に応じた過不足ない加熱を実施できることになるので、炊き不足によって硬くなったり、吸水過剰で粘りがなくなったりといった食感不良がない、美味しいご飯に炊き上げることが可能になる。
Thus, in the
なお、炊飯工程や加熱制御出力の変更タイミングを、電磁波検知手段8の出力によってのみ決定しているが、時間や、別途温度検知結果にもとづく判定を併用してもよい。また、電磁波検知出力の絶対値ではなく、予め米の含水率や糊化度との相関を検討した出力変化量や出力積算値にもとづいて判定してもよい。さらに、たとえば図3に示すように、時間と検知出力とを併せて加熱制御を変更する方法を採用してもよい。 In addition, although the change timing of a rice cooking process or a heating control output is determined only by the output of the electromagnetic wave detection means 8, you may use together the determination based on time or a separate temperature detection result. Moreover, you may determine based on the output variation | change_quantity and output integrated value which examined the correlation with the moisture content of rice, and the gelatinization degree instead of the absolute value of electromagnetic wave detection output. Furthermore, for example, as shown in FIG. 3, a method of changing the heating control by combining the time and the detection output may be adopted.
図3は、加熱調理器100の加熱調理中の温度の変化と、加熱制御手段6による加熱制御の変化と、電磁波検知手段8の出力の変化と、の別の一例を模式的に示したグラフである。すなわち、図3に示すように、電磁波検知手段8の出力がS1に到達する時間t1が予め設定したtxよりも短い場合には、予め設定した電力W2での本炊き工程を開始し、一方、時間t1が予め設定したtxよりも長い場合には、電力W2よりも大きい電力W2’にて本炊き構成を実施する。この後、電磁波検知手段8の出力がS2に到達後、電力W3での加熱制御に移行する。
FIG. 3 is a graph schematically showing another example of a change in temperature during cooking by the
なお、t1が短い場合とは、すなわち米の糊化が早いことを示しており、通常(tx設定)よりも吸水が早く軟らかくなりやすい傾向にある。一方、t1が遅い場合とは、すなわち米の糊化が遅い傾向にあることを示しており、本炊き工程開始時の火力を強めて早く加熱し、飯が高温温度域となる時間を長くすることによって、トータルの炊飯時間を伸ばすことなく、糊化を促進することができる。つまり、加熱調理器100では、検知した吸水や糊化の進行状態に応じ、吸水や糊化が早いと判断した際(たとえば、S2到達のt2‘が所定時間よりも早いと判断した際)には、沸騰到達後の沸騰維持工程において電力量を大きく設定し(たとえば、電力W2の維持時間を長く)、沸騰維持工程における水分蒸発を加速して米の過剰吸水を防止したり、炊飯時間を短くして過剰な軟化を防止したりする制御を実施する。なお、図では、電磁波検知手段8の出力に応じて、電力ON時の最大電力を変更しているが、米の糊化の進行に応じてより美味しい食感を得たり、炊飯時間を短縮したりする目的に応じた結果を得られるのであれば、これに限定するものではなく、ON/OFFの周期を変えたり、連続通電としたり、さらに複雑な電力制御を行ってもよい。
In addition, the case where t1 is short has shown that the gelatinization of rice is quick, and it exists in the tendency which water absorption is quicker and softer than usual (tx setting). On the other hand, the case where t1 is slow indicates that the gelatinization of rice tends to be slow, and the heating power at the start of the main cooking process is increased and heated quickly to increase the time during which the rice is in the high temperature range. By this, gelatinization can be accelerated | stimulated, without extending the total rice cooking time. That is, in the
次に、電磁波検知手段8の精度向上のための構造的な特徴について述べる。
加熱コイル5近傍における加熱容器4の内壁面は、加熱容器4内全体の温度上昇や沸騰開始よりも前に温度が上昇するため、沸騰泡が生成しやすい(図1に示す沸騰泡44を参照)。沸騰泡は、電磁波を散乱させるために電磁波強度が低下したり、バラついたりなどして検知出力の変動をもたらし、結果として、目標検知出力到達の判定が困難となる場合がある。
Next, structural features for improving the accuracy of the electromagnetic wave detection means 8 will be described.
Since the temperature of the inner wall surface of the
そこで、加熱調理器100では、図1に示すように、電磁波源7と電磁波検知手段8とを、ケーシング2の突出部2aに設置している。これにより、加熱容器4の加熱コイル5の設置部に相対している略底面において沸騰が開始し、泡が生成しても、沸騰泡44の発生位置から電磁波源7及び電磁波検知手段8の設置位置を遠くできる。つまり、沸騰泡44の発生位置から所定の間隔を空けて窓45を設置しているので、窓45から沸騰泡44を遠ざけることができる。加えて、沸騰泡44の発生位置よりも窓45を上方に設置するようにしているので、加熱容器4の底面から脱離する沸騰泡44が、窓45を含み、電磁波源7から電磁波検知手段8へと至る電磁波経路10に少ない状態を形成することができる。
Therefore, in the
このように、加熱調理器100は、電磁波源7及び電磁波検知手段8をケーシング2の突出部2aに設置することにより、沸騰泡44の影響を受けにくくなり、電磁波源7からの放射される電磁波の電磁波検知手段8での検知精度を大幅に高めることができる。よって、加熱調理器100では、電磁波によるマイコンでの判定精度も大幅に高めることができる。なお、図1では、電磁波源7及び電磁波検知手段8をケーシング2の突出部2aの天面に設置している場合を例に示しているが、電磁波源7及び電磁波検知手段8を突出部2aの側面に設置してもよい。あるいは、ケーシング2の突出部2aを加熱容器4の側面に設け、ここに電磁波源7及び電磁波検知手段8を設置してもよい。この場合、加熱容器4の底面ではなく、側面に突出部を設ける必要がある。
As described above, the
また、精度向上のための構造的な特徴として、米粒43の状態を確実に検知するために、電磁波が確実に米に照射され、また、米を透過または反射した電磁波が電磁波検知手段8へと至る電磁波経路10を短くすることが望ましい。このため、電磁波源7及び電磁波検知手段8を突出部2aに設け、窓45を最小炊飯量の米上面位置41よりも下方に位置するように設置するとよい。また、電磁波検知手段8の測定対象を米粒43ではなく、米粒43から溶出して白濁していく炊飯液の状態を検知する場合には、少なくとも最小炊飯量の水位メモリ42よりも下方に位置するように設置するとよい。
Further, as a structural feature for improving accuracy, in order to reliably detect the state of the
以上のように、加熱調理器100によれば、炊飯工程での米の吸水や糊化状態を精度よく検出でき、これに応じた適正な炊飯制御を実施することができるので、所定の食感になる美味しい飯や、炊きムラの少ない飯を炊き上げることができる。また、加熱調理器100によれば、吸水や糊化が早い米の場合には、適正な制御を行うことによって、炊飯時間を短縮し、その分省エネなものになる。また、同様の設計思想に基づき、IH式以外の炊飯器や煮物調理を行う調理機器での調理性能向上に資するものである。
As mentioned above, according to the
実施の形態2.
図4は、本発明の実施の形態2に係る加熱調理器100Aの構成の一例を概略的に示す断面模式図である。図4に基づいて、加熱調理器100Aの構成について説明する。図4には、破線で囲んだ部分を概略的に拡大して示した図を併せて図示している。この加熱調理器100Aは、実施の形態1に係る加熱調理器100と同様に、被加熱物(米や水等の食品)を入れた加熱容器4を加熱コイル5で加熱することで被加熱物を炊きあげるものである。なお、実施の形態2では実施の形態1との相違点を中心に説明し、実施の形態1と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view schematically showing an example of the configuration of a
図4に示すように、加熱調理器100Aでは、電磁波源7と電磁波検知手段8を、加熱容器4の底面から離れた位置に設け、2重円筒状の光ファイバ50を介して、光照射と反射光検知とを行うようにしている。光ファイバ50は、図4に拡大して示すように、内ファイバ51と外ファイバ52とで構成されている。そして、内ファイバ51の一端が電磁波源7に、他端がケーシング2の突出部2aに、それぞれ接続され、電磁波源7からの電磁波が内ファイバ51の内腔を通って加熱容器4の底面に向けて放射される。また、外ファイバ52の一端がケーシング2の突出部2aに、他端が電磁波検知手段8に、それぞれ接続され、米粒43の内部を透過したり、米粒43の表面で反射したりした電磁波が外ファイバ52の内腔を通って電磁波検知手段8に入射される。
As shown in FIG. 4, in the
このような形態とすることによって、実施の形態1に係る加熱調理器100と同様の効果を奏するだけでなく、電磁波源7と電磁波検知手段8とを加熱されている位置、つまり加熱容器4から離すことができて、温度によるこれらのデバイスの不安定化を抑止するとともに、本体全体の高さが高くなるのも抑制することができる。なお、光ファイバ50の長さや径を特に限定するものではなく、加熱調理器100Aの大きさや形状、ケーシング2の大きさや形状、加熱容器4の大きさや形状、電磁波源7及び電磁波検知手段8の大きさや形状等に基づいて決定すればよい。
By adopting such a form, not only the same effect as the
実施の形態3.
図5は、本発明の実施の形態3に係る加熱調理器100Bの構成の一例を概略的に示す断面模式図である。図5に基づいて、加熱調理器100Bの構成について説明する。図5には、破線で囲んだ部分を概略的に拡大して示した図を併せて図示している。この加熱調理器100Bは、実施の形態1に係る加熱調理器100と同様に、被加熱物(米や水等の食品)を入れた加熱容器4を加熱コイル5で加熱することで被加熱物を炊きあげるものである。なお、実施の形態3では実施の形態1との相違点を中心に説明し、実施の形態1と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view schematically showing an example of the configuration of a
図5に示すように、加熱調理器100Bでは、加熱容器4全体が電磁波透過性の材料、たとえばガラスやセラミックで形成されている。一般に、加熱容器4を構成する誘導加熱可能な金属や炭などの導電性材料は、電磁波を透過しない。そのため、実施の形態1及び2では、加熱容器4に窓45を設けるようにしたが、実施の形態3では、加熱容器4、それ自体を電磁波透過性の材料で形成した。この場合、加熱容器4が誘導加熱されないことになってしまうので、加熱調理器100Bでは、加熱容器4内部に、被誘導加熱部材9として、たとえばドーナツ状のステンレス板を設置するようにしている。これにより、加熱コイル5によって、この被誘導加熱部材9が加熱され、全体の調理工程を実施することができる。
As shown in FIG. 5, in the
このような形態とすることによって、実施の形態1に係る加熱調理器100と同様の効果を奏するだけでなく、加熱容器4に電磁波を透過する窓45を設ける必要がなく、窓45の形成に必要なシーリングなどが不要とすることができる。なお、加熱容器4の構成材料をガラスやセラミックに限定するものではなく、電磁波が透過でき、耐熱性に優れた材料を選定すればよい。また、被誘導加熱部材9の材料や形状も特に限定するものではなく、加熱コイル5により誘導加熱可能な材料で構成すればよい。
By adopting such a form, not only the effect similar to that of the
米粒43、それ自体ではなく、炊飯中に米粒43から溶出したデンプンは、炊き上がりのご飯の表層に付着して、いわゆるオネバ層を形成するものである。このオネバ層を利用して、水が白濁する状態を検知したり、溶出したデンプンの糊化状態を判定し、これらに基づいて飯の炊き上がりを推定するようにしたものでもよい(図6で示す加熱調理器100B参照)。
The starch eluted from the
図6は、加熱調理器100Bの構成の別の一例を概略的に示す断面模式図である。図6に示すように、加熱調理器100Bでは、被誘導加熱部材9の中央部にメッシュが形成された突起部9aを設けるようにしている。メッシュは、米粒43が通過できないが、炊飯液(水やデンプンが溶け込んだ水等)が通過できる大きさに形成する。そして、加熱容器4とケーシング2の底面は、いずれもフラットに形成している。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view schematically illustrating another example of the configuration of the
このような形態とすることによって、実施の形態1に係る加熱調理器100と同様の効果を奏するだけでなく、被誘導加熱部材9と加熱容器4の底面の間の空間(空間11)には炊飯液のみが存在し、この部分の電磁波吸収状態に応じて炊飯制御を実施することができる。沸騰泡44は、被誘導加熱部材9の表面が加熱されることで発生するので、この空間11では発生しにくく、また米粒43の表面形状の影響を受けないため、安定した検知が可能となる。
By setting it as such a form, it not only has the effect similar to the
実施の形態4.
図7は、本発明の実施の形態4に係る加熱調理器100Cの構成の一例を概略的に示す断面模式図である。図7に基づいて、加熱調理器100Cの構成について説明する。図7には、破線で囲んだ部分を概略的に拡大して示した図を併せて図示している。この加熱調理器100Cは、実施の形態1に係る加熱調理器100と同様に、被加熱物(米や水等の食品)を入れた加熱容器4を加熱コイル5で加熱することで被加熱物を炊きあげるものである。なお、実施の形態4では実施の形態1との相違点を中心に説明し、実施の形態1と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view schematically showing an example of the configuration of a
図7に示すように、加熱調理器100Cでは、電磁波源7、電磁波検知手段8をともに2箇所以上の位置を測定対象としており、一方は加熱容器4内側での反射波から加熱容器4内側温度を検知し、他方は米粒43からの反射波を検知するようにしている。
As shown in FIG. 7, in the
このように加熱容器4の温度と米の糊化状態とを検知することによって、実施の形態1に係る加熱調理器100と同様の効果に加え、さらにきめ細かい制御が可能となる。すなわち、釜内壁温度が高く、米粒温度が低い間は、加熱コイル5の出力を上げるが、この差が少なくなれば、電力を下げることによって、焦げ付きや吸水過剰などを防止することができる。また、図示していないが、一般的に、加熱容器4の外側に接触するサーミスタや赤外線センサで温度計測する手段が用いられるが、これを省略し、部品点数を減らすことができる。
Thus, by detecting the temperature of the
なお、実施の形態1〜4では、マイコンと加熱制御手段6とが別体となっている状態を例に説明したが、マイコンの一機能として加熱制御手段6を備えるようにしてもよい。また、本発明を実施の形態1〜4でそれぞれ説明したが、各実施の形態の特徴事項を組み合わせて加熱調理器を構成するようにしてもよい。たとえば、実施の形態4で説明したように2箇所以上の位置を測定対象とするという内容を、実施の形態2で説明したような光ファイバ50を適用した加熱調理器に適用してもよい。 In the first to fourth embodiments, the state in which the microcomputer and the heating control means 6 are separate has been described as an example. However, the heating control means 6 may be provided as one function of the microcomputer. Moreover, although this invention was each demonstrated in Embodiment 1-4, you may make it comprise a heating cooker combining the characteristic matter of each embodiment. For example, the content that two or more positions are to be measured as described in the fourth embodiment may be applied to a heating cooker to which the optical fiber 50 as described in the second embodiment is applied.
1 本体、2 ケーシング、2a 突出部、3 蓋、4 加熱容器、5 加熱コイル、6 加熱制御手段、7 電磁波源、8 電磁波検知手段、9 被誘導加熱部材、9a 突起部、10 電磁波経路、11 空間、41 最小炊飯量の米上面位置、42 最小炊飯量の水位メモリ、43 米粒、44 沸騰泡、45 窓、50 光ファイバ、51 内ファイバ、52 外ファイバ、100 加熱調理器、100A 加熱調理器、100B 加熱調理器、100C 加熱調理器。
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記加熱容器が着脱自在に設置されるケーシングと、
前記ケーシングが設けられる本体と、
前記本体に設けられ、前記加熱容器を加熱する加熱手段と、
電磁波を照射する電磁波照射手段と、
前記電磁波照射手段から照射され、前記加熱容器内の被加熱物を透過又は反射した電磁波を検知する電磁波検知手段と、
前記電磁波検知手段で検知された電磁波の強度及び周波数の少なくとも1つの変化に基づいて前記加熱手段に供給する電力を制御する制御手段と、を有し、
前記加熱手段、前記電磁波照射手段、及び、前記電磁波検知手段が、前記ケーシングに設置された前記加熱容器の下部に位置するものにおいて、
前記加熱容器の電磁波の透過部分を上方に突出させ、前記加熱容器の前記加熱手段に対向している部分よりも上方に位置するようにしている
ことを特徴とする加熱調理器。 A heating container partially or entirely composed of a member that transmits electromagnetic waves;
A casing in which the heating container is detachably installed;
A body provided with the casing;
A heating means provided on the main body for heating the heating container;
Electromagnetic wave irradiation means for irradiating electromagnetic waves;
An electromagnetic wave detecting means for detecting an electromagnetic wave irradiated from the electromagnetic wave irradiation means and transmitted or reflected by an object to be heated in the heating container;
Control means for controlling electric power supplied to the heating means based on at least one change in intensity and frequency of the electromagnetic wave detected by the electromagnetic wave detection means,
The heating means, the electromagnetic wave irradiation means, and the electromagnetic wave detection means are located below the heating container installed in the casing.
An electromagnetic wave transmitting portion of the heating container is protruded upward so that the heating container is positioned above a portion of the heating container facing the heating means.
前記加熱容器の電磁波の透過部分を、少なくとも最小炊飯量に要する水位よりも下方に位置するようにしている
ことを特徴とする請求項1に記載の加熱調理器。 The heating means, the electromagnetic wave irradiation means, and the electromagnetic wave detection means are located below the heating container installed in the casing.
The heating cooker according to claim 1 , wherein the electromagnetic wave transmitting portion of the heating container is positioned at least below a water level required for the minimum amount of rice cooking.
5000〜500cm−1の波数を含んだ電磁波を照射できる装置で構成されている
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の加熱調理器。 The electromagnetic wave irradiation means includes
It is comprised with the apparatus which can irradiate the electromagnetic waves containing the wave number of 5000-500cm < -1 >. The heating cooker of Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned.
前記電磁波照射手段から照射した電磁波の一部が前記加熱容器内の被加熱物を介した後に、再度、前記加熱容器の電磁波の透過部分を通過して前記電磁波検知手段へと至る電磁波経路が形成されている
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の加熱調理器。 In the body,
After a part of the electromagnetic wave irradiated from the electromagnetic wave irradiation means passes through the object to be heated in the heating container, an electromagnetic wave path is formed which passes again through the electromagnetic wave transmission part of the heating container and reaches the electromagnetic wave detection means. The cooking device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the cooking device is a cooking device.
少なくとも2種以上の波長領域の電磁波強度を検知する機構を備えている
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の加熱調理器。 The electromagnetic wave detecting means is
The cooking device according to any one of claims 1 to 4 , further comprising a mechanism for detecting electromagnetic wave intensities in at least two types of wavelength regions.
前記加熱容器の内壁面の一部を少なくとも含んだ2箇所以上の部位からの電磁波を検知する機構を備えている
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の加熱調理器。 The electromagnetic wave detecting means is
The heating cooker according to any one of claims 1 to 5 , further comprising a mechanism for detecting electromagnetic waves from two or more parts including at least a part of an inner wall surface of the heating container. .
光ファイバを通じて電磁波を照射、検知するように構成されている
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の加熱調理器。 The electromagnetic wave irradiation means and the electromagnetic wave detection means are:
It is comprised so that electromagnetic waves may be irradiated and detected through an optical fiber. The heating cooker as described in any one of Claims 1-6 characterized by the above-mentioned.
前記電磁波検知手段で検知された電磁波が予め設定されている所定値に達したとき、
前記加熱手段に投入する電力を変化させて予熱工程から本炊き工程へと移行させる
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の加熱調理器。 The control means includes
When the electromagnetic wave detected by the electromagnetic wave detection means reaches a predetermined value set in advance,
The cooking device according to any one of claims 1 to 7 , wherein the electric power supplied to the heating means is changed to shift from the preheating step to the main cooking step.
前記電磁波検知手段で検知された電磁波に基づいて、前記加熱手段に投入する電力を制御して沸騰に至るまでの時間を調整する
ことを特徴とする請求項8に記載の加熱調理器。 The control means includes
The cooking device according to claim 8 , wherein the electric power supplied to the heating unit is controlled based on the electromagnetic wave detected by the electromagnetic wave detection unit to adjust the time until boiling.
ことを特徴とする請求項9に記載の加熱調理器。 After the preheating step, when the change of the electromagnetic wave detected by the electromagnetic wave detection means in the middle of the boiling is larger than a predetermined amount, the electric power supplied to the heating means is increased until the boiling is reached. The cooking device according to claim 9 .
ことを特徴とする請求項9に記載の加熱調理器。 The power to be input to the heating unit after the boiling detection is increased when the change in the electromagnetic wave detected by the electromagnetic wave detection unit in the middle of the preheating step is larger than a predetermined amount. 9. The heating cooker according to 9 .
前記制御手段は、
前記電磁波検知手段で検知された電磁波によって沸騰検知に到達する時間が予め設定した時間よりも短いと判断したとき、予め設定した電力で本炊き工程を開始し、
前記電磁波検知手段で検知された電磁波によって沸騰検知に到達する時間が予め設定した時間よりも長いと判断したとき、予め設定した電力よりも大きい電力で本炊き工程を開始する
ことを特徴とする請求項8〜11のいずれか一項に記載の加熱調理器。 In what formed the circuit so that the change of the electromagnetic wave detected by the electromagnetic wave detection means becomes larger as the degree of gelatinization of the heated object proceeds,
The control means includes
When it is determined that the time to reach boiling detection by the electromagnetic wave detected by the electromagnetic wave detection means is shorter than the preset time, the main cooking process is started with preset power,
The main cooking process is started with a power larger than a preset power when it is determined that the time to reach boiling detection by the electromagnetic wave detected by the electromagnetic wave detection means is longer than a preset time. Item 12. The cooking device according to any one of Items 8 to 11 .
前記電磁波検知手段で検知された電磁波に基づいて、前記加熱手段に投入する電力を少なくとも2つ以上の水準に変化させ、これらの異なる電力を維持する時間の比を変化させる
ことを特徴とする請求項8〜12のいずれか一項に記載の加熱調理器。 The control means includes
The power applied to the heating unit is changed to at least two levels based on the electromagnetic wave detected by the electromagnetic wave detection unit, and the ratio of the time for maintaining these different powers is changed. heating cooker according to any one of claims 8-12.
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