JP7009272B2

JP7009272B2 - 炊飯器

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Publication number: JP7009272B2
Application number: JP2018051460A
Authority: JP
Inventors: 知哉中山; 哲朗船越
Original assignee: Zojirushi Corp
Current assignee: Zojirushi Corp
Priority date: 2018-03-19
Filing date: 2018-03-19
Publication date: 2022-01-25
Anticipated expiration: 2038-03-19
Also published as: JP2019162250A; CN110279284A; CN110279284B; TW201938092A; TWI762691B

Description

本発明は、炊飯器に関する。

特許文献１には、炊飯鍋の底に、炊飯鍋を誘導加熱する４個のコイルを周方向に間隔をあけて配置した炊飯器が開示されている。この炊飯器では、４個のコイルのうち、１個が通電されて残りが遮断されるように、定められた順番で通電状態が切り換えられる。

特開平５－３１７１７２号公報

特許文献１には、所定時間毎にコイルへの通電状態を切り換えることは記載されているが、特許文献１の炊飯器では、炊飯鍋内の対流を促進させる通電態様については何も考慮されていない。

本発明は、適切な時期に最適な通電を行うことで、炊飯鍋内の対流を促進し、理想的な炊飯を実現可能な炊飯器を提供することを課題とする。

本発明の一態様は、有底筒状の炊飯鍋と、前記炊飯鍋の軸線を中心として周方向に並べて配置され、前記炊飯鍋を誘導加熱する複数のコイルと、前記炊飯鍋の温度を検出する温度検出部と、前記複数のコイルのうちの１個が通電されて残りが遮断されるように、定められた順番で通電状態を切り換える切換部を含み、前記複数のコイルを制御し、前記温度検出部の検出結果が第１設定温度に維持するように加熱する予熱工程と、前記炊飯鍋内が沸騰するように加熱する昇温工程とを含む炊飯処理を実行する制御部とを備え、前記切換部は、前記複数のコイルの通電状態を、前記予熱工程では第１通電時間毎に切り換え、前記昇温工程では前記第１通電時間よりも長い第２通電時間毎に切り換えるように構成されている、炊飯器を提供する。

この炊飯器では、切換部によって複数のコイルのうちの１個が通電されるように通電状態が切り換えられるため、１個のコイルで炊飯鍋全体を加熱する場合と比較して、単位面積当たりに投入可能な電力（つまり加熱量）を大きくできる。予熱工程では、コイルへの通電状態が第１通電時間（短い周期）で切り換えられるため、炊飯鍋全体を平均的に加熱できる。昇温工程では、コイルへの通電状態が第２通電時間（予熱工程よりも長い周期）で切り換えられるため、一部の加熱量を大きくすることができる。また、昇温工程実行時の炊飯鍋内には、多くの水が残っているため、局部加熱によって生じる気泡によって対流が生じる。よって、飯米を効果的に撹拌できるため、加熱ムラの無い理想的な炊飯を実現できる。

前記昇温工程は、前記第１設定温度よりも高い第２設定温度まで前記炊飯鍋を加熱する第１ステップと、前記炊飯鍋内を沸騰させる第２ステップとを有し、前記第１ステップから前記第２ステップに移行した時、前記切換部は、その移行によって前記複数のコイルの通電状態を切り換えることなく、通電されている前記コイルへの通電時間を前記第１ステップでの計測時間から継続して計測するように構成されている。この態様によれば、沸騰するように炊飯鍋を加熱する昇温工程において、第１ステップの最後に加熱していた領域が加熱不足になることを防止できる。その結果、炊飯鍋の周方向の全体を、均等に局部加熱できる。

前記昇温工程は、前記第２ステップの後に、前記炊飯鍋の加熱不足時に実行される第３ステップを更に有し、前記第２ステップから前記第３ステップに移行した時、前記切換部は、その移行によって前記複数のコイルの通電状態を切り換えることなく、通電されている前記コイルへの通電時間を前記第２ステップでの計測時間から継続して計測するように構成されている。この態様によれば、第２ステップの最後に加熱していた領域の加熱不足を防止できるため、炊飯鍋の周方向全体を均等に局部加熱できる。

前記予熱工程から前記昇温工程に移行した時、前記切換部は前記予熱工程で通電されていた前記コイルへの通電時間を無効とし、前記複数のコイルの通電状態を切り換えるように構成されている。この態様によれば、炊飯処理のプログラムを簡素化できる。また、予熱工程では、通電状態を切り換える第１通電時間は昇温工程よりも短いため、通電状態を途中で切り換えても、飯米に加える熱量（米飯の炊き上がり）に影響を及ぼすことはない。

具体的には、前記第２通電時間は、５秒以上１５秒以下である。この態様によれば、炊飯鍋内に対流が生じるように、炊飯鍋の一部を確実に加熱できる。

また、前記第１通電時間は、０．３秒以上３秒以下である。この態様によれば、炊飯鍋の一部を集中して加熱することなく、炊飯鍋全体を確実に均等加熱できる。

前記炊飯処理は、前記昇温工程の後に、前記炊飯鍋内を沸騰状態に維持するように加熱する沸騰維持工程を含み、前記切換部は、前記沸騰維持工程では前記第２通電時間よりも短い第３通電時間毎に前記複数のコイルの通電状態を切り換えるように構成され、前記昇温工程から前記沸騰維持工程に移行した時、前記切換部は前記昇温工程で通電されていた前記コイルへの通電時間を無効とし、前記複数のコイルの通電状態を切り換えるように構成されている。この場合、前記第３通電時間は、０．３秒以上３秒以下である。この態様によれば、炊飯鍋の一部を集中して加熱することなく、炊飯鍋全体を確実に均等加熱できる。

本発明の炊飯器では、多くの水が残っている昇温工程で、予熱工程よりも大きい加熱量で炊飯鍋を局部加熱するため、炊飯鍋内を効果的に対流させ、飯米を確実に撹拌できるので、加熱ムラの無い理想的な炊飯を実現できる。

本発明の実施形態に係る炊飯器の概略図。誘導加熱するコイルの配置と炊飯器の構成を示すブロック図。炊飯処理の一例を示すタイムチャート。炊飯処理のフローチャート。切換処理のフローチャート。

以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る炊飯器１０を示す。この炊飯器１０は、炊飯鍋１２が配置された炊飯器本体１７と、炊飯器本体１７に開閉可能に取り付けられた蓋体２６とを備え、炊飯器本体１７に複数（本実施形態では３個）のコイル２１Ａ～２１Ｃを配置したマルチコイル型である。本実施形態では、コイル２１Ａ～２１Ｃに対して適切な時期に最適な通電を行うことで、炊飯鍋１２内の対流を促進し、理想的な炊飯を実現する。

（炊飯器の概要）
図１に示すように、炊飯鍋１２は、磁性材料からなり、プレス加工又は鋳造によって形成した一体構造である。炊飯鍋１２は有底筒状であり、円板状の底部１３と、軸線Ａが底部１３の中心を通る円筒状の外周部１４と、これらを連続させる湾曲部１５とを備える。

炊飯器本体１７は、炊飯鍋１２を着脱可能に収容する収容部１８を備える。収容部１８は、金属製の内胴１９と樹脂（非導電性材料）製の保護枠２０とを備える有底筒状で、炊飯器本体１７の上面に形成された開口の下部に配置されている。保護枠２０の外側には、周方向に並べて３個のコイル２１Ａ～２１Ｃが配置されている。個々のコイル２１Ａ～２１Ｃの外側には、フェライトコア２２を保持するホルダ２３が配置されており、このホルダ２３と保護枠２０の間にコイル２１Ａ～２１Ｃが保持（固定）されている。

コイル２１Ａ～２１Ｃは、複数の巻線を楕円環状に巻回した形状であり、高周波電流が通電されることで渦電流を発生させ、炊飯鍋１２を誘導加熱する。炊飯鍋１２に対するコイル２１Ａ～２１Ｃの配置を図２に示す。この図２を参照すると、コイル２１Ａ～２１Ｃは、炊飯鍋１２の軸線Ａを中心として、周方向に間隔をあけて配置されている。図１を参照すると、個々のコイル２１Ａ～２１Ｃは、炊飯鍋１２の底部１３から外周部１４にかけて、湾曲部１５を中心として配置されるように、保護枠２０の外面に固定されている。但し、コイル２１Ａ～２１Ｃは、底部１３の外側だけに位置するように保護枠２０に配置されてもよいし、底部１３から湾曲部１５にかけて外側に位置するように保護枠２０に配置されてもよい。

図１に示すように、蓋体２６は、図１において右側に位置する炊飯器本体１７の背部のヒンジ接続部２４に回転可能に取り付けられている。蓋体２６は、炊飯鍋１２を臨む内面側（図１において下側）に放熱板２７を備える。放熱板２７の下面には、炊飯鍋１２の上端開口を閉塞する内蓋２８が設けられている。蓋体２６に対して内蓋２８は、着脱可能な構成としてもよいし、取外不可能な構成としてもよい。放熱板２７の上面には、放熱板２７を介して内蓋２８を加熱し、内蓋２８に付着した露を蒸発させる蓋ヒータ２９が配設されている。

蓋体２６には、炊飯鍋１２内の蒸気を外部に排出するための排気通路３０が形成されている。排気通路３０の入口は、内蓋２８に形成された排気口３１であり、排気通路３０の出口は、蓋体２６の背面側に設けられた蒸気口セット３２の排気口３３である。内蓋２８と放熱板２７との間には所定間隔の空隙３４が設けられ、この空隙３４が通気口３１と蒸気口セット３２を連通させる連通路を構成する。なお、蒸気口セット３２を含む排気通路３０の構成は、必要に応じて変更が可能である。

引き続いて図１を参照すると、炊飯器１０には、炊飯鍋１２の温度検出する温度検出部として、２個のセンサ３６Ａ，３６Ｂが配置されている。第１の温度センサ３６Ａは炊飯器本体１７に配置され、第２の温度センサ３６Ｂは蓋体２６に配置されている。第１の温度センサ３６Ａは、収容部１８を貫通して炊飯鍋１２の外面に接触するように配置され、炊飯鍋１２を介して内部の水を含む飯米温度又は米飯温度を検出する。第２の温度センサ３６Ｂは、放熱板２７に接触するように配置され、放熱板２７を介して炊飯鍋１２内（空隙３４内）の温度を検出する。

図２を併せて参照すると、炊飯器１０は、複数のスイッチ（入力部）３９と液晶パネル（表示部）４０を有する操作パネル３８を備える。操作パネル３８は、本実施形態では炊飯器本体１７の正面上部に形成されているが、蓋体２６の上面に形成してもよく、その配置は必要に応じて変更が可能である。複数のスイッチ３９には、炊飯処理を開始させる炊飯スイッチ、保温処理を開始させる保温スイッチ、及び炊飯処理と保温処理を終了させるとりけしスイッチが含まれている。液晶パネル４０は、炊飯メニューの選択状態、及び現状の動作状態を表示する。

図１に示すように、炊飯器本体１７の正面側には、ホルダ４２を介して制御基板４３が配置されている。制御基板４３には、電気部品を制御するための制御部４５が設けられている（図２参照）。制御部４５は、単一又は複数のマイクロコンピュータ、及びその他の電子デバイスにより構成されている。図２に示すように、制御部４５は、炊飯処理と保温処理を実行するためのプログラム、及びプログラムに用いられる設定値（温度や時間）等が記憶された記憶部（メモリ）４６を備える。また、制御部４５は、時間を計測するための計時部（タイマ）４７を備える。

引き続いて図２を参照すると、制御部４５は、コイル２１Ａ～２１Ｃへの通電状態を切り換える切換部４８を備える。切換部４８には、コイル２１Ａ～２１Ｃがそれぞれ個別に接続されるとともに、コイル２１Ａ～２１Ｃに電力を投入するインバータ回路（電力供給部）４９が接続されている。切換部４８は、例えばコイル２１Ａ～２１Ｃ毎に配置されたスイッチ素子によって構成され、制御基板４３又は異なる回路基板に形成されている。

切換部４８は、３個のコイル２１Ａ～２１Ｃのうちの１個が通電され、残り２個の通電が遮断されるように、定められた順番で通電状態を切り換える。つまり、切換部４８は、第１のコイル２１Ａを電気的に接続して他のコイル２１Ｂ，２１Ｃを遮断した第１通電状態、第２のコイル２１Ｂを電気的に接続して他のコイル２１Ａ，２１Ｃを遮断した第２通電状態、及び第３のコイル２１Ｃを電気的に接続して他のコイル２１Ａ，２１Ｂを遮断した第３通電状態の順で切り換えられ、この切換動作を繰り返す。

この種の炊飯器１０を含む電気機器において、単位時間当たりに投入可能な定格電力は、通常、日本の家庭に設けられた配電盤が２０アンペアでコンセントが１５アンペアのものが多いため、最大で１５００Ｗである。底部１３全体を覆う１個のコイルを用いた炊飯器の場合、定格電力に応じた加熱量で炊飯鍋１２全体が誘導加熱される。これに対して本実施形態の炊飯器１０では、３個のコイル２１Ａ～２１Ｃのうちの１個に定格電力が投入されるため、対応する炊飯鍋１２の１／３の領域が、定格電力に応じた加熱量で集中して誘導加熱される。よって、本実施形態の炊飯器１０は、１個のコイルを用いた炊飯器と比較して、炊飯鍋１２の単位面積当たりの最大加熱量を大きくできる。

また、炊飯鍋１２の加熱量は、コイル２１Ａ～２１Ｃへの通電時間を短くすれば少なくなり、コイル２１Ａ～２１Ｃへの通電時間を長くすれば多くなる。そして、加熱量を多くした場合、炊飯鍋１２内には、加熱した局部から径方向の対向位置に向けた対流を生じさせることができる。但し、３個のコイル２１Ａ～２１Ｃのうち、通電が遮断された２個に対応する炊飯鍋１２の領域は加熱されないため、通電時間を長くし過ぎた場合、炊飯鍋１２全体の加熱効率が低下することがある。つまり、コイル２１Ａ～２１Ｃへの通電時間は、長すぎても短すぎても好ましくない。

そこで、本発明者らは、マルチコイル型の誘導加熱において、加熱目的に応じた最適な通電時間を見出した。

具体的には、炊飯鍋１２の一部を集中して加熱するのではなく、炊飯鍋１２全体を均等に加熱（温調）する場合、コイル２１Ａ～２１Ｃの通電状態を切り換える第１周期は、０．３秒以上３秒以下とすることが好ましい。０．３秒未満とした場合には炊飯鍋１２を加熱できず、３秒よりも長くした場合には加熱が過度になるため、炊飯鍋１２を温調する場合、個々のコイル２１Ａ～２１Ｃへの通電時間（第１周期）は上記範囲に設定することが好ましい。

また、炊飯鍋１２内の対流を誘因する気泡を生じさせるために、炊飯鍋１２の一部を集中して加熱する場合、コイル２１Ａ～２１Ｃの通電状態を切り換える第２周期は、５秒以上１５秒以下とすることが好ましい。５秒未満とした場合には局部の加熱量が不足し、１５秒よりも長くした場合には局部加熱が過度になって他の部分が加熱不足になるため、炊飯鍋１２内に対流を生じさせる場合、個々のコイル２１Ａ～２１Ｃへの通電時間（第２周期）は上記範囲に設定することが好ましい。

このように、コイル２１Ａ～２１Ｃの通電状態を切り換えるタイミングを目的に応じて変更することで、異なる加熱態様を実現できる。よって、炊飯処理の実行時に制御部４５は、インバータ回路４９と切換部４８を制御し、コイル２１Ａ～２１Ｃに対して適切なタイミングで最適な電力を投入することで、理想的な炊飯を実現できる。以下、本実施形態の炊飯処理について具体的に説明する。

（炊飯処理の概要）
図３は、炊飯処理の一例を示すタイムチャートである。図４を併せて図３を参照すると、炊飯処理は、予熱工程（ステップＳ１）、中ぱっぱ工程（ステップＳ２）、沸騰維持工程（ステップＳ３）、炊き上げ工程（ステップＳ４）、及びむらし工程（ステップＳ５）を有し、この順でこれらが実行される。この炊飯処理が完了すると、引き続いて保温処理が実行される。

予熱工程では、炊飯鍋１２内を定められた温度に維持するように温調し、飯米に水を吸収させる。中ぱっぱ工程（昇温工程）では、炊飯鍋１２を加熱して内部の水を短時間で沸騰させる。また、中ぱっぱ工程中には、炊飯容量の判別が行われる。沸騰維持工程では、水が無くなるまで、炊飯鍋１２を過度に加熱することなく沸騰状態を維持するように温調する。炊き上げ工程では、出力を上げて米飯を炊き上げる。むらし工程では、炊飯鍋１２を低出力で温調し、炊き上げた米飯を蒸らす。

これらのうち、炊飯鍋１２を温調する工程は、予熱工程、沸騰維持工程、炊き上げ工程、及びむらし工程である。これらの工程では短い周期でコイル２１Ａ～２１Ｃが切り換えられるように、予熱工程には第１通電時間Ｔｓ１、沸騰維持工程には第３通電時間Ｔｓ３、炊き上げ工程には第４通電時間Ｔｓ４、及びむらし工程には第５通電時間Ｔｓ５が設定されている。これらの通電時間Ｔｓ１，Ｔｓ３～Ｔｓ５は、上記第１周期の通電時間に設定されており、本実施形態では全て０．５秒としている。

炊飯処理のうち、炊飯鍋１２内に多くの水が残っており、飯米全体に多くの熱を加える必要がある工程は、中ぱっぱ工程である。この中ぱっぱ工程では他の工程よりも長い周期でコイル２１Ａ～２１Ｃが切り換えられるように、第２通電時間Ｔｓ２が設定されている。この第２通電時間Ｔｓ２は、上記第２周期の通電時間に設定されており、本実施形態では１０秒としている。

実行する工程が変わった時、切換部４８は、前の工程でのコイル２１Ａ～２１Ｃへの通電時間（計測時間）Ｔを無効とし、次のコイル２１Ａ～２１Ｃのいずれか１個に通電状態を切り換えるように構成されている。また、各工程に含まれるステップの移行時には、基本的には前のステップでのコイル２１Ａ～２１Ｃのいずれか１個への通電時間Ｔを無効とし、次のコイル２１Ａ～２１Ｃのいずれか１個に通電状態を切り換えるが、特定のステップ（工程）ではコイル２１Ａ～２１Ｃのいずれか１個への通電状態を切り換えることなく継続するように構成されている。

図３を参照して炊飯処理の各工程について更に具体的に説明すると、予熱工程は第１ステップから第４ステップを備え、中ぱっぱ工程は第１ステップから第３ステップを備え、沸騰維持工程は第１ステップから第３ステップを備える。

そのうち、予熱工程と沸騰維持工程では、次のステップに移行した時、切換部４８は、前のステップでのコイル２１Ａ～２１Ｃへの通電時間Ｔを無効とし、次のコイル２１Ａ～２１Ｃに通電状態を切り換えるように構成されている。また、中ぱっぱ工程では、次のステップに移行した時（つまり第１ステップから第２ステップに移行した時、及び第２ステップから第３ステップに移行した時）、切換部４８は、コイル２１Ａ～２１Ｃの通電状態を切り換えることなく、前のステップでの計測時間から継続して通電時間Ｔを計測するように構成されている。

予熱工程、中ぱっぱ工程、及び沸騰維持工程の各ステップの概要を以下に説明する。

（予熱工程の概要）
予熱工程の第１ステップは、温度センサ３６Ａ，３６Ｂを周囲の温度に馴染ませるために設けられている。この第１ステップでは、コイル２１Ａ～２１Ｃ及び蓋ヒータ２９のいずれも作動されない。第１ステップは、移行条件として定められた時間（例えば６０秒）が経過すると、終了する。

予熱工程の第２ステップは、炊飯鍋１２を定められた予熱温度（第１設定温度）まで加熱するために設けられている。この第２ステップでは、コイル２１Ａ～２１Ｃが順番に、定格電力の６６％の出力でデューティ制御されるとともに、蓋ヒータ２９がオン状態を維持するように制御される。第２ステップは、移行条件として第１の温度センサ３６Ａの検出結果が常温よりも高い第１設定温度（例えば４０度）を検出すると、終了する。

予熱工程の第３ステップは、炊飯鍋１２を第１設定温度に温調するために設けられている。この第３ステップでは、コイル２１Ａ～２１Ｃが順番に、第２ステップと同様の出力でデューティ制御されるとともに、温度センサ３６Ａ又は３６Ｂの検出結果に基づいてオンオフ制御される。また、蓋ヒータ２９がオン状態を維持するように制御される。第３ステップは、移行条件として定められた時間（例えば１０分）が経過すると、終了する。

予熱工程の第４ステップは、第３ステップと同様に、炊飯鍋１２を第１設定温度に温調するために設けられている。この第４ステップでは、コイル２１Ａ～２１Ｃと蓋ヒータ２９が第３ステップと同様に制御される。第４ステップは、移行条件として定められた時間（例えば１０分）が経過すると、終了する。なお、指定時刻に炊飯を完了させる予約炊飯の場合、この第４ステップは省略（スキップ）される。

（中ぱっぱ工程の概要）
中ぱっぱ工程の第１ステップは、炊飯容量を判別する定められた開始温度（第２設定温度）まで炊飯鍋１２を昇温させるために設けられている。この第１ステップでは、コイル２１Ａ～２１Ｃが順番に、定格電力の１００％の出力でオン状態を維持するように制御される。また、蓋ヒータ２９がオン状態を維持するように制御される。第１ステップは、移行条件として第１の温度センサ３６Ａの検出結果が第２設定温度（例えば６０～７０度）を検出すると、終了する。

中ぱっぱ工程の第２ステップは、炊飯鍋１２内を沸騰させるために設けられている。この第２ステップでは、コイル２１Ａ～２１Ｃと蓋ヒータ２９が、第１ステップと同様に制御される。第２ステップは、移行条件として第２の温度センサ３６Ｂの検出結果が第３設定温度（例えば５０～６０度）を検出すると、終了する。また、第２ステップでは、第２設定温度から第３設定温度まで昇温するのに要した時間（温度上昇勾配）によって、炊飯容量が判別される。

中ぱっぱ工程の第３ステップは、炊飯容量が大容量（満量）の場合に、炊飯鍋１２内の加熱不足を補うために設けられている。この第３ステップでは、コイル２１Ａ～２１Ｃと蓋ヒータ２９が、第１ステップと同様に制御される。第３ステップは、移行条件として第２の温度センサ３６Ｂの検出結果が第３設定温度（例えば６０～７０度）を検出すると、終了する。なお、第３ステップは、炊飯容量が満量でない（半分以下）場合に省略されるもので、図３の炊飯処理はステップ３を省略した例である。

（沸騰維持工程の概要）
沸騰維持工程の第１ステップは、炊飯容量が大容量の場合に、ふきこぼれ（炊飯鍋１２内の水が排気通路３０を通って外部へ流出すること）を防止するために設けられている。この第１ステップでは、コイル２１Ａ～２１Ｃ及び蓋ヒータ２９のいずれも作動されない。第１ステップは、移行条件として定められた時間（例えば６０秒）が経過すると、終了する。なお、図３の炊飯処理は、このステップ１を省略した例である。

沸騰維持工程の第２ステップは、炊飯鍋１２を沸騰状態に温調（第４設定温度（例えば１４０度）に維持）するために設けられている。この第２ステップでは、コイル２１Ａ～２１Ｃが順番に、定格電力の８５％の出力でデューティ制御されるとともに、第２の温度センサ３６Ｂの検出結果に基づいてオンオフ制御される。また、蓋ヒータ２９がオン状態を維持するように制御される。第２ステップは、移行条件として第１の温度センサ３６Ａの検出結果が第５設定温度（例えば１１０度）を検出すると、終了する。

沸騰維持工程の第３ステップは、出力を抑えて炊飯鍋１２を弱火で加熱するために設けられている。この第３ステップでは、コイル２１Ａ～２１Ｃが順番に、定格電力の４０％の出力でデューティ制御されるとともに、第２の温度センサ３６Ｂの検出結果に基づいてオンオフ制御される。また、蓋ヒータ２９がオン状態を維持するように制御される。第３ステップは、移行条件として定められた時間（例えば５分）が経過すると、終了する。

（炊き上げ工程の概要）
炊き上げ工程では、コイル２１Ａ～２１Ｃが順番に、定格電力の７５％の出力でデューティ制御されるとともに、第２の温度センサ３６Ｂの検出結果が第４設定温度を維持するようにオンオフ制御される。また、蓋ヒータ２９がオン状態を維持するように制御される。炊き上げ工程は、移行条件として第１の温度センサ３６Ａの検出結果が第５設定温度を検出すると、終了する。

（むらし工程の概要）
むらし工程では、コイル２１Ａ～２１Ｃが順番に、定格電力の１０％の出力でデューティ制御されるとともに、第２の温度センサ３６Ｂの検出結果が第４設定温度を維持するようにオンオフ制御される。また、蓋ヒータ２９がオン状態を維持するように制御される。むらし工程は、移行条件として定められた時間が経過すると、終了する。

以上のように、炊飯処理を構成する各工程は複数のステップに区分けされている。そして、予熱工程と沸騰維持工程では、次のステップに移行した時、切換部４８は、前のステップでのコイル２１Ａ～２１Ｃへの通電時間Ｔに拘わらず、次のコイル２１Ａ～２１Ｃに通電状態を切り換える。また、中ぱっぱ工程では、次のステップに移行した時、切換部４８は、コイル２１Ａ～２１Ｃの通電状態を、切り換えることなく継続して計測する。

また、予熱工程と沸騰維持工程では、デューティ制御と温調によって、全てのコイル２１Ａ～２１Ｃへの通電を遮断する時間帯を有する。そして、切換部４８は、通電オフの時間帯に移行すると、コイル２１Ａ～２１Ｃへの通電時間Ｔに拘わらず、次のコイル２１Ａ～２１Ｃに通電状態を切り換えるように構成されている。

次に、切換部４８の切換処理について、図５を参照して説明する。

切換処理は、図４に示す炊飯処理と並行して実行される。この切換処理では、切換部４８は、ステップＳ１０で、通電するコイル２１Ａ～２１Ｃを切り換え、その後、ステップＳ１１で、炊飯処理が中ぱっぱ工程の実行中であるか否かを判断する。中ぱっぱ工程でない場合、ステップＳ１２で、コイル２１Ａ～２１Ｃへの通電時間を０．５秒に設定し、中ぱっぱ工程である場合、ステップＳ１３で、コイル２１Ａ～２１Ｃへの通電時間を１０秒に設定する。

続いて、ステップＳ１４で、計測時間が設定された通電時間を経過したか否かを判断し、経過した場合にはステップＳ１０に進み、通電するコイル２１Ａ～２１Ｃを切り換える。経過していない場合にはステップＳ１５で、通電をオフする時間帯になったか否かを判断し、オフ時間帯になっている場合にはステップＳ１６で、通電をオンする時間帯になるまで待機する。そして、オン時間帯になり、炊飯処理が中ぱっぱ工程である場合にはステップＳ１４に進み、設定された通電時間が経過するまで待機し、中ぱっぱ工程でない場合にはステップＳ１０に進み、通電するコイル２１Ａ～２１Ｃを切り換える。

ステップＳ１５でオフ時間帯になっていない場合、ステップＳ１７で、実行中の工程でのステップの移行条件が成立したか否かを判断する。ステップ移行条件が成立し、炊飯処理が中ぱっぱ工程である場合にはステップＳ１４に進み、設定された通電時間が経過するまで待機し、中ぱっぱ工程でない場合にはステップＳ１０に進み、通電するコイル２１Ａ～２１Ｃを切り換える。また、ステップ移行条件が成立していない場合、ステップＳ１４に進み、設定された通電時間が経過するまで待機する。

以上のように、本実施形態の炊飯器１０では、切換部４８によって３個のコイル２１Ａ～２１Ｃのうちの１個が通電されるように切り換えられるため、１個のコイル２１Ａ～２１Ｃで炊飯鍋１２全体を加熱する場合と比較して、単位面積当たりに投入可能な電力（つまり加熱量）を大きくできる。

予熱工程、沸騰維持工程、炊き上げ工程、及びむらし工程では、コイル２１Ａ～２１Ｃへの通電状態が短い周期で切り換えられるため、炊飯鍋１２全体を平均的に加熱できる。中ぱっぱ工程では、コイル２１Ａ～２１Ｃへの通電状態が予熱工程よりも長い周期で切り換えられるため、一部の加熱量を大きくすることができる。そして、中ぱっぱ工程実行時の炊飯鍋１２内には、多くの水が残っているため、局部加熱によって生じる気泡によって対流が生じる。よって、飯米を効果的に撹拌できるため、加熱ムラの無い理想的な炊飯を実現できる。

中ぱっぱ工程では、第１ステップから第２ステップに移行した時、切換部４８は通電状態を切り換えることなく、コイル２１Ａ～２１Ｃへの通電時間Ｔを第１ステップでの計測時間から継続して計測する。よって、炊飯鍋１２において、第１ステップの最後に加熱していた領域が加熱不足になることを防止できる。その結果、炊飯鍋１２の周方向の全体を、均等に局部加熱できる。

炊飯処理を構成する工程が移行した時、切換部４８は、前の工程でのコイル２１Ａ～２１Ｃへの通電時間Ｔを無効とし、コイル２１Ａ～２１Ｃの通電状態を切り換える。よって、炊飯処理のプログラムを簡素化できる。また、中ぱっぱ工程を除く工程では、通電状態を切り換える通電時間Ｔｓ１、Ｔｓ３～Ｔｓ５が中ぱっぱ工程の通電時間Ｔｓ２よりも短いため、通電状態を途中で切り換えても、飯米に加える熱量（米飯の炊き上がり）に影響を及ぼすことはない。

そして、本実施形態の炊飯器１０では、適切な時期に最適な通電を行うことで、炊飯鍋１２内の対流を促進し、全ての飯米に満遍なく熱を加えることができるため、理想的な炊飯（炊き上げ）を実現できる。

なお、本発明の炊飯器１０は、前記実施形態の構成に限定されず、種々の変更が可能である。

例えば、コイルは、炊飯鍋１２の軸線を中心として周方向に２個だけ配置してもよいし、４個以上配置してもよい。また、通電時間Ｔｓ１，Ｔｓ３～Ｔｓ５は、０．３秒以上３秒以下の範囲であれば、それぞれ異なる時間に設定してもよい。

炊飯器１０は、排気通路３０の途中に可動式の弁体を配置し、炊飯鍋１２内を大気圧よりも高い圧力まで昇圧可能とした圧力炊飯器であってもよい。

１０…炊飯器
１２…炊飯鍋
１３…底部
１４…外周部
１５…湾曲部
１７…炊飯器本体
１８…収容部
１９…内胴
２０…保護枠
２１Ａ～２１Ｃ…コイル
２２…フェライトコア
２３…ホルダ
２４…ヒンジ接続部
２６…蓋体
２７…放熱板
２８…内蓋
２９…蓋ヒータ
３０…排気通路
３１…通気口
３２…蒸気口セット
３３…排気口
３４…空隙
３６Ａ，３６Ｂ…温度センサ（温度検出部）
３８…操作パネル
３９…スイッチ
４０…液晶パネル
４２…ホルダ
４３…制御基板
４５…制御部
４６…記憶部
４７…計時部
４８…切換部
４９…インバータ回路

Claims

有底筒状の炊飯鍋と、
前記炊飯鍋の軸線を中心として周方向に並べて配置され、前記炊飯鍋を誘導加熱する複数のコイルと、
前記炊飯鍋の温度を検出する温度検出部と、
前記複数のコイルのうちの１個が通電されて残りが遮断されるように、定められた順番で通電状態を切り換える切換部を含み、前記複数のコイルを制御し、前記温度検出部の検出結果が第１設定温度に維持するように加熱する予熱工程と、前記炊飯鍋内が沸騰するように加熱する昇温工程とを含む炊飯処理を実行する制御部と
を備え、
前記切換部は、前記複数のコイルの通電状態を、前記予熱工程では第１通電時間毎に切り換え、前記昇温工程では前記第１通電時間よりも長い第２通電時間毎に切り換えるように構成され、
前記昇温工程は、前記第１設定温度よりも高い第２設定温度まで前記炊飯鍋を加熱する第１ステップと、前記炊飯鍋内を沸騰させる第２ステップとを有し、
前記第１ステップから前記第２ステップに移行した時、前記切換部は、その移行によって前記複数のコイルの通電状態を切り換えることなく、通電されている前記コイルへの通電時間を前記第１ステップでの計測時間から継続して計測するように構成されている、炊飯器。
前記昇温工程は、前記第２ステップの後に、前記炊飯鍋の加熱不足時に実行される第３ステップを更に有し、
前記第２ステップから前記第３ステップに移行した時、前記切換部は、その移行によって前記複数のコイルの通電状態を切り換えることなく、通電されている前記コイルへの通電時間を前記第２ステップでの計測時間から継続して計測するように構成されている、請求項１に記載の炊飯器。
有底筒状の炊飯鍋と、
前記炊飯鍋の軸線を中心として周方向に並べて配置され、前記炊飯鍋を誘導加熱する複数のコイルと、
前記炊飯鍋の温度を検出する温度検出部と、
前記複数のコイルのうちの１個が通電されて残りが遮断されるように、定められた順番で通電状態を切り換える切換部を含み、前記複数のコイルを制御し、前記温度検出部の検出結果が第１設定温度に維持するように加熱する予熱工程と、前記炊飯鍋内が沸騰するように加熱する昇温工程とを含む炊飯処理を実行する制御部と
を備え、
前記切換部は、前記複数のコイルの通電状態を、前記予熱工程では第１通電時間毎に切り換え、前記昇温工程では前記第１通電時間よりも長い第２通電時間毎に切り換えるように構成され、
前記予熱工程から前記昇温工程に移行した時、前記切換部は前記予熱工程で通電されていた前記コイルへの通電時間を無効とし、前記複数のコイルの通電状態を切り換えるように構成されている、炊飯器。
有底筒状の炊飯鍋と、
前記炊飯鍋の軸線を中心として周方向に並べて配置され、前記炊飯鍋を誘導加熱する複数のコイルと、
前記炊飯鍋の温度を検出する温度検出部と、
前記複数のコイルのうちの１個が通電されて残りが遮断されるように、定められた順番で通電状態を切り換える切換部を含み、前記複数のコイルを制御し、前記温度検出部の検出結果が第１設定温度に維持するように加熱する予熱工程と、前記炊飯鍋内が沸騰するように加熱する昇温工程とを含む炊飯処理を実行する制御部と
を備え、
前記切換部は、前記複数のコイルの通電状態を、前記予熱工程では第１通電時間毎に切り換え、前記昇温工程では前記第１通電時間よりも長い第２通電時間毎に切り換えるように構成され、
前記炊飯処理は、前記昇温工程の後に、前記炊飯鍋内を沸騰状態に維持するように加熱する沸騰維持工程を含み、
前記切換部は、前記沸騰維持工程では前記第２通電時間よりも短い第３通電時間毎に前記複数のコイルの通電状態を切り換えるように構成され、
前記昇温工程から前記沸騰維持工程に移行した時、前記切換部は前記昇温工程で通電されていた前記コイルへの通電時間を無効とし、前記複数のコイルの通電状態を切り換えるように構成されている、炊飯器。