JPH0213564B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は炊飯器に関するものである。

（従来技術） 最近、マイクロコンピユータを搭載してセンサ
ーとの組合せにより複雑な火力制御を行ない、理
想的な炊飯を実行できるようにした炊飯器が種々
開発、商品化されているが、その何れにあつても
白米炊飯を対象として開発されたものであつて、
松茸御飯、山菜御飯等のような炊き込み御飯を炊
く場合について何ら考慮されておらず、従来と同
様の不都合を招くものである。炊き込み御飯の場
合、その出来具合は具を入れるタイミングに大き
く影響されるところ、上記のような炊飯器にあつ
ても、具を入れるタイミングについては使用者が
炊飯量、炊飯時間、蒸気の出具合等を基に推定す
ることになり、使用者の勘に頼る場合具を入れる
タイミングにばらつきを生じ、失敗も多くなるも
のであつた。

一般に、炊き込み御飯の場合、かやく御飯の
鳥肉のように炊飯開始時点より入れておくもの、
松茸御飯のように沸騰してから入れるもの、
山菜御飯のわらびのように炊き上がり後に入れる
もの、というように具を入れるタイミングは大き
く分けられるものであり、特に従来では上記の
場合のタイミングの取り方が難しく、最も失敗が
多くなつていた。従来、炊飯器では予熱、炊飯、
むらし、保温というに進行状況を段階的に分け、
表示ランプにより進行状況を表示するようになつ
ていた為、上記の場合のタイミングは炊飯表示
からむらし表示への切換り時機と一致しており、
比較的容易に知ることができるが、上記の場合
のタイミングは工程表示から知ることができず、
問題となるものであつた。

（目的） 本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、炊
飯途中における沸騰開始時に動作する報知器を備
えることによつて、特に上記の場合のタイミン
グを正確に取り得るようになし、これにより常に
出来具合の良好な炊き込み御飯を炊けるようにし
たものである。

（実施例） 以下図面に示した本発明の実施例について詳細
に説明する。

先ず、第１図に本発明炊飯器の概略構造を示
す。図において、１はジヤー炊飯器の本体、２は
外鍋、３は外鍋２の内底部に設けた熱板式の炊飯
ヒータ、４は外鍋２内に出入自在で米、水等を収
容する内鍋、５は外鍋２の外側面に設けた保温ヒ
ータ、６は内鍋４の外底面中央に接して内鍋４の
底温度により調理物の温度変化を検出するサーミ
スタの如きサーモセンサー、７は外鍋２の外側面
にあつて調理物の温度変化を検出する保温用サー
マルリードスイツチ、８は本体１の外側面に設け
た操作パネル、９は操作パネル８に内装した制御
基板である。尚、図面上省略してあるが、従来周
知のように内鍋４の開口を開閉する内蓋、さらに
この外方を被う外蓋等を備えること勿論である。

上記表示パネル８は第２図示のように、６個の
LED（発光ダイオード）１０〜１５と、エンコー
ダーを操作するためのダイアルつまみ１６と、炊
飯・タイマースタートキー１７とを配置してい
る。上記LED１０はタイマー動作中を表示し、
LED１１〜１５は炊飯の進行状況を予熱、強火、
沸騰、二度炊き・むらし、保温の５段階に分けて
表示する。ダイアルつまみ１６はエンコーダを操
作して、タイマー時間の設定、炊飯、保温及び切
等の切換え操作を行なう。炊飯・タイマースター
トキー１７は炊飯を開始させたりタイマー動作を
開始させたりするものである。

次に、第３図は本発明をマイクロコンピユータ
により実施した回路図であり、炊飯ヒータ３は、
炊飯リレー１８の接点を介して交流電源１９に接
続し、かつ炊飯リレー１８の接点には保温ヒータ
５、保温用サーマルリードスイツチ７及び保温リ
レー２０の接点よりなる直列回路を並列に接続す
る。而して、上記炊飯リレー１８及び保温リレー
２０は後記マイクロコンピユータによりON、
OFF制御され、炊飯ヒータ３及び保温ヒータ５
への通電を制御することにより、炊飯或いは保温
動作を実行させる。又、両リレー１８，２０は制
御基板９に設けられ、この制御基板９にはその
他、マイクロコンピユータ、LED１０〜１５、
エンコーダ及びキースイツチ等を設けている。
尚、上述の如き制御部分の電源はトランス２１を
介して交流電源１９より得る。

第４図は制御回路全体のブロツク図である。第
４図において、２２はマイクロコンピユータであ
り、主に中央演算装置（以下CPUと記す。）２
３、電子タイマー２４、読出し専用メモリ（以下
ROMと記す。）２５、任意アクセスメモリ（以
下RAMと記す。）２６及びインターフエース
（入出力信号処理回路）２７により構成されてい
る。上記ROM２５にはCPU２３の制御プログラ
ムが格納されており、又RAM２６はCPU２３の
データメモリとして使用される。

而して、上記CPU２３は入力側の各部の状態
をインターフエース２７を介して読み込むと共
に、ROM２５の制御プログラムを読み出すこと
により、予熱、容量判定、炊き上げ、二度炊き・
むらし、保温等の工程を判断し、その工程を実行
するのに必要な加熱部、表示部（LED１１〜１
５）、報知部をインターフエース２７を介して制
御するもので、その工程移行は電子タイマー２４
によりCPU２３と共働して行なわれる。上記電
子タイマー２４はCPU２３からの指示によつて
所定時間をカウントして所定時間後に信号を出力
するものである。尚、報知部は例えば圧電ブザー
であり、炊き込み御飯の具を入れるタイミングを
音で報知するためのものである。

以上の構成において、以下その制御について詳
細に説明する。

先ず、第５図は本発明炊飯器のメインフローチ
ヤートであり、炊飯開始より予熱、容量判定、炊
き上げ、二度炊き・むらし、及び保温の各工程
が、順次実行され、炊き上げ工程及び保温工程を
除く他の各工程は予め決定された時間（一定）実
行される。又、炊き上げ工程は、調理物の温度を
検出することにより終了するが、後段で詳述する
制御方式を採用することによつて略一定となる。
尚、第６図は炊飯開始から保温までの時間経過と
サーモセンサー６の温度変化との関係を示す曲線
図、第７図はLED表示フローチヤート、第８図
は圧電ブザー報知フローチヤートである。以下各
工程の制御について説明する。

Γ予熱工程 この工程は調理物（米、水）の温度を一定の時
間で一定の温度まで上昇させるもので、第１に米
の含水率を高めることを目的とし、第２に炊飯開
始当初の水温、気温に対する調理物の温度補正を
目的としている。

今、炊飯・タイマースタートキー１７をONす
ると、CPU２３内の記憶手段Ａでこれを記憶し、
この記憶内容に対応するROM２５内のプログラ
ムを読み出すことにより、第９図のフローチヤー
トのように制御する。

先ず、スタートキー１７がONされると、設定
温度をt₁に設定すると共に当該温度区間時間をT₁
に設定し、サーモセンサー６の温度と設定温度t₁
との比較により炊飯ヒータ３への通電を制御し予
熱を開始する。即ち、炊飯ヒータ３は、サーモセ
ンサー６の温度が設定温度t₁より低ければ通電さ
れ、高ければ通電が停止される。尚、サーモセン
サー６の温度が設定温度に達したか否かは下記の
ように行なわれる。サーモセンサー６により検出
された温度はデイジタル・アナログ変換によりデ
イジタル信号化されて、CPU２３に読み込まれ
ることにより、デイジタル信号は、ROM２５に
記憶されている設定温度と比較され、一致、不一
致が判定される。

そして、T₁時間が経過すると、設定温度をt₁温
度から一定温度例えば２℃上昇させ、t₁＋２℃に
温度設定し、以後T₁時間が経過する度に設定温
度を２℃づつ上昇させて行くことにより、調理物
の温度を徐々に上昇する。このようにして予熱の
開始から一定の時間T₂をかけて一定の温度t₂まで
上昇させ、予熱工程を終了する。設定温度がt₂温
度に達すると、RAM２６のフラツグ領域Ｂが指
定され、次段の容量判定工程に移行する。尚、予
熱工程において、米の吸水性の面からT₂時間を
10分程度に、又t₂温度を60℃程度に設定すること
が望ましい。

一方、予熱工程の実行中、LED１１が点灯状
態にあつて予熱状態であることを表示しており、
又圧電ブザーは炊飯・タイマースタートキー１７
をONした際にT₁₀時間動作して炊飯の開始を音
で報知する。

Γ容量判定工程 予熱工程から容量判定工程に移行すると、
RAM２６のフラツグ領域Ｂの指定に基づいて、
ROM２５内のデータ採取プログラム内容を読み
出すことにより、第１０図に示すフローチヤート
のように制御する。

この容量判定工程では、t₂温度まで上昇した調
理物の温度を、一定時間T₃をかけて温度t₄まで上
昇させるもので、この間、サーモセンサー６の設
定温度を一定時間T₄経過する度に、例えば２℃
づつ上昇させて行き、この間における炊飯ヒータ
３への通電時間をRAM２６内の炊飯容量判定デ
ータ記憶領域に記憶させ積算させて行く。

今、容量判定工程に進むと、サーモセンサー６
の設定温度を（t₂＋２℃）の温度に設定すると共
に、当該温度区間時間T₄を設定する。そして、
この間、サーモセンサー６の温度が設定温度より
低ければ、炊飯ヒータ３に通電を行ない、調理物
を加熱昇温する一方、炊飯ヒータ３への通電時間
を積算して行く。このようにして、T₄時間経過
する度に、サーモセンサー６の設定温度を２℃づ
つ上昇させ、炊飯ヒータ３への通電時間を積算し
て行き、やがて容量判定工程の開始からT₃時間
が経過してサーモセンサー６の設定温度がt₄温度
になり、RAM２６のフラツグ領域Ｃが指定され
ると、炊飯ヒータ３の通電積算時間を基に炊飯容
量の判定を行なう。

上記容量判定工程において、t₄温度は特に限定
されるものではないが、85℃〜90℃の範囲内で決
定することが望ましい。即ち、第１図示のような
炊飯器の構造において、t₂（60℃前後）からt₄（85
〜90℃）の温度帯が、炊飯容量の大小に対する炊
飯ヒータ通電時間の変化の最も大きい温度帯であ
り、炊飯容量判定データの採取期間として最も好
ましいものである。

次に、炊飯容量の判定について説明する。炊飯
容量の判定は、フラツグ領域Ｃの指定に基づいて
ROM２５内に予め記憶させてある炊飯容量判定
プログラムを読み出すことにより、第１１図に示
すフローチヤートのようにして炊飯容量を割り出
し、次段の炊き上げ工程時における加熱シーケン
スを決定する。加熱シーケンスとは火力調節であ
り、具体的には一定周期（例えば64秒）内に炊飯
ヒータ３に通電する時間を調節する方法、所謂デ
ユーテイーコントロールを採用する。容量判定の
結果決定する次段の炊き上げ工程時の加熱デユー
テイーは、炊飯容量に適したヒータ電圧をあては
めるが、米のα化を完全に行なわせる為に米が98
℃以上で20分以上保たれるようにすること、吹き
こぼれをなくすること、炊飯時間を一定にするこ
とを条件として決めている。

又炊飯容量の判定は、炊飯ヒータ通電積算時
間、炊飯ヒータ通電時の電源電圧及びタイマー炊
飯・即炊飯の別を考慮して行なうことにより、判
定の正確化を計つている。即ち、第１２図の実験
データから判るように、炊飯ヒータ通電積算時間
が同一の場合でも、電源電圧の高低及びタイマー
炊飯の否かによつて炊飯容量判定結果が大幅に変
動する。例えば、積算時間が240秒の場合、炊飯
容量判定値が３合〜８合の範囲に渡つて変動す
る。この為、上記の３つの条件からプログラム処
理を行なつて正確な容量判定を行なえるようにし
たものであり、その仕組みを第１１図のフローチ
ヤートに示す。尚、タイマー炊飯の場合には時間
設定時から炊飯開始までの間、米は水に浸漬状態
にあつて炊飯開始時にある程度吸水している為、
即炊飯と比較して米の吸水量が異なり、これによ
つて同一炊飯容量であつても炊飯ヒータ通電積算
時間に差を生じる結果、炊飯容量の判定にあたつ
てタイマー炊飯か即炊飯かの別を条件として入れ
ることにより、米の吸水量に対する補正を行なつ
ている。

第１１図において、炊飯容量の判定は容量判定
工程の最後に行なわれる。先ず、RAM２６に一
時記憶されているタイマー炊飯判定内容を読み出
すことにより、現在実行中の炊飯がタイマー炊飯
か即炊飯かを判別する。尚、RAM２６には炊
飯・タイマースタートキーの操作以前にタイマセ
ツトにより時間設定がなされたか否かを時間設定
手段Ｄで読み取り、予め一時記憶させてある。而
して、この判別が終わると、次に通電中の電源電
圧の値とROM２５内に記憶されている値とを比
較して、電源電圧が低電圧、標準電圧、高電圧の
３領域の何れに入るかを判定し、その後、炊飯ヒ
ータ通電積算時間を基に第１３図のフローチヤー
トのように炊飯容量を判定する。炊飯容量は、タ
イマー炊飯・即炊飯の別、夫々の炊飯における電
源電圧の状態により６つに区分し、さらにその各
区分において夫々固有の時間幅により炊飯ヒータ
通電積算時間を10段階に分割しており、そして各
容量毎に後述の如く加熱デユーテイーが設定さ
れ、これらをプログラム化した内容が予めROM
２５に記憶されている。

而して、電源電圧の判定後、RAM２６に一時
記憶されている炊飯ヒータ通電積算時間T_Rを読
み出すと共に、ROM２５の炊飯容量判定プログ
ラムを読み出すことにより、第１３図に示すフロ
ーチヤートのように炊飯容量を判定するものであ
つて、積算時間T_Rから判定区分の各容量に対す
る時間幅Tnを順次差し引いて行き、T_R＜０の関
係になつた時の炊飯容量を判定し、この判定容量
G₀により加熱デユーテイーを決定する。このよ
うにしてT₃時間が経過してRAM２６のフラツグ
領域Ｅが指定されると、次段の炊き上げ工程に移
行する。

以上、容量判定工程では、サーモセンサー６の
設定温度をT₄時間毎に２℃づつ上昇させること
により、調理物の温度をt₂温度からt₄温度までT₃
時間をかけて上昇させ、この間の炊飯ヒータ３へ
の通電時間を積算し、この通電積算時間を基に、
電源電圧の状態及びタイマー炊飯・即炊飯の別を
考慮して炊飯容量を判定し、炊き上げ工程におけ
る加熱デユーテイーを決定する。

尚、炊飯容量の判定数は第１１図から判るよう
に、６区分10段階の60種類で、全て異なつた加熱
デユーテイーを設定しており、この加熱デユーテ
イーは下記の、式を基にして求めている。

加熱電力＝（炊飯容量）×（比熱）×（温度上昇
）／（加熱時間○／ａ）… 加熱電力＝（水量）×（蒸発潜熱）／（加熱時間
○／ｂ）… 上記式は沸騰するまでの加熱電力、式は沸
騰以降の加熱電力を夫々求める式である。ここ
で、炊き上げ時間（＋）を一定にすることに
よつて、加熱電力（＋）を式より求める
ことができる。そして、このようにして求めた加
熱電力（＋）の最大値にマージンをもたせた
大きさのヒータを炊飯ヒータに採用し、このヒー
タをデユーテイーコントロールすることにより各
容量に適した加熱電力を作り出す。

このデユーテイーコントロールにおいて、一定
周期内に炊飯ヒータ３に通電する時間T₅は下記
の式により求める（第１４図参照）。

T₅＝加熱電力／炊飯ヒータの大きさ×周期（64秒）… 尚、デユーテイーコントロールの周期は64秒と
しているが、これは炊飯リレー１８の寿命を考慮
して設定した値であり、特にこの数値に限定され
るものではない。

このような容量判定工程から後段の炊き上げ工
程の前期にかけて、LED１２が点灯状態にあり、
強化加熱状態にあることを表示している。

Γ炊き上げ工程 この工程は前半と後半とに分けられ、前半は一
定時間T₆の経過により終了し、後半はサーモセ
ンサー６の温度が所定温度t₅に達することにより
終了するものであり、第１５図のフローチヤート
のように制御される。炊き上げ工程に移行する
と、RAM２６のフラツグ領域Ｅの指定に基づい
て前段の容量判定工程で決定した加熱デユーテイ
ーに対応する加熱プログラム内容をROM２５よ
り読み出すことにより、炊飯ヒータ３をデユーテ
イーコントロールしてこれにより調理物を加熱昇
温し、T₆時間の経過により炊き上げ工程の前半
が終了する。

上記T₆時間は、調理物の温度がt₄温度から100
℃に達するまでの時間を予め算出し、これに基づ
き予め決定してある。調理物の温度がt₄から100
℃に達するまでの時間は炊飯容量等により変化す
るものであるが、炊飯容量を判定してこれに適し
た加熱デユーテイーを決定し、これに基づく炊飯
ヒータのデユーテイーコントロールを実行するこ
とにより、調理物の温度をt₄温度から100℃まで
略一定した時間で昇温することができる。即ち、
炊飯容量に関係なく、T₆時間で調理物を100℃ま
で加熱昇温する。

そして、T₆時間が経過すると、LED１３が点
灯状態になると共に圧電ブザーがT₁₁時間動作す
る。従つて、使用者はLED１３の点灯、圧電ブ
ザーの鳴動によつて沸騰状態になつたことを知り
得、松茸御飯のように具を沸騰してから入れる炊
き込み御飯を作るにあたつて具を入れるタイミン
グを正確に取ることができる。尚、T₁₁時間は
T₁₀時間より長く設定すること勿論である。

T₆時間が経過して炊き上げ工程の後半に移行
すると、先ず前半部における火力を例えば半減
し、火力調節を行なう。この火力の調節は、後段
の二度炊き・むらし工程の実行時間と合せて、調
理物を98℃以上の温度に20分以上保てるようにす
るためである。

このような炊き上げ工程の後半において、内鍋
４内の水がなくなり、サーモセンサー６の温度が
t₅温度を越えると、炊き上がりを判定して当該工
程を終了し、RAM２６のフラツグ領域Ｆを指定
して、次段の二度炊き・むらし工程に移行する。

この炊き上げ工程の後半部は、サーモセンサー
６の温度がt₅温度になつたことを検出して終了す
る為、時間的に不安定な要素を含むことになる
が、前半部と同様に炊飯容量を判定してこれに適
した加熱デユーテイーを決定し、これに基づく炊
飯ヒータのデユーテイーコントロールを当該工程
で実行していることにより、炊き上げ工程の後半
部に要する時間T₇は変動が極めて小さく、略一
定した時間となる。

この炊き上げ工程が終了して二度炊き・むらし
工程に移行した時には、LED１４が点灯状態に
なると共に圧電ブザーがT₁₂時間動作する。これ
により、使用者は炊き上がつたことを知ることが
でき、山菜御飯のわらびのように具を炊き上がり
後に入れる炊き込み御飯を作るにあたつて具を入
れるタイミングを正確に取ることができる。

Γ二度炊き、むらし工程 この工程では、RAM２６のフラツグ領域Ｆの
指定に基づいてそれに対応する制御プログラム内
容をROM２５内より読み出すことにより、調理
物の温度を100℃程度に保つべく炊飯ヒータ３を
制御する。そして、この工程は一定時間T₈（例え
ば12分）の経過によりRAM２６のフラツグ領域
Ｇを指定して終了する。この時、LED１５が点
灯して保温状態になつたことを表示すると共に、
圧電ブザーをT₁₃時間動作させて御飯の仕上がり
を報知する。

Γ保温工程 RAM２６のフラツグ領域Ｇの指定により保温
工定に移行すると、保温リレー２０はONされ、
このON状態は取消操作されるまで継続する。而
して、保温工程における制御は、調理物の温度変
化を検出する保温用サーマルリードスイツチ７に
より行なわれ、サーマルリードスイツチ７の
ON、OFFにより炊飯ヒータ３及び保温ヒータ５
への通電を制御して調理物である御飯の保温を行
なうものである。尚、サーマルリードスイツチ７
の設定温度は、御飯の保温に適した温度、例えば
70℃に設定してある。

以上、本実施例の動作を説明したが、本実施例
では特に炊飯の量に関係なく、炊飯の開始から略
一定した時間で御飯が仕上がるようにしてある。
これは、御飯の仕上がり時間を設定するタイマー
を備えるためである。このタイマーについては、
本発明の要旨でないため詳細は省略するが、所望
の時間を設定すれば自動的に炊飯が開始して所望
の時間に御飯が仕上がる、即ち食べられるように
するものである。

尚、上記実施例において、圧電ブザーの動作時
間T₁₀〜T₁₃を全て異ならせば、該ブザーの鳴動
時間の差によりどのような状態にあるのかを容易
に知ることができる。

又、炊き込み御飯の具を入れるタイミングを報
知するものとして、上記実施例では圧電ブザーを
用いているが、本発明は特にこのようなものに限
定されるものではない。例えば、上記実施例にお
いて圧電ブザーを省略しても、LED１３，１４
の点灯動作により松茸御飯、山菜御飯等において
具を入れるタイミングを知ることができ、このよ
うなLEDを報知器として利用することもできる。

その他、本発明は上記しかつ図面に示す実施例
にのみ限定されるものではなく、例えば温度変化
により沸騰開始時を検出して報知器を動作させる
等、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施
し得ること勿論である。

（効果） 以上の如く本発明にあつては、沸騰開始時に動
作する報知器を備えたことにより、沸騰してから
具を入れる炊き込み御飯を作るにあたつて具を入
れるタイミングを正確に知ることができ、これに
より常に出来具合の良好な炊き込み御飯を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明炊飯器の概略構造を示す説明
図、第２図は同上操作パネル部の正面図、第３図
は同上ヒータ回路図、第４図は同上制御回路全体
のブロツク図、第５図は同上メインフローチヤー
ト、第６図は同上炊飯開始から保温までの時間経
過とサーモセンサーの温度変化との関係を示す曲
線図、第７図は同上LED表示フローチヤート、
第８図は同上圧電ブザー報知フローチヤート、第
９図は同上予熱工程のフローチヤート、第１０図
は同上容量判定工程における判定データ採取フロ
ーチヤート、第１１図は同上容量判定工程におけ
る炊飯容量判定フローチヤート、第１２図は同上
容量判定工程における炊飯ヒータ通電積算時間と
炊飯容量との関係を示す実験データ、第１３図は
同上炊飯容量判定フローチヤート、第１４図は同
上炊き上げ工程における炊飯ヒータの制御状態を
示す説明図、第１５図は同上炊き上げ工程のフロ
ーチヤートである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 炊飯途中における沸騰開始時に動作する報知
   器を備えたことを特徴とする炊飯器。