炊飯器および炊飯方法
【課題】立上加熱工程における炊きムラを抑制するとともに、沸騰維持工程中の熱の伝わりを良くし、炊きムラを解消することを目的とした圧力炊飯器を提供する。
【解決手段】鍋１０内と外気とを連通或は遮断する圧力弁１３と、前記圧力弁に付設され該圧力弁を閉状態から強制的に開状態にする圧力弁開放機構１９と、加熱手段の加熱量を制御するとともに前記圧力弁開放機構による前記圧力弁の開閉動作の制御を行う制御手段３０とを備え、一連の炊飯工程のうち立上加熱工程中に加圧状態にして炊飯を行う圧力式炊飯器において、前記制御手段は、前記立上加熱工程中に、昇圧された前記鍋内圧力を前記圧力弁開放機構により前記圧力弁を強制的に開作動させて少なくとも０．１気圧以上一気に低下させることにより前記鍋内に瞬間的に気圧変化を発生させて、鍋内の被炊飯物の攪拌対流を起こして炊飯する。
【解決手段】鍋１０内と外気とを連通或は遮断する圧力弁１３と、前記圧力弁に付設され該圧力弁を閉状態から強制的に開状態にする圧力弁開放機構１９と、加熱手段の加熱量を制御するとともに前記圧力弁開放機構による前記圧力弁の開閉動作の制御を行う制御手段３０とを備え、一連の炊飯工程のうち立上加熱工程中に加圧状態にして炊飯を行う圧力式炊飯器において、前記制御手段は、前記立上加熱工程中に、昇圧された前記鍋内圧力を前記圧力弁開放機構により前記圧力弁を強制的に開作動させて少なくとも０．１気圧以上一気に低下させることにより前記鍋内に瞬間的に気圧変化を発生させて、鍋内の被炊飯物の攪拌対流を起こして炊飯する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は鍋内を加圧状態にして炊飯を行うことにより、短時間で美味しい御飯を炊き上げるようにした圧力式炊飯器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気炊飯器は、今や一般家庭において必需品の一つとなっており、様々なタイプの炊飯器が開発されている。この電気炊飯器は、鍋内の圧力をほぼ常圧で炊飯する常圧式と、大気圧以上の圧力に昇圧して炊飯する圧力式とに大別されている。
【０００３】
例えば、下記特許文献１には、炊飯時に鍋内を大気圧以上に昇圧して炊飯する圧力式炊飯器が開示されている。なお、図１１は下記特許文献１に記載された圧力式炊飯器の炊飯工程における鍋内の温度および圧力の変化を示した温度・圧力曲線図である。
【０００４】
この圧力式炊飯器は、開口を有し内部に米と水とを含む炊飯物が入れられる鍋と、この鍋が収容されて該鍋内の炊飯物を加熱する加熱手段を有する炊飯器本体と、鍋および炊飯器本体の開口を塞ぐ蓋体と、鍋内の圧力を調整する圧力弁と、この圧力弁を強制的に開放させる圧力弁開放機構と、加熱手段の加熱量を制御して所定の炊飯工程を実行するとともに圧力弁を開放制御する制御装置とを備えている。
【０００５】
炊飯工程は、鍋内の炊飯物に所定量の水を吸水させる吸水工程と、この吸水工程後に沸騰するまで昇温加熱する立上加熱工程と、この立上加熱工程後に沸騰状態に維持する沸騰維持工程と、この沸騰維持工程後に所定時間掛けて蒸らす蒸らし工程および所定温度で保温する保温工程となっている。
【０００６】
制御装置は、立上加熱工程において吸水工程が終了するとフルパワーで鍋を加熱して昇温するとともに圧力弁を閉成して鍋内を１．２気圧に昇圧して該立上加熱工程を実行し、次の沸騰維持工程では圧力弁を少なくとも１回強制的に開放させて、沸騰中の鍋内の圧力を大気圧近傍まで一気に低下させて鍋内の米粒を撹拌する制御を行っている。
【０００７】
この圧力式炊飯器によれば、沸騰維持工程中に炊飯物が効率よく攪拌されるので、炊きムラを無くして美味しいご飯を炊き上げることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−３４４５６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前記従来の構成では沸騰維持工程中で鍋内の圧力を低下させ突沸現象を発生させるため、沸騰維持工程中のごはんのムラは抑制して炊き上げることができたが、沸騰以前の米の段階で、鍋内には加熱ムラが発生しており、結果として完全に炊きムラは解消されていなかった。
【００１０】
この種の圧力式炊飯器は、吸水工程が終了すると立上加熱工程へ移行し、この立上加熱工程で圧力弁を閉成して加熱手段へフルパワー給電を開始し、鍋内を急速加熱して沸騰するまで昇温するとともに大気圧以上（上記炊飯器では１．２気圧）に昇圧している。この昇温および昇圧により、鍋内の炊飯物は、鍋底に設けた加熱手段で高熱に加熱され、鍋内での温度ムラが出来やすく、沸騰するまでに鍋の内側壁に近い領域にある米は十分に加熱されるものの、内側壁から離れた鍋の中央部から中央上部にある米は加熱不足となり、加熱ムラ（炊きムラ）が生じやすい構造になっていた。
【００１１】
さらに、鍋の内側壁に近い領域にある米は、過加熱となり中央部にある米よりも先にでんぷんの糊化が始まり、米同士が結合しあい、沸騰維持工程中に発生する沸騰した泡が鍋底部から真上に突き抜けにくく、熱が伝わらず、特に大容量炊飯時では、鍋内上部中央部付近に炊きムラが生じやすい構造になっていた。
【００１２】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、立上加熱工程における炊きムラを抑制するとともに、沸騰維持工程中の熱の伝わりを良くし、炊きムラを解消することを目的とした圧力炊飯器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するためになされた本発明の圧力式炊飯器は、水と米とを含む所定量の被炊飯物が投入される鍋と、前記鍋を収容する開口部及び該鍋内の被炊飯物を加熱する加熱手段を有する炊飯器本体と、前記鍋及び前記炊飯器本体の開口部を塞ぐ蓋体と、前記鍋内と外気とを連通或は遮断する圧力弁と、前記圧力弁に付設され該圧力弁を閉状態から強制的に開状態にする圧力弁開放機構と、前記加熱手段の加熱量を制御するとともに前記圧力弁開放機構による前記圧力弁の開閉動作の制御を行う制御手段とを備え、一連の炊飯工程のうち立上加熱工程中に加圧状態にして炊飯を行う圧力式炊飯器において 前記制御手段は、前記立上加熱工程中に、昇圧された前記鍋内圧力を前記圧力弁開放機構により前記圧力弁を強制的に開作動させて少なくとも０．１気圧一気に低下させることにより加熱中の前記鍋内の圧力を低下させ前記鍋内に瞬間的に気圧変化を発生させて、鍋内の被炊飯物の攪拌対流が起きるように制御することを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、炊飯時に鍋内の圧力を高めて炊飯するものにおいて、立上加熱工程の加熱初期から沸騰直前に昇圧された鍋内と大気とを連通して鍋内圧力を低下させるものであるから、鍋内の圧力が抜け大気圧に戻ろうとする際の瞬間的な気圧変化により、鍋底から泡が発生し被炊飯物が鍋内で撹拌対流され、鍋の内側壁に近い領域の被炊飯物と中央部にある被炊飯物が対流を起こし、結果として米粒全体に十分な熱が加わり、立上加熱工程の均一の加熱がなされる。そして、鍋の内側壁で糊化し始め膜となり結合していた米同士が泡の勢いにより膜が破れ次工程の沸騰維持工程で連続して発生する沸騰泡が中央部まで伝わりやすくなり、充分に加熱することが出来、炊きムラを解消することが出来る。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明は、一連の炊飯工程のうち立上加熱工程中に加圧状態にして炊飯を行う圧力式炊飯器において、昇圧された鍋内圧力を強制的に圧力弁を開作動させて低下させることにより、瞬間的に気圧変化を発生させて、鍋底から泡を発生させ、鍋内の被炊飯物の攪拌対流を起こすことにより、鍋の内側壁に近い領域のお湯と中央部にあるお湯が対流を起こし、結果として米粒全体に十分な熱が加わり立上加熱工程の均一の加熱がなされる。さらに、鍋の内側壁で糊化し、膜となり結合していた米同士が泡の勢いにより膜が破れ次工程の沸騰維持工程で連続して発生する泡が中央部まで伝わりやすくなり、以降の工程からも充分に加熱することが出来やすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は本発明の実施形態に係る圧力式炊飯器の正面図である。
【図２】図２は図１の圧力式炊飯器を縦方向で切断した断面図である。
【図３】図３は図２の圧力弁開放機構部分を拡大した拡大断面図である。
【図４】図４は図１の圧力式炊飯器に収容される制御装置のブロック図である。
【図５】図５は本発明の第１の形態における炊飯工程における鍋内の温度および圧力の変化を示した温度・圧力曲線図である。
【図６】図６は図４の制御装置で実行する白米・ふつう炊飯コースの立上加熱工程までのフローチャート図である。
【図７】図７は本発明の第２の形態における炊飯工程における鍋内の温度および圧力の変化を示した温度・圧力曲線図である。
【図８】図８は本発明の第３の形態における炊飯工程における鍋内の温度および圧力の変化を示した温度・圧力曲線図である。
【図９】図９は本発明の第４の形態における炊飯工程における鍋内の温度および圧力の変化を示した温度・圧力曲線図である。
【図１０】図１０は本発明の第５の形態における炊飯工程における鍋内の温度および圧力の変化を示した温度・圧力曲線図である。
【図１１】図１１は従来技術の圧力式炊飯器の炊飯工程における鍋内の温度および圧力の変化を示した温度・圧力曲線図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
第１の発明は、水と米とを含む所定量の被炊飯物が投入される鍋と、前記鍋を収容する開口部及び該鍋内の被炊飯物を加熱する加熱手段を有する炊飯器本体と、前記鍋及び前記炊飯器本体の開口部を塞ぐ蓋体と、前記鍋内と外気とを連通或は遮断する圧力弁と、前記加熱手段の加熱量を制御するとともに前記圧力弁開放機構による前記圧力弁の開作動の制御を行う制御手段とを備え、前記加熱手段および圧力弁開放機構を制御して前記鍋内の炊飯物に吸水させる吸水工程および沸騰するまで昇温加熱する立上加熱工程並びに沸騰状態に維持する沸騰維持工程を含む炊飯工程を実行する制御装置と炊飯メニューを設定して前記炊飯工程を実行させるメニュー設定手段とを備えた圧力式炊飯器において、前記吸水工程終了後の前記立上加熱工程で、前記圧力弁を閉成して前記鍋内を大気圧以上に昇圧して該立上加熱工程を実行し、前記制御手段は、前記立上加熱工程で前記鍋内の被炊飯物の水分が十分にある期間に前記圧力弁開放機構により前記圧力弁を開作動させて少なくとも０．１気圧一気に低下させ、加熱中の前記鍋内の圧力を一気に低下させ瞬間的に気圧変化を発生さて鍋内の被炊飯物の攪拌対流が起こすことにより、鍋の内側壁に近い領域の被炊飯物と中央部にある被炊飯物が対流を起こし、結果として米粒全体に十分な熱が加わり前記立上加熱工程の均一の加熱がなされる。そして、鍋の内側壁で糊化し始め膜となり結合していた米同士が泡の勢いにより膜が破れ次工程の沸騰維持工程で連続して発生する沸騰泡が中央部まで伝わりやすくなり、充分に加熱することが出来る。
【００１８】
第２の発明は、特に、炊飯量の多い場合において、第１の発明の前記立上加熱工程での前記圧力弁の開作動を少なくとも、１回以上加熱中の前記鍋内の圧力を一気に低下させ瞬間的に気圧変化を発生させて鍋内の被炊飯物の攪拌対流が起きることにより、特に、大容量炊飯時の鍋内の被炊飯物の攪拌対流を充分に行うことが出来る。
【００１９】
第３の発明は、特に、第１の発明の前記立上加熱工程での前記圧力弁の開作動を前記立上加熱工程で前記蓋体に付設された蒸気センサの検出値が所定の設定基準値になったとき、あるいは、前記吸水工程終了時の前記蒸気センサの検出値から、前記立上加熱工程で所定の温度上昇設定値以上となったとき、前記圧力弁を開動作させることにより、前記圧力弁の開動作を最適なタイミングで行うことが出来る。
【００２０】
第４の発明は、特に、第１の発明の前記立上加熱工程での前記圧力弁の開作動を前記立上加熱工程で前記蓋体に付設された圧力センサの検出値が所定の圧力値以上になったとき、前記圧力弁を開動作させることにより、前記圧力弁を開動作を最適なタイミングで行うことが出来る。
【００２１】
第５の発明は、特に、第１の発明の前記圧力弁開放機構により前記圧力弁の開作動を前記吸水工程が標準炊飯メニューと比べ長いメニューにおいて複数回開動作させることにより、鍋の内側壁で糊化し始め膜となり結合していた米同士が泡の勢いにより膜が破れ次工程の沸騰維持工程で連続して発生する沸騰泡が中央部まで伝わりやすくなり、特に大容量でも充分に加熱することが出来る。
【００２２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。但し、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための圧力式炊飯器を例示するものであって、本発明をこの圧力式炊飯器に特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものも等しく適応し得るものである。
【００２３】
（実施の形態１）
図１、図２を参照して、本発明の実施形態に係る圧力式炊飯器の概要を説明する。なお、図１は本発明の実施形態に係る圧力式炊飯器の正面図、図２は図１の圧力式炊飯器を縦方向で切断した断面図である。
【００２４】
圧力式炊飯器１は、炊飯時に鍋内の圧力を大気圧以上、例えば１．２気圧程度に昇圧して炊飯する圧力式炊飯器となっている。なお、この圧力は１．２気圧に限定されるものでなく、それ以上にしてもよい。この圧力式炊飯器１は、図２に示すように、米と水とを含む炊飯物が入れられる大型の鍋１０と、上方にこの鍋１０が収容される開口および内部にこの鍋１０を加熱し炊飯物を加熱する鍋底ヒータＨ１および側面ヒータＨ２を有する大型の炊飯器本体（以下、単に「本体」という）２と、この本体２の一側に枢支されて本体２および鍋１０の開口を覆い閉塞状態にロックするロック機構１６および蓋ヒータＨ３を有する大判の蓋体１１とを備えている。以下、この炊飯器の個々の構成を説明する。
【００２５】
まず、主に図２を参照して、本体を説明する。
【００２６】
本体２は、外装ケース３と、この外装ケース３に収容されてその中に鍋１０が収容される大きさの内ケース４とからなり、外装ケース３と内ケース４との間に所定の隙間が形成されて、この隙間に制御装置３０（図４参照）を構成する制御回路基板等（図示省略）が配設されている。また、この隙間には、図示を省略したが本体内部を強制冷却する冷却ファンおよびこの冷却ファンを駆動するモータなどが収容されている。
【００２７】
鍋１０は、図２に示すように、上方に開口１０ａおよびこの開口周縁に鍔状のフランジ部１０ｂを有し、所定量の米、例えば３カップ程度を入れて炊飯できる大型容器で形成されている。この鍋１０は、熱伝導性の高い材料、例えば銅或いはアルミニウム等からなる内層と、磁性材料、例えばステンレス鋼からなる外層とを有し、内層の表面がフッ素樹脂等で被覆された構成となっている。
【００２８】
本体２には、炊飯のスタート、タイマー予約および保温などの操作を行う表示操作部５（図１参照）と、この表示操作部５からの炊飯の開始信号に従って鍋底ヒータＨ１、側面ヒータＨ２および蓋ヒータＨ３からなる加熱手段および圧力弁開放機構１９を制御する制御回路基板等（図示省略）とが設けられている。
【００２９】
外装ケース３は、内ケース４より大きな外形を有する化粧ボックスで形成されている。この外装ケース３は、その上方に開口３１が設けられている。この外装ケース３は、内部に内ケース４を収容し、両ケース３、４間に制御回路基板等を配設する隙間が設けられているので、外装ケースの開口３１は、内ケース４の開口４１より大きく、その形状は略楕円形状になっている。なお、内ケースの開口４１は、鍋１０の開口と同じように略円形状になっている。また、この外装ケース３の正面には、図１に示すように、表示操作部５が設けられている。この表示操作部５は、各種の操作キー類を配設した操作パネル５ａと、この操作スイッチ類によって設定される設定状態を表示する表示パネル５ｂとで構成されている。この操作パネル５ａには、スタートキー、メニューキー、予約キー、保温キーなどが設けられている。表示パネル５ｂには、炊飯する米種、例えば白米・ふつう炊飯コース、その他の炊飯コース、例えば玄米炊飯コースなどが表示されてメニューキーによって、選定できるようになっている。
【００３０】
内ケース４は、所定の直径を有する略椀状の底部４ａと、この椀状の底部４ａの周囲から所定長さ立設された筒状の側壁部４ｂとを有し、筒状側壁部の上方が開口して、この開口４１から鍋１０が収容される大きさの容器からなり、耐熱性を有する樹脂成型体で形成されている。椀状の底部４ａには、ドーナツ状に巻装された電磁誘導コイルからなる鍋底ヒータＨ１が支持具（図示省略）で固定されている。鍋底ヒータＨ１は、例えば１２００ワットとなっている。この電磁誘導コイルにより、鍋１０にうず電流が発生して鍋自体が自己発熱する。また、この底部４ａには、鍋底温度を検出するサーミスタ等からなる底センサＳｅｎ１が設けられている。この底センサＳｅｎ１により鍋１０の底部の温度を検知することで鍋１０内の炊飯量等が検出される。また、筒状の側壁部４ｂは、その内周壁面、すなわち鍋１０が収容される側の内周壁面に、側面ヒータ体Ｈ２が装着される取付け部４２が形成されている。この取付け部４２は、上方の開口４１と底部４ａとの間にあって、鍋１０が収容される側の内周壁面から外周壁面に向かって所定の深さに窪んだ凹み穴となっている。この凹み穴に側面ヒータＨ２が装着されている。
【００３１】
外装ケース３および内ケース４の開口３１、４１は、図２に示すように、フレームカバー補強部材７を介在してフレームカバー６で覆われる。このフレームカバー６は、内部に鍋１０の開口１０ａより若干大きい開口と、この開口から外方へ延びて内ケース４および外装ケース３の開口４１および３１を覆う大きさの鍔状の周縁部とを有し、所定の肉厚の略楕円形状の板状体からなり、樹脂成形体で形成されている。このフレームカバー６の表面の開口周辺は、鍋１０のフランジ部分１０ｂが載置される載置部となっている。この載置部は、一端に蓋体１１のロック機構１６が係止される係止部材８が設けられている。この係止部材８は、ロック機構１６の係止爪１７ａが係止される金属板からなる係止片８ｂと、この係止片８ｂの上方に位置してこの係止片８ｂを固定する台座８ａとからなり、これらの台座８ａ、係止片８ｂおよびフレームカバー６並びに後述するフレームカバー補強部材７には、ネジ孔が形成されて、これらが積層されてネジ止めされる。台座８ａの上には、鍋１０のフランジ部１０ｂが載置される。なお、台座８ａは、耐熱性の樹脂材で形成されている。また、載置部は、他端に台座８ａと同じ水平度で鍋のフランジ部１０ｂが載置される台座８ａ’および蓋体１１を枢支するヒンジ部材９が設けられている。このヒンジ部材９は、フレームカバー６に固定する短片の第１の取付け部９ａと、蓋体１１の一端が枢支される比較的長片の第２の取付け部９ｂとを有し、側面視で略Ｌ字型をなし堅固な部材で形成されている。この部材は、肉厚を厚くした金属材、例えば２〜５ｍｍ程度の肉厚を有するステンレス、アルミニウムまたはアルミニウム合金の何れかからなるダイキャスト成型体などで形成され、大判で重量が重い蓋体および鍋内の圧力上昇に耐えるように補強されている。これらの台座８ａ’、フレームカバー６およびヒンジ部材９並びに第１の取付け部９ａにネジ孔が形成されて、これらが積層されてネジ止めされる。台座８ａ’の上には、鍋１０のフランジ部１０ｂが載置される。
【００３２】
図２、図３を参照して、蓋体の構成を説明する。なお、図３は図２の圧力弁および圧力弁開放機構の部分を拡大した拡大断面図である。
【００３３】
蓋体１１は、図２に示すように、鍋１０の開口１０ａを閉蓋する内蓋１２と、この内蓋１２の上方に位置して本体２の開口部を閉蓋する外蓋１５とを有し、外蓋１５にはおねば貯留タンク２４を装着する窪み部２４’が形成されて周囲が化粧カバー１８で覆われている。また、外蓋１５は、堅固な蓋体フレームで構成されている。
【００３４】
内蓋１２は、図２、図３に示すように、大型の鍋開口１０ａを塞ぐ大きさを有する円盤状の大判の蓋体からなり、その上部に圧力弁１３、鍋１０内の圧力が異常上昇したときに鍋１０内の蒸気を外部に逃がすための安全弁Ｖ１などが設けられている。この内蓋１２の外周囲には、鍋１０の開口１０ａに当接されるシール部材が装着されている。また、この内蓋１２の外周囲には外方へ突出して外蓋１５の固定手段に着脱自在に係止される係止部材（図示省略）が設けられている。圧力弁１３は、図３に示すように、所定径の弁孔１３１が形成された弁座１３ａと、この弁孔１３１を塞ぐように弁座１３ａ上に載置される金属製ボール１４と、この金属製ボール１４の移動を規制し弁座１３ａ上に保持するカバー１３ｂとで構成されている。この金属製ボール１４は、所定の重さを有し、その自重により、弁孔１３１を閉塞するようになっている。
【００３５】
外蓋１５は、一端に蓋体１１のロック機構１６と、このロック機構１６に隣接した箇所に圧力弁開放機構１９および他端にこの外蓋１５がヒンジ部材９に支軸されてしかも開成作動を支援すると共に開成状態に保持するバネ枢支機構（図示省略）が設けられている。また、この外蓋１５には、蓋ヒータＨ３が設けられている。さらに、圧力弁開放機構１９とバネ枢支機構との間には、おねば貯留タンク２４が装着される窪み部２４’が設けられている。ロック機構１６は、図２に示すように、外蓋１５のフレームに揺動自在に固定された揺動棹１７を有し、この揺動棹１７の一端に本体２の係止部材８に係止される係止爪１７ａと、他端に係止爪１７ａの係止を解除する解除釦１７ｂとが設けられている。
【００３６】
圧力弁開放機構１９は、図３に示すように、電磁コイルが巻回されたシリンダ２０と、電磁コイルの励磁により金属製ボール１４を移動させるプランジャ２１と、このプランジャ２１の先端に装着されたバネ体および作動棹２２とで構成されている。バネ体は伸張コイルバネとなっている。作動棹２２は、弾力性を有するシール部材２３で支持されている。
【００３７】
圧力弁開放機構１９によって圧力弁１３が作動される。圧力弁は、通常、図２に示すように、バネ体の伸張により、プランジャ２１が突出して金属製ボール１４を押動して弁孔１３１を開放させている。制御装置３０（図４参照）からの指令に基づいて電磁コイルが励磁されると、プランジャ２１がバネ体の伸張力に抗してシリンダ２０内へ引き込まれて、これまで作動棹２２で金属製ボール１４を押動していた押動力がなくなり、金属製ボール１４が弁座１３ａの傾斜によって横へ移動して、ボール自身の自重により弁孔１３１が閉塞される。また、この閉塞状態において、電磁コイルへの励磁がストップされると、再びばね体の伸張力によって、プランジャ２１が突出して金属製ボール１４を押動して弁孔１３１が開放される。また、圧力弁１３の上部には、蒸気温度を検知する蒸気センサＳｅｎ２が取付けられている。
【００３８】
おねば貯留タンク２４は、図２に示すように、圧力弁１３を介して放出される蒸気などを吐出させる吐出筒２４ａと、うまみ成分のおねばを一時貯留する空室２４ｂと、蒸気を外部へ放出する蒸気放出口２４ｃとを有し、空室２４ｂの底部には、貯留されたおねばを鍋１０内に戻すおねば戻し弁Ｖ２が設けられている。なお、このうまみ成分であるおねばは、圧力弁１３から蒸気が噴出する際に、この蒸気と一緒に鍋１０内から圧力弁１３を通して導出されて、このおねば貯留タンク２４の空室２４ｂに一時貯留される。この空室２４ｂに貯留されたおねばは、所定量になるとおねば戻し弁Ｖ２が開いて鍋１０内へ戻される。このおねば貯留タンク２４は、このおねば貯留タンク２４の吐出筒２４ａが外蓋１５の窪み部２４’に設けた装着孔１５ａへ圧入固定される。
【００３９】
図４を参照して、制御装置を説明する。なお、図４は制御装置のブロック図である。
【００４０】
制御装置３０は、図４に示すように、種々の演算処理を行うＣＰＵ、各種データの記憶を行うＲＯＭおよびＲＡＭからなる記憶手段、選択された炊飯メニューを検出する炊飯メニュー検出回路、圧力弁１３の開閉時間が設定する弁開閉タイマー、圧力弁１３の開閉回数をカウントするカウンタと、鍋１０内の加熱温度および加熱時間を制御する加熱制御回路、表示パネル５ｂに表示される表示画面を制御するための表示パネル制御回路、圧力弁開放機構１９を駆動させて圧力弁１３の開閉タイミングを制御する圧力弁開放機構１９の駆動回路などを備えている。記憶手段には、各種の炊飯メニューに対応した炊飯プログラムが記憶されている。この炊飯プログラムは、吸水工程、立上加熱工程、沸騰維持工程、蒸らし工程およびこれらの炊飯工程終了後の保温工程となっている。加熱制御回路は、鍋底ヒータＨ１、側面ヒータＨ２および蓋ヒータＨ３にそれぞれ接続されている。
【００４１】
図５、図６を参照して、この制御装置による炊飯工程を説明する。なお、図５は炊飯工程における鍋内の温度および圧力の変化を示した温度・圧力曲線図、図６は白米・ふつう炊飯コースの炊飯工程の立上加熱工程までのフローチャート図である。
【００４２】
メニュー選択で白米・ふつう炊飯コースを選定した白米・ふつう炊飯コースの炊飯工程を説明する。
【００４３】
（ａ）吸水工程
表示操作部５の操作で白米・ふつう炊飯コースを選択すると、まず、吸水工程Ｉが実行される。この吸水工程Ｉは、圧力弁１３を「開」状態にして（Ｓ１０１）、鍋底ヒータＨ１への給電を開始し（Ｓ１０２）、所定の吸水温度θ２および所定の吸水時間ｔ１を掛けて行われる。吸水温度θ２は、下限値θ２１（例えば５４℃）および上限値θ２２（例えば５５℃）の範囲に設定し、吸水時間ｔ１は例えば１５分である。吸水温度θ２は、底センサＳｅｎ１の検出値Ｋ１に基づいてコントロールされ、吸水時間ｔ１は吸水タイマー（図示せず）よって計時される（Ｓ１０３）。この吸水工程Ｉで鍋１０内の米に所定量の水が吸水される。
【００４４】
（ｂ）立上加熱工程
吸水の計時時間ＴＫが所定の吸水時間ｔ１を経過すると（Ｓ１０４）、立上加熱工程ＩＩへ移行する（Ｓ１０５）。この立上加熱工程では、前の吸水工程Ｉで圧力弁１３を開にした状態から、閉にした状態にして、鍋１０を鍋底ヒータＨ１、側面ヒータＨ２および蓋ヒータＨ３を全てＯＮ、すなわちフルパワー給電で加熱する。鍋１０をフルパワー給電で加熱すると、鍋１０内の鍋底温度は急勾配で上昇を開始する（図５の鍋底温度参照）。この鍋底温度の上昇により、鍋１０内に蒸気が発生し、蒸気温度は鍋底温度より若干遅れて上昇する（図５の蒸気温度参照）。また、蒸気が発生しても、最初は、鍋開口と内蓋とをシールするシール部材との間に若干の隙間があることから、この蒸気はこの隙間から漏出し、鍋１０内の圧力は上昇しない。したがって、立上加熱工程ＩＩへの移行後の所定時間までは、圧力弁１３が閉状態に維持されているが、鍋１０内の圧力が上昇しない。鍋底ヒータＨ１などへのフルパワー給電が継続すると鍋１０がさらに加熱されて鍋底温度が上昇するとともに蒸気温度も上昇する。そこで、この蒸気温度を蒸気センサＳｅｎ２で検出し、この検出値Ｋ２が所定の設定基準値θ１（例えば４０℃）を検出したときに、圧力弁開放機構１９を作動させて圧力弁１３を開成させ（Ｓ１０５〜Ｓ１０７）、鍋１０内の圧力が略大気圧に戻る程度の時間（すなわち４秒程度）少なくとも０．１気圧以上一気に低下させることにより前記鍋内に瞬間的に気圧変化を発生させて、鍋内の被炊飯物の攪拌対流を起こさせ、再び閉成し圧力炊飯を再開する。この圧力弁１３の開成（Ｓ１０５〜Ｓ１０７）は、図５に示すように、立上加熱工程ＩＩの開始時点から所定時間ｔ２１だけ遅れている。この所定時間ｔ２１は圧力弁１３の開成を遅らせる遅延時間となっている。この遅延時間ｔ２１は、鍋１０内の炊飯量に対応しており、炊飯量が少ないときは、蒸気温度の上昇曲線が速く立ち上がって、設定基準値θ１に速く到達し、その結果、遅延時間が短くなり、また、炊飯量が多くなると、上昇曲線の立ち上りが遅くなって、設定基準値への到達が遅くなり、その結果、遅延時間が長くなる。鍋１０内は、この昇温および昇圧された状態で推移する。そして、蒸気センサＳｅｎ２で蒸気温度を検出し、この検出値Ｋ２が所定の設定基準値θ３に到達すると、次の沸騰維持工程ＩＩＩへ移行する（Ｓ１０８、Ｓ１０９）。この設定基準値θ３は、例えば７５℃である。このプロセスから、立上加熱工程ＩＩでは、この立上加熱時間ｔ２は、炊飯量に対応しており、炊飯量が少ないときは短く、多いときは長くなる。
【００４５】
（ｃ）沸騰維持工程
検出蒸気温度Ｋ２が設定基準値θ３（例えば７５度）になったことを検出すると（Ｓ１０９）、鍋１０内で沸騰が始まる沸騰維持工程ＩＩＩに移行する。
【００４６】
この沸騰維持工程ＩＩＩでは、制御装置３０からの指令に基づいて、圧力弁開放機構１９により圧力弁１３の開放制御が行われる。この圧力弁開放制御は、圧力弁１３を所定時間単位で数回開放させて、鍋１０内の圧力を１．２気圧から大気圧近傍低下させる作動を行って、鍋１０内に激しい沸騰現象、いわゆる突沸現象を起こさせて炊飯物を攪拌させる。詳述すると、沸騰維持工程ＩＩＩへ移行すると、鍋１０内の圧力は大気圧以上の約１．２気圧となり、炊飯物はこの圧力に対応する飽和温度で沸騰する。この状態で、制御装置３０により圧力弁開放機構１９を作動させて金属製ボール１４を移動させることで弁孔１３１を開放させる。この弁孔１３１の強制的開放により、鍋１０内の圧力が大気圧近傍まで一気に低下する。このように鍋１０内の圧力を所定沸騰圧力（約１．２気圧）から一気に大気圧近傍まで低下させると、鍋１０内は激しい突沸状態となる。この突沸状態になると、鍋１０内に泡が発生し、この泡によって米が攪拌される。その結果、米が均一に加熱されて炊きムラなく炊き上げられる。弁孔１３１を強制的に開放する所定時間は、１回目の弁孔１３１の強制開動作により鍋１０内の圧力が略大気圧に戻る程度の時間（すなわち４秒程度）に定められている。弁孔１３１を強制的に大気圧に開放する時間をこのように設定することにより、大きな攪拌エネルギーを得ることができる。また、弁孔１３１の強制的な開放を上記所定時間（４秒間）行った後、圧力弁開放機構１９を作動させて再び弁孔１３１を閉状態とし、所定時間、例えば２８秒間再び加熱する。なお、この加熱時間（２８秒間）は、鍋１０内の圧力が前述の所定圧力（約１．２気圧）まで回復するのに必要な時間である。また、この時間は予め実験的に求められる。そして、この２８秒間の加熱の後、再びプランジャ２１を作動させて上述した突沸を起こさせるようにしてもよい。この圧力弁開放機構１９による圧力弁１３の強制的開放は複数回、例えば４回繰り返される。弁孔１３１を複数回開放する操作を終えると、圧力弁開放機構１９の制御が停止され、弁孔１３１を閉状態とされる。圧力弁１３の開放に伴って、おねばが吹出されるが、このおねばは貯留タンク２４に一時貯留されて、再び、鍋内へ戻る。この工程により、炊飯量の多少にかかわらず、突沸現象を利用した攪拌によって鍋内で米を十分にかき混ぜるようにして炊飯を行うことができる。
【００４７】
（ｄ）蒸らし工程
鍋底温度が所定温度、設定基準値θ５（例えば１３０℃）になると、鍋１０内の水が枯れて強制ドライアップが終了したと判断されるので、加熱手段による加熱作用が停止される。続いて、蒸らし工程IVが開始され、蒸らし時間の計時が開始される。所定の蒸らし時間が所定時間、例えば４分経過すると、圧力弁開放機構１９により圧力弁１３の弁孔１３１が強制的に開放され、追い炊き工程に移行される。この追炊き工程に入ると、加熱手段により再加熱して米の表面に付着した水を蒸発させると共に、追い炊き（再加熱）時間の計測を行う。そして、所定の追い炊き時間、例えば３分が経過すると、加熱手段による加熱動作が停止され、蒸らし工程に移行され、蒸らし時間が計時される。そして、蒸らし時間が所定時間、例えば６分経つと、炊飯が終了され、保温工程に移行され、標準炊飯工程が終了する。
【００４８】
（実施の形態２）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお本体の構成は実施形態１と同じであるため、説明は省略する。
【００４９】
次に実施形態２の動作について図７の炊飯工程における鍋内の温度および圧力の変化を示した温度・圧力曲線図を中心に説明する。なお炊飯工程の構成は実施形態１と同じであるため、（ｂ）立ち上げ加熱工程以外の説明は省略する。
【００５０】
（ｂ）立上加熱工程
吸水の計時時間ＴＫが所定の吸水時間ｔ１を経過すると（Ｓ１０４）、立上加熱工程ＩＩへ移行する（Ｓ１０５）。この立上加熱工程では、前の吸水工程Ｉで圧力弁１３を開にした状態から、閉にした状態にして、鍋１０を鍋底ヒータＨ１、側面ヒータＨ２および蓋ヒータＨ３を全てＯＮ、すなわちフルパワー給電で加熱する。鍋１０をフルパワー給電で加熱すると、鍋１０内の鍋底温度は急勾配で上昇を開始する（図７の鍋底温度参照）。この鍋底温度の上昇により、鍋１０内に蒸気が発生し、蒸気温度は鍋底温度より若干遅れて上昇する（図７の蒸気温度参照）。この蒸気温度は、炊飯量が多い場合は上昇が遅れる。蒸気が発生しても、最初は、鍋開口と内蓋とをシールするシール部材との間に若干の隙間があることから、この蒸気はこの隙間から漏出し、鍋１０内の圧力は上昇しない。鍋底ヒータＨ１などへのフルパワー給電が継続すると鍋１０がさらに加熱されて鍋底温度が上昇するが、蒸気温度の上昇が無い場合（例えば１０分）のときは、炊飯量が多いと判定する。そしてフルパワー給電が継続し、この蒸気温度を蒸気センサＳｅｎ２で検出し、この検出値Ｋ２が所定の設定基準値θ１（例えば４０℃）を検出したときに、圧力弁開放機構１９を作動させて圧力弁１３を開成させ（Ｓ１０５〜Ｓ１０７）、開放回数は少なくとも１回圧力弁を開動作させる。
【００５１】
（実施の形態３）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。なお本体の構成は実施形態１と同じであるため、説明は省略する。
【００５２】
次に実施形態３の動作について図８の炊飯工程における鍋内の温度および圧力の変化を示した温度・圧力曲線図を中心に説明する。なお炊飯工程の構成は実施形状１と同じであるため、（ｂ）立ち上げ加熱工程以外の説明は省略する。
【００５３】
（ｂ）立上加熱工程
吸水の計時時間ＴＫが所定の吸水時間ｔ１を経過すると（Ｓ１０４）、立上加熱工程ＩＩへ移行する（Ｓ１０５）。この立上加熱工程では、前の吸水工程Ｉで圧力弁１３を開にした状態から、閉にした状態にして、鍋１０を鍋底ヒータＨ１、側面ヒータＨ２および蓋ヒータＨ３を全てＯＮ、すなわちフルパワー給電で加熱する。鍋１０をフルパワー給電で加熱すると、鍋１０内の鍋底温度は急勾配で上昇を開始する（図８の鍋底温度参照）。この鍋底温度の上昇により、鍋１０内に蒸気が発生し、蒸気温度は鍋底温度より若干遅れて上昇する（図８の蒸気温度参照）。また、蒸気が発生しても、最初は、鍋開口と内蓋とをシールするシール部材との間に若干の隙間があることから、この蒸気はこの隙間から漏出し、鍋１０内の圧力は上昇しない。鍋底ヒータＨ１などへのフルパワー給電が継続すると鍋１０がさらに加熱されて鍋底温度が上昇するとともに蒸気温度も上昇する。前の吸水工程終了時の蒸気センサＳｅｎ２の検出から立上加熱工程で所定の温度上昇値（例えば３℃上昇）以上となったとき、圧力弁を開動作させる。
【００５４】
（実施の形態４）
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。なお本体の構成は実施形態１と同じであるため、説明は省略する。
【００５５】
次に実施形態４の動作について図９の炊飯工程における鍋内の温度および圧力の変化を示した温度・圧力曲線図を中心に説明する。なお炊飯工程の構成は実施形態１と同じであるため、（ｂ）立ち上げ加熱工程以外の説明は省略する。
【００５６】
（ｂ）立上加熱工程
吸水の計時時間ＴＫが所定の吸水時間ｔ１を経過すると（Ｓ１０４）、立上加熱工程ＩＩへ移行する（Ｓ１０５）。この立上加熱工程では、前の吸水工程Ｉで圧力弁１３を開にした状態から、閉にした状態にして、鍋１０を鍋底ヒータＨ１、側面ヒータＨ２および蓋ヒータＨ３を全てＯＮ、すなわちフルパワー給電で加熱する。鍋１０をフルパワー給電で加熱すると、鍋１０内の鍋底温度は急勾配で上昇を開始する（図９の鍋底温度参照）。この鍋底温度の上昇により、鍋１０内に蒸気が発生し、最初は、鍋開口と内蓋とをシールするシール部材との間に若干の隙間があることから、この蒸気はこの隙間から漏出し、鍋１０内の圧力は上昇しない。なお、この隙間は鍋内圧力が所定値以上に上昇したときに塞がるように設計されている。鍋底ヒータＨ１などへのフルパワー給電が継続すると鍋１０がさらに加熱されて鍋底温度が上昇するとともに圧力も上昇する。そこで、圧力センサ（図示せず）が圧力値を検出し、この検出値Ｋ２が所定の設定基準値Σ１（例えば１．０５気圧）を検出したとき、圧力弁を開動作させる。
【００５７】
（実施の形態５）
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。なお本体の構成は実施形態１と同じであるため、説明は省略する。
【００５８】
次に実施形態５の動作について図１０の炊飯工程における鍋内の温度および圧力の変化を示した温度・圧力曲線図を中心に説明する。なお炊飯工程の構成は実施形態１と同じであるため、（ａ）吸水工程および（ｂ）立ち上げ加熱工程以外の説明は省略する。
【００５９】
（ａ）吸水工程
表示操作部５の操作で白米・やわらか炊飯コースを選択すると、まず、吸水工程Ｉが実行される。この吸水工程Ｉは、圧力弁１３を「開」状態にして（Ｓ１０１）、鍋底ヒータＨ１への給電を開始し（Ｓ１０２）、所定の吸水温度θ２および所定の吸水時間ｔ１を掛けて行われる。吸水温度θ２は、下限値θ２１（例えば５４℃）および上限値θ２２（例えば５５℃）の範囲に設定し、吸水時間ｔ１は、白米ふつう炊飯コースと比べ米粒の中心まで水分を浸水させやわらかく炊き上げる必要があるため、通常長く設定されており例えば２５分である。吸水温度θ２は、底センサＳｅｎ１の検出値Ｋ１に基づいてコントロールされ、吸水時間ｔ１は吸水タイマー（図示せず）よって計時される（Ｓ１０３）。この吸水工程Ｉで鍋１０内の米に所定量の水が吸水される。
【００６０】
（ｂ）立上加熱工程
吸水の計時時間ＴＫが所定の吸水時間ｔ１を経過すると（Ｓ１０４）、立上加熱工程ＩＩへ移行する（Ｓ１０５）。なお白米ふつうコースと比べ、長く吸水時間を有したので、でんぷんや洗米時に発生する破砕米鍋底に溜まりやすく立ち上げ加熱工程における米同士の結合が現れやすく沸騰維持工程中に発生する沸騰した泡が鍋底部から真上に突き抜けにくく、熱が伝わらず、特に大容量炊飯時では、鍋内上部中央部付近に炊きムラが生じやすい構造になっている。この立上加熱工程では、前の吸水工程Ｉで圧力弁１３を開にした状態から、閉にした状態にして、鍋１０を鍋底ヒータＨ１、側面ヒータＨ２および蓋ヒータＨ３を全てＯＮ、すなわちフルパワー給電で加熱する。鍋１０をフルパワー給電で加熱すると、鍋１０内の鍋底温度は急勾配で上昇を開始する（図１０の鍋底温度参照）。この鍋底温度の上昇により、鍋１０内に蒸気が発生し、最初は、鍋開口と内蓋とをシールするシール部材との間に若干の隙間があることから、この蒸気はこの隙間から漏出し、鍋１０内の圧力は上昇しない。鍋底ヒータＨ１などへのフルパワー給電が継続すると鍋１０がさらに加熱されて鍋底温度が上昇するとともに蒸気温度も上昇する。そこで、この蒸気温度を蒸気センサＳｅｎ２で検出し、この検出値Ｋ２が所定の設定基準値θ１（例えば４０℃）を検出したときに、圧力弁開放機構１９を作動させて圧力弁１３を開成させ（Ｓ１０５〜Ｓ１０７）、圧力を抜き、再び圧力弁１３の閉成開成を繰り返し行い、複数回圧力弁を開動作させる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
以上のように、本発明にかかる炊飯器および炊飯方法は、一連の炊飯工程のうち立上加熱工程中に加圧状態にして炊飯を行う圧力式炊飯器において、充分に加熱することが可能となり、炊きムラの少なく美味しいごはんを炊飯することが出来る機能を有する炊飯器として有用である。
【符号の説明】
【００６２】
１ 圧力炊飯器
２ 本体
３ 外装ケース
４ 内ケース
５ 表示操作部
１０ 鍋
１１ 蓋体
１２ 内蓋
１３ 圧力弁
１５ 外蓋
１９ 圧力弁開放機構
３０ 制御装置
Ｉ 吸水工程
ＩＩ 立上加熱工程
ＩＩＩ 沸騰維持工程
Ｈ１ 鍋底ヒータ
Ｈ２ 側面ヒータ
Ｈ３ 蓋ヒータ
Ｓｅｎ１ 底センサ
Ｓｅｎ２ 蒸気センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は鍋内を加圧状態にして炊飯を行うことにより、短時間で美味しい御飯を炊き上げるようにした圧力式炊飯器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気炊飯器は、今や一般家庭において必需品の一つとなっており、様々なタイプの炊飯器が開発されている。この電気炊飯器は、鍋内の圧力をほぼ常圧で炊飯する常圧式と、大気圧以上の圧力に昇圧して炊飯する圧力式とに大別されている。
【０００３】
例えば、下記特許文献１には、炊飯時に鍋内を大気圧以上に昇圧して炊飯する圧力式炊飯器が開示されている。なお、図１１は下記特許文献１に記載された圧力式炊飯器の炊飯工程における鍋内の温度および圧力の変化を示した温度・圧力曲線図である。
【０００４】
この圧力式炊飯器は、開口を有し内部に米と水とを含む炊飯物が入れられる鍋と、この鍋が収容されて該鍋内の炊飯物を加熱する加熱手段を有する炊飯器本体と、鍋および炊飯器本体の開口を塞ぐ蓋体と、鍋内の圧力を調整する圧力弁と、この圧力弁を強制的に開放させる圧力弁開放機構と、加熱手段の加熱量を制御して所定の炊飯工程を実行するとともに圧力弁を開放制御する制御装置とを備えている。
【０００５】
炊飯工程は、鍋内の炊飯物に所定量の水を吸水させる吸水工程と、この吸水工程後に沸騰するまで昇温加熱する立上加熱工程と、この立上加熱工程後に沸騰状態に維持する沸騰維持工程と、この沸騰維持工程後に所定時間掛けて蒸らす蒸らし工程および所定温度で保温する保温工程となっている。
【０００６】
制御装置は、立上加熱工程において吸水工程が終了するとフルパワーで鍋を加熱して昇温するとともに圧力弁を閉成して鍋内を１．２気圧に昇圧して該立上加熱工程を実行し、次の沸騰維持工程では圧力弁を少なくとも１回強制的に開放させて、沸騰中の鍋内の圧力を大気圧近傍まで一気に低下させて鍋内の米粒を撹拌する制御を行っている。
【０００７】
この圧力式炊飯器によれば、沸騰維持工程中に炊飯物が効率よく攪拌されるので、炊きムラを無くして美味しいご飯を炊き上げることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−３４４５６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前記従来の構成では沸騰維持工程中で鍋内の圧力を低下させ突沸現象を発生させるため、沸騰維持工程中のごはんのムラは抑制して炊き上げることができたが、沸騰以前の米の段階で、鍋内には加熱ムラが発生しており、結果として完全に炊きムラは解消されていなかった。
【００１０】
この種の圧力式炊飯器は、吸水工程が終了すると立上加熱工程へ移行し、この立上加熱工程で圧力弁を閉成して加熱手段へフルパワー給電を開始し、鍋内を急速加熱して沸騰するまで昇温するとともに大気圧以上（上記炊飯器では１．２気圧）に昇圧している。この昇温および昇圧により、鍋内の炊飯物は、鍋底に設けた加熱手段で高熱に加熱され、鍋内での温度ムラが出来やすく、沸騰するまでに鍋の内側壁に近い領域にある米は十分に加熱されるものの、内側壁から離れた鍋の中央部から中央上部にある米は加熱不足となり、加熱ムラ（炊きムラ）が生じやすい構造になっていた。
【００１１】
さらに、鍋の内側壁に近い領域にある米は、過加熱となり中央部にある米よりも先にでんぷんの糊化が始まり、米同士が結合しあい、沸騰維持工程中に発生する沸騰した泡が鍋底部から真上に突き抜けにくく、熱が伝わらず、特に大容量炊飯時では、鍋内上部中央部付近に炊きムラが生じやすい構造になっていた。
【００１２】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、立上加熱工程における炊きムラを抑制するとともに、沸騰維持工程中の熱の伝わりを良くし、炊きムラを解消することを目的とした圧力炊飯器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するためになされた本発明の圧力式炊飯器は、水と米とを含む所定量の被炊飯物が投入される鍋と、前記鍋を収容する開口部及び該鍋内の被炊飯物を加熱する加熱手段を有する炊飯器本体と、前記鍋及び前記炊飯器本体の開口部を塞ぐ蓋体と、前記鍋内と外気とを連通或は遮断する圧力弁と、前記圧力弁に付設され該圧力弁を閉状態から強制的に開状態にする圧力弁開放機構と、前記加熱手段の加熱量を制御するとともに前記圧力弁開放機構による前記圧力弁の開閉動作の制御を行う制御手段とを備え、一連の炊飯工程のうち立上加熱工程中に加圧状態にして炊飯を行う圧力式炊飯器において 前記制御手段は、前記立上加熱工程中に、昇圧された前記鍋内圧力を前記圧力弁開放機構により前記圧力弁を強制的に開作動させて少なくとも０．１気圧一気に低下させることにより加熱中の前記鍋内の圧力を低下させ前記鍋内に瞬間的に気圧変化を発生させて、鍋内の被炊飯物の攪拌対流が起きるように制御することを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、炊飯時に鍋内の圧力を高めて炊飯するものにおいて、立上加熱工程の加熱初期から沸騰直前に昇圧された鍋内と大気とを連通して鍋内圧力を低下させるものであるから、鍋内の圧力が抜け大気圧に戻ろうとする際の瞬間的な気圧変化により、鍋底から泡が発生し被炊飯物が鍋内で撹拌対流され、鍋の内側壁に近い領域の被炊飯物と中央部にある被炊飯物が対流を起こし、結果として米粒全体に十分な熱が加わり、立上加熱工程の均一の加熱がなされる。そして、鍋の内側壁で糊化し始め膜となり結合していた米同士が泡の勢いにより膜が破れ次工程の沸騰維持工程で連続して発生する沸騰泡が中央部まで伝わりやすくなり、充分に加熱することが出来、炊きムラを解消することが出来る。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明は、一連の炊飯工程のうち立上加熱工程中に加圧状態にして炊飯を行う圧力式炊飯器において、昇圧された鍋内圧力を強制的に圧力弁を開作動させて低下させることにより、瞬間的に気圧変化を発生させて、鍋底から泡を発生させ、鍋内の被炊飯物の攪拌対流を起こすことにより、鍋の内側壁に近い領域のお湯と中央部にあるお湯が対流を起こし、結果として米粒全体に十分な熱が加わり立上加熱工程の均一の加熱がなされる。さらに、鍋の内側壁で糊化し、膜となり結合していた米同士が泡の勢いにより膜が破れ次工程の沸騰維持工程で連続して発生する泡が中央部まで伝わりやすくなり、以降の工程からも充分に加熱することが出来やすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は本発明の実施形態に係る圧力式炊飯器の正面図である。
【図２】図２は図１の圧力式炊飯器を縦方向で切断した断面図である。
【図３】図３は図２の圧力弁開放機構部分を拡大した拡大断面図である。
【図４】図４は図１の圧力式炊飯器に収容される制御装置のブロック図である。
【図５】図５は本発明の第１の形態における炊飯工程における鍋内の温度および圧力の変化を示した温度・圧力曲線図である。
【図６】図６は図４の制御装置で実行する白米・ふつう炊飯コースの立上加熱工程までのフローチャート図である。
【図７】図７は本発明の第２の形態における炊飯工程における鍋内の温度および圧力の変化を示した温度・圧力曲線図である。
【図８】図８は本発明の第３の形態における炊飯工程における鍋内の温度および圧力の変化を示した温度・圧力曲線図である。
【図９】図９は本発明の第４の形態における炊飯工程における鍋内の温度および圧力の変化を示した温度・圧力曲線図である。
【図１０】図１０は本発明の第５の形態における炊飯工程における鍋内の温度および圧力の変化を示した温度・圧力曲線図である。
【図１１】図１１は従来技術の圧力式炊飯器の炊飯工程における鍋内の温度および圧力の変化を示した温度・圧力曲線図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
第１の発明は、水と米とを含む所定量の被炊飯物が投入される鍋と、前記鍋を収容する開口部及び該鍋内の被炊飯物を加熱する加熱手段を有する炊飯器本体と、前記鍋及び前記炊飯器本体の開口部を塞ぐ蓋体と、前記鍋内と外気とを連通或は遮断する圧力弁と、前記加熱手段の加熱量を制御するとともに前記圧力弁開放機構による前記圧力弁の開作動の制御を行う制御手段とを備え、前記加熱手段および圧力弁開放機構を制御して前記鍋内の炊飯物に吸水させる吸水工程および沸騰するまで昇温加熱する立上加熱工程並びに沸騰状態に維持する沸騰維持工程を含む炊飯工程を実行する制御装置と炊飯メニューを設定して前記炊飯工程を実行させるメニュー設定手段とを備えた圧力式炊飯器において、前記吸水工程終了後の前記立上加熱工程で、前記圧力弁を閉成して前記鍋内を大気圧以上に昇圧して該立上加熱工程を実行し、前記制御手段は、前記立上加熱工程で前記鍋内の被炊飯物の水分が十分にある期間に前記圧力弁開放機構により前記圧力弁を開作動させて少なくとも０．１気圧一気に低下させ、加熱中の前記鍋内の圧力を一気に低下させ瞬間的に気圧変化を発生さて鍋内の被炊飯物の攪拌対流が起こすことにより、鍋の内側壁に近い領域の被炊飯物と中央部にある被炊飯物が対流を起こし、結果として米粒全体に十分な熱が加わり前記立上加熱工程の均一の加熱がなされる。そして、鍋の内側壁で糊化し始め膜となり結合していた米同士が泡の勢いにより膜が破れ次工程の沸騰維持工程で連続して発生する沸騰泡が中央部まで伝わりやすくなり、充分に加熱することが出来る。
【００１８】
第２の発明は、特に、炊飯量の多い場合において、第１の発明の前記立上加熱工程での前記圧力弁の開作動を少なくとも、１回以上加熱中の前記鍋内の圧力を一気に低下させ瞬間的に気圧変化を発生させて鍋内の被炊飯物の攪拌対流が起きることにより、特に、大容量炊飯時の鍋内の被炊飯物の攪拌対流を充分に行うことが出来る。
【００１９】
第３の発明は、特に、第１の発明の前記立上加熱工程での前記圧力弁の開作動を前記立上加熱工程で前記蓋体に付設された蒸気センサの検出値が所定の設定基準値になったとき、あるいは、前記吸水工程終了時の前記蒸気センサの検出値から、前記立上加熱工程で所定の温度上昇設定値以上となったとき、前記圧力弁を開動作させることにより、前記圧力弁の開動作を最適なタイミングで行うことが出来る。
【００２０】
第４の発明は、特に、第１の発明の前記立上加熱工程での前記圧力弁の開作動を前記立上加熱工程で前記蓋体に付設された圧力センサの検出値が所定の圧力値以上になったとき、前記圧力弁を開動作させることにより、前記圧力弁を開動作を最適なタイミングで行うことが出来る。
【００２１】
第５の発明は、特に、第１の発明の前記圧力弁開放機構により前記圧力弁の開作動を前記吸水工程が標準炊飯メニューと比べ長いメニューにおいて複数回開動作させることにより、鍋の内側壁で糊化し始め膜となり結合していた米同士が泡の勢いにより膜が破れ次工程の沸騰維持工程で連続して発生する沸騰泡が中央部まで伝わりやすくなり、特に大容量でも充分に加熱することが出来る。
【００２２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。但し、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための圧力式炊飯器を例示するものであって、本発明をこの圧力式炊飯器に特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものも等しく適応し得るものである。
【００２３】
（実施の形態１）
図１、図２を参照して、本発明の実施形態に係る圧力式炊飯器の概要を説明する。なお、図１は本発明の実施形態に係る圧力式炊飯器の正面図、図２は図１の圧力式炊飯器を縦方向で切断した断面図である。
【００２４】
圧力式炊飯器１は、炊飯時に鍋内の圧力を大気圧以上、例えば１．２気圧程度に昇圧して炊飯する圧力式炊飯器となっている。なお、この圧力は１．２気圧に限定されるものでなく、それ以上にしてもよい。この圧力式炊飯器１は、図２に示すように、米と水とを含む炊飯物が入れられる大型の鍋１０と、上方にこの鍋１０が収容される開口および内部にこの鍋１０を加熱し炊飯物を加熱する鍋底ヒータＨ１および側面ヒータＨ２を有する大型の炊飯器本体（以下、単に「本体」という）２と、この本体２の一側に枢支されて本体２および鍋１０の開口を覆い閉塞状態にロックするロック機構１６および蓋ヒータＨ３を有する大判の蓋体１１とを備えている。以下、この炊飯器の個々の構成を説明する。
【００２５】
まず、主に図２を参照して、本体を説明する。
【００２６】
本体２は、外装ケース３と、この外装ケース３に収容されてその中に鍋１０が収容される大きさの内ケース４とからなり、外装ケース３と内ケース４との間に所定の隙間が形成されて、この隙間に制御装置３０（図４参照）を構成する制御回路基板等（図示省略）が配設されている。また、この隙間には、図示を省略したが本体内部を強制冷却する冷却ファンおよびこの冷却ファンを駆動するモータなどが収容されている。
【００２７】
鍋１０は、図２に示すように、上方に開口１０ａおよびこの開口周縁に鍔状のフランジ部１０ｂを有し、所定量の米、例えば３カップ程度を入れて炊飯できる大型容器で形成されている。この鍋１０は、熱伝導性の高い材料、例えば銅或いはアルミニウム等からなる内層と、磁性材料、例えばステンレス鋼からなる外層とを有し、内層の表面がフッ素樹脂等で被覆された構成となっている。
【００２８】
本体２には、炊飯のスタート、タイマー予約および保温などの操作を行う表示操作部５（図１参照）と、この表示操作部５からの炊飯の開始信号に従って鍋底ヒータＨ１、側面ヒータＨ２および蓋ヒータＨ３からなる加熱手段および圧力弁開放機構１９を制御する制御回路基板等（図示省略）とが設けられている。
【００２９】
外装ケース３は、内ケース４より大きな外形を有する化粧ボックスで形成されている。この外装ケース３は、その上方に開口３１が設けられている。この外装ケース３は、内部に内ケース４を収容し、両ケース３、４間に制御回路基板等を配設する隙間が設けられているので、外装ケースの開口３１は、内ケース４の開口４１より大きく、その形状は略楕円形状になっている。なお、内ケースの開口４１は、鍋１０の開口と同じように略円形状になっている。また、この外装ケース３の正面には、図１に示すように、表示操作部５が設けられている。この表示操作部５は、各種の操作キー類を配設した操作パネル５ａと、この操作スイッチ類によって設定される設定状態を表示する表示パネル５ｂとで構成されている。この操作パネル５ａには、スタートキー、メニューキー、予約キー、保温キーなどが設けられている。表示パネル５ｂには、炊飯する米種、例えば白米・ふつう炊飯コース、その他の炊飯コース、例えば玄米炊飯コースなどが表示されてメニューキーによって、選定できるようになっている。
【００３０】
内ケース４は、所定の直径を有する略椀状の底部４ａと、この椀状の底部４ａの周囲から所定長さ立設された筒状の側壁部４ｂとを有し、筒状側壁部の上方が開口して、この開口４１から鍋１０が収容される大きさの容器からなり、耐熱性を有する樹脂成型体で形成されている。椀状の底部４ａには、ドーナツ状に巻装された電磁誘導コイルからなる鍋底ヒータＨ１が支持具（図示省略）で固定されている。鍋底ヒータＨ１は、例えば１２００ワットとなっている。この電磁誘導コイルにより、鍋１０にうず電流が発生して鍋自体が自己発熱する。また、この底部４ａには、鍋底温度を検出するサーミスタ等からなる底センサＳｅｎ１が設けられている。この底センサＳｅｎ１により鍋１０の底部の温度を検知することで鍋１０内の炊飯量等が検出される。また、筒状の側壁部４ｂは、その内周壁面、すなわち鍋１０が収容される側の内周壁面に、側面ヒータ体Ｈ２が装着される取付け部４２が形成されている。この取付け部４２は、上方の開口４１と底部４ａとの間にあって、鍋１０が収容される側の内周壁面から外周壁面に向かって所定の深さに窪んだ凹み穴となっている。この凹み穴に側面ヒータＨ２が装着されている。
【００３１】
外装ケース３および内ケース４の開口３１、４１は、図２に示すように、フレームカバー補強部材７を介在してフレームカバー６で覆われる。このフレームカバー６は、内部に鍋１０の開口１０ａより若干大きい開口と、この開口から外方へ延びて内ケース４および外装ケース３の開口４１および３１を覆う大きさの鍔状の周縁部とを有し、所定の肉厚の略楕円形状の板状体からなり、樹脂成形体で形成されている。このフレームカバー６の表面の開口周辺は、鍋１０のフランジ部分１０ｂが載置される載置部となっている。この載置部は、一端に蓋体１１のロック機構１６が係止される係止部材８が設けられている。この係止部材８は、ロック機構１６の係止爪１７ａが係止される金属板からなる係止片８ｂと、この係止片８ｂの上方に位置してこの係止片８ｂを固定する台座８ａとからなり、これらの台座８ａ、係止片８ｂおよびフレームカバー６並びに後述するフレームカバー補強部材７には、ネジ孔が形成されて、これらが積層されてネジ止めされる。台座８ａの上には、鍋１０のフランジ部１０ｂが載置される。なお、台座８ａは、耐熱性の樹脂材で形成されている。また、載置部は、他端に台座８ａと同じ水平度で鍋のフランジ部１０ｂが載置される台座８ａ’および蓋体１１を枢支するヒンジ部材９が設けられている。このヒンジ部材９は、フレームカバー６に固定する短片の第１の取付け部９ａと、蓋体１１の一端が枢支される比較的長片の第２の取付け部９ｂとを有し、側面視で略Ｌ字型をなし堅固な部材で形成されている。この部材は、肉厚を厚くした金属材、例えば２〜５ｍｍ程度の肉厚を有するステンレス、アルミニウムまたはアルミニウム合金の何れかからなるダイキャスト成型体などで形成され、大判で重量が重い蓋体および鍋内の圧力上昇に耐えるように補強されている。これらの台座８ａ’、フレームカバー６およびヒンジ部材９並びに第１の取付け部９ａにネジ孔が形成されて、これらが積層されてネジ止めされる。台座８ａ’の上には、鍋１０のフランジ部１０ｂが載置される。
【００３２】
図２、図３を参照して、蓋体の構成を説明する。なお、図３は図２の圧力弁および圧力弁開放機構の部分を拡大した拡大断面図である。
【００３３】
蓋体１１は、図２に示すように、鍋１０の開口１０ａを閉蓋する内蓋１２と、この内蓋１２の上方に位置して本体２の開口部を閉蓋する外蓋１５とを有し、外蓋１５にはおねば貯留タンク２４を装着する窪み部２４’が形成されて周囲が化粧カバー１８で覆われている。また、外蓋１５は、堅固な蓋体フレームで構成されている。
【００３４】
内蓋１２は、図２、図３に示すように、大型の鍋開口１０ａを塞ぐ大きさを有する円盤状の大判の蓋体からなり、その上部に圧力弁１３、鍋１０内の圧力が異常上昇したときに鍋１０内の蒸気を外部に逃がすための安全弁Ｖ１などが設けられている。この内蓋１２の外周囲には、鍋１０の開口１０ａに当接されるシール部材が装着されている。また、この内蓋１２の外周囲には外方へ突出して外蓋１５の固定手段に着脱自在に係止される係止部材（図示省略）が設けられている。圧力弁１３は、図３に示すように、所定径の弁孔１３１が形成された弁座１３ａと、この弁孔１３１を塞ぐように弁座１３ａ上に載置される金属製ボール１４と、この金属製ボール１４の移動を規制し弁座１３ａ上に保持するカバー１３ｂとで構成されている。この金属製ボール１４は、所定の重さを有し、その自重により、弁孔１３１を閉塞するようになっている。
【００３５】
外蓋１５は、一端に蓋体１１のロック機構１６と、このロック機構１６に隣接した箇所に圧力弁開放機構１９および他端にこの外蓋１５がヒンジ部材９に支軸されてしかも開成作動を支援すると共に開成状態に保持するバネ枢支機構（図示省略）が設けられている。また、この外蓋１５には、蓋ヒータＨ３が設けられている。さらに、圧力弁開放機構１９とバネ枢支機構との間には、おねば貯留タンク２４が装着される窪み部２４’が設けられている。ロック機構１６は、図２に示すように、外蓋１５のフレームに揺動自在に固定された揺動棹１７を有し、この揺動棹１７の一端に本体２の係止部材８に係止される係止爪１７ａと、他端に係止爪１７ａの係止を解除する解除釦１７ｂとが設けられている。
【００３６】
圧力弁開放機構１９は、図３に示すように、電磁コイルが巻回されたシリンダ２０と、電磁コイルの励磁により金属製ボール１４を移動させるプランジャ２１と、このプランジャ２１の先端に装着されたバネ体および作動棹２２とで構成されている。バネ体は伸張コイルバネとなっている。作動棹２２は、弾力性を有するシール部材２３で支持されている。
【００３７】
圧力弁開放機構１９によって圧力弁１３が作動される。圧力弁は、通常、図２に示すように、バネ体の伸張により、プランジャ２１が突出して金属製ボール１４を押動して弁孔１３１を開放させている。制御装置３０（図４参照）からの指令に基づいて電磁コイルが励磁されると、プランジャ２１がバネ体の伸張力に抗してシリンダ２０内へ引き込まれて、これまで作動棹２２で金属製ボール１４を押動していた押動力がなくなり、金属製ボール１４が弁座１３ａの傾斜によって横へ移動して、ボール自身の自重により弁孔１３１が閉塞される。また、この閉塞状態において、電磁コイルへの励磁がストップされると、再びばね体の伸張力によって、プランジャ２１が突出して金属製ボール１４を押動して弁孔１３１が開放される。また、圧力弁１３の上部には、蒸気温度を検知する蒸気センサＳｅｎ２が取付けられている。
【００３８】
おねば貯留タンク２４は、図２に示すように、圧力弁１３を介して放出される蒸気などを吐出させる吐出筒２４ａと、うまみ成分のおねばを一時貯留する空室２４ｂと、蒸気を外部へ放出する蒸気放出口２４ｃとを有し、空室２４ｂの底部には、貯留されたおねばを鍋１０内に戻すおねば戻し弁Ｖ２が設けられている。なお、このうまみ成分であるおねばは、圧力弁１３から蒸気が噴出する際に、この蒸気と一緒に鍋１０内から圧力弁１３を通して導出されて、このおねば貯留タンク２４の空室２４ｂに一時貯留される。この空室２４ｂに貯留されたおねばは、所定量になるとおねば戻し弁Ｖ２が開いて鍋１０内へ戻される。このおねば貯留タンク２４は、このおねば貯留タンク２４の吐出筒２４ａが外蓋１５の窪み部２４’に設けた装着孔１５ａへ圧入固定される。
【００３９】
図４を参照して、制御装置を説明する。なお、図４は制御装置のブロック図である。
【００４０】
制御装置３０は、図４に示すように、種々の演算処理を行うＣＰＵ、各種データの記憶を行うＲＯＭおよびＲＡＭからなる記憶手段、選択された炊飯メニューを検出する炊飯メニュー検出回路、圧力弁１３の開閉時間が設定する弁開閉タイマー、圧力弁１３の開閉回数をカウントするカウンタと、鍋１０内の加熱温度および加熱時間を制御する加熱制御回路、表示パネル５ｂに表示される表示画面を制御するための表示パネル制御回路、圧力弁開放機構１９を駆動させて圧力弁１３の開閉タイミングを制御する圧力弁開放機構１９の駆動回路などを備えている。記憶手段には、各種の炊飯メニューに対応した炊飯プログラムが記憶されている。この炊飯プログラムは、吸水工程、立上加熱工程、沸騰維持工程、蒸らし工程およびこれらの炊飯工程終了後の保温工程となっている。加熱制御回路は、鍋底ヒータＨ１、側面ヒータＨ２および蓋ヒータＨ３にそれぞれ接続されている。
【００４１】
図５、図６を参照して、この制御装置による炊飯工程を説明する。なお、図５は炊飯工程における鍋内の温度および圧力の変化を示した温度・圧力曲線図、図６は白米・ふつう炊飯コースの炊飯工程の立上加熱工程までのフローチャート図である。
【００４２】
メニュー選択で白米・ふつう炊飯コースを選定した白米・ふつう炊飯コースの炊飯工程を説明する。
【００４３】
（ａ）吸水工程
表示操作部５の操作で白米・ふつう炊飯コースを選択すると、まず、吸水工程Ｉが実行される。この吸水工程Ｉは、圧力弁１３を「開」状態にして（Ｓ１０１）、鍋底ヒータＨ１への給電を開始し（Ｓ１０２）、所定の吸水温度θ２および所定の吸水時間ｔ１を掛けて行われる。吸水温度θ２は、下限値θ２１（例えば５４℃）および上限値θ２２（例えば５５℃）の範囲に設定し、吸水時間ｔ１は例えば１５分である。吸水温度θ２は、底センサＳｅｎ１の検出値Ｋ１に基づいてコントロールされ、吸水時間ｔ１は吸水タイマー（図示せず）よって計時される（Ｓ１０３）。この吸水工程Ｉで鍋１０内の米に所定量の水が吸水される。
【００４４】
（ｂ）立上加熱工程
吸水の計時時間ＴＫが所定の吸水時間ｔ１を経過すると（Ｓ１０４）、立上加熱工程ＩＩへ移行する（Ｓ１０５）。この立上加熱工程では、前の吸水工程Ｉで圧力弁１３を開にした状態から、閉にした状態にして、鍋１０を鍋底ヒータＨ１、側面ヒータＨ２および蓋ヒータＨ３を全てＯＮ、すなわちフルパワー給電で加熱する。鍋１０をフルパワー給電で加熱すると、鍋１０内の鍋底温度は急勾配で上昇を開始する（図５の鍋底温度参照）。この鍋底温度の上昇により、鍋１０内に蒸気が発生し、蒸気温度は鍋底温度より若干遅れて上昇する（図５の蒸気温度参照）。また、蒸気が発生しても、最初は、鍋開口と内蓋とをシールするシール部材との間に若干の隙間があることから、この蒸気はこの隙間から漏出し、鍋１０内の圧力は上昇しない。したがって、立上加熱工程ＩＩへの移行後の所定時間までは、圧力弁１３が閉状態に維持されているが、鍋１０内の圧力が上昇しない。鍋底ヒータＨ１などへのフルパワー給電が継続すると鍋１０がさらに加熱されて鍋底温度が上昇するとともに蒸気温度も上昇する。そこで、この蒸気温度を蒸気センサＳｅｎ２で検出し、この検出値Ｋ２が所定の設定基準値θ１（例えば４０℃）を検出したときに、圧力弁開放機構１９を作動させて圧力弁１３を開成させ（Ｓ１０５〜Ｓ１０７）、鍋１０内の圧力が略大気圧に戻る程度の時間（すなわち４秒程度）少なくとも０．１気圧以上一気に低下させることにより前記鍋内に瞬間的に気圧変化を発生させて、鍋内の被炊飯物の攪拌対流を起こさせ、再び閉成し圧力炊飯を再開する。この圧力弁１３の開成（Ｓ１０５〜Ｓ１０７）は、図５に示すように、立上加熱工程ＩＩの開始時点から所定時間ｔ２１だけ遅れている。この所定時間ｔ２１は圧力弁１３の開成を遅らせる遅延時間となっている。この遅延時間ｔ２１は、鍋１０内の炊飯量に対応しており、炊飯量が少ないときは、蒸気温度の上昇曲線が速く立ち上がって、設定基準値θ１に速く到達し、その結果、遅延時間が短くなり、また、炊飯量が多くなると、上昇曲線の立ち上りが遅くなって、設定基準値への到達が遅くなり、その結果、遅延時間が長くなる。鍋１０内は、この昇温および昇圧された状態で推移する。そして、蒸気センサＳｅｎ２で蒸気温度を検出し、この検出値Ｋ２が所定の設定基準値θ３に到達すると、次の沸騰維持工程ＩＩＩへ移行する（Ｓ１０８、Ｓ１０９）。この設定基準値θ３は、例えば７５℃である。このプロセスから、立上加熱工程ＩＩでは、この立上加熱時間ｔ２は、炊飯量に対応しており、炊飯量が少ないときは短く、多いときは長くなる。
【００４５】
（ｃ）沸騰維持工程
検出蒸気温度Ｋ２が設定基準値θ３（例えば７５度）になったことを検出すると（Ｓ１０９）、鍋１０内で沸騰が始まる沸騰維持工程ＩＩＩに移行する。
【００４６】
この沸騰維持工程ＩＩＩでは、制御装置３０からの指令に基づいて、圧力弁開放機構１９により圧力弁１３の開放制御が行われる。この圧力弁開放制御は、圧力弁１３を所定時間単位で数回開放させて、鍋１０内の圧力を１．２気圧から大気圧近傍低下させる作動を行って、鍋１０内に激しい沸騰現象、いわゆる突沸現象を起こさせて炊飯物を攪拌させる。詳述すると、沸騰維持工程ＩＩＩへ移行すると、鍋１０内の圧力は大気圧以上の約１．２気圧となり、炊飯物はこの圧力に対応する飽和温度で沸騰する。この状態で、制御装置３０により圧力弁開放機構１９を作動させて金属製ボール１４を移動させることで弁孔１３１を開放させる。この弁孔１３１の強制的開放により、鍋１０内の圧力が大気圧近傍まで一気に低下する。このように鍋１０内の圧力を所定沸騰圧力（約１．２気圧）から一気に大気圧近傍まで低下させると、鍋１０内は激しい突沸状態となる。この突沸状態になると、鍋１０内に泡が発生し、この泡によって米が攪拌される。その結果、米が均一に加熱されて炊きムラなく炊き上げられる。弁孔１３１を強制的に開放する所定時間は、１回目の弁孔１３１の強制開動作により鍋１０内の圧力が略大気圧に戻る程度の時間（すなわち４秒程度）に定められている。弁孔１３１を強制的に大気圧に開放する時間をこのように設定することにより、大きな攪拌エネルギーを得ることができる。また、弁孔１３１の強制的な開放を上記所定時間（４秒間）行った後、圧力弁開放機構１９を作動させて再び弁孔１３１を閉状態とし、所定時間、例えば２８秒間再び加熱する。なお、この加熱時間（２８秒間）は、鍋１０内の圧力が前述の所定圧力（約１．２気圧）まで回復するのに必要な時間である。また、この時間は予め実験的に求められる。そして、この２８秒間の加熱の後、再びプランジャ２１を作動させて上述した突沸を起こさせるようにしてもよい。この圧力弁開放機構１９による圧力弁１３の強制的開放は複数回、例えば４回繰り返される。弁孔１３１を複数回開放する操作を終えると、圧力弁開放機構１９の制御が停止され、弁孔１３１を閉状態とされる。圧力弁１３の開放に伴って、おねばが吹出されるが、このおねばは貯留タンク２４に一時貯留されて、再び、鍋内へ戻る。この工程により、炊飯量の多少にかかわらず、突沸現象を利用した攪拌によって鍋内で米を十分にかき混ぜるようにして炊飯を行うことができる。
【００４７】
（ｄ）蒸らし工程
鍋底温度が所定温度、設定基準値θ５（例えば１３０℃）になると、鍋１０内の水が枯れて強制ドライアップが終了したと判断されるので、加熱手段による加熱作用が停止される。続いて、蒸らし工程IVが開始され、蒸らし時間の計時が開始される。所定の蒸らし時間が所定時間、例えば４分経過すると、圧力弁開放機構１９により圧力弁１３の弁孔１３１が強制的に開放され、追い炊き工程に移行される。この追炊き工程に入ると、加熱手段により再加熱して米の表面に付着した水を蒸発させると共に、追い炊き（再加熱）時間の計測を行う。そして、所定の追い炊き時間、例えば３分が経過すると、加熱手段による加熱動作が停止され、蒸らし工程に移行され、蒸らし時間が計時される。そして、蒸らし時間が所定時間、例えば６分経つと、炊飯が終了され、保温工程に移行され、標準炊飯工程が終了する。
【００４８】
（実施の形態２）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお本体の構成は実施形態１と同じであるため、説明は省略する。
【００４９】
次に実施形態２の動作について図７の炊飯工程における鍋内の温度および圧力の変化を示した温度・圧力曲線図を中心に説明する。なお炊飯工程の構成は実施形態１と同じであるため、（ｂ）立ち上げ加熱工程以外の説明は省略する。
【００５０】
（ｂ）立上加熱工程
吸水の計時時間ＴＫが所定の吸水時間ｔ１を経過すると（Ｓ１０４）、立上加熱工程ＩＩへ移行する（Ｓ１０５）。この立上加熱工程では、前の吸水工程Ｉで圧力弁１３を開にした状態から、閉にした状態にして、鍋１０を鍋底ヒータＨ１、側面ヒータＨ２および蓋ヒータＨ３を全てＯＮ、すなわちフルパワー給電で加熱する。鍋１０をフルパワー給電で加熱すると、鍋１０内の鍋底温度は急勾配で上昇を開始する（図７の鍋底温度参照）。この鍋底温度の上昇により、鍋１０内に蒸気が発生し、蒸気温度は鍋底温度より若干遅れて上昇する（図７の蒸気温度参照）。この蒸気温度は、炊飯量が多い場合は上昇が遅れる。蒸気が発生しても、最初は、鍋開口と内蓋とをシールするシール部材との間に若干の隙間があることから、この蒸気はこの隙間から漏出し、鍋１０内の圧力は上昇しない。鍋底ヒータＨ１などへのフルパワー給電が継続すると鍋１０がさらに加熱されて鍋底温度が上昇するが、蒸気温度の上昇が無い場合（例えば１０分）のときは、炊飯量が多いと判定する。そしてフルパワー給電が継続し、この蒸気温度を蒸気センサＳｅｎ２で検出し、この検出値Ｋ２が所定の設定基準値θ１（例えば４０℃）を検出したときに、圧力弁開放機構１９を作動させて圧力弁１３を開成させ（Ｓ１０５〜Ｓ１０７）、開放回数は少なくとも１回圧力弁を開動作させる。
【００５１】
（実施の形態３）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。なお本体の構成は実施形態１と同じであるため、説明は省略する。
【００５２】
次に実施形態３の動作について図８の炊飯工程における鍋内の温度および圧力の変化を示した温度・圧力曲線図を中心に説明する。なお炊飯工程の構成は実施形状１と同じであるため、（ｂ）立ち上げ加熱工程以外の説明は省略する。
【００５３】
（ｂ）立上加熱工程
吸水の計時時間ＴＫが所定の吸水時間ｔ１を経過すると（Ｓ１０４）、立上加熱工程ＩＩへ移行する（Ｓ１０５）。この立上加熱工程では、前の吸水工程Ｉで圧力弁１３を開にした状態から、閉にした状態にして、鍋１０を鍋底ヒータＨ１、側面ヒータＨ２および蓋ヒータＨ３を全てＯＮ、すなわちフルパワー給電で加熱する。鍋１０をフルパワー給電で加熱すると、鍋１０内の鍋底温度は急勾配で上昇を開始する（図８の鍋底温度参照）。この鍋底温度の上昇により、鍋１０内に蒸気が発生し、蒸気温度は鍋底温度より若干遅れて上昇する（図８の蒸気温度参照）。また、蒸気が発生しても、最初は、鍋開口と内蓋とをシールするシール部材との間に若干の隙間があることから、この蒸気はこの隙間から漏出し、鍋１０内の圧力は上昇しない。鍋底ヒータＨ１などへのフルパワー給電が継続すると鍋１０がさらに加熱されて鍋底温度が上昇するとともに蒸気温度も上昇する。前の吸水工程終了時の蒸気センサＳｅｎ２の検出から立上加熱工程で所定の温度上昇値（例えば３℃上昇）以上となったとき、圧力弁を開動作させる。
【００５４】
（実施の形態４）
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。なお本体の構成は実施形態１と同じであるため、説明は省略する。
【００５５】
次に実施形態４の動作について図９の炊飯工程における鍋内の温度および圧力の変化を示した温度・圧力曲線図を中心に説明する。なお炊飯工程の構成は実施形態１と同じであるため、（ｂ）立ち上げ加熱工程以外の説明は省略する。
【００５６】
（ｂ）立上加熱工程
吸水の計時時間ＴＫが所定の吸水時間ｔ１を経過すると（Ｓ１０４）、立上加熱工程ＩＩへ移行する（Ｓ１０５）。この立上加熱工程では、前の吸水工程Ｉで圧力弁１３を開にした状態から、閉にした状態にして、鍋１０を鍋底ヒータＨ１、側面ヒータＨ２および蓋ヒータＨ３を全てＯＮ、すなわちフルパワー給電で加熱する。鍋１０をフルパワー給電で加熱すると、鍋１０内の鍋底温度は急勾配で上昇を開始する（図９の鍋底温度参照）。この鍋底温度の上昇により、鍋１０内に蒸気が発生し、最初は、鍋開口と内蓋とをシールするシール部材との間に若干の隙間があることから、この蒸気はこの隙間から漏出し、鍋１０内の圧力は上昇しない。なお、この隙間は鍋内圧力が所定値以上に上昇したときに塞がるように設計されている。鍋底ヒータＨ１などへのフルパワー給電が継続すると鍋１０がさらに加熱されて鍋底温度が上昇するとともに圧力も上昇する。そこで、圧力センサ（図示せず）が圧力値を検出し、この検出値Ｋ２が所定の設定基準値Σ１（例えば１．０５気圧）を検出したとき、圧力弁を開動作させる。
【００５７】
（実施の形態５）
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。なお本体の構成は実施形態１と同じであるため、説明は省略する。
【００５８】
次に実施形態５の動作について図１０の炊飯工程における鍋内の温度および圧力の変化を示した温度・圧力曲線図を中心に説明する。なお炊飯工程の構成は実施形態１と同じであるため、（ａ）吸水工程および（ｂ）立ち上げ加熱工程以外の説明は省略する。
【００５９】
（ａ）吸水工程
表示操作部５の操作で白米・やわらか炊飯コースを選択すると、まず、吸水工程Ｉが実行される。この吸水工程Ｉは、圧力弁１３を「開」状態にして（Ｓ１０１）、鍋底ヒータＨ１への給電を開始し（Ｓ１０２）、所定の吸水温度θ２および所定の吸水時間ｔ１を掛けて行われる。吸水温度θ２は、下限値θ２１（例えば５４℃）および上限値θ２２（例えば５５℃）の範囲に設定し、吸水時間ｔ１は、白米ふつう炊飯コースと比べ米粒の中心まで水分を浸水させやわらかく炊き上げる必要があるため、通常長く設定されており例えば２５分である。吸水温度θ２は、底センサＳｅｎ１の検出値Ｋ１に基づいてコントロールされ、吸水時間ｔ１は吸水タイマー（図示せず）よって計時される（Ｓ１０３）。この吸水工程Ｉで鍋１０内の米に所定量の水が吸水される。
【００６０】
（ｂ）立上加熱工程
吸水の計時時間ＴＫが所定の吸水時間ｔ１を経過すると（Ｓ１０４）、立上加熱工程ＩＩへ移行する（Ｓ１０５）。なお白米ふつうコースと比べ、長く吸水時間を有したので、でんぷんや洗米時に発生する破砕米鍋底に溜まりやすく立ち上げ加熱工程における米同士の結合が現れやすく沸騰維持工程中に発生する沸騰した泡が鍋底部から真上に突き抜けにくく、熱が伝わらず、特に大容量炊飯時では、鍋内上部中央部付近に炊きムラが生じやすい構造になっている。この立上加熱工程では、前の吸水工程Ｉで圧力弁１３を開にした状態から、閉にした状態にして、鍋１０を鍋底ヒータＨ１、側面ヒータＨ２および蓋ヒータＨ３を全てＯＮ、すなわちフルパワー給電で加熱する。鍋１０をフルパワー給電で加熱すると、鍋１０内の鍋底温度は急勾配で上昇を開始する（図１０の鍋底温度参照）。この鍋底温度の上昇により、鍋１０内に蒸気が発生し、最初は、鍋開口と内蓋とをシールするシール部材との間に若干の隙間があることから、この蒸気はこの隙間から漏出し、鍋１０内の圧力は上昇しない。鍋底ヒータＨ１などへのフルパワー給電が継続すると鍋１０がさらに加熱されて鍋底温度が上昇するとともに蒸気温度も上昇する。そこで、この蒸気温度を蒸気センサＳｅｎ２で検出し、この検出値Ｋ２が所定の設定基準値θ１（例えば４０℃）を検出したときに、圧力弁開放機構１９を作動させて圧力弁１３を開成させ（Ｓ１０５〜Ｓ１０７）、圧力を抜き、再び圧力弁１３の閉成開成を繰り返し行い、複数回圧力弁を開動作させる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
以上のように、本発明にかかる炊飯器および炊飯方法は、一連の炊飯工程のうち立上加熱工程中に加圧状態にして炊飯を行う圧力式炊飯器において、充分に加熱することが可能となり、炊きムラの少なく美味しいごはんを炊飯することが出来る機能を有する炊飯器として有用である。
【符号の説明】
【００６２】
１ 圧力炊飯器
２ 本体
３ 外装ケース
４ 内ケース
５ 表示操作部
１０ 鍋
１１ 蓋体
１２ 内蓋
１３ 圧力弁
１５ 外蓋
１９ 圧力弁開放機構
３０ 制御装置
Ｉ 吸水工程
ＩＩ 立上加熱工程
ＩＩＩ 沸騰維持工程
Ｈ１ 鍋底ヒータ
Ｈ２ 側面ヒータ
Ｈ３ 蓋ヒータ
Ｓｅｎ１ 底センサ
Ｓｅｎ２ 蒸気センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水と米とを含む所定量の被炊飯物が投入される鍋と、前記鍋を収容する開口部及び該鍋内の被炊飯物を加熱する加熱手段を有する炊飯器本体と、前記鍋及び前記炊飯器本体の開口部を塞ぐ蓋体と、前記鍋内と外気とを連通或は遮断する圧力弁と、前記加熱手段の加熱量を制御するとともに前記圧力弁開放機構による前記圧力弁の開作動の制御を行う制御手段とを備え、前記加熱手段および圧力弁開放機構を制御して前記鍋内の炊飯物に吸水させる吸水工程および沸騰するまで昇温加熱する立上加熱工程並びに沸騰状態に維持する沸騰維持工程を含む炊飯工程を実行する制御装置と炊飯メニューを設定して前記炊飯工程を実行させるメニュー設定手段とを備えた圧力式炊飯器において、前記吸水工程終了後の前記立上加熱工程で、前記圧力弁を閉成して前記鍋内を大気圧以上に昇圧して該立上加熱工程を実行し、前記制御手段は、前記立上加熱工程で前記鍋内の被炊飯物の水分が十分にある期間に前記圧力弁開放機構により前記圧力弁を開作動させて少なくとも０．１気圧加熱中の前記鍋内の圧力を低下させることを特徴とする圧力式炊飯器。
【請求項２】
前記制御手段は、前記吸水工程終了後の前記立上加熱工程で、前記圧力弁を閉成して前記鍋内を大気圧以上に昇圧して該立上加熱工程を実行し、前記制御手段は、前記立上加熱工程で前記鍋内の被炊飯物の水分が十分にある期間に前記圧力弁開放機構により前記圧力弁を開作動させて少なくとも、１回加熱中の前記鍋内の圧力を低下させることを特徴とする請求項１に記載の圧力式炊飯器。
【請求項３】
前記制御手段は、前記立上加熱工程で前記蓋体に付設された蒸気センサの検出値が所定の設定基準値になったとき、あるいは、前記吸水工程終了時の前記蒸気センサの検出値から、前記立上加熱工程で所定の温度上昇設定値以上となったとき、前記圧力弁を開動作させることを特徴とする請求項１または２に記載の圧力式炊飯器。
【請求項４】
前記制御手段は、前記立上加熱工程で前記蓋体に付設された圧力センサの検出値が所定の圧力値以上になったとき、前記圧力弁を開動作させることを特徴とする請求項１または２に記載の圧力式炊飯器。
【請求項５】
前記制御手段は、前記炊飯メニュー設定により前記吸水工程が標準炊飯メニューと比べ長いメニューにおいて前記圧力弁を複数回開動作させることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の圧力式炊飯器。
【請求項１】
水と米とを含む所定量の被炊飯物が投入される鍋と、前記鍋を収容する開口部及び該鍋内の被炊飯物を加熱する加熱手段を有する炊飯器本体と、前記鍋及び前記炊飯器本体の開口部を塞ぐ蓋体と、前記鍋内と外気とを連通或は遮断する圧力弁と、前記加熱手段の加熱量を制御するとともに前記圧力弁開放機構による前記圧力弁の開作動の制御を行う制御手段とを備え、前記加熱手段および圧力弁開放機構を制御して前記鍋内の炊飯物に吸水させる吸水工程および沸騰するまで昇温加熱する立上加熱工程並びに沸騰状態に維持する沸騰維持工程を含む炊飯工程を実行する制御装置と炊飯メニューを設定して前記炊飯工程を実行させるメニュー設定手段とを備えた圧力式炊飯器において、前記吸水工程終了後の前記立上加熱工程で、前記圧力弁を閉成して前記鍋内を大気圧以上に昇圧して該立上加熱工程を実行し、前記制御手段は、前記立上加熱工程で前記鍋内の被炊飯物の水分が十分にある期間に前記圧力弁開放機構により前記圧力弁を開作動させて少なくとも０．１気圧加熱中の前記鍋内の圧力を低下させることを特徴とする圧力式炊飯器。
【請求項２】
前記制御手段は、前記吸水工程終了後の前記立上加熱工程で、前記圧力弁を閉成して前記鍋内を大気圧以上に昇圧して該立上加熱工程を実行し、前記制御手段は、前記立上加熱工程で前記鍋内の被炊飯物の水分が十分にある期間に前記圧力弁開放機構により前記圧力弁を開作動させて少なくとも、１回加熱中の前記鍋内の圧力を低下させることを特徴とする請求項１に記載の圧力式炊飯器。
【請求項３】
前記制御手段は、前記立上加熱工程で前記蓋体に付設された蒸気センサの検出値が所定の設定基準値になったとき、あるいは、前記吸水工程終了時の前記蒸気センサの検出値から、前記立上加熱工程で所定の温度上昇設定値以上となったとき、前記圧力弁を開動作させることを特徴とする請求項１または２に記載の圧力式炊飯器。
【請求項４】
前記制御手段は、前記立上加熱工程で前記蓋体に付設された圧力センサの検出値が所定の圧力値以上になったとき、前記圧力弁を開動作させることを特徴とする請求項１または２に記載の圧力式炊飯器。
【請求項５】
前記制御手段は、前記炊飯メニュー設定により前記吸水工程が標準炊飯メニューと比べ長いメニューにおいて前記圧力弁を複数回開動作させることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の圧力式炊飯器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−８１５０１（Ｐ２０１３−８１５０１Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２１６１０（Ｐ２０１１−２２１６１０）
【出願日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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