電気炊飯器及び炊飯方法
【課題】炊飯量の違いによる炊き上がりのムラを低減して、いずれの炊飯量の場合にも美味しいご飯を炊き上げられる電気炊飯器を提供する。
【解決手段】電気炊飯器は、鍋内の被炊飯物を加熱する加熱装置と、加熱装置を制御して炊飯工程を実行する制御装置と、を備える。制御装置は、鍋内の炊飯量がいずれの量である場合にも、立上加熱工程Ｉに要する第１の時間ａが所定の時間となり、且つ、前記第１の時間ａと沸騰維持工程IIに要する第２の時間ｂとが一定の関係になるように、鍋内の炊飯量に応じて加熱装置の加熱量を制御する。
【解決手段】電気炊飯器は、鍋内の被炊飯物を加熱する加熱装置と、加熱装置を制御して炊飯工程を実行する制御装置と、を備える。制御装置は、鍋内の炊飯量がいずれの量である場合にも、立上加熱工程Ｉに要する第１の時間ａが所定の時間となり、且つ、前記第１の時間ａと沸騰維持工程IIに要する第２の時間ｂとが一定の関係になるように、鍋内の炊飯量に応じて加熱装置の加熱量を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気炊飯器及び炊飯方法に係り、詳しくは炊飯量の違いによる炊き上がりのムラを低減する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の電気炊飯器（以下、単に「炊飯器」という）は、マイクロコンピュータが搭載されて、このマイクロコンピュータによって炊飯工程の制御を行っている。マイクロコンピュータによって制御される炊飯工程には、鍋内の被炊飯物に所定量の水を吸水させる吸水工程、吸水された被炊飯物を沸騰するまで昇温加熱する立上加熱工程、この被炊飯物を沸騰状態に維持する沸騰維持工程、被炊飯物を蒸らす蒸らし工程及び所定温度で保温する保温工程等が含まれる。
【０００３】
このような炊飯器においては、炊飯器の鍋内の炊飯量が異なる場合、マイクロコンピュータによる炊飯制御を炊飯量に応じて異なる制御とした方が美味しいご飯を炊き上げられることが知られている（例えば、特許文献１参照）。詳細には、特許文献１には、内鍋に入れられた被炊飯物の炊飯容量を事前に判定し、判定された炊飯容量（合数）に応じた炊き上げ工程（上述の立上加熱工程に同じ）における炊飯理想曲線（基準内鍋温度上昇曲線）を設定して炊飯工程を行うことが開示されている。そして、これによれば、炊き上げ工程において、炊飯容量に応じた基準内鍋温度上昇曲線を設定してこの曲線に従った炊飯ができるので、炊飯容量に関係なく美味しいご飯を炊くことができるとされる。
【特許文献１】特開平５−１７６８３７号公報（例えば、段落〔０００９〕〜〔００１０〕、図５など）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に開示された炊飯制御方法によれば、鍋内の炊飯量が大きく異なる場合でも、それぞれ炊飯量に応じて加熱制御することになるので、炊飯量の違いによるムラをなくして、いずれの炊飯量の場合も美味しいご飯を炊くことができる。しかしながら、近年、より美味しいご飯を炊き上げることが可能な炊飯器に対する要望が強く、炊飯量の違いによる炊き上がりのムラを低減して、より美味しいご飯を炊き上げる炊飯器が望まれている。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、炊飯量の違いによる炊き上がりのムラを低減して、いずれの炊飯量の場合にも美味しいご飯を炊き上げられる電気炊飯器及び炊飯方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、炊飯制御に関して鋭意検討を行った結果、炊飯量の違いによるムラを低減するにあたって、立上加熱工程に要する時間のみならず、立上加熱工程に要する時間と沸騰維持工程に要する時間との関係が重要であることを発見し、本発明を完成させるに至った。
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の電気炊飯器は、水と米とを含む被炊飯物が収容される鍋と、前記鍋が収容される開口部を有する炊飯器本体と、前記開口部を塞ぐ蓋体と、前記鍋内の被炊飯物を加熱する加熱装置と、前記加熱装置を制御して炊飯工程を実行する制御装置と、を備える電気炊飯器であって、前記炊飯工程には、米に水を吸水させる吸水工程と、前記吸水工程で吸水された被炊飯物を沸騰するまで昇温加熱する立上加熱工程と、被炊飯物を沸騰状態に維持する沸騰維持工程と、が含まれ、前記制御装置は、前記鍋内の炊飯量がいずれの量である場合にも、前記立上加熱工程に要する第１の時間が所定の時間となり、且つ、前記第１の時間と前記沸騰維持工程に要する第２の時間とが一定の関係になるように、前記鍋内の炊飯量に応じて前記加熱装置の加熱量を制御することを特徴とする。
【０００８】
ここで、所定の時間としては、例えば立上加熱工程で鍋内の米に適量の水が吸収される時間が挙げられ、この時間は例えば実験によって求められる。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載の電気炊飯器において、前記一定の関係は、前記第１の時間と前記第２の時間とがほぼ同一となる関係であることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の電気炊飯器において、前記制御装置には、炊飯量と加熱制御パターンとを対応付けて記憶する記憶部が備えられ、前記制御装置は、前記鍋内の炊飯量に応じた前記加熱制御パターンを前記記憶部から読み出して前記加熱装置の制御を行うことを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の電気炊飯器において、前記蓋体には、前記鍋内の圧力を調整する圧力弁と、前記圧力弁を制御する圧力弁開放機構と、が設けられ、前記制御装置は、前記加熱装置と前記弁開閉機構とを制御して前記炊飯工程を実行することを特徴とする。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項１から４のいずれかに記載の電気炊飯器において、前記鍋内の圧力を検出する圧力検出部と、前記圧力検出部の検出値を入力して前記鍋内の炊飯量を判定する炊飯量判定部とをさらに備え、前記制御装置は、前記吸水工程において、前記鍋を密封させた後に前記加熱装置により鍋内を所定の温度まで昇温させ、前記圧力検出部で前記鍋内の圧力値を検出して、前記検出値を前記炊飯量判定部に入力して前記鍋内の炊飯量を判定することを特徴とする。
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項６に記載の炊飯方法は、水と米とを含む被炊飯物を鍋に収容して炊飯工程を実行する炊飯方法であって、前記炊飯工程には、米に水を吸水させる吸水工程と、前記吸水工程で吸水された被炊飯物を沸騰するまで昇温加熱する立上加熱工程と、被炊飯物を沸騰状態に維持する沸騰維持工程と、が含まれ、前記鍋内の炊飯量がいずれの量である場合にも、前記立上加熱工程に要する第１の時間が所定の時間となり、且つ、前記第１の時間と前記沸騰維持工程に要する第２の時間とが一定の関係になるように、前記鍋内の炊飯量に応じて加熱量を制御しながら炊飯を行うことを特徴とする。
【００１４】
ここで、所定の時間としては、例えば立上加熱工程で鍋内の米に適量の水が吸収される時間が挙げられ、この時間は例えば実験によって求められる。
【００１５】
請求項７の発明は、請求項６に記載の炊飯方法において、前記一定の関係は、前記第１の時間と前記第２の時間とがほぼ同一となる関係であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は上記構成を備えることにより以下の優れた効果を奏する。すなわち、請求項１の発明によれば、立上加熱工程に要する時間に加えて、立上加熱工程に要する時間と沸騰維持工程に要する時間との関係についても考慮して、いずれの炊飯量の場合も同様の時間で炊飯されるようにしている。このために、鍋内の炊飯量の違いによる炊き上がりムラを低減して、いずれの炊飯量の場合も同様の炊き上がりとすることができる。
【００１７】
請求項２の発明によれば、立上加熱工程に要する時間と沸騰維持工程に要する時間とがほぼ同一となるように加熱装置の加熱量を制御して炊飯工程を実行する。この場合、立上加熱工程に要する所定の時間を、立上加熱工程で鍋内の米に適量の水が吸収される時間に設定することにより、いずれの炊飯量の場合も炊き上がりの米の含水率を好ましい値とできる。すなわち、本発明によれば、パサパサした印象やベタベタした印象を与えない美味しいご飯を炊き上げることが可能となる。
【００１８】
請求項３の発明によれば、記憶部から炊飯量に応じた加熱制御パターンを読み出して立上加熱工程及び沸騰維持工程を実行する構成であり、制御装置の制御動作が行い易い。
【００１９】
請求項４の発明によれば、炊飯工程において加熱制御だけでなく、圧力制御をも行う圧力方式の電気炊飯器において、鍋内の炊飯量の違いによる炊き上がりのムラをなくして、いずれの炊飯量の場合も同様の炊き上がりとすることができる。
【００２０】
請求項５の発明によれば、温度ではなく圧力を利用して、鍋内の炊飯量を判定する構成であるために、鍋内の炊飯量について初期水温（炊飯に使用する水の温度）の影響を受けることなく正確に判定することができる。これにより、以後に行われる立上加熱工程及び沸騰維持工程において、正確な炊飯量に基づいて加熱装置を制御できるために、炊飯量に違いによる炊き上がりのムラをなくして、いずれの炊飯量の場合も美味しい炊き上がりとし易い。しかも、この発明は吸水工程において鍋内を昇圧する構成であるために、吸水工程における米の含水率を上昇させることができるので、より美味しいご飯を炊き上げることが可能となる。
【００２１】
請求項６の発明によれば、立上加熱工程に要する時間に加えて、立上加熱工程に要する時間と沸騰維持工程に要する時間との関係についても考慮して、いずれの炊飯量の場合も同様の時間で炊飯されるようにしている。このために、鍋内の炊飯量の違いによる炊き上がりムラを低減して、いずれの炊飯量の場合も同様の炊き上がりとすることができる。
【００２２】
請求項７の発明によれば、立上加熱工程に要する時間と沸騰維持工程に要する時間とがほぼ同一となるように被炊飯物に与える加熱量を制御して炊飯工程を実行する。この場合、立上加熱工程に要する所定の時間を、立上加熱工程で鍋内の米に適量の水が吸収される時間に設定することにより、いずれの炊飯量の場合も炊き上がりの米の含水率を好ましい値とできる。すなわち、本発明によれば、パサパサした印象やベタベタした印象を与えない美味しいご飯を炊き上げることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明の最良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炊飯器として圧力式炊飯器（以下、単に「炊飯器」という）を例示するものであって、本発明をこの炊飯器に特定することを意図するものではなく、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。
【００２４】
まず、本発明の一実施形態に係る炊飯器の構成について、図１から図４を参照しながら説明する。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は、図１の圧力式炊飯器の縦断面図である。図３は、図２の圧力弁開放機構の拡大図である。図４は、図２のＸ部分の拡大図である。
【００２５】
なお、本実施形態の炊飯器１の容量は１．０Ｌ（５．５合炊き）である。ただし、本発明の適用範囲は、この容量の炊飯器に限定されるものではない。例えば、容量１．８Ｌ（１升炊き）タイプの炊飯器等にも適用可能である。
【００２６】
炊飯器１は、図１及び図２に示すように、米と水とを含む被炊飯物が投入される鍋１０と、上方にこの鍋１０が収容される開口部及び内部にこの鍋１０を加熱し被炊飯物を加熱する底部ヒータ５及び側面ヒータ（側部ヒータ）６を有する炊飯器本体（以下、本体という）２と、この本体２の一側に枢支されて本体２の開口部を覆い閉塞状態に係止するロック機構２１を有する蓋体１１と、この蓋体１１に装着されて鍋１０内の圧力を調整する圧力弁１３と、この圧力弁１３を開閉制御する圧力弁開放機構１５と、炊飯のスタート、タイマー予約及び保温などの操作を行う表示操作部８と、この表示操作部８からの炊飯の開始信号に従って底部ヒータ５、側面ヒータ６及び後述する内蓋ヒータ１９を有する加熱装置及び圧力弁開放機構１５等を制御する制御装置９と、を備えている。
【００２７】
この制御装置９には記憶部が設けられており、この記憶部には鍋１０内の被炊飯物を所定温度に加熱すると共に、所定時間かけて所定量の水分を被炊飯物に吸水させる吸水工程、この吸水された被炊飯物を沸騰するまで昇温加熱する立上加熱工程、この被炊飯物を沸騰状態に維持する沸騰維持工程、この沸騰維持工程後に被炊飯物を蒸らす蒸らし工程、この蒸らし工程後に炊き上がった炊飯物を所定温度で保温する保温工程等を順次実行する炊飯及び保温プログラムが記憶されている。これらの炊飯工程のうち、立上加熱工程及び沸騰維持工程では、鍋内が大気圧以上、例えば１．１〜２．２気圧程度に昇圧されて炊飯工程が実行される。
【００２８】
なお、炊飯器１は、後述のように炊飯量に応じて加熱装置における加熱制御パターンを変更するようになっている。このため、炊飯量を複数の階層に分け（例えば、少、中、多の３階層に分ける）、階層毎に異なる加熱制御パターンが実行されるように複数のプラグラムが用意されている。制御装置９に設けられる記憶部には、炊飯量と対応付けてこれら複数のプログラムが記憶されている。また、この記憶部には、圧力値と炊飯量とを関連付けたデータについても記憶されている。
【００２９】
本体２は、有底箱型の外部ケース３と、この外部ケース３に収容されてその中に鍋１０が収容される内部ケース４とからなり、外部ケース３と内部ケース４との間に隙間を形成して、この隙間に制御装置９を構成する制御回路基板等が配設されている。内部ケース４は、その底部４ａに底部ヒータ５、側部４ｂに側面ヒータ６がそれぞれ装着されている。底部ヒータ５は、ドーナツ状に巻装した電磁誘導コイルが使用されている。側面ヒータ６は、電熱線を耐熱部材で覆ったヒータが使用されている。また、底部４ａには、鍋底温度を検出するサーミスタ等からなる鍋底温度センサ７が設けられている。
【００３０】
この本体２には、図１に示すように、その正面２ａに炊飯時間やタイマー予約状態等を表示する表示パネル８ａや、炊飯器１の操作を行うために必要となる操作ボタン８ｂ等からなる表示操作部８が設けられている。
【００３１】
鍋１０は、図２に示すように、米と水とからなる所定量の被炊飯物が投入される比較的深底の容器からなり、例えばアルミニウムとステンレスとのクラッド材で形成されている。
【００３２】
蓋体１１は、図２に示すように、鍋１０の開口部を閉蓋する内蓋１２と、本体２の開口部全体を閉蓋する外蓋２０等とで構成されている。この蓋体１１は、一端が本体２の一端に枢軸１１Ａで枢支され、他端が本体２の他端にロック機構２１により係止されるようになっている。また、この蓋体１１には、鍋１０内の圧力を検知する圧力検出部２６が設けられている。この圧力検出部２６は、圧力を電気信号に変換する圧力センサ２７を有し、この圧力センサ２７が蓋体１１の外蓋２０に設けられている。
【００３３】
内蓋１２には、その上部に圧力弁１３、この圧力弁１３を強制的に開放させる圧力弁開放機構１５、鍋１０内の圧力が所定値以上の異常圧力に上昇したときに鍋１０内の蒸気を外部に逃がすための安全弁Ｖ１、鍋１０内を上方から加熱する内蓋ヒータ（上部ヒータ）１９などが設けられている。
【００３４】
これらの部品のうち、内蓋ヒータ１９には側面ヒータ６と同じような電熱線を耐熱部材で覆ったヒータが使用されている。また、圧力弁１３は、図２及び図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のボール１４と、このボール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。
【００３５】
圧力弁開放機構１５は、図３に示すように、電磁コイルが巻回されたシリンダ１５ａと、このシリンダ１５ａ内を電磁コイルの励磁により摺動してボール１４を移動させるプランジャ１５ｂと、このプランジャ１５ｂの先端に装着されたバネ及び作動棹１５ｂ’とで構成されている。作動棹１５ｂ’は、弾力性を有するシール部材１５ｃで支持されている。なお、図３は、電磁コイルが励磁された状態を示している。
【００３６】
この圧力弁開放機構１５は、制御装置９によって制御される。制御装置９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１５ｂがシリンダ１５ａ内に引き込まれる。これにより、プランジャ１５ｂがボール１４を横方向に押す力がなくなるので、このボール１４はその自重により弁座１３ａ上に載置され、弁孔１３１がボール１４により閉塞される。一方、電磁コイルへの励磁をストップすると、ばねの力によってプランジャ１５ｂがシリンダ１５ａから突出する。これにより、プランジャ１５ｂの先端に装着された作動棹１５ｂ’がボール１４に衝突し、このボール１４を横方向に押し出す。この押し出しにより、ボール１４は弁座１３ａ上から移動されて、弁孔１３１が開放される。なお、圧力弁１３の上部には、弁孔１３１から噴出する蒸気の温度を測定する蒸気温度センサＳが取付けられている。
【００３７】
内蓋１２は、その外周に鍋１０の開口部と接触して密閉する内蓋パッキン１８が装着されている。この内蓋パッキン１８は、図４にその一端部を示すように、内部に円盤状の内蓋１２の直径より若干小さい直径を有する円形穴１８Ａと、内蓋１２の外周縁にリング状の取付け枠１６を介在して取付ける取付け部１８Ｂと、鍋１０の開口部と接触してこの開口部を密閉するシール部１８Ｃとを有し、全体がドーナツ状をしたリングからなり、高い耐熱性及び弾性を有するシリコン材で形成されている。
【００３８】
取付け部１８Ｂは、リング状の取付け枠１６が装着される凹状溝１８Ｂ’を有し、円形穴１８Ａの外周囲に形成されている。この凹状溝１８Ｂ’は、円形穴１８Ａから外方へ延設された略平坦な環状の溝底部１８ａと、この溝底部１８ａの円形穴１８Ａ側の端部から上方へ略直角に立設された筒状壁１８ｂと、溝底部１８ａから延びた延設部１８ａ’とで構成されている。筒状壁１８ｂには、その頂部から外方へ突出してその先端が下方へ曲がった鉤状の係止爪１８ｂ’が形成されている。
【００３９】
シール部１８Ｃは、溝底部１８ａの延設部１８ａ’から更に延設され略Ｕ字状に形成されている。このＵ字状のシール部１８Ｃは、延設部１８ａ’から延びてＵ字状の底部に対応するバネ片部１８ｄと、このバネ片部１８ｄから延びた弾性シール部１８ｅとで形成されている。弾性シール部１８ｅは、鍋１０の内壁１０ａに接触する先端接触部１８１と、内壁１０ａと鍋フランジ１０ｃとの間の湾曲部１０ｂに接触する中間接触部１８２とを有している。
【００４０】
取付け枠１６は、凹状溝１８Ｂ’内に嵌め込まれて溝底部１８ａ面に当接される底部１６ａと、この底部１６ａから上方へ延びた胴部１６ｂと、この胴部１６ｂの上に設けた平坦な頂部１６ｃとを有し、全体がドーナツ状をなしたリング枠からなり、高い耐熱性及び所定の機械的強度を有する樹脂成型体で形成されている。この取付け枠１６は、その頂部１６ｃの平坦面に、この平坦面から底部１６ａに向かって垂下した雌ネジ穴１６１が刻設されている。また、この頂部１６ｃの平坦面には係止溝１６２が形成されている。さらに、胴部１６ｂの側面、すなわち筒状壁１８ｂ面側に係止溝１６３を有するＨ型の係合部１６ｂ’が形成されている。このＨ型の係合部１６ｂ’の係止溝１６３には、筒状壁１８ｂの頂部に設けた係止爪１８ｂ’が係止される。
【００４１】
内蓋１２への内蓋パッキン１８の装着は、先ず、内蓋パッキン１８にリング状の取付け枠１６を装着する。この装着は、リング状の取付け枠１６を内蓋パッキン１８の筒状壁１８ｂの頂部に載置して、この取付け枠１６を下方へ押付ける。この押付けにより、筒状壁１８ｂは内側へその弾性力により撓み、取付け枠１６の下方への挿入が許容される。取付け枠１６の底部１６ａが凹状溝１８Ｂ’の底部面に接触する位置まで押付けられると、筒状壁１８ｂの復元力により元の位置へ復帰し、このタイミングで筒状壁１８ｂの頂部の係止爪１８ｂ’をＨ型の係合部１６ｂ’の係合溝１６３に係止させる。この係止により、取付け枠１６に内蓋パッキン１８が固定される。その後、この内蓋パッキン１８が固定された取付け枠１６を内蓋１２の外周縁に当接させて外周縁に設けた雌ネジ穴１６１に雄ネジ１７を螺合させて固定する。
【００４２】
この内蓋パッキン１８によれば、Ｕ字状のシール部１８Ｃを有し、このシール部１８Ｃは、Ｕ字状の底部に対応するバネ片部１８ｄと、このバネ片部１８ｄから延びた弾性シール部１８ｅとで構成されているので、蓋体１１で本体２の開口部を閉塞したときに、このシール部１８Ｃの弾性シール部１８ｅがバネ片部１８ｄのバネ力に抗して鍋１０の内壁面１０ａ及び湾曲部１０ｂに密着して気密性が確保される。したがって、鍋１０内部からの蒸気漏れが殆ど無くなり、熱エネルギーの損失を最小限に抑えることができるので省エネルギー化となる。また、この内蓋パッキン１８は、取付け枠１６を介在させて内蓋１２に固定するので、弾性を有する内蓋パッキン１８を機械的強度の強い取付け枠１６で支持した取付けとなり、内蓋パッキン１８が堅固に固定される。さらに、取付け枠１６と内蓋パッキン１８とは、工具を使用することなく、装着及び取外しができるので、古くなった内蓋パッキン１８は簡単に交換できる。
【００４３】
外蓋２０は、図２に示すように、内蓋１２、この内蓋１２に装着された圧力弁１３及び圧力弁開放機構１５等を覆う化粧カバーで形成されている。この外蓋２０は、一端部に蓋体１１のロック機構２１を解除する解除釦２２が設けられており、枢軸１１Ａ側の他端部には装着穴２４が設けられている。この装着穴２４は、おねば貯留キャップ２５が着脱自在に挿入できる大きさを有する有底の凹み穴からなり、外蓋２０を支えるフレーム２３に形成されている。また、この装着穴２４は、その底部に後述するおねば貯留キャップ２５の吐出筒２５ａが圧入される装着穴２４ａが形成されている。この装着穴２４ａには、内部に環状シール部材が取付けられて、吐出筒２５ａの外周面と圧接されて鍋１０内の蒸気が外部へ漏出しないようになっている。
【００４４】
おねば貯留キャップ２５は、例えば圧力弁１３から放出される蒸気などを吐出させる吐出筒２５ａと、うまみ成分のおねばを貯留する空室２５ｂと、蒸気を外部へ放出する蒸気放出口２５ｃとを有し、空室２５ｂ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、おねば貯留キャップ２５の空室２５ｂに貯留される。この空室２５ｂに貯留されたおねばは、所定タイミングでおねば戻し弁Ｖ２が開成するとともに、内蓋１２に設けた負圧弁（図示省略）の開成に従って鍋１０内へ戻される。
【００４５】
圧力検出部２６は、内蓋１２に設けた検知穴（図示省略）と、この検知穴に対応させて設けた圧力センサ２７とを有し、この検知穴と圧力センサ２７とは、鍋１０内で発生する蒸気などが外部へ漏れないように弾性を有する筒状体２８で弾性圧接されている。すなわち、内蓋１２が外蓋２０に装着されたときに、この筒状体２８が検知穴と圧力センサ２７とを弾性接触により繋ぎ蒸気などが漏れないようになっている。なお、この圧力検出部は、上記に限定されず、例えば内蓋１２の変移量、すなわち内蓋１２が鍋１０内圧力の上昇によって持ち上がったときの変移量によって検知してもよく、他の任意の方法によって検知できるようにしてもよい。
【００４６】
ここで、図５を参照して、制御装置９の構成を説明しておく。図５は、本実施形態の圧力式炊飯器が備える制御装置の構成を示すブロック図である。
【００４７】
制御装置９は、種々の演算処理を行うＣＰＵ、各種データの記憶を行うＲＯＭ及びＲＡＭからなる記憶部、炊飯量判定部、圧力弁１３の開閉時間が設定された弁開閉タイマー、圧力弁１３の開閉回数をカウントするカウンタと、鍋１０内の加熱温度及び加熱時間を制御する加熱制御回路、表示パネル８ａ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１５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駆動回路などを備えている。
【００４８】
この制御装置９には、表示操作部８のスタートキー８１、予約キー８２等から各種の指令が入力される。同様に鍋底温度センサ７、蒸気温度センサＳ及び圧力センサ２７などから、それぞれの検出値が入力される。また、この装置には、底部ヒータ５、側面ヒータ６及び内蓋ヒータ１９、表示パネル８ａ、圧力弁開放機構１５などが接続されている。
【００４９】
次に、主に図５〜図８を参照して、本実施形態の炊飯器１によって実行される炊飯工程を説明する。なお、図６は、本実施形態の炊飯器の炊飯工程における鍋内の温度と圧力の変化、及び、圧力弁と加熱装置との制御パターンの一例を示す図である。図７は、本実施形態の炊飯器の吸水工程における鍋内圧力と炊飯量との関係を示した圧力曲線図である。図８は、従来の炊飯器における加熱制御方法の問題点を説明するための図である。
【００５０】
初めに、表示操作部８のスタートキー８１が操作されて炊飯工程がスタートされると、制御装置９は、予め記憶部に記憶される炊飯プログラムにしたがって、底部ヒータ５、側面ヒータ６、内蓋ヒータ１９及び圧力弁開放機構１５の制御を開始する。そして、鍋１０内の被炊飯物を所定温度に加熱すると共に、所定温度及び所定時間をかけて所定量の水分を被炊飯物に吸水させる吸水工程Ｉ、この吸水された被炊飯物を沸騰するまで昇温加熱する立上加熱工程II、この被炊飯物を沸騰状態に維持する沸騰維持工程III、この沸騰維持工程III後に被炊飯物を蒸らす蒸らし工程IVを実行する（図６参照）。
【００５１】
吸水工程Ｉでは、制御装置９は、圧力弁開放機構１５を制御して圧力弁１３を閉成する。そして、この状態で底部ヒータ５、側面ヒータ６及び内蓋ヒータ１９の加熱量を制御して、鍋１０内を所定の吸水温度、例えば６０℃にして米に水を吸水させる。この圧力弁１３が閉成された状態で加熱されると、鍋１０内の圧力Ｐは、図７に示すように、炊飯量に対応した圧力曲線に沿って上昇する。本発明者らの研究により、鍋１０内の圧力が上昇すると、米の含水率が上昇することが確認されている。すなわち、図２に示すように鍋１０内の計測箇所を鍋底に近い底部Ａ、この底部Ａより上位の中間部Ｂ、この中間部Ｂより上方の上位部Ｃとして、各箇所の含水率を計測した結果、その平均値は昇圧しないものに比べて１．０％以上アップしていた。
【００５２】
このように、本実施形態の炊飯器１の吸水工程Ｉにおいては、鍋１０内は所定温度に昇温されると共に内圧が上昇されて水が米に吸水されるので、吸水ムラを発生させることなく効果的にしかも効率よく十分な水を米に吸水させることができる。これは、鍋１０内を昇圧することにより、水や米にも圧力が掛かり、この圧力により水が米細胞壁を通過しやすくなり、より多くの水が米のデンプンに吸収されるためと考えられる。また、米に圧力が掛かることにより米に小さな亀裂が入り、そこから米内部へ水が浸透して米細胞壁間の隙間を通って米の中心部にあるデンプンにまで水が供給されるので、含水率が上昇するものと考えられる。
【００５３】
また、炊飯器１の吸水工程Ｉにおいては、鍋１０内の圧力値Ｐから鍋１０内の炊飯量が求められるようになっている。これについて、図７を参照して説明する。吸水工程Ｉにおける鍋１０内圧力と炊飯量の関係は、炊飯量が少ないときは、圧力曲線Ｘ１に示されるように初期から急峻に立ち上がって高い圧力値Ｐ３で略一定値になり飽和する。また、炊飯量が多いときは、圧力曲線Ｘ３に示すように立ち上がりが鈍く低い圧力値Ｐ１で略一定値となり飽和する。更に、炊飯量がこれらの中間量のときは、その圧力曲線Ｘ２は、各圧力曲線Ｘ１、Ｘ３の間に位置して、中間の圧力値Ｐ２で略一定値となり飽和する。
【００５４】
なお、上述の圧力値Ｐは、１．０５〜１．１８気圧の範囲であり、また各圧力曲線Ｘ１〜Ｘ３の炊飯量は、曲線Ｘ１は、０．５カップ、曲線Ｘ２は３．３カップ、曲線Ｘ３は５．５カップで、順に少、中、多の炊飯量となっている。
【００５５】
本発明者らの検討により、各圧力曲線Ｘ１〜Ｘ３の安定した時点（略一定値となった時点）での圧力値と炊飯量とは１対１で対応していることがわかった。このために、制御装置９は、吸水工程Ｉにおける鍋１０内の圧力を圧力センサ２７で検出し、圧力センサ２７で検出された圧力値を炊飯判定部に入力して鍋１０内の炊飯量を判定するようになっている。なお、鍋１０内圧力と炊飯量との関係は、上述のように予め記憶部に記憶されており、炊飯判定部では、検出された圧力値と記憶部に記憶されている炊飯量データとを照合して炊飯量が判定される。このような炊飯量の判定は、初期水温の影響を受けることなく炊飯量を判定するものであるために、温度の変化に基づいて炊飯量を判定する方法よりも正確な判定が可能となる。
【００５６】
次の立上加熱工程IIでは、この炊飯量に基づいて加熱装置の加熱量が制御される。この工程では、鍋１０内が例えば１．２気圧に昇圧される。
【００５７】
さらに沸騰維持工程IIIでは、圧力弁１３を強制的に１回乃至複数回開成させて沸騰中の鍋１０内の圧力を大気圧近傍となるように一気に低下させる。この圧力弁１３の開成により鍋１０内には突沸現象が発生し米が激しく攪拌される。また、この圧力弁１３の開成によって、鍋１０内に生成されたうまみ成分のおねばはこの圧力弁１３を通っておねば貯留キャップ２５内に一時貯留される。この貯留キャップ２５に貯留されたおねばは、所定のタイミングでおねば戻し弁Ｖ２が開成して、鍋１０内へ戻される。
【００５８】
本実施形態の炊飯器１は、立上加熱工程II及び沸騰維持工程IIIにおける加熱装置の制御動作に特徴を有する。以下、この点について説明するが、その前に、本実施形態の加熱装置の制御動作に関する理解を容易とするために、図８を参照して、従来の問題点を説明しておく。
【００５９】
図８（ａ）〜図８（ｃ）はいずれも炊飯工程における時間（各工程の相対時間）と温度（鍋底温度）との関係を示した図で、図８（ａ）は炊飯量が少量の場合、図８（ｂ）は炊飯量が中量の場合、図８（ｃ）は炊飯量が多量の場合を示す。ここでは、被炊飯物としての米の量が１カップ（１合）の時を炊飯量が少量、米の量が３カップ（３合）の時を炊飯量が中量、米の量が５．５カップ（５．５合）の時を炊飯量が多量としている。また、図８（ａ）〜図８（ｃ）は、炊飯量によらず立上加熱工程IIの際に加熱装置に与える電力（立上加熱電力）を一定電力とし、更に、炊飯量によらず沸騰維持工程IIIの際に加熱装置に与える電力（沸騰維持電力）も一定電力とした場合を示している。なお、立上加熱電力と沸騰維持電力とは異なる大きさの電力である。
【００６０】
立上加熱工程IIにおいて、炊飯量によらず一定電力で加熱しているため、図８に示すように、炊飯量が少ない場合に沸騰状態に達するまでの時間が短くなり、炊飯量が多い場合には沸騰状態に達するまでの時間が長くなる。なお、沸騰状態に達した否かは、蒸気温度センサＳ（図３、図５参照）で測定される温度で判断することができ、例えば蒸気温度センサＳで測定される温度が７４℃となった時点で沸騰状態となったと判断することができる。また、蒸気温度センサＳで測定される温度が７４℃となった時点で、立上加熱工程IIから沸騰維持工程IIIに移行する。
【００６１】
図８（ａ）の場合のように立上加熱工程IIに要する時間が短いと、米に水が十分に吸収される前に沸騰維持工程IIIに移行することになる。この場合、沸騰維持工程IIIが開始された時点で水の量が比較的多くなり、沸騰維持工程IIIに要する時間が長くなる。そして、図８（ａ）に示す場合には、立上加熱工程IIに要する時間ａに比べて、沸騰維持工程IIIに要する時間ｂが長くなっている（ａ＜ｂ）。なお、沸騰維持工程IIIの終了判断は鍋底温度センサ７（図２、図５参照）で測定される温度で判断している。例えば、鍋底温度センサ７で測定される温度が１２０℃となった時点で鍋１０内の水が涸れて強制ドライアップが終了したと判断されるので、その温度で沸騰維持工程IIIを終了し、蒸らし工程IVに移行することにしている。
【００６２】
図８（ａ）の場合において、炊飯工程終了後における鍋１０内の米の含水率について調べたところ、その平均値は６４％程度で、米の状態としてはベタベタした印象を与えるものであった。
【００６３】
一方、図８（ｃ）の場合のように立上加熱工程IIに要する時間が長い場合、米に吸収される水の量が増す。この場合、沸騰維持工程IIIが開始された時点で水の量が比較的少なくなり、沸騰維持工程IIIに要する時間が短くなる。そして、図８（ａ）に示す場合には、立上加熱工程IIに要する時間ａに比べて、沸騰維持工程IIIに要する時間ｂが短くなっている（ａ＞ｂ）。
【００６４】
図８（ｃ）の場合において、炊飯工程終了後における鍋１０内の米の含水率について調べたところ、その平均値は６２％程度であった。ただし、炊き上げ後の被炊飯物の表面部や鍋１０の周辺部にある米と、鍋１０の中心部にある米と、では米の含水率に大きな差が見られた。米の状態としては、炊き上げ後の被炊飯物の表面部や鍋１０の周辺部にある米はベタベタした印象を与えるものであり、鍋１０の中心部にある米はパサパサした印象を与えるものであった。
【００６５】
なお、図８（ｂ）のように炊飯量が中の場合には、立上加熱工程IIに要する時間ａは、炊飯量が少量の場合と多量の場合との間の時間となっている。そして、図８（ｂ）に示す場合には、立上加熱工程IIに要する時間ａと沸騰維持工程IIIに要する時間ｂとは同程度となっている（ａ＝ｂ）。図８（ｂ）の場合において、炊飯工程終了後における鍋１０内の米の含水率について調べたところ、その平均値は６２．５％程度で、米の状態としてベタベタした印象やパサパサした印象を与えるものではなく、美味しい炊き上がりであり、理想的なものであった。
【００６６】
以上のように、炊飯量が異なるにもかかわらず同じ炊き方をすると、炊飯量によって炊き上がりに差が生じて美味しい炊き上がりとできない場合がある。そこで、以上の結果を踏まえて炊飯器１の好ましい加熱制御について種々の検討を行い、次のような知見を得た。
【００６７】
まず、炊飯量の違いによる炊き上がりのムラをなくすには、いずれの炊飯量の場合でも、立上加熱工程II及び沸騰維持工程IIIにかける合計時間は同程度とするのが好ましいことがわかった。そして、いずれの炊飯量の場合にも、立上加熱工程IIに要する時間ａと、沸騰維持工程IIIに要する時間ｂとが一定の関係となる（換言すると、いずれの炊飯量の場合にも、時間ａと時間ｂとの比がほぼ同一となる）ように炊飯工程を実行するのが炊き上がりのムラをなくす上で好ましいことがわかった。
【００６８】
また、いずれの炊飯量の場合も同等の美味しい炊き上がりとするには、立上加熱工程IIにおいては、いずれの炊飯量の場合も、急速に沸騰状態にすること、及び、非常にゆっくりと沸騰状態にすることは、好ましくないことがわかった。そして、立上加熱工程IIの好ましい時間は、米が適度に水を吸収できるような時間であり、これはいずれの炊飯量でも同様であることがわかった。なお、この時間は、例えば実験によって求められる。更に、いずれの炊飯量の場合も、先に適度に水を吸収できる時間として決めた立上加熱工程に要する時間ａと、沸騰維持工程IIIに要する時間ｂとを、同程度とするのが好ましいことがわかった。
【００６９】
そこで、本実施形態においては、立上加熱工程IIにおいて適度に米が水を吸収する時間（所定の時間）を求め、この時間を立上加熱工程IIに要する時間としている。なお、この所定の時間はいずれの炊飯量の場合も同じ時間で固定値である。そして、いずれの炊飯量の場合も、先に求めた所定の時間が立上加熱工程IIに要する時間ａとなり、且つ、沸騰維持工程IIIに要する時間ｂが立上加熱工程IIに要する時間ａとほぼ同一となるように、加熱装置の加熱量を制御しながら炊飯工程を実行している。
【００７０】
なお、例えば図８（ｂ）に示すような温度変化パターンが理想的な温度変化であり、炊飯器１においては、いずれの炊飯量の場合も図８（ｂ）に示すような温度変化パターンとなるように、制御装置９は、加熱装置（底部ヒータ５、側面ヒータ６、内蓋ヒータ１９）によって鍋１０内の炊飯物に与える加熱量を制御している。そして、これにより、いずれの炊飯量の場合も同様の味を有する美味しい炊き上がりとできる。なお、本実施形態の炊飯方法によれば、いずれの炊飯量の場合も炊き上がりの米の含水率は平均値で６２．５％程度となり、鍋１０内における米の含水率のばらつきは抑制できる。
【００７１】
以上に説明した立上加熱工程II及び沸騰維持工程IIIが終了すると、表示操作部８からの指令によって、或いは自動的に保温工程へ移行される。この保温工程において、制御装置９は鍋１０内を所定時間及び所定の保温温度で保温される。この時間帯において、制御装置９は、底部ヒータ５、側面ヒータ６及び内蓋ヒータ１９をそれぞれ間歇的にオン・オフ制御して、所定の保温温度、例えば７０℃以上で保温制御する。この保温制御により鍋１０の内壁への結露を少なくして最適な温度で保温される。
【００７２】
なお、本発明の電気炊飯器は以上に示した実施形態の構成に限定される趣旨ではない。すなわち、本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００７３】
例えば、以上に示した実施形態では、鍋１０内の炊飯量について、圧力センサ２７によって鍋１０内の圧力を検出し、検出された圧力を用いて炊飯量を検出する構成とした。しかし、本発明はこの構成に限定される趣旨ではない。すなわち、例えば鍋内の炊飯量について、炊飯器に重量計を設けて判定する構成としても構わないし、また、例えば吸水工程において加熱した際の温度変化を利用して炊飯量を判定する構成としても構わない。更には、炊飯量についてユーザが入力する構成（例えば炊飯量入力ボタンを設ける）としても構わない。
【００７４】
その他、以上に示した実施形態では、電気炊飯器が圧力式の炊飯器である場合を示したが、本発明の適用範囲は、必ずしも圧力式炊飯器に限定されるものではなく、通常の非圧力式の炊飯器にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【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】は、図１の圧力式炊飯器の縦断面図である。
【図３】は、図２の圧力弁開放機構の拡大図である。
【図４】は、図２のＸ部分の拡大図である。
【図５】は、本実施形態の圧力式炊飯器が備える制御装置の構成を示すブロック図である。
【図６】は、本実施形態の炊飯器の炊飯工程における鍋内の温度と圧力の変化、及び、圧力弁と加熱装置との制御パターンの一例を示す図である。
【図７】は、本実施形態の炊飯器の吸水工程における鍋内圧力と炊飯量との関係を示した圧力曲線図である。
【図８】は、従来の炊飯器における加熱制御方法の問題点を説明するための図である。
【符号の説明】
【００７６】
１ （圧力式）炊飯器（電気炊飯器）
２ （炊飯器）本体
５ 底部ヒータ（加熱装置の一部）
６ 側面ヒータ（加熱装置の一部）
９ 制御装置
１０ 鍋
１１ 蓋体
１３ 圧力弁
１５ 圧力弁開放機構
１９ 内蓋ヒータ（加熱装置の一部）
２６ 圧力検出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気炊飯器及び炊飯方法に係り、詳しくは炊飯量の違いによる炊き上がりのムラを低減する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の電気炊飯器（以下、単に「炊飯器」という）は、マイクロコンピュータが搭載されて、このマイクロコンピュータによって炊飯工程の制御を行っている。マイクロコンピュータによって制御される炊飯工程には、鍋内の被炊飯物に所定量の水を吸水させる吸水工程、吸水された被炊飯物を沸騰するまで昇温加熱する立上加熱工程、この被炊飯物を沸騰状態に維持する沸騰維持工程、被炊飯物を蒸らす蒸らし工程及び所定温度で保温する保温工程等が含まれる。
【０００３】
このような炊飯器においては、炊飯器の鍋内の炊飯量が異なる場合、マイクロコンピュータによる炊飯制御を炊飯量に応じて異なる制御とした方が美味しいご飯を炊き上げられることが知られている（例えば、特許文献１参照）。詳細には、特許文献１には、内鍋に入れられた被炊飯物の炊飯容量を事前に判定し、判定された炊飯容量（合数）に応じた炊き上げ工程（上述の立上加熱工程に同じ）における炊飯理想曲線（基準内鍋温度上昇曲線）を設定して炊飯工程を行うことが開示されている。そして、これによれば、炊き上げ工程において、炊飯容量に応じた基準内鍋温度上昇曲線を設定してこの曲線に従った炊飯ができるので、炊飯容量に関係なく美味しいご飯を炊くことができるとされる。
【特許文献１】特開平５−１７６８３７号公報（例えば、段落〔０００９〕〜〔００１０〕、図５など）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に開示された炊飯制御方法によれば、鍋内の炊飯量が大きく異なる場合でも、それぞれ炊飯量に応じて加熱制御することになるので、炊飯量の違いによるムラをなくして、いずれの炊飯量の場合も美味しいご飯を炊くことができる。しかしながら、近年、より美味しいご飯を炊き上げることが可能な炊飯器に対する要望が強く、炊飯量の違いによる炊き上がりのムラを低減して、より美味しいご飯を炊き上げる炊飯器が望まれている。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、炊飯量の違いによる炊き上がりのムラを低減して、いずれの炊飯量の場合にも美味しいご飯を炊き上げられる電気炊飯器及び炊飯方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、炊飯制御に関して鋭意検討を行った結果、炊飯量の違いによるムラを低減するにあたって、立上加熱工程に要する時間のみならず、立上加熱工程に要する時間と沸騰維持工程に要する時間との関係が重要であることを発見し、本発明を完成させるに至った。
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の電気炊飯器は、水と米とを含む被炊飯物が収容される鍋と、前記鍋が収容される開口部を有する炊飯器本体と、前記開口部を塞ぐ蓋体と、前記鍋内の被炊飯物を加熱する加熱装置と、前記加熱装置を制御して炊飯工程を実行する制御装置と、を備える電気炊飯器であって、前記炊飯工程には、米に水を吸水させる吸水工程と、前記吸水工程で吸水された被炊飯物を沸騰するまで昇温加熱する立上加熱工程と、被炊飯物を沸騰状態に維持する沸騰維持工程と、が含まれ、前記制御装置は、前記鍋内の炊飯量がいずれの量である場合にも、前記立上加熱工程に要する第１の時間が所定の時間となり、且つ、前記第１の時間と前記沸騰維持工程に要する第２の時間とが一定の関係になるように、前記鍋内の炊飯量に応じて前記加熱装置の加熱量を制御することを特徴とする。
【０００８】
ここで、所定の時間としては、例えば立上加熱工程で鍋内の米に適量の水が吸収される時間が挙げられ、この時間は例えば実験によって求められる。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載の電気炊飯器において、前記一定の関係は、前記第１の時間と前記第２の時間とがほぼ同一となる関係であることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の電気炊飯器において、前記制御装置には、炊飯量と加熱制御パターンとを対応付けて記憶する記憶部が備えられ、前記制御装置は、前記鍋内の炊飯量に応じた前記加熱制御パターンを前記記憶部から読み出して前記加熱装置の制御を行うことを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の電気炊飯器において、前記蓋体には、前記鍋内の圧力を調整する圧力弁と、前記圧力弁を制御する圧力弁開放機構と、が設けられ、前記制御装置は、前記加熱装置と前記弁開閉機構とを制御して前記炊飯工程を実行することを特徴とする。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項１から４のいずれかに記載の電気炊飯器において、前記鍋内の圧力を検出する圧力検出部と、前記圧力検出部の検出値を入力して前記鍋内の炊飯量を判定する炊飯量判定部とをさらに備え、前記制御装置は、前記吸水工程において、前記鍋を密封させた後に前記加熱装置により鍋内を所定の温度まで昇温させ、前記圧力検出部で前記鍋内の圧力値を検出して、前記検出値を前記炊飯量判定部に入力して前記鍋内の炊飯量を判定することを特徴とする。
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項６に記載の炊飯方法は、水と米とを含む被炊飯物を鍋に収容して炊飯工程を実行する炊飯方法であって、前記炊飯工程には、米に水を吸水させる吸水工程と、前記吸水工程で吸水された被炊飯物を沸騰するまで昇温加熱する立上加熱工程と、被炊飯物を沸騰状態に維持する沸騰維持工程と、が含まれ、前記鍋内の炊飯量がいずれの量である場合にも、前記立上加熱工程に要する第１の時間が所定の時間となり、且つ、前記第１の時間と前記沸騰維持工程に要する第２の時間とが一定の関係になるように、前記鍋内の炊飯量に応じて加熱量を制御しながら炊飯を行うことを特徴とする。
【００１４】
ここで、所定の時間としては、例えば立上加熱工程で鍋内の米に適量の水が吸収される時間が挙げられ、この時間は例えば実験によって求められる。
【００１５】
請求項７の発明は、請求項６に記載の炊飯方法において、前記一定の関係は、前記第１の時間と前記第２の時間とがほぼ同一となる関係であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は上記構成を備えることにより以下の優れた効果を奏する。すなわち、請求項１の発明によれば、立上加熱工程に要する時間に加えて、立上加熱工程に要する時間と沸騰維持工程に要する時間との関係についても考慮して、いずれの炊飯量の場合も同様の時間で炊飯されるようにしている。このために、鍋内の炊飯量の違いによる炊き上がりムラを低減して、いずれの炊飯量の場合も同様の炊き上がりとすることができる。
【００１７】
請求項２の発明によれば、立上加熱工程に要する時間と沸騰維持工程に要する時間とがほぼ同一となるように加熱装置の加熱量を制御して炊飯工程を実行する。この場合、立上加熱工程に要する所定の時間を、立上加熱工程で鍋内の米に適量の水が吸収される時間に設定することにより、いずれの炊飯量の場合も炊き上がりの米の含水率を好ましい値とできる。すなわち、本発明によれば、パサパサした印象やベタベタした印象を与えない美味しいご飯を炊き上げることが可能となる。
【００１８】
請求項３の発明によれば、記憶部から炊飯量に応じた加熱制御パターンを読み出して立上加熱工程及び沸騰維持工程を実行する構成であり、制御装置の制御動作が行い易い。
【００１９】
請求項４の発明によれば、炊飯工程において加熱制御だけでなく、圧力制御をも行う圧力方式の電気炊飯器において、鍋内の炊飯量の違いによる炊き上がりのムラをなくして、いずれの炊飯量の場合も同様の炊き上がりとすることができる。
【００２０】
請求項５の発明によれば、温度ではなく圧力を利用して、鍋内の炊飯量を判定する構成であるために、鍋内の炊飯量について初期水温（炊飯に使用する水の温度）の影響を受けることなく正確に判定することができる。これにより、以後に行われる立上加熱工程及び沸騰維持工程において、正確な炊飯量に基づいて加熱装置を制御できるために、炊飯量に違いによる炊き上がりのムラをなくして、いずれの炊飯量の場合も美味しい炊き上がりとし易い。しかも、この発明は吸水工程において鍋内を昇圧する構成であるために、吸水工程における米の含水率を上昇させることができるので、より美味しいご飯を炊き上げることが可能となる。
【００２１】
請求項６の発明によれば、立上加熱工程に要する時間に加えて、立上加熱工程に要する時間と沸騰維持工程に要する時間との関係についても考慮して、いずれの炊飯量の場合も同様の時間で炊飯されるようにしている。このために、鍋内の炊飯量の違いによる炊き上がりムラを低減して、いずれの炊飯量の場合も同様の炊き上がりとすることができる。
【００２２】
請求項７の発明によれば、立上加熱工程に要する時間と沸騰維持工程に要する時間とがほぼ同一となるように被炊飯物に与える加熱量を制御して炊飯工程を実行する。この場合、立上加熱工程に要する所定の時間を、立上加熱工程で鍋内の米に適量の水が吸収される時間に設定することにより、いずれの炊飯量の場合も炊き上がりの米の含水率を好ましい値とできる。すなわち、本発明によれば、パサパサした印象やベタベタした印象を与えない美味しいご飯を炊き上げることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明の最良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炊飯器として圧力式炊飯器（以下、単に「炊飯器」という）を例示するものであって、本発明をこの炊飯器に特定することを意図するものではなく、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。
【００２４】
まず、本発明の一実施形態に係る炊飯器の構成について、図１から図４を参照しながら説明する。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は、図１の圧力式炊飯器の縦断面図である。図３は、図２の圧力弁開放機構の拡大図である。図４は、図２のＸ部分の拡大図である。
【００２５】
なお、本実施形態の炊飯器１の容量は１．０Ｌ（５．５合炊き）である。ただし、本発明の適用範囲は、この容量の炊飯器に限定されるものではない。例えば、容量１．８Ｌ（１升炊き）タイプの炊飯器等にも適用可能である。
【００２６】
炊飯器１は、図１及び図２に示すように、米と水とを含む被炊飯物が投入される鍋１０と、上方にこの鍋１０が収容される開口部及び内部にこの鍋１０を加熱し被炊飯物を加熱する底部ヒータ５及び側面ヒータ（側部ヒータ）６を有する炊飯器本体（以下、本体という）２と、この本体２の一側に枢支されて本体２の開口部を覆い閉塞状態に係止するロック機構２１を有する蓋体１１と、この蓋体１１に装着されて鍋１０内の圧力を調整する圧力弁１３と、この圧力弁１３を開閉制御する圧力弁開放機構１５と、炊飯のスタート、タイマー予約及び保温などの操作を行う表示操作部８と、この表示操作部８からの炊飯の開始信号に従って底部ヒータ５、側面ヒータ６及び後述する内蓋ヒータ１９を有する加熱装置及び圧力弁開放機構１５等を制御する制御装置９と、を備えている。
【００２７】
この制御装置９には記憶部が設けられており、この記憶部には鍋１０内の被炊飯物を所定温度に加熱すると共に、所定時間かけて所定量の水分を被炊飯物に吸水させる吸水工程、この吸水された被炊飯物を沸騰するまで昇温加熱する立上加熱工程、この被炊飯物を沸騰状態に維持する沸騰維持工程、この沸騰維持工程後に被炊飯物を蒸らす蒸らし工程、この蒸らし工程後に炊き上がった炊飯物を所定温度で保温する保温工程等を順次実行する炊飯及び保温プログラムが記憶されている。これらの炊飯工程のうち、立上加熱工程及び沸騰維持工程では、鍋内が大気圧以上、例えば１．１〜２．２気圧程度に昇圧されて炊飯工程が実行される。
【００２８】
なお、炊飯器１は、後述のように炊飯量に応じて加熱装置における加熱制御パターンを変更するようになっている。このため、炊飯量を複数の階層に分け（例えば、少、中、多の３階層に分ける）、階層毎に異なる加熱制御パターンが実行されるように複数のプラグラムが用意されている。制御装置９に設けられる記憶部には、炊飯量と対応付けてこれら複数のプログラムが記憶されている。また、この記憶部には、圧力値と炊飯量とを関連付けたデータについても記憶されている。
【００２９】
本体２は、有底箱型の外部ケース３と、この外部ケース３に収容されてその中に鍋１０が収容される内部ケース４とからなり、外部ケース３と内部ケース４との間に隙間を形成して、この隙間に制御装置９を構成する制御回路基板等が配設されている。内部ケース４は、その底部４ａに底部ヒータ５、側部４ｂに側面ヒータ６がそれぞれ装着されている。底部ヒータ５は、ドーナツ状に巻装した電磁誘導コイルが使用されている。側面ヒータ６は、電熱線を耐熱部材で覆ったヒータが使用されている。また、底部４ａには、鍋底温度を検出するサーミスタ等からなる鍋底温度センサ７が設けられている。
【００３０】
この本体２には、図１に示すように、その正面２ａに炊飯時間やタイマー予約状態等を表示する表示パネル８ａや、炊飯器１の操作を行うために必要となる操作ボタン８ｂ等からなる表示操作部８が設けられている。
【００３１】
鍋１０は、図２に示すように、米と水とからなる所定量の被炊飯物が投入される比較的深底の容器からなり、例えばアルミニウムとステンレスとのクラッド材で形成されている。
【００３２】
蓋体１１は、図２に示すように、鍋１０の開口部を閉蓋する内蓋１２と、本体２の開口部全体を閉蓋する外蓋２０等とで構成されている。この蓋体１１は、一端が本体２の一端に枢軸１１Ａで枢支され、他端が本体２の他端にロック機構２１により係止されるようになっている。また、この蓋体１１には、鍋１０内の圧力を検知する圧力検出部２６が設けられている。この圧力検出部２６は、圧力を電気信号に変換する圧力センサ２７を有し、この圧力センサ２７が蓋体１１の外蓋２０に設けられている。
【００３３】
内蓋１２には、その上部に圧力弁１３、この圧力弁１３を強制的に開放させる圧力弁開放機構１５、鍋１０内の圧力が所定値以上の異常圧力に上昇したときに鍋１０内の蒸気を外部に逃がすための安全弁Ｖ１、鍋１０内を上方から加熱する内蓋ヒータ（上部ヒータ）１９などが設けられている。
【００３４】
これらの部品のうち、内蓋ヒータ１９には側面ヒータ６と同じような電熱線を耐熱部材で覆ったヒータが使用されている。また、圧力弁１３は、図２及び図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のボール１４と、このボール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。
【００３５】
圧力弁開放機構１５は、図３に示すように、電磁コイルが巻回されたシリンダ１５ａと、このシリンダ１５ａ内を電磁コイルの励磁により摺動してボール１４を移動させるプランジャ１５ｂと、このプランジャ１５ｂの先端に装着されたバネ及び作動棹１５ｂ’とで構成されている。作動棹１５ｂ’は、弾力性を有するシール部材１５ｃで支持されている。なお、図３は、電磁コイルが励磁された状態を示している。
【００３６】
この圧力弁開放機構１５は、制御装置９によって制御される。制御装置９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１５ｂがシリンダ１５ａ内に引き込まれる。これにより、プランジャ１５ｂがボール１４を横方向に押す力がなくなるので、このボール１４はその自重により弁座１３ａ上に載置され、弁孔１３１がボール１４により閉塞される。一方、電磁コイルへの励磁をストップすると、ばねの力によってプランジャ１５ｂがシリンダ１５ａから突出する。これにより、プランジャ１５ｂの先端に装着された作動棹１５ｂ’がボール１４に衝突し、このボール１４を横方向に押し出す。この押し出しにより、ボール１４は弁座１３ａ上から移動されて、弁孔１３１が開放される。なお、圧力弁１３の上部には、弁孔１３１から噴出する蒸気の温度を測定する蒸気温度センサＳが取付けられている。
【００３７】
内蓋１２は、その外周に鍋１０の開口部と接触して密閉する内蓋パッキン１８が装着されている。この内蓋パッキン１８は、図４にその一端部を示すように、内部に円盤状の内蓋１２の直径より若干小さい直径を有する円形穴１８Ａと、内蓋１２の外周縁にリング状の取付け枠１６を介在して取付ける取付け部１８Ｂと、鍋１０の開口部と接触してこの開口部を密閉するシール部１８Ｃとを有し、全体がドーナツ状をしたリングからなり、高い耐熱性及び弾性を有するシリコン材で形成されている。
【００３８】
取付け部１８Ｂは、リング状の取付け枠１６が装着される凹状溝１８Ｂ’を有し、円形穴１８Ａの外周囲に形成されている。この凹状溝１８Ｂ’は、円形穴１８Ａから外方へ延設された略平坦な環状の溝底部１８ａと、この溝底部１８ａの円形穴１８Ａ側の端部から上方へ略直角に立設された筒状壁１８ｂと、溝底部１８ａから延びた延設部１８ａ’とで構成されている。筒状壁１８ｂには、その頂部から外方へ突出してその先端が下方へ曲がった鉤状の係止爪１８ｂ’が形成されている。
【００３９】
シール部１８Ｃは、溝底部１８ａの延設部１８ａ’から更に延設され略Ｕ字状に形成されている。このＵ字状のシール部１８Ｃは、延設部１８ａ’から延びてＵ字状の底部に対応するバネ片部１８ｄと、このバネ片部１８ｄから延びた弾性シール部１８ｅとで形成されている。弾性シール部１８ｅは、鍋１０の内壁１０ａに接触する先端接触部１８１と、内壁１０ａと鍋フランジ１０ｃとの間の湾曲部１０ｂに接触する中間接触部１８２とを有している。
【００４０】
取付け枠１６は、凹状溝１８Ｂ’内に嵌め込まれて溝底部１８ａ面に当接される底部１６ａと、この底部１６ａから上方へ延びた胴部１６ｂと、この胴部１６ｂの上に設けた平坦な頂部１６ｃとを有し、全体がドーナツ状をなしたリング枠からなり、高い耐熱性及び所定の機械的強度を有する樹脂成型体で形成されている。この取付け枠１６は、その頂部１６ｃの平坦面に、この平坦面から底部１６ａに向かって垂下した雌ネジ穴１６１が刻設されている。また、この頂部１６ｃの平坦面には係止溝１６２が形成されている。さらに、胴部１６ｂの側面、すなわち筒状壁１８ｂ面側に係止溝１６３を有するＨ型の係合部１６ｂ’が形成されている。このＨ型の係合部１６ｂ’の係止溝１６３には、筒状壁１８ｂの頂部に設けた係止爪１８ｂ’が係止される。
【００４１】
内蓋１２への内蓋パッキン１８の装着は、先ず、内蓋パッキン１８にリング状の取付け枠１６を装着する。この装着は、リング状の取付け枠１６を内蓋パッキン１８の筒状壁１８ｂの頂部に載置して、この取付け枠１６を下方へ押付ける。この押付けにより、筒状壁１８ｂは内側へその弾性力により撓み、取付け枠１６の下方への挿入が許容される。取付け枠１６の底部１６ａが凹状溝１８Ｂ’の底部面に接触する位置まで押付けられると、筒状壁１８ｂの復元力により元の位置へ復帰し、このタイミングで筒状壁１８ｂの頂部の係止爪１８ｂ’をＨ型の係合部１６ｂ’の係合溝１６３に係止させる。この係止により、取付け枠１６に内蓋パッキン１８が固定される。その後、この内蓋パッキン１８が固定された取付け枠１６を内蓋１２の外周縁に当接させて外周縁に設けた雌ネジ穴１６１に雄ネジ１７を螺合させて固定する。
【００４２】
この内蓋パッキン１８によれば、Ｕ字状のシール部１８Ｃを有し、このシール部１８Ｃは、Ｕ字状の底部に対応するバネ片部１８ｄと、このバネ片部１８ｄから延びた弾性シール部１８ｅとで構成されているので、蓋体１１で本体２の開口部を閉塞したときに、このシール部１８Ｃの弾性シール部１８ｅがバネ片部１８ｄのバネ力に抗して鍋１０の内壁面１０ａ及び湾曲部１０ｂに密着して気密性が確保される。したがって、鍋１０内部からの蒸気漏れが殆ど無くなり、熱エネルギーの損失を最小限に抑えることができるので省エネルギー化となる。また、この内蓋パッキン１８は、取付け枠１６を介在させて内蓋１２に固定するので、弾性を有する内蓋パッキン１８を機械的強度の強い取付け枠１６で支持した取付けとなり、内蓋パッキン１８が堅固に固定される。さらに、取付け枠１６と内蓋パッキン１８とは、工具を使用することなく、装着及び取外しができるので、古くなった内蓋パッキン１８は簡単に交換できる。
【００４３】
外蓋２０は、図２に示すように、内蓋１２、この内蓋１２に装着された圧力弁１３及び圧力弁開放機構１５等を覆う化粧カバーで形成されている。この外蓋２０は、一端部に蓋体１１のロック機構２１を解除する解除釦２２が設けられており、枢軸１１Ａ側の他端部には装着穴２４が設けられている。この装着穴２４は、おねば貯留キャップ２５が着脱自在に挿入できる大きさを有する有底の凹み穴からなり、外蓋２０を支えるフレーム２３に形成されている。また、この装着穴２４は、その底部に後述するおねば貯留キャップ２５の吐出筒２５ａが圧入される装着穴２４ａが形成されている。この装着穴２４ａには、内部に環状シール部材が取付けられて、吐出筒２５ａの外周面と圧接されて鍋１０内の蒸気が外部へ漏出しないようになっている。
【００４４】
おねば貯留キャップ２５は、例えば圧力弁１３から放出される蒸気などを吐出させる吐出筒２５ａと、うまみ成分のおねばを貯留する空室２５ｂと、蒸気を外部へ放出する蒸気放出口２５ｃとを有し、空室２５ｂ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、おねば貯留キャップ２５の空室２５ｂに貯留される。この空室２５ｂに貯留されたおねばは、所定タイミングでおねば戻し弁Ｖ２が開成するとともに、内蓋１２に設けた負圧弁（図示省略）の開成に従って鍋１０内へ戻される。
【００４５】
圧力検出部２６は、内蓋１２に設けた検知穴（図示省略）と、この検知穴に対応させて設けた圧力センサ２７とを有し、この検知穴と圧力センサ２７とは、鍋１０内で発生する蒸気などが外部へ漏れないように弾性を有する筒状体２８で弾性圧接されている。すなわち、内蓋１２が外蓋２０に装着されたときに、この筒状体２８が検知穴と圧力センサ２７とを弾性接触により繋ぎ蒸気などが漏れないようになっている。なお、この圧力検出部は、上記に限定されず、例えば内蓋１２の変移量、すなわち内蓋１２が鍋１０内圧力の上昇によって持ち上がったときの変移量によって検知してもよく、他の任意の方法によって検知できるようにしてもよい。
【００４６】
ここで、図５を参照して、制御装置９の構成を説明しておく。図５は、本実施形態の圧力式炊飯器が備える制御装置の構成を示すブロック図である。
【００４７】
制御装置９は、種々の演算処理を行うＣＰＵ、各種データの記憶を行うＲＯＭ及びＲＡＭからなる記憶部、炊飯量判定部、圧力弁１３の開閉時間が設定された弁開閉タイマー、圧力弁１３の開閉回数をカウントするカウンタと、鍋１０内の加熱温度及び加熱時間を制御する加熱制御回路、表示パネル８ａ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１５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駆動回路などを備えている。
【００４８】
この制御装置９には、表示操作部８のスタートキー８１、予約キー８２等から各種の指令が入力される。同様に鍋底温度センサ７、蒸気温度センサＳ及び圧力センサ２７などから、それぞれの検出値が入力される。また、この装置には、底部ヒータ５、側面ヒータ６及び内蓋ヒータ１９、表示パネル８ａ、圧力弁開放機構１５などが接続されている。
【００４９】
次に、主に図５〜図８を参照して、本実施形態の炊飯器１によって実行される炊飯工程を説明する。なお、図６は、本実施形態の炊飯器の炊飯工程における鍋内の温度と圧力の変化、及び、圧力弁と加熱装置との制御パターンの一例を示す図である。図７は、本実施形態の炊飯器の吸水工程における鍋内圧力と炊飯量との関係を示した圧力曲線図である。図８は、従来の炊飯器における加熱制御方法の問題点を説明するための図である。
【００５０】
初めに、表示操作部８のスタートキー８１が操作されて炊飯工程がスタートされると、制御装置９は、予め記憶部に記憶される炊飯プログラムにしたがって、底部ヒータ５、側面ヒータ６、内蓋ヒータ１９及び圧力弁開放機構１５の制御を開始する。そして、鍋１０内の被炊飯物を所定温度に加熱すると共に、所定温度及び所定時間をかけて所定量の水分を被炊飯物に吸水させる吸水工程Ｉ、この吸水された被炊飯物を沸騰するまで昇温加熱する立上加熱工程II、この被炊飯物を沸騰状態に維持する沸騰維持工程III、この沸騰維持工程III後に被炊飯物を蒸らす蒸らし工程IVを実行する（図６参照）。
【００５１】
吸水工程Ｉでは、制御装置９は、圧力弁開放機構１５を制御して圧力弁１３を閉成する。そして、この状態で底部ヒータ５、側面ヒータ６及び内蓋ヒータ１９の加熱量を制御して、鍋１０内を所定の吸水温度、例えば６０℃にして米に水を吸水させる。この圧力弁１３が閉成された状態で加熱されると、鍋１０内の圧力Ｐは、図７に示すように、炊飯量に対応した圧力曲線に沿って上昇する。本発明者らの研究により、鍋１０内の圧力が上昇すると、米の含水率が上昇することが確認されている。すなわち、図２に示すように鍋１０内の計測箇所を鍋底に近い底部Ａ、この底部Ａより上位の中間部Ｂ、この中間部Ｂより上方の上位部Ｃとして、各箇所の含水率を計測した結果、その平均値は昇圧しないものに比べて１．０％以上アップしていた。
【００５２】
このように、本実施形態の炊飯器１の吸水工程Ｉにおいては、鍋１０内は所定温度に昇温されると共に内圧が上昇されて水が米に吸水されるので、吸水ムラを発生させることなく効果的にしかも効率よく十分な水を米に吸水させることができる。これは、鍋１０内を昇圧することにより、水や米にも圧力が掛かり、この圧力により水が米細胞壁を通過しやすくなり、より多くの水が米のデンプンに吸収されるためと考えられる。また、米に圧力が掛かることにより米に小さな亀裂が入り、そこから米内部へ水が浸透して米細胞壁間の隙間を通って米の中心部にあるデンプンにまで水が供給されるので、含水率が上昇するものと考えられる。
【００５３】
また、炊飯器１の吸水工程Ｉにおいては、鍋１０内の圧力値Ｐから鍋１０内の炊飯量が求められるようになっている。これについて、図７を参照して説明する。吸水工程Ｉにおける鍋１０内圧力と炊飯量の関係は、炊飯量が少ないときは、圧力曲線Ｘ１に示されるように初期から急峻に立ち上がって高い圧力値Ｐ３で略一定値になり飽和する。また、炊飯量が多いときは、圧力曲線Ｘ３に示すように立ち上がりが鈍く低い圧力値Ｐ１で略一定値となり飽和する。更に、炊飯量がこれらの中間量のときは、その圧力曲線Ｘ２は、各圧力曲線Ｘ１、Ｘ３の間に位置して、中間の圧力値Ｐ２で略一定値となり飽和する。
【００５４】
なお、上述の圧力値Ｐは、１．０５〜１．１８気圧の範囲であり、また各圧力曲線Ｘ１〜Ｘ３の炊飯量は、曲線Ｘ１は、０．５カップ、曲線Ｘ２は３．３カップ、曲線Ｘ３は５．５カップで、順に少、中、多の炊飯量となっている。
【００５５】
本発明者らの検討により、各圧力曲線Ｘ１〜Ｘ３の安定した時点（略一定値となった時点）での圧力値と炊飯量とは１対１で対応していることがわかった。このために、制御装置９は、吸水工程Ｉにおける鍋１０内の圧力を圧力センサ２７で検出し、圧力センサ２７で検出された圧力値を炊飯判定部に入力して鍋１０内の炊飯量を判定するようになっている。なお、鍋１０内圧力と炊飯量との関係は、上述のように予め記憶部に記憶されており、炊飯判定部では、検出された圧力値と記憶部に記憶されている炊飯量データとを照合して炊飯量が判定される。このような炊飯量の判定は、初期水温の影響を受けることなく炊飯量を判定するものであるために、温度の変化に基づいて炊飯量を判定する方法よりも正確な判定が可能となる。
【００５６】
次の立上加熱工程IIでは、この炊飯量に基づいて加熱装置の加熱量が制御される。この工程では、鍋１０内が例えば１．２気圧に昇圧される。
【００５７】
さらに沸騰維持工程IIIでは、圧力弁１３を強制的に１回乃至複数回開成させて沸騰中の鍋１０内の圧力を大気圧近傍となるように一気に低下させる。この圧力弁１３の開成により鍋１０内には突沸現象が発生し米が激しく攪拌される。また、この圧力弁１３の開成によって、鍋１０内に生成されたうまみ成分のおねばはこの圧力弁１３を通っておねば貯留キャップ２５内に一時貯留される。この貯留キャップ２５に貯留されたおねばは、所定のタイミングでおねば戻し弁Ｖ２が開成して、鍋１０内へ戻される。
【００５８】
本実施形態の炊飯器１は、立上加熱工程II及び沸騰維持工程IIIにおける加熱装置の制御動作に特徴を有する。以下、この点について説明するが、その前に、本実施形態の加熱装置の制御動作に関する理解を容易とするために、図８を参照して、従来の問題点を説明しておく。
【００５９】
図８（ａ）〜図８（ｃ）はいずれも炊飯工程における時間（各工程の相対時間）と温度（鍋底温度）との関係を示した図で、図８（ａ）は炊飯量が少量の場合、図８（ｂ）は炊飯量が中量の場合、図８（ｃ）は炊飯量が多量の場合を示す。ここでは、被炊飯物としての米の量が１カップ（１合）の時を炊飯量が少量、米の量が３カップ（３合）の時を炊飯量が中量、米の量が５．５カップ（５．５合）の時を炊飯量が多量としている。また、図８（ａ）〜図８（ｃ）は、炊飯量によらず立上加熱工程IIの際に加熱装置に与える電力（立上加熱電力）を一定電力とし、更に、炊飯量によらず沸騰維持工程IIIの際に加熱装置に与える電力（沸騰維持電力）も一定電力とした場合を示している。なお、立上加熱電力と沸騰維持電力とは異なる大きさの電力である。
【００６０】
立上加熱工程IIにおいて、炊飯量によらず一定電力で加熱しているため、図８に示すように、炊飯量が少ない場合に沸騰状態に達するまでの時間が短くなり、炊飯量が多い場合には沸騰状態に達するまでの時間が長くなる。なお、沸騰状態に達した否かは、蒸気温度センサＳ（図３、図５参照）で測定される温度で判断することができ、例えば蒸気温度センサＳで測定される温度が７４℃となった時点で沸騰状態となったと判断することができる。また、蒸気温度センサＳで測定される温度が７４℃となった時点で、立上加熱工程IIから沸騰維持工程IIIに移行する。
【００６１】
図８（ａ）の場合のように立上加熱工程IIに要する時間が短いと、米に水が十分に吸収される前に沸騰維持工程IIIに移行することになる。この場合、沸騰維持工程IIIが開始された時点で水の量が比較的多くなり、沸騰維持工程IIIに要する時間が長くなる。そして、図８（ａ）に示す場合には、立上加熱工程IIに要する時間ａに比べて、沸騰維持工程IIIに要する時間ｂが長くなっている（ａ＜ｂ）。なお、沸騰維持工程IIIの終了判断は鍋底温度センサ７（図２、図５参照）で測定される温度で判断している。例えば、鍋底温度センサ７で測定される温度が１２０℃となった時点で鍋１０内の水が涸れて強制ドライアップが終了したと判断されるので、その温度で沸騰維持工程IIIを終了し、蒸らし工程IVに移行することにしている。
【００６２】
図８（ａ）の場合において、炊飯工程終了後における鍋１０内の米の含水率について調べたところ、その平均値は６４％程度で、米の状態としてはベタベタした印象を与えるものであった。
【００６３】
一方、図８（ｃ）の場合のように立上加熱工程IIに要する時間が長い場合、米に吸収される水の量が増す。この場合、沸騰維持工程IIIが開始された時点で水の量が比較的少なくなり、沸騰維持工程IIIに要する時間が短くなる。そして、図８（ａ）に示す場合には、立上加熱工程IIに要する時間ａに比べて、沸騰維持工程IIIに要する時間ｂが短くなっている（ａ＞ｂ）。
【００６４】
図８（ｃ）の場合において、炊飯工程終了後における鍋１０内の米の含水率について調べたところ、その平均値は６２％程度であった。ただし、炊き上げ後の被炊飯物の表面部や鍋１０の周辺部にある米と、鍋１０の中心部にある米と、では米の含水率に大きな差が見られた。米の状態としては、炊き上げ後の被炊飯物の表面部や鍋１０の周辺部にある米はベタベタした印象を与えるものであり、鍋１０の中心部にある米はパサパサした印象を与えるものであった。
【００６５】
なお、図８（ｂ）のように炊飯量が中の場合には、立上加熱工程IIに要する時間ａは、炊飯量が少量の場合と多量の場合との間の時間となっている。そして、図８（ｂ）に示す場合には、立上加熱工程IIに要する時間ａと沸騰維持工程IIIに要する時間ｂとは同程度となっている（ａ＝ｂ）。図８（ｂ）の場合において、炊飯工程終了後における鍋１０内の米の含水率について調べたところ、その平均値は６２．５％程度で、米の状態としてベタベタした印象やパサパサした印象を与えるものではなく、美味しい炊き上がりであり、理想的なものであった。
【００６６】
以上のように、炊飯量が異なるにもかかわらず同じ炊き方をすると、炊飯量によって炊き上がりに差が生じて美味しい炊き上がりとできない場合がある。そこで、以上の結果を踏まえて炊飯器１の好ましい加熱制御について種々の検討を行い、次のような知見を得た。
【００６７】
まず、炊飯量の違いによる炊き上がりのムラをなくすには、いずれの炊飯量の場合でも、立上加熱工程II及び沸騰維持工程IIIにかける合計時間は同程度とするのが好ましいことがわかった。そして、いずれの炊飯量の場合にも、立上加熱工程IIに要する時間ａと、沸騰維持工程IIIに要する時間ｂとが一定の関係となる（換言すると、いずれの炊飯量の場合にも、時間ａと時間ｂとの比がほぼ同一となる）ように炊飯工程を実行するのが炊き上がりのムラをなくす上で好ましいことがわかった。
【００６８】
また、いずれの炊飯量の場合も同等の美味しい炊き上がりとするには、立上加熱工程IIにおいては、いずれの炊飯量の場合も、急速に沸騰状態にすること、及び、非常にゆっくりと沸騰状態にすることは、好ましくないことがわかった。そして、立上加熱工程IIの好ましい時間は、米が適度に水を吸収できるような時間であり、これはいずれの炊飯量でも同様であることがわかった。なお、この時間は、例えば実験によって求められる。更に、いずれの炊飯量の場合も、先に適度に水を吸収できる時間として決めた立上加熱工程に要する時間ａと、沸騰維持工程IIIに要する時間ｂとを、同程度とするのが好ましいことがわかった。
【００６９】
そこで、本実施形態においては、立上加熱工程IIにおいて適度に米が水を吸収する時間（所定の時間）を求め、この時間を立上加熱工程IIに要する時間としている。なお、この所定の時間はいずれの炊飯量の場合も同じ時間で固定値である。そして、いずれの炊飯量の場合も、先に求めた所定の時間が立上加熱工程IIに要する時間ａとなり、且つ、沸騰維持工程IIIに要する時間ｂが立上加熱工程IIに要する時間ａとほぼ同一となるように、加熱装置の加熱量を制御しながら炊飯工程を実行している。
【００７０】
なお、例えば図８（ｂ）に示すような温度変化パターンが理想的な温度変化であり、炊飯器１においては、いずれの炊飯量の場合も図８（ｂ）に示すような温度変化パターンとなるように、制御装置９は、加熱装置（底部ヒータ５、側面ヒータ６、内蓋ヒータ１９）によって鍋１０内の炊飯物に与える加熱量を制御している。そして、これにより、いずれの炊飯量の場合も同様の味を有する美味しい炊き上がりとできる。なお、本実施形態の炊飯方法によれば、いずれの炊飯量の場合も炊き上がりの米の含水率は平均値で６２．５％程度となり、鍋１０内における米の含水率のばらつきは抑制できる。
【００７１】
以上に説明した立上加熱工程II及び沸騰維持工程IIIが終了すると、表示操作部８からの指令によって、或いは自動的に保温工程へ移行される。この保温工程において、制御装置９は鍋１０内を所定時間及び所定の保温温度で保温される。この時間帯において、制御装置９は、底部ヒータ５、側面ヒータ６及び内蓋ヒータ１９をそれぞれ間歇的にオン・オフ制御して、所定の保温温度、例えば７０℃以上で保温制御する。この保温制御により鍋１０の内壁への結露を少なくして最適な温度で保温される。
【００７２】
なお、本発明の電気炊飯器は以上に示した実施形態の構成に限定される趣旨ではない。すなわち、本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００７３】
例えば、以上に示した実施形態では、鍋１０内の炊飯量について、圧力センサ２７によって鍋１０内の圧力を検出し、検出された圧力を用いて炊飯量を検出する構成とした。しかし、本発明はこの構成に限定される趣旨ではない。すなわち、例えば鍋内の炊飯量について、炊飯器に重量計を設けて判定する構成としても構わないし、また、例えば吸水工程において加熱した際の温度変化を利用して炊飯量を判定する構成としても構わない。更には、炊飯量についてユーザが入力する構成（例えば炊飯量入力ボタンを設ける）としても構わない。
【００７４】
その他、以上に示した実施形態では、電気炊飯器が圧力式の炊飯器である場合を示したが、本発明の適用範囲は、必ずしも圧力式炊飯器に限定されるものではなく、通常の非圧力式の炊飯器にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【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】は、図１の圧力式炊飯器の縦断面図である。
【図３】は、図２の圧力弁開放機構の拡大図である。
【図４】は、図２のＸ部分の拡大図である。
【図５】は、本実施形態の圧力式炊飯器が備える制御装置の構成を示すブロック図である。
【図６】は、本実施形態の炊飯器の炊飯工程における鍋内の温度と圧力の変化、及び、圧力弁と加熱装置との制御パターンの一例を示す図である。
【図７】は、本実施形態の炊飯器の吸水工程における鍋内圧力と炊飯量との関係を示した圧力曲線図である。
【図８】は、従来の炊飯器における加熱制御方法の問題点を説明するための図である。
【符号の説明】
【００７６】
１ （圧力式）炊飯器（電気炊飯器）
２ （炊飯器）本体
５ 底部ヒータ（加熱装置の一部）
６ 側面ヒータ（加熱装置の一部）
９ 制御装置
１０ 鍋
１１ 蓋体
１３ 圧力弁
１５ 圧力弁開放機構
１９ 内蓋ヒータ（加熱装置の一部）
２６ 圧力検出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水と米とを含む被炊飯物が収容される鍋と、
前記鍋が収容される開口部を有する炊飯器本体と、
前記開口部を塞ぐ蓋体と、
前記鍋内の被炊飯物を加熱する加熱装置と、
前記加熱装置を制御して炊飯工程を実行する制御装置と、を備える電気炊飯器であって、
前記炊飯工程には、米に水を吸水させる吸水工程と、前記吸水工程で吸水された被炊飯物を沸騰するまで昇温加熱する立上加熱工程と、被炊飯物を沸騰状態に維持する沸騰維持工程と、が含まれ、
前記制御装置は、前記鍋内の炊飯量がいずれの量である場合にも、前記立上加熱工程に要する第１の時間が所定の時間となり、且つ、前記第１の時間と前記沸騰維持工程に要する第２の時間とが一定の関係になるように、前記鍋内の炊飯量に応じて前記加熱装置の加熱量を制御することを特徴とする電気炊飯器。
【請求項２】
前記一定の関係は、前記第１の時間と前記第２の時間とがほぼ同一となる関係であることを特徴とする請求項１に記載の電気炊飯器。
【請求項３】
前記制御装置には、炊飯量と加熱制御パターンとを対応付けて記憶する記憶部が備えられ、
前記制御装置は、前記鍋内の炊飯量に応じた前記加熱制御パターンを前記記憶部から読み出して前記加熱装置の制御を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の電気炊飯器。
【請求項４】
前記蓋体には、前記鍋内の圧力を調整する圧力弁と、前記圧力弁を制御する圧力弁開放機構と、が設けられ、
前記制御装置は、前記加熱装置と前記弁開閉機構とを制御して前記炊飯工程を実行することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の電気炊飯器。
【請求項５】
前記鍋内の圧力を検出する圧力検出部と、前記圧力検出部の検出値を入力して前記鍋内の炊飯量を判定する炊飯量判定部とをさらに備え、
前記制御装置は、前記吸水工程において、前記鍋を密封させた後に前記加熱装置により鍋内を所定の温度まで昇温させ、前記圧力検出部で前記鍋内の圧力値を検出して、前記検出値を前記炊飯量判定部に入力して前記鍋内の炊飯量を判定することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の電気炊飯器。
【請求項６】
水と米とを含む被炊飯物を鍋に収容して炊飯工程を実行する炊飯方法であって、
前記炊飯工程には、米に水を吸水させる吸水工程と、前記吸水工程で吸水された被炊飯物を沸騰するまで昇温加熱する立上加熱工程と、被炊飯物を沸騰状態に維持する沸騰維持工程と、が含まれ、
前記鍋内の炊飯量がいずれの量である場合にも、前記立上加熱工程に要する第１の時間が所定の時間となり、且つ、前記第１の時間と前記沸騰維持工程に要する第２の時間とが一定の関係になるように、前記鍋内の炊飯量に応じて加熱量を制御しながら炊飯を行うことを特徴とする炊飯方法。
【請求項７】
前記一定の関係は、前記第１の時間と前記第２の時間とがほぼ同一となる関係であることを特徴とする請求項６に記載の炊飯方法。
【請求項１】
水と米とを含む被炊飯物が収容される鍋と、
前記鍋が収容される開口部を有する炊飯器本体と、
前記開口部を塞ぐ蓋体と、
前記鍋内の被炊飯物を加熱する加熱装置と、
前記加熱装置を制御して炊飯工程を実行する制御装置と、を備える電気炊飯器であって、
前記炊飯工程には、米に水を吸水させる吸水工程と、前記吸水工程で吸水された被炊飯物を沸騰するまで昇温加熱する立上加熱工程と、被炊飯物を沸騰状態に維持する沸騰維持工程と、が含まれ、
前記制御装置は、前記鍋内の炊飯量がいずれの量である場合にも、前記立上加熱工程に要する第１の時間が所定の時間となり、且つ、前記第１の時間と前記沸騰維持工程に要する第２の時間とが一定の関係になるように、前記鍋内の炊飯量に応じて前記加熱装置の加熱量を制御することを特徴とする電気炊飯器。
【請求項２】
前記一定の関係は、前記第１の時間と前記第２の時間とがほぼ同一となる関係であることを特徴とする請求項１に記載の電気炊飯器。
【請求項３】
前記制御装置には、炊飯量と加熱制御パターンとを対応付けて記憶する記憶部が備えられ、
前記制御装置は、前記鍋内の炊飯量に応じた前記加熱制御パターンを前記記憶部から読み出して前記加熱装置の制御を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の電気炊飯器。
【請求項４】
前記蓋体には、前記鍋内の圧力を調整する圧力弁と、前記圧力弁を制御する圧力弁開放機構と、が設けられ、
前記制御装置は、前記加熱装置と前記弁開閉機構とを制御して前記炊飯工程を実行することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の電気炊飯器。
【請求項５】
前記鍋内の圧力を検出する圧力検出部と、前記圧力検出部の検出値を入力して前記鍋内の炊飯量を判定する炊飯量判定部とをさらに備え、
前記制御装置は、前記吸水工程において、前記鍋を密封させた後に前記加熱装置により鍋内を所定の温度まで昇温させ、前記圧力検出部で前記鍋内の圧力値を検出して、前記検出値を前記炊飯量判定部に入力して前記鍋内の炊飯量を判定することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の電気炊飯器。
【請求項６】
水と米とを含む被炊飯物を鍋に収容して炊飯工程を実行する炊飯方法であって、
前記炊飯工程には、米に水を吸水させる吸水工程と、前記吸水工程で吸水された被炊飯物を沸騰するまで昇温加熱する立上加熱工程と、被炊飯物を沸騰状態に維持する沸騰維持工程と、が含まれ、
前記鍋内の炊飯量がいずれの量である場合にも、前記立上加熱工程に要する第１の時間が所定の時間となり、且つ、前記第１の時間と前記沸騰維持工程に要する第２の時間とが一定の関係になるように、前記鍋内の炊飯量に応じて加熱量を制御しながら炊飯を行うことを特徴とする炊飯方法。
【請求項７】
前記一定の関係は、前記第１の時間と前記第２の時間とがほぼ同一となる関係であることを特徴とする請求項６に記載の炊飯方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−１４８８０１（Ｐ２０１０−１４８８０１Ａ）
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３３２３９３（Ｐ２００８−３３２３９３）
【出願日】平成２０年１２月２６日（２００８．１２．２６）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【出願人】（０００２１４８９２）三洋電機コンシューマエレクトロニクス株式会社 (1,582)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２６日（２００８．１２．２６）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【出願人】（０００２１４８９２）三洋電機コンシューマエレクトロニクス株式会社 (1,582)
【Ｆターム（参考）】
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