電気炊飯器
【課題】鍋内の圧力を大気圧以上に維持して炊飯する炊飯器において、炊飯時に噴出する蒸気量を抑え、炊き上がりを良好なものにすること。
【解決手段】鍋と、鍋の加熱手段と、鍋内の温度検出手段と、鍋内の圧力を制御する圧力弁と、加熱制御手段とを備えている電気炊飯器において、立上加熱工程IIおよび沸騰維持工程IIIの間は常に圧力弁は閉塞され、沸騰維持工程IIIにおける温度は、加熱制御手段により、所定の圧力値に対応する沸騰温度以下であって１００℃よりも高い加熱停止温度θU1および加熱再開温度θL1間の領域にて沸騰状態を維持するよう制御され、沸騰維持工程IIIの時間を炊飯量によって変化させる。
【解決手段】鍋と、鍋の加熱手段と、鍋内の温度検出手段と、鍋内の圧力を制御する圧力弁と、加熱制御手段とを備えている電気炊飯器において、立上加熱工程IIおよび沸騰維持工程IIIの間は常に圧力弁は閉塞され、沸騰維持工程IIIにおける温度は、加熱制御手段により、所定の圧力値に対応する沸騰温度以下であって１００℃よりも高い加熱停止温度θU1および加熱再開温度θL1間の領域にて沸騰状態を維持するよう制御され、沸騰維持工程IIIの時間を炊飯量によって変化させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鍋内の圧力を大気圧以上にして炊飯を行う電気炊飯器に関し、詳しくは炊飯時に発生する蒸気の排出を抑制することができ、おいしいご飯を炊きあげることができる電気炊飯器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気炊飯器（以下、炊飯器という）は、一般家庭などにおいて、既に必需品となっており、様々なタイプのものが製品化されている。この種の炊飯器は、炊飯時に鍋内の圧力をほぼ常圧で炊飯するタイプのものと、所定圧力に昇圧して炊飯するタイプのものとに大別されている。
【０００３】
中でも所定圧力に昇圧して炊飯するタイプの炊飯器は、圧力により炊き上げ時および沸騰維持中における水分が、米粒内に短時間に、かつ均一に浸漬されるため、炊飯時間を短くすることができるとともに、余分な水分が残らないことからベトつきが少ないおいしいご飯を炊き上げることができる。
【０００４】
一方、炊飯器には、本質的な特徴として、炊飯中に蓋体から大気中に勢いよく蒸気が噴出される現象がある。この蒸気は、特に鍋内の温度が沸騰温度に達する付近から噴出され、沸騰維持中にも大量に噴出される。
【０００５】
しかし、この蒸気が、台所内の天井や壁材に接触し、天井や壁材が剥がれたり変色を生じるという問題点があった。また、近年は炊飯器が台所内の棚に置かれることも多く、棚の天板に当たった蒸気が水滴へと変わり、炊飯器の置かれている棚が水浸しになってしまい、衛生上の問題を生じることもあった。
【０００６】
上記のような問題点に鑑み、炊飯中に噴出される蒸気を少なくするようにした炊飯器の発明が下記特許文献１に開示されている。
【０００７】
下記特許文献１に開示されている炊飯器は、鍋内温度が１００℃に達する前から鍋内を密閉し、沸騰維持中は１００℃よりも高い温度に制御して鍋内を大気圧以上に維持し、蒸気の発生を可能な限り低減するとともに、沸騰状態が所定時間を経過した時には強制的にドライアップ状態にしてご飯の炊き上げ状態が良好となるようにしたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−２０６５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記特許文献１の炊飯器によれば、立上加熱時から沸騰維持中まで鍋内を密閉することによって、炊飯中に発生する蒸気を抑制することはできる。しかしながら、沸騰維持時間を炊飯量にかかわらず一定としているため、炊飯量が少ない場合、長時間炊飯されることになり、結果として極めて柔らかく、ぼたもちのような美味しくないご飯が炊き上がってしまう。
【００１０】
本発明者等は、上記の従来技術の問題点を解決すべく種々検討を重ねた結果、沸騰維持工程での鍋内温度を蒸気が多量に出ない温度に保ちつつ、沸騰維持工程の時間を炊飯量に基いて決定することによって解決し得ることを見出し、本発明を完成させるに至ったものである。
【００１１】
すなわち、本発明は、炊飯時に発生する蒸気の排出を抑制することができ、おいしいご飯を炊きあげることができる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】
【００１２】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の電気炊飯器の発明は、所定量の炊飯物を入れる鍋と、前記鍋内の炊飯物を加熱する加熱手段と、前記鍋内の温度を検出する温度検出手段と、前記鍋内の圧力を制御する圧力弁と、前記温度検出手段からの出力を入力して所定の炊飯工程を実行する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記鍋内の炊飯物に所定量の水を吸水させる吸水工程、この吸水された炊飯物を沸騰するまで昇温加熱する立上加熱工程、この立上加熱工程後に鍋内を沸騰状態に維持する沸騰維持工程を含む一連の炊飯工程を実行する電気炊飯器において、前記制御手段は、前記鍋内の炊飯量を判定する炊飯量判定手段と、前記鍋内の温度を制御する加熱制御手段とを備え、
前記立上加熱工程および前記沸騰維持工程の間は常に前記圧力弁は閉塞されて所定の圧力値に維持され、前記沸騰維持工程における温度は、前記加熱制御手段により、前記所定の圧力値に対応する沸騰温度以下であって１００℃よりも高い加熱停止温度および加熱再開温度間の領域にて沸騰状態を維持するよう制御され、前記沸騰維持工程の時間を炊飯量によって変化させることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電気炊飯器において、前記制御手段は、前記沸騰維持工程の時間を、前記炊飯量判定手段によって判定された炊飯量が基準量よりも多い場合は短く、基準量よりも少ない場合は長くすることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の電気炊飯器において、前記制御手段は、前記沸騰維持工程における前記加熱手段の加熱量を、前記炊飯量判定手段によって判定された炊飯量が基準量よりも多い場合に大きく、基準量よりも少ない場合に小さくすることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項４の発明は、請求項１に記載の電気炊飯器において、前記制御手段は、前記沸騰維持工程中に前記鍋内の温度が前記加熱停止温度を超えると加熱を停止し、前記加熱再開温度を下回ると加熱を再開するよう前記加熱制御手段を制御することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項５の発明は、請求項１に記載の電気炊飯器において、前記沸騰維持工程の初回における前記加熱停止温度および前記加熱再開温度は、前記沸騰維持工程の２回目以降における前記加熱停止温度および前記加熱再開温度と比較して低くされていることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項６の発明は、請求項１に記載の電気炊飯器において、前記加熱停止温度および前記加熱再開温度は、前記沸騰維持工程の開始時に加熱を停止し、所定時間後に判定された鍋底温度と、予め定められたルックアップテーブルにより定められることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１および２の発明によれば、沸騰維持工程時の温度が沸騰温度よりも若干低い温度で維持されるので、噴出される蒸気量を抑えることができ、さらに、沸騰維持工程の時間を調整することで丁度よい固さで食味がよい、おいしいご飯を炊きあげることができる。
【００１９】
請求項３の発明によれば、噴出される蒸気量を抑えて沸騰を維持させることができる。
【００２０】
請求項４の発明によれば、圧力弁を常に閉塞した状態で沸騰維持工程を行うことができ、鍋内の温度上昇を抑えることができるため、噴出される蒸気量を抑えることができる。
【００２１】
請求項５の発明によれば、鍋内の温度が明確ではない沸騰維持工程の初回の加熱でも鍋内の温度の過度の上昇を抑制することができ、蒸気の噴出量を抑制することができる。
【００２２】
請求項６の発明によれば、簡単な演算処理によって最適な沸騰維持工程の加熱条件を設定することができ、蒸気の発生を抑制しながら、炊飯物の炊き上がりを良好にすることが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施例における電気炊飯器の正面図である。
【図２】本発明の実施例における電気炊飯器の縦断面図である。
【図３】本発明の実施例における電気炊飯器のブロック図である。
【図４】本発明の実施例における電気炊飯器での炊飯温度推移図である。
【図５】図４のＶ部分の拡大図である。
【図６】図６Ａは本発明の実施例における電気炊飯器の炊飯量に基いた各工程の時間および電力を示した表であり、図６Ｂは加熱停止温度および加熱再開温度を決定するためのルックアップテーブルである。
【図７】本発明の実施例における炊飯工程のフローチャートである。
【図８】従来の電気炊飯器での炊飯温度推移図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の具体例を実施例及び図面を用いて詳細に説明する。但し、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための電気炊飯器の一例を例示するものであって、本発明をこの電気炊飯器に特定することを意図するものではなく、本発明は特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態の電気炊飯器にも等しく適応し得るものである。
【実施例１】
【００２５】
まず、図１及び図２を参照して、本発明の実施例に係る炊飯器の構造を説明する。なお、図１は本発明の実施例に係る炊飯器の正面図、図２は図１の縦断面図である。
【００２６】
本発明の実施例に係る炊飯器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。
【００２７】
この炊飯器１は、図１及び図２に示すように、米と水とを含む炊飯物を入れる鍋２０と、上方にこの鍋２０が収容される開口部及び内部にこの鍋２０を加熱し炊飯物を加熱する加熱手段５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鍋２０及び本体２の開口部を覆い閉塞状態に係止する蓋体４と、この蓋体４に装着されて鍋２０内の内圧を調整する圧力弁７と、この圧力弁７を開放制御する圧力弁開放機構８と、各種の炊飯コースを表示して選択する表示操作部９と、選択された炊飯コースに従って加熱手段５及び圧力弁開放機構８を制御して鍋２０内の炊飯物を所定温度に加熱して一連の炊飯工程を実行する制御手段６０（図３参照）と、を有している。
【００２８】
一連の炊飯工程は、図４に示すように、鍋内の米に所定量の水を吸水させる吸水工程Ｉ、吸水後に鍋内を一気に加熱して沸騰させる立上加熱工程II、この沸騰状態を維持して米のデンプンを糊化させて炊き上げる沸騰維持工程III、炊き上ったご飯から余分な水分を除去するとともに糊化をさらに促進させるむらし１などを含むむらし工程IVとなっている。
【００２９】
本体２は、図２に示すように、有底箱状の外部ケース２２と、この外部ケース２２に収容される内部ケース２１とからなり、外部ケース２２と内部ケース２１との間に隙間が形成されて、この隙間に制御手段６０を構成する制御回路基板６等が配設されている。内部ケース２１には、深底の容器からなる鍋２０が収容される。この鍋２０は、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。また、この内部ケース２１は、その底部及び側部にそれぞれ鍋底ヒータ５１及び側面ヒータ５２などの加熱手段５が設けられ、底部に鍋底温度を検知するサーミスタ等からなる鍋底温度センサＳが設けられている。鍋底ヒータ５１には環状に巻装した電磁誘導コイル（以下、ＩＨコイルともいう）が使用されている。
【００３０】
本体２は、その内部に主に制御回路基板６及びインバータ（図示省略）を冷却する冷却手段が設けられている。この冷却手段は、制御回路基板６から発生する熱を放熱させるヒートシンク６１と、このヒートシンク６１及びインバータなどを強制冷却する冷却ファン６２と有している。冷却ファン６２は、底板部２２ａに設けた吸気口２３ａの近傍に配設されている。
【００３１】
また、本体２には、図１及び図２に示すように、その正面に表示操作部９が設けられている。この表示操作部９には、各種の炊飯選択コース及び時刻等が表示される表示パネル９１と、この表示パネル９１の左右及び下方に設けられた複数個のスイッチ操作釦９２とを備えている。これらのスイッチ操作釦９２は、炊飯器１を作動させる炊飯／スタート釦９２ａ、炊飯予約をする炊飯予約釦９２ｂ、炊飯等の設定を取消す取消／保温釦９２ｃ、炊飯する米を選択するお米選択釦９２ｄ、炊飯メニューを選択するメニュー選択釦９２ｅ、コースを選択するコース釦９２ｆ、及び表示パネル９１に表示されたメニュー等を選択・決定する十字シフトキー９２ｇとなっている。
【００３２】
これらの釦及びキーは、押し釦式のスイッチを構成する操作釦等であって、これらの釦或いはキーを押圧することにより、各種のメニューなどが表示され選択・決定される。これらの操作釦９２ａ〜９２ｆのうち、メニュー選択釦９２ｅは、各種炊飯メニューを表示パネル９１に表示させるもので、この釦を押圧すると、ふつう、かため、やわらか、おかゆ、すしめし、カレー用、炊込み、おこわ、四季炊き、マルチ調理などの各種炊飯メニューが表示される。また、お米選択釦９２ｄは、米の種類を選定するもので、例えば白米、無洗米、玄米、発芽玄米等の何れかを選択するものである。
【００３３】
更に、コース釦９２ｆは、うまみ保温、おやすみ保温、マルチ調理及びクリーニング等を選択するものである。また、十字シフトキー９２ｇは、表示パネル９１に表示された種々のメニューから所定のメニューを選択するもので、表示された炊飯メニュー、例えば、ふつう、かため、やわらか、おかゆ、すしめし、カレー用、四季炊き及びこだわり等から十字シフトキー９２ｇを操作してカーソル（点滅表示）を上下及び左右に移動させて選択するものである。
【００３４】
蓋体４は、図２に示すように、鍋２０の開口部を閉蓋する内蓋４２と、本体２の開口部全体を覆う外蓋４１等とで構成されている。この蓋体４は、一側がヒンジ機構４４により本体２に枢支され、他側がロック機構４７により本体２の係止部にロックされる。
【００３５】
図２に示すように、内蓋４２には、圧力弁７が設けられている。この圧力弁７は圧力弁開放機構８によって開放される。圧力弁７は、所定径の弁孔７１ｂが形成された弁座７１ａと、この弁孔７１ｂを塞ぐように弁座７１ａ上に載置される金属製のボール７２と、このボール７２の移動を規制することで弁座７１ａ上にボール７２を保持するカバー７１ｃとで構成されている。
【００３６】
また、圧力弁開放機構８は、電磁コイルが巻回されたシリンダ８１と、このシリンダ８１内から電磁コイルの励磁により入出されボール７２を移動させるプランジャ８２と、プランジャ８２の先端に装着されたロッド８３と、シリンダ８１の一端部とロッド８３との間に設けられたバネ８４とで構成されている。
【００３７】
圧力弁開放機構８は、制御手段６０により制御される。すなわち、制御手段６０からの指令に基づき、電磁コイルが励磁されると、プランジャ８２がシリンダ８１内に引き込まれ、この引き込みにより、ボール７２が弁孔７１ｂ上に戻り、弁孔７１ｂがボール７２で閉塞される。また、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プランジャ８２がバネの付勢力によりシリンダ８１から飛出してボール７２に衝突し、ボール７２が所定方向に押し出される。この押し出しにより、ボール７２は弁孔７１ｂ上で移動して弁孔７１ｂを強制的に開放させる。
【００３８】
内蓋４２には、鍋２０内の蒸気圧力が所定圧力以上の異常圧力に上昇したときに、鍋２０内の圧力を外部に逃がす安全弁４６が設けられている。また、この内蓋４２には、蒸気温度センサ（図示省略）が取り付けられている。
【００３９】
内蓋４２と外蓋４１とは、その間に所定広さの隙間空間をあけて結合されている。外蓋４１には、鍋２０から排出される水分を含むおねばを一時貯留する貯留タンク４３が着脱自在に装着されている。この貯留タンク４３は、おねばと蒸気とを分離する蒸気通路４３ａと、蒸気を外部へ逃がす蒸気口４３ｂと、その内部に一時貯留されたおねばを鍋２０へ戻すタンク弁４３ｃとを有している。隙間空間及び貯留タンク４３の蒸気通路４３ａは、おねばを一時貯留する貯留部となっている。
【００４０】
なお、おねばとは粘り気のある糊状の汁であって、この糊状の汁は旨み成分を含んでおり、このおねばがそのまま鍋２０外へ排出されてしまうとご飯が美味しく炊きあがらない。そこで、このおねばを貯留する貯留タンク４３を設けて、この貯留タンク４３におねばを一時貯留しておき、鍋２０内の加熱が終了して鍋２０内が負圧になったときにおねばを鍋２０内に戻すことで旨み成分を含むおねばでご飯がコーティングされるため、ご飯を美味しく炊きあげることができる。
【００４１】
次に、図２および図３を参照して、制御手段およびこの制御手段による炊飯工程を説明する。なお、図３は制御手段のブロック図である。
【００４２】
制御手段６０は、図３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７の開閉時間が設定する弁開閉タイマー、圧力弁７の開閉回数をカウントするカウンタと、鍋２０内の加熱温度および加熱時間を制御する加熱制御手段、鍋内に入っている炊飯物の炊飯量を判定する炊飯量判定手段、表示パネル９１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８を駆動させて圧力弁７の開閉タイミングを制御する圧力弁開放機構８の駆動回路などを備えている。
【００４３】
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、む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。また、加熱制御回路は、鍋底ヒータ５１、側面ヒータ５２および蓋ヒータ（図示省略）にそれぞれ接続されている。
【００４４】
次に、図４、図５および図８を参照して、従来の炊飯器及び本発明の実施例における蒸気セーブを行う炊飯器の炊飯工程の概要を説明する。なお、図４は本発明の実施例における蒸気セーブを行う炊飯器の炊飯温度推移図、図５は図４のＶ部分の拡大図、図８は従来の炊飯器の炊飯温度推移図である。これらの炊飯工程図は、鍋内の温度及び圧力変化を示している。
(イ)従来例
最初に、図８を参照して、従来の炊飯器における炊飯工程の概要を説明する。まず、吸水工程Ｉ’では、圧力弁を開放した状態で加熱手段への通電を行って鍋内の温度を所定の吸水温度（４０℃）で所定時間（１０分）、鍋内の米に吸水させる。この吸水工程Ｉ’が終了すると、立上加熱工程II’へ移行する。この立上加熱工程II’では、圧力弁を閉成すると同時に加熱手段へフルパワー通電を行って鍋内を加圧状態にして鍋内を沸騰状態にする。蓋体などに設置した蒸気温度センサで鍋内の蒸気温度を検知し、この蒸気温度が所定温度（７５℃）に達したときに次の沸騰維持工程III’へ移行させる。この沸騰維持工程III’では、所定の沸騰維持電力で鍋内を沸騰状態に維持する。この沸騰維持工程III’では、また、圧力弁開放機構を作動させて、圧力弁を強制的に所定の単位時間で複数（４回以上）回間歇的に開放させる。この圧力弁の間歇的な開放により、開放時には鍋内の状態が加圧状態から一気に大気圧近傍まで低下して鍋内に圧力変動が起こり、この圧力変動が間歇的に複数回に亘って繰り返される。
【００４５】
この間歇的な圧力弁の開放により、鍋内の圧力が大きく変動し、その度毎に鍋内に激しい沸騰現象、いわゆる突沸現象が生じて大量の泡が発生すると、同時に鍋内の中央側の米粒が鍋内の側方へ或いは逆方向への移動を繰り返して鍋内の米粒が効率よく攪拌される。この攪拌により、米粒全体に十分な熱が加わり、加熱ムラがなくなる。また、この攪拌により、おねばも効率よく混ざり込み、米粒の周囲がこのおねばによってコーティングされる。おねばには、ご飯の旨み成分が多く含まれているので、炊き上がったご飯はこのおねばでコーティングされてより美味しいものになる。
【００４６】
この沸騰維持工程III’において、圧力弁が強制的に複数回に亘り開放され後は、このようような強制的な開放動作をさせずに残りの沸騰維持工程を継続する。この残りの沸騰維持工程では、圧力弁はその弁口を塞ぐボールの自重と鍋内圧力とのバランスによって略一定の加圧状態が維持されるように小刻みな開閉動作が繰り返えされる。この沸騰維持工程が所定時間継続された後に、鍋底近傍などに設置した鍋底温度センサが所定の鍋底温度（１３０℃）を検出すると、制御手段は加熱手段への通電を停止し、むらし工程IV’内のむらし１へ移行する。このとき、圧力弁の開放動作は行わない。このむらし１が終了すると、追い炊きへ移行すると共に、圧力弁を開放させて加熱手段で再加熱する。この再加熱が終了すると、むらし２へ移行して、一連の炊飯工程を終了する。図８の曲線Ｃ’は従来の炊飯器の炊飯工程における鍋内の温度変化を示している。
（ロ）実施例（蒸気セーブ炊飯）
図４、図５を参照して、本実施例にかかる蒸気セーブを行う炊飯器１における炊飯工程の概要を説明する。まず、吸水工程Ｉでは、圧力弁７を開放した状態で加熱手段５への通電を行って鍋２０内の温度を所定の吸水温度θ１（例えばθ１＝６０℃）で所定の吸水時間ＴＩ（例えばＴＩ＝４分）を掛けてこの吸水工程Ｉを実行する。この吸水工程Ｉが終了すると、最初は圧力弁７を開成したままの状態で鍋２０を全加熱量（フルパワー）で加熱すると共に、その途中で圧力弁７を閉成して立上加熱工程IIを実行する。不図示の蒸気温度センサで鍋２０内の蒸気温度を検知し、この蒸気温度が所定温度θ２（例えばθ２＝７５℃）に達したときに次の沸騰維持工程IIIへ移行させる。
【００４７】
この沸騰維持工程IIIでは、図４、図５に示されているように、所定の時間Ｔｓ（例えばＴｓ＝９０秒）の間、ＩＨコイル５１への通電を停止し、加熱を行わない。この加熱停止によって下降した鍋底温度が鍋底温度センサＳによって検出され、基準温度θBとして記憶される。その後、炊飯量（小、中、大）に基いた加熱電力ＰＳ、ＰＮ若しくはＰＬ（Ｗ）（図６参照）で、炊飯量に基いた所定の沸騰維持継続時間ＴIIIＳ、ＴIIIＮ若しくはＴIIIＬ（秒）（図６参照）の間加熱される。ここで、各加熱電力および各沸騰維持継続時間の関係は、ＰＳ＜ＰＮ＜ＰＬ、ＴIIIＳ＞ＴIIIＮ＞ＴIIIＬとなっている。なお、炊飯量の判定は、立上加熱工程などで行われ、判定法は公知の方法が使用される。
【００４８】
この加熱によって鍋底温度が加熱停止温度θU1まで上昇すると、再度加熱を停止する。鍋底温度が加熱再開温度θL1まで下降すると加熱を再開する。加熱停止温度θU1および加熱再開温度θL1は、基準温度θBにより決定される。詳しくは後述する。
【００４９】
このように鍋底温度を加熱停止温度θU1と加熱再開温度θL1との間で推移させることで沸騰維持を続ける。また、この沸騰維持工程IIIでは、圧力弁を常に閉塞した状態とする。開放してしまうと、鍋内の蒸気が外方へと噴出してしまうためである。
【００５０】
沸騰維持工程経過時間ｔが炊飯量によって決定された沸騰維持継続時間であるＴIIIＳ、ＴIIIＮ若しくはＴIIIＬ（図６参照）に達すると、ＩＨコイル５１への通電量を増加し、ドライアップを行う。鍋底温度センサＳが所定の鍋底温度θ４（例えばθ４＝１３０℃）を検出すると、制御手段６０はＩＨコイルへの通電を停止してむらし工程IV内のむらし１へ移行する。むらし１が終了すると、追い炊き工程へ移行すると共に、圧力弁７を閉成させたまま加熱手段５で再加熱を実行する。この再加熱が終了すると、むらし２へ移行して、その後は、保温工程へ移行して、蒸気セーブを行う炊飯器１による一連の炊飯工程を終了する。
【００５１】
この本実施例の炊飯器１の蒸気セーブ炊飯では、沸騰維持工程IIIにおいて、沸騰維持温度を１００℃〜１０３℃で維持させており、また、圧力弁７を常に閉塞した状態としているので、蒸気の噴出を抑えることができる。なお、図４の曲線Ｃは蒸気セーブを行う炊飯器の炊飯工程における鍋２０内の温度変化を示している。
【００５２】
以上説明したように、本実施例の炊飯器は、圧力式の炊飯器であって、特に、蒸気セーブの炊飯制御に特徴があるものとなっている。以下、この炊飯器の具体的構成、制御手段及びこの制御手段による炊飯制御を詳述する。
【００５３】
図６、図７を参照して、本発明における炊飯工程を説明する。なお、図６Ａは本発明の実施例における炊飯器の炊飯量に基いた各工程の時間、電力を示した表であり、図６Ｂは加熱停止温度および加熱再開温度を決定するためのルックアップテーブル、図７は蒸気セーブを行う炊飯器での炊飯工程を示すフローチャートである。
【００５４】
まず、所定量の水と白米とを鍋２０に入れ、この鍋２０を本体２の内部ケース２１内に収容し、吸水工程Ｉが開始される（ステップＳ０１）。このとき、制御手段６０により圧力弁開放機構８を作動させてボール７２を移動せしめ、圧力弁７を開成状態にする（ステップＳ０２）。
【００５５】
吸水工程Ｉ中はＩＨコイルへ通電を行い、鍋２０内を加熱する。このとき、鍋底温度センサＳにより鍋底温度θが計測される。この計測された鍋底温度θが所定温度θ１（例えばθ１＝６０℃）に達するまでＩＨコイル５１への通電を行い、計測値θがθ１に達した段階で通電を停止し、計測値θが所定温度θ１’（例えばθ１’＝５９℃）に至るとＩＨコイル５１への通電を再開する。そして吸水時間Ｔが予め設定された吸水工程Ｉに要する時間ＴＩに達したか否かを検出し、時間ＴＩに達したことが検出されると、立上加熱工程IIへ移行する（ステップＳ０３）。
【００５６】
次の立上加熱工程IIでは、短時間で沸騰状態になるようにＩＨコイル５１に通電する電力を大きくし、大電力加熱を行うと共に圧力弁７を閉成する（ステップＳ０４）。大電力加熱の制御及び圧力弁７の閉成は、制御手段６０により行われる。圧力弁７は、圧力弁開放機構８を作動させてプランジャ８２を引き戻すことによってボール７２が自重により弁孔７１ｂ上に転がり弁孔７１ｂを塞ぎ圧力弁７が閉成される。
【００５７】
大電力加熱が開始されると、鍋２０内の炊飯量の判定が開始される（ステップＳ０５）。ステップＳ０５における炊飯量の判定が開始されると、蒸気温度がθ２（例えばθ２＝７５℃）に達したかの判定を行い、大電力加熱の開始から蒸気温度がθ２に到達するまでの到達時間を計測し、この到達時間によって炊飯量の判定が行われる。すなわち、到達時間が長ければ炊飯量が多く、時間が短ければ炊飯量は少ないと判定される。
【００５８】
炊飯量の判定が終了すると、炊飯量に基づいて沸騰維持工程IIIにおける継続時間ＴIIIおよび加熱電力ＰIIIの調整が行われる（ステップＳ０６、Ｓ０７）。鍋底温度θがθ３（例えばθ３＝１０５℃）に達すると沸騰維持工程IIIへ移行する。
【００５９】
沸騰維持工程IIIが開始されると（ステップＳ０８）、沸騰維持工程経過時間ｔの計時を開始し（ステップＳ０９）、ＩＨコイルへの通電を所定時間Ｔｓ（例えばＴｓ＝９０秒）の間停止させる（ステップＳ１０）。この加熱停止によって下降した鍋底温度を検出し、制御基準温度θBとして記憶する。この制御基準温度θBとルックアップテーブル（図６Ｂ参照）に基いて、加熱停止温度θU1および加熱再開温度θL1の値を決定する。すなわち、加熱停止温度θU1および加熱再開温度θL1は、制御基準温度θBに、ルックアップテーブルから抜き出した所定の値を加算することによって決定される。ここで、上昇温度の関係は、αL1＜αU1＜αU2、αL1＜αL2＜αU2である。本実施例の場合、例えばθU1＝θB＋６、θL1＝θB＋５としている。ＩＨコイルへの通電停止からＴｓ秒間経過すると、ＩＨコイルへの通電を開始し（ステップＳ１１）、鍋内を加熱する。鍋底温度θを検出し、制御基準温度θBから所定温度高い温度である加熱停止温度θU1まで上昇したと検知されると（ステップＳ１２）、ＩＨコイルへの通電を停止する（ステップＳ１３）。
【００６０】
この後、鍋底温度が制御基準温度θBから所定温度高い温度である加熱再開温度θL1まで下降したと検知されると（ステップＳ１４）、ＩＨコイルへの通電を再開する（ステップＳ１５）。この後、計時されている沸騰維持工程経過時間ｔと、炊飯量によって決定された沸騰維持工程の継続時間ＴIIIとを比較し、ｔ＜ＴIIIである場合、ステップＳ１２における加熱停止温度をθU2（例えばθU2＝θB＋９）、ステップＳ１４における加熱再開温度をθL2（例えばθL2＝θB＋６）として繰り返す（ステップＳ１６）。
【００６１】
このとき、最初の加熱停止温度θU1および加熱再開温度θL1は、２回目以降の加熱停止温度θU2および加熱再開温度θL2と比較して低く設定してある。これはステップＳ１０において下降した鍋内の温度が明確ではないため、温度を上昇させすぎると鍋内が熱くなりすぎてしまい、蒸気が多量に噴出されてしまうためである。
【００６２】
なお、沸騰維持工程III中は圧力弁１３は常に閉成されており、これにより鍋の外へ噴出される蒸気量を抑えることができる。
【００６３】
そして、沸騰維持工程経過時間ｔが炊飯量によって決定された沸騰維持工程IIIの継続時間ＴIIIに達したか否かを検出し、時間ＴIIIに達したことが検出されると（ステップＳ１６）、ＩＨコイル５１への通電量を増やし、鍋２内のドライアップを開始する（ステップ１７）。そして、鍋底温度θが所定温度、例えばθ４（例えばθ４＝１３０℃）になると、鍋２０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、ＩＨコイルへの通電を停止して沸騰維持工程IIIを終了し、むらし工程IV中のむらし１へと移行する（ステップＳ１８）。むらし１中も蒸気が鍋の外へと噴出されないよう、圧力弁７は常に閉成されている。このむらし１が終了すると、追い炊きへ移行すると共に（ステップＳ１９）、圧力弁を閉成させたまま加熱手段５で再加熱する。この再加熱が終了すると、むらし２へ移行して（ステップＳ２０）、一連の炊飯工程を終了する。
【符号の説明】
【００６４】
１ 電気炊飯器
２ 炊飯器本体
４ 蓋体
５ 加熱手段
６ 制御回路基板
７ 圧力弁
８ 圧力弁開放機構
９ 表示操作部
２０ 鍋
２１ 内部ケース
２２ 外部ケース
２２ａ 底板部
２３ａ 吸気口
４１ 外蓋
４２ 内蓋
４３ 貯留タンク
４６ 安全弁
６０ 制御手段
９１ 表示パネル
Ｓ 鍋底温度センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鍋内の圧力を大気圧以上にして炊飯を行う電気炊飯器に関し、詳しくは炊飯時に発生する蒸気の排出を抑制することができ、おいしいご飯を炊きあげることができる電気炊飯器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気炊飯器（以下、炊飯器という）は、一般家庭などにおいて、既に必需品となっており、様々なタイプのものが製品化されている。この種の炊飯器は、炊飯時に鍋内の圧力をほぼ常圧で炊飯するタイプのものと、所定圧力に昇圧して炊飯するタイプのものとに大別されている。
【０００３】
中でも所定圧力に昇圧して炊飯するタイプの炊飯器は、圧力により炊き上げ時および沸騰維持中における水分が、米粒内に短時間に、かつ均一に浸漬されるため、炊飯時間を短くすることができるとともに、余分な水分が残らないことからベトつきが少ないおいしいご飯を炊き上げることができる。
【０００４】
一方、炊飯器には、本質的な特徴として、炊飯中に蓋体から大気中に勢いよく蒸気が噴出される現象がある。この蒸気は、特に鍋内の温度が沸騰温度に達する付近から噴出され、沸騰維持中にも大量に噴出される。
【０００５】
しかし、この蒸気が、台所内の天井や壁材に接触し、天井や壁材が剥がれたり変色を生じるという問題点があった。また、近年は炊飯器が台所内の棚に置かれることも多く、棚の天板に当たった蒸気が水滴へと変わり、炊飯器の置かれている棚が水浸しになってしまい、衛生上の問題を生じることもあった。
【０００６】
上記のような問題点に鑑み、炊飯中に噴出される蒸気を少なくするようにした炊飯器の発明が下記特許文献１に開示されている。
【０００７】
下記特許文献１に開示されている炊飯器は、鍋内温度が１００℃に達する前から鍋内を密閉し、沸騰維持中は１００℃よりも高い温度に制御して鍋内を大気圧以上に維持し、蒸気の発生を可能な限り低減するとともに、沸騰状態が所定時間を経過した時には強制的にドライアップ状態にしてご飯の炊き上げ状態が良好となるようにしたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−２０６５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記特許文献１の炊飯器によれば、立上加熱時から沸騰維持中まで鍋内を密閉することによって、炊飯中に発生する蒸気を抑制することはできる。しかしながら、沸騰維持時間を炊飯量にかかわらず一定としているため、炊飯量が少ない場合、長時間炊飯されることになり、結果として極めて柔らかく、ぼたもちのような美味しくないご飯が炊き上がってしまう。
【００１０】
本発明者等は、上記の従来技術の問題点を解決すべく種々検討を重ねた結果、沸騰維持工程での鍋内温度を蒸気が多量に出ない温度に保ちつつ、沸騰維持工程の時間を炊飯量に基いて決定することによって解決し得ることを見出し、本発明を完成させるに至ったものである。
【００１１】
すなわち、本発明は、炊飯時に発生する蒸気の排出を抑制することができ、おいしいご飯を炊きあげることができる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】
【００１２】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の電気炊飯器の発明は、所定量の炊飯物を入れる鍋と、前記鍋内の炊飯物を加熱する加熱手段と、前記鍋内の温度を検出する温度検出手段と、前記鍋内の圧力を制御する圧力弁と、前記温度検出手段からの出力を入力して所定の炊飯工程を実行する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記鍋内の炊飯物に所定量の水を吸水させる吸水工程、この吸水された炊飯物を沸騰するまで昇温加熱する立上加熱工程、この立上加熱工程後に鍋内を沸騰状態に維持する沸騰維持工程を含む一連の炊飯工程を実行する電気炊飯器において、前記制御手段は、前記鍋内の炊飯量を判定する炊飯量判定手段と、前記鍋内の温度を制御する加熱制御手段とを備え、
前記立上加熱工程および前記沸騰維持工程の間は常に前記圧力弁は閉塞されて所定の圧力値に維持され、前記沸騰維持工程における温度は、前記加熱制御手段により、前記所定の圧力値に対応する沸騰温度以下であって１００℃よりも高い加熱停止温度および加熱再開温度間の領域にて沸騰状態を維持するよう制御され、前記沸騰維持工程の時間を炊飯量によって変化させることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電気炊飯器において、前記制御手段は、前記沸騰維持工程の時間を、前記炊飯量判定手段によって判定された炊飯量が基準量よりも多い場合は短く、基準量よりも少ない場合は長くすることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の電気炊飯器において、前記制御手段は、前記沸騰維持工程における前記加熱手段の加熱量を、前記炊飯量判定手段によって判定された炊飯量が基準量よりも多い場合に大きく、基準量よりも少ない場合に小さくすることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項４の発明は、請求項１に記載の電気炊飯器において、前記制御手段は、前記沸騰維持工程中に前記鍋内の温度が前記加熱停止温度を超えると加熱を停止し、前記加熱再開温度を下回ると加熱を再開するよう前記加熱制御手段を制御することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項５の発明は、請求項１に記載の電気炊飯器において、前記沸騰維持工程の初回における前記加熱停止温度および前記加熱再開温度は、前記沸騰維持工程の２回目以降における前記加熱停止温度および前記加熱再開温度と比較して低くされていることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項６の発明は、請求項１に記載の電気炊飯器において、前記加熱停止温度および前記加熱再開温度は、前記沸騰維持工程の開始時に加熱を停止し、所定時間後に判定された鍋底温度と、予め定められたルックアップテーブルにより定められることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１および２の発明によれば、沸騰維持工程時の温度が沸騰温度よりも若干低い温度で維持されるので、噴出される蒸気量を抑えることができ、さらに、沸騰維持工程の時間を調整することで丁度よい固さで食味がよい、おいしいご飯を炊きあげることができる。
【００１９】
請求項３の発明によれば、噴出される蒸気量を抑えて沸騰を維持させることができる。
【００２０】
請求項４の発明によれば、圧力弁を常に閉塞した状態で沸騰維持工程を行うことができ、鍋内の温度上昇を抑えることができるため、噴出される蒸気量を抑えることができる。
【００２１】
請求項５の発明によれば、鍋内の温度が明確ではない沸騰維持工程の初回の加熱でも鍋内の温度の過度の上昇を抑制することができ、蒸気の噴出量を抑制することができる。
【００２２】
請求項６の発明によれば、簡単な演算処理によって最適な沸騰維持工程の加熱条件を設定することができ、蒸気の発生を抑制しながら、炊飯物の炊き上がりを良好にすることが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施例における電気炊飯器の正面図である。
【図２】本発明の実施例における電気炊飯器の縦断面図である。
【図３】本発明の実施例における電気炊飯器のブロック図である。
【図４】本発明の実施例における電気炊飯器での炊飯温度推移図である。
【図５】図４のＶ部分の拡大図である。
【図６】図６Ａは本発明の実施例における電気炊飯器の炊飯量に基いた各工程の時間および電力を示した表であり、図６Ｂは加熱停止温度および加熱再開温度を決定するためのルックアップテーブルである。
【図７】本発明の実施例における炊飯工程のフローチャートである。
【図８】従来の電気炊飯器での炊飯温度推移図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の具体例を実施例及び図面を用いて詳細に説明する。但し、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための電気炊飯器の一例を例示するものであって、本発明をこの電気炊飯器に特定することを意図するものではなく、本発明は特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態の電気炊飯器にも等しく適応し得るものである。
【実施例１】
【００２５】
まず、図１及び図２を参照して、本発明の実施例に係る炊飯器の構造を説明する。なお、図１は本発明の実施例に係る炊飯器の正面図、図２は図１の縦断面図である。
【００２６】
本発明の実施例に係る炊飯器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。
【００２７】
この炊飯器１は、図１及び図２に示すように、米と水とを含む炊飯物を入れる鍋２０と、上方にこの鍋２０が収容される開口部及び内部にこの鍋２０を加熱し炊飯物を加熱する加熱手段５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鍋２０及び本体２の開口部を覆い閉塞状態に係止する蓋体４と、この蓋体４に装着されて鍋２０内の内圧を調整する圧力弁７と、この圧力弁７を開放制御する圧力弁開放機構８と、各種の炊飯コースを表示して選択する表示操作部９と、選択された炊飯コースに従って加熱手段５及び圧力弁開放機構８を制御して鍋２０内の炊飯物を所定温度に加熱して一連の炊飯工程を実行する制御手段６０（図３参照）と、を有している。
【００２８】
一連の炊飯工程は、図４に示すように、鍋内の米に所定量の水を吸水させる吸水工程Ｉ、吸水後に鍋内を一気に加熱して沸騰させる立上加熱工程II、この沸騰状態を維持して米のデンプンを糊化させて炊き上げる沸騰維持工程III、炊き上ったご飯から余分な水分を除去するとともに糊化をさらに促進させるむらし１などを含むむらし工程IVとなっている。
【００２９】
本体２は、図２に示すように、有底箱状の外部ケース２２と、この外部ケース２２に収容される内部ケース２１とからなり、外部ケース２２と内部ケース２１との間に隙間が形成されて、この隙間に制御手段６０を構成する制御回路基板６等が配設されている。内部ケース２１には、深底の容器からなる鍋２０が収容される。この鍋２０は、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。また、この内部ケース２１は、その底部及び側部にそれぞれ鍋底ヒータ５１及び側面ヒータ５２などの加熱手段５が設けられ、底部に鍋底温度を検知するサーミスタ等からなる鍋底温度センサＳが設けられている。鍋底ヒータ５１には環状に巻装した電磁誘導コイル（以下、ＩＨコイルともいう）が使用されている。
【００３０】
本体２は、その内部に主に制御回路基板６及びインバータ（図示省略）を冷却する冷却手段が設けられている。この冷却手段は、制御回路基板６から発生する熱を放熱させるヒートシンク６１と、このヒートシンク６１及びインバータなどを強制冷却する冷却ファン６２と有している。冷却ファン６２は、底板部２２ａに設けた吸気口２３ａの近傍に配設されている。
【００３１】
また、本体２には、図１及び図２に示すように、その正面に表示操作部９が設けられている。この表示操作部９には、各種の炊飯選択コース及び時刻等が表示される表示パネル９１と、この表示パネル９１の左右及び下方に設けられた複数個のスイッチ操作釦９２とを備えている。これらのスイッチ操作釦９２は、炊飯器１を作動させる炊飯／スタート釦９２ａ、炊飯予約をする炊飯予約釦９２ｂ、炊飯等の設定を取消す取消／保温釦９２ｃ、炊飯する米を選択するお米選択釦９２ｄ、炊飯メニューを選択するメニュー選択釦９２ｅ、コースを選択するコース釦９２ｆ、及び表示パネル９１に表示されたメニュー等を選択・決定する十字シフトキー９２ｇとなっている。
【００３２】
これらの釦及びキーは、押し釦式のスイッチを構成する操作釦等であって、これらの釦或いはキーを押圧することにより、各種のメニューなどが表示され選択・決定される。これらの操作釦９２ａ〜９２ｆのうち、メニュー選択釦９２ｅは、各種炊飯メニューを表示パネル９１に表示させるもので、この釦を押圧すると、ふつう、かため、やわらか、おかゆ、すしめし、カレー用、炊込み、おこわ、四季炊き、マルチ調理などの各種炊飯メニューが表示される。また、お米選択釦９２ｄは、米の種類を選定するもので、例えば白米、無洗米、玄米、発芽玄米等の何れかを選択するものである。
【００３３】
更に、コース釦９２ｆは、うまみ保温、おやすみ保温、マルチ調理及びクリーニング等を選択するものである。また、十字シフトキー９２ｇは、表示パネル９１に表示された種々のメニューから所定のメニューを選択するもので、表示された炊飯メニュー、例えば、ふつう、かため、やわらか、おかゆ、すしめし、カレー用、四季炊き及びこだわり等から十字シフトキー９２ｇを操作してカーソル（点滅表示）を上下及び左右に移動させて選択するものである。
【００３４】
蓋体４は、図２に示すように、鍋２０の開口部を閉蓋する内蓋４２と、本体２の開口部全体を覆う外蓋４１等とで構成されている。この蓋体４は、一側がヒンジ機構４４により本体２に枢支され、他側がロック機構４７により本体２の係止部にロックされる。
【００３５】
図２に示すように、内蓋４２には、圧力弁７が設けられている。この圧力弁７は圧力弁開放機構８によって開放される。圧力弁７は、所定径の弁孔７１ｂが形成された弁座７１ａと、この弁孔７１ｂを塞ぐように弁座７１ａ上に載置される金属製のボール７２と、このボール７２の移動を規制することで弁座７１ａ上にボール７２を保持するカバー７１ｃとで構成されている。
【００３６】
また、圧力弁開放機構８は、電磁コイルが巻回されたシリンダ８１と、このシリンダ８１内から電磁コイルの励磁により入出されボール７２を移動させるプランジャ８２と、プランジャ８２の先端に装着されたロッド８３と、シリンダ８１の一端部とロッド８３との間に設けられたバネ８４とで構成されている。
【００３７】
圧力弁開放機構８は、制御手段６０により制御される。すなわち、制御手段６０からの指令に基づき、電磁コイルが励磁されると、プランジャ８２がシリンダ８１内に引き込まれ、この引き込みにより、ボール７２が弁孔７１ｂ上に戻り、弁孔７１ｂがボール７２で閉塞される。また、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プランジャ８２がバネの付勢力によりシリンダ８１から飛出してボール７２に衝突し、ボール７２が所定方向に押し出される。この押し出しにより、ボール７２は弁孔７１ｂ上で移動して弁孔７１ｂを強制的に開放させる。
【００３８】
内蓋４２には、鍋２０内の蒸気圧力が所定圧力以上の異常圧力に上昇したときに、鍋２０内の圧力を外部に逃がす安全弁４６が設けられている。また、この内蓋４２には、蒸気温度センサ（図示省略）が取り付けられている。
【００３９】
内蓋４２と外蓋４１とは、その間に所定広さの隙間空間をあけて結合されている。外蓋４１には、鍋２０から排出される水分を含むおねばを一時貯留する貯留タンク４３が着脱自在に装着されている。この貯留タンク４３は、おねばと蒸気とを分離する蒸気通路４３ａと、蒸気を外部へ逃がす蒸気口４３ｂと、その内部に一時貯留されたおねばを鍋２０へ戻すタンク弁４３ｃとを有している。隙間空間及び貯留タンク４３の蒸気通路４３ａは、おねばを一時貯留する貯留部となっている。
【００４０】
なお、おねばとは粘り気のある糊状の汁であって、この糊状の汁は旨み成分を含んでおり、このおねばがそのまま鍋２０外へ排出されてしまうとご飯が美味しく炊きあがらない。そこで、このおねばを貯留する貯留タンク４３を設けて、この貯留タンク４３におねばを一時貯留しておき、鍋２０内の加熱が終了して鍋２０内が負圧になったときにおねばを鍋２０内に戻すことで旨み成分を含むおねばでご飯がコーティングされるため、ご飯を美味しく炊きあげることができる。
【００４１】
次に、図２および図３を参照して、制御手段およびこの制御手段による炊飯工程を説明する。なお、図３は制御手段のブロック図である。
【００４２】
制御手段６０は、図３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７の開閉時間が設定する弁開閉タイマー、圧力弁７の開閉回数をカウントするカウンタと、鍋２０内の加熱温度および加熱時間を制御する加熱制御手段、鍋内に入っている炊飯物の炊飯量を判定する炊飯量判定手段、表示パネル９１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８を駆動させて圧力弁７の開閉タイミングを制御する圧力弁開放機構８の駆動回路などを備えている。
【００４３】
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、む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。また、加熱制御回路は、鍋底ヒータ５１、側面ヒータ５２および蓋ヒータ（図示省略）にそれぞれ接続されている。
【００４４】
次に、図４、図５および図８を参照して、従来の炊飯器及び本発明の実施例における蒸気セーブを行う炊飯器の炊飯工程の概要を説明する。なお、図４は本発明の実施例における蒸気セーブを行う炊飯器の炊飯温度推移図、図５は図４のＶ部分の拡大図、図８は従来の炊飯器の炊飯温度推移図である。これらの炊飯工程図は、鍋内の温度及び圧力変化を示している。
(イ)従来例
最初に、図８を参照して、従来の炊飯器における炊飯工程の概要を説明する。まず、吸水工程Ｉ’では、圧力弁を開放した状態で加熱手段への通電を行って鍋内の温度を所定の吸水温度（４０℃）で所定時間（１０分）、鍋内の米に吸水させる。この吸水工程Ｉ’が終了すると、立上加熱工程II’へ移行する。この立上加熱工程II’では、圧力弁を閉成すると同時に加熱手段へフルパワー通電を行って鍋内を加圧状態にして鍋内を沸騰状態にする。蓋体などに設置した蒸気温度センサで鍋内の蒸気温度を検知し、この蒸気温度が所定温度（７５℃）に達したときに次の沸騰維持工程III’へ移行させる。この沸騰維持工程III’では、所定の沸騰維持電力で鍋内を沸騰状態に維持する。この沸騰維持工程III’では、また、圧力弁開放機構を作動させて、圧力弁を強制的に所定の単位時間で複数（４回以上）回間歇的に開放させる。この圧力弁の間歇的な開放により、開放時には鍋内の状態が加圧状態から一気に大気圧近傍まで低下して鍋内に圧力変動が起こり、この圧力変動が間歇的に複数回に亘って繰り返される。
【００４５】
この間歇的な圧力弁の開放により、鍋内の圧力が大きく変動し、その度毎に鍋内に激しい沸騰現象、いわゆる突沸現象が生じて大量の泡が発生すると、同時に鍋内の中央側の米粒が鍋内の側方へ或いは逆方向への移動を繰り返して鍋内の米粒が効率よく攪拌される。この攪拌により、米粒全体に十分な熱が加わり、加熱ムラがなくなる。また、この攪拌により、おねばも効率よく混ざり込み、米粒の周囲がこのおねばによってコーティングされる。おねばには、ご飯の旨み成分が多く含まれているので、炊き上がったご飯はこのおねばでコーティングされてより美味しいものになる。
【００４６】
この沸騰維持工程III’において、圧力弁が強制的に複数回に亘り開放され後は、このようような強制的な開放動作をさせずに残りの沸騰維持工程を継続する。この残りの沸騰維持工程では、圧力弁はその弁口を塞ぐボールの自重と鍋内圧力とのバランスによって略一定の加圧状態が維持されるように小刻みな開閉動作が繰り返えされる。この沸騰維持工程が所定時間継続された後に、鍋底近傍などに設置した鍋底温度センサが所定の鍋底温度（１３０℃）を検出すると、制御手段は加熱手段への通電を停止し、むらし工程IV’内のむらし１へ移行する。このとき、圧力弁の開放動作は行わない。このむらし１が終了すると、追い炊きへ移行すると共に、圧力弁を開放させて加熱手段で再加熱する。この再加熱が終了すると、むらし２へ移行して、一連の炊飯工程を終了する。図８の曲線Ｃ’は従来の炊飯器の炊飯工程における鍋内の温度変化を示している。
（ロ）実施例（蒸気セーブ炊飯）
図４、図５を参照して、本実施例にかかる蒸気セーブを行う炊飯器１における炊飯工程の概要を説明する。まず、吸水工程Ｉでは、圧力弁７を開放した状態で加熱手段５への通電を行って鍋２０内の温度を所定の吸水温度θ１（例えばθ１＝６０℃）で所定の吸水時間ＴＩ（例えばＴＩ＝４分）を掛けてこの吸水工程Ｉを実行する。この吸水工程Ｉが終了すると、最初は圧力弁７を開成したままの状態で鍋２０を全加熱量（フルパワー）で加熱すると共に、その途中で圧力弁７を閉成して立上加熱工程IIを実行する。不図示の蒸気温度センサで鍋２０内の蒸気温度を検知し、この蒸気温度が所定温度θ２（例えばθ２＝７５℃）に達したときに次の沸騰維持工程IIIへ移行させる。
【００４７】
この沸騰維持工程IIIでは、図４、図５に示されているように、所定の時間Ｔｓ（例えばＴｓ＝９０秒）の間、ＩＨコイル５１への通電を停止し、加熱を行わない。この加熱停止によって下降した鍋底温度が鍋底温度センサＳによって検出され、基準温度θBとして記憶される。その後、炊飯量（小、中、大）に基いた加熱電力ＰＳ、ＰＮ若しくはＰＬ（Ｗ）（図６参照）で、炊飯量に基いた所定の沸騰維持継続時間ＴIIIＳ、ＴIIIＮ若しくはＴIIIＬ（秒）（図６参照）の間加熱される。ここで、各加熱電力および各沸騰維持継続時間の関係は、ＰＳ＜ＰＮ＜ＰＬ、ＴIIIＳ＞ＴIIIＮ＞ＴIIIＬとなっている。なお、炊飯量の判定は、立上加熱工程などで行われ、判定法は公知の方法が使用される。
【００４８】
この加熱によって鍋底温度が加熱停止温度θU1まで上昇すると、再度加熱を停止する。鍋底温度が加熱再開温度θL1まで下降すると加熱を再開する。加熱停止温度θU1および加熱再開温度θL1は、基準温度θBにより決定される。詳しくは後述する。
【００４９】
このように鍋底温度を加熱停止温度θU1と加熱再開温度θL1との間で推移させることで沸騰維持を続ける。また、この沸騰維持工程IIIでは、圧力弁を常に閉塞した状態とする。開放してしまうと、鍋内の蒸気が外方へと噴出してしまうためである。
【００５０】
沸騰維持工程経過時間ｔが炊飯量によって決定された沸騰維持継続時間であるＴIIIＳ、ＴIIIＮ若しくはＴIIIＬ（図６参照）に達すると、ＩＨコイル５１への通電量を増加し、ドライアップを行う。鍋底温度センサＳが所定の鍋底温度θ４（例えばθ４＝１３０℃）を検出すると、制御手段６０はＩＨコイルへの通電を停止してむらし工程IV内のむらし１へ移行する。むらし１が終了すると、追い炊き工程へ移行すると共に、圧力弁７を閉成させたまま加熱手段５で再加熱を実行する。この再加熱が終了すると、むらし２へ移行して、その後は、保温工程へ移行して、蒸気セーブを行う炊飯器１による一連の炊飯工程を終了する。
【００５１】
この本実施例の炊飯器１の蒸気セーブ炊飯では、沸騰維持工程IIIにおいて、沸騰維持温度を１００℃〜１０３℃で維持させており、また、圧力弁７を常に閉塞した状態としているので、蒸気の噴出を抑えることができる。なお、図４の曲線Ｃは蒸気セーブを行う炊飯器の炊飯工程における鍋２０内の温度変化を示している。
【００５２】
以上説明したように、本実施例の炊飯器は、圧力式の炊飯器であって、特に、蒸気セーブの炊飯制御に特徴があるものとなっている。以下、この炊飯器の具体的構成、制御手段及びこの制御手段による炊飯制御を詳述する。
【００５３】
図６、図７を参照して、本発明における炊飯工程を説明する。なお、図６Ａは本発明の実施例における炊飯器の炊飯量に基いた各工程の時間、電力を示した表であり、図６Ｂは加熱停止温度および加熱再開温度を決定するためのルックアップテーブル、図７は蒸気セーブを行う炊飯器での炊飯工程を示すフローチャートである。
【００５４】
まず、所定量の水と白米とを鍋２０に入れ、この鍋２０を本体２の内部ケース２１内に収容し、吸水工程Ｉが開始される（ステップＳ０１）。このとき、制御手段６０により圧力弁開放機構８を作動させてボール７２を移動せしめ、圧力弁７を開成状態にする（ステップＳ０２）。
【００５５】
吸水工程Ｉ中はＩＨコイルへ通電を行い、鍋２０内を加熱する。このとき、鍋底温度センサＳにより鍋底温度θが計測される。この計測された鍋底温度θが所定温度θ１（例えばθ１＝６０℃）に達するまでＩＨコイル５１への通電を行い、計測値θがθ１に達した段階で通電を停止し、計測値θが所定温度θ１’（例えばθ１’＝５９℃）に至るとＩＨコイル５１への通電を再開する。そして吸水時間Ｔが予め設定された吸水工程Ｉに要する時間ＴＩに達したか否かを検出し、時間ＴＩに達したことが検出されると、立上加熱工程IIへ移行する（ステップＳ０３）。
【００５６】
次の立上加熱工程IIでは、短時間で沸騰状態になるようにＩＨコイル５１に通電する電力を大きくし、大電力加熱を行うと共に圧力弁７を閉成する（ステップＳ０４）。大電力加熱の制御及び圧力弁７の閉成は、制御手段６０により行われる。圧力弁７は、圧力弁開放機構８を作動させてプランジャ８２を引き戻すことによってボール７２が自重により弁孔７１ｂ上に転がり弁孔７１ｂを塞ぎ圧力弁７が閉成される。
【００５７】
大電力加熱が開始されると、鍋２０内の炊飯量の判定が開始される（ステップＳ０５）。ステップＳ０５における炊飯量の判定が開始されると、蒸気温度がθ２（例えばθ２＝７５℃）に達したかの判定を行い、大電力加熱の開始から蒸気温度がθ２に到達するまでの到達時間を計測し、この到達時間によって炊飯量の判定が行われる。すなわち、到達時間が長ければ炊飯量が多く、時間が短ければ炊飯量は少ないと判定される。
【００５８】
炊飯量の判定が終了すると、炊飯量に基づいて沸騰維持工程IIIにおける継続時間ＴIIIおよび加熱電力ＰIIIの調整が行われる（ステップＳ０６、Ｓ０７）。鍋底温度θがθ３（例えばθ３＝１０５℃）に達すると沸騰維持工程IIIへ移行する。
【００５９】
沸騰維持工程IIIが開始されると（ステップＳ０８）、沸騰維持工程経過時間ｔの計時を開始し（ステップＳ０９）、ＩＨコイルへの通電を所定時間Ｔｓ（例えばＴｓ＝９０秒）の間停止させる（ステップＳ１０）。この加熱停止によって下降した鍋底温度を検出し、制御基準温度θBとして記憶する。この制御基準温度θBとルックアップテーブル（図６Ｂ参照）に基いて、加熱停止温度θU1および加熱再開温度θL1の値を決定する。すなわち、加熱停止温度θU1および加熱再開温度θL1は、制御基準温度θBに、ルックアップテーブルから抜き出した所定の値を加算することによって決定される。ここで、上昇温度の関係は、αL1＜αU1＜αU2、αL1＜αL2＜αU2である。本実施例の場合、例えばθU1＝θB＋６、θL1＝θB＋５としている。ＩＨコイルへの通電停止からＴｓ秒間経過すると、ＩＨコイルへの通電を開始し（ステップＳ１１）、鍋内を加熱する。鍋底温度θを検出し、制御基準温度θBから所定温度高い温度である加熱停止温度θU1まで上昇したと検知されると（ステップＳ１２）、ＩＨコイルへの通電を停止する（ステップＳ１３）。
【００６０】
この後、鍋底温度が制御基準温度θBから所定温度高い温度である加熱再開温度θL1まで下降したと検知されると（ステップＳ１４）、ＩＨコイルへの通電を再開する（ステップＳ１５）。この後、計時されている沸騰維持工程経過時間ｔと、炊飯量によって決定された沸騰維持工程の継続時間ＴIIIとを比較し、ｔ＜ＴIIIである場合、ステップＳ１２における加熱停止温度をθU2（例えばθU2＝θB＋９）、ステップＳ１４における加熱再開温度をθL2（例えばθL2＝θB＋６）として繰り返す（ステップＳ１６）。
【００６１】
このとき、最初の加熱停止温度θU1および加熱再開温度θL1は、２回目以降の加熱停止温度θU2および加熱再開温度θL2と比較して低く設定してある。これはステップＳ１０において下降した鍋内の温度が明確ではないため、温度を上昇させすぎると鍋内が熱くなりすぎてしまい、蒸気が多量に噴出されてしまうためである。
【００６２】
なお、沸騰維持工程III中は圧力弁１３は常に閉成されており、これにより鍋の外へ噴出される蒸気量を抑えることができる。
【００６３】
そして、沸騰維持工程経過時間ｔが炊飯量によって決定された沸騰維持工程IIIの継続時間ＴIIIに達したか否かを検出し、時間ＴIIIに達したことが検出されると（ステップＳ１６）、ＩＨコイル５１への通電量を増やし、鍋２内のドライアップを開始する（ステップ１７）。そして、鍋底温度θが所定温度、例えばθ４（例えばθ４＝１３０℃）になると、鍋２０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、ＩＨコイルへの通電を停止して沸騰維持工程IIIを終了し、むらし工程IV中のむらし１へと移行する（ステップＳ１８）。むらし１中も蒸気が鍋の外へと噴出されないよう、圧力弁７は常に閉成されている。このむらし１が終了すると、追い炊きへ移行すると共に（ステップＳ１９）、圧力弁を閉成させたまま加熱手段５で再加熱する。この再加熱が終了すると、むらし２へ移行して（ステップＳ２０）、一連の炊飯工程を終了する。
【符号の説明】
【００６４】
１ 電気炊飯器
２ 炊飯器本体
４ 蓋体
５ 加熱手段
６ 制御回路基板
７ 圧力弁
８ 圧力弁開放機構
９ 表示操作部
２０ 鍋
２１ 内部ケース
２２ 外部ケース
２２ａ 底板部
２３ａ 吸気口
４１ 外蓋
４２ 内蓋
４３ 貯留タンク
４６ 安全弁
６０ 制御手段
９１ 表示パネル
Ｓ 鍋底温度センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定量の炊飯物を入れる鍋と、前記鍋内の炊飯物を加熱する加熱手段と、前記鍋内の温度を検出するする温度検出手段と、前記鍋内の圧力を制御する圧力弁と、前記温度検出手段からの出力を入力して所定の炊飯工程を実行する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記鍋内の炊飯物に所定量の水を吸水させる吸水工程、前記吸水された炊飯物を沸騰するまで昇温加熱する立上加熱工程、前記立上加熱工程後に鍋内を沸騰状態に維持する沸騰維持工程を含む一連の炊飯工程を実行する電気炊飯器において、
前記制御手段は、前記鍋内の炊飯量を判定する炊飯量判定手段と、前記鍋内の温度を制御する加熱制御手段とを備え、
前記立上加熱工程および前記沸騰維持工程の間は常に前記圧力弁は閉塞されて所定の圧力値に維持され、
前記沸騰維持工程における温度は、前記加熱制御手段により、前記所定の圧力値に対応する沸騰温度以下であって１００℃よりも高い加熱停止温度および加熱再開温度間の領域にて沸騰状態を維持するよう制御され、
前記沸騰維持工程の時間を炊飯量によって変化させることを特徴とする電気炊飯器。
【請求項２】
前記制御手段は、前記沸騰維持工程の時間を、前記炊飯量判定手段によって判定された炊飯量が基準量よりも多い場合は短く、基準量よりも少ない場合は長くす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】
前記制御手段は、前記沸騰維持工程における前記加熱手段の加熱量を、前記炊飯量判定手段によって判定された炊飯量が基準量よりも多い場合に大きく、基準量よりも少ない場合に小さくす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４】
前記制御手段は、前記沸騰維持工程中に前記鍋内の温度が前記加熱停止温度を超えると加熱を停止し、前記加熱再開温度を下回ると加熱を再開するよう前記加熱制御手段を制御す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５】
前記沸騰維持工程の初回における前記加熱停止温度および前記加熱再開温度は、前記沸騰維持工程の２回目以降における前記加熱停止温度および前記加熱再開温度と比較して低くされてい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６】
前記加熱停止温度および前記加熱再開温度は、前記沸騰維持工程の開始時に加熱を停止し、所定時間後に判定された鍋底温度と、予め定められたルックアップテーブルにより定められ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１】
所定量の炊飯物を入れる鍋と、前記鍋内の炊飯物を加熱する加熱手段と、前記鍋内の温度を検出するする温度検出手段と、前記鍋内の圧力を制御する圧力弁と、前記温度検出手段からの出力を入力して所定の炊飯工程を実行する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記鍋内の炊飯物に所定量の水を吸水させる吸水工程、前記吸水された炊飯物を沸騰するまで昇温加熱する立上加熱工程、前記立上加熱工程後に鍋内を沸騰状態に維持する沸騰維持工程を含む一連の炊飯工程を実行する電気炊飯器において、
前記制御手段は、前記鍋内の炊飯量を判定する炊飯量判定手段と、前記鍋内の温度を制御する加熱制御手段とを備え、
前記立上加熱工程および前記沸騰維持工程の間は常に前記圧力弁は閉塞されて所定の圧力値に維持され、
前記沸騰維持工程における温度は、前記加熱制御手段により、前記所定の圧力値に対応する沸騰温度以下であって１００℃よりも高い加熱停止温度および加熱再開温度間の領域にて沸騰状態を維持するよう制御され、
前記沸騰維持工程の時間を炊飯量によって変化させることを特徴とする電気炊飯器。
【請求項２】
前記制御手段は、前記沸騰維持工程の時間を、前記炊飯量判定手段によって判定された炊飯量が基準量よりも多い場合は短く、基準量よりも少ない場合は長くす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】
前記制御手段は、前記沸騰維持工程における前記加熱手段の加熱量を、前記炊飯量判定手段によって判定された炊飯量が基準量よりも多い場合に大きく、基準量よりも少ない場合に小さくす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４】
前記制御手段は、前記沸騰維持工程中に前記鍋内の温度が前記加熱停止温度を超えると加熱を停止し、前記加熱再開温度を下回ると加熱を再開するよう前記加熱制御手段を制御す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５】
前記沸騰維持工程の初回における前記加熱停止温度および前記加熱再開温度は、前記沸騰維持工程の２回目以降における前記加熱停止温度および前記加熱再開温度と比較して低くされてい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６】
前記加熱停止温度および前記加熱再開温度は、前記沸騰維持工程の開始時に加熱を停止し、所定時間後に判定された鍋底温度と、予め定められたルックアップテーブルにより定められることを特徴とする請求項１に記載の電気炊飯器。
【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２０１２−１０８７３（Ｐ２０１２−１０８７３Ａ）
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４９１８１（Ｐ２０１０−１４９１８１）
【出願日】平成２２年６月３０日（２０１０．６．３０）
【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２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月３０日（２０１０．６．３０）
【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）】
[ Back to top ]