JP2005230169A - 炊飯器 - Google Patents

Abstract

【課題】 炊飯時間の短縮を図りながらも、美味しいご飯を炊き上げることができる炊飯器を提供する。
【解決手段】 炊飯運転を加熱、沸騰、ドライアップ及び蒸らしの各行程から構成し、加熱行程では炊飯温度を１２０℃（鍋内圧力２気圧）まで急激に上昇させ、沸騰行程ではその１２０℃に維持させ、ドライアップ行程では炊飯温度を１２３℃（鍋内圧力２．２気圧）まで上昇させ、その後、蒸らし行程を実行させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、鍋内に圧力を加えた状態で炊飯を行なう炊飯器に関する。

従来より、米と水を収容した鍋内の圧力を大気圧以上にして炊飯を行なうと、米に水が充分に浸透して美味しいご飯を炊くことができることが知られており、その炊飯運転は、通常、米を水に浸しておく浸し行程、水及び米を一気に加熱する加熱行程、水を沸騰状態に維持する沸騰行程及び加熱を停止して待機する蒸らし行程からなっている（例えば特許文献１参照）。
特開２０００−１０２４８０号公報

米の主成分である澱粉は、グルコースが直鎖状又は樹状に水素結合した分子であり、温度が高くなると水素結合が切断されてグルコースになっていく。このときに澱粉の周辺に多量の水があると、水素結合が切断された澱粉は自由に動くことが可能でグルコース間の距離が大きくなって澱粉は膨脹していく。この澱粉を膨脹させていく変化が糊化と呼ばれるもので、炊飯上主要な変化である。以上のように、澱粉の糊化に際しては、澱粉の周辺に多量の水が必要であり、従来では、必要な水は主に浸し行程で供給されるようになっている。この浸し行程で米に対して充分に吸水が行なわれていないと、後の加熱行程では米の外郭部から糊化を始めて澱粉の膨脹のための中心部へ水が浸透しにくくなり、又、水分率が少ないことから糊化が遅れる。

以上の理由から、従来、美味しいご飯を炊くには、浸し行程で米の水分率が２５重量％程度になるまで吸水を行なう必要があり、このためには、浸し行程で、水温２０℃では６０分、水温３０℃では３０分、水温５０℃では１５分の吸水を実行させる必要があり、これが炊飯時間の短縮の障害となっている。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、炊飯時間の短縮を図りながらも、美味しいご飯を炊き上げることができる炊飯器を提供するにある。

請求項１記載の発明は、
被炊飯物を収容する鍋を収納する炊飯器本体と、
この炊飯器本体の開口部に開閉可能に設けられ、閉塞時に前記鍋内を密閉状態とする蓋体と、
前記鍋を加熱する加熱手段と、
前記蓋体に設けられ、開放時に前記鍋内を大気に連通させる弁装置と、
前記加熱手段を制御して加熱、沸騰及びドライアップ等の行程からなる炊飯運転を実行させる制御手段とを具備し、
前記制御手段は、炊飯運転時に前記弁装置を閉塞させ、加熱行程中は前記加熱手段の入力を前記鍋内の圧力が大気圧より急速に上昇するにように制御し、沸騰行程では前記加熱手段の入力を低下させて前記鍋内の圧力を略１．４気圧以上の値に設定された設定圧力に維持させ、ドライアップ行程では前記加熱手段の入力を前記鍋内の圧力がそれ以前の圧力をよりも大になるように制御した後に停止させるようにしたことを特徴とする。

鍋内に圧力を加えると、米の浸透圧が増加し、又、圧力によっても澱粉の水素結合が切断されるので、米の外周部が糊化していても水が中央部に浸透していく。従って、従来のような浸し行程を設けなくても澱粉の糊化を促進できるようになる。しかしながら、米は過剰な水（水／米の割合が１．５程度）の中で圧力を受けて炊飯されると、表面組織が崩れて内部の澱粉粒が流出する。流出した澱粉粒は水に溶解し、一般に「おねば」と呼ばれる粘りとなって米周囲に付着する。この圧力が大きくなると、この「おねば」が過剰に生じて、食感が悪くなる。この場合、過剰な「おねば」を抑えるためには、圧力を１．２気圧程度に抑えて澱粉粒の流出速度を小さくすること、又は、沸騰時間を短くして澱粉粒の流出量を小さくすること、の二つが考えられる。

請求項１の発明では、炊飯時間の短縮を図るために従来の浸し行程をなくして、炊飯運転を加熱行程、沸騰行程及びドライアップ行程等から構成する。制御手段は、加熱行程では、鍋内の圧力を１．４気圧以上の値に設定され設定圧力に急激に上昇させ、沸騰行程では、１．２気圧より高い１．４気圧以上の設定圧力に維持して高温度及び高圧力により米に水を浸透させ且つ糊化を促進させる。

そして、沸騰行程の沸騰継続する沸騰時間を長くすると、澱粉粒の水に対する流出量が大きくなって「おねば」が過剰に生じるので、この沸騰時間を短くする必要がある。しかしながら、沸騰時間を短くすると、鍋内に過剰な水が残存し且つ米が完全に糊化するための加熱量が不足するようになる。
そこで、請求項１の発明では、制御手段は、沸騰行程終了後のドライアップ行程では加熱手段の入力を前記鍋内の圧力がそれ以前の圧力をよりも大になるように制御した後に停止させるようにする。これにより、鍋内の余分な水分は強制的に蒸発され、圧力上昇に伴う加熱量の増加により糊化のための加熱量が補給されるとともに、圧力上昇によっても糊化が促進され、美味しいご飯が炊き上がる。

請求項２記載の発明は、
被炊飯物を収容する鍋を収納する炊飯器本体と、
この炊飯器本体の開口部に開閉可能に設けられ、閉塞時に前記鍋内を密閉状態とする蓋体と、
前記鍋を加熱する加熱手段と、
前記蓋体に設けられ、開放時に前記鍋内を大気に連通させる電磁弁と、
前記加熱手段を制御して加熱、沸騰及びドライアップ等の行程からなる炊飯運転を実行させる制御手段とを具備し、
前記制御手段は、炊飯運転時に前記電磁弁を閉塞させ、加熱行程中は前記加熱手段の入力を前記被炊飯物の温度が急速に上昇するにように制御し、沸騰行程では前記加熱手段の入力を低下させて前記炊飯物の温度を略１０９℃以上の値に設定された設定温度に維持させ、ドライアップ行程では前記加熱手段の入力を前記被炊飯物の温度がそれ以前の温度よりも大になるように制御した後に停止するようにしたことを特徴とする。

請求項２の発明は、圧力をこれと相間関係にある温度に置き換えたものであり、このような構成によっても、請求項１記載の発明と同様の効果を得ることができる。

本発明は、炊飯時間の短縮を図りながらも、美味しいご飯を炊き上げることができるという優れた効果を奏する。

以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明する。
図２には、圧力式電気炊飯器の概略的断面図が示されている。炊飯器本体１は、上面が開口するもので、その内部に誘電体を含む鍋２が装着されており、この鍋２は、炊飯器本体１内の下部に配設された加熱手段たる熱コイル３により誘導加熱（ＩＨ）されるようになっている。炊飯器本体１の上面開口部には、外蓋４と中蓋５とからなる蓋体６が開閉可能に枢設されていて、閉塞時には、中蓋５が鍋２の上面開口部を気密に閉塞するとともに、外蓋４が炊飯器本体１の上面開口部を閉塞するようになっている。

蓋体６には、中蓋５から外蓋４にわたって鍋２内を大気中に連通させる通気孔部７が形成されており、この通気孔部７には、これを開閉する弁装置としての電磁弁８が配設されている。この場合、弁装置たる電磁弁８は、実際には、中蓋５に設けられた機械的弁体と外蓋４に設けられた電磁駆動部とから構成されるが、ここでは、説明を簡単にするため単なる電磁弁８として示されている。尚、外蓋４内には、中蓋５の温度を検出するサーミスタからなる蓋温度センサ９が配設されている。

図３には、電気的構成の概略的ブロック線図が示されている。制御装置１０は、炊飯器本体１内に配設されたもので、マイクロコンピュータを主体として構成されており、後述するように炊飯運転を制御する。制御装置１０において、各入力ポートには、各種スイッチ１１及び蓋温度センサ９が接続され、各出力ポータは、インバータ１２を介して加熱コイル３に接続されているとともに、駆動回路１３を介して電磁弁８に接続されている。

次に、本実施例の作用につき、図１及び図４をも参照して説明するに、図１には各行程を説明するための温度特性、圧力特性及びタイムチャートが示され、図４にはフローチャートが示されている。
使用者が、鍋２内に米と適量の水を収容して蓋体６を閉塞させ、各種スイッチ１１の必要なスイッチを操作した上で、炊飯スイッチをオンさせると、制御装置１０が炊飯動作を開始する（スタート）。制御装置１０は、まず、処理ステップＳ１となり、電磁弁８に通電（オン）して閉塞させるとともに、インバータ１２を制御して加熱コイル３に１３００Ｗの高周波電力を入力させる（図１時刻ｔ０）。これにより、加熱行程が開始され、加熱コイル３は鍋２を誘導加熱するようになり、鍋２の温度は急激に上昇し、これにともなって、中蓋５の温度は図１に実線に示すように急激に上昇し、被炊飯物の温度も同図二点鎖線で示すように急激に上昇する。尚、中蓋５の温度（中蓋温度）は、蓋温度センサ９が検出する温度であり、被炊飯物の温度（炊飯温度）は、中蓋温度との相関関係で推定される温度を示す。尚、以下の説明から明らかになるように、被炊飯物の温度（炊飯温度）は、中蓋温度と初期温度上昇時以外は、略等しい温度特性を有する。

制御装置１０は、処理ステップＳ２に移行し、中蓋温度が６０℃になった時点（図１時刻ｔ１）から８０℃まで上昇した時点（図１時刻ｔ２）までの時間Ｔ１（即ち温度上昇速度）を測定する。そして、蓋体６の電磁弁８は通電されて閉塞されているので、鍋２内は密封された状態にあり、従って、鍋２内の温度が上昇すると、その鍋２内の圧力（鍋内圧力）も図１に示すように１気圧より上昇し始める。この鍋内圧力は、中蓋温度との相関関係で推定される圧力を示す。

制御装置１０は、処理ステップＳ３に移行し、処理ステップＳ２で測定した時間Ｔ１に基づいて時間Ｔ２及びＴ３を計算する。時間Ｔ１は負荷量即ち炊飯容量を示す要素である。時間Ｔ２は中蓋温度が設定温度（例えば１２０℃で、鍋２内の圧力に換算すれば２気圧）になってから糊化が終了するまでの時間であり、糊化が完全に終了する時間よりも短く設定されている。時間Ｔ３は、炊飯容量に応じた最適の蒸らし時間である。

制御装置１０は、処理ステップＳ４に移行し、中蓋温度を検知して次の判断ステップＳ５になり、検知した中蓋温度が設定温度たる１２０℃になったか否かを判断し、「ＮＯ」であれば処理ステップＳ４及び判断ステップＳ５を繰り返す。中蓋温度が設定温度たる１２０℃になると（図１時刻ｔ３）、制御装置１０は、判断ステップＳ５で「ＹＥＳ」と判断して処理ステップＳ６に移行し、沸騰行程となる。制御装置１０は、処理ステップＳ６では、インバータ１２を介して加熱コイル３の入力を３００Ｗに下降させ、且つ、インバータ１２を介して加熱コイル３を制御して中鍋温度を設定温度１２０℃に維持させる。この時には、鍋２内の圧力は、図１に示すように、２気圧（推定）に一定に維持される。

制御装置１０は、次に、処理ステップＳ７及び判断ステップＳ８に順次移行して時刻ｔ３からの時間を計測して（沸騰行程の継続時間を計測して）これが時間Ｔ２に達したか否かを判断し、達していないときには「ＮＯ」を判断して処理ステップＳ７及び判断ステップＳ８を繰り返す。制御装置１０は、時間Ｔ２の計測を終了して判断ステップＳ８で「ＹＥＳ」と判断したときには、インバータ１２を介して加熱コイル３の入力を１３００Ｗに上昇させ、ドライアップ行程を開始させる（図１時刻ｔ４）。この時、制御装置１０は、時間Ｔ２の経過直前の中蓋温度を基準温度として記憶するようになっており、ここでは、記憶した基準温度は設定温度１２０℃であったとする。

制御装置１０は、更に、処理ステップＳ１０及び判断ステップＳ１１に順次移行して中蓋温度が規定温度に上昇したか否かを判断し、「ＮＯ」のときには処理ステップＳ１０及び判断ステップＳ１１を繰り返す。この場合、制御装置１０は、上記基準温度（１２０℃）を基にこれに３℃（気圧に換算して０．２気圧）加算した１２３℃を規定温度とするようになっている。そして、制御装置１０は、判断ステップＳ１１で「ＹＥＳ」と判断したときには、処理ステップＳ１２に移行して加熱コイル３に対する入力を停止（オフ）させてドライアップ行程を終了させ、蒸らし行程を開始させる（図１時刻ｔ５）。

その後、制御装置１０は、処理ステップＳ１３及び判断ステップＳ１４に順次移行し、時刻ｔ５からの時間を計測してこれが前述した最適な蒸らし時間たる規定時間Ｔ３に達したか否かを判断し、規定時間Ｔ３に達していないときには、「ＮＯ」を判断して処理ステップＳ１３及び判断ステップＳ１４を繰り返す。制御装置１０は、時間Ｔ３の計測を終了して判断ステップＳ１４で「ＹＥＳ」と判断したときには、処理ステップＳ１５に移行して電磁弁８を断電（オフ）させて開放させ、鍋２内の圧力を大気に開放させて蒸らし行程を終了し（ｔ６）、以て、炊飯運転を終了する（エンド）。

このように本実施例によれば、制御装置１０は、炊飯運転を加熱行程、沸騰行程、ドライアップ行程及び蒸らし行程から構成し、加熱行程では、加熱コイル３の入力を１３００Ｗにして中蓋温度（炊飯温度）を設定温度１２０℃（鍋２内の設定圧力２気圧）に急激に上昇させ、沸騰行程では、その設定温度１２０℃に維持するように制御したので、高温度及び高圧力により米に水を浸透させ且つ糊化を促進させることができ、そして、沸騰行程終了後のドライアップ行程では、加熱コイル３の入力をその直前のそれよりも大になるように制御したので、鍋２内の余分な水分は強制的に蒸発され、圧力上昇に伴う加熱量の増加により糊化のための加熱量が補給されるとともに、圧力上昇によっても糊化が促進され、以て、美味しいご飯を炊き上げることができる。

これにより、従来のような浸し行程を行わなくても美味しいご飯を炊き上げることができるようになり、しかも、沸騰行程の時間も強制的なドライアップ行程を巧みに利用することにより従来より短くするようにしたので、全体として炊飯時間の大幅な短縮を図ることができる。
更に、本実施例によれば、制御装置１０は、加熱行程時における温度上昇速度（時間Ｔ１）を測定して被炊飯物の容量を検出し、これに基づいて、沸騰行程の沸騰時間（時間Ｔ２）及び蒸らし行程の蒸らし時間（間Ｔ３）を設定するようにしたので、被炊飯物の容量応じた最適な沸騰及び蒸らしを行なうことができて、一層美味しいご飯を炊き上げることができる。

そして、本実施例によれば、制御装置１０は、ドライアップ行程の終了時点をこのドライアップ行程の開始直前の温度に基づいて設定するようにしたので、ドライアップ行程における加熱量及び圧力に過不足を生じることはない。
尚、本発明は上記し且つ図面に示す実施例にのみ限定されるものではなく、次のような変形、拡張が可能である。

上記実施例では、設定温度を１２０℃にしたが、これは、鍋２内の圧力に換算して２気圧に相当するもので、沸騰行程時の圧力としては米に対する吸水性（浸透圧）が最適であることに基づくものであるが、これに限定されるものではなく、圧力として略１．４気圧以上２．４気圧以下（炊飯温度にして略１０９℃以上１２６℃以下）の範囲に設定すればよい。この場合、下限値の略１．４気圧は、これ未満では浸し行程をなくしたことによる米に対する吸水性を補うことが困難になることから定められ、上限値の略２．４気圧は、圧力式電気炊飯器の耐圧安全性から定められたものである。

上記実施例では、中蓋温度を検出して鍋２内の圧力を換算推定して間接的に検出するようにしたが、鍋２内の圧力を直接検出する圧力センサを設けるようにしてもよい。
加熱行程、沸騰行程、ドライアップ行程及び蒸らし行程は、予め設定された時間により制御してもよい。
炊飯運転の蒸らし行程は、特に行程として設けなくても自然の蒸らし状態にしてもよいく、この場合は、ドライアップ行程終了時に電磁弁８を開放させるとよい。

加熱手段としては、加熱コイル３に限らず、電気ヒータ、ガスバーナ等、入力調整可能（加熱量調節可能）なものであればよい。

本発明の一実施例を示す行程説明図 概略的断面図 電気構成の概略的ブロック線図 フローチャート

符号の説明

図面中、１は炊飯器本体、２は鍋、３は加熱コイル（加熱手段）、４は外蓋、５は中蓋、６は蓋体、８は電磁弁（弁装置）、９は蓋温度センサ、１０は制御装置（制御手段）を示す。

Claims (6)

1. 被炊飯物を収容する鍋を収納する炊飯器本体と、
   この炊飯器本体の開口部に開閉可能に設けられ、閉塞時に前記鍋内を密閉状態とする蓋体と、
   前記鍋を加熱する加熱手段と、
   前記蓋体に設けられ、開放時に前記鍋内を大気に連通させる弁装置と、
   前記加熱手段を制御して加熱、沸騰及びドライアップ等の行程からなる炊飯運転を実行させる制御手段とを具備し、
   前記制御手段は、炊飯運転時に前記弁装置を閉塞させ、加熱行程中は前記加熱手段の入力を前記鍋内の圧力が大気圧より急速に上昇するにように制御し、沸騰行程では前記加熱手段の入力を低下させて前記鍋内の圧力を略１．４気圧以上の値に設定された設定圧力に維持させ、ドライアップ行程では前記加熱手段の入力を前記鍋内の圧力がそれ以前の圧力をよりも大になるように制御した後に停止させるようにしたことを特徴とする炊飯器。
2. 被炊飯物を収容する鍋を収納する炊飯器本体と、
   この炊飯器本体の開口部に開閉可能に設けられ、閉塞時に前記鍋内を密閉状態とする蓋体と、
   前記鍋を加熱する加熱手段と、
   前記蓋体に設けられ、開放時に前記鍋内を大気に連通させる弁装置と、
   前記加熱手段を制御して加熱、沸騰及びドライアップ等の行程からなる炊飯運転を実行させる制御手段とを具備し、
   前記制御手段は、炊飯運転時に前記弁装置を閉塞させ、加熱行程中は前記加熱手段の入力を前記被炊飯物の温度が急速に上昇するにように制御し、沸騰行程では前記加熱手段の入力を低下させて前記炊飯物の温度を略１０９℃以上の値に設定された設定温度に維持させ、ドライアップ行程では前記加熱手段の入力を前記被炊飯物の温度がそれ以前の温度よりも大になるように制御した後に停止するようにしたことを特徴とする炊飯器。
3. 制御手段は、被炊飯物の容量に応じて沸騰行程の時間を設定することを特徴とする請求項１又は２記載の炊飯器。
4. 制御手段は、沸騰行程の終了直前の温度に基づいてドライアップ行程の終了時点を設定することを特徴とする請求項１又は２記載の炊飯器。
5. 制御手段は、ドライアップ行程の終了後は電磁弁を閉塞させた状態での蒸らし行程を実行させ、その蒸らし行程の時間は、被炊飯物の容量に応じて設定することを特徴とする請求項１又は２記載の炊飯器。
6. 制御手段は、被炊飯物の容量を加熱行程における温度上昇速度に基づいて判定することを特徴とする請求項３又は５記載の炊飯器。
   

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