JP2009154026A - 圧力式炊飯器 - Google Patents

Abstract

【課題】沸騰中に米を十分に撹拌し、ご飯をムラなく炊き上げることができると共に、炊き上がり後のご飯の上面が平坦になるようにして視覚的な美的効果を奏する圧力式炊飯器を提供すること。
【解決手段】水と米を収容する鍋と、加熱手段と、鍋内と外気とを連通或は遮断する圧力弁と、加熱手段と圧力弁の制御手段を備え、被炊飯物を急速に加熱する立上り工程を経て沸騰維持工程に移行する圧力式炊飯器であって、制御手段は、前記被炊飯物を急激に加熱する立上り工程の終了後に前記鍋内を一定圧力に保持する沸騰維持工程を経て保温工程へ移行するように制御するプロセスを有し、沸騰維持工程中においては、加熱手段を断続的に作動させて加熱量を制御すると共に、圧力弁が開状態とされている間には加熱手段を作動させて被炊飯物を加熱するプロセスを有している。
【選択図】 図８

Description

本発明は、鍋内を加圧状態にして炊飯を行うことにより、短時間で美味しいご飯を炊き上げる圧力式の炊飯器に関する。

圧力式の炊飯器は、一般に、鍋内で米に水を吸水させる吸水工程、吸水後に加熱手段をフルパワーにして急速に加熱・昇温し沸騰状態に至らせる立上げ工程、前記工程で加圧された鍋内でこの沸騰状態を保って米を炊き続ける沸騰維持工程、及び、前記沸騰維持工程の終了後に米をむらすむらし工程の各工程を経てご飯を炊き上げている。

この炊飯器の特長は、炊飯時、特に、沸騰開始前や沸騰中に鍋内の圧力を高くし、加熱と圧力との相乗作用によって水を米粒内に短時間で浸透させて炊飯時間を短縮し、結果として軟らかいご飯を炊き上げるところにある。

そして、最近の炊飯器は、鍋の外周に誘導加熱コイルを装着し、このコイルで発生させたうず電流を利用した炊飯器、所謂ＩＨ炊飯器なるものが主流となっている。しかし、この炊飯器は鍋自体を発熱させる構造となっているので、鍋の内側壁に近いところ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、炊きムラが生じることがある。

また、ＩＨ炊飯器とは異なる方式を採用し、古くから商品化されているヒータを内装した熱板を鍋の底に密着する熱板式の炊飯器は、ヒータによって鍋底全体を加熱するので、鍋底部が集中的に加熱されるため鍋内に炊きムラを生じ、炊き上がったときのご飯上面が山形となり、全体が均一に炊き上がらないことがある。

そこで、本件の出願人は、このような炊飯器が有する課題を克服するために、この種の炊飯器に種々の改良を加え、その成果をこれまで数多く特許出願している（例えば、下記特許文献１、２参照）。

下記特許文献１に開示した炊飯器は、炊飯時間を短縮し、炊き上がり状態を良好にするものであって、被炊飯物を入れた鍋と、この鍋を加熱する加熱源と、鍋内の圧力を調整する圧力装置を備え、この圧力装置によって、予熱工程、炊き上げ工程、沸騰工程の一連の炊飯工程において鍋内の圧力状態を所定の圧力に維持して、予熱工程での米の吸水、炊き上げ、沸騰の各工程における吸水及び熱伝導を良好にしたものである。

また、下記特許文献２に開示した炊飯器は、制御手段を備え、この制御手段により鍋内の被炊飯物が沸騰温度に達した沸騰維持工程中に、圧力弁を圧力機構により開作動させて沸騰中の鍋内の圧力を変更するように制御することにより、米粒を激しく沸騰現象、いわゆる突沸現象により激しく攪拌、踊らせながらかき混ぜて炊き上げるようにしたものである。

特開平６−２２７１０号公報（図１、段落［０００５］〜［０００９］） 特開２００４−８１８２４号公報（図２、要約）

これらの炊飯器によれば、美味しいご飯を炊き上げることができる。しかし、その後、さらに研究・開発を進めてきた結果さらなる改良点が発見された。そこで本発明は、この炊飯器の改良に関するもので、その発明の目的は、沸騰中に米を十分に撹拌し、ご飯をムラなく炊き上げることができるとともに、炊き上がり後のご飯の上面が平坦になるようにして視覚的な美味効果を奏することができる炊飯器を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、特に、炊飯量が多い場合に炊きムラが起きやすく、炊き上がりのご飯上面が平坦になりにくかったが、炊飯量が多くても少なくても炊き上がり後のご飯の上面が平坦になるようにした炊飯器を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本願の請求項１に記載の圧力式炊飯器は、水と米とを含む被炊飯物を収容する鍋と、該鍋内の被炊飯物を加熱する加熱手段と、該鍋の開口部を塞ぐ蓋体と、該鍋内圧力を略一定にするように鍋内と外気とを連通或は遮断する圧力弁と、該圧力弁に関連づけられこの圧力弁を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の開閉制御を行う制御手段とを備えた圧力式炊飯器であって、前記制御手段は、前記被炊飯物を急激に加熱する立上り工程の終了後に前記鍋内を一定の加圧された圧力に保持する沸騰維持工程を経て保温工程へ移行するように制御するプロセスを有し、前記沸騰維持工程中においては、前記加熱手段を断続的に作動させて加熱量を制御すると共に、前記圧力弁を開放する前に前記加熱手段を作動させて前記圧力弁が開状態とされている間には前記被炊飯物を加熱するプロセスを有していることを特徴とする。

また、本願の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の圧力式炊飯器に係り、前記制御手段は、前記沸騰維持工程中における前記圧力弁を開状態とする時間を所定時間に設定し、前記開状態とする時間の終了後に前記圧力弁を閉塞させることを特徴とする。

また、本願の請求項３に記載の発明は、前記制御手段は、前記圧力弁の閉塞後は、前記加熱手段により前記被炊飯物を加熱して前記鍋内を一定圧力まで加圧し、一定圧力到達後はこの圧力を所定時間維持させることを特徴とする。

また、本願の請求項４に記載の発明は、前記制御手段は、前記鍋内が沸騰維持工程中でかつ前記圧力弁が強制的に開状態となされていないときに、前記鍋内圧力を１．１〜１．４気圧に維持するように前記圧力弁を制御することを特徴とする。

また、本願の請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の圧力式炊飯器に係り、前記沸騰維持工程中における前記圧力弁を開状態とする時間は、前記鍋内圧力が大気圧近くまで低下する程度に設定されていることを特徴とする。

また、本願の請求項６に記載の発明は、請求項２に記載の圧力式炊飯器に係り、前記沸騰維持工程中における前記圧力弁を開状態とする回数は、１〜１０回に設定されていることを特徴とする。

また、本願の請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の圧力式炊飯器に係り、前記蓋体は前記被炊飯物の沸騰状態を検出する沸騰検出手段を備え、前記制御手段は前記沸騰検出手段による沸騰検出後の所定時間をカウントするタイマーを備え、前記タイマーのカウント終了後に前記圧力弁開放機構を作動させて前記圧力弁を開放させることを特徴とする。

また、本願の請求項８に記載の発明は、請求項７記載の圧力式炊飯器に係り、炊飯器本体には、鍋内の炊飯量を検出する炊飯量検出手段を備え、前記制御手段は前記炊飯量検出手段により検出した炊飯量を記憶する炊飯量記憶手段を備え、前記沸騰維持工程中は、前記炊飯量記憶手段による炊飯量のデータに基づき前記加熱手段の加熱量を制御すると共に、前記炊飯量が「大」の時はタイマーの所定時間のカウント中に前記加熱手段による加熱を開始し、前記炊飯量が「小」の時は少なくとも前記タイマーが所定時間のカウントを終了する時点か若しくはそれまでに前記加熱手段による加熱を開始するように設定されていることを特徴とする。

また、本願の請求項９に記載の発明は、請求項１に記載の圧力式炊飯器に係り、前記圧力弁は、前記鍋内と外気とを連通する圧力孔と、前記沸騰維持工程中の被炊飯物の加熱時には前記圧力孔を閉塞するボールとで構成され、前記圧力弁の開放時には前記圧力弁開閉機構により前記ボールを強制的に移動させて前記圧力孔を開放するようになされていることを特徴とする。

また、本願の請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の圧力式炊飯器に係り、前記圧力孔の開口面積は、６ｍｍ²〜１８ｍｍ²であることを特徴とする。

また、本願の請求項１１に記載の発明は、請求項１に記載の圧力式炊飯器に係り、前記圧力弁の下部にフィルターを着脱自在に装着したことを特徴とする。

また、本願の請求項１２に記載の発明は、請求項７に記載の圧力式炊飯器に係り、前記制御手段は、前記炊飯量記憶手段による炊飯量のデータに基づき炊飯量に応じて前記沸騰維持工程中の前記加熱手段の加熱時間を設定し、該加熱時間は炊飯量が「大」の場合は長く、炊飯量が「中」の場合は中程度に、炊飯量が「小」の場合は短く設定することを特徴とする。

請求項１〜３の発明によれば、被炊飯物を急激に加熱する立上り工程の終了後に、鍋内を一定圧力に保持する沸騰維持工程を経て保温工程を実行するものであって、沸騰維持工程中に圧力弁を開放することにより、鍋内の圧力を急激に低下させて米粒を撹拌し、鍋内の中央部にあった米粒と内側壁にあった米粒とが混ぜられ鍋内にある米粒全体を均一に加熱することができ、ムラのない炊き上げができる。

特に、沸騰維持工程中においては、加熱手段を断続的に作動させて加熱量を制御しているが、圧力弁を開放する前に加熱手段を作動させて圧力弁の開放時の鍋内圧力の低下時には被炊飯物を加熱することにより、蒸気の発生をより急速、急激に行い、鍋内の米粒をさらに大きく撹拌し鍋内全体の米粒を均一加熱して、炊きあがった被炊飯物の上面に所定大きさの穴、所謂カニ穴と呼ばれる蒸気が抜けたあとの穴（ｓｔｅａｍ−ｈｏｌｅ）が形成され、視覚的にも美味しく見えるようになる。なお、加熱手段を断続的に作動させる際には、デューティ比を適宜変えてもよい。

また、沸騰維持工程中に圧力弁を開放し、この開放時には被炊飯物を加熱するわけであるが、このとき多量の蒸気が発生しているので圧力弁の閉塞後は直ちに一定圧力に戻るため、沸騰維持工程中における鍋内圧力を一定圧力に維持しながら加熱が続行され、芯のないご飯を炊き上げることができる。

同様に、圧力弁の閉塞後は被炊飯物を加熱して一定圧力まで加圧し、その圧力を所定時間維持するので、圧力と熱により米粒を十分に加熱し芯の中心部まで軟らかくすることができる。

請求項４、５の発明によれば、圧力弁は、沸騰維持工程中で開放していない時に鍋内圧力が１．１〜１．４気圧に維持されるので、鍋内圧力をこの範囲にすることにより、米粒を沸騰現象（突沸）により激しく攪拌、いわゆる踊らせながらかき混ぜて炊き上げることができる。

即ち、この範囲内での鍋内圧力は、実験的に撹拌が十分にできて圧力炊飯が可能な最低の圧力値と急激な圧力変化（圧力低下）に伴って被炊飯物が鍋内から飛び出さない最大の圧力値となる。

そして、沸騰維持工程中での圧力弁の開放時間は、鍋内圧力が大気圧かそれに近い気圧まで低下する程度の時間に設定したものであるから、安全弁の閉塞時と開放時の鍋内圧力差が大きくなり、その差の大きい分だけ米粒が鍋内を流動し米粒のかき混ぜが大きくなってより均一に加熱される。

請求項６の発明によれば、沸騰維持工程中における圧力弁の開閉回数を１〜１０回に設定したものであるから、鍋内の残水が十分であれば回数を増すほど撹拌効果も増すが、残水量が減少するため十分な撹拌を得るにはこの回数の範囲内がよい。因みに、圧力弁の開閉回数を１回或は２回にした場合は、十分な撹拌効果が得られない。

請求項７の発明によれば、沸騰維持工程中の圧力弁の最初の開放動作は、沸騰検出手段による沸騰検出後の所定時間のカウント後に設定したものであるから、沸騰検出直後に圧力弁を開放するのではなく沸騰状態が安定する所定時間後に開放するため、確かな沸騰状態の一定圧力の時に圧力低下を行うことができ、いつでも１回目の圧力弁の開放時から安定したかき混ぜ効果が得られる。

請求項８の発明によれば、炊飯量が多い「大」の時は、前述の所定時間のカウント中に加熱を開始し、炊飯量が少ない「小」の時は、所定時間のカウントを終了する時点か、若しくはそれまでの間に加熱を開始するものであるから、炊飯量に応じて沸騰時の加熱量を制御し美味しいご飯を得るようにしたプログラムにも対応し、圧力弁の開放時には必ず炊飯物を加熱することができ、一気に圧力低下を行ってかき混ぜ効果を達成し得る。

請求項９の発明によれば、鍋内圧力を低下する時にはボールが圧力孔から離れ、鍋内圧力がこの圧力孔から一気に外気に抜けているわけであるが、圧力孔の開口面積を大きく、圧力弁の開放時間を短く、且つ鍋内圧力を大気圧よりも高く設定したことにより、圧力弁の開放時には鍋内の高圧力が開口面積の大きい圧力孔から一気に抜けることになり、圧力孔の大きな開口面積と圧力弁の開放時の被炊飯物の加熱との相乗作用によって効率のよいかき混ぜが行われる。

請求項１０の発明によれば、圧力孔の開口面積を６〜１８ｍｍ２の範囲に設定することにより、鍋内の圧力調整を円滑に行うことができる。なお、この面積を大きくすれば圧力を一気に速く抜くことができるが、面積を大きくすると危険であるばかりか、水分も速く外部へ抜けてしまうので、この範囲が好ましい。

請求項１１の発明によれば、圧力弁の下部にフィルターを設けたことにより、圧力弁の開放時に鍋内を一気に流動する米粒がフィルターに阻止されることにより、外部へ飛散することがない。

請求項１２の発明によれば、制御手段は、炊飯量記憶手段による炊飯量のデータに基づき炊飯量に応じて沸騰維持工程中の加熱手段の加熱時間を設定し、加熱時間は炊飯量が「大」の場合は長く、炊飯量が「中」の場合は中程度に、炊飯量が「小」の場合は短く設定するので炊飯量の差にかかわらず米粒を十分に加熱し芯の中心部まで軟らかくすることができる。

本発明の一実施例に係る炊飯器の断面図である。 図１の圧力弁開放機構を示す拡大断面図である。 制御手段の一部タイマーを示すブロック図である。 炊飯器の制御フローチャートである。 炊飯器の制御フローチャートである。 炊飯器の制御フローチャートである。 炊飯器の制御フローチャートである。 炊飯器の炊飯開始から保温までの各工程での鍋内圧力、鍋底温度、蒸気温度、圧力弁の開閉タイミング、加熱手段の加熱タイミングを示した説明図である。 図８の一部を拡大した説明図である。

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、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。

図１は本発明の一実施例に係る炊飯器の断面図、図２は図１の圧力弁開放機構を示す拡大断面図、図３は図１の制御手段の一部タイマーを示すブロック図、図４乃至図７は炊飯器の制御フローチャート、図８は炊飯器の炊飯開始から保温までの各工程での鍋内圧力、鍋底温度、蒸気温度、圧力弁の開閉タイミング、加熱手段の加熱タイミングを示す説明図、図９は図８の一部を拡大した説明図である。

本発明の炊飯器は、米の種類及び炊き上げ状態に応じて複数の炊飯コース、例えば、「白米・ふつう」、「白米・すしめし」、及び「玄米・ふつう」の少なくとも三つの基本的な炊飯コースを備え、さらにこの基本炊飯コースの他に「白米・高速」、「白米・応用」、「おかゆ」等のコースをも有している。本実施例では、これらの炊飯コースから最も使用頻度が高い、「白米・ふつう」の炊飯コースについて説明する。

最初に、炊飯器の構造について説明する。

図１、図２において、（１）は炊飯器本体、（２）は水と米を収容するアルミニウムとステンレスのクラッド材よりなる鍋、（３）は鍋（２）を収納するケース、（４）はケース（３）の外側壁及び外底壁に取付けられた加熱手段である。この加熱手段（４）としては例えば誘導コイルを使用している。

（５）は鍋（２）の開口部（６）を覆う開閉自在の蓋体で、下側に設けた着脱自在な内蓋（７）とその上方に設けた外蓋（８）とから構成される。

内蓋（７）には、図２に示すように、圧力弁（１４）が設けられ、圧力孔（９）を有する弁座（１０）と、この弁座（１０）の上に自重により圧力孔（９）を塞ぐ金属性のボール（１１）と、このボール（１１）を覆うカバー（１２）とからなる開閉機構（１８）を備えている。この圧力弁（１４）は、鍋（２）内の圧力とボール（１１）の自重とのバランスによって、ボール（１１）が圧力孔（９）上に移動されたり離れたりし、このボール（１１）の移動により圧力孔（９）の開閉が行われる。

また、内蓋（８）には鍋（２）内が異常に加圧された時、例えば炊飯中に圧力弁（１４）が故障して開かないときなどに開放して鍋内の圧力を逃がす安全弁（９ａ）を備えている（図１参照）。

外蓋（８）内の圧力弁（１４）には、図１、図２に示すように、プランジャ（１７）が取付けられており、このプランジャ（１７）は、制御手段（２０）により制御される。すなわち、プランジャ（１７）は、制御手段（２０）からの出力を受けていないときは、ロッド（１７ａ）がシリンダ（１７ｂ）から突出して圧力孔（９）上のボール（１１）を圧力孔（９）の横方向に押し、圧力孔（９）を強制的に開放する。また、プランジャ（１７）は、制御手段（２０）の出力を受けた時には、ロッド（１７ａ）がシリンダ（１７ｂ）内に引き込まれる。このときボール（１１）は、自重により圧力孔（９）上に戻り、圧力孔（９）を閉塞する。

このようにしてプランジャ（１７）は、圧力弁の開放機構として動作し、この開放動作により、炊飯工程中に加圧された鍋内の圧力を強制的に低下させる。

外蓋（８）には、圧力孔（９）を介して鍋（２）内と大気とを連通し、鍋（２）内の圧力や蒸気を大気中に逃がす蒸気口（１５）を有している。

炊飯器本体（１）は、図１に示すように、上述の炊飯コースを選択するための選択手段（１６）を備えている。

制御手段（２０）は、周知のようにＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどで構成されたハードウエアと、後述するフローチャートの内容を実行するためのソフトウエアとにより構成される。

鍋（２）の底部には、図１に示すように、炊飯量検出手段としても機能し鍋底温度を検出するための温度センサー（１９ｂ）、また、蓋体（８）には適切な位置に蒸気温度を検出する沸騰検出手段となる蒸気センサー（１９ａ）が取付けられており、各センサー（１９ａ）、（１９ｂ）の出力は、制御手段（２０）に送られる。なお、温度センサーの出力により鍋内の炊飯量を検出することは、既に公知であるので詳細な説明を省略する。

前記圧力弁（１４）の下部には、図１、図２に示すように、弁座（１０）に着脱自在に装着され複数個の小孔を穿設したフィルター（２１）が装着される。このフィルター（２１）を装着することにより、圧力弁（１４）の開放時に鍋内を一気に流動する米粒がこのフィルター（２１）によって阻止され外気に放出されるのを防止できる。

図３を参照して制御手段（２０）を説明する。

（２２）は前記蒸気センサー（１９ａ）が鍋内から発生する蒸気温度が７５度に達したことを検出したときに、沸騰開始温度である信号を受けて固定した所定時間（ｔ１＝１２秒）をカウントする第１タイマーである。

（２３）は前記蒸気センサー（１９ａ）による沸騰開始の温度信号を受けて（ｔ１）＋（開放時間Ｔ）＝１６秒のカウントを行う第２タイマーである。

（２４）は前記第１タイマー（２２）の所定時間（１２秒）のカウント後に一定時間（ｔ３＝３２秒）をカウントする第３タイマー、（２５）は前記蒸気センサー（１９ａ）による沸騰開始の温度信号を受けて沸騰維持工程に移行後の加熱手段（４）による加熱開始までの時間（ｔ４）を計時する第４タイマーである。

（２６）は前記第１タイマー（２２）の所定時間（ｔ１＝１２秒）のカウント後に圧力弁（１４）の開放時間（Ｔ＝４秒）をカウントする減圧タイマーである。

（２７）は前記温度センサー（１９ｂ）によって検出した温度に基づき炊飯量を判定すると共に判定した炊飯量データを記憶する炊飯量記憶手段、（２８）は前記蒸気センサー（１９ａ）による沸騰検出時の信号を受け前記炊飯量記憶手段（２７）に記憶された炊飯量データから演算を行う演算手段で、具体的には前述した第４タイマー（２５）の加熱開始までの時間（ｔ４）を設定する基礎となる。

（２９）は前記演算手段（２８）の出力により加熱時間を設定する加熱時間設定手段で、炊飯量に応じて演算手段の出力は第４タイマー（２５）による加熱開始までの時間（ｔ４）を可変する。例えば、炊飯量が「大」の場合は、開放時間（Ｔ＝４秒）のカウントと同期する時点までの加熱量を大きく設定し、（ｔ４ａ）を３秒とする。「中」の場合は、同じく加熱量を中程度に設定し、（ｔ４ｂ）を６秒とする。「小」の場合は、同じく加熱量を小さく設定し、（ｔ４ｃ）を９秒とする。

即ち、沸騰検出後にカウントする第４タイマー（２５）の加熱開始までをカウントする（ｔ４）の時間は３秒（炊飯量「大」）〜９秒（炊飯量「小」）となり、（ｔ４）のカウント後の圧力弁（１４）の開放時間（Ｔ＝４秒）のカウントまでの間の加熱時間は７秒（炊飯量「大」）〜１３秒（炊飯量「小」）となる。

勿論、炊飯量記憶手段（２７）は、炊飯量が「大」と「中」の間、「中」と「小」の間など複数の固定データを有していることは当然である。

次に炊飯工程について、主に図４〜図７を参照して説明する。本実施例では炊飯コースの中で「白米・ふつう」コースを選択した場合について説明する。

図１の選択手段（１６）により、「白米・ふつう」の炊飯コースが選択されると、加熱手段（４）により鍋（２）が発熱し鍋内の米と水からなる被炊飯物が加熱される。この時、プランジャー（１７）のロッド（１７ａ）が図２の右側の位置にあってボール（１１）を押して圧力弁（１４）が開放状態にあり、この状態で米の吸水工程が実行される（Ｓ２〜Ｓ４）。

この吸水工程では、鍋底温度が約５５度に維持されるように制御手段（２０）により加熱手段（４）の加熱量をコントロールし、図８に示すように、１５分間この工程を維持する（Ｓ５）。

１５分間の吸水工程（Ｓ５）が終了すると、加熱手段（４）をフルパワーにして、図８に示すように、被炊飯物を急激に加熱する立上り工程に移行する（Ｓ６）。この立上り工程ではロッド（１７ａ）がボール（１１）から離れ圧力弁（１４）を閉成すると共に、急激な加熱の段階で炊飯量を判定し、その炊飯量データを炊飯量記憶手段（２７）に記憶する（Ｓ７〜Ｓ８）。そして、圧力弁（１４）を閉成する（Ｓ９）。

この立上り工程では、圧力弁（１４）の閉成（Ｓ９）と共にフルパワー加熱により鍋底（鍋内）温度と蒸気温度が上昇すると共に鍋内圧力が急激に上昇し１．２気圧となる。そして、蒸気センサー（１９ａ）が被炊飯物の沸騰温度（大）となる７５度（温度センサー（１９ｂ）による鍋底温度が１０５度）に達したことを検出すると（Ｓ１０〜Ｓ１１）、図８に示すように、沸騰維持工程に移行して加熱手段（４）を断続的に作動させて鍋内圧力を１．２気圧に維持する（Ｓ１２〜Ｓ１３）。但し、ここで述べる１．２気圧とは、実験的に最も良好な結果が得られた圧力であって、鍋内圧力は１．２気圧に限定されず、例えば１．１気圧〜１．４気圧の範囲内で変えても実質的に１．２気圧の場合と同等の良好な効果を得ることができる。

ここで沸騰維持工程での動作を図８、図９を参照して更に詳細に説明する。

蒸気センサー（１９ａ）が沸騰温度（（Ｋ）＝７５度）を検出した時点で加熱手段（４）のＩＨパワーを「０」（図８、図９参照）にすると共に（Ｓ１４）、第１タイマー（２２）が所定時間（ｔ１＝１２秒）のカウントを開始し（Ｓ１６）、同時に第２タイマー（２３）は第１タイマー（２２）の所定時間に圧力弁（１４）の開放時間（Ｔ）（＝４秒）を加算した時間（ｔ２＝１６秒）を設定する。即ち、第２タイマー（２３）が１６秒のカウント開始と同時に、第１タイマー（２２）は第２タイマー（２３）がカウントを開始した直後の１２秒間をカウントする（Ｓ１７〜Ｓ１８）。また、第２タイマー（２３）と共に圧力弁（１４）の開閉周期を設定する第３タイマー（２４）を３２秒に設定する（Ｓ１９）。

この結果、蒸気センサー（１９ａ）が沸騰温度検出後の第１タイマー（２２）が１２秒間をカウントする間は圧力弁（１４）を閉成状態とし、１２秒のカウント後はロッド（１７ａ）を作動し、開放時間の４秒間は圧力弁（１４）を開放する（図８、図９参照）。

前述のように、沸騰検出時点では鍋内圧力が１．２気圧となっており、沸騰検出後の１２秒間はこの圧力を維持し、１２秒を経過すると圧力弁（１４）を４秒間開放し一気に鍋内圧力を抜く。前述の１２秒を経過した時点の圧力弁（１４）の開放時には、加熱手段（４）による加熱が行われるので、鍋（２）内の被炊飯物をより激しく攪拌できる。

ここで、圧力弁（１４）の開放時における加熱手段（４）の加熱タイミングについて、図５〜図７を参照して詳述する。

蒸気センサー（１９ａ）による沸騰検出時には、炊飯量に応じて沸騰維持工程中の加熱量（加熱時間（ｔＱ））を設定する（Ｓ２０）。この加熱時間（ｔＱ）の設定は、立上げ工程時に判定した炊飯量データを基にして決定され、炊飯量が「大」の場合の加熱時間（ｔＱａ）は長く、炊飯量が「中」の場合の加熱時間（ｔＱｂ）は中程度に、炊飯量が「小」の場合の加熱時間（ｔＱｃ）は短くそれぞれ設定する。

第４タイマー（２５）は、前記蒸気センサー（１９ａ）による沸騰検出後にカウントが開始される第２タイマー（２３）の設定時間（１６秒）から前記加熱時間（ｔＱ）を減算した時間（ｔ４＝３〜９秒）をカウントし（Ｓ２１）、炊飯量が「大」の場合は沸騰検出後の所定時間（ｔ４ａ＝３秒）のカウント後に加熱を行い、炊飯量が「中」の場合は沸騰検出後の所定時間（ｔ４ｂ＝６秒）のカウント後に加熱を行い、炊飯量が「小」の場合は沸騰検出後の所定時間（ｔ４ｃ＝９秒）のカウント後に加熱を行う。

次に炊飯量データを参照し（Ｓ２２）、炊飯量が「中」の場合は、沸騰検出後にカウントを開始した第４タイマー（２５）が６秒のカウントを行う（Ｓ２３〜Ｓ２５）。この間は圧力弁（１４）が閉成しており加熱手段（４）の加熱も停止している。

第４タイマー（２５）が６秒のカウントを終了すると（Ｓ２６）、加熱手段（４）をフルパワーで作動し、加熱時間（ｔＱｂ＝１０秒）の間加熱を行う（Ｓ２７〜Ｓ２８）。

ここで加熱時間（ｔＱｂ）をカウントした時点は第１タイマー（２２）の１２秒間をカウントした時点と一致する（Ｓ２９）。

第１タイマー（２２）のカウントアップの出力は減圧タイマー（２６）の４秒間のカウントを開始すると共に、ロッド（１７ａ）を作動してボール（１１）を移動させ圧力孔（９）から離れて圧力弁（１４）を開放する。（Ｓ３１）。圧力弁（１４）の開放時間は（ｔＱｂ）の１０秒間よりも短いため、圧力弁の開放中は加熱手段（４）がフルパワーで加熱している。そして圧力弁（１４）を４秒間開放することにより鍋内圧力が急激に約１気圧まで低下する（Ｓ３２）。このとき圧力弁（１４）の開放時にフルパワーで被炊飯物を加熱することにより多量の蒸気を発生させることができるので、鍋（２）内の被炊飯物をより激しく攪拌できる。

すなわち、圧力弁（１４）の４秒間の開放時間と、圧力弁の開放時の加熱手段（４）のフルパワー加熱は、１．２気圧から１．０気圧までの急激な圧力低下と多量の水蒸気の発生をもたらし、鍋内の米と水が大きく流動、すなわち激しく攪拌される。

勿論、この時の圧力孔（９）の開口面積もその急激な圧力低下を促進するように設定され、その開口面積（Ａ）と圧力弁の開放時間（Ｔ＝４秒）と鍋内圧力（Ｐ）とは、（Ｐ）が大きければ（Ａ）を大きくし、開放時間（Ｔ）は必要以上に鍋内の蒸気（水分）が外気中に放出しない程度に設定される。

開放時間（Ｔ）は、かなり短い例えば１秒程度であれば１．２気圧から１．０気圧程度まで一気に低下させることができない、反対にかなり長い例えば５秒以上であれば急激な圧力低下を行うことができるものの鍋内の蒸気（水分）を多く放出し数回の圧力低下を行うに必要な鍋内の水量が確保できない。

そこで本実施例の開放時間（Ｔ）＝４秒は、実験の結果、圧力孔（９）の開口面積（Ａ）を大きくすることに加え、鍋内圧力を１．２気圧に維持している時に圧力弁（１４）を開放して急激な圧力低下を行いながらもこの圧力低下と１．２気圧の圧力維持の繰り返しを最高１０回まで行うに適したものであることがわかった。

この圧力孔（９）の開口面積は、６〜１８ｍｍ²、特に１２ｍｍ²（圧力孔（９）の直径３．６ｍｍ程度）及びこの値の前後が好ましい。この面積を大きくすれば圧力を一気に急速に抜くことができるが、面積を大きくすると危険であるばかりか、水分も速く外部へ抜けてしまうので、この値が好ましい。

また、圧力弁の開閉回数は、１〜１０回が好ましい。これは鍋内の残水が十分であれば回数を増すほど撹拌効果も増すが、少なくとも１回の場合でも十分な残水があり攪拌が発生する。そして、撹拌に必要な残水量が得られる最大の開閉回数は１０回である。

そして、開放時間（Ｔ）＝４秒が経過すると（Ｓ３３）、圧力弁（１４）を閉成すると共に加熱手段（４）のパワーを「０」とし（Ｓ３４〜Ｓ３５）、鍋内の余熱で再び鍋内圧力を上昇させる。

この鍋内の圧力上昇時には、第４タイマー（２５）がカウントを開始し、前述の炊飯量「中」の場合の時間（ｔ４ｂ＝６秒）をカウントすると、加熱時間（ｔＱｂ＝１０秒）の間加熱手段（４）により加熱する。

以後、圧力弁（１４）の開閉を６回繰り返し（Ｓ３６）、その後は圧力弁（１４）を閉成した状態で加熱手段を前述の（ｔ４ｂ＝６秒）の間は「０」で、（ｔＱｂ＝１０秒）の間は「フルパワー」で加熱しながら沸騰状態を維持し、鍋底温度が１３０度に達するとむらし工程１に移行する。

むらし工程１は、鍋底（鍋内）温度が比較的高い状態を維持しながら蒸らす工程である（Ｓ３７）。

むらし工程１の終了後には若干長い時間加熱手段により被炊飯物を加熱し余分な水分をとばす追炊き工程に移行する（Ｓ３８）。

追炊き工程の終了後は、前述のむらし工程１の鍋内温度よりも若干低い温度により蒸らすむらし工程２に移行する（Ｓ３９）。

その後は保温工程に移行して一連の炊飯工程を終了する（Ｓ４０）。

前述の（Ｓ２２）において炊飯量データが「大」の場合は（Ｓ４１）に移行し、沸騰検出後にカウントを開始した第４タイマー（２５）が３秒のカウントを行う（Ｓ４２）、（Ｓ４３）。この間は圧力弁（１４）が閉成しており加熱も行われない。

第４タイマー（２５）が３秒をカウントすると（Ｓ４４）、加熱手段によるフルパワー加熱を行い、加熱時間（ｔＱａ＝１３秒）の間加熱を行う（Ｓ４５〜Ｓ４６）。

（ｔＱａ＝１３秒）のカウントを行っている間は、加熱手段による加熱を行っているわけであるが、この加熱開始時点は第１タイマー（２２）による１２秒間のカウントアップ前の段階であり、量の多い被炊飯物を十分に加熱して圧力弁（１４）の開放時に備える。以降は前述の炊飯量「中」と同様の動作を行う。

前述の炊飯量データが「小」の場合は（Ｓ４７）、沸騰検出後にカウントを開始した第４タイマー（２５）が（ｔ４ｃ＝９秒）のカウントを行う（Ｓ４８〜Ｓ４９）。この間は圧力弁（１４）が閉成しており加熱を行わない。

第４タイマー（２５）が（ｔ４ｃ＝９秒）をカウントすると（Ｓ５０）、加熱手段によるフルパワー加熱を行い、加熱時間（ｔＱｃ＝７秒）の間加熱を行う（Ｓ５１〜Ｓ５２）。以降は前述と同様の動作を行う。

以上のように本発明は、被炊飯物を急激に加熱する立上り工程の終了後に鍋内を一定圧力に保持する沸騰維持工程を経て保温工程を実行するものであるが、この沸騰維持工程中に圧力弁を開放することにより鍋内の圧力を急激に低下させて米粒を撹拌し鍋内の中央部にあった米粒と内側壁にあった米粒とが混ぜられ鍋内にある米粒全体を均一に加熱することができ、ムラのない炊き上げができる。
特に、圧力弁の開放時での鍋内圧力の低下時に被炊飯物を加熱することにより鍋内の米粒をさらに大きく撹拌することができるため鍋内全体の米粒を均一加熱でき、炊きあがった被炊飯物の上面に所定大きさの穴、所謂カニ穴と呼ばれる蒸気が抜けたあとの穴（ｓｔｅａｍ−ｈｏｌｅ）が形成され、視覚的にも美味しくなる。

また、沸騰維持工程中に圧力弁を開放し、この開放時には被炊飯物を加熱するわけであるが、予め定められた開放時間が経過すると圧力弁を閉塞するようになっているため、沸騰維持工程中における鍋内圧力を一定圧力に維持しながら加熱を続行するようになり、芯のないご飯を炊き上げることができる。

同様に、圧力弁の閉塞後は被炊飯物を加熱して一定圧力まで加圧し、その圧力を所定時間維持するものであるから、圧力と熱により米粒を十分に加熱し芯の中心部まで軟らかくすることができる。また、圧力弁は、沸騰維持工程中で開放していない時に鍋内圧力を１．２気圧に維持するものであるから、鍋内圧力をこの範囲にすることにより、突沸による撹拌を十分に行うことができる。

なお、この実施例では、加熱手段（４）には、誘導コイルを使用したが、このような加熱手段に限定されず、ヒータを内装した熱板を鍋底に装着したものや他の加熱方式であってもよい。また、圧力弁開閉機構は、圧力弁が閉じている状態から強制的に弁を開くことができるものであれば機械的に作用する機構であっても電磁的に作用する機構であってもよい。

また、デューティ比については、小電力から大電力に加熱量を変化させてもよい。

１ 炊飯器本体
２ 鍋
４ 加熱手段
９ 圧力孔
１１ ボール
１４ 圧力弁
１５ 圧力弁開閉機構
１６ 選択手段
１８ 制御手段
１９ａ 蒸気センサー（沸騰検出手段）
１９ｂ 温度センサー（炊飯量検出手段）
２０ 制御手段

Claims (12)

1. 水と米とを含む被炊飯物を収容する鍋と、該鍋内の被炊飯物を加熱する加熱手段と、該鍋の開口部を塞ぐ蓋体と、該鍋内圧力を略一定にするように鍋内と外気とを連通或は遮断する圧力弁と、該圧力弁に関連づけられこの圧力弁を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の開閉制御を行う制御手段とを備えた圧力式炊飯器であって、
   前記制御手段は、前記被炊飯物を急激に加熱する立上り工程の終了後に前記鍋内を一定圧力に保持する沸騰維持工程を経て保温工程へ移行するように制御するプロセスを有し、前記沸騰維持工程中においては、前記加熱手段を断続的に作動させて加熱量を制御すると共に、前記圧力弁を開放する前に前記加熱手段を作動させて前記圧力弁が開状態とされている間には前記被炊飯物を加熱するプロセスを有していることを特徴とする圧力式炊飯器。
2. 前記制御手段は、前記沸騰維持工程中における前記圧力弁を開状態とする時間を所定時間に設定し、前記開状態とする時間の終了後に前記圧力弁を閉塞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。
3. 前記制御手段は、前記圧力弁の閉塞後は、前記加熱手段により前記被炊飯物を加熱して前記鍋内を一定圧力まで加圧し、一定圧力到達後はこの圧力を所定時間維持させることを特徴とする請求項２に記載の圧力式炊飯器。
4. 前記制御手段は、前記鍋内が沸騰維持工程中でかつ前記圧力弁が強制的に開状態となされていないときに、前記鍋内圧力を１．１〜１．４気圧に維持するように前記圧力弁を制御することを特徴とする請求項１に記載の圧力式炊飯器。
5. 前記沸騰維持工程中における前記圧力弁を開状態とする時間は、前記鍋内圧力が大気圧近くまで低下する程度に設定されていることを特徴とする請求項２に記載の圧力式炊飯器。
6. 前記沸騰維持工程中における前記圧力弁を開状態とする回数は、１〜１０回に設定されていることを特徴とする請求項２に記載の圧力式炊飯器。
7. 前記蓋体は前記被炊飯物の沸騰状態を検出する沸騰検出手段を備え、前記制御手段は前記沸騰検出手段による沸騰検出後の所定時間をカウントするタイマーを備え、前記タイマーのカウント終了後に前記圧力弁開放機構を作動させて前記圧力弁を開放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。
8. 炊飯器本体は鍋内の炊飯量を検出する炊飯量検出手段を備え、前記制御手段は前記炊飯量検出手段により検出した炊飯量を記憶する炊飯量記憶手段を備え、前記沸騰維持工程中は、前記炊飯量記憶手段による炊飯量のデータに基づき前記加熱手段の加熱量を制御すると共に、前記炊飯量が「大」の時は前記タイマーの所定時間のカウント中に前記加熱手段による加熱を開始し、前記炊飯量が「小」の時は少なくとも前記タイマーが所定時間のカウントを終了する時点か若しくはそれまでに前記加熱手段による加熱を開始するように設定されていることを特徴とする請求項７に記載の圧力式炊飯器。
9. 前記圧力弁は、前記鍋内と外気とを連通する圧力孔と、前記沸騰維持工程中の被炊飯物の加熱時には前記圧力孔を閉塞するボールとで構成され、前記圧力弁の開放時には前記圧力弁開閉機構により前記ボールを強制的に移動させて前記圧力孔を開放するようになされていることを特徴とする請求項１に記載の圧力式炊飯器。
10. 前記圧力孔の開口面積は、６ｍｍ²〜１８ｍｍ²であることを特徴とする請求項９記載の圧力式炊飯器。
11. 前記圧力弁の下部にフィルターを着脱自在に装着したことを特徴とする請求項１に記載の圧力式炊飯器。
12. 前記制御手段は、前記炊飯量記憶手段による炊飯量のデータに基づき炊飯量に応じて前記沸騰維持工程中の前記加熱手段の加熱時間を設定し、該加熱時間は炊飯量が「大」の場合は長く、炊飯量が「中」の場合は中程度に、炊飯量が「小」の場合は短く設定することを特徴とする請求項７に記載の圧力式炊飯器。

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