JP2010193946A - 圧力式炊飯器 - Google Patents

Abstract

【課題】炊飯異常時において鍋内に圧力がかかっていても、炊飯器本体と蓋体との間から蒸気及び熱湯が突出しないようにした安全性の高い圧力式炊飯器を提供すること。
【解決手段】被炊飯物が投入される鍋４と、鍋が収納される収納ケース１４と、鍋を加熱する加熱手段５とを有する炊飯器本体２と、炊飯器本体に開閉自在に装着された蓋体３と、蓋体内に設けられて炊飯中に発生する蒸気を炊飯器外方へ導出させる蒸気通路３４と、蒸気温度を検知する蒸気温度センサ２６と、炊飯工程を実行する制御手段とを備えた圧力式炊飯器１において、炊飯工程を複数に区分し、区分された工程毎に蒸気温度を検出して、工程内での蒸気温度の所定値以下の上昇或いは所定値以上の降下を検出すると鍋内が異常圧力であると判断して、加熱手段５への通電を止める制御を行う。
【選択図】 図４

Description

本発明は圧力をかけた状態で炊飯を行う圧力式炊飯器に関するもので、詳しくは炊飯時において、蒸気温度によって、異常圧力を検知する圧力式炊飯器に関するものである。

最近の炊飯器は、炊飯中に鍋内を昇圧する圧力式のものが開発されている。圧力式炊飯器では、炊飯時に鍋を加熱すると同時に鍋内を昇圧するため、鍋内が高温になり、大気圧以上の圧力がかかってくる。そこで、鍋内の圧力を大気下げるために、蓋に蒸気口を設け、鍋内の蒸気を外方へ抜くような構成になっている。

しかし、蒸気口に豆の皮などの被炊飯物が詰まり、蒸気口を塞いでしまうと、鍋内の蒸気が外方へ抜けずに、鍋内の圧力が上昇してしまう危険があった。そこで、蒸気口が塞がれても一定以上に圧力が上がらないように蓋に安全弁を設けた構造が開発された。

ところが、蒸気口と同様に安全弁も塞がれてしまうと、圧力が異常上昇しても蒸気を外方へ抜く手段がなくなり、鍋内の圧力によって蓋が持ち上げられ、鍋と蓋とを密着させているパッキンとの間から鍋内の蒸気及び熱湯が勢いよく飛び出す恐れがあった。蒸気や熱湯の噴出は、使用者が火傷をする危険を招き、また炊飯器の周囲を汚す恐れもあった。

下記特許文献１に開示されている炊飯器は、図８から図１０に示すように、器本体２０１と、器本体２０１に収容される鍋２１１と、この鍋２１１の開口部を覆う内蓋２３５を具備する蓋体２０５とを備えた炊飯器において、内蓋２３５に設けられた蒸気連通孔としての開口孔２８７とは別に、鍋２１１内の蒸気を逃がす蒸気逃がし部２４８ａが設けられている。蒸気逃がし部２４８ａは、図９に示すように、蓋パッキン２３７のベース当接部２４９とパッキンベース２３６のシール部対向部２４２との間が一定隙間とならない様に、シール部対向部２４２に凹部２４３を設けることで構成されている。なお、図９は蓋体から取り外した内蓋２３５を鍋２１１と対向する側から見た部分拡大図である。

上記の構成にすると、凹部２４３を設けた部分では、蓋パッキン２３７とパッキンベース２３６との隙間が他と異なり、炊飯時における鍋２１１の内部圧力の上昇に伴い蓋パッキン２３７に変形が生じた際、凹部２４３を設けた部分のみ他の個所とは変形度合いが異なるため、部分的に鍋との当該シールが崩壊し、蒸気漏れの方向を規定することができる。

特許第４１３７８９２号公報

しかし、上記特許文献１の炊飯器では、連通孔がつまった状態で鍋２１１が加圧されるといった異常時において、蒸気漏れの方向を規定することができても、蒸気や熱湯が器本体２０１と蓋体２０５との間から飛び出すことに変わりはなく、使用者に蒸気や熱湯がかかるといった恐れがあり、危険であるといった問題があった。

本発明者は、前記問題点を解決すべく種々検討を行った結果、蒸気や熱湯が炊飯器本体と蓋体との間から飛び出さないように、炊飯中に発生する蒸気温度を検知する温度センサを設け異常を検出した時には加熱手段への通電を止める制御を行うことができる炊飯器として、本発明を完成するに至ったものである。

すなわち、本発明は前記の問題を解決し、安全な圧力式炊飯器を提供することを目的とするものである。

前記問題を解決するために、本願の請求項１に係る発明は、被炊飯物が投入される鍋と、該鍋が収納される収納ケースと、前記鍋を加熱する加熱手段とを有する炊飯器本体と、該炊飯器本体に開閉自在に装着された蓋体と、該蓋体内に設けられた炊飯中に発生する蒸気を炊飯器外方へ導出させる蒸気通路と、該蒸気通路に設けた蒸気温度を検知する蒸気温度センサと、炊飯工程を実行する制御手段とを備えた炊飯器において、前記炊飯工程を複数に区分し、区分された工程毎に蒸気温度を検出して、前記区分された工程内での蒸気温度の所定値以下の上昇或いは所定値以上の降下を検出すると前記加熱手段への通電を止める制御を行うことを特徴とする。

本願の請求項２に係る発明は、請求項１に記載の圧力式炊飯器において、炊飯工程を、被炊飯物に水分を吸収させる吸水工程、被炊飯物を急激に加熱する加熱工程、被炊飯物を沸騰状態に維持する沸騰工程、被炊飯物を蒸らす蒸らし工程に区分し、前記加熱工程及び沸騰工程中に蒸気温度を検出して制御を行なうことを特徴とする。

本願の請求項３に係る発明は、請求項２に記載の圧力式炊飯器において、加熱工程中に蒸気温度が所定値よりも上昇しないことを検出すると加熱手段への通電を止める制御を行うことを特徴とする。

本願の請求項４に係る発明は、請求項２に記載の圧力式炊飯器において、沸騰工程中に蒸気温度が所定値よりも降下したことを検出すると加熱手段への通電を止める制御を行うことを特徴とする。

本願の請求項５に係る発明は、請求項２及び４のいずれかに記載の圧力式炊飯器において、沸騰工程中に所定時間おきに蒸気温度を検出することを特徴とする。

本願の請求項６に係る発明は、請求項２，４及び５のいずれかに記載の圧力式炊飯器において、沸騰工程中に所定時間おきに蒸気温度を検出して温度降下の累計をとることを特徴とする。

本願の請求項７に係る発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の圧力式炊飯器において、前記蒸気温度センサが前記蓋体に設けた圧力弁の出口以降に設けられたことを特徴とする。

本発明によれば、炊飯工程中に温度センサによって蒸気温度を検出し、蒸気温度によって鍋内の圧力の異常の有無を判断し、異常と判断すると加熱手段への通電を停止することで、炊飯異常時において鍋内に圧力がかかっていても炊飯器本体と蓋体との間から蒸気及び熱湯を突出させないようにすることができるので、使用者に安全な圧力式炊飯器を提供することができる。

図１は、本発明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Ｐ部分の拡大図である。 図４は、炊飯工程中の鍋内の温度及び圧力の変化を示した相関図である。 図５は、炊飯工程中のフローチャートである。 図６は、炊飯工程中のフローチャートである。 図７は、炊飯工程中のフローチャートである。 図８は、従来の炊飯器の縦断面図である。 図９は、従来の炊飯器が備える内蓋組立の構成を示す部分拡大図である。 図１０は、従来の炊飯器が備える鍋内が加圧状態になったときの蓋パッキンの状態を示す拡大縦断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。ただし、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための圧力炊飯器を例示するものであって、本発明をこの圧力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にも等しく適用し得るものである。

まず、図１から図３を参照して本発明の実施例に係る圧力式炊飯器について説明する。なお、図１は、本発明の実施例に係る圧力式炊飯器の正面図である。図２は、本発明の実施例に係る圧力式炊飯器の断面図であり、左が正面である。図３は、図２のＰ部分の拡大図である。

１は圧力式炊飯器で、炊飯器本体（以下「本体」という）２と本体２を覆う開閉自在の蓋体３とで構成され、本体２には、被炊飯物が投入される深底の容器からなる鍋４と、上方にこの鍋４が収容される開口部及び内部にこの鍋４を加熱して被炊飯物を加熱する加熱手段５を有しており、炊飯を制御する制御部（図示省略）と、炊飯メニューを操作する操作部６と、操作された炊飯メニューを表示する表示部７が正面側に設けてある。

操作部６は、炊飯メニュー選択ボタン８、炊飯スタート／保温ボタン９、予約ボタン１０、取り消しボタン１１、十字キー１２よりなり、これらの操作ボタンを操作して、使用者の好みのメニューで炊飯を行うように設定することができる。

本体２は、有底箱状の外部ケース１３と、この外部ケース１３に収容される収納ケース１４とからなり、外部ケース１３と収納ケース１４との間に隙間が形成され、この隙間に制御部（制御手段）を構成する制御装置（図示省略）が配設されている。収納ケース１４には鍋４が収容される。この鍋４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、この収納ケース１４は、側壁上面にある鉄よりなる上ケース１５と、側壁下面から底壁にかけて設けた耐熱性樹脂からなる下ケース１６より構成されており、その上ケース１５及び下ケース１６にそれぞれ側面ヒータ１７及び加熱コイル１８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１９が設けられている。

蓋体３は、一側をヒンジにより本体２に枢着した着脱自在の内蓋２０と、外方を覆う外蓋２１と線ヒータよりなる蓋ヒータ２２とで構成されている。また、蓋体３には、圧力弁２３、圧力弁開放機構２４、安全弁２５、負圧弁（図示省略）、蒸気通路３４、圧力弁から導入される蒸気の温度を検知するサーミスタ等よりなる蒸気温度センサ２６が設けられている。

圧力弁２３は、金属製の調圧ボール２７と、台座２８、カバー２９からなり、圧力弁開放機構２４は、調圧ボール２７を強制的に移動させるソレノイドからなり、電磁コイルが巻回されたシリンダ３０と、このシリンダ３０内を電磁コイルの励磁により移動させるプランジャ３１と作動棹、バネで構成されている。

台座２８は中心に孔３２が開けられており、鍋４内の加圧時は調圧ボール２７が自重により台座２８の真ん中に収まり、孔３２を塞いで安定するように設計されている。調圧ボール２７が孔３２を塞いでいるときは、鍋４と内蓋２０とは、内蓋２０に取り付けられているパッキン３３と調圧ボール２７とで密閉されている。プランジャ３１は、制御部により制御されて密閉状態を解除する際に調圧ボール２７を台座２８の孔３２の上から押しのける。

また、蓋体３には、鍋４内の蒸気圧が所定圧力以上の異常圧力に上昇したときに、鍋４内の圧力を外部に逃がす安全弁２５が設けられている。また、この蓋体３の蒸気通路３４には、圧力弁２３よりも噴出口側の位置に、前記温度センサである蒸気温度センサ２６が取り付けられている。

３５はおねばタンクで、蓋体３の上方に着脱自在に設けられ、炊飯時に発生するおねばを貯留する。そのため、おねばタンク３５の内部は蒸気とおねばとを分離させるために多層構造となっており、噴出口３６からは蒸気のみがでるようになっている。

圧力弁開放機構２４は、制御装置により制御される。すなわち、制御装置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３１がシリンダ３０内に引き込まれ、この引き込みにより調圧ボール２７が自重により台座２８上に戻り、孔３２が調圧ボール２７で閉塞される。また、電磁コイルへの励磁がストップされると、プランジャ３１がバネの付勢力によりシリンダ３０から飛出して、調圧ボール２７を所定方向に押し出す。この押し出しにより、調圧ボール２７は、台座２８上で移動し孔３２を強制的に開放させる。

次に、図４から図７を参照して炊飯工程を説明する。なお、図４は炊飯工程における鍋底温度センサ温度（鍋底温度）、蒸気温度センサ温度（蒸気温度）、及び鍋内圧力と、正常時の各加熱手段及び圧力弁の動作を示す相関図である。また、図４の実線Ａは鍋底温度センサ温度の温度曲線、実線Ｂは蒸気温度センサ温度の温度曲線、破線Ｃは沸騰工程で異常圧力になったときの蒸気温度センサ温度の温度曲線、破線Ｄは加熱工程で異常圧力になったときの蒸気温度センサ温度の温度曲線である。図５から図７は、炊飯工程中のフローチャートである。

炊飯工程は、図４に示すように、鍋４内の被炊飯物に水を吸わせる吸水工程Ｉと、この吸水した被炊飯物を沸騰するまで急激に昇温加熱する加熱工程IIと、この被炊飯物を沸騰状態に維持する沸騰工程IIIと、この沸騰工程III後に被炊飯物を所定時間蒸らす蒸らし工程IVとに分けられる。

吸水工程Ｉ（Ｓ１０１）では、吸水温度は所定の温度、例えば６０℃前後の温度に一定時間、例えば１５分間維持されているため、蒸気温度センサ２６の検出した蒸気温度も一定の温度、例えば３０℃前後となっている。このときの蒸気温度は、室温によって変化する。なお、この吸水工程Ｉでは、圧力弁２３は開放されている。

次に一定時間経過後、吸水工程Ｉが終了（Ｓ１０２）して、加熱工程IIに移行すると、同時にタイマーカウントが開始される（Ｓ１０３、Ｓ１０４）。このタイマーカウントは、炊飯量によって変わる。本実施例では、最大炊飯量（５．５カップ）の場合である。加熱工程IIでは、圧力弁２３は閉じられ、加熱手段５は急激に加熱（フルパワーで加熱）を行い、鍋４内の温度は急に上昇する。そのとき、鍋４内は圧力弁２３とパッキン３３によって密閉されているため、鍋４内の圧力が上昇し、加圧状態となる。蒸気温度もそれに比例して急上昇し、５０℃以上になる。この加熱工程II中の蒸気温度の上昇を蒸気温度センサ２６が検出（Ｓ１０５）し、５℃以上温度上昇していれば、沸騰工程IIIに移行する（Ｓ１０５、Ｓ１０７からＳ１１１）。

蒸気温度が上昇していなければ、圧力弁２３及び安全弁２５に被炊飯物が詰まっていて、炊飯中に発生する蒸気を炊飯器外方へ放出させる蒸気通路が機能しておらず、鍋４内が異常状態であると判断して加熱手段５への通電を停止するよう制御される（Ｓ１０５からＳ１０９）。

加熱工程IIから沸騰工程IIIに移行する際には、タイマーカウントでなくても、蒸気温度の短時間での急上昇を検出して沸騰工程IIIに移行してもよい。

次に沸騰工程III（Ｓ１１２）に移行すると、加熱コイル１８への通電及び圧力弁２３の開閉が所定時間間隔で行われる。すなわち、圧力弁開放機構２４の制御により圧力弁２３の開閉が行われ、この圧力弁２３の開閉は、この沸騰工程IIIの初期段階に１回乃至数回行われる。圧力弁２３の開成により、鍋４内の圧力は、１．２気圧から略大気圧近傍まで一気に低下する。この圧力変化により、鍋４内が激しく沸騰する、いわゆる突沸現象が発生する。

この突沸現象により、鍋４内の米粒などの被炊飯物が攪拌される。特に、沸騰工程IIIの初期段階に圧力弁２３の開閉が行われると、この段階では鍋４内の水が多いので米粒は効率よく攪拌される。一方、加熱コイル１８への通電は、圧力弁２３の開閉に同期してオン／オフされる。すなわち、圧力弁２３が閉成されているときは加熱コイル１８への通電がオンされ、開成のときオフされる。なお、加熱コイル１８への通電は、圧力弁２３の開閉と非同期でもよい。このとき、蒸気温度は９０℃以上を維持している。

沸騰工程III中では、図６に示すように、１０秒毎に蒸気温度を検出して、メモリーしておく（Ｓ１１３からＳ１２０）。メモリーした蒸気温度を比べて蒸気温度が下がっていなければ、再度１０秒毎に蒸気温度を検出する（Ｓ１２１、Ｓ１３５、Ｓ１３６）。蒸気温度が低下した場合、３℃以上低下していれば、圧力弁２３及び安全弁２５に被炊飯物が詰まっていて、蒸気温度センサ２６に蒸気が到達せず鍋４内が異常状態であると判断して、加熱手段５への通電を停止するよう制御装置により制御する（Ｓ１２１からＳ１２３、Ｓ１３４）。

蒸気温度の低下が３℃を超えない低下であれば、蒸気温度の検出を３秒毎に行なってメモリーし、蒸気温度の低下を監視する（Ｓ１２４からＳ１３２）。蒸気温度の検出を何度か行い、累積して３℃以上蒸気温度が低下すると、圧力弁２３及び安全弁２５に被炊飯物が詰まっていて、鍋４内が異常状態であると判断して加熱手段５への通電を停止するよう制御装置により制御する（Ｓ１３３）。

沸騰工程IIIのうち、鍋４内の水がなくなると、鍋４内の温度が１３０℃に上昇する。この温度上昇により、沸騰中の鍋４内の水がなくなり強制的なドライアップとなる。蒸気温度の低下が検出されずに鍋底温度センサ１９により鍋底温度が１３０℃を検出されると、ドライアップしたと判断し、加熱コイル１８への通電を停止して蒸らし工程IVへ移行される（Ｓ１３５からＳ１３８）。蒸らし工程へ移行すると、炊飯工程が終了する（Ｓ１３９）。また、蒸気温度が３℃以上低下しても、鍋底温度が１３０℃を検出される（Ｓ１２５）と、ドライアップしたと判断し、同様の制御を行い、保温工程へ移行する。

異常状態と判断し、加熱手段５への通電を停止した場合には、鍋４内が加圧状態となっているため、すぐに蓋体３を開けることは危険である。鍋４内が大気圧状態に戻るまで蓋体３が開かないようにすることはもちろんのこと、加熱を停止したことを報知する、または、圧力弁２３及び安全弁２５の詰まりを取り除いた後、再度炊飯するようにしてもよい。以上の実施例では、沸騰工程中の蒸気温度の検出を１０秒毎または３秒ごとに行ったが、蒸気温度の検出の間隔は、本実施例により制限されるものではなく、制御基準として適宜決定すればよい。また、蒸気温度の下降についても、３℃で説明したが、本実施例の下降温度に制限されるものではなく、制御基準として適宜決定すればよい。

以上述べたように、本発明の圧力式炊飯器は、炊飯工程中に蒸気温度センサによって蒸気温度を検出し、蒸気温度によって鍋内の圧力の異常の有無を判断し、異常と判断すると加熱手段への通電を停止するよう制御するので、使用者に安全な圧力式炊飯器を提供することができる。

１：圧力式炊飯器
２：炊飯器本体（本体）
３：蓋体
４：鍋
５：加熱手段
６：操作部
７：表示部
８：炊飯メニュー選択ボタン
９：炊飯スタート／保温ボタン
１０：予約ボタン
１１：取り消しボタン
１２：十字キー
１３：外部ケース
１４：収納ケース
１５：上ケース
１６：下ケース
１７：側面ヒータ
１８：加熱コイル
１９：鍋底温度センサ
２０：内蓋
２１：外蓋
２２：蓋ヒータ
２３：圧力弁
２４：圧力弁開放機構
２５：安全弁
２６：蒸気温度センサ
２７：調圧ボール
２８：台座
２９：カバー
３０：シリンダ
３１：プランジャ
３２：孔
３３：パッキン
３４：蒸気通路
３５：おねばタンク
３６：噴出口

Claims (7)

1. 被炊飯物が投入される鍋と、該鍋が収納される収納ケースと、前記鍋を加熱する加熱手段とを有する炊飯器本体と、該炊飯器本体に開閉自在に装着された蓋体と、該蓋体内に設けられ、炊飯中に発生する蒸気を炊飯器外方へ導出させる蒸気通路と、該蒸気通路に設けた蒸気温度を検知する蒸気温度センサと、炊飯工程を実行する制御手段とを備えた炊飯器において、
   前記炊飯工程を複数に区分し、区分された工程毎に蒸気温度を検出して、前記区分された工程内での蒸気温度の所定値以下の上昇或いは所定値以上の降下を検出すると前記加熱手段への通電を止める制御を行うことを特徴とする圧力式炊飯器。
2. 前記炊飯工程を、被炊飯物に水分を吸収させる吸水工程、被炊飯物を急激に加熱する加熱工程、被炊飯物を沸騰状態に維持する沸騰工程、被炊飯物を蒸らすむらし工程に区分し、前記加熱工程及び沸騰工程中に蒸気温度を検出して制御を行なうことを特徴とする請求項１に記載の圧力式炊飯器。
3. 前記加熱工程中に蒸気温度が所定値よりも上昇しないことを検出すると加熱手段への通電を止める制御を行うことを特徴とする請求項２に記載の圧力式炊飯器。
4. 前記沸騰工程中に蒸気温度が所定値よりも降下したことを検出すると加熱手段への通電を止める制御を行うことを特徴とする請求項２に記載の圧力式炊飯器。
5. 前記沸騰工程中に所定時間おきに蒸気温度を検出することを特徴とする請求項２及び４のいずれかに記載の圧力式炊飯器。
6. 前記沸騰工程中に所定時間おきに蒸気温度を検出して温度降下の累計をとることを特徴とする請求項２，４及び５のいずれかに記載の圧力式炊飯器。
7. 前記蒸気温度センサが前記蓋体に設けた圧力弁の出口以降に設けられたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の圧力式炊飯器。

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