JP2011218072A - 炊飯器 - Google Patents

Abstract

【課題】鍋に振動を加える際に、米と水をほぐすための最適な振動や回転動作を与えないと米と水の水分分布むらが生じ炊きむらの原因となること。
【解決手段】米と水が入れられる鍋２と、鍋加熱手段４を制御して少なくとも前炊き工程と、加熱工程を含む炊飯工程を行う制御手段６とを備え、制御手段６は、炊飯工程において水が沸騰するまで第１の回転速度で鍋２を回転させ、沸騰後は第１の回転速度より遅い第２の回転速度で鍋２を回転させる回転手段を有することにより、米粒同士の癒着を阻害して吸水と糊化を促進し、温度分布の均一化による加熱むらを少なくすることができて、さらに、沸騰後は、鍋２の回転速度を第１の回転速度より遅い第２の回転速度で回転させるため米と水分の偏在がなく、鍋内のご飯全体において芯や水っぽさがなく炊きむらのないご飯とすることができ、味むらがなく甘みのあるご飯を提供することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、炊飯性能の向上を図る炊飯器に関するものである。

従来、この種の炊飯器は、昇温速度を遅くしたり、鍋に振動や回転動作を加えたり、加減圧を繰り返す構成を有している（例えば、特許文献１〜３参照）。

図１３は、特許文献１に記載された従来の炊飯器の断面図を示すものである。図１３に示すように、炊飯器の本体１、鍋２、鍋加熱手段（誘導コイル）４、回転台２３から構成されている。鍋２は回転台２３上に載置されて、本体１内に回転可能で取出し自在に収納されている。回転機構２０は鍋２を回転するためのもので、回転台２３とモータ２１及びシャフト２２で構成されている。モータ２１が回転するとシャフト２２を介して回転台２３が回転し、回転台２３に載置された鍋２が回転する。鍋２に米と水を入れて炊飯を開始すると、鍋加熱手段（誘導コイル）４が通電して鍋２が加熱され、回転用のモータ２１が駆動されて鍋２がゆっくり間欠回転を始め、この鍋２の間欠回転に伴い内部の水と米が流動を開始する。鍋２内の水と米の流動で、加熱された鍋２の熱が鍋２の各部分に行き渡って水と米の温度が均一に上昇し、炊き上がり御飯にムラができないよう図っていた。

特開平５−１１５３５５号公報 特開平７−２３８５１号公報 特開平６−２２５８３２号公報

しかしながら、前記従来の構成では、以下のような課題を有していた。

昇温速度を遅くすると炊飯時間が長くなったり食味が低下するという課題があり、加減圧を繰り返して米と水を撹拌して温度を均一にできるのは沸騰してからであり沸騰前の工程では困難である。

また、鍋に振動や回転動作を加える際に、米と水をほぐすための最適な振動や回転動作を与えないと米と水の水分分布むらが生じ炊きむらの原因となる。特に、回転動作の場合には遠心方向に米が偏るため炊飯開始から炊飯終了まで米が攪拌されるほどの回転動作をさせた場合には、炊き上がりの中央上部付近のご飯が水っぽい食味となる。よって、中央上部付近のご飯とその他の部位とのご飯では炊き上がりの食感や味にばらつきが生じ、むらのあるご飯となる。ユーザーが炊き上がったご飯をほぐした場合は、食感や味の悪い部位が全体に行きわたることで総合的に美味しくないご飯という食味評価結果となる。以上の現象は、各工程の時間が短くなる短時間炊飯において特に顕著となる。言い換えれば、以上の課題を解決することによって短時間炊飯しても炊きむらのない美味しいご飯を炊くことができるものである。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、温度むらや水分分布むら等の炊きむらのない美味しいご飯を炊飯する炊飯器を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の炊飯器は、米と水が入れられる鍋と、前記鍋内に入れられた被調理物を加熱する加熱装置と、前記鍋内の被調理物の温度を検知する温度検知部と、前記温度検知部の検知温度に基づいて前記加熱装置の加熱動作を制御し、少なくとも米に水を吸水させる前炊き工程と、米の糊化を促進する加熱工程を含む炊飯工程を行う炊飯制御部とを備え、前記炊飯制御部は、前記炊飯工程において前記鍋内の前記水が沸騰するまで第１の回転速度で前記鍋を回転させ、沸騰後は前記第１の回転速度より遅い第２の回転速度で前記鍋を回転させる回転手段を有するものである。

これによって、水が沸騰するまでは、米と米が癒着することなく吸水を促進し、沸騰後は、米粒同士が癒着していないため沸騰による米と水の撹拌によって米の吸水と糊化を促進させることができる。鍋を回転させることによって鍋底から沸騰を万遍なく起こすことで加熱むらを少なくすることができる。さらに、加熱工程では沸騰による水の蒸発と米の吸水によって鍋内の水分が減少してくるが、この時に鍋は第１の回転速度より遅い第２の回転速度で回転しているため米が遠心方向に偏って中央部に水分が多くなることがなく、鍋内の水分分布が均一であるため非常にむらの少ない炊きあがりとなる。また、炊き上がりのご飯表面はフラットで品位が良いものである。

したがって、鍋内のご飯全体において芯や水っぽさがなく炊きむらのないご飯とすることができ、味むらがなく甘みのあるご飯を提供することができる。また、短時間炊飯において各工程の時間が短くなることで、加熱量の増加に起因して各工程の設定温度に達するまでの鍋内温度のさらなる不均一化と、各工程の設定温度に達してから保持する時間が短いことに起因して温度差の緩和が十分でないことによる炊きむらの増大に対しても、炊きむらと味むらのない美味しいご飯を炊くことができるものである。

本発明の炊飯器は、鍋内のご飯全体において芯や水っぽさがなく炊きむらのないご飯とすることができ、味むらがなく甘みのあるご飯を提供することができる。

本発明の実施の形態１における炊飯器の断面図 本発明の実施の形態１における鍋の断面図 炊飯工程シーケンスにおける（ａ）は鍋検知温度遷移図（ｂ）は米飯温度の遷移図 米粒群の周りを水が通る様子を示す模式説明図 米粒間を水が通る様子を示す模式説明図 本発明の実施の形態１における炊飯器の鍋内の米と水の状態を示す（ａ）は模式説明上面図（ｂ）は模式説明断面図 本発明の実施の形態１における炊飯器の別態様の鍋内の米と水の状態を示す（ａ）は模式説明上面図（ｂ）は模式説明断面図 本発明の実施の形態１における炊飯器の別態様の鍋内の米と水の状態を示す（ａ）は模式説明上面図（ｂ）は模式説明断面図 本発明の実施の形態１における炊飯器の別態様の鍋内の米と水の状態を示す（ａ）は模式説明上面図（ｂ）は模式説明断面図 本発明の実施の形態１における炊飯器の炊き上げ工程の鍋内の米の温度上昇と従来の早炊きコースによる炊飯工程の鍋内の米の温度上昇を比較したグラフ 本発明の実施の形態１における炊飯器の炊飯終了後の鍋内の米と水の状態を示す（ａ）は模式説明上面図（ｂ）は模式説明断面図 本発明の実施の形態１における沸騰維持工程での糊化度と従来の早炊きコースによる炊飯工程での糊化度の経時変化を比較したグラフ 従来の炊飯器の断面図

第１の発明は、米と水が入れられる鍋と、前記鍋内に入れられた被調理物を加熱する加熱装置と、前記鍋内の被調理物の温度を検知する温度検知部と、前記温度検知部の検知温度に基づいて前記加熱装置の加熱動作を制御し、少なくとも米に水を吸水させる前炊き工程と、米の糊化を促進する加熱工程を含む炊飯工程を行う炊飯制御部とを備え、前記炊飯制御部は、前記炊飯工程において前記鍋内の前記水が沸騰するまで第１の回転速度で前記鍋を回転させ、沸騰後は前記第１の回転速度より遅い第２の回転速度で前記鍋を回転させる回転手段を有することにより、水が沸騰するまでは、米と米が癒着することなく吸水を促進し、沸騰後、米粒同士が癒着していないため沸騰による米と水の撹拌によって米の吸水と糊化を促進させることができる。鍋を回転させることによって鍋底から沸騰を万遍なく起こすことで加熱むらを少なくすることができる。さらに、加熱工程では沸騰による水の蒸発と米の吸水によって鍋内の水分が減少してくるが、この時に鍋はゆっくりと回転しているため米が遠心方向に偏って中央部に水分が多くなることがなく、鍋内の水分分布が均一であるため非常にむらの少ない炊き上がりとなる。また、炊き上がりのご飯表面はフラットで品位が良いものである。

したがって、鍋内のご飯全体において芯や水っぽさがなく炊きむらのないご飯とすることができ、味むらがなく甘みのあるご飯を提供することができる。また、短時間炊飯において各工程の時間が短くなることで、加熱量の増加に起因して各工程の設定温度に達するまでの鍋内温度のさらなる不均一化と、各工程の設定温度に達してから保持する時間が短いことに起因して温度差の緩和が十分でないことによる炊きむらの増大に対しても、炊きむらと味むらのない美味しいご飯を炊くことができるものである。

第２の発明は、特に、第１の発明の炊飯制御部は、前記炊飯工程において前記鍋内の前記水が沸騰するまで第１の回転速度以下で前記鍋を可変回転させ、沸騰後は前記第１の回転速度より遅い第２の回転速度以下で前記鍋を可変回転させる回転手段を有することにより、米と水が遠心方向および回転方向に３次元的に攪拌されることで、水が沸騰するまでは、米と米の癒着を無くすことができ、より吸水を促進し、沸騰後、米粒同士が癒着していないため沸騰による米と水の撹拌によって米の吸水と糊化をさらに促進させることができ、鍋内のご飯全体において芯や水っぽさがなく炊きむらのないご飯とすることができ、味むらがなく甘みのあるご飯を提供することができる。

具体的には、回転を開始し遠心力によって鍋中心部から鍋側面に向かった米が、回転速度が低下することで遠心力が低下し鍋側面から鍋中心部に戻される。回転速度が向上または低下する際に回転軸方向の加速度が増減することで米が回転方向へ移動する。よって、一粒の米に着目した場合、米の遠心方向への移動と回転方向への移動が組み合わさることで３次元的な軌跡をたどることになり、より攪拌が促進されるものである。

第３の発明は、特に、第１の発明の炊飯制御部は、前記炊飯工程において前記鍋の回転と停止を繰り返させる回転手段を有することにより、３次元的に米が攪拌されることで水が沸騰するまでは、米と米の癒着を無くすことができ、より吸水を促進し、沸騰後、米粒同士が癒着していないため沸騰による米と水の撹拌によって米の吸水と糊化をさらに促進させることができ、鍋内のご飯全体において芯や水っぽさがなく炊きむらのないご飯とすることができ、味むらがなく甘みのあるご飯を提供することができる。

具体的には、回転を開始し遠心力によって鍋中心部から鍋側面に向かった米が、回転が停止することで遠心力が低下し鍋側面から鍋中心部に戻される。回転が開始または停止する際に回転軸方向の加速度が変化することで米が回転方向へ移動する。よって、一粒の米に着目した場合、米の遠心方向への移動と回転方向への移動が組み合わさることで３次元
的な軌跡をたどることになり、より攪拌が促進されるものである。

第４の発明は、特に、第１の発明の前記炊飯制御部は、前記炊飯工程において前記鍋の正転と反転を繰り返させる回転手段を有することにより、３次元的に米が攪拌されることで水が沸騰するまでは、米と米の癒着を無くすことができ、より吸水を促進し、沸騰後、米粒同士が癒着していないため沸騰による米と水の撹拌によって米の吸水と糊化をさらに促進させることができ、鍋内のご飯全体において芯や水っぽさがなく炊きむらのないご飯とすることができ、味むらがなく甘みのあるご飯を提供することができる。

具体的には、例えば右回転を開始し遠心力によって鍋中心部から鍋側面に向かった米が、左回転に転じる際に遠心力が低下し鍋側面から鍋中心部に戻される。正転と反転が切り替わる際に、回転軸方向の加速度が変化することで米が回転方向へ移動する。よって、一粒の米に着目した場合、米の遠心方向への移動と回転方向への移動が組み合わさることで３次元的な軌跡をたどることになり、より攪拌が促進されるものである。

第５の発明は、特に、第４の発明の前記炊飯制御部は、前記鍋の正転と反転の切り替え時に所定時間、前記鍋を停止させる回転手段を有することにより、３次元的に米が攪拌されることで水が沸騰するまでは、米と米の癒着を無くすことができ、より吸水を促進し、沸騰後、米粒同士が癒着していないため沸騰による米と水の撹拌によって米の吸水と糊化をさらに促進させることができる。

具体的には、例えば右回転を開始し遠心力によって鍋中心部から鍋側面に向かった米が、回転が停止することで遠心力が低下し鍋側面から鍋中心部に戻される時に左回転に転じると回転軸方向の加速度が変化することで米が回転方向へ移動する。よって、一粒の米に着目した場合、米の遠心方向への移動と回転方向への移動が組み合わさることで３次元的な軌跡をたどることになり、より攪拌が促進されるものである。

第６の発明は、特に、第１の発明の前記炊飯制御部は、前記鍋の回転に伴って共振によるスロッシングを起こさせる回転手段を有することにより、より少ないエネルギーで米と水を攪拌でき、小さい回転振幅でも強い水流を引き起こすことができるので、回転動作による振動や騒音、耐久性などの品質課題に対してより信頼性を向上させることができる。

第７の発明は、特に、第１〜６のいずれか１つの発明の鍋は、内底面と内周面を繋ぐ緩やかな曲面形状を有し、前記内周面は前記鍋開口部に向かって径が拡大する形状としたことにより、回転させた場合に鍋内の米がより均一に攪拌されるようにすることができ、遠心力によって鍋中心部から鍋側面部に向かう米の動きの中で、緩やかな曲面形状に沿って米が移動しながら上昇することで効率よく攪拌される。

第８の発明は、特に、第１〜７のいずれか１つの発明の加熱工程は、前炊き工程終了から水と米を沸騰温度まで加熱する炊き上げ工程と、沸騰から沸騰温度より高い温度に加熱する沸騰維持工程と、米の糊化をさらに促進し余分な水分を蒸発させる追い炊き工程からなり、前記炊飯制御部は、前記沸騰維持工程と前記追い炊き工程において第２の回転速度より遅い回転速度で前記鍋を回転させる回転手段を有することにより、それぞれの炊飯工程において水と米の攪拌効果を効果的に作用させることができ、炊飯工程別に鍋の回転数や動作と非動作の程度を設定することでユーザーの望みどおりに炊飯を行うことで、炊飯時間の短縮、ユーザー好みの美味しさを実現することができる。

前炊き工程において回転させる場合には、米と米が癒着することを防止し、水を常時米と接触させることで米と水の接触効率を向上させ吸水性能を向上することができる。よって、前炊き工程において、短時間で十分に米に吸水させることができるため、従来のよう
に吸水不足に起因して米の中心部まで糊化が進展していない炊き上がりのご飯になることが無い。

炊き上げ工程において回転させる場合には、炊きむらが生じ易い工程の一つである炊き上げ工程での炊きむらを無くし食味低下を防ぐことができる。すなわち、鍋への入力電力が大きい炊き上げ工程において鍋に接した米が急激な温度上昇によって、米の内部まで十分に吸水していない状態で一気に米の表面のみ糊化が進んでしまうことにより、芯が残ったご飯が炊き上がり、これが炊きむらの原因の一つとなっていた。そこで、米と水を攪拌することによって鍋に接した米を掻き混ぜて常時同じ米が鍋に接している状態を回避することで炊きむらを無くすとともに、米と水の接触効率を向上させることで吸水を促進することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における炊飯器の断面図、図２は、本発明の第１の実施の形態における鍋の断面図を示すものである。

図１及び図２において、炊飯器の本体１は、着脱自在の鍋２を内装する。鍋２は内底面と内周面を繋ぐ緩やかな曲面形状Ｒを有し、かつ内周面は鍋開口部に向かって径が拡大する形状である。図２に示すように、鍋開口部近傍の内径Ａは鍋底近傍の内径Ｂより大きくなっている。

本体１には、その上面を覆う蓋３が開閉自在に配設されている。本実施の形態の炊飯器は後述する方法で鍋２を誘導加熱し、鍋２内の米と水を加熱調理する。本体１は、鍋２の底部を誘導加熱する鍋加熱手段４（誘導加熱コイルである）、鍋２の温度を検知する鍋温度検知手段５、および制御手段６を有する。蓋３は更に、鍋２の開口部を覆う加熱板７、加熱板７を誘導加熱する加熱板加熱手段８（誘導加熱コイルである）、加熱板７の温度を検知する加熱板温度検知手段９を有する。

加熱板７は、加熱板シールパッキン１０が付いた着脱式の加熱板であり、蓋３の下面に取り付けられる。加熱板７は、中心部に蒸気孔１１を有する。加熱板温度検知手段９は、加熱板７に圧接される。

また、本体１は鍋２を収納する保護枠１２を有し、鍋２を回転させるためのモータ１３が保護枠１２に取り付けられている。鍋２は、モータ１３の回転動力をゴムローラ１４を介して伝達され回転する。鍋２の中心軸に対しゴムローラ１４と対向する部位には受けローラ１５が保護枠１２に取り付けられ、鍋２の回転による軸方向への振れを防止している。また、鍋２の動作を滑らかにするために、保護枠１２に支持ローラ１６が取り付けられ鍋２の底部に当接し、鍋２の回転に伴う振動や騒音の発生を防止している。鍋２の回転数は、モータ１３への入力を可変させることによってゴムローラ１４の回転数を変えることで任意の回転数を得ることができる。

制御手段６は、回路基板（図示しない）に搭載されたマイクロコンピュータを有する。制御手段６（マイクロコンピュータ）はソフトウェアにより、ユーザーが操作パネル（図示しない）を介して入力する操作指令、鍋温度検知手段５、加熱板温度検知手段９から入力される信号に基づき、あらかじめマイクロコンピュータに記憶された炊飯プログラムにより、鍋２、加熱板７の加熱制御およびモータ１３の動作制御を行う。制御手段６は、鍋加熱手段４、加熱板加熱手段８の加熱量およびモータ１３の動作を、各加熱手段およびモ
ータの通電率及び／又は通電量によって制御する。本実施の形態では、鍋２、加熱板７を加熱することによって、被調理物たる米と水を加熱調理しており、鍋加熱手段４や加熱板加熱手段８を鍋内に入れられた被調理物を加熱する加熱装置として利用している。

以上のように構成された炊飯器について、以下その動作、作用を説明する。
ユーザーが、炊飯を行う米とその米量に対応する水とを鍋２に入れ、本体１に内装する。更にユーザーが目的とする炊飯メニューを選び、炊飯開始スイッチ（図示しない）を操作すると、炊飯工程が実施される。

炊飯工程は、時間順に前炊き、炊き上げ、沸騰維持、追い炊きに大分される。

図３は、炊飯工程シーケンスにおける（ａ）は鍋検知温度遷移図、（ｂ）は米飯温度の遷移図を示すものである。

図３に示すように、鍋検知温度と米飯温度には相関関係があり、鍋温度の検知によって米飯温度を検知することができる。従って、本実施の形態では、鍋温度検知手段５が鍋内の被調理物の温度を検知する温度検知部として作用するものである。

前炊き工程Ａにおいて、米の温度を糊化温度よりも低温の６０℃前後に維持することで吸水を促進させて、以降の工程で米の中心部まで十分に糊化させたり、米の温度を６３℃〜７０℃範囲内にすることで白米の酵素の活性化を図り、甘みの増したご飯を得るといった炊飯制御を行う。本実施の形態では、米の吸水に適した第一の所定温度Ｔ１（６０℃）になるように、鍋温度検知手段５、加熱板温度検知手段９で検知した温度値信号に基づき、制御手段６は鍋加熱手段４を制御し、鍋内の米と水とを加熱する。

次に、炊き上げ工程Ｂにおいて、鍋２の温度が第二の所定温度Ｔ２（水の沸点。通常１００℃近傍）になるまで鍋加熱手段４によって鍋２を所定の熱量で加熱し、鍋２内の水を沸騰させる。この時の温度上昇速度（加熱板温度検知手段９から入力される信号）によって、炊飯量の判定も行う。

沸騰維持工程Ｃにおいて、図３（ａ）に示すように、鍋２に水が有る間は、鍋温度検知手段４の検知温度Ｔａが第二の所定温度Ｔ２（水の沸点。通常１００℃近傍）で沸騰状態を維持するように、制御手段６が鍋加熱手段４及び加熱板加熱手段８を制御し、鍋加熱手段４が鍋２を加熱して米と水を加熱する。そして、沸騰維持工程Ｃが経過していくと、鍋２内の水が蒸発して、鍋２内に水がなくなると、鍋２の温度が上昇する。鍋温度検知手段５の検知温度Ｔａが、第三の所定温度Ｔ３（水の沸点以上）に到達すると、鍋２内に水がなくなったと判断し工程の終了とする。この工程は、米澱粉を糊化させる工程であり、炊飯後の飯の糊化度は１００％近くに達するが、この工程終了時には糊化度は５０〜６０％程度となる。

最後に追い炊き工程Ｄにおいて、図３（ａ）に示すように、第二の所定時間ｔ２（通常１５分前後）になるまで、鍋温度検知手段５の検知温度Ｔａが第二の所定温度Ｔ２（通常１００℃近傍）で維持するように、制御手段６が、炊飯量に応じて鍋加熱手段４及び加熱板加熱手段８を制御し、鍋加熱手段４による加熱（追い炊き）と加熱の停止（休止）を繰り返す。追い炊き工程は沸騰維持工程に引き続き、米澱粉の糊化をさらに促進し余分な水分を蒸発させる工程であり、追い炊き工程の開始時には糊化度は５０〜６０％程度であったものが、追い炊き工程終了時、すなわち、炊飯終了時には、糊化度は１００％近くに達するのである。

このような炊飯工程を実行すると、鍋温度検知手段５の検知温度Ｔａが図３（ａ）に、
鍋２内の温度Ｔｂ、すなわち、米の温度が図３（ｂ）に示すように温度推移する。

通常、前炊き工程の６０℃〜７０℃付近から強火で加熱する際に、米の糊化が急激に促進され米粒同士が癒着して米粒群となり、沸騰時に米粒同士が癒着して米粒群のままで加熱されるために、鍋側面付近の米は過加熱によって硬めのご飯となり、鍋中心付近の米は水っぽいご飯となりこれが炊きむらの原因となっていた。また、加熱工程では水を沸騰し続けることで米と水を撹拌し米の吸水と糊化促進を行うが、沸騰中に米粒同士が癒着したままでは、米粒群の内部の米は水と接触する機会が減ることで吸水と糊化が阻害される。

図４は、米粒群の周りを水が通る様子を示す模式説明図を示すものである。
図４に示すように、複数の米粒Ｒ１が互いに付着して米粒群ＲＧ１が形成されているとき、水Ｗ１は、図４の点線矢印で示すように、米粒群ＲＧ１の外側を移動する。このため、１つの米粒Ｒ１当たりの水Ｗ１の接触面積が小さくなり、米Ｒ１の吸水が悪くなる。

本実施の形態では、前炊き、炊き上げ、沸騰維持、追い炊きの各工程別に、ユーザーが目的とする米の炊き上がり状態になるようにモータ１３を制御し、本体１を偏心回転の回転数や動作と非動作の程度を設定することで、鍋２内の米と水に最適な動きを与える。

図５は、米粒間を水が通る様子を示す模式説明図である。図５に示すように、鍋２内の米と水に最適な動きが与えられることで、米に分散力が付与されて米粒集合体の形成が阻害され、米粒Ｒ１，Ｒ１同士が互いに付着せずにバラバラの状態となる。従って、鍋２内の水Ｗ１は、図５の点線矢印で示すように、互いに隣接する米粒Ｒ１，Ｒ１間を移動し、１つの米粒Ｒ１当たりの水Ｗ１の接触面積が大きくなる。

図６は、本発明の第１の実施の形態の炊飯器の鍋内の米と水の状態を示す（ａ）は模式説明上面図、（ｂ）は模式説明断面図を示すものである。

前炊き工程において鍋２が回転（本発明の実施の形態１では７０回転）と停止を繰り返し行うことにより、図６に示すように３次元的に米が攪拌されることで、前炊き工程で米と米の癒着を無くすことができ、より吸水を促進し、加熱工程において米粒同士が癒着していないため沸騰による米と水の撹拌によって米の吸水と糊化をさらに促進させることができる。

すなわち、回転を開始し遠心力によって鍋中心部から鍋側面に向かった米が、回転が停止することで遠心力が低下し、鍋側面から鍋中心部に戻される。回転が開始または停止する際に、回転軸方向の加速度が変化することで、米が回転方向へ移動する。よって、一粒の米に着目した場合、米の遠心方向への移動と回転方向への移動が組み合わさることで３次元的な軌跡をたどることになり、より攪拌が促進されるものである。

また、図７は、本発明の第１の実施の形態の炊飯器の別態様の鍋内の米と水の状態を示す（ａ）は模式説明上面図、（ｂ）は模式説明断面図を示すものである。

前炊き工程において鍋２が正転と反転を繰り返し行う（本実施の形態では７０回転）ことにより、図７に示すように３次元的に米が攪拌されることで前炊き工程で米と米の癒着を無くすことができ、より吸水を促進し、加熱工程において米粒同士が癒着していないため沸騰による米と水の撹拌によって米の吸水と糊化をさらに促進させることができる。

すなわち、例えば右回転を開始し遠心力によって鍋中心部から鍋側面に向かった米が、左回転に転じる際に遠心力が低下し鍋側面から鍋中心部に戻される。回転の反転が切り替わる際に回転軸方向の加速度が変化することで米が回転方向へ移動する。よって、一粒の
米に着目した場合、米の遠心方向への移動と回転方向への移動が組み合わさることで３次元的な軌跡をたどり、しかも移動方向が周期的に変化することになり、より攪拌が促進されるものである。

また、図８は、本発明の第１の実施の形態の炊飯器の別態様の鍋内の米と水の状態を示す（ａ）は模式説明上面図、（ｂ）は模式説明断面図を示すものである。

また、鍋２の正転と反転の切り替え時に、一定時間鍋２を停止することにより、図８に示すように３次元的に米が攪拌されることで前炊き工程で米と米の癒着を無くすことができ、より吸水を促進し、加熱工程において米粒同士が癒着していないため沸騰による米と水の撹拌によって米の吸水と糊化をさらに促進させることができる。

すなわち、例えば右回転を開始し遠心力によって鍋中心部から鍋側面に向かった米が、回転が停止することで遠心力が低下し、鍋側面から鍋中心部に戻される時に左回転に転じると回転軸方向の加速度が変化することで米が回転方向へ移動する。よって、一粒の米に着目した場合、米の遠心方向への移動と回転方向への移動が組み合わさることで３次元的な軌跡をたどり、移動方向が周期的に変化するとともに回転周期毎の移動距離が長くなることになり、より攪拌が促進されるものである。

また、図９は、本発明の第１の実施の形態の炊飯器の別態様の鍋内の米と水の状態を示す（ａ）は模式説明上面図、（ｂ）は模式説明断面図を示すものである。

前炊き工程において鍋２の回転速度を可変させる（例えば３０回転と５０回転の繰り返し）ことにより、図９に示すように３次元的に米が攪拌されることで前炊き工程で米と米の癒着を無くすことができ、より吸水を促進し、加熱工程において米粒同士が癒着していないため沸騰による米と水の撹拌によって米の吸水と糊化をさらに促進させることができる。

すなわち、回転を開始し遠心力によって鍋中心部から鍋側面に向かった米が、回転速度が低下することで遠心力が低下し鍋側面から鍋中心部に戻される。回転速度が向上または低下する際に回転軸方向の加速度が増減することで米が回転方向へ移動する。よって、一粒の米に着目した場合、米の遠心方向への移動と回転方向への移動が組み合わさることで３次元的な軌跡をたどり、回転周期毎の移動距離が長くなることになり、より攪拌が促進されるものである。

また、このとき鍋２内の水は共振によるスロッシングを起こし、より少ないエネルギーで米と水を攪拌できて、小さい回転振幅でも強い水流を引き起こすことができる。すなわち、鍋２が一定の周期（例えば３０回転と５０回転の繰り返し）で揺すられると、鍋２内の水が波立つ。この現象は、スロッシング現象として良く知られている。スロッシングとは、タンクのような液体を入れた容器に周期的な振動を与えた場合に，タンク内の液面が大きくうねる現象を言い、著しく大きなスロッシングが発生した場合には，構造物の破壊等に繋がることがある。スロッシング現象が発生すると、液体の液面は通常の状態では想定できない高さに達し米が攪拌される。よって、米と水の攪拌のために回転数を高める必要が無く、少ないエネルギーで効果的な米の攪拌を行うことができる。従って、回転動作による振動や騒音、耐久性などの品質課題に対してより信頼性を向上させることができる。

３次元的に米を攪拌させることで、より鍋内温度の均一化を図ることができるが、このことは、攪拌により米と米が癒着することなく、ほぐれた状態であることを示すものである。なぜなら、米と米が癒着した状態であれば、鍋２底からの伝熱は、米粒群を大きな米
の塊と見なした熱伝導が主となり、非常に大きな差のある温度分布を示すからである。以上のことは図１０に示す鍋内温度の分布比較より明らかである。

図１０は、本発明の実施の形態１における炊飯器の炊き上げ工程の鍋内の米の温度上昇と従来の早炊きコースによる炊飯工程の鍋内の米の温度上昇を比較したグラフである。

図１０に示すように、本実施の形態における鍋中心と鍋底付近のご飯の温度差は、従来の早炊きコースでのそれよりも短時間に大幅に小さくなっており、より早く温度が均一化していることが判る。従来の早炊きでは、鍋加熱手段４に近接した鍋底のご飯は、急激な温度上昇によって、米の内部まで十分に吸水していない状態で一気に米の表面のみ糊化が進んでしまうとともに、糊化によって米と米の癒着が促進され、いっそう米一粒に与えられる熱量に違いができるため米の糊化度の差となり炊きむらと味むらにつながるという問題があることが分かる。

炊き上げ工程において鍋２を回転させることにより、炊きむらが生じ易い工程の一つである炊き上げ工程での炊きむらを無くし食味低下を防ぐことができる。すなわち、鍋への入力電力が大きい炊き上げ工程において米が急激な温度上昇によって、米の内部まで十分に吸水していない状態で一気に米の表面のみ糊化が進んでしまい米と米が癒着して吸水を阻害することにより、芯が残ったご飯が炊き上がりこれが炊きむらの原因の一つとなっていた。そこで、鍋２の回転による米と水の攪拌によって、米を３次元的に掻き混ぜて、常時同じ米が密着している状態を回避することで炊きむらを無くすとともに、米と水の接触効率を向上させることで吸水を促進することができる。

また、沸騰維持工程において、鍋２を米と水が遠心方向へ偏らない程度の低速回転をさせることにより、より吸水促進と糊化促進することができる。

すなわち、前炊き工程及び炊き上げ工程において鍋２を回転させることによって、米粒同士が癒着しておらず、沸騰による米と水の撹拌による米の吸水と糊化を促進させることができる。また、鍋を回転させることによって、鍋底から沸騰を万遍なく起こすことで加熱むらを少なくすることができる。さらに、沸騰維持工程では、沸騰による水の蒸発と米の吸水によって、鍋内の水分が減少してくるが、この時に鍋はゆっくりと回転しているため、米が遠心方向に偏って中央部に水分が多くなる偏在がなく、鍋内の水分分布が均一であるため、非常にむらの少ない炊きあがりとなる。また、炊き上がりのご飯表面はフラットで品位が良いものである。図１１に炊飯器の炊飯終了後の鍋内の米と水の状態を示す模式説明図を示す。

したがって、鍋内のご飯全体において芯や水っぽさがなく炊きむらのないご飯とすることができ、味むらがなく甘みのあるご飯を提供することができる。

更に、短時間炊飯において各工程の時間が短くなることで、加熱量の増加に起因して各工程の設定温度に達するまでの鍋内温度のさらなる不均一化と、各工程の設定温度に達してから保持する時間が短いことに起因して温度差の緩和が十分でないことによる炊きむらの増大に対しても、本実施の形態では、炊きむらと味むらのない美味しいご飯を炊くことができる。

図１２は、本発明の第１の実施の形態における沸騰維持工程での糊化度と従来の早炊きコースによる炊飯工程での糊化度の経時変化を比較したグラフである。

図１２に示すように、本実施の形態では約１０分で糊化度９５％まで上昇しているが、従来の早炊きでは１０分でも８０％に達していないため糊化不足による食味低下が懸念さ
れる。これは、早炊き（短時間炊飯）では、短時間に加熱を行うために、米の内部まで十分に吸水していない状態で一気に米の表面のみ糊化が進んでしまい、更に表面の糊化により米と米が癒着して鍋の中で大きな米の塊になることで、沸騰維持工程初期において米への吸水が阻害され、糊化不足となっている現象を示している。

本実施の形態では、前炊き工程及び炊き上げ工程において鍋の回転による米と水の攪拌によって、米を３次元的に掻き混ぜて、常時同じ米が密着している状態を回避することで、炊きむらを無くすとともに、米と水の接触効率を向上させることで、短時間に米内部まで吸水を促進することができ、更に沸騰維持工程において鍋の低速回転によって、沸騰による水の蒸発及び米の吸水に伴う鍋内の水分減少に関わらず、米と水分の偏在がなく、鍋内の水分分布が均一であるため、非常にむらの少ない炊きあがりとなり、且つ、炊き上がりのご飯表面はフラットで品位が良いものとなる。

以上のように、本発明にかかる炊飯器は、鍋内のご飯全体において芯や水っぽさがなく炊きむらのないご飯とすることが可能となるので、他の加熱調理機器等の用途にも適用できる。

１ 本体
２ 鍋
３ 蓋
４ 鍋加熱手段
５ 鍋温度検知手段
６ 制御手段
７ 加熱板
８ 加熱板加熱手段
９ 加熱板温度検知手段
１０ 加熱板シールパッキン
１１ 蒸気孔
１２ 保護枠
１３ モータ
１４ ゴムローラ
１５ 受けローラ
１６ 支持ローラ

Claims (8)

1. 米と水が入れられる鍋と、前記鍋内に入れられた被調理物を加熱する加熱装置と、前記鍋内の被調理物の温度を検知する温度検知部と、前記温度検知部の検知温度に基づいて前記加熱装置の加熱動作を制御し、少なくとも米に水を吸水させる前炊き工程と、米の糊化を促進する加熱工程を含む炊飯工程を行う炊飯制御部とを備え、前記炊飯制御部は、前記炊飯工程において前記鍋内の前記水が沸騰するまで第１の回転速度で前記鍋を回転させ、沸騰後は前記第１の回転速度より遅い第２の回転速度で前記鍋を回転させる回転手段を有する炊飯器。
2. 前記炊飯制御部は、前記炊飯工程において前記鍋内の前記水が沸騰するまで第１の回転速度以下で前記鍋を可変回転させ、沸騰後は前記第１の回転速度より遅い第２の回転速度以下で前記鍋を可変回転させる回転手段を有する請求項１に記載の炊飯器。
3. 前記炊飯制御部は、前記炊飯工程において前記鍋の回転と停止を繰り返させる回転手段を有する請求項１に記載の炊飯器。
4. 前記炊飯制御部は、前記炊飯工程において前記鍋の正転と反転を繰り返させる回転手段を有する請求項１に記載の炊飯器。
5. 前記炊飯制御部は、前記鍋の正転と反転の切り替え時に所定時間、前記鍋を停止させる回転手段を有する請求項４に記載の炊飯器。
6. 前記炊飯制御部は、前記鍋の回転に伴って共振によるスロッシングを起こさせる回転手段を有する請求項１に記載の炊飯器。
7. 鍋は、内底面と内周面を繋ぐ緩やかな曲面形状を有し、前記内周面は前記鍋開口部に向かって径が拡大する形状とした請求項１〜６のいずれか１項に記載の炊飯器。
8. 加熱工程は、前炊き工程終了から水と米を沸騰温度まで加熱する炊き上げ工程と、沸騰から沸騰温度より高い温度に加熱する沸騰維持工程と、米の糊化をさらに促進し余分な水分を蒸発させる追い炊き工程からなり、前記炊飯制御部は、前記沸騰維持工程と前記追い炊き工程において第２の回転速度より遅い回転速度で前記鍋を回転させる回転手段を有する請求項１〜７のいずれか１項に記載の炊飯器。