JP2011234898A

JP2011234898A - 炊飯器

Info

Publication number: JP2011234898A
Application number: JP2010108896A
Authority: JP
Inventors: Naoki Mikami; 直樹三上
Original assignee: Hitachi Appliances Inc
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2010-05-11
Filing date: 2010-05-11
Publication date: 2011-11-24

Abstract

【課題】食味が落ちることなくふっくらとしたご飯を炊き上げ、消費電力量を低減し、省エネルギーを向上させる炊飯器を提供する。
【解決手段】内釜２に入れた米と水を浸し工程，加熱工程，蒸らし工程の各工程を経てご飯を炊き上げる炊飯器において、制御部５は、前記浸し工程時には加熱コイル４で内釜２を加熱せず、冷却ファン６を停止し、さらに調圧弁９を開放状態とし、前記加熱工程は加熱コイル４に電力を供給し内釜２を加熱し、冷却ファン６で送風し、調圧弁９を調圧動作状態とし、内釜２内部の圧力を大気圧より高くして内釜２内部の温度を１００℃以上の高温に維持して、前記蒸らし工程は加熱コイル４による内釜２の加熱を停止し、冷却ファン６の送風と、調圧弁９の調圧動作状態を継続し、前記蒸らし工程終了時に調圧弁９を開放状態にして終了するものである。
【選択図】図３

Description

本発明は、省エネを考慮した炊飯器に関するものである。

近年の炊飯器は、内釜の上部の内蓋に圧力調整部を備えて、炊飯工程で圧力を上げて、高沸点温度で沸騰させてごはんを炊き上げるのが一般的に普及してきた。

そこで、特許文献１によれば、炊飯が開始し、内鍋内が沸騰した後に調圧機能を有効に働かせ内鍋内の圧力を数分間一定に保った後に調圧機能を無効にし、蒸らし工程に入った時に再度、調圧機能の働きを有効にすることで、内鍋の上部余剰空間に蒸気がこもった状態にして、蒸らし工程中は前記蒸気を側面誘導加熱コイルで加熱して高温化することでふっくらとしたごはんに仕上げることが記載されている。

特開２００６−３２５７８１号公報

近年、炊飯器に要求される要望は、ごはんをおいしく炊き上げる要望と同じくらい省エネルギーに対する要望も大変大きくなってきている。

しかし、特許文献１に示す炊飯器は、沸騰途中で調圧機能を一度無効にして内鍋内の熱気を外部に放出しながら加熱するため、熱の有効利用が行われていない問題がある。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、本体と、該本体内に着脱自在に収納される内釜と、前記内釜の外側底部に配置され前記内釜を誘導加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルに電力を供給する制御部と、前記加熱コイルと前記制御部に送風して冷却する冷却ファンと、前記内釜の上面開口部を覆う内蓋が取付けられた蓋と、前記内蓋上面に蒸気の流出を制限する調圧弁と、前記調圧弁を開閉する調圧弁制御部と、前記内釜底部と当接して該内釜の温度を検出する温度センサーと、を設け、前記内釜に入れた米と水を浸し工程，加熱工程，蒸らし工程の各工程を経てご飯を炊き上げる炊飯器において、前記制御部は、前記浸し工程時には前記加熱コイルで前記内釜を加熱せず、前記冷却ファンを停止し、さらに前記調圧弁を開放状態とし、前記加熱工程は前記加熱コイルに電力を供給し前記内釜を加熱し、前記冷却ファンで送風し、前記調圧弁を調圧動作状態とし、前記内釜内部の圧力を大気圧より高くして前記内釜内部の温度を１００℃以上の高温に維持して、前記蒸らし工程は前記加熱コイルによる前記内釜の加熱を停止し、前記冷却ファンの送風と、前記調圧弁の調圧動作状態を継続し、前記蒸らし工程終了時に前記調圧弁を開放状態にして終了するものである。

本発明によれば、浸し工程時に内釜を加熱する加熱コイルへの電力の供給を停止し、さらに加熱コイルや制御部を冷却する冷却ファンも停止し、加熱工程と蒸らし工程の間は常に調圧弁は閉成して調圧動作状態としているので、蒸らし工程に移行した後に内釜の加熱を停止しても、内釜内の圧力を高く保持でき、内釜内の温度も高まったまま保持できるので、ごはんのねばりや甘みなどを出しておいしく炊き上げ、同時に炊飯時の消費電力量を大幅に減少させることができる。

本発明の一実施例における炊飯器の全体横断面図である。同炊飯器の制御回路ブロック図である。同炊飯器の炊飯時の動作状態を示す説明図である。同炊飯器で浸し工程で温度センサーの温度が所定温度以下の炊飯時の動作状態を示す説明図である。

以下、本発明の一実施例について図面を用いて詳細に説明する。

図１において、炊飯器の本体１の内側には上面が開口した内釜２が着脱自在に挿入されている。

本体１の上面には、下面に内蓋８を有する蓋３が開閉自在に取付けられており、蓋３で本体１の上面開口部を覆い、外周にパッキン８ａを備える内蓋８で内釜２の上面開口部を塞いでいる。

本体１の下部で、内釜２の外側底面部には、内釜２を誘導加熱するための約１２００Ｗの加熱コイル４が設けられている。

また、本体１の下部で、内釜２の外側底面部の中央部には該外側底面部と当接し、内釜２の温度を検出する温度センサー７が設けられ、その温度情報を制御部５に入力して、加熱コイル４の加熱を制御する。制御部５は、本体１内の温度の低い空間部に配置されている。

蓋３の下面に配置された内蓋８の上面には５０Ｗ程度のコードヒータ等からなる蓋ヒータ１３が設けられ、内蓋８の露付きを蒸発させる働きをする。

内蓋８には調圧弁９と、蓋３に調圧弁制御部１１を備え、調圧弁９は球体で内釜２内部の気圧が１.３気圧を超えると開口部を開き１.３気圧を維持する構造である。調圧弁制御部１１は、ソレノイドによって前記球体を動かして調圧弁９を調圧動作状態か開放状態かを制御する。

蓋３にはラビリンス構造で蒸気を結露水に変える蒸気回収ユニット１０を備える。蒸気回収ユニット１０には調圧弁９から出た蒸気が流入し、内蓋８に結露水を戻す。

本体１の前面には、米の種類，炊き方などのメニューや、「炊飯」，「切」等を操作する操作部１２を備え、制御部５に接続する。

本体１の前方下部に冷却ファン６を備え、制御部５と加熱コイル４を含む本体１内部を冷却する。

図２において、制御部５は、マイコンによって構成されており、前記した温度センサー７が検出した温度情報を入力し、その温度情報に基づいて加熱コイル４と、冷却ファン６と、調圧弁制御部１１と、蓋ヒータ１３を制御する。米の種類，炊き方などのメニューや、「炊飯」，「切」等の操作情報は操作部１２から制御部５に信号を送られる。

図３は、本発明の炊飯工程を示すもので、説明に用いられる時間には、白米３カップの例を示したものである。

まず、米に水を吸わせる浸し工程の時間は約１１分である。浸し工程は、加熱コイル４に電力の供給は行わない。また冷却ファン６は停止した状態を継続する。それは、加熱コイル４に通電されないので加熱コイル４が発熱することもなく、制御部５に搭載する電子部品（例えばヒートシンクに固定するＩＧＢＴ，ダイオードなど）が高温にならないので、本体１内部の各所を冷却する必要がないためである。また、調圧弁制御部１１に通電せず内蓋８の調圧弁９は開放動作を継続する。

しかし、この浸し工程で、内釜２の温度が１０℃以下と温度センサー７が検知した場合は、図４に示すように内釜２を加熱して温度を上昇させる動作を行う。この動作については図４を使用して後記する。

次に、米と水を沸騰させる加熱工程は、約１８分かかる。加熱コイル４に約９００Ｗの電力で内釜２を加熱する。

同時に加熱工程開始時から、冷却ファン６で送風して制御部５と加熱コイル４など本体１内部を冷却する。また、調圧弁制御部１１に通電されて、内蓋８の調圧弁９は調圧状態となる。

この加熱工程で、内釜２の内部の圧力は約１.３気圧に維持され、沸点が１０７℃になり、大気圧の状態よりも高温に維持される。

沸騰後、内釜２内の水が無くなって急激に温度が上がるドライアップと呼ばれる状態となる。その温度を温度センサー７が検出して制御部５に信号を送り、加熱コイル４での加熱を停止し、蒸らし工程に移行する。

米のねばりや甘みを出す蒸らし工程の時間は約１１分で、加熱コイル４に電力を供給しない状態である。冷却ファン６は送風を継続し、調圧弁９も調圧動作を継続する。

そのため内釜２内部の圧力は１.３気圧が維持されるので、内釜２内部の温度も高温のまま蒸らしが行われる。蓋ヒータ１３は、適宜通電され内蓋８を加熱して結露水を蒸発する。

蒸らし工程が終了すると炊飯工程のすべてが終了する。終了後は冷却ファン６は停止し、調圧弁９は開放状態となる。この蒸らし工程で冷却ファン６を回す理由は、加熱コイル４など高温になった部品からの熱で制御部１２などの電子部品が高温になるのを防ぐためのもので、制御部１２などの電子部品に影響の無い範囲で蒸らし工程の終了前に停止することで更に消費する電力を低減することが可能となる。

次に、浸し工程で、内釜の温度が１０℃以下の場合について図４を使って説明する。

浸し工程の時間は約１１分である。浸し工程で温度センサー７が所定温度以下を検知すると、制御部５によって、温度センサー７で検知する温度が約２０℃になるように加熱コイル４に電力を供給して内釜２の温度を上昇させる温度制御をする。加熱コイル４に約１２００Ｗの断続通電で約３００Ｗの電力で加熱する。また、冷却ファン６は制御部１２の電子部品の温度上昇を防止するように送風し、調圧弁制御部１１には通電せず内蓋８の調圧弁９は開放動作を継続する。

この浸し工程が終了したその後の工程は前記した加熱工程，蒸らし工程と同一動作である。

本発明は以上の構成よりなり、次にその炊飯動作を図３で説明する。

炊飯に際して、使用者は内釜２内に米と適量の水を入れ、本体１内に収納して蓋３を閉じる。

次に、本体１の前面側上部に配置した操作部１２で「炊飯」スイッチを操作して炊飯を開始する。

前記「炊飯」スイッチの信号が制御部５に入力されると浸し工程に入る。温度センサー７が所定温度より高い温度を検知すると、この浸し工程では、加熱コイル４に電力は供給されず加熱を行わない。そして冷却ファン６は停止し、調圧弁９は開放状態である。また、蓋ヒータ１３の加熱は行わない。

通常、米はその特性から、水温６０℃以下では水に浸すことによって水分を３０％（米重量中の水分重量の比）程度まで吸うが、これ以上は長時間放置しても吸うことができない。一般に米を研いでから水に浸しておくのは、炊飯前に米に十分（３０％まで）に水を吸わせるためである。

この浸し工程においては、水温が高いほうが速く水を吸う性質がある。しかし、浸し工程だけで炊き上がりの良し悪しが決まらないため、必ずしも水温を上げて速く吸水させる必要はない。

一方で、水温が高い時の吸水量と同様にするために、水温が低い時は時間を長くすることで同様の吸水量で、米の中心まで水を吸わせることができる。

これらより、浸し工程の時間１１分は、炊き上がりまでの炊飯時間で許容できる長さかどうかという使い勝手の良さと美味しく炊き上げる両者を勘案して適度な時間に設定されている。

この浸し工程では、温度センサー７等のセンサー部品の情報を制御部５がマイコンで処理して、経過時間を計時するだけで、熱や、動力の負荷を動作させないので、僅かな消費電力となる。

次に、マイコンによる浸し時間の計時が終了すると浸し工程が終了して加熱工程に移行する。この加熱工程は約１８分かかる。この加熱工程では、加熱コイル４に電力を供給して内釜２の加熱を行う。このとき、蓋ヒータ１３の加熱は行わない。

加熱コイル４に電力を供給すると、高周波磁界が発生し、この磁界が内釜２に渦電流を発生して、内釜２が有する電気抵抗によってジュール熱に変換し、発熱する。そして、この発熱によって、内釜２が加熱され、内釜２中の水が沸騰し、米を加熱する。

この加熱工程で冷却ファン６は送風し、制御部５に搭載する電子部品や、誘導加熱する加熱コイル４や本体１内部の各所を冷却する。また、調圧弁制御部１１を通電して内蓋８の調圧弁９が調圧動作する状態になる。この加熱工程で、内釜２の内部の圧力は約１.３気圧に維持され、沸点が１０７℃になり、内釜２の内部の温度を大気圧の状態よりも高温に維持する。

やがて、沸騰して米が水を吸って水がなくなると急激に温度が上がるドライアップと呼ばれる状態となる。内釜２の温度が１１０℃まで急上昇すると、内釜２の外側底面に当接している温度センサー７がその温度を検出して制御部５に信号を送り、その結果、制御部５の指令により、加熱コイル４への電力の供給を停止し、加熱が終了する。

冷却ファン６は送風を継続し、調圧弁９も調圧動作を継続して、内釜２内部の圧力は大気圧よりも高い状態で１００℃以上の高温に維持する。

この加熱工程が終了すると、蒸らし工程に移行する。蒸らし工程の時間は１１分で、加熱コイル４による内釜２の加熱を行わない。さらに蓋ヒータ１３は、蒸らし工程の前半は通電せず、加熱を行わない。これは内釜２の温度が１００℃以上を維持しているためである。

蒸らし工程の後半は、蓋ヒータ１３に通電して内釜２内を上方から加熱する。蒸らし工程の後半のみ蓋ヒータ１３で加熱を行い、蓋センサー（図示せず）が１１０℃を検出するまで上げ内蓋８が加熱されることにより、蒸らし中に内蓋８についた結露水を飛ばすことができる。この蓋ヒータ１３の加熱は蓋センサー（図示せず）から信号を制御部５に送られることにより一定温度に保たれるように制御される。

そのため、加熱工程で約１８分、蒸らし工程で約１１分の間、内釜２内部の圧力を最大１.３気圧で大気圧より高い状態で１００℃以上の高温に維持するため、一般に「米」が「ごはん」になるにはβ澱粉をα澱粉にするために、９８℃以上を２０分間保つ必要があると言われている条件を、十分満たして美味しいご飯を炊き上げることができる。

上記した本実施例によれば、浸し工程時に内釜２を加熱する加熱コイル４への電力の供給を停止し、さらに加熱コイル４や制御部５を冷却する冷却ファン６も停止し、加熱工程と蒸らし工程の間は常に調圧弁９は閉成して調圧動作状態としているので、蒸らし工程に移行した後に内釜２の加熱を停止しても、内釜２内の圧力を高く保持でき、内釜２内の温度も高まったまま保持できるので、ごはんのねばりや甘みなどを出しておいしく炊き上げ、同時に炊飯時の消費電力量を大幅に減少させることができる。

１本体
２内釜
３蓋
４加熱コイル
５制御部
６冷却ファン
７温度センサー
８内蓋
９調圧弁

Claims

本体と、該本体内に着脱自在に収納される内釜と、前記内釜の外側底部に配置され前記内釜を誘導加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルに電力を供給する制御部と、前記加熱コイルと前記制御部に送風して冷却する冷却ファンと、前記内釜の上面開口部を覆う内蓋が取付けられた蓋と、前記内蓋上面に蒸気の流出を制限する調圧弁と、前記調圧弁を開閉する調圧弁制御部と、前記内釜底部と当接して該内釜の温度を検出する温度センサーと、を設け、前記内釜に入れた米と水を浸し工程，加熱工程，蒸らし工程の各工程を経てご飯を炊き上げる炊飯器において、
前記制御部は、前記浸し工程時には前記加熱コイルで前記内釜を加熱せず、前記冷却ファンを停止し、さらに前記調圧弁を開放状態とし、
前記加熱工程は前記加熱コイルに電力を供給し前記内釜を加熱し、前記冷却ファンで送風し、前記調圧弁を調圧動作状態とし、前記内釜内部の圧力を大気圧より高くして前記内釜内部の温度を１００℃以上の高温に維持して、
前記蒸らし工程は前記加熱コイルによる前記内釜の加熱を停止し、前記冷却ファンの送風と、前記調圧弁の調圧動作状態を継続し、前記蒸らし工程終了時に前記調圧弁を開放状態にして終了することを特徴とした炊飯器。