JP4602936B2 - 圧力炊飯器 - Google Patents

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本発明は圧力炊飯器に関する。
従来、例えば特許文献1、特許文献2に示すように、炊飯工程中に内鍋内の圧力を加圧又は減圧制御する圧力調整手段と、内鍋内の圧力を解放する圧力解放手段を備えた圧力炊飯器が公知である。この圧力炊飯器では、炊飯が終了し、圧力解放手段により内鍋内の圧力を解放するときに、内鍋内の圧力により蒸気が勢いよく吹き出さないように、圧力調整手段により内鍋内の圧力を徐々に減圧してから、圧力を解放していた。
特開2004−57556号公報 特開2006−273号公報
しかし、予め予約設定された設定時刻に炊飯工程を終了させる予約炊飯機能を備えたものでは、設定時刻にむらし工程が終了するように、設定時刻と炊飯に必要な時間から逆算した炊飯開始時刻から炊飯を開始するようにしているが、加水量が多い場合や停電の場合に、炊飯時間がかかり、設定時刻になっても炊飯が終了していないことがある。このような場合、従来、むらし工程中であっても設定時刻になった時点で炊飯を終了し、圧力調整手段により徐々に減圧することなく圧力を解放していたため、炊飯終了時に蒸気やおねば、つゆが勢いよく飛び出し、危険であった。
本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、炊飯工程の終了前に設定時刻がきた場合でも蒸気が勢いよく飛び出すことのない圧力炊飯器を提供することを課題とするものである。
前記課題を解決するために、本発明は、
炊飯材料を収容し内蓋で密閉される内鍋と、
前記鍋を加熱する加熱手段と、
前記内鍋内の圧力を調整する圧力調整手段と、
前記加熱手段を制御して予熱、中ぱっぱ、電力制御、炊き上げ、むらし、保温の各炊飯工程を実行するとともに、前記圧力調整手段を作動させて前記炊飯工程における前記内鍋内の圧力を加圧又は減圧制御する一方、予め予約設定された設定時刻に前記炊飯工程のむらし工程を終了させる予約炊飯機能を実行する制御手段とを備えた圧力炊飯器において、
前記制御手段は、炊き上げ工程後でかつ炊飯終了前に、現在時刻が設定時刻になったか否かを判断し、現在時刻が設定時刻になったのであれば、鍋内を減圧制御し、現在時刻が設定時刻になっていなければ現在の工程を継続するものである。
前記現在時刻が設定時刻になったか否かを判断は、炊き上げ工程後でむらし工程前に行うことが好ましい。
本発明によれば、炊き上げ工程後でかつ炊飯終了前に、現在時刻が設定時刻になったか否かを判断し、現在時刻が設定時刻になったのであれば、鍋内を徐々に減圧制御するので、蒸気が勢いよく飛び出すことがなく、安全であるという効果を奏する。
また、炊き上げ工程後でむらし工程前に現在時刻が設定時刻になったか否かを判断を行うことにより、むらし工程前の内鍋内の高い圧力を逃がすことができるので、炊き上がり状態を良好な状態で、かつ、安全に炊飯終了することが可能となる。
以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。
図1は、本発明に係る圧力炊飯器1を示す。この圧力炊飯器1は、内鍋2、本体3および蓋体4からなる。
前記内鍋2は、熱伝導率が高いアルミ等からなる鍋母材の外面に強磁性材料をコーティングしたり、接合等したものである。
前記本体3は、有底筒形状をなす胴体3aの内部に、前記内鍋2を収容する非導電性材料からなる保護枠5を備えている。これら胴体3aと保護枠5との間には、加熱手段である誘導加熱コイル6、内鍋用温度センサ7および制御手段であるマイコン8が配設されている。
前記誘導加熱コイル6は、前記保護枠5の下面に配設され、高周波電流が通電されることによって、前記内鍋2を電磁誘導加熱するものである。
前記内鍋用温度センサ7は、前記保護枠5の底部に配設され、前記内鍋2の温度を検出し、該内鍋2の温度をマイコン8に出力するものである。
前記蓋体4は、前記内鍋2および本体3の開口部を開放可能に閉塞するもので、蓋上板4aおよび蓋下板4bからなる。蓋体4の内鍋2側には、放熱板9、蓋ヒータ10および内蓋11が配設されている。また、この蓋体4の内部には、蓋体用温度センサ12、圧力センサ13、リリーフ弁14および調圧装置15が配設されている。
前記蓋体用温度センサ12は、内鍋2内の温度を検出し、その検出温度をマイコン8に出力するものである。
前記圧力センサ13は、その検出部が前記内鍋2の内部を臨むように配設されており、前記内鍋2内の圧力を検出し、その検出圧力に応じた電圧値をマイコン8に出力するものである。
前記リリーフ弁14は、内鍋2と連通する開口16の上方から配置され、自重により前記開口16を閉塞する調圧ボール16からなる周知の構成を有するものである。前記蓋体4内部には、開口16から蓋体4の蒸気口18に至る蒸気排出経路19が形成されている。炊飯時には、調圧ボール17は、前記開口16を調圧ボール16の自重で閉鎖する一方、内鍋2の内圧が、例えば、0.52kg/cm(1.5気圧)を超えると、内鍋2内の蒸気により浮き上がり、内鍋2内の蒸気を外部に排出する。これにより、内鍋2内が異常な高圧となったときに内圧を逃がすようになっている。
前記調圧装置15は、図2に示すように、閉塞弁部20、閉塞弁押圧部21、アーム部22(押圧部移動手段)およびステッピングモータ23からなる。
前記閉塞弁部20は、閉塞弁収容部20aと閉塞弁20bとからなる。前記閉塞弁収容部20aは、内蓋11に取り付けられ、内部に排気口24が形成されている。前記閉塞弁20bは、前記閉塞弁収容部20aに垂直方向に移動自在に配置されている。
前記閉塞弁押圧部21は、ケース部材21aと押圧部21bからなる。ケース部材21aは、前記閉塞弁収容部20aと係合することにより、内蓋11上面に取り付け固定されている。前記押圧部21bは、その下部がケース部材21aの内側に配置され、その上部がケース部材21aの挿通穴25から上方に突出した状態で、垂直方向に移動自在となっている。また、押圧部21b下面と前記閉塞弁20b上面との間には、スプリング26が設けられている。このスプリング26は、閉塞弁20bを下方に向かって押圧し、前記排気口24を閉塞するようになっている。前記閉塞弁押圧部21の周囲は、弾性ゴム等からなる弾性キャップ27により覆われている。この弾性キャップ27の下部は、放熱板9と内蓋11により挟持されている。また、弾性キャップ27の肩部には、複数の流通口28が形成されている。
前記アーム部22(押圧部移動手段)は、モータステー29に固定された軸30を中心にして回動自在に取り付けられている。アーム部22の先端部には、円弧状のラック31が設けられている。アーム部22の中間部は、弾性キャップ27頂部に当接または取付け固定されている。
前記ステッピングモータ23は、図2中、矢印Pで示すように両方向(正転方向または反転方向)に回転駆動するものである。前記ステッピングモータ23は、蓋下板4bに取り付けられたモータステー29に固定されており、ステッピングモータ23の出力軸は、ピニオンギア32を介して前記アーム部22のラック31と噛合するようになっている。ステッピングモータ23が正転方向または反転方向に回転駆動すると、前記アーム部22は、図2中、矢印Qで示す時計回り方向または反時計回り方向に回転駆動されるようになっている。これにより、前記押圧部21bは、図2中、矢印Rで示す垂直方向に沿って、閉塞方向または開放方向に移動するようになっている。モータステー29には、ステッピングモータ23のゼロ点を設定するためのマイクロスイッチ33が取り付けられている。すなわち、ステッピングモータ23が反転して前記アーム部22が反時計回り方向に回動し、前記押圧部21bが後述する開放位置(垂直方向上端)に位置すると同時に、アーム部22がマイクロスイッチ33に当接してオンする点をゼロ点とする。また、このゼロ点からステッピングモータ23が所定パルス分だけ正転して前記アーム部22が時計回り方向に回動し、前記押圧部21bが後述する閉塞位置(垂直方向下端)に位置する点をMAX点という。
前記調圧装置15では、炊飯時に内鍋2の内圧が上昇すると、閉塞弁20bがスプリング26の弾性力に抗して内鍋2内の蒸気により押し上げられ、これにより、内鍋2内の蒸気が蒸気排出経路19を介して外部に排出されるようになっている。
次に、前記圧力炊飯器1のマイコン8による動作について説明する。
まず、使用者は、炊飯材料として、希望するカップ数の米と、その米を炊飯するのに要する分量の水を内鍋2内に収容し、この内鍋2を本体3にセットした後、炊きあがり時刻を設定して、炊飯スイッチ31を押す。
そうすると、マイコン8は、図3のローチャートに示すように、炊きあがりの設定時刻から炊飯に必要な時間を減算して得た炊飯開始時刻になると、炊飯フローを開始する。ステップS10において、誘導加熱コイル6に通電を開始し、内鍋2の温度が約50℃程度となるように温度調節して予熱を加える(予熱工程)。
そして、所定時間が経過すると、マイコン8は、ステップS11において、誘導加熱コイル6に対して100%(フルパワー)の電力で通電し、中パッパ工程を実行する(炊飯工程)。また、ステップS12において、内鍋用温度センサ7により内鍋2内の温度が100℃になったと判断すると、誘導加熱コイル6に対する通電量を制御して電力制御工程(炊飯工程)を実行する。また、ステップS13において、再び誘導加熱コイル6に対して60〜70%の電力で通電し、内鍋2内の温度を100℃以上に上げて炊き上げ工程(炊飯工程)を実行する。
マイコン8は、周知の方法によってドライアップを検出すると、ステップS14において、蓋体4に配設した蓋ヒータ10に通電を開始し、所定時間、蒸らしおよび露とばし(むらし工程)を行う。そして、マイコン8は、ステップS15において、周知の圧力炊飯器と同様に、保温処理に移行する(保温工程)。
マイコン8は、前記中パッパ工程、電力制御工程、炊き上げ工程およびむらし工程時に、前記調圧装置15を使用して、調圧制御を行う。すなわち、圧力センサ13が出力する電圧値に対応するAD値が、マイコン8に各工程毎に予め記憶された圧力上限値(AD値)と圧力下限値(AD値)の間に維持されるように、ステッピングモータ23を制御し、スプリング26による閉塞弁20bの押圧力を増減させる。
次に、予約炊飯時のマイコン8による制御動作を説明する。予約炊飯時には、設定時刻にむらし工程を終えて炊飯が終了するように炊飯開始時刻を逆算し、この炊飯開始時刻に炊飯を開始すると、通常であれば、ほぼ炊きあがり時刻に炊飯が終了する。しかし、使用者が加水量を間違えたとか、好みにより水を多めにしたような場合、あるいは停電の場合には、炊飯に時間がかかり、設定時刻がきても炊飯が終了していないことがある。設定時刻がきたときに未だ炊き上げ工程を終了していないときは、炊き上げ工程が終了するまで、炊飯動作を継続する。しかし、設定時刻がきたときに炊き上げ工程は終了しているが、むらし工程に至っていないとき、あるいはむらし工程中であるときに、炊飯を終了すると、内鍋内の圧力が高いので、炊飯終了時に蒸気が勢いよく飛びちり、危険である。そこで、本実施形態では、炊き上げ工程の終了後に、以下に説明する減圧制御を行う。
図4において、ステップS13の炊き上げ工程が終了すると、ステップS14.1で炊飯メニューが通常炊飯か予約炊飯かを判断する。通常炊飯であれば、むらし1(ステップS14.2乃至S14.5)、2度炊き(ステップS14.6乃至S14.9)、むらし2(ステップS14.10乃至S14.13)の各工程を実行した後、ステップS14.14で炊飯終了処理(減圧制御)を行ってから、ステップS15の保温工程に移行する。通常炊飯でなく予約炊飯であれば、ステップS14.15で現在時刻がタイマー設定時刻に達しているか否かを判断する。現在時刻がタイマー設定時刻に達していなければ、予約炊飯であることを示すフラグをオンし、むらし1工程(ステップS14.2乃至S14.5)を実行する。現在時刻がタイマー設定時刻に達していれば、むらし1、2度炊き、むらし2の各工程を実行することなく、ステップS14.14で炊飯終了処理(減圧制御)を行ってから、ステップS15の保温工程に移行する。
むらし1工程では、ステップS14.2で減圧制御を行う。ステップS14.3で予約炊飯フラグがオンでなければ、通常炊飯であるので、設定時刻を確認するステップ14.4を飛ばして、ステップS14.5で所定の移行時間が経過したか否かを判断する。移行時間が経過していなければ減圧制御を継続し、経過していれば2度炊き工程(ステップS14.6乃至S14.9)に移行する。ステップS14.3で予約炊飯フラグがオンであれば、予約炊飯であるので、ステップS14.4で現在時刻がタイマー設定時刻に達しているか否かを判断する。現在時刻がタイマー設定時刻に達していなければ、ステップS14.5で所定の移行時間が経過したか否かを判断する。移行時間が経過していなければ減圧制御を継続し、経過していれば2度炊き工程(ステップS14.6乃至S14.9)に移行する。現在時刻がタイマー設定時刻に達していれば、次の2度炊き、むらし2の各工程を実行することなく、直ちにステップS14.14の炊飯終了処理(減圧制御)を行って、ステップ15の保温工程に移行する。
2度炊き工程では、ステップS14.6でヒータ制御を行う。ステップS14.7で予約炊飯フラグがオンでなければ、通常炊飯であるので、設定時刻を確認するステップ14.8を飛ばして、ステップS14.9で所定の移行時間が経過したか否かを判断する。移行時間が経過していなければヒータ制御を継続し、経過していればむらし2工程(ステップS14.10乃至S14.13)に移行する。ステップS14.7で予約炊飯フラグがオンであれば、予約炊飯であるので、ステップS14.8で現在時刻がタイマー設定時刻に達しているか否かを判断する。現在時刻がタイマー設定時刻に達していなければ、ステップS14.9で所定の移行時間が経過したか否かを判断する。移行時間が経過していなければヒータ制御を継続し、経過していればむらし2工程(ステップS14.10乃至S14.13)に移行する。現在時刻がタイマー設定時刻に達していれば、次の2度炊き、むらし2の各工程を実行することなく、直ちにステップS14.14の炊飯終了処理(減圧制御)を行って、ステップ15の保温工程に移行する。
むらし2工程では、ステップS14.10で減圧制御を行う。ステップS14.11で予約炊飯フラグがオンでなければ、通常炊飯であるので、設定時刻を確認するステップ14.12を飛ばして、ステップS14.13で所定の移行時間が経過したか否かを判断する。移行時間が経過していなければ減圧制御を継続し、経過していればむらし2工程を終了し、ステップS14.14の炊飯終了処理(減圧制御)を行って、ステップ15の保温工程に移行する。ステップS14.11で予約炊飯フラグがオンであれば、予約炊飯であるので、ステップS14.12で現在時刻がタイマー設定時刻に達しているか否かを判断する。現在時刻がタイマー設定時刻に達していなければ、ステップS14.13で所定の移行時間が経過したか否かを判断する。移行時間が経過していなければ減圧制御を継続し、経過していればむらし2工程を終了し、ステップS14.14の炊飯終了処理(減圧制御)を行って、ステップ15の保温工程に移行する。現在時刻がタイマー設定時刻に達していれば、直ちにステップS14.14の炊飯終了処理(減圧制御)を行って、ステップ15の保温工程に移行する。
前記むらし1,むらし2,炊飯終了工程における減圧制御では、図5のフローチャートに示すように、まず、マイコン8は、ステップS20において、圧力上限値Aおよび圧力下限値Bを設定する。この圧力上限値Aおよび圧力下限値Bは、マイコン8に記憶されたデータテーブルに基づいて設定される。このデータテーブルは、ふつう、かため、やわらかめ、急速、および玄米の各炊飯メニューにおける、むらし1,むらし2,炊飯終了の各工程毎に設定された圧力上限値Aおよび圧力下限値B(AD値)を有する。
次に、マイコン8は、ステップS21において、圧力センサ13が出力する電圧値に対応するAD値Cを取り込む。このAD値Cは、内鍋2内の現在の圧力値を表す。そして、ステップS22において、圧力センサ13の現在値Cが圧力下限値B以下であるか否かを判断する。現在値Cが圧力下限値B以下である場合、ステップS23において、ステッピングモータ23のモータ位置が、前記MAX点に位置するか否かを判断する(位置検出)。MAX点でない場合、ステップS24において、ステッピングモータ23を正転方向に回転駆動し、MAX点である場合、ステップS26において、ステッピングモータ23をオフする。
そして、ステップS25において、減圧制御終了の条件を満たしている場合、減圧制御を終了して次の工程に移行する。ここで、減圧制御を終了しない場合、ステップS21にリターンする。
前述したように、ステッピングモータ23が正転方向に回転駆動することにより、アーム部22が回動し、閉塞弁押圧部21の押圧部21bが閉塞方向に向かって押し下げられる。押圧部21bは、下面に取り付けられた所定の弾性力を有するスプリング26を介して閉塞弁20bを下方に押圧する。このとき、閉塞弁20bは、押し縮められたスプリング26により押圧力が付与され、排気口20cを閉鎖する。その結果、内鍋2内が密閉されるとともに圧力下限値B以上になるまで加圧される。
一方、ステップS22において、圧力センサ13の現在値Cが圧力下限値B以上である場合(NOの場合)、ステップS27において、圧力センサ13の現在値Cが圧力上限値A以上であるか否かを判断する。圧力センサ13の現在値Cが圧力上限値A以上でない場合(NOの場合)、ステップS28において、ステッピングモータ23をオフし、ステップS25に進む。これにより、閉塞弁20bは、スプリング26により押圧力が付与された状態で維持される。その結果、内鍋2内の圧力が圧力下限値B以上かつ圧力上限値A以下に維持される。
ステップS27において、圧力センサ13の現在値Cが圧力上限値A以上である場合(YESの場合)、図6に示すステップS29において、マイクロスイッチ33がオンされたか否かを判断し、オンされていない場合、ステップS30に進む。ステップS30において、ステッピングモータ23のモータ位置が、ゼロ点に位置するか否かを判断する(位置検出)。ゼロ点でない場合、ステップS31において、ステッピングモータ23を反転方向に125ms回転駆動し、3.4sオフしてステップS25(図5に図示)に進む。
すなわち、ステッピングモータ23が反転方向に回転駆動することにより、アーム部22が反時計回り方向に回動し、閉塞弁押圧部21の押圧部21bがスプリング26により上方に押圧され、開放方向に移動する。このとき、閉塞弁20bは、スプリング26により付与されていた押圧力が低減するので、高圧状態の内鍋2内の蒸気により上方に押圧される。その結果、排気口24が開放され、内鍋2内の圧力が圧力上限値A以下になるまで段階的に減圧(解放)される。また、ステップS31とS32でステッピングモータ23を反転方向に125ms回転駆動し、3.4sオフすることで、段階的に減圧することができる。また、125msの回転駆動時間を調整することにより減圧の量を調整することができる。
ステップS30において、モータ位置がゼロ点である場合、ステップS34において、ステッピングモータ23をオフしてステップS25に進む。また、ステップS29において、マイクロスイッチ26がオンされた場合、ステップS32において、ステッピングモータ23の現在位置をゼロ点に再設定する。そして、ステップS34において、ステッピングモータ23をオフし、ステップS25に進む。これにより、ステッピングモータ23において生じる滑りを起因として、ゼロ点がずれた場合でも、あらたにゼロ点を設定することにより正確な制御が行える。
前記実施形態では、現在時刻が設定時刻に達したか否かの判断を炊き上げ工程終了直後に行うようにしたが、むらし1工程中にのみ行うようにしてもよい。
また、前記実施形態の圧力調整装置15は、ステッピングモータ23を使用してスプリング26による押圧力を増減させる機構を有するが、これにかぎらず、ソレノイドを使用して閉塞弁押圧部21の押圧部21bを上下に移動させる機構でもよい。
さらに、本発明の圧力調整手段は、前記実施形態の圧力調整装置15のようなスプリングによる閉塞弁の押圧力を増減させるタイプでなくとも、内蓋に設けた2つの排気孔をそれぞれ塞ぐ大きさの異なる調圧ボールを2個備え、いずれか1つ又は両方をソレノイドで順次退避させることで、減圧を行うタイプにものでもよい。
圧力炊飯器の概略図。 調圧装置の断面図。 圧力炊飯器の炊飯工程を示すフローチャート。 炊き上げ工程と保温工程の間のむらし工程を示すフローチャート。 減圧制御のフローチャート。 図5に続く調圧制御のフローチャート。
符号の説明
1 圧力炊飯器
2 内鍋
6 誘導加熱コイル(加熱手段)
8 マイコン(制御手段)
11 内鍋
15 調圧装置(圧力調整手段)

Claims (2)

  1. 炊飯材料を収容し内蓋で密閉される内鍋と、
    前記鍋を加熱する加熱手段と、
    前記内鍋内の圧力を調整する圧力調整手段と、
    前記加熱手段を制御して予熱、中ぱっぱ、電力制御、炊き上げ、むらし、保温の各炊飯工程を実行するとともに、前記圧力調整手段を作動させて前記炊飯工程における前記内鍋内の圧力を加圧又は減圧制御する一方、予め予約設定された設定時刻に前記炊飯工程のむらし工程を終了させる予約炊飯機能を実行する制御手段とを備えた圧力炊飯器において、
    前記制御手段は、炊き上げ工程後でかつ炊飯終了前に、現在時刻が設定時刻になったか否かを判断し、現在時刻が設定時刻になったのであれば、鍋内を減圧制御し、現在時刻が設定時刻になっていなければ現在の工程を継続することを特徴とする圧力炊飯器。
  2. 前記現在時刻が設定時刻になったか否かを判断は、炊き上げ工程後でむらし工程前に行うことを特徴とする請求項1に記載の圧力炊飯器。
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