JP6685178B2 - 炊飯器 - Google Patents

Description

本発明は、炊飯器に関するものである。

従来のこの種の炊飯器として、特許文献１の要約欄には、「真空層を形成した真空容器と、真空容器内に収納される内釜と、内釜を加熱する加熱コイルと、内釜の底面の温度を検出する温度センサと、温度センサの情報に基づいて加熱コイルの電力を制御する制御部と、内蓋と、外蓋とを備え、外蓋には排気口と、内釜内を所定の圧力に調圧する調圧弁と、調圧弁から放出された蒸気を排気に導く蒸気通路と、蒸気通路に調圧弁から放出された蒸気を検出する沸騰検出手段とを設け、制御部は、調圧弁により調圧を開始した後、沸騰検出手段によって蒸気を検出すると、温度センサの情報を基に加熱コイルに供給する電力を制御して内釜内のご飯の温度を１０２℃〜１０７℃に維持した状態で１６分間〜２２分間加熱する」と記載されている。

特開２０１２−２２３２３８号公報

上記した従来技術において、特許文献１に示す炊飯器では、高い温度を維持するために内釜の周囲を断熱性の高い真空容器で覆う必要があり、構造が複雑化する。

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、該本体に収納される内鍋と、前記本体の上面を覆い前記内鍋の上面開口部を塞ぐ内蓋を有した外蓋と、蒸気を発生させる前記内蓋の蓋加熱手段と、前記内鍋を加熱する加熱手段と、炊飯時の蒸気の排出を制御する圧力調整部と、前記内鍋の温度を検出する温度検出手段と、炊き上がりを設定する操作部と、該操作部にて設定された炊き上がりとなるように前記温度検出手段の検知値に基づいて前記圧力調整部と前記加熱手段を制御する制御手段と、を備え、前記内蓋と結露受皿の間にタンクとして形成される空間に炊飯工程で発生した蒸気が水滴として前記結露受皿の上に溜まるようになっており、前記制御手段は、前記操作部で炊き分けとしてもちもち感の強いご飯を炊く選択が設定された場合に、少量炊飯でも少量よりも多い炊飯でも、炊飯の加熱時に、お米の温度上昇が同じくなるように前記加熱手段を制御すると共に、蒸らし工程で、ご飯の温度が平均で１００℃以上を維持できるように、前記圧力調整部で蒸気の排出を制御し、前記蓋加熱手段で炊飯工程で溜まった水滴を蒸気にするよう制御する。

本発明によれば、炊飯性能を向上できる。

本発明の一実施例に係る炊飯器の外蓋を閉じた状態の断面図。 図１の炊飯器の外蓋を開いた状態の断面図。 結露受け皿と内蓋を外蓋側から見た斜視図。 結露受け皿と内蓋の内鍋側から見た斜視図。 本発明の一実施例に係る炊飯器の制御系統図である。 本発の一実施例に係る炊飯器の操作部を示す図である。 本発明の一実施例に係るふつう炊飯の説明図である。 本発明の一実施例に係るしゃっきり炊飯の説明図である。 本発明の一実施例に係るもちもち炊飯の説明図である。 本発明の一実施例に係る少量炊飯の説明図である。

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は、一実施例の炊飯器の断面図であり、図２は、図１の炊飯器の外蓋２を開放した状態の断面図である。

１は炊飯器の本体、２は本体１の上面開口部を上方から覆う外蓋である。外蓋２は、外蓋回転軸１ａを支点として開閉する。３は本体１に収納される内鍋、４は外蓋２の下面に装着され、内鍋３の上面開口部を覆うステンレス製の内蓋、５は内蓋４の下面に装着される結露受け皿、１２は内鍋３を誘導加熱する誘導加熱コイルの加熱手段、１３は内鍋３の底面の温度を検知する温度検出手段である。２４はインバータ回路で後述する制御手段６の出力に応じて加熱手段１２に供給する電力を制御するものである。

７は内蓋４に設けられた内蓋蒸気通路、８は外蓋２に設けられ排気口２３に連通した外蓋蒸気通路、９は内蓋４に設けられ内蓋蒸気通路７から外蓋蒸気通路８への蒸気の放出を制御する圧力調整部、１０は外蓋２に設けられ、内蓋４および結露受け皿５を加熱する蓋加熱手段である。圧力調整部９は、後述する制御手段６の電気信号を受けてソレノイド等を動作して機械的に通路を開閉して、内鍋３内に圧力がかかるのを有効もしくは無効にするものである。また、圧力が加わることを有効にすることで通路を球で塞ぎ、球の自重で通過する内鍋３内の圧力を制限し、圧力が加わることを無効にすると通路から前記球を除き圧力を無効にするものである。なお、露回収穴５１，露受け部５２については後で詳細に説明する。

ここで、内鍋３は本体１の上面開口部に着脱自在に収納され、内蓋４は外蓋２に着脱自在に装着され、結露受け皿５は内蓋４に着脱自在に装着されている。内鍋３は、有底筒状であり、その上端部は、本体１からの着脱操作がしやすいように、略水平に折り曲げられている。

なお、蓋加熱手段１０や加熱手段１２は制御手段６によって制御されており、制御には温度検出手段１３から得た情報などが用いられる。

次に、図３と図４を用いて、結露受け皿５の内蓋４への装着方法を説明する。

図３は、内蓋４と結露受け皿５を、外蓋２の方向から見た斜視図である。結露受け皿５は、内蓋４のほぼ全面を覆うものであり、上面及び下面にフッ素樹脂をコーティングしたアルミ製の皿部５ａ、その外周に設けられた立ち上げ壁５ｂ、それに嵌め込まれた樹脂製の枠体５ｃ、立ち上げ壁５ｂに沿って設けられたシールパッキン５ｄで構成されている。結露受け皿５が内蓋４に装着されると、シールパッキン５ｄによってシールされたタンク１１（図１参照）が両者の間に形成される。また、結露受け皿５には、略同心円状に配置された複数の小穴である蒸気流通穴５ｊと、長方形状の露回収穴５１の、２種類の穴が設けられている。

図４は、内蓋４と結露受け皿５を、内鍋３の方向から見た斜視図である。結露受け皿５には、図示しないバネによって上方に付勢される上引掛け具５ｇと、下引掛け具５ｈが設けられており、結露受け皿５の下引掛け部５ｈを内蓋４の下受け具４ｄに嵌め込んだ後、上引掛け具５ｇをバネ５ｆに抗して下に押し下げて内蓋４の上受け具４ｃに嵌め込み、バネ５ｆが上に戻ることによって上引掛け具５ｇが上受け具４ｃに固定される。このようにして、結露受け皿５を内蓋４に着脱自在に装着することができる。

本体１には、ユーザーが設定の操作や設定内容の確認をする操作部７が設けられている。

本体１には、マイコンを備えた制御手段６を設けてあり、これにはメモリに記憶された制御プログラムによって炊飯器としての機能が付与されており、電源が入るとマイコンが起動して各種入力信号が取り込まれ炊飯器としての働きを実行する。

図５に示すように制御手段６は、操作部７からの入力情報と、温度検出手段１３の温度情報により、インバータ回路２４を介して加熱手段１２の火力を制御し、蓋加熱手段１０の火力を制御する。制御手段６は、少量のお米でもおいしく炊飯できるように、少量の炊飯設定用に少量ボタン１６を設けている。なお、加熱手段１２はインバータ回路２４を要しないヒータであってもよい。

図６において操作部７を説明する。
操作部７は、メニューボタン１５、少量ボタン１６（詳細は後述）の他に、炊飯を開始する炊飯ボタン１７と、設定した内容を表示する表示部２２、予約タイマーを設定する予約ボタン２１と、時計設定や予約タイマーで時間を調整する調整ボタン２０、米の種類を選択するお米ボタン１４、保温時や保温方法の切り替え時に選択する保温ボタン１９、動作を停止する切ボタン１８を備える。

メニューボタン１５は、ご飯の炊き上がりを、使用者のごはんの好みや用途に合わせて選べるもので、しゃっきり、ふつう、もちもちから選択して炊き分けを設定するものである。炊き分けは、前述したように「しゃっきり」、「ふつう」、「もちもち」の三種類に炊き分けが可能で、出願人の食味調査から得た結果から、「ふつう」を基準にして、お米のα化度を低くし一粒毎の弾力を強くした「しゃっきり」炊飯と、お米のα化度を高くして一粒毎を柔らかくもちもち感を強くした「もちもち」炊飯に分けられるものである。

少量ボタン１６は、少量炊飯時の炊飯量を選択するものであり、少量ボタン１６を押すごとに少量１合、少量２合、解除と切り替わって表示部２２に少量１合、少量２合、未選択のように少量炊飯設定が切り替わる。

お米ボタン１４では、米の種類に応じた炊飯も可能としている。

本実施例の炊飯器は以上の構成を含み、以下でその動作を説明する。
はじめに、炊飯時に発生する蒸気から結露水を発生させて、結露水を加熱して水蒸気を生成する動作について簡単に説明する。

まず、使用者が内鍋３に適量の米と水を入れ、外蓋２を閉めると、内鍋３の上部を内蓋４が塞ぎ、密閉した空間となる。このとき、この空間内には内蓋４と結露受け皿５で構成されるタンク１１も含まれる状態となる。

その後、使用者が炊飯の開始となる炊飯ボタン１７を操作すると、炊飯が開始され、加熱手段１２に通電されて内鍋３が加熱される。ただし、この時、蓋加熱手段１０には通電されていない。

内鍋３の内部が６０℃を越えるころから、湯気（低温の蒸気）が発生し、内鍋３の内周面に触れてその温度差によって結露する。結露によって結露受け皿５の内鍋３との対向面は熱をもらうことになるので、結露受け皿５の温度は内鍋３内部の湯の温度に近い状態で上昇していく。

このとき、内蓋４は、結露受け皿５によりほぼ全面が覆われており、湯気（低温の蒸気）が触れないことと、皿部５ａの枠体５ｃが樹脂で構成されていることにより、結露受け皿５からの放射熱は受けるものの、結露受け皿５からの熱伝導が少なく、結露受け皿５よりも低い温度で推移する。

やがて、内鍋３内が沸騰すると、蒸気（１００℃）が発生して圧力が高まり、結露受け皿５の蒸気流通穴５ｊと露回収穴５１から内蓋４と結露受け皿５で構成されるタンク１１に蒸気が流入する。

このとき、圧力調整部９が開放されているので、この蒸気は、内蓋蒸気通路７，圧力調整部９，外蓋蒸気通路８を経て外部へと放出されるが、内蓋蒸気通路７より結露受け皿５の蒸気流通穴５ｊの開口面積が大きいので、内鍋３の内部と結露受け皿５と内蓋４の間隙の圧力はほぼ等しく、結露受け皿５と内蓋４の間のタンク１１に蒸気が充満することになる。

加えて、結露受け皿５の蒸気流通穴５ｊと露回収穴５１は、内蓋蒸気通路７と対向しない位置にあるので、直行的に蒸気が内蓋蒸気通路７から出ることがなく、結露受け皿５と内蓋４のタンク１１に蒸気が充満することになる。この充満した蒸気は、結露受け皿５に比べて温度が低く、温まりにくい内蓋４の結露受け皿５の対向面に結露し、水滴化して結露受け皿５の上に溜まる。内蓋４は、温まりにくく、かつ、蓋加熱手段１０は加熱動作をしていないので、内蓋４に触れた蒸気は放熱され、内蓋４に継続的に結露して水滴化し、結露受け皿５の上に溜まる。以上で説明したようにして、炊飯時には、結露受け皿５によって形成されるタンク１１内に水が蓄えられる。

次に、炊飯が完了した後に行われる蒸らし時の動作について説明する。
蒸らしに移行すると、蓋加熱手段１０に通電されて内蓋４が加熱され、内蓋４の下面から滴下して結露受け皿５に溜まった水滴が加熱され蒸気となる。

このとき、圧力調整部９は閉じられているので、蒸気が外蓋蒸気通路８から外部に出ることが抑制されて、蒸気圧によって結露受け皿５の蒸気流通穴５ｊと露回収穴５１から内鍋３内の全体に均一に蒸気が供給され、内鍋３の内部を蒸気で充満させることになる。これによって、内鍋３内の全体を十分に蒸らし、ご飯を美味に仕上ることができる。

保温中においても、蒸らし時と同様に、内鍋３内の全体に均一に蒸気が供給され、内鍋３の内部を蒸気で加湿し、ご飯の乾燥をおさえながら保温ができる。

なお、上記した炊飯から保温までの工程における加熱手段１２と蓋加熱手段１０の通電状態の制御は、内鍋３の温度を検知する温度検出手段１３と、該温度検出手段１３からの温度情報を入力する制御回路１４によって行われる。

次に、炊き分け時の炊飯動作について説明する。
図７から図９は、白米３合の炊飯を設定し、メニューボタン１５で炊き分けをそれぞれ設定して炊飯した時の温度と電力の時間経過を示している。図７は「ふつう」を選択した説明図、図８は「しゃっきり」を選択した説明図、図９は「もちもち」を選択した場合の説明図である。

各動作を炊飯工程（浸し、加熱、蒸らし）に照らし合わせて、各炊き分けの違いを説明する。

浸し工程では、お米に水を多く吸収させることで、炊き上げ後のご飯のもちもち感が強くなる。お米の水の吸収は、お米を水に浸す時間が長い程、お米の水を吸収する量は増加する。また、浸し時の温度を高くすることでお米の水の吸収速度を早く出来る事は知られている。図７の「ふつう」炊飯は、一般的に多くの人の好みの炊飯であり、炊飯時間があまり長くならない程度に浸し時に加温してお米の水の吸収を促進している。

浸し工程の次の加熱工程は、お米を炊き上げる工程である。図８の「しゃっきり」炊飯のみ他の炊飯と異なり高火力で一気に加熱して約３分で炊き上げる。高火力で加熱することで水が早く沸騰し温度検出手段１３はドライアップを検出する。そのため、お米は早く炊き上がり、お米は多くの水を吸収することはない。図７の「ふつう」炊飯と図９の「もちもち」炊飯は、はじめは弱い火力で加熱して、その後に更に強い火力で加熱する二段階の加熱を行っている。「ふつう」炊飯は、余分な水分を飛ばすように内鍋３全体の温度を上昇し、お米がふっくらと炊き上がるようにしている。「もちもち」炊飯は、内鍋３全体の温度を上げてお米の水の吸収を促進しながら、お米がふっくらと炊き上がるようにしている。

加熱工程の次の蒸らし工程では、図示していないが、炊き分けに応じて蒸気の供給量を変えている。少ないのが「しゃっきり」炊飯で、蒸気によって、ご飯に水分が余分供給され加熱が進行して、ご飯の粘りが増えるのを防止している。蒸気の供給の多いのが「もちもち」炊飯で、蒸気を多く供給する事で、内鍋３の下方側のご飯まで蒸気を供給してご飯に水分を多く供給してもちもち感を強くしている。

蒸らし工程で蒸気を供給することで、内鍋３内の圧力を高く長く維持することで、ご飯の温度を１００℃以上に加熱することが可能となり、蒸気と加熱手段１２を用いてご飯の温度を１００℃以上に加熱し、お米のαでんぷん化（α化度）を促進し食した時の美味しさを増加している。本実施例の炊飯器では、「ふつう」炊飯時の蒸らし工程でのご飯の平均温度は約１００.９℃と高く維持することで美味しいご飯を炊き上げている。

また、蒸らし工程で蒸気を供給することで、蒸気はご飯の表面で熱交換後に再結露を起こしご飯に水分を供給して、ご飯を１００℃以上に加熱する時の乾燥を防止する。また、ご飯の表面で結露した水分がご飯に吸収されご飯の触感が柔らかくなり、もちもち感が強くなる。

また、蒸気に使用される水として、炊飯時の蒸気が結露した水が使用されるため、前述した蒸らし工程での加熱時に使用される蒸気の水は、蒸気から結露水、そして蒸気と循環して使用される。

さらに、加熱時は、本体からの蒸気の排出を極力無いように、内鍋３内の圧力が圧力調整部９で調整する圧力以下となるように蓋加熱手段１０と加熱手段１２を制御することで、炊飯器から排出される蒸気によって環境へ与える影響を最小限とし、また、蒸らし時に使用する結露水を補給できるようにしている。

次に、図１０を用いて炊飯量の違いによる例について説明する。図１０は炊飯量が（ａ）２合と（ｂ）１合のそれぞれの「もちもち」炊飯時の温度と電力の時間経過を示したものである。

図１０に示すように、炊飯時のお米の量に関係なく、同じ炊き上がりとなるように、加熱時のお米の温度上昇の傾きが同じになるように火力を調整している。

上記した本実施例によれば、本体と、該本体に収納される内鍋と、前記本体の上面を覆い前記内鍋の上面開口部を塞ぐ内蓋を有した外蓋と、蒸気を発生させる前記内蓋の蓋加熱手段と、前記内鍋を加熱する加熱手段と、炊飯時の蒸気の排出を制御する圧力調整部と、前記内鍋の温度を検出する温度検出手段と、炊き上がりを設定する操作部と、該操作部にて設定された炊き上がりとなるように前記温度検出手段の検知値に基づいて前記圧力調整部と前記加熱手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記操作部で設定されたもちもち感を強くするご飯を炊く蒸らし工程で、ご飯の温度が平均で１００℃以上を維持できるように前記圧力調整部で蒸気の排出を制御し、前記蓋加熱手段で蒸気の発生を制御する。これにより、炊き上がりを向上することができる。

１・・・本体
２・・・外蓋
３・・・内鍋
４・・・内蓋
６・・・制御手段
７・・・操作部
９・・・圧力調整部
１０・・・蓋加熱手段
１２・・・加熱手段
１３・・・温度検出手段
１５・・・メニューボタン
１６・・・少量ボタン

Claims (1)

1. 本体と、
   該本体に収納される内鍋と、
   前記本体の上面を覆い前記内鍋の上面開口部を塞ぐ内蓋を有した外蓋と、
   蒸気を発生させる前記内蓋の蓋加熱手段と、
   前記内鍋を加熱する加熱手段と、
   炊飯時の蒸気の排出を制御する圧力調整部と、
   前記内鍋の温度を検出する温度検出手段と、
   炊き上がりを設定する操作部と、
   該操作部にて設定された炊き上がりとなるように前記温度検出手段の検知値に基づいて前記圧力調整部と前記加熱手段を制御する制御手段と、を備え、
   前記内蓋と結露受皿の間にタンクとして形成される空間に炊飯工程で発生した蒸気が水滴として前記結露受皿の上に溜まるようになっており、
   前記制御手段は、
   前記操作部で炊き分けとしてもちもち感の強いご飯を炊く選択が設定された場合に、少量炊飯でも少量よりも多い炊飯でも、炊飯の加熱時に、お米の温度上昇が同じくなるように前記加熱手段を制御すると共に、蒸らし工程で、ご飯の温度が平均で１００℃以上を維持できるように、前記圧力調整部で蒸気の排出を制御し、前記蓋加熱手段で炊飯工程で溜まった水滴を蒸気にするよう制御することを特徴とする炊飯器。

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