JP6814099B2

JP6814099B2 - 加熱調理器

Info

Publication number: JP6814099B2
Application number: JP2017110004A
Authority: JP
Inventors: 孝幸安間; 拓海倉; 彩子菅原
Original assignee: Zojirushi Corp
Current assignee: Zojirushi Corp
Priority date: 2017-06-02
Filing date: 2017-06-02
Publication date: 2021-01-13
Anticipated expiration: 2037-06-02
Also published as: JP2018201817A

Description

本発明は、加熱調理器に関するものである。

従来、加熱調理器として、減圧手段を備えた炊飯器が公知である（特許文献１参照）。この炊飯器では、炊飯待機中又は保温中に減圧手段を駆動し、鍋内を減圧することにより、雑菌の増殖や炊飯物の腐敗を防いで食味の良いご飯を得るようにしている。

しかしながら、前記従来の加熱調理器では、調理物であるご飯の温度が炊き上がり後の高い状態では鍋内の減圧を行わず、ご飯の温度が下がり、温度が安定した状態になってから行っており、その目的は雑菌の繁殖を抑制することでしかない。すなわち、炊き上がり後の温度が高い状態のご飯を急速冷却する点については言及されていない。

特開２００７−２０９４８１号公報

本発明は、調理物である内容物を急速冷却できる加熱調理器を提供することを課題とする。

本発明は、前記課題を解決するための手段として、
調理器本体と、
有底筒状で、前記調理器本体に収容される内鍋と、
前記内鍋の上方開口部を開閉する蓋体と、
前記調理器本体に設けられ、前記内鍋を加熱する加熱手段と、
前記蓋体によって閉鎖された内鍋内を減圧する減圧手段と、
前記加熱手段により前記内鍋を介して内鍋内の内容物を加熱する加熱工程と、前記減圧手段で前記内鍋内を減圧状態として前記内容物を気化冷却する冷却工程とを実行する制御手段と、
を備えていることを特徴とする加熱調理器を提供する。

この構成により、冷却工程で内容物を気化冷却により急速に温度低下させることができる。すなわち、内鍋内を減圧することで、沸点が降下するので、この降下した沸点まで内容物から積極的に蒸気を発生させることができる。つまり、内容物から蒸気を発生させて気化熱を奪うことにより急速に内容物を冷却できる。

前記内容物は、米と水を含み、
前記加熱工程は、予熱工程、昇温工程、沸騰維持工程、炊き上げ工程、蒸らし工程及び保温工程からなり、
冷却工程は、前記炊き上げ工程の終了後に実行するのが好ましい。

この構成により、炊き上げ工程終了後の内容物の温度が高い状態のときに、即座に気化冷却で内容物の温度を低下させることができる。

前記加熱工程は、前記内容物を調理する調理工程と、前記調理工程の終了後に実行する保温工程を含み、
前記冷却工程は、前記保温工程中に実行するようにしてもよい。

前記冷却工程で前記蓋体又は前記内鍋を加熱するのが好ましい。

この構成により、気化冷却で発生した蒸気が蓋や鍋で結露することを防止できる。

前記内容物の調理方法を選択するための操作手段を備え、
前記制御手段は、前記操作手段で選択した調理方法に応じて前記冷却工程の実行内容を変更するのが好ましい。

この構成により、調理方法の違いに応じて適切に内容物を急速冷却できる。

本発明によれば、加熱工程の終了後、内容物を気化冷却させるようにしたので、内容物の温度を急速に低下させることができる。

本実施形態に係る炊飯器の概略図である。図１の炊飯器での炊飯制御の内容を示すフローチャートである。図２の予熱工程の内容を示すフローチャートである。図２の昇温工程の内容を示すフローチャートである。図２の沸騰維持工程の内容を示すフローチャートである。図２の炊き上げ工程の内容を示すフローチャートである。図２の蒸らし工程の内容を示すフローチャートである。図２の保温工程の内容を示すフローチャートである。図１の炊飯器での検出温度、検出圧力及び通電率の変化を示すグラフである。

以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは相違している。

（構成）
図１は、本実施形態に係る加熱調理器の一例である炊飯器を示す。この炊飯器は、調理器本体の一例である炊飯器本体１と、内鍋２と、蓋体３と、減圧手段の一例である減圧装置４と、制御手段の一例である制御装置５と、を備える。

炊飯器本体１は、その上面から下方に向かって内鍋２を収容可能な収容凹部６を備える。収容凹部６の底面下方側には、内鍋２を誘導加熱するための誘導加熱コイル７が収容されている。また、収容凹部６の側面には、第１加熱ヒータ８と、その下方側に位置する温度検出センサ９とが設けられている。第１加熱ヒータ８は内鍋２の胴部を加熱する。温度検出センサ９は、内鍋２の下方側側面に当接して内鍋２の温度を検出する。炊飯器本体１の背面側上面（図中、右側上部）には、蓋体３が図示しない支軸を中心として回動可能に支持されている。支軸の近傍には、後述する貯水タンク２３が位置する逃がし凹部１０が形成されている。逃がし凹部１０にはペルチェ素子等の冷却部１１が設けられている。冷却部１１により貯水タンク２３が冷却され、貯水タンク２３に流入する蒸気を結露させることができる。炊飯器本体１の底面４箇所からは突起１２が突出し、テーブル等の載置面に載置される。各突起１２には重量検出センサ１３が設けられている（重量検出センサ１３は１箇所の突起１２にのみ設けるだけであってもよい。）。

内鍋２は、熱伝導率の高い材料からなるアルミニウムと、誘導加熱可能なステンレスとからなるクラッド材を有底筒状に形成したものである。

蓋体３は、下面に環状溝１４が形成されることにより、中央部分が円形状の凸部１５となっている。凸部１５には環状に配置された第２加熱ヒータ１６が設けられている。蓋体３の凸部１５には環状溝１４を利用して内蓋１７が取り外し可能に取り付けられている。内蓋１７は、炊飯器本体１に対して蓋体３を閉鎖したとき、内鍋２の上方開口部を閉鎖する。これにより、内鍋２と内蓋１７とで密封された内部空間１８が形成される。内蓋１７の下面中央部には、蓋体３の上面中央部と連通される第１流路１９が形成されている。第１流路１９の途中には開閉制御可能な圧力調整弁２０が設けられている。圧力調整弁２０は、内部空間１８が所定圧力以上となると開放し、第１流路１９を介して内部の蒸気を外部へと排出する。蓋体３には圧力検出センサ２１が設けられている。圧力検出センサ２１は、内蓋１７から蓋体３の内部へと延びる案内流路２２の終端に設けられている。圧力検出センサ２１は、前記内部空間１８の圧力を検出し、その検出信号は制御装置５に入力される。蓋体３の下面には、内蓋１７の後方側（図中右側）に貯水タンク２３が設けられている。内蓋１７の下面から蓋体３内の貯水タンク２３までは第２流路２５によって連通されている。第２流路２５の途中には開閉弁２４が設けられている。第２流路２５は、貯水タンク２３の底面側まで延びている。開閉弁２４により、内部空間１８内の空気は貯水タンク２３に向かって流動できるが、逆方向の流動は阻止される。

減圧装置４は、蓋体３の後方側に内蔵されている。ここでは、減圧装置４としてポンプが使用されている。減圧装置４は、貯水タンク２３から蓋体３の後方側上面に連通する第３流路２６の途中に設けられている。第３流路２６は、貯水タンク２３内の上方側に連通している。

制御装置５は、温度検出センサ９等からの検出信号が入力され、減圧装置４の駆動や、誘導加熱コイル７、第１加熱ヒータ８、第２加熱ヒータ１６への通電等を制御する。

（動作）
次に、前記構成からなる炊飯器の炊飯制御について説明する。基本的に、炊飯制御は、図２に示すように、予熱工程（ステップＳ１）、昇温工程（ステップＳ２）、沸騰維持工程（ステップＳ３）、炊き上げ工程（ステップＳ４）、蒸らし工程（ステップＳ５）及び保温工程（ステップＳ６）により行う。以下、各工程に分けて図９に示すグラフを参照しつつ詳述する。図９中、一点鎖線が検出温度の変化を示し、点線が検出圧力の変化を示し、棒グラフが通電状態を示す。

（予熱工程）
内鍋２に内容物である米と水を収容して炊飯器本体１の収容凹部６に収容し、蓋体３を閉じて内蓋１７により内鍋２の上方開口部を閉鎖する。図３に示すように、この状態で、図示しない炊飯スイッチが操作（ON)されれば（ステップＳ１−１）、予熱工程を開始する。予熱工程では、デューティ制御により誘導加熱コイル７に通電し（ステップＳ１−２）、内鍋２の加熱を開始する。ここでは、通電率を第１設定率（例えば、３０〜７０％）として内鍋２の温度が外気温度よりも若干高い所定温度（例えば、６０℃）に維持されるようにする。このときの内部空間１８の圧力は大気圧と同じ（約１００kPa）である。そして、炊飯スイッチの操作からの経過時間ｔ１が第１設定時間Ｔ１を超えれば（ステップＳ１−３）、昇温工程に移行する。

（昇温工程）
昇温工程では、図４に示すように、誘導加熱コイル７、第１加熱ヒータ８及び第２加熱ヒータ１６への通電率を１００％とし（ステップＳ２−１）、供給電力を最大値（ここでは、１２００W)として内鍋２を昇温させる。これにより、内容物の温度ａは急速に上昇する。この間、内部空間１８の圧力は大気圧を維持する。そして、温度検出センサ９からの検出信号に基づいて、内容物の温度ａが沸点（１００℃）に到達したことが検出されれば（ステップＳ２−２）、沸騰維持工程に移行する。

（沸騰維持工程）
沸騰維持工程では、図５に示すように、デューティ制御により誘導加熱コイル７、第１加熱ヒータ８及び第２加熱ヒータ１６への通電率を第２設定率（例えば、３０〜８０％）に変更し（ステップＳ３−１）、誘導加熱コイル７等への供給電力を最大値から若干低下させた第１設定電力（１０００W)として内容物を沸騰状態に維持する。このとき、内部空間１８の圧力が第１設定圧力（ここでは、１１５kPa）に維持されるように圧力調整弁２０を開閉制御する第１圧力調整処理を実行する（ステップＳ３−２）。続いて、沸騰維持工程の開始からの経過時間ｔ２が第２設定時間Ｔ２を経過すれば（ステップＳ３−３）、内部空間１８の圧力が第２設定圧力（ここでは、１５０kPa）となるように圧力調整弁２０を開閉制御し、供給電力を第２設定電力（５００W）とする第２圧力調整処理を実行する（ステップＳ３−４）。さらに、沸騰維持工程の開始からの経過時間ｔ３が第３設定時間Ｔ３を経過すれば（ステップＳ３−５）、炊き上げ工程へと移行する。

（炊き上げ工程）
炊き上げ工程では、図６に示すように、誘導加熱コイル７、第１加熱ヒータ８及び第２加熱ヒータ１６への供給電力を第３設定電力（７５０W）に上昇させる（ステップＳ４−１）。そして、炊き上げ工程の開始からの経過時間ｔ４が第４設定時間Ｔ４を経過した後（ステップＳ４−２）、再び通電率を第３設定率（例えば、３０〜６０％）まで上げることにより（ステップＳ４−３）、米飯を炊き上げる。すなわち、内部空間１８内の余剰な水分を除去する。その後、温度検出センサ９からの検出信号に基づいて、内容物の温度ａが炊き上げ温度Ａ（例えば、１１０℃）に到達すれば（ステップＳ４−４）、蒸らし工程へと移行する。

（蒸らし工程）
蒸らし工程では、図７に示すように、デューティ制御により誘導加熱コイル７、第１加熱ヒータ８及び第２加熱ヒータ１６への通電を停止し（ステップＳ５−１）、炊き上げられた米飯を蒸らす。このとき、温度低下によって内部空間１８の圧力は大気圧へと徐々に低下する。蒸らし工程の開始、すなわち誘導加熱コイル７、第１加熱ヒータ８及び第２加熱ヒータ１６への通電停止からの経過時間ｔ５が第５設定時間Ｔ５を経過すれば（ステップＳ５−２）、保温工程へと移行する。

（保温工程）
保温工程では、図８に示すように、減圧装置４を駆動し（ステップＳ６−１）、内部空間１８を減圧する（冷却工程）。減圧装置４による減圧では、圧力検出センサ２１での検出圧力すなわち内部空間１８での圧力が第３設定圧力範囲（２０〜５０kPa）となるように駆動制御する（減圧装置４がポンプの場合、その駆動回転数を調整して内部空間１８での圧力を第３設定圧力範囲とすればよい。）。これにより、内部空間１８の飽和温度が低下し、内容物から蒸気が発生する。内容物から気化熱が奪われ、内容物は飽和温度に向かって急速に冷却される。内部空間１８を第３設定圧力範囲とすることで、飽和温度は適正温度範囲（５５〜８０℃）となる。５５℃未満となることで、米飯に雑菌が繁殖するため、５５℃以上とすることで、その繁殖を防止できる。また、８０℃を超えることで、米飯にメイラード反応が発生するため、８０℃以下とすることで、その発生を抑制できる。なお、より好ましい適正温度範囲は６０〜８０℃であり、最適温度は７３℃である。

また冷却工程では、第１加熱ヒータ８及び第２加熱ヒータ１６に通電し(ステップＳ６−２）、内鍋２や内蓋１７等の内部空間１８に露出する部分への結露を防止する。内部空間１８で発生した蒸気は、第２流路２５を介して貯水タンク２３へと流入する。このとき、冷却部１１を駆動し（ステップＳ６−３）、貯水タンク２３を冷却する。これにより、流入した蒸気は貯水タンク２３内で結露して貯留される。貯水タンク２３内では、貯留される凝縮水によって第２流路２５の先端部分が浸漬するが、減圧装置４の駆動により貯水タンク２３内が負圧となっているため、第２流路２５を介して内部空間１８から空気が吸い出され、第３流路２６を介して外部へと排出される。

その後、温度検出手段での検出信号に基づいて、内容物の温度ａが所望の温度Ａ（低温保温温度）まで低下したと判断すれば（ステップＳ６−４）、減圧装置４の駆動を停止し（ステップＳ６−５）、圧力調整弁２０を開放する（ステップＳ６−６）。これにより、第１流路１９を介して内部空間１８へと外気が流入し、内部空間１８は大気圧まで上昇し、内容物は低温保温温度で保温される。

このように、保温工程の開始直後に気化冷却により冷却工程を実行するようにしているので、米飯の温度を急速に低下させることができる。気化冷却であるので、米飯の温度低下は均一なものとなる。また、低下させる温度は８０℃以下である。このため、米飯にメイラード反応が起こりにくくなり、黄変や臭い物質の生成による保温臭の発生を防止できる。また、低下させたとしても５５℃以上である。このため、米飯に雑菌が繁殖することを防止できる。さらに、米飯から素早く粗熱を取ることができるので、冷凍・冷蔵にて直ぐに保存する場合であっても消費電力を抑制可能となる。

なお、本発明は、前記実施形態に記載された構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。

前記実施形態では、冷却工程を保温工程の開始直後に実行するようにしたが、保温工程の途中で、内容物（米飯）の温度が低下している間（降温中）に実行するようにしてもよい。

前記実施形態では、本発明の特徴である冷却工程を実行できる加熱調理器の一例として炊飯器を挙げたが、圧力ＩＨ（Induction Heating）鍋等、他の調理器でも採用できる。圧力ＩＨ鍋に採用する場合、減圧装置４の駆動は内容物の調理が終了してから行うようにすればよい。なお、圧力ＩＨ鍋の基本的構成は前記炊飯器と同様であるので、図１を代用して簡単に説明する。

圧力ＩＨ鍋では、調理工程である昇温工程及び沸騰維持工程と、保温工程とを実行する。昇温工程では、誘導加熱コイル７に通電率１００％で通電して内容物を加熱する。沸騰維持工程では、デューティ制御により誘導加熱コイル７への通電率を制御し、沸騰状態を維持する。保温工程では、内容物を通常保温する場合、誘導加熱コイル７への通電率を低下させ、所定温度で保温する。一方、内容物を冷却する場合、沸騰維持工程の終了直後に、誘導加熱コイル７への通電を停止し、減圧装置４を駆動して内部空間１８を減圧する冷却工程を実行する。これにより、内容物の沸点が下がり、内容物は減圧沸騰する。内容物から水蒸気が発生することにより気化熱が奪われ、内容物は減圧により低下した沸点に至るまで急速に冷却される。例えば、青菜等の加熱調理であれば、２〜５分の茹で調理（沸騰維持工程）後に冷却工程を実行する。冷却目標温度はクロロフィルの分解が少ない60℃程度が望ましい。この場合、内部空間１８は２０kPaまで減圧すればよい。

このように、圧力ＩＨ鍋の調理で冷却工程を実行することにより、青菜等の野菜に含まれる色素であるクロロフィルが熱により分解されて変色することを防止でき、見栄えの良い状態に維持できる。

ここでは、冷却工程を、沸騰維持工程の終了直後に実行するようにしたが、沸騰維持工程終了後の内容物の温度が低下している間（降温中）に実行するようにしてもよい。

前記実施形態では、調理方法の選択として、炊飯スイッチを操作することにより通常炊飯を行う場合を説明したが、図示しない操作パネルで調理方法を選択可能とし、その調理方法の違いに応じて冷却工程の制御内容を変更するようにしてもよい。

炊飯の場合、選択される炊飯メニューや保温メニューの違いに応じて、減圧圧力や減圧時間を変更すればよい。例えば、炊飯メニューに「長時間保温」モードや「冷凍ご飯」モードを設ける。そして、「長時間保温」モードが選択された場合、炊飯完了直後すなわち炊き上げ工程の終了直後に冷却工程を実行する。ここでは、減圧装置４によって内部空間１８が第３設定圧力範囲となるように減圧し、米飯を前述の適正温度範囲（ここでは、７０℃）まで温度低下させる。また、「冷凍ご飯」モードが選択された場合、減圧装置４によって第３設定圧力範囲からさらに低い圧力となるように減圧して内容物をできるだけ冷却する。これにより、冷蔵、冷凍する際の消費電力を抑制可能となる。なお、通常保温モード（前記いずれのモードも選択されない場合）では、炊飯が完了してから誘導加熱コイル等の加熱手段への供給電力を抑制し、所定温度で温調すればよい。

ここでは、冷却工程の実行は、内容物の温度が最も高くなる炊き上げ工程の終了直後にするようにしたが、炊き上げ工程終了後の内容物（米飯）の温度が低下している間（降温中）に実行するようにしてもよい。

調理の場合、調理物を調理終了後の温度の高い状態の高温モード、あるいは、温度を低下させる低温モードを選択可能とすればよい。調理物によっては、調理後の熱々のものを食するのが好ましい場合と、適正な温度まで低下させた方がよい場合とがある。そこで、選択される調理メニューで低温モードが選択された場合にのみ、冷却工程を実行するようにすればよい。

本発明は、炊飯器、圧力ＩＨ鍋等、内部空間１８を密閉状態として加熱調理する種々の加熱調理器に採用できる。

１…炊飯器本体
２…内鍋
３…蓋体
４…減圧装置
５…制御装置
６…収容凹部
７…誘導加熱コイル
８…第１加熱ヒータ
９…温度検出センサ
１０…逃がし凹部
１１…冷却部
１２…突起
１３…重量検出センサ
１４…環状溝
１５…凸部
１６…第２加熱ヒータ
１７…内蓋
１８…内部空間
１９…第１流路
２０…圧力調整弁
２１…圧力検出センサ
２２…案内流路
２３…貯水タンク
２４…開閉弁
２５…第２流路
２６…第３流路

Claims

調理器本体と、
有底筒状で、前記調理器本体に収容される内鍋と、
前記内鍋の上方開口部を開閉する蓋体と、
前記調理器本体に設けられ、前記内鍋を加熱する加熱手段と、
前記蓋体によって閉鎖された内鍋内を減圧する減圧手段と、
前記加熱手段により前記内鍋を介して内鍋内の内容物を加熱する加熱工程と、前記減圧手段で前記内鍋内を減圧状態として前記内容物を気化冷却する冷却工程とを実行する制御手段と、
を備え、
前記加熱工程は、前記内容物を調理する調理工程と、前記調理工程の終了後に実行する保温工程を含み、
前記冷却工程は、前記保温工程中に実行し、内部空間の圧力を２０kPa以上５０kPa以下の範囲に維持し、前記蓋体又は前記内鍋を、内部空間に露出する部分への結露を防止するように加熱することを特徴とする加熱調理器。
前記内容物は、米と水を含み、
前記加熱工程は、予熱工程、昇温工程、沸騰維持工程、炊き上げ工程、蒸らし工程及び保温工程を有し、
冷却工程は、前記炊き上げ工程の終了後に実行することを特徴とする請求項１に記載の加熱調理器。
前記内容物の調理方法を選択するための操作手段を備え、
前記制御手段は、前記操作手段で選択した調理方法が長時間保温モードである場合、炊き上げ工程の終了直後に冷却工程を実行し、前記減圧手段により内部空間を設定圧力まで減圧して、内容物である米飯を適正温度範囲まで温度低下させることを特徴とする請求項１又は２に記載の加熱調理器。
前記内容物の調理方法を選択するための操作手段を備え、
前記制御手段は、前記操作手段で選択した調理方法が冷凍ご飯モードである場合、前記減圧手段により前記設定圧力よりも低い圧力まで減圧して、米飯を温度低下させることを特徴とする請求項３に記載の加熱調理器。