JP6814100B2

JP6814100B2 - 加熱調理器

Info

Publication number: JP6814100B2
Application number: JP2017110005A
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: JP2018201818A

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、炊飯工程の前炊き工程で、炊飯器内部を減圧し、米に吸水させるのに最も適した温度で減圧沸騰させるようにした炊飯器が公知である（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、前記従来の加熱調理器では、米への吸水に適した温度で減圧沸騰させているだけでしかなく、減圧沸騰させながら徐々に昇温する点については言及されていない。

特開平７−５１１６１号公報

本発明は、内容物を減圧沸騰させながら昇温させることにより攪拌効果を高めることが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加熱し、前記減圧手段を駆動制御することにより、前記蓋体によって閉鎖された前記内鍋の内部空間を設定圧力まで減圧させた状態から大気圧まで昇圧させながら、前記内鍋に収容した内容物を減圧沸騰させる昇温・昇圧工程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、内部空間を設定圧力まで減圧させた状態から大気圧まで昇圧しながら内容物を減圧沸騰させることにより、内容物を沸騰状態に維持して攪拌効果を最大限に発揮させ、温度を均一にすることができる。

前記昇温・昇圧工程では、前記減圧手段を駆動制御することにより、前記内部空間の圧力を段階的に昇圧させるようにすればよい。

前記昇温・昇圧工程の前工程で、前記減圧手段を駆動制御することにより、予め前記内部空間を減圧するのが好ましい。

この構成により、昇温・昇圧工程の開始直後あるいは早期に内容物を沸騰させることができる。

前記内鍋に収容される内容物の容量を判定する容量判定手段を備えているのが好ましい。

この構成により、昇温・昇圧工程で減圧沸騰させていても内容物の容量を判定できる。

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昇温・昇圧工程での減圧量又は減圧時間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昇温できる。

本発明によれば、内容物を沸騰した状態で昇温することができるので、内容物の攪拌効果を最大限に高め、温度を均一にすることができる。

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・昇圧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。他の実施形態に係る飯器での検出温度、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の側面には全周に亘って第１加熱ヒータ８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。また、収容凹部６の側面には温度検出センサ９が設けられている。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、重量検出センサ１３、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）、昇圧しながら内鍋２内に収容した内容物を昇温する昇温・昇圧工程（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８に示すグラフを参照しつつ詳述する。図８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に配置し、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。

予熱工程では、図３に示すように、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）、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。通電率を第１設定率（例えば、３０〜７０％）として内鍋２の温度が設定温度に維持されるようにする。設定温度は米への吸水が促進される４０〜６０℃とするのが好ましく、ここでは６０℃としている。

予熱工程の開始からの経過時間ｔ１が第１設定時間Ｔ１を超えれば（ステップＳ１−３）、減圧装置の駆動を開始し（ステップＳ１−４）、圧力検出センサでの検出圧力ｐが設定圧力Ｐ（ここでは、２０kPa）以下となるまで減圧させる（ステップＳ１−５）。これにより、内容物は設定温度（ここでは、６０℃）で減圧沸騰する。減圧沸騰させることで、内容物を撹拌して全体を均一に設定温度とすることができる。この結果、米への吸水を偏ることなく全体で促進させることができる。そして、炊飯スイッチの操作からの経過時間ｔ２が第２設定時間Ｔ２を超えれば（ステップＳ１−６）、昇温・昇圧工程に移行する。なお、予熱工程では、重量検出センサ１３での検出信号に基づいて内容物の容量を算出する。この重量検出センサ１３による検出は予熱工程のいずれの時期に行ってもよいが、開始当初から行うのが好ましい。また、算出された内容物の容量は、後述する保温工程での誘導加熱コイル７等への通電制御の際に利用する。

（昇温・昇圧工程）
昇温・昇圧工程では、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％とする（ステップＳ２−１）。また、供給電力を最大値（ここでは、１２００W)とする。そして、減圧装置４を停止し（ステップＳ２−２）、圧力検出センサ２１での検出圧力に基づいて圧力調整弁２０の開度を調整することにより内部空間での圧力を徐々に上昇させる（ステップＳ２−３）。これにより、沸点が徐々に上昇する。

内容物は、予熱工程で既に減圧沸騰している。このため、内容物は昇温・昇圧工程の最初から沸騰状態を維持しながら徐々に昇温し、米が十分に攪拌される。このため、米同士が互いに擦れ合う頻度が高くなり、水中に微小な澱粉粒が溶出しやすくなる。溶出した澱粉粒は、粘り成分、甘み成分の元となる。また、十分に攪拌することで、米を常時均一に加熱できる。この結果、炊き上がったご飯の食味を向上させてムラのない炊き上がり状態を得ることが可能となる。また、大気圧以上の圧力下で行う沸騰維持工程への移行を圧力及び温度の両面でスムーズに行わせることができる。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が沸点（１００℃）に到達したことが検出されれば（ステップＳ２−４）、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）、内容物を沸騰状態に維持する。このとき、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)とする第１圧力調整処理を実行する（ステップＳ３−２）。そして、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）、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）。そして、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（例えば、７５０W）とする（ステップＳ４−１）。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がドライアップ温度Ａ（例えば、１１０℃）に到達すれば（ステップＳ４−２）、蒸らし工程へと移行する。これにより、米飯はドライアップ、すなわち、内部空間１８内の余剰な水分を除去される。

（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への通電率を第３設定率（例えば、３０〜６０％）まで低下させ（ステップＳ５−１）、炊き上げられた米飯を蒸らす。そして、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、デューティ制御により誘導加熱コイル７への通電率を、予熱工程で算出した内容物の容量の違いに応じた第４設定率として通電を行う。

このように前記実施形態に係る炊飯器によれば、予熱工程において内容物を設定温度で減圧沸騰させているので、米への吸水を促進させることができる。また、予熱工程で先に減圧沸騰させているので、昇温・昇圧工程へとスムーズに移行することができる。

また、昇温・昇圧工程において内容物を減圧沸騰させながら徐々に昇圧しているので、米同士が擦れ合う頻度を高めて水中に粘り成分、甘み成分となる澱粉粒を溶出させることにより、炊き上がり状態を良好なものとすることができる。しかも、全体が撹拌されているので、炊きムラが発生することもない。

特に、他の工程ではなく、昇温・昇圧工程において昇圧しながら連続的に減圧沸騰させることにより上述の効果が高められる。すなわち、沸騰維持工程で減圧沸騰させようとしても、その初期段階ですら残水量が減少している（炊飯開始時の１／３程度）。また、中盤以降では殆ど残水量がなくなっている。このため、十分な攪拌効果が望めない。一方、予熱工程であれば、残水量は十分であるものの、温度が低く、米の表面が硬いため、攪拌によって米同士が擦れ合ったとしても澱粉粒が溶出しにくい。つまり、昇温・昇圧工程であれば、予熱工程とそれほど変わらない、米の攪拌に適した水量（適正水量）で減圧沸騰させることができる。また、昇温・昇圧工程であれば、大気圧下での沸点に向かって徐々に昇温しながら減圧沸騰を連続的に行うことができるので、米が擦れ合ったときに澱粉粒が溶出しやすい温度（適正温度）を確保することができる。

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、本発明の特徴である減圧沸騰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。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、昇温・昇圧工程、沸騰維持工程及び保温工程を実行する。昇温・昇圧工程では、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。このとき、減圧装置４を駆動して内部空間１８を第１設定圧力まで減圧し、内容物を減圧沸騰させる。そして、減圧装置４を停止し、圧力調整弁２０の開度を制御して内部空間１８での圧力を徐々に上昇させる。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。

圧力ＩＨ鍋を使用した調理では、野菜、肉、魚、等を対象とすることができる。例えば、肉と野菜を調理する場合、肉のうまみ成分が溶け出す低温域（例えば、６０℃）で減圧沸騰させた後、野菜の水分吸収が促進される温度域でも減圧沸騰させることにより、肉のうまみ成分を野菜に効果的に染み込ませることができる。

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減圧沸騰の制御内容を変更するようにしてもよい。

調理方法として、例えば、米飯の炊き上がり状態を硬めにするために「硬め」を選択した場合、減圧沸騰時間を短くする一方、「柔らかめ」を選択した場合、減圧沸騰時間を長くすればよい。また、調理方法として、「肉料理」を選択した場合、低温域（例えば、６０℃）で減圧沸騰を行う一方、「野菜料理」を選択した場合、高温域で減圧沸騰を行うようにすればよい。このように、調理方法の違いに応じて適切な時期に適切な温度で減圧沸騰を行うことにより、調理状態を適切なものとすることができる。

前記実施形態では、昇温・昇圧工程で、連続的に昇圧するようにしたが、図９のグラフに示すように、段階的に昇圧するようにしてもよい。すなわち、第１設定圧力と大気圧との間を複数段階に分割し（ここでは、４段階）、一定時間毎に段階的に昇圧するように圧力調整弁２０を開閉する。これにより、希望する複数段階の圧力での沸騰を維持した状態で内容物を段階的に昇温することができる。この結果、内容物の特定の温度での減圧沸騰時間を長くしたり、あるいは逆に、短くしたりすることが可能となる。したがって、前述のような、調理方法の違いに応じて適切な減圧沸騰を実現できる。

前記実施形態では、重量検出センサ１３での検出信号に基づいて内容物の容量を算出するようにしたが、予熱工程での加熱量と温度の上昇度合い（単位時間当たりの内容物の上昇温度）との関係に基づいて算出するようにしてもよい（この場合、重量検出センサ１３は不要とできる。）。また、内容物の容量は、ユーザが操作パネルで直接入力できるようにしてもよい。また、重量検出センサ１３での検出は、予熱工程に限らず、他の工程で行うようにしてもよい。

本発明は、炊飯器、圧力ＩＨ鍋等、内部空間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加熱し、前記減圧手段を駆動制御することにより、前記蓋体によって閉鎖された前記内鍋の内部空間を設定圧力まで減圧させた状態から大気圧まで昇圧させながら、前記内鍋に収容した内容物を減圧沸騰させる昇温・昇圧工程を実行する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、内容物に含まれる材料の違いに応じて減圧沸騰させる温度を変更し、
前記昇温・昇圧工程では、前記減圧手段を駆動制御することにより、前記内部空間を、段階的に圧力を維持しながら昇圧させ、
前記維持する各圧力で、前記内容物を減圧沸騰状態に維持する時間を変更可能であることを特徴とする加熱調理器。
前記内鍋に収容される内容物の容量を判定する容量判定手段を備えてい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に応じて前記昇温・昇圧工程での減圧量又は減圧時間を変更す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。