JP6836943B2 - 炊飯器 - Google Patents

Description

本発明は、鍋内を大気圧よりも低い状態にする減圧手段の駆動源として、電動のポンプを備えた炊飯器に関する。

例えば特許文献１，２には、炊飯工程の開始直後に米に対する吸水を促進させるひたしと、炊飯工程が完了した後に炊き上がったご飯を所定温度に保つ保温工程時に、減圧手段の駆動源となるポンプを一定時間動作させて、被炊飯物を入れた鍋の内部を大気圧よりも低い減圧状態にすることで、米の中心まで均一に水を浸透させて炊飯を行ない、長時間の保温を可能にして保温能力を向上させる炊飯器が提案されている。

特開２０１２−４０１１９号公報 特開２００８−２９５４９８号公報

上記特許文献１，２のような減圧機能を有する炊飯器では、炊飯工程の開始時と保温工程時に、それぞれポンプを動作させているが、何れの工程でもポンプへの印加電圧は同じ値に固定され、ポンプは一定の回転数で動作していた。

そのため炊飯時間を優先して、短時間にご飯を炊き上げる例えば「そくうま」の炊飯コースを選択した場合は、短いひたしの時間中に鍋の内部を所望の圧力にまで減圧させることができず、吸水が不十分なまま炊飯が行われて、食味の低下したご飯に仕上がってしまう。また保温工程では、鍋内のご飯を減圧状態に維持するために、ポンプの動作に伴う耳障りな騒音が一定時間毎に発生する。

そこで本発明は、上記問題点に鑑み、工程に応じて、減圧手段による最適な減圧動作を実現した炊飯器を提供することを目的とする。

本発明は、被炊飯物が内部に入れられる鍋と、前記鍋の内部を大気圧よりも低い状態にする減圧手段と、を備え、前記減圧手段の駆動源として、電動のポンプを備えた炊飯器において、前記ポンプの回転数を制御するインバータ制御部を具備し、前記インバータ制御部は、前記ポンプを所定時間運転させ続けると、前記鍋の内部が所定の圧力に到達する前記ポンプの回転数を基準値としたときに、前記鍋の内部の被炊飯物をご飯に炊き上げる炊飯工程で、前記ポンプの回転数を前記基準値よりも高くなるように制御し、前記鍋の内部のご飯を所定温度に維持する保温工程で、前記ポンプの回転数を前記基準値よりも低くなるように制御するものである。

請求項１の発明によれば、ポンプの回転数をインバータ制御部で適切に可変することで、炊飯や保温などの工程に応じて、減圧手段による最適な減圧動作を実現した炊飯器を提供できる。

請求項１の発明によれば、炊飯工程の例えばひたし時には、ポンプの回転数を基準値よりも上げて、鍋の内部を所望の圧力にまで一気に減圧させることで、短い時間であっても吸水を十分に促進させて炊飯を行なうことが可能となり、短時間の炊飯と食味の向上を両立させた炊飯器を提供できる。

請求項１の発明によれば、保温工程ではポンプの回転数を基準値より下げることで、ポンプの動作中に発生する騒音を低下させて静音化を図ることが可能な炊飯器を提供できる。

請求項２によれば、保温工程時に減圧手段の静音化を図ることで、従来は騒音が大きく実現できなかった、保温工程時にポンプを動作させ続けることが可能になり、鍋の内部を所望の減圧状態に維持する時間が長くなることで、メイラード反応と酸化を従来よりも抑制させた炊飯器を提供できる。

本発明の一実施例における炊飯器の全体縦断面図である。 同上、真空ポンプの断面図である。 同上、電気的構成を示すブロック図である。 「そくうま」の炊飯コースを選択した場合の実験例として、炊飯工程におけるモータの回転数と、工程内の時間配分と、真空ポンプの動作状態とを、比較して表に示した図である。 真空ポンプのモータの回転数と、鍋の内部が所望の圧力に到達するまでの真空到達時間を比較したグラフである。 真空ポンプのモータの回転数と、鍋の内部が所望の圧力に到達するまでの真空到達時間を比較したグラフである。 本発明の一実施例における炊飯器の保温工程での各部のタイミングチャートである。 真空ポンプの吸引側圧力と騒音値との関係を示すグラフである。 真空ポンプの吸引側圧力と騒音値との関係を示すグラフである。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明における炊飯器の好ましい実施例を説明する。

炊飯器全体の構成を図１に基づいて説明すると、１は有底状の本体、２は本体１の上面開口を開閉自在に覆う蓋で、これらの本体１と蓋２により炊飯器の外郭が形成される。蓋２の後部には本体１との連結部となるヒンジ３が設けられており、蓋２の前部上面に設けたフックボタン４を押動操作することで、蓋２と本体１との係合が解除され、蓋２がヒンジ３を回転中心として自動的に開く構成となっている。

本体１には、有底筒状で非磁性材料などからなる鍋収容体５が形成され、この鍋収容体５には、米や麦などの穀物や水を含んだ被炊飯物を収容する有底筒状の内釜となる鍋６が着脱自在に設けられる。鍋６は、その側面がＲ状に湾曲し、且つ上端開口よりも中央胴部が広い面積を有するいわゆる丸釜形状となっており、鍋６の上端周囲には、外周側に延出する円環状のフランジ部７が形成される。フランジ部７は、鍋収容体５に鍋６を収容したときに鍋収容体５の上面に載置され、鍋収容体５と鍋６との間に隙間を形成した状態で、鍋６が鍋収容体５に吊設されるようになっている。ここでの鍋６は、熱伝導性の良いアルミニウムを主材料とした母材８の外面に、フェライト系ステンレスなどの磁性金属材料からなる発熱体９を接合して構成される。

１１は、鍋６の発熱体９を電磁誘導加熱する加熱コイルである。加熱コイル１１は、鍋６の発熱体９に対向して、導体であるリッツ線を螺旋状に巻回して構成される。これにより、加熱コイル１１に高周波電流を供給すると、加熱コイル１１から発生する交番磁界によって鍋６の発熱体９が発熱し、炊飯時や保温時に鍋６ひいては鍋６内の被炊飯物が加熱される。

鍋収容体５の底部中央に設けた開口部には、鍋６の外面底部と弾発的に接触するように、内釜温度検知手段としての鍋温度センサ１２が配置される。鍋温度センサ１２は、鍋６の温度を検知するもので、加熱コイル１１による鍋６の底部の加熱温度を主に温度管理する構成となっている。

蓋２の上面には、蓋開操作体としてのフックボタン４の他に、表示部１５や操作部１６を含むパネルとしての操作パネル１７や、被調理物への加熱に伴い鍋６内部で発生した蒸気を、炊飯器の外部に放出するための蒸気口１９などがそれぞれ配設される。また、蓋２の下側には、蓋２の下部部材としての内蓋組立体２１が配設される。内蓋組立体２１は、内鍋６の上方開口部とほぼ同径の円盤状を有する金属材料からなる内蓋２２と、鍋６と内蓋２２との間をシールするために、当該内蓋２２の外側全周に設けられる弾性部材としての蓋パッキン２３と、鍋６の内圧力を調整する調圧部２４とを備えている。環状に形成された蓋パッキン２３は、蓋体２を閉じた蓋閉時に、鍋６のフランジ部７上面に当接して、この鍋６と内蓋２２との間の隙間を塞ぎ、鍋６から発生する蒸気を密閉する。また、蒸気口１９と調圧部２４は蓋体２の内部で連通しており、これらの蒸気口１９や調圧部２４により、鍋６内で発生した蒸気を蒸気口１９から外部へ放出する蒸気排出機構が形成される。

調圧部２４には、鍋６の内部と蒸気口１９との間の蒸気通路２５を開閉するための調圧弁２６が設けられる。この調圧弁２６はボール状で、蓋２の内部に設けたソレノイド２７と連動して、内蓋２２の略中央部に装着された弁座２８上に載置される。調圧部２４の弁座２８には、蒸気通路２５の途中で調圧弁２６により開閉される連通孔２９が設けられ、ソレノイド２７の非通電状態では、その先端部を進出位置に保持し、調圧弁２６を弁座２８の連通孔２９から退避させることで、鍋６の内外で同じ圧力となるように蒸気通路２５を開放する一方で、ソレノイド２７の通電状態では、その先端部を退避させ、調圧弁２６を弁座２８の連通孔２９に自重で転動させることで、連通孔２９を塞いで鍋６の内部に圧力を投入する。この状態で調圧弁２６は、鍋６の内部が大気圧よりも高い所定の圧力（例えば1.2気圧：１気圧＝101.325kPa）に達すると、その自重に抗して連通孔２９を開放し、鍋６の内部にそれ以上の圧力が加わらないように調整する。つまり、ここでの調圧部２４は、ソレノイド２７の通電状態で、鍋６内部の被調理物を大気圧よりも高い状態に加圧する加圧手段としての機能を有している。

３１は、蓋２を本体１に閉じた状態で、鍋６の内部を通常の大気圧よりも低くするために設けた減圧手段である。この減圧手段３１は、蓋２の後部に設けた減圧駆動源としての真空ポンプ３２の他に、蓋２の内部において、真空ポンプ３２と鍋６の内部との間を連通する管状の経路（図示せず）と、その経路を開閉する電磁弁３３（図３を参照）とにより構成される。なお図１には、蓋２の内部に１個の真空ポンプ３２が示されているが、真空ポンプ３２を本体１の内部に設けてもよく、またその個数も１個に限定されない。例として、１個の真空ポンプ３２を動作させると、密閉した鍋６の内部は0.6気圧に減圧され、直列に接続した２個の真空ポンプ３２を動作させると、密閉した鍋６の内部は0.4気圧に減圧される。

そして本実施例では、鍋６を鍋収容体５に収容し、蓋２を閉じた後にソレノイド２７を通電して、調圧弁２６が連通孔２９を塞いだ状態から真空ポンプ３２を起動させると、電磁弁３３により経路を開放して、鍋６内部の空気が経路および真空ポンプ３２を通って本体１の外部に排出され、密閉した鍋６内部の圧力が低下する。また、鍋６内部の圧力が大気圧よりも一定値下がった場合に、真空ポンプ３２の動作を停止し、且つ電磁弁３３により経路を閉塞すると、スローリークにより鍋６内の圧力は徐々に上昇するものの、鍋６内部を減圧状態に保つことができる。さらに、鍋６内部を減圧状態から外気と同じ圧力に戻す場合には、真空ポンプ３２の動作を停止し、電磁弁３３により経路を開放すると共に、ソレノイド２７の通電を停止して、調圧弁２６を弁座２８の連通孔２９から退避させる。つまり、本実施例における調圧部２４と減圧手段３１は、鍋６内部を減圧状態から外気と同じ圧力に戻す圧力戻し手段としての構成を兼用している。

鍋６への加熱を行なうために、前述した鍋６の主に側面下部から底部を加熱する加熱コイル１１の他に、鍋６の側面上部を主に加熱する側部ヒータ３５が、鍋収容体５の外面上側部に配置される。また、蓋２の内部には、内蓋２２を加熱する蓋加熱手段としての蓋ヒータ３６と、蓋ヒータ３６による内蓋２２の温度管理を行なうためのサーミスタ式の蓋温度センサ３７がそれぞれ設けられる。

蓋２を開けるのに操作されるフックボタン４は、蓋開検知手段としての蓋開検知センサ３８（図３を参照）によりその変位が検知される。蓋開検知センサ３８は、フックボタン４を押動操作した時の動作を検知して、検知信号を出力するものである。

４１は、本体１の内部後方に設けられ、マイクロコンピュータ（マイコン）などを基板に搭載して構成される制御手段である。制御手段４１は、加熱コイル１１を駆動させるための発熱素子４２などを備えている。

図２は、上記真空ポンプ３２の内部構成を示したものである、同図において、本実施例の真空ポンプ３２は、モータ４５の回転力によりダイヤフラム４６を往復運動させる電動のダイヤフラムポンプであり、これらのモータ４５やダイヤフラム４６の他に、ダイヤフラム４６によって形成され膨張・収縮するポンプ室４７と、このポンプ室４７に空気や液体などの流体を吸入するための吸入通路４８と、ポンプ室４７内の流体を外部へ排出するための排出通路４９と、ポンプ室４７から吸入通路４８への流体の逆流を規制する吸入弁５０と、排出通路４９からポンプ室４７への流体の逆流を規制する吐出弁５１と、を備えている。

また、真空ポンプ３２は略有底筒状に形成されたケース５２を備え、このケース５２の底部５３にはモータ４５が取り付けられており、このモータ４５の出力軸５５が、底部５３に設けた孔５６からケース５２内に臨んでいる。５７はクランク台であり、モータ４５の出力軸５５に回転自在に軸着されており、出力軸５５が挿入された中心部から偏心した位置には、駆動軸５８が鉛直方向に対して傾斜した状態で保持されている。

５９は駆動体であり、互いに反対方向に一体に突設された一対の駆動子６０を備えて構成されており、駆動体５９の中央部の軸穴５９Ａには駆動軸５８が軸装されている。一対の駆動子６０のそれぞれの先端部には、前記ダイヤフラム４６が取り付けられている。

前記ダイヤフラム４６は、柔軟性を有する弾性材料により薄板状に形成されたダイヤフラム本体４６Ａと、ダイヤフラム本体４６Ａの下面から下方に延設させて一体に形成された釣鐘形状を有する一対のダイヤフラム部４６Ｂとを有している。ダイヤフラム本体４６Ａの上面および下面は、それぞれダイヤフラムホルダー６２およびバルブホルダー６３によって挟持された状態で固定され、各ダイヤフラム部４６Ｂの先細形状に形成された下端４６Ｃは、駆動子６０にそれぞれ固定される。

前記ポンプ室４７は、ダイヤフラム部４６Ｂの上面とバルブホルダー６３の底面によって画設されて形成したものである。また吐出弁５１は、ダイヤフラム本体４６Ａとダイヤフラム部４６Ｂとの境界部分であるダイヤフラム部４６Ｂの上部開口部分周縁を、上方へ薄板状に延設して設けたものである。

前記ダイヤフラムホルダー６２は、ダイヤフラム本体４６Ａを当接支持可能に形成された平坦な上面部６２Ａと、各ダイヤフラム部４６Ｂの下端４６Ｃを保持する保持用貫通部６２Ｂと、出力軸５５と同軸上に配置され、駆動体５９の上部中央に形成した半円弧状の凹部５９Ｂを上方から回転自在に軸支可能とする軸部６２Ｃを備えている。またバルブホルダー６３は、上部を開口した有底筒状の保持枠６３Ａを一体に備えている。

吐出弁５１と保持枠６３Ａの外側面は、互いに面接触可能に設けられており、吐出弁５１と保持枠６３Ａの外側面が面接触した状態を、吐出弁５１が閉じた状態とする。また、吐出弁５１が開いたときに形成される排出通路４９は、吐出弁５１と保持枠６３Ａの外面との隙間として設けられる。

６４はケース５２の上方を覆う蓋体であり、この蓋体６４は何れも筒状の吸入口６５と排出口６６をそれぞれ備えている。また６７は、蓋体６４とバルブホルダー６３との間を気密または液密にシールするパッキンである。パッキン６７を介してケース５２の上部に蓋体６４を取付けた状態では、吸入口６５と吸入通路４８との間を連通する吸入空間６８と、排出通路４９と排出口６６との間を連通する排出空間６９が、真空ポンプ３２の内部に各々区画形成される。本実施例では、吸入口６５が前述の経路を介して鍋６の内部に連通する一方で、排出口６６が炊飯器の周囲空間に連通する構成となっている。

そして、上記構成の真空ポンプ３２は、モータ４５への通電により出力軸５５が一方向に回転し、クランプ台５７が出力軸５５と一体的に回転すると、駆動軸５８は出力軸５５を中心としてその傾斜方向を変えるようにして偏心回転する。この駆動軸５８の偏心回転に伴って、駆動体５９の一対の駆動子６０は出力軸５５の軸方向と平行となるように交互に上下方向に揺動し、各駆動子６０に固定されたダイヤフラム４６のダイヤフラム部４６Ｂも、各駆動子６０の揺動動作に追従して交互に上下方向に揺動する。これにより、ダイヤフラム部４６Ｂの下端４６Ｃが下方に移動して、ポンプ室４７の容積が増加すると、保持枠６３Ａの外側面に吐出弁５１が密着して、当該吐出弁５１が閉じた状態となり、反対に吸入弁５０がポンプ室４７へと吸引されて下方に移動し、閉鎖されていた吸入通路４８が開放されて、流体が吸入口６５から吸入空間６８と吸入通路４８を順に通過して、ポンプ室４７の内部に吸入される。

その後、モータ４５の出力軸５５がさらに回転し、ダイヤフラム部４６Ｂの下端４６Ｃが上方に移動して、ポンプ室４７の容積が増加すると、流体により吸入弁５０は押し上げられて吸入通路４８の下端に密着し、当該吸入弁５０が閉じた状態になり、反対に吐出弁５１が開いて、ポンプ室４７の流体は排出通路４９を通って、排出空間６９から排出口６６へと吐出される。このようにポンプ室４７の膨張・収縮動作は、各ポンプ室４７においてダイヤフラム部４６Ｂの往復動に応じて交互に連続して行われ、各排出通路４９から排出された流体は、排出空間６９で合流して排出口６６から連続して吐出される。

こうして真空ポンプ３２は、モータ４５への通電中にダイヤフラム部４６Ｂを往復動させることで、電磁弁３３が経路を開放しているときに、鍋６内の空気を炊飯器の外部に排出する真空引きを行ない、鍋６内部を大気圧よりも低い状態に減圧することができる。

次に、制御手段４１の制御系統について、図３を参照しながら説明する。同図において、制御手段４１は、鍋温度センサ１２や蓋温度センサ３７からの各温度検知信号と、蓋開検知センサ３８からの検知信号と、操作部１６からの操作信号を受けて、炊飯時および保温時に鍋６を加熱する加熱コイル１１や側面ヒータ３５と、蓋２を加熱する蓋ヒータ３６を各々制御すると共に、前述した調圧弁２６を動かすソレノイド２７や、減圧手段３１を構成する真空ポンプ３２および電磁弁３３の動作を各々制御し、さらには表示部１５の表示を制御するものである。特に本実施例の制御手段４１は、鍋温度センサ１２の検知温度に基いて主に加熱コイル１１を制御して鍋６の底部を温度管理し、蓋温度センサ３７の検知温度に基いて主に蓋ヒータ３６を制御して、内蓋２２を温度管理する。これらの加熱コイル１１や蓋ヒータ３６と、前述した側部ヒータ３５は、鍋６に入れた被炊飯物を加熱する加熱手段７１に相当する。

また本実施例では、制御手段４１からの制御信号により、真空ポンプ３２に組み込まれたモータ４５への印加電圧を可変して、モータ４５の回転数を制御するために、制御手段４１と真空ポンプ３２との間にインバータユニット７２が接続される。インバータユニット７２は、制御手段４１からの制御信号に応じた印加電圧の駆動信号を、真空ポンプ３２のモータ４５に供給するもので、ここでは真空ポンプ３２への印加電圧を12〜25Ｖ若しくは10〜32Ｖに可変することで、モータ４５の回転数を1400rpm〜3500rpm若しくは1100rpm〜4700rpmに変化させることができる。また変形例として、インバータユニット７２から印加電圧および／または周波数を可変した駆動信号を真空ポンプ３２に供給して、モータ４５の回転数を任意に変化させてもよい。

制御手段４１は、記憶手段７３に記憶されたプログラムの制御シーケンス上の機能として、操作部１６の炊飯開始指示手段となる例えば炊飯キー１６ａを操作すると、炊飯開始から鍋６に投入した米の吸水を促進させるひたしと、被炊飯物の温度を短時間に沸騰まで上昇させる加熱と、被炊飯物の沸騰状態を継続させドライアップ状態のご飯に炊き上げる沸騰継続と、炊き上がったご飯を焦がさない程度の高温に維持するむらしの順に炊飯工程を実行して、鍋６内部の被炊飯物に対して所望の圧力で炊飯加熱する炊飯制御手段７５と、炊飯工程に引き続いて、鍋６内部のご飯を所望の圧力で所定の保温温度に保つように保温する保温制御手段７６と、をそれぞれ備えている。

特に本実施例では、基準となるモータ４５の回転数の設定値（以下、「基準設定値」という）が、予め記憶手段７３に記憶保持されており、上述した炊飯工程開始直後のひたしの期間中に、モータ４５が基準設定値よりも高い第１回転数となる印加電圧で、好ましくは通断電を繰り返して、鍋６の内部に対して２回以上の真空引きを行なうように、また保温工程では、モータ４５が基準設定値よりも低い第２回転数となる印加電圧で、蓋２が開けられるのを蓋開検知センサ３８が検知するまで連続的に通電して、鍋６の内部を所望の減圧状態に維持するように、制御手段４１がインバータユニット７２を介して真空ポンプ３２を制御する構成となっている。

さらに本実施例では、米の種類（「白米」、「無洗米」、「玄米」、「麦ご飯」、「雑穀米」など）や炊き方（「そくうま」、「炊込み」、「おこげ」、「ｅｃｏモード」、「おかゆ」、「かまど名人」）などに対応して、それぞれが異なる複数の炊飯コースの加熱パターンが予め記憶手段７３に記憶保持されており、操作部１６のコース選択手段となる例えばコース選択キー１６ｂを操作すると、その中から一つの米の種類と炊き方が特定され、それに対応する一つの炊飯コースの加熱パターンが選択される。これを受けて炊飯制御手段７５は、コース選択キー１６ｂで選択した炊飯コースの加熱パターンに基づき、加熱手段７１や減圧手段３１をそれぞれ制御し、上述した一連の手順で、鍋６に入れた被炊飯物への炊飯動作を行なう構成となっている。

次に、上記構成の炊飯器について、その作用を図４〜図９に基づき説明する。

先ず、炊飯工程の動作を説明すると、鍋６内に被炊飯物として米および水を入れ、これを本体１の鍋収容体５にセットした後に蓋２を閉じる。続いてコース選択キー１６ｂを操作して、所望する炊飯コースの加熱パターンを選択し、操作体１６の炊飯キー１６ａを操作すると、制御手段４１に組み込まれた炊飯制御手段７５による炊飯工程が開始する。ここで炊飯制御手段７５は、鍋６内の米に対する吸水を促進させるために、鍋温度センサ１２による鍋６の底部の温度検知に基づき、加熱コイル１１と側部ヒータ３５を通断電制御して、鍋６の底部と側面部をそれぞれ加熱し、鍋６内の水温を約45〜60℃に所定時間保持するひたしを行なう。ひたしの時間は、例えば短時間にご飯を炊き上げる「そくうま」の炊飯コースを選択した場合に３分となる。

ひたし中は、鍋６内の圧力が大気圧よりも低い減圧状態となるように、炊飯制御手段５１がソレノイド２７や真空ポンプ３２や電磁弁３３の動作を各々制御する。具体的には、ひたしを開始すると、炊飯制御手段５１はソレノイド２７を非通電状態から通電状態に切替えて、調圧弁２６で蒸気通路２５の連通孔２９を閉塞する。そしてこの状態で、密閉した鍋６の内部から減圧手段３１を通して空気を素早く排出するために、ひたしの期間中（「そくうま」では３分間）に、モータ４５が基準設定値よりも高い第１設定値の回転数となる印加電圧で、最初に１分間の通電を行ない、次に２分間の通電を行なうと共に、モータ４５の通電に合せて、鍋６内部から真空ポンプ３２に至る経路を開放するように、電磁弁３３の動作を制御することで、鍋６内部の空気を真空ポンプ３２で抜き取る真空引きを２回行なう。なお、真空ポンプ３２の動作中に、その旨を表示部１５に表示させてもよく、これによりユーザーは鍋６の内部が減圧中であることを知ることができる。

こうして、ひたしの期間中は、炊飯制御手段７５によりモータ４５の回転数を基準設定値よりも増やして、単位時間当たりの鍋６内の真空度を上げることにより、鍋６の内部を所望の圧力にまで一気に減圧させる。これにより、炊飯時間が優先される炊飯コースが選択された場合でも、短い時間に米に対する吸水を十分に促進させて、炊飯時間の短縮を図ることが可能となる。また、ひたしの期間中にモータ４５を複数回動作させ、それにより真空引きの回数を増やすことで、米の芯まで繰り返し水を浸透させて、食味の向上を図ることが可能になる。

その後、所定時間のひたしが終了し、次の加熱に移行すると、被炊飯物の沸騰検知を行なうまでの加熱で、炊飯制御手段５１は加熱コイル１１や側部ヒータ３５を連続通電することにより、ひたしよりも鍋６内部の被炊飯物を強く加熱し、被炊飯物の温度を短時間に沸騰まで上昇させる。ここで炊飯制御手段７５は、鍋６内部から真空ポンプ３２に至る経路を閉じ、真空ポンプ３２を動作させないまま、ソレノイド２７を一時的に非通電状態にして、調圧弁２６を連通孔２９から退避させる。これにより、蒸気通路２５は密閉せずに鍋６の内外を連通させた開放状態となり、鍋６の内部は大気圧（常圧）に戻る。その後、ソレノイド２７を通電状態に切替え、鍋６の内部を再び密閉した状態にすると、鍋６への強い加熱により、鍋６の内部の被炊飯物が大気圧以上の例えば1.2気圧に加圧され、その加圧状態で被炊飯物を沸騰させることができる。

その後で炊飯制御手段７５は、鍋温度センサ１２の検知温度が所定温度となる例えば90℃以上になり、それに加えて蓋温度センサ３７の検知温度も所定温度となる例えば90℃以上になると、被調理物の加圧状態での沸騰を検知する沸騰検知を開始する。この沸騰検知では、引き続き加熱コイル１１や側部ヒータ３５を連続通電して、鍋６内部の被炊飯物を強く加熱する一方で、蓋温度センサ３７の検知温度の傾き（所定の時間に検知温度がどの程度上昇するのか）を算出する。そして、この蓋温度センサ３７の検知温度の傾きが一定値以下になって安定したら、鍋６内の被炊飯物が加圧状態で沸騰したと判断して、加熱から次の沸騰継続に移行する。

沸騰継続に移行すると、炊飯制御手段７５は蓋ヒータ３６による蓋加熱を開始させる。ここでの蓋加熱は、内蓋２２の温度が所定の例えば100℃になるように、蓋温度センサ３７の検知温度により、蓋ヒータ３６からの加熱量が管理される。また沸騰継続に移行したら、炊飯制御手段７５は鍋６内を常圧と大気圧よりも高い圧力との間に繰り返し変化させるために、ソレノイド２７を周期的に通断電させて、調圧弁２６で蒸気通路２５を周期的に開閉する。

そして炊飯制御手段７５は、沸騰継続で鍋６内部の水が無くなり、鍋温度センサ１２による鍋６の底部の検知温度が所定の温度上昇を生じたら、鍋温度センサ１２の検知温度に基づき被炊飯物の炊き上げを検知する。ここでは、鍋温度センサ１２の検知温度が所定のドライアップ温度に達すると、鍋６内部の被炊飯物の炊き上がりを検知して、沸騰継続から次のむらしに移行する。

むらし中は、蓋温度センサ３７の検知温度による温度管理によって蓋ヒータ３６を通断電し、内蓋２２への露付きを防止すると共に、鍋６内部のご飯が焦げない程度に高温（98〜100℃）が保持されるように、加熱コイル１１や側部ヒータ３５を通断電して鍋６の底部の温度を管理する。むらしは所定時間（例えば12分）続けられ、むらしが終了したら鍋６内で炊き上がったご飯を所定温度に維持するために、保温制御手段７６による保温工程に移行する。

図４は、「そくうま」の炊飯コースを選択した場合の実験例として、炊飯工程におけるモータ４５の回転数と、工程内の時間配分と、真空ポンプ３２の動作状態とを、「従来品」と「試作品１」と「試作品２」で比較して表に示したものである。

同図において、「従来品」の炊飯器では、「そくうま」の炊飯コースでの炊飯時間が、ひたし５分、加熱５分、沸騰継続11分、むらし５分の合計で26分であった。また、ひたし時には、真空引きが５分の時間で１回だけ行われた。このときのモータ４５の回転数は、基準設定値となる2700rpmであった。

「試作品１」の炊飯器では、「そくうま」の炊飯コースでの炊飯時間が、ひたし３分、加熱７分、沸騰継続８分、むらし12分の合計で30分であった。また、ひたし時には、真空引きが１分と２分の時間で２回行われた。このときのモータ４５の回転数は、基準設定値となる2700rpmであった。

「試作品２」の炊飯器では、「試作品１」の炊飯器と比較して、モータ４５の回転数を、基準設定値よりも高い3500rpmに上昇させ、その他は「試作品１」の炊飯器と動作を一致させた。

「試作品２」の炊飯器について、食味モニターを実施したところ、６名中５名が食味向上と判定したアンケート結果が得られた。併せて、「30分で炊いたとは思えないくらい美味しい」、「硬めの炊きあがりだが、芯もなく炊けていて良い」との所見が得られた。

図５および図６は何れも、真空ポンプ３２におけるモータ４５の回転数と、鍋６の内部が所定の圧力に到達するまでの真空到達時間を比較したものである。図５は、モータ４５への印加電圧が12Ｖ（回転数は約1400rpm）、15Ｖ（回転数は約1900rpm）、20Ｖ（基準設定値：回転数は約2700rpm）、25Ｖ（回転数は約3500rpm）の場合の真空到達時間を示し、図６は、モータ４５への印加電圧が10Ｖ（回転数は約1100rpm）、15Ｖ（回転数は約1900rpm）、20Ｖ（基準設定値：回転数は約2700rpm）、32Ｖ（回転数は約4700rpm）の場合の真空到達時間を示している。

これらの各図によれば、モータ４５への印加電圧を高くして、モータ４５の回転数を上げるほど、モータ４５の運転時間が同じ場合には、鍋６内部の真空度をアップさせ、また鍋６内部の真空度が同じ場合に、所定の圧力に早く到達することが可能になる。例として、図５に示すモータ４５の回転数が基準設定値である約2700rpmの場合と、基準設定値よりも高い約3500rpmの場合とを比較すると、モータ４５を３分間運転させ続けると、鍋６内部の真空度（到達圧力）は、前者が約-30kPaであるのに対し、後者は約-40kPaにアップする。また、鍋６内部の真空度が約-30kPaに到達するまでの時間は、前者が約３分であるのに対し、後者は約２分に短縮される。

このように、真空引きの回数を増やし、さらに真空ポンプ３２のモータ４５の回転数を上げるほど、炊き上がったご飯の食味が向上し、炊飯時間を優先した「そくうま」の炊飯メニューを、今までよりももっとおいしく、そして時間を短縮してご飯に炊き上げることが可能になる。

次に、保温工程に移行してからの動作を、図７に示す保温工程での鍋６の温度（図中、「鍋温度」）と、鍋６内部の圧力（図中、「鍋内圧力」）と、真空ポンプ３２への印加電圧（図中、「ポンプ動作」）とのタイミングチャートに基づき説明する。

保温工程では、加熱コイル１１で鍋６の底部と側面下部を加熱すると共に、鍋６内に収容するご飯の温度よりも僅かに高く、蓋ヒータ３６により内蓋２２の下面を加熱し、さらに鍋６の側面を側部ヒータ３５でご飯が乾燥せず、かつ露が多量に付着しないように温度管理する。これにより、鍋６内のご飯の温度は、炊飯工程完了直後の約100℃から徐々に降下して、保温工程を開始してから１〜２時間後には70〜76℃に温度保持される。

保温制御手段７６は、保温工程を開始してからの保温経過時間が予め設定した時間に達するか、或いは鍋温度センサ１２で検知される鍋６の温度が保温の設定温度（70〜76℃）に降下したら、保温が安定した状態と判断して、それまで動作していなかった真空ポンプ３２の動作を開始させる（図中、「ポンプ動作開始」のタイミング）。

ここで従来は、モータ４５への印加電圧が、モータ４５の基準設定値の回転数（2700rpm）に対応した20Ｖに固定されており、３時間毎に所定の３分間だけモータ４５を通電し、真空ポンプ３２を動作させていた。この場合、真空ポンプ３２の動作停止直後は、鍋６内の真空度が所望の約-30kPaに達するが、その後はご飯からの蒸発蒸気で、スローリークによる圧力上昇が起こり、次の真空ポンプ３２の動作時に所望の真空度を維持することができなかった。また、真空ポンプ３２の動作に伴う耳障りな騒音が３時間毎に発生する問題もあった（図中、「従来ポンプ」）。

そこで、本実施例の保温制御手段７５は、保温が安定した状態と判断したら、蓋２が開けられるのを蓋開検知センサ３８が検知するまでは、モータ４５への印加電圧を、モータ４５の基準設定値よりも低い第２回転数（1400rpm）に対応した12Ｖに可変し、且つモータ４５を連続的に通電して、真空ポンプ３２を動作停止させないような制御信号を、インバータユニット７２に送出する。こうすることで、鍋６内の真空度が所望の約-30kPaに達するまでの時間は延びるものの（図５のグラフによれば、約７分）、そこから後も真空ポンプ３２が動作し続けることで、鍋６内部の圧力上昇を招くご飯からの蒸発蒸気を、頻繁な真空ポンプ３２の動作で効果的に取り除いて、従来よりも鍋６内の真空度を所望の-30kPaに長時間維持することが可能になる。

図８および図９は、真空ポンプ３２の吸引側圧力と騒音値との関係をグラフで示したものである。図８は、モータ４５への印加電圧が12Ｖ（回転数は約1400rpm）、15Ｖ（回転数は約1900rpm）、20Ｖ（基準設定値：回転数は約2700rpm）、25Ｖ（回転数は約3500rpm）の場合に、真空ポンプ３２の吸引側圧力と騒音値との関係を示し、図９は、モータ４５への印加電圧が12Ｖ（回転数は約1400rpm）、15Ｖ（回転数は約1900rpm）、20Ｖ（基準設定値：回転数は約2700rpm）、32Ｖ（回転数は約4700rpm）の場合に、真空ポンプ３２の吸引側圧力と騒音値との関係を示している。

これらの各図によれば、モータ４５への印加電圧を下げて、モータ４５の回転数を下げるほど、同じ真空ポンプ３２の吸引側圧力で、製品となる炊飯器から発生する騒音値を低減することが可能になる。例として、図８に示すモータ４５の回転数が基準設定値である約2700rpmの場合と、基準設定値よりも低い約1400rpmの場合とを比較すると、真空ポンプ３２の吸引側圧力が-30kPaの近辺で、製品からの騒音値は、前者が33dBAであるのに対し、後者は25dBAに低下する。

このように保温工程中は、真空ポンプ３２のモータ４５の回転数を基準設定値より下げて連続運転することで、真空ポンプ３２の動作中に発生する耳障りな騒音を低減することが可能となる。

こうして、炊飯完了後の保温が安定する状態になると、鍋６内は長時間にわたり所望の減圧状態が維持される。また、この減圧時には調圧弁２６が連通孔２９を塞いで、鍋６内の密閉を確保するので、鍋６内の保温温度を下げることなく、また鍋６内に蒸気を投入することなく、保温工程時に密閉状態で鍋６内を減圧すれば、鍋６内の酸素濃度が下がると共に、被炊飯物の水分蒸発を防ぐことができ、メイラード反応や酸化を十分に抑制できる。よって、長期にわたってより白く、新鮮な食味のよいご飯を得ることができる。

以上のように本実施例は、被炊飯物が内部に入れられる鍋６と、当該鍋６の内部を大気圧よりも低い減圧状態にする減圧手段３１と、を備え、鍋６の内部の空気を吸引排出するために、減圧手段３１の駆動源として電動のポンプとなる真空ポンプ３２を備えた炊飯器において、真空ポンプ３２に組み込まれたモータ４５の回転数を制御するインバータ制御部として、モータ４５への印加電圧を可変可能にする制御信号を、モータ４５に接続したインバータとしてのインバータユニット７２に供給する制御手段４１を具備している。

この場合、従来は一定であった真空ポンプ３２のモータ４５の回転数を、制御手段４１からの制御信号で適切に可変することで、炊飯や保温などの工程に応じて、減圧手段３１による最適な減圧動作を実現した炊飯器を提供できる。

また、本実施例の制御手段４１は、真空ポンプ３２を所定時間である例えば３分間運転させ続けると、鍋６の内部が所定の圧力である例えば-30kPaに到達する真空ポンプ３２の回転数を基準値としたときに、鍋６の内部の被炊飯物をご飯に炊き上げる炊飯工程で、真空ポンプ３２のモータ４５の回転数を、基準値となる基準設定値よりも高くなるように制御する構成を有している。

この場合、炊飯工程の例えばひたし時には、真空ポンプ３２のモータ４５の回転数を基準設定値よりも上げて、鍋６の内部を所望の圧力にまで一気に減圧させることで、短い時間であっても吸水を十分に促進させて炊飯を行なうことが可能となり、短時間の炊飯と食味の向上を両立させることができる。

また、本実施例の制御手段４１は、鍋６の内部の炊き上がったご飯を所定温度に維持する保温工程で、真空ポンプ３２のモータ４５の回転数を、基準値となる基準設定値よりも低くなるように制御する構成を有している。

この場合、保温工程では真空ポンプ３２のモータ４５の回転数を、基準設定値よりも下げることで、真空ポンプ３２の動作中に発生する騒音を低下させて、炊飯器として静音化を図ることが可能になる。

また、本実施例の制御手段４１は、保温工程中に蓋２が開けられるのを蓋開検知センサ３８が検知するまで、真空ポンプ３２を動作させ続けるように制御する構成を有している。

この場合、保温工程時に真空ポンプ３２のモータ４５の回転数を基準設定値よりも下げて、減圧手段３１としての静音化を図ることで、従来は騒音が大きく実現できなかった、保温工程時に真空ポンプ３２を動作させ続けることが可能になり、鍋６の内部を所望の減圧状態（例えば、-30kPa）に維持する時間が長くなることで、メイラード反応と酸化を従来よりも抑制させることが可能になる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更可能である。実施例では炊飯工程のひたし時にモータ４５の回転数を基準値よりも高くする構成としたが、ひたし以外の炊飯工程中でも、同様にモータ４５の回転数を基準値よりも高く制御してよい。また、実施例中に示した温度や時間や圧力や回転数の各数値はあくまでも一例であり、炊飯器の仕様に合せて適宜変更してよい。

６ 鍋
３１ 減圧手段
３２ 真空ポンプ（ポンプ）
４１ 制御手段（インバータ制御部）

Claims (2)

1. 被炊飯物が内部に入れられる鍋と、
   前記鍋の内部を大気圧よりも低い状態にする減圧手段と、を備え、
   前記減圧手段の駆動源として、電動のポンプを備えた炊飯器において、
   前記ポンプの回転数を制御するインバータ制御部を具備し、
   前記インバータ制御部は、前記ポンプを所定時間運転させ続けると、前記鍋の内部が所定の圧力に到達する前記ポンプの回転数を基準値としたときに、前記鍋の内部の被炊飯物をご飯に炊き上げる炊飯工程で、前記ポンプの回転数を前記基準値よりも高くなるように制御し、前記鍋の内部のご飯を所定温度に維持する保温工程で、前記ポンプの回転数を前記基準値よりも低くなるように制御するものであることを特徴とする炊飯器。
2. 前記インバータ制御部は、前記保温工程中に前記ポンプを動作させ続けるように制御するものであることを特徴とする請求項１に記載の炊飯器。