JP7420516B2

JP7420516B2 - 圧力炊飯器及び圧力炊飯方法

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Publication number: JP7420516B2
Application number: JP2019171521A
Authority: JP
Inventors: 知哉中山; 有希中村; 利充片岡
Original assignee: Zojirushi Corp
Current assignee: Zojirushi Corp
Priority date: 2019-09-20
Filing date: 2019-09-20
Publication date: 2024-01-23
Anticipated expiration: 2039-09-20
Also published as: JP2021045471A

Description

本発明は、圧力炊飯器及び圧力炊飯方法に関する。

従来、調圧装置のステッピングモータを正逆回転駆動して、押圧部を閉塞方向又は開放方向に移動することにより、内鍋内の圧力を加圧又は減圧するようにした圧力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、前記圧力炊飯器では、炊飯中に発生する蒸気の排出量が一時に集中することを緩和する方法として改善の余地がある。

特開２００４－５７５５６号公報

本発明は、炊飯中に発生する蒸気の排出量を安定させることができる圧力炊飯器及び圧力炊飯方法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、内鍋が収容される炊飯器本体と、前記炊飯器本体に開閉可能に取り付けられて、前記内鍋の上方開口部を閉鎖した状態で、前記内鍋内と外部とを連通する排気流路を有する蓋体と、前記内鍋を加熱する加熱部と、前記内鍋の内部圧力を検出する圧力検出部と、前記排気流路の途中に設けられ、前記圧力検出部で検出される内部圧力に基づいて前記排気流路を開閉する調圧部と、前記加熱部により内鍋を加熱する炊飯処理で、前記圧力検出部で検出される圧力が設定上限値と設定下限値の間に維持されるように、前記調圧部を駆動制御する調圧処理を実行する制御部とを備え、前記制御部は、前記圧力検出部での検出圧力を一定周期で読み込み、前記圧力検出部で検出される圧力が前記設定上限値以上である場合、所定周期で、前記排出流路での開度を所定量大きくする圧力炊飯器を提供する。

この構成によれば、検出圧力が設定上限値以上であれば、所定の周期で排気流路の開度を所定量大きくするので、内鍋内の圧力の調節をより細かく行うことができる。

前記制御部は、前記圧力検出部で検出される圧力が設定下限値以下である場合、所定周期で、前記排気流路の開度を所定量小さくするのが好ましい。

この構成によれば、検出圧力が設定下限値以下であれば、検出圧力を読み込む毎に排気流路の開度を所定量小さくするので、内鍋内の圧力の調節をより細かく行うことができる。

前記排出流路での開度を所定量変更するのは前記検出圧力の読込時とすればよい。

本発明は、前記課題を解決するための手段として、内鍋が収容される炊飯器本体と、前記炊飯器本体に開閉可能に取り付けられて、前記内鍋の上方開口部を閉鎖した状態で、前記内鍋内と外部とを連通する排気流路を有する蓋体と、前記内鍋を加熱する加熱部と、前記内鍋の内部圧力を検出する圧力検出部と、前記排気流路の途中に設けられ、前記圧力検出部で検出される内部圧力に基づいて前記排気流路を開閉する調圧部と、前記加熱部により内鍋を加熱する炊飯処理で、前記圧力検出部で検出される圧力が設定上限値と設定下限値の間に維持されるように、前記調圧部を駆動制御する調圧処理を実行する制御部とを備え、前記制御部は、前記調圧処理で、前記圧力検出部で検出される圧力が設定上限値を超える場合、前記調圧部により前記排気流路を開放する開度を徐々に大きくする減圧処理を実行する圧力炊飯器を提供する。

この構成によれば、検出圧力が設定上限値を超えることにより調圧部での開度を徐々に大きくしているので、内部蒸気が一度に排出されるのを防止して排出量を安定させることができる。

前記制御部は、前記減圧処理を、前記内鍋の内部圧力が設定上限値を超えて最大値に至る前半部と、最大値から設定上限値まで減圧する後半部とに分け、前半部に比べて後半部での開度の拡大度合いを小さくするのが好ましい。

この構成によれば、排出される蒸気量がピークを迎えた後は、開度の拡大度合いを抑制することにより、蒸気が排出され過ぎるのを防止することができる。これにより、一時に排出される蒸気量が増大するのを抑制することが可能となる。

前記制御部は、前記圧力検出部で検出される圧力を一定周期で読み込み、前回読み込んだ圧力値が今回読み込んだ圧力値よりも小さくなることにより、前記内部圧力が最大値となる時期を決定するのが好ましい。

この構成によれば、制御プログラムを簡略化しつつ、実際の内鍋内の圧力状態をも把握してより適切な制御が可能となる。

前記制御部は、設定上限値よりも大きく、最大値よりも小さい閾値に、前記圧力検出部で検出される圧力が至ることにより、前記内部圧力が最大値となる時期を決定するのが好ましい。

この構成によれば、実際の内鍋内の圧力状態を正確に把握してより適切な制御が可能となる。

前記制御部は、設定上限値を超えてからの経過時間により、前記内部圧力が最大値となる時期を決定するのが好ましい。

この構成によれば、制御プログラムを簡略化して一律な制御を行うことができる。

前記制御部は、前記圧力検出部で検出される圧力を一定周期で読み込み、前回読み込んだ圧力値と今回読み込んだ圧力値とを比較し、比較結果に基づいて開度を所定量変更するのが好ましい。

この構成によれば、内鍋内の圧力状態を把握して適切な開度で蒸気を排出することができる。

前記制御部は、前回読み込んだ圧力値に比べて今回読み込んだ圧力値が低下した場合、開度を所定量小さくするのが好ましい。

この構成によれば、内鍋内の圧力が低下して蒸気の排出量が少なくなることが予測されれば、開度を抑えることにより必要以上に蒸気が排出されることを防止することができる。

本発明は、前記課題を解決するための手段として、内鍋内の圧力が設定上限値と設定下限値の間に維持されるように、内鍋内と外部とを連通する排気流路の開度を調節することにより調圧する圧力炊飯方法であって、内鍋内の圧力が設定上限値を超える場合、前記排気流路の開度を徐々に大きくして調圧する圧力炊飯方法を提供する。

前記内鍋内の圧力が設定上限値を超えて最大値に至る前半部と、最大値から設定上限値まで減圧する後半部とに分け、前半部に比べて後半部での開度の拡大度合いを小さくするのが好ましい。

本発明は、前記課題を解決するための手段として、内鍋内の圧力が設定上限値と設定下限値の間に維持されるように、内鍋内と外部とを連通する排気流路の開度を調節することにより調圧する圧力炊飯方法であって、前記内鍋内の圧力を一定周期で検出し、検出した圧力が前記設定上限値以上である場合、圧力を検出する毎に開度を所定量大きくする圧力炊飯方法を提供する。

本発明によれば、検出圧力が設定上限値を超えることにより排気流路の開度を徐々に大きくしているので、内部蒸気が一度に排出されるのを防止して排出量を安定させることができる。

本実施形態に係る圧力炊飯器の概略図である。図１の調圧部を示す概略断面図である。図１の制御装置を示すブロック図である。図３の制御装置によって実行される炊飯制御を示すフローチャートである。図４の炊飯制御での蓋体用温度センサによって検出される温度、圧力センサで検出される内鍋内の圧力、誘導加熱コイルへの通電状態の変化を示すグラフである。図５Ａの昇温工程又は沸騰維持工程での検出圧力の変化を示すグラフである。図５Ｂの設定上限値を超える部分の拡大図及びステッピングモータの駆動状態を示すグラフである。第１実施形態に於ける排気処理を示すフローチャートである。第１実施形態に於ける排気処理を示すフローチャートである。第２実施形態に於ける排気処理を示すフローチャートである。第４実施形態に於ける排気処理を示すフローチャートである。第４実施形態に於ける排気処理を示すフローチャートである。

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。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る圧力炊飯器１を示す。この圧力炊飯器１は、内鍋２が収容される炊飯器本体３と、内鍋２の上方開口部を閉鎖する蓋体４とを備える。また、炊飯器本体３には制御装置５が収容されている。

内鍋２は、金属材料を有底筒状としたものである。ここでは、内鍋２には、外面側がステンレス等の磁性材料からなり、内面側がアルミニウム等の高熱伝導材料からなるクラッド材が使用されている。

炊飯器本体３は、外面部分のうち外周面を構成する外胴６と、底面を構成する底部材７とを備え、内部には収容凹部８が形成されている。収容凹部８は、側面を構成する内胴９と、底面を構成する保護枠１０とで構成されている。保護枠１０と底部材７の間には、内鍋２を誘導加熱するための誘導加熱コイル１１と鍋用温度センサ１２が収容されている。内胴９と外胴６の間には胴ヒータ１３が収容されている。

前記蓋体４は、蓋上板１４と蓋下板１５を備える。蓋下板１５には、放熱板１６、蓋ヒータ１７及び内蓋１８が設けられている。蓋体４の内部には、蓋体用温度センサ１９、圧力センサ２０及び調圧装置２２が配置されている。蓋上板１４と蓋下板１５は排気流路２１によって連通されている。排気流路２１は、外部とは蓋上板１４に開口する排気口２５で連通し、内鍋２内とは後述する調圧装置２２を介して連通している。

蓋体用温度センサ１９は内鍋２内の空気温度を検出する。圧力センサ２０は内鍋２内の空気圧力を検出する。これらの検出値は制御装置５にそれぞれ出力される。

図２に示すように、調圧装置２２は、閉塞弁部２７、閉塞弁押圧部２８、アーム部２９及びステッピングモータ３０を備える。

閉塞弁部２７は、閉塞弁収容部３１と閉塞弁３２からなる。閉塞弁収容部３１は、内蓋１８に取り付けられ、内鍋２内に位置する下面には吸込口３３が開口している。閉塞弁収容部３１内には、吸込口３３から上方側に向かって徐々に拡径する円錐状の内面３１ａが形成されている。閉塞弁３２は、下端中心に向かって徐々に外径寸法が小さくなる円錐状の下面３２ａを備える。閉塞弁３２は、閉塞弁収容部３１内を昇降することにより吸込口３３を開閉する。閉塞弁３２の昇降位置によって閉塞弁収容部３１の内面３１ａに対して閉塞弁３２の下面３２ａが接離する。閉塞弁収容部３１の内面３１ａと閉塞弁３２の下面３２ａとの間の空間が排気流路２１の一部を構成する開閉流路２３であり、閉塞弁収容部３１の内面３１ａに対して閉塞弁３２の下面３２ａが接離することにより、開閉流路２３の開度（流路断面積）が調節される。ここでは、後述するように閉塞弁３２の開度を段階的に大きくできるように、閉塞弁３２と閉塞弁収容部３１の構造、及び閉塞弁３２のストローク量が設定されている。

閉塞弁押圧部２８は、ケース部材３４と押圧部材３５からなる。ケース部材３４は、図示しないが、閉塞弁収容部３１に取り付けられている。押圧部材３５は、ケース部材３４に昇降可能に取り付けられ、押圧部３５ａを上方へと突出させている。押圧部材３５が最も上方に移動している位置が開放位置であり、最も下方に移動している位置が閉塞位置である。押圧部材３５と閉塞弁３２との間には、閉塞弁３２を下方側へと付勢するスプリング３６が配置されている。閉塞弁押圧部２８は、蓋下板１５に取り付けた弾性キャップ３７によって覆われている。弾性キャップ３７の天井部下面には押圧部材３５の押圧部上面が当接している。

アーム部２９は、蓋下板１５に回転軸２９ａを中心として回転可能に支持されている。アーム部２９には円弧状のラック２９ｂが設けられている。ラック２９ｂには、後述するステッピングモータ３０のピニオンギア３０ｂが噛合している。アーム部２９の中間部は、弾性キャップ３７の天井部上面を押圧可能となっている。アーム部２９は、押圧部材３５が最も上方の開放位置に位置するときの回転位置でマイクロスイッチ３８によって検出される。

ステッピングモータ３０は、制御装置５から出力されるパルス信号のパルス数に応じたステップ角度で回転する。ステッピングモータ３０の回転軸３０ａには、ピニオンギア３０ｂが取り付けられて一体的に回転する。ピニオンギア３０ｂは、アーム部２９のラック２９ｂと噛合している。ステッピングモータ３０が正逆回転駆動すると、アーム部２９は、図２中、回転軸２９ａを中心として時計回り方向又は反時計回り方向に回転する。押圧部材３５は、図２中垂直方向に沿って閉塞方向又は開放方向に移動する。

なお、調圧装置２２の詳細については、例えば、特開２００４－５７５５６号公報や特開２０１７－１７６８２４号公報に記載の通りである。

制御装置５は、内胴９と外胴６の間の背面側の空間に収容されている。ここでは、制御装置５には、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を有するマイクロコンピュータが使用されている。図３に示すように、制御装置５は、鍋用温度センサ１２、蓋体用温度センサ１９、圧力センサ２０、等からの入力信号に基づいて、誘導加熱コイル１１、胴ヒータ１３、蓋ヒータ１７、調圧装置２２、等に駆動信号を出力する。制御装置５では、ＣＰＵが、選択されたメニューに従ってＲＯＭに記憶したプログラムを呼び出し、誘導加熱コイル１１への通電及び調圧装置２２の駆動を制御することにより炊飯を行う。

次に、前記構成からなる圧力炊飯器１の炊飯制御について説明する。炊飯制御は、図４及び図５Ａに示すように、予熱工程（ステップＳ１）、昇温（中ぱっぱ）工程（ステップＳ２）、沸騰維持（電力制御）工程（ステップＳ３）、炊き上げ工程（ステップＳ４）及びむらし工程（ステップＳ５）により行う。

予熱工程（ステップＳ１）では、誘導加熱コールに通電し、内鍋２内を予熱温度に維持することにより、飯米に水を吸収させる。例えば、鍋検出温度が予熱温度である４２℃まで上昇することにより両ヒータへの通電を停止する。

昇温工程（ステップＳ２）では、誘導加熱コイル１１への通電を予め設定した通電率で行うことにより内鍋２内を沸騰直前の温度まで昇温させる。そして、予め設定した移行温度まで昇温されれば、沸騰維持工程に移行する。

沸騰維持工程（ステップＳ３）では、誘導加熱コイル１１、胴ヒータ１３及び蓋ヒータ１７に通電し、内鍋２内を沸騰温度に維持して米飯を炊き上げる。このとき、圧力センサ２０で内鍋２内の圧力を検出し、検出圧力が設定上限値と設定下限値の間に維持されるように調圧装置２２を駆動制御する。沸騰維持工程は、第１工程、第２工程及び第３工程に分けられており、検出圧力を、第１工程と第３工程では下方側圧力値（例えば、115kPa）に維持し、第２工程では上方側圧力値（例えば、150kPa）に維持するようにしている。そして、下方側圧力値及び上方側圧力値のいずれであっても、設定上限値と設定下限値を設定するようにしている。その後、予め設定した移行温度まで昇温されれば、炊き上げ工程に移行する。

炊き上げ工程（ステップＳ４）では、誘導加熱コイル１１、胴ヒータ１３及び蓋ヒータ１７への供給電力を設定電力（例えば、７５０Ｗ）とする。そして、予め設定された移行温度まで昇温されれば、内容物の温度がドライアップ温度（例えば、１１０℃）に到達すれば（ステップＳ）、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、内部空間内の余剰な水分を除去される。

蒸らし工程（ステップＳ５）では、誘導加熱コイル１１、胴ヒータ１３及び蓋ヒータ１７への通電を沸騰維持工程よりも低い通電率で制御し、炊き上がった内鍋２内の米飯を、予め設定した時間蒸らす。

炊飯制御では、次のようにして調圧装置２２を駆動制御することにより内鍋２の内部圧力を調節している。

炊飯制御が開始されれば、ステッピングモータ３０を正転駆動し、ピニオンギア３０ｂ及びラック２９ｂを介してアーム部２９を回転軸２９ａを中心として時計回り方向に回転させる。そして、弾性キャップ３７及び閉塞弁押圧部２８の押圧部材３５を下方側へと移動させる。このとき、スプリング３６は最も圧縮された状態となり、閉鎖位置に位置する閉塞弁３２による吸込口３３の閉塞状態は最も強固なものとなる。

沸騰維持工程では、図５Ｂに示すように、検出圧力が設定上限値と設定下限値との間に維持されるように、次のようにしてステッピングモータ３０を駆動制御することにより、開閉流路２３の開度を調節している。

検出圧力が設定上限値に到達することにより、ステッピングモータ３０を逆転駆動し、アーム部２９を回転軸２９ａを中心として反時計回り方向に回転させる。アーム部２９の回転により、押圧部材３５を押し下げる位置が上方側へと移動する。これにより、スプリング３６の圧縮状態が緩和される。但し、閉塞弁３２を一度に開放してしまうと、内鍋２内の蒸気が一気の排出されてしまう。そこで、以下のようにして蒸気の排出量を抑制する排気処理（ステップＳ１０）を実行するようにしている。

図６及び図７に示すように、排気処理では、検出圧力が設定上限値に到達したか否かを判断する（ステップＳ１１）。そして、検出圧力が設定上限値に到達していると判断されれば、ステッピングモータ３０を逆転駆動する（ステップＳ１２）。ステッピングモータ３０の逆転駆動により、ピニオンギア３０ｂ及びラック２９ｂを介してアーム部２９が回転軸２９ａを中心として反時計回り方向に回転する。ここで、ステッピングモータ３０の逆転駆動の開始から第１設定時間（例えば、50ms）が経過したかを判断する（ステップＳ１３）。第１設定時間が経過すれば、ステッピングモータ３０の駆動を停止する（ステップＳ１４）。ステッピングモータ３０の駆動により、アーム部２９は第１設定時間分だけ回転する。アーム部２９の第１設定時間分の回転より、閉塞弁３２に作用するスプリング３６の圧縮力（閉塞力）が弱められ、閉塞弁３２は内部圧力と閉塞力とが釣り合った位置で停止する。これにより、内鍋２内の蒸気は開閉流路２３を介して外部へと排出される。

内鍋２内の圧力は、設定上限値に到達してからも、誘導加熱コイル１１、胴ヒータ１３及び蓋ヒータ１７による加熱が行われることにより上昇を続ける。このため、閉塞弁３２はさらに、上昇する内部圧力とスプリング３６による付勢力とが釣り合う位置へと上動する。閉塞弁３２の上動に伴い開閉流路２３の開度が大きくなり、蒸気の排出量が増大する。このように、ステッピングモータ３０を第１設定時間だけ回転駆動することにより、内鍋２内の蒸気が一度に排出されてしまうことを防止できる。また、蒸気が排出されることにより内部圧力の上昇度合いも抑制される。

続いて、ステッピングモータ３０の駆動を停止してから第１待機時間（例えば、250ms）が経過したか否かを判断する（ステップＳ１５）。第１待機時間が経過する間も内部圧力は上昇を続け、閉塞弁３２はスプリング３６の弾性力に釣り合うように上動し、開度を大きくする。このため、ステッピングモータ３０の駆動を停止しても、蒸気の排出量が徐々に大きくなり、この段階でも内部圧力は上昇度合いを抑制される。

第１待機時間が経過すれば、ステップＳ１２に戻ってステッピングモータ３０を第１設定時間だけ駆動する。ステッピングモータ３０の駆動により、アーム部２９が回転軸２９ａを中心として反時計回り方向に第１設定時間分だけ回転する。アーム部２９の回転により、閉塞弁３２に作用するスプリング３６の圧縮力がさらに弱められる。このため、上昇中の内部圧力によって閉塞弁３２はさらに上動し、開閉流路２３の開度が大きくなり、蒸気の排出量が増大する。

以下同様にして、第１設定時間だけステッピングモータ３０を駆動してアーム部２９を所定角度だけ回転させ、スプリング３６によって閉塞弁３２による閉鎖力を弱め、その状態を第１待機時間だけ継続することを繰り返す（ステップＳ１２～Ｓ１５）。つまり、スプリング３６によって閉塞弁３２を閉塞方向に付勢する弾性力を段階的に弱くすることにより、内部圧力による閉塞弁３２の上動位置を徐々に上方側へと移動させ、蒸気の排出量を増大させる。

なお、沸騰維持工程で維持する内鍋２内の圧力は、第１工程、第２工程及び第３工程の３工程に分けて調節するようにしている。すなわち、第１工程では、内鍋２内の圧力が下方側圧力値（例えば、115kPa）に維持されるように開閉流路２３の開度を調節する。第２工程では、第１工程の開始から所定時間経過することにより、内鍋２内の圧力が上方側圧力値（例えば、150kPa）に維持されるように開閉流路２３の開度を小さくする。第３工程では、第２工程の開始から所定時間経過することにより、内鍋２内の圧力が再び下方側圧力値に維持されるように開閉流路２３の開度を大きくする。
ここで、第１工程から第２工程に移行する際、開閉流路２３の開度を小さくして内鍋２内の圧力を早急に上方側圧力値に上昇させることが望まれる。一方、開閉流路２３の開度を小さくし過ぎたままでいると、内鍋２内の圧力が上方側圧力値を大きく上回ってしまう可能性がある。そこで、上方側圧力値と下方側圧力値の中間圧力を閾値（例えば、130kPa）として設定し、閾値に至るまでは、開閉流路２３を第１開度まで小さくして早急に内鍋２内の圧力を上昇させ、閾値に至れば、第１開度よりも大きい第２開度として内鍋２内の圧力の上昇を抑制する。これにより、内鍋２内の圧力を早期に上昇させつつ、上方側圧力値を大きく上回ることを防止することができる。
また、第２工程から第３工程に移行する際、開閉流路２３の開度を大きくして内鍋２内の圧力を早急に下方側圧力値まで降下させることが望まれる。一方、開閉流路２３の開度を大きくし過ぎたままでいると、内鍋２内の圧力が下方側圧力値を大きく下回ってしまう可能性がある。そこで、閾値に至るまでは、開閉流路２３を第３開度まで大きくして早急に内鍋２内の圧力を降下させ、閾値に至れば、第３開度よりも小さい第４開度として内鍋２内の圧力の降下を抑制する。これにより、内鍋２内の圧力を早期に降下させつつ、下方側圧力値を大きく下回ることを防止することができる。

このようにして、スプリング３６の弾性力すなわち閉塞弁３２による閉塞力を段階的に弱くして開閉流路２３の開度を所定量ずつ大きくし、蒸気の排出量を増やしながら、内部圧力の上昇度合いを抑制する。閉塞力を段階的に弱くしているので、排出される蒸気量が一時に集中することがなく、内鍋２内の圧力をきめ細かく調節することができ、蒸気が周囲に吹き出して悪影響を及ぼすことがない。また、内部圧力は、やがて最大値（ピーク値）に到達するが、段階的に蒸気を排出しておくことにより、最大値も抑えることができる。

ここでは、内部圧力が最大値となったか否かは、次のようにして判断している。すなわち、設定上限値に到達してからの時間を計測し（ステップＳ１６）、その計測時間が予め設定した予測時間となったか否かを判断する（ステップＳ１７）。予測時間は、設定上限値に到達してから、前述のようにして複数回に分けて閉塞弁３２の閉塞力を弱めることにより、内鍋２内の圧力が最大値に到達すると予測される時間としている。そして、計測時間が予測時間になることにより内部圧力が最大値に到達したと判断する。

また、図５Ｃに示すように、設定上限値から設定下限値までの半サイクルを設定上限値から最大値までの前半部と、最大値から設定下限値までの後半部とに分けている。そして、前半部では、ステップＳ１２からステップＳ１５で説明した通り、ステッピングモータ３０を駆動制御している。また後半部では、ステッピングモータ３０の駆動時間を以下のように変更している。

具体的に、計測時間が予測時間となれば、ステッピングモータ３０を駆動する（ステップＳ１８）。そして、第１設定時間よりも短い第２設定時間（例えば、25ms）が経過したか否かを判断し（ステップＳ１９）、第２設定時間が経過すれば、ステッピングモータ３０を停止する（ステップＳ２０）。ここで、ステッピングモータ３０を駆動する時間を第１設定時間よりも短い第２設定時間としているのは、内部圧力が最大値に到達しており、ここで開度を前半部と同程度に大きくすると、蒸気の排出量が急増してしまい好ましくないからである。

次いで、ステッピングモータ３０の停止から第１待機時間よりも長い第２待機時間（例えば、1s）が経過したか否かを判断する（ステップＳ２１）。ステッピングモータ３０の停止時間を第１待機時間よりも長い第２待機時間としているのは、閉塞弁３２による開度が前半部を経て既にある程度大きくなっているため、これ以降にさらに急激に大きくなることを防止するためである。第２待機時間が経過すれば、ステップＳ１８に戻って第２設定時間だけステッピングモータ３０を駆動した後、第２待機時間だけ停止することを繰り返す（ステップＳ１８～Ｓ２１）。

このように、後半部では、前半部に比べてステッピングモータ３０を駆動する時間を短く、そして停止する時間を長くしている。例えば、ステッピングモータ３０を駆動する時間が、前半部では50ms（第１設定時間）であるのに対し、後半部では25ms（第２設定温度）としている。また、ステッピングモータ３０を停止している時間が、前半部では250ms（第１待機時間）であるのに対し、後半部では1s（第２待機時間）としている。つまりこの例では、前半部に対して後半部は、蒸気が排出しやすくなる度合いを８倍程度遅くしている。そして、前半部と後半部とで蒸気が排出しやすくなる度合いを５倍から２０倍とすればよい。これにより、内鍋２内の蒸気を全体としてスムーズに排出することができ、排出量が大きくばらつくことをより適切に抑制することが可能となる。

その後、検出圧力が設定上位値まで低下すれば（ステップＳ２２）、ステッピングモータ３０の駆動を停止する（ステップＳ２３）。閉塞弁３２は後半部を終えた時点の開度となっているので、内鍋２内の蒸気の排出は続行され、内部圧力はさらに低下する。そこで、検出圧力が設定下限値に到達したか否かを判断する（ステップＳ２４）。検出圧力が設定下限値に到達すれば、ステッピングモータ３０を正転駆動し（ステップＳ２５）、スプリング３６を最も圧縮した状態として閉塞弁３２によって吸込口３３を閉塞する。これにより、内鍋２内の蒸気の排出が阻止され、再び上昇に転ずることになる。そして再び、検出圧力が設定上限値を超えれば、１サイクルが終了するので、その後前記同様の処理を繰り返す。

このように、第１実施形態に係る圧力炊飯器１では、前述のようにして調圧装置２２を駆動制御しているため、以下のような効果が得られる。
（１）閉塞弁３２による開閉流路２３の開度が段階的に大きくなるように調節しているため、内鍋２内から外部に排出する蒸気量が一時に偏らないようにすることができる。
（２）内部圧力が上昇している前半部では、設定時間は勿論のこと、待機時間であっても開度を徐々に大きくしている。したがって、前半部での蒸気の排出量を増大させて、最大値自体を抑えることができる。
（３）設定上限値を超えてからの内部圧力の調節を、最大値を境に前半部と後半部に分けて、後半部で設定時間を短くし、待機時間を長くしている。このため、最大値となってからさらに蒸気の排出量を増大させることがなく、安定した排出状態を得ることができる。

（第２実施形態）
第２実施形態でも、圧力炊飯器１の構成自体は、前記第１実施形態と同様であるので、以下の説明では、特徴部分である昇温工程及び沸騰維持工程に於ける内部圧力の最大値となる時期の特定方法について説明する。

図８に示すように、ステップＳ３１からＳ３５までは第１実施形態のステップＳ１からＳ１５と同様である。但し、第１実施形態のステップＳ１６はなく、ステップＳ１７の代わりにステップＳ３６で、検出圧力が設定上限値と最大値の間の閾値に到達したか否かを判断する。ここで、閾値は、できるだけ最大値に近い値とするのが好ましい。但し、最大値が変動することがあるため、その変動幅の最小値よりも小さい値とする必要がある。具体的には、実験あるいは理論式により、前述のようにして複数回に分けて閉塞弁３２の閉塞力を弱めることにより、内鍋２内の圧力が到達する最大値を求め、その５％から１０％の値を閾値に設定することができる。そして、検出圧力が閾値に到達すれば、第１実施形態のステップＳ２０からＳ２５と同様な処理を実行する。

第２実施形態に係る圧力炊飯器１によれば、実際の最大値ではないが、それに近い閾値を検出することにより後半部の制御に移行するようにしているので、第１実施形態と同様に、制御プログラムを簡略化することができ、しかも周囲の雰囲気温度や、米や水の容量等の影響を抑えつつ、内部圧力が最大値となる時期を特定することができる。したがって、内部圧力の調節をより的確に行うことが可能となる。

（第３実施形態）
第３実施形態では、圧力炊飯器１の構成自体は、前記第１実施形態と同様であるので、以下の説明では、特徴部分である昇温工程及び沸騰維持工程に於ける内部圧力の最大値となる時期の特定方法について説明する。

第１実施形態のステップＳ１からＳ１５と同様の処理を実行する。但し、ステップＳ１６及びＳ１７はなく、代わりに、圧力センサ２０で検出される内鍋２内の圧力を一定周期（例えば、２５０ms）で読み込む。そして、前回読み込んだ検出圧力に比べて今回読み込んだ検出圧力が低くなったか否かを判断する。今回読み込んだ検出圧力が前回読み込んだ検出圧力よりも低くなれば、内部圧力が最大値に到達したと判断する。そして、内部圧力が最大値に到達したと判断した後は、第１実施形態のステップＳ２０からＳ２５と同様に、ステッピングモータ３０を駆動する第２設定時間及び停止させる第２待機時間を変更する。

第３実施形態に係る圧力炊飯器１によれば、今回と前回の検出圧力を比較して最大値の時期を決定しているので、周囲の雰囲気温度や、米や水の容量等の影響を受けることなく、確実に内部圧力が最大値となる時期を特定することができる。したがって、内部圧力の調節をより的確に行うことが可能となる。

第３実施形態では、検出圧力に基づいて単に最大値に到達したか否かの判断のみを行うようにしたが、次のような処理を行うようにしてもよい。

すなわち、前回の検出圧力と今回の検出圧力とを比較し、検出圧力が増大していると判断すれば、調圧装置２２での開度が大きくなるようにステッピングモータ３０を駆動制御する。一方、検出圧力が減少していると判断すれば、調圧装置２２での開度が小さくなるようにステッピングモータ３０を駆動制御する。この場合、圧力の検出頻度を多くすることによりきめ細かい判断を行うことができる。また、検出頻度を多くする場合には、開度の変更量は小さくするのが好ましい。これにより、よりきめ細かい開度の調節ができ、より適切に蒸気の排出量を制御することが可能となる。

（第４実施形態）
第４実施形態でも、圧力炊飯器１の構成自体は、前記第１実施形態と同様であるので、以下の説明では、特徴部分である閉塞弁３２による開度の調節方法すなわち排気処理について説明する。

図９及び図１０に示すように、排気処理では、圧力センサ２０で検出される内鍋２内の圧力を読み込む（ステップＳ４１）。そして、検出圧力が設定上限値に到達したか否かを判断する（ステップＳ４２）。検出圧力が設定上限値に到達していると判断されれば、ステッピングモータ３０を逆転駆動する（ステップＳ４３）。ここで、ステッピングモータ３０の駆動開始から第３設定時間（例えば、25ms）が経過したか否かを判断する（ステップＳ４４）。第３設定時間が経過すれば、ステッピングモータ３０を停止する（ステップＳ４５）。そして、検出圧力の読み込みから第４設定時間（例えば、250ms）が経過したか否かを判断する（ステップＳ４６）。したがって、残りの時間（ここでは、225ms）はステッピングモータ３０の駆動は停止した状態となる。そして、第４設定時間が経過すれば、計測時間をクリアし、ステップＳ４１に戻って検出圧力を読み込み、同様な処理を繰り返す。

調圧装置２２で開度を大きくする場合、一定周期で検出圧力を読み込む毎に、ステッピングモータ３０の駆動と停止を繰り返すようにしているので、高頻度で開度の調節を行うことができる。例えば、250msの周期で、25msだけステッピングモータ３０を駆動することにより、１秒間で４度も開度を変更し、しかもその開度の変更は１周期の１／１０の時間だけである。そして、２５ms～１００msの範囲で周期を設定し、２２５ms～５０００msの範囲でステッピングモータ３０の駆動時間を設定すればよい。これにより、きめ細かく開度を変更して蒸気の排出量を調節することができる。

ステップＳ４１からＳ４６の処理を繰り返すことにより、検出圧力は上昇するものの、最大値に到達し、その後低下する。そこで、圧力センサ２０での検出圧力を読み込み（ステップＳ４７）、読み込んだ検出圧力が設定上位値まで低下すれば（ステップＳ４８）、ステッピングモータ３０を停止させる（ステップＳ４９）。ステッピングモータ３０を停止させた状態では、開閉流路２３は開放しているので、内鍋２内の圧力は低下し続ける。そして、検出圧力が設定下限値まで低下すれば（ステップＳ５０）、ステッピングモータ３０を正転駆動する（ステップＳ５１）。ここで、ステッピングモータ３０の正転駆動の開始から第５設定時間（例えば、25ms）が経過したか否かを判断する（ステップＳ５２）。第５設定時間が経過すれば、ステッピングモータ３０を停止する（ステップＳ５３）。そして、ステッピングモータ３０の停止から第６設定時間（例えば、250ms）が経過したか否かを判断する（ステップＳ５４）。そして、第６設定時間が経過すれば、計測時間をクリアし、検出圧力を読み込み（ステップＳ５５）、ステップＳ５１からＳ５５を繰り返す。最終的に、スプリング３６を最も圧縮した状態として閉塞弁３２によって吸込口３３を閉塞する。内部圧力は上昇に転じ、再び検出圧力が設定上限値を超えれば（ステップＳ５６）、１サイクルが終了する。以下、前記同様の処理を繰り返す。

調圧装置２２で開度を小さくする場合も、開度を大きくする場合と同様に、一定周期で検出圧力を読み込む毎に、ステッピングモータ３０の駆動と停止を繰り返すようにしているので、高頻度で開度の調節を行うことができる。これにより、きめ細かく開度を変更して蒸気の排出量を調節することができる。

なお、第４実施形態では、検出圧力を読み込む毎に調圧部での開度を変更するようにしたが、調圧部での開度の変更は、検出圧力を読み込むか否かに拘わらず、一定周期で行うようにしてもよい。また、一定周期で読み込んだ検出圧力に基づいて、調圧部での開度を変更するようにしてもよい。例えば、今回の検出圧力が前回の検出圧力よりも増大していれば、開度を大きくする一方、検出圧力が減少していれば、開度を小さくするようにしてもよい。これによれば、調圧部での開度の変更をきめ細かく行いつつ、前記第１から第３実施形態と同様に、前半部と後半部とで開度の変更度合いを変更してより一層きめ細かい制御を行うことができる。

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。

前記第１～３実施形態では、閉塞弁３２の閉塞力すなわちスプリング３６の付勢力が段階的に小さくなるように調節したが、連続的に小さくなるように調節してもよい。この場合、設定上限値から最大値、さらに最大値から設定下限値までの開度の変化度合いに合わせた変化が得られるように調節するのが好ましい。

１…圧力炊飯器
２…内鍋
３…炊飯器本体
４…蓋体
５…制御装置（制御部）
６…外胴
７…底部材
８…収容凹部
９…内胴
１０…保護枠
１１…誘導加熱コイル（加熱部）
１２…鍋用温度センサ
１３…胴ヒータ
１４…蓋上板
１５…蓋下板
１６…放熱板
１７…蓋ヒータ
１８…内蓋
１９…蓋体用温度センサ
２０…圧力センサ（圧力検出部）
２１…排気流路
２２…調圧装置（調圧部）
２３…開閉流路
２５…排気口
２７…閉塞弁部
２８…閉塞弁押圧部
２９…アーム部
３０…ステッピングモータ
３１…閉塞弁収容部
３２…閉塞弁
３３…吸込口
３４…ケース部材
３５…押圧部材
３６…スプリング
３７…弾性キャップ
３８…マイクロスイッチ

Claims

内鍋が収容される炊飯器本体と、
前記炊飯器本体に開閉可能に取り付けられて、前記内鍋の上方開口部を閉鎖した状態で、前記内鍋内と外部とを連通する排気流路を有する蓋体と、
前記内鍋を加熱する加熱部と、
前記内鍋の内部圧力を検出する圧力検出部と、
前記排気流路の途中に設けられ、前記圧力検出部による検出圧力に基づいて前記排気流路を開閉する調圧部と、
前記加熱部により前記内鍋を加熱する炊飯処理で、前記圧力検出部による前記検出圧力が設定上限値と設定下限値の間に維持されるように、前記調圧部を駆動制御する調圧処理を実行する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記調圧処理で、前記圧力検出部による前記検出圧力を一定周期で読み込み、前記検出圧力が前記設定上限値以上である場合、前記一定周期よりも短い所定周期で、前記排気流路での開度を所定量大きくする減圧処理を実行する構成であり、
前記設定上限値は、第１設定上限値と、前記第１設定上限値よりも高い第２設定上限値とを含み、
前記調圧処理は、
前記第１設定上限値に基づいて前記排気流路での開度を大きくする第１工程と、
前記第１工程の後に実行され、前記第２設定上限値に基づいて前記排気流路での開度を大きくする第２工程と
を含む、圧力炊飯器。
前記制御部は、前記圧力検出部による検出圧力が前記設定下限値以下である場合、前記一定周期よりも短い所定周期で、前記排気流路の開度を所定量小さくする、請求項１に記載の圧力炊飯器。
前記排気流路での開度を所定量変更するのは前記検出圧力の読込時である、請求項１又は２に記載の圧力炊飯器。
内鍋が収容される炊飯器本体と、
前記炊飯器本体に開閉可能に取り付けられて、前記内鍋の上方開口部を閉鎖した状態で、前記内鍋内と外部とを連通する排気流路を有する蓋体と、
前記内鍋を加熱する加熱部と、
前記内鍋の内部圧力を検出する圧力検出部と、
前記排気流路の途中に設けられ、前記圧力検出部による検出圧力に基づいて前記排気流路を開閉する調圧部と、
前記加熱部により前記内鍋を加熱する炊飯処理で、前記圧力検出部による前記検出圧力が設定上限値と設定下限値の間に維持されるように、前記調圧部を駆動制御する調圧処理を実行する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記調圧処理で、前記圧力検出部による前記検出圧力が前記設定上限値を超える場合、前記調圧部により前記排気流路の開度を徐々に大きくする減圧処理を実行する構成であり、
前記設定上限値は、第１設定上限値と、前記第１設定上限値よりも高い第２設定上限値とを含み、
前記調圧処理は、
前記第１設定上限値に基づいて前記排気流路での開度を大きくする第１工程と、
前記第１工程の後に実行され、前記第２設定上限値に基づいて前記排気流路での開度を大きくする第２工程と
を含む、圧力炊飯器。
前記制御部は、前記減圧処理を、前記内鍋の前記内部圧力が前記設定上限値を超えて最大値に至る前半部と、前記最大値から前記設定上限値まで減圧する後半部とに分け、前記前半部に比べて前記後半部での開度の拡大度合いを小さくする、請求項１から４のいずれか１項に記載の圧力炊飯器。
前記制御部は、前記圧力検出部による前記検出圧力を一定周期で読み込み、今回読み込んだ圧力値が前回読み込んだ圧力値よりも小さくなることにより、前記内部圧力が前記最大値となる時期を決定する、請求項５に記載の圧力炊飯器。
前記制御部は、前記設定上限値よりも大きく、前記最大値よりも小さい閾値に、前記圧力検出部による前記検出圧力が至ることにより、前記内部圧力が前記最大値となる時期を決定する、請求項５に記載の圧力炊飯器。
前記制御部は、前記圧力検出部による前記検出圧力が前記設定上限値を超えてからの経過時間により、前記内部圧力が前記最大値となる時期を決定する、請求項５に記載の圧力炊飯器。
前記制御部は、前記圧力検出部による前記検出圧力を一定周期で読み込み、前回読み込んだ圧力値と今回読み込んだ圧力値とを比較し、比較結果に基づいて開度を所定量変更する、請求項１から８のいずれか１項に記載の圧力炊飯器。
前記制御部は、前回読み込んだ圧力値に比べて今回読み込んだ圧力値が低下した場合、開度を所定量小さくする、請求項９に記載の圧力炊飯器。
内鍋内の圧力が設定上限値と設定下限値の間に維持されるように、前記内鍋内と外部とを連通する排気流路の開度を調節することにより調圧する圧力炊飯方法であって、
前記内鍋内の圧力を一定周期で検出し、検出した圧力が前記設定上限値以上である場合、前記一定周期よりも短い所定周期で、前記排気流路の開度を所定量大きくする減圧処理を含む調圧処理を実行し、
前記設定上限値は、第１設定上限値と、前記第１設定上限値よりも高い第２設定上限値とを含んでおり、
前記調圧処理では、
第１工程で、前記第１設定上限値に基づいて前記排気流路での開度を大きくし、
前記第１工程の後の第２工程で、前記第２設定上限値に基づいて前記排気流路での開度を大きくする、圧力炊飯方法。
内鍋内の圧力が設定上限値と設定下限値の間に維持されるように、前記内鍋内と外部とを連通する排気流路の開度を調節することにより調圧する圧力炊飯方法であって、
前記内鍋内の圧力が設定上限値を超える場合、前記排気流路の開度を徐々に大きくする減圧処理を含む調圧処理を実行し、
前記設定上限値は、第１設定上限値と、前記第１設定上限値よりも高い第２設定上限値とを含んでおり、
前記調圧処理では、
第１工程で、前記第１設定上限値に基づいて前記排気流路での開度を大きくし、
前記第１工程の後の第２工程で、前記第２設定上限値に基づいて前記排気流路での開度を大きくする、圧力炊飯方法。
前記内鍋内の圧力が前記設定上限値を超えて最大値に至る前半部と、前記最大値から前記設定上限値まで減圧する後半部とに分け、前記前半部に比べて前記後半部での開度の拡大度合いを小さくする、請求項１１又は１２に記載の圧力炊飯方法。