JP6467629B2 - 圧力式炊飯器 - Google Patents

Description

本発明は鍋内を加圧状態にして炊飯を行うことにより、短時間で美味しい御飯を炊き上げるようにした圧力式炊飯器に関するものである。

最近の圧力式炊飯器は、水と米を入れた鍋を加熱する誘導加熱コイルによる渦電流で発熱させて加熱する所謂ＩＨ炊飯器なるものが主流となっているが、鍋自体が発熱する構造であるため、鍋の内側壁に近い領域にある米は十分に加熱されるものの、内側壁から離れた鍋の中央部から中央上部にある米は加熱不足となり、炊きムラが生じやすい構造になっていた。

そこで、御飯をムラなく炊き上げることができるとともに、炊き上がり後の御飯の上面が平坦になるようにして視覚的な美味効果を奏することができる圧力式炊飯器が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

この圧力式炊飯器は、水と米とを含む被炊飯物を収容する鍋と、鍋内の被炊飯物を加熱する加熱手段と、鍋の開口部を塞ぐ蓋体と、鍋内の圧力を略一定の所定の圧力とするように鍋内と外気とを連通或は遮断する開閉機構を有する圧力弁を備えている。また、圧力弁に付設され圧力弁を強制的に開状態にするための圧力弁開放部と、加熱手段の加熱量を制御するとともに圧力弁開放部による圧力弁の開作動の制御を行う制御部を備えている。そして、その制御部は、加熱により鍋内の被炊飯物が沸騰温度に達した沸騰維持工程中に圧力弁を圧力弁開放部により開作動させて沸騰中の鍋内の圧力を変更するように制御する。

沸騰維持工程中に制御部が圧力弁開放部により圧力弁を強制的に開作動させることにより鍋内の圧力が急激に変化する。その結果、鍋内では圧力降下に伴う激しい沸騰現象（突沸）が発生することになり、この沸騰現象により発生した泡により水や米粒が激しく攪拌され、鍋中央部にあった米粒と鍋の内側壁付近にあった米粒とがかき混ぜられる。

このような攪拌作用により米粒に対する加熱が全体的に平均化され、炊きムラが解消し、炊き上がり後の御飯上面の形状を平坦にすることができる。

炊飯の良し悪しを左右する要素として炊きムラの有無とともに重要な要素が御飯の硬さである。

一般的に、御飯の硬さを決定する要素としては、「お米の含水率」と「御飯に含まれるデンプンのα化の進展」の２つの要素がある。そのため、炊き上がりの御飯の硬さを変更するためには、「お米の含水率」または「御飯に含まれるデンプンのα化の進展」を変更する必要があり、その方法としては、以下の２つの方法がある。

（第１の方法）お米と水の比率を変更、すなわち、お米の含水率の変更
（第２の方法）沸騰維持工程における火力を変更、すなわちデンプンのα化の進展の変更
（１）第１の方法の原理と、その課題
お米に対する水の比率を標準よりも少なくした場合、沸騰維持工程において、鍋内の水がなくなる速度が速くなり、鍋の温度上昇が早くなるため、沸騰維持工程の時間が短くなり、お米が水を吸収する時間が短くなる。そのため、お米が吸収する水の量が少なくなり、お米の含水率が低くなるため、御飯の硬さが硬くなる（含水率＝（１−（乾燥したお米
の質量／御飯の質量））×１００（％））。

一方、お米に対する水の比率を標準よりも多くした場合、沸騰維持工程において、鍋内の水がなくなる速度が遅くなり、鍋の温度上昇が遅くなるため、沸騰維持工程の時間が長くなり、お米が水を吸収する時間が長くなる。そのため、お米が吸収する水の量が多くなり、お米の含水率が多くなるため、御飯の硬さが柔らかくなる。

ここで、お米の種類（銘柄）により異なるが、お米の含水率は、６３％〜６５％程度であることが好ましいとされている。

しかしながら、お米に対する水の比率を変更した場合、お米の含水率が好ましい値から外れてしまう場合があり、御飯の食味が低下してしまう場合がある。

すなわち、お米の含水率が好ましい値よりも低くなった場合、御飯の中心部の糊化が十分に行われず、甘みの少ない御飯になってしまう。また、お米の含水率が好ましい値よりも高くなった場合、お米に含まれる水分が過剰となり、水っぽい御飯になってしまう。

なお、糊化とは、お米のβ澱粉が加水分解しα澱粉に変化する化学変化のことであり、α化ともいう。
（２）第２の方法の原理と、その課題
一般的に、御飯の硬さと御飯に含まれるα化の進展との間には相関関係があることが知られている。

ここで、「御飯に含まれるデンプンのα化」とは、御飯に含まれるβデンプンが加水分解され、αデンプンに変化することであり、α化を促進することで御飯が柔らかく炊け、α化を抑制することで御飯が硬めに炊けるものである。

デンプンのα化は、水の存在と、御飯が９８℃以上の環境に晒される時間とに依存しており、御飯が９８℃以上の環境に晒される時間を変更することで、御飯の硬さを変更することができる。

圧力式炊飯器による炊飯において、御飯の温度が９８℃以上となる工程としては、沸騰維持工程と蒸らし工程とがあり、これらの工程の時間により御飯の硬さが決定されることになる。各工程の時間を制御するためには、各工程の火力を制御する必要があるが、蒸らし工程において所定以上の火力を供給すると、御飯が焦げる場合があるため、蒸らし工程における火力の制御には限界がある。そのため、沸騰維持工程の時間を可変させることで、御飯に含まれるデンプンのα化を制御し、御飯の硬さを変更することができる。

ご飯の炊き方としては、「はじめちょろちょろ中パッパ、グツグツいったら火を引いて赤子泣いても蓋取るな。一本のわら燃やし」ということわざがあるように、「グツグツいったら火を引いて」のところ（沸騰維持工程に相当）で火力を弱めることにより沸騰時間を伸ばす手法となっている。

沸騰維持工程において、沸騰維持工程の火力を上げ、沸騰維持時間を短くすると、御飯のα化が抑制され、硬い御飯となる。一方、沸騰維持工程において、沸騰維持工程の火力を下げ、沸騰維持時間を長くすると、御飯のα化が促進され、柔らかい御飯となる。

しかしながら、沸騰維持工程の火力を上げると、鍋の温度が高くなり、御飯が焦げ付きやすくなる。また、沸騰維持工程の火力を下げると、鍋内の対流が十分に発生せず、鍋上層部の御飯が硬く、鍋下層部の御飯が柔らかくなるなど、御飯の炊き上がりにムラができ
てしまう。

特開２００４−０８１８２４号公報

以上説明したように、従来の圧力式炊飯器では炊きムラが解消し、それまでの炊飯器より美味しいご飯の炊き上がりが期待できる。しかしながら、少なくとも沸騰維持工程における動作が画一的であり、人それぞれに異なる御飯に対する好みにきめ細かく対応できないという課題を有していた。

本発明は、上記従来技術が有する課題に鑑みてなされたものであり、御飯の食味を向上させることができるとともに、使用者の好みにあった御飯の硬さに炊き上げることができる圧力式炊飯器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、水と米とを含む被炊飯物を収容する鍋と、鍋を加熱する加熱装置と、鍋の開口部を塞ぐ蓋体と、鍋内と前記蓋体内とを連通する蒸気排出穴を開閉する圧力弁と、圧力弁による蒸気排出穴の開閉状態を切り換えることにより、鍋内の圧力を調整する圧力弁開閉部と、加熱装置と圧力弁開閉部とを制御して、昇温工程と沸騰維持工程とを含む炊飯工程を行う制御部とを備える圧力式炊飯器であって、制御部が、沸騰維持工程において、圧力弁開閉部を制御して鍋内を減圧するとともに、時間当たりの減圧量である減圧速度を「やわらかめのコース」が一番低く、「かためコース」が一番高く、「ふつうコース」は「やわらかめのコース」と「かためコース」の間に可変としたものである。

沸騰維持工程において突沸現象を生じさせた場合、突沸現象によって鍋から大量の蒸気が発生する。発生した蒸気は圧力式炊飯器の蓋及び蒸気筒を通過して炊飯器本体の外部に排出される。このとき、鍋内の水とお米から溶出したデンプンとの混合物（以下、「おねば」という。）が蒸気とともに圧力式炊飯器の蓋及び蒸気筒へと排出される。蒸気筒には、液体と気体とを分離する分離構造を有しているため、この分離構造によって、液体である「おねば」と気体である蒸気とが分離され、蒸気のみが炊飯器本体の外部へと排出されるとともに、液体である「おねば」は、蒸気筒内に滞留する。沸騰維持工程においては、鍋内の圧力が蒸気筒の圧力よりも高くなっているため、蒸気筒に滞留した「おねば」が鍋内に還流することはない。

このため鍋内の水は、蒸気筒に滞留した分減少するため、水加減を少なくした効果で沸騰維持時間が短くなる。そして、沸騰維持時間が短くなることによって御飯のα化が抑制されて硬い御飯となる。逆に、蒸気筒に滞留する「おねば」が少ない場合、鍋内の水はその分多く残り、水加減を多くした効果で沸騰維持時間が長くなる。そして、沸騰維持時間が長くなることによって御飯のα化が促進されて柔らかい御飯となる。

本発明は、上記構成によって減圧速度を可変とすることにより、蒸気筒内に滞留する「おねば」の量を調整し、沸騰維持時間を可変とし、御飯の硬さを可変とすることができる。そのため、本発明は、使用者のご飯の好みにきめ細かく対応可能な圧力式炊飯器を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係る圧力式炊飯器の正面図 本発明の一実施の形態に係る圧力式炊飯器の縦断面図 本発明の一実施の形態に係る圧力式炊飯器が備える圧力弁及び圧力弁開閉機構を示す拡大断面図 本発明の一実施の形態に係る圧力式炊飯器が備える制御部の構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態に係る圧力式炊飯器の白米・普通炊飯コースの炊飯工程における鍋内の温度及び圧力の変化を示す波形図 本発明の一実施の形態に係る圧力式炊飯器の沸騰維持工程における鍋内の圧力変化を示す波形図 （ａ）は、本発明の一実施の形態に係る圧力式炊飯器の沸騰維持工程のやわらかめコースおける鍋内の圧力変化を示す波形図、（ｂ）は、同圧力式炊飯器の沸騰維持工程のふつうコースおける鍋内の圧力変化を示す波形図、（ｃ）は、同圧力式炊飯器の沸騰維持工程のかためコースおける鍋内の圧力変化を示す波形図

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。但し、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための圧力式炊飯器を例示するものであって、本発明をこの圧力式炊飯器に特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものも等しく適応し得るものである。
（実施の形態）
図１及び図２を参照しつつ、本発明の第１実施形態に係る圧力式炊飯器について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る圧力式炊飯器の正面図である。図２は、図１の圧力式炊飯器の縦断面図である。本実施の形態に係る圧力式炊飯器１は、炊飯時に鍋内の圧力を大気圧以上（例えば、１．２気圧程度）に昇圧して炊飯する圧力式炊飯器である。

圧力式炊飯器１は、図２に示すように、水と米とを含む被炊飯物を収容する鍋１０と、鍋１０を収容する略有底筒状の炊飯器本体２と、鍋１０の開口部を塞ぐように炊飯器本体２の上部に取り付けられた蓋体１１とを備えている。

鍋１０は、図２に示すように、上部開口部１０ａの周囲にフランジ部１０ｂを有している。鍋１０は、例えば、３カップ程度の米を入れて炊飯可能な大きさに形成されている。また、鍋１０は、熱伝導性の高い材料（例えば、銅、アルミニウムなど）で形成される内層と、磁性材料（例えば、ステンレス鋼）で形成される外層とを備えている。鍋１０の内層の表面は、例えば、フッ素樹脂で被覆されている。

炊飯器本体２は、略有底筒状の外装ケース３と、外装ケース３内に収容される略有底筒状の内ケース４とを備えている。内ケース４は、耐熱性を有する樹脂成形体で構成されている。内ケース４の上部には、鍋１０を挿入可能な略円形の開口部４１が形成されている。内ケース４は、開口部４１を通じて鍋１０を着脱自在に収容するように形成されている。外装ケース３は、内ケース４より大きな外形を有する化粧ボックスで構成されている。外装ケース３の上部には、開口部３１が設けられている。外装ケース３の開口部３１は、内ケース４の開口部４１よりも大きく、略楕円形に形成されている。

内ケース４は、所定の直径を有する略椀状の底部４ａと、その底部４ａの周囲から立設された筒状の側壁部４ｂとを備えている。底部４ａには、鍋底ヒータＨ１が取り付けられている。鍋底ヒータＨ１は、例えば、支持具（図示せず）を用いて底部４ａに固定されている。鍋底ヒータＨ１は、例えば、消費電力が１２００ワットのヒータであり、鍋１０の底部を誘導加熱する電磁誘導コイルで構成されている。この鍋底ヒータＨ１は、鍋１０の底部にうず電流を発生させて鍋１０自体を自己発熱させるものである。また、内ケース４の底部４ａには、鍋１０の底部の温度を検知する底センサ（鍋温度検知部）Ｓｅｎ１が設
けられている。底センサＳｅｎ１は、鍋１０内の炊飯量を検知する炊飯量検知部としても機能する。なお、底センサＳｅｎ１の出力により鍋１０内の炊飯量を検知することは、既に公知であるので詳細な説明は省略する。底センサＳｅｎ１としては、例えば、サーミスタを用いることができる。

また、内ケース４の側壁部４ｂの内周面には、取付け部４２が形成されている。取付け部４２は、開口部４１と底部４ａとの間に位置し、内周面側から外周面側に向かって所定の深さ凹むように形成されている。取付け部４２には、側面ヒータＨ２が装着されている。側面ヒータＨ２は、例えば、鍋１０の側面を誘導加熱する電磁誘導コイルで構成されている。

外装ケース３の上端部と内ケース４の上端部には、図２に示すように、フレームカバー６が取り付けられている。フレームカバー６は、外装ケース３の上端部と内ケース４の上端部との間の開口部を覆うように、外形が略楕円形である環状の板体で構成されている。フレームカバー６は、例えば、樹脂で構成されている。フレームカバー６には、フレームカバー補強部材７が取り付けられている。

フレームカバー６の開口周辺部は、鍋１０のフランジ部１０ｂが載置される載置部として機能する。炊飯器本体２の前方側（図２では左側）に位置するフレームカバー６の開口周辺部には、蓋体１１に設けられたロック機構１６の一端部を係止する係止部材８が設けられている。係止部材８は、ロック機構１６の一端部に設けられた係止爪１７ａと係止する係止片８ｂと、その係止片８ｂの上方に位置して係止片８ｂを固定する台座８ａとを備えている。台座８ａの上面に、鍋１０のフランジ部１０ｂが載置される。台座８ａは、例えば、耐熱性の樹脂部材で構成されている。係止片８ｂは、例えば、金属板により構成されている。台座８ａと係止片８ｂとフレームカバー６とフレームカバー補強部材７とは、積層され、ネジ止めされている。

また、炊飯器本体２の後方側（図２では右側）に位置するフレームカバー６の開口周辺部には、鍋１０のフランジ部１０ｂが載置される台座８ｃと、蓋体１１の後端部を枢動可能に軸支するヒンジ部９とが設けられている。台座８ｃの上面は、台座８ａの上面と同じ水平面上に位置するように形成されている。ヒンジ部９は、フレームカバー６に固定される第１の取付け部９ａと、蓋体１１の後端部を枢動可能に軸支する第２の取付け部９ｂとを備えている。ヒンジ部９は、側面視において略Ｌ字状の板状部材で構成されている。ヒンジ部９は、蓋体１１の重量や鍋１０内の圧力上昇による負荷がかかっても変形しないような強度を有するように構成されている。例えば、ヒンジ部９は、２〜５ｍｍ程度の肉厚を有するステンレス、アルミニウム、アルミニウム合金などの金属部材からなるダイキャスト成型体で構成されている。台座８ｃとフレームカバー６とヒンジ部９と第１の取付け部９ａとは、積層され、ネジ止めされている。

外装ケース３と内ケース４との間には、所定の隙間が形成されている。この隙間には、図４に示す制御部３０と、炊飯器本体２の内部を強制冷却する冷却ファン（図示せず）と、その冷却ファンを駆動するモータ（図示せず）とが配置されている。

外装ケース３の前面には、図１に示すように、表示操作部５が設けられている。表示操作部５は、操作パネル（操作部）５ａと表示パネル５ｂを備えている。操作パネル５ａには、スタートキー、メニューキー、予約キー、保温キーなどの各種操作キーが設けられている。表示パネル５ｂには、操作パネル５ａの各種操作キーを用いて設定された炊飯コース（例えば、白米・ふつう炊飯コース、玄米炊飯コース）などの情報が表示される。

蓋体１１は、図２に示すように、ヒンジ部９のヒンジピン９１を中心として回動するよ
うに構成されている。蓋体１１は、鍋１０の上部開口部１０ａを塞ぐ内蓋１２と、内蓋１２の上方に位置して炊飯器本体２の上部開口部を塞ぐ外蓋１５とを備えている。

内蓋１２の上面には、図２に示すように、安全弁Ｖ１と、圧力弁１３とが設けられている。安全弁Ｖ１は、鍋１０内の圧力が異常上昇したときに鍋１０内の蒸気を外部に逃がすための弁である。内蓋１２の外周部には、鍋１０の上部開口部１０ａに当接される環状のシール部材１２ａが装着されている。また、内蓋１２の外周部には、外蓋１５に着脱自在に係止される係止部（図示せず）が設けられている。圧力弁１３は、図３に示すように、鍋１０内と蓋体１１内とを連通する直径３ｍｍ〜５ｍｍの蒸気排出穴１３１が形成された弁座１３ａと、蒸気排出穴１３１を塞ぐように弁座１３ａ上に載置される金属製のボール１４と、ボール１４の移動を規制して弁座１３ａ上に保持するカバー１３ｂとを備えている。ボール１４は、所定の重さを有し、その自重により蒸気排出穴１３１を閉塞する。カバー１３ｂには、図３に示すように、蒸気温度を検知する蒸気センサＳｅｎ２が取付けられている。

外蓋１５は、蓋ヒータＨ３と、ロック機構１６と、圧力弁開閉部１９とを備えている。蓋ヒータＨ３は、鍋１０の上部開口部１０ａ側から鍋１０内を加熱するヒータである。本実施の形態においては、鍋底ヒータＨ１と側面ヒータＨ２と蓋ヒータＨ３とにより、鍋１０を加熱する加熱装置が構成されている。

ロック機構１６は、図２に示すように、外蓋１５のフレームに揺動自在に固定された揺動棹１７を備えている。揺動棹１７の一端部には、前述した係止部材８に係止される係止爪１７ａが設けられている。揺動棹１７の他端部には、係止部材８と係止爪１７ａとの係止を解除するための解除ボタン１７ｂが設けられている。係止爪１７ａが係止部材８に係止されることにより、蓋体１１が鍋１０の上部開口部１０ａを塞ぐ位置で保持される。一方、解除ボタン１７ｂが押圧されて係止爪１７ａと係止部材８との係止が解除されることにより、蓋体１１が開位置（鍋１０の上部開口部１０ａを開放する位置）に移動可能になる。なお、外蓋１５には、蓋体１１がヒンジ部９のヒンジピン９１を中心として開方向に回転するのを支援するとともに、蓋体１１を開位置で保持するバネ枢支機構（図示せず）が設けられている。

圧力弁開閉部１９は、圧力弁１３による蒸気排出穴１３１の開閉状態を切り換えることにより鍋１０内の圧力を調整するものである。圧力弁開閉部１９は、図３に示すように、シリンダ２０と、シリンダ２０内を進退移動するプランジャ２１と、プランジャ２１の先端部に装着された作動棹２２と、シリンダ２０の一端部と作動棹２２との間に設けられたバネ体２５とを備えている。

シリンダ２０には、円筒状に巻回された電磁コイル（図示せず）が組み込まれている。プランジャ２１は、電磁コイルの励磁の有無によりシリンダ２０内を進退移動する。バネ体２５は、例えば、伸張コイルバネで構成されている。作動棹２２は、弾力性を有するシール部材２３を介して圧力弁１３のカバー１３ｂに支持されている。

プランジャ２１は、シリンダ２０の電磁コイルが励磁されていないとき、図２に示すように、バネ体２５の弾性力によりシリンダ２０から離れる方向に付勢される。このとき、ボール１４は作動棹２２を介して蒸気排出穴１３１から離れるように押され、蒸気排出穴１３１が開状態となる。一方、プランジャ２１は、シリンダ２０の電磁コイルが励磁されているとき、バネ体２５の弾性力に抗してシリンダ２０内へ引き込まれる。このとき、ボール１４は自重により弁座１３ａに設けられた傾斜面に沿って移動して蒸気排出穴１３１上に戻り、蒸気排出穴１３１が閉状態となる。

なお、圧力弁開閉部１９の圧力弁１３による蒸気排出穴１３１の開閉状態の切り換えは、モータを用いても良い。モータとギアを組み合わせて作動棹２２を動かす場合、バネ体２５を必要としない。また、モータの回転角度または回転回数により作動棹２２の位置を細かく制御できることにより、圧力弁１３の位置も細かく制御でき、蒸気排出穴１３１の開閉状態も細かく制御できる。

また、外蓋１５には、炊飯工程で発生した「おねば」（粘性のある米の煮汁）を一時貯留する貯留タンク２４を着脱自在に装着するための窪み部２４ｄが形成されている。窪み部２４ｄには、装着孔１５ａが設けられている。貯留タンク２４は、装着孔１５ａに圧入固定される。貯留タンク２４は、図２に示すように、圧力弁１３の蒸気排出穴１３１から放出される蒸気などを吐出させる吐出筒２４ａと、「おねば」を一時貯留する空室２４ｂと、蒸気を外部へ放出する蒸気放出口２４ｃとを備えている。空室２４ｂの底部には、貯留された「おねば」を鍋１０内に戻す戻し弁Ｖ２が設けられている。なお、「おねば」は、圧力弁１３の蒸気排出穴１３１から蒸気が放出される際に、蒸気と一緒に蒸気排出穴１３１から放出され、貯留タンク２４の空室２４ｂに一時貯留される。空室２４ｂに貯留された「おねば」は、所定量になると戻し弁Ｖ２が開き、鍋１０内へ戻される。なお、外蓋１５の外表面は、化粧カバー１８で覆われている。

次に、図４を参照して、制御部３０の構成及び制御動作についてより詳しく説明する。図４は、制御部３０の構成を示すブロック図である。

制御部３０は、図４に示すように、種々の演算処理を行うＣＰＵ３０ａと、各種データの記憶を行うＲＯＭ３０ｂ及びＲＡＭ３０ｃと、操作パネル５ａにて選択された炊飯メニューを検出する炊飯メニュー検出回路３０ｄとを備えている。また、制御部３０は、圧力弁１３の開閉時間を設定する弁開閉タイマー３０ｅと、圧力弁１３の開閉回数をカウントするカウンタ３０ｆと、鍋底ヒータＨ１，側面ヒータＨ２，蓋ヒータＨ３による鍋１０の加熱温度及び加熱時間を制御する加熱制御回路３０ｇとを備えている。さらに、制御部３０は、表示パネル５ｂに表示される表示画面を制御する表示パネル制御回路３０ｈと、圧力弁開閉部１９を駆動させて圧力弁１３の開閉タイミングを制御する圧力弁開閉機構駆動回路３０ｉを備えている。制御部３０の各部品及び回路３０ａ〜３０ｉは、制御回路基板に実装されている。
ＲＯＭ３０ｂ及びＲＡＭ３０ｃには、各種の炊飯メニューに対応した炊飯プログラムが記憶される。ここで、炊飯プログラムとは、前炊き、炊き上げ、沸騰維持、蒸らしの主として４つの工程を順に行うにあたって、各工程において通電時間、加熱温度、加熱時間、加熱出力等が予め決められている炊飯の手順をいう。制御部３０は、操作パネル５ａにて選択された炊飯メニューと底センサＳｅｎ１，蒸気センサＳｅｎ２の検知温度に基づいて、各部及び各装置の駆動を制御し、炊飯工程を実行する。

沸騰維持工程においては蒸気排出穴１３１が閉状態から開状態に切り換えられることにより、鍋１０内の圧力が低下する。これにより、鍋１０内には突沸現象が発生し、鍋１０内の被炊飯物が攪拌される。その結果、被炊飯物に熱が効率的に伝えられ、食味の良いご飯を炊飯することができる。なお、鍋１０内に突沸現象を発生させるには、例えば、鍋１０内の圧力を０．０５気圧以上低減させればよい。

また、沸騰維持工程において蒸気排出穴１３１が閉状態から開状態に切り換えられることにより、鍋１０内の圧力が低下する。これにより、鍋１０の壁面に沿って発生した「おねば」の膜が崩れ、沸騰泡が米粒間を通り抜けるように鍋１０内全体から発生する。すなわち、一般に「カニ穴」と言われる沸騰泡が通った跡を、ご飯の表面全体に形成することができる。その結果、各米粒に熱を効率良く伝えるとともに米粒を立たせ、食味的にも視覚的にも優れたご飯を炊飯することができる。なお、鍋１０の壁面に沿って発生した「お
ねば」の膜を崩すには、例えば、鍋１０内の圧力を０．０５気圧以上低減させればよい。

次に、図５を参照して、操作パネル５ａにて炊飯メニューとして白米・普通炊飯コースが選択された場合における、炊飯工程について説明する。図５は、白米・普通炊飯コースの炊飯工程における鍋１０内の温度及び圧力の変化を示すグラフである。

（ａ）前炊き工程
操作パネル５ａにて白米・普通炊飯コースが選択された後、スタートキーが押圧されると、まず、前炊き工程が実行される。前炊き工程は、以降の工程において、米の中心部まで十分に糊化できるように、糊化温度よりも低温の水に米を浸して、予め米に吸水させる工程である。この前炊き工程において、制御部３０は、鍋１０内の水の温度を吸水温度θ２（例えば、５５．２℃）まで昇温させた後、昇温後の温度を維持するように、底センサＳｅｎ１の検知温度に基づいて鍋底ヒータＨ１を制御する。

また、前炊き工程が開始されると、圧力弁１３が閉状態（ボール１４により蒸気排出穴１３１を閉塞した状態）にされる。このとき同時に又はその後、鍋底ヒータＨ１への給電が開始される。また、このとき、制御部３０に設けられた吸水タイマー（図示せず）が計時を開始する。ここでは、吸水タイマーが計時する時間を吸水時間Ｔｋという。吸水時間Ｔｋが炊飯メニューに応じて予め設定された時間ｔ１（例えば、１５分）になると、炊き上げ工程に移行する。なお、このとき、圧力弁１３は閉止状態のままである。

（ｂ）炊き上げ工程
炊き上げ工程は、鍋１０を強火で一気に加熱して、鍋１０内の水を沸騰維持状態（約１００℃）にする工程である。この昇温工程において、制御部３０は、鍋底ヒータＨ１、側面ヒータＨ２、及び蓋ヒータＨ３の全てに対して給電し続ける。これにより、鍋１０の鍋底温度Ｋ１は、図５に示すように、急勾配で上昇する。この鍋底温度Ｋ１の上昇により、鍋１０内に蒸気が発生する。この蒸気の蒸気温度を蒸気センサＳｅｎ２が検出する。蒸気温度は、鍋底温度よりも若干遅れて上昇する。なお、蒸気が発生した当初は、鍋１０の上部開口部１０ａとシール部材１２ａとの間に若干の隙間がある。このため、蒸気がその隙間から漏出し、鍋１０内の圧力は上昇しない。すなわち、炊き上げ工程に移行してから所定時間は、圧力弁１３が閉止状態で維持されるが、鍋１０内の圧力は上昇しない。一方、炊き上げ工程に移行してから所定時間経過後、鍋１０内の圧力は上昇し、炊き上げ工程の終了時には、鍋１０内の圧力は大気圧以上（例えば、１．１５気圧）となる。鍋底ヒータＨ１、側面ヒータＨ２、及び蓋ヒータＨ３への給電が継続され、図５には示していないが、蒸気温度が所定の沸騰温度（例えば、７５℃）に達すると、沸騰維持工程に移行する。

なお、炊飯量が少ないときは、蒸気温度の上昇速度が速くなるため、蒸気温度Ｋ２が沸騰温度に到達するまでの時間は短い。一方、炊飯量が多いときは、蒸気温度の上昇速度が遅くなるため、蒸気温度Ｋ２が沸騰温度θ３に到達するまでの時間が長い。すなわち、炊き上げ工程の時間は、炊飯量に応じて変化する。炊き上げ工程の時間は、例えば、３分〜１０分である。
（ｃ）沸騰維持工程
沸騰維持工程は、鍋１０内の水の沸騰状態を維持して、米の澱粉を糊化させ、糊化度を５０％〜８０％程度まで引き上げる工程である。この沸騰維持工程において、制御部３０は、鍋１０内の水の沸騰状態を維持するように、鍋底ヒータＨ１、側面ヒータＨ２、及び蓋ヒータＨ３に対して間欠的に給電する。なお、沸騰維持工程への移行直後において、鍋１０内は、沸騰蒸気と圧縮された空気との混合状態になっており、完全な沸騰状態には達していないが、沸騰維持工程の途中になってようやく、鍋１０内が沸騰蒸気のみで充満され、完全な沸騰状態となる。

沸騰維持工程に移ってから、所定時間（例えば、１６秒よりも長い時間）、鍋１０の加熱が継続されることで、鍋１０内の圧力が約１．２０気圧まで上昇する。

また、制御部３０は、沸騰維持工程においては、少なくとも３回、蒸気排出穴１３１を閉状態から開状態に切り換えるように圧力弁開閉部１９を制御する。これにより、鍋１０内の圧力が約１．２０気圧から大気圧近傍まで低下し、鍋１０の壁面に沿って発生した「おねば」の膜が崩れ、沸騰泡が米粒間を通り抜けるように鍋１０内全体から発生する。

制御部３０は、蒸気排出穴１３１を開状態で所定時間（例えば、４秒）維持した後、蒸気排出穴１３１を開状態から閉状態に切り換えるように圧力弁開閉部１９を制御する。その後、所定時間（例えば、１６秒より長い時間）、鍋１０の加熱が継続されることで、鍋１０内の圧力が約１．２０気圧に戻る。

沸騰維持工程においては、連続的に水を沸騰させるため、約１００℃の蒸気が大量に発生する。この蒸気は、蒸気排出穴１３１などを通じて圧力式炊飯器の外部に放出される。これにより、鍋１０内のほとんどの水がなくなると、鍋１０内の底部の温度が水の沸点以上に上昇する。鍋１０の底部の温度が沸点以上（例えば、１３０℃）に到達したことを底センサＳｅｎ１が検知すると、蒸らし工程に移行する。

（ｄ）蒸らし工程
蒸らし工程は、予熱を利用して余分な水分を蒸発させ、米の糊化温度を１００％近くまで引き上げる工程である。この蒸らし工程において、制御部３０は、鍋１０の加熱を停止するように鍋底ヒータＨ１，側面ヒータＨ２，蓋ヒータＨ３を制御するとともに、蒸気排出穴１３１を閉状態から開状態に切り換えるように圧力弁開閉部１９を制御する。その後、蒸らし工程の開始から所定時間（例えば、４分）経過すると、制御部３０は、鍋１０を加熱するように鍋底ヒータＨ１，側面ヒータＨ２，蓋ヒータＨ３を制御する。これにより、ご飯の表面に付着した余分な水分が蒸発される（追い炊き）。その後、所定時間（例えば、３分）経過すると、制御部３０は、鍋１０の加熱を停止するように鍋底ヒータＨ１，側面ヒータＨ２，蓋ヒータＨ３を制御する。その後、蒸らし工程の開始から所定時間（例えば、６分）経過すると、蒸らし工程を終了する。すなわち、炊飯工程を終了する。なお、炊飯工程終了後、保温工程が行われてもよい。

本実施の形態では、制御部３０は、沸騰維持工程において、少なくとも３回、蒸気排出穴１３１を閉状態から開状態に切り換えるように圧力弁開閉部１９を制御して鍋１０内を減圧させるが、時間当たりの減圧量である減圧速度を可変とすることを特徴としている。

ここで減圧速度を可変させると、減圧速度が低いほど蒸気筒内に滞留する「おねば」は少なくなるため、沸騰維持時間が伸びることとなる。従って、減圧速度を高くすると硬いご飯ができ、減圧速度を遅くすると柔らかいご飯を得ることができる。

さらに沸騰維持中の火力と組み合わせることで、ご飯の硬さを変えることができる。また、火力を緩めた場合生じるご飯の上下ムラも、減圧することにより鍋内が攪拌されるため改善させることができる。

沸騰維持工程が終了し鍋内の圧力を抜き蒸らし工程に入ると、鍋内の圧力が下がり、蒸気筒に滞留したオネバが鍋内に戻り、「おねば」はご飯に吸収される。「おねば」がご飯に吸収される際、ご飯表面に「おねば」がコーティングされる。前記オネバは、蒸気筒で十分粉化されているため甘みあるご飯を提供することができる。即ち、硬めのご飯であっても甘みのあるご飯を提供することができる。また、攪拌する中で鍋内の温度も均一化することから焦げの発生を抑えることができる。

図６は、従来の圧力式炊飯器と本実施の形態に係る圧力式炊飯器の、沸騰維持工程における減圧式速度の違いを相対的に比較する波形図である。

従来の圧力式炊飯器が一気に１．２気圧から大気圧まで減圧（約０．１秒）である。これに対して本実施の形態に係る圧力式炊飯器では以下の３つの方法のいずれか、またはその組合せにより減圧速度を可変とする。減圧速度を可変とするため、一気に大気圧まで減圧する従来の圧力式炊飯器に比べて本実施の形態に係る圧力式炊飯器の減圧速度は遅くなり、減圧時間は長くなる（約６秒〜約１２秒）。

減圧速度を可変とする一つ目の方法は、圧力弁１３が蒸気排出穴１３１の開閉を繰り返すように圧力弁開閉部１９を制御部３０が制御する方法である。蒸気排出穴１３１の開閉回数の変更、開閉間隔（開閉タイミング）の変更、およびその組合せの変更により、減圧速度を可変とする。蒸気排出穴１３１の開閉回数が増えると閉止時の増圧回数が増えるので、一般的に減圧速度は低下する。

減圧速度を可変とする二つ目の方法は、圧力弁１３が蒸気排出穴１３１を開口する面積を可変するように圧力弁開閉部１９を制御部３０が制御する方法である。作動棹２２が圧力弁１３を押す量を可変とすることにより、圧力弁１３の動く量が変化し、蒸気排出穴１３１の開口面積が可変となる。蒸気排出穴１３１の開口面積が小さくなれば減圧速度は低下し、蒸気排出穴１３１の開口面積が大きくなれば減圧速度は上昇する。蒸気排出穴１３１の複数回の開口において開口面積を変化させてもよい。また、蒸気排出穴１３１の一回の開口において開口面積を変化させてもよい。

減圧速度を可変とする三つ目の方法は、圧力弁１３が蒸気排出穴１３１を開口する時間を可変するように圧力弁開閉部１９を制御部３０が制御する方法である。蒸気排出穴１３１の開閉を繰り返すなかで、開口時間を短くすると減圧速度は低下し、開口時間を長くすると減圧速度は上昇する。

上記三つの方法のうち一つの方法で、沸騰維持工程の減圧速度を可変とすることができるが、二つの方法あるいは三つの方法を組み合わせて沸騰維持工程の減圧速度を可変としてもよい。

次に、使用者の好みに合わせて沸騰維持工程の減圧速度を可変とする例について図７を用いて説明する。

図７（ａ）はやわらかいご飯を食べたい使用者のための「やわらかめコース」における鍋１０内の圧力変化を示す波形図である。図７（ｂ）は平均的な硬さのご飯を食べたい使用者のための「ふつうコース」における鍋１０内の圧力変化を示す波形図である。図７（ｃ）はかためのご飯を食べたい使用者のための「かためコース」における鍋１０内の圧力変化を示す波形図である。

いずれのコースも沸騰維持工程において３回の減圧を行っている。また、いずれのコースも火力は同じであり、圧力弁１３が蒸気排出穴１３１を閉止し鍋１０内圧力が１．２気圧になるまでの昇圧速度はいずれのコースも同じである。さらに、鍋１０内圧力を１．２気圧で保持する時間についてもいずれのコースも同じである。

３のコースの違いは、減圧速度の違いであり、「やわらかめのコース」の減圧速度が一番低く、「かためコース」の減圧速度が一番高い。「ふつうコース」の減圧速度は「やわらかめのコース」の減圧速度と「かためコース」の減圧速度の間の高さである。「やわら
かめのコース」の沸騰維持工程終了までの時間と、「ふつうコース」の沸騰維持工程終了までの時間の差は約３０秒であり、「やわらかめのコース」の沸騰維持工程終了までの時間と、「かためコース」の沸騰維持工程終了までの時間の差は約６０秒である。減圧速度を可変としても、炊飯工程にかかる時間の差は大きくても約１分に過ぎないが、このわずかな差が発生するように沸騰維持工程における減圧速度を可変とすることにより、炊き上がりのご飯の硬さを大きく変えることができ、使用者の好みにきめ細かく応えることができる。

なお、上記実施の形態の説明では一つの沸騰維持工程における減圧速度を一定としたが、少なくとも沸騰維持工程の後半の減圧速度を低下させることが好ましい。

沸騰維持工程の前半においては、鍋内のお米が水を十分に吸収しておらず、お米と水とが共存している状態となるため、減圧速度を早くすることで、鍋内の沸騰速度を増加させ、鍋内のお米と水を多くかき混ぜることが好ましい。しかしながら、沸騰維持工程の後半においては、鍋内のお米が水を十分に吸収しており、鍋内の水が少なくなっているとともに、お米が水を吸収し、お米が膨らみ柔らかくなっている。また、このとき、お米は、お米の外周の水分量が多く、お米の中心部の水分量が少ない状態となっている。そのため、この状態において、沸騰維持工程の減圧速度を早くした場合、お米同士が互いに擦れ合うことでお米の表面が崩れてしまうため、炊き上がりの御飯がべたついてしまい、食味が低下してしまう場合あった。

そのため、沸騰維持工程の後半において、減圧速度を低下させることで、炊き上がりの御飯のべたつきを十分に防止でき、御飯の食味を向上させることができる。

また、上記本実施の形態のおいては、沸騰維持工程における蒸気排出穴１３１の閉状態から開状態に切り換える回数を少なくとも３回としたが、３回以上に限定されるものではない。

本発明に係る圧力式炊飯器は、ご飯の表面のべたつきを抑えて、ご飯の食味を一層向上させることができるとともに、使用者のご飯の好みにきめ細かく対応できることにより家庭用及び業務用の圧力式炊飯器として有用である。

１ 圧力式炊飯器
２ 炊飯器本体
３ 外装ケース
４ 内ケース
４ａ 底部
４ｂ 側壁部
５ 表示操作部
５ａ 操作パネル
５ｂ 表示パネル
６ フレームカバー
７ フレームカバー補強部材
８ 係止部材
８ａ、８ｃ 台座
８ｂ 係止片
９ ヒンジ部
９ａ 第１の取付け部
９ｂ 第２の取付け部
１０ 鍋
１０ａ 上部開口部
１０ｂ フランジ部
１１ 蓋体
１２ 内蓋
１２ａ、２３ シール部材
１３ 圧力弁
１３ａ 弁座
１３ｂ カバー
１４ ボール
１５ 外蓋
１５ａ 装着孔
１６ ロック機構
１７ 揺動棹
１７ａ 係止爪
１７ｂ 解除ボタン
１８ 化粧カバー
１９ 圧力弁開閉部
２０ シリンダ
２１ プランジャ
２２ 作動棹
２４ 貯留タンク
２４ａ 吐出筒
２４ｂ 空室
２４ｃ 蒸気放出口
２４ｄ 窪み部
２５ バネ体
３０ 制御部
９１ ヒンジピン
１３１ 蒸気排出穴
Ｈ１ 鍋底ヒータ
Ｈ２ 側面ヒータ
Ｈ３ 蓋ヒータ
Ｓｅｎ１ 底センサ
Ｓｅｎ２ 蒸気センサ

Claims (5)

1. 水と米とを含む被炊飯物を収容する鍋と、
   前記鍋を加熱する加熱装置と、
   前記鍋の開口部を塞ぐ蓋体と、
   前記鍋内と前記蓋体内とを連通する蒸気排出穴を開閉する圧力弁と、
   前記圧力弁による蒸気排出穴の開閉状態を切り換えることにより、前記鍋内の圧力を調整する圧力弁開閉部と、
   前記加熱装置と前記圧力弁開閉部とを制御して、昇温工程と沸騰維持工程とを含む炊飯工程を行う制御部と、
   を備える圧力式炊飯器であって、
   前記制御部は、前記沸騰維持工程において、前記圧力弁開閉部を制御して前記鍋内を減圧するとともに、時間当たりの減圧量である減圧速度を「やわらかめのコース」が一番低く、「かためコース」が一番高く、「ふつうコース」は「やわらかめのコース」と「かためコース」の間に可変とした圧力式炊飯器。
2. 前記制御部は、前記圧力弁が前記蒸気排出穴の開閉を繰り返すように前記圧力弁開閉部を制御することにより減圧速度を抑える請求項１に記載の圧力式炊飯器。
3. 前記制御部は、前記圧力弁が前記蒸気排出穴を開口する面積を可変するように前記圧力弁開閉部を制御することにより減圧速度を抑える請求項１に記載の圧力式炊飯器。
4. 前記制御部は、前記圧力弁が前記蒸気排出穴を開口する時間を可変するように前記圧力弁開閉部を制御することにより減圧速度を抑える請求項１に記載の圧力式炊飯器。
5. 前記圧力弁開閉部は、モータを用いて前記圧力弁による前記蒸気排出穴の開閉状態を切り換える請求項１に記載の圧力式炊飯器。

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