(57)【要約】【課題】簡単な構成で被炊飯物の米に水を効率よく吸水させることができる炊飯器を提供すること。【解決手段】上方が開口し内部に被炊飯物が収容される鍋１０と、この鍋が挿入される開口及び被炊飯物を加熱・調理する加熱手段が設けられた炊飯器本体２と、炊飯器本体内に鍋が挿入されて鍋開口を覆う蓋パッキン１８を有する開閉自在な蓋体１１と、加熱手段を制御して被炊飯物に水を吸水させる吸水工程を含む炊飯工程を実行する制御装置９とを備えた炊飯器であって、吸水工程において、鍋１０開口は蓋パッキン１８で密閉シールされて、制御装置９は、鍋１０内を所定値に昇圧して被炊飯物に吸水させる制御を行う。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上方が開口し内部に被炊飯物が収容される鍋と、前記鍋が挿入される開口及び前記被炊飯物を加熱・調理する加熱手段が設けられた炊飯器本体と、前記炊飯器本体に前記鍋が挿入されて前記鍋開口を覆う蓋パッキンを有する開閉自在な蓋体と、前記加熱手段を制御して被炊飯物に水を吸水させる吸水工程を含む炊飯工程を実行する制御装置とを備えた炊飯器において、
前記吸水工程において、前記鍋開口は前記蓋パッキンで密閉シールされて、前記制御装置は、前記鍋内を所定値に昇圧して被炊飯物に水を吸水させる制御を行うことを特徴とする炊飯器。
【請求項２】
前記蓋パッキンは、前記鍋開口付近の内壁面に弾性接触する第１のシール部と、前記蓋体に取付ける取付け部と、前記第１のシール部と取付け部とを連結する連結部とを有する弾性部材で形成し、該蓋パッキンは、前記取付け部を前記蓋体に固定する固定部材に取付ける際に、前記連結部と固定部材の底面との間に比較的大きい隙間をあけ且つ前記炊飯器本体が前記蓋体で閉成されるときに前記第１のシール部が前記鍋開口の内壁面に摺動接触するように取付けて、前記鍋開口が密閉シールされることを特徴とする請求項１に記載の炊飯器。
【請求項３】
前記蓋パッキンは、前記第１のシール部と前記連結部との連結部付近に、該付近から外方向へ所定長さ延設されて前記鍋開口に設けたフランジ部に弾性接触する第２のシール部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の炊飯器。
【請求項４】
前記蓋体は、前記鍋開口を覆う内蓋と、前記内蓋が着脱自在に装着されて前記炊飯器本体に一端が枢支された外蓋とを有し、前記内蓋の周囲に前記蓋パッキンが装着されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の炊飯器。
【請求項５】
前記制御装置は、前記吸水工程において、前記鍋内の圧力を１．０５〜１．１８気圧の範囲に昇圧制御することを特徴とする請求項１に記載の炊飯器。
【請求項６】
前記制御装置は、前記鍋内の内圧を前記鍋内の炊飯量に応じて変更させることを特徴とする請求項１に記載の炊飯器。
【請求項７】
前記蓋体には、前記鍋内の蒸気を外部へ放出させる蒸気放出穴と、前記蒸気放出穴を閉塞又は開成させる弁開閉機構とを設けて、前記制御装置は、前記吸水工程において、前記加熱手段を作動させるとともに、前記弁開閉機構で前記蒸気放出穴を閉塞して、前記鍋内の内圧を昇圧することを特徴とする請求項１に記載の炊飯器。
【請求項８】
前記蒸気放出穴は、圧力弁で兼用し、前記弁開閉機構は前記圧力弁を強制的に開放状態にする圧力弁開放機構で兼用して、前記制御装置は、前記炊飯工程の沸騰維持工程において、前記鍋内を大気圧以上に昇圧して炊飯制御することを特徴とする請求項７に記載の炊飯器。
【請求項９】
前記加熱手段は、前記鍋の底部を加熱する底部ヒータと、側部を加熱する側面ヒータ及び前記蓋体に設けて上方から加熱する上部ヒータとを有し、前記制御装置は、前記吸水工程において、少なくとも前記底部ヒータの加熱量を制御することを特徴とする請求項１に記載の炊飯器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炊飯器に係り、さらに詳しくは、蓋体に装着するパッキン構造において、特に、吸水工程で良好な密閉性を保持するとともに、蓋体の開閉作動がスムーズに行えるようにしたシール構造を備えた炊飯器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気炊飯器は、今や一般家庭において既に必需品の家電製品の一つとなっており、種々のタイプの炊飯器が使用されている。この炊飯器は、鍋内の圧力をほぼ常圧で炊飯するタイプのもの或いは所定の圧力に昇圧して炊飯するタイプのものがあり、近年は、後者の圧力式タイプが普及し始めて来ている。
【０００３】
この圧力式の炊飯器は、炊飯時に鍋内の被炊飯物を高温に加熱すると同時に、鍋内を大気圧以上に昇圧して炊飯するようになっている。そのために、蓋体にパッキンを装着して、炊飯時に鍋内の圧力を所定の値に保持するようになっている（例えば、下記特許文献１参照）。
【０００４】
図９を参照して、下記特許文献１に開示された炊飯器のシール構造を説明する。なお、図９Ａは下記特許文献１に開示された炊飯器の縦断面図、図９Ｂは図９ＡのＩＸＢ部分の拡大図である。
【０００５】
この炊飯器３０は、図９Ａに示すように、上方に開口を有し有底の鍋３１と、この鍋が収容される開口を有する炊飯器本体３２と、この炊飯器本体に一端が取付けられて鍋３１及び炊飯器本体３２の開口を覆う開閉自在な蓋体３３とを備え、蓋体３３は、鍋の開口を覆う内蓋３４と、この内蓋が着脱自在に装着される外蓋３５とからなり、内蓋３４に蓋パッキン３６が固定部材３７を介在して装着された構成となっている。
【０００６】
蓋パッキン３６は、全体がドーナツ状の環状リングで形成されている。すなわち、図９Ｂにその一部を示すように、一端に固定部材３７に固定される取付け部３６ａ及び他端に鍋３１開口の内壁面に当接してシールする第１のシールリング３６ｂと、このシールリングの途中から外方へ所定長さ延設された第２のシールリング３６ｃとを有し、弾性を有したシリコーンゴムで形成されている。取付け部３６ａには、後述する固定部材３７の突起部３７ｂが挿入される凹み穴３６0が形成されている。
【０００７】
固定部材３７は、内蓋３４の外周囲に装着される大きさの環状リングからなり、上面に鍋の外周縁が固定される固定部３７ａと、この上面の固定部から下方に突出した突起部３７ｂとを有している。そして、蓋パッキン３６は、間に固定部材３７を介在させて内蓋３４の外周縁に固定されている。
【０００８】
次に、この蓋パッキンの作用及び課題を説明する。
【０００９】
まず、内蓋３４に蓋パッキン３６が取付けられる。この蓋パッキン３６が取付けられた内蓋３４が外蓋３５に取付けられる。次いで、内蓋３４が取付けられた蓋体３３で炊飯器本体３２及び鍋３１の開口が閉成される。この蓋体３３の閉成により、蓋パッキン３６の第１のシールリング３６ｂが鍋３１の内壁面に摺動しながら鍋内へ移動し、所定量移動すると、第２のシールリング３６ｃが鍋フランジ３１ａに当接して停止されて、鍋３１の開口が蓋パッキン３６で覆われる。炊飯工程において、鍋３１内が加熱されると、蓋パッキン３６を構成するシリコーンゴムは、熱膨張してこの膨張により第１のシールリング３６ｂが外側へ広がり、鍋３１の内壁面に密着されて鍋開口が密閉シールされる。
【００１０】
ところが、この炊飯器は、炊飯終了後に鍋内が常圧まで減圧されるが、鍋内は炊き立てのご飯で内部温度が高温になっている。このため、蓋パッキン３６の第１のシールリング３６ｂは外側へ広がった状態、すなわち鍋の内壁面に密着された状態になっている。このため、蓋体３３を開成しようとすると、蓋パッキン３６の密着により、摩擦力が大きく作用し開成動作が重くなってしまう課題がある。
【００１１】
そこで、この課題を解決するためのシール構造が提案されている（例えば、下記文献２参照）。
【００１２】
図１０を参照して、下記特許文献２に開示された炊飯器のシール構造を説明する。なお、図１０は下記特許文献２に開示された炊飯器のシール構造の一部を拡大した拡大断面図である。この図１０は図９ＡのＩＸＢ部分に対応した箇所となっている。
【００１３】
この炊飯器は、蓋パッキン４１を備えたシール構造４０となっている。すなわち、蓋パッキン４１は、図１０に示すように、鍋３９の側面を密閉する第１シール部４１ａと、鍋３９に設けたフランジ部３９ａを密閉する第２シール部４１ｂとを有し、第１シール部４１ａは先端部４１ａ’へ向かうに従って鍋３９の側面との隙間Ｇが大きくなるように形成されている。この隙間Ｇは、少なくとも使用環境温度域において、第１シール部４１ａと鍋３９の側面とが接触しない大きさに設定されている。
【００１４】
このシール構造４０によると、蓋パッキン４１の第１シール部４１ａは先端部４１ａ’に向かうに従って鍋３９の側面との隙間Ｇが大きくなる様に設定さているので、蓋体の開閉動作時に第１シール部４１ａの先端部４１ａ’は、鍋の内径よりも小さい径で作動し、蓋パッキン４１と鍋３９の擦れが低減される。また、炊飯終了時に熱膨張により第１シール部４１ａの先端部４１ａ’が外方へ広がっても、鍋３９との擦れが低減できる。
【特許文献１】特開２００７−３１２８６７号公報（段落〔００３６〕、図１）
【特許文献２】特開２００７−１３５８２９号公報（段落〔００６４〕〜〔００６６〕、図５、図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上記特許文献１に開示された炊飯器のシール構造によれば、炊飯終了後も蓋パッキンが鍋の内壁面に密着し続けて蓋体の開成動作が重くなってしまう課題がある。この課題は上記特許文献１に開示された炊飯器のシール構造により解決される。しかしながら、上記特許文献２のシール構造は、鍋内が加熱・昇圧されたときに第１シール部が鍋内壁面に密着されて密閉シールするので、炊飯工程の初期、例えば、加熱・昇圧されない吸水工程においは、第１シール部と鍋内壁面との間に所定の隙間が空いた状態になっている。なお、上記特許文献１のシール構造においても、吸水工程においては、鍋開口を密閉シールする必要がないこと及び蓋体の開閉を容易にするために、上記特許文献２のシール構造ほどの隙間ではないが、通常、シール部と鍋内壁面との間に若干の隙間を空けた非密閉状態に設計されている。
【００１６】
本発明者らは、炊飯器の開発・製品化に長年携わり、近年は、鍋内の圧力を大気圧以上に昇圧して炊飯する圧力式炊飯器において、吸水工程後の沸騰維持工程で圧力弁を一時開放して鍋内圧力を高圧から大気圧近傍まで低下させて、鍋内で米を激しく攪拌させる、いわゆる突沸現象を起こさせて炊飯する炊飯器を開発し製品化して、これらの技術に関する発明で既に数件の特許を取得している（例えば、特許第３８５１２９３号公報、特許第４０９４０２２号公報参照）。例えば、特許第３８５１２９３号公報に開示した圧力式の炊飯器は、炊飯工程の沸騰維持工程において、圧力弁を強制的に開放させて沸騰中の鍋内の圧力を大気圧近傍となるように一気に低下させることにより、鍋内に突沸現象を発生させて米粒を撹拌するように制御して炊飯するものである。しかしながら、この炊飯器は、吸水工程において、圧力弁を開放させた状態、すなわち鍋内を加圧しない状態で鍋内を加温していた。ところが、この吸水工程において、圧力弁を閉成するとともに所定の温度で加熱して鍋内を所定の圧力に昇圧したところ、米の含水率が上昇することを発見した。そして、この吸水工程において、鍋内の圧力を昇圧させる方法として、蓋体の密閉シールをより高くすれば効率よく簡単に昇圧できること、しかも、この圧力式炊飯器では沸騰維持工程で鍋内の圧力を上昇させているので、このメカニズムをそのまま利用し、既存の炊飯器で制御装置の制御方法を変更するだけで、吸水工程で昇圧できることに想到して、本発明を完成させるに至ったものである。なお、上記特許文献１、２の炊飯器のように隙間をあけた状態では吸水工程において昇圧させることができない。
【００１７】
そこで本発明は、上記の従来技術の課題を解決するともに上記の開発状況を踏まえてなされたもので、本発明の目的は、簡単な構成で被炊飯物の米に水を効率よく吸水させて美味しいご飯を炊飯できる炊飯器を提供することにある。
【００１８】
本発明の他の目的は、蓋体に装着するパッキンにおいて、特に、吸水工程において良好な密閉性を達成するとともに、蓋体の開閉作動をスムーズに行えるようにしたシール構造を備えた炊飯器を提供することにある。
【００１９】
本発明のまた他の目的は、これまでの炊飯器の構造を変更することなく、また新たな炊飯工程などを新設することなく、制御方法を変更するだけで、吸水工程で米の含水率を上げると共に吸水ムラを無くして美味しいご飯を炊き上げることができる炊飯器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の炊飯器は、上方が開口し内部に被炊飯物が収容される鍋と、前記鍋が挿入される開口及び前記被炊飯物を加熱・調理する加熱手段が設けられた炊飯器本体と、前記炊飯器本体に前記鍋が挿入されて前記鍋開口を覆う蓋パッキンを有する開閉自在な蓋体と、前記加熱手段を制御して被炊飯物に水を吸水させる吸水工程を含む炊飯工程を実行する制御装置とを備えた炊飯器において、前記吸水工程において、前記鍋開口は前記蓋パッキンで密閉シールされて、前記制御装置は、前記鍋内を所定値に昇圧して被炊飯物の米に吸水させる制御を行うことを特徴とする。
【００２１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の炊飯器において、前記蓋パッキンは、前記鍋開口付近の内壁面に弾性接触する第１のシール部と、前記蓋体に取付ける取付け部と、前記第１のシール部と取付け部とを連結する連結部とを有する弾性部材で形成し、該蓋パッキンは、前記取付け部を前記蓋体に固定する固定部材に取付ける際に、前記連結部と固定部材の底面との間に比較的大きい隙間をあけ且つ前記炊飯器本体が前記蓋体で閉成されるときに前記第１のシール部が前記鍋開口の内壁面に摺動接触するように取付けて、前記鍋開口が密閉シールされることを特徴とする。
【００２２】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の炊飯器において、前記蓋パッキンは、前記第１のシール部と前記連結部との連結部付近に、該付近から外方向へ所定長さ延設されて前記鍋開口に設けたフランジ部に弾性接触する第２のシール部が形成されていることを特徴とする。
【００２３】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の炊飯器において、前記蓋体は、前記鍋開口を覆う内蓋と、前記内蓋が着脱自在に装着されて前記炊飯器本体に一端が枢支された外蓋とを有し、前記内蓋の周囲に前記蓋パッキンが装着されていることを特徴とする。
【００２４】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の炊飯器において、前記制御装置は、前記吸水工程において、前記鍋内の圧力を１．０５〜１．１８気圧の範囲に昇圧制御することを特徴とする。
【００２５】
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の炊飯器において、前記制御装置は、前記鍋内の内圧を前記鍋内の炊飯量に応じて変更させることを特徴とする。
【００２６】
請求項７の発明は、請求項１に記載の炊飯器において、前記蓋体には、前記鍋内の蒸気を外部へ放出させる蒸気放出穴と、前記蒸気放出穴を閉塞又は開成させる弁開閉機構とを設けて、前記制御装置は、前記吸水工程において、前記加熱手段を作動させるとともに、前記弁開閉機構で前記蒸気放出穴を閉塞して、前記鍋内の内圧を昇圧することを特徴とする。
【００２７】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の炊飯器において、前記蒸気放出穴は、圧力弁で兼用し、前記弁開閉機構は前記圧力弁を強制的に開放状態にする圧力弁開放機構で兼用して、前記制御装置は、前記炊飯工程の沸騰維持工程において、前記鍋内を大気圧以上に昇圧して炊飯制御することを特徴とする。
【００２８】
請求項９に記載の発明は、請求項１に記載の炊飯器において、前記加熱手段は、前記鍋の底部を加熱する底部ヒータと、側部を加熱する側面ヒータ及び前記蓋体に設けて上方から加熱する上部ヒータとを有し、前記制御装置は、前記吸水工程において、少なくとも前記底部ヒータの加熱量を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
本発明は、上記構成を備えることにより、以下の優れた効果を奏する。すなわち、請求項１の発明によれば、吸水工程において、鍋開口が蓋パッキンで密閉シールされているので、鍋内の圧力を効率よく効果的、例えば省エネルギーで効率よく所定値に昇圧させることができる。すなわち、この吸水工程の昇圧により、被炊飯物の米に水を効率よく吸水させて米の含水率を上昇させることができる。鍋内を昇圧することにより、水や米にも圧力が掛かり、この圧力により水が米細胞壁を通過しやすくなり、より多くの水が米のデンプンに吸収される。また、米に圧力が掛かることにより米に小さな亀裂が入り、そこから米内部へ水が浸透して米細胞壁間の隙間を通って米の中心部にあるデンプンにまで水が供給されるので含水率が上昇する。さらに、鍋内での吸水のバラツキ、いわゆる吸水ムラをなくして美味しいご飯を炊飯できる。
【００３０】
請求項２の発明によれば、蓋パッキンは、固定部材の取付けられる取付け部の頂部付近が基点となって、第１のシール部は連結部を含めて自由端となり、連結部が第１のシール部の弾性変形に連動して移動できるようになる。これにより、蓋パッキンの柔軟性が増大し、第１のシール部が鍋開口の内壁面に柔らかいタッチで弾性接触されて密閉シールすることが可能になる。また、第１のシール部が鍋内壁面に密着した状態、例えば炊飯が終了し熱膨張により密着している状態にあっても、この柔軟性を利用して大きな力を加えることなくスムーズに蓋体が開成できる。
【００３１】
請求項３の発明によれば、第２のシール部が形成されているので、第１のシール部のシール効果に加えてさらに密閉シールを良好にできる。
【００３２】
請求項４の発明によれば、内蓋を備えた炊飯器において、上記の密閉シール効果を発揮させることができる。
【００３３】
請求項５の発明によれば、鍋内の圧力は、１．０５〜１．１８気圧の範囲に設定するので、米の表面を糊化させずに、しかも吸水ムラを生じさせることなく、効果的にしかも効率よく十分な水を米に吸水させることができる。なお、この圧力範囲は、実験によっても確認されたものである。
【００３４】
請求項６の発明によれば、炊飯量に応じて鍋内の内圧を変更することにより、米に効果的にしかも効率よく十分な水を吸水させることができる。
【００３５】
請求項７の発明によれば、吸水工程において、蓋パッキンでの密閉シールに加えて、蒸気放出穴を閉塞することにより、簡単に鍋内の圧力を昇圧することができる。
【００３６】
請求項８の発明によれば、蒸気放出穴は、圧力弁で兼用し、弁開閉機構は圧力弁を強制的に開放状態にする圧力弁開放機構で兼用することによって、既存の圧力式炊飯器の構造を変更することなく、また新たな炊飯工程などを新設することもなく、制御方法を変更するだけで、圧力式炊飯器において上記の作用効果を奏する炊飯をすることができる。
【００３７】
請求項９の発明によれば、加熱手段に、鍋の底部を加熱する底部ヒータと、側部を加熱する側面ヒータ及び蓋体に設けて上方から加熱する上部ヒータとを設けたので、制御装置は、吸水工程において、少なくとも底部ヒータの加熱量を制御することにより、鍋内の圧力を所定値に昇圧することができる。また、全ヒータの加熱量を制御すれば、より効率的に鍋内の圧力を所定値に昇圧することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、図面を参照して本発明の最良の実施形態を説明する。但し、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための炊飯器として圧力式炊飯器（以下、炊飯器という）を例示するものであって、本発明をこの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。
【実施例】
【００３９】
図１〜図４を参照して、本発明の一実施例に係る炊飯器を説明する。なお、図１は本発明の一実施例に係る炊飯器の正面図、図２は図１の炊飯器の縦断面図、図３は図２の圧力弁開放機構の拡大図、図４は図２のＩＶ部分の拡大図である。
【００４０】
炊飯器１は、図１、図２に示すように、米と水とを含む所定量の被炊飯物が収容される鍋１０と、上方にこの鍋１０が挿入される開口及び内部にこの鍋１０内の被炊飯物を加熱する底部ヒータ５及び側面ヒータ６を有する炊飯器本体（以下、本体という）２と、この本体２の一側に枢支されて開口部を覆い閉塞状態に係止するロック機構２１を有する蓋体１１と、この蓋体１１に装着されて鍋１０内の圧力を調整する圧力弁１３と、この圧力弁１３を開放制御する圧力弁開放機構１５と、炊飯のスタート、タイマー予約及び保温などの操作を行う表示操作部（図１参照）８と、この表示操作部８からの炊飯の開始信号に従って底部ヒータ５及び側面ヒータ６など及び圧力弁開放機構１５を制御する制御装置９とを備えている。
【００４１】
この制御装置９には、記憶手段を設けて、この記憶手段には鍋１０内の被炊飯物を所定温度に加熱すると共に、所定時間掛けて所定量の水分を被炊飯物に吸水させる吸水工程、この吸水された被炊飯物を沸騰するまで昇温加熱する立上げ加熱工程、この被炊飯物を沸騰状態に維持する沸騰維持工程、この沸騰維持工程後に被炊飯物を蒸らす蒸らし工程、この蒸らし工程後に炊き上がった炊飯物を所定温度で保温する保温工程等を順次実行する炊飯及び保温プログラムが記憶されている。これらの炊飯工程にのうち、立上げ加熱工程及び沸騰維持工程では、鍋内が大気圧以上、例えば１．１〜２．２気圧程度に昇圧されて炊飯工程が実行される。また、この記憶手段には、圧力値と炊飯量とを関連付けたデータが記憶されている。
【００４２】
本体２は、図１、図２に示すように、有底の箱型外部ケース３と、この外部ケースに収容されてその中に鍋１０が収容される内部ケース４とからなり、外部ケース３と内部ケース４との間に隙間を形成して、この隙間に制御装置９を構成する制御回路基板等（図示省略）が配設されている。内部ケース４は、その底部４ａに底部ヒータ５、側部４ｂに側面ヒータ６がそれぞれ装着されている。底部ヒータ５は、ドーナツ状に巻装した電磁誘導コイルが使用されている。側面ヒータ６は、電熱線を耐熱部材で覆ったヒータが使用されている。また、底部４ａには、鍋底温度を検出するサーミスタ等からなる鍋底温度センサ７が設けられている。
【００４３】
この本体２は、図１に示すように、その正面２ａに各種炊飯メニューを表示する表示パネル８ａ及びこの炊飯メニューを選択等する操作ボタンからなる表示操作部８が設けられている。
【００４４】
鍋１０は、図２に示すように、米と水とからなる所定量の被炊飯物が投入される比較的深底の容器からなり、例えばアルミニウムとステンレスとのクラッド材で形成されている。
【００４５】
蓋体１１は、図２に示すように、鍋１０の開口部を閉蓋する内蓋１２と、本体２の開口部全体を閉蓋する外蓋２０等とで構成されている。この蓋体１１は、一端が本体２の一端に枢軸１１Ａで枢支され、他端が本体２の他端にロック機構２１により係止されるようになっている。また、この蓋体１１には、鍋１０内の圧力を検知する圧力検出手段２６が設けられている。この圧力検出手段２６は、圧力を電気信号に変換する圧力センサ２７を有し、この圧力センサが蓋体１１の外蓋２０に設けられている。内蓋１２には、その上部に圧力弁１３、鍋１０内の圧力が所定値以上の異常圧力に上昇したときに鍋１０内の圧力を外部に逃がすための安全弁Ｖ1などが設けられている。圧力弁１３は、図３に示すように、所定径の弁孔１３1が形成された弁座１３ａと、この弁孔１３1を塞ぐように弁座１３ａ上に載置される金属製ボール１４と、このボール１４の移動を規制し弁座１３ａ上に保持するカバー１３ｂとで構成されている。この金属製ボール１４は、所定の重さを有し、その自重により、弁孔１３1を閉塞する。この圧力弁１３は、外蓋２０に設けた圧力弁開放機構１５により強制的に開放される。すなわち、後述する圧力弁開放機構１５を構成するシリンダ１５ａに設けた電磁コイルへの励磁がないときは、プランジャ１５ｂが突出しており金属製ボール１４が押動されて弁孔１３1が開放されている。そして、電磁コイルへの励磁が行なわれると金属製ボール１４の自重で弁孔１３1が閉塞される。
【００４６】
内蓋１２は、図２に示すように、その外周に鍋１０の開口部と接触して密閉シールする蓋パッキン１８が装着されている。この蓋パッキン１８は、図４にその一端部を示すように、取付け枠１６に取付けられ垂下方向へ延びる取付け部１８ａと、鍋１０の開口の内壁面１０ａと弾性接触してこの開口付近を密閉シールする第１のシール部１８ｃと、取付け部１８ａと第１のシール部１８ｃとを連結する連結部１８ｂと、この連結部１８ｂと第１のシール部１８ｃとの結合部付近から外方向へ所定長さ延設されて鍋１０のフランジ部１０ｃに弾性接触する第２のシール部１８ｄと、内部に取付け部１８ａの垂下壁面と対向し且つ内蓋１２の垂直壁１２ａに沿って形成した大径の内部孔１８Ａとを有し、全体がドーナツ状をした環状リングからなり、耐熱性及び弾性を有する材料、例えばシリコーンゴムからなる一体成型体で形成されている。
【００４７】
取付け部１８ａは、連結部１８ｂの一端から略垂直に所定長さＬ１立設されて、その頂部の一部が下方へ垂下されて、取付け部１８ａの一方の壁面との間に取付け枠１６に引掛ける取付け溝１８1が設けられている。この取付け溝１８1は内部孔１８Ａの外周囲に形成されている。内部孔１８Ａは、取付け部１８ａの垂下壁面が内周壁面となって、内蓋１２の垂直壁面との間に所定の隙間があく内径を有し、長さＬ１を有する筒状体となっている。この長さＬ１は、後述する取付け枠１６の高さＨより長く設定されている。連結部１８ｂは、取付け部１８ａの下端から外方へ略直角に所定長さＬ２延設されて所定の肉厚を有する円盤状に形成されている。連結部１８ｂの上面は、略平坦面１８ｂ’となっている。この長さＬ２は、任意の長さでよいが、この実施例では後述する取付け枠１６の幅長より短長になっている。また、この連結部１８ｂの他端からは、第１のシール部１８ｃ及び第２のシール部１８ｄが分岐されている。
【００４８】
第１のシール部１８ｃは、連結部１８ｂの他端から下方へ所定長さＬ３垂下した断面視で舌状をなした筒状体で形成されている。すなわち、この第１のシール部１８ｃの筒状体は、連結部１８ｂに近い箇所の内径が大きく下方へ向かってその内径を若干小さくして、舌状部が筒状体の半径方向内外へ弾性変形可能になっている。この長さＬ３は、鍋１０の内壁面に圧接接触されて密閉シールできる長さに設定されている。そして、鍋１０の開口が蓋体１１で閉成されたときに、この第１のシール部１８ｃの先端部１８ｃ’が鍋１０の開口入口付近の湾曲部１０ｂから摺動接触しながら内方の内壁面１０ａ側へ移動し、この移動により第１のシール部１８ｃと鍋内壁面１０ａとが圧接されて密閉シールするようになっている。先端部１８ｃ’に所定角度のＲを設けるのが好ましい。このＲを設けることにより、挿入が容易になる。
【００４９】
第２のシール部１８ｄは、連結部１８ｂの他端から上方へ所定長さ延設され断面視で「へ字」状の鍔片で形成されている。すなわち、この断面が「へ字」状のフランジ片は、連結部１８ｂから延びた上り傾斜部と、この傾斜部端の頂部と、この頂部から下降した下り傾斜部とを有し、弾性変形可能に形成されている。そして、蓋体１１が閉成されたときに、この第２のシール部１８ｄの下り傾斜部が鍋のフランジ部１０ｃに摺動接触しながら外方へ移動してフランジに圧接される。
【００５０】
この蓋パッキン１８は、取付け部１８ａの頂部付近が基点となって、第１のシール部１８ｃは連結部１８ｂを含めて自由端となっている。したがって、連結部１８ｂが第１のシール部１８ｃの弾性変形に連動して移動できるようにすることによって柔軟性が増大し、第１のシール部１８ｃを鍋１０の開口部に柔らかいタッチで弾性接触させて密閉シールすることが可能になる。また、第１のシール部１８ａが鍋内壁面１０ａに密着した状態、例えば炊飯が終了し熱膨張により密着している状態にあっても、この柔軟性を利用して大きな力を加えることなくスムーズに蓋体１１を開成操作できる。連結部１８ｂの移動は、蓋パッキン１８を取付け枠１６に装着する際に、連結部がこの取付け枠によってその移動が制限されないように所定の隙間Ｇ１をあけて取付けることによって可能になる。このように第１のシール部１８ｃは、取付け部１８ａの頂部付近を基点にして、取付け部１８ａ及び連結部１８ｂが蓋パッキン１８の半径方向の内外へ弾性変形が可能になる。一方、第２のシール部１８ｄの山部が取付け枠１６の底部に当接しているが、第１のシール部１８ｃの弾性変形による密閉シール効果に影響を及ぼすものでない。
【００５１】
取付け枠１６は、図２に示すように、蓋パッキン１８の外径より若干大きい外径及び所定の高さＨを有する略円盤状板体の内部に蓋パッキン１８の内径より若干大きい内径の内部孔１６Ａを設けた、全体がドーナツ状の環状リング枠からなり、耐熱性及び所定の機械的強度を有する樹脂成型体で形成されている。
【００５２】
この取付け枠１６の表面１６ａは、その一部が切除されて平坦面に形成されて、この平坦面に内蓋１２の最外周端に設けた係止部１２1が嵌め込まれる第１の環状溝１６1と、内蓋１２をネジ止めする雌ネジ穴１６2と、蓋パッキン１８の取付け部１８ａの端部が嵌め込まれる第２の環状溝１６3が形成されている。この取付け枠１６の高さＨは、比較的低くして、蓋パッキン１８の連結部１８ｂとの間の隙間Ｇ１が拡大されるようになっている。この低い高さＨは、環状リング枠を薄肉板で形成し或いは従来技術の固定部材３７の突起部３７ｂ（図９参照）の底部の一部分を切除した成型体にすることにより簡単に形成できる。
【００５３】
内蓋１２への蓋パッキン１８の装着は、先ず、環状リング状の取付け枠１６に蓋パッキン１８を装着する。この装着は、蓋パッキン１０の取付け溝１８1を第２の環状溝１６3を形成する一方の壁部への押込みにより行う。この装着により、蓋パッキン１８は、図４に示すように、取付け部１８ａが取付け枠１６の内部孔１６Ａに懸架された状態で固定される。連結部１８ｂは取付け枠１６の底部面１６ｂとの間に比較的大きい隙間Ｇ１があいた状態、また、第２のシール部１８ｄの山部は取付け枠１６の底部面１６ｂに当接される。次いで、蓋パッキン１８を装着した取付け枠１６を内蓋１２の外周縁の下方、すなわち、取付け枠１６の上面１６ａを外周縁の裏面に当接させて、外周縁に設けたネジ孔に雄ネジを螺合させてネジ止めする。このとき、外周端の係止部１２1を第１の環状溝１６1に嵌め込んでネジ止めする。
【００５４】
蓋パッキン１８を取付けた内蓋１２は、蓋体１１、すなわち外蓋２０に装着される。この蓋体１１で本体２の開口が閉成されるとき、蓋パッキン１８の第１のシール部１８ａ外面と鍋１０の内壁面１０ａとの間に形成される隙間Ｇ２は、略零或いはマイナス、すなわち、内壁面１０ａから外方へ少しずれた位置にあるように設定される。この状態にして、本体２の開口を蓋体１１で閉成すると、この蓋パッキン１８は、取付け部１８ａの頂部付近が基点となって、第１のシール部１８ｃは連結部１８ｂを含めて自由端となっているので、第１のシール部１８ｃを鍋１０の開口部に柔らかいタッチで弾性接触させて密閉シールすることが可能になる。したがって、蓋パッキン１８が熱膨張しない状態でも、鍋１０の開口部を密閉シールすることができる。特に、吸水工程においてこの密閉シールがなされると、鍋１０内を昇圧する際に加熱しても、鍋１０の内部からの蒸気漏れが殆ど無くなり、熱エネルギーの損失を最小限に抑えることができて昇圧できる。また、第１のシール部１８ａが鍋１０の内壁面１０ａに密着した状態、例えば炊飯が終了し熱膨張により密着している状態にあっても、この柔軟性を利用して大きな力を加えることなくスムーズに蓋体を開成できる。
【００５５】
外蓋２０には、図２に示すように、内蓋１２、圧力弁１３を強制的に開放させる圧力弁開放機構１５、蓋ヒータ１９、ロック機構２１を解除する解除釦２２などが設けられている。この外蓋２０は、またその外面が化粧カバーで覆われている。蓋ヒータ１９は、側面ヒータ６と同じような電熱線を耐熱部材で覆ったヒータが使用されている。この外蓋２０には、蓋パッキン１８を装着した内蓋１２が着脱自在な結合手段により装着されるようになっている。この結合手段は、公知の手段を使用するので説明は省略する。
【００５６】
圧力弁開放機構１５は、図２、図３に示すように、電磁コイルが巻回されたシリンダ１５ａと、このシリンダ内を電磁コイルの励磁により横移動して金属製ボール１４を移動させるプランジャ１５ｂと、このプランジャの先端に装着されたバネ体及び作動棹１５ｂ’とで構成されている。バネ体は伸張コイルバネとなっている。作動棹１５ｂ’は、弾力性を有するシール部材１５ｃで支持されている。
【００５７】
この圧力弁開放機構１５は、制御装置９によって開放制御される。すなわち、電磁コイルへの励磁がないときは、バネ体の伸張によりプランジャ１５ｂが突出されて金属製ボール１４が押動されて弁孔１３1が開放されている。制御装置９からの指令に基づいて電磁コイルが励磁されると、プランジャ１５ｂがバネ体の伸張力に抗してシリンダ１５ａ内へ引き込まれて、これまで作動棹１５ｂ’で金属製ボール１４を押動していた押動力がなくなり金属製ボール１４が弁座１３ａの傾斜によって横へ移動してボール自身の自重により弁孔１３1が閉塞される。また、また、この開放状態において、電磁コイルへの励磁がストップされると、再びバネ体の伸張力によって、プランジャ１５ｂが突出して金属製ボール１４を押動して弁孔１３1を開放させる。圧力弁１３の上部には、弁孔１３1から噴出する蒸気の温度を測定する蒸気温度センサＳが取付けられている。
【００５８】
この外蓋２０には、図２に示すように、一端部に蓋体１１のロック機構２１を解除する解除釦２２が設けられている。また、この外蓋２０は、他端部の枢軸１１Ａ側に装着穴２４を設けられている。この装着穴２４は、おねば貯留キャップ２５が着脱自在に挿入できる大きさを有する有底の凹み穴からなり、外蓋２０を支えるフレーム２３に形成されている。また、この装着穴２４は、その底部に後述するおねば貯留キャップ２５の吐出筒２５ａが圧入される装着穴２４ａが形成されている。この装着穴２４ａには、内部に環状シール部材が取付けられて、吐出筒２５ａの外周面と圧接されて鍋１０内の蒸気が外部へ漏出しないようになっている。
【００５９】
おねば貯留キャップ２５は、圧力弁１３などから放出される蒸気などを吐出させる吐出筒２５ａと、うまみ成分のおねばを貯留する空室２５ｂと、蒸気を外部へ放出する蒸気放出口２５ｃとを有し、空室２５ｂの底部には、貯留されたおねばを鍋１０内に戻すおねば戻し弁Ｖ2が設けられている。なお、このうまみ成分のおねばは、圧力弁１３から蒸気が噴出する際に、この蒸気と一緒に鍋内から圧力弁１３を通して導出されて、この貯留キャップ２５の空室２５ｂに貯留される。この空室２５ｂに貯留されたおねばは、所定量になると戻し弁Ｖ2が開成するとともに、内蓋１２に設けた負圧弁（図示省略）の開成に従って鍋１０内へ戻される。
【００６０】
圧力検出手段２６は、内蓋１２に設けた検知穴（図示省略）と、この検知穴に対応させて外蓋２０に設けた圧力センサ２７とを有し、この検知穴と圧力センサ２７とは、鍋１０内で発生する蒸気などが外部へ漏れないように弾性を有する筒状体２８で弾性圧接されている。すなわち、内蓋１２が外蓋２０に装着されたときに、この筒状体２８が検知穴と圧力センサ２７とを弾性接触により繋ぎ、蒸気などが漏れないようになっている。なお、この圧力検出手段は、上記の手段に限定されず、例えば内蓋１２の変移量、すなわち内蓋１２が鍋内圧力の上昇によって持ち上がったときの変移量によって検知してもよく、他の任意の手段によって検知できるようにしてもよい。
【００６１】
次に、図５を参照して、制御装置９の構成を説明する。なお、図５はこの制御装置を構成する制御ブロック図である。
【００６２】
制御装置９は、種々の演算処理を行うＣＰＵ、各種データの記憶を行うＲＯＭ及びＲＡＭからなる記憶手段、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、炊飯量判定手段、圧力弁の開閉時間が設定された弁開閉タイマー、圧力弁の開閉回数をカウントするカウンタと、鍋内の加熱温度及び加熱時間を制御する加熱制御回路、表示パネルに表示される表示画面を制御するための表示パネル制御回路、圧力弁開放機構を駆動させて圧力弁の開閉タイミングを制御する圧力弁開放機構駆動回路などを備えている。
【００６３】
記憶手段には、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ている。この炊飯プログラムは、吸水工程、立上加熱工程、沸騰維持工程、蒸らし工程、追い炊き工程及びこれらの炊飯工程終了後の保温工程となっている。また、この記憶手段には、圧力値と炊飯量とを関連付けたデータが記憶されている。このデータは、図８Ｂに示すように、圧力Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３に対して炊飯量大、中、小となっている。勿論、圧力Ｐ１〜Ｐ３を細分化して、この圧力に対応して炊飯量を細分化してもよい。この圧力値と炊飯量との関係は、実験により求められている。
【００６４】
この制御装置９には、表示操作部８のメニューキー８1、スタートキー８2、予約キー８3、保温キー８4等から各種の指令が入力される。同様に鍋底温度センサ７、蒸気温度センサＳ及び圧力センサ２７などから、それぞれの検出値が入力される。また、この装置は、底部ヒータ５、側面ヒータ６及び蓋ヒータ１９、表示パネル８ａ、圧力弁開放機構１５などが接続されている。
【００６５】
主に図５〜８を参照して、炊飯量の判定及び炊飯工程を説明する。なお、図６は炊飯工程における鍋内の温度及び圧力変化、圧力弁制御、加熱ヒータ制御などを示すチャート図である。
【００６６】
表示パネル８ａに表示された炊飯メニューから所定のメニューが選定されて、表示操作部８が操作されると、制御装置９は、選定された炊飯プログラムにしたがって、底部ヒータ５、側面ヒータ６及び圧力弁１３を制御して、鍋１０内の被炊飯物を所定温度に加熱すると共に、所定温度及び時間をかけて所定量の水分を被炊飯物に吸水させる吸水工程I、この吸水された被炊飯物を沸騰するまで昇温加熱する立上加熱工程II、この被炊飯物を沸騰状態に維持する沸騰維持工程III、この沸騰維持工程後に被炊飯物を蒸らす蒸らし工程ＩＶを実行する。
【００６７】
吸水工程Ｉでは、制御装置９は、圧力弁１３を閉成し、この状態で底部ヒータ５、側面ヒータ６及び上部ヒータ１９の加熱量を制御して、鍋１０内を所定の吸水温度、例えば６０℃にして米に水を吸水させる。この圧力弁１３が閉成された状態で加熱されると、鍋１０内の圧力Ｐは、図８の表に示すように、炊飯量に対応した圧力曲線に沿って上昇する。
【００６８】
この吸水工程Ｉでは、鍋１０の開口が蓋パッキン１８で密閉シールされているので、鍋１０内の圧力を効率よく効果的、例えば省エネルギーで効率よく所定値に昇圧させることができる。鍋１０内の圧力が上昇すると、米の含水率が上昇することが確認された。すなわち、図２の鍋１０内の計測する箇所を鍋底に近い底部Ａ、この底部より上位の中間部Ｂ、この中間部より上方の上位部Ｃとして、各箇所の含水率を計測したところ、底部Ａではａ1、中間部Ｂはａ2及び上部Ｃはａ3となり、それらの平均値はａEとなった。この平均値は、昇圧しないものに比べて１．０％以上アップしていた。
【００６９】
したがって、吸水工程において、鍋内は所定温度に加温される共に内圧が上昇されて水が米に吸水されるので、吸水ムラを発生させることなく効果的にしかも効率よく十分な水を米に吸水させることができる。すなわち、鍋内を昇圧することにより、水や米にも圧力が掛かり、この圧力により水が米細胞壁を通過しやすくなり、より多くの水が米のデンプンに吸収される。さらに、米に圧力が掛かることにより米に小さな亀裂が入り、そこから米内部へ水が浸透して米細胞壁間の隙間を通って米の中心部にあるデンプンにまで水が供給されるので、含水率が上昇する。なお、この吸水工程において、鍋内圧力と炊飯量との関係を実験により求めた。その結果、これらの関係は、図７に示すように、炊飯量が少ないときは、圧力曲線Ｘ1のように、初期から急峻に立ち上がって高い圧力値Ｐ３で略一定値になり飽和し、また、炊飯量が多いときは、圧力曲線Ｘ3のように、立ち上がりが鈍く低い圧力値Ｐ１で略一定値で飽和し、更に、炊飯量がこれらの中間量のときは、その圧力曲線Ｘ2は、各圧力曲線Ｘ1、Ｘ3の間に位置して、中間の圧力値Ｐ２で略一定値で飽和した値となった。この圧力Ｐは、１．０５〜１．１８気圧の範囲であり、また各圧力曲線Ｘ1〜Ｘ3の炊飯量は、曲線Ｘ1は、０．５カップ、曲線Ｘ2は３．３カップ、曲線Ｘ3は５．５カップで、順に小、中、大の炊飯量となっている。そして、各圧力曲線Ｘ1〜Ｘ3で圧力値が略一定値（飽和）になった時点での米の含水率を計測したところ、図８Ａの結果が得られて、この値は、昇圧しないものに比べて１．０％以上アップしていた。この鍋内圧力と炊飯量との関係は、予め、記憶手段に記憶されている。
【００７０】
この圧力値Ｐは、圧力センサ２７によって検出される。この検出値が炊飯量判定手段に入力されて、記憶手段に記憶された炊飯量データと照合されて、炊飯量が判定される。
【００７１】
したがって、図７に示す各圧力曲線Ｘ1〜Ｘ3の安定した時点での圧力値は、圧力値と炊飯量とが１対１で対応しているので、この圧力値の検知により、炊飯量が簡単に正確に判定できて、しかもこの炊飯量の判定は初期水温の影響を受けることなく正確なものとなる。
【００７２】
次の立上げ加熱工程IIでは、この炊飯量にも基づいて加熱手段の加熱量が制御される。この工程では、鍋内が例えば１．２気圧に昇圧される。
【００７３】
この立上加熱工程IIでは、吸水工程Ｉで正確な炊飯量の判定がされているので、この立上加熱工程IIの初期からは正確な炊飯量に基づいて適切な電力量で加熱される。したがって、正確な炊飯量の判定によって、立上加熱工程IIの温度上昇度合いを自由に設定できるため、硬め、柔らかめなどの炊きわけレベルの差をつけ易くなる。したがって、お好みの炊飯特性、例えばお好みの硬さなどで美味しく炊き上げることができる。
【００７４】
さらに沸騰維持工程IIIでは、圧力弁１３を強制的に１回乃至複数回開成させて沸騰中の鍋１０内の圧力を大気圧近傍となるように一気に低下させる。この圧力弁１３の開成により鍋１０内には突沸現象が発生し米が激しく攪拌される。また、この圧力弁１３の開成によって、鍋１０内に生成されたうまみ成分のおねばがこの圧力弁１３を通っておねば貯留キャップ２５内に一時貯留される。この貯留キャップ２５に貯留されたおねばは、所定量になると戻し弁Ｖ2が開成して、鍋１０内へ戻される。
【００７５】
この炊飯工程が終了すると、表示操作部８からの指令により或いは自動的に保温工程へ移行する。この保温工程において、制御装置９は鍋１０内を所定時間及び所定の保温温度で保温される。この時間帯において、制御装置９は、底部ヒータ５、側面ヒータ６及び蓋ヒータ１９をそれぞれ間歇的にオン・オフ制御して、所定の保温温度、例えば７０℃以上で保温制御する。この保温制御により鍋１０の内壁への結露を少なくして最適な温度で保温される。
【００７６】
以上、本発明の一実施例の炊飯器を説明したが、この発明は、この圧力炊飯器に限定されるものではなく、通常の非圧力式の炊飯器にも適用できるものである。非圧力式炊飯器は、鍋内の蒸気を外部へ放出する蒸気放出穴が設けられているので、この蒸気放出穴にこの蒸気放出穴を開閉する開閉機構を設けることにより、上記作用効果を奏する炊飯器を構成できる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】図１は本発明の実施例に係る炊飯器の正面図である。
【図２】図２は図１の炊飯器の縦断面図である。
【図３】図３は図２の圧力弁開放機構の拡大図である。
【図４】図４は図２のIV部分の拡大図である。
【図５】図５は制御装置を構成する制御ブロック図である。
【図６】図６は炊飯工程の温度・圧力変化を示す特性図である。
【図７】図７は吸水工程における鍋内圧力と炊飯量との関係を示した圧力曲線図である。
【図８】図８Ａは鍋内の所定位置で計測された含水率を示した表、図Ｂは圧力値と炊飯量との関係を示した表である。
【図９】図９は従来技術の炊飯器を示し、図９Ａは炊飯器の縦断面図、図９Ｂは図９ＡのＩＸＢ部分の拡大図である。
【図１０】図１０は他の従来技術の炊飯器シール構造の一部を拡大した拡大断面図である。
【符号の説明】
【００７８】
１    炊飯器
２    炊飯器本体
３    外部ケース
４    内部ケース
５    底部ヒータ
６    側面ヒータ
７    鍋底温度センサ
８    表示操作部
９    制御装置
１０  鍋
１１  蓋体
１２  内蓋
１３  圧力弁
１４  金属製ボール
１５  圧力弁開放機構
１６  取付け枠（固定部材）
１８  蓋パッキン
１８ａ  取付け部
１８ｂ  第１のシール部
１８ｃ  第２のシール部
１９  蓋ヒータ
２０  外蓋
２５  おねば貯留キャップ
２６  圧力検出手段
２７  圧力センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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