(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
米と水が入れられる鍋と、
前記鍋内に入れられた被調理物を加熱する加熱装置と、
前記鍋内の被調理物の温度を検知する温度検知部と、
前記温度検知部の検知温度に基づいて前記加熱装置の加熱動作を制御し、少なくとも米に水を吸水させる前炊き工程と、前記前炊き工程終了から水と米を沸騰温度まで加熱する炊き上げ工程と、沸騰から沸騰温度より高い温度に加熱する沸騰維持工程と、米の糊化をさらに促進し余分な水分を蒸発させる追い炊き工程を有する炊飯工程を行う炊飯制御部とを備え、
前記炊飯工程の前記前炊き工程と前記炊き上げ工程において、前記米同士および前記米と前記鍋の相対位置を変え、前記水の流速と前記米の移動速度が異なる強制対流を起こすことで米と水を攪拌する攪拌手段を有する炊飯器であって、
前記攪拌手段は、二次元の偏心回転によって前記鍋内の米と水を強制対流させて攪拌する炊飯器。
【請求項２】
攪拌手段は、鍋内の米が、略鍋内周面から略鍋中心部、略鍋底面、略鍋内周面へと循環するよう前記米と水を攪拌する請求項１に記載の炊飯器。
【請求項３】
攪拌手段は、鍋内の米が、螺旋状に鍋内を循環するよう前記米と水を攪拌する請求項１または２に記載の炊飯器。
【請求項４】
米と水が入れられる鍋と、
前記鍋内に入れられた被調理物を加熱する加熱装置と、
前記鍋内の被調理物の温度を検知する温度検知部と、
前記温度検知部の検知温度に基づいて前記加熱装置の加熱動作を制御し、少なくとも米に水を吸水させる前炊き工程と、前記前炊き工程終了から水と米を沸騰温度まで加熱する炊き上げ工程と、沸騰から沸騰温度より高い温度に加熱する沸騰維持工程と、米の糊化をさらに促進し余分な水分を蒸発させる追い炊き工程を有する炊飯工程を行う炊飯制御部とを備え、
前記炊飯工程の前記前炊き工程と前記炊き上げ工程において、前記鍋内の前記米と前記水
を強制対流させてスロッシングを起こすことで米と水を攪拌する攪拌手段を有する炊飯器であって、
前記攪拌手段は、二次元の偏心回転によって前記鍋内の米と水を強制対流させて攪拌する炊飯器。
【請求項５】
攪拌手段は、二次元の偏心回転によって、共振によるスロッシングを起こし、鍋内の米と水を強制対流させて攪拌する請求項４に記載の炊飯器。
【請求項６】
鍋は、内底面と内周面を繋ぐ緩やかな曲面形状を有し、前記内周面は前記鍋開口部に向かって径が拡大する形状とした請求項１〜５のいずれか１項に記載の炊飯器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、むらを改善し、炊飯時間を短縮できる炊飯器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の炊飯器は米の温度を６０℃前後に維持することで吸水を促進させたり、米の温度を６３℃〜７０℃範囲内にすることで白米の酵素の活性化を図り、甘みの増したご飯を得るといった炊飯制御を行っている（例えば、特許文献１参照）が、水が沸騰して米と水が掻き混ぜられるまでは、鍋内の温度分布は不均一である。そこで、超音波や、低周波振動、回転動作によって、炊飯時の加熱むら低減、吸水促進、沸騰維持工程の水分分布の均一化を図ることで、炊飯時間の短縮や美味しさの向上を図っている。
【０００３】
例えば、鍋内に３次元的な運動を与え、温度むらの低減を図る炊飯器が提案されており（例えば、特許文献２参照）、これによって炊飯量の多少によっても炊き上りにむらがなくなり、美味しいご飯を炊くことのできる炊飯器を実現することを目的としている。具体的には、鍋を一つ以上の支点で保持し、鍋を３次元的に運動させることで、鍋内の被加熱物に水平運動と垂直運動の両方が組み合わされた３次元的な運動を与えることができ、温度むらの低減が図れるものである。
【０００４】
図９は、特許文献２に記載された従来の炊飯器の側断面図を示すものである。図９に示すように、本体１と、鍋２と、蓋３と、鍋加熱手段４と鍋温度検知手段５と制御手段６と支持棒６１と駆動部６２と支点６３から構成されている。支持棒６１は、駆動部６２に設けた、例えばモータなどの駆動源に連結した回転軸に対して偏心させて連結されており、モータの回転によって支持棒６１は概略上下に往復運動することができる。この支持棒６１の往復運動によって支持棒６１に接触した鍋２の一端が押され、鍋２は支点６３を中心軸に振り子状の揺動反復運動を繰り返し、３次元的に運動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−３２２７２１号公報
【特許文献２】特開２００１−２５２１８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来は米の温度を６０℃前後に維持することで吸水を促進させたり、米の温度を６３℃〜７０℃範囲内にすることで白米の酵素の活性化を図り、甘みの増したご飯を得るといった炊飯制御を行っているが、水が沸騰して米と水が掻き混ぜられるまでは、鍋内の温度分布は不均一である。
【０００７】
すなわち、米の温度を６０℃前後に維持することで吸水を促進させる場合においては、鍋と接触している米や加熱手段によって集中的に温度上昇する鍋付近の米と、その他の部位の米の温度とは大幅な温度差（例えば４０℃）が生じることで、米の吸水の程度に大きな差がつくことになる。鍋と接触している米は急激な温度上昇によって吸水と同時に糊化が進展してしまうことで、米の内部まで水が浸入し難くなり芯の残った炊き上がりのご飯となる。よって、鍋上部と鍋底部とのご飯では炊き上がりの食感にばらつきが生じ、炊きむらのあるご飯となる。ユーザーが炊き上がったご飯をほぐした場合は、芯の残った部位が全体に行きわたることで総合的に美味しくないご飯という食味評価結果となる。
【０００８】
一方、米の温度を６３℃〜７０℃範囲内にすることで白米の酵素の活性化を図り、甘みの増したご飯を得る場合においても、鍋と接触している米や加熱手段によって集中的に温度上昇する鍋付近の米と、その他の部位の米の温度とは大幅な温度差（例えば５０℃）が生じることで、白米の酵素活性の程度に大きな差がつくことになる。鍋と接触している米は急激な温度上昇によって酵素が活性化する温度を保持することなく短時間で通過してしまうため、甘みのない味の薄いご飯となる。よって、鍋上部と鍋底部とのご飯では炊き上がりの味にばらつきが生じ、味むらのあるご飯となる。ユーザーが炊き上がったご飯をほぐした場合は、味の薄い部位が全体に行きわたることで総合的に美味しくないご飯という食味評価結果となる。以上の現象は、各工程の時間が短くなる短時間炊飯において特に顕著となる。言い換えれば、以上の課題を解決することによって短時間炊飯しても炊きむらと味むらのない美味しいご飯を炊くことができるものである。
【０００９】
以上の課題を解決するために、鍋内に３次元的な運動を与え、温度むらの低減を図る炊飯器が提案されているが、鍋に３次元的な運動を与えるためには鍋の駆動機構が複雑になるとともに、鍋底での振幅を少なくとも３０ｍｍ程度は確保する必要があると考えられ炊飯器が大型化する。また、慣性力が大きくなることで振動や騒音の問題が生じ、品質面での課題が多くなると考えられる。よって、家庭用の炊飯器として実用的とは言いがたい。
【００１０】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、鍋内の温度分布を均一化することができるとともに、鍋に常時米が接触している状態を無くすことで、加熱むらが無く、美味しさが大幅に向上した炊飯を容易に家庭でも実現できる炊飯器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記従来の課題を解決するために、本発明の炊飯器は、米と水が入れられる鍋と、前記鍋内に入れられた被調理物を加熱する加熱装置と、前記鍋内の被調理物の温度を検知する温度検知部と、前記温度検知部の検知温度に基づいて前記加熱装置の加熱動作を制御し、少なくとも米に水を吸水させる前炊き工程と、前記前炊き工程終了から水と米を沸騰温度まで加熱する炊き上げ工程と、沸騰から沸騰温度より高い温度に加熱する沸騰維持工程と、米の糊化をさらに促進し余分な水分を蒸発させる追い炊き工程を有する炊飯工程を行う炊飯制御部とを備え、前記炊飯工程の前記前炊き工程と前記炊き上げ工程において、前記米同士および前記米と前記鍋の相対位置を変え、前記水の流速と前記米の移動速度が異なる強制対流を起こすことで米と水を攪拌する攪拌手段を有する炊飯器であって、前記攪拌手段は、二次元の偏心回転によって前記鍋内の米と水を強制対流させて攪拌するものである。
【００１２】
これによって、設定温度に達するまでの前炊き工程と炊き上げ工程において鍋内の温度分布の均一化とともに、同じ米が常時鍋に接触する状態の回避が可能となり、鍋内のご飯全体において芯がなく炊きむらのないご飯とすることができ、味むらがなく甘みのあるご飯を提供することができる。また、短時間炊飯において各工程の時間が短くなることで、加熱量の増加に起因する各工程の設定温度に達するまでの鍋内温度のさらなる不均一化と、各工程の設定温度に達してから保持する時間が短いことに起因する温度差の緩和が十分でないことによる炊きむらの増大に対しても、課題が解消できて炊きむらと味むらのない美味しいご飯を炊くことができるものである。
【００１３】
また、本発明の炊飯器は、米と水が入れられる鍋と、前記鍋内に入れられた被調理物を加熱する加熱装置と、前記鍋内の被調理物の温度を検知する温度検知部と、前記温度検知部の検知温度に基づいて前記加熱装置の加熱動作を制御し、少なくとも米に水を吸水させる前炊き工程と、前記前炊き工程終了から水と米を沸騰温度まで加熱する炊き上げ工程と、沸騰から沸騰温度より高い温度に加熱する沸騰維持工程と、米の糊化をさらに促進し余分な水分を蒸発させる追い炊き工程を有する炊飯工程を行う炊飯制御部とを備え、前記炊飯工程の前記前炊き工程と前記炊き上げ工程において、前記鍋内の前記米と前記水を強制対流させてスロッシングを起こすことで米と水を攪拌する攪拌手段を有する炊飯器であって、前記攪拌手段は、二次元の偏心回転によって前記鍋内の米と水を強制対流させて攪拌するものである。
【００１４】
これによって、振幅の重ね合わせによる振幅増大を利用して鍋内の水と米を攪拌する動作機構にすることで、少ない振幅（例えば１０ｍｍ未満）でも効果の大きい攪拌を実現することができる。通常振幅が小さいか、大きくても一定周期の振動であれば、鍋内の米と米および米と鍋の相対位置は変わらず、水の流速と米の移動速度が異なる強制対流を起こすことは困難である。本発明では、鍋の駆動機構が簡素であるとともに、振幅を小さくすることができ炊飯器が大型化することはない。また、慣性力が小さく加速度も小さくすることができるため振動や騒音を少なく見積もることができ、駆動電力も少なく、品質面でも課題を少なくすることができる。よって、家庭用の炊飯器として実用的である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の炊飯器は、鍋内の温度分布の均一化とともに、同じ米が常時鍋に接触する状態の回避が可能で、更に米の表面が吸水と加熱によって糊化し、米と米がより密着し、鍋の中で大きな米の塊である米粒集合体となって内部の米粒への吸水が阻害され、熱媒体である水と米との接触効率が低下することを防ぎ、米粒と米粒をほぐしながら鍋内の米を均一に掻き混ぜることで吸水性能を向上させることができるので、鍋内のご飯全体において芯がなく炊きむらのないご飯とすることができ、味むらがなく甘みのあるご飯を提供することができる。また、短時間炊飯においても炊きむらと味むらのない美味しいご飯を炊くことができるので、ユーザーは美味しいご飯を炊飯条件に依存することなく確実に食することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１における炊飯器の側断面図
【図２】本発明の実施の形態１における鍋の側断面図
【図３】本発明の実施の形態１における（ａ）は鍋内の米が動く様子を模式的に示した上面図（ｂ）は鍋内の米が動く様子を模式的に示した横断面図
【図４】本発明の実施の形態１における炊き上げ工程の鍋内の米の温度遷移図
【図５】本発明の実施の形態１における炊飯開始から前炊き工程終了時までの米の含水率変化図
【図６】米粒間を水が通る様子を示す模式説明図
【図７】米粒群の周りを水が通る様子を示す模式説明図
【図８】本発明の実施の形態１における沸騰維持工程での米の含水率変化図
【図９】従来の炊飯器の側断面図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
第１の発明は、米と水が入れられる鍋と、前記鍋内に入れられた被調理物を加熱する加熱装置と、前記鍋内の被調理物の温度を検知する温度検知部と、前記温度検知部の検知温度に基づいて前記加熱装置の加熱動作を制御し、少なくとも米に水を吸水させる前炊き工程と、前記前炊き工程終了から水と米を沸騰温度まで加熱する炊き上げ工程と、沸騰から沸騰温度より高い温度に加熱する沸騰維持工程と、米の糊化をさらに促進し余分な水分を蒸発させる追い炊き工程を有する炊飯工程を行う炊飯制御部とを備え、前記炊飯工程の前記前炊き工程と前記炊き上げ工程において、前記米同士および前記米と前記鍋の相対位置を変え、前記水の流速と前記米の移動速度が異なる強制対流を起こすことで米と水を攪拌する攪拌手段を有する炊飯器であって、前記攪拌手段は、二次元の偏心回転によって前記鍋内の米と水を強制対流させて攪拌することにより、工程中の設定温度に達するまでの前記前炊き工程および前記炊き上げ工程において鍋内の温度分布を均一化することができる。また、同じ米が常時鍋に接触する状態を回避することができ、鍋内のご飯全体において芯がなく炊きむらのないご飯とすることができ、味むらがなく甘みのあるご飯を提供することができる。また、短時間炊飯において各工程の時間が短くなることで、加熱量の増加に起因する各工程の設定温度に達するまでの鍋内温度のさらなる不均一化と、各工程の設定温度に達してから保持する時間が短いことに起因する温度差の緩和が十分でないことによる炊きむらの増大に対しても、炊きむらと味むらのない美味しいご飯を炊くことができる。また、同軸回転や振動のように米が鍋の片方側面に激しく偏ったりすることがなく米の上面をほぼ水平に保つことができ、鍋内の米を上下と中心から側面にわたって均一に掻き混ぜる効果を有する。また、偏心回転は、同軸回転や振動のように米が鍋の片方側面に激しく偏ったりすることがなく米の上面をほぼ水平に保つことができ、鍋内の米を上下と中心から側面にわたって均一に掻き混ぜる効果を有する。よって、鍋内のご飯全体において芯がなく炊きむらのないご飯とすることができ、味むらがなく甘みのあるご飯を提供することができる。
【００１８】
第２の発明は、特に、第１の発明の攪拌手段は、鍋内の米が、略鍋内周面から略鍋中心部、略鍋底面、略鍋内周面へと循環するよう前記米と水を攪拌することにより、鍋内の米が常時均一に混ざるため全ての米に与えられる熱量も同等となり加熱むらをほぼ無くすことができる。具体的には、鍋内周面から鍋中心部に向かった米は、中心付近で混ざり合いながらお互いに押され合って鍋底面に向かって沈んでいき、鍋底面の中心から遠心方向である鍋内周面に向かって移動し鍋内周面に沿って上昇してくる。これによって、同じ米が常時鍋に接触している状態を回避することができ、鍋内のご飯全体において芯がなく炊きむらのないご飯とすることができ、味むらがなく甘みのあるご飯を提供することができる。
【００１９】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明の攪拌手段は、鍋内の米が、螺旋状に鍋内を循環するよう前記米と水を攪拌することにより、一粒の米が移動して元の位置に戻ってくるまでの距離を長くすることができるため、より平均的に全ての米に等しい熱量を与えることで加熱むらをほぼ無くすことができ、同じ米が常時鍋に接触することがなく螺旋状に米を攪拌させることでより鍋内の温度の均一化を図ることができ、鍋内のご飯全体において芯がなく炊きむらのないご飯とすることができ、味むらがなく甘みのあるご飯を提供することができる。
【００２０】
第４の発明は、米と水が入れられる鍋と、前記鍋内に入れられた被調理物を加熱する加熱装置と、前記鍋内の被調理物の温度を検知する温度検知部と、前記温度検知部の検知温
度に基づいて前記加熱装置の加熱動作を制御し、少なくとも米に水を吸水させる前炊き工程と、前記前炊き工程終了から水と米を沸騰温度まで加熱する炊き上げ工程と、沸騰から沸騰温度より高い温度に加熱する沸騰維持工程と、米の糊化をさらに促進し余分な水分を蒸発させる追い炊き工程を有する炊飯工程を行う炊飯制御部とを備え、前記炊飯工程の前記前炊き工程と前記炊き上げ工程において、前記鍋内の前記米と前記水を強制対流させてスロッシングを起こすことで米と水を攪拌する攪拌手段を有する炊飯器であって、前記攪拌手段は、二次元の偏心回転によって前記鍋内の米と水を強制対流させて攪拌することにより、工程中の設定温度に達するまでの温度上昇過程および温度維持過程において鍋内の温度分布を均一化することができる。また、同じ米が常時鍋に接触する状態を回避することができ、鍋内のご飯全体において芯がなく炊きむらのないご飯とすることができ、味むらがなく甘みのあるご飯を提供することができる。また、短時間炊飯において各工程の時間が短くなることで、加熱量の増加に起因する各工程の設定温度に達するまでの鍋内温度のさらなる不均一化と、各工程の設定温度に達してから保持する時間が短いことに起因する温度差の緩和が十分でないことによる炊きむらの増大に対しても、炊きむらと味むらのない美味しいご飯を炊くことができる。また、小さい振幅でも大きな揺れを起こすことができるので、より少ないエネルギーで強制対流を起こすことができ、炊飯器本体を大型化させることなく、信頼性を向上することができる。
【００２１】
また、同軸回転や振動のように米が鍋の片方側面に激しく偏ったりすることがなく米の上面をほぼ水平に保つことができ、鍋内の米を上下と中心から側面にわたって均一に掻き混ぜる効果を有する。また、偏心回転は、同軸回転や振動のように米が鍋の片方側面に激しく偏ったりすることがなく米の上面をほぼ水平に保つことができ、鍋内の米を上下と中心から側面にわたって均一に掻き混ぜる効果を有する。よって、鍋内のご飯全体において芯がなく炊きむらのないご飯とすることができ、味むらがなく甘みのあるご飯を提供することができる。
【００２２】
第５の発明は、特に、第４の発明の攪拌手段は、二次元の偏心回転によって、共振によるスロッシングを起こし、鍋内の米と水を強制対流させて攪拌することにより、より少ないエネルギーで強制対流を起こすことができ、小さい振幅でも大きな揺れを起こすことができるので、偏心回転させるための動作機構をコンパクトかつシンプルに構成することで、炊飯器本体を大型化させることなく信頼性を向上することができる。
【００２３】
第６の発明は、特に、第１〜５のいずれか１つの発明の鍋は、内底面と内周面を繋ぐ緩やかな曲面形状を有し、前記内周面は前記鍋開口部に向かって径が拡大する形状とすることにより、鍋内周面から鍋中心部に向かった米が、中心付近で混ざり合いながらお互いに押され合って鍋底面に向かって沈んでいき、鍋底面の中心から遠心方向である鍋内周面に向かって移動し鍋内周面に沿って上昇してくるという動きをスムーズに行うことができ、鍋内の米がより均一に攪拌されるようにすることができる。これによって、同じ米が常時鍋に接触している状態を回避することができ、鍋内のご飯全体において芯がなく炊きむらのないご飯とすることができ、味むらがなく甘みのあるご飯を提供することができる。
【００２４】
第１の発明および第４の発明は、さらに、それぞれの炊飯工程において水と米の強制対流効果を効果的に作用させることができる。
【００２５】
すなわち、炊飯工程別に偏心回転の回転数や動作と非動作の程度を設定することでユーザーの望みどおりに炊飯を行うことで、炊飯時間の短縮、ユーザー好みの美味しさを実現することができる。
【００２６】
前炊き工程において偏心回転させる場合には、米と米が密着することを防止し、水を常時米と接触させることで米と水の接触効率を向上させ吸水性能を向上することができる。
よって、前炊き工程において、短時間で十分に米に吸水させることができるため、従来のように吸水不足に起因して米の中心部まで糊化が進展していない炊き上がりのご飯になることが無い。
【００２７】
炊き上げ工程において偏心回転させる場合には、炊きむらが生じ易い工程の一つである炊き上げ工程での炊きむらを無くし食味低下を防ぐことができる。
【００２８】
すなわち、鍋への入力電力が大きい炊き上げ工程において鍋に接した米が急激な温度上昇によって、米の内部まで十分に吸水していない状態で一気に米の表面のみ糊化が進んでしまうことにより、芯が残ったご飯が炊き上がりこれが炊きむらの原因の一つとなっていた。そこで、米と水の強制対流によって鍋に接した米を掻き混ぜて常時同じ米が鍋に接している状態を回避することで炊きむらを無くすとともに、米と水の接触効率を向上させることで吸水を促進することができる。
【００２９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００３０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における炊飯器の側断面図、図２は、本発明の第１の実施の形態における鍋の側断面図を示すものである。
【００３１】
図１において、炊飯器の本体１は着脱自在の鍋２を内装し、その上面を覆う蓋３が開閉自在に配設されている。本体１は、鍋２内に入れられた被調理物たる米と水を加熱調理する加熱装置を有し、後述する方法で鍋２を誘導加熱し、鍋２内の米と水を加熱調理する。
【００３２】
本体１は、鍋２の底部を誘導加熱する鍋加熱手段４（誘導加熱コイルである）、鍋２の温度を検知する鍋温度検知手段５、および制御手段６を有する。鍋温度検知手段５で、鍋２の温度を検知することで、鍋内の被調理物の温度を推定検知している。蓋３は更に、鍋２の開口部を覆う加熱板７、加熱板７を誘導加熱する加熱板加熱手段８（誘導加熱コイルである）、加熱板７の温度を検知する加熱板温度検知手段９を有する。
【００３３】
加熱板７は、加熱板シールパッキン１０が付いた着脱式の加熱板であり、蓋３の下面に取り付けられる。加熱板７は、中心部に蒸気孔１１を有する。加熱板温度検知手段９は、加熱板７に圧接される。
【００３４】
強制対流を起こすことで米と水を攪拌する攪拌手段１７は、回転台１２、複数個のギヤ１４とモータ１５から成る偏心回転機構１３、ベアリング１６で構成される。
【００３５】
本体１の下部には、本体１を偏心回転させるための回転台１２を有し、偏心回転機構１３によって所定の振幅で二次元の偏心回転させることができる。偏心回転機構１３は、複数個のギヤ１４とモータ１５により構成されている。また、本体１の動作を滑らかにするために、本体１と回転台１２との間にはベアリング１６が挿入されている。振幅は、複数個のギヤ１４の組み合わせを変更することで任意に変更できる。本実施の形態における振幅は７ｍｍとする。偏心回転の回転数は、モータ１５への入力を可変させることによってモータ１５の回転数を変えることで任意の回転数を得ることができ、本実施の形態では７０回転を基本にする。
【００３６】
制御手段６は、回路基板（図示しない）に搭載されたマイクロコンピュータを有する。制御手段６（マイクロコンピュータ）はソフトウェアにより、ユーザーが操作パネル（図示しない）を介して入力する操作指令、鍋温度検知手段５、加熱板温度検知手段９から入
力される信号に基づき、あらかじめマイクロコンピュータに記憶された炊飯プログラムにより、鍋２、加熱板７の加熱制御およびモータ１５の動作制御を行う。制御手段６は、鍋加熱手段４、加熱板加熱手段８の加熱量およびモータ１５の動作を、各加熱手段およびモータの通電率及び／又は通電量によって制御する。
【００３７】
図２において、鍋は、内底面と内周面を繋ぐ緩やかな曲面形状Ｒを有し、内底径Ｂより開口部径Ａが大きくなるように、内周面が鍋開口部に向かって径が拡大する形状とする。
【００３８】
以上のように構成された炊飯器について、以下その動作、作用を説明する。
【００３９】
まず、ユーザーが、炊飯を行う米とその米量に対応する水とを鍋２に入れ、本体１に内装する。更にユーザーが目的とする炊飯メニューを選び炊飯開始スイッチ（図示しない）を操作すると、炊飯工程が実施される。
【００４０】
炊飯工程は、前炊き、炊き上げ、沸騰維持、追い炊きの各工程に大別される。まず、前炊き工程において、鍋２の温度が米の吸水に適した温度（６０℃）になるように鍋加熱手段４を制御し、鍋内の米と水とを加熱して米の吸水を促す。次に、炊き上げ工程において、鍋２の温度が所定値（１００℃）になるまで鍋加熱手段４によって鍋２を所定の熱量で加熱し、鍋内の水を沸騰状態にする。この時の温度上昇速度によって、炊飯量を判定する。沸騰維持工程において、鍋２内の水が無くなり、鍋２内の温度が米が焦げない１００℃を超えた所定値になるまで、鍋加熱手段４及び加熱板加熱手段８に通電し、米と水を加熱する。鍋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。ここで、「糊化」とは、米中の澱粉が水を吸収し、さらに熱が加わることで、膨潤、軟化した状態をいう。最後に追い炊き工程において、一定時間の間に複数回、炊飯量に応じた鍋加熱手段４及び加熱板加熱手段８による加熱（追い炊き）と加熱の停止（休止）を繰り返す。加熱及び予熱を利用して余分な水分を蒸発させ、米の糊化度を１００％近くまで引き上げる工程である。
【００４１】
前炊き、炊き上げ、沸騰維持、追い炊きの各工程別に、ユーザーが目的とする米の炊き上がり状態になるようにモータ１５を制御し本体１を偏心回転の回転数や動作と非動作の程度を設定することで鍋２内の米と水に最適な動きを与えて攪拌する。
【００４２】
前炊き工程において偏心回転させることにより、鍋２が一定の周期（本実施の形態では７０回転）で揺すられると、鍋２内の水が波立つ。この現象は、スロッシング現象として良く知られており、スロッシングとは，タンクのような液体を入れた容器に周期的な振動を与えた場合に，タンク内の液面が大きくうねる現象を言い、著しく大きなスロッシングが発生した場合には，構造物の破壊等に繋がることがある。
【００４３】
本実施の形態で、スロッシング現象が発生すると、液体の液面は通常の状態では想定できない高さに達し米が攪拌されるので、偏心回転ではない同軸回転の時のように回転数を高める必要が無く、少ないエネルギーで効果的な米の攪拌を行うことができる。これによって、米と米が密着することを防止し、水を常時米と接触させることで米と水の接触効率を向上させ吸水性能を向上することができる。
【００４４】
また、偏心回転は、同軸回転や振動のように米が鍋の片方側面に激しく偏ったりすることがなく米の上面をほぼ水平に保つことができ、鍋内の米を上下と中心から側面にわたって均一に掻き混ぜる効果を有する。
【００４５】
従って、前炊き工程において、短時間で十分に米に吸水させることができるため、従来のように吸水不足に起因して米の中心部まで糊化が進展していない炊き上がりのご飯にな
ることが無い。
【００４６】
図３は、本発明の第１の実施の形態における偏心回転によって鍋２内の米が動く様子を模式的に示したものである。
【００４７】
図３において、鍋内周面から鍋中心部に向かった米は、中心付近で混ざり合いながらお互いに押され合って鍋底面に向かって沈んでいき、鍋底面の中心から遠心方向である鍋内周面に向かって移動し鍋内周面に沿って上昇し、温度の高い鍋内壁面に沿って移動することがないように移動する。この時、米と米および米と鍋の相対位置は常時変化しており、水の流速と米の移動速度についても常時変化している。また、一粒の米に注目した場合の米の動きの軌跡は螺旋状になっている。
【００４８】
図４は、本発明の第１の実施の形態における炊き上げ工程の鍋内の米の温度遷移を従来の早炊きコースによる炊飯における温度遷移と比較した図である。
【００４９】
図４に示すように、本実施の形態での鍋中心ご飯温度と鍋底付近の温度差は従来の早炊きよりも大幅に小さくなっており、螺旋状に米を攪拌させることにより鍋内温度の均一化を図ることができることが分かる。一方、従来の早炊きでは鍋底のご飯温度が急激な温度上昇によって、米の内部まで十分に吸水していない状態で一気に米の表面のみ糊化が進んでしまうという問題がある。
【００５０】
図５は、本発明の第１の実施の形態における炊飯開始から前炊き工程終了時までの米の含水率変化を従来の早炊きコースによる炊飯における含水率変化と比較した図である。
【００５１】
図５に示すように、本実施の形態では４分未満で含水率２５％まで上昇しているが、従来の早炊きでは５分時点でも２５％未満である。よって、前炊き工程において偏心回転させることによって米同士および米と鍋の相対位置を変え、水の流速と米の移動速度が異なる強制対流を起こすことで米と水の接触効率が向上して米の吸水が促進されることが分かる。
【００５２】
次に、炊き上げ工程において偏心回転させるようにした炊飯器とすることにより、炊きむらが生じ易い工程の一つである炊き上げ工程での炊きむらを無くし食味低下を防ぐことができる。すなわち、鍋への入力電力が大きい炊き上げ工程において鍋肌に接した米が急激な温度上昇によって、米の内部まで十分に吸水していない状態で一気に米の表面のみ糊化が進んでしまうことにより、芯が残ったご飯が炊き上がりこれが炊きむらの原因の一つとなっていた。そこで、偏心回転による、米同士および米と鍋の相対位置が変化し水の流速と米の移動速度が異なる強制対流を起こすことで米と水の強制対流によって鍋肌の米を３次元的に掻き混ぜて常時同じ米が鍋肌に接している状態を回避することで炊きむらを無くすとともに、米と水の接触効率を向上させることで吸水を促進することができる。
【００５３】
また、米の表面が吸水と加熱によって糊化し、米と米がより密着し、鍋の中で大きな米の塊である米粒集合体となって内部の米粒への吸水が阻害され、熱媒体である水と米との接触効率が低下することを防ぎ、米粒と米粒をほぐしながら鍋内の米を均一に掻き混ぜることで吸水性能を向上させることができる。
【００５４】
図６は、米粒群の周りを水が通る様子を示す模式説明図、図７は、米粒群の周りを水が通る様子を示す模式説明図を示すものである。
【００５５】
図６に示すようにおいて、偏心回転による米と水の強制対流により、鍋内の米に分散力が付与されて米粒集合体の形成が阻害され、米粒Ｒ１，Ｒ１同士が互いに付着せずにバラ
バラの状態となる。従って、鍋内の水Ｗ１は、図６の点線矢印で示すように、互いに隣接する米粒Ｒ１，Ｒ１間を移動し、１つの米粒Ｒ１当たりの水Ｗ１の接触面積が大きくなる。
【００５６】
なお、図７に示すように、従来の早炊きコースによる炊飯などでは、複数の米粒Ｒ１が互いに付着して米粒群ＲＧ１が形成されているとき、水Ｗ１は、図７の点線矢印で示すように、米粒群ＲＧ１の外側を移動する。このため、１つの米粒Ｒ１当たりの水Ｗ１の接触面積が小さくなり、米Ｒ１の吸水が悪くなる。
【００５７】
また、沸騰維持工程においても、炊き上げ工程の場合と同様に、米同士および米と鍋の相対位置を変え、水の流速と米の移動速度が異なる強制対流を起こすことで偏心回転させるようにした炊飯器とすることにより、より吸水促進と糊化促進することができる。
【００５８】
さらに、水と水より密度の高い固体が存在する場合において、振動を与えるといわゆる液状化現象（地震の際に起こる液状化現象は、地盤で地下水位の高い場所や地下水位が上昇した場所で連続した振動が加わると、土粒子間の接触が切れて、土被り圧と同等の間隙水圧が生じることで発生する）が生じることで、加熱工程後半において水が蒸発し水位が米より低くなった場合においても、浮力によって水は米と同等位置に存在することが可能となり、鍋内の米と水が均一に接触することで吸水性能の向上と加熱効率の向上を同時に図ることができる。また、偏心回転は同軸回転や振動のように米が鍋の片方側面に激しく偏ったりすることで、加熱工程後半において水が蒸発し水位が米より低くなった場合において水分分布が不均一になることがないため、むらなく均一な炊き上がりのご飯を提供することができる。
【００５９】
図８は、本発明の第１の実施の形態における沸騰維持工程での米の含水率変化を従来の早炊きコースによる炊飯における含水率変化と比較した図である。
【００６０】
図８に示すように、本実施の形態では約１０分で含水率６０％まで上昇しているが、従来の早炊きでは初期の吸水速度が遅く１０分でも６０％に達していないため吸水不足による糊化不足が懸念される。これは、沸騰維持工程初期において米の表面が吸水と加熱によって糊化し、米と米がより密着し、鍋の中で大きな米の塊になって米への吸水が阻害されている現象を示している。
【００６１】
なお、本発明の実施の形態では、米と水を攪拌するために回転台１２上の炊飯器１を偏心回転しているが、鍋２を偏心回転させる構成としても同様の効果を発揮できるものである。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
以上のように、本発明にかかる炊飯器は、鍋内の温度分布の均一化とともに、被調理物が常時鍋に接触する状態の回避が可能で、更に被調理物の表面が吸水と加熱によって密着し、鍋の中で大きな塊となることを防ぎ、被調理物をほぐしながら鍋内を均一に掻き混ぜることで吸水性能を向上させることが可能となるので、他の調理器等の用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００６３】
１  本体
２  鍋
３  蓋
４  鍋加熱手段
５  鍋温度検知手段
６  制御手段
７  加熱板
８  加熱板加熱手段
９  加熱板温度検知手段
１０  加熱板シールパッキン
１１  蒸気孔
１２  回転台
１３  偏心回転機構
１４  複数個のギヤ
１５  モータ
１６  ベアリング
１７  攪拌手段
【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８】
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【図９】
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【図６】
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【図７】
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