炊飯器
【課題】過熱蒸気利用により安定的に炊飯性能向上効果をもたらす。
【解決手段】鍋と、前記鍋を加熱する鍋加熱手段と、前記鍋の温度を検知する鍋温度検知手段と、前記鍋内の炊飯物の量を判定する炊飯量判定手段と、前記鍋の上面開口部を覆う蓋と、前記鍋内の炊飯物に供給する蒸気を発生させる蒸気発生手段と、前記蒸気発生手段から発生する蒸気を加熱する蒸気加熱手段とを有し、前記蒸気発生手段は、蒸気を発生させる水を入れる水容器と、前記水容器を加熱する第２の加熱手段とにより構成され、前記第２の加熱手段はテーパー状に構成された加熱面を具備し、且前記水容器は、前記第２の加熱手段のテーパーに沿った傾斜部を有したものである。これにより、米粒などの異物が落ちても中央部の穴より排出されるため水容器との異物介在を予防することができるため安定してスチームを発生させることができるため安定的に過熱蒸気を発生させることができる。
【解決手段】鍋と、前記鍋を加熱する鍋加熱手段と、前記鍋の温度を検知する鍋温度検知手段と、前記鍋内の炊飯物の量を判定する炊飯量判定手段と、前記鍋の上面開口部を覆う蓋と、前記鍋内の炊飯物に供給する蒸気を発生させる蒸気発生手段と、前記蒸気発生手段から発生する蒸気を加熱する蒸気加熱手段とを有し、前記蒸気発生手段は、蒸気を発生させる水を入れる水容器と、前記水容器を加熱する第２の加熱手段とにより構成され、前記第２の加熱手段はテーパー状に構成された加熱面を具備し、且前記水容器は、前記第２の加熱手段のテーパーに沿った傾斜部を有したものである。これにより、米粒などの異物が落ちても中央部の穴より排出されるため水容器との異物介在を予防することができるため安定してスチームを発生させることができるため安定的に過熱蒸気を発生させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炊飯性能を向上させるために、水の沸点を超える温度の蒸気を利用する炊飯器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な家庭用の炊飯器においては、鍋内の米と水を加熱するために鍋底部に配置した鍋加熱手段が主であり、蓋内の加熱手段は鍋内の米、水の上方の空間を介するため、結果的に、補助的な加熱となる。よって、鍋内上層の米は加熱量が不足し、鍋内の米、水を均一な加熱をすることができなかった。
【０００３】
さらに、本来炊飯においては、水がほぼ無くなり米の流動性がなくなる、炊飯の最終工程である、蒸らし工程で、それまでの加熱を継続し、米澱粉の糊化を完成させることが、美味なるご飯を炊くために必須であるが、この工程で、加熱を継続すると鍋底付近の米飯が焦げてしまうため加熱を弱めることが多かった。
【０００４】
加熱を弱めることに伴う糊化不足を防止し、炊飯性能を向上させるための手段としては、蓋体に高熱源である誘導加熱コイルを設けて鍋開口部の上方から米を加熱するようなものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
図４に、特許文献１の構成を示す。図４において、１０１は本体ケースで下面には支持脚１０２を有する底板１０３が固着されている。１０４は耐熱性を有するプラスチックスによって構成された保護枠で、上部周縁部に設けられたつば部１０５が本体ケース１０１の上面に固着されている。１０６は保護枠１０４の下底部に装着された底面加熱用誘導コイル、１０７は保護枠１０４の下方側部に設置された側面加熱用誘導コイルで、保護枠１０４に収容された磁性金属層をもった鍋１０８を前記底面加熱用誘導コイル１０６とによって加熱し、鍋１０８内の米と水との内容物を加熱調理するものである。１０９は保護枠１０４の底面の中心に設けられた貫通孔に装着された温度センサ、１１０はつまみ１１１を有する蓋体で、保護枠１０４の上端部のつば部１０５上に着脱自在に載置されており、耐熱性を有するプラスチックスによって構成された内カバー１１２を断熱材１１３を介して固着している。１１４は内カバー１１２にピン１２０によって着脱自在に装着された内蓋で、その周縁部は鍋１０８のつば部に載置し、鍋１０８を覆蓋するものである。１１５は保護枠１０４のつば部１０５の内面に設置された本体側上部誘導コイルで本体ケース１０１内の電源部（図示しない）に接続されている。
【０００６】
１１６は本体側上部誘導コイル１１５によって励磁される蓋体側誘導コイルで蓋体１１０内の本体側上部誘導コイル１１５に対向する部分に装着されており、この蓋体側誘導コイル１１６に励起された電流が誘導コイル１１９に流れ、誘導コイル１１９の磁束により磁性金属板で形成された加熱板１１７が誘導加熱され、鍋１０８内の上部よりの炊飯加熱または保温加熱ができるものである。
【特許文献１】特許第２９８８０５０号公報
【特許文献２】特開２００３−１４４３０８号公報
【特許文献３】特開２００３−１４４３１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の従来の構成の炊飯器（特許文献１参照）では、鍋内上層の米が直接、誘導加熱コイルの熱放射により加熱されることになるため、蒸らし工程においては、飯の水分が蒸発して乾燥するという現象が生じている。従って、鍋内の米飯全体が十分な炊飯性能を確保できる温度まで鍋上方から誘導加熱コイルで加熱すると、鍋上層では乾燥して逆に食味が落ちてしまうため、結局、十分な加熱が行えず、鍋内全体にわたって食味は完全なものではなかった。上記従来の課題を解決する手段として、水の沸点以上の温度の過熱蒸気を炊飯量に応じて鍋内に投入することにより、ご飯の焦げや鍋上層のご飯の乾燥を防ぎながら鍋内のご飯に必要十分量の熱を与えることにより、炊澱粉が充分に糊化した食味の良いご飯を炊くことができるなどの提案がなされている（例えば、特許文献２参照）。また、蒸気を発生させる手段として第２の加熱手段を誘導加熱により構成し、水のステンレス製容器を加熱し蒸気を発生させる方法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。しかし、蒸気を発生させるため、容器を加熱するため誘導加熱方式にした場合、鍋を加熱する鍋加熱手段も誘導加熱とした場合、鍋加熱手段と第２の加熱手段を同時に通電した場合両者間の駆動電力の発振周波数が異なるため干渉現象により、いくつもの周波数が発生し、その中の所定周波数により共鳴現象が発生し、異音が生じることが有った。この問題を解決する手段として鍋加熱手段及び第２の加熱手段の発振周波数を一致させる必要があるが、両者の負荷が異なり発振周波数を一致させることは困難であった。従って前記構成を実現させる場合、鍋加熱手段と第２の加熱手段は同時通電をしないよう制御する必要が有り必要な時に蒸気を投入できないため蒸気による炊飯性能の向上を十分に発揮できないという課題があった。
【０００８】
前記課題を克服するため、第２の加熱ユニットをヒーター加熱方式とした場合ヒーター加熱は高周波を使用する必要が無いため、鍋加熱手段をどのような構成にした場合でも前記異音は回避させることができる。
【０００９】
また、第２の加熱手段にヒーター加熱方式とした場合、例えば加熱ユニットと水を入れる水容器を一体で成形し加熱することで効率的に蒸気を発生させることはできるが、水に含まれるミネラル等の不純物が容器内面に付着し熱伝導率を著しく低下させるため、お手入れが面倒であったり、機能が長期間保つことができなくなったりすることがあった。このため前記加熱ユニットと水を入れる水容器を分離して構成することが望ましい。しかし、前記加熱ユニットをヒーターで構成する場合、蒸気発生させるために、水を蒸気に変換する工程において多大な熱量が必要となるため、（水１ｇを蒸気に変換するのに必要なエネルギーは約２２５０Ｊのエネルギーが必要）加熱ユニットと水容器の接触面を大きくとる必要があるため、大きなスペースが必要となり、炊飯器が大きくなるという課題があった。また加熱ユニットと水容器の間に異物が介在した場合、加熱ユニットと水容器の熱移動が著しく制限されるため、十分な蒸気を発生させることができなくなる課題があった。
【００１０】
本発明の炊飯器は、水の沸点以上の温度の過熱蒸気を必要な時に安定的に鍋内に投入し炊飯性能を向上させると共にコンパクト化を実現するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の炊飯器は、鍋と、前記鍋を加熱する鍋加熱手段と、前記鍋の温度を検知する鍋温度検知手段と、前記鍋内の炊飯物の量を判定する炊飯量判定手段と、前記鍋の上面開口部を覆う蓋と、前記鍋内の炊飯物に供給する蒸気を発生させる蒸気発生手段と、前記蒸気発生手段から発生する蒸気を加熱する蒸気加熱手段とを有し、前記蒸気発生手段は、蒸気を発生させる水を入れる水容器と、前記水容器を加熱する第２の加熱手段とにより構成され、前記第２の加熱手段は鉛直軸に鋭角をなすテーパー状に構成された加熱面を具備し、前記水容器は前記第２の加熱手段のテーパーに沿った傾斜部を有したものである。
【００１２】
これにより、加熱面を鉛直方向に鋭角なテーパーにすることで、小さな設置面積でも広い加熱面積を確保することができるため、食味向上に必要な蒸気量を確保することができる。また、加熱面に異物が落ちた場合でも加熱面がテーパーであるため、前記異物は落下し加熱面に異物が止まることがないため蒸気を必要な時に安定的に供給することが可能となり、安定的に炊飯性能を向上させることができるものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の炊飯器は、水の沸点を超えた温度の過熱蒸気を安定的に鍋内に投入することにより、ご飯の焦げや鍋上層のご飯の乾燥を防ぎながら鍋内のご飯に必要十分量の熱を与え、炊飯量に拘わらず澱粉が充分に糊化した食味の非常に良いご飯を炊くことを可能と共にコンパクトにした炊飯器を提供するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
第１の発明は、鍋と、前記鍋を加熱する鍋加熱手段と、前記鍋の温度を検知する鍋温度検知手段と、前記鍋内の炊飯物の量を判定する炊飯量判定手段と、前記鍋の上面開口部を覆う蓋と、前記鍋内の炊飯物に供給する蒸気を発生させる蒸気発生手段と、前記蒸気発生手段から発生する蒸気を加熱する蒸気加熱手段とを有することにより、水の沸点（１００℃）を超えた温度に上昇した蒸気（過熱蒸気）を効率的に供給して炊飯が行われるため、蒸気の供給ゆえにご飯の乾燥を伴なわず、しかも、１００℃以下の蒸気供給では米粒表面に水が付着するに留まるが、１００℃以上の蒸気であるので、米の糊化を進行させるのに必要なエネルギーをもち、ご飯を焦がすことなく糊化を促進し、炊飯性能を向上させることができる。
【００１５】
また、蒸気発生手段は、蒸気を発生させる水を入れる水容器と、前記水容器を加熱する第２の加熱手段とにより構成され、前記第２の加熱手段はテーパー状に構成された加熱面を具備し、前記水容器は、前記第２の加熱手段のテーパーに沿った傾斜部を有することにより、水容器に水を入れ第２の加熱手段に載置した時に水容器の荷重が下方と外周から内側にかかる荷重の分力が発生し座りが安定する。この結果水容器の高さが水容器の径に比べ著しく高い場合であっても第２の加熱手段と水容器の安定して密着することができる。
【００１６】
また、加熱面を鉛直方向に鋭角なテーパーにすることで、小さな設置面積でも広い加熱面積を確保することができるため、食味向上に必要な蒸気量を確保することができる。また、加熱面に異物が落ちた場合でも加熱面がテーパーであるため、前記異物は落下し加熱面に異物が止まることがないため蒸気を安定的に供給することが可能となる。
【００１７】
第２の発明は、鍋内の炊飯物の量を判定する炊飯量判定手段とを備え、前記炊飯量判定手段の判定炊飯量によって前記第２の加熱手段の通電量を可変することにより、炊飯量が多い時には通電量を多くしまた炊飯量が少ない時には通電量を少なくすることにより、炊飯量大小にかかわらず安定してスチームの効果を上げることができる。
【００１８】
第３の発明は、第２の加熱手段は、シーズヒーターを鋳込み又はダイカスト成形することにより第２の加熱手段と水容器との接触面積を上げると共にヒーター温度がアルミにより分散されるため局部加熱が少なくなり熱効率が向上しスチームの効果を向上させることができる。
【００１９】
第４の発明は、第２の加熱手段の中央部には穴部を有したことにより第２の加熱手段上に米粒などの異物が落ちても中央部の穴より排出されるため水容器との異物介在を予防することができるため安定してスチームを発生させることができる。
【００２０】
第５の発明は、水容器は、第２の加熱手段中央部の穴部に挿入されるよう突起部を設けることにより水容器の座りがいっそう安定し炊飯器を持ち運んだ場合でも第２の加熱手段と水容器が常に密着させることができる。
【００２１】
（実施の形態１）
本発明の第一の実施の形態について図１〜図２を参照しながら説明する。図において１は炊飯器の本体を示し、着脱自在の鍋２を内装する。さらに鍋２の上面を覆う蓋３が開閉自在に設置されている。また鍋２を加熱する鍋加熱手段４と鍋２の温度を検知する鍋温度検知手段５、鍋内の炊飯物の量を判定する炊飯量判定手段６を本体１内部に配置する。
【００２２】
また、本体１は水タンク（水容器）７を内装しており、水タンク（水容器）７には鋳込みヒーターにて構成された第２の加熱手段８を有し、水タンク（水容器）７と第２の加熱手段８により蒸気発生手段９を構成する。前記第２の加熱手段８の加熱面８ａは鉛直軸方向に３０°傾けた傾斜面を有し、加熱面８ａの中央部には穴部８ｂが設けられている。加熱面８ａは鉛直軸方向に３０°傾けた傾斜面により、第２の加熱手段８と水タンク（水容器）７の接触面積は、両者の投影面積と比べ約２倍の過熱面積を有することとなる。さらに前記水タンク（水容器）７にも加熱面８ａの傾斜面と同勾配の傾斜面７ａを備えると共に前記穴部８ｂに嵌合するように突起部７ｂを備えている。例えば米粒等の異物が前記加熱面８ａに落ちた場合であっても、加熱面８ａは傾斜面であるため、異物は転がり前記穴部８ｂに落ち込む。蓋３内面の、鍋２の上面開口部に対向する位置には内蓋１０が備えられ、内蓋１０には蒸気孔１１である開口部が設けられ、蒸気発生手段９と蒸気孔１１が蒸気管１２により接続されている。
【００２３】
さらに、蓋３には、水タンク（水容器）７から発生する蒸気をさらに加熱する蒸気加熱手段１３を備え、また、浸水、炊き上げ、蒸らしの各工程に対して必要とされる温度の過熱蒸気を生成するために蒸気加熱手段１３を制御する蒸気温度制御手段１４を有する。１５は制御手段で、鍋温度検知手段５および炊飯量判定手段６の出力をもとに、マイクロコンピュータに記憶された炊飯のシーケンスに基づいて、鍋加熱手段４、第２の加熱手段８、蒸気加熱手段２２を制御する。さらに、蓋３には、操作手段１６が配置されている。
【００２４】
上記の構成において炊飯をおこなう動作について図２を用いて説明する。図２は炊飯時の鍋温度検知手段５の検知温度と時間と加熱出力の関係を示すもので少量炊飯と大量炊飯の場合のパターンを記載している。
【００２５】
まず、鍋２に米と水を入れた状態で、鍋２を本体１に載置する。さらに本体１に設けられた水タンク（水容器）７内に所定量の水を入れ、炊飯開始スイッチ（図示せず）を使用者が操作すると、炊飯工程が実施される。炊飯工程は浸漬、炊き上げ、蒸らしの各工程に大分されており、図２に示すような加熱パターンに従い鍋２内の米と水の状態が適正値として設定された温度や時間で制御される。浸漬工程終了後に炊き上げ工程を開始し、鍋温度検知手段５の出力を検出しながら鍋加熱手段４を駆動させ強火で鍋２内を沸騰に至らしめ、この炊き上げ工程における鍋温度検知手段５の所定温度上昇に要する時間により、炊飯量判定手段６は鍋内の炊飯物の量を判定し以後は炊飯量に応じた加熱量で炊飯を続行する。炊飯開始から鍋２内が沸騰に到達するまでのあいだに、第２の加熱手段８を駆動させることで水タンク（水容器）７内の水が熱せられ、蒸気を生成するよう準備期間を設けるこの時鍋加熱手段を動作させながら同時に第２の加熱手段を動作させることにより水タンク（水容器）７内の水が沸点に達するまでの時間短縮を図ることができる。炊飯量に応じた加熱量で鍋内の沸騰を維持させる間に米が吸水しながら米飯へ変化する糊化現象が進行し、炊飯時に鍋に入れた水が米に吸水、蒸発して概ね無くなった状態になると蒸らし工程に進む。鍋内が沸騰状態を維持している間は、第２の加熱手段８を駆動させ、この時鍋内の調理物であるご飯温度に温度バラツキが存在し一部沸点に達していない部分が存在しているが水タンク（水容器）７から適便蒸気を発生させることにより、前記の沸点に達していない部分の温度を向上させることができ、ご飯のα化を促進させ甘みを向上させることができる。なお、第２の加熱手段を駆動させる時、鍋加熱手段の電力を下げ、トータル電力がこの炊飯の最大電力以下にすることにより、第２の加熱手段及び鍋加熱手段の同時通電を行うことができる。蒸らし工程においては、澱粉の糊化を完成させ、米粒表面の余分な水分を除去することが重要であるが、すでに水分が減少して対流が停止しているため、鍋加熱手段による加熱では鍋底部のご飯は焦げやすく、焦げを避けようとすると充分な熱量を与えられないので、第２の加熱手段８と蒸気加熱手段１３を駆動して１００℃を超える温度の過熱蒸気を生成させ、蒸らし工程開始後鍋内の温度が完全に低下する前に、蒸気孔１１より蒸気を鍋内に流入させる。蒸気投入開始後、鍋内に蒸気が満遍なく行き渡るまでには炊飯量に比例した時間が必要なので、蒸気が行き渡るまでの所要時間と糊化促進反応に必要な所要時間（一例としては３分）の合計時間Ｔ２を各合数において蒸気投入時間とする。
【００２６】
すなわち、大量炊飯時の蒸気投入時間Ｔ２ｌは、少量炊飯時の蒸気投入時間Ｔ２ｓよりも、Ｔ２ｌ＞Ｔ２ｓとなるように設定する。これにより、１００℃を超える蒸気であるので、米の糊化を進行させるのに必要なエネルギーをもち、ご飯を焦がすことなく糊化を促進し、さらに余分な水分を蒸発させ炊飯性能を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
以上のように、本発明にかかる炊飯器は、水の沸点を超える温度の過熱蒸気を炊飯量に応じて鍋内に投入することにより、ご飯の焦げや鍋上層のご飯の乾燥を防ぎながら、炊飯量に拘わらず澱粉が充分に糊化した食味の非常に良いご飯を炊くことが可能となるので、焦げや乾燥を防ぎながら高温を付加することが求められる機能、例えばケーキ焼成機能や冷飯再加熱機能、殺菌機能、などを併せ持つ炊飯器等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第一の実施の形態における炊飯器の断面図
【図２】同、部分拡大断面図
【図３】同、炊飯器の炊飯工程の温度と時間と加熱出力の関係を示す図
【図４】従来例を示す炊飯器の断面図
【符号の説明】
【００２９】
２ 鍋
３ 蓋
４ 鍋加熱手段
５ 鍋温度検知手段
６ 炊飯量判定手段
７ 水タンク（水容器）
７ａ 傾斜部
７ｂ 突起部
８ 第２の加熱手段
８ａ 加熱面
８ｂ 穴部
９ 蒸気発生手段
１３ 蒸気加熱手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炊飯性能を向上させるために、水の沸点を超える温度の蒸気を利用する炊飯器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な家庭用の炊飯器においては、鍋内の米と水を加熱するために鍋底部に配置した鍋加熱手段が主であり、蓋内の加熱手段は鍋内の米、水の上方の空間を介するため、結果的に、補助的な加熱となる。よって、鍋内上層の米は加熱量が不足し、鍋内の米、水を均一な加熱をすることができなかった。
【０００３】
さらに、本来炊飯においては、水がほぼ無くなり米の流動性がなくなる、炊飯の最終工程である、蒸らし工程で、それまでの加熱を継続し、米澱粉の糊化を完成させることが、美味なるご飯を炊くために必須であるが、この工程で、加熱を継続すると鍋底付近の米飯が焦げてしまうため加熱を弱めることが多かった。
【０００４】
加熱を弱めることに伴う糊化不足を防止し、炊飯性能を向上させるための手段としては、蓋体に高熱源である誘導加熱コイルを設けて鍋開口部の上方から米を加熱するようなものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
図４に、特許文献１の構成を示す。図４において、１０１は本体ケースで下面には支持脚１０２を有する底板１０３が固着されている。１０４は耐熱性を有するプラスチックスによって構成された保護枠で、上部周縁部に設けられたつば部１０５が本体ケース１０１の上面に固着されている。１０６は保護枠１０４の下底部に装着された底面加熱用誘導コイル、１０７は保護枠１０４の下方側部に設置された側面加熱用誘導コイルで、保護枠１０４に収容された磁性金属層をもった鍋１０８を前記底面加熱用誘導コイル１０６とによって加熱し、鍋１０８内の米と水との内容物を加熱調理するものである。１０９は保護枠１０４の底面の中心に設けられた貫通孔に装着された温度センサ、１１０はつまみ１１１を有する蓋体で、保護枠１０４の上端部のつば部１０５上に着脱自在に載置されており、耐熱性を有するプラスチックスによって構成された内カバー１１２を断熱材１１３を介して固着している。１１４は内カバー１１２にピン１２０によって着脱自在に装着された内蓋で、その周縁部は鍋１０８のつば部に載置し、鍋１０８を覆蓋するものである。１１５は保護枠１０４のつば部１０５の内面に設置された本体側上部誘導コイルで本体ケース１０１内の電源部（図示しない）に接続されている。
【０００６】
１１６は本体側上部誘導コイル１１５によって励磁される蓋体側誘導コイルで蓋体１１０内の本体側上部誘導コイル１１５に対向する部分に装着されており、この蓋体側誘導コイル１１６に励起された電流が誘導コイル１１９に流れ、誘導コイル１１９の磁束により磁性金属板で形成された加熱板１１７が誘導加熱され、鍋１０８内の上部よりの炊飯加熱または保温加熱ができるものである。
【特許文献１】特許第２９８８０５０号公報
【特許文献２】特開２００３−１４４３０８号公報
【特許文献３】特開２００３−１４４３１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の従来の構成の炊飯器（特許文献１参照）では、鍋内上層の米が直接、誘導加熱コイルの熱放射により加熱されることになるため、蒸らし工程においては、飯の水分が蒸発して乾燥するという現象が生じている。従って、鍋内の米飯全体が十分な炊飯性能を確保できる温度まで鍋上方から誘導加熱コイルで加熱すると、鍋上層では乾燥して逆に食味が落ちてしまうため、結局、十分な加熱が行えず、鍋内全体にわたって食味は完全なものではなかった。上記従来の課題を解決する手段として、水の沸点以上の温度の過熱蒸気を炊飯量に応じて鍋内に投入することにより、ご飯の焦げや鍋上層のご飯の乾燥を防ぎながら鍋内のご飯に必要十分量の熱を与えることにより、炊澱粉が充分に糊化した食味の良いご飯を炊くことができるなどの提案がなされている（例えば、特許文献２参照）。また、蒸気を発生させる手段として第２の加熱手段を誘導加熱により構成し、水のステンレス製容器を加熱し蒸気を発生させる方法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。しかし、蒸気を発生させるため、容器を加熱するため誘導加熱方式にした場合、鍋を加熱する鍋加熱手段も誘導加熱とした場合、鍋加熱手段と第２の加熱手段を同時に通電した場合両者間の駆動電力の発振周波数が異なるため干渉現象により、いくつもの周波数が発生し、その中の所定周波数により共鳴現象が発生し、異音が生じることが有った。この問題を解決する手段として鍋加熱手段及び第２の加熱手段の発振周波数を一致させる必要があるが、両者の負荷が異なり発振周波数を一致させることは困難であった。従って前記構成を実現させる場合、鍋加熱手段と第２の加熱手段は同時通電をしないよう制御する必要が有り必要な時に蒸気を投入できないため蒸気による炊飯性能の向上を十分に発揮できないという課題があった。
【０００８】
前記課題を克服するため、第２の加熱ユニットをヒーター加熱方式とした場合ヒーター加熱は高周波を使用する必要が無いため、鍋加熱手段をどのような構成にした場合でも前記異音は回避させることができる。
【０００９】
また、第２の加熱手段にヒーター加熱方式とした場合、例えば加熱ユニットと水を入れる水容器を一体で成形し加熱することで効率的に蒸気を発生させることはできるが、水に含まれるミネラル等の不純物が容器内面に付着し熱伝導率を著しく低下させるため、お手入れが面倒であったり、機能が長期間保つことができなくなったりすることがあった。このため前記加熱ユニットと水を入れる水容器を分離して構成することが望ましい。しかし、前記加熱ユニットをヒーターで構成する場合、蒸気発生させるために、水を蒸気に変換する工程において多大な熱量が必要となるため、（水１ｇを蒸気に変換するのに必要なエネルギーは約２２５０Ｊのエネルギーが必要）加熱ユニットと水容器の接触面を大きくとる必要があるため、大きなスペースが必要となり、炊飯器が大きくなるという課題があった。また加熱ユニットと水容器の間に異物が介在した場合、加熱ユニットと水容器の熱移動が著しく制限されるため、十分な蒸気を発生させることができなくなる課題があった。
【００１０】
本発明の炊飯器は、水の沸点以上の温度の過熱蒸気を必要な時に安定的に鍋内に投入し炊飯性能を向上させると共にコンパクト化を実現するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の炊飯器は、鍋と、前記鍋を加熱する鍋加熱手段と、前記鍋の温度を検知する鍋温度検知手段と、前記鍋内の炊飯物の量を判定する炊飯量判定手段と、前記鍋の上面開口部を覆う蓋と、前記鍋内の炊飯物に供給する蒸気を発生させる蒸気発生手段と、前記蒸気発生手段から発生する蒸気を加熱する蒸気加熱手段とを有し、前記蒸気発生手段は、蒸気を発生させる水を入れる水容器と、前記水容器を加熱する第２の加熱手段とにより構成され、前記第２の加熱手段は鉛直軸に鋭角をなすテーパー状に構成された加熱面を具備し、前記水容器は前記第２の加熱手段のテーパーに沿った傾斜部を有したものである。
【００１２】
これにより、加熱面を鉛直方向に鋭角なテーパーにすることで、小さな設置面積でも広い加熱面積を確保することができるため、食味向上に必要な蒸気量を確保することができる。また、加熱面に異物が落ちた場合でも加熱面がテーパーであるため、前記異物は落下し加熱面に異物が止まることがないため蒸気を必要な時に安定的に供給することが可能となり、安定的に炊飯性能を向上させることができるものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の炊飯器は、水の沸点を超えた温度の過熱蒸気を安定的に鍋内に投入することにより、ご飯の焦げや鍋上層のご飯の乾燥を防ぎながら鍋内のご飯に必要十分量の熱を与え、炊飯量に拘わらず澱粉が充分に糊化した食味の非常に良いご飯を炊くことを可能と共にコンパクトにした炊飯器を提供するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
第１の発明は、鍋と、前記鍋を加熱する鍋加熱手段と、前記鍋の温度を検知する鍋温度検知手段と、前記鍋内の炊飯物の量を判定する炊飯量判定手段と、前記鍋の上面開口部を覆う蓋と、前記鍋内の炊飯物に供給する蒸気を発生させる蒸気発生手段と、前記蒸気発生手段から発生する蒸気を加熱する蒸気加熱手段とを有することにより、水の沸点（１００℃）を超えた温度に上昇した蒸気（過熱蒸気）を効率的に供給して炊飯が行われるため、蒸気の供給ゆえにご飯の乾燥を伴なわず、しかも、１００℃以下の蒸気供給では米粒表面に水が付着するに留まるが、１００℃以上の蒸気であるので、米の糊化を進行させるのに必要なエネルギーをもち、ご飯を焦がすことなく糊化を促進し、炊飯性能を向上させることができる。
【００１５】
また、蒸気発生手段は、蒸気を発生させる水を入れる水容器と、前記水容器を加熱する第２の加熱手段とにより構成され、前記第２の加熱手段はテーパー状に構成された加熱面を具備し、前記水容器は、前記第２の加熱手段のテーパーに沿った傾斜部を有することにより、水容器に水を入れ第２の加熱手段に載置した時に水容器の荷重が下方と外周から内側にかかる荷重の分力が発生し座りが安定する。この結果水容器の高さが水容器の径に比べ著しく高い場合であっても第２の加熱手段と水容器の安定して密着することができる。
【００１６】
また、加熱面を鉛直方向に鋭角なテーパーにすることで、小さな設置面積でも広い加熱面積を確保することができるため、食味向上に必要な蒸気量を確保することができる。また、加熱面に異物が落ちた場合でも加熱面がテーパーであるため、前記異物は落下し加熱面に異物が止まることがないため蒸気を安定的に供給することが可能となる。
【００１７】
第２の発明は、鍋内の炊飯物の量を判定する炊飯量判定手段とを備え、前記炊飯量判定手段の判定炊飯量によって前記第２の加熱手段の通電量を可変することにより、炊飯量が多い時には通電量を多くしまた炊飯量が少ない時には通電量を少なくすることにより、炊飯量大小にかかわらず安定してスチームの効果を上げることができる。
【００１８】
第３の発明は、第２の加熱手段は、シーズヒーターを鋳込み又はダイカスト成形することにより第２の加熱手段と水容器との接触面積を上げると共にヒーター温度がアルミにより分散されるため局部加熱が少なくなり熱効率が向上しスチームの効果を向上させることができる。
【００１９】
第４の発明は、第２の加熱手段の中央部には穴部を有したことにより第２の加熱手段上に米粒などの異物が落ちても中央部の穴より排出されるため水容器との異物介在を予防することができるため安定してスチームを発生させることができる。
【００２０】
第５の発明は、水容器は、第２の加熱手段中央部の穴部に挿入されるよう突起部を設けることにより水容器の座りがいっそう安定し炊飯器を持ち運んだ場合でも第２の加熱手段と水容器が常に密着させることができる。
【００２１】
（実施の形態１）
本発明の第一の実施の形態について図１〜図２を参照しながら説明する。図において１は炊飯器の本体を示し、着脱自在の鍋２を内装する。さらに鍋２の上面を覆う蓋３が開閉自在に設置されている。また鍋２を加熱する鍋加熱手段４と鍋２の温度を検知する鍋温度検知手段５、鍋内の炊飯物の量を判定する炊飯量判定手段６を本体１内部に配置する。
【００２２】
また、本体１は水タンク（水容器）７を内装しており、水タンク（水容器）７には鋳込みヒーターにて構成された第２の加熱手段８を有し、水タンク（水容器）７と第２の加熱手段８により蒸気発生手段９を構成する。前記第２の加熱手段８の加熱面８ａは鉛直軸方向に３０°傾けた傾斜面を有し、加熱面８ａの中央部には穴部８ｂが設けられている。加熱面８ａは鉛直軸方向に３０°傾けた傾斜面により、第２の加熱手段８と水タンク（水容器）７の接触面積は、両者の投影面積と比べ約２倍の過熱面積を有することとなる。さらに前記水タンク（水容器）７にも加熱面８ａの傾斜面と同勾配の傾斜面７ａを備えると共に前記穴部８ｂに嵌合するように突起部７ｂを備えている。例えば米粒等の異物が前記加熱面８ａに落ちた場合であっても、加熱面８ａは傾斜面であるため、異物は転がり前記穴部８ｂに落ち込む。蓋３内面の、鍋２の上面開口部に対向する位置には内蓋１０が備えられ、内蓋１０には蒸気孔１１である開口部が設けられ、蒸気発生手段９と蒸気孔１１が蒸気管１２により接続されている。
【００２３】
さらに、蓋３には、水タンク（水容器）７から発生する蒸気をさらに加熱する蒸気加熱手段１３を備え、また、浸水、炊き上げ、蒸らしの各工程に対して必要とされる温度の過熱蒸気を生成するために蒸気加熱手段１３を制御する蒸気温度制御手段１４を有する。１５は制御手段で、鍋温度検知手段５および炊飯量判定手段６の出力をもとに、マイクロコンピュータに記憶された炊飯のシーケンスに基づいて、鍋加熱手段４、第２の加熱手段８、蒸気加熱手段２２を制御する。さらに、蓋３には、操作手段１６が配置されている。
【００２４】
上記の構成において炊飯をおこなう動作について図２を用いて説明する。図２は炊飯時の鍋温度検知手段５の検知温度と時間と加熱出力の関係を示すもので少量炊飯と大量炊飯の場合のパターンを記載している。
【００２５】
まず、鍋２に米と水を入れた状態で、鍋２を本体１に載置する。さらに本体１に設けられた水タンク（水容器）７内に所定量の水を入れ、炊飯開始スイッチ（図示せず）を使用者が操作すると、炊飯工程が実施される。炊飯工程は浸漬、炊き上げ、蒸らしの各工程に大分されており、図２に示すような加熱パターンに従い鍋２内の米と水の状態が適正値として設定された温度や時間で制御される。浸漬工程終了後に炊き上げ工程を開始し、鍋温度検知手段５の出力を検出しながら鍋加熱手段４を駆動させ強火で鍋２内を沸騰に至らしめ、この炊き上げ工程における鍋温度検知手段５の所定温度上昇に要する時間により、炊飯量判定手段６は鍋内の炊飯物の量を判定し以後は炊飯量に応じた加熱量で炊飯を続行する。炊飯開始から鍋２内が沸騰に到達するまでのあいだに、第２の加熱手段８を駆動させることで水タンク（水容器）７内の水が熱せられ、蒸気を生成するよう準備期間を設けるこの時鍋加熱手段を動作させながら同時に第２の加熱手段を動作させることにより水タンク（水容器）７内の水が沸点に達するまでの時間短縮を図ることができる。炊飯量に応じた加熱量で鍋内の沸騰を維持させる間に米が吸水しながら米飯へ変化する糊化現象が進行し、炊飯時に鍋に入れた水が米に吸水、蒸発して概ね無くなった状態になると蒸らし工程に進む。鍋内が沸騰状態を維持している間は、第２の加熱手段８を駆動させ、この時鍋内の調理物であるご飯温度に温度バラツキが存在し一部沸点に達していない部分が存在しているが水タンク（水容器）７から適便蒸気を発生させることにより、前記の沸点に達していない部分の温度を向上させることができ、ご飯のα化を促進させ甘みを向上させることができる。なお、第２の加熱手段を駆動させる時、鍋加熱手段の電力を下げ、トータル電力がこの炊飯の最大電力以下にすることにより、第２の加熱手段及び鍋加熱手段の同時通電を行うことができる。蒸らし工程においては、澱粉の糊化を完成させ、米粒表面の余分な水分を除去することが重要であるが、すでに水分が減少して対流が停止しているため、鍋加熱手段による加熱では鍋底部のご飯は焦げやすく、焦げを避けようとすると充分な熱量を与えられないので、第２の加熱手段８と蒸気加熱手段１３を駆動して１００℃を超える温度の過熱蒸気を生成させ、蒸らし工程開始後鍋内の温度が完全に低下する前に、蒸気孔１１より蒸気を鍋内に流入させる。蒸気投入開始後、鍋内に蒸気が満遍なく行き渡るまでには炊飯量に比例した時間が必要なので、蒸気が行き渡るまでの所要時間と糊化促進反応に必要な所要時間（一例としては３分）の合計時間Ｔ２を各合数において蒸気投入時間とする。
【００２６】
すなわち、大量炊飯時の蒸気投入時間Ｔ２ｌは、少量炊飯時の蒸気投入時間Ｔ２ｓよりも、Ｔ２ｌ＞Ｔ２ｓとなるように設定する。これにより、１００℃を超える蒸気であるので、米の糊化を進行させるのに必要なエネルギーをもち、ご飯を焦がすことなく糊化を促進し、さらに余分な水分を蒸発させ炊飯性能を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
以上のように、本発明にかかる炊飯器は、水の沸点を超える温度の過熱蒸気を炊飯量に応じて鍋内に投入することにより、ご飯の焦げや鍋上層のご飯の乾燥を防ぎながら、炊飯量に拘わらず澱粉が充分に糊化した食味の非常に良いご飯を炊くことが可能となるので、焦げや乾燥を防ぎながら高温を付加することが求められる機能、例えばケーキ焼成機能や冷飯再加熱機能、殺菌機能、などを併せ持つ炊飯器等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第一の実施の形態における炊飯器の断面図
【図２】同、部分拡大断面図
【図３】同、炊飯器の炊飯工程の温度と時間と加熱出力の関係を示す図
【図４】従来例を示す炊飯器の断面図
【符号の説明】
【００２９】
２ 鍋
３ 蓋
４ 鍋加熱手段
５ 鍋温度検知手段
６ 炊飯量判定手段
７ 水タンク（水容器）
７ａ 傾斜部
７ｂ 突起部
８ 第２の加熱手段
８ａ 加熱面
８ｂ 穴部
９ 蒸気発生手段
１３ 蒸気加熱手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鍋と、前記鍋を加熱する鍋加熱手段と、前記鍋の温度を検知する鍋温度検知手段と、前記鍋内の炊飯物の量を判定する炊飯量判定手段と、前記鍋の上面開口部を覆う蓋と、前記鍋内の炊飯物に供給する蒸気を発生させる蒸気発生手段と、前記蒸気発生手段から発生する蒸気を加熱する蒸気加熱手段とを有し、前記蒸気発生手段は、蒸気を発生させる水を入れる水容器と、前記水容器を加熱する第２の加熱手段とにより構成され、前記第２の加熱手段は鉛直軸に鋭角をなすテーパー状に構成された加熱面を具備し、且前記水容器は、前記第２の加熱手段のテーパーに沿った傾斜部を有した炊飯器。
【請求項２】
鍋内の炊飯物の量を判定する炊飯量判定手段とを備え、前記炊飯量判定手段の判定炊飯量によって前記第２の加熱手段の通電量を可変する請求項１記載の炊飯器。
【請求項３】
第２の加熱手段は、シーズヒーターを鋳込み又はダイカスト成形した請求項１記載の炊飯器。
【請求項４】
第２の加熱手段の中央部には穴部を有した請求項１記載の炊飯器。
【請求項５】
水容器は、第２の加熱手段中央部の穴部に挿入されるよう突起部を設けた請求項４に記載の炊飯器。
【請求項１】
鍋と、前記鍋を加熱する鍋加熱手段と、前記鍋の温度を検知する鍋温度検知手段と、前記鍋内の炊飯物の量を判定する炊飯量判定手段と、前記鍋の上面開口部を覆う蓋と、前記鍋内の炊飯物に供給する蒸気を発生させる蒸気発生手段と、前記蒸気発生手段から発生する蒸気を加熱する蒸気加熱手段とを有し、前記蒸気発生手段は、蒸気を発生させる水を入れる水容器と、前記水容器を加熱する第２の加熱手段とにより構成され、前記第２の加熱手段は鉛直軸に鋭角をなすテーパー状に構成された加熱面を具備し、且前記水容器は、前記第２の加熱手段のテーパーに沿った傾斜部を有した炊飯器。
【請求項２】
鍋内の炊飯物の量を判定する炊飯量判定手段とを備え、前記炊飯量判定手段の判定炊飯量によって前記第２の加熱手段の通電量を可変する請求項１記載の炊飯器。
【請求項３】
第２の加熱手段は、シーズヒーターを鋳込み又はダイカスト成形した請求項１記載の炊飯器。
【請求項４】
第２の加熱手段の中央部には穴部を有した請求項１記載の炊飯器。
【請求項５】
水容器は、第２の加熱手段中央部の穴部に挿入されるよう突起部を設けた請求項４に記載の炊飯器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００６−２３０４３３（Ｐ２００６−２３０４３３Ａ）
【公開日】平成１８年９月７日（２００６．９．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−４５０３２（Ｐ２００５−４５０３２）
【出願日】平成１７年２月２２日（２００５．２．２２）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月７日（２００６．９．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月２２日（２００５．２．２２）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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