炊飯器
【課題】従来例の炊飯器は高い炊飯性能を実現する（おいしいご飯を炊く）ために、蒸気を投入しているが、蒸気圧が上昇するに従ってご飯の表面に蒸気が集中し、特に最大量炊飯時などには蒸気がご飯の隙間を通って鍋の底まで届かないことが懸念されていた。また、その場合ご飯の表面に蒸気が集中するためにご飯の上部と下部の食味の違いに与える影響も無視できないものであった。
【解決手段】上面が開口した本体１と、前記本体内に着脱自在に収納される鍋２と、前記本体を開閉自在に覆う蓋３と、前記鍋を加熱する鍋加熱手段４と、貯水部７と、前記貯水部内の水を加熱して蒸気を発生させる貯水部加熱手段８と、接地電極２０と前記接地電極との間のコロナ放電でマイナスイオンを発生させるイオン化針２２を有し、蒸気およびマイナスイオンを前記鍋内に投入するようにした炊飯器を提供する。
【解決手段】上面が開口した本体１と、前記本体内に着脱自在に収納される鍋２と、前記本体を開閉自在に覆う蓋３と、前記鍋を加熱する鍋加熱手段４と、貯水部７と、前記貯水部内の水を加熱して蒸気を発生させる貯水部加熱手段８と、接地電極２０と前記接地電極との間のコロナ放電でマイナスイオンを発生させるイオン化針２２を有し、蒸気およびマイナスイオンを前記鍋内に投入するようにした炊飯器を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炊飯器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示された従来例の炊飯器は、鍋加熱手段による加熱に加えて、鍋上方から蒸気を鍋内に投入し炊飯及び水の加熱を行う。図３を用いて、従来例の炊飯器を説明する。図３は従来例の炊飯器の断面図である。図３において、９１は炊飯器本体、９２は本体９１に着脱自在に内装される鍋、９３は鍋９２の上面を開閉自在に覆う蓋である。９４は鍋を加熱する鍋加熱手段である。９５は本体９１に内装される蒸気発生手段であり、水タンク９６と水タンク加熱手段９７とを有する。水タンク９６内の水は水タンク加熱手段９７によって加熱され、沸騰する。水タンク９６で発生した蒸気は、蒸気管９８を通って蒸気孔９９から鍋９２に投入される。従来例の炊飯器は、上層のご飯を乾燥させることなく、鍋９２内に温度の高い蒸気を炊飯工程（時間順に前炊き、炊き上げ、沸騰維持、蒸らしに大分される）における沸騰維持終了後すぐに投入して糊化を促進させるので、ご飯の食味を向上することができる。
【特許文献１】特開２００３−１４４３０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら前記従来の構成では上述のように、水タンク９６で発生した蒸気が、蒸気管９８を通って蒸気孔９９から鍋９２に投入され、蒸気圧が上昇するに従ってご飯の表面に蒸気が集中し、特に最大量炊飯時などには蒸気がご飯の隙間を通って鍋の底まで届かないことが懸念されていた。これにより、炊飯終了時におけるご飯の上部と下部との食味の違いに与える影響も無視できないものであった。また、炊飯終了後にご飯を一定温度（約６０℃〜約７５℃）で保持保存する保温工程中に、炊き上がりに近いご飯を提供する目的でご飯の温度を炊飯終了時並みに上昇させる再加熱工程を有しているが、この再加熱工程では、鍋加熱を行いながら蒸気を鍋内に投入することで保温工程中にご飯から蒸発した水分を補給しながらご飯を加熱しているが、蒸気投入時のご飯の温度が炊き上げ終了時よりも３０℃以上低いことに起因して蒸気がご飯表面で結露しやすいということも懸念されていた。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記従来の課題を解決するために、本発明の炊飯器は、上面が開口した本体と、前記本体内に着脱自在に収納される鍋と、前記本体を開閉自在に覆う蓋と、前記鍋を加熱する鍋加熱手段と、蒸気発生手段と、マイナスイオン発生手段とを有し、蒸気およびマイナスイオンを前記鍋内に投入するようにしたものである。
【０００５】
一般的にある物質から水が蒸発する場合、蒸発エネルギーを受けてマイナスに帯電する蒸気とプラスに帯電する水分に別れる。蒸気は炊飯器の外に排出されてしまうため、ご飯の表面にはプラス電荷を帯びた水分が残留する。このプラス電荷を帯びた水分はご飯の表面から内部に入り込みご飯全体としてはプラスに帯電した状態となり、マイナス電荷を帯びた物質を引き寄せやすくなる。
【０００６】
よって、上記発明のように蒸気とマイナスイオンを混合し蒸気をマイナスに帯電した上で鍋内に投入することでプラスに帯電したご飯の表面に吸着されやすくなり、米の一粒一粒を電気的に中和するように蒸気がご飯表面から鍋底のご飯まで均一に行きわたる。このことによりご飯全体にわたって乾燥を伴わずに糊化を促進できるため、ご飯の食味を向上させることができるものである。また、保温工程中にご飯を再加熱する目的で、鍋加熱と同時に蒸気を投入する場合においても蒸気がご飯の表面で結露することはなくご飯全体にわたって炊きたてのご飯と遜色の無い仕上がりにすることができるものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の炊飯器は、蒸気とマイナスイオンを混合し蒸気をマイナスに帯電した上で鍋内に投入することでご飯表面から鍋底のご飯まで鍋内全体にわたってご飯の食味を向上することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
第１の発明は、上面が開口した本体と、前記本体内に着脱自在に収納される鍋と、前記本体を開閉自在に覆う蓋と、前記鍋を加熱する鍋加熱手段と、蒸気発生手段と、マイナスイオン発生手段とを有し、蒸気およびマイナスイオンを前記鍋内に投入するようにした炊飯器とすることにより、蒸気とマイナスイオンを混合し蒸気をマイナスに帯電した上で鍋内に投入することでプラスに帯電したご飯の表面に吸着されやすくなり、米の一粒一粒を電気的に中和するように蒸気がご飯表面から鍋底のご飯まで均一に行きわたる。これにより、鍋内全体にわたってご飯の食味を向上することができる。また、保温時にご飯を再加熱する目的で、鍋加熱と同時に蒸気を投入する場合においても蒸気がご飯の表面で結露することはなくご飯全体にわたって炊きたてのご飯と遜色の無い仕上がりにすることができる。
【０００９】
第２の発明は、上面が開口した本体と、前記本体内に着脱自在に収納される鍋と、前記本体を開閉自在に覆う蓋と、前記鍋を加熱する鍋加熱手段と、微細水粒子発生手段と、マイナスイオン発生手段とを有し、微粒化された水（以下微細水粒子と表現する）およびマイナスイオンを鍋内に投入するようにした炊飯器とすることにより、微粒化手段の入出力を制御することで投入する微細水粒子の粒径を制御し単位時間当たりに生成する微細水粒子の生成量を制御することができる。このことにより、ご飯の種類、量、温度に応じて最適な粒径（数十ｎｍ〜数μｍ）の帯電した微細水粒子を投入することで、柔らかく炊ける性質の米（魚沼産コシヒカリ、宮城産ササニシキなど）か、標準的な性質の米（一般のコシヒカリ、ササニシキ、夏場の魚沼産コシヒカリ、新米のきらら３９７など）か、硬く炊ける性質の米（きらら３９７、夏場のコシヒカリ、ササニシキなど）かを判断し、蒸らし工程における微細水粒子およびマイナスイオンの投入時間を制御する。以上のようにご飯の種類によって炊飯時間を変えることなく（従来は蒸気の投入時間を変化させていた）ご飯全体の食味を向上させることができる。
【００１０】
第３の発明は、特に、第１〜２のいずれか１つの発明の蒸気または微粒化された水を前記鍋内に導く蒸気流路を有し、前記蒸気流路内でマイナスイオンを発生するようにした炊飯器とすることにより、貯水部から発生した蒸気および微細水粒子を直接帯電することができ蒸気の帯電効率が良くなり蒸気および微細水粒子はご飯表面から鍋底のご飯までより均一に行きわたらせることができるものである。
【００１１】
第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明の炊飯を行う米の性質情報を入力する入力手段と、前記入力された米の性質情報に応じて炊飯パターンを設定する炊飯パターン設定手段とを有し、米の性質情報に応じて前記鍋内に投入する蒸気および微細水粒子の投入量を変化させるようにすることで、炊飯を行う米が柔らかく炊ける性質の米（魚沼産コシヒカリ、宮城産ササニシキなど）か、標準的な性質の米（一般のコシヒカリ、ササニシキ、夏場の魚沼産コシヒカリ、新米のきらら３９７など）か、硬く炊ける性質の米（きらら３９７、夏場のコシヒカリ、ササニシキなど）かを判断し、鍋内に投入する蒸気および微細水粒子の量を変化させるので、米の性質に合わせて最適な炊飯を行うことができる。蒸気および微細水粒子の投入量は、貯水部加熱手段および微粒化手段の入出力によって制御できるものである。
【００１２】
第５の発明は、特に、第４の発明の米の性質情報に応じて前記鍋内に投入するマイナスイオンの量をコロナ放電の印加電圧と印加時間によって制御するようにしたことで、炊飯を行う米が柔らかく炊ける性質の米（魚沼産コシヒカリ、宮城産ササニシキなど）か、標準的な性質の米（一般のコシヒカリ、ササニシキ、夏場の魚沼産コシヒカリ、新米のきらら３９７など）か、硬く炊ける性質の米（きらら３９７、夏場のコシヒカリ、ササニシキなど）かを判断し、鍋内に投入するマイナスイオンの量を変化させるので、米の性質に合わせて最適な炊飯を行うことができる。
【００１３】
第６の発明は、特に、第２の発明の貯水部内の水を超音波発振器により振動させ、微粒化された水を生成させるようにすることで、発振周波数、発振強度を変化させることにより微細水粒子の粒径、微細水粒子の量を任意に設定することができ米の性質に合わせて最適な炊飯を行うことができる。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における炊飯器の断面図を示したものである。
【００１５】
図１において、１は炊飯器の本体を示す。本体１は着脱自在の鍋２を内装する。本体１には、その上面を覆う蓋３が開閉自在に配設されている。実施の形態１の炊飯器は後述する方法で鍋２を誘導加熱し、鍋２内の米と水を加熱調理する。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、蒸気発生手段６（水タンク（貯水部）７、水タンク加熱手段８から成る）、水タンク温度検知手段９、および制御手段７０を有する。蓋３は更に、鍋２の開口部を覆う加熱板１０、加熱板１０を誘導加熱する加熱板加熱手段１１（誘導加熱コイルである）、加熱板１０の温度を検知する加熱板温度検知手段１２、蒸気発生手段６で発生した蒸気を鍋２内に導くための蒸気導入通路１３およびマイナスイオン発生手段１４を有する。加熱板１０は、加熱板シールパッキン１５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１０は、中心部に蒸気孔１６、端部に蒸気投入口１７を有する。加熱板温度検知手段１２は、加熱板１０に圧接される。蓋３の中心部の蒸気孔１６と対向する部分に蒸気孔１８を有し、蓋３の下面の蓋シールパッキン１９が設けられる。マイナスイオン発生手段１４は、接地電極２０と印加電極２１によって保持されているイオン化針２２と、印加電極２１に高電圧を印加するための印加電圧回路である内部昇圧器２３と、内部昇圧器２３から印加電極２１に給電する高電圧印加ケーブル２４を有する。印加電極２１の材料としてはステンレス、銅、アルミ、真鍮などの金属で形成され、接地電極２０の材料としては、電気的な導体又は半導体の何れでも良く、例えばステンレス、真鍮、アルミニウムなどの薄板もしくは金網などを使用することができる。また、カーボンなどの導電材を混入した合成樹脂や導電性塗料を塗布した部材を使用することもできる。
【００１６】
制御手段７０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７０（マイクロコンピュータ）はソフトウエアにより、ユーザが操作パネル（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１２、水タンク温度検知手段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１０、水タンク７の加熱制御および印加電極２１への電圧制御を行う。制御手段７０は、鍋加熱手段４、加熱板加熱手段１１、水タンク加熱手段８の加熱量を、各加熱手段の通電率及び／又は通電量によって制御する。
【００１７】
以上のように構成された本発明の実施の形態１における炊飯器の炊飯工程の動作を説明する。
【００１８】
ユーザが、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。更にユーザが炊飯開始スイッチ（図示しない）を操作すると、炊飯工程が実施される。炊飯工程は、時間順に前炊き、炊き上げ、沸騰維持、蒸らしに大分される。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（５０℃）になるように鍋加熱手段４を制御し、鍋２内の米と水とを加熱する。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の水が無くなり、鍋２の温度が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１１に通電し、米と水を加熱する。
【００１９】
最後に蒸らし工程において、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１１による加熱（追い炊き）と加熱の停止（休止）を繰り返す。蒸らし工程では、制御手段７０は水タンク温度検知手段９からの信号に応じて水タンク７内の水が１００℃になるまで水タンク加熱手段８に通電し続ける。水タンク温度検知手段９が１００℃を検知すると、内部昇圧器２３に信号を与え、高電圧印加ケーブル２４を介して印加電極２１に直流電圧が印加され、接地電極２０とイオン化針２２の間でのコロナ放電によってマイナスイオンの発生がなされる。発生したマイナスイオンと水タンク７で発生した蒸気が混合し、蒸気投入口１７から鍋２内に供給される。加熱板１０と蓋３との間には蓋シールパッキン１９が設けられているので、蒸気は確実に鍋２内に供給される。
【００２０】
前述のとおり、一般的にある物質から水が蒸発する場合、蒸発エネルギー（本実施の形態では加熱エネルギーであり、振動エネルギー、衝突エネルギーなどによる水の蒸発も含む）を受けてマイナスに帯電する蒸気とプラスに帯電する水分に別れる。蒸気は炊飯器の外に排出されてしまうため、ご飯の表面にはプラス電荷を帯びた水分が残留する。このプラス電荷を帯びた水分はご飯の表面から内部に入り込みご飯全体としてはプラスに帯電した状態となり、マイナス電荷を帯びた物質を引き寄せやすくなる。
【００２１】
よって、蒸気とマイナスイオンを混合し蒸気をマイナスに帯電した上で鍋内に投入することでプラスに帯電したご飯の表面に吸着されやすくなり、米の一粒一粒を電気的に中和するように蒸気がご飯表面から鍋底のご飯まで均一に行きわたる。このことによりご飯全体にわたって乾燥を伴わずに糊化を促進でき、米の一粒一粒を包み込む。従ってご飯の温度が高温に保たれ糊化が進み、ご飯の甘み及び香りが増し、鍋内全体にわたってご飯の食味を向上することができる。蒸気を供給しながら、鍋加熱手段４及び加熱板加熱手段１０による追い炊き加熱を行うので、ご飯の乾燥と焦げを抑えることができる。仮に水タンク７の水が全て蒸発すると、水タンク７の温度が所定温度を超え、水タンク温度検知手段９は、水タンク７の温度が所定温度を超えたことを検知し、水タンク加熱手段８への通電を止めると同時に印加電極２１への通電を停止する。
【００２２】
炊飯工程が終了すると、保温工程に移行し鍋温度検知手段５によりご飯の劣化を最小限に抑える温度（６０℃）に温調保温される。保温工程中に炊き上がりに近いご飯（温度・含水率の上昇、保温臭の低減）を得るために再加熱工程を有している。ユーザが再加熱スイッチ（図示しない）を操作すると制御手段７０は水タンク温度検知手段９からの信号に応じて水タンク７内の水が１００℃になるまで水タンク加熱手段８に通電し続ける。水タンク温度検知手段９が１００℃を検知すると、内部昇圧器２３に信号を与え、高電圧印加ケーブル２４を介して印加電極２１に直流電圧が印加され、接地電極２０とイオン化針２２の間でのコロナ放電によってマイナスイオンの発生がなされる。発生したマイナスイオンと水タンク７で発生した蒸気が混合し、蒸気投入口１７から鍋２内に供給される。
【００２３】
保温工程中はご飯から一定量の水分が蒸発するため、ご飯全体としてはプラスに帯電した状態となり、マイナス電荷を帯びた物質を引き寄せやすくなっている。
【００２４】
よって、蒸気とマイナスイオンを混合し蒸気をマイナスに帯電した上で鍋内に投入することでプラスに帯電したご飯の表面に吸着されやすくなり、米の一粒一粒を電気的に中和するように蒸気がご飯表面から鍋底のご飯まで均一に行きわたる。このことによりご飯表面での蒸気の結露を防止することができ、蒸気を供給しながら、鍋加熱手段４及び加熱板加熱手段１０による追い炊き加熱を行うので、ご飯の乾燥と焦げを抑えることができ、鍋内全体にわたってご飯の食味を向上することができる。仮に水タンク７の水が全て蒸発すると、水タンク７の温度が所定温度を超え、水タンク温度検知手段９は、水タンク７の温度が所定温度を超えたことを検知し、水タンク加熱手段８への通電を止めると同時に印加電極２１への通電を停止する。
【００２５】
また、ユーザは炊飯開始前に、炊飯器の操作パネル（図示しない）を操作し、炊飯する米の銘柄を制御手段７０に指定できる。制御手段７０は指定された銘柄が、柔らかく炊ける性質の米（魚沼産コシヒカリ、宮城産ササニシキなど）か、標準的な性質の米（一般のコシヒカリ、ササニシキ、夏場の魚沼産コシヒカリ、新米のきらら３９７など）か、硬く炊ける性質の米（きらら３９７、夏場のコシヒカリ、ササニシキなど）かを判断し、蒸らし工程における蒸気およびマイナスイオンの投入時間を制御する。制御手段７０は蒸らし工程において、米が、柔らかく炊ける性質の米の場合蒸気を３分間鍋２に供給し、標準的な性質の米の場合蒸気を５分間鍋２に供給し、硬く炊ける性質の米の場合蒸気を８分間鍋２に供給する。実施の形態１の炊飯器は、米の性質に合わせて最適な炊飯を行える。
【００２６】
なお、蒸気の投入時間に代えて、水タンク加熱手段８の入出力を変化させることにより蒸気の投入量を変化させるようにしてもよい。さらに蒸気の投入量の変化に対応してマイナスイオンの投入量を変化させ、蒸気の帯電率を一定に保つ必要がある。マイナスイオンの発生量を変化させるためには印加電極２１に印加する直流電圧を−１．５ｋＶ〜−２．５ｋＶの間で調節しコロナ放電の放電エネルギーを加減することで空気分子から奪われる離脱電子（マイナスイオンを形成する）の発生量を変化させるとよい。
【００２７】
また、本実施の形態では蒸気流路内にマイナスイオン発生手段を設置しているが、このことによりマイナスイオン発生と同時に貯水部から発生した蒸気を直接帯電することができ、蒸気の帯電効率が良くなり蒸気はご飯表面から鍋底のご飯までより均一に行きわたらせることができるものである。
【００２８】
以上のように実施の形態１の炊飯器は、蒸気とマイナスイオンを混合し蒸気をマイナスに帯電した上で鍋内に投入することでプラスに帯電したご飯の表面に吸着されやすくなり、米の一粒一粒を電気的に中和するように蒸気がご飯表面から鍋底のご飯まで均一に行きわたる。これにより、鍋内全体にわたってご飯の食味を向上することができる。また、保温時にご飯を再加熱する目的で、鍋加熱と同時に蒸気を投入する場合においても蒸気がご飯の表面で結露することはなくご飯全体にわたって炊きたてのご飯と遜色の無い仕上がりにすることができる。
【００２９】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２における炊飯器の断面図を示したものである。３０は微細水粒子発生手段であり、水タンク（貯水部）３１と超音波発振器３２および送風機３３より構成される。本実施の形態では、超音波発振器３２は出力４０ｋＨｚ−１６０ｋＨｚの出力可変タイプの発振器を用い、マスター発振動作中に負荷（温度、水位、電源電圧と負荷の変化などの違いに応じてインピーダンスが変化する）の変化をプロセッサ（図示しない）が補正制御することで、常に一定粒径の微細水粒子を発生させることができる機能を有する。また、発振強度（時間ではない）を無段階に調節することで、微細水粒子の粒径を無段階に調節できる。
【００３０】
蓋３は、鍋２の開口部を覆う加熱板４０、加熱板４０を誘導加熱する加熱板加熱手段４１（誘導加熱コイルである）、加熱板４０の温度を検知する加熱板温度検知手段４２を有する。加熱板４０は、加熱板シールパッキン４３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４０は、中心部に蒸気孔４４を有する。加熱板４０の、加熱板加熱手段４１と対向する部分に蒸気加熱部４５を形成する加熱空間が設けられる。くぼみには蒸気加熱部温度検知手段４６が設けられ、くぼみの外側には蒸気投入孔４７が設けられる。蓋３の下面中心部の蒸気孔４４と対向する部分に、蒸気孔４８が設けられる。蓋シールパッキン４９の外側かつ蒸気導入通路１３の鍋側の出口に逆止弁付蒸気孔５０が設けられる。蓋シールパッキン４９は、蓋３の下面に、蒸気孔４８を囲むように設けられる。加熱板温度検知手段４２は、加熱板４０の蓋シールパッキン４９の外側部分に圧接される。蒸気シールパッキン５１は、蒸気加熱部４５及び蒸気投入孔４７を囲むように設けられる。
【００３１】
制御手段７０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７０（マイクロコンピュータ）はソフトウエアにより、ユーザが操作パネル（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４２、超音波発振器３２のプロセッサ（図示しない）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４０の加熱制御および超音波発振器３２の出力制御および印加電極２１への電圧制御を行う。制御手段７０は、鍋加熱手段４、加熱板加熱手段４１の加熱量各加熱手段の通電率及び／又は通電量によって制御し、超音波発振器３２の出力を発振強度によって制御する。
【００３２】
以上のように構成された本発明の実施の形態２における炊飯器の炊飯工程の動作を説明する。
【００３３】
ユーザが、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。更にユーザが炊飯開始スイッチ（図示しない）を操作すると、炊飯工程が実施される。炊飯工程は、時間順に前炊き、炊き上げ、沸騰維持、蒸らしに大分される。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（５０℃）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する。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の水が無くなり、鍋２の温度が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１１に通電し、米と水を加熱する。
【００３４】
最後に蒸らし工程において、一定時間の間に複数回、炊飯量に応じた鍋加熱手段４による加熱（追い炊き）と加熱の停止（休止）を繰り返す。蒸らし工程では、制御手段７０は加熱板加熱手段４１に通電し、加熱板温度検知手段４２の出力信号に基づき加熱板４０の温度を１３０℃に制御する。蒸らし工程では、制御手段７０は水タンク３１の水が基準水位にある時、超音波発振器３２および送風機３３が動作状態になって高周波電力が超音波発振器３２から超音波振動素子（図示しない）に供給される。従って、超音波振動素子から発生した高周波エネルギーが水タンク３１内の水に供給され、数μｍ以下の微細水粒子が水タンク３１内の水面から発生する。図２に矢印で示すように、送風機３３により水タンク３１の内部空間（水面より上部の空気層）に供給された空気は水タンク３１内の水面から発生した微細水粒子とともに蒸気導入通路１３に導入される。同時に内部昇圧器２３に信号を与え、高電圧印加ケーブル２４を介して印加電極２１に直流電圧が印加され、接地電極２０とイオン化針２２の間でのコロナ放電によってマイナスイオンの発生がなされる。発生したマイナスイオンと水タンク３１で発生した微細水粒子が混合し、蒸気加熱部４５に導入される。蒸気加熱部４５内で加熱された高温の微細水粒子（蒸気）は、蒸気投入孔４７から鍋２内に供給される。加熱板４０と蓋３との間には蒸気シールパッキン５１が設けられており、高温の微細水粒子（蒸気）は確実に鍋２内に供給される。また、蒸気導入通路１３の鍋側の出口に逆止弁付蒸気孔５０が設けられているため、炊飯中に発生した蒸気とおねばが蒸気導入通路１３に流れ込むことはない。
【００３５】
よって、微細水粒子（数μｍ以下）をマイナスイオンと混合し微細水粒子をマイナスに帯電した上で鍋内に投入することでプラスに帯電したご飯の表面に吸着されやすくなり、米の一粒一粒を電気的に中和するように微細水粒子がご飯表面から鍋底のご飯まで均一に行きわたる。このことによりご飯全体にわたって乾燥を伴わずに糊化を促進でき、米の一粒一粒を包み込む。従ってご飯の温度が高温に保たれ糊化が進み、ご飯の甘み及び香りが増し、鍋内全体にわたってご飯の食味を向上することができる。微細水粒子を供給しながら、鍋加熱手段４及び加熱板加熱手段１１による追い炊き加熱を行うので、ご飯の乾燥と焦げを抑えることができる。仮に水タンク３１の水が全てなくなると、インピーダンスが急激に変化することで超音波発振器３２内のプロセッサ（図示しない）が超音波振動素子（図示しない）への高周波電力の供給を停止すると同時に送風機３３への通電を停止する。
【００３６】
また、ユーザは炊飯開始前に、炊飯器の操作パネル（図示しない）を操作し、炊飯する米の銘柄を制御手段７０に指定できる。制御手段７０は指定された銘柄が、柔らかく炊ける性質の米（魚沼産コシヒカリ、宮城産ササニシキなど）か、標準的な性質の米（一般のコシヒカリ、ササニシキ、夏場の魚沼産コシヒカリ、新米のきらら３９７など）か、硬く炊ける性質の米（きらら３９７、夏場のコシヒカリ、ササニシキなど）かを判断し、蒸らし工程における微細水粒子の粒径を制御する。制御手段７０は蒸らし工程において、米が、柔らかく炊ける性質の米の場合、直径数十ｎｍ程度の微細水粒子を鍋２に供給し、標準的な性質の米の場合、直径数百ｎｍ程度の微細水粒子を鍋２に供給し、硬く炊ける性質の米の場合、直径数μｍの微細水粒子を鍋２に供給する。これにより実施の形態２の炊飯器は、米の性質に合わせて最適な炊飯を行え、しかも米の性質によって炊飯時間が長くなったり短くなったりすることがない。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
以上のように、本発明の炊飯器は、蒸気とマイナスイオンを混合し蒸気をマイナスに帯電した上で鍋内に投入することで、ご飯表面から鍋底のご飯まで鍋内全体にわたってご飯の食味を向上することができ、家庭用または業務用の炊飯器として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態１における炊飯器の断面図
【図２】本発明の実施の形態２における炊飯器の断面図
【図３】従来の炊飯器の断面図
【符号の説明】
【００３９】
１ 本体
２ 鍋
３ 蓋
４ 鍋加熱手段
５ 鍋温度検知手段
６ 蒸気発生手段
７、３１ 水タンク（貯水部）
８ 水タンク加熱手段
９ 水タンク温度検知手段
１０、４０ 加熱板
１１、４１ 加熱板加熱手段
１２、４２ 加熱板温度検知手段
１３ 蒸気導入通路
１４ マイナスイオン発生手段
１５、４３ 加熱板シールパッキン
１６、１８、４４、４８ 蒸気孔
１７、４７ 蒸気投入孔
１９、４９ 蓋シールパッキン
２０ 接地電極
２１ 印加電極
２２ イオン化針
２３ 内部昇圧器
２４ 高電圧印加ケーブル
３０ 微細水粒子発生手段
３２ 超音波発振器
３３ 送風機
４５ 蒸気加熱部
４６ 蒸気加熱部温度検知手段
５０ 逆止弁付蒸気孔
５１ 蒸気シールパッキン
７０ 制御手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炊飯器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示された従来例の炊飯器は、鍋加熱手段による加熱に加えて、鍋上方から蒸気を鍋内に投入し炊飯及び水の加熱を行う。図３を用いて、従来例の炊飯器を説明する。図３は従来例の炊飯器の断面図である。図３において、９１は炊飯器本体、９２は本体９１に着脱自在に内装される鍋、９３は鍋９２の上面を開閉自在に覆う蓋である。９４は鍋を加熱する鍋加熱手段である。９５は本体９１に内装される蒸気発生手段であり、水タンク９６と水タンク加熱手段９７とを有する。水タンク９６内の水は水タンク加熱手段９７によって加熱され、沸騰する。水タンク９６で発生した蒸気は、蒸気管９８を通って蒸気孔９９から鍋９２に投入される。従来例の炊飯器は、上層のご飯を乾燥させることなく、鍋９２内に温度の高い蒸気を炊飯工程（時間順に前炊き、炊き上げ、沸騰維持、蒸らしに大分される）における沸騰維持終了後すぐに投入して糊化を促進させるので、ご飯の食味を向上することができる。
【特許文献１】特開２００３−１４４３０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら前記従来の構成では上述のように、水タンク９６で発生した蒸気が、蒸気管９８を通って蒸気孔９９から鍋９２に投入され、蒸気圧が上昇するに従ってご飯の表面に蒸気が集中し、特に最大量炊飯時などには蒸気がご飯の隙間を通って鍋の底まで届かないことが懸念されていた。これにより、炊飯終了時におけるご飯の上部と下部との食味の違いに与える影響も無視できないものであった。また、炊飯終了後にご飯を一定温度（約６０℃〜約７５℃）で保持保存する保温工程中に、炊き上がりに近いご飯を提供する目的でご飯の温度を炊飯終了時並みに上昇させる再加熱工程を有しているが、この再加熱工程では、鍋加熱を行いながら蒸気を鍋内に投入することで保温工程中にご飯から蒸発した水分を補給しながらご飯を加熱しているが、蒸気投入時のご飯の温度が炊き上げ終了時よりも３０℃以上低いことに起因して蒸気がご飯表面で結露しやすいということも懸念されていた。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記従来の課題を解決するために、本発明の炊飯器は、上面が開口した本体と、前記本体内に着脱自在に収納される鍋と、前記本体を開閉自在に覆う蓋と、前記鍋を加熱する鍋加熱手段と、蒸気発生手段と、マイナスイオン発生手段とを有し、蒸気およびマイナスイオンを前記鍋内に投入するようにしたものである。
【０００５】
一般的にある物質から水が蒸発する場合、蒸発エネルギーを受けてマイナスに帯電する蒸気とプラスに帯電する水分に別れる。蒸気は炊飯器の外に排出されてしまうため、ご飯の表面にはプラス電荷を帯びた水分が残留する。このプラス電荷を帯びた水分はご飯の表面から内部に入り込みご飯全体としてはプラスに帯電した状態となり、マイナス電荷を帯びた物質を引き寄せやすくなる。
【０００６】
よって、上記発明のように蒸気とマイナスイオンを混合し蒸気をマイナスに帯電した上で鍋内に投入することでプラスに帯電したご飯の表面に吸着されやすくなり、米の一粒一粒を電気的に中和するように蒸気がご飯表面から鍋底のご飯まで均一に行きわたる。このことによりご飯全体にわたって乾燥を伴わずに糊化を促進できるため、ご飯の食味を向上させることができるものである。また、保温工程中にご飯を再加熱する目的で、鍋加熱と同時に蒸気を投入する場合においても蒸気がご飯の表面で結露することはなくご飯全体にわたって炊きたてのご飯と遜色の無い仕上がりにすることができるものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の炊飯器は、蒸気とマイナスイオンを混合し蒸気をマイナスに帯電した上で鍋内に投入することでご飯表面から鍋底のご飯まで鍋内全体にわたってご飯の食味を向上することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
第１の発明は、上面が開口した本体と、前記本体内に着脱自在に収納される鍋と、前記本体を開閉自在に覆う蓋と、前記鍋を加熱する鍋加熱手段と、蒸気発生手段と、マイナスイオン発生手段とを有し、蒸気およびマイナスイオンを前記鍋内に投入するようにした炊飯器とすることにより、蒸気とマイナスイオンを混合し蒸気をマイナスに帯電した上で鍋内に投入することでプラスに帯電したご飯の表面に吸着されやすくなり、米の一粒一粒を電気的に中和するように蒸気がご飯表面から鍋底のご飯まで均一に行きわたる。これにより、鍋内全体にわたってご飯の食味を向上することができる。また、保温時にご飯を再加熱する目的で、鍋加熱と同時に蒸気を投入する場合においても蒸気がご飯の表面で結露することはなくご飯全体にわたって炊きたてのご飯と遜色の無い仕上がりにすることができる。
【０００９】
第２の発明は、上面が開口した本体と、前記本体内に着脱自在に収納される鍋と、前記本体を開閉自在に覆う蓋と、前記鍋を加熱する鍋加熱手段と、微細水粒子発生手段と、マイナスイオン発生手段とを有し、微粒化された水（以下微細水粒子と表現する）およびマイナスイオンを鍋内に投入するようにした炊飯器とすることにより、微粒化手段の入出力を制御することで投入する微細水粒子の粒径を制御し単位時間当たりに生成する微細水粒子の生成量を制御することができる。このことにより、ご飯の種類、量、温度に応じて最適な粒径（数十ｎｍ〜数μｍ）の帯電した微細水粒子を投入することで、柔らかく炊ける性質の米（魚沼産コシヒカリ、宮城産ササニシキなど）か、標準的な性質の米（一般のコシヒカリ、ササニシキ、夏場の魚沼産コシヒカリ、新米のきらら３９７など）か、硬く炊ける性質の米（きらら３９７、夏場のコシヒカリ、ササニシキなど）かを判断し、蒸らし工程における微細水粒子およびマイナスイオンの投入時間を制御する。以上のようにご飯の種類によって炊飯時間を変えることなく（従来は蒸気の投入時間を変化させていた）ご飯全体の食味を向上させることができる。
【００１０】
第３の発明は、特に、第１〜２のいずれか１つの発明の蒸気または微粒化された水を前記鍋内に導く蒸気流路を有し、前記蒸気流路内でマイナスイオンを発生するようにした炊飯器とすることにより、貯水部から発生した蒸気および微細水粒子を直接帯電することができ蒸気の帯電効率が良くなり蒸気および微細水粒子はご飯表面から鍋底のご飯までより均一に行きわたらせることができるものである。
【００１１】
第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明の炊飯を行う米の性質情報を入力する入力手段と、前記入力された米の性質情報に応じて炊飯パターンを設定する炊飯パターン設定手段とを有し、米の性質情報に応じて前記鍋内に投入する蒸気および微細水粒子の投入量を変化させるようにすることで、炊飯を行う米が柔らかく炊ける性質の米（魚沼産コシヒカリ、宮城産ササニシキなど）か、標準的な性質の米（一般のコシヒカリ、ササニシキ、夏場の魚沼産コシヒカリ、新米のきらら３９７など）か、硬く炊ける性質の米（きらら３９７、夏場のコシヒカリ、ササニシキなど）かを判断し、鍋内に投入する蒸気および微細水粒子の量を変化させるので、米の性質に合わせて最適な炊飯を行うことができる。蒸気および微細水粒子の投入量は、貯水部加熱手段および微粒化手段の入出力によって制御できるものである。
【００１２】
第５の発明は、特に、第４の発明の米の性質情報に応じて前記鍋内に投入するマイナスイオンの量をコロナ放電の印加電圧と印加時間によって制御するようにしたことで、炊飯を行う米が柔らかく炊ける性質の米（魚沼産コシヒカリ、宮城産ササニシキなど）か、標準的な性質の米（一般のコシヒカリ、ササニシキ、夏場の魚沼産コシヒカリ、新米のきらら３９７など）か、硬く炊ける性質の米（きらら３９７、夏場のコシヒカリ、ササニシキなど）かを判断し、鍋内に投入するマイナスイオンの量を変化させるので、米の性質に合わせて最適な炊飯を行うことができる。
【００１３】
第６の発明は、特に、第２の発明の貯水部内の水を超音波発振器により振動させ、微粒化された水を生成させるようにすることで、発振周波数、発振強度を変化させることにより微細水粒子の粒径、微細水粒子の量を任意に設定することができ米の性質に合わせて最適な炊飯を行うことができる。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における炊飯器の断面図を示したものである。
【００１５】
図１において、１は炊飯器の本体を示す。本体１は着脱自在の鍋２を内装する。本体１には、その上面を覆う蓋３が開閉自在に配設されている。実施の形態１の炊飯器は後述する方法で鍋２を誘導加熱し、鍋２内の米と水を加熱調理する。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、蒸気発生手段６（水タンク（貯水部）７、水タンク加熱手段８から成る）、水タンク温度検知手段９、および制御手段７０を有する。蓋３は更に、鍋２の開口部を覆う加熱板１０、加熱板１０を誘導加熱する加熱板加熱手段１１（誘導加熱コイルである）、加熱板１０の温度を検知する加熱板温度検知手段１２、蒸気発生手段６で発生した蒸気を鍋２内に導くための蒸気導入通路１３およびマイナスイオン発生手段１４を有する。加熱板１０は、加熱板シールパッキン１５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１０は、中心部に蒸気孔１６、端部に蒸気投入口１７を有する。加熱板温度検知手段１２は、加熱板１０に圧接される。蓋３の中心部の蒸気孔１６と対向する部分に蒸気孔１８を有し、蓋３の下面の蓋シールパッキン１９が設けられる。マイナスイオン発生手段１４は、接地電極２０と印加電極２１によって保持されているイオン化針２２と、印加電極２１に高電圧を印加するための印加電圧回路である内部昇圧器２３と、内部昇圧器２３から印加電極２１に給電する高電圧印加ケーブル２４を有する。印加電極２１の材料としてはステンレス、銅、アルミ、真鍮などの金属で形成され、接地電極２０の材料としては、電気的な導体又は半導体の何れでも良く、例えばステンレス、真鍮、アルミニウムなどの薄板もしくは金網などを使用することができる。また、カーボンなどの導電材を混入した合成樹脂や導電性塗料を塗布した部材を使用することもできる。
【００１６】
制御手段７０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７０（マイクロコンピュータ）はソフトウエアにより、ユーザが操作パネル（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１２、水タンク温度検知手段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１０、水タンク７の加熱制御および印加電極２１への電圧制御を行う。制御手段７０は、鍋加熱手段４、加熱板加熱手段１１、水タンク加熱手段８の加熱量を、各加熱手段の通電率及び／又は通電量によって制御する。
【００１７】
以上のように構成された本発明の実施の形態１における炊飯器の炊飯工程の動作を説明する。
【００１８】
ユーザが、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。更にユーザが炊飯開始スイッチ（図示しない）を操作すると、炊飯工程が実施される。炊飯工程は、時間順に前炊き、炊き上げ、沸騰維持、蒸らしに大分される。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（５０℃）になるように鍋加熱手段４を制御し、鍋２内の米と水とを加熱する。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の水が無くなり、鍋２の温度が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１１に通電し、米と水を加熱する。
【００１９】
最後に蒸らし工程において、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１１による加熱（追い炊き）と加熱の停止（休止）を繰り返す。蒸らし工程では、制御手段７０は水タンク温度検知手段９からの信号に応じて水タンク７内の水が１００℃になるまで水タンク加熱手段８に通電し続ける。水タンク温度検知手段９が１００℃を検知すると、内部昇圧器２３に信号を与え、高電圧印加ケーブル２４を介して印加電極２１に直流電圧が印加され、接地電極２０とイオン化針２２の間でのコロナ放電によってマイナスイオンの発生がなされる。発生したマイナスイオンと水タンク７で発生した蒸気が混合し、蒸気投入口１７から鍋２内に供給される。加熱板１０と蓋３との間には蓋シールパッキン１９が設けられているので、蒸気は確実に鍋２内に供給される。
【００２０】
前述のとおり、一般的にある物質から水が蒸発する場合、蒸発エネルギー（本実施の形態では加熱エネルギーであり、振動エネルギー、衝突エネルギーなどによる水の蒸発も含む）を受けてマイナスに帯電する蒸気とプラスに帯電する水分に別れる。蒸気は炊飯器の外に排出されてしまうため、ご飯の表面にはプラス電荷を帯びた水分が残留する。このプラス電荷を帯びた水分はご飯の表面から内部に入り込みご飯全体としてはプラスに帯電した状態となり、マイナス電荷を帯びた物質を引き寄せやすくなる。
【００２１】
よって、蒸気とマイナスイオンを混合し蒸気をマイナスに帯電した上で鍋内に投入することでプラスに帯電したご飯の表面に吸着されやすくなり、米の一粒一粒を電気的に中和するように蒸気がご飯表面から鍋底のご飯まで均一に行きわたる。このことによりご飯全体にわたって乾燥を伴わずに糊化を促進でき、米の一粒一粒を包み込む。従ってご飯の温度が高温に保たれ糊化が進み、ご飯の甘み及び香りが増し、鍋内全体にわたってご飯の食味を向上することができる。蒸気を供給しながら、鍋加熱手段４及び加熱板加熱手段１０による追い炊き加熱を行うので、ご飯の乾燥と焦げを抑えることができる。仮に水タンク７の水が全て蒸発すると、水タンク７の温度が所定温度を超え、水タンク温度検知手段９は、水タンク７の温度が所定温度を超えたことを検知し、水タンク加熱手段８への通電を止めると同時に印加電極２１への通電を停止する。
【００２２】
炊飯工程が終了すると、保温工程に移行し鍋温度検知手段５によりご飯の劣化を最小限に抑える温度（６０℃）に温調保温される。保温工程中に炊き上がりに近いご飯（温度・含水率の上昇、保温臭の低減）を得るために再加熱工程を有している。ユーザが再加熱スイッチ（図示しない）を操作すると制御手段７０は水タンク温度検知手段９からの信号に応じて水タンク７内の水が１００℃になるまで水タンク加熱手段８に通電し続ける。水タンク温度検知手段９が１００℃を検知すると、内部昇圧器２３に信号を与え、高電圧印加ケーブル２４を介して印加電極２１に直流電圧が印加され、接地電極２０とイオン化針２２の間でのコロナ放電によってマイナスイオンの発生がなされる。発生したマイナスイオンと水タンク７で発生した蒸気が混合し、蒸気投入口１７から鍋２内に供給される。
【００２３】
保温工程中はご飯から一定量の水分が蒸発するため、ご飯全体としてはプラスに帯電した状態となり、マイナス電荷を帯びた物質を引き寄せやすくなっている。
【００２４】
よって、蒸気とマイナスイオンを混合し蒸気をマイナスに帯電した上で鍋内に投入することでプラスに帯電したご飯の表面に吸着されやすくなり、米の一粒一粒を電気的に中和するように蒸気がご飯表面から鍋底のご飯まで均一に行きわたる。このことによりご飯表面での蒸気の結露を防止することができ、蒸気を供給しながら、鍋加熱手段４及び加熱板加熱手段１０による追い炊き加熱を行うので、ご飯の乾燥と焦げを抑えることができ、鍋内全体にわたってご飯の食味を向上することができる。仮に水タンク７の水が全て蒸発すると、水タンク７の温度が所定温度を超え、水タンク温度検知手段９は、水タンク７の温度が所定温度を超えたことを検知し、水タンク加熱手段８への通電を止めると同時に印加電極２１への通電を停止する。
【００２５】
また、ユーザは炊飯開始前に、炊飯器の操作パネル（図示しない）を操作し、炊飯する米の銘柄を制御手段７０に指定できる。制御手段７０は指定された銘柄が、柔らかく炊ける性質の米（魚沼産コシヒカリ、宮城産ササニシキなど）か、標準的な性質の米（一般のコシヒカリ、ササニシキ、夏場の魚沼産コシヒカリ、新米のきらら３９７など）か、硬く炊ける性質の米（きらら３９７、夏場のコシヒカリ、ササニシキなど）かを判断し、蒸らし工程における蒸気およびマイナスイオンの投入時間を制御する。制御手段７０は蒸らし工程において、米が、柔らかく炊ける性質の米の場合蒸気を３分間鍋２に供給し、標準的な性質の米の場合蒸気を５分間鍋２に供給し、硬く炊ける性質の米の場合蒸気を８分間鍋２に供給する。実施の形態１の炊飯器は、米の性質に合わせて最適な炊飯を行える。
【００２６】
なお、蒸気の投入時間に代えて、水タンク加熱手段８の入出力を変化させることにより蒸気の投入量を変化させるようにしてもよい。さらに蒸気の投入量の変化に対応してマイナスイオンの投入量を変化させ、蒸気の帯電率を一定に保つ必要がある。マイナスイオンの発生量を変化させるためには印加電極２１に印加する直流電圧を−１．５ｋＶ〜−２．５ｋＶの間で調節しコロナ放電の放電エネルギーを加減することで空気分子から奪われる離脱電子（マイナスイオンを形成する）の発生量を変化させるとよい。
【００２７】
また、本実施の形態では蒸気流路内にマイナスイオン発生手段を設置しているが、このことによりマイナスイオン発生と同時に貯水部から発生した蒸気を直接帯電することができ、蒸気の帯電効率が良くなり蒸気はご飯表面から鍋底のご飯までより均一に行きわたらせることができるものである。
【００２８】
以上のように実施の形態１の炊飯器は、蒸気とマイナスイオンを混合し蒸気をマイナスに帯電した上で鍋内に投入することでプラスに帯電したご飯の表面に吸着されやすくなり、米の一粒一粒を電気的に中和するように蒸気がご飯表面から鍋底のご飯まで均一に行きわたる。これにより、鍋内全体にわたってご飯の食味を向上することができる。また、保温時にご飯を再加熱する目的で、鍋加熱と同時に蒸気を投入する場合においても蒸気がご飯の表面で結露することはなくご飯全体にわたって炊きたてのご飯と遜色の無い仕上がりにすることができる。
【００２９】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２における炊飯器の断面図を示したものである。３０は微細水粒子発生手段であり、水タンク（貯水部）３１と超音波発振器３２および送風機３３より構成される。本実施の形態では、超音波発振器３２は出力４０ｋＨｚ−１６０ｋＨｚの出力可変タイプの発振器を用い、マスター発振動作中に負荷（温度、水位、電源電圧と負荷の変化などの違いに応じてインピーダンスが変化する）の変化をプロセッサ（図示しない）が補正制御することで、常に一定粒径の微細水粒子を発生させることができる機能を有する。また、発振強度（時間ではない）を無段階に調節することで、微細水粒子の粒径を無段階に調節できる。
【００３０】
蓋３は、鍋２の開口部を覆う加熱板４０、加熱板４０を誘導加熱する加熱板加熱手段４１（誘導加熱コイルである）、加熱板４０の温度を検知する加熱板温度検知手段４２を有する。加熱板４０は、加熱板シールパッキン４３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４０は、中心部に蒸気孔４４を有する。加熱板４０の、加熱板加熱手段４１と対向する部分に蒸気加熱部４５を形成する加熱空間が設けられる。くぼみには蒸気加熱部温度検知手段４６が設けられ、くぼみの外側には蒸気投入孔４７が設けられる。蓋３の下面中心部の蒸気孔４４と対向する部分に、蒸気孔４８が設けられる。蓋シールパッキン４９の外側かつ蒸気導入通路１３の鍋側の出口に逆止弁付蒸気孔５０が設けられる。蓋シールパッキン４９は、蓋３の下面に、蒸気孔４８を囲むように設けられる。加熱板温度検知手段４２は、加熱板４０の蓋シールパッキン４９の外側部分に圧接される。蒸気シールパッキン５１は、蒸気加熱部４５及び蒸気投入孔４７を囲むように設けられる。
【００３１】
制御手段７０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７０（マイクロコンピュータ）はソフトウエアにより、ユーザが操作パネル（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４２、超音波発振器３２のプロセッサ（図示しない）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４０の加熱制御および超音波発振器３２の出力制御および印加電極２１への電圧制御を行う。制御手段７０は、鍋加熱手段４、加熱板加熱手段４１の加熱量各加熱手段の通電率及び／又は通電量によって制御し、超音波発振器３２の出力を発振強度によって制御する。
【００３２】
以上のように構成された本発明の実施の形態２における炊飯器の炊飯工程の動作を説明する。
【００３３】
ユーザが、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。更にユーザが炊飯開始スイッチ（図示しない）を操作すると、炊飯工程が実施される。炊飯工程は、時間順に前炊き、炊き上げ、沸騰維持、蒸らしに大分される。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（５０℃）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する。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の水が無くなり、鍋２の温度が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１１に通電し、米と水を加熱する。
【００３４】
最後に蒸らし工程において、一定時間の間に複数回、炊飯量に応じた鍋加熱手段４による加熱（追い炊き）と加熱の停止（休止）を繰り返す。蒸らし工程では、制御手段７０は加熱板加熱手段４１に通電し、加熱板温度検知手段４２の出力信号に基づき加熱板４０の温度を１３０℃に制御する。蒸らし工程では、制御手段７０は水タンク３１の水が基準水位にある時、超音波発振器３２および送風機３３が動作状態になって高周波電力が超音波発振器３２から超音波振動素子（図示しない）に供給される。従って、超音波振動素子から発生した高周波エネルギーが水タンク３１内の水に供給され、数μｍ以下の微細水粒子が水タンク３１内の水面から発生する。図２に矢印で示すように、送風機３３により水タンク３１の内部空間（水面より上部の空気層）に供給された空気は水タンク３１内の水面から発生した微細水粒子とともに蒸気導入通路１３に導入される。同時に内部昇圧器２３に信号を与え、高電圧印加ケーブル２４を介して印加電極２１に直流電圧が印加され、接地電極２０とイオン化針２２の間でのコロナ放電によってマイナスイオンの発生がなされる。発生したマイナスイオンと水タンク３１で発生した微細水粒子が混合し、蒸気加熱部４５に導入される。蒸気加熱部４５内で加熱された高温の微細水粒子（蒸気）は、蒸気投入孔４７から鍋２内に供給される。加熱板４０と蓋３との間には蒸気シールパッキン５１が設けられており、高温の微細水粒子（蒸気）は確実に鍋２内に供給される。また、蒸気導入通路１３の鍋側の出口に逆止弁付蒸気孔５０が設けられているため、炊飯中に発生した蒸気とおねばが蒸気導入通路１３に流れ込むことはない。
【００３５】
よって、微細水粒子（数μｍ以下）をマイナスイオンと混合し微細水粒子をマイナスに帯電した上で鍋内に投入することでプラスに帯電したご飯の表面に吸着されやすくなり、米の一粒一粒を電気的に中和するように微細水粒子がご飯表面から鍋底のご飯まで均一に行きわたる。このことによりご飯全体にわたって乾燥を伴わずに糊化を促進でき、米の一粒一粒を包み込む。従ってご飯の温度が高温に保たれ糊化が進み、ご飯の甘み及び香りが増し、鍋内全体にわたってご飯の食味を向上することができる。微細水粒子を供給しながら、鍋加熱手段４及び加熱板加熱手段１１による追い炊き加熱を行うので、ご飯の乾燥と焦げを抑えることができる。仮に水タンク３１の水が全てなくなると、インピーダンスが急激に変化することで超音波発振器３２内のプロセッサ（図示しない）が超音波振動素子（図示しない）への高周波電力の供給を停止すると同時に送風機３３への通電を停止する。
【００３６】
また、ユーザは炊飯開始前に、炊飯器の操作パネル（図示しない）を操作し、炊飯する米の銘柄を制御手段７０に指定できる。制御手段７０は指定された銘柄が、柔らかく炊ける性質の米（魚沼産コシヒカリ、宮城産ササニシキなど）か、標準的な性質の米（一般のコシヒカリ、ササニシキ、夏場の魚沼産コシヒカリ、新米のきらら３９７など）か、硬く炊ける性質の米（きらら３９７、夏場のコシヒカリ、ササニシキなど）かを判断し、蒸らし工程における微細水粒子の粒径を制御する。制御手段７０は蒸らし工程において、米が、柔らかく炊ける性質の米の場合、直径数十ｎｍ程度の微細水粒子を鍋２に供給し、標準的な性質の米の場合、直径数百ｎｍ程度の微細水粒子を鍋２に供給し、硬く炊ける性質の米の場合、直径数μｍの微細水粒子を鍋２に供給する。これにより実施の形態２の炊飯器は、米の性質に合わせて最適な炊飯を行え、しかも米の性質によって炊飯時間が長くなったり短くなったりすることがない。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
以上のように、本発明の炊飯器は、蒸気とマイナスイオンを混合し蒸気をマイナスに帯電した上で鍋内に投入することで、ご飯表面から鍋底のご飯まで鍋内全体にわたってご飯の食味を向上することができ、家庭用または業務用の炊飯器として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態１における炊飯器の断面図
【図２】本発明の実施の形態２における炊飯器の断面図
【図３】従来の炊飯器の断面図
【符号の説明】
【００３９】
１ 本体
２ 鍋
３ 蓋
４ 鍋加熱手段
５ 鍋温度検知手段
６ 蒸気発生手段
７、３１ 水タンク（貯水部）
８ 水タンク加熱手段
９ 水タンク温度検知手段
１０、４０ 加熱板
１１、４１ 加熱板加熱手段
１２、４２ 加熱板温度検知手段
１３ 蒸気導入通路
１４ マイナスイオン発生手段
１５、４３ 加熱板シールパッキン
１６、１８、４４、４８ 蒸気孔
１７、４７ 蒸気投入孔
１９、４９ 蓋シールパッキン
２０ 接地電極
２１ 印加電極
２２ イオン化針
２３ 内部昇圧器
２４ 高電圧印加ケーブル
３０ 微細水粒子発生手段
３２ 超音波発振器
３３ 送風機
４５ 蒸気加熱部
４６ 蒸気加熱部温度検知手段
５０ 逆止弁付蒸気孔
５１ 蒸気シールパッキン
７０ 制御手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面が開口した本体と、前記本体内に着脱自在に収納される鍋と、前記本体を開閉自在に覆う蓋と、前記鍋を加熱する鍋加熱手段と、蒸気発生手段と、マイナスイオン発生手段とを有した炊飯器。
【請求項２】
上面が開口した本体と、前記本体内に着脱自在に収納される鍋と、前記本体を開閉自在に覆う蓋と、前記鍋を加熱する鍋加熱手段と、微細水粒子発生手段と、マイナスイオン発生手段とを有した炊飯器。
【請求項３】
前記蒸気または前記微粒化された水を前記鍋内に導く蒸気流路を有し、前記蒸気流路内でマイナスイオンを発生するようにした請求項１または２に記載の炊飯器。
【請求項４】
炊飯を行う米の性質情報を入力する入力手段と、前記入力された米の性質情報に応じて炊飯パターンを設定する炊飯パターン設定手段とを有し、米の性質情報に応じて前記鍋内に投入する蒸気および微粒化された水の投入量を変化させるようにした、請求項１から３のいずれか１項に記載の炊飯器。
【請求項５】
前記米の性質情報に応じて前記鍋内に投入するマイナスイオンの量をコロナ放電の印加電圧と印加時間によって制御するようにした、請求項１から４のいずれか１項に記載の炊飯器。
【請求項６】
微細水粒子発生手段は、貯水部内の水を超音波発振器により振動させ、微粒化された水を生成させる請求項２に記載の炊飯器。
【請求項１】
上面が開口した本体と、前記本体内に着脱自在に収納される鍋と、前記本体を開閉自在に覆う蓋と、前記鍋を加熱する鍋加熱手段と、蒸気発生手段と、マイナスイオン発生手段とを有した炊飯器。
【請求項２】
上面が開口した本体と、前記本体内に着脱自在に収納される鍋と、前記本体を開閉自在に覆う蓋と、前記鍋を加熱する鍋加熱手段と、微細水粒子発生手段と、マイナスイオン発生手段とを有した炊飯器。
【請求項３】
前記蒸気または前記微粒化された水を前記鍋内に導く蒸気流路を有し、前記蒸気流路内でマイナスイオンを発生するようにした請求項１または２に記載の炊飯器。
【請求項４】
炊飯を行う米の性質情報を入力する入力手段と、前記入力された米の性質情報に応じて炊飯パターンを設定する炊飯パターン設定手段とを有し、米の性質情報に応じて前記鍋内に投入する蒸気および微粒化された水の投入量を変化させるようにした、請求項１から３のいずれか１項に記載の炊飯器。
【請求項５】
前記米の性質情報に応じて前記鍋内に投入するマイナスイオンの量をコロナ放電の印加電圧と印加時間によって制御するようにした、請求項１から４のいずれか１項に記載の炊飯器。
【請求項６】
微細水粒子発生手段は、貯水部内の水を超音波発振器により振動させ、微粒化された水を生成させる請求項２に記載の炊飯器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００７−３７６１５（Ｐ２００７−３７６１５Ａ）
【公開日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２２２３６６（Ｐ２００５−２２２３６６）
【出願日】平成１７年８月１日（２００５．８．１）
【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１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月１日（２００５．８．１）
【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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