炊飯器
【課題】炊飯及び保温中の鍋内の蒸気を循環することで炊飯及び保温時のご飯の状態を改善し、蒸気循環手段へおねばの流入なく蒸気循環手段へおねばの流入なく勝手がよく且つ信頼性の高い炊飯器を提供する。
【解決手段】着脱自在な鍋と、上面に有底筒状の鍋収納部を有する本体と、前記鍋を加熱する加熱手段と、前記鍋の開口部を覆う蓋と、炊飯中に発生する蒸気を前記鍋内に循環させる蒸気循環手段を有し、前記蒸気循環手段は蒸気を過熱蒸気に過熱する蒸気過熱手段を有する炊飯器であって、前記蒸気過熱手段は記蓋内に設けた炊飯器とする。
【解決手段】着脱自在な鍋と、上面に有底筒状の鍋収納部を有する本体と、前記鍋を加熱する加熱手段と、前記鍋の開口部を覆う蓋と、炊飯中に発生する蒸気を前記鍋内に循環させる蒸気循環手段を有し、前記蒸気循環手段は蒸気を過熱蒸気に過熱する蒸気過熱手段を有する炊飯器であって、前記蒸気過熱手段は記蓋内に設けた炊飯器とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般家庭、あるいは業務用に使用する炊飯器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の機器の構成は以下のようなものであった。特許文献１によれば、鍋と、前記鍋を加熱する鍋加熱手段と、前記鍋の開口部を覆う蓋と、炊飯中に鍋内から発生する蒸気を吸引する蒸気吸引手段と、前記蒸気吸引手段が吸引した蒸気から過熱蒸気を生成する過熱蒸気生成手段と、前記過熱蒸気を前記鍋上方から前記鍋に導く蒸気循環経路と、前記鍋から蒸気を外部に排出する蒸気筒と、前記鍋の温度を検知する鍋温度検知手段と、前記過熱蒸気の温度を調節する蒸気温度制御手段とを有し、炊き上げ工程の沸騰状態において、前記過熱蒸気生成手段を動作させることを特徴とする炊飯器であって、炊飯中に発生する蒸気を用いて過熱蒸気を生成させ、炊飯中の米に放射させることで、鍋内の米、水の加熱において不足する上方からの加熱を行う。かつ上方の乾燥を防止することで、食味を非常によくし、さらに小型の蒸気炊飯を実現する炊飯器を提供するものである。
【特許文献１】特許第４０６３３０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら上述のような炊飯器では、炊飯中に鍋内で発生する煮汁成分であるおねばが蒸気吸引手段に流入してしまい、不衛生である。また着脱自在としお手入れできるようにしたとしてもお手入れの手間がかかる。本発明は上記課題を解決するもので、炊飯中に発生する蒸気を用いて過熱蒸気を生成させ、炊飯中の米に放射させることで、鍋内の米、水の加熱において不足する上方からの加熱を効率よく行い、かつ上方の乾燥を防止することで、食味を非常によくし、さらに小型の蒸気炊飯を実現するとともに、蒸気循環手段へおねばの流入なく使い勝手のよい炊飯器を提供する、さらに循環径路に、異物が侵入しにくくまた、侵入した場合でも故障せず信頼性の高い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】
【０００４】
前記従来の課題を解決するために、着脱自在な鍋と、上面に有底筒状の鍋収納部を有する本体と、鍋を加熱する加熱手段と、鍋の開口部を覆う蓋と、蓋に設けられた鍋内の蒸気を吸気する吸気口と、吸気口に連接した吸気通路と、鍋内に蒸気を排気する排気口と、排気口に連接した排気通路と、吸気通路と排気通路を連接し給排気を行う蒸気循環装置とを備え、排気通路に前記鍋内の蒸気を加熱する蒸気加熱室を設けた炊飯器である。
【０００５】
これにより、蒸気循環装置へおねばの流入なく使い勝手がよく且つ信頼性の高い炊飯器を提供することができる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の炊飯器は、蒸気循環装置で鍋内の蒸気を攪拌させて、調理物であるご飯を効率よく加熱することができ、さらに、蒸気循環装置へおねばの流入なく使い勝手のよい炊飯器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
第１の発明の炊飯器は、着脱自在な鍋と、上面に有底筒状の鍋収納部を有する本体と、前記鍋を加熱する加熱手段と、前記鍋の開口部を覆う蓋と、前記蓋に設けられた鍋内の蒸気を吸気する吸気口と、前記吸気口に連接した吸気通路と、前記鍋内に蒸気を排気する排気口と、前記排気口に連接した排気通路と、前記吸気通路と前記排気通路を連接し給排気
を行う蒸気循環装置とを備え、前記排気通路に前記鍋内の蒸気を加熱する蒸気加熱室を設けた炊飯器である。
【０００８】
これにより、炊飯中に発生した水蒸気は吸気口により吸引され、吸気通路より蒸気循環装置を経由して排気通路に導かれることになる。排気通路に導かれた蒸気は蒸気加熱室において加熱され蒸気温度が高くなった高温蒸気として排気径路に連接された排気口より鍋内に戻され、鍋内に戻された蒸気は鍋内の調理物であるご飯と熱交換を行い上層部から加熱する。従来、蓋から調理物への加熱は主に放射及び鍋内の雰囲気上昇に依存していた。すなわち、蓋に内装された加熱源は調理物より上方に位置するため自然対流による熱交換ができない。本発明によれば、蒸気循環装置で鍋内の蒸気を攪拌させた強制対流により蒸気加熱板で発生した熱を効率よく、調理物であるご飯に供給することができる。蒸気を媒体とし排気通路内で熱交換させることで、更に蒸気加熱板から、調理物への熱交換が向上する。また、熱交換され温度の低下蒸気を再び吸気口より吸い込むため蒸気循環装置が吸い込む蒸気温度は相対的に低いものとなるため蒸気循環装置の信頼性が向上する。
【０００９】
第２の発明は、特に第１の発明の炊飯器において、蒸気循環装置はダイヤフラムポンプなどの気密型のポンプで構成したものである。これにより、ポンプが動作していないときには蒸気の循環径路が閉止している時と同等となり、逆止弁等の校正が不要となり簡略な構成で蒸気循環手段へおねばの流入なく使い勝手のよい炊飯器を提供することができる。
【００１０】
第３の発明は、特に第１の発明の炊飯器において、吸気通路を吸気口より広くしたものである。これにより、炊飯中におねば等の異物が吸気口より吸気通路内に入っても吸気通路が吸気口よりも広くなっているため、前記異物は吸気口周辺に付着するのみで前記吸気口に侵入することはない。
【００１１】
第４の発明は、特に第１の発明の炊飯器において、蒸気通路は吸気通路と排気通路の一部にバイパス路を設け、吸気通路の入り口が塞がれた時に、排気の一部が吸気通路に流入するものである。これにより、吸気口が異物などで閉止された場合、蒸気循環装置の吸気側に大きな負圧がかかり異常音の発生や循環装置の故障の原因となるが、吸気通路と排気通路にバイパス路を設けることにより、吸気口が異物などで閉止されても吸気通路と排気通路内で蒸気が循環するため、蒸気循環装置に所定量以上の圧力がかかることがないため異音や蒸気循環装置の故障を防止することができる。
【００１２】
第５の発明は、特に第４の発明の炊飯器において、バイパス路にボール弁等で構成され所定の負圧が生じた時バイパス路を開放する弁機構を設けたものである。
【００１３】
これにより、ボール弁により所定の圧力がかかった時にボール弁が開放することにより吸気口が閉止された時のみ弁が開放するので、蒸気循環装置を保護でき、通常状態ではバイパス路を閉止して吸気通路と排気通路の漏れを防止するため、循環効率の低下なしに蒸気循環装置の保護ができる。
【００１４】
第６の発明は、特に第１発明の炊飯器において、排気口を複数個所，吸気口より所定間隔を設け配置したものである。これにより、排気口より排出された高温の蒸気が、調理物であるご飯の表面をより均一且つ広範囲に通過することになり熱交換が更に向上するものである。
【００１５】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１における炊飯器について、図１から図３を用いて説明する。図１において、炊飯器本体１は上面を構成する上枠３と側面および底面を構成するボディ４でその外郭が構成されている。上枠３は円筒状の穴部３ａ有し、穴部より連なる筒状で金属
製の保護枠胴５と皿状の保護枠６により有底筒状の鍋収納部１ａを構成し、着脱自在に鍋２を収納する。保護枠６の底部に設けられた底誘導コイル７が鍋加熱手段となり、鍋２を誘導加熱し炊飯・保温を行う。
【００１６】
ここで磁性材料にて構成された複数の底フェライト８が底誘導コイル７に対向しかつ底誘導コイル７に直交した配置で鍋２と反対側に設けられている。
【００１７】
９は底センサーで、鍋２の底面に当接して、鍋２の温度を検知し、マイコン１０へ信号を送る。マイコン１０は底センサー９の信号より底誘導コイル７の通電量を変化させ、鍋２の加熱電力送出部１２から底誘導コイル７へ供給する高周波電流を可変することで鍋２の温度を炊飯・保温時に適温に制御する。
【００１８】
加熱電力送出部１２はアルミやアルミダイキャスト等でできたヒートシンク１３を有し、ヒートシンク１３に外気を送風する底ファンモーター５４が取り付けてある。底誘導コイル７の外周には反射枠３２が環状に設けてある。
【００１９】
本体後方で上枠３の上面にはヒンジ部１４が設けられており、蓋体１５がヒンジ部１４に取り付けたヒンジ軸１６にて軸支され、開閉自在に本体上面を覆っている。ヒンジ部１４にはヒンジバネ１７が蓋体１５と本体１双方に係合するように取り付けてあり、蓋体１５に対し開放する方向の付勢力を有している。そして、ヒンジ部１４の後部はヒンジカバー４５がその外郭を覆い、外部よりヒンジ軸１６やヒンジバネ１７が見えないようにしている。
【００２０】
本体前方のフックレバー１８はヒンジバネ１７の力に対し、蓋が開かないよう蓋体１５先端に設けたフック嵌合部１５ａと嵌合し、閉蓋状態を保つ。フックレバー１８を押すと、フック嵌合部１５ａとフックレバー１８の嵌合が外れ、蓋はヒンジバネ１７の力で開く。蓋体１５のヒンジ部１４近傍にはヒンジブレーキ板１９が設けてある。また、ヒンジ部１４にはヒンジキャップ２０が設けてあり、ヒンジブレーキ板１９とヒンジキャップ２０は蓋開き時のブレーキ機構を構成する。そして、通常若干床面から浮いた本体後方には本体後方脚部１ｂ配設されている。保護枠胴５の外周には側面加熱手段である側面ヒーター２０が巻かれている。そして、側面ヒーター２０の外周には筒状の側面断熱材２１が配設されている。
【００２１】
図２に示すように、蓋体１５はその表面を外蓋２２で構成し、鍋２側は外蓋カバー２３で構成されている。外蓋カバー２３は筒状に穴部を有し、穴部には非磁性金属かつその厚さが０．５ｍｍ以下の薄板でできた蒸気加熱板２４が取り付けられている。ここで非磁性金属の代表的なものとしてはオーステナイト系ステンレスなどがある。蒸気加熱板２４の上部には蓋コイル支え２５に載置された環状の蓋誘導コイル２６が設けてある。蓋コイル支え２５と蓋コイル２６に挟持される形で蓋温度ヒューズ２７が設置されている。蓋誘導コイル２６の上方には蓋反射板３４があり、蓋誘導コイルからの高周波磁界が外部に漏れ出すのを防止している。
【００２２】
外蓋カバー２３の鍋側には加熱板支え２８にカシメ結合で一体に保持され、蓋体１５より加熱板支え２８と一体となった状態で着脱自在な磁性金属製の加熱板２９がある。ここで磁性金属の代表的なものとしては、鉄板やフェライト系ステンレスなどがある。
【００２３】
加熱板２９と鍋２のフランジ部２ａの間は加熱板支え２８で加熱板２９と一体に結合された鍋パッキン３１が加熱板２９と鍋２のフランジ部２ａを水密にシールしている。また、蒸気加熱板２４と加熱板２９の間には蒸気加熱板パッキン４７がその外周部に設けてあり、加熱板２９と蒸気加熱板２４の間を水密にシールする。
【００２４】
３０は蓋センサーで蓋センサーバネ３３による押し圧で加熱板２９に当接し、加熱板の温度を検知する。また蓋センサー３０と蒸気加熱板２４の間には蓋センサーパッキン４６が設けてある。
【００２５】
加熱板２９には蒸気吸気口２９ａがあり、蒸気吸入口２９ａに臨む位置に吸気経路パッキン４８が設けてある。吸入経路パッキン４８と蒸気循環手段であるダイヤフラムポンプなどの気密型のポンプ５０は吸入経路４９で結ばれ、鍋２と気密型のポンプ５０が通気可能となっている。そして、蒸気加熱板２４には吸気口２４ａがあり、吸気口２４ａに臨む位置に排気経路パッキン５１が設けてある。
【００２６】
また、吸気経路４９は吸気口２４ａよりも広くなっている。排気経路パッキン５１と気密型のポンプ５０は排気経路５２結ばれ、蒸気加熱板２４と加熱板２９の間の蒸気加熱空間５３を排気径路５２の一部に形成し気密型のポンプ５０の間を通気可能としている。
【００２７】
これら吸気経路４９から気密型のポンプ５０および蒸気加熱板２４および加熱板２９で構成された蒸気気加熱室５３を通過して加熱板２９に複数設けられた排気口２９ｂを通して図３の矢印に示すような鍋内へ鍋内雰囲気を再投入する蒸気循環装置を構成する。
【００２８】
また蒸気加熱室５３の一部は前記蓋誘導コイル２６と平面的にオーバーラップされており蓋コイル２６を通電すると蒸気加熱室５３の温度も上昇させることができる。５５は吸気径路４９と排気径路５２を繋ぐバイパス路で、バイパス路５５にボール弁５６が設けられている。
【００２９】
外蓋２２の内部には、操作部１５ｂと表示部１５ｃを構成する操作基板３５が基板カバー３６に覆われて設置されている。操作基板３５上の液晶３９は炊飯器の設定状態や動作状態を表示する。外蓋２２はその一部を透明な樹脂で構成されており、その表面をフィルム２２ｂで一体に覆われている。そして、部分的にフィルムのみの部分からなるエンボス部２２ａを有している。エンボス部２２ａは上下に撓み、エンボス部２２ａと操作基板３５上に設けたキートップ３７およびタクトＳＷ３８で操作スイッチを構成し、複数の操作スイッチにより操作部１５ｂを構成している。
【００３０】
基板カバーパッキン４０は基板カバー３６の外周部と外蓋２２に設けた基板カバーシールリブ２２ｃで挟持され、基板カバー３６と外蓋２２の間を水密にシールし、万が一、蓋体１５内に蒸気が侵入しても基板３５が結露しないようにしてある。
【００３１】
基板カバー３６のおよそ中心部分には蒸気通路部３６ａが設けてある。蒸気通路部３６ａは外蓋を貫通して外部へと臨む形の筒状で、蒸気筒４１を着脱自在に保持する。蒸気通路部３６ａ外周と外蓋２２の間は蒸気通路パッキン４２で水密にシールされている。この基板カバーパッキン４０と蒸気通路パッキン４２によるシールで蓋体１５内部に配置した操作基板３５は外部からの水や蒸気が直接かからない構成となっている。また蒸気板パッキン４５は蒸気通路部３６ａと蒸気加熱板２４および加熱板２９を水密にシールする。
【００３２】
蒸気筒４１はおよそヒンジ軸１６の長手方向と直交する方向に動作するマグネット４３を有し、マグネット４３と蒸気筒４１に対向する部分に設けたリードＳＷ４４で炊飯時のふきこぼれ検知手段と蓋開閉検知手段を構成する。
【００３３】
次に上記構成において動作を説明する。フックレバー１８を押し、蓋を開け、炊飯を行う米とその米量に対応する水を鍋２に入れ、鍋収納部１ａの所定の状態に内挿する。ここで、ヒンジブレーキ板１９がヒンジ部１４に設けたヒンジキャップ２０を蓋開き時に挟持
し、蓋の開放動作により蓋が完全に開いたときに蓋の開放の勢いで本体がバウンドしないよう、蓋開き時のブレーキ力を発生する。これにより蓋体１５はフックレバー１８を押すと自動で開放しつつも、蓋の勢いによる本体のバウンド等も発生しない。加えて、蓋開き時に本体の重心が後方に移動するが、その勢いで本体が後方へ倒れないよう、通常若干床面から浮いた本体後方脚部１ｂが床面に当接し、勢いによる本体後方への倒れも防止する。よって使用者は蓋のバウンド等の心配なく安心感をもって蓋を開けることができる。ところで、蓋体１５が開放状態になったとき、マグネット４３は重力によってリードＳＷ４４から遠ざかり、リードＳＷの接点が開放となる。これにより蓋の開閉が検知可能となる。
【００３４】
引き続き、操作部１５ｂの炊飯開始スイッチ（図示せず。）を使用者が操作すると、マイコン１０が炊飯開始スイッチよりの入力を受け、炊飯工程が実施される。このとき液晶３９に動作状態が表示され、液晶３９上の透明な樹脂を透過して、外部より液晶３９の表示を目視可能にすることで表示部１５ｃを構成し、使用者に炊飯器の動作状態を知らせる。
【００３５】
底センサー９は鍋２の底面の温度を検知し、マイコン１０へと信号を送る。底センサー９よりの信号を受けマイコン１０は浸水、炊き上げ、蒸らしの各工程に大分された炊飯工程のそれぞれにおいて鍋２の内部の水と米の状態が適正値として設定された温度に所定時間に維持されるよう、加熱電力送出部１２より通電される底誘導コイル７や蓋誘導コイル２６や側面ヒーター２０の通電量を出力として制御する。
【００３６】
誘導加熱方式は、各誘導コイルに通電した高周波電流から発生する高周波磁界が被加熱金属を通過する際に誘導加熱を引き起こし発熱する。ここで、加熱電力送出部１２は高周波電流を各誘導コイルへ供給する際、電気抵抗ロスおよび高周波発生時のスイッチングロスで自己発熱する。加熱電力送出部１２が自己発熱で加熱電力送出部１２が許容温度以上に高温となると、加熱電力送出部１２が破壊する場合があるので、加熱電力送出部１２はアルミやアルミダイキャスト等でできたヒートシンク１３を有し、ヒートシンク１３を通じで自己発熱による放熱をする。また、底ファンモーター５４でヒートシンク１３は冷却され、効率的に加熱電力送出部１２は冷却される。
【００３７】
底誘導コイル７は加熱電力送出部１２より供給される電流で誘導加熱により鍋２の底面を発熱させる。ここで、底フェライト８は磁性材料で構成されており、底誘導コイル７から発生する磁界を効率よく鍋側へ集める。これにより鍋２周辺に高密度の磁界が発生し、鍋はより高効率に高発熱する。また、反射枠３２が底誘導コイル７からの高周波磁界が本体１の外部に漏れ出すのを防止し、周囲の機器に影響を及ぼさないような工夫がなされている。
【００３８】
蓋誘導コイル２６は加熱電力送出部１２より供給される電流で誘導加熱により蒸気加熱板２４と加熱板２９を同時に発熱させる。ここで蒸気加熱板２４は前出のとおり非磁性金属かつ０．４ｍｍ以下の薄板で構成されるため、蓋誘導コイル２６から発生する高周波磁界を透過しつつ誘導加熱で自己発熱する。蒸気加熱板２４を透過した高周波磁界は磁性金属でできた加熱板２９の誘導加熱を引き起こし、加熱板２９を自己発熱させる。これにより、蒸気加熱板２４と加熱板２９は同時発熱が可能となる。また蒸気加熱板２４と加熱板２９の発熱比は蓋誘導コイル２６からの距離と蒸気加熱板２４の材料物性や板圧にて任意に設定が可能である。また蓋誘導コイル２６の上方の蓋反射板３４が蓋誘導コイルからの高周波磁界が外部に漏れ出すのを防止し、マイコン１０や周囲の機器に影響を及ぼさないような工夫がなされている。
【００３９】
側面ヒーター２０は加熱電力送出部１２より供給される電流で自己発熱し、保護枠胴を
加熱する。保護枠胴が熱せられることによる輻射熱および対流熱で鍋２の側面を加熱する。
【００４０】
つづいて各工程での炊飯器の動作を説明する。まず、浸水工程では米の糊化が開始しない温度まで米と水の温度が上昇するように底誘導コイル７を通電し鍋２を発熱させる。そして所定の温度で所定時間米を浸水し、米全体に十分な吸水を促す。浸水工程において、鍋２の米全体を目的の温度で均一に維持し、鍋２の米の吸水条件を均一に保つことがおいしいごはんを炊くため重要である。
【００４１】
次に炊き上げ工程では、底誘導コイル７で鍋２の底面を発熱させるとともに、蓋誘導コイル２６では蒸気加熱板２４および加熱板２９を発熱させ、側面ヒーター２０では鍋側面を加熱し、鍋２全体を包み込むように加熱する。強火の加熱で一気に炊き上げ、米の芯まで熱を伝えることが重要である。誘導加熱方式だと熱板によって鍋を加熱する方式に比べ高火力で鍋を加熱することができ、よりおいしいごはんが炊き上がる。
【００４２】
鍋２の水が沸騰することにより発生した蒸気は、加熱板２９に設けた加熱板蒸気口（図示せず）から蒸気通路部３６ａの蒸気筒４１へと流れる。ここで、炊飯中に発生する煮汁であるおねばも蒸気筒４１へと流れ込むが、大量におねばが流れ込むとふきこぼれる前にマグネット４３をおねばが押し上げ、リードＳＷ４４を動作させることでふきこぼれを検知可能にする。このことで従来は加水量が多くふきこぼれやすい場合でもふきこぼれないようにあらかじめ火力を引いていたところを、水加減に応じて自動的にふきこぼれ直前まで強火での加熱を可能にし、よりおいしいごはんが炊ける。
【００４３】
また、鍋パッキン３１と蒸気板パッキン４５により蒸気筒４１以外から蒸気が外部に流出したり、蓋体１５内部に流入したりすることはない。さらには蒸気吸入経路パッキンは弁部を有しているので、おねばが侵入することもない。
【００４４】
底センサー９がおよそ１３０℃を検知すると、鍋内の水はそのほとんどを米に吸収されるもしくは蒸発し、ごはんとして炊きあがった状態となる。そして次の工程であるむらし工程へと移行する。ただし、鍋の水分はすべて蒸発した訳でなく、鍋底の水分が減っただけであり、また鍋内には大量の水分が残っている。
【００４５】
最後に、むらし工程では底誘導コイル７が鍋２の底面の飯が乾燥したりこげたりしない程度に鍋２の底面を発熱させる。そして底誘導コイル７の通電量低下に伴い、底ファンモータ５４はその回転数を低下させるか停止する。この状態で飯は１００℃を保ち、飯から蒸気が発生した状態となるため鍋２内の雰囲気は蒸気で満たされた状態となる。
【００４６】
合わせて、気密型のポンプ５０が動作し、鍋２内の蒸気を蒸気加熱室５３へ送り込む。このとき蓋誘導コイル２６が通電され、蒸気加熱板２４および加熱板２９が高温に加熱されることで、送り込まれた蒸気をおよそ１３０℃の高温蒸気へと加熱する。加熱された高温蒸気は加熱板２９に設けた蒸気投入口２９ｂより鍋内へ送り込まれ、鍋内部を高温・高湿状態とする。さらには、側面ヒーター２０が鍋２の側面を加熱し、鍋内部を包み込むように高温状態にする。高温状態になった蒸気は鍋２内の米・水と熱交換し吸気口２９ａより吸い込まれ循環する。従って吸気した蒸気の温度は、排気した蒸気の温度より相対的に低いため気密型のポンプ５０を通過する蒸気の温度も相対的に低くなり気密型のポンプ５０信頼性が高くなる。
【００４７】
ここで、蓋センサーパッキン４６と蒸気加熱板パッキン４７により気密型のポンプ５０から送り込まれた蒸気は外部や蓋内部に漏れることなく、また蒸気板パッキン４５にて蒸気通路部３６ａへも漏れることなく確実に高温蒸気に加熱され鍋内へと送り込まれる。
【００４８】
むらし工程では飯が芯までの糊化するように飯が乾燥したりこげたりしない温度で鍋２全体を高温の状態に保つことが大切であるが、本実施例のように１００℃以上の高温蒸気を飯に供給することにより、第１に、蒸気が供給されるがゆえに飯の乾燥を伴わない、しかも、第２に１００℃以下の蒸気供給では飯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、米澱粉の糊化を進行させるのに必要なエネルギーをもち、糊化を促進し、炊飯性能を向上させることができる。さらには蒸気加熱板２４と加熱板２９の２枚の熱板で蒸気を挟み込むように加熱することで、蒸気の温度を瞬時にかつ効率よく高温蒸気とすることができるのでよりおいしいごはんを炊くことができる。また加熱板２９は１００℃以上の高温となっているため、炊飯後に加熱板に露付き等が発生することもない。そして、むらし工程直後は鍋内には十分な蒸気が存在し、米澱粉の糊化を促進するに十分な高温蒸気量を確保できるだけでなく、炊飯中の煮汁であるおねばも存在しないため、蒸気吸入経路４９や気密型のポンプ５０がおねばで汚れる心配もない。また、加熱板２９に設けられた吸気口２９ａより吸気経路４９の空間を広くなっているため、米飯の粕等の異物が吸気口２９ａより浸入しても異物は吸気口２９ａの近傍に付着するのみで吸気経路４９に付着することは無い。さらに、気密型のポンプ５０は動作するものの、底ファンモーター５４はその回転数を低下させるか停止することができるので、ファンの騒音が大きくなったり、ファンの動作による消費電力量の増加といったこともない。
【００４９】
さらに、蒸気通路は吸気通路４９と排気通路５２の一部にバイパス路５５を設け、吸気通路４９の入り口が塞がれた時に、バイパス路５５にボール弁５６は、所定以上の負圧が生じた時に動作し、バイパス路５６を開放することで排気の一部が吸気通路４９に流入する。これにより、吸気口が異物などで閉止された場合、蒸気循環手段である気密型のポンプ５０の吸気側に大きな負圧がかかり異常音の発生や気密型のポンプ５０の故障の原因となる。吸気通路４９と排気通路５２にバイパス路を設けることにより、吸気口が異物などで閉止さても吸気通路と排気通路内で蒸気が循環するため蒸気循環手段に所定量以上の圧力がかかることがないため異音や蒸気循環手段の故障を防止することができる。
【００５０】
また、通常状態では吸気通路４９内の負圧は小さいためボール弁５６は動作することがないため、バイパス路５５を閉止され吸気通路４９と排気通路５２の漏れを防止することができるため循環効率の低下なしに気密型のポンプ５０の保護ができる。さらに、加熱板２９に排気口２９ｂを複数個所，吸気口２９ａより所定間隔を設け配置した炊飯器である。これにより、排気口２９ｂより排出された高温の蒸気が、調理物であるご飯の表面をより均一且つ広範囲に通過することになり熱交換が更に向上するものである。
【００５１】
上述のような構成の炊飯器において、気密型ポンプ５０停止時、吸気経路４９は閉空間への通路であるので、炊飯中の煮汁であるおねばが流入するようなことはなく、蒸気吸入経路は特に弁部などを設けなくとも汚れるようなことはない。汚れないのでお手入れの必要性がなく、使い勝手がよいだけでなく、弁部などがないので部品の構成も簡単で済み、低コストで構成可能になる。
【００５２】
むらし工程が終了し保温工程に移ると、底誘導コイル７、側面ヒーター２０、蓋誘導コイル２６の通電を停止する。飯の温度が下がるにともない飯からの水蒸気の発生は無くなり、鍋２の雰囲気は蒸気から、湿度１００％の空気に入れ替わる。
【００５３】
この状態を続けると炊飯器本体１から放熱し、飯の温度が高くなり炊飯器本体１の表面温度がもっとも低い状態となり、間の部材は炊飯器１の内部から外部に向かい低くなる温度勾配を持った状態になるながら、飯も含め炊飯器全体の温度が下がり始める。
【００５４】
この時、鍋２内の雰囲気温度も下がることから、鍋２内の雰囲気に含まれる蒸気が一部
結露し相対的に温度の低い場所にて露が発生する。この時点で気密型のポンプ５０を動作させることにより鍋２内の雰囲気は吸気経路４９より気密型ポンプ５０を通過し蒸気加熱板２４および加熱板２９で構成された雰囲気加熱室５３に達する。前記の説明のとおり鍋２内雰囲気温度より雰囲気加熱室は相対的に温度が低いため、雰囲気内の結露した蒸気は雰囲気加熱室５３で凝縮し雰囲気内の余分な水分を取り出した、後鍋２内に還流され、鍋２内への結露を防ぎ前記結露がご飯に付着しべちゃつくことを防止することができる。
【００５５】
飯が所定温度まで下がると底誘導コイル７、側面ヒーター２０、蓋誘導コイル２６の通電を所定量通電することで飯の温度が一定となる制御を行う。蓋誘導コイル２６を通電すると蒸気加熱板２４と加熱板２９が発熱し同時に雰囲気加熱室５３の温度が上昇し、凝縮した水滴の一部が気化し蒸気排気経路５２より、鍋２内に供給される。さらに飯内で増殖した菌を殺菌するために温度を上げる殺菌工程では、飯の温度が上昇するに伴い鍋２内の雰囲気も上昇し相対湿度が低下する。この場合も、蓋誘導コイル２６の通電量を行うことにより、雰囲気加熱室５３内に存在する水滴が気化し排気経路５２より、鍋２内に供給されるため鍋２の雰囲気の相対湿度が上昇するため飯の乾燥を防止することができる。この時気密型ポンプ５０を動作せると雰囲気加熱室５３内で発生した蒸気を強制的に鍋２内の雰囲気と混合することができるためさらに効果を増すことができる。
【００５６】
上記内容で明らかなように蒸気加熱室５３の結露水量のコントロールすることによりが保温中のご飯の調湿が可能となりご飯のべしょつきや乾燥を防ぐことができ保温性能が向上するものである。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、蒸気循環装置で鍋内の蒸気を攪拌させて、調理物であるご飯を効率よく加熱することができ、さらに、蒸気循環装置へおねばの流入なく使い勝手のよい炊飯器を提供することができるので、家庭用のみならず、業務用の炊飯器にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施の形態１の炊飯器の断面図
【図２】本発明の実施の形態１の炊飯器の蓋体部面図
【図３】本発明の実施の形態１の炊飯器の要部断面図
【符号の説明】
【００５９】
１ 炊飯器本体
１ａ 鍋収納部
２ 鍋
７ 底誘導コイル（加熱手段）
１５ 蓋体
２４ 蒸気加熱板
２６ 蓋誘導コイル
２９ 加熱板
２９Ａ 吸気口
２９Ｂ 排気口
４９ 吸気経路
５０ 気密型ポンプ
５２ 排気経路
５３ 蒸気加熱室
５５ バイパス路
５６ ボール弁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般家庭、あるいは業務用に使用する炊飯器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の機器の構成は以下のようなものであった。特許文献１によれば、鍋と、前記鍋を加熱する鍋加熱手段と、前記鍋の開口部を覆う蓋と、炊飯中に鍋内から発生する蒸気を吸引する蒸気吸引手段と、前記蒸気吸引手段が吸引した蒸気から過熱蒸気を生成する過熱蒸気生成手段と、前記過熱蒸気を前記鍋上方から前記鍋に導く蒸気循環経路と、前記鍋から蒸気を外部に排出する蒸気筒と、前記鍋の温度を検知する鍋温度検知手段と、前記過熱蒸気の温度を調節する蒸気温度制御手段とを有し、炊き上げ工程の沸騰状態において、前記過熱蒸気生成手段を動作させることを特徴とする炊飯器であって、炊飯中に発生する蒸気を用いて過熱蒸気を生成させ、炊飯中の米に放射させることで、鍋内の米、水の加熱において不足する上方からの加熱を行う。かつ上方の乾燥を防止することで、食味を非常によくし、さらに小型の蒸気炊飯を実現する炊飯器を提供するものである。
【特許文献１】特許第４０６３３０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら上述のような炊飯器では、炊飯中に鍋内で発生する煮汁成分であるおねばが蒸気吸引手段に流入してしまい、不衛生である。また着脱自在としお手入れできるようにしたとしてもお手入れの手間がかかる。本発明は上記課題を解決するもので、炊飯中に発生する蒸気を用いて過熱蒸気を生成させ、炊飯中の米に放射させることで、鍋内の米、水の加熱において不足する上方からの加熱を効率よく行い、かつ上方の乾燥を防止することで、食味を非常によくし、さらに小型の蒸気炊飯を実現するとともに、蒸気循環手段へおねばの流入なく使い勝手のよい炊飯器を提供する、さらに循環径路に、異物が侵入しにくくまた、侵入した場合でも故障せず信頼性の高い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】
【０００４】
前記従来の課題を解決するために、着脱自在な鍋と、上面に有底筒状の鍋収納部を有する本体と、鍋を加熱する加熱手段と、鍋の開口部を覆う蓋と、蓋に設けられた鍋内の蒸気を吸気する吸気口と、吸気口に連接した吸気通路と、鍋内に蒸気を排気する排気口と、排気口に連接した排気通路と、吸気通路と排気通路を連接し給排気を行う蒸気循環装置とを備え、排気通路に前記鍋内の蒸気を加熱する蒸気加熱室を設けた炊飯器である。
【０００５】
これにより、蒸気循環装置へおねばの流入なく使い勝手がよく且つ信頼性の高い炊飯器を提供することができる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の炊飯器は、蒸気循環装置で鍋内の蒸気を攪拌させて、調理物であるご飯を効率よく加熱することができ、さらに、蒸気循環装置へおねばの流入なく使い勝手のよい炊飯器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
第１の発明の炊飯器は、着脱自在な鍋と、上面に有底筒状の鍋収納部を有する本体と、前記鍋を加熱する加熱手段と、前記鍋の開口部を覆う蓋と、前記蓋に設けられた鍋内の蒸気を吸気する吸気口と、前記吸気口に連接した吸気通路と、前記鍋内に蒸気を排気する排気口と、前記排気口に連接した排気通路と、前記吸気通路と前記排気通路を連接し給排気
を行う蒸気循環装置とを備え、前記排気通路に前記鍋内の蒸気を加熱する蒸気加熱室を設けた炊飯器である。
【０００８】
これにより、炊飯中に発生した水蒸気は吸気口により吸引され、吸気通路より蒸気循環装置を経由して排気通路に導かれることになる。排気通路に導かれた蒸気は蒸気加熱室において加熱され蒸気温度が高くなった高温蒸気として排気径路に連接された排気口より鍋内に戻され、鍋内に戻された蒸気は鍋内の調理物であるご飯と熱交換を行い上層部から加熱する。従来、蓋から調理物への加熱は主に放射及び鍋内の雰囲気上昇に依存していた。すなわち、蓋に内装された加熱源は調理物より上方に位置するため自然対流による熱交換ができない。本発明によれば、蒸気循環装置で鍋内の蒸気を攪拌させた強制対流により蒸気加熱板で発生した熱を効率よく、調理物であるご飯に供給することができる。蒸気を媒体とし排気通路内で熱交換させることで、更に蒸気加熱板から、調理物への熱交換が向上する。また、熱交換され温度の低下蒸気を再び吸気口より吸い込むため蒸気循環装置が吸い込む蒸気温度は相対的に低いものとなるため蒸気循環装置の信頼性が向上する。
【０００９】
第２の発明は、特に第１の発明の炊飯器において、蒸気循環装置はダイヤフラムポンプなどの気密型のポンプで構成したものである。これにより、ポンプが動作していないときには蒸気の循環径路が閉止している時と同等となり、逆止弁等の校正が不要となり簡略な構成で蒸気循環手段へおねばの流入なく使い勝手のよい炊飯器を提供することができる。
【００１０】
第３の発明は、特に第１の発明の炊飯器において、吸気通路を吸気口より広くしたものである。これにより、炊飯中におねば等の異物が吸気口より吸気通路内に入っても吸気通路が吸気口よりも広くなっているため、前記異物は吸気口周辺に付着するのみで前記吸気口に侵入することはない。
【００１１】
第４の発明は、特に第１の発明の炊飯器において、蒸気通路は吸気通路と排気通路の一部にバイパス路を設け、吸気通路の入り口が塞がれた時に、排気の一部が吸気通路に流入するものである。これにより、吸気口が異物などで閉止された場合、蒸気循環装置の吸気側に大きな負圧がかかり異常音の発生や循環装置の故障の原因となるが、吸気通路と排気通路にバイパス路を設けることにより、吸気口が異物などで閉止されても吸気通路と排気通路内で蒸気が循環するため、蒸気循環装置に所定量以上の圧力がかかることがないため異音や蒸気循環装置の故障を防止することができる。
【００１２】
第５の発明は、特に第４の発明の炊飯器において、バイパス路にボール弁等で構成され所定の負圧が生じた時バイパス路を開放する弁機構を設けたものである。
【００１３】
これにより、ボール弁により所定の圧力がかかった時にボール弁が開放することにより吸気口が閉止された時のみ弁が開放するので、蒸気循環装置を保護でき、通常状態ではバイパス路を閉止して吸気通路と排気通路の漏れを防止するため、循環効率の低下なしに蒸気循環装置の保護ができる。
【００１４】
第６の発明は、特に第１発明の炊飯器において、排気口を複数個所，吸気口より所定間隔を設け配置したものである。これにより、排気口より排出された高温の蒸気が、調理物であるご飯の表面をより均一且つ広範囲に通過することになり熱交換が更に向上するものである。
【００１５】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１における炊飯器について、図１から図３を用いて説明する。図１において、炊飯器本体１は上面を構成する上枠３と側面および底面を構成するボディ４でその外郭が構成されている。上枠３は円筒状の穴部３ａ有し、穴部より連なる筒状で金属
製の保護枠胴５と皿状の保護枠６により有底筒状の鍋収納部１ａを構成し、着脱自在に鍋２を収納する。保護枠６の底部に設けられた底誘導コイル７が鍋加熱手段となり、鍋２を誘導加熱し炊飯・保温を行う。
【００１６】
ここで磁性材料にて構成された複数の底フェライト８が底誘導コイル７に対向しかつ底誘導コイル７に直交した配置で鍋２と反対側に設けられている。
【００１７】
９は底センサーで、鍋２の底面に当接して、鍋２の温度を検知し、マイコン１０へ信号を送る。マイコン１０は底センサー９の信号より底誘導コイル７の通電量を変化させ、鍋２の加熱電力送出部１２から底誘導コイル７へ供給する高周波電流を可変することで鍋２の温度を炊飯・保温時に適温に制御する。
【００１８】
加熱電力送出部１２はアルミやアルミダイキャスト等でできたヒートシンク１３を有し、ヒートシンク１３に外気を送風する底ファンモーター５４が取り付けてある。底誘導コイル７の外周には反射枠３２が環状に設けてある。
【００１９】
本体後方で上枠３の上面にはヒンジ部１４が設けられており、蓋体１５がヒンジ部１４に取り付けたヒンジ軸１６にて軸支され、開閉自在に本体上面を覆っている。ヒンジ部１４にはヒンジバネ１７が蓋体１５と本体１双方に係合するように取り付けてあり、蓋体１５に対し開放する方向の付勢力を有している。そして、ヒンジ部１４の後部はヒンジカバー４５がその外郭を覆い、外部よりヒンジ軸１６やヒンジバネ１７が見えないようにしている。
【００２０】
本体前方のフックレバー１８はヒンジバネ１７の力に対し、蓋が開かないよう蓋体１５先端に設けたフック嵌合部１５ａと嵌合し、閉蓋状態を保つ。フックレバー１８を押すと、フック嵌合部１５ａとフックレバー１８の嵌合が外れ、蓋はヒンジバネ１７の力で開く。蓋体１５のヒンジ部１４近傍にはヒンジブレーキ板１９が設けてある。また、ヒンジ部１４にはヒンジキャップ２０が設けてあり、ヒンジブレーキ板１９とヒンジキャップ２０は蓋開き時のブレーキ機構を構成する。そして、通常若干床面から浮いた本体後方には本体後方脚部１ｂ配設されている。保護枠胴５の外周には側面加熱手段である側面ヒーター２０が巻かれている。そして、側面ヒーター２０の外周には筒状の側面断熱材２１が配設されている。
【００２１】
図２に示すように、蓋体１５はその表面を外蓋２２で構成し、鍋２側は外蓋カバー２３で構成されている。外蓋カバー２３は筒状に穴部を有し、穴部には非磁性金属かつその厚さが０．５ｍｍ以下の薄板でできた蒸気加熱板２４が取り付けられている。ここで非磁性金属の代表的なものとしてはオーステナイト系ステンレスなどがある。蒸気加熱板２４の上部には蓋コイル支え２５に載置された環状の蓋誘導コイル２６が設けてある。蓋コイル支え２５と蓋コイル２６に挟持される形で蓋温度ヒューズ２７が設置されている。蓋誘導コイル２６の上方には蓋反射板３４があり、蓋誘導コイルからの高周波磁界が外部に漏れ出すのを防止している。
【００２２】
外蓋カバー２３の鍋側には加熱板支え２８にカシメ結合で一体に保持され、蓋体１５より加熱板支え２８と一体となった状態で着脱自在な磁性金属製の加熱板２９がある。ここで磁性金属の代表的なものとしては、鉄板やフェライト系ステンレスなどがある。
【００２３】
加熱板２９と鍋２のフランジ部２ａの間は加熱板支え２８で加熱板２９と一体に結合された鍋パッキン３１が加熱板２９と鍋２のフランジ部２ａを水密にシールしている。また、蒸気加熱板２４と加熱板２９の間には蒸気加熱板パッキン４７がその外周部に設けてあり、加熱板２９と蒸気加熱板２４の間を水密にシールする。
【００２４】
３０は蓋センサーで蓋センサーバネ３３による押し圧で加熱板２９に当接し、加熱板の温度を検知する。また蓋センサー３０と蒸気加熱板２４の間には蓋センサーパッキン４６が設けてある。
【００２５】
加熱板２９には蒸気吸気口２９ａがあり、蒸気吸入口２９ａに臨む位置に吸気経路パッキン４８が設けてある。吸入経路パッキン４８と蒸気循環手段であるダイヤフラムポンプなどの気密型のポンプ５０は吸入経路４９で結ばれ、鍋２と気密型のポンプ５０が通気可能となっている。そして、蒸気加熱板２４には吸気口２４ａがあり、吸気口２４ａに臨む位置に排気経路パッキン５１が設けてある。
【００２６】
また、吸気経路４９は吸気口２４ａよりも広くなっている。排気経路パッキン５１と気密型のポンプ５０は排気経路５２結ばれ、蒸気加熱板２４と加熱板２９の間の蒸気加熱空間５３を排気径路５２の一部に形成し気密型のポンプ５０の間を通気可能としている。
【００２７】
これら吸気経路４９から気密型のポンプ５０および蒸気加熱板２４および加熱板２９で構成された蒸気気加熱室５３を通過して加熱板２９に複数設けられた排気口２９ｂを通して図３の矢印に示すような鍋内へ鍋内雰囲気を再投入する蒸気循環装置を構成する。
【００２８】
また蒸気加熱室５３の一部は前記蓋誘導コイル２６と平面的にオーバーラップされており蓋コイル２６を通電すると蒸気加熱室５３の温度も上昇させることができる。５５は吸気径路４９と排気径路５２を繋ぐバイパス路で、バイパス路５５にボール弁５６が設けられている。
【００２９】
外蓋２２の内部には、操作部１５ｂと表示部１５ｃを構成する操作基板３５が基板カバー３６に覆われて設置されている。操作基板３５上の液晶３９は炊飯器の設定状態や動作状態を表示する。外蓋２２はその一部を透明な樹脂で構成されており、その表面をフィルム２２ｂで一体に覆われている。そして、部分的にフィルムのみの部分からなるエンボス部２２ａを有している。エンボス部２２ａは上下に撓み、エンボス部２２ａと操作基板３５上に設けたキートップ３７およびタクトＳＷ３８で操作スイッチを構成し、複数の操作スイッチにより操作部１５ｂを構成している。
【００３０】
基板カバーパッキン４０は基板カバー３６の外周部と外蓋２２に設けた基板カバーシールリブ２２ｃで挟持され、基板カバー３６と外蓋２２の間を水密にシールし、万が一、蓋体１５内に蒸気が侵入しても基板３５が結露しないようにしてある。
【００３１】
基板カバー３６のおよそ中心部分には蒸気通路部３６ａが設けてある。蒸気通路部３６ａは外蓋を貫通して外部へと臨む形の筒状で、蒸気筒４１を着脱自在に保持する。蒸気通路部３６ａ外周と外蓋２２の間は蒸気通路パッキン４２で水密にシールされている。この基板カバーパッキン４０と蒸気通路パッキン４２によるシールで蓋体１５内部に配置した操作基板３５は外部からの水や蒸気が直接かからない構成となっている。また蒸気板パッキン４５は蒸気通路部３６ａと蒸気加熱板２４および加熱板２９を水密にシールする。
【００３２】
蒸気筒４１はおよそヒンジ軸１６の長手方向と直交する方向に動作するマグネット４３を有し、マグネット４３と蒸気筒４１に対向する部分に設けたリードＳＷ４４で炊飯時のふきこぼれ検知手段と蓋開閉検知手段を構成する。
【００３３】
次に上記構成において動作を説明する。フックレバー１８を押し、蓋を開け、炊飯を行う米とその米量に対応する水を鍋２に入れ、鍋収納部１ａの所定の状態に内挿する。ここで、ヒンジブレーキ板１９がヒンジ部１４に設けたヒンジキャップ２０を蓋開き時に挟持
し、蓋の開放動作により蓋が完全に開いたときに蓋の開放の勢いで本体がバウンドしないよう、蓋開き時のブレーキ力を発生する。これにより蓋体１５はフックレバー１８を押すと自動で開放しつつも、蓋の勢いによる本体のバウンド等も発生しない。加えて、蓋開き時に本体の重心が後方に移動するが、その勢いで本体が後方へ倒れないよう、通常若干床面から浮いた本体後方脚部１ｂが床面に当接し、勢いによる本体後方への倒れも防止する。よって使用者は蓋のバウンド等の心配なく安心感をもって蓋を開けることができる。ところで、蓋体１５が開放状態になったとき、マグネット４３は重力によってリードＳＷ４４から遠ざかり、リードＳＷの接点が開放となる。これにより蓋の開閉が検知可能となる。
【００３４】
引き続き、操作部１５ｂの炊飯開始スイッチ（図示せず。）を使用者が操作すると、マイコン１０が炊飯開始スイッチよりの入力を受け、炊飯工程が実施される。このとき液晶３９に動作状態が表示され、液晶３９上の透明な樹脂を透過して、外部より液晶３９の表示を目視可能にすることで表示部１５ｃを構成し、使用者に炊飯器の動作状態を知らせる。
【００３５】
底センサー９は鍋２の底面の温度を検知し、マイコン１０へと信号を送る。底センサー９よりの信号を受けマイコン１０は浸水、炊き上げ、蒸らしの各工程に大分された炊飯工程のそれぞれにおいて鍋２の内部の水と米の状態が適正値として設定された温度に所定時間に維持されるよう、加熱電力送出部１２より通電される底誘導コイル７や蓋誘導コイル２６や側面ヒーター２０の通電量を出力として制御する。
【００３６】
誘導加熱方式は、各誘導コイルに通電した高周波電流から発生する高周波磁界が被加熱金属を通過する際に誘導加熱を引き起こし発熱する。ここで、加熱電力送出部１２は高周波電流を各誘導コイルへ供給する際、電気抵抗ロスおよび高周波発生時のスイッチングロスで自己発熱する。加熱電力送出部１２が自己発熱で加熱電力送出部１２が許容温度以上に高温となると、加熱電力送出部１２が破壊する場合があるので、加熱電力送出部１２はアルミやアルミダイキャスト等でできたヒートシンク１３を有し、ヒートシンク１３を通じで自己発熱による放熱をする。また、底ファンモーター５４でヒートシンク１３は冷却され、効率的に加熱電力送出部１２は冷却される。
【００３７】
底誘導コイル７は加熱電力送出部１２より供給される電流で誘導加熱により鍋２の底面を発熱させる。ここで、底フェライト８は磁性材料で構成されており、底誘導コイル７から発生する磁界を効率よく鍋側へ集める。これにより鍋２周辺に高密度の磁界が発生し、鍋はより高効率に高発熱する。また、反射枠３２が底誘導コイル７からの高周波磁界が本体１の外部に漏れ出すのを防止し、周囲の機器に影響を及ぼさないような工夫がなされている。
【００３８】
蓋誘導コイル２６は加熱電力送出部１２より供給される電流で誘導加熱により蒸気加熱板２４と加熱板２９を同時に発熱させる。ここで蒸気加熱板２４は前出のとおり非磁性金属かつ０．４ｍｍ以下の薄板で構成されるため、蓋誘導コイル２６から発生する高周波磁界を透過しつつ誘導加熱で自己発熱する。蒸気加熱板２４を透過した高周波磁界は磁性金属でできた加熱板２９の誘導加熱を引き起こし、加熱板２９を自己発熱させる。これにより、蒸気加熱板２４と加熱板２９は同時発熱が可能となる。また蒸気加熱板２４と加熱板２９の発熱比は蓋誘導コイル２６からの距離と蒸気加熱板２４の材料物性や板圧にて任意に設定が可能である。また蓋誘導コイル２６の上方の蓋反射板３４が蓋誘導コイルからの高周波磁界が外部に漏れ出すのを防止し、マイコン１０や周囲の機器に影響を及ぼさないような工夫がなされている。
【００３９】
側面ヒーター２０は加熱電力送出部１２より供給される電流で自己発熱し、保護枠胴を
加熱する。保護枠胴が熱せられることによる輻射熱および対流熱で鍋２の側面を加熱する。
【００４０】
つづいて各工程での炊飯器の動作を説明する。まず、浸水工程では米の糊化が開始しない温度まで米と水の温度が上昇するように底誘導コイル７を通電し鍋２を発熱させる。そして所定の温度で所定時間米を浸水し、米全体に十分な吸水を促す。浸水工程において、鍋２の米全体を目的の温度で均一に維持し、鍋２の米の吸水条件を均一に保つことがおいしいごはんを炊くため重要である。
【００４１】
次に炊き上げ工程では、底誘導コイル７で鍋２の底面を発熱させるとともに、蓋誘導コイル２６では蒸気加熱板２４および加熱板２９を発熱させ、側面ヒーター２０では鍋側面を加熱し、鍋２全体を包み込むように加熱する。強火の加熱で一気に炊き上げ、米の芯まで熱を伝えることが重要である。誘導加熱方式だと熱板によって鍋を加熱する方式に比べ高火力で鍋を加熱することができ、よりおいしいごはんが炊き上がる。
【００４２】
鍋２の水が沸騰することにより発生した蒸気は、加熱板２９に設けた加熱板蒸気口（図示せず）から蒸気通路部３６ａの蒸気筒４１へと流れる。ここで、炊飯中に発生する煮汁であるおねばも蒸気筒４１へと流れ込むが、大量におねばが流れ込むとふきこぼれる前にマグネット４３をおねばが押し上げ、リードＳＷ４４を動作させることでふきこぼれを検知可能にする。このことで従来は加水量が多くふきこぼれやすい場合でもふきこぼれないようにあらかじめ火力を引いていたところを、水加減に応じて自動的にふきこぼれ直前まで強火での加熱を可能にし、よりおいしいごはんが炊ける。
【００４３】
また、鍋パッキン３１と蒸気板パッキン４５により蒸気筒４１以外から蒸気が外部に流出したり、蓋体１５内部に流入したりすることはない。さらには蒸気吸入経路パッキンは弁部を有しているので、おねばが侵入することもない。
【００４４】
底センサー９がおよそ１３０℃を検知すると、鍋内の水はそのほとんどを米に吸収されるもしくは蒸発し、ごはんとして炊きあがった状態となる。そして次の工程であるむらし工程へと移行する。ただし、鍋の水分はすべて蒸発した訳でなく、鍋底の水分が減っただけであり、また鍋内には大量の水分が残っている。
【００４５】
最後に、むらし工程では底誘導コイル７が鍋２の底面の飯が乾燥したりこげたりしない程度に鍋２の底面を発熱させる。そして底誘導コイル７の通電量低下に伴い、底ファンモータ５４はその回転数を低下させるか停止する。この状態で飯は１００℃を保ち、飯から蒸気が発生した状態となるため鍋２内の雰囲気は蒸気で満たされた状態となる。
【００４６】
合わせて、気密型のポンプ５０が動作し、鍋２内の蒸気を蒸気加熱室５３へ送り込む。このとき蓋誘導コイル２６が通電され、蒸気加熱板２４および加熱板２９が高温に加熱されることで、送り込まれた蒸気をおよそ１３０℃の高温蒸気へと加熱する。加熱された高温蒸気は加熱板２９に設けた蒸気投入口２９ｂより鍋内へ送り込まれ、鍋内部を高温・高湿状態とする。さらには、側面ヒーター２０が鍋２の側面を加熱し、鍋内部を包み込むように高温状態にする。高温状態になった蒸気は鍋２内の米・水と熱交換し吸気口２９ａより吸い込まれ循環する。従って吸気した蒸気の温度は、排気した蒸気の温度より相対的に低いため気密型のポンプ５０を通過する蒸気の温度も相対的に低くなり気密型のポンプ５０信頼性が高くなる。
【００４７】
ここで、蓋センサーパッキン４６と蒸気加熱板パッキン４７により気密型のポンプ５０から送り込まれた蒸気は外部や蓋内部に漏れることなく、また蒸気板パッキン４５にて蒸気通路部３６ａへも漏れることなく確実に高温蒸気に加熱され鍋内へと送り込まれる。
【００４８】
むらし工程では飯が芯までの糊化するように飯が乾燥したりこげたりしない温度で鍋２全体を高温の状態に保つことが大切であるが、本実施例のように１００℃以上の高温蒸気を飯に供給することにより、第１に、蒸気が供給されるがゆえに飯の乾燥を伴わない、しかも、第２に１００℃以下の蒸気供給では飯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、米澱粉の糊化を進行させるのに必要なエネルギーをもち、糊化を促進し、炊飯性能を向上させることができる。さらには蒸気加熱板２４と加熱板２９の２枚の熱板で蒸気を挟み込むように加熱することで、蒸気の温度を瞬時にかつ効率よく高温蒸気とすることができるのでよりおいしいごはんを炊くことができる。また加熱板２９は１００℃以上の高温となっているため、炊飯後に加熱板に露付き等が発生することもない。そして、むらし工程直後は鍋内には十分な蒸気が存在し、米澱粉の糊化を促進するに十分な高温蒸気量を確保できるだけでなく、炊飯中の煮汁であるおねばも存在しないため、蒸気吸入経路４９や気密型のポンプ５０がおねばで汚れる心配もない。また、加熱板２９に設けられた吸気口２９ａより吸気経路４９の空間を広くなっているため、米飯の粕等の異物が吸気口２９ａより浸入しても異物は吸気口２９ａの近傍に付着するのみで吸気経路４９に付着することは無い。さらに、気密型のポンプ５０は動作するものの、底ファンモーター５４はその回転数を低下させるか停止することができるので、ファンの騒音が大きくなったり、ファンの動作による消費電力量の増加といったこともない。
【００４９】
さらに、蒸気通路は吸気通路４９と排気通路５２の一部にバイパス路５５を設け、吸気通路４９の入り口が塞がれた時に、バイパス路５５にボール弁５６は、所定以上の負圧が生じた時に動作し、バイパス路５６を開放することで排気の一部が吸気通路４９に流入する。これにより、吸気口が異物などで閉止された場合、蒸気循環手段である気密型のポンプ５０の吸気側に大きな負圧がかかり異常音の発生や気密型のポンプ５０の故障の原因となる。吸気通路４９と排気通路５２にバイパス路を設けることにより、吸気口が異物などで閉止さても吸気通路と排気通路内で蒸気が循環するため蒸気循環手段に所定量以上の圧力がかかることがないため異音や蒸気循環手段の故障を防止することができる。
【００５０】
また、通常状態では吸気通路４９内の負圧は小さいためボール弁５６は動作することがないため、バイパス路５５を閉止され吸気通路４９と排気通路５２の漏れを防止することができるため循環効率の低下なしに気密型のポンプ５０の保護ができる。さらに、加熱板２９に排気口２９ｂを複数個所，吸気口２９ａより所定間隔を設け配置した炊飯器である。これにより、排気口２９ｂより排出された高温の蒸気が、調理物であるご飯の表面をより均一且つ広範囲に通過することになり熱交換が更に向上するものである。
【００５１】
上述のような構成の炊飯器において、気密型ポンプ５０停止時、吸気経路４９は閉空間への通路であるので、炊飯中の煮汁であるおねばが流入するようなことはなく、蒸気吸入経路は特に弁部などを設けなくとも汚れるようなことはない。汚れないのでお手入れの必要性がなく、使い勝手がよいだけでなく、弁部などがないので部品の構成も簡単で済み、低コストで構成可能になる。
【００５２】
むらし工程が終了し保温工程に移ると、底誘導コイル７、側面ヒーター２０、蓋誘導コイル２６の通電を停止する。飯の温度が下がるにともない飯からの水蒸気の発生は無くなり、鍋２の雰囲気は蒸気から、湿度１００％の空気に入れ替わる。
【００５３】
この状態を続けると炊飯器本体１から放熱し、飯の温度が高くなり炊飯器本体１の表面温度がもっとも低い状態となり、間の部材は炊飯器１の内部から外部に向かい低くなる温度勾配を持った状態になるながら、飯も含め炊飯器全体の温度が下がり始める。
【００５４】
この時、鍋２内の雰囲気温度も下がることから、鍋２内の雰囲気に含まれる蒸気が一部
結露し相対的に温度の低い場所にて露が発生する。この時点で気密型のポンプ５０を動作させることにより鍋２内の雰囲気は吸気経路４９より気密型ポンプ５０を通過し蒸気加熱板２４および加熱板２９で構成された雰囲気加熱室５３に達する。前記の説明のとおり鍋２内雰囲気温度より雰囲気加熱室は相対的に温度が低いため、雰囲気内の結露した蒸気は雰囲気加熱室５３で凝縮し雰囲気内の余分な水分を取り出した、後鍋２内に還流され、鍋２内への結露を防ぎ前記結露がご飯に付着しべちゃつくことを防止することができる。
【００５５】
飯が所定温度まで下がると底誘導コイル７、側面ヒーター２０、蓋誘導コイル２６の通電を所定量通電することで飯の温度が一定となる制御を行う。蓋誘導コイル２６を通電すると蒸気加熱板２４と加熱板２９が発熱し同時に雰囲気加熱室５３の温度が上昇し、凝縮した水滴の一部が気化し蒸気排気経路５２より、鍋２内に供給される。さらに飯内で増殖した菌を殺菌するために温度を上げる殺菌工程では、飯の温度が上昇するに伴い鍋２内の雰囲気も上昇し相対湿度が低下する。この場合も、蓋誘導コイル２６の通電量を行うことにより、雰囲気加熱室５３内に存在する水滴が気化し排気経路５２より、鍋２内に供給されるため鍋２の雰囲気の相対湿度が上昇するため飯の乾燥を防止することができる。この時気密型ポンプ５０を動作せると雰囲気加熱室５３内で発生した蒸気を強制的に鍋２内の雰囲気と混合することができるためさらに効果を増すことができる。
【００５６】
上記内容で明らかなように蒸気加熱室５３の結露水量のコントロールすることによりが保温中のご飯の調湿が可能となりご飯のべしょつきや乾燥を防ぐことができ保温性能が向上するものである。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、蒸気循環装置で鍋内の蒸気を攪拌させて、調理物であるご飯を効率よく加熱することができ、さらに、蒸気循環装置へおねばの流入なく使い勝手のよい炊飯器を提供することができるので、家庭用のみならず、業務用の炊飯器にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施の形態１の炊飯器の断面図
【図２】本発明の実施の形態１の炊飯器の蓋体部面図
【図３】本発明の実施の形態１の炊飯器の要部断面図
【符号の説明】
【００５９】
１ 炊飯器本体
１ａ 鍋収納部
２ 鍋
７ 底誘導コイル（加熱手段）
１５ 蓋体
２４ 蒸気加熱板
２６ 蓋誘導コイル
２９ 加熱板
２９Ａ 吸気口
２９Ｂ 排気口
４９ 吸気経路
５０ 気密型ポンプ
５２ 排気経路
５３ 蒸気加熱室
５５ バイパス路
５６ ボール弁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
着脱自在な鍋と、上面に有底筒状の鍋収納部を有する本体と、前記鍋を加熱する加熱手段と、前記鍋の開口部を覆う蓋と、前記蓋に設けられた鍋内の蒸気を吸気する吸気口と、前記吸気口に連接した吸気通路と、前記鍋内に蒸気を排気する排気口と、前記排気口に連接した排気通路と、前記吸気通路と前記排気通路を連接し給排気を行う蒸気循環装置とを備え、前記排気通路に前記鍋内の蒸気を加熱する蒸気加熱室を設けた炊飯器。
【請求項２】
蒸気循環装置は気密型のポンプで構成した請求項１記載の炊飯器。
【請求項３】
吸気通路を吸気口より広くした請求項１記載の炊飯器。
【請求項４】
吸気通路と排気通路の一部にバイパス路を設け、吸気通路の入り口が塞がれた時に、排気の一部が吸気通路に流入する請求項１記載の炊飯器。
【請求項５】
バイパス路にボール弁等で構成され所定の負圧が生じた時バイパス路を開放する弁機構を設けた請求項４記載の炊飯器。
【請求項６】
吸気口を１か所、排気口を複数個所，所定間隔を設け配置した請求項１記載の炊飯器。
【請求項１】
着脱自在な鍋と、上面に有底筒状の鍋収納部を有する本体と、前記鍋を加熱する加熱手段と、前記鍋の開口部を覆う蓋と、前記蓋に設けられた鍋内の蒸気を吸気する吸気口と、前記吸気口に連接した吸気通路と、前記鍋内に蒸気を排気する排気口と、前記排気口に連接した排気通路と、前記吸気通路と前記排気通路を連接し給排気を行う蒸気循環装置とを備え、前記排気通路に前記鍋内の蒸気を加熱する蒸気加熱室を設けた炊飯器。
【請求項２】
蒸気循環装置は気密型のポンプで構成した請求項１記載の炊飯器。
【請求項３】
吸気通路を吸気口より広くした請求項１記載の炊飯器。
【請求項４】
吸気通路と排気通路の一部にバイパス路を設け、吸気通路の入り口が塞がれた時に、排気の一部が吸気通路に流入する請求項１記載の炊飯器。
【請求項５】
バイパス路にボール弁等で構成され所定の負圧が生じた時バイパス路を開放する弁機構を設けた請求項４記載の炊飯器。
【請求項６】
吸気口を１か所、排気口を複数個所，所定間隔を設け配置した請求項１記載の炊飯器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−２１４０３５（Ｐ２０１０−２１４０３５Ａ）
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６７４１８（Ｐ２００９−６７４１８）
【出願日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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