炊飯器
【課題】外部へ排出される蒸気の温度を低下させるとともに、炊飯器が消費する電力を増加させることなく、蒸気の持つ圧力エネルギーを有効に活用することのできる炊飯器を得る。
【解決手段】上面が開口した本体４と、被加熱物が投入されて本体４内に収容される内釜２と、内釜２を加熱する加熱手段３と、内釜２の上部開口を閉塞可能な内蓋８ｂを有し、本体４の上面開口部を開閉する蓋体８と、内蓋８ｂに接続されて容器内で発生する蒸気を通過させる蒸気導管９と、蒸気導管９内に配置されたタービン７０と、タービン７０の回転力を受けて発電する磁石７４ａとコイル７４ｂと、を備えた。
【解決手段】上面が開口した本体４と、被加熱物が投入されて本体４内に収容される内釜２と、内釜２を加熱する加熱手段３と、内釜２の上部開口を閉塞可能な内蓋８ｂを有し、本体４の上面開口部を開閉する蓋体８と、内蓋８ｂに接続されて容器内で発生する蒸気を通過させる蒸気導管９と、蒸気導管９内に配置されたタービン７０と、タービン７０の回転力を受けて発電する磁石７４ａとコイル７４ｂと、を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炊飯中に鍋から発生する蒸気の圧力を利用する手段を備えた炊飯器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の炊飯器として、「蓋体の外部と連通する吸入口および排出口を有する排出管と、一端の連通口が容器の内側と連通し、他端の噴出口が排出管の内側と連通する連通管とを設け、連通管の噴出口を排出管の排出口に向け」、「排出管８の吸入口８ａにその形状に一致するファン１１を設け、外部の気体を排出管８内部に強制的に導入」するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、外気と連通した送風装置を備え、「蒸気経路の蒸気経路出口を送風経路の経路壁に開口させるとともに、この蒸気経路出口と鍋内と連通する蒸気経路入口とを水平方向に位置をずらせて配置した」ものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３６８２２５２号公報（第３頁、図１）
【特許文献２】特開２００９−２８５１３号公報（第３頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１、２に記載の技術によれば、加熱により発生した蒸気の温度を低下させて、その蒸気を外部へ排出する。しかしながら、蒸気は外部に排出されるのみで、蒸気が持つ圧力エネルギーは有効に利用されていなかった。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、蒸気の持つ圧力エネルギーを有効に活用することのできる炊飯器を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る炊飯器は、上面が開口した本体と被加熱物が投入されて前記本体内に収容される容器と、前記容器を加熱する加熱手段と、前記容器の上部開口を閉塞可能な内蓋を有し、前記本体の上面開口部を開閉する蓋本体と、前記内蓋に接続されて前記容器内で発生する蒸気を通過させる蒸気導管と、前記蒸気導管内に配置された蒸気タービン翼と、前記蒸気タービン翼の回転力を受けて発電する発電機構と、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る炊飯器によれば、加熱により発生する蒸気を用いて発電することができる。このため、発電した電力を電気負荷に供給すれば、従来は排出されるのみであった蒸気のエネルギーを回収し、有効に活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係る炊飯器の外観模式図である。
【図２】実施の形態１に係る炊飯器の側面視の断面模式図である。
【図３】実施の形態１に係る炊飯器の側面視の断面模式図であり、蓋体を開いて内蓋を取り外した状態を示している。
【図４】実施の形態１に係る炊飯器の蒸気経路を中心に示す模式図である。
【図５】実施の形態１に係る炊飯器のシステムブロック図である。
【図６】実施の形態１に係る炊飯器の、炊飯工程・保温工程における生成電力の利用形態の例を説明する図である。
【図７】実施の形態１に係る炊飯器の、炊飯工程における生成電力の他の利用形態の例を説明する図である。
【図８】実施の形態２に係る炊飯器の側面視の断面模式図である。
【図９】実施の形態２に係る炊飯器の回転伝達手段を説明する図である。
【図１０】実施の形態２に係る炊飯器のタービン及び発電機素子を説明する要部模式図である。
【図１１】実施の形態３に係る炊飯器の外観模式図である。
【図１２】実施の形態３に係る炊飯器の側面視の断面模式図である。
【図１３】実施の形態３に係る炊飯器の蒸気導管を説明する図である。
【図１４】実施の形態４に係る炊飯器の側面視の断面模式図である。
【図１５】実施の形態４に係る炊飯器の蒸気導管及び回転伝達手段を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る炊飯器１の外観模式図であり、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は側面図を示している。図２は、実施の形態１に係る炊飯器１の側面視の断面模式図であり、蓋体を閉めた状態を示している。図３は実施の形態１に係る炊飯器１の側面視の断面模式図であり、蓋体８を開いて内蓋８ｂを取り外した状態を示している。なお、各図において同じ構成要素には同じ符号を付している。
【００１０】
（炊飯器の全体構成）
炊飯器１は、米や水などの被加熱物（米ｒや水Ｗ等）を収容する内釜２と、上部が開口しその内部に内釜２を収納する本体４と、本体４の背面側縁部にヒンジ機構７により支持されて内釜２の上部開口を開閉自在に閉塞する蓋体８とを備え、本体４を４点で支持する脚部１０を備える。また、内釜２内の被加熱物から発生する蒸気を導く蒸気導管９を備える。本体４の背面側には、内部に電源回路と制御回路を収容した制御ケース１１を備え、さらに、送風ファン８０を備える。本体４の両側の側面には、本体４を移動させるときなどに使用するハンドルｈを備える。ハンドルｈは、図１（ｂ）に示す矢印のように回動可能に取り付けられている。
なお、本実施の形態１において、内釜２は本発明の容器に、蓋体８は本発明の蓋本体にそれぞれ相当する。
【００１１】
表示器７７は、加熱状態などの炊飯器１の状態を表示するものであり、蓋体８の表面に設けられている。表示器７７は、液晶画面やＬＥＤなどで構成される。
【００１２】
炊飯器１は、加熱手段として、内釜２を底部から加熱する誘導加熱コイル等の加熱手段３と、内釜２を側面から加熱する電気ヒータなどの補助加熱手段９０とを備える。加熱手段３は、本体４の内側の底部であって、内釜２を本体４に収納したときに内釜２の底部と近接する位置に設けられている。補助加熱手段９０は、本体４の内側の側面に設けられている。
【００１３】
蓋体８は、外蓋８ａと内蓋８ｂとを有する。この内蓋８ｂには、加熱中に発生する蒸気を内釜２の外部へ排出するための小穴８ｃが形成されている。
また、図２に示すように、内蓋８ｂには、被加熱物の初期水温や沸騰を検知する蓋センサ２２が設けられている。
【００１４】
制御ケース１１は、その内部に制御装置１０１と電源切替回路１０２（図２には図示せず、図５参照）などを収容するケースであり、本体４の背面側の側部に固定されている。また、制御ケース１１内には後述する蓄電装置７６が収容されている。
制御装置１０１は、予め記憶された動作プログラムや蓋センサ２２の検知情報などに基づいて、加熱手段３や補助加熱手段９０を駆動制御する。
なお、本実施の形態１において、制御装置１０１と電源切替回路１０２が、本発明の電源制御手段に相当する。
【００１５】
送風ファン８０は、制御ケース１１の内部及び加熱手段３へ送風するものであり、本発明の送風手段に相当する。送風ファン８０が送風を行うことにより、駆動により高温化する制御装置１０１、電源切替回路１０２、及び加熱手段３を冷却し、これらが過度に高温化するのを抑制する。
【００１６】
蒸気導管９は、加熱中に内釜２内の被加熱物から発生する蒸気を炊飯器１の外部へと導く通路である。内釜２から蒸気導管９へと蒸気を導入させる唯一の口が、噴出口６４である。噴出口６４は、複数の小穴８ｃの総面積と同等の口径（流路断面積）を有している。
蒸気導管９は、蓋体８に設けられた蒸気排気口９９に連結されている。すなわち、蒸気導管９は、噴出口６４と蒸気排気口９９とを結ぶ通路であるといえる。
【００１７】
（タービンの構成）
タービン７０は、噴出口６４から蒸気排気口９９へ至る蒸気導管９内に設置されている。タービン７０は、蒸気導管９を通過する蒸気の流れに向き合う方向で設置され、翼７０ａと回転軸７１とを有する。
【００１８】
図３に示すように、内蓋８ｂは外蓋８ａから取り外し可能に取り付けられている。そして、内蓋８ｂに取り付けられた蒸気導管９は、内蓋８ｂとともに外蓋８ａから着脱可能となっている。
【００１９】
（発電機構の構成）
発電機素子７４は、一又は複数の磁石７４ａと一又は複数のコイル７４ｂとで構成されており、本発明の発電機構に相当する。
磁石７４ａは、タービン７０の蒸気と衝突しない面（噴出口６４に面しない面）に設置されている。
コイル７４ｂは、外蓋８ａの内側であって、磁石７４ａと対向する位置に設置されている。コイル７４ｂは、外蓋８ａの内側に形成されたカバー７３に収容されている。カバー７３は、その内部に蒸気が進入しないように構成されている。なお、カバー７３は、本発明の発電機構を収納する収納部に相当する。
【００２０】
発電機素子７４は、タービン７０の回転で発生する力により発電する装置である。タービン７０の回転によってタービン７０に設置された磁石７４ａが回転し、磁石７４ａが回転することによりコイル７４ｂに起電力が生じて発電を行う。
【００２１】
次に、図４を参照して、蒸気導管９、タービン７０、及び内蓋８ｂの詳細な構造を説明する。図４は、図２のうち蒸気経路を中心として示す模式図であり、図４（ａ）は部分分解断面図、図４（ｂ）はタービンの斜視図を示している。
図４（ａ）に示すように、蒸気導管９は内蓋８ｂと分離可能であり、蒸気導管９はさらに、上部蒸気導管９ａと下部蒸気導管９ｂとに分離可能となっている。
【００２２】
上部蒸気導管９ａには、タービン７０の回転軸７１が取り付けられている。
下部蒸気導管９ｂには、蒸気導管９内に蒸気を進入させるための蒸気導入口９ｃが形成されている。蒸気導入口９ｃは、蒸気導管９を内蓋８ｂに取り付けたときに小穴８ｃの真上となる位置に設けられている。下部蒸気導管９ｂの蒸気導入口９ｃは、蒸気シール８ｅを介して噴出口６４に嵌合可能である。蒸気導入口９ｃを噴出口６４に嵌合させると、小穴８ｃから蒸気導管９に至る蒸気の通路が形成される。蒸気導入口９ｃと噴出口６４との嵌合部は、蒸気シール８ｅによってシールされるため、この嵌合部から蒸気が漏れないようになっている。
【００２３】
内蓋８ｂの蒸気導管９が位置する側には爪８ｄが形成され、また、下部蒸気導管９ｂには爪９１が形成されている。下部蒸気導管９ｂの爪９１を内蓋８ｂの爪８ｄに引っかけることで、蒸気導管９が内蓋８ｂに取り付けられる。爪９１は弾性のある部材で構成されており、蒸気導管９を内蓋８ｂに取り付けあるいは取り外すときには、ユーザの手の力で爪９１の引っかかりを容易に操作することができる。
【００２４】
このように、内蓋８ｂと蒸気導管９とは分離可能な構造であって、さらに、蒸気導管９は上部蒸気導管９ａと下部蒸気導管９ｂとに分離可能な構造である。このため、内蓋８ｂと蒸気導管９を容易に清掃することができる。
さらに、蒸気導管９は外蓋８ａの下部（蓋体８の内部）に収納されており、蓋体８の上面部には蒸気導管９が表れないようになっている。すなわち、図１（ａ）に示すように、蓋体８の上面には蒸気排気口９９が形成されているのみであり、蒸気導管９に起因した凹凸等が無い。このため、蓋体８の清掃を容易に行うことができ、さらに、継ぎ目の無い見栄えの良いデザインを実現できる。
【００２５】
図５は、実施の形態１に係る炊飯器１の主要構成要素のシステムブロック図である。
図５に示すように、タービン７０、回転軸７１、発電機素子７４、充電整流回路７５、蓄電装置７６が順に接続されている。
【００２６】
蓄電装置７６は、ニッケル水素充電池、リチウムイオン充電池、ニッカド充電池、電気二重層コンデンサ、電界コンデンサなどの蓄電可能な装置である。
蓄電装置７６としては上記のものあるいはこれ以外のものを用いてもよいが、電気二重層コンデンサを用いた場合、その急速充電特性により、発電機素子７４が生成する電力を余すことなく効率よく充電することができる。また、蓄電装置７６として小型の電気二重層コンデンサを用いた場合は、制御装置１０１を構成する制御基板に搭載することもできる。
【００２７】
充電整流回路７５は、生成した電力を、蓄電に適した電圧・電流に整流する回路である。発電機素子７４は、内釜２内で被加熱物が発生させる蒸気により発電を行うわけだが、被加熱物である米や水の量によって発生する蒸気の量が異なるために発電機素子７４が発生させる電力の電圧にもバラツキが生じうる。充電整流回路７５により整流することで、蓄電装置７６に安定して充電させることができる。
【００２８】
表示器７７は、コイル７４ｂの下流側に接続され、コイル７４ｂから電源の供給を受けて発光する。
【００２９】
また、商用電源から電源の供給を受ける電源１００を有し、蓄電装置７６と電源１００から加熱手段３、補助加熱手段９０への電源供給を制御する電源切替回路１０２を有する。
電源切替回路１０２は、電源１００又は蓄電装置７６から、加熱手段３と補助加熱手段９０へ電源を供給するための回路であり、回路の接続状態は制御装置１０１により制御される。加熱手段３は、電源１００により電源供給を受けることができ、電源切替回路１０２における電源１００との接続は制御装置１０１により制御される。補助加熱手段９０は、電源１００もしくは蓄電装置７６から電源供給を受けることができ、いずれと接続されるかは制御装置１０１により制御される。
【００３０】
また、図５において、加熱手段３、補助加熱手段９０と内釜２とを結ぶ破線は、加熱手段３、補助加熱手段９０により内釜２が加熱されることを示している。また、加熱されることにより内釜２内から発生する蒸気とタービンとを結ぶ破線は、蒸気がタービンに衝突して圧力エネルギーを伝えることを示している。
【００３１】
（炊飯器の動作）
次に、本実施の形態１に係る炊飯器１の動作を説明する。
本実施の形態１に係る炊飯器１は、被加熱物（米ｒや水Ｗ等）を収容した内釜２を、加熱手段３で加熱することで被加熱物を炊きあげるものである。
具体的には、ユーザが米ｒ及び水Ｗを入れた内釜２を本体４内に収容し、蓋体８を閉め、図示しない操作スイッチ等の操作手段を操作して炊飯開始を指示すると、炊飯動作を開始する。炊飯動作においては、制御装置１０１によって制御された加熱手段３が、内釜２を介して米ｒや水Ｗを加熱する。なお、炊飯時には、内釜２の上部開口は内蓋８ｂにより閉塞されている。
【００３２】
加熱によって内釜２の内部から発生した蒸気は、小穴８ｃ、噴出口６４を経由して蒸気導管９へと進み、タービン７０の翼７０ａに衝突してタービン７０を回転させる。
タービン７０の回転により、タービン７０に設置された磁石７４ａも回転し、磁石７４ａと対向する位置に設置されたコイル７４ｂに対して磁力の変化を与える。そして、コイル７４ｂには磁力の変化により電磁誘導が生じて、発電が行われる。すなわち、蒸気の持つ圧力エネルギーの一部が、電力に変換されることとなる。
【００３３】
次に、蒸気導管９を通過する蒸気の挙動を説明する。
噴出口６４から蒸気導管９内へ進入した蒸気は、前述したようにタービン７０に衝突する。そして、タービン７０に圧力を伝えた直後に膨張し、温度が下がり、凝結して水滴となる。この水滴は、蒸気導管９の傾斜面に沿って内釜２の中に戻る。また、タービン７０を回転させた水蒸気のうち、一部凝結しなかったものは蒸気導管９を通って蒸気排気口９９から炊飯器１の外部へと排出される。
したがって、炊飯中に内釜２から出た水蒸気の多くは、凝縮されて再び内釜２へ戻ることとなる。このため、炊飯器１の外部へと排出される蒸気量を低減することができ、蒸気が排出されることによる室内環境の湿気増加を抑制できる。
【００３４】
また、蒸気導管９の蒸気導入口９ｃと噴出口６４との嵌合部には蒸気シールが設けられており、蓋体８の内部への蒸気の流出を抑制している。さらに、発電を行うコイル７４ｂは、カバー７３で覆われており、蒸気導管９上には配置されていない。すなわち、蒸気の経路と電気回路とは物理的に分離して構成されている。一般的に、電気回路へ蒸気が侵入すると、結露などにより電気回路がショートして故障を起こす可能性があるが、本実施の形態１に係る構成によれば蒸気経路と電気回路とが物理的に分離されているので、電気回路への蒸気侵入による故障を回避できる。
【００３５】
（生成された電力の利用形態）
次に、蒸気の持つ圧力エネルギーによって発電機素子７４により生成された電力（以下、生成電力という）の利用形態を説明する。
【００３６】
まず、図５に示すように発電機素子７４に接続された表示器７７は、生成電力の一部の供給を受けて発光する。このように表示器７７を発光させることで、加熱中（炊飯中）であることをユーザに報知することができる。
【００３７】
また、発電機素子７４により生成された他の電力は、充電整流回路７５により蓄電に適した電流と電圧に変換された後、蓄電装置７６に電力として蓄えられる。そして、蓄電装置７６に蓄えられた電力を、炊飯時の内釜２の加熱に利用する。
ここで一般に、炊飯工程は、予熱工程、沸騰工程、蒸らし工程の３つの工程により構成され、その後、必要に応じて保温工程が設けられる。なお、いわゆる「お急ぎ炊飯」などのモードで運転する場合は、予熱工程が無い場合もある。
【００３８】
図６は、炊飯工程・保温工程における生成電力の利用形態の例を説明する図である。ここで、内釜２からの蒸気は、主に沸騰工程中において発生するため、図６では沸騰工程中に発生した蒸気により生成した電力を、炊飯の各工程で利用する例を示している。
【００３９】
（１）沸騰工程、蒸らし工程、保温工程で生成電力を利用
図６（ａ）は、沸騰工程、蒸らし工程、保温工程で生成電力を利用する例を示している。
（Ｓ１０１）
沸騰工程において発生した蒸気により電力を生成し、この生成電力を補助加熱手段９０に供給する。そして、補助加熱手段９０は供給された電力により内釜２の加熱を行う。
（Ｓ１０２）
また、生成電力を蓄電装置７６に蓄電させ、蓄電した電力を後の工程で利用可能とする。
このような生成電力の加熱への利用と（ステップＳ１０１）、蓄電（ステップＳ１０２）とを交互に行う。
（Ｓ１０３）
蒸らし工程や保温工程においては、ステップＳ１０２で蓄電した電力を補助加熱手段９０に供給して、蒸らしや保温のための加熱に生成電力を利用する。
【００４０】
（２）蒸らし工程で生成電力を利用
図６（ｂ）は、蒸らし工程で生成電力を利用する例を示している。
（Ｓ１１１）
沸騰工程において発生した蒸気により電力を生成し、この生成電力を蓄電装置７６に蓄電させる。
（Ｓ１１２）
蒸らし工程では、蓄電装置７６に蓄電された電力を補助加熱手段９０に供給し、補助加熱手段９０が蒸らし加熱を行う。
【００４１】
（３）保温工程で生成電力を利用
図６（ｃ）は、保温工程で生成電力を利用する例を示している。
（Ｓ１２１）
沸騰工程において発生した蒸気により電力を生成し、この生成電力を蓄電装置７６に蓄電させる。
（Ｓ１２２）
保温工程では、蓄電装置７６に蓄電された電力を補助加熱手段９０に供給し、補助加熱手段９０が保温加熱を行う。保温工程が長時間化して蓄電装置７６に蓄電された電力を消費した場合には、電源１００からの電源供給に切り替えることもできる。
【００４２】
以上、図６で説明したように、蒸気の持つ圧力エネルギーにより生成された電力を、炊飯の各工程での加熱に利用することができる。
【００４３】
沸騰工程において生成電力を補助加熱手段９０に供給することで、電源１００からの電源供給を受けることなく、補助加熱手段９０による加熱を行うことが可能となる。ここで、炊飯においては、強火で加熱するほど蒸気気泡の発生量が増えてごはん粒の合間に蒸気気泡が通り、ごはん粒同士の距離が保たれ、ふっくらとしたごはんを炊くことができる。したがって、加熱手段３に加え、生成電力の供給を受ける補助加熱手段９０での加熱を行うことで、商用電源の消費電力を増加させることなく、沸騰時の加熱を強くすることができる。このため、さらに食感の良いふっくらしたおいしいごはんを炊くことができる。あるいは、沸騰工程において必要な加熱量の一部を、生成電力の供給を受ける補助加熱手段９０による加熱でまかなうようにしてもよい。このようにすることで、従来通りの加熱量を得つつ、商用電源の消費電力を減少させることができ、省エネに資する。
【００４４】
また、蒸らし工程において、蓄電装置７６に蓄電された生成電力を補助加熱手段９０に供給することで、電源１００からの電源供給を受けることなく、補助加熱手段９０による加熱を行うことができる。したがって、蒸らし工程において、商用電源の消費電力を減少させることができ、省エネに資する。
【００４５】
また、保温工程において、蓄電装置７６に蓄電された生成電力を補助加熱手段９０に供給することで、電源１００からの電源供給を受けることなく、補助加熱手段９０による加熱を行うことができる。したがって、保温工程において、商用電源の消費電力を減少させることができ、省エネに資する。さらに、蓄電装置７６から供給される生成電力により保温加熱ができるので、商用電源との接続を解除した状態（すなわち、炊飯器の図示しない電源コンセントを抜いた状態）でも、保温加熱を一定時間継続することができる。このようにすることで、炊飯が終わった後、使用者が炊飯器１を商用電源の無い場所などへ移動させた場合でもいわゆる「コードレス保温」が可能となり、使い勝手を大幅に向上させることができる。
【００４６】
以上のように、本実施の形態１に係る炊飯器１によれば、蒸気を受けて回転するタービンと、タービンの回転により発電する発電機素子を設けた。このため、蒸気の持つ圧力エネルギーを電気エネルギーとして活用することができる。
また、発電した電力は、炊飯時の沸騰工程、蒸らし工程、保温工程に利用するようにした。このため、これらの工程における電源１００からの電源供給を低減させることができ、省エネに資する。また、蓄電装置７６に蓄電された電力を補助加熱手段９０に供給可能としたので、上述のように「コードレス保温」が可能となり、使い勝手を大幅に向上させることができる。
【００４７】
また、生成電力の一部は、表示器７７に供給して表示器７７を発光させるようにした。このため、表示器７７の発光により炊飯（沸騰）中であることを使用者に報知することができる。したがって、使用者は、順調に炊飯が進行していることなどを確認できて安心感を得るなど、使い勝手を向上させることができる。
【００４８】
また、内釜２内で発生した蒸気を、タービン７０に衝突させるようにした。このため、蒸気の持つ圧力エネルギーの一部を電力に変換することができる。さらに、タービン７０に衝突した蒸気はタービン７０に衝突した直後に膨張し温度が下がり、凝結して水滴となる。このため、例えば従来技術のように送風機を用いるなどして電気エネルギーを消費することなく、炊飯器１の外部へ排出される高温蒸気の量を減らすことができ、生活環境の湿度改善に資する。
【００４９】
なお、本実施の形態１の図５においては、表示器７７を発電機素子７４の下流に接続することとしたが、充電整流回路７５の下流に接続してもよい。このようにすることで、充電整流回路７５により整流された電力を表示器７７に供給することができる。あるいは、蓄電装置７６の下流に表示器７７を接続し、蓄電装置７６から表示器７７に電源供給するようにしてもよい。この場合は、制御装置１０１により、表示器７７の発光を制御することもできる。
【００５０】
また、上記説明では、蓄電装置７６を設けて生成電力を蓄電し、蒸らし工程や保温工程で生成電力を利用したが、図７に示すように、発電機素子７４が生成する電力をその都度、補助加熱手段９０に供給して加熱に利用することもできる。この場合は、蓄電装置７６を設けない構成とすることができる。
【００５１】
実施の形態２．
本実施の形態２では、タービンの回転を発電機構に伝達する回転伝達手段及び、発電機構の構成を中心に説明する。
図８は、実施の形態２に係る炊飯器１Ａの側面視の断面模式図である。図９は、実施の形態２に係る炊飯器１Ａの回転伝達手段を説明する図であり、図９（ａ）は蓋体８を開けて内蓋８ｂ及び蒸気導管９を外蓋８ａから取り外した状態を示す図、図９（ｂ）、図９（ｃ）は図９（ａ）の要部拡大模式図である。また、図１０は、タービン７０及び発電機素子７４の近傍を説明する要部模式図である。なお、各図において、前述の実施の形態１と同一又は対応する構成要素には、同一の符号を付している。
【００５２】
（回転伝達手段の構成）
本実施の形態２において、回転伝達手段は、回転軸７１と、プーリー７１ａと、ベルト７１ｂと、プーリー７１ｃとで構成される。
図９（ｂ）に示すように、プーリー７１ａには凹状のカップリング５００ａが形成されている。また、図９（ｃ）に示すように、回転軸７１の先端には凸状のカップリング５００ｂが形成されている。カップリング５００ｂはカップリング５００ａに嵌合させることで、回転軸７１とプーリー７１ａとが連結される。
【００５３】
図１０に示すように、プーリー７１ａとプーリー７１ｃにはベルト７１ｂが架け回されており、プーリー７１ａの回転がベルト７１ｂによってプーリー７１ｃに伝達されるようになっている。
したがって、タービン７０の回転により回転軸７１が回転すると、カップリング５００ａ、５００ｂのカップリング構造により回転軸７１からプーリー７１ａへ回転が伝達され、さらに、プーリー７１ａの回転がベルト７１ｂによりプーリー７１ｃに伝達される。そして、プーリー７１ｃには、プーリー７１ｃとともに回転するプーリー回転軸７１ｄが連結されている。
【００５４】
なお、図１０に示すように回転軸７１は、上部蒸気導管９ａに設けられた軸シール４００を介してカバー７３内のプーリー７１ａと連結される。
【００５５】
（発電機素子の構成）
図１０に示すように、発電機素子１７４は、Ｎ極とＳ極の一対の磁石１７４ａと、コイル１７４ｂとで構成される。発電機素子１７４は、本発明の発電機構に相当し、磁石１７４ａとコイル１７４ｂとがワンパッケージ化された一体型に構成されている。一対の磁石１７４ａは、カバー７３内であってプーリー７１ｃの近傍に固定されている。コイル１７４ｂは、プーリー７１ｃのプーリー回転軸７１ｄに取り付けられており、プーリー回転軸７１ｄの回転によりコイル１７４ｂも回転するようになっている。
【００５６】
なお、図９に示すように、前述の実施の形態１と同様、内蓋８ｂは外蓋８ａと着脱可能に構成されている。さらに、タービン７０を収納した蒸気導管９は内蓋８ｂと着脱可能であり、蒸気導管９を構成する上部蒸気導管９ａと下部蒸気導管９ｂも互いに着脱可能である。
【００５７】
（炊飯器の動作）
炊飯を開始して加熱手段３が駆動すると、内釜２を介して米ｒや水Ｗが加熱される。加熱によって内釜２の内部から発生した蒸気は、小穴８ｃ、噴出口６４を経由して蒸気導管９へと進み、タービン７０の翼７０ａに衝突してタービン７０を回転させる。
【００５８】
また、タービン７０の回転は、タービン７０の回転軸７１とカップリング５００ａ、カップリング５００ｂを介してプーリー７１ａに伝達され、プーリー７１ａが回転する。さらに、プーリー７１ａに架け渡されたベルト７１ｂを介して、プーリー７１ａの回転がプーリー７１ｃに伝達される。そして、プーリー７１ｃ、プーリー回転軸７１ｄの回転により、プーリー回転軸７１ｄに取り付けられたコイル１７４ｂが回転する。
【００５９】
コイル１７４ｂが回転すると、コイル１７４ｂの近傍に設置された一対の磁石１７４ａによってコイル１７４ｂに磁力の変化が与えられ、この磁力の変化によりコイル１７４ｂに電磁誘導が生じて発電が行われる。すなわち、蒸気の持つ圧力エネルギーの一部が、電力に変換されることとなる。
【００６０】
発電機素子１７４は、蓋体８の内側に設けられたカバー７３の中に配置されており、蒸気導管９上には配置されていない。すなわち、蒸気経路と電気経路とは物理的に分離されて構成されている。一般的に、電気回路へ蒸気が侵入すると、結露などにより電気回路がショートして故障を起こす可能性があるが、本実施の形態２に係る構成によれば蒸気経路と電気回路とが物理的に分離されているので、電気回路への蒸気侵入による故障を回避できる。
【００６１】
次に、蒸気導管９を通過する蒸気の挙動を説明する。
噴出口６４から蒸気導管９内へ進入した蒸気は、前述したようにタービン７０に衝突する。そして、タービン７０に圧力を伝えた直後に膨張し、温度が下がり、凝結して水滴となる。この水滴は、蒸気導管９の傾斜面に沿って内釜２の中に戻る。また、タービン７０を回転させた水蒸気のうち、一部凝結しなかったものは蒸気導管９を通って蒸気排気口９９から炊飯器１の外部へと排出される。
したがって、炊飯中に内釜２から出た水蒸気の多くは、凝縮されて再び内釜２へ戻ることとなる。このため、炊飯器１の外部へと排出される蒸気量を低減することができ、蒸気が排出されることによる室内環境の湿気増加を抑制できる。
【００６２】
上記のようにして発電した電力は、前述の実施の形態１と同様、補助加熱手段９０や表示器７７へ供給することができる。
【００６３】
このように、本実施の形態２に係る炊飯器１Ａによれば、タービン７０から発電機素子１７４へ回転を伝達する回転伝達手段を備えた。このため、タービン７０と発電機素子１７４とを離隔させることが可能であり、タービン７０や発電機素子１７４の設置位置の自由度を高めることができる。
また、タービン７０から発電機素子１７４への回転伝達手段として、回転軸７１、プーリー７１ａ、ベルト７１ｂ、プーリー７１ｃを用いた。そして、回転軸７１は軸シール４００を介して発電機素子１７４等が収納されたカバー７３内に連通するようにした。このため、電気回路を収納するカバー７３内への水蒸気の侵入を抑制することができ、電気回路への蒸気侵入による故障を回避できる。
また、発電機素子１７４として、図１０に示したように一対の磁石１７４ａとコイル１７４ｂとをワンパッケージにした一体型のものを使用することができる。一体型の発電機素子１７４の場合、磁石１７４ａとコイル１７４ｂとを極めて近接させて配置できるので、磁石１７４ａからコイル１７４ｂに到達する磁力を大きくすることができ、効率の良い発電が可能となる。
【００６４】
なお、本実施の形態２では、凹凸形状を有するカップリング５００ａ、５００ｂにより回転軸７１とプーリー７１ａを着脱可能に連結する例を示した。しかし、磁気カップリング構造等の他のカップリング構造により、回転軸７１とプーリー７１ａとを連結することも可能である。
【００６５】
実施の形態３．
本実施の形態３では、蒸気導管、タービン、及び回転伝達手段の構成を中心に説明する。
図１１は、実施の形態３に係る炊飯器１Ｂの外観模式図であり、図１１（ａ）は平面図、図１１（ｂ）は側面図を示している。図１２は、実施の形態３に係る炊飯器１Ｂの側面視の断面模式図であり、図１２（ａ）は蓋体８を中心とした要部模式図であって蒸気導管９を取り外した状態、図１２（ｂ）は蒸気導管９を取り付けた状態の炊飯器１Ｂ全体の模式図である。図１３は、蒸気導管の構成を説明する図であり、図１３（ａ）は上面図、図１３（ｂ）は側面図、図１３（ｃ）は正面視の断面図、図１３（ｄ）は側面視の断面図、図１３（ｅ）はタービンを示す斜視図である。なお、各図において、前述の実施の形態１と同一又は対応する構成要素には、同一の符号を付している。
【００６６】
図１１、図１２に示すように、蓋体８の外蓋８ａの上部には、窪み８２が形成されており、この窪み８２に蒸気導管９が支持される。図１１（ａ）に示すように、炊飯器１Ｂを上部から見ると、外蓋８ａの表面にはほぼ円形状の蒸気導管９が見えることとなる。
【００６７】
（蒸気導管、タービンの構成）
図１２に示すように、上部蒸気導管９ａと下部蒸気導管９ｂとで構成される蒸気導管９は、外蓋８ａに着脱可能に取り付けられる。また、蒸気導管９には、噴出口６４と連結される蒸気導入口９ｃが形成されている。内釜２内で発生した蒸気は、内蓋８ｂに設けられた小穴８ｃと噴出口６４を介して、蒸気導入口９ｃにより蒸気導管９内へと導かれる。
【００６８】
図１２、図１３に示すように、蒸気導管９内には、タービン７０の翼７０ａを収納するタービン収納室９ｅと、タービン収納室９ｅに隣接して回転軸７１を通過させる回転軸室９ｆが区画形成されている。
タービン７０は、回転軸７１を略水平方向に傾けた状態でタービン収納室９ｅに収納されている。また、回転軸７１は、タービン収納室９ｅと回転軸室９ｆとを区画する壁に設けられた軸孔９ｇを通って回転軸室９ｆに進入するようになっている。軸孔９ｇには、軸シール７０３が取り付けられていて、この軸シール７０３により、タービン収納室９ｅから回転軸室９ｆへの蒸気の進入が抑制されている。
また、蒸気導管９の内部には、蒸気導入口９ｃとタービン７０の翼７０ａとを結ぶ蒸気経路９ｄが形成されている。
【００６９】
（発電機素子の構成）
発電機素子２７４は、蓋体８の外蓋８ａの内側に区画形成された発電機室２７４ａの内部に設置されている。発電機素子２７４は、回転で発生する力により発電する装置である。本実施の形態３では、発電機素子２７４の構成を特定するものではないが、タービン７０から伝達される回転により磁石を回転させ、磁石に近接して設けた発電用コイルが発電を行うようなものを用いることができる。
【００７０】
（回転伝達手段の構成）
タービン７０の回転軸７１の端部（翼７０ａと反対側の端部）には、駆動ギア７０２が取り付けられている。また、発電機素子２７４の回転軸２７４ｂには、受動ギア７０１が取り付けられている。
図１２（ｂ）に示すように蒸気導管９を蓋体８に取り付けると、駆動ギア７０２と受動ギア７０１とが咬合する。そして、回転軸７１の回転により駆動ギア７０２が回転すると、この駆動ギア７０２と咬合する受動ギア７０１も回転し、受動ギア７０１の回転が発電機素子２７４の回転軸２７４ｂを介して発電機素子２７４に伝達される。
【００７１】
（炊飯器の動作）
炊飯を開始して加熱手段３が駆動すると、内釜２を介して米ｒや水Ｗが加熱される。加熱によって内釜２の内部から発生した蒸気は、小穴８ｃ、噴出口６４、蒸気導入口９ｃを介して蒸気経路９ｄへと進み、タービン７０の翼７０ａに衝突してタービン７０を回転させる。
【００７２】
また、タービン７０の回転は、タービン７０の回転軸７１を介して駆動ギア７０２に伝達され、駆動ギア７０２が回転する。さらに、駆動ギア７０２と咬合する受動ギア７０１も回転し、この回転が発電機素子２７４の回転軸２７４ｂを介して発電機素子２７４に伝達される。
【００７３】
発電機素子２７４に回転が伝達されると、この回転力により発電が行われる。すなわち、蒸気の持つ圧力エネルギーの一部が、電力に変換されることとなる。
【００７４】
発電機素子２７４は、外蓋８ａの内側に区画形成された発電機室２７４ａの内部に設置されており、また、蒸気が通過する空間であるタービン収納室９ｅから回転軸室９ｆへの蒸気の進入は、軸シール７０３によって抑止されている。すなわち、電気経路である発電機素子２７４は、蒸気経路とは物理的に分離されて構成されている。一般的に、電気回路へ蒸気が侵入すると、結露などにより電気回路がショートして故障を起こす可能性があるが、本実施の形態３に係る構成によれば蒸気経路と電気回路とが物理的に分離されているので、電気回路への蒸気侵入による故障を回避できる。
【００７５】
次に、蒸気導管９を通過する蒸気の挙動を説明する。
噴出口６４から蒸気導入口９ｃを通って蒸気経路９ｄ内へ進入した蒸気は、前述したようにタービン７０に衝突する。そして、タービン７０に圧力を伝えた直後に膨張し、温度が下がり、凝結して水滴となる。この水滴は、タービン収納室９ｅ内に溜められる。また、タービン７０を回転させた水蒸気のうち、一部凝結しなかったものは蒸気導管９を通って蒸気排気口９９から炊飯器１の外部へと排出される。
したがって、炊飯中に内釜２から出た水蒸気の多くは、凝縮されて再び内釜２へ戻ることとなる。このため、炊飯器１の外部へと排出される蒸気量を低減することができ、蒸気が排出されることによる室内環境の湿気増加を抑制できる。
【００７６】
上記のようにして発電した電力は、前述の実施の形態１と同様、補助加熱手段９０や表示器７７へ供給することができる。
【００７７】
このように、本実施の形態３に係る炊飯器１Ｂによれば、タービン７０から発電機素子２７４の回転軸２７４ｂへの回転伝達手段として、回転軸７１、駆動ギア７０２、受動ギア７０１を用いた。ここで、駆動ギア７０２と受動ギア７０１のギア比は、蒸気の衝突によりタービン７０の回転で生成される回転数又は回転トルクと、発電機素子２７４の構成部材を回転させるのに必要な回転数や回転トルクから決定することができる。このため、駆動ギア７０２と受動ギア７０１のギアの歯数を適切に選択することにより、タービン７０の回転数を発電機素子２７４の発電に適した回転数に容易に変換することができる。具体的に説明すると、発電機素子２７４の発電に適した回転数が回転数Ａ（例えば、Ａ＝１０００ｒｐｍ）であり、通常の炊飯で生じる蒸気によるタービン７０の回転数が回転数Ｂ（例えば、Ｂ＝２０００ｒｐｍ）であるものとする。この場合、（受動ギア７０１の歯数）：（駆動ギア７０２の歯数）＝Ａ：Ｂ（例えば、Ａ：Ｂ＝１：２）とすることで、タービン７０の回転数を、発電機素子２７４の発電に適した回転数に変換することができる。
【００７８】
また、駆動ギア７０２と受動ギア７０１は互いに連結・分離が可能である。すなわち、蒸気を通過させる蒸気導管９と、水濡れに弱い発電機素子２７４とを物理的に分離させることができる。このため、発電機素子２７４への蒸気の進入を防ぐことができるとともに、蒸気導管９を蓋体８から取り外せば、蒸気導管９の清掃やメンテナンスを容易に行うことができる。
【００７９】
実施の形態４．
本実施の形態４では、蒸気導管、タービン、及び回転伝達手段の構成を中心に説明する。
図１４は、実施の形態４に係る炊飯器１Ｃを説明する図であり、図１４（ａ）は蓋体８を中心とした側面視の要部断面模式図であって蒸気導管９を取り外した状態、図１４（ｂ）は蒸気導管９を取り付けた状態の炊飯器１Ｃ全体の側面視の断面模式図である。図１５は蒸気導管９及び回転伝達手段近傍の構成を説明する要部断面模式図である。なお、各図において、前述の実施の形態１と同一又は対応する構成要素には、同一の符号を付している。
【００８０】
図１４（ａ）、（ｂ）に示すように、蓋体８の外蓋８ａの上部には、窪み８２が形成されており、この窪み８２に蒸気導管９が支持される。
【００８１】
（蒸気導管、タービンの構成）
蒸気導管９には、噴出口６４と連結される蒸気導入口９ｃが形成されている。内釜２内で発生した蒸気は、内蓋８ｂに設けられた小穴８ｃと噴出口６４を介して、蒸気導入口９ｃにより蒸気導管９内へと導かれる。
蒸気導管９内には、蒸気が通過する蒸気経路とタービン７０を収納する収納室を兼ねたタービン収納室９ｅが区画形成されている。タービン収納室９ｅは、蒸気導入口９ｃから蒸気排気口９９へと至る経路を形成している。
また、タービン収納室９ｅの上側には、回転軸室９ｆが区画形成されている。
【００８２】
タービン７０は、その翼７０ａが蒸気導入口９ｃと対向する向きで、タービン収納室９ｅに収納されている。回転軸７１は、タービン収納室９ｅと回転軸室９ｆとを区画する壁に設けられた軸孔９ｇを通って回転軸室９ｆに進入するようになっている。軸孔９ｇは、軸シール４００が取り付けられていて、この軸シール４００により、タービン収納室９ｅから回転軸室９ｆへの蒸気の進入が抑制されている。
【００８３】
（発電機素子の構成）
発電機素子３７４は、蓋体８の外蓋８ａの内側に区画形成された発電機室３７４ａの内部に設置されている。発電機素子３７４は、回転で発生する力により発電する装置である。本実施の形態４では、発電機素子の構成を特定するものではないが、タービン７０から伝達される回転により磁石を回転させ、磁石に近接して設けた発電用コイルが発電を行うようなものを用いることができる。
【００８４】
（回転伝達手段の構成）
図１５に示すように、回転軸室９ｆ内において、回転軸７１にはプーリー７１ａが連結されている。また、プーリー７１ａとプーリー７１ｃにはベルト７１ｂが架け回されており、プーリー７１ａの回転がベルト７１ｂによってプーリー７１ｃに伝達されるようになっている。なお、プーリー７１ａとプーリー７１ｃとは略同一面に設置されている。
プーリー７１ｃには、プーリー７１ｃとともに回転するプーリー回転軸７１ｄが連結されている。
【００８５】
プーリー回転軸７１ｄの下端部には、カップリング７０５が設けられている。また、発電機素子３７４の回転軸３７４ｂの先端部にも、カップリング７０６が設けられている。カップリング７０５とカップリング７０６は、互いに異なる極の磁石を内蔵した、いわゆる磁気カップリングである。カップリング７０５とカップリング７０６は、これらが内蔵する磁石が互いに引き合うことで、互いに接触して結合される。
【００８６】
（炊飯器の動作）
炊飯を開始して加熱手段３が駆動すると、内釜２を介して米ｒや水Ｗが加熱される。加熱によって内釜２の内部から発生した蒸気は、小穴８ｃ、噴出口６４、蒸気導入口９ｃを経由して蒸気導管９のタービン収納室９ｅへ進入し、タービン７０の翼７０ａに衝突してタービン７０を回転させる。そして、タービン７０を回転させた水蒸気は、蒸気導管９を通って蒸気排気口９９から炊飯器１Ｃの外部へと排出される。
【００８７】
また、タービン７０の回転は、タービン７０の回転軸７１を介してプーリー７１ａに伝達され、プーリー７１ａが回転する。さらに、プーリー７１ａに架け渡されたベルト７１ｂを介して、プーリー７１ａの回転がプーリー７１ｃに伝達される。そして、プーリー７１ｃ、プーリー回転軸７１ｄの回転により、カップリング７０５も回転する。
【００８８】
カップリング７０５が回転すると、カップリング７０５に磁気結合されたカップリング７０６も回転し、この回転が発電機素子３７４の回転軸３７４ｂを介して発電機素子３７４へと伝達される。
【００８９】
発電機素子３７４に回転が伝達されると、この回転力により発電が行われる。すなわち、蒸気の持つ圧力エネルギーの一部が、電力に変換されることとなる。
【００９０】
発電機素子３７４は、蓋体８の外蓋８ａの内側に設けられた発電機室３７４ａの中に配置されており、また、蒸気が通過する空間であるタービン収納室９ｅから回転軸室９ｆへの蒸気の進入は、軸シール４００によって抑止されている。すなわち、電気回路である発電機素子３７４は、蒸気経路とは物理的に分離されて構成されている。一般的に、電気回路へ蒸気が侵入すると、結露などにより電気回路がショートして故障を起こす可能性があるが、本実施の形態３に係る構成によれば蒸気経路と電気回路とが物理的に分離されているので、電気回路への蒸気侵入による故障を回避できる。
【００９１】
上記のようにして発電した電力は、前述の実施の形態１と同様、補助加熱手段９０や表示器７７へ供給することができる。
【００９２】
このように、本実施の形態４に係る炊飯器１Ｃによれば、タービン７０から発電機素子３７４の回転軸３７４ｂへの回転伝達手段として、回転軸７１、プーリー７１ａ、ベルト７１ｂ、プーリー７１ｃ、カップリング７０５、及びカップリング７０６を用いた。特に、磁気カップリングであるカップリング７０５とカップリング７０６を用いてプーリー７１ｃと発電機素子３７４の回転軸３７４ｂとを連結したので、カップリング７０５とカップリング７０６の接触により生じる騒音がほとんどない。このため、タービン７０から発電機素子３７４への回転の伝達を、静かに行うことができる。
【００９３】
また、カップリング７０５とカップリング７０６の磁気結合を解除すると、蒸気導管９を蓋体８から取り外し可能である。すなわち、蒸気を通過させる蒸気導管９と、水濡れに弱い発電機素子３７４とを物理的に分離させることができる。このため、蒸気導管９を蓋体８から取り外せば、蒸気導管９及びこれに取り付けられた部品（タービン７０など）の清掃やメンテナンスを容易に行うことができる。
【００９４】
なお、本実施の形態４では、磁気カップリング構造によりプーリー７１ｃと発電機素子３７４の回転軸３７４ｂとを連結を着脱可能に連結する例を示した。しかし、実施の形態２で示したような凹凸形状を嵌合させるカップリング構造等により、プーリー７１ｃと発電機素子３７４の回転軸３７４ｂとを連結することも可能である。
【００９５】
また、上述の実施の形態１〜実施の形態４では、炊飯器について説明したが、炊飯器の他に、例えば湯沸かしポットなどに本発明の発電機構を適用することもできる。発生する蒸気が通過する経路上に前述の実施の形態１〜実施の形態４で説明した発電機構を設ければ、同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００９６】
１ 炊飯器、１Ａ 炊飯器、１Ｂ 炊飯器、１Ｃ 炊飯器、２ 内釜、３ 加熱手段、４ 本体、７ ヒンジ機構、８ 蓋体、８ａ 外蓋、８ｂ 内蓋、８ｃ 小穴、８ｄ 爪、８ｅ 蒸気シール、９ 蒸気導管、９ａ 上部蒸気導管、９ｂ 下部蒸気導管、９ｃ 蒸気導入口、９ｄ 蒸気経路、９ｅ タービン収納室、９ｆ 回転軸室、９ｇ 軸孔、１０ 脚部、１１ 制御ケース、２２ 蓋センサ、６４ 噴出口、７０ タービン、７０ａ 翼、７１ 回転軸、７１ａ プーリー、７１ｂ ベルト、７１ｃ プーリー、７１ｄ プーリー回転軸、７３ カバー、７４ 発電機素子、７４ａ 磁石、７４ｂ コイル、７５ 充電整流回路、７６ 蓄電装置、７７ 表示器、８０ 送風ファン、８２ 窪み、９０ 補助加熱手段、９１ 爪、９９ 蒸気排気口、１００ 電源、１０１ 制御装置、１０２ 電源切替回路、１７４ 発電機素子、１７４ａ 磁石、１７４ｂ コイル、２７４ 発電機素子、２７４ａ 発電機室、２７４ｂ 回転軸、３７４ 発電機素子、３７４ａ 発電機室、３７４ｂ 回転軸、４００ 軸シール、５００ａ カップリング、５００ｂ カップリング、７０１ 受動ギア、７０２ 駆動ギア、７０３ 軸シール、７０５ カップリング、７０６ カップリング、Ｗ 水、ｈ ハンドル、ｒ 米。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炊飯中に鍋から発生する蒸気の圧力を利用する手段を備えた炊飯器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の炊飯器として、「蓋体の外部と連通する吸入口および排出口を有する排出管と、一端の連通口が容器の内側と連通し、他端の噴出口が排出管の内側と連通する連通管とを設け、連通管の噴出口を排出管の排出口に向け」、「排出管８の吸入口８ａにその形状に一致するファン１１を設け、外部の気体を排出管８内部に強制的に導入」するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、外気と連通した送風装置を備え、「蒸気経路の蒸気経路出口を送風経路の経路壁に開口させるとともに、この蒸気経路出口と鍋内と連通する蒸気経路入口とを水平方向に位置をずらせて配置した」ものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３６８２２５２号公報（第３頁、図１）
【特許文献２】特開２００９−２８５１３号公報（第３頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１、２に記載の技術によれば、加熱により発生した蒸気の温度を低下させて、その蒸気を外部へ排出する。しかしながら、蒸気は外部に排出されるのみで、蒸気が持つ圧力エネルギーは有効に利用されていなかった。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、蒸気の持つ圧力エネルギーを有効に活用することのできる炊飯器を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る炊飯器は、上面が開口した本体と被加熱物が投入されて前記本体内に収容される容器と、前記容器を加熱する加熱手段と、前記容器の上部開口を閉塞可能な内蓋を有し、前記本体の上面開口部を開閉する蓋本体と、前記内蓋に接続されて前記容器内で発生する蒸気を通過させる蒸気導管と、前記蒸気導管内に配置された蒸気タービン翼と、前記蒸気タービン翼の回転力を受けて発電する発電機構と、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る炊飯器によれば、加熱により発生する蒸気を用いて発電することができる。このため、発電した電力を電気負荷に供給すれば、従来は排出されるのみであった蒸気のエネルギーを回収し、有効に活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係る炊飯器の外観模式図である。
【図２】実施の形態１に係る炊飯器の側面視の断面模式図である。
【図３】実施の形態１に係る炊飯器の側面視の断面模式図であり、蓋体を開いて内蓋を取り外した状態を示している。
【図４】実施の形態１に係る炊飯器の蒸気経路を中心に示す模式図である。
【図５】実施の形態１に係る炊飯器のシステムブロック図である。
【図６】実施の形態１に係る炊飯器の、炊飯工程・保温工程における生成電力の利用形態の例を説明する図である。
【図７】実施の形態１に係る炊飯器の、炊飯工程における生成電力の他の利用形態の例を説明する図である。
【図８】実施の形態２に係る炊飯器の側面視の断面模式図である。
【図９】実施の形態２に係る炊飯器の回転伝達手段を説明する図である。
【図１０】実施の形態２に係る炊飯器のタービン及び発電機素子を説明する要部模式図である。
【図１１】実施の形態３に係る炊飯器の外観模式図である。
【図１２】実施の形態３に係る炊飯器の側面視の断面模式図である。
【図１３】実施の形態３に係る炊飯器の蒸気導管を説明する図である。
【図１４】実施の形態４に係る炊飯器の側面視の断面模式図である。
【図１５】実施の形態４に係る炊飯器の蒸気導管及び回転伝達手段を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る炊飯器１の外観模式図であり、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は側面図を示している。図２は、実施の形態１に係る炊飯器１の側面視の断面模式図であり、蓋体を閉めた状態を示している。図３は実施の形態１に係る炊飯器１の側面視の断面模式図であり、蓋体８を開いて内蓋８ｂを取り外した状態を示している。なお、各図において同じ構成要素には同じ符号を付している。
【００１０】
（炊飯器の全体構成）
炊飯器１は、米や水などの被加熱物（米ｒや水Ｗ等）を収容する内釜２と、上部が開口しその内部に内釜２を収納する本体４と、本体４の背面側縁部にヒンジ機構７により支持されて内釜２の上部開口を開閉自在に閉塞する蓋体８とを備え、本体４を４点で支持する脚部１０を備える。また、内釜２内の被加熱物から発生する蒸気を導く蒸気導管９を備える。本体４の背面側には、内部に電源回路と制御回路を収容した制御ケース１１を備え、さらに、送風ファン８０を備える。本体４の両側の側面には、本体４を移動させるときなどに使用するハンドルｈを備える。ハンドルｈは、図１（ｂ）に示す矢印のように回動可能に取り付けられている。
なお、本実施の形態１において、内釜２は本発明の容器に、蓋体８は本発明の蓋本体にそれぞれ相当する。
【００１１】
表示器７７は、加熱状態などの炊飯器１の状態を表示するものであり、蓋体８の表面に設けられている。表示器７７は、液晶画面やＬＥＤなどで構成される。
【００１２】
炊飯器１は、加熱手段として、内釜２を底部から加熱する誘導加熱コイル等の加熱手段３と、内釜２を側面から加熱する電気ヒータなどの補助加熱手段９０とを備える。加熱手段３は、本体４の内側の底部であって、内釜２を本体４に収納したときに内釜２の底部と近接する位置に設けられている。補助加熱手段９０は、本体４の内側の側面に設けられている。
【００１３】
蓋体８は、外蓋８ａと内蓋８ｂとを有する。この内蓋８ｂには、加熱中に発生する蒸気を内釜２の外部へ排出するための小穴８ｃが形成されている。
また、図２に示すように、内蓋８ｂには、被加熱物の初期水温や沸騰を検知する蓋センサ２２が設けられている。
【００１４】
制御ケース１１は、その内部に制御装置１０１と電源切替回路１０２（図２には図示せず、図５参照）などを収容するケースであり、本体４の背面側の側部に固定されている。また、制御ケース１１内には後述する蓄電装置７６が収容されている。
制御装置１０１は、予め記憶された動作プログラムや蓋センサ２２の検知情報などに基づいて、加熱手段３や補助加熱手段９０を駆動制御する。
なお、本実施の形態１において、制御装置１０１と電源切替回路１０２が、本発明の電源制御手段に相当する。
【００１５】
送風ファン８０は、制御ケース１１の内部及び加熱手段３へ送風するものであり、本発明の送風手段に相当する。送風ファン８０が送風を行うことにより、駆動により高温化する制御装置１０１、電源切替回路１０２、及び加熱手段３を冷却し、これらが過度に高温化するのを抑制する。
【００１６】
蒸気導管９は、加熱中に内釜２内の被加熱物から発生する蒸気を炊飯器１の外部へと導く通路である。内釜２から蒸気導管９へと蒸気を導入させる唯一の口が、噴出口６４である。噴出口６４は、複数の小穴８ｃの総面積と同等の口径（流路断面積）を有している。
蒸気導管９は、蓋体８に設けられた蒸気排気口９９に連結されている。すなわち、蒸気導管９は、噴出口６４と蒸気排気口９９とを結ぶ通路であるといえる。
【００１７】
（タービンの構成）
タービン７０は、噴出口６４から蒸気排気口９９へ至る蒸気導管９内に設置されている。タービン７０は、蒸気導管９を通過する蒸気の流れに向き合う方向で設置され、翼７０ａと回転軸７１とを有する。
【００１８】
図３に示すように、内蓋８ｂは外蓋８ａから取り外し可能に取り付けられている。そして、内蓋８ｂに取り付けられた蒸気導管９は、内蓋８ｂとともに外蓋８ａから着脱可能となっている。
【００１９】
（発電機構の構成）
発電機素子７４は、一又は複数の磁石７４ａと一又は複数のコイル７４ｂとで構成されており、本発明の発電機構に相当する。
磁石７４ａは、タービン７０の蒸気と衝突しない面（噴出口６４に面しない面）に設置されている。
コイル７４ｂは、外蓋８ａの内側であって、磁石７４ａと対向する位置に設置されている。コイル７４ｂは、外蓋８ａの内側に形成されたカバー７３に収容されている。カバー７３は、その内部に蒸気が進入しないように構成されている。なお、カバー７３は、本発明の発電機構を収納する収納部に相当する。
【００２０】
発電機素子７４は、タービン７０の回転で発生する力により発電する装置である。タービン７０の回転によってタービン７０に設置された磁石７４ａが回転し、磁石７４ａが回転することによりコイル７４ｂに起電力が生じて発電を行う。
【００２１】
次に、図４を参照して、蒸気導管９、タービン７０、及び内蓋８ｂの詳細な構造を説明する。図４は、図２のうち蒸気経路を中心として示す模式図であり、図４（ａ）は部分分解断面図、図４（ｂ）はタービンの斜視図を示している。
図４（ａ）に示すように、蒸気導管９は内蓋８ｂと分離可能であり、蒸気導管９はさらに、上部蒸気導管９ａと下部蒸気導管９ｂとに分離可能となっている。
【００２２】
上部蒸気導管９ａには、タービン７０の回転軸７１が取り付けられている。
下部蒸気導管９ｂには、蒸気導管９内に蒸気を進入させるための蒸気導入口９ｃが形成されている。蒸気導入口９ｃは、蒸気導管９を内蓋８ｂに取り付けたときに小穴８ｃの真上となる位置に設けられている。下部蒸気導管９ｂの蒸気導入口９ｃは、蒸気シール８ｅを介して噴出口６４に嵌合可能である。蒸気導入口９ｃを噴出口６４に嵌合させると、小穴８ｃから蒸気導管９に至る蒸気の通路が形成される。蒸気導入口９ｃと噴出口６４との嵌合部は、蒸気シール８ｅによってシールされるため、この嵌合部から蒸気が漏れないようになっている。
【００２３】
内蓋８ｂの蒸気導管９が位置する側には爪８ｄが形成され、また、下部蒸気導管９ｂには爪９１が形成されている。下部蒸気導管９ｂの爪９１を内蓋８ｂの爪８ｄに引っかけることで、蒸気導管９が内蓋８ｂに取り付けられる。爪９１は弾性のある部材で構成されており、蒸気導管９を内蓋８ｂに取り付けあるいは取り外すときには、ユーザの手の力で爪９１の引っかかりを容易に操作することができる。
【００２４】
このように、内蓋８ｂと蒸気導管９とは分離可能な構造であって、さらに、蒸気導管９は上部蒸気導管９ａと下部蒸気導管９ｂとに分離可能な構造である。このため、内蓋８ｂと蒸気導管９を容易に清掃することができる。
さらに、蒸気導管９は外蓋８ａの下部（蓋体８の内部）に収納されており、蓋体８の上面部には蒸気導管９が表れないようになっている。すなわち、図１（ａ）に示すように、蓋体８の上面には蒸気排気口９９が形成されているのみであり、蒸気導管９に起因した凹凸等が無い。このため、蓋体８の清掃を容易に行うことができ、さらに、継ぎ目の無い見栄えの良いデザインを実現できる。
【００２５】
図５は、実施の形態１に係る炊飯器１の主要構成要素のシステムブロック図である。
図５に示すように、タービン７０、回転軸７１、発電機素子７４、充電整流回路７５、蓄電装置７６が順に接続されている。
【００２６】
蓄電装置７６は、ニッケル水素充電池、リチウムイオン充電池、ニッカド充電池、電気二重層コンデンサ、電界コンデンサなどの蓄電可能な装置である。
蓄電装置７６としては上記のものあるいはこれ以外のものを用いてもよいが、電気二重層コンデンサを用いた場合、その急速充電特性により、発電機素子７４が生成する電力を余すことなく効率よく充電することができる。また、蓄電装置７６として小型の電気二重層コンデンサを用いた場合は、制御装置１０１を構成する制御基板に搭載することもできる。
【００２７】
充電整流回路７５は、生成した電力を、蓄電に適した電圧・電流に整流する回路である。発電機素子７４は、内釜２内で被加熱物が発生させる蒸気により発電を行うわけだが、被加熱物である米や水の量によって発生する蒸気の量が異なるために発電機素子７４が発生させる電力の電圧にもバラツキが生じうる。充電整流回路７５により整流することで、蓄電装置７６に安定して充電させることができる。
【００２８】
表示器７７は、コイル７４ｂの下流側に接続され、コイル７４ｂから電源の供給を受けて発光する。
【００２９】
また、商用電源から電源の供給を受ける電源１００を有し、蓄電装置７６と電源１００から加熱手段３、補助加熱手段９０への電源供給を制御する電源切替回路１０２を有する。
電源切替回路１０２は、電源１００又は蓄電装置７６から、加熱手段３と補助加熱手段９０へ電源を供給するための回路であり、回路の接続状態は制御装置１０１により制御される。加熱手段３は、電源１００により電源供給を受けることができ、電源切替回路１０２における電源１００との接続は制御装置１０１により制御される。補助加熱手段９０は、電源１００もしくは蓄電装置７６から電源供給を受けることができ、いずれと接続されるかは制御装置１０１により制御される。
【００３０】
また、図５において、加熱手段３、補助加熱手段９０と内釜２とを結ぶ破線は、加熱手段３、補助加熱手段９０により内釜２が加熱されることを示している。また、加熱されることにより内釜２内から発生する蒸気とタービンとを結ぶ破線は、蒸気がタービンに衝突して圧力エネルギーを伝えることを示している。
【００３１】
（炊飯器の動作）
次に、本実施の形態１に係る炊飯器１の動作を説明する。
本実施の形態１に係る炊飯器１は、被加熱物（米ｒや水Ｗ等）を収容した内釜２を、加熱手段３で加熱することで被加熱物を炊きあげるものである。
具体的には、ユーザが米ｒ及び水Ｗを入れた内釜２を本体４内に収容し、蓋体８を閉め、図示しない操作スイッチ等の操作手段を操作して炊飯開始を指示すると、炊飯動作を開始する。炊飯動作においては、制御装置１０１によって制御された加熱手段３が、内釜２を介して米ｒや水Ｗを加熱する。なお、炊飯時には、内釜２の上部開口は内蓋８ｂにより閉塞されている。
【００３２】
加熱によって内釜２の内部から発生した蒸気は、小穴８ｃ、噴出口６４を経由して蒸気導管９へと進み、タービン７０の翼７０ａに衝突してタービン７０を回転させる。
タービン７０の回転により、タービン７０に設置された磁石７４ａも回転し、磁石７４ａと対向する位置に設置されたコイル７４ｂに対して磁力の変化を与える。そして、コイル７４ｂには磁力の変化により電磁誘導が生じて、発電が行われる。すなわち、蒸気の持つ圧力エネルギーの一部が、電力に変換されることとなる。
【００３３】
次に、蒸気導管９を通過する蒸気の挙動を説明する。
噴出口６４から蒸気導管９内へ進入した蒸気は、前述したようにタービン７０に衝突する。そして、タービン７０に圧力を伝えた直後に膨張し、温度が下がり、凝結して水滴となる。この水滴は、蒸気導管９の傾斜面に沿って内釜２の中に戻る。また、タービン７０を回転させた水蒸気のうち、一部凝結しなかったものは蒸気導管９を通って蒸気排気口９９から炊飯器１の外部へと排出される。
したがって、炊飯中に内釜２から出た水蒸気の多くは、凝縮されて再び内釜２へ戻ることとなる。このため、炊飯器１の外部へと排出される蒸気量を低減することができ、蒸気が排出されることによる室内環境の湿気増加を抑制できる。
【００３４】
また、蒸気導管９の蒸気導入口９ｃと噴出口６４との嵌合部には蒸気シールが設けられており、蓋体８の内部への蒸気の流出を抑制している。さらに、発電を行うコイル７４ｂは、カバー７３で覆われており、蒸気導管９上には配置されていない。すなわち、蒸気の経路と電気回路とは物理的に分離して構成されている。一般的に、電気回路へ蒸気が侵入すると、結露などにより電気回路がショートして故障を起こす可能性があるが、本実施の形態１に係る構成によれば蒸気経路と電気回路とが物理的に分離されているので、電気回路への蒸気侵入による故障を回避できる。
【００３５】
（生成された電力の利用形態）
次に、蒸気の持つ圧力エネルギーによって発電機素子７４により生成された電力（以下、生成電力という）の利用形態を説明する。
【００３６】
まず、図５に示すように発電機素子７４に接続された表示器７７は、生成電力の一部の供給を受けて発光する。このように表示器７７を発光させることで、加熱中（炊飯中）であることをユーザに報知することができる。
【００３７】
また、発電機素子７４により生成された他の電力は、充電整流回路７５により蓄電に適した電流と電圧に変換された後、蓄電装置７６に電力として蓄えられる。そして、蓄電装置７６に蓄えられた電力を、炊飯時の内釜２の加熱に利用する。
ここで一般に、炊飯工程は、予熱工程、沸騰工程、蒸らし工程の３つの工程により構成され、その後、必要に応じて保温工程が設けられる。なお、いわゆる「お急ぎ炊飯」などのモードで運転する場合は、予熱工程が無い場合もある。
【００３８】
図６は、炊飯工程・保温工程における生成電力の利用形態の例を説明する図である。ここで、内釜２からの蒸気は、主に沸騰工程中において発生するため、図６では沸騰工程中に発生した蒸気により生成した電力を、炊飯の各工程で利用する例を示している。
【００３９】
（１）沸騰工程、蒸らし工程、保温工程で生成電力を利用
図６（ａ）は、沸騰工程、蒸らし工程、保温工程で生成電力を利用する例を示している。
（Ｓ１０１）
沸騰工程において発生した蒸気により電力を生成し、この生成電力を補助加熱手段９０に供給する。そして、補助加熱手段９０は供給された電力により内釜２の加熱を行う。
（Ｓ１０２）
また、生成電力を蓄電装置７６に蓄電させ、蓄電した電力を後の工程で利用可能とする。
このような生成電力の加熱への利用と（ステップＳ１０１）、蓄電（ステップＳ１０２）とを交互に行う。
（Ｓ１０３）
蒸らし工程や保温工程においては、ステップＳ１０２で蓄電した電力を補助加熱手段９０に供給して、蒸らしや保温のための加熱に生成電力を利用する。
【００４０】
（２）蒸らし工程で生成電力を利用
図６（ｂ）は、蒸らし工程で生成電力を利用する例を示している。
（Ｓ１１１）
沸騰工程において発生した蒸気により電力を生成し、この生成電力を蓄電装置７６に蓄電させる。
（Ｓ１１２）
蒸らし工程では、蓄電装置７６に蓄電された電力を補助加熱手段９０に供給し、補助加熱手段９０が蒸らし加熱を行う。
【００４１】
（３）保温工程で生成電力を利用
図６（ｃ）は、保温工程で生成電力を利用する例を示している。
（Ｓ１２１）
沸騰工程において発生した蒸気により電力を生成し、この生成電力を蓄電装置７６に蓄電させる。
（Ｓ１２２）
保温工程では、蓄電装置７６に蓄電された電力を補助加熱手段９０に供給し、補助加熱手段９０が保温加熱を行う。保温工程が長時間化して蓄電装置７６に蓄電された電力を消費した場合には、電源１００からの電源供給に切り替えることもできる。
【００４２】
以上、図６で説明したように、蒸気の持つ圧力エネルギーにより生成された電力を、炊飯の各工程での加熱に利用することができる。
【００４３】
沸騰工程において生成電力を補助加熱手段９０に供給することで、電源１００からの電源供給を受けることなく、補助加熱手段９０による加熱を行うことが可能となる。ここで、炊飯においては、強火で加熱するほど蒸気気泡の発生量が増えてごはん粒の合間に蒸気気泡が通り、ごはん粒同士の距離が保たれ、ふっくらとしたごはんを炊くことができる。したがって、加熱手段３に加え、生成電力の供給を受ける補助加熱手段９０での加熱を行うことで、商用電源の消費電力を増加させることなく、沸騰時の加熱を強くすることができる。このため、さらに食感の良いふっくらしたおいしいごはんを炊くことができる。あるいは、沸騰工程において必要な加熱量の一部を、生成電力の供給を受ける補助加熱手段９０による加熱でまかなうようにしてもよい。このようにすることで、従来通りの加熱量を得つつ、商用電源の消費電力を減少させることができ、省エネに資する。
【００４４】
また、蒸らし工程において、蓄電装置７６に蓄電された生成電力を補助加熱手段９０に供給することで、電源１００からの電源供給を受けることなく、補助加熱手段９０による加熱を行うことができる。したがって、蒸らし工程において、商用電源の消費電力を減少させることができ、省エネに資する。
【００４５】
また、保温工程において、蓄電装置７６に蓄電された生成電力を補助加熱手段９０に供給することで、電源１００からの電源供給を受けることなく、補助加熱手段９０による加熱を行うことができる。したがって、保温工程において、商用電源の消費電力を減少させることができ、省エネに資する。さらに、蓄電装置７６から供給される生成電力により保温加熱ができるので、商用電源との接続を解除した状態（すなわち、炊飯器の図示しない電源コンセントを抜いた状態）でも、保温加熱を一定時間継続することができる。このようにすることで、炊飯が終わった後、使用者が炊飯器１を商用電源の無い場所などへ移動させた場合でもいわゆる「コードレス保温」が可能となり、使い勝手を大幅に向上させることができる。
【００４６】
以上のように、本実施の形態１に係る炊飯器１によれば、蒸気を受けて回転するタービンと、タービンの回転により発電する発電機素子を設けた。このため、蒸気の持つ圧力エネルギーを電気エネルギーとして活用することができる。
また、発電した電力は、炊飯時の沸騰工程、蒸らし工程、保温工程に利用するようにした。このため、これらの工程における電源１００からの電源供給を低減させることができ、省エネに資する。また、蓄電装置７６に蓄電された電力を補助加熱手段９０に供給可能としたので、上述のように「コードレス保温」が可能となり、使い勝手を大幅に向上させることができる。
【００４７】
また、生成電力の一部は、表示器７７に供給して表示器７７を発光させるようにした。このため、表示器７７の発光により炊飯（沸騰）中であることを使用者に報知することができる。したがって、使用者は、順調に炊飯が進行していることなどを確認できて安心感を得るなど、使い勝手を向上させることができる。
【００４８】
また、内釜２内で発生した蒸気を、タービン７０に衝突させるようにした。このため、蒸気の持つ圧力エネルギーの一部を電力に変換することができる。さらに、タービン７０に衝突した蒸気はタービン７０に衝突した直後に膨張し温度が下がり、凝結して水滴となる。このため、例えば従来技術のように送風機を用いるなどして電気エネルギーを消費することなく、炊飯器１の外部へ排出される高温蒸気の量を減らすことができ、生活環境の湿度改善に資する。
【００４９】
なお、本実施の形態１の図５においては、表示器７７を発電機素子７４の下流に接続することとしたが、充電整流回路７５の下流に接続してもよい。このようにすることで、充電整流回路７５により整流された電力を表示器７７に供給することができる。あるいは、蓄電装置７６の下流に表示器７７を接続し、蓄電装置７６から表示器７７に電源供給するようにしてもよい。この場合は、制御装置１０１により、表示器７７の発光を制御することもできる。
【００５０】
また、上記説明では、蓄電装置７６を設けて生成電力を蓄電し、蒸らし工程や保温工程で生成電力を利用したが、図７に示すように、発電機素子７４が生成する電力をその都度、補助加熱手段９０に供給して加熱に利用することもできる。この場合は、蓄電装置７６を設けない構成とすることができる。
【００５１】
実施の形態２．
本実施の形態２では、タービンの回転を発電機構に伝達する回転伝達手段及び、発電機構の構成を中心に説明する。
図８は、実施の形態２に係る炊飯器１Ａの側面視の断面模式図である。図９は、実施の形態２に係る炊飯器１Ａの回転伝達手段を説明する図であり、図９（ａ）は蓋体８を開けて内蓋８ｂ及び蒸気導管９を外蓋８ａから取り外した状態を示す図、図９（ｂ）、図９（ｃ）は図９（ａ）の要部拡大模式図である。また、図１０は、タービン７０及び発電機素子７４の近傍を説明する要部模式図である。なお、各図において、前述の実施の形態１と同一又は対応する構成要素には、同一の符号を付している。
【００５２】
（回転伝達手段の構成）
本実施の形態２において、回転伝達手段は、回転軸７１と、プーリー７１ａと、ベルト７１ｂと、プーリー７１ｃとで構成される。
図９（ｂ）に示すように、プーリー７１ａには凹状のカップリング５００ａが形成されている。また、図９（ｃ）に示すように、回転軸７１の先端には凸状のカップリング５００ｂが形成されている。カップリング５００ｂはカップリング５００ａに嵌合させることで、回転軸７１とプーリー７１ａとが連結される。
【００５３】
図１０に示すように、プーリー７１ａとプーリー７１ｃにはベルト７１ｂが架け回されており、プーリー７１ａの回転がベルト７１ｂによってプーリー７１ｃに伝達されるようになっている。
したがって、タービン７０の回転により回転軸７１が回転すると、カップリング５００ａ、５００ｂのカップリング構造により回転軸７１からプーリー７１ａへ回転が伝達され、さらに、プーリー７１ａの回転がベルト７１ｂによりプーリー７１ｃに伝達される。そして、プーリー７１ｃには、プーリー７１ｃとともに回転するプーリー回転軸７１ｄが連結されている。
【００５４】
なお、図１０に示すように回転軸７１は、上部蒸気導管９ａに設けられた軸シール４００を介してカバー７３内のプーリー７１ａと連結される。
【００５５】
（発電機素子の構成）
図１０に示すように、発電機素子１７４は、Ｎ極とＳ極の一対の磁石１７４ａと、コイル１７４ｂとで構成される。発電機素子１７４は、本発明の発電機構に相当し、磁石１７４ａとコイル１７４ｂとがワンパッケージ化された一体型に構成されている。一対の磁石１７４ａは、カバー７３内であってプーリー７１ｃの近傍に固定されている。コイル１７４ｂは、プーリー７１ｃのプーリー回転軸７１ｄに取り付けられており、プーリー回転軸７１ｄの回転によりコイル１７４ｂも回転するようになっている。
【００５６】
なお、図９に示すように、前述の実施の形態１と同様、内蓋８ｂは外蓋８ａと着脱可能に構成されている。さらに、タービン７０を収納した蒸気導管９は内蓋８ｂと着脱可能であり、蒸気導管９を構成する上部蒸気導管９ａと下部蒸気導管９ｂも互いに着脱可能である。
【００５７】
（炊飯器の動作）
炊飯を開始して加熱手段３が駆動すると、内釜２を介して米ｒや水Ｗが加熱される。加熱によって内釜２の内部から発生した蒸気は、小穴８ｃ、噴出口６４を経由して蒸気導管９へと進み、タービン７０の翼７０ａに衝突してタービン７０を回転させる。
【００５８】
また、タービン７０の回転は、タービン７０の回転軸７１とカップリング５００ａ、カップリング５００ｂを介してプーリー７１ａに伝達され、プーリー７１ａが回転する。さらに、プーリー７１ａに架け渡されたベルト７１ｂを介して、プーリー７１ａの回転がプーリー７１ｃに伝達される。そして、プーリー７１ｃ、プーリー回転軸７１ｄの回転により、プーリー回転軸７１ｄに取り付けられたコイル１７４ｂが回転する。
【００５９】
コイル１７４ｂが回転すると、コイル１７４ｂの近傍に設置された一対の磁石１７４ａによってコイル１７４ｂに磁力の変化が与えられ、この磁力の変化によりコイル１７４ｂに電磁誘導が生じて発電が行われる。すなわち、蒸気の持つ圧力エネルギーの一部が、電力に変換されることとなる。
【００６０】
発電機素子１７４は、蓋体８の内側に設けられたカバー７３の中に配置されており、蒸気導管９上には配置されていない。すなわち、蒸気経路と電気経路とは物理的に分離されて構成されている。一般的に、電気回路へ蒸気が侵入すると、結露などにより電気回路がショートして故障を起こす可能性があるが、本実施の形態２に係る構成によれば蒸気経路と電気回路とが物理的に分離されているので、電気回路への蒸気侵入による故障を回避できる。
【００６１】
次に、蒸気導管９を通過する蒸気の挙動を説明する。
噴出口６４から蒸気導管９内へ進入した蒸気は、前述したようにタービン７０に衝突する。そして、タービン７０に圧力を伝えた直後に膨張し、温度が下がり、凝結して水滴となる。この水滴は、蒸気導管９の傾斜面に沿って内釜２の中に戻る。また、タービン７０を回転させた水蒸気のうち、一部凝結しなかったものは蒸気導管９を通って蒸気排気口９９から炊飯器１の外部へと排出される。
したがって、炊飯中に内釜２から出た水蒸気の多くは、凝縮されて再び内釜２へ戻ることとなる。このため、炊飯器１の外部へと排出される蒸気量を低減することができ、蒸気が排出されることによる室内環境の湿気増加を抑制できる。
【００６２】
上記のようにして発電した電力は、前述の実施の形態１と同様、補助加熱手段９０や表示器７７へ供給することができる。
【００６３】
このように、本実施の形態２に係る炊飯器１Ａによれば、タービン７０から発電機素子１７４へ回転を伝達する回転伝達手段を備えた。このため、タービン７０と発電機素子１７４とを離隔させることが可能であり、タービン７０や発電機素子１７４の設置位置の自由度を高めることができる。
また、タービン７０から発電機素子１７４への回転伝達手段として、回転軸７１、プーリー７１ａ、ベルト７１ｂ、プーリー７１ｃを用いた。そして、回転軸７１は軸シール４００を介して発電機素子１７４等が収納されたカバー７３内に連通するようにした。このため、電気回路を収納するカバー７３内への水蒸気の侵入を抑制することができ、電気回路への蒸気侵入による故障を回避できる。
また、発電機素子１７４として、図１０に示したように一対の磁石１７４ａとコイル１７４ｂとをワンパッケージにした一体型のものを使用することができる。一体型の発電機素子１７４の場合、磁石１７４ａとコイル１７４ｂとを極めて近接させて配置できるので、磁石１７４ａからコイル１７４ｂに到達する磁力を大きくすることができ、効率の良い発電が可能となる。
【００６４】
なお、本実施の形態２では、凹凸形状を有するカップリング５００ａ、５００ｂにより回転軸７１とプーリー７１ａを着脱可能に連結する例を示した。しかし、磁気カップリング構造等の他のカップリング構造により、回転軸７１とプーリー７１ａとを連結することも可能である。
【００６５】
実施の形態３．
本実施の形態３では、蒸気導管、タービン、及び回転伝達手段の構成を中心に説明する。
図１１は、実施の形態３に係る炊飯器１Ｂの外観模式図であり、図１１（ａ）は平面図、図１１（ｂ）は側面図を示している。図１２は、実施の形態３に係る炊飯器１Ｂの側面視の断面模式図であり、図１２（ａ）は蓋体８を中心とした要部模式図であって蒸気導管９を取り外した状態、図１２（ｂ）は蒸気導管９を取り付けた状態の炊飯器１Ｂ全体の模式図である。図１３は、蒸気導管の構成を説明する図であり、図１３（ａ）は上面図、図１３（ｂ）は側面図、図１３（ｃ）は正面視の断面図、図１３（ｄ）は側面視の断面図、図１３（ｅ）はタービンを示す斜視図である。なお、各図において、前述の実施の形態１と同一又は対応する構成要素には、同一の符号を付している。
【００６６】
図１１、図１２に示すように、蓋体８の外蓋８ａの上部には、窪み８２が形成されており、この窪み８２に蒸気導管９が支持される。図１１（ａ）に示すように、炊飯器１Ｂを上部から見ると、外蓋８ａの表面にはほぼ円形状の蒸気導管９が見えることとなる。
【００６７】
（蒸気導管、タービンの構成）
図１２に示すように、上部蒸気導管９ａと下部蒸気導管９ｂとで構成される蒸気導管９は、外蓋８ａに着脱可能に取り付けられる。また、蒸気導管９には、噴出口６４と連結される蒸気導入口９ｃが形成されている。内釜２内で発生した蒸気は、内蓋８ｂに設けられた小穴８ｃと噴出口６４を介して、蒸気導入口９ｃにより蒸気導管９内へと導かれる。
【００６８】
図１２、図１３に示すように、蒸気導管９内には、タービン７０の翼７０ａを収納するタービン収納室９ｅと、タービン収納室９ｅに隣接して回転軸７１を通過させる回転軸室９ｆが区画形成されている。
タービン７０は、回転軸７１を略水平方向に傾けた状態でタービン収納室９ｅに収納されている。また、回転軸７１は、タービン収納室９ｅと回転軸室９ｆとを区画する壁に設けられた軸孔９ｇを通って回転軸室９ｆに進入するようになっている。軸孔９ｇには、軸シール７０３が取り付けられていて、この軸シール７０３により、タービン収納室９ｅから回転軸室９ｆへの蒸気の進入が抑制されている。
また、蒸気導管９の内部には、蒸気導入口９ｃとタービン７０の翼７０ａとを結ぶ蒸気経路９ｄが形成されている。
【００６９】
（発電機素子の構成）
発電機素子２７４は、蓋体８の外蓋８ａの内側に区画形成された発電機室２７４ａの内部に設置されている。発電機素子２７４は、回転で発生する力により発電する装置である。本実施の形態３では、発電機素子２７４の構成を特定するものではないが、タービン７０から伝達される回転により磁石を回転させ、磁石に近接して設けた発電用コイルが発電を行うようなものを用いることができる。
【００７０】
（回転伝達手段の構成）
タービン７０の回転軸７１の端部（翼７０ａと反対側の端部）には、駆動ギア７０２が取り付けられている。また、発電機素子２７４の回転軸２７４ｂには、受動ギア７０１が取り付けられている。
図１２（ｂ）に示すように蒸気導管９を蓋体８に取り付けると、駆動ギア７０２と受動ギア７０１とが咬合する。そして、回転軸７１の回転により駆動ギア７０２が回転すると、この駆動ギア７０２と咬合する受動ギア７０１も回転し、受動ギア７０１の回転が発電機素子２７４の回転軸２７４ｂを介して発電機素子２７４に伝達される。
【００７１】
（炊飯器の動作）
炊飯を開始して加熱手段３が駆動すると、内釜２を介して米ｒや水Ｗが加熱される。加熱によって内釜２の内部から発生した蒸気は、小穴８ｃ、噴出口６４、蒸気導入口９ｃを介して蒸気経路９ｄへと進み、タービン７０の翼７０ａに衝突してタービン７０を回転させる。
【００７２】
また、タービン７０の回転は、タービン７０の回転軸７１を介して駆動ギア７０２に伝達され、駆動ギア７０２が回転する。さらに、駆動ギア７０２と咬合する受動ギア７０１も回転し、この回転が発電機素子２７４の回転軸２７４ｂを介して発電機素子２７４に伝達される。
【００７３】
発電機素子２７４に回転が伝達されると、この回転力により発電が行われる。すなわち、蒸気の持つ圧力エネルギーの一部が、電力に変換されることとなる。
【００７４】
発電機素子２７４は、外蓋８ａの内側に区画形成された発電機室２７４ａの内部に設置されており、また、蒸気が通過する空間であるタービン収納室９ｅから回転軸室９ｆへの蒸気の進入は、軸シール７０３によって抑止されている。すなわち、電気経路である発電機素子２７４は、蒸気経路とは物理的に分離されて構成されている。一般的に、電気回路へ蒸気が侵入すると、結露などにより電気回路がショートして故障を起こす可能性があるが、本実施の形態３に係る構成によれば蒸気経路と電気回路とが物理的に分離されているので、電気回路への蒸気侵入による故障を回避できる。
【００７５】
次に、蒸気導管９を通過する蒸気の挙動を説明する。
噴出口６４から蒸気導入口９ｃを通って蒸気経路９ｄ内へ進入した蒸気は、前述したようにタービン７０に衝突する。そして、タービン７０に圧力を伝えた直後に膨張し、温度が下がり、凝結して水滴となる。この水滴は、タービン収納室９ｅ内に溜められる。また、タービン７０を回転させた水蒸気のうち、一部凝結しなかったものは蒸気導管９を通って蒸気排気口９９から炊飯器１の外部へと排出される。
したがって、炊飯中に内釜２から出た水蒸気の多くは、凝縮されて再び内釜２へ戻ることとなる。このため、炊飯器１の外部へと排出される蒸気量を低減することができ、蒸気が排出されることによる室内環境の湿気増加を抑制できる。
【００７６】
上記のようにして発電した電力は、前述の実施の形態１と同様、補助加熱手段９０や表示器７７へ供給することができる。
【００７７】
このように、本実施の形態３に係る炊飯器１Ｂによれば、タービン７０から発電機素子２７４の回転軸２７４ｂへの回転伝達手段として、回転軸７１、駆動ギア７０２、受動ギア７０１を用いた。ここで、駆動ギア７０２と受動ギア７０１のギア比は、蒸気の衝突によりタービン７０の回転で生成される回転数又は回転トルクと、発電機素子２７４の構成部材を回転させるのに必要な回転数や回転トルクから決定することができる。このため、駆動ギア７０２と受動ギア７０１のギアの歯数を適切に選択することにより、タービン７０の回転数を発電機素子２７４の発電に適した回転数に容易に変換することができる。具体的に説明すると、発電機素子２７４の発電に適した回転数が回転数Ａ（例えば、Ａ＝１０００ｒｐｍ）であり、通常の炊飯で生じる蒸気によるタービン７０の回転数が回転数Ｂ（例えば、Ｂ＝２０００ｒｐｍ）であるものとする。この場合、（受動ギア７０１の歯数）：（駆動ギア７０２の歯数）＝Ａ：Ｂ（例えば、Ａ：Ｂ＝１：２）とすることで、タービン７０の回転数を、発電機素子２７４の発電に適した回転数に変換することができる。
【００７８】
また、駆動ギア７０２と受動ギア７０１は互いに連結・分離が可能である。すなわち、蒸気を通過させる蒸気導管９と、水濡れに弱い発電機素子２７４とを物理的に分離させることができる。このため、発電機素子２７４への蒸気の進入を防ぐことができるとともに、蒸気導管９を蓋体８から取り外せば、蒸気導管９の清掃やメンテナンスを容易に行うことができる。
【００７９】
実施の形態４．
本実施の形態４では、蒸気導管、タービン、及び回転伝達手段の構成を中心に説明する。
図１４は、実施の形態４に係る炊飯器１Ｃを説明する図であり、図１４（ａ）は蓋体８を中心とした側面視の要部断面模式図であって蒸気導管９を取り外した状態、図１４（ｂ）は蒸気導管９を取り付けた状態の炊飯器１Ｃ全体の側面視の断面模式図である。図１５は蒸気導管９及び回転伝達手段近傍の構成を説明する要部断面模式図である。なお、各図において、前述の実施の形態１と同一又は対応する構成要素には、同一の符号を付している。
【００８０】
図１４（ａ）、（ｂ）に示すように、蓋体８の外蓋８ａの上部には、窪み８２が形成されており、この窪み８２に蒸気導管９が支持される。
【００８１】
（蒸気導管、タービンの構成）
蒸気導管９には、噴出口６４と連結される蒸気導入口９ｃが形成されている。内釜２内で発生した蒸気は、内蓋８ｂに設けられた小穴８ｃと噴出口６４を介して、蒸気導入口９ｃにより蒸気導管９内へと導かれる。
蒸気導管９内には、蒸気が通過する蒸気経路とタービン７０を収納する収納室を兼ねたタービン収納室９ｅが区画形成されている。タービン収納室９ｅは、蒸気導入口９ｃから蒸気排気口９９へと至る経路を形成している。
また、タービン収納室９ｅの上側には、回転軸室９ｆが区画形成されている。
【００８２】
タービン７０は、その翼７０ａが蒸気導入口９ｃと対向する向きで、タービン収納室９ｅに収納されている。回転軸７１は、タービン収納室９ｅと回転軸室９ｆとを区画する壁に設けられた軸孔９ｇを通って回転軸室９ｆに進入するようになっている。軸孔９ｇは、軸シール４００が取り付けられていて、この軸シール４００により、タービン収納室９ｅから回転軸室９ｆへの蒸気の進入が抑制されている。
【００８３】
（発電機素子の構成）
発電機素子３７４は、蓋体８の外蓋８ａの内側に区画形成された発電機室３７４ａの内部に設置されている。発電機素子３７４は、回転で発生する力により発電する装置である。本実施の形態４では、発電機素子の構成を特定するものではないが、タービン７０から伝達される回転により磁石を回転させ、磁石に近接して設けた発電用コイルが発電を行うようなものを用いることができる。
【００８４】
（回転伝達手段の構成）
図１５に示すように、回転軸室９ｆ内において、回転軸７１にはプーリー７１ａが連結されている。また、プーリー７１ａとプーリー７１ｃにはベルト７１ｂが架け回されており、プーリー７１ａの回転がベルト７１ｂによってプーリー７１ｃに伝達されるようになっている。なお、プーリー７１ａとプーリー７１ｃとは略同一面に設置されている。
プーリー７１ｃには、プーリー７１ｃとともに回転するプーリー回転軸７１ｄが連結されている。
【００８５】
プーリー回転軸７１ｄの下端部には、カップリング７０５が設けられている。また、発電機素子３７４の回転軸３７４ｂの先端部にも、カップリング７０６が設けられている。カップリング７０５とカップリング７０６は、互いに異なる極の磁石を内蔵した、いわゆる磁気カップリングである。カップリング７０５とカップリング７０６は、これらが内蔵する磁石が互いに引き合うことで、互いに接触して結合される。
【００８６】
（炊飯器の動作）
炊飯を開始して加熱手段３が駆動すると、内釜２を介して米ｒや水Ｗが加熱される。加熱によって内釜２の内部から発生した蒸気は、小穴８ｃ、噴出口６４、蒸気導入口９ｃを経由して蒸気導管９のタービン収納室９ｅへ進入し、タービン７０の翼７０ａに衝突してタービン７０を回転させる。そして、タービン７０を回転させた水蒸気は、蒸気導管９を通って蒸気排気口９９から炊飯器１Ｃの外部へと排出される。
【００８７】
また、タービン７０の回転は、タービン７０の回転軸７１を介してプーリー７１ａに伝達され、プーリー７１ａが回転する。さらに、プーリー７１ａに架け渡されたベルト７１ｂを介して、プーリー７１ａの回転がプーリー７１ｃに伝達される。そして、プーリー７１ｃ、プーリー回転軸７１ｄの回転により、カップリング７０５も回転する。
【００８８】
カップリング７０５が回転すると、カップリング７０５に磁気結合されたカップリング７０６も回転し、この回転が発電機素子３７４の回転軸３７４ｂを介して発電機素子３７４へと伝達される。
【００８９】
発電機素子３７４に回転が伝達されると、この回転力により発電が行われる。すなわち、蒸気の持つ圧力エネルギーの一部が、電力に変換されることとなる。
【００９０】
発電機素子３７４は、蓋体８の外蓋８ａの内側に設けられた発電機室３７４ａの中に配置されており、また、蒸気が通過する空間であるタービン収納室９ｅから回転軸室９ｆへの蒸気の進入は、軸シール４００によって抑止されている。すなわち、電気回路である発電機素子３７４は、蒸気経路とは物理的に分離されて構成されている。一般的に、電気回路へ蒸気が侵入すると、結露などにより電気回路がショートして故障を起こす可能性があるが、本実施の形態３に係る構成によれば蒸気経路と電気回路とが物理的に分離されているので、電気回路への蒸気侵入による故障を回避できる。
【００９１】
上記のようにして発電した電力は、前述の実施の形態１と同様、補助加熱手段９０や表示器７７へ供給することができる。
【００９２】
このように、本実施の形態４に係る炊飯器１Ｃによれば、タービン７０から発電機素子３７４の回転軸３７４ｂへの回転伝達手段として、回転軸７１、プーリー７１ａ、ベルト７１ｂ、プーリー７１ｃ、カップリング７０５、及びカップリング７０６を用いた。特に、磁気カップリングであるカップリング７０５とカップリング７０６を用いてプーリー７１ｃと発電機素子３７４の回転軸３７４ｂとを連結したので、カップリング７０５とカップリング７０６の接触により生じる騒音がほとんどない。このため、タービン７０から発電機素子３７４への回転の伝達を、静かに行うことができる。
【００９３】
また、カップリング７０５とカップリング７０６の磁気結合を解除すると、蒸気導管９を蓋体８から取り外し可能である。すなわち、蒸気を通過させる蒸気導管９と、水濡れに弱い発電機素子３７４とを物理的に分離させることができる。このため、蒸気導管９を蓋体８から取り外せば、蒸気導管９及びこれに取り付けられた部品（タービン７０など）の清掃やメンテナンスを容易に行うことができる。
【００９４】
なお、本実施の形態４では、磁気カップリング構造によりプーリー７１ｃと発電機素子３７４の回転軸３７４ｂとを連結を着脱可能に連結する例を示した。しかし、実施の形態２で示したような凹凸形状を嵌合させるカップリング構造等により、プーリー７１ｃと発電機素子３７４の回転軸３７４ｂとを連結することも可能である。
【００９５】
また、上述の実施の形態１〜実施の形態４では、炊飯器について説明したが、炊飯器の他に、例えば湯沸かしポットなどに本発明の発電機構を適用することもできる。発生する蒸気が通過する経路上に前述の実施の形態１〜実施の形態４で説明した発電機構を設ければ、同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００９６】
１ 炊飯器、１Ａ 炊飯器、１Ｂ 炊飯器、１Ｃ 炊飯器、２ 内釜、３ 加熱手段、４ 本体、７ ヒンジ機構、８ 蓋体、８ａ 外蓋、８ｂ 内蓋、８ｃ 小穴、８ｄ 爪、８ｅ 蒸気シール、９ 蒸気導管、９ａ 上部蒸気導管、９ｂ 下部蒸気導管、９ｃ 蒸気導入口、９ｄ 蒸気経路、９ｅ タービン収納室、９ｆ 回転軸室、９ｇ 軸孔、１０ 脚部、１１ 制御ケース、２２ 蓋センサ、６４ 噴出口、７０ タービン、７０ａ 翼、７１ 回転軸、７１ａ プーリー、７１ｂ ベルト、７１ｃ プーリー、７１ｄ プーリー回転軸、７３ カバー、７４ 発電機素子、７４ａ 磁石、７４ｂ コイル、７５ 充電整流回路、７６ 蓄電装置、７７ 表示器、８０ 送風ファン、８２ 窪み、９０ 補助加熱手段、９１ 爪、９９ 蒸気排気口、１００ 電源、１０１ 制御装置、１０２ 電源切替回路、１７４ 発電機素子、１７４ａ 磁石、１７４ｂ コイル、２７４ 発電機素子、２７４ａ 発電機室、２７４ｂ 回転軸、３７４ 発電機素子、３７４ａ 発電機室、３７４ｂ 回転軸、４００ 軸シール、５００ａ カップリング、５００ｂ カップリング、７０１ 受動ギア、７０２ 駆動ギア、７０３ 軸シール、７０５ カップリング、７０６ カップリング、Ｗ 水、ｈ ハンドル、ｒ 米。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面が開口した本体と、
被加熱物が投入されて前記本体内に収容される容器と、
前記容器を加熱する加熱手段と、
前記容器の上部開口を閉塞可能な内蓋を有し、前記本体の上面開口部を開閉する蓋本体と、
前記内蓋に接続されて前記容器内で発生する蒸気を通過させる蒸気導管と、
前記蒸気導管内に配置された蒸気タービン翼と、
前記蒸気タービン翼の回転力を受けて発電する発電機構と、
を備えたことを特徴とする炊飯器。
【請求項２】
前記発電機構は、
前記蒸気タービン翼に設けられた磁石と、
前記蒸気導管の外側であって、前記磁石と対向する位置に設けられたコイルと、を備えた
ことを特徴とする請求項１記載の炊飯器。
【請求項３】
前記内蓋は前記蓋本体と着脱可能であり、
前記蓋本体と前記内蓋との間に形成される空間内に、前記蒸気導管を配置し、
前記蒸気導管に設けた爪部と、前記内蓋に設けた爪部とを係合させることにより、前記蒸気導管を前記内蓋と着脱可能とした
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の炊飯器。
【請求項４】
前記蒸気タービン翼の回転を前記発電機構に伝達する回転伝達手段を備えた
ことを特徴とする請求項１記載の炊飯器。
【請求項５】
前記回転伝達手段は、
前記蒸気タービン翼の回転軸と連結された第１プーリーと、
前記発電機構の回転軸に連結された第２プーリーと、
前記第１プーリーと第２プーリーとに架け渡されるベルトと、を備えた
ことを特徴とする請求項４記載の炊飯器。
【請求項６】
前記蒸気タービン翼の回転軸と前記第１プーリーは、カップリング構造により着脱可能に連結される
ことを特徴とする請求項５記載の炊飯器。
【請求項７】
前記第１プーリー、前記第２プーリー、前記ベルト、及び前記発電機構を収納する収納部を備え、
前記蓋本体と前記内蓋との間に形成される空間内に、前記蒸気導管と前記収納部とを配置し、
前記蒸気タービン翼の回転軸を、軸シールを介して、前記蒸気導管内から前記収納部内へと連通させた
ことを特徴とする請求項５又は請求項６記載の炊飯器。
【請求項８】
前記発電機構の回転軸と前記第２プーリーは、カップリング構造により着脱可能に連結される
ことを特徴とする請求項５記載の炊飯器。
【請求項９】
前記発電機構を収納する発電機構収納部を、前記本体もしくは前記蓋本体のいずれかに設け、
前記蒸気導管を、前記蓋本体の表面に設けた窪みに着脱可能に嵌合させた
ことを特徴とする請求項８記載の炊飯器。
【請求項１０】
前記回転伝達手段は、
前記蒸気タービン翼の回転軸の端部に設けられた駆動ギアと、
前記発電機構の回転軸に連結され、前記駆動ギアと咬合可能に設けられた受動ギアと、を備えた
ことを特徴とする請求項４記載の炊飯器。
【請求項１１】
前記発電機構を収納する発電機構収納部を、前記本体もしくは前記蓋本体のいずれかに設け、
前記蒸気導管を、前記蓋本体の表面に設けた窪みに着脱可能に嵌合させた
ことを特徴とする請求項１０記載の炊飯器。
【請求項１２】
前記蒸気タービン翼の回転軸を略水平方向に傾けた状態で前記蒸気タービン翼を前記蒸気導管内に配置し、
前記蒸気タービン翼の回転軸を、軸シールを介して前記蒸気導管の外部へ突出させた
ことを特徴とする請求項１０又は請求項１１記載の炊飯器。
【請求項１３】
前記発電機構により発電された電力を電気負荷に供給させる電源制御手段を備えた
ことを特徴とする請求項１〜請求項１２のいずれか記載の炊飯器。
【請求項１４】
前記炊飯器の運転状態を示す表示手段と、
前記炊飯器の動作を制御する制御手段と、
前記加熱手段を冷却する送風手段と、を備え、
前記電気負荷は、前記表示手段、前記制御手段、前記送風手段、及び前記加熱手段のうちのいずれか一以上のものである
ことを特徴とする請求項１３記載の炊飯器。
【請求項１５】
前記発電機構が発電した電力を蓄える蓄電装置を備えた
ことを特徴とする請求項１〜請求項１４のいずれか記載の炊飯器。
【請求項１６】
前記電源制御手段は、
商用外部電源との接続が切断された後に、
前記蓄電装置に蓄えられた電力を、前記電気負荷に供給させる
ことを特徴とする請求項１３又は請求項１４に従属する請求項１５記載の炊飯器。
【請求項１】
上面が開口した本体と、
被加熱物が投入されて前記本体内に収容される容器と、
前記容器を加熱する加熱手段と、
前記容器の上部開口を閉塞可能な内蓋を有し、前記本体の上面開口部を開閉する蓋本体と、
前記内蓋に接続されて前記容器内で発生する蒸気を通過させる蒸気導管と、
前記蒸気導管内に配置された蒸気タービン翼と、
前記蒸気タービン翼の回転力を受けて発電する発電機構と、
を備えたことを特徴とする炊飯器。
【請求項２】
前記発電機構は、
前記蒸気タービン翼に設けられた磁石と、
前記蒸気導管の外側であって、前記磁石と対向する位置に設けられたコイルと、を備えた
ことを特徴とする請求項１記載の炊飯器。
【請求項３】
前記内蓋は前記蓋本体と着脱可能であり、
前記蓋本体と前記内蓋との間に形成される空間内に、前記蒸気導管を配置し、
前記蒸気導管に設けた爪部と、前記内蓋に設けた爪部とを係合させることにより、前記蒸気導管を前記内蓋と着脱可能とした
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の炊飯器。
【請求項４】
前記蒸気タービン翼の回転を前記発電機構に伝達する回転伝達手段を備えた
ことを特徴とする請求項１記載の炊飯器。
【請求項５】
前記回転伝達手段は、
前記蒸気タービン翼の回転軸と連結された第１プーリーと、
前記発電機構の回転軸に連結された第２プーリーと、
前記第１プーリーと第２プーリーとに架け渡されるベルトと、を備えた
ことを特徴とする請求項４記載の炊飯器。
【請求項６】
前記蒸気タービン翼の回転軸と前記第１プーリーは、カップリング構造により着脱可能に連結される
ことを特徴とする請求項５記載の炊飯器。
【請求項７】
前記第１プーリー、前記第２プーリー、前記ベルト、及び前記発電機構を収納する収納部を備え、
前記蓋本体と前記内蓋との間に形成される空間内に、前記蒸気導管と前記収納部とを配置し、
前記蒸気タービン翼の回転軸を、軸シールを介して、前記蒸気導管内から前記収納部内へと連通させた
ことを特徴とする請求項５又は請求項６記載の炊飯器。
【請求項８】
前記発電機構の回転軸と前記第２プーリーは、カップリング構造により着脱可能に連結される
ことを特徴とする請求項５記載の炊飯器。
【請求項９】
前記発電機構を収納する発電機構収納部を、前記本体もしくは前記蓋本体のいずれかに設け、
前記蒸気導管を、前記蓋本体の表面に設けた窪みに着脱可能に嵌合させた
ことを特徴とする請求項８記載の炊飯器。
【請求項１０】
前記回転伝達手段は、
前記蒸気タービン翼の回転軸の端部に設けられた駆動ギアと、
前記発電機構の回転軸に連結され、前記駆動ギアと咬合可能に設けられた受動ギアと、を備えた
ことを特徴とする請求項４記載の炊飯器。
【請求項１１】
前記発電機構を収納する発電機構収納部を、前記本体もしくは前記蓋本体のいずれかに設け、
前記蒸気導管を、前記蓋本体の表面に設けた窪みに着脱可能に嵌合させた
ことを特徴とする請求項１０記載の炊飯器。
【請求項１２】
前記蒸気タービン翼の回転軸を略水平方向に傾けた状態で前記蒸気タービン翼を前記蒸気導管内に配置し、
前記蒸気タービン翼の回転軸を、軸シールを介して前記蒸気導管の外部へ突出させた
ことを特徴とする請求項１０又は請求項１１記載の炊飯器。
【請求項１３】
前記発電機構により発電された電力を電気負荷に供給させる電源制御手段を備えた
ことを特徴とする請求項１〜請求項１２のいずれか記載の炊飯器。
【請求項１４】
前記炊飯器の運転状態を示す表示手段と、
前記炊飯器の動作を制御する制御手段と、
前記加熱手段を冷却する送風手段と、を備え、
前記電気負荷は、前記表示手段、前記制御手段、前記送風手段、及び前記加熱手段のうちのいずれか一以上のものである
ことを特徴とする請求項１３記載の炊飯器。
【請求項１５】
前記発電機構が発電した電力を蓄える蓄電装置を備えた
ことを特徴とする請求項１〜請求項１４のいずれか記載の炊飯器。
【請求項１６】
前記電源制御手段は、
商用外部電源との接続が切断された後に、
前記蓄電装置に蓄えられた電力を、前記電気負荷に供給させる
ことを特徴とする請求項１３又は請求項１４に従属する請求項１５記載の炊飯器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１１−６７３８８（Ｐ２０１１−６７３８８Ａ）
【公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２０８２５（Ｐ２００９−２２０８２５）
【出願日】平成２１年９月２５日（２００９．９．２５）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【出願人】（０００１７６８６６）三菱電機ホーム機器株式会社 (1,201)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月２５日（２００９．９．２５）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【出願人】（０００１７６８６６）三菱電機ホーム機器株式会社 (1,201)
【Ｆターム（参考）】
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