炊飯器
【課題】炊飯器外部に排出される蒸気の低温化を図って安全性を高めるとともに、炊飯中に鍋内に生じる蒸気を加熱して鍋内に導いて炊飯性能を高め、且つエネルギー効率を高めて省エネルギー化を図った炊飯器を提供すること。
【解決手段】炊飯器の制御部は、炊飯動作において排気温度冷却手段及び蒸気循環強制手段における各電動機に対してＰＷＭ制御、パターン制御、又は入力電力制御を行うよう構成されており、排気温度冷却手段の電動機及び蒸気循環強制手段の電動機を同時駆動するとき、各電動機の総合消費電力が直流電源形成部の直流電源の電力容量以下となるよう、それぞれの電動機に対する通電制御を行う。
【解決手段】炊飯器の制御部は、炊飯動作において排気温度冷却手段及び蒸気循環強制手段における各電動機に対してＰＷＭ制御、パターン制御、又は入力電力制御を行うよう構成されており、排気温度冷却手段の電動機及び蒸気循環強制手段の電動機を同時駆動するとき、各電動機の総合消費電力が直流電源形成部の直流電源の電力容量以下となるよう、それぞれの電動機に対する通電制御を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炊飯中に発生する鍋内の蒸気を、送風装置を用いて外気と混合して低温化したのち炊飯器の外部に強制的に排出する炊飯器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気調理器具としての炊飯器においては、使用者の安全性を考慮して、炊飯器から排出される蒸気の低温化を図ったものが提案されている。例えば、炊飯器に設けられた蓋体において、炊飯時において鍋内で発生する蒸気を排気する蒸気排気通路と、外気を吸気する外気吸気通路と、蒸気排気通路からの蒸気と外気吸気通路からの外気とを混合して蓋体の外部に排気する強制排気手段とを設けた炊飯器が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に開示された炊飯器は、蓋体に蒸気排気通路、外気吸気通路及び強制排気手段を設けて、炊飯中に鍋内で生じる１００℃に近い高温度の蒸気に対して常温の外気を混合することにより、蒸気の温度を低下させて、炊飯器外部に低温度の蒸気を排出する構成である。
【０００３】
また、従来の炊飯器においては、炊飯中に鍋内で生じる高温度の蒸気を炊飯に利用する構成が提案されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２に開示された炊飯器は、炊飯中に鍋内で生じる蒸気を吸引して、その吸引した蒸気を更に加熱して過熱蒸気を生成する過熱蒸気生成手段を備えており、過熱蒸気生成手段により生成された過熱蒸気を炊飯中の鍋内に導くことにより、鍋内の米粒の乾燥を防止する構成である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−７１０７７号公報
【特許文献２】特開２００６−２８９１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年の電気調理器具においては、使用者の安全性を図ることは勿論のこと、省エネルギー化を図ることも解決すべき重要な課題であり、この点は炊飯器においても同様に重要な課題である。
【０００６】
電気調理器具の炊飯器において、炊飯中に鍋内に生じる高温度の蒸気を加熱して過熱蒸気を生成し、生成された過熱蒸気を鍋内に導く過熱蒸気生成手段を設けて炊飯性能を高めること、及び炊飯器に強制排気手段を設けて炊飯器外部に排出される蒸気の低温化を図り安全性を高めることは、炊飯器にとって好ましい構成である。しかしながら、上記のように炊飯器に過熱蒸気生成手段と強制排気手段の両方の電動機器を設けて同時に駆動することは、駆動電源の能力を大きくする必要があり、省エネルギーの観点においては好ましいものではなかった。
【０００７】
本発明は、炊飯器において、炊飯器外部に排出される蒸気の低温化を図って安全性を高めるとともに、炊飯中に鍋内に生じる高温度の蒸気を加熱して過熱蒸気を生成して、生成された過熱蒸気を鍋内に導いて炊飯性能を高め、且つエネルギー効率を高めて省エネルギー化を達成した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】
【０００８】
前記の課題を解決して、本発明における目的を達成するために、本発明の炊飯器は以下のように構成されている。
本発明に係る第１態様の炊飯器は、
鍋を収納する鍋収納部が形成された炊飯器本体と、
前記鍋を加熱する加熱部と、
前記炊飯器本体における鍋収納部の開口を開閉する蓋本体と、
前記蓋本体内に設けられ、外気を吸気し、炊飯動作時に前記炊飯器本体内に収納された鍋からの蒸気を外気と混合して排気する排気温度冷却部と、
前記蓋本体内に設けられ、炊飯若しくは保温プログラムに基づく炊飯若しくは保温動作時において前記炊飯器本体内に収納された鍋から蒸気を吸気し、蒸気循環経路を介して前記炊飯器本体内に収納された鍋内に当該蒸気を加熱して戻す蒸気循環強制部と、
炊飯動作時の鍋温度を検出する鍋温度検出部と
交流電源に接続され、直流電源を形成する直流電源形成部と、
前記炊飯若しくは保温プログラム、及び前記鍋温度検出部に基づき、前記加熱部を駆動制御し、且つ前記排気温度冷却部及び前記蒸気循環強制部を制御する制御信号を出力する制御部と、
前記制御部からの制御信号が入力され、前記直流電源形成部からの直流電力が供給されて、前記排気温度冷却部及び前記蒸気循環強制部を駆動する蒸気駆動部と、を具備し、
前記制御部は、炊飯若しくは保温動作において前記排気温度冷却部及び前記蒸気循環強制部におけるそれぞれの駆動源である各電動機に対してＰＷＭ制御を行うよう構成されており、前記排気温度冷却部の電動機及び前記蒸気循環強制部の電動機を同時駆動するとき、それぞれの電動機の総合消費電力が前記直流電源形成部の直流電源の電力容量以下となるよう、それぞれの電動機に対するＰＷＭ通電率を制御している。このように構成された本発明に係る第１態様の炊飯器は、炊飯動作において排気温度冷却部及び蒸気循環強制部におけるそれぞれの電動機に対してＰＷＭ制御を行うよう構成されているため、炊飯器外部に排出される蒸気の低温化を図って安全性を高めるとともに、炊飯中に鍋内に生じる高温度の蒸気を加熱して過熱蒸気を生成して、生成された過熱蒸気を鍋内に導いて炊飯性能を高め、且つエネルギー効率を高めて省エネルギー化を図ることが可能である。
【０００９】
本発明に係る第２態様の炊飯器は、
鍋を収納する鍋収納部が形成された炊飯器本体と、
前記鍋を加熱する加熱部と、
炊飯器本体における鍋収納部の開口を開閉する蓋本体と、
前記蓋本体内に設けられ、外気を吸気し、炊飯動作時に前記炊飯器本体内に収納された鍋からの蒸気を外気と混合して排気する排気温度冷却部と、
前記蓋本体内に設けられ、炊飯若しくは保温プログラムに基づく炊飯若しくは保温動作時において前記炊飯器本体内に収納された鍋から蒸気を吸気し、蒸気循環経路を介して前記炊飯器本体内に収納された鍋内に当該蒸気を加熱して戻す蒸気循環強制部と、
炊飯動作時の鍋温度を検出する鍋温度検出部と
交流電源に接続され、直流電源を形成する直流電源形成部と、
前記炊飯若しくは保温プログラム、及び前記鍋温度検出部に基づき、前記加熱部を駆動制御し、且つ前記排気温度冷却部及び前記蒸気循環強制部を制御する制御信号を出力する制御部と、
前記制御部からの制御信号が入力され、前記直流電源形成部からの直流電力が供給されて、前記排気温度冷却部及び前記蒸気循環強制部を駆動する蒸気駆動部と、を具備し、
前記制御部は、炊飯若しくは保温動作において前記排気温度冷却部及び前記蒸気循環強制部におけるそれぞれの駆動源である各電動機に対して予め決められたオンオフデューティサイクルが設定された複数の駆動パターンにより駆動制御されるよう構成されており、前記排気温度冷却部の電動機及び前記蒸気循環強制部の電動機を同時駆動するとき、前記排気温度冷却部の電動機のオフ時に前記蒸気循環強制部の電動機のオン通電されるオンオフデューティサイクルの駆動パターンにより駆動されるよう構成されている。このように構成された本発明に係る第２態様の炊飯器は、炊飯動作において排気温度冷却部及び蒸気循環強制部におけるそれぞれの電動機に対して予め決められたオンオフデューティサイクルが設定された複数の駆動パターンにより駆動制御されるよう構成されているため、炊飯器外部に排出される蒸気の低温化を図って安全性を高めるとともに、炊飯中に鍋内に生じる高温度の蒸気を加熱して過熱蒸気を生成して、生成された過熱蒸気を鍋内に導いて炊飯性能を高め、且つエネルギー効率を高めて省エネルギー化を図ることが可能である。
【００１０】
本発明に係る第３態様の炊飯器は、
鍋を収納する鍋収納部が形成された炊飯器本体と、
前記鍋を加熱する加熱部と、
炊飯器本体における鍋収納部の開口を開閉する蓋本体と、
前記蓋本体内に設けられ、外気を吸気し、炊飯動作時に前記炊飯器本体内に収納された鍋からの蒸気を外気と混合して排気する排気温度冷却部と、
前記蓋本体内に設けられ、炊飯若しくは保温プログラムに基づく炊飯若しくは保温動作時において前記炊飯器本体内に収納された鍋から蒸気を吸気し、蒸気循環経路を介して前記炊飯器本体内に収納された鍋内に当該蒸気を加熱して戻す蒸気循環強制部と、
炊飯動作時の鍋温度を検出する鍋温度検出部と、
交流電源に接続され、直流電源を形成する直流電源形成部と、
前記炊飯若しくは保温プログラム、及び前記鍋温度検出部に基づき、前記加熱部を駆動制御し、且つ前記排気温度冷却部及び前記蒸気循環強制部を制御する制御信号を出力する制御部と、
前記制御部からの制御信号が入力され、前記直流電源形成部からの直流電力が供給されて、前記排気温度冷却部及び前記蒸気循環強制部を駆動する蒸気駆動部と、
前記直流電源形成部からの直流電力が入力され、前記排気温度冷却部及び前記蒸気循環強制部をそれぞれ駆動するための所定の電圧を形成して、前記蒸気駆動部に供給する電圧変更部と、を具備し、
前記制御部は、炊飯若しくは保温動作において前記排気温度冷却部及び前記蒸気循環強制部におけるそれぞれの駆動源である各電動機に対して所定の電力が供給されるよう前記電圧変更部を制御し、前記排気温度冷却部の電動機及び前記蒸気循環強制部の電動機を同時駆動するとき、それぞれの電動機の総合消費電力が前記直流電源形成部の直流電源の電力容量以下となるよう、それぞれの電動機に対する印加電圧を制御している。このように構成された本発明に係る第３態様の炊飯器は、炊飯動作において排気温度冷却部及び蒸気循環強制部におけるそれぞれの電動機に対して所定の電力が供給されるように電圧変更部を制御するよう構成されているため、炊飯器外部に排出される蒸気の低温化を図って安全性を高めるとともに、炊飯中に鍋内に生じる高温度の蒸気を加熱して過熱蒸気を生成して、生成された過熱蒸気を鍋内に導いて炊飯性能を高め、且つエネルギー効率を高めて省エネルギー化を図ることが可能である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、炊飯器外部に排出される蒸気の低温化を図って安全性を高めるとともに、炊飯中に鍋内に生じる高温度の蒸気を加熱して過熱蒸気を生成して、生成された過熱蒸気を鍋内に導いて炊飯性能を高め、且つエネルギー効率を高めて省エネルギー化を図った炊飯器を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る第１実施形態の炊飯器の主要部の構成を示す断面図
【図２】第１実施形態の炊飯器における蓋体の一部を切り欠いた状態を示す平面図
【図３】第１実施形態の炊飯器の構成を示すブロック図
【図４】第１実施形態の炊飯器において用いた送風装置におけるモータに対するＰＷＭ通電率［％］と回転数［ｒｐｍ］との関係を示すグラフ
【図５】第１実施形態の炊飯器において用いた循環ポンプに対するＰＷＭ通電率［％］と、循環ポンプが吐出する流量［ｍｌ／ｍｉｎ］との関係を示すグラフ
【図６】第１実施形態の炊飯器の炊飯動作における、鍋の温度変化、並びに鍋加熱部、送風装置及び循環ポンプの駆動状態を示す図
【図７】第１実施形態の炊飯器の炊飯動作の前半部分を示すフローチャート
【図８】第１実施形態の炊飯器の炊飯動作の後半部分を示すフローチャート
【図９】本発明に係る第２実施形態の炊飯器の炊飯動作における、鍋の温度変化、並びに鍋加熱部、送風装置及び循環ポンプの駆動状態を示す図
【図１０】第２実施形態の炊飯器の送風装置及び循環ポンプに対するパターン制御において用いられる駆動パターンを示す図
【図１１】第２実施形態の炊飯器の炊飯動作の前半部分を示すフローチャート
【図１２】第２実施形態の炊飯器の炊飯動作の後半部分を示すフローチャート
【図１３】本発明に係る第３実施形態の炊飯器の構成を示すブロック図
【図１４】第３実施形態の炊飯器の炊飯動作における、鍋の温度変化、並びに鍋加熱部、送風装置及び循環ポンプの駆動状態を示す図
【図１５】第３実施形態の炊飯器の炊飯動作の前半部分を示すフローチャート
【図１６】第３実施形態の炊飯器の炊飯動作の後半部分を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る好適な実施形態の炊飯器について、添付の図面を参照しつつ説明する。
【００１４】
《第１実施形態》
図１は、本発明に係る第１実施形態の炊飯器の主要部の構成を示す断面図である。図２は、第１実施形態の炊飯器における蓋体の一部を切り欠いた状態を示す平面図である。図３は、第１実施形態の炊飯器の構成を示すブロック図である。
【００１５】
図１に示すように、第１実施形態の炊飯器は、鍋３を着脱可能に収納する炊飯器本体１と、この炊飯器本体１の上部開口部を開閉する蓋本体２とを有して構成されている。蓋本体２は、炊飯器本体１の上部開口部の縁部の一部に設けられたヒンジ部１９より開閉可能に構成されている。炊飯器本体１において、鍋３を収納する略有底筒状の鍋収納部５には、鍋３を誘導加熱する複数の鍋加熱部４と、炊飯器本体１に収納された鍋３の温度を検知する鍋温度検出部である鍋温度センサ６が設けられている。鍋加熱部４は、鍋収納部５を介して鍋３の底部の中央部分の周囲に対向するように配置された第１の誘導加熱コイル７と、鍋収納部５を介して鍋３のコーナー部に対向するように配置された第２の誘導加熱コイル８とを有している。鍋温度検出部である鍋温度センサ６は、炊飯器本体１に収納された鍋３の底部に接触するように配設され、サーミスタで構成された温度センサである。
【００１６】
蓋本体２において、炊飯器本体１に収納された鍋３の開口部と対向する面には、蓋本体２が閉状態であるとき、鍋３の開口部を密閉する略円盤状の内蓋９が蓋本体２に対して着脱可能に取り付けられている。内蓋９は、誘導加熱が可能なステンレス等の金属で構成されている。また、蓋本体２には、内蓋９を誘導加熱する内蓋加熱部１０と、内蓋９の温度を検知する内蓋温度検出部である内蓋温度センサ１１が設けられている。内蓋温度センサ１１は、内蓋９に接触するよう配設され、サーミスタで構成された温度センサである。内蓋加熱装置１０は、内蓋９の上部空間に配置され、内蓋９に対向するように配置された誘導加熱コイルである。
【００１７】
また、蓋本体２には、炊飯時に鍋内に発生した蒸気と常温である外気とを混合して炊飯器外部に排気する送風装置１２と、炊飯時に鍋内に発生した蒸気を吸気し、吸気した蒸気を蒸気循環経路３２を介して再び鍋内に導くための循環ポンプ１３と、当該炊飯器における各駆動要素の制御を行う制御部１４と、が設けられている。
【００１８】
なお、内蓋９には、鍋内において炊飯時に発生した蒸気を炊飯器外部へ排出するための蒸気排気口９ａと、鍋内において炊飯時に発生した蒸気を吸気して、循環ポンプ１３を含む蒸気循環経路３２を介して鍋内に戻すための蒸気吸気口９ｂが設けられている。
【００１９】
送風装置１２は、蓋本体２の外壁に形成された複数の吸気口１５（図２参照）を通じて外気を吸気し、その外気を炊飯時に鍋内において生じた蒸気と混合した後、蓋本体２の天壁に形成された排気口１６を通じて排気するものである。したがって、蓋本体２の内部には、送風装置１２により吸気された外気を排気口１６に誘導する送風経路１８と、鍋内で発生した蒸気を送風経路１８内に誘導する蒸気経路１７と、が設けられている。第１実施形態においては、送風装置１２、吸気口１５、排気口１６、蒸気経路１７及び送風経路１８により排気温度冷却部が構成されている。
【００２０】
蒸気経路１７の入口は、内蓋９の蒸気排気口９ａを通じて鍋３の内部と連通しており、蒸気経路１７の出口は、ダクト状の送風経路１８と連通している。この構成により、炊飯中において鍋内で発生した約１００℃の蒸気は、蒸気経路１７を通って送風経路１８に流入する。
【００２１】
図２に示すように、送風経路１８は、蓋本体２において、ヒンジ部１９に近い後側部分の空間内に配設されており、送風装置１２の送風口とヒンジ部１８近傍の排気口１６とをつなぐものである。このように構成された送風装置１２、蒸気経路１７及び送風経路１８により、蒸気経路１７から送風経路１８に流入した約１００℃の蒸気は、送風装置１２により吸気された常温の外気（例えば、２５℃）と混合されて低温化され、排気口１６から排出される。
【００２２】
送風装置１２としては、軸流ファン、シロッコファン、スクロールファン、ターボファン等の空気流を発生する手段であればどの手段を用いてもよい。なお、コストの観点においては、軸流ファンを用いることが好ましい。また、蓋本体２の大型化を最小限に抑え、且つ風路圧損による風量低下を防ぐ観点においては、シロッコファンを用いることが好ましい。
【００２３】
蓋本体２に設けられた循環ポンプ１３は、図１に示すように、内蓋９に形成された蒸気吸気口９ｂから、鍋内において炊飯時に発生した蒸気を吸気し、その吸気された蒸気を循環ポンプ１３を含む蒸気循環経路３２を介して再び内蓋９の上面に吐出するように構成されている。ここで、蒸気吸気口９ｂ、蒸気吐出口２０ａ及び循環ポンプ１３を含む蒸気循環経路３２は、蒸気循環強制部を構成している。循環ポンプ１３からの蒸気が吐出される蒸気吐出口２０ａは、蓋本体２における内蓋９が脱着される内面壁２０に形成されている。したがって、蒸気吐出口２０ａから吐出された蒸気は、内蓋加熱装置１０により加熱された内蓋９に吹き付けられて、加熱され、過熱蒸気となり内蓋９に形成された複数の吐出口（図示省略）から鍋内に吐出される。
【００２４】
また、蓋本体２には、マイクロコンピュータで構成された制御部１４が設けられている。制御部１４は、米を炊飯するための各種炊飯プログラム及び保温プログラム等を記憶する記憶部を備えている。各種炊飯プログラム及び保温プログラムは、使用者が設定した米の種類、炊き方等に対応するものである。制御部１４は、蓋本体２に設けられた操作部２２により使用者が設定した炊飯条件に従って、当該炊飯条件に対応する炊飯プログラムや保温プログラムに応じて各要素の制御を行い、炊飯動作を実行するものである。蓋本体２に設けられた表示部２３には、使用者が設定する際の炊飯条件を表示するとともに、炊飯メニュー、炊飯時間等の各種情報が表示される。
【００２５】
蓋本体２に設けられて、内蓋９の温度を検出する内蓋温度センサ１１は、その検出データを制御部１４に伝送するよう構成されている。また、蓋本体２には、炊飯器外部に排出される蒸気温度を検出し、その検出データを制御部１４に伝送する排気温度検出部である排気温度センサ２１が設けられている。内蓋温度センサ１１は、内面壁２０に固定されており、その一部が内蓋９の上面に接触するよう配設されている。排気温度センサ２１は、送風経路１８における排気口１６の近傍に配設されている。
【００２６】
図３に示すように、第１実施形態の炊飯器においては、交流電源２７からの電力が直流電源形成部２８と加熱駆動部３３に供給される。直流電源形成部２８では、交流が直流に変換されて、送風装置１２を駆動する送風駆動部２９、循環ポンプ１３を駆動する循環ポンプ駆動部３０、及び当該炊飯器における各要素を制御するマイクロコンピュータである制御部１４に対して所望の直流電圧を供給する。ここで、送風駆動部２９及び循環ポンプ駆動部３０により蒸気駆動部３４が構成されている。
【００２７】
制御部１４は、炊飯及び保温動作を制御する炊飯制御部２４、送風装置１２を駆動制御するための送風制御部２５、及び循環ポンプ１３を駆動制御するための循環ポンプ制御部２６を含んでいる。また、制御部１４の炊飯制御部２４には、鍋温度センサ６、内蓋温度センサ１１、排気温度センサ２１等の温度検出部である各センサからの各種検出データが入力されて、使用者が選択した選択メニューの炊飯プログラム及び保温プログラム等に従った炊飯動作が実行される。
【００２８】
送風制御部２５からの制御信号は送風駆動部２９に入力されて、炊飯プログラム及び保温プログラムに従って、送風装置１２に対する所望の駆動信号が形成される。また、循環ポンプ制御部２６からの制御信号は循環ポンプ駆動部３０に入力されて、炊飯プログラム及び保温プログラムに従って、循環ポンプ１３に対する所望の駆動信号が形成される。
加熱駆動部３３は、炊飯制御部２４からの制御信号に基づいて、加熱部である鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０を炊飯プログラム及び保温プログラムに従って駆動する。なお、実施の形態１の炊飯器において、鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０は同様のオンオフデューティサイクル（オンオフデューティ比）で駆動制御されている。
【００２９】
前述したように、蓋本体２の外表面には、炊飯メニューの選択、炊飯の開始、取り消し、予約等の各種炊飯条件を設定するための操作部２２と、炊飯メニュー、炊飯時間等の各種炊飯情報を表示する表示部２３と、が設けられている。操作部２２と表示部２３は、蓋本体２における前側部分、すなわち、蒸気経路１７及び送風経路１８が設けられている位置より前側（ヒンジ部１９から離れる側）に配置されている。操作部２２は、炊飯開始ボタン、炊飯メニュー選択ボタン等の複数のボタンで構成されている。使用者は、表示部２３の表示内容を参照しつつ、操作部２２にて炊飯開始を指示することによって、当該炊飯器に炊飯動作を開始させることができる。炊飯開始の指示を受けた制御部１４は、記憶した炊飯プログラムと保温プログラム、及び鍋温度センサ６と内蓋温度センサ１１と排気温度センサ２１等の検出温度に基づいて、鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０による鍋３に対する加熱動作を制御し、使用者が設定した炊飯条件に応じた炊飯動作及び保温動作が実行される。
【００３０】
第１実施形態の炊飯器においては、制御部１４は、送風装置１２及び循環ポンプ１３に対してＰＷＭ(Pulse Width Modulation)制御を行っている。送風装置１２及び循環ポンプ１３に駆動電源を供給する送風駆動部２９及び循環ポンプ駆動部３０が設けられており、炊飯プログラムと保温プログラム、並びに鍋温度センサ６、内蓋温度センサ１１及び排気温度センサ２１等の検出温度に基づいてＰＷＭ通電率を制御して、送風装置１２及び循環ポンプ１３の駆動源である電動機の回転速度が制御されている。したがって、送風装置１２及び循環ポンプ１３は効率の高い駆動制御が行われる。以下、その具体的なＰＷＭ制御方法について説明する。
【００３１】
図４は、第１実施形態の炊飯器において用いた送風装置１２における電動機であるモータに対するＰＷＭ通電率［％］と、そのモータの回転数［ｒｐｍ］との関係を示すグラフである。この送風装置１２のモータにおいては、ＰＷＭ通電率１００％のときの回転数が３８００［ｒｐｍ］であり、ＰＷＭ通電率３０％のときの回転数が１４５０［ｒｐｍ］であった。なお、図４に示したモータの特性グラフは一例であり、本発明の範囲を限定するものではなく、炊飯器の仕様に応じた予め知られている特性のモータを用いることができる。
【００３２】
図５は、第１実施形態の炊飯器において用いた循環ポンプ１３に対するＰＷＭ通電率［％］と、この循環ポンプ１３が吐出する流量［ｍｌ／ｍｉｎ］との関係を示すグラフである。循環ポンプ１３においては、ＰＷＭ通電率１００％のときの流量が２２０［ｍｌ／ｍｉｎ］であり、ＰＷＭ通電率７０％のときの流量が１５０［ｍｌ／ｍｉｎ］であった。なお、図５に示した、循環ポンプ１３の特性グラフは一例であり、本発明の範囲を限定するものではなく、炊飯器の仕様に応じた予め知られている流量特性の循環ポンプを用いることができる。
【００３３】
次に、第１実施形態の炊飯器における具体的な炊飯動作について説明する。図６は、炊飯動作における鍋３の温度変化、並びに鍋加熱部４、送風装置１２及び循環ポンプ１３の駆動状態を示す図である。図６に示す鍋３の温度変化は、鍋温度センサ６が検出した温度を示したものである。
【００３４】
まず、使用者により、鍋内に米と水がセットされ、操作部２２において炊飯メニューが選択されて、炊飯開始が指示されると、選択された炊飯メニューの炊飯プログラムに従って当該炊飯器は炊飯動作を開始する。
ここで、炊飯動作とは、前炊き工程、昇温工程（炊き上げ工程）、沸騰維持工程、及び蒸らし工程の４つの工程が主工程として構成されるものである。なお、このほかの工程としては、炊飯予約を行ったときに生じる予約待機工程や、炊きあがった後の保温工程があり、これらの動作は予約プログラムや保温プログラムにより実行される。
【００３５】
炊飯動作が開始すると、まず、前炊き工程が開始される。前炊き工程は、水を略一定温度に保って、米に水を吸収させる工程である。この前炊き工程において、炊飯制御部２４は、鍋内の水の温度が米の糊化が始まる温度（約６０℃）以上にならないように、鍋温度センサ６の検出温度に基づいて鍋加熱部４の鍋加熱動作を制御する。このとき、炊飯制御部２４は、鍋加熱部４のオンオフを繰り返すデューティー制御を行い、鍋３を間欠加熱して、鍋温度を一定温度を保つように制御している。このように制御された前炊き工程において、米の吸水が促進される。
第１実施形態の炊飯器において、例えば、前炊き工程では、送風装置１２がＰＷＭ通電率が３０％で駆動され、循環ポンプ１３は停止している（ＰＷＭ通電率：０％）。このときに鍋内において発生する蒸気の温度は６０℃以下であり、高温度ではなく、発生量も少ないため、送風装置１２はＰＷＭ通電率３０％で駆動される。なお、以下に述べる各工程における具体的なＰＷＭ通電率の数値は、一例であり、炊飯条件等に応じて適宜好ましい値が設定される。
【００３６】
前炊き工程の開始から予め設定された時間が経過すると、昇温工程に移行する。昇温工程は、鍋３を鍋加熱部４により一気に加熱して、鍋内の水を沸騰状態（約１００℃）にする工程である。この昇温工程において、炊飯制御部２４は、鍋３を急速に加熟して鍋内の水を沸騰状態にするように、鍋加熱部４を制御する。この昇温工程において、送風装置１２はＰＷＭ通電率が７０％で駆動され、循環ポンプ１３は停止している（ＰＷＭ通電率：０％）。このときに鍋内において発生する蒸気の温度は徐々に高くなるため、送風装置１２はＰＷＭ通電率が７０％で駆動される。なお、第１実施形態の炊飯器において、昇温工程における送風装置１２はＰＷＭ通電率を７０％の一定値で駆動したが、温度上昇とともに徐々にＰＷＭ通電率を高くしてもよい。
【００３７】
上記のように昇温工程を実行することにより、鍋温度センサ６の検知温度若しくは内蓋温度センサ１１の検知温度（図示せず）が約１００℃に到達すると、沸騰維持工程に移行する。沸騰維持工程は、米の澱粉を糊化させて、糊化度を５０％〜６０％程度まで引き上げる工程である。この沸騰維持工程において、炊飯制御部２４は、鍋内の水の沸騰状態を維持するように鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０を制御する。より具体的には、炊飯制御部２４は、鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０のオンオフを一定時間間隔で繰り返すデューティー制御を行い、鍋３及び内蓋９を間欠加熱する。
【００３８】
沸騰維持工程においては、連続的に水を沸騰させるため、約１００℃の蒸気が大量に発生する。沸騰維持工程において発生した蒸気が鍋内に充満して、余分な蒸気が、蒸気排気口９ａから蒸気経路１７を通って送風経路１８に流れ込む。この沸騰維持工程においては、送風装置１２がＰＷＭ通電率１００％で駆動され、循環ポンプ１３は停止している（ＰＷＭ通電率：０％）。このように送風装置１２を駆動することにより、吸気口１５から吸い込まれた外気が、送風経路１８を通って排気口１６に向けて送風される。一方、蒸気経路１７から送風経路１８に流れ込んだ高温度の蒸気は、送風装置１２により吸い込まれた外気と送風経路１８内で混合される。このように送風経路１８における外気と蒸気との混合流体は、送風装置１２の風力により、蓋本体２の後側に形成された排気口１６から炊飯器外部へと排出される。高温度の蒸気（約１００℃）と常温の外気（例えば約２５℃）とを混合することにより、排出される混合流体の温度は、蒸気の温度よりも確実に低下させることができる。当該炊飯器においては、排気された蒸気温度は５０℃以下であった。
【００３９】
上記の沸騰維持工程を継続して実行することにより、鍋内の水がほとんど無くなり、鍋３の温度が水の沸点以上に上昇する。鍋温度センサ６は、鍋３の温度が水の沸点以上の特定温度（例えば約１３０℃）に到達したことを検知すると、蒸らし工程に移行する。蒸らし工程は、予熱を利用して余分な水分を蒸発させ、米の糊化度を１００％近くまで更に引き上げる工程である。この蒸らし工程において、炊飯制御部２４は、鍋３の温度が一定温度以下に下がる毎に、鍋３を加熱するように鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０の加熱動作を制御する。より具体的には、炊飯制御部２４は、鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０のオンオフを繰り返すデューティー制御を行い、鍋３及び内蓋９を間欠加熱して、鍋温度を約１００℃に保持する。また、この蒸らし工程においても、蒸気経路１７から蒸気が排出されるので、炊飯制御部２４は、送風装置１２をＰＷＭ通電率５０％で駆動制御する。ここでは、蒸らし工程は、鍋３の温度が一定温度以下に下がる毎に、鍋３を加熱するように鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０の加熱動作を制御する方式を記載したが、一定の時間加熱を停止する休止時間と、一定の時間鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０の加熱動作を行う追炊き時間とを繰り返す方式としてもよい。
【００４０】
なお、上記のように、蒸気経路１７から送風経路１８に流れ込んだ蒸気と、送風装置１２により吸い込まれた外気とを送風経路１８内で混合される動作は、前記の昇温工程及び沸騰維持工程における動作と同じである。但し、鍋内で発生する蒸気（湯気）は予熱を利用して余分な水分を蒸発させているので、量も少ないために、送風装置１２のＰＷＭ通電率は低く設定されている。
【００４１】
蒸らし工程においては、上記のように排気温度冷却部の送風装置１２が駆動制御されるとともに、蒸気循環強制部の循環ポンプ１３がＰＷＭ通電率７０％で駆動されている。このように循環ポンプ１３が駆動されることにより、内蓋９に形成された蒸気吸気口９ｂから、鍋内において発生した蒸気を吸気し、その吸気された蒸気が循環ポンプ１３を含む蒸気循環経路３２を介して再び内蓋９の上面に吐出される。このとき、内蓋９は内蓋加熱部１０により加熱されて高温度となっているため、蒸気循環経路３２からの蒸気が加熱されて過熱蒸気となり内蓋９に形成された吐出口（図示省略）から鍋内に吐出される。このように過熱蒸気が蒸らし工程の鍋内の米に吐出されて、鍋内の米粒の乾燥を防止しつつ、米粒を所望の温度に加熱することが可能となり、優れた食味を形成することができる高い炊飯性能を有する炊飯器となる。
【００４２】
蒸らし工程の開始から予め設定された時間が経過すると、蒸らし工程が終了し、全ての炊飯動作が終了する。第１実施形態の炊飯器においては、炊飯動作が終了すると自動的に保温工程に移行するよう構成されている。
【００４３】
上記のように、炊飯動作において、鍋内から蒸気が発生するのは、主に沸騰維持工程である。蒸気の発生量は、鍋内の水の残存量に依存するので、沸騰維持工程の前半が最も多く、それ以後は徐々に減少する。より具体的には、沸騰維持工程の継続時間が約１５分とすると、沸騰維持工程の開始から約５分間における蒸気の発生量が最も多い。一方、蒸らし工程においては、鍋内のほとんどの水が米により吸水されたか、又は蒸発した状態であるため、蒸気の発生量は沸騰維持工程に比べると格段に少なくなる。したがって、炊飯動作の進行状況に従って、送風装置１２の駆動制御を行って送風量を調整し、排気口１６から排気される蒸気温度を適切に低温化することができる。
【００４４】
また、蒸らし工程においては送風装置１２のＰＷＭ通電率が５０％であるため、この蒸らし工程において循環ポンプ１３をＰＷＭ通電率７０％で駆動しても、電源能力を大きくする必要がなく、送風装置１２及び循環ポンプ１３の両方を同時に駆動することが可能となる。この蒸らし工程においては、排気温度冷却部の送風装置１２の電動機及び蒸気循環強制部の循環ポンプ１３の電動機が同時に駆動されているが、それぞれの電動機の総合消費電力は、直流電源形成部２８が形成する直流電源の電力容量以下となるよう設定されている。即ち、第１実施形態の炊飯器において、各電動機に対するＰＷＭ通電率は、各電動機の総合消費電力が直流電源形成部２８の出力電力容量以下となるように、制御されている。
【００４５】
次に、第１実施形態の炊飯器における上記の炊飯動作についてフローチャートを参照しつつ説明する。図７及び図８は、第１実施形態の炊飯器の炊飯動作を示すフローチャートである。図７は前炊き工程から昇温工程までを示しており、図８は沸騰維持工程から炊飯動作終了までを示している。
【００４６】
まず、使用者により、鍋内に米と水がセットされ、炊飯メニューが選択されて、炊飯設定が実行される（ステップ１０１）。使用者が炊飯開始ボタンを押圧すると炊飯動作が開始する（ステップ１０２）。
炊飯動作が開始すると、加熱部である鍋加熱部４が駆動され（オンオフオンデューティサイクルの加熱動作：図６参照）、前炊き工程が開始される（ステップ１０３）。第１実施形態の炊飯器において、鍋加熱部４は同様のオンオフデューティサイクルで駆動制御されている。このとき、前炊き工程の経過時間が計測され（ステップ１０４）、前炊き工程の時間が予め設定されている所定時間（例えば２５分）を経過すると昇温工程に移行する（ステップ１０５）。前炊き工程が所定時間を経過するまでは、送風装置１２がＰＷＭ通電率３０％で駆動される（ステップ１０６）。このとき、前炊き工程における鍋温度が計測されており、鍋温度が６０℃を超えたことを検知したとき（ステップ１０７）、鍋加熱部４の駆動が停止される（ステップ１０８）。
【００４７】
上記のように前炊き工程が所定時間を経過すると昇温工程に移行して、再び鍋加熱部４が駆動される（ステップ１０９：オンデューティ比１００％の加熱動作：図６参照）。このとき、送風装置１２はＰＷＭ通電率７０％で駆動される（ステップ１１０）。ステップ１１１において、鍋温度が１００℃を超えたことを検知したとき、沸騰維持工程へ移行する。昇温工程においては、鍋温度が１００℃を超えるまで加熱動作及び送風動作（ＰＷＭ通電率７０％）が継続される。
【００４８】
図８に示すように、沸騰維持工程においては、加熱部である鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０が駆動され（ステップ１１２：オンオフオンデューティサイクルの加熱動作：図６参照）、送風装置１２がＰＷＭ通電率１００％で駆動される（ステップ１１３）。このとき、沸騰維持工程における鍋温度が計測されており、鍋温度が１３６℃を超えたことを検知したとき（ステップ１１４）、蒸らし工程へ移行する。沸騰維持工程においては、鍋温度が１３６℃を超えるまで加熱動作及び送風動作（ＰＷＭ通電率１００％）が継続される。
【００４９】
蒸らし工程においては、加熱部である鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０が駆動（ステップ１１５：オンオフオンデューティサイクルの加熱動作：図６参照）、送風装置１２がＰＷＭ通電率５０％で駆動される（ステップ１１６）。このとき、蒸らし工程の経過時間が計測される（ステップ１１７）。蒸らし工程が所定の時間、例えば１３分を経過したとき、当該炊飯動作は終了する（ステップ１１９）。蒸らし工程において、排気温度が５５℃以上か否かが判断される（ステップ１２０）。排気温度が５５℃以上であれば、送風装置１２をＰＷＭ通電率１００％で駆動し、循環ポンプ１３の駆動を停止する（ステップ１２４）。この状態において、鍋温度が１００℃以上か否かが判断され（ステップ１２５）、鍋温度が１００℃以上となったとき加熱部の駆動が停止されて（ステップ１２６）、ステップ１１７以降の蒸らし工程が実行される。一方、鍋温度が１００℃未満であれば、そのままの状態でステップ１１７以降の蒸らし工程が実行される。そして、蒸らし工程が所定時間、例えば１３分間経過したとき、炊飯動作は終了する（ステップ１１９）。
【００５０】
一方、ステップ１２０において排気温度が５５℃未満であれば、そのまま送風装置１２をＰＷＭ通電率５０％で駆動し、循環ポンプ１３をＰＷＭ通電率７０％で駆動する（ステップ１２１）。この状態において、鍋温度が１００℃以上となったとき加熱部の駆動が停止されて（ステップ１２３）、ステップ１１７以降の蒸らし工程が実行される。一方、鍋温度が１００℃未満であれば、そのままの状態でステップ１１７以降の蒸らし工程が実行される。そして、蒸らし工程が所定時間、例えば１３分間経過したとき、炊飯動作は終了する（ステップ１１９）。ここでは、蒸らし工程は、鍋３の温度が１００℃以上か否かが判断され、１００℃以下に下がる毎に、鍋３を加熱するように鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０の加熱動作を制御する方式を記載したが、一定の時間加熱を停止する休止時間と、一定の時間鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０の加熱動作を行う追炊き時間とを繰り返す方式としてもよい。
【００５１】
第１実施形態の炊飯器において、炊飯動作中の前炊き工程では鍋内の温度が約６０℃を維持するよう鍋底温度を検知して、加熱部を駆動している。従って、鍋内の温度は約６０℃までしか上昇しないため、蒸気経路１７から排出される蒸気はほとんどなく、蒸気の排気温度も６０℃であるため、制御部１４は送風装置１２に対してＰＷＭ通電率３０％の駆動信号を出力する。送風装置１２がＰＷＭ通電率３０％の駆動信号に相当する回転数で駆動動作することにより、排気口１６から排出される蒸気の排気温度を５０℃以下に低下させている。
【００５２】
昇温工程においては、鍋内の水を沸騰させる工程であるため、昇温工程の途中で蒸気が発生し、その蒸気温度は１００℃である。しかし、この昇温工程における全体的な蒸気量は極少量であるので、制御部１４は送風装置１２にＰＷＭ通電率７０％の駆動信号を出力する。送風装置１２がＰＷＭ通電率７０％の駆動信号に相当する回転数で駆動することにより、排気口１６から排出される蒸気の排気温度を５０℃以下に低下させている。
【００５３】
沸騰維持工程においては、鍋内の水を沸騰させ、鍋内の水分を米粒に十分吸水させて、残りの余分な水分を蒸発させる工程であり、この沸騰維持工程中において多量の蒸気が発生する。従って、蒸気経路１７からの蒸気は１００℃で蒸気量も多量になるため、制御部１４は送風装置１２にＰＷＭ通電率１００％の駆動信号を出力する。送風装置１２がＰＷＭ通電率１００％の駆動信号に相当する回転数で駆動することにより、排気口１６から排出される蒸気の排気温度を５０℃以下に低下させている。
【００５４】
蒸らし工程では、余分な水分がない状態で米粒を加熱することで、米粒が吸水した水分を蒸発させて乾燥させている。この状態で炊飯器から排出される蒸気は、米粒が吸水した水分と、鍋内に残った余分な水分が蒸発した蒸気である。このとき、循環ポンプ１３を動作させることにより、米粒から蒸発した水分を鍋内で循環させ、米粒を加熱しながら再度吸水させることができる。従って、外部に排出される蒸気は、鍋内に残った余分な水分が蒸発した蒸気であり、送風装置１２の回転数を低下させても、排出される蒸気温度を十分に低温化することができる。このとき、制御部１４は送風装置１２にＰＷＭ通電率５０％の駆動信号を出力する。送風装置１２がＰＷＭ通電率５０％の駆動信号に相当する回転数で駆動動作されることにより、排気口１６から排出される排気温度を５０℃以下に低下させることができる。
【００５５】
第１実施形態の炊飯器においては、送風装置１２がＰＷＭ制御機能付きであり、送風装置１２を駆動する工程で循環ポンプ１３を駆動する場合、送風装置１２へのＰＷＭ通電率を低下させている。このため、第１実施形態の炊飯器において、送風装置１２と循環ポンプ１３を同時駆動するとき、モータの消費電流を低下させるために送風装置１２を駆動する電源電圧を下げる必要がなく、送風装置１２と循環ポンプ１３とを同時駆動しても、電源回路を省電力化でコンパクト化することが可能な構成となる。
【００５６】
また、第１実施形態の炊飯器においては、送風装置１２を連続動作させているため、送風装置１２の停止時から動作時に発生する動作音が使用者に対して不快感を与えるような気になる音源となることがない。また、循環ポンプ１３は連続通電動作させることができるため、本来必要な排気循環能力で確実にポンプ動作させることが可能となる。
【００５７】
また、第１実施形態の炊飯器においては、排気口１６の排気温度を検出して、制御部１４に検出温度を出力する排気温度検出部である排気温度センサ２１を備えている。制御部１４は、排気温度検出センサ２１が検出した排気温度が一定温度以上（例えば、５５℃以上）であると判断すると、送風装置１２へのＰＷＭ通電率を上昇させ、且つ循環ポンプ１３を停止させている。このため、第１実施形態の炊飯器は、排出される蒸気温度が低温化されていない状態を検知した場合には、送風装置１２のＰＷＭ通電率を上昇させて、送風装置１２の回転数を上げ、排気口１６から排出される蒸気温度を確実に低温化することができる構成である。
【００５８】
また、第１実施形態の炊飯器は、蒸らし工程において、排気温度検出部である排気温度センサ２１により排気口１６から排気される蒸気温度を検出する構成を有している。このため、第１実施形態の炊飯器においては、吸気口の目詰まりや、循環ポンプ１３の不具合により、送風装置１２により排気口１６から排出される蒸気の排気温度が、所定温度以上（例えば、５５℃以上）になった場合には、炊飯制御部２４は、送風装置１２へのＰＷＭ通電率を最高通電率である１００％まで通電率をあげて排気温度を低下させている。このとき、循環ポンプ１３の通電を停止することにより、直流電源形成部２８の電源供給能力内で送風装置１２のＰＷＭ通電率１００％の稼働が可能となる。
【００５９】
また、第１実施形態の炊飯器において、循環ポンプ１３をＰＷＭ制御機能付きとすることにより、制御部１４は、排気温度検出部である排気温度センサ２１が検出した排気温度が一定温度以上（例えば、５０℃以上）であると判断すると、送風装置１２へのＰＷＭ通電率を上昇し、且つ循環ポンプ１３のＰＷＭ通電率を下降するよう構成してもよい。このように構成された炊飯器においては、排出される蒸気温度が低温化されていない状態を検知したとき、送風装置１２のＰＷＭ通電率を上昇して、送風装置１２の回転数を上昇させ、且つ環ポンプ１３のＰＷＭ通電率を下降させて、排気される蒸気温度をさらに低温化することが可能な構成となる。このように構成された炊飯器においては、当該炊飯器の直流電源形成部２８の電源供給能力内で、送風装置１２及び循環ポンプ１３の動作を制御することにより、炊飯性能の改善を図ることができる構成となる。
【００６０】
また、第１実施形態の炊飯器においては、鍋温度を検知する鍋温度検知部である鍋温度センサ６を備えており、制御部１４が炊飯メニューに対応する炊飯プログラム及び鍋温度検知センサ６による検知温度とに基づいて加熱部を制御することにより、前炊き工程、昇温工程、沸騰維持工程、蒸らし工程等を含む炊飯動作を行っている。そして、当該炊飯器においては、送風装置１２を少なくとも昇温工程、沸騰工程、及び蒸らし工程において駆動させており、かつ、蒸らし工程においては、循環ポンプ１３を駆動させるよう構成している。このように構成された第１実施形態の炊飯器において、蒸らし工程は、鍋内の水分が米粒に完全に吸水され、余分な水分を蒸発させる工程であり、沸騰維持工程を継続して実行することにより、鍋内の水がほとんど無くなり、鍋３の温度が水の沸点以上の特定温度に上昇したことを、鍋温度検知センサ６が検知した検知温度が一定温度以上になったことにより、制御部１４が検知して、蒸らし工程に移行している。蒸らし工程では、余分な水分がない状態で米粒を加熱することにより、米粒が吸水した水分を蒸発させて乾燥させている。この状態で当該炊飯器から排出される蒸気は、米粒が吸水した水分と、鍋内に残った余分な水分が蒸発した蒸気である。このときに、蒸気循環強制部の循環ポンプ１３を動作させることにより、米粒から蒸発した水分を鍋内で循環させ米粒を加熱しながら再度吸水させることが可能となる。従って、外部に排出される蒸気は、鍋内に残った余分な水分が蒸発した蒸気であり、送風装置１２の回転数を低下させても、排出される蒸気温度を十分に低温化することができる。
【００６１】
第１実施形態の炊飯器は、炊飯動作の各工程において、排気温度冷却部の送風装置１２の電動機及び蒸気循環強制部の循環ポンプ１３の電動機が同時に駆動されたとしても、それぞれの電動機の総合消費電力は、直流電源形成部２８が形成する直流電源の電力容量以下となるようＰＷＭ制御されている。
【００６２】
上記のように、第１実施形態の炊飯器においては、炊飯動作の各工程において、送風装置１２及び循環ポンプ１３を所望の値でＰＷＭ制御を行う構成であるため、各工程において送風装置１２と循環ポンプ１３を適切な駆動状態となるように容易に制御することが可能であり、且つ電源電力の容量を考慮した駆動制御を行うことが可能となる。従って、第１実施形態の炊飯器においては、炊飯中に鍋内に生じる高温度の蒸気を加熱して過熱蒸気を生成して、生成された過熱蒸気を鍋内に導いて炊飯性能を高めることと、炊飯器外部に排出される蒸気の低温化を図って安全性を高めることを同時に達成することができるとともに、且つエネルギー効率を高めて省エネルギー化を図った炊飯器を提供することができる。
【００６３】
なお、第１実施形態の炊飯器においては、送風制御部２５が炊飯動作の各工程において送風装置１２を駆動制御する構成で説明したが、蒸気経路１７を通る蒸気の量を判定し、その判定結果に応じて送風装置１２の風力（ファンの回転数）を制御するよう構成してもよい。蒸気経路１７を通る蒸気の量の判定方法については、上記のように各工程により判定する方法の他に、白米、無洗米、玄米、おかゆ等の米の種類や炊き方を示す炊飯メニューに基づいて判定する方法、ふきこぼれ回数を検出する手段を設けて、そのふきこぼれ回数に基づいて判定する方法、加熱部による加熱状態に基づいて判定する方法、等がある。
【００６４】
また、蓋本体２の天壁の内側面に、送風制御部２５に接続された外気温度を検出する外気温度センサを設置して、その外気温度センサからの外気温度情報に基づいて送風装置１２の風力（ファンの回転数）を各工程において制御してもよい。第１実施形態の炊飯器においては、送風装置１２及び循環ポンプ１３を所望の値でＰＷＭ制御を行うことが可能であるため、各種の環境情報に応じて各工程における送風装置１２及び循環ポンプ１３を適切な駆動状態で制御することが可能である。
【００６５】
《第２実施形態》
以下、本発明に係る第２実施形態の炊飯器について説明する。第２実施形態の炊飯器において、前述の第１実施形態の炊飯器と異なる点は、送風装置及び循環ポンプの制御方法であり、その他の点は前述の第１実施形態の炊飯器と同じである。このため、第２実施形態の炊飯器においては、図１及び図２に示した炊飯器を参照し、第１実施形態の炊飯器と同じ機能、構成を有するものには同じ符号を付して、その説明は第１実施形態における説明を適用する。
【００６６】
図９は、第２実施形態の炊飯器の炊飯動作における鍋３の温度変化、及び鍋加熱部４と送風装置１２と循環ポンプ１３の駆動状態を示す図である。図９に示す鍋３の温度変化は、鍋温度センサ６が検出した温度を示している。
【００６７】
第２実施形態の炊飯器においては、送風装置１２及び循環ポンプ１３の駆動においてパターン制御を行っている。図１０は、送風装置１２及び循環ポンプ１３に対するパターン制御において用いられる具体的な駆動パターンを示す図である。第２実施形態の炊飯器においては、４つの駆動パターンにより送風装置１２及び循環ポンプ１３が駆動制御されているが、本発明はこれらの駆動パターンに限定されるものではなく、送風装置１２及び循環ポンプ１３は炊飯条件等に応じて各種の駆動パターンにより駆動制御される。
【００６８】
図１０に示すように、送風装置１２及び循環ポンプ１３は８秒周期のオンオフデューティサイクルで制御されている（間欠動作）。パターン１は、送風装置１２が５秒間オン状態で駆動され、循環ポンプ１３が常時オフ状態である。パターン２は、送風装置１２が６秒間オン状態で駆動され、循環ポンプ１３が常時オフ状態である。パターン３は、送風装置１２が７秒間オン状態で駆動され、循環ポンプ１３が常時オフ状態である。そして、パターン４は、送風装置１２が４秒間オン状態で駆動され、循環ポンプ１３が４秒間オン状態で駆動される。このとき、循環ポンプ１３は、送風装置１２のオフ状態の時にオン通電されており、送風装置１２と循環ポンプ１３に対して同時に電圧印加されることがないように、デッド時間が設定されている。このため、第２実施形態の炊飯器においては、送風装置１２と循環ポンプ１３の実質的な通電時間が４秒未満（約３．８秒）に設定されている。
【００６９】
第２実施形態の炊飯器においては、図１０に示すパターン１〜４で駆動するための駆動制御プログラムが記憶部に記憶されており、炊飯動作における各工程において制御部１４の送風制御部２５及び循環ポンプ制御部２６が適切なパターンを適宜設定して、送風装置１２及び循環ポンプ１３が駆動制御される。
【００７０】
次に、第２実施形態の炊飯器における具体的な炊飯動作について説明する。
まず、使用者により、鍋内に米と水がセットされ、操作部２２において炊飯メニューが選択されて、炊飯開始が指示されると、選択された炊飯メニューに応じた炊飯プログラムに従って当該炊飯器は炊飯動作を開始する。
【００７１】
炊飯動作が開始されると、前炊き工程が開始し、この前炊き工程において、炊飯制御部２４は、鍋内の水の温度が米の糊化が始まる温度（約６０℃）以上にならないように、鍋温度センサ６の検出温度に基づいて加熱部である鍋加熱部４の鍋加熱動作を制御する。前炊き工程において、送風装置１２及び循環ポンプ１３はパターン１で駆動制御される。即ち、送風装置１２は５秒間オン状態で間欠駆動され、循環ポンプ１３はオフ状態である。このときに鍋内において発生する蒸気の温度は６０℃以下であり、高温度ではなく、発生量も少ないため、送風装置１２は５秒間オン状態の間欠駆動である。なお、以下に述べる各工程における具体的なオン通電時間は、一例であり、炊飯条件等に応じて適宜好ましい値が設定される。
【００７２】
前炊き工程の開始から予め設定された時間が経過すると、昇温工程に移行する。昇温工程においては、鍋３を加熱部である鍋加熱部４により一気に加熱して、鍋内の水を沸騰状態（約１００℃）にする工程であるため、送風装置１２及び循環ポンプ１３はパターン２で駆動制御される。即ち、送風装置１２は６秒間オン状態で間欠駆動され、循環ポンプ１３はオフ状態である。なお、昇温工程においては蒸気の温度が徐々に高くなるため、昇温工程の後半においてはパターン３により送風装置１２を駆動制御してもよい。
【００７３】
上記のように昇温工程を実行することにより、鍋温度センサ６の検知温度若しくは内蓋温度センサ１１の検知温度（図示せず）が約１００℃に到達すると、沸騰維持工程に移行する。沸騰維持工程は、米の澱粉を糊化させて、糊化度を５０％〜６０％程度まで引き上げる工程である。この沸騰維持工程において、炊飯制御部２４は、鍋内の水の沸騰状態を維持するように鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０を制御する。このとき、炊飯制御部２４は、鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０のオンオフを繰り返すデューティーサイクルで制御を行い、鍋３及び内蓋９を間欠加熱する。
【００７４】
沸騰維持工程においては、連続的に水を沸騰させるため、約１００℃の蒸気が大量に発生する。沸騰維持工程において発生した蒸気が鍋内に充満して、余分な蒸気が、蒸気排気口９ａから蒸気経路１７を通って送風経路１８に流れ込む。この沸騰維持工程においては、送風装置１２及び循環ポンプ１３がパターン３で駆動される。即ち、送風装置１２は７秒間オン状態で間欠駆動され、循環ポンプ１３はオフ状態である。このように送風装置１２を駆動することにより、吸気口１５から吸い込まれた外気が、送風経路１８を通って排気口１６に向けて送風される。一方、蒸気経路１７から送風経路１８に流れ込んだ高温度の蒸気は、送風装置１２により吸い込まれた外気と送風経路１８内で混合される。このように送風経路１８における外気と蒸気との混合流体は、送風装置１２の風力により、蓋本体２の後側に形成された排気口１６から炊飯器外部へと排出される。高温度の蒸気（約１００℃）と常温の外気（例えば約２５℃）とを混合することにより、排出される混合流体の温度は、炊飯時に生じる高温度の蒸気の温度よりも確実に低下させることができる。当該炊飯器においては、排気された蒸気温度は５０℃以下であった。
【００７５】
上記の沸騰維持工程を継続して実行することにより、鍋内の水がほとんど無くなり、鍋３の温度が水の沸点以上に上昇する。鍋温度センサ６は、鍋温度が水の沸点以上の特定温度（例えば約１３０℃）に到達したことを検知すると、蒸らし工程に移行する。蒸らし工程は、予熱を利用して余分な水分を蒸発させ、米の糊化度を１００％近くまで更に引き上げる工程である。この蒸らし工程において、炊飯制御部２４は、鍋３の温度が一定温度以下に下がる毎に、鍋３を加熱するように鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０を制御する。より具体的には、炊飯制御部２４は、鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０のオンオフを繰り返すデューティー制御を行い、鍋３及び内蓋９を間欠加熱する。また、この蒸らし工程においても、蒸気経路１７から蒸気が排出されるので、炊飯制御部２４は、送風装置１２及び循環ポンプ１３をパターン制御する。蒸らし工程においては、送風装置１２が３．８秒間オン状態で間欠駆動され、循環ポンプ１３が３．８秒間オン状態で間欠駆動されるパターン４で駆動される。ここでは、蒸らし工程は、鍋３の温度が一定温度以下に下がる毎に、鍋３を加熱するように鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０の加熱動作を制御する方式を記載したが、一定の時間加熱を停止する休止時間と、一定の時間鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０の加熱動作を行う追炊き時間とを繰り返す方式としてもよい。
【００７６】
なお、上記のように、蒸気経路１７から送風経路１８に流れ込んだ蒸気と、送風装置１２により吸い込まれた外気とを送風経路１８内で混合される動作は、前記の昇温工程及び沸騰維持工程における動作と同じである。但し、鍋内で発生する蒸気は予熱を利用して余分な水分を蒸発させているので、量も少ないために、送風装置１２の駆動パターンはオン時間が短く設定されている。
【００７７】
また、蒸らし工程においては、上記のように排気温度冷却部の送風装置１２が駆動制御されるとともに、蒸気循環強制部の循環ポンプ１３が３．８秒間オン状態で間欠駆動されることにより、内蓋９に形成された蒸気吸気口９ｂから、鍋内において発生した蒸気を吸気し、その吸気された蒸気が循環ポンプ１３を含む蒸気循環経路を介して再び内蓋９の上面に吐出される。このとき、内蓋９は内蓋加熱部１０により加熱されて高温度となっているため、循環ポンプ１３からの蒸気が加熱されて過熱蒸気となり内蓋９に形成された吐出口（図示省略）から鍋内に吐出される。このように過熱蒸気が蒸らし工程の鍋内の米に吐出されて、鍋内の米粒の乾燥を防止しつつ、米粒を所望の温度に加熱することにより、優れた食味を形成する高い炊飯性能を有する炊飯器となる。
【００７８】
蒸らし工程の開始から予め設定された時間が経過すると、蒸らし工程が終了し、全ての炊飯動作が終了する。第２実施形態の炊飯器においては、炊飯動作が終了すると自動的に保温工程に移行するよう構成されている。
【００７９】
上記のように、第２実施の形態の炊飯器において、炊飯動作の進行状況に従って、送風装置１２の駆動制御を行って送風量を調整し、排気口１６から排気される蒸気温度を適切に低温化することができるとともに、蒸らし工程において循環ポンプ１３をパターン制御することにより、鍋内の米粒の乾燥を防止しつつ、米粒を所望の温度に加熱することにより、高い炊飯性能を保有する炊飯器となる。
また、蒸らし工程においては送風装置１２及び循環ポンプ１３が間欠駆動されるパターン４で駆動制御されるため、この蒸らし工程において送風装置１２及び循環ポンプ１３を実質的に同時に駆動することが可能となる。この蒸らし工程においては、排気温度冷却部の送風装置１２の電動機及び蒸気循環強制部の循環ポンプ１３の電動機が実質的に同時に駆動されているが、そのときの各電動機に対するオンオフ通電時間が交互になっているため、直流電源形成部２８が形成する直流電源の電力容量は、それぞれの電動機を同時にオン通電したときの総合消費電力より低く設定されている。
【００８０】
次に、第２実施形態の炊飯器における上記の炊飯動作についてフローチャートを参照しつつ説明する。図１１及び図１２は、第２実施形態の炊飯器の炊飯動作を示すフローチャートである。図１１は前炊き工程から昇温工程までを示しており、図１２は沸騰維持工程から炊飯動作終了までを示している。
【００８１】
まず、使用者により、鍋内に米と水がセットされ、炊飯メニューが選択されて、炊飯設定が実行される（ステップ２０１）。使用者が炊飯開始ボタンを押圧すると炊飯動作が開始する（ステップ２０２）。
炊飯動作が開始すると、加熱部である鍋加熱部４が駆動され（オンオフオンデューティサイクルの加熱動作：図９参照）、前炊き工程が開始される（ステップ２０３）。第２実施形態の炊飯器において、鍋加熱部４は同様のオンオフデューティサイクルで駆動制御されている。このとき、前炊き工程の経過時間が計測され（ステップ２０４）、前炊き工程の時間が予め設定されている所定時間（例えば２５分）を経過すると昇温工程に移行する（ステップ２０５）。ステップ２０５において前炊き工程が所定時間を経過する前は送風装置１２及び循環ポンプ１３がパターン１で駆動される（ステップ２０６）。即ち、送風装置１２のみが５秒間オン状態の間欠状態で駆動される。このとき、前炊き工程における鍋温度が計測されており、鍋温度が６０℃を超えたことを検知したとき（ステップ２０７）、鍋加熱部４の駆動が停止される（ステップ２０８）。
【００８２】
上記のように前炊き工程が所定時間を経過すると昇温工程に移行して、再び鍋加熱部４が駆動される（ステップ２０９：オンデューティ比１００％の加熱動作：図９参照）。このとき、送風装置１２及び循環ポンプ１３がパターン２で駆動される（ステップ２１０）。即ち、送風装置１２のみが６秒間オン状態で間欠駆動される。ステップ２１１において、鍋温度が１００℃を超えたことを検知したとき、沸騰維持工程へ移行する。昇温工程においては、鍋温度が１００℃を超えるまで加熱動作及び送風動作（パターン２）が継続される。
【００８３】
図１２に示すように、沸騰維持工程においては、加熱部である鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０が駆動され（ステップ２１２：オンオフオンデューティサイクルの加熱動作：図９参照）、送風装置１２及び循環ポンプ１３がパターン３で駆動される（ステップ２１３）。即ち、送風装置１２のみが７秒間オン状態で間欠駆動される。このとき、沸騰維持工程における鍋温度が計測されており、鍋温度が１３６℃を超えたことを検知したとき（ステップ２１４）、蒸らし工程へ移行する。沸騰維持工程においては、鍋温度が１３６℃を超えるまで加熱動作及び送風動作（パターン３）が継続される。
【００８４】
蒸らし工程においては、鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０が駆動（オンオフオンデューティ制御の加熱動作：図９参照）され（ステップ２１５）、送風装置１２及び循環ポンプ１３がパターン４で駆動される（ステップ２１６）。即ち、送風装置１２及び循環ポンプ１３が、４秒間（実質３．８秒）オン状態で交互に駆動される。このとき、蒸らし工程の経過時間が計測される（ステップ２１７）。蒸らし工程が所定の時間、例えば１３分を経過したとき、当該炊飯動作は終了する（ステップ２１９）。蒸らし工程においては、排気温度が検知されている（ステップ２２０）。ステップ２２１において、排気温度が５５℃以上か否かが判断される。排気温度が５５℃未満であれば、送風装置１２及び循環ポンプ１３がパターン４で駆動される（ステップ２２２）。この状態において、鍋温度が１００℃以上となったことを検知したとき（ステップ２２３）、加熱部の駆動が停止されて（ステップ２２４）、ステップ２１７以降の蒸らし工程が実行される。鍋温度が１００℃未満であれば、そのままの状態でステップ２１７以降の蒸らし工程が実行される。そして、蒸らし工程が所定時間、例えば１３分間経過したとき、炊飯動作は終了する（ステップ２１９）。
【００８５】
一方、ステップ２２１において排気温度が５５℃以上であれば、送風装置１２がパターン３で駆動される（ステップ２２５）。即ち、送風装置１２のみが７秒間オン状態で間欠駆動される。この状態において、鍋温度が１００℃以上となったことを検知したとき（ステップ２２６）、加熱部の駆動が停止されて（ステップ２２７）、ステップ２１７以降の蒸らし工程が実行される。鍋温度が１００℃未満であれば、そのままの状態でステップ２１７以降の蒸らし工程が実行される。そして、蒸らし工程が所定時間、例えば１３分間経過したとき、炊飯動作は終了する（ステップ２１９）。ここでは、蒸らし工程は、鍋３の温度が１００℃以上か否かが判断され、１００℃以下に下がる毎に、鍋３を加熱するように鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０の加熱動作を制御する方式を記載したが、一定の時間加熱を停止する休止時間と、一定の時間鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０の加熱動作を行う追炊き時間とを繰り返す方式としてもよい。
【００８６】
第２実施形態の炊飯器においては、炊飯動作中の前炊き工程で鍋内の温度を約６０℃になるよう鍋底温度を検知して、加熱部を駆動制御している。従って、鍋内の温度は約６０℃までしか上昇しないため、蒸気経路１７から排出される蒸気はほとんどなく、蒸気の排気温度も約６０℃であるため、送風装置１２はパターン１の５秒間オン時間−３秒間オフ時間の繰り返しで、排気口１６から排出される蒸気の排気温度を５０℃以下に低下させることができる。
【００８７】
昇温工程においては、鍋内の水を沸騰させる工程であるため、昇温工程の途中で蒸気が発生するが、全体的には蒸気量は極少量であるため、送風装置１２はパターン２の６秒間オン時間−２秒間オフ時間の繰り返し駆動で、排気口１６から排出される蒸気の排気温度を５０℃以下に低下させることができる。
【００８８】
沸騰維持工程においては、鍋内の水を沸騰させ、鍋内の水分を米粒に十分吸水させて、残りの余分な水分を蒸発させる工程であり、この沸騰維持工程中において多量の蒸気が発生する。従って、蒸気経路１７からの蒸気は１００℃で蒸気量も多量になるので、送風装置１２はパターン３の７秒間オン時間−１秒間オフ時間の繰り返し駆動で、排気口１６から排出される蒸気の排気温度を５０℃以下に低下させることができる。
【００８９】
蒸らし工程では、余分な水分がない状態で米粒を加熱することで、米粒が吸水した水分を蒸発させて乾燥させている。この状態で炊飯器から排出される蒸気は、米粒が吸水した水分と、鍋内に残った余分な水分が蒸発した蒸気である。このとき、循環ポンプ１３を動作させることにより、米粒から蒸発した水分を鍋内で循環させ、米粒を加熱しながら再度吸水させることができる。従って、外部に排出される蒸気は、鍋内に残った余分な水分が蒸発した蒸気であり、送風装置１２の回転数を低下させても、排出される蒸気温度を十分に低温化することができる。このとき、送風装置１２はパターン４の４秒間オン時間−４秒間オフ時間の繰り返しで駆動され、循環ポンプ１３は同じくパターン４の４秒間オフ時間−４秒間オン時間の繰り返しで駆動されることにより、排気口１６から排出される蒸気の排気温度を５０℃以下に低下させることができる。
【００９０】
上記のように、第２実施形態の炊飯器においては、制御部１４は、送風装置１２及び循環ポンプ１３のそれぞれに対してデューティー制御を行っている。送風装置１２を駆動する工程において循環ポンプ１３を駆動する場合には、送風装置１２を駆動する時間比率（デューティー通電率）を下げて、送風装置１２を駆動しないオフ時間に循環ポンプ１３を駆動するよう構成されている。従って、第２実施形態の炊飯器においては、送風装置１２及び循環ポンプ１３に対して同時に電源を供給する駆動を行わないため、直流電力を供給する直流電源形成部は省電力化でコンパクト化することが可能となる。
【００９１】
上記のように、第２実施形態の炊飯器においては、炊飯動作の各工程において、送風装置１２及び循環ポンプ１３を予め設定した駆動パターンにより制御する構成であるため、各工程において送風装置１２及び循環ポンプ１３を容易に制御することが可能であり、且つ電源電力の容量を考慮した適切な駆動制御を行うことが可能となる。従って、第２実施形態の炊飯器においては、炊飯中に鍋内に生じる高温度の蒸気を加熱して過熱蒸気を生成して、生成された過熱蒸気を鍋内に導いて炊飯性能を高めることと、炊飯器外部に排出される蒸気の低温化を図って安全性を高めることを同時に達成することができ、且つエネルギー効率を高めて省エネルギー化を図った炊飯器を提供することができる。
【００９２】
《第３実施形態》
以下、本発明に係る第３実施形態の炊飯器について説明する。第３実施形態の炊飯器において、前述の第１実施形態の炊飯器と異なる点は、直流電源形成部からの直流電源の電圧を変更する電源電圧変更部を設けたことと、送風装置及び循環ポンプの制御方法である。その他の点は前述の第１実施形態の炊飯器と同じであるため、第３実施形態の炊飯器においては、図１及び図２に示した炊飯器を参照し、第１実施形態の炊飯器と同じ機能、構成を有するものには同じ符号を付して、その説明は第１実施形態における説明を適用する。
【００９３】
図１３は、第３実施形態の炊飯器の構成を示すブロック図である。図１３に示すように、第３実施形態の炊飯器は、交流電源２７からの電力が直流電源形成部２８と加熱駆動部３３に供給される。交流電源２７からの電力は、直流電源形成部２８において直流に変換されて電源電圧変更部３１及び当該炊飯器における各要素を制御するマイクロコンピュータである制御部１４等に対して所望の直流電圧を供給している。そして、電源電圧変更部３１においては、所望の電源電圧を形成して、送風装置１２を駆動する送風駆動部２９、循環ポンプ１３を駆動する循環ポンプ駆動部３０に対して所望の直流電圧を供給している。
【００９４】
制御部１４は、炊飯及び保温動作を制御する炊飯制御部２４、送風装置１２を駆動制御する送風制御部２５、及び循環ポンプ１３を駆動制御する循環ポンプ制御部２６を含んでいる。また、制御部１４の炊飯制御部２４には、鍋温度センサ６、内蓋温度センサ１１、排気温度センサ２１等の温度検出部である各センサからの各種検出データが入力されて、炊飯プログラム及び保温プログラム等に従った炊飯動作が実行される。
【００９５】
送風制御部２５からの制御信号は、送風駆動部２９に入力されて、使用者が選択した炊飯メニューの炊飯プログラムに従った送風装置１２に対する所望の駆動信号が形成される。また、循環ポンプ制御部２６からの制御信号は、循環ポンプ駆動部３０に入力されて、使用者が選択した炊飯メニューの炊飯プログラムに従った循環ポンプ１３に対する所望の駆動信号が形成される。
【００９６】
以上のように、第３実施形態の炊飯器においては、直流電源形成部２８からの直流電源の電圧を変更する電源電圧変更部３１が設けられており、送風装置１２及び循環ポンプ１３に対する電源電圧が制御されるよう構成されている。
【００９７】
図１４は、第３実施形態の炊飯器の炊飯動作における鍋３の温度変化、及び鍋加熱部４と送風装置１２と循環ポンプ１３の駆動状態を示す図である。図１４に示す鍋３の温度変化は、鍋温度センサ６が検出した温度を示している。
第３実施形態の炊飯器においては、各工程において送風装置１２及び循環ポンプ１３の電源電圧の制御が行われている。
【００９８】
次に、第３実施形態の炊飯器における具体的な炊飯動作について説明する。
まず、使用者により、鍋内に米と水がセットされ、操作部２２において炊飯メニューが選択されて、炊飯開始が指示されると、選択された炊飯メニューに応じた炊飯プログラムに従って当該炊飯器は炊飯動作を開始する。
【００９９】
炊飯動作が開始されると、前炊き工程が開始し、この前炊き工程において、炊飯制御部２４は、鍋内の水の温度が米の糊化が始まる温度（約６０℃）以上にならないように、鍋温度センサ６の検出温度に基づいて加熱部である鍋加熱部４の鍋加熱動作を制御する。このとき、炊飯制御部２４は、鍋加熱部４のオンオフを繰り返すデューティー制御を行い、鍋３を間欠加熱して、鍋温度を一定温度に保つように制御している。このように制御された前炊き工程において、米の吸水が促進される。
前炊き工程において、送風装置１２は１２Ｖの電源電圧にて駆動され、循環ポンプ１３は０Ｖの電源電圧であり、オフ状態である。このときに鍋内において発生する蒸気の温度は６０℃以下であり、高温度ではなく、発生量も少ないため、送風装置１２は１２Ｖで駆動される。
【０１００】
前炊き工程の開始から予め設定された時間が経過すると、昇温工程に移行する。昇温工程においては、鍋３を加熱部である鍋加熱部４により一気に加熱して、鍋内の水を沸騰状態（約１００℃）にする工程であるため、送風装置１２は１４Ｖで駆動される。このとき、循環ポンプ１３はオフ状態である。なお、昇温工程においては蒸気の温度が徐々に高くなるため、昇温工程の後半においては、送風装置１２の電源電圧を上昇させてもよい。
【０１０１】
上記のように昇温工程を実行することにより、鍋温度センサ６の検知温度若しくは内蓋温度センサ１１の検知温度（図示せず）が約１００℃に到達すると、沸騰維持工程に移行する。沸騰維持工程は、米の澱粉を糊化させて、糊化度を５０％〜６０％程度まで引き上げる工程である。この沸騰維持工程において、炊飯制御部２４は、鍋内の水の沸騰状態を維持するように、鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０のオンオフを繰り返すデューティー制御を行い、鍋３及び内蓋９を間欠加熱する。
【０１０２】
沸騰維持工程においては、連続的に水を沸騰させるため、約１００℃の蒸気が大量に発生する。沸騰維持工程において発生した蒸気が鍋内に充満して、余分な蒸気が、蒸気排気口９ａから蒸気経路１７を通って送風経路１８に流れ込む。送風装置１２は最大入力電圧である１６Ｖの電源電圧で駆動される。一方、循環ポンプ１３の入力電圧は０Ｖであり、オフ状態である。このように送風装置１２を駆動することにより、吸気口１５から吸い込まれた外気が、送風経路１８を通って排気口１６に向けて送風される。一方、蒸気経路１７から送風経路１８に流れ込んだ高温度の蒸気は、送風装置１２により吸い込まれた外気と送風経路１８内で混合される。このように送風経路１８における外気と蒸気との混合流体は、送風装置１２の風力により、蓋本体２の後側に形成された排気口１６から炊飯器外部へと排出される。
【０１０３】
上記の沸騰維持工程を継続して実行することにより、鍋内の水がほとんど無くなり、鍋３の温度が水の沸点以上に上昇する。鍋温度センサ６は、鍋温度が水の沸点以上の特定温度（例えば約１３０℃）に到達したことを検知すると、蒸らし工程に移行する。蒸らし工程は、予熱を利用して余分な水分を蒸発させ、米の糊化度を１００％近くまで更に引き上げる工程である。この蒸らし工程において、炊飯制御部２４は、鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０のオンオフを繰り返すデューティー制御を行い、鍋３の温度が１００℃に維持されるように間欠加熱される。また、この蒸らし工程において、蒸気経路１７から蒸気が排出されるので、炊飯制御部２４は、送風装置１２を１０Ｖで駆動し、循環ポンプ１３を２０Ｖの入力電源で駆動する。
蒸らし工程では、鍋内で発生する蒸気は、予熱を利用して余分な水分を蒸発させているので、量も少ないために、送風装置１２の駆動電圧は低く設定されている。ここでは、蒸らし工程は、鍋３の温度が一定温度以下に下がる毎に、鍋３を加熱するように鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０の加熱動作を制御する方式を記載したが、一定の時間加熱を停止する休止時間と、一定の時間鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０の加熱動作を行う追炊き時間とを繰り返す方式としてもよい。
【０１０４】
上記のように、蒸らし工程において、上記のように排気温度冷却部の送風装置１２が駆動制御されるとともに、蒸気循環強制部の循環ポンプ１３が２０Ｖで駆動されるため、内蓋９に形成された蒸気吸気口９ｂから、鍋内において発生した蒸気が吸気され、その吸気された蒸気が循環ポンプ１３を含む蒸気循環経路３２を介して再び内蓋９の上面に吐出される。このとき、内蓋９は内蓋加熱部１０により加熱されて高温度となっているため、循環ポンプ１３からの蒸気が加熱されて過熱蒸気となり内蓋９に形成された吐出口（図示省略）から鍋内に吐出される。このように過熱蒸気が蒸らし工程の鍋内の米に吐出されて、鍋内の米粒の乾燥を防止しつつ、米粒を所望の温度に加熱することにより、高い炊飯性能を保有する炊飯器となる。
【０１０５】
上記のように、蒸らし工程においては、排気温度冷却部の送風装置１２の電動機及び蒸気循環強制部の循環ポンプ１３の電動機を同時駆動しているが、それぞれの電動機の総合消費電力は直流電源形成部２８が形成する直流電源の電力容量以下となるよう、それぞれの電動機に対する印加電圧が制御されている。
【０１０６】
蒸らし工程の開始から予め設定された時間が経過すると、蒸らし工程が終了し、全ての炊飯動作が終了する。第３実施形態の炊飯器においては、炊飯動作が終了すると自動的に保温工程に移行するよう構成されている。
【０１０７】
上記のように、第３実施の形態の炊飯器において、炊飯動作の各工程に従って、送風装置１２の駆動制御を行って送風量を調整し、排気口１６から排気される蒸気温度を適切に低温化することができるとともに、蒸らし工程において循環ポンプ１３を駆動することにより、鍋内の米粒の乾燥を防止しつつ、米粒を所望の温度に加熱することにより、優れた食味を形成する高い炊飯性能を有する炊飯器となる。
また、蒸らし工程においては送風装置１２及び循環ポンプ１３のそれぞれの入力電源電圧が制御され、送風装置１２の入力電源電圧を低下させることで消費電流を下げているため、直流電源形成部２８が形成する直流電源の電力容量は、それぞれの電動機を同時にオン通電したときの総合消費電力より低く設定することができ、この蒸らし工程において送風装置１２及び循環ポンプ１３を同時に駆動することが可能となる。
【０１０８】
次に、第３実施形態の炊飯器における上記の炊飯動作についてフローチャートを参照しつつ説明する。図１５及び図１６は、第３実施形態の炊飯器の炊飯動作を示すフローチャートである。図１５は前炊き工程から昇温工程までを示しており、図１６は沸騰維持工程から炊飯動作終了までを示している。
【０１０９】
まず、使用者により、鍋内に米と水がセットされ、炊飯メニューが選択されて、炊飯設定が実行される（ステップ３０１）。使用者が炊飯開始ボタンを押圧すると炊飯動作が開始する（ステップ３０２）。
炊飯動作が開始すると、加熱部である鍋加熱部４が駆動され（オンオフオンデューティサイクルの加熱動作：図１４参照）、前炊き工程が開始される（ステップ３０３）。第３実施形態の炊飯器において、鍋加熱部４は同様のオンオフデューティサイクルで駆動制御されている。このとき、前炊き工程の経過時間が計測され（ステップ３０４）、前炊き工程の経過時間が予め設定されている所定時間（例えば２５分）を経過したか否かが判定される（ステップ３０５）。前炊き工程の経過時間が所定時間を経過すると昇温工程に移行する。ステップ３０５において、前炊き工程が所定時間を経過する前は、電源電圧変更部３１からの電源（１２Ｖ）が送風装置１２に入力される。このとき、循環ポンプ１３の入力電源は０Ｖである（ステップ３０６）。このとき、前炊き工程における鍋温度が計測されており、鍋温度が６０℃を超えたことを検知したとき（ステップ３０７）、加熱部である鍋加熱部４の駆動が停止される（ステップ３０８）。
【０１１０】
上記のように前炊き工程が所定時間を経過すると昇温工程に移行して、再び鍋加熱部４が駆動される（ステップ３０９：オンデューティ比１００％の加熱動作：図１４参照）。このとき、電源電圧変更部３１から送風装置１２への入力電源が１４Ｖに変更される（ステップ３１０）。このとき、送風装置１２のみが駆動され、循環ポンプ１３の入力電源は０Ｖのままである。ステップ３１１において、鍋温度が１００℃を超えたことを検知したとき、沸騰維持工程へ移行する。昇温工程においては、鍋温度が１００℃を超えるまで加熱動作及び送風動作が継続される。
【０１１１】
図１６に示すように、沸騰維持工程においては、加熱部である鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０が駆動される（ステップ３１２：オンオフオンデューティサイクルの加熱動作：図１４参照）。このとき、電源電圧変更部３１から送風装置１２への入力電源が１６Ｖに変更される（ステップ３１３）。このときにおいても、送風装置１２のみが駆動され、循環ポンプ１３の入力電源は０Ｖのままである。沸騰維持工程において、鍋温度が計測されており、鍋温度が１３６℃を超えたことを検知したとき（ステップ３１４）、蒸らし工程へ移行する。沸騰維持工程においては、鍋温度が１３６℃を超えるまで加熱動作及び送風動作が継続される。
【０１１２】
蒸らし工程においては、加熱部である鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０が駆動される（ステップ３１５：オンオフオンデューティサイクルの加熱動作：図１４参照）。また、蒸らし工程において、送風装置１２は１０Ｖで駆動され、循環ポンプ１３は２０Ｖで駆動される（ステップ３１６）。即ち、送風装置１２の送風能力が弱められて、循環ポンプ１３がオン状態となる。このとき、蒸らし工程の経過時間が計測される（ステップ３１７）。蒸らし工程が所定の時間、例えば１３分を経過したとき、当該炊飯動作は終了する（ステップ３１９）。蒸らし工程においては、排気温度が検知されている（ステップ３２０）。ステップ３２１において、排気温度が５５℃以上か否かが判断される。排気温度が５５℃未満であれば、送風装置１２及び循環ポンプ１３はそのままの状態で駆動される。即ち、送風装置１２は１０Ｖで駆動され、循環ポンプ１３は２０Ｖで駆動される（ステップ３２２）。この状態において、鍋温度が１００℃以上となったことを検知したとき（ステップ３２３）、加熱部の駆動が停止されて（ステップ３２４）、ステップ３１７以降の蒸らし工程が実行される。鍋温度が１００℃未満であれば、そのままの状態でステップ３１７以降の蒸らし工程が実行される。そして、蒸らし工程が所定時間、例えば１３分間経過したとき、炊飯動作は終了する（ステップ３１９）。
【０１１３】
一方、ステップ３２１において排気温度が５５℃以上であれば、送風装置１２が１６Ｖで駆動され、循環ポンプ１３には０Ｖが入力される（ステップ３２５）。即ち、送風装置１２のみが最大風量で駆動される。この状態において、鍋温度が１００℃以上となったことを検知したとき（ステップ３２６）、加熱部の駆動が停止されて（ステップ３２７）、ステップ３１７以降の蒸らし工程が実行される。鍋温度が１００℃未満であれば、そのままの状態でステップ３１７以降の蒸らし工程が実行される。そして、蒸らし工程が所定時間、例えば１３分間経過したとき、炊飯動作は終了する（ステップ３１９）。ここでは、蒸らし工程は、鍋３の温度が１００℃以上か否かが判断され、１００℃以下に下がる毎に、鍋３を加熱するように鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０の加熱動作を制御する方式を記載したが、一定の時間加熱を停止する休止時間と、一定の時間鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０の加熱動作を行う追炊き時間とを繰り返す方式としてもよい。
【０１１４】
第３実施形態の炊飯器においては、炊飯動作中の前炊き工程で鍋内の温度が約６０℃になるよう鍋底温度を検知して、加熱部を駆動している。従って、鍋内の温度は約６０℃までしか上昇しないため、蒸気経路１７から排出される蒸気はほとんどなく、蒸気の排気温度も約６０℃であるため、送風装置１２を１２Ｖで駆動することにより、排気口１６から排出される蒸気の排気温度を５０℃以下に低下させることができる。
【０１１５】
昇温工程においては、鍋内の水を沸騰させる工程であるため、昇温工程の途中で蒸気が発生し、このときの蒸気温度は１００℃である。しかし、この工程における全体的には蒸気量は極少量であるため、送風装置１２が駆動電圧１４Ｖで駆動されることにより、排気口１６から排出される蒸気の排気温度を５０℃以下に低下させることができる。
【０１１６】
沸騰維持工程においては、鍋内の水を沸騰させ、鍋内の水分を米粒に十分吸水させて、残りの余分な水分を蒸発させる工程であり、この沸騰維持工程中において多量の蒸気が発生する。従って、蒸気経路１７からの蒸気は１００℃で蒸気量も多量になるため、送風装置１２を駆動電圧１６Ｖで駆動することにより、排気口１６から排出される蒸気の排気温度を５０℃以下に低下させることができる。
【０１１７】
蒸らし工程では、余分な水分がない状態で米粒を加熱することで、米粒が吸水した水分を蒸発させて乾燥させている。この状態で炊飯器から排出される蒸気は、米粒が吸水した水分と、鍋内に残った余分な水分が蒸発した蒸気である。このとき、循環ポンプ１３を動作させることにより、米粒から蒸発した水分を鍋内で循環させ、米粒を加熱しながら再度吸水させることができる。従って、外部に排出される蒸気は、鍋内に残った余分な水分が蒸発した蒸気であり、送風装置１２の回転数を低下させても、排出される蒸気温度を十分に低温化することができる。ことのき、送風装置１２は駆動電圧１０Ｖで駆動され、循環ポンプ１３は定格電圧２０Ｖの駆動電圧で駆動されることにより、排気口１６から排出される蒸気の排気温度を５０℃以下に低下させることができる。
【０１１８】
第３実施形態の炊飯器においては、直流電源形成部２８の出力に接続された電源電圧変更部３１を設けて、送風装置１２及び循環ポンプ１３へ供給される電源電圧を変更可能に構成されている。また、制御部１４は、送風装置１２を駆動する工程において、循環ポンプ１３を駆動する場合、電源電圧変更部３１における送風装置１２への出力電圧を低下させている。このように構成された第３実施形態の炊飯器においては、送風装置１２と循環ポンプ１３を同時駆動するとき、送風装置１２を駆動する電源電圧を低下させることにより、直流電源で動作する電動機の消費電流を低減させて、送風装置１２及び循環ポンプ１３を同時駆動しても駆動する電源回路は省電力化でコンパクト化することが可能な構成となる。
【０１１９】
なお、第３実施形態の炊飯器における送風装置１２は、停止させることなく連続動作させているため、送風装置１２の停止時から動作時に発生する動作音が使用者に対して不快感を与えるような気になる音源となることがない。また、循環ポンプ１３は連続通電動作させることができるため、本来必要な排気循環能力で確実にポンプ動作させることができる。
【０１２０】
第３実施形態の炊飯器は、炊飯動作の各工程において、排気温度冷却部の送風装置１２の電動機及び蒸気循環強制部の循環ポンプ１３の電動機が同時に駆動されたとしても、それぞれの電動機の総合消費電力は、直流電源形成部２８が形成する直流電源の電力容量以下となるよう通電制御されている。
【０１２１】
上記のように、第３実施形態の炊飯器においては、炊飯動作の各工程において、送風装置１２及び循環ポンプ１３への駆動電圧を制御する構成であるため、各工程において送風装置１２及び循環ポンプ１３を適切に制御することが可能である。従って、第３実施形態の炊飯器においては、炊飯中に鍋内に生じる高温度の蒸気を加熱して過熱蒸気を生成して、生成された過熱蒸気を鍋内に導いて炊飯性能を高めることと、炊飯器外部に排出される蒸気の低温化を図って安全性を高めることを同時に達成することができ、且つエネルギー効率を高めて省エネルギー化を図った炊飯器を提供することができる。
【０１２２】
以上にように、第１から第３実施形態の炊飯器においては、鍋温度を検知する温度検出部を備えており、制御部１４が炊飯メニューに対応する炊飯プログラムと温度検出部により検知された温度情報とに基づいて、加熱部を駆動制御することにより、前炊き工程、昇温工程、沸騰維持工程、蒸らし工程等を含む炊飯動作を行っている。そして、当該炊飯器においては、排気温度冷却部の送風装置を少なくとも昇温工程、沸騰工程、及び蒸らし工程において駆動させており、かつ、蒸らし工程においては、蒸気循環強制部の循環ポンプを駆動させるよう構成されている。このように構成された第１から第３実施形態の炊飯器において、沸騰維持工程は、鍋内の水分が米粒に完全に吸水され、余分な水分を蒸発させる工程であり、余分な水分がなくなったことを、温度検出部が検知した鍋温度が一定温度以上になったことにより制御部が判断して、蒸らし工程に移行する。蒸らし工程では、余分な水分がない状態で米粒を加熱することにより、米粒が吸水した水分を蒸発させて乾燥させている。この状態で当該炊飯器から排出される蒸気は、米粒が吸水した水分と、鍋内に残った余分な水分が蒸発した蒸気である。このときに、蒸気循環強制部を動作させることにより、米粒から蒸発した水分を鍋内で循環させ米粒に再度吸水させることが可能となる。従って、外部に排出される蒸気は、鍋内に残った余分な水分が蒸発した蒸気であり、送風装置の回転数を低下させても、排出される蒸気温度を十分に低温化することができる。
【０１２３】
本発明の炊飯器においては、制御部が炊飯動作において排気温度冷却手段及び蒸気循環強制手段における各電動機に対してＰＷＭ制御、パターン制御、又は入力電力制御を行うよう構成されており、排気温度冷却手段の電動機及び蒸気循環強制手段の電動機を同時駆動するとき、各電動機の総合消費電力が直流電源形成部の直流電源の電力容量以下となるよう、それぞれの電動機に対する通電制御を行っている。このため、本発明の炊飯器においては、炊飯器外部に排出される蒸気の低温化を図って安全性を高めるとともに、炊飯中に鍋内に生じる蒸気を加熱して鍋内に導いて炊飯性能を高め、且つエネルギー効率を高めて省エネルギー化を達成することができる。
【０１２４】
上記のように、本発明の炊飯器においては、炊飯動作の各工程において、排気温度冷却部の送風装置及び蒸気循環強制部の循環ポンプへの駆動電圧を制御する構成であるため、各工程において排気温度冷却部及び蒸気循環強制部を適切に、且つ確実に制御することが可能である。従って、本発明の炊飯器においては、炊飯器外部に排出される蒸気の低温化を図って安全性を高めること、炊飯中に鍋内に生じる高温度の蒸気を加熱して過熱蒸気を生成して、生成された過熱蒸気を鍋内に導いて炊飯性能を高めることを同時に達成することができ、且つエネルギー効率を高めて省エネルギー化を図った炊飯器を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
本発明は、炊飯性能及び安全性の高い炊飯器であると同時に、高いエネルギー効率で駆動される省エネルギー化を達成した有用な炊飯器である。
【符号の説明】
【０１２６】
１ 炊飯器本体
２ 蓋本体
３ 鍋
４ 鍋加熱部
５ 鍋収納部
６ 鍋温度センサ
７ 第１の誘導加熱コイル
８ 第２の誘導加熱コイル
９ 内蓋
１０ 内蓋加熱部
１１ 内蓋温度センサ
１２ 送風装置
１３ 循環ポンプ
１４ 制御部
１５ 吸気口
１６ 排気口
１７ 蒸気経路
１８ 送風経路
１９ ヒンジ部
２０ 内面壁
２１ 排気温度センサ
２２ 操作部
２３ 表示部
２４ 炊飯制御部
２５ 送風制御部
２６ 循環ポンプ制御部
２７ 交流電源
２８ 直流電源形成部
２９ 送風駆動部
３０ 循環ポンプ駆動部
３１ 電源電圧変更部
３２ 蒸気循環経路
３３ 加熱駆動部
３４ 蒸気駆動部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炊飯中に発生する鍋内の蒸気を、送風装置を用いて外気と混合して低温化したのち炊飯器の外部に強制的に排出する炊飯器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気調理器具としての炊飯器においては、使用者の安全性を考慮して、炊飯器から排出される蒸気の低温化を図ったものが提案されている。例えば、炊飯器に設けられた蓋体において、炊飯時において鍋内で発生する蒸気を排気する蒸気排気通路と、外気を吸気する外気吸気通路と、蒸気排気通路からの蒸気と外気吸気通路からの外気とを混合して蓋体の外部に排気する強制排気手段とを設けた炊飯器が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に開示された炊飯器は、蓋体に蒸気排気通路、外気吸気通路及び強制排気手段を設けて、炊飯中に鍋内で生じる１００℃に近い高温度の蒸気に対して常温の外気を混合することにより、蒸気の温度を低下させて、炊飯器外部に低温度の蒸気を排出する構成である。
【０００３】
また、従来の炊飯器においては、炊飯中に鍋内で生じる高温度の蒸気を炊飯に利用する構成が提案されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２に開示された炊飯器は、炊飯中に鍋内で生じる蒸気を吸引して、その吸引した蒸気を更に加熱して過熱蒸気を生成する過熱蒸気生成手段を備えており、過熱蒸気生成手段により生成された過熱蒸気を炊飯中の鍋内に導くことにより、鍋内の米粒の乾燥を防止する構成である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−７１０７７号公報
【特許文献２】特開２００６−２８９１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年の電気調理器具においては、使用者の安全性を図ることは勿論のこと、省エネルギー化を図ることも解決すべき重要な課題であり、この点は炊飯器においても同様に重要な課題である。
【０００６】
電気調理器具の炊飯器において、炊飯中に鍋内に生じる高温度の蒸気を加熱して過熱蒸気を生成し、生成された過熱蒸気を鍋内に導く過熱蒸気生成手段を設けて炊飯性能を高めること、及び炊飯器に強制排気手段を設けて炊飯器外部に排出される蒸気の低温化を図り安全性を高めることは、炊飯器にとって好ましい構成である。しかしながら、上記のように炊飯器に過熱蒸気生成手段と強制排気手段の両方の電動機器を設けて同時に駆動することは、駆動電源の能力を大きくする必要があり、省エネルギーの観点においては好ましいものではなかった。
【０００７】
本発明は、炊飯器において、炊飯器外部に排出される蒸気の低温化を図って安全性を高めるとともに、炊飯中に鍋内に生じる高温度の蒸気を加熱して過熱蒸気を生成して、生成された過熱蒸気を鍋内に導いて炊飯性能を高め、且つエネルギー効率を高めて省エネルギー化を達成した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】
【０００８】
前記の課題を解決して、本発明における目的を達成するために、本発明の炊飯器は以下のように構成されている。
本発明に係る第１態様の炊飯器は、
鍋を収納する鍋収納部が形成された炊飯器本体と、
前記鍋を加熱する加熱部と、
前記炊飯器本体における鍋収納部の開口を開閉する蓋本体と、
前記蓋本体内に設けられ、外気を吸気し、炊飯動作時に前記炊飯器本体内に収納された鍋からの蒸気を外気と混合して排気する排気温度冷却部と、
前記蓋本体内に設けられ、炊飯若しくは保温プログラムに基づく炊飯若しくは保温動作時において前記炊飯器本体内に収納された鍋から蒸気を吸気し、蒸気循環経路を介して前記炊飯器本体内に収納された鍋内に当該蒸気を加熱して戻す蒸気循環強制部と、
炊飯動作時の鍋温度を検出する鍋温度検出部と
交流電源に接続され、直流電源を形成する直流電源形成部と、
前記炊飯若しくは保温プログラム、及び前記鍋温度検出部に基づき、前記加熱部を駆動制御し、且つ前記排気温度冷却部及び前記蒸気循環強制部を制御する制御信号を出力する制御部と、
前記制御部からの制御信号が入力され、前記直流電源形成部からの直流電力が供給されて、前記排気温度冷却部及び前記蒸気循環強制部を駆動する蒸気駆動部と、を具備し、
前記制御部は、炊飯若しくは保温動作において前記排気温度冷却部及び前記蒸気循環強制部におけるそれぞれの駆動源である各電動機に対してＰＷＭ制御を行うよう構成されており、前記排気温度冷却部の電動機及び前記蒸気循環強制部の電動機を同時駆動するとき、それぞれの電動機の総合消費電力が前記直流電源形成部の直流電源の電力容量以下となるよう、それぞれの電動機に対するＰＷＭ通電率を制御している。このように構成された本発明に係る第１態様の炊飯器は、炊飯動作において排気温度冷却部及び蒸気循環強制部におけるそれぞれの電動機に対してＰＷＭ制御を行うよう構成されているため、炊飯器外部に排出される蒸気の低温化を図って安全性を高めるとともに、炊飯中に鍋内に生じる高温度の蒸気を加熱して過熱蒸気を生成して、生成された過熱蒸気を鍋内に導いて炊飯性能を高め、且つエネルギー効率を高めて省エネルギー化を図ることが可能である。
【０００９】
本発明に係る第２態様の炊飯器は、
鍋を収納する鍋収納部が形成された炊飯器本体と、
前記鍋を加熱する加熱部と、
炊飯器本体における鍋収納部の開口を開閉する蓋本体と、
前記蓋本体内に設けられ、外気を吸気し、炊飯動作時に前記炊飯器本体内に収納された鍋からの蒸気を外気と混合して排気する排気温度冷却部と、
前記蓋本体内に設けられ、炊飯若しくは保温プログラムに基づく炊飯若しくは保温動作時において前記炊飯器本体内に収納された鍋から蒸気を吸気し、蒸気循環経路を介して前記炊飯器本体内に収納された鍋内に当該蒸気を加熱して戻す蒸気循環強制部と、
炊飯動作時の鍋温度を検出する鍋温度検出部と
交流電源に接続され、直流電源を形成する直流電源形成部と、
前記炊飯若しくは保温プログラム、及び前記鍋温度検出部に基づき、前記加熱部を駆動制御し、且つ前記排気温度冷却部及び前記蒸気循環強制部を制御する制御信号を出力する制御部と、
前記制御部からの制御信号が入力され、前記直流電源形成部からの直流電力が供給されて、前記排気温度冷却部及び前記蒸気循環強制部を駆動する蒸気駆動部と、を具備し、
前記制御部は、炊飯若しくは保温動作において前記排気温度冷却部及び前記蒸気循環強制部におけるそれぞれの駆動源である各電動機に対して予め決められたオンオフデューティサイクルが設定された複数の駆動パターンにより駆動制御されるよう構成されており、前記排気温度冷却部の電動機及び前記蒸気循環強制部の電動機を同時駆動するとき、前記排気温度冷却部の電動機のオフ時に前記蒸気循環強制部の電動機のオン通電されるオンオフデューティサイクルの駆動パターンにより駆動されるよう構成されている。このように構成された本発明に係る第２態様の炊飯器は、炊飯動作において排気温度冷却部及び蒸気循環強制部におけるそれぞれの電動機に対して予め決められたオンオフデューティサイクルが設定された複数の駆動パターンにより駆動制御されるよう構成されているため、炊飯器外部に排出される蒸気の低温化を図って安全性を高めるとともに、炊飯中に鍋内に生じる高温度の蒸気を加熱して過熱蒸気を生成して、生成された過熱蒸気を鍋内に導いて炊飯性能を高め、且つエネルギー効率を高めて省エネルギー化を図ることが可能である。
【００１０】
本発明に係る第３態様の炊飯器は、
鍋を収納する鍋収納部が形成された炊飯器本体と、
前記鍋を加熱する加熱部と、
炊飯器本体における鍋収納部の開口を開閉する蓋本体と、
前記蓋本体内に設けられ、外気を吸気し、炊飯動作時に前記炊飯器本体内に収納された鍋からの蒸気を外気と混合して排気する排気温度冷却部と、
前記蓋本体内に設けられ、炊飯若しくは保温プログラムに基づく炊飯若しくは保温動作時において前記炊飯器本体内に収納された鍋から蒸気を吸気し、蒸気循環経路を介して前記炊飯器本体内に収納された鍋内に当該蒸気を加熱して戻す蒸気循環強制部と、
炊飯動作時の鍋温度を検出する鍋温度検出部と、
交流電源に接続され、直流電源を形成する直流電源形成部と、
前記炊飯若しくは保温プログラム、及び前記鍋温度検出部に基づき、前記加熱部を駆動制御し、且つ前記排気温度冷却部及び前記蒸気循環強制部を制御する制御信号を出力する制御部と、
前記制御部からの制御信号が入力され、前記直流電源形成部からの直流電力が供給されて、前記排気温度冷却部及び前記蒸気循環強制部を駆動する蒸気駆動部と、
前記直流電源形成部からの直流電力が入力され、前記排気温度冷却部及び前記蒸気循環強制部をそれぞれ駆動するための所定の電圧を形成して、前記蒸気駆動部に供給する電圧変更部と、を具備し、
前記制御部は、炊飯若しくは保温動作において前記排気温度冷却部及び前記蒸気循環強制部におけるそれぞれの駆動源である各電動機に対して所定の電力が供給されるよう前記電圧変更部を制御し、前記排気温度冷却部の電動機及び前記蒸気循環強制部の電動機を同時駆動するとき、それぞれの電動機の総合消費電力が前記直流電源形成部の直流電源の電力容量以下となるよう、それぞれの電動機に対する印加電圧を制御している。このように構成された本発明に係る第３態様の炊飯器は、炊飯動作において排気温度冷却部及び蒸気循環強制部におけるそれぞれの電動機に対して所定の電力が供給されるように電圧変更部を制御するよう構成されているため、炊飯器外部に排出される蒸気の低温化を図って安全性を高めるとともに、炊飯中に鍋内に生じる高温度の蒸気を加熱して過熱蒸気を生成して、生成された過熱蒸気を鍋内に導いて炊飯性能を高め、且つエネルギー効率を高めて省エネルギー化を図ることが可能である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、炊飯器外部に排出される蒸気の低温化を図って安全性を高めるとともに、炊飯中に鍋内に生じる高温度の蒸気を加熱して過熱蒸気を生成して、生成された過熱蒸気を鍋内に導いて炊飯性能を高め、且つエネルギー効率を高めて省エネルギー化を図った炊飯器を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る第１実施形態の炊飯器の主要部の構成を示す断面図
【図２】第１実施形態の炊飯器における蓋体の一部を切り欠いた状態を示す平面図
【図３】第１実施形態の炊飯器の構成を示すブロック図
【図４】第１実施形態の炊飯器において用いた送風装置におけるモータに対するＰＷＭ通電率［％］と回転数［ｒｐｍ］との関係を示すグラフ
【図５】第１実施形態の炊飯器において用いた循環ポンプに対するＰＷＭ通電率［％］と、循環ポンプが吐出する流量［ｍｌ／ｍｉｎ］との関係を示すグラフ
【図６】第１実施形態の炊飯器の炊飯動作における、鍋の温度変化、並びに鍋加熱部、送風装置及び循環ポンプの駆動状態を示す図
【図７】第１実施形態の炊飯器の炊飯動作の前半部分を示すフローチャート
【図８】第１実施形態の炊飯器の炊飯動作の後半部分を示すフローチャート
【図９】本発明に係る第２実施形態の炊飯器の炊飯動作における、鍋の温度変化、並びに鍋加熱部、送風装置及び循環ポンプの駆動状態を示す図
【図１０】第２実施形態の炊飯器の送風装置及び循環ポンプに対するパターン制御において用いられる駆動パターンを示す図
【図１１】第２実施形態の炊飯器の炊飯動作の前半部分を示すフローチャート
【図１２】第２実施形態の炊飯器の炊飯動作の後半部分を示すフローチャート
【図１３】本発明に係る第３実施形態の炊飯器の構成を示すブロック図
【図１４】第３実施形態の炊飯器の炊飯動作における、鍋の温度変化、並びに鍋加熱部、送風装置及び循環ポンプの駆動状態を示す図
【図１５】第３実施形態の炊飯器の炊飯動作の前半部分を示すフローチャート
【図１６】第３実施形態の炊飯器の炊飯動作の後半部分を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る好適な実施形態の炊飯器について、添付の図面を参照しつつ説明する。
【００１４】
《第１実施形態》
図１は、本発明に係る第１実施形態の炊飯器の主要部の構成を示す断面図である。図２は、第１実施形態の炊飯器における蓋体の一部を切り欠いた状態を示す平面図である。図３は、第１実施形態の炊飯器の構成を示すブロック図である。
【００１５】
図１に示すように、第１実施形態の炊飯器は、鍋３を着脱可能に収納する炊飯器本体１と、この炊飯器本体１の上部開口部を開閉する蓋本体２とを有して構成されている。蓋本体２は、炊飯器本体１の上部開口部の縁部の一部に設けられたヒンジ部１９より開閉可能に構成されている。炊飯器本体１において、鍋３を収納する略有底筒状の鍋収納部５には、鍋３を誘導加熱する複数の鍋加熱部４と、炊飯器本体１に収納された鍋３の温度を検知する鍋温度検出部である鍋温度センサ６が設けられている。鍋加熱部４は、鍋収納部５を介して鍋３の底部の中央部分の周囲に対向するように配置された第１の誘導加熱コイル７と、鍋収納部５を介して鍋３のコーナー部に対向するように配置された第２の誘導加熱コイル８とを有している。鍋温度検出部である鍋温度センサ６は、炊飯器本体１に収納された鍋３の底部に接触するように配設され、サーミスタで構成された温度センサである。
【００１６】
蓋本体２において、炊飯器本体１に収納された鍋３の開口部と対向する面には、蓋本体２が閉状態であるとき、鍋３の開口部を密閉する略円盤状の内蓋９が蓋本体２に対して着脱可能に取り付けられている。内蓋９は、誘導加熱が可能なステンレス等の金属で構成されている。また、蓋本体２には、内蓋９を誘導加熱する内蓋加熱部１０と、内蓋９の温度を検知する内蓋温度検出部である内蓋温度センサ１１が設けられている。内蓋温度センサ１１は、内蓋９に接触するよう配設され、サーミスタで構成された温度センサである。内蓋加熱装置１０は、内蓋９の上部空間に配置され、内蓋９に対向するように配置された誘導加熱コイルである。
【００１７】
また、蓋本体２には、炊飯時に鍋内に発生した蒸気と常温である外気とを混合して炊飯器外部に排気する送風装置１２と、炊飯時に鍋内に発生した蒸気を吸気し、吸気した蒸気を蒸気循環経路３２を介して再び鍋内に導くための循環ポンプ１３と、当該炊飯器における各駆動要素の制御を行う制御部１４と、が設けられている。
【００１８】
なお、内蓋９には、鍋内において炊飯時に発生した蒸気を炊飯器外部へ排出するための蒸気排気口９ａと、鍋内において炊飯時に発生した蒸気を吸気して、循環ポンプ１３を含む蒸気循環経路３２を介して鍋内に戻すための蒸気吸気口９ｂが設けられている。
【００１９】
送風装置１２は、蓋本体２の外壁に形成された複数の吸気口１５（図２参照）を通じて外気を吸気し、その外気を炊飯時に鍋内において生じた蒸気と混合した後、蓋本体２の天壁に形成された排気口１６を通じて排気するものである。したがって、蓋本体２の内部には、送風装置１２により吸気された外気を排気口１６に誘導する送風経路１８と、鍋内で発生した蒸気を送風経路１８内に誘導する蒸気経路１７と、が設けられている。第１実施形態においては、送風装置１２、吸気口１５、排気口１６、蒸気経路１７及び送風経路１８により排気温度冷却部が構成されている。
【００２０】
蒸気経路１７の入口は、内蓋９の蒸気排気口９ａを通じて鍋３の内部と連通しており、蒸気経路１７の出口は、ダクト状の送風経路１８と連通している。この構成により、炊飯中において鍋内で発生した約１００℃の蒸気は、蒸気経路１７を通って送風経路１８に流入する。
【００２１】
図２に示すように、送風経路１８は、蓋本体２において、ヒンジ部１９に近い後側部分の空間内に配設されており、送風装置１２の送風口とヒンジ部１８近傍の排気口１６とをつなぐものである。このように構成された送風装置１２、蒸気経路１７及び送風経路１８により、蒸気経路１７から送風経路１８に流入した約１００℃の蒸気は、送風装置１２により吸気された常温の外気（例えば、２５℃）と混合されて低温化され、排気口１６から排出される。
【００２２】
送風装置１２としては、軸流ファン、シロッコファン、スクロールファン、ターボファン等の空気流を発生する手段であればどの手段を用いてもよい。なお、コストの観点においては、軸流ファンを用いることが好ましい。また、蓋本体２の大型化を最小限に抑え、且つ風路圧損による風量低下を防ぐ観点においては、シロッコファンを用いることが好ましい。
【００２３】
蓋本体２に設けられた循環ポンプ１３は、図１に示すように、内蓋９に形成された蒸気吸気口９ｂから、鍋内において炊飯時に発生した蒸気を吸気し、その吸気された蒸気を循環ポンプ１３を含む蒸気循環経路３２を介して再び内蓋９の上面に吐出するように構成されている。ここで、蒸気吸気口９ｂ、蒸気吐出口２０ａ及び循環ポンプ１３を含む蒸気循環経路３２は、蒸気循環強制部を構成している。循環ポンプ１３からの蒸気が吐出される蒸気吐出口２０ａは、蓋本体２における内蓋９が脱着される内面壁２０に形成されている。したがって、蒸気吐出口２０ａから吐出された蒸気は、内蓋加熱装置１０により加熱された内蓋９に吹き付けられて、加熱され、過熱蒸気となり内蓋９に形成された複数の吐出口（図示省略）から鍋内に吐出される。
【００２４】
また、蓋本体２には、マイクロコンピュータで構成された制御部１４が設けられている。制御部１４は、米を炊飯するための各種炊飯プログラム及び保温プログラム等を記憶する記憶部を備えている。各種炊飯プログラム及び保温プログラムは、使用者が設定した米の種類、炊き方等に対応するものである。制御部１４は、蓋本体２に設けられた操作部２２により使用者が設定した炊飯条件に従って、当該炊飯条件に対応する炊飯プログラムや保温プログラムに応じて各要素の制御を行い、炊飯動作を実行するものである。蓋本体２に設けられた表示部２３には、使用者が設定する際の炊飯条件を表示するとともに、炊飯メニュー、炊飯時間等の各種情報が表示される。
【００２５】
蓋本体２に設けられて、内蓋９の温度を検出する内蓋温度センサ１１は、その検出データを制御部１４に伝送するよう構成されている。また、蓋本体２には、炊飯器外部に排出される蒸気温度を検出し、その検出データを制御部１４に伝送する排気温度検出部である排気温度センサ２１が設けられている。内蓋温度センサ１１は、内面壁２０に固定されており、その一部が内蓋９の上面に接触するよう配設されている。排気温度センサ２１は、送風経路１８における排気口１６の近傍に配設されている。
【００２６】
図３に示すように、第１実施形態の炊飯器においては、交流電源２７からの電力が直流電源形成部２８と加熱駆動部３３に供給される。直流電源形成部２８では、交流が直流に変換されて、送風装置１２を駆動する送風駆動部２９、循環ポンプ１３を駆動する循環ポンプ駆動部３０、及び当該炊飯器における各要素を制御するマイクロコンピュータである制御部１４に対して所望の直流電圧を供給する。ここで、送風駆動部２９及び循環ポンプ駆動部３０により蒸気駆動部３４が構成されている。
【００２７】
制御部１４は、炊飯及び保温動作を制御する炊飯制御部２４、送風装置１２を駆動制御するための送風制御部２５、及び循環ポンプ１３を駆動制御するための循環ポンプ制御部２６を含んでいる。また、制御部１４の炊飯制御部２４には、鍋温度センサ６、内蓋温度センサ１１、排気温度センサ２１等の温度検出部である各センサからの各種検出データが入力されて、使用者が選択した選択メニューの炊飯プログラム及び保温プログラム等に従った炊飯動作が実行される。
【００２８】
送風制御部２５からの制御信号は送風駆動部２９に入力されて、炊飯プログラム及び保温プログラムに従って、送風装置１２に対する所望の駆動信号が形成される。また、循環ポンプ制御部２６からの制御信号は循環ポンプ駆動部３０に入力されて、炊飯プログラム及び保温プログラムに従って、循環ポンプ１３に対する所望の駆動信号が形成される。
加熱駆動部３３は、炊飯制御部２４からの制御信号に基づいて、加熱部である鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０を炊飯プログラム及び保温プログラムに従って駆動する。なお、実施の形態１の炊飯器において、鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０は同様のオンオフデューティサイクル（オンオフデューティ比）で駆動制御されている。
【００２９】
前述したように、蓋本体２の外表面には、炊飯メニューの選択、炊飯の開始、取り消し、予約等の各種炊飯条件を設定するための操作部２２と、炊飯メニュー、炊飯時間等の各種炊飯情報を表示する表示部２３と、が設けられている。操作部２２と表示部２３は、蓋本体２における前側部分、すなわち、蒸気経路１７及び送風経路１８が設けられている位置より前側（ヒンジ部１９から離れる側）に配置されている。操作部２２は、炊飯開始ボタン、炊飯メニュー選択ボタン等の複数のボタンで構成されている。使用者は、表示部２３の表示内容を参照しつつ、操作部２２にて炊飯開始を指示することによって、当該炊飯器に炊飯動作を開始させることができる。炊飯開始の指示を受けた制御部１４は、記憶した炊飯プログラムと保温プログラム、及び鍋温度センサ６と内蓋温度センサ１１と排気温度センサ２１等の検出温度に基づいて、鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０による鍋３に対する加熱動作を制御し、使用者が設定した炊飯条件に応じた炊飯動作及び保温動作が実行される。
【００３０】
第１実施形態の炊飯器においては、制御部１４は、送風装置１２及び循環ポンプ１３に対してＰＷＭ(Pulse Width Modulation)制御を行っている。送風装置１２及び循環ポンプ１３に駆動電源を供給する送風駆動部２９及び循環ポンプ駆動部３０が設けられており、炊飯プログラムと保温プログラム、並びに鍋温度センサ６、内蓋温度センサ１１及び排気温度センサ２１等の検出温度に基づいてＰＷＭ通電率を制御して、送風装置１２及び循環ポンプ１３の駆動源である電動機の回転速度が制御されている。したがって、送風装置１２及び循環ポンプ１３は効率の高い駆動制御が行われる。以下、その具体的なＰＷＭ制御方法について説明する。
【００３１】
図４は、第１実施形態の炊飯器において用いた送風装置１２における電動機であるモータに対するＰＷＭ通電率［％］と、そのモータの回転数［ｒｐｍ］との関係を示すグラフである。この送風装置１２のモータにおいては、ＰＷＭ通電率１００％のときの回転数が３８００［ｒｐｍ］であり、ＰＷＭ通電率３０％のときの回転数が１４５０［ｒｐｍ］であった。なお、図４に示したモータの特性グラフは一例であり、本発明の範囲を限定するものではなく、炊飯器の仕様に応じた予め知られている特性のモータを用いることができる。
【００３２】
図５は、第１実施形態の炊飯器において用いた循環ポンプ１３に対するＰＷＭ通電率［％］と、この循環ポンプ１３が吐出する流量［ｍｌ／ｍｉｎ］との関係を示すグラフである。循環ポンプ１３においては、ＰＷＭ通電率１００％のときの流量が２２０［ｍｌ／ｍｉｎ］であり、ＰＷＭ通電率７０％のときの流量が１５０［ｍｌ／ｍｉｎ］であった。なお、図５に示した、循環ポンプ１３の特性グラフは一例であり、本発明の範囲を限定するものではなく、炊飯器の仕様に応じた予め知られている流量特性の循環ポンプを用いることができる。
【００３３】
次に、第１実施形態の炊飯器における具体的な炊飯動作について説明する。図６は、炊飯動作における鍋３の温度変化、並びに鍋加熱部４、送風装置１２及び循環ポンプ１３の駆動状態を示す図である。図６に示す鍋３の温度変化は、鍋温度センサ６が検出した温度を示したものである。
【００３４】
まず、使用者により、鍋内に米と水がセットされ、操作部２２において炊飯メニューが選択されて、炊飯開始が指示されると、選択された炊飯メニューの炊飯プログラムに従って当該炊飯器は炊飯動作を開始する。
ここで、炊飯動作とは、前炊き工程、昇温工程（炊き上げ工程）、沸騰維持工程、及び蒸らし工程の４つの工程が主工程として構成されるものである。なお、このほかの工程としては、炊飯予約を行ったときに生じる予約待機工程や、炊きあがった後の保温工程があり、これらの動作は予約プログラムや保温プログラムにより実行される。
【００３５】
炊飯動作が開始すると、まず、前炊き工程が開始される。前炊き工程は、水を略一定温度に保って、米に水を吸収させる工程である。この前炊き工程において、炊飯制御部２４は、鍋内の水の温度が米の糊化が始まる温度（約６０℃）以上にならないように、鍋温度センサ６の検出温度に基づいて鍋加熱部４の鍋加熱動作を制御する。このとき、炊飯制御部２４は、鍋加熱部４のオンオフを繰り返すデューティー制御を行い、鍋３を間欠加熱して、鍋温度を一定温度を保つように制御している。このように制御された前炊き工程において、米の吸水が促進される。
第１実施形態の炊飯器において、例えば、前炊き工程では、送風装置１２がＰＷＭ通電率が３０％で駆動され、循環ポンプ１３は停止している（ＰＷＭ通電率：０％）。このときに鍋内において発生する蒸気の温度は６０℃以下であり、高温度ではなく、発生量も少ないため、送風装置１２はＰＷＭ通電率３０％で駆動される。なお、以下に述べる各工程における具体的なＰＷＭ通電率の数値は、一例であり、炊飯条件等に応じて適宜好ましい値が設定される。
【００３６】
前炊き工程の開始から予め設定された時間が経過すると、昇温工程に移行する。昇温工程は、鍋３を鍋加熱部４により一気に加熱して、鍋内の水を沸騰状態（約１００℃）にする工程である。この昇温工程において、炊飯制御部２４は、鍋３を急速に加熟して鍋内の水を沸騰状態にするように、鍋加熱部４を制御する。この昇温工程において、送風装置１２はＰＷＭ通電率が７０％で駆動され、循環ポンプ１３は停止している（ＰＷＭ通電率：０％）。このときに鍋内において発生する蒸気の温度は徐々に高くなるため、送風装置１２はＰＷＭ通電率が７０％で駆動される。なお、第１実施形態の炊飯器において、昇温工程における送風装置１２はＰＷＭ通電率を７０％の一定値で駆動したが、温度上昇とともに徐々にＰＷＭ通電率を高くしてもよい。
【００３７】
上記のように昇温工程を実行することにより、鍋温度センサ６の検知温度若しくは内蓋温度センサ１１の検知温度（図示せず）が約１００℃に到達すると、沸騰維持工程に移行する。沸騰維持工程は、米の澱粉を糊化させて、糊化度を５０％〜６０％程度まで引き上げる工程である。この沸騰維持工程において、炊飯制御部２４は、鍋内の水の沸騰状態を維持するように鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０を制御する。より具体的には、炊飯制御部２４は、鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０のオンオフを一定時間間隔で繰り返すデューティー制御を行い、鍋３及び内蓋９を間欠加熱する。
【００３８】
沸騰維持工程においては、連続的に水を沸騰させるため、約１００℃の蒸気が大量に発生する。沸騰維持工程において発生した蒸気が鍋内に充満して、余分な蒸気が、蒸気排気口９ａから蒸気経路１７を通って送風経路１８に流れ込む。この沸騰維持工程においては、送風装置１２がＰＷＭ通電率１００％で駆動され、循環ポンプ１３は停止している（ＰＷＭ通電率：０％）。このように送風装置１２を駆動することにより、吸気口１５から吸い込まれた外気が、送風経路１８を通って排気口１６に向けて送風される。一方、蒸気経路１７から送風経路１８に流れ込んだ高温度の蒸気は、送風装置１２により吸い込まれた外気と送風経路１８内で混合される。このように送風経路１８における外気と蒸気との混合流体は、送風装置１２の風力により、蓋本体２の後側に形成された排気口１６から炊飯器外部へと排出される。高温度の蒸気（約１００℃）と常温の外気（例えば約２５℃）とを混合することにより、排出される混合流体の温度は、蒸気の温度よりも確実に低下させることができる。当該炊飯器においては、排気された蒸気温度は５０℃以下であった。
【００３９】
上記の沸騰維持工程を継続して実行することにより、鍋内の水がほとんど無くなり、鍋３の温度が水の沸点以上に上昇する。鍋温度センサ６は、鍋３の温度が水の沸点以上の特定温度（例えば約１３０℃）に到達したことを検知すると、蒸らし工程に移行する。蒸らし工程は、予熱を利用して余分な水分を蒸発させ、米の糊化度を１００％近くまで更に引き上げる工程である。この蒸らし工程において、炊飯制御部２４は、鍋３の温度が一定温度以下に下がる毎に、鍋３を加熱するように鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０の加熱動作を制御する。より具体的には、炊飯制御部２４は、鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０のオンオフを繰り返すデューティー制御を行い、鍋３及び内蓋９を間欠加熱して、鍋温度を約１００℃に保持する。また、この蒸らし工程においても、蒸気経路１７から蒸気が排出されるので、炊飯制御部２４は、送風装置１２をＰＷＭ通電率５０％で駆動制御する。ここでは、蒸らし工程は、鍋３の温度が一定温度以下に下がる毎に、鍋３を加熱するように鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０の加熱動作を制御する方式を記載したが、一定の時間加熱を停止する休止時間と、一定の時間鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０の加熱動作を行う追炊き時間とを繰り返す方式としてもよい。
【００４０】
なお、上記のように、蒸気経路１７から送風経路１８に流れ込んだ蒸気と、送風装置１２により吸い込まれた外気とを送風経路１８内で混合される動作は、前記の昇温工程及び沸騰維持工程における動作と同じである。但し、鍋内で発生する蒸気（湯気）は予熱を利用して余分な水分を蒸発させているので、量も少ないために、送風装置１２のＰＷＭ通電率は低く設定されている。
【００４１】
蒸らし工程においては、上記のように排気温度冷却部の送風装置１２が駆動制御されるとともに、蒸気循環強制部の循環ポンプ１３がＰＷＭ通電率７０％で駆動されている。このように循環ポンプ１３が駆動されることにより、内蓋９に形成された蒸気吸気口９ｂから、鍋内において発生した蒸気を吸気し、その吸気された蒸気が循環ポンプ１３を含む蒸気循環経路３２を介して再び内蓋９の上面に吐出される。このとき、内蓋９は内蓋加熱部１０により加熱されて高温度となっているため、蒸気循環経路３２からの蒸気が加熱されて過熱蒸気となり内蓋９に形成された吐出口（図示省略）から鍋内に吐出される。このように過熱蒸気が蒸らし工程の鍋内の米に吐出されて、鍋内の米粒の乾燥を防止しつつ、米粒を所望の温度に加熱することが可能となり、優れた食味を形成することができる高い炊飯性能を有する炊飯器となる。
【００４２】
蒸らし工程の開始から予め設定された時間が経過すると、蒸らし工程が終了し、全ての炊飯動作が終了する。第１実施形態の炊飯器においては、炊飯動作が終了すると自動的に保温工程に移行するよう構成されている。
【００４３】
上記のように、炊飯動作において、鍋内から蒸気が発生するのは、主に沸騰維持工程である。蒸気の発生量は、鍋内の水の残存量に依存するので、沸騰維持工程の前半が最も多く、それ以後は徐々に減少する。より具体的には、沸騰維持工程の継続時間が約１５分とすると、沸騰維持工程の開始から約５分間における蒸気の発生量が最も多い。一方、蒸らし工程においては、鍋内のほとんどの水が米により吸水されたか、又は蒸発した状態であるため、蒸気の発生量は沸騰維持工程に比べると格段に少なくなる。したがって、炊飯動作の進行状況に従って、送風装置１２の駆動制御を行って送風量を調整し、排気口１６から排気される蒸気温度を適切に低温化することができる。
【００４４】
また、蒸らし工程においては送風装置１２のＰＷＭ通電率が５０％であるため、この蒸らし工程において循環ポンプ１３をＰＷＭ通電率７０％で駆動しても、電源能力を大きくする必要がなく、送風装置１２及び循環ポンプ１３の両方を同時に駆動することが可能となる。この蒸らし工程においては、排気温度冷却部の送風装置１２の電動機及び蒸気循環強制部の循環ポンプ１３の電動機が同時に駆動されているが、それぞれの電動機の総合消費電力は、直流電源形成部２８が形成する直流電源の電力容量以下となるよう設定されている。即ち、第１実施形態の炊飯器において、各電動機に対するＰＷＭ通電率は、各電動機の総合消費電力が直流電源形成部２８の出力電力容量以下となるように、制御されている。
【００４５】
次に、第１実施形態の炊飯器における上記の炊飯動作についてフローチャートを参照しつつ説明する。図７及び図８は、第１実施形態の炊飯器の炊飯動作を示すフローチャートである。図７は前炊き工程から昇温工程までを示しており、図８は沸騰維持工程から炊飯動作終了までを示している。
【００４６】
まず、使用者により、鍋内に米と水がセットされ、炊飯メニューが選択されて、炊飯設定が実行される（ステップ１０１）。使用者が炊飯開始ボタンを押圧すると炊飯動作が開始する（ステップ１０２）。
炊飯動作が開始すると、加熱部である鍋加熱部４が駆動され（オンオフオンデューティサイクルの加熱動作：図６参照）、前炊き工程が開始される（ステップ１０３）。第１実施形態の炊飯器において、鍋加熱部４は同様のオンオフデューティサイクルで駆動制御されている。このとき、前炊き工程の経過時間が計測され（ステップ１０４）、前炊き工程の時間が予め設定されている所定時間（例えば２５分）を経過すると昇温工程に移行する（ステップ１０５）。前炊き工程が所定時間を経過するまでは、送風装置１２がＰＷＭ通電率３０％で駆動される（ステップ１０６）。このとき、前炊き工程における鍋温度が計測されており、鍋温度が６０℃を超えたことを検知したとき（ステップ１０７）、鍋加熱部４の駆動が停止される（ステップ１０８）。
【００４７】
上記のように前炊き工程が所定時間を経過すると昇温工程に移行して、再び鍋加熱部４が駆動される（ステップ１０９：オンデューティ比１００％の加熱動作：図６参照）。このとき、送風装置１２はＰＷＭ通電率７０％で駆動される（ステップ１１０）。ステップ１１１において、鍋温度が１００℃を超えたことを検知したとき、沸騰維持工程へ移行する。昇温工程においては、鍋温度が１００℃を超えるまで加熱動作及び送風動作（ＰＷＭ通電率７０％）が継続される。
【００４８】
図８に示すように、沸騰維持工程においては、加熱部である鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０が駆動され（ステップ１１２：オンオフオンデューティサイクルの加熱動作：図６参照）、送風装置１２がＰＷＭ通電率１００％で駆動される（ステップ１１３）。このとき、沸騰維持工程における鍋温度が計測されており、鍋温度が１３６℃を超えたことを検知したとき（ステップ１１４）、蒸らし工程へ移行する。沸騰維持工程においては、鍋温度が１３６℃を超えるまで加熱動作及び送風動作（ＰＷＭ通電率１００％）が継続される。
【００４９】
蒸らし工程においては、加熱部である鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０が駆動（ステップ１１５：オンオフオンデューティサイクルの加熱動作：図６参照）、送風装置１２がＰＷＭ通電率５０％で駆動される（ステップ１１６）。このとき、蒸らし工程の経過時間が計測される（ステップ１１７）。蒸らし工程が所定の時間、例えば１３分を経過したとき、当該炊飯動作は終了する（ステップ１１９）。蒸らし工程において、排気温度が５５℃以上か否かが判断される（ステップ１２０）。排気温度が５５℃以上であれば、送風装置１２をＰＷＭ通電率１００％で駆動し、循環ポンプ１３の駆動を停止する（ステップ１２４）。この状態において、鍋温度が１００℃以上か否かが判断され（ステップ１２５）、鍋温度が１００℃以上となったとき加熱部の駆動が停止されて（ステップ１２６）、ステップ１１７以降の蒸らし工程が実行される。一方、鍋温度が１００℃未満であれば、そのままの状態でステップ１１７以降の蒸らし工程が実行される。そして、蒸らし工程が所定時間、例えば１３分間経過したとき、炊飯動作は終了する（ステップ１１９）。
【００５０】
一方、ステップ１２０において排気温度が５５℃未満であれば、そのまま送風装置１２をＰＷＭ通電率５０％で駆動し、循環ポンプ１３をＰＷＭ通電率７０％で駆動する（ステップ１２１）。この状態において、鍋温度が１００℃以上となったとき加熱部の駆動が停止されて（ステップ１２３）、ステップ１１７以降の蒸らし工程が実行される。一方、鍋温度が１００℃未満であれば、そのままの状態でステップ１１７以降の蒸らし工程が実行される。そして、蒸らし工程が所定時間、例えば１３分間経過したとき、炊飯動作は終了する（ステップ１１９）。ここでは、蒸らし工程は、鍋３の温度が１００℃以上か否かが判断され、１００℃以下に下がる毎に、鍋３を加熱するように鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０の加熱動作を制御する方式を記載したが、一定の時間加熱を停止する休止時間と、一定の時間鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０の加熱動作を行う追炊き時間とを繰り返す方式としてもよい。
【００５１】
第１実施形態の炊飯器において、炊飯動作中の前炊き工程では鍋内の温度が約６０℃を維持するよう鍋底温度を検知して、加熱部を駆動している。従って、鍋内の温度は約６０℃までしか上昇しないため、蒸気経路１７から排出される蒸気はほとんどなく、蒸気の排気温度も６０℃であるため、制御部１４は送風装置１２に対してＰＷＭ通電率３０％の駆動信号を出力する。送風装置１２がＰＷＭ通電率３０％の駆動信号に相当する回転数で駆動動作することにより、排気口１６から排出される蒸気の排気温度を５０℃以下に低下させている。
【００５２】
昇温工程においては、鍋内の水を沸騰させる工程であるため、昇温工程の途中で蒸気が発生し、その蒸気温度は１００℃である。しかし、この昇温工程における全体的な蒸気量は極少量であるので、制御部１４は送風装置１２にＰＷＭ通電率７０％の駆動信号を出力する。送風装置１２がＰＷＭ通電率７０％の駆動信号に相当する回転数で駆動することにより、排気口１６から排出される蒸気の排気温度を５０℃以下に低下させている。
【００５３】
沸騰維持工程においては、鍋内の水を沸騰させ、鍋内の水分を米粒に十分吸水させて、残りの余分な水分を蒸発させる工程であり、この沸騰維持工程中において多量の蒸気が発生する。従って、蒸気経路１７からの蒸気は１００℃で蒸気量も多量になるため、制御部１４は送風装置１２にＰＷＭ通電率１００％の駆動信号を出力する。送風装置１２がＰＷＭ通電率１００％の駆動信号に相当する回転数で駆動することにより、排気口１６から排出される蒸気の排気温度を５０℃以下に低下させている。
【００５４】
蒸らし工程では、余分な水分がない状態で米粒を加熱することで、米粒が吸水した水分を蒸発させて乾燥させている。この状態で炊飯器から排出される蒸気は、米粒が吸水した水分と、鍋内に残った余分な水分が蒸発した蒸気である。このとき、循環ポンプ１３を動作させることにより、米粒から蒸発した水分を鍋内で循環させ、米粒を加熱しながら再度吸水させることができる。従って、外部に排出される蒸気は、鍋内に残った余分な水分が蒸発した蒸気であり、送風装置１２の回転数を低下させても、排出される蒸気温度を十分に低温化することができる。このとき、制御部１４は送風装置１２にＰＷＭ通電率５０％の駆動信号を出力する。送風装置１２がＰＷＭ通電率５０％の駆動信号に相当する回転数で駆動動作されることにより、排気口１６から排出される排気温度を５０℃以下に低下させることができる。
【００５５】
第１実施形態の炊飯器においては、送風装置１２がＰＷＭ制御機能付きであり、送風装置１２を駆動する工程で循環ポンプ１３を駆動する場合、送風装置１２へのＰＷＭ通電率を低下させている。このため、第１実施形態の炊飯器において、送風装置１２と循環ポンプ１３を同時駆動するとき、モータの消費電流を低下させるために送風装置１２を駆動する電源電圧を下げる必要がなく、送風装置１２と循環ポンプ１３とを同時駆動しても、電源回路を省電力化でコンパクト化することが可能な構成となる。
【００５６】
また、第１実施形態の炊飯器においては、送風装置１２を連続動作させているため、送風装置１２の停止時から動作時に発生する動作音が使用者に対して不快感を与えるような気になる音源となることがない。また、循環ポンプ１３は連続通電動作させることができるため、本来必要な排気循環能力で確実にポンプ動作させることが可能となる。
【００５７】
また、第１実施形態の炊飯器においては、排気口１６の排気温度を検出して、制御部１４に検出温度を出力する排気温度検出部である排気温度センサ２１を備えている。制御部１４は、排気温度検出センサ２１が検出した排気温度が一定温度以上（例えば、５５℃以上）であると判断すると、送風装置１２へのＰＷＭ通電率を上昇させ、且つ循環ポンプ１３を停止させている。このため、第１実施形態の炊飯器は、排出される蒸気温度が低温化されていない状態を検知した場合には、送風装置１２のＰＷＭ通電率を上昇させて、送風装置１２の回転数を上げ、排気口１６から排出される蒸気温度を確実に低温化することができる構成である。
【００５８】
また、第１実施形態の炊飯器は、蒸らし工程において、排気温度検出部である排気温度センサ２１により排気口１６から排気される蒸気温度を検出する構成を有している。このため、第１実施形態の炊飯器においては、吸気口の目詰まりや、循環ポンプ１３の不具合により、送風装置１２により排気口１６から排出される蒸気の排気温度が、所定温度以上（例えば、５５℃以上）になった場合には、炊飯制御部２４は、送風装置１２へのＰＷＭ通電率を最高通電率である１００％まで通電率をあげて排気温度を低下させている。このとき、循環ポンプ１３の通電を停止することにより、直流電源形成部２８の電源供給能力内で送風装置１２のＰＷＭ通電率１００％の稼働が可能となる。
【００５９】
また、第１実施形態の炊飯器において、循環ポンプ１３をＰＷＭ制御機能付きとすることにより、制御部１４は、排気温度検出部である排気温度センサ２１が検出した排気温度が一定温度以上（例えば、５０℃以上）であると判断すると、送風装置１２へのＰＷＭ通電率を上昇し、且つ循環ポンプ１３のＰＷＭ通電率を下降するよう構成してもよい。このように構成された炊飯器においては、排出される蒸気温度が低温化されていない状態を検知したとき、送風装置１２のＰＷＭ通電率を上昇して、送風装置１２の回転数を上昇させ、且つ環ポンプ１３のＰＷＭ通電率を下降させて、排気される蒸気温度をさらに低温化することが可能な構成となる。このように構成された炊飯器においては、当該炊飯器の直流電源形成部２８の電源供給能力内で、送風装置１２及び循環ポンプ１３の動作を制御することにより、炊飯性能の改善を図ることができる構成となる。
【００６０】
また、第１実施形態の炊飯器においては、鍋温度を検知する鍋温度検知部である鍋温度センサ６を備えており、制御部１４が炊飯メニューに対応する炊飯プログラム及び鍋温度検知センサ６による検知温度とに基づいて加熱部を制御することにより、前炊き工程、昇温工程、沸騰維持工程、蒸らし工程等を含む炊飯動作を行っている。そして、当該炊飯器においては、送風装置１２を少なくとも昇温工程、沸騰工程、及び蒸らし工程において駆動させており、かつ、蒸らし工程においては、循環ポンプ１３を駆動させるよう構成している。このように構成された第１実施形態の炊飯器において、蒸らし工程は、鍋内の水分が米粒に完全に吸水され、余分な水分を蒸発させる工程であり、沸騰維持工程を継続して実行することにより、鍋内の水がほとんど無くなり、鍋３の温度が水の沸点以上の特定温度に上昇したことを、鍋温度検知センサ６が検知した検知温度が一定温度以上になったことにより、制御部１４が検知して、蒸らし工程に移行している。蒸らし工程では、余分な水分がない状態で米粒を加熱することにより、米粒が吸水した水分を蒸発させて乾燥させている。この状態で当該炊飯器から排出される蒸気は、米粒が吸水した水分と、鍋内に残った余分な水分が蒸発した蒸気である。このときに、蒸気循環強制部の循環ポンプ１３を動作させることにより、米粒から蒸発した水分を鍋内で循環させ米粒を加熱しながら再度吸水させることが可能となる。従って、外部に排出される蒸気は、鍋内に残った余分な水分が蒸発した蒸気であり、送風装置１２の回転数を低下させても、排出される蒸気温度を十分に低温化することができる。
【００６１】
第１実施形態の炊飯器は、炊飯動作の各工程において、排気温度冷却部の送風装置１２の電動機及び蒸気循環強制部の循環ポンプ１３の電動機が同時に駆動されたとしても、それぞれの電動機の総合消費電力は、直流電源形成部２８が形成する直流電源の電力容量以下となるようＰＷＭ制御されている。
【００６２】
上記のように、第１実施形態の炊飯器においては、炊飯動作の各工程において、送風装置１２及び循環ポンプ１３を所望の値でＰＷＭ制御を行う構成であるため、各工程において送風装置１２と循環ポンプ１３を適切な駆動状態となるように容易に制御することが可能であり、且つ電源電力の容量を考慮した駆動制御を行うことが可能となる。従って、第１実施形態の炊飯器においては、炊飯中に鍋内に生じる高温度の蒸気を加熱して過熱蒸気を生成して、生成された過熱蒸気を鍋内に導いて炊飯性能を高めることと、炊飯器外部に排出される蒸気の低温化を図って安全性を高めることを同時に達成することができるとともに、且つエネルギー効率を高めて省エネルギー化を図った炊飯器を提供することができる。
【００６３】
なお、第１実施形態の炊飯器においては、送風制御部２５が炊飯動作の各工程において送風装置１２を駆動制御する構成で説明したが、蒸気経路１７を通る蒸気の量を判定し、その判定結果に応じて送風装置１２の風力（ファンの回転数）を制御するよう構成してもよい。蒸気経路１７を通る蒸気の量の判定方法については、上記のように各工程により判定する方法の他に、白米、無洗米、玄米、おかゆ等の米の種類や炊き方を示す炊飯メニューに基づいて判定する方法、ふきこぼれ回数を検出する手段を設けて、そのふきこぼれ回数に基づいて判定する方法、加熱部による加熱状態に基づいて判定する方法、等がある。
【００６４】
また、蓋本体２の天壁の内側面に、送風制御部２５に接続された外気温度を検出する外気温度センサを設置して、その外気温度センサからの外気温度情報に基づいて送風装置１２の風力（ファンの回転数）を各工程において制御してもよい。第１実施形態の炊飯器においては、送風装置１２及び循環ポンプ１３を所望の値でＰＷＭ制御を行うことが可能であるため、各種の環境情報に応じて各工程における送風装置１２及び循環ポンプ１３を適切な駆動状態で制御することが可能である。
【００６５】
《第２実施形態》
以下、本発明に係る第２実施形態の炊飯器について説明する。第２実施形態の炊飯器において、前述の第１実施形態の炊飯器と異なる点は、送風装置及び循環ポンプの制御方法であり、その他の点は前述の第１実施形態の炊飯器と同じである。このため、第２実施形態の炊飯器においては、図１及び図２に示した炊飯器を参照し、第１実施形態の炊飯器と同じ機能、構成を有するものには同じ符号を付して、その説明は第１実施形態における説明を適用する。
【００６６】
図９は、第２実施形態の炊飯器の炊飯動作における鍋３の温度変化、及び鍋加熱部４と送風装置１２と循環ポンプ１３の駆動状態を示す図である。図９に示す鍋３の温度変化は、鍋温度センサ６が検出した温度を示している。
【００６７】
第２実施形態の炊飯器においては、送風装置１２及び循環ポンプ１３の駆動においてパターン制御を行っている。図１０は、送風装置１２及び循環ポンプ１３に対するパターン制御において用いられる具体的な駆動パターンを示す図である。第２実施形態の炊飯器においては、４つの駆動パターンにより送風装置１２及び循環ポンプ１３が駆動制御されているが、本発明はこれらの駆動パターンに限定されるものではなく、送風装置１２及び循環ポンプ１３は炊飯条件等に応じて各種の駆動パターンにより駆動制御される。
【００６８】
図１０に示すように、送風装置１２及び循環ポンプ１３は８秒周期のオンオフデューティサイクルで制御されている（間欠動作）。パターン１は、送風装置１２が５秒間オン状態で駆動され、循環ポンプ１３が常時オフ状態である。パターン２は、送風装置１２が６秒間オン状態で駆動され、循環ポンプ１３が常時オフ状態である。パターン３は、送風装置１２が７秒間オン状態で駆動され、循環ポンプ１３が常時オフ状態である。そして、パターン４は、送風装置１２が４秒間オン状態で駆動され、循環ポンプ１３が４秒間オン状態で駆動される。このとき、循環ポンプ１３は、送風装置１２のオフ状態の時にオン通電されており、送風装置１２と循環ポンプ１３に対して同時に電圧印加されることがないように、デッド時間が設定されている。このため、第２実施形態の炊飯器においては、送風装置１２と循環ポンプ１３の実質的な通電時間が４秒未満（約３．８秒）に設定されている。
【００６９】
第２実施形態の炊飯器においては、図１０に示すパターン１〜４で駆動するための駆動制御プログラムが記憶部に記憶されており、炊飯動作における各工程において制御部１４の送風制御部２５及び循環ポンプ制御部２６が適切なパターンを適宜設定して、送風装置１２及び循環ポンプ１３が駆動制御される。
【００７０】
次に、第２実施形態の炊飯器における具体的な炊飯動作について説明する。
まず、使用者により、鍋内に米と水がセットされ、操作部２２において炊飯メニューが選択されて、炊飯開始が指示されると、選択された炊飯メニューに応じた炊飯プログラムに従って当該炊飯器は炊飯動作を開始する。
【００７１】
炊飯動作が開始されると、前炊き工程が開始し、この前炊き工程において、炊飯制御部２４は、鍋内の水の温度が米の糊化が始まる温度（約６０℃）以上にならないように、鍋温度センサ６の検出温度に基づいて加熱部である鍋加熱部４の鍋加熱動作を制御する。前炊き工程において、送風装置１２及び循環ポンプ１３はパターン１で駆動制御される。即ち、送風装置１２は５秒間オン状態で間欠駆動され、循環ポンプ１３はオフ状態である。このときに鍋内において発生する蒸気の温度は６０℃以下であり、高温度ではなく、発生量も少ないため、送風装置１２は５秒間オン状態の間欠駆動である。なお、以下に述べる各工程における具体的なオン通電時間は、一例であり、炊飯条件等に応じて適宜好ましい値が設定される。
【００７２】
前炊き工程の開始から予め設定された時間が経過すると、昇温工程に移行する。昇温工程においては、鍋３を加熱部である鍋加熱部４により一気に加熱して、鍋内の水を沸騰状態（約１００℃）にする工程であるため、送風装置１２及び循環ポンプ１３はパターン２で駆動制御される。即ち、送風装置１２は６秒間オン状態で間欠駆動され、循環ポンプ１３はオフ状態である。なお、昇温工程においては蒸気の温度が徐々に高くなるため、昇温工程の後半においてはパターン３により送風装置１２を駆動制御してもよい。
【００７３】
上記のように昇温工程を実行することにより、鍋温度センサ６の検知温度若しくは内蓋温度センサ１１の検知温度（図示せず）が約１００℃に到達すると、沸騰維持工程に移行する。沸騰維持工程は、米の澱粉を糊化させて、糊化度を５０％〜６０％程度まで引き上げる工程である。この沸騰維持工程において、炊飯制御部２４は、鍋内の水の沸騰状態を維持するように鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０を制御する。このとき、炊飯制御部２４は、鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０のオンオフを繰り返すデューティーサイクルで制御を行い、鍋３及び内蓋９を間欠加熱する。
【００７４】
沸騰維持工程においては、連続的に水を沸騰させるため、約１００℃の蒸気が大量に発生する。沸騰維持工程において発生した蒸気が鍋内に充満して、余分な蒸気が、蒸気排気口９ａから蒸気経路１７を通って送風経路１８に流れ込む。この沸騰維持工程においては、送風装置１２及び循環ポンプ１３がパターン３で駆動される。即ち、送風装置１２は７秒間オン状態で間欠駆動され、循環ポンプ１３はオフ状態である。このように送風装置１２を駆動することにより、吸気口１５から吸い込まれた外気が、送風経路１８を通って排気口１６に向けて送風される。一方、蒸気経路１７から送風経路１８に流れ込んだ高温度の蒸気は、送風装置１２により吸い込まれた外気と送風経路１８内で混合される。このように送風経路１８における外気と蒸気との混合流体は、送風装置１２の風力により、蓋本体２の後側に形成された排気口１６から炊飯器外部へと排出される。高温度の蒸気（約１００℃）と常温の外気（例えば約２５℃）とを混合することにより、排出される混合流体の温度は、炊飯時に生じる高温度の蒸気の温度よりも確実に低下させることができる。当該炊飯器においては、排気された蒸気温度は５０℃以下であった。
【００７５】
上記の沸騰維持工程を継続して実行することにより、鍋内の水がほとんど無くなり、鍋３の温度が水の沸点以上に上昇する。鍋温度センサ６は、鍋温度が水の沸点以上の特定温度（例えば約１３０℃）に到達したことを検知すると、蒸らし工程に移行する。蒸らし工程は、予熱を利用して余分な水分を蒸発させ、米の糊化度を１００％近くまで更に引き上げる工程である。この蒸らし工程において、炊飯制御部２４は、鍋３の温度が一定温度以下に下がる毎に、鍋３を加熱するように鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０を制御する。より具体的には、炊飯制御部２４は、鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０のオンオフを繰り返すデューティー制御を行い、鍋３及び内蓋９を間欠加熱する。また、この蒸らし工程においても、蒸気経路１７から蒸気が排出されるので、炊飯制御部２４は、送風装置１２及び循環ポンプ１３をパターン制御する。蒸らし工程においては、送風装置１２が３．８秒間オン状態で間欠駆動され、循環ポンプ１３が３．８秒間オン状態で間欠駆動されるパターン４で駆動される。ここでは、蒸らし工程は、鍋３の温度が一定温度以下に下がる毎に、鍋３を加熱するように鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０の加熱動作を制御する方式を記載したが、一定の時間加熱を停止する休止時間と、一定の時間鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０の加熱動作を行う追炊き時間とを繰り返す方式としてもよい。
【００７６】
なお、上記のように、蒸気経路１７から送風経路１８に流れ込んだ蒸気と、送風装置１２により吸い込まれた外気とを送風経路１８内で混合される動作は、前記の昇温工程及び沸騰維持工程における動作と同じである。但し、鍋内で発生する蒸気は予熱を利用して余分な水分を蒸発させているので、量も少ないために、送風装置１２の駆動パターンはオン時間が短く設定されている。
【００７７】
また、蒸らし工程においては、上記のように排気温度冷却部の送風装置１２が駆動制御されるとともに、蒸気循環強制部の循環ポンプ１３が３．８秒間オン状態で間欠駆動されることにより、内蓋９に形成された蒸気吸気口９ｂから、鍋内において発生した蒸気を吸気し、その吸気された蒸気が循環ポンプ１３を含む蒸気循環経路を介して再び内蓋９の上面に吐出される。このとき、内蓋９は内蓋加熱部１０により加熱されて高温度となっているため、循環ポンプ１３からの蒸気が加熱されて過熱蒸気となり内蓋９に形成された吐出口（図示省略）から鍋内に吐出される。このように過熱蒸気が蒸らし工程の鍋内の米に吐出されて、鍋内の米粒の乾燥を防止しつつ、米粒を所望の温度に加熱することにより、優れた食味を形成する高い炊飯性能を有する炊飯器となる。
【００７８】
蒸らし工程の開始から予め設定された時間が経過すると、蒸らし工程が終了し、全ての炊飯動作が終了する。第２実施形態の炊飯器においては、炊飯動作が終了すると自動的に保温工程に移行するよう構成されている。
【００７９】
上記のように、第２実施の形態の炊飯器において、炊飯動作の進行状況に従って、送風装置１２の駆動制御を行って送風量を調整し、排気口１６から排気される蒸気温度を適切に低温化することができるとともに、蒸らし工程において循環ポンプ１３をパターン制御することにより、鍋内の米粒の乾燥を防止しつつ、米粒を所望の温度に加熱することにより、高い炊飯性能を保有する炊飯器となる。
また、蒸らし工程においては送風装置１２及び循環ポンプ１３が間欠駆動されるパターン４で駆動制御されるため、この蒸らし工程において送風装置１２及び循環ポンプ１３を実質的に同時に駆動することが可能となる。この蒸らし工程においては、排気温度冷却部の送風装置１２の電動機及び蒸気循環強制部の循環ポンプ１３の電動機が実質的に同時に駆動されているが、そのときの各電動機に対するオンオフ通電時間が交互になっているため、直流電源形成部２８が形成する直流電源の電力容量は、それぞれの電動機を同時にオン通電したときの総合消費電力より低く設定されている。
【００８０】
次に、第２実施形態の炊飯器における上記の炊飯動作についてフローチャートを参照しつつ説明する。図１１及び図１２は、第２実施形態の炊飯器の炊飯動作を示すフローチャートである。図１１は前炊き工程から昇温工程までを示しており、図１２は沸騰維持工程から炊飯動作終了までを示している。
【００８１】
まず、使用者により、鍋内に米と水がセットされ、炊飯メニューが選択されて、炊飯設定が実行される（ステップ２０１）。使用者が炊飯開始ボタンを押圧すると炊飯動作が開始する（ステップ２０２）。
炊飯動作が開始すると、加熱部である鍋加熱部４が駆動され（オンオフオンデューティサイクルの加熱動作：図９参照）、前炊き工程が開始される（ステップ２０３）。第２実施形態の炊飯器において、鍋加熱部４は同様のオンオフデューティサイクルで駆動制御されている。このとき、前炊き工程の経過時間が計測され（ステップ２０４）、前炊き工程の時間が予め設定されている所定時間（例えば２５分）を経過すると昇温工程に移行する（ステップ２０５）。ステップ２０５において前炊き工程が所定時間を経過する前は送風装置１２及び循環ポンプ１３がパターン１で駆動される（ステップ２０６）。即ち、送風装置１２のみが５秒間オン状態の間欠状態で駆動される。このとき、前炊き工程における鍋温度が計測されており、鍋温度が６０℃を超えたことを検知したとき（ステップ２０７）、鍋加熱部４の駆動が停止される（ステップ２０８）。
【００８２】
上記のように前炊き工程が所定時間を経過すると昇温工程に移行して、再び鍋加熱部４が駆動される（ステップ２０９：オンデューティ比１００％の加熱動作：図９参照）。このとき、送風装置１２及び循環ポンプ１３がパターン２で駆動される（ステップ２１０）。即ち、送風装置１２のみが６秒間オン状態で間欠駆動される。ステップ２１１において、鍋温度が１００℃を超えたことを検知したとき、沸騰維持工程へ移行する。昇温工程においては、鍋温度が１００℃を超えるまで加熱動作及び送風動作（パターン２）が継続される。
【００８３】
図１２に示すように、沸騰維持工程においては、加熱部である鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０が駆動され（ステップ２１２：オンオフオンデューティサイクルの加熱動作：図９参照）、送風装置１２及び循環ポンプ１３がパターン３で駆動される（ステップ２１３）。即ち、送風装置１２のみが７秒間オン状態で間欠駆動される。このとき、沸騰維持工程における鍋温度が計測されており、鍋温度が１３６℃を超えたことを検知したとき（ステップ２１４）、蒸らし工程へ移行する。沸騰維持工程においては、鍋温度が１３６℃を超えるまで加熱動作及び送風動作（パターン３）が継続される。
【００８４】
蒸らし工程においては、鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０が駆動（オンオフオンデューティ制御の加熱動作：図９参照）され（ステップ２１５）、送風装置１２及び循環ポンプ１３がパターン４で駆動される（ステップ２１６）。即ち、送風装置１２及び循環ポンプ１３が、４秒間（実質３．８秒）オン状態で交互に駆動される。このとき、蒸らし工程の経過時間が計測される（ステップ２１７）。蒸らし工程が所定の時間、例えば１３分を経過したとき、当該炊飯動作は終了する（ステップ２１９）。蒸らし工程においては、排気温度が検知されている（ステップ２２０）。ステップ２２１において、排気温度が５５℃以上か否かが判断される。排気温度が５５℃未満であれば、送風装置１２及び循環ポンプ１３がパターン４で駆動される（ステップ２２２）。この状態において、鍋温度が１００℃以上となったことを検知したとき（ステップ２２３）、加熱部の駆動が停止されて（ステップ２２４）、ステップ２１７以降の蒸らし工程が実行される。鍋温度が１００℃未満であれば、そのままの状態でステップ２１７以降の蒸らし工程が実行される。そして、蒸らし工程が所定時間、例えば１３分間経過したとき、炊飯動作は終了する（ステップ２１９）。
【００８５】
一方、ステップ２２１において排気温度が５５℃以上であれば、送風装置１２がパターン３で駆動される（ステップ２２５）。即ち、送風装置１２のみが７秒間オン状態で間欠駆動される。この状態において、鍋温度が１００℃以上となったことを検知したとき（ステップ２２６）、加熱部の駆動が停止されて（ステップ２２７）、ステップ２１７以降の蒸らし工程が実行される。鍋温度が１００℃未満であれば、そのままの状態でステップ２１７以降の蒸らし工程が実行される。そして、蒸らし工程が所定時間、例えば１３分間経過したとき、炊飯動作は終了する（ステップ２１９）。ここでは、蒸らし工程は、鍋３の温度が１００℃以上か否かが判断され、１００℃以下に下がる毎に、鍋３を加熱するように鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０の加熱動作を制御する方式を記載したが、一定の時間加熱を停止する休止時間と、一定の時間鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０の加熱動作を行う追炊き時間とを繰り返す方式としてもよい。
【００８６】
第２実施形態の炊飯器においては、炊飯動作中の前炊き工程で鍋内の温度を約６０℃になるよう鍋底温度を検知して、加熱部を駆動制御している。従って、鍋内の温度は約６０℃までしか上昇しないため、蒸気経路１７から排出される蒸気はほとんどなく、蒸気の排気温度も約６０℃であるため、送風装置１２はパターン１の５秒間オン時間−３秒間オフ時間の繰り返しで、排気口１６から排出される蒸気の排気温度を５０℃以下に低下させることができる。
【００８７】
昇温工程においては、鍋内の水を沸騰させる工程であるため、昇温工程の途中で蒸気が発生するが、全体的には蒸気量は極少量であるため、送風装置１２はパターン２の６秒間オン時間−２秒間オフ時間の繰り返し駆動で、排気口１６から排出される蒸気の排気温度を５０℃以下に低下させることができる。
【００８８】
沸騰維持工程においては、鍋内の水を沸騰させ、鍋内の水分を米粒に十分吸水させて、残りの余分な水分を蒸発させる工程であり、この沸騰維持工程中において多量の蒸気が発生する。従って、蒸気経路１７からの蒸気は１００℃で蒸気量も多量になるので、送風装置１２はパターン３の７秒間オン時間−１秒間オフ時間の繰り返し駆動で、排気口１６から排出される蒸気の排気温度を５０℃以下に低下させることができる。
【００８９】
蒸らし工程では、余分な水分がない状態で米粒を加熱することで、米粒が吸水した水分を蒸発させて乾燥させている。この状態で炊飯器から排出される蒸気は、米粒が吸水した水分と、鍋内に残った余分な水分が蒸発した蒸気である。このとき、循環ポンプ１３を動作させることにより、米粒から蒸発した水分を鍋内で循環させ、米粒を加熱しながら再度吸水させることができる。従って、外部に排出される蒸気は、鍋内に残った余分な水分が蒸発した蒸気であり、送風装置１２の回転数を低下させても、排出される蒸気温度を十分に低温化することができる。このとき、送風装置１２はパターン４の４秒間オン時間−４秒間オフ時間の繰り返しで駆動され、循環ポンプ１３は同じくパターン４の４秒間オフ時間−４秒間オン時間の繰り返しで駆動されることにより、排気口１６から排出される蒸気の排気温度を５０℃以下に低下させることができる。
【００９０】
上記のように、第２実施形態の炊飯器においては、制御部１４は、送風装置１２及び循環ポンプ１３のそれぞれに対してデューティー制御を行っている。送風装置１２を駆動する工程において循環ポンプ１３を駆動する場合には、送風装置１２を駆動する時間比率（デューティー通電率）を下げて、送風装置１２を駆動しないオフ時間に循環ポンプ１３を駆動するよう構成されている。従って、第２実施形態の炊飯器においては、送風装置１２及び循環ポンプ１３に対して同時に電源を供給する駆動を行わないため、直流電力を供給する直流電源形成部は省電力化でコンパクト化することが可能となる。
【００９１】
上記のように、第２実施形態の炊飯器においては、炊飯動作の各工程において、送風装置１２及び循環ポンプ１３を予め設定した駆動パターンにより制御する構成であるため、各工程において送風装置１２及び循環ポンプ１３を容易に制御することが可能であり、且つ電源電力の容量を考慮した適切な駆動制御を行うことが可能となる。従って、第２実施形態の炊飯器においては、炊飯中に鍋内に生じる高温度の蒸気を加熱して過熱蒸気を生成して、生成された過熱蒸気を鍋内に導いて炊飯性能を高めることと、炊飯器外部に排出される蒸気の低温化を図って安全性を高めることを同時に達成することができ、且つエネルギー効率を高めて省エネルギー化を図った炊飯器を提供することができる。
【００９２】
《第３実施形態》
以下、本発明に係る第３実施形態の炊飯器について説明する。第３実施形態の炊飯器において、前述の第１実施形態の炊飯器と異なる点は、直流電源形成部からの直流電源の電圧を変更する電源電圧変更部を設けたことと、送風装置及び循環ポンプの制御方法である。その他の点は前述の第１実施形態の炊飯器と同じであるため、第３実施形態の炊飯器においては、図１及び図２に示した炊飯器を参照し、第１実施形態の炊飯器と同じ機能、構成を有するものには同じ符号を付して、その説明は第１実施形態における説明を適用する。
【００９３】
図１３は、第３実施形態の炊飯器の構成を示すブロック図である。図１３に示すように、第３実施形態の炊飯器は、交流電源２７からの電力が直流電源形成部２８と加熱駆動部３３に供給される。交流電源２７からの電力は、直流電源形成部２８において直流に変換されて電源電圧変更部３１及び当該炊飯器における各要素を制御するマイクロコンピュータである制御部１４等に対して所望の直流電圧を供給している。そして、電源電圧変更部３１においては、所望の電源電圧を形成して、送風装置１２を駆動する送風駆動部２９、循環ポンプ１３を駆動する循環ポンプ駆動部３０に対して所望の直流電圧を供給している。
【００９４】
制御部１４は、炊飯及び保温動作を制御する炊飯制御部２４、送風装置１２を駆動制御する送風制御部２５、及び循環ポンプ１３を駆動制御する循環ポンプ制御部２６を含んでいる。また、制御部１４の炊飯制御部２４には、鍋温度センサ６、内蓋温度センサ１１、排気温度センサ２１等の温度検出部である各センサからの各種検出データが入力されて、炊飯プログラム及び保温プログラム等に従った炊飯動作が実行される。
【００９５】
送風制御部２５からの制御信号は、送風駆動部２９に入力されて、使用者が選択した炊飯メニューの炊飯プログラムに従った送風装置１２に対する所望の駆動信号が形成される。また、循環ポンプ制御部２６からの制御信号は、循環ポンプ駆動部３０に入力されて、使用者が選択した炊飯メニューの炊飯プログラムに従った循環ポンプ１３に対する所望の駆動信号が形成される。
【００９６】
以上のように、第３実施形態の炊飯器においては、直流電源形成部２８からの直流電源の電圧を変更する電源電圧変更部３１が設けられており、送風装置１２及び循環ポンプ１３に対する電源電圧が制御されるよう構成されている。
【００９７】
図１４は、第３実施形態の炊飯器の炊飯動作における鍋３の温度変化、及び鍋加熱部４と送風装置１２と循環ポンプ１３の駆動状態を示す図である。図１４に示す鍋３の温度変化は、鍋温度センサ６が検出した温度を示している。
第３実施形態の炊飯器においては、各工程において送風装置１２及び循環ポンプ１３の電源電圧の制御が行われている。
【００９８】
次に、第３実施形態の炊飯器における具体的な炊飯動作について説明する。
まず、使用者により、鍋内に米と水がセットされ、操作部２２において炊飯メニューが選択されて、炊飯開始が指示されると、選択された炊飯メニューに応じた炊飯プログラムに従って当該炊飯器は炊飯動作を開始する。
【００９９】
炊飯動作が開始されると、前炊き工程が開始し、この前炊き工程において、炊飯制御部２４は、鍋内の水の温度が米の糊化が始まる温度（約６０℃）以上にならないように、鍋温度センサ６の検出温度に基づいて加熱部である鍋加熱部４の鍋加熱動作を制御する。このとき、炊飯制御部２４は、鍋加熱部４のオンオフを繰り返すデューティー制御を行い、鍋３を間欠加熱して、鍋温度を一定温度に保つように制御している。このように制御された前炊き工程において、米の吸水が促進される。
前炊き工程において、送風装置１２は１２Ｖの電源電圧にて駆動され、循環ポンプ１３は０Ｖの電源電圧であり、オフ状態である。このときに鍋内において発生する蒸気の温度は６０℃以下であり、高温度ではなく、発生量も少ないため、送風装置１２は１２Ｖで駆動される。
【０１００】
前炊き工程の開始から予め設定された時間が経過すると、昇温工程に移行する。昇温工程においては、鍋３を加熱部である鍋加熱部４により一気に加熱して、鍋内の水を沸騰状態（約１００℃）にする工程であるため、送風装置１２は１４Ｖで駆動される。このとき、循環ポンプ１３はオフ状態である。なお、昇温工程においては蒸気の温度が徐々に高くなるため、昇温工程の後半においては、送風装置１２の電源電圧を上昇させてもよい。
【０１０１】
上記のように昇温工程を実行することにより、鍋温度センサ６の検知温度若しくは内蓋温度センサ１１の検知温度（図示せず）が約１００℃に到達すると、沸騰維持工程に移行する。沸騰維持工程は、米の澱粉を糊化させて、糊化度を５０％〜６０％程度まで引き上げる工程である。この沸騰維持工程において、炊飯制御部２４は、鍋内の水の沸騰状態を維持するように、鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０のオンオフを繰り返すデューティー制御を行い、鍋３及び内蓋９を間欠加熱する。
【０１０２】
沸騰維持工程においては、連続的に水を沸騰させるため、約１００℃の蒸気が大量に発生する。沸騰維持工程において発生した蒸気が鍋内に充満して、余分な蒸気が、蒸気排気口９ａから蒸気経路１７を通って送風経路１８に流れ込む。送風装置１２は最大入力電圧である１６Ｖの電源電圧で駆動される。一方、循環ポンプ１３の入力電圧は０Ｖであり、オフ状態である。このように送風装置１２を駆動することにより、吸気口１５から吸い込まれた外気が、送風経路１８を通って排気口１６に向けて送風される。一方、蒸気経路１７から送風経路１８に流れ込んだ高温度の蒸気は、送風装置１２により吸い込まれた外気と送風経路１８内で混合される。このように送風経路１８における外気と蒸気との混合流体は、送風装置１２の風力により、蓋本体２の後側に形成された排気口１６から炊飯器外部へと排出される。
【０１０３】
上記の沸騰維持工程を継続して実行することにより、鍋内の水がほとんど無くなり、鍋３の温度が水の沸点以上に上昇する。鍋温度センサ６は、鍋温度が水の沸点以上の特定温度（例えば約１３０℃）に到達したことを検知すると、蒸らし工程に移行する。蒸らし工程は、予熱を利用して余分な水分を蒸発させ、米の糊化度を１００％近くまで更に引き上げる工程である。この蒸らし工程において、炊飯制御部２４は、鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０のオンオフを繰り返すデューティー制御を行い、鍋３の温度が１００℃に維持されるように間欠加熱される。また、この蒸らし工程において、蒸気経路１７から蒸気が排出されるので、炊飯制御部２４は、送風装置１２を１０Ｖで駆動し、循環ポンプ１３を２０Ｖの入力電源で駆動する。
蒸らし工程では、鍋内で発生する蒸気は、予熱を利用して余分な水分を蒸発させているので、量も少ないために、送風装置１２の駆動電圧は低く設定されている。ここでは、蒸らし工程は、鍋３の温度が一定温度以下に下がる毎に、鍋３を加熱するように鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０の加熱動作を制御する方式を記載したが、一定の時間加熱を停止する休止時間と、一定の時間鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０の加熱動作を行う追炊き時間とを繰り返す方式としてもよい。
【０１０４】
上記のように、蒸らし工程において、上記のように排気温度冷却部の送風装置１２が駆動制御されるとともに、蒸気循環強制部の循環ポンプ１３が２０Ｖで駆動されるため、内蓋９に形成された蒸気吸気口９ｂから、鍋内において発生した蒸気が吸気され、その吸気された蒸気が循環ポンプ１３を含む蒸気循環経路３２を介して再び内蓋９の上面に吐出される。このとき、内蓋９は内蓋加熱部１０により加熱されて高温度となっているため、循環ポンプ１３からの蒸気が加熱されて過熱蒸気となり内蓋９に形成された吐出口（図示省略）から鍋内に吐出される。このように過熱蒸気が蒸らし工程の鍋内の米に吐出されて、鍋内の米粒の乾燥を防止しつつ、米粒を所望の温度に加熱することにより、高い炊飯性能を保有する炊飯器となる。
【０１０５】
上記のように、蒸らし工程においては、排気温度冷却部の送風装置１２の電動機及び蒸気循環強制部の循環ポンプ１３の電動機を同時駆動しているが、それぞれの電動機の総合消費電力は直流電源形成部２８が形成する直流電源の電力容量以下となるよう、それぞれの電動機に対する印加電圧が制御されている。
【０１０６】
蒸らし工程の開始から予め設定された時間が経過すると、蒸らし工程が終了し、全ての炊飯動作が終了する。第３実施形態の炊飯器においては、炊飯動作が終了すると自動的に保温工程に移行するよう構成されている。
【０１０７】
上記のように、第３実施の形態の炊飯器において、炊飯動作の各工程に従って、送風装置１２の駆動制御を行って送風量を調整し、排気口１６から排気される蒸気温度を適切に低温化することができるとともに、蒸らし工程において循環ポンプ１３を駆動することにより、鍋内の米粒の乾燥を防止しつつ、米粒を所望の温度に加熱することにより、優れた食味を形成する高い炊飯性能を有する炊飯器となる。
また、蒸らし工程においては送風装置１２及び循環ポンプ１３のそれぞれの入力電源電圧が制御され、送風装置１２の入力電源電圧を低下させることで消費電流を下げているため、直流電源形成部２８が形成する直流電源の電力容量は、それぞれの電動機を同時にオン通電したときの総合消費電力より低く設定することができ、この蒸らし工程において送風装置１２及び循環ポンプ１３を同時に駆動することが可能となる。
【０１０８】
次に、第３実施形態の炊飯器における上記の炊飯動作についてフローチャートを参照しつつ説明する。図１５及び図１６は、第３実施形態の炊飯器の炊飯動作を示すフローチャートである。図１５は前炊き工程から昇温工程までを示しており、図１６は沸騰維持工程から炊飯動作終了までを示している。
【０１０９】
まず、使用者により、鍋内に米と水がセットされ、炊飯メニューが選択されて、炊飯設定が実行される（ステップ３０１）。使用者が炊飯開始ボタンを押圧すると炊飯動作が開始する（ステップ３０２）。
炊飯動作が開始すると、加熱部である鍋加熱部４が駆動され（オンオフオンデューティサイクルの加熱動作：図１４参照）、前炊き工程が開始される（ステップ３０３）。第３実施形態の炊飯器において、鍋加熱部４は同様のオンオフデューティサイクルで駆動制御されている。このとき、前炊き工程の経過時間が計測され（ステップ３０４）、前炊き工程の経過時間が予め設定されている所定時間（例えば２５分）を経過したか否かが判定される（ステップ３０５）。前炊き工程の経過時間が所定時間を経過すると昇温工程に移行する。ステップ３０５において、前炊き工程が所定時間を経過する前は、電源電圧変更部３１からの電源（１２Ｖ）が送風装置１２に入力される。このとき、循環ポンプ１３の入力電源は０Ｖである（ステップ３０６）。このとき、前炊き工程における鍋温度が計測されており、鍋温度が６０℃を超えたことを検知したとき（ステップ３０７）、加熱部である鍋加熱部４の駆動が停止される（ステップ３０８）。
【０１１０】
上記のように前炊き工程が所定時間を経過すると昇温工程に移行して、再び鍋加熱部４が駆動される（ステップ３０９：オンデューティ比１００％の加熱動作：図１４参照）。このとき、電源電圧変更部３１から送風装置１２への入力電源が１４Ｖに変更される（ステップ３１０）。このとき、送風装置１２のみが駆動され、循環ポンプ１３の入力電源は０Ｖのままである。ステップ３１１において、鍋温度が１００℃を超えたことを検知したとき、沸騰維持工程へ移行する。昇温工程においては、鍋温度が１００℃を超えるまで加熱動作及び送風動作が継続される。
【０１１１】
図１６に示すように、沸騰維持工程においては、加熱部である鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０が駆動される（ステップ３１２：オンオフオンデューティサイクルの加熱動作：図１４参照）。このとき、電源電圧変更部３１から送風装置１２への入力電源が１６Ｖに変更される（ステップ３１３）。このときにおいても、送風装置１２のみが駆動され、循環ポンプ１３の入力電源は０Ｖのままである。沸騰維持工程において、鍋温度が計測されており、鍋温度が１３６℃を超えたことを検知したとき（ステップ３１４）、蒸らし工程へ移行する。沸騰維持工程においては、鍋温度が１３６℃を超えるまで加熱動作及び送風動作が継続される。
【０１１２】
蒸らし工程においては、加熱部である鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０が駆動される（ステップ３１５：オンオフオンデューティサイクルの加熱動作：図１４参照）。また、蒸らし工程において、送風装置１２は１０Ｖで駆動され、循環ポンプ１３は２０Ｖで駆動される（ステップ３１６）。即ち、送風装置１２の送風能力が弱められて、循環ポンプ１３がオン状態となる。このとき、蒸らし工程の経過時間が計測される（ステップ３１７）。蒸らし工程が所定の時間、例えば１３分を経過したとき、当該炊飯動作は終了する（ステップ３１９）。蒸らし工程においては、排気温度が検知されている（ステップ３２０）。ステップ３２１において、排気温度が５５℃以上か否かが判断される。排気温度が５５℃未満であれば、送風装置１２及び循環ポンプ１３はそのままの状態で駆動される。即ち、送風装置１２は１０Ｖで駆動され、循環ポンプ１３は２０Ｖで駆動される（ステップ３２２）。この状態において、鍋温度が１００℃以上となったことを検知したとき（ステップ３２３）、加熱部の駆動が停止されて（ステップ３２４）、ステップ３１７以降の蒸らし工程が実行される。鍋温度が１００℃未満であれば、そのままの状態でステップ３１７以降の蒸らし工程が実行される。そして、蒸らし工程が所定時間、例えば１３分間経過したとき、炊飯動作は終了する（ステップ３１９）。
【０１１３】
一方、ステップ３２１において排気温度が５５℃以上であれば、送風装置１２が１６Ｖで駆動され、循環ポンプ１３には０Ｖが入力される（ステップ３２５）。即ち、送風装置１２のみが最大風量で駆動される。この状態において、鍋温度が１００℃以上となったことを検知したとき（ステップ３２６）、加熱部の駆動が停止されて（ステップ３２７）、ステップ３１７以降の蒸らし工程が実行される。鍋温度が１００℃未満であれば、そのままの状態でステップ３１７以降の蒸らし工程が実行される。そして、蒸らし工程が所定時間、例えば１３分間経過したとき、炊飯動作は終了する（ステップ３１９）。ここでは、蒸らし工程は、鍋３の温度が１００℃以上か否かが判断され、１００℃以下に下がる毎に、鍋３を加熱するように鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０の加熱動作を制御する方式を記載したが、一定の時間加熱を停止する休止時間と、一定の時間鍋加熱部４及び内蓋加熱部１０の加熱動作を行う追炊き時間とを繰り返す方式としてもよい。
【０１１４】
第３実施形態の炊飯器においては、炊飯動作中の前炊き工程で鍋内の温度が約６０℃になるよう鍋底温度を検知して、加熱部を駆動している。従って、鍋内の温度は約６０℃までしか上昇しないため、蒸気経路１７から排出される蒸気はほとんどなく、蒸気の排気温度も約６０℃であるため、送風装置１２を１２Ｖで駆動することにより、排気口１６から排出される蒸気の排気温度を５０℃以下に低下させることができる。
【０１１５】
昇温工程においては、鍋内の水を沸騰させる工程であるため、昇温工程の途中で蒸気が発生し、このときの蒸気温度は１００℃である。しかし、この工程における全体的には蒸気量は極少量であるため、送風装置１２が駆動電圧１４Ｖで駆動されることにより、排気口１６から排出される蒸気の排気温度を５０℃以下に低下させることができる。
【０１１６】
沸騰維持工程においては、鍋内の水を沸騰させ、鍋内の水分を米粒に十分吸水させて、残りの余分な水分を蒸発させる工程であり、この沸騰維持工程中において多量の蒸気が発生する。従って、蒸気経路１７からの蒸気は１００℃で蒸気量も多量になるため、送風装置１２を駆動電圧１６Ｖで駆動することにより、排気口１６から排出される蒸気の排気温度を５０℃以下に低下させることができる。
【０１１７】
蒸らし工程では、余分な水分がない状態で米粒を加熱することで、米粒が吸水した水分を蒸発させて乾燥させている。この状態で炊飯器から排出される蒸気は、米粒が吸水した水分と、鍋内に残った余分な水分が蒸発した蒸気である。このとき、循環ポンプ１３を動作させることにより、米粒から蒸発した水分を鍋内で循環させ、米粒を加熱しながら再度吸水させることができる。従って、外部に排出される蒸気は、鍋内に残った余分な水分が蒸発した蒸気であり、送風装置１２の回転数を低下させても、排出される蒸気温度を十分に低温化することができる。ことのき、送風装置１２は駆動電圧１０Ｖで駆動され、循環ポンプ１３は定格電圧２０Ｖの駆動電圧で駆動されることにより、排気口１６から排出される蒸気の排気温度を５０℃以下に低下させることができる。
【０１１８】
第３実施形態の炊飯器においては、直流電源形成部２８の出力に接続された電源電圧変更部３１を設けて、送風装置１２及び循環ポンプ１３へ供給される電源電圧を変更可能に構成されている。また、制御部１４は、送風装置１２を駆動する工程において、循環ポンプ１３を駆動する場合、電源電圧変更部３１における送風装置１２への出力電圧を低下させている。このように構成された第３実施形態の炊飯器においては、送風装置１２と循環ポンプ１３を同時駆動するとき、送風装置１２を駆動する電源電圧を低下させることにより、直流電源で動作する電動機の消費電流を低減させて、送風装置１２及び循環ポンプ１３を同時駆動しても駆動する電源回路は省電力化でコンパクト化することが可能な構成となる。
【０１１９】
なお、第３実施形態の炊飯器における送風装置１２は、停止させることなく連続動作させているため、送風装置１２の停止時から動作時に発生する動作音が使用者に対して不快感を与えるような気になる音源となることがない。また、循環ポンプ１３は連続通電動作させることができるため、本来必要な排気循環能力で確実にポンプ動作させることができる。
【０１２０】
第３実施形態の炊飯器は、炊飯動作の各工程において、排気温度冷却部の送風装置１２の電動機及び蒸気循環強制部の循環ポンプ１３の電動機が同時に駆動されたとしても、それぞれの電動機の総合消費電力は、直流電源形成部２８が形成する直流電源の電力容量以下となるよう通電制御されている。
【０１２１】
上記のように、第３実施形態の炊飯器においては、炊飯動作の各工程において、送風装置１２及び循環ポンプ１３への駆動電圧を制御する構成であるため、各工程において送風装置１２及び循環ポンプ１３を適切に制御することが可能である。従って、第３実施形態の炊飯器においては、炊飯中に鍋内に生じる高温度の蒸気を加熱して過熱蒸気を生成して、生成された過熱蒸気を鍋内に導いて炊飯性能を高めることと、炊飯器外部に排出される蒸気の低温化を図って安全性を高めることを同時に達成することができ、且つエネルギー効率を高めて省エネルギー化を図った炊飯器を提供することができる。
【０１２２】
以上にように、第１から第３実施形態の炊飯器においては、鍋温度を検知する温度検出部を備えており、制御部１４が炊飯メニューに対応する炊飯プログラムと温度検出部により検知された温度情報とに基づいて、加熱部を駆動制御することにより、前炊き工程、昇温工程、沸騰維持工程、蒸らし工程等を含む炊飯動作を行っている。そして、当該炊飯器においては、排気温度冷却部の送風装置を少なくとも昇温工程、沸騰工程、及び蒸らし工程において駆動させており、かつ、蒸らし工程においては、蒸気循環強制部の循環ポンプを駆動させるよう構成されている。このように構成された第１から第３実施形態の炊飯器において、沸騰維持工程は、鍋内の水分が米粒に完全に吸水され、余分な水分を蒸発させる工程であり、余分な水分がなくなったことを、温度検出部が検知した鍋温度が一定温度以上になったことにより制御部が判断して、蒸らし工程に移行する。蒸らし工程では、余分な水分がない状態で米粒を加熱することにより、米粒が吸水した水分を蒸発させて乾燥させている。この状態で当該炊飯器から排出される蒸気は、米粒が吸水した水分と、鍋内に残った余分な水分が蒸発した蒸気である。このときに、蒸気循環強制部を動作させることにより、米粒から蒸発した水分を鍋内で循環させ米粒に再度吸水させることが可能となる。従って、外部に排出される蒸気は、鍋内に残った余分な水分が蒸発した蒸気であり、送風装置の回転数を低下させても、排出される蒸気温度を十分に低温化することができる。
【０１２３】
本発明の炊飯器においては、制御部が炊飯動作において排気温度冷却手段及び蒸気循環強制手段における各電動機に対してＰＷＭ制御、パターン制御、又は入力電力制御を行うよう構成されており、排気温度冷却手段の電動機及び蒸気循環強制手段の電動機を同時駆動するとき、各電動機の総合消費電力が直流電源形成部の直流電源の電力容量以下となるよう、それぞれの電動機に対する通電制御を行っている。このため、本発明の炊飯器においては、炊飯器外部に排出される蒸気の低温化を図って安全性を高めるとともに、炊飯中に鍋内に生じる蒸気を加熱して鍋内に導いて炊飯性能を高め、且つエネルギー効率を高めて省エネルギー化を達成することができる。
【０１２４】
上記のように、本発明の炊飯器においては、炊飯動作の各工程において、排気温度冷却部の送風装置及び蒸気循環強制部の循環ポンプへの駆動電圧を制御する構成であるため、各工程において排気温度冷却部及び蒸気循環強制部を適切に、且つ確実に制御することが可能である。従って、本発明の炊飯器においては、炊飯器外部に排出される蒸気の低温化を図って安全性を高めること、炊飯中に鍋内に生じる高温度の蒸気を加熱して過熱蒸気を生成して、生成された過熱蒸気を鍋内に導いて炊飯性能を高めることを同時に達成することができ、且つエネルギー効率を高めて省エネルギー化を図った炊飯器を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
本発明は、炊飯性能及び安全性の高い炊飯器であると同時に、高いエネルギー効率で駆動される省エネルギー化を達成した有用な炊飯器である。
【符号の説明】
【０１２６】
１ 炊飯器本体
２ 蓋本体
３ 鍋
４ 鍋加熱部
５ 鍋収納部
６ 鍋温度センサ
７ 第１の誘導加熱コイル
８ 第２の誘導加熱コイル
９ 内蓋
１０ 内蓋加熱部
１１ 内蓋温度センサ
１２ 送風装置
１３ 循環ポンプ
１４ 制御部
１５ 吸気口
１６ 排気口
１７ 蒸気経路
１８ 送風経路
１９ ヒンジ部
２０ 内面壁
２１ 排気温度センサ
２２ 操作部
２３ 表示部
２４ 炊飯制御部
２５ 送風制御部
２６ 循環ポンプ制御部
２７ 交流電源
２８ 直流電源形成部
２９ 送風駆動部
３０ 循環ポンプ駆動部
３１ 電源電圧変更部
３２ 蒸気循環経路
３３ 加熱駆動部
３４ 蒸気駆動部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鍋を収納する鍋収納部が形成された炊飯器本体と、
前記鍋を加熱する加熱部と、
前記炊飯器本体における鍋収納部の開口を開閉する蓋本体と、
前記蓋本体内に設けられ、外気を吸気し、炊飯動作時に前記炊飯器本体内に収納された鍋からの蒸気を外気と混合して排気する排気温度冷却部と、
前記蓋本体内に設けられ、炊飯若しくは保温プログラムに基づく炊飯若しくは保温動作時において前記炊飯器本体内に収納された鍋から蒸気を吸気し、蒸気循環経路を介して前記炊飯器本体内に収納された鍋内に当該蒸気を加熱して戻す蒸気循環強制部と、
炊飯動作時の鍋温度を検出する鍋温度検出部と
交流電源に接続され、直流電源を形成する直流電源形成部と、
前記炊飯若しくは保温プログラム、及び前記鍋温度検出部に基づき、前記加熱部を駆動制御し、且つ前記排気温度冷却部及び前記蒸気循環強制部を制御する制御信号を出力する制御部と、
前記制御部からの制御信号が入力され、前記直流電源形成部からの直流電力が供給されて、前記排気温度冷却部及び前記蒸気循環強制部を駆動する蒸気駆動部と、を具備し、
前記制御部は、炊飯若しくは保温動作において前記排気温度冷却部及び前記蒸気循環強制部におけるそれぞれの駆動源である各電動機に対してＰＷＭ制御を行うよう構成されており、前記排気温度冷却部の電動機及び前記蒸気循環強制部の電動機を同時駆動するとき、それぞれの電動機の総合消費電力が前記直流電源形成部の直流電源の電力容量以下となるよう、それぞれの電動機に対するＰＷＭ通電率を制御する炊飯器。
【請求項２】
前記制御部は、炊飯プログラム、保温プログラム及び前記鍋温度検出部からの温度情報に基づき、前記排気温度冷却部及び前記蒸気循環強制部におけるそれぞれの電動機に対してＰＷＭ制御を行うよう構成された請求項１に記載の炊飯器。
【請求項３】
排気温度冷却部からの排気温度を検出する排気温度検出部を備え、前記制御部は、前記排気温度検出部からの排気温度情報において、排気温度が第１の所定温度以上になったとき、前記排気温度冷却部の電動機に対するＰＷＭ通電率を増大させ、前記蒸気循環強制部の電動機の駆動を停止するよう構成された請求項１又は２に記載の炊飯器。
【請求項４】
前記制御部は、前記排気温度検出部からの排気温度情報において、排気温度が第２の所定温度以上になったとき、前記排気温度冷却部の電動機に対するＰＷＭ通電率を増大させ、前記蒸気循環強制部の電動機に対するＰＷＭ通電率を低減するよう構成された請求項３に記載の炊飯器。
【請求項５】
前記炊飯動作は、鍋内の水を略一定温度に保って米に水を吸収させる前炊き工程、
鍋内の水を沸騰状態にする昇温工程、
沸騰状態を維持して、米の澱粉を糊化させ、米の糊化度を引き上げる沸騰維持工程、及び
鍋の予熱を利用して余分な水分を蒸発させ、米の糊化度をさらに引き上げる蒸らし工程を有し、
少なくとも昇温工程、沸騰維持工程及び蒸らし工程の各工程において、前記排気温度冷却部の電動機に対するＰＷＭ制御が実行され、蒸らし工程においては、前記排気温度冷却部の電動機に対するＰＷＭ制御通電率が沸騰維持工程におけるＰＷＭ制御通電率より低下されて、前記蒸気循環強制部の電動機に対するＰＷＭ制御が実行されるよう構成された請求項１又は２に記載の炊飯器。
【請求項６】
鍋を収納する鍋収納部が形成された炊飯器本体と、
前記鍋を加熱する加熱部と、
炊飯器本体における鍋収納部の開口を開閉する蓋本体と、
前記蓋本体内に設けられ、外気を吸気し、炊飯動作時に前記炊飯器本体内に収納された鍋からの蒸気を外気と混合して排気する排気温度冷却部と、
前記蓋本体内に設けられ、炊飯若しくは保温プログラムに基づく炊飯若しくは保温動作時において前記炊飯器本体内に収納された鍋から蒸気を吸気し、蒸気循環経路を介して前記炊飯器本体内に収納された鍋内に当該蒸気を加熱して戻す蒸気循環強制部と、
炊飯動作時の鍋温度を検出する鍋温度検出部と
交流電源に接続され、直流電源を形成する直流電源形成部と、
前記炊飯若しくは保温プログラム、及び前記鍋温度検出部に基づき、前記加熱部を駆動制御し、且つ前記排気温度冷却部及び前記蒸気循環強制部を制御する制御信号を出力する制御部と、
前記制御部からの制御信号が入力され、前記直流電源形成部からの直流電力が供給されて、前記排気温度冷却部及び前記蒸気循環強制部を駆動する蒸気駆動部と、を具備し、
前記制御部は、炊飯若しくは保温動作において前記排気温度冷却部及び前記蒸気循環強制部におけるそれぞれの駆動源である各電動機に対して予め決められたオンオフデューティサイクルが設定された複数の駆動パターンにより駆動制御されるよう構成されており、前記排気温度冷却部の電動機及び前記蒸気循環強制部の電動機を同時駆動するとき、前記排気温度冷却部の電動機のオフ時に前記蒸気循環強制部の電動機のオン通電されるオンオフデューティサイクルの駆動パターンにより駆動されるよう構成されている炊飯器。
【請求項７】
排気温度冷却部からの排気温度を検出する排気温度検出部を備え、前記制御部は、前記排気温度検出部からの排気温度情報において、排気温度が第１の所定温度以上になったとき、前記排気温度冷却部の電動機に対するオンオフデューティ比のオン通電率を増大させ、前記蒸気循環強制部の電動機の駆動を停止する駆動パターンに変更するよう構成された請求項６に記載の炊飯器。
【請求項８】
前記制御部は、前記排気温度検出部からの排気温度情報において、排気温度が第２の所定温度以上になったとき、前記排気温度冷却部の電動機に対するオンオフデューティサイクルのオン通電率を増大させ、前記蒸気循環強制部の電動機に対するオンオフデューティサイクルのオン通電率を低減する駆動パターンに変更するよう構成された請求項７に記載の炊飯器。
【請求項９】
前記炊飯動作は、鍋内の水を略一定温度に保って米に水を吸収させる前炊き工程、
鍋内の水を沸騰状態にする昇温工程、
沸騰状態を維持して、米の澱粉を糊化させ、米の糊化度を引き上げる沸騰維持工程、及び
鍋の予熱を利用して余分な水分を蒸発させ、米の糊化度をさらに引き上げる蒸らし工程を有し、
少なくとも昇温工程、沸騰維持工程及び蒸らし工程の各工程において、前記排気温度冷却部の電動機に対するオンオフデューティサイクルのオン通電率が変更された駆動パターンが実行され、蒸らし工程においては、前記排気温度冷却部の電動機に対するオンオフデューティサイクルのオン通電率が沸騰維持工程における駆動パターンより低減されて、前記蒸気循環強制部の電動機が駆動されるよう構成された請求項６に記載の炊飯器。
【請求項１０】
鍋を収納する鍋収納部が形成された炊飯器本体と、
前記鍋を加熱する加熱部と、
炊飯器本体における鍋収納部の開口を開閉する蓋本体と、
前記蓋本体内に設けられ、外気を吸気し、炊飯動作時に前記炊飯器本体内に収納された鍋からの蒸気を外気と混合して排気する排気温度冷却部と、
前記蓋本体内に設けられ、炊飯若しくは保温プログラムに基づく炊飯若しくは保温動作時において前記炊飯器本体内に収納された鍋から蒸気を吸気し、蒸気循環経路を介して前記炊飯器本体内に収納された鍋内に当該蒸気を加熱して戻す蒸気循環強制部と、
炊飯動作時の鍋温度を検出する鍋温度検出部と、
交流電源に接続され、直流電源を形成する直流電源形成部と、
前記炊飯若しくは保温プログラム、及び前記鍋温度検出部に基づき、前記加熱部を駆動制御し、且つ前記排気温度冷却部及び前記蒸気循環強制部を制御する制御信号を出力する制御部と、
前記制御部からの制御信号が入力され、前記直流電源形成部からの直流電力が供給されて、前記排気温度冷却部及び前記蒸気循環強制部を駆動する蒸気駆動部と、
前記直流電源形成部からの直流電力が入力され、前記排気温度冷却部及び前記蒸気循環強制部をそれぞれ駆動するための所定の電圧を形成して、前記蒸気駆動部に供給する電圧変更部と、を具備し、
前記制御部は、炊飯若しくは保温動作において前記排気温度冷却部及び前記蒸気循環強制部におけるそれぞれの駆動源である各電動機に対して所定の電力が供給されるよう前記電圧変更部を制御し、前記排気温度冷却部の電動機及び前記蒸気循環強制部の電動機を同時駆動するとき、それぞれの電動機の総合消費電力が前記直流電源形成部の直流電源の電力容量以下となるよう、それぞれの電動機に対する印加電圧を制御する炊飯器。
【請求項１１】
排気温度冷却部からの排気温度を検出する排気温度検出部を備え、前記制御部は、前記排気温度検出部からの排気温度情報において、排気温度が第１の所定温度以上になったとき、前記排気温度冷却部の電動機に対する入力電力を増大させ、前記蒸気循環強制部の電動機の駆動を停止するよう構成された請求項１０に記載の炊飯器。
【請求項１２】
前記制御部は、前記排気温度検出部からの排気温度情報において、排気温度が第２の所定温度以上になったとき、前記排気温度冷却部の電動機に対する入力電力を増大させ、前記蒸気循環強制部の電動機に対する入力電力を低減するよう構成された請求項１１に記載の炊飯器。
【請求項１３】
前記炊飯動作は、鍋内の水を略一定温度に保って米に水を吸収させる前炊き工程、
鍋内の水を沸騰状態にする昇温工程、
沸騰状態を維持して、米の澱粉を糊化させ、米の糊化度を引き上げる沸騰維持工程、及び
鍋の予熱を利用して余分な水分を蒸発させ、米の糊化度をさらに引き上げる蒸らし工程を有し、
少なくとも昇温工程、沸騰維持工程及び蒸らし工程の各工程において、前記排気温度冷却部の電動機に対する入力電力が変更されており、蒸らし工程においては、前記排気温度冷却部の電動機に対する入力電力が沸騰維持工程における前記排気温度冷却部の電動機に対する入力電力より低減されて、前記蒸気循環強制部の電動機が駆動されるよう構成された請求項１０に記載の炊飯器。
【請求項１】
鍋を収納する鍋収納部が形成された炊飯器本体と、
前記鍋を加熱する加熱部と、
前記炊飯器本体における鍋収納部の開口を開閉する蓋本体と、
前記蓋本体内に設けられ、外気を吸気し、炊飯動作時に前記炊飯器本体内に収納された鍋からの蒸気を外気と混合して排気する排気温度冷却部と、
前記蓋本体内に設けられ、炊飯若しくは保温プログラムに基づく炊飯若しくは保温動作時において前記炊飯器本体内に収納された鍋から蒸気を吸気し、蒸気循環経路を介して前記炊飯器本体内に収納された鍋内に当該蒸気を加熱して戻す蒸気循環強制部と、
炊飯動作時の鍋温度を検出する鍋温度検出部と
交流電源に接続され、直流電源を形成する直流電源形成部と、
前記炊飯若しくは保温プログラム、及び前記鍋温度検出部に基づき、前記加熱部を駆動制御し、且つ前記排気温度冷却部及び前記蒸気循環強制部を制御する制御信号を出力する制御部と、
前記制御部からの制御信号が入力され、前記直流電源形成部からの直流電力が供給されて、前記排気温度冷却部及び前記蒸気循環強制部を駆動する蒸気駆動部と、を具備し、
前記制御部は、炊飯若しくは保温動作において前記排気温度冷却部及び前記蒸気循環強制部におけるそれぞれの駆動源である各電動機に対してＰＷＭ制御を行うよう構成されており、前記排気温度冷却部の電動機及び前記蒸気循環強制部の電動機を同時駆動するとき、それぞれの電動機の総合消費電力が前記直流電源形成部の直流電源の電力容量以下となるよう、それぞれの電動機に対するＰＷＭ通電率を制御する炊飯器。
【請求項２】
前記制御部は、炊飯プログラム、保温プログラム及び前記鍋温度検出部からの温度情報に基づき、前記排気温度冷却部及び前記蒸気循環強制部におけるそれぞれの電動機に対してＰＷＭ制御を行うよう構成された請求項１に記載の炊飯器。
【請求項３】
排気温度冷却部からの排気温度を検出する排気温度検出部を備え、前記制御部は、前記排気温度検出部からの排気温度情報において、排気温度が第１の所定温度以上になったとき、前記排気温度冷却部の電動機に対するＰＷＭ通電率を増大させ、前記蒸気循環強制部の電動機の駆動を停止するよう構成された請求項１又は２に記載の炊飯器。
【請求項４】
前記制御部は、前記排気温度検出部からの排気温度情報において、排気温度が第２の所定温度以上になったとき、前記排気温度冷却部の電動機に対するＰＷＭ通電率を増大させ、前記蒸気循環強制部の電動機に対するＰＷＭ通電率を低減するよう構成された請求項３に記載の炊飯器。
【請求項５】
前記炊飯動作は、鍋内の水を略一定温度に保って米に水を吸収させる前炊き工程、
鍋内の水を沸騰状態にする昇温工程、
沸騰状態を維持して、米の澱粉を糊化させ、米の糊化度を引き上げる沸騰維持工程、及び
鍋の予熱を利用して余分な水分を蒸発させ、米の糊化度をさらに引き上げる蒸らし工程を有し、
少なくとも昇温工程、沸騰維持工程及び蒸らし工程の各工程において、前記排気温度冷却部の電動機に対するＰＷＭ制御が実行され、蒸らし工程においては、前記排気温度冷却部の電動機に対するＰＷＭ制御通電率が沸騰維持工程におけるＰＷＭ制御通電率より低下されて、前記蒸気循環強制部の電動機に対するＰＷＭ制御が実行されるよう構成された請求項１又は２に記載の炊飯器。
【請求項６】
鍋を収納する鍋収納部が形成された炊飯器本体と、
前記鍋を加熱する加熱部と、
炊飯器本体における鍋収納部の開口を開閉する蓋本体と、
前記蓋本体内に設けられ、外気を吸気し、炊飯動作時に前記炊飯器本体内に収納された鍋からの蒸気を外気と混合して排気する排気温度冷却部と、
前記蓋本体内に設けられ、炊飯若しくは保温プログラムに基づく炊飯若しくは保温動作時において前記炊飯器本体内に収納された鍋から蒸気を吸気し、蒸気循環経路を介して前記炊飯器本体内に収納された鍋内に当該蒸気を加熱して戻す蒸気循環強制部と、
炊飯動作時の鍋温度を検出する鍋温度検出部と
交流電源に接続され、直流電源を形成する直流電源形成部と、
前記炊飯若しくは保温プログラム、及び前記鍋温度検出部に基づき、前記加熱部を駆動制御し、且つ前記排気温度冷却部及び前記蒸気循環強制部を制御する制御信号を出力する制御部と、
前記制御部からの制御信号が入力され、前記直流電源形成部からの直流電力が供給されて、前記排気温度冷却部及び前記蒸気循環強制部を駆動する蒸気駆動部と、を具備し、
前記制御部は、炊飯若しくは保温動作において前記排気温度冷却部及び前記蒸気循環強制部におけるそれぞれの駆動源である各電動機に対して予め決められたオンオフデューティサイクルが設定された複数の駆動パターンにより駆動制御されるよう構成されており、前記排気温度冷却部の電動機及び前記蒸気循環強制部の電動機を同時駆動するとき、前記排気温度冷却部の電動機のオフ時に前記蒸気循環強制部の電動機のオン通電されるオンオフデューティサイクルの駆動パターンにより駆動されるよう構成されている炊飯器。
【請求項７】
排気温度冷却部からの排気温度を検出する排気温度検出部を備え、前記制御部は、前記排気温度検出部からの排気温度情報において、排気温度が第１の所定温度以上になったとき、前記排気温度冷却部の電動機に対するオンオフデューティ比のオン通電率を増大させ、前記蒸気循環強制部の電動機の駆動を停止する駆動パターンに変更するよう構成された請求項６に記載の炊飯器。
【請求項８】
前記制御部は、前記排気温度検出部からの排気温度情報において、排気温度が第２の所定温度以上になったとき、前記排気温度冷却部の電動機に対するオンオフデューティサイクルのオン通電率を増大させ、前記蒸気循環強制部の電動機に対するオンオフデューティサイクルのオン通電率を低減する駆動パターンに変更するよう構成された請求項７に記載の炊飯器。
【請求項９】
前記炊飯動作は、鍋内の水を略一定温度に保って米に水を吸収させる前炊き工程、
鍋内の水を沸騰状態にする昇温工程、
沸騰状態を維持して、米の澱粉を糊化させ、米の糊化度を引き上げる沸騰維持工程、及び
鍋の予熱を利用して余分な水分を蒸発させ、米の糊化度をさらに引き上げる蒸らし工程を有し、
少なくとも昇温工程、沸騰維持工程及び蒸らし工程の各工程において、前記排気温度冷却部の電動機に対するオンオフデューティサイクルのオン通電率が変更された駆動パターンが実行され、蒸らし工程においては、前記排気温度冷却部の電動機に対するオンオフデューティサイクルのオン通電率が沸騰維持工程における駆動パターンより低減されて、前記蒸気循環強制部の電動機が駆動されるよう構成された請求項６に記載の炊飯器。
【請求項１０】
鍋を収納する鍋収納部が形成された炊飯器本体と、
前記鍋を加熱する加熱部と、
炊飯器本体における鍋収納部の開口を開閉する蓋本体と、
前記蓋本体内に設けられ、外気を吸気し、炊飯動作時に前記炊飯器本体内に収納された鍋からの蒸気を外気と混合して排気する排気温度冷却部と、
前記蓋本体内に設けられ、炊飯若しくは保温プログラムに基づく炊飯若しくは保温動作時において前記炊飯器本体内に収納された鍋から蒸気を吸気し、蒸気循環経路を介して前記炊飯器本体内に収納された鍋内に当該蒸気を加熱して戻す蒸気循環強制部と、
炊飯動作時の鍋温度を検出する鍋温度検出部と、
交流電源に接続され、直流電源を形成する直流電源形成部と、
前記炊飯若しくは保温プログラム、及び前記鍋温度検出部に基づき、前記加熱部を駆動制御し、且つ前記排気温度冷却部及び前記蒸気循環強制部を制御する制御信号を出力する制御部と、
前記制御部からの制御信号が入力され、前記直流電源形成部からの直流電力が供給されて、前記排気温度冷却部及び前記蒸気循環強制部を駆動する蒸気駆動部と、
前記直流電源形成部からの直流電力が入力され、前記排気温度冷却部及び前記蒸気循環強制部をそれぞれ駆動するための所定の電圧を形成して、前記蒸気駆動部に供給する電圧変更部と、を具備し、
前記制御部は、炊飯若しくは保温動作において前記排気温度冷却部及び前記蒸気循環強制部におけるそれぞれの駆動源である各電動機に対して所定の電力が供給されるよう前記電圧変更部を制御し、前記排気温度冷却部の電動機及び前記蒸気循環強制部の電動機を同時駆動するとき、それぞれの電動機の総合消費電力が前記直流電源形成部の直流電源の電力容量以下となるよう、それぞれの電動機に対する印加電圧を制御する炊飯器。
【請求項１１】
排気温度冷却部からの排気温度を検出する排気温度検出部を備え、前記制御部は、前記排気温度検出部からの排気温度情報において、排気温度が第１の所定温度以上になったとき、前記排気温度冷却部の電動機に対する入力電力を増大させ、前記蒸気循環強制部の電動機の駆動を停止するよう構成された請求項１０に記載の炊飯器。
【請求項１２】
前記制御部は、前記排気温度検出部からの排気温度情報において、排気温度が第２の所定温度以上になったとき、前記排気温度冷却部の電動機に対する入力電力を増大させ、前記蒸気循環強制部の電動機に対する入力電力を低減するよう構成された請求項１１に記載の炊飯器。
【請求項１３】
前記炊飯動作は、鍋内の水を略一定温度に保って米に水を吸収させる前炊き工程、
鍋内の水を沸騰状態にする昇温工程、
沸騰状態を維持して、米の澱粉を糊化させ、米の糊化度を引き上げる沸騰維持工程、及び
鍋の予熱を利用して余分な水分を蒸発させ、米の糊化度をさらに引き上げる蒸らし工程を有し、
少なくとも昇温工程、沸騰維持工程及び蒸らし工程の各工程において、前記排気温度冷却部の電動機に対する入力電力が変更されており、蒸らし工程においては、前記排気温度冷却部の電動機に対する入力電力が沸騰維持工程における前記排気温度冷却部の電動機に対する入力電力より低減されて、前記蒸気循環強制部の電動機が駆動されるよう構成された請求項１０に記載の炊飯器。
【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１６】
【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１６】
【公開番号】特開２０１１−７２５１４（Ｐ２０１１−７２５１４Ａ）
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２６４８８（Ｐ２００９−２２６４８８）
【出願日】平成２１年９月３０日（２００９．９．３０）
【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２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月３０日（２００９．９．３０）
【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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