炊飯器
【課題】蒸気温度の安定化と蒸気温度を更に高温にするためにご飯表面が乾燥するという問題があったため、蒸気過熱手段と安全装置を設けることが考えられたが、蒸気過熱手段の温度上昇と安全装置の温度上昇の差が大きく、通常使用や連続使用においては安全装置の温度余裕を十分確保し、異常状態においては安全装置が動作する、という温度設定が困難であった。
【解決手段】蒸気過熱手段１５の安全性確保のために温度検知方式の安全装置４５ａ、４５ｂを設け、さらに安全装置と蒸気過熱手段に一定の隙間Ｌを設けることで、通常使用、連続使用においても安全装置の温度余裕を十分に確保でき、異常状態では安全装置が動作する構成とすることで、蒸気過熱手段の安全性を確保することができる。
【解決手段】蒸気過熱手段１５の安全性確保のために温度検知方式の安全装置４５ａ、４５ｂを設け、さらに安全装置と蒸気過熱手段に一定の隙間Ｌを設けることで、通常使用、連続使用においても安全装置の温度余裕を十分に確保でき、異常状態では安全装置が動作する構成とすることで、蒸気過熱手段の安全性を確保することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は過熱蒸気を用いた炊飯器、特に炊飯性能の向上に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な家庭用の炊飯器においては、鍋底部に配置した、鍋内の米と水を加熱するための鍋加熱手段が主な加熱手段である。ご飯をおいしく炊くためには、米の澱粉を十分に糊化させることが重要である。特に、追い炊き時に高温で米を加熱することで澱粉の糊化が進み、ご飯の甘み及び香りが増す。しかし、追い炊き時には水がほぼ無くなった状態であるため、鍋加熱手段による追い炊き加熱を継続すると、鍋底付近のご飯が焦げてしまうため、加熱を弱めざるを得なかった。
【０００３】
例えば、図８に示すように、鍋加熱手段による加熱に加えて、鍋上方から高温の蒸気を鍋内に噴射し米飯及び水の加熱を行う炊飯器がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図８は、特許文献１に記載された従来の炊飯器を示すものである。図８において、５１は炊飯器本体、５２は炊飯器本体５１に着脱自在に内装される鍋、５３は鍋５２の上面を開閉自在に覆う蓋である。５４は鍋を加熱する鍋加熱手段である。５５は本体５１に内装される蒸気発生手段であり、水タンク５６と水タンク加熱手段５７とを有する。水タンク５６内の水は水タンク加熱手段５７によって加熱され、沸騰する。水タンク５６で発生した水蒸気は、蒸気管５８を通って蒸気孔５９から鍋５２に供給される。以上のように、上層のご飯を乾燥させることなく、鍋５２内に温度の高い蒸気を炊きあげ終了後すぐに供給して糊化を促進させるので、鍋内全体にわたってご飯の食味を向上することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１４４３０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来の炊飯器の構成では、ご飯の糊化を促進させるために、水タンク及び水タンク加熱手段を鍋と別個に設け、水タンクで発生させた蒸気を１００℃以上に過熱し鍋内に投入する炊飯器は、蒸気温度の安定化と蒸気温度を更に高温にするために温度を上げ過ぎるとご飯表面が乾燥するという問題があったため、蒸気過熱手段を設けることが考えられる。この蒸気過熱手段の安全性を確保するため、温度検知方式の安全装置を更に設けることが考えられるが、炊飯には多くのメニューがあり、メニューに応じた蒸気温度を設定してあるため、蒸気過熱手段の温度バラツキが大きく、また連続炊飯などをされた場合は蒸気過熱手段の温度が高いまま２回目以降の炊飯を実施される為、蒸気過熱手段の温度と安全装置の温度の差のバラツキが更に大きくなってしまい、通常使用や連続使用においては安全装置の温度余裕を十分確保し、異常状態においては安全装置が動作する、という温度設定が困難であった。
【０００７】
本発明は、蒸気加熱手段の安全性確保のために温度検知方式の安全装置を設け、さらに安全装置と蒸気過熱手段に一定の隙間を設けることで、通常使用、連続使用においても安全装置の温度余裕を十分に確保でき、異常状態では安全装置が動作する構成とすることで、蒸気過熱手段の安全性を確保する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】
前記従来の課題を解決するために、本発明の炊飯器は、上面が開口した炊飯器本体と、前記炊飯器本体内に着脱自在に収納される鍋と、前記炊飯器本体を開閉自在に覆う蓋と、前記鍋を加熱する加熱手段と、蒸気を発生する蒸気発生手段と、前記蒸気発生手段から発生した蒸気の温度を上昇させる蒸気過熱手段と、前記蒸気過熱手段の異常温度上昇防止用の安全装置を有し、前記安全装置は前記蒸気過熱手段と一定の隙間を設けて設置したものである。
【０００９】
これによって、安全装置が蒸気過熱手段の雰囲気温度を検知している為、様々なメニューの通常使用時の蒸気過熱手段温度のバラツキに直接影響されず、バラツキの低減を図れ、通常使用では安全装置は動作せず、異常加熱状態になった時のみ安全装置が動作する温度点を設定することができ、蒸気過熱手段の安全性を確保することが出来る。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の炊飯器は、蒸気過熱手段と安全装置が一定の距離を確保して設置されているため、通常使用における多くのメニューによる蒸気過熱手段の温度を直接検知せず、蒸気過熱手段の雰囲気温度を検知している為、安全装置の温度を安定化することができると共に、連続で使用された場合でも、蒸気過熱手段の温度よりも雰囲気の温度差の方が小さくなるため、通常使用での安全装置の温度は安定化することができ、安全装置の異常状態での動作温度と通常異常状態での検知温度と差を十分確保することで、異常状態で安全装置の動作精度を高める事ができ、蒸気過熱手段の安全性を確保しつつより温度の高い過熱蒸気を炊飯で使用することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１における炊飯器の略断面図
【図２】本発明の実施の形態１における炊飯器の上面図
【図３】本発明の実施の形態１における炊飯器の要部斜視図
【図４】本発明の実施の形態１における炊飯器の要部断面図
【図５】本発明の実施の形態１における炊飯器の要部断面図
【図６】本発明の実施の形態１における炊飯器の要部断面図
【図７】本発明の実施の形態１における炊飯器の特性図
【図８】従来の炊飯器を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
第１の発明は、上面が開口した炊飯器本体と、前記炊飯器本体内に着脱自在に収納される鍋と、前記炊飯器本体を開閉自在に覆う蓋と、前記鍋を加熱する加熱手段と、蒸気を発生する蒸気発生手段と、前記蒸気発生手段から発生した蒸気の温度を上昇させる蒸気過熱手段と、前記蒸気過熱手段の異常温度上昇防止用の安全装置を有し、前記安全装置は前記蒸気過熱手段と一定の隙間を設けて設置することにより、安全装置は蒸気過熱手段の温度を直接検知するのではなく、蒸気過熱手段周囲の雰囲気温度を検知する事となり、通常使用及び連続使用など様々な使用状態によって、安全装置の検知温度のバラツキを低減することが出来るだけでなく、蒸気過熱手段と安全装置の接触バラツキをもなくすことができる。
【００１３】
第２の発明は、上面が開口した炊飯器本体と、前記炊飯器本体内に着脱自在に収納される鍋と、前記炊飯器本体を開閉自在に覆う蓋と、前記鍋を加熱する加熱手段と、蒸気を発生する蒸気発生手段と、前記蒸気発生手段から発生した蒸気の温度を上昇させる蒸気過熱手段と、前記蒸気過熱手段を固定する蒸気過熱手段固定台と、前記蒸気過熱手段の異常温度上昇防止用の安全装置を有し、前記安全装置は前記蒸気過熱手段と一定の隙間を設けて前記蒸気過熱手段固定台に設置することにより、蒸気過熱手段と安全装置との間に蒸気過熱手段固定台が存在することになり、通常使用及び連続使用などの様々な使用状態による
安全装置の温度を安定化することで、通常使用と異常常態との区別が容易にできる。
【００１４】
第３の発明は、特に第１または第２の発明の安全装置を複数個設置することにより、１つの安全装置が故障しても他の安全装置が代替することとなり、より安全性を確保することができる。
【００１５】
第４の発明は、特に第１〜３のいずれか１つの発明の蒸気過熱手段と安全装置を断熱部材で覆ったことにより、蒸気過熱手段の周囲温度が外気温の影響をうけにくくなり、外気温に影響されることなく、安全装置の検知温度を安定化することができる。
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１７】
（実施の形態１）
図１又は図２を用いて、本発明の実施形態にかかる炊飯器の全体構成について説明する。図１は、本発明の実施形態にかかる炊飯器の模式断面図である。図２は、図１の炊飯器の蓋の一部を切り欠いた状態を模式的に示す上面図である。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態にかかる炊飯器は、内部に鍋収納部１ａが形成された略有底筒状の炊飯器本体１と、鍋収納部１ａに収納され、米と水が入れられる鍋２とを備えている。炊飯器本体１の上部には、炊飯器本体１の上部開口部を開閉可能な中空構造の蓋３が取り付けられている。蓋３の内側（鍋２の開口部を覆う側）には、鍋２の上部開口部を密閉可能な略円盤状の内蓋（加熱板ともいう）４が着脱可能に取り付けられている。
【００１９】
炊飯器本体１の鍋収納部１ａは、上枠１ｂとコイルベース１ｃとで構成されている。上枠１ｂは、収納された鍋２の側壁に対して所定の隙間が空くように配置される筒状部分１ｂａと、筒状部分１ｂａの上部から外方に突出し炊飯器本体１の上部開口部の内周部に嵌合するフランジ部１ｂｂとを備えている。また、フランジ部１ｂｂには、水タンク５を収納する水タンク収納部１ｂｃが形成されている。水タンク５は、蒸気を生成するための水を入れる有底筒状の容器である。水タンク収納部１ｂｃの外周面には、水タンク５を加熱（誘導加熱）する水タンク加熱装置の一例である水タンク加熱コイル６が取り付けられている。なお、水タンク加熱コイル６に代えて、ヒータにより水タンク５を加熱するように構成されてもよい。水タンク加熱コイル６が水タンク５を加熱することにより、水タンク５内の水が沸騰して、約１００℃の蒸気が生成される。また、水タンク収納部１ｂｃの側部には開口が設けられている。当該開口部分には、水タンク５の温度を測定するための水タンク温度センサ７が、水タンク収納部１ｂｃに収納された水タンク５の側部に当接可能に配置されている。
【００２０】
コイルベース１ｃは、鍋２の下部の形状に対応して有底筒状に形成され、その上部が上枠１ｂの筒状部分１ｂａの下端部に取り付けられている。コイルベース１ｃの外周面には、鍋２を加熱（誘導加熱）する鍋加熱装置の一例である鍋底加熱ユニット８が取り付けられている。鍋底加熱ユニット８は、底内加熱コイル８ａと底外加熱コイル８ｂとで構成されている。底内加熱コイル８ａは、コイルベース１ｃを介して鍋２の底部の中央部周囲に対向するように配置されている。底外加熱コイル８ｂは、コイルベース１ｃを介して鍋２の底部のコーナー部に対向するように配置されている。
【００２１】
コイルベース１ｃの底部の中央部分には開口が設けられている。当該開口部分には、鍋２の温度を測定するための鍋温度検知部の一例である鍋温度センサ９が、鍋収納部１ａに収納された鍋２の底部に当接可能に配置されている。鍋２の温度は鍋２内の被炊飯物の温度と略同じであるので、鍋温度センサ９が鍋２の温度を検知することで、鍋２内の被炊飯
物の温度を知ることができる。
【００２２】
蓋３は、蓋３の外郭を構成する上外郭部材３ａと下外郭部材３ｂとを備えている。また、蓋３は、ヒンジ軸３Ａを備えている。ヒンジ軸３Ａは、蓋３の開閉軸であり、炊飯器本体１の上枠１ｂに両端部を回動自在に固定されている。蓋３には、その中央部付近を蓋３の厚み方向に貫通するように貫通穴３ｃが設けられ、当該貫通穴３ｃに蒸気筒１０が着脱可能に取り付けられている。蒸気筒１０の上壁及び底壁には、鍋２内の余分な蒸気を炊飯器本体１の外部に排出できるように、蒸気逃がし孔１０ａ，１０ｂが設けられている。蓋３の内蓋４側の貫通穴３ｃの周囲には、環状のパッキン１１が取り付けられている。パッキン１１は、内蓋４が蓋３に取り付けられたときに、内蓋４に設けられた蒸気逃がし孔４ａの周囲に密着するように設けられている。
【００２３】
また、蓋３には、内蓋４の温度を検知する内蓋温度検知部の一例である内蓋温度センサ１２が取り付けられている。蓋３の底壁となる下外郭部材３ｂの内面（蓋内側）には、内蓋４を誘導加熱する内蓋加熱装置の一例である内蓋加熱コイル１３が取り付けられている。
【００２４】
内蓋４は、誘導加熱が可能なステンレスなどの磁性体金属で構成されている。内蓋４の外周部の鍋２側の面には、環状のパッキン１４が取り付けられている。パッキン１４は、蓋３が閉状態にあるときに鍋２のフランジ部に密着するように設けられている。
【００２５】
また、蓋３の内部には、鍋２内に１００℃を超える過熱蒸気を投入するための蒸気加熱手段である過熱蒸気発生装置１５が設けられている。過熱蒸気発生装置１５の取付構造については、後で詳細に説明する。過熱蒸気発生装置１５は、水タンク５で発生した約１００℃の蒸気を加熱して過熱蒸気を生成可能に構成されている。過熱蒸気発生装置１５には、蒸気供給管１６と過熱蒸気投入管１７とが接続されている。また、過熱蒸気発生装置１５には、過熱蒸気発生装置１５で生成された過熱蒸気の温度を検知する過熱蒸気温度検知部の一例である過熱蒸気温度センサ１８が当接している。
【００２６】
蒸気供給管１６は、蓋３が閉状態にあるときに水タンク５内と連通し、水タンク５内で発生した蒸気を過熱蒸気発生装置１５へ導くように設けられている。蒸気供給管１６の水タンク５側の端部には、環状のパッキン１９が取り付けられている。パッキン１９は、蓋３が閉状態にあるときに水タンク５のフランジ部に密着するように設けられている。
【００２７】
過熱蒸気投入管１７は、蓋３が閉状態にあるときに内蓋４に設けられた過熱蒸気投入孔４ｂを通じて鍋２内と連通し、過熱蒸気発生装置１５で生成された過熱蒸気を鍋２内へ投入するように設けられている。過熱蒸気投入管１７の鍋２側の端部には、環状のパッキン２０が取り付けられている。パッキン２０は、蓋３が閉状態にあるときに内蓋４の過熱蒸気供給孔４ｂの周囲に密着するように設けられている。
【００２８】
また、蓋３には、炊飯コース、炊飯時間などの各種情報を表示する液晶ディスプレイなどの表示部２１と、白米コースや玄米コース、白米（柔らかめ）コースなどの複数の炊飯コースの中から特定の炊飯コースを選択可能な炊飯コース選択部の一例である操作部２２とが設けられている。操作部２２は、炊飯コースの選択の他、炊飯の開始、取り消し、予約などの実行を指示できるように、炊飯開始ボタンなどの複数のボタンで構成されている。使用者は、表示部２１の表示内容を参照しつつ、操作部２２にて特定の炊飯コースを選択し、炊飯開始を指示することができる。
【００２９】
炊飯器本体１の内部には、炊飯制御部２３が搭載されている。炊飯制御部２３は、米を炊飯するための炊飯シーケンスを複数記憶する記憶部を備えている。ここで、「炊飯シー
ケンス」とは、予熱、昇温、沸騰維持、蒸らしの主として４つの工程からなり、各工程を順に行うにあたって、各工程において通電時間、加熱温度、加熱時間、加熱出力等が予め決められている炊飯の手順をいう。各炊飯シーケンスは、複数の炊飯コースのいずれかにそれぞれ対応している。炊飯制御部２３は、操作部２２にて選択された炊飯コース及び各温度センサ７，９，及び１２の検知温度に基づいて、各部及び各装置の駆動を制御し、炊飯工程を実行する。また、炊飯制御部２３は、操作部２２にて選択された炊飯コース及び過熱蒸気温度センサ１８の検知温度に基づいて、過熱蒸気を過熱蒸気発生装置１５に生成させる。
【００３０】
次に、図３〜図６を参照しつつ、過熱蒸気発生装置１５の取付構造及び内部構造について、更に詳細に説明する。図３は、過熱蒸気発生装置１５に蒸気供給管１６及び過熱蒸気投入管１７が取り付けられた状態を示す斜視図であり、図４は、その略断面図である。図５と図６は、過熱蒸気発生装置１５に安全装置４５ａ、４５ｂが取り付けられた状態を示す断面図である。
【００３１】
図３及び図４に示すように、過熱蒸気発生装置１５は、例えばゴムなどの弾性を有する断熱材３１，３２を介して蒸気供給管１６、過熱蒸気投入管１７と接続されている。この構成により、過熱蒸気発生装置１５内で発生した熱が蒸気供給管１６及び過熱蒸気投入管１７に伝達されないようになっている。
【００３２】
過熱蒸気発生装置１５は、円筒形のケース４１と、棒状のヒータ４２とを備えている。ヒータ４２は、ケース４１内においてケース４１の中心軸Ａ１と同軸に配置されている。過熱蒸気発生装置１５は、ケース４１内に供給された蒸気をヒータ４２により加熱して、過熱蒸気を生成する。
【００３３】
ヒータ４２は、発熱部４２Ｂの発熱範囲４２ＢＢがケース４１内に配置されるようにケース４１の一方の側壁４１ａを貫通し、先端部４２Ａがケース４１の他方の側壁４１ｂと接触（嵌合）するように設けられている。ケース４１には、蒸気供給管１６を通じて供給される蒸気を取り込む蒸気取込口４１ｃと、過熱蒸気を過熱蒸気投入管１７へ排出する過熱蒸気排出口４１ｄとが設けられている。蒸気取込口４１ｃと過熱蒸気排出口４１ｄとは、ヒータ４２の発熱部４２Ｂ近傍に配置されている。より具体的には、蒸気取込口４１ｃと過熱蒸気排出口４１ｄとは、ヒータ４２の発熱部４２Ｂと対向するように配置されている。また、ヒータ４２の発熱部４２Ｂの周囲には、金属板などで構成されるフィン４３が螺旋状に設けられている。
【００３４】
図３、４、５に示すように、ケース４１の外周面には、係合部の一例である係合爪４４が形成されている。係合爪４４は、蒸気過熱手段固定台である固定部材３３に設けられた被係合部の一例である係合孔３３ａに係合している。固定部材３３は、平面視においてケース４１の略全体を覆うように形成された金属製（好ましくは無機物）の板状部材である。固定部材３３は、蓋３の下外郭部材３ｂに立設された複数のボス３ｄにネジなどの締結部材３４により固定されている。すなわち、過熱蒸気発生装置１５は、上外郭部材３ａと下外郭部材３ｂとに直接接しないように固定部材３３を介して蓋３の下外郭部材３ｂに取り付けられている。また、過熱蒸気発生装置１５は、係合爪４４でのみ固定部材３３と接触し、固定部材３３により懸架されている。
【００３５】
また過熱蒸気発生装置１５には異常温度上昇防止用の安全装置４５ａを設けている。この安全装置４５ａはケース４１の温度を検知しながら、異常温度上昇を防止しているが、直接ケース４１に接触させるのではなく、一定の隙間を確保した状態で設置している。例えば、本構成ではケース４１を覆う固定部材３３に接するように安全装置４５ａを設けるが、安全装置４５ａの設置部の固定部材３３はケース４１とは隙間Ｌを設け設置する。
【００３６】
また、この安全装置４５ａは製品異常時の安全性確保のための重要部品である為、万が一故障した場合の製品の安全性確保のために、第２の安全装置４５ｂも設置しているのである。この第２の安全装置４５ｂも第１の安全装置４５ａと同様に設置部の固定部材３３とケース４１の間には一定の隙間Ｌを確保している。
【００３７】
また、安全装置４５ａ、４５ｂの温度検知が環境温度に影響されないようにするため、過熱蒸気発生装置１５と安全装置４５ａ、４５ｂ共に空気よりも熱伝導率が低いシート状（好ましくは無機物性）の断熱部材４６、例えばシリカ性断熱部材にて過熱蒸気発生装置用断熱材に覆われた状態にしている。
【００３８】
本実施形態によれば、過熱蒸気発生装置１５と蒸気供給管１６及び前記過熱蒸気発生装置１５と過熱蒸気投入管１７とが弾性を有する断熱材３１，３２を介して接続されているので、過熱蒸気発生装置１５で発生した熱が蒸気供給管１６及び過熱蒸気投入管１７の全体に拡散することを抑えることができる。これは、過熱蒸気発生装置１５で発生した熱がと蒸気供給管１６及び過熱蒸気投入管１７へ熱伝達されるのを断熱材３１，３２で低減している為である。
【００３９】
また、過熱蒸気発生装置１５が上外郭部材３ｂと下外郭部材３ｂとに直接接しないように固定部材３３を介して下外郭部材３ｂに取り付けられているので、過熱蒸気発生装置１５で発生した熱の一部を固定部材３３で拡散して、下外郭部材３ｂに伝達される熱量を減少させることができる。従って、蓋３の外郭部材の変形等を抑えて、過熱蒸気の温度を一層高く（例えば２００℃以上に）することができる。
【００４０】
また、本実施形態によれば、過熱蒸気発生装置１５が係合爪４４でのみ固定部材３３と接触するようにしているので、固定部材３３と過熱蒸気発生装置１５との接触面積を減らすことができる。また、固定部材３３により過熱蒸気発生装置１５を懸架するように構成しているので、ケース４１の外周面からも熱を拡散させることができる。これにより、固定部材３３が過剰に温度上昇することを抑え、蓋３の外郭部材の変形等を一層抑えることができる。
【００４１】
また、本実施形態によれば、平面視においてケース４１の略全体を覆うように固定部材３３を形成しているので、過熱蒸気発生装置１５で発生した熱が上外郭部材３ａに伝達されるのを抑える遮蔽板として固定部材３３を機能させることができる。これにより、炊飯中であっても使用者が触れることができる上外郭部材３ａが高温になることを抑えることができる。従って、火傷の危険性を一層抑えることができる。
【００４２】
また、本実施形態によれば、１００℃の蒸気の生成を過熱蒸気発生装置１５とは別の装置で行うようにしているので、ヒータ４２の出力を低くすることができ、過熱蒸気発生装置１５の小型化を実現することができる。また、過熱蒸気発生装置１５のケース４１内には、水を供給する必要がないので、ケース４１内に水垢が付着して熱効率が低下することも抑えることができる。
【００４３】
また、本実施形態によれば、ヒータ４２の先端部４２Ａがケース４１の側壁４１ｂと接触するように設けているので、ヒータ４２の熱がケース４１に直接伝達され、ケース４１内の蒸気を、ヒータ４２とケース４１の内面の両方から効率良く加熱することができる。これにより、過熱蒸気の温度を一層高くするとともに装置の小型化を実現することができる。なお、ヒータ４２の先端部４２Ａとケース４１の側壁４１ｂとを接触させた場合、それらを接触させない場合と比べて、例えば７０〜８０℃程度、ケース４１の温度を上昇させることができる。
【００４４】
なお、ヒータ４２とケース４１とは、互いに形状が異なるので、熱が冷えたときの熱応力による膨張又は収縮より、ヒータ４２とケース４１との接続部分が壊れることが起こり得る。このため、ヒータ４２の先端部４２Ａは、ケース４１の側壁４１ｂに一体的に固定するのではなく嵌合又は当接させることが好ましい。これにより、ヒータ４２とケース４１との接続部分が壊れることを抑えることができる。
【００４５】
また、本実施形態によれば、蒸気取込口４１ｃがヒータ４２の発熱部４２Ｂの近傍に配置されているので、蒸気取込口４１ｃから取り込まれた蒸気と発熱部４２Ｂとの温度差が大きいことによって効率良く熱交換がなされる。これにより、蒸気の温度を素早く上昇させることができ、蒸気の加熱効率を向上させることができる。また、ヒータ４２を小型化することも可能になる。
【００４６】
また、本実施形態によれば、ヒータ４２の周囲にフィン４３を螺旋状に設けているので、フィン４３に沿って螺旋状に蒸気を移動させることができ、蒸気の移動経路を長くすることができる。また、蒸気は、ヒータ４２の熱が伝達されたフィン４３からも加熱されることになるので、蒸気と熱源（ヒータ４２及びフィン４３）との接触面積が大きくなる。従って、ヒータ４２の熱を効率良く蒸気に与えることができ、蒸気の加熱効率を一層向上させることができる。また、ヒータ４２を小型化することも可能になる。
【００４７】
なお、ケース４１とフィン４３とが接触するように構成した場合、量産時において、特にケース４１とフィン４３との接触部分に寸法バラツキが生じやすい。この場合、過熱蒸気排出口４１ｄから排出される過熱蒸気の温度にバラツキが生じる。このため、ケース４１とフィン４３とは非接触であることが好ましい。但し、ケース４１とフィン４３との隙間を大きくすると、フィン４３に沿って流れずに当該隙間を通じて流れる蒸気の量が多くなり、蒸気の加熱効率が低下する。このため、ケース４１とフィン４３との隙間は、出来る限り小さく（例えば１．５ｍｍ以下に）することが好ましい。
【００４８】
また、蒸気に塩化カルシウムや塩化マグネシウムなどの成分が含まれている場合、それらの成分がケース４１やフィン４３に付着して堆積すると、蒸気が流れ難く（あるいは流れなく）なる。このため、蒸気に触れる部分であるフィン４３及びケース４１の材質としては、蒸気による酸化、腐蝕、応力腐蝕割れ等が発生しないように、オールステナイト系の高耐食の材質を選定することが好ましい。
【００４９】
また、ケース４１内で過熱蒸気を生成した場合、ケース４１内は高圧（１．０２気圧程度）になる。このため、ケース４１とヒータ４２との接続部分などの各接続部分をシールする部材は、一般に使用されるシリコンやフッ素などのゴム部材ではなく、ニッケル蝋などを用いて蝋付けすることが好ましい。
【００５０】
また、安全装置というものは通常使用の場合には動作しない温度で、異常使用になった場合にのみ動作する、という温度に動作温度を設定する必要がある。このため通常使用においては、ある程度の温度余裕を確保し、異常使用時には安全性を確保するために確実に動作する必要があるため、連続炊飯も含めて通常使用時の安全装置４５ａ、４５ｂの最高温度からの温度余裕を確保した動作温度の設定が必要になる。このため通常使用時で安全装置４５ａ、４５ｂの温度バラツキが大きくなると最高温度からの余裕値を確保した状態で動作温度を設定する事になるため、異常使用時に検知が遅れる可能性がある。
【００５１】
以上のことより、安全装置４５ａ、４５ｂの温度は通常使用においては検知温度のバラツキが小さいほど、動作温度を低く設定することができ、製品の安全性がより高めることができるのである。
【００５２】
本構成は、安全装置４５ａ及び４５ｂはケース４１とは一定の隙間Ｌを設けて設置しているが、これは直接ケース４１に接触した状態で設置すると、直接ケース４１の温度を検知するため、ケース４１の温度勾配が大きい場合、安全装置４５ａ、４５ｂの検知温度の差が大きくなる傾向があり、温度勾配が小さい場合は検知温度が小さくなる。これらによりケース４１の温度勾配により、安全装置４５ａ、４５ｂの検知温度がケース４１の温度勾配により変化してしまい、検知温度のバラツキが発生してしまう。この温度勾配の差を吸収させる為にも、一定の隙間Ｌを設け空気層を介して安全装置４５ａ、４５ｂを設置することで、温度勾配の差を吸収している。
【００５３】
また、炊飯器は連続使用されることもあり、１回目のケース４１温度と２回目以降のケース温度の差も発生する為、直接ケース４１の温度を検知してしまうと、安全装置４５ａ、４５ｂの検知温度も差も炊飯回数によって変化が大きくなる。このバラツキも吸収する為に、安全装置４５ａ、４５ｂはケース４１との隙間Ｌを確保しているのである。
【００５４】
但し、ケース４１と安全装置４５ａ、４５ｂの間に隙間Ｌを設け、空気層を持つということは、使用される環境温度の影響が発生することになるが、環境温度の影響を軽減させるために、本構成においては、過熱蒸気発生装置１５及び安全装置４５ａ、４５ｂとも全体を断熱部材４６で覆う構成にしているのである。
【００５５】
過熱蒸気発生装置１５と安全装置４５ａ、４５ｂすべて断熱部材４６で覆う事により、使用環境温度の影響を低減できると共に、ケース４１の温度のばらつきも抑える事ができ、より安定した温度検知が可能になるのである。
【００５６】
また、この断熱部材４６は過熱蒸気発生装置の高温から、上外郭部材３ａ及び下外郭部材３ｂを守る働きも行っている。
【００５７】
また、過熱蒸気発生装置１５は固定部材３３に懸架されているので、断熱部材４６には過熱蒸気発生装置１５の自重がかからない。従って、断熱部材４６が過熱蒸気発生装置１５の自重により圧縮されて断熱性能が低下するようなことがない。
【００５８】
安全装置４５ａ，４５ｂの動作温度を決定する条件は通常使用時においては動作することが無いよう、通常炊飯の安全装置４５ａ，４５ｂの温度から一定の余裕値を確保し、さらに異常動作時において、炊飯器が安全を確保できる状態で動作するよう、動作温度を設定する必要がある。
【００５９】
図７においてまず通常炊飯時の過熱蒸気発生装置１５の温度を見ると、各炊飯コースのよって過熱蒸気発生装置１５の温度は様々であるが、その中でも過熱蒸気発生装置１５が最高温度になった場合の安全装置４５ａ，４５ｂの温度から一定の余裕を確保する必要がある。このとき安全装置４５ａ，４５ｂが過熱蒸気発生装置１５に接触した状態で設置していると、安全装置４５ａ，４５ｂの温度はＡ２になり、安全装置４５ａ，４５ｂの動作温度はＢ２になるが、安全装置４５ａ，４５ｂを過熱蒸気発生装置１５に隙間を設けて設置すると、安全装置４５ａ，４５ｂの検知温度はＡ１となり、動作温度はＢ１にすることができる。以上より、安全装置４５ａ，４５ｂを過熱蒸気発生装置１５から隙間を確保して設置した場合設定温度はＢ２−Ｂ１分低く設定することができる。
【００６０】
さらに連続炊飯を実施される場合も考慮に入れると安全装置４５ａ，４５ｂを過熱蒸気発生装置１５に直接設置すると検知温度はＡ４となり、動作温度はＢ４にする必要があるが、隙間を設けて設置すると検知温度はＡ３となり、動作温度はＢ３とすることができる。
【００６１】
以上より炊飯器の様々の使われ方を考慮すると、安全装置４５ａ，４５ｂの設定温度はＢ４あるいはＢ３に設定する必要がある。
【００６２】
次に炊飯器が異常動作をした場合の安全装置４５ａ，４５ｂの温度を見ると動作温度をＢ４と設定した場合、安全装置の動作温度はＴ２となり、動作温度をＢ３とした場合、動作時間はＴ１となり、安全装置４５ａ，４５ｂはＴ２−Ｔ１分の時間速く動作することができる。異常動作時においては出来る限り速くに安全装置４５ａ，４５ｂ動作したほうが、炊飯器の損傷が少なくて済み、安全性が向上する。
【００６３】
以上より、安全装置４５ａ，４５ｂは過熱蒸気発生装置１５との隙間を設けて設定した方が、安全性が向上するのである。
【００６４】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。例えば、前記では、過熱蒸気発生装置１５に供給する蒸気を、水タンク５内の水を加熱することにより生成したが、本発明はこれに限定されない。例えば、炊飯中に鍋２内で発生した蒸気を過熱蒸気発生装置１５に供給するようにしてもよい。
【００６５】
また、前記では、ケース４１と下外郭部材３ｂとの間を空気層としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、ケース４１と下外郭部材３ｂとの間に、空気よりも熱伝導率が低いシート状（好ましくは無機物性）の断熱部材、例えばシリカ性断熱部材を設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明にかかる炊飯器は、蓋の外郭部材の変形等を抑えて、過熱蒸気の温度を一層高くすることができるので、家庭用及び業務用炊飯器等として有用である。
【符号の説明】
【００６７】
１ 炊飯器本体
２ 鍋
３ 蓋
６ 水タンク加熱コイル（蒸気発生装置）
８ 鍋底加熱ユニット（加熱手段）
１５ 過熱蒸気発生装置（蒸気過熱手段）
３３ 固定部材（蒸気加熱手段固定台）
４６ 断熱部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は過熱蒸気を用いた炊飯器、特に炊飯性能の向上に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な家庭用の炊飯器においては、鍋底部に配置した、鍋内の米と水を加熱するための鍋加熱手段が主な加熱手段である。ご飯をおいしく炊くためには、米の澱粉を十分に糊化させることが重要である。特に、追い炊き時に高温で米を加熱することで澱粉の糊化が進み、ご飯の甘み及び香りが増す。しかし、追い炊き時には水がほぼ無くなった状態であるため、鍋加熱手段による追い炊き加熱を継続すると、鍋底付近のご飯が焦げてしまうため、加熱を弱めざるを得なかった。
【０００３】
例えば、図８に示すように、鍋加熱手段による加熱に加えて、鍋上方から高温の蒸気を鍋内に噴射し米飯及び水の加熱を行う炊飯器がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図８は、特許文献１に記載された従来の炊飯器を示すものである。図８において、５１は炊飯器本体、５２は炊飯器本体５１に着脱自在に内装される鍋、５３は鍋５２の上面を開閉自在に覆う蓋である。５４は鍋を加熱する鍋加熱手段である。５５は本体５１に内装される蒸気発生手段であり、水タンク５６と水タンク加熱手段５７とを有する。水タンク５６内の水は水タンク加熱手段５７によって加熱され、沸騰する。水タンク５６で発生した水蒸気は、蒸気管５８を通って蒸気孔５９から鍋５２に供給される。以上のように、上層のご飯を乾燥させることなく、鍋５２内に温度の高い蒸気を炊きあげ終了後すぐに供給して糊化を促進させるので、鍋内全体にわたってご飯の食味を向上することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１４４３０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来の炊飯器の構成では、ご飯の糊化を促進させるために、水タンク及び水タンク加熱手段を鍋と別個に設け、水タンクで発生させた蒸気を１００℃以上に過熱し鍋内に投入する炊飯器は、蒸気温度の安定化と蒸気温度を更に高温にするために温度を上げ過ぎるとご飯表面が乾燥するという問題があったため、蒸気過熱手段を設けることが考えられる。この蒸気過熱手段の安全性を確保するため、温度検知方式の安全装置を更に設けることが考えられるが、炊飯には多くのメニューがあり、メニューに応じた蒸気温度を設定してあるため、蒸気過熱手段の温度バラツキが大きく、また連続炊飯などをされた場合は蒸気過熱手段の温度が高いまま２回目以降の炊飯を実施される為、蒸気過熱手段の温度と安全装置の温度の差のバラツキが更に大きくなってしまい、通常使用や連続使用においては安全装置の温度余裕を十分確保し、異常状態においては安全装置が動作する、という温度設定が困難であった。
【０００７】
本発明は、蒸気加熱手段の安全性確保のために温度検知方式の安全装置を設け、さらに安全装置と蒸気過熱手段に一定の隙間を設けることで、通常使用、連続使用においても安全装置の温度余裕を十分に確保でき、異常状態では安全装置が動作する構成とすることで、蒸気過熱手段の安全性を確保する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】
前記従来の課題を解決するために、本発明の炊飯器は、上面が開口した炊飯器本体と、前記炊飯器本体内に着脱自在に収納される鍋と、前記炊飯器本体を開閉自在に覆う蓋と、前記鍋を加熱する加熱手段と、蒸気を発生する蒸気発生手段と、前記蒸気発生手段から発生した蒸気の温度を上昇させる蒸気過熱手段と、前記蒸気過熱手段の異常温度上昇防止用の安全装置を有し、前記安全装置は前記蒸気過熱手段と一定の隙間を設けて設置したものである。
【０００９】
これによって、安全装置が蒸気過熱手段の雰囲気温度を検知している為、様々なメニューの通常使用時の蒸気過熱手段温度のバラツキに直接影響されず、バラツキの低減を図れ、通常使用では安全装置は動作せず、異常加熱状態になった時のみ安全装置が動作する温度点を設定することができ、蒸気過熱手段の安全性を確保することが出来る。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の炊飯器は、蒸気過熱手段と安全装置が一定の距離を確保して設置されているため、通常使用における多くのメニューによる蒸気過熱手段の温度を直接検知せず、蒸気過熱手段の雰囲気温度を検知している為、安全装置の温度を安定化することができると共に、連続で使用された場合でも、蒸気過熱手段の温度よりも雰囲気の温度差の方が小さくなるため、通常使用での安全装置の温度は安定化することができ、安全装置の異常状態での動作温度と通常異常状態での検知温度と差を十分確保することで、異常状態で安全装置の動作精度を高める事ができ、蒸気過熱手段の安全性を確保しつつより温度の高い過熱蒸気を炊飯で使用することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１における炊飯器の略断面図
【図２】本発明の実施の形態１における炊飯器の上面図
【図３】本発明の実施の形態１における炊飯器の要部斜視図
【図４】本発明の実施の形態１における炊飯器の要部断面図
【図５】本発明の実施の形態１における炊飯器の要部断面図
【図６】本発明の実施の形態１における炊飯器の要部断面図
【図７】本発明の実施の形態１における炊飯器の特性図
【図８】従来の炊飯器を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
第１の発明は、上面が開口した炊飯器本体と、前記炊飯器本体内に着脱自在に収納される鍋と、前記炊飯器本体を開閉自在に覆う蓋と、前記鍋を加熱する加熱手段と、蒸気を発生する蒸気発生手段と、前記蒸気発生手段から発生した蒸気の温度を上昇させる蒸気過熱手段と、前記蒸気過熱手段の異常温度上昇防止用の安全装置を有し、前記安全装置は前記蒸気過熱手段と一定の隙間を設けて設置することにより、安全装置は蒸気過熱手段の温度を直接検知するのではなく、蒸気過熱手段周囲の雰囲気温度を検知する事となり、通常使用及び連続使用など様々な使用状態によって、安全装置の検知温度のバラツキを低減することが出来るだけでなく、蒸気過熱手段と安全装置の接触バラツキをもなくすことができる。
【００１３】
第２の発明は、上面が開口した炊飯器本体と、前記炊飯器本体内に着脱自在に収納される鍋と、前記炊飯器本体を開閉自在に覆う蓋と、前記鍋を加熱する加熱手段と、蒸気を発生する蒸気発生手段と、前記蒸気発生手段から発生した蒸気の温度を上昇させる蒸気過熱手段と、前記蒸気過熱手段を固定する蒸気過熱手段固定台と、前記蒸気過熱手段の異常温度上昇防止用の安全装置を有し、前記安全装置は前記蒸気過熱手段と一定の隙間を設けて前記蒸気過熱手段固定台に設置することにより、蒸気過熱手段と安全装置との間に蒸気過熱手段固定台が存在することになり、通常使用及び連続使用などの様々な使用状態による
安全装置の温度を安定化することで、通常使用と異常常態との区別が容易にできる。
【００１４】
第３の発明は、特に第１または第２の発明の安全装置を複数個設置することにより、１つの安全装置が故障しても他の安全装置が代替することとなり、より安全性を確保することができる。
【００１５】
第４の発明は、特に第１〜３のいずれか１つの発明の蒸気過熱手段と安全装置を断熱部材で覆ったことにより、蒸気過熱手段の周囲温度が外気温の影響をうけにくくなり、外気温に影響されることなく、安全装置の検知温度を安定化することができる。
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１７】
（実施の形態１）
図１又は図２を用いて、本発明の実施形態にかかる炊飯器の全体構成について説明する。図１は、本発明の実施形態にかかる炊飯器の模式断面図である。図２は、図１の炊飯器の蓋の一部を切り欠いた状態を模式的に示す上面図である。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態にかかる炊飯器は、内部に鍋収納部１ａが形成された略有底筒状の炊飯器本体１と、鍋収納部１ａに収納され、米と水が入れられる鍋２とを備えている。炊飯器本体１の上部には、炊飯器本体１の上部開口部を開閉可能な中空構造の蓋３が取り付けられている。蓋３の内側（鍋２の開口部を覆う側）には、鍋２の上部開口部を密閉可能な略円盤状の内蓋（加熱板ともいう）４が着脱可能に取り付けられている。
【００１９】
炊飯器本体１の鍋収納部１ａは、上枠１ｂとコイルベース１ｃとで構成されている。上枠１ｂは、収納された鍋２の側壁に対して所定の隙間が空くように配置される筒状部分１ｂａと、筒状部分１ｂａの上部から外方に突出し炊飯器本体１の上部開口部の内周部に嵌合するフランジ部１ｂｂとを備えている。また、フランジ部１ｂｂには、水タンク５を収納する水タンク収納部１ｂｃが形成されている。水タンク５は、蒸気を生成するための水を入れる有底筒状の容器である。水タンク収納部１ｂｃの外周面には、水タンク５を加熱（誘導加熱）する水タンク加熱装置の一例である水タンク加熱コイル６が取り付けられている。なお、水タンク加熱コイル６に代えて、ヒータにより水タンク５を加熱するように構成されてもよい。水タンク加熱コイル６が水タンク５を加熱することにより、水タンク５内の水が沸騰して、約１００℃の蒸気が生成される。また、水タンク収納部１ｂｃの側部には開口が設けられている。当該開口部分には、水タンク５の温度を測定するための水タンク温度センサ７が、水タンク収納部１ｂｃに収納された水タンク５の側部に当接可能に配置されている。
【００２０】
コイルベース１ｃは、鍋２の下部の形状に対応して有底筒状に形成され、その上部が上枠１ｂの筒状部分１ｂａの下端部に取り付けられている。コイルベース１ｃの外周面には、鍋２を加熱（誘導加熱）する鍋加熱装置の一例である鍋底加熱ユニット８が取り付けられている。鍋底加熱ユニット８は、底内加熱コイル８ａと底外加熱コイル８ｂとで構成されている。底内加熱コイル８ａは、コイルベース１ｃを介して鍋２の底部の中央部周囲に対向するように配置されている。底外加熱コイル８ｂは、コイルベース１ｃを介して鍋２の底部のコーナー部に対向するように配置されている。
【００２１】
コイルベース１ｃの底部の中央部分には開口が設けられている。当該開口部分には、鍋２の温度を測定するための鍋温度検知部の一例である鍋温度センサ９が、鍋収納部１ａに収納された鍋２の底部に当接可能に配置されている。鍋２の温度は鍋２内の被炊飯物の温度と略同じであるので、鍋温度センサ９が鍋２の温度を検知することで、鍋２内の被炊飯
物の温度を知ることができる。
【００２２】
蓋３は、蓋３の外郭を構成する上外郭部材３ａと下外郭部材３ｂとを備えている。また、蓋３は、ヒンジ軸３Ａを備えている。ヒンジ軸３Ａは、蓋３の開閉軸であり、炊飯器本体１の上枠１ｂに両端部を回動自在に固定されている。蓋３には、その中央部付近を蓋３の厚み方向に貫通するように貫通穴３ｃが設けられ、当該貫通穴３ｃに蒸気筒１０が着脱可能に取り付けられている。蒸気筒１０の上壁及び底壁には、鍋２内の余分な蒸気を炊飯器本体１の外部に排出できるように、蒸気逃がし孔１０ａ，１０ｂが設けられている。蓋３の内蓋４側の貫通穴３ｃの周囲には、環状のパッキン１１が取り付けられている。パッキン１１は、内蓋４が蓋３に取り付けられたときに、内蓋４に設けられた蒸気逃がし孔４ａの周囲に密着するように設けられている。
【００２３】
また、蓋３には、内蓋４の温度を検知する内蓋温度検知部の一例である内蓋温度センサ１２が取り付けられている。蓋３の底壁となる下外郭部材３ｂの内面（蓋内側）には、内蓋４を誘導加熱する内蓋加熱装置の一例である内蓋加熱コイル１３が取り付けられている。
【００２４】
内蓋４は、誘導加熱が可能なステンレスなどの磁性体金属で構成されている。内蓋４の外周部の鍋２側の面には、環状のパッキン１４が取り付けられている。パッキン１４は、蓋３が閉状態にあるときに鍋２のフランジ部に密着するように設けられている。
【００２５】
また、蓋３の内部には、鍋２内に１００℃を超える過熱蒸気を投入するための蒸気加熱手段である過熱蒸気発生装置１５が設けられている。過熱蒸気発生装置１５の取付構造については、後で詳細に説明する。過熱蒸気発生装置１５は、水タンク５で発生した約１００℃の蒸気を加熱して過熱蒸気を生成可能に構成されている。過熱蒸気発生装置１５には、蒸気供給管１６と過熱蒸気投入管１７とが接続されている。また、過熱蒸気発生装置１５には、過熱蒸気発生装置１５で生成された過熱蒸気の温度を検知する過熱蒸気温度検知部の一例である過熱蒸気温度センサ１８が当接している。
【００２６】
蒸気供給管１６は、蓋３が閉状態にあるときに水タンク５内と連通し、水タンク５内で発生した蒸気を過熱蒸気発生装置１５へ導くように設けられている。蒸気供給管１６の水タンク５側の端部には、環状のパッキン１９が取り付けられている。パッキン１９は、蓋３が閉状態にあるときに水タンク５のフランジ部に密着するように設けられている。
【００２７】
過熱蒸気投入管１７は、蓋３が閉状態にあるときに内蓋４に設けられた過熱蒸気投入孔４ｂを通じて鍋２内と連通し、過熱蒸気発生装置１５で生成された過熱蒸気を鍋２内へ投入するように設けられている。過熱蒸気投入管１７の鍋２側の端部には、環状のパッキン２０が取り付けられている。パッキン２０は、蓋３が閉状態にあるときに内蓋４の過熱蒸気供給孔４ｂの周囲に密着するように設けられている。
【００２８】
また、蓋３には、炊飯コース、炊飯時間などの各種情報を表示する液晶ディスプレイなどの表示部２１と、白米コースや玄米コース、白米（柔らかめ）コースなどの複数の炊飯コースの中から特定の炊飯コースを選択可能な炊飯コース選択部の一例である操作部２２とが設けられている。操作部２２は、炊飯コースの選択の他、炊飯の開始、取り消し、予約などの実行を指示できるように、炊飯開始ボタンなどの複数のボタンで構成されている。使用者は、表示部２１の表示内容を参照しつつ、操作部２２にて特定の炊飯コースを選択し、炊飯開始を指示することができる。
【００２９】
炊飯器本体１の内部には、炊飯制御部２３が搭載されている。炊飯制御部２３は、米を炊飯するための炊飯シーケンスを複数記憶する記憶部を備えている。ここで、「炊飯シー
ケンス」とは、予熱、昇温、沸騰維持、蒸らしの主として４つの工程からなり、各工程を順に行うにあたって、各工程において通電時間、加熱温度、加熱時間、加熱出力等が予め決められている炊飯の手順をいう。各炊飯シーケンスは、複数の炊飯コースのいずれかにそれぞれ対応している。炊飯制御部２３は、操作部２２にて選択された炊飯コース及び各温度センサ７，９，及び１２の検知温度に基づいて、各部及び各装置の駆動を制御し、炊飯工程を実行する。また、炊飯制御部２３は、操作部２２にて選択された炊飯コース及び過熱蒸気温度センサ１８の検知温度に基づいて、過熱蒸気を過熱蒸気発生装置１５に生成させる。
【００３０】
次に、図３〜図６を参照しつつ、過熱蒸気発生装置１５の取付構造及び内部構造について、更に詳細に説明する。図３は、過熱蒸気発生装置１５に蒸気供給管１６及び過熱蒸気投入管１７が取り付けられた状態を示す斜視図であり、図４は、その略断面図である。図５と図６は、過熱蒸気発生装置１５に安全装置４５ａ、４５ｂが取り付けられた状態を示す断面図である。
【００３１】
図３及び図４に示すように、過熱蒸気発生装置１５は、例えばゴムなどの弾性を有する断熱材３１，３２を介して蒸気供給管１６、過熱蒸気投入管１７と接続されている。この構成により、過熱蒸気発生装置１５内で発生した熱が蒸気供給管１６及び過熱蒸気投入管１７に伝達されないようになっている。
【００３２】
過熱蒸気発生装置１５は、円筒形のケース４１と、棒状のヒータ４２とを備えている。ヒータ４２は、ケース４１内においてケース４１の中心軸Ａ１と同軸に配置されている。過熱蒸気発生装置１５は、ケース４１内に供給された蒸気をヒータ４２により加熱して、過熱蒸気を生成する。
【００３３】
ヒータ４２は、発熱部４２Ｂの発熱範囲４２ＢＢがケース４１内に配置されるようにケース４１の一方の側壁４１ａを貫通し、先端部４２Ａがケース４１の他方の側壁４１ｂと接触（嵌合）するように設けられている。ケース４１には、蒸気供給管１６を通じて供給される蒸気を取り込む蒸気取込口４１ｃと、過熱蒸気を過熱蒸気投入管１７へ排出する過熱蒸気排出口４１ｄとが設けられている。蒸気取込口４１ｃと過熱蒸気排出口４１ｄとは、ヒータ４２の発熱部４２Ｂ近傍に配置されている。より具体的には、蒸気取込口４１ｃと過熱蒸気排出口４１ｄとは、ヒータ４２の発熱部４２Ｂと対向するように配置されている。また、ヒータ４２の発熱部４２Ｂの周囲には、金属板などで構成されるフィン４３が螺旋状に設けられている。
【００３４】
図３、４、５に示すように、ケース４１の外周面には、係合部の一例である係合爪４４が形成されている。係合爪４４は、蒸気過熱手段固定台である固定部材３３に設けられた被係合部の一例である係合孔３３ａに係合している。固定部材３３は、平面視においてケース４１の略全体を覆うように形成された金属製（好ましくは無機物）の板状部材である。固定部材３３は、蓋３の下外郭部材３ｂに立設された複数のボス３ｄにネジなどの締結部材３４により固定されている。すなわち、過熱蒸気発生装置１５は、上外郭部材３ａと下外郭部材３ｂとに直接接しないように固定部材３３を介して蓋３の下外郭部材３ｂに取り付けられている。また、過熱蒸気発生装置１５は、係合爪４４でのみ固定部材３３と接触し、固定部材３３により懸架されている。
【００３５】
また過熱蒸気発生装置１５には異常温度上昇防止用の安全装置４５ａを設けている。この安全装置４５ａはケース４１の温度を検知しながら、異常温度上昇を防止しているが、直接ケース４１に接触させるのではなく、一定の隙間を確保した状態で設置している。例えば、本構成ではケース４１を覆う固定部材３３に接するように安全装置４５ａを設けるが、安全装置４５ａの設置部の固定部材３３はケース４１とは隙間Ｌを設け設置する。
【００３６】
また、この安全装置４５ａは製品異常時の安全性確保のための重要部品である為、万が一故障した場合の製品の安全性確保のために、第２の安全装置４５ｂも設置しているのである。この第２の安全装置４５ｂも第１の安全装置４５ａと同様に設置部の固定部材３３とケース４１の間には一定の隙間Ｌを確保している。
【００３７】
また、安全装置４５ａ、４５ｂの温度検知が環境温度に影響されないようにするため、過熱蒸気発生装置１５と安全装置４５ａ、４５ｂ共に空気よりも熱伝導率が低いシート状（好ましくは無機物性）の断熱部材４６、例えばシリカ性断熱部材にて過熱蒸気発生装置用断熱材に覆われた状態にしている。
【００３８】
本実施形態によれば、過熱蒸気発生装置１５と蒸気供給管１６及び前記過熱蒸気発生装置１５と過熱蒸気投入管１７とが弾性を有する断熱材３１，３２を介して接続されているので、過熱蒸気発生装置１５で発生した熱が蒸気供給管１６及び過熱蒸気投入管１７の全体に拡散することを抑えることができる。これは、過熱蒸気発生装置１５で発生した熱がと蒸気供給管１６及び過熱蒸気投入管１７へ熱伝達されるのを断熱材３１，３２で低減している為である。
【００３９】
また、過熱蒸気発生装置１５が上外郭部材３ｂと下外郭部材３ｂとに直接接しないように固定部材３３を介して下外郭部材３ｂに取り付けられているので、過熱蒸気発生装置１５で発生した熱の一部を固定部材３３で拡散して、下外郭部材３ｂに伝達される熱量を減少させることができる。従って、蓋３の外郭部材の変形等を抑えて、過熱蒸気の温度を一層高く（例えば２００℃以上に）することができる。
【００４０】
また、本実施形態によれば、過熱蒸気発生装置１５が係合爪４４でのみ固定部材３３と接触するようにしているので、固定部材３３と過熱蒸気発生装置１５との接触面積を減らすことができる。また、固定部材３３により過熱蒸気発生装置１５を懸架するように構成しているので、ケース４１の外周面からも熱を拡散させることができる。これにより、固定部材３３が過剰に温度上昇することを抑え、蓋３の外郭部材の変形等を一層抑えることができる。
【００４１】
また、本実施形態によれば、平面視においてケース４１の略全体を覆うように固定部材３３を形成しているので、過熱蒸気発生装置１５で発生した熱が上外郭部材３ａに伝達されるのを抑える遮蔽板として固定部材３３を機能させることができる。これにより、炊飯中であっても使用者が触れることができる上外郭部材３ａが高温になることを抑えることができる。従って、火傷の危険性を一層抑えることができる。
【００４２】
また、本実施形態によれば、１００℃の蒸気の生成を過熱蒸気発生装置１５とは別の装置で行うようにしているので、ヒータ４２の出力を低くすることができ、過熱蒸気発生装置１５の小型化を実現することができる。また、過熱蒸気発生装置１５のケース４１内には、水を供給する必要がないので、ケース４１内に水垢が付着して熱効率が低下することも抑えることができる。
【００４３】
また、本実施形態によれば、ヒータ４２の先端部４２Ａがケース４１の側壁４１ｂと接触するように設けているので、ヒータ４２の熱がケース４１に直接伝達され、ケース４１内の蒸気を、ヒータ４２とケース４１の内面の両方から効率良く加熱することができる。これにより、過熱蒸気の温度を一層高くするとともに装置の小型化を実現することができる。なお、ヒータ４２の先端部４２Ａとケース４１の側壁４１ｂとを接触させた場合、それらを接触させない場合と比べて、例えば７０〜８０℃程度、ケース４１の温度を上昇させることができる。
【００４４】
なお、ヒータ４２とケース４１とは、互いに形状が異なるので、熱が冷えたときの熱応力による膨張又は収縮より、ヒータ４２とケース４１との接続部分が壊れることが起こり得る。このため、ヒータ４２の先端部４２Ａは、ケース４１の側壁４１ｂに一体的に固定するのではなく嵌合又は当接させることが好ましい。これにより、ヒータ４２とケース４１との接続部分が壊れることを抑えることができる。
【００４５】
また、本実施形態によれば、蒸気取込口４１ｃがヒータ４２の発熱部４２Ｂの近傍に配置されているので、蒸気取込口４１ｃから取り込まれた蒸気と発熱部４２Ｂとの温度差が大きいことによって効率良く熱交換がなされる。これにより、蒸気の温度を素早く上昇させることができ、蒸気の加熱効率を向上させることができる。また、ヒータ４２を小型化することも可能になる。
【００４６】
また、本実施形態によれば、ヒータ４２の周囲にフィン４３を螺旋状に設けているので、フィン４３に沿って螺旋状に蒸気を移動させることができ、蒸気の移動経路を長くすることができる。また、蒸気は、ヒータ４２の熱が伝達されたフィン４３からも加熱されることになるので、蒸気と熱源（ヒータ４２及びフィン４３）との接触面積が大きくなる。従って、ヒータ４２の熱を効率良く蒸気に与えることができ、蒸気の加熱効率を一層向上させることができる。また、ヒータ４２を小型化することも可能になる。
【００４７】
なお、ケース４１とフィン４３とが接触するように構成した場合、量産時において、特にケース４１とフィン４３との接触部分に寸法バラツキが生じやすい。この場合、過熱蒸気排出口４１ｄから排出される過熱蒸気の温度にバラツキが生じる。このため、ケース４１とフィン４３とは非接触であることが好ましい。但し、ケース４１とフィン４３との隙間を大きくすると、フィン４３に沿って流れずに当該隙間を通じて流れる蒸気の量が多くなり、蒸気の加熱効率が低下する。このため、ケース４１とフィン４３との隙間は、出来る限り小さく（例えば１．５ｍｍ以下に）することが好ましい。
【００４８】
また、蒸気に塩化カルシウムや塩化マグネシウムなどの成分が含まれている場合、それらの成分がケース４１やフィン４３に付着して堆積すると、蒸気が流れ難く（あるいは流れなく）なる。このため、蒸気に触れる部分であるフィン４３及びケース４１の材質としては、蒸気による酸化、腐蝕、応力腐蝕割れ等が発生しないように、オールステナイト系の高耐食の材質を選定することが好ましい。
【００４９】
また、ケース４１内で過熱蒸気を生成した場合、ケース４１内は高圧（１．０２気圧程度）になる。このため、ケース４１とヒータ４２との接続部分などの各接続部分をシールする部材は、一般に使用されるシリコンやフッ素などのゴム部材ではなく、ニッケル蝋などを用いて蝋付けすることが好ましい。
【００５０】
また、安全装置というものは通常使用の場合には動作しない温度で、異常使用になった場合にのみ動作する、という温度に動作温度を設定する必要がある。このため通常使用においては、ある程度の温度余裕を確保し、異常使用時には安全性を確保するために確実に動作する必要があるため、連続炊飯も含めて通常使用時の安全装置４５ａ、４５ｂの最高温度からの温度余裕を確保した動作温度の設定が必要になる。このため通常使用時で安全装置４５ａ、４５ｂの温度バラツキが大きくなると最高温度からの余裕値を確保した状態で動作温度を設定する事になるため、異常使用時に検知が遅れる可能性がある。
【００５１】
以上のことより、安全装置４５ａ、４５ｂの温度は通常使用においては検知温度のバラツキが小さいほど、動作温度を低く設定することができ、製品の安全性がより高めることができるのである。
【００５２】
本構成は、安全装置４５ａ及び４５ｂはケース４１とは一定の隙間Ｌを設けて設置しているが、これは直接ケース４１に接触した状態で設置すると、直接ケース４１の温度を検知するため、ケース４１の温度勾配が大きい場合、安全装置４５ａ、４５ｂの検知温度の差が大きくなる傾向があり、温度勾配が小さい場合は検知温度が小さくなる。これらによりケース４１の温度勾配により、安全装置４５ａ、４５ｂの検知温度がケース４１の温度勾配により変化してしまい、検知温度のバラツキが発生してしまう。この温度勾配の差を吸収させる為にも、一定の隙間Ｌを設け空気層を介して安全装置４５ａ、４５ｂを設置することで、温度勾配の差を吸収している。
【００５３】
また、炊飯器は連続使用されることもあり、１回目のケース４１温度と２回目以降のケース温度の差も発生する為、直接ケース４１の温度を検知してしまうと、安全装置４５ａ、４５ｂの検知温度も差も炊飯回数によって変化が大きくなる。このバラツキも吸収する為に、安全装置４５ａ、４５ｂはケース４１との隙間Ｌを確保しているのである。
【００５４】
但し、ケース４１と安全装置４５ａ、４５ｂの間に隙間Ｌを設け、空気層を持つということは、使用される環境温度の影響が発生することになるが、環境温度の影響を軽減させるために、本構成においては、過熱蒸気発生装置１５及び安全装置４５ａ、４５ｂとも全体を断熱部材４６で覆う構成にしているのである。
【００５５】
過熱蒸気発生装置１５と安全装置４５ａ、４５ｂすべて断熱部材４６で覆う事により、使用環境温度の影響を低減できると共に、ケース４１の温度のばらつきも抑える事ができ、より安定した温度検知が可能になるのである。
【００５６】
また、この断熱部材４６は過熱蒸気発生装置の高温から、上外郭部材３ａ及び下外郭部材３ｂを守る働きも行っている。
【００５７】
また、過熱蒸気発生装置１５は固定部材３３に懸架されているので、断熱部材４６には過熱蒸気発生装置１５の自重がかからない。従って、断熱部材４６が過熱蒸気発生装置１５の自重により圧縮されて断熱性能が低下するようなことがない。
【００５８】
安全装置４５ａ，４５ｂの動作温度を決定する条件は通常使用時においては動作することが無いよう、通常炊飯の安全装置４５ａ，４５ｂの温度から一定の余裕値を確保し、さらに異常動作時において、炊飯器が安全を確保できる状態で動作するよう、動作温度を設定する必要がある。
【００５９】
図７においてまず通常炊飯時の過熱蒸気発生装置１５の温度を見ると、各炊飯コースのよって過熱蒸気発生装置１５の温度は様々であるが、その中でも過熱蒸気発生装置１５が最高温度になった場合の安全装置４５ａ，４５ｂの温度から一定の余裕を確保する必要がある。このとき安全装置４５ａ，４５ｂが過熱蒸気発生装置１５に接触した状態で設置していると、安全装置４５ａ，４５ｂの温度はＡ２になり、安全装置４５ａ，４５ｂの動作温度はＢ２になるが、安全装置４５ａ，４５ｂを過熱蒸気発生装置１５に隙間を設けて設置すると、安全装置４５ａ，４５ｂの検知温度はＡ１となり、動作温度はＢ１にすることができる。以上より、安全装置４５ａ，４５ｂを過熱蒸気発生装置１５から隙間を確保して設置した場合設定温度はＢ２−Ｂ１分低く設定することができる。
【００６０】
さらに連続炊飯を実施される場合も考慮に入れると安全装置４５ａ，４５ｂを過熱蒸気発生装置１５に直接設置すると検知温度はＡ４となり、動作温度はＢ４にする必要があるが、隙間を設けて設置すると検知温度はＡ３となり、動作温度はＢ３とすることができる。
【００６１】
以上より炊飯器の様々の使われ方を考慮すると、安全装置４５ａ，４５ｂの設定温度はＢ４あるいはＢ３に設定する必要がある。
【００６２】
次に炊飯器が異常動作をした場合の安全装置４５ａ，４５ｂの温度を見ると動作温度をＢ４と設定した場合、安全装置の動作温度はＴ２となり、動作温度をＢ３とした場合、動作時間はＴ１となり、安全装置４５ａ，４５ｂはＴ２−Ｔ１分の時間速く動作することができる。異常動作時においては出来る限り速くに安全装置４５ａ，４５ｂ動作したほうが、炊飯器の損傷が少なくて済み、安全性が向上する。
【００６３】
以上より、安全装置４５ａ，４５ｂは過熱蒸気発生装置１５との隙間を設けて設定した方が、安全性が向上するのである。
【００６４】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。例えば、前記では、過熱蒸気発生装置１５に供給する蒸気を、水タンク５内の水を加熱することにより生成したが、本発明はこれに限定されない。例えば、炊飯中に鍋２内で発生した蒸気を過熱蒸気発生装置１５に供給するようにしてもよい。
【００６５】
また、前記では、ケース４１と下外郭部材３ｂとの間を空気層としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、ケース４１と下外郭部材３ｂとの間に、空気よりも熱伝導率が低いシート状（好ましくは無機物性）の断熱部材、例えばシリカ性断熱部材を設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明にかかる炊飯器は、蓋の外郭部材の変形等を抑えて、過熱蒸気の温度を一層高くすることができるので、家庭用及び業務用炊飯器等として有用である。
【符号の説明】
【００６７】
１ 炊飯器本体
２ 鍋
３ 蓋
６ 水タンク加熱コイル（蒸気発生装置）
８ 鍋底加熱ユニット（加熱手段）
１５ 過熱蒸気発生装置（蒸気過熱手段）
３３ 固定部材（蒸気加熱手段固定台）
４６ 断熱部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面が開口した炊飯器本体と、
前記炊飯器本体内に着脱自在に収納される鍋と、
前記炊飯器本体を開閉自在に覆う蓋と、
前記鍋を加熱する加熱手段と、
蒸気を発生する蒸気発生手段と、
前記蒸気発生手段から発生した蒸気の温度を上昇させる蒸気過熱手段と、
前記蒸気過熱手段の異常温度上昇防止用の安全装置を有し、
前記安全装置は前記蒸気過熱手段と一定の隙間を設けて設置した炊飯器。
【請求項２】
上面が開口した炊飯器本体と、
前記炊飯器本体内に着脱自在に収納される鍋と、
前記炊飯器本体を開閉自在に覆う蓋と、
前記鍋を加熱する加熱手段と、
蒸気を発生する蒸気発生手段と、
前記蒸気発生手段から発生した蒸気の温度を上昇させる蒸気過熱手段と、
前記蒸気過熱手段を固定する蒸気過熱手段固定台と、
前記蒸気過熱手段の異常温度上昇防止用の安全装置を有し、
前記安全装置は前記蒸気過熱手段と一定の隙間を設けて前記蒸気過熱手段固定台に設置した炊飯器。
【請求項３】
安全装置を複数個設置した請求項１または２に記載の炊飯器。
【請求項４】
蒸気過熱手段と安全装置を断熱部材で覆った請求項１〜３のいずれか１項に記載の炊飯器。
【請求項１】
上面が開口した炊飯器本体と、
前記炊飯器本体内に着脱自在に収納される鍋と、
前記炊飯器本体を開閉自在に覆う蓋と、
前記鍋を加熱する加熱手段と、
蒸気を発生する蒸気発生手段と、
前記蒸気発生手段から発生した蒸気の温度を上昇させる蒸気過熱手段と、
前記蒸気過熱手段の異常温度上昇防止用の安全装置を有し、
前記安全装置は前記蒸気過熱手段と一定の隙間を設けて設置した炊飯器。
【請求項２】
上面が開口した炊飯器本体と、
前記炊飯器本体内に着脱自在に収納される鍋と、
前記炊飯器本体を開閉自在に覆う蓋と、
前記鍋を加熱する加熱手段と、
蒸気を発生する蒸気発生手段と、
前記蒸気発生手段から発生した蒸気の温度を上昇させる蒸気過熱手段と、
前記蒸気過熱手段を固定する蒸気過熱手段固定台と、
前記蒸気過熱手段の異常温度上昇防止用の安全装置を有し、
前記安全装置は前記蒸気過熱手段と一定の隙間を設けて前記蒸気過熱手段固定台に設置した炊飯器。
【請求項３】
安全装置を複数個設置した請求項１または２に記載の炊飯器。
【請求項４】
蒸気過熱手段と安全装置を断熱部材で覆った請求項１〜３のいずれか１項に記載の炊飯器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１８７１７３（Ｐ２０１２−１８７１７３Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５１１９５（Ｐ２０１１−５１１９５）
【出願日】平成２３年３月９日（２０１１．３．９）
【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２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月９日（２０１１．３．９）
【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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