炊飯器
【課題】
美味しいご飯を炊ける炊飯器を提供する。
【解決手段】
真空層６ｈを形成した真空容器６と、真空容器６内に収納される内釜２と、内釜２を加熱する加熱コイル９と、内釜２の底面の温度を検出する温度センサ１６と、温度センサ１６の情報に基づいて加熱コイル９の電力を制御する制御部１４と、内蓋４と、外蓋３とを備え、外蓋３には排気口２３と、内釜２内を所定の圧力に調圧する調圧弁２１と、調圧弁２１から放出された蒸気を排気口２３に導く蒸気通路２４と、蒸気通路２４に調圧弁２１から放出された蒸気を検出する沸騰検出手段２２とを設け、制御部１４は、調圧弁２１により調圧を開始した後、沸騰検出手段２２によって蒸気を検出すると、温度センサ１６の情報を基に加熱コイル９に供給する電力を制御して内釜２内のご飯の温度を１０２℃〜１０７℃に維持した状態で１６分間〜２２分間加熱することを特徴とする炊飯器。
美味しいご飯を炊ける炊飯器を提供する。
【解決手段】
真空層６ｈを形成した真空容器６と、真空容器６内に収納される内釜２と、内釜２を加熱する加熱コイル９と、内釜２の底面の温度を検出する温度センサ１６と、温度センサ１６の情報に基づいて加熱コイル９の電力を制御する制御部１４と、内蓋４と、外蓋３とを備え、外蓋３には排気口２３と、内釜２内を所定の圧力に調圧する調圧弁２１と、調圧弁２１から放出された蒸気を排気口２３に導く蒸気通路２４と、蒸気通路２４に調圧弁２１から放出された蒸気を検出する沸騰検出手段２２とを設け、制御部１４は、調圧弁２１により調圧を開始した後、沸騰検出手段２２によって蒸気を検出すると、温度センサ１６の情報を基に加熱コイル９に供給する電力を制御して内釜２内のご飯の温度を１０２℃〜１０７℃に維持した状態で１６分間〜２２分間加熱することを特徴とする炊飯器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は炊飯器に係り、特に内釜から逃げる熱量を抑制し、省エネルギー性を向上させるとともに、ご飯の品質劣化を抑制する炊飯器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の炊飯器では、炊飯時に、ヒータ加熱や誘導加熱によって内釜を加熱して炊飯を行い、保温時に、温度が低下したら再加熱を行って保温を行うのが一般的である。このような炊飯器においては、炊飯時や保温時に内釜の熱が本体外に逃げるのを抑制するために、内釜を真空容器や真空断熱材で覆うものがある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、鍋と電磁誘導加熱コイルを真空内容器で覆ったＩＨジャー炊飯器（図１）や、鍋を真空内容器で覆い、その真空内容器の外側に電磁誘導加熱コイルを設けたＩＨジャー炊飯器（図３）など、外部へ逃げる熱量を少なくして、炊飯時及び保温時における消費電力を効果的に抑制するための構成が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２の図１には、外側を真空断熱材で覆った鍋を、鍋の収納部である保護枠の外側に設けた加熱コイルで誘導加熱する炊飯器が開示されている。
【０００５】
さらに、特許文献３では内釜の周囲を樹脂製の保護枠で覆い、炊飯時の蒸らし工程にも内釜内を加圧してご飯を高温に維持することでご飯をおいしくした炊飯器が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２２４４９４号公報（特に、図１，図３）
【特許文献２】特開２００１−７８８８３号公報（特に、図１）
【特許文献３】特開２０１０−２４６６５７号公報（特に、図６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の炊飯器では、鍋のみならず、加熱コイルも真空内容器に覆われている。加熱コイルは、電力が供給されると自らの電気抵抗によってジュール熱を発するため、加熱コイルの絶縁層の破壊を防ぐために冷却風によって冷却する必要がある。
しかし、特許文献１の構成を採った場合には、真空容器内の加熱コイルに冷却風を供給できないため、加熱コイルの自己発熱によって、加熱コイルの絶縁層が破壊される虞がある。また、特許文献１の段落００１４でも説明されるように、加熱コイルによって真空内容器が誘導加熱されるのを防ぐため、加熱コイルと真空内容器の距離を大きく取る必要があるので、特許文献１の構成を採った場合、炊飯器の小型化を図ることが困難である。
【０００８】
また、特許文献２に示す炊飯器は、真空断熱材を通して鍋を誘導加熱するため、鍋を覆う真空断熱材の厚みを厚く設けると、鍋と鍋を誘導加熱する加熱コイルとの間隔が大きくなり、鍋を加熱する効率が悪くなる。
【０００９】
さらに、特許文献３に示す炊飯器は、内釜の周囲を樹脂製の保護枠で覆っているが、内釜から保護枠を伝わって加熱されたご飯からの放熱があるため（構造による保温性能が低いため）、蒸らし工程時にご飯の温度を１０２〜１０７℃で１５分間以上分を維持するには、多くの電力が必要となり、また、内釜に接したご飯が焦げる課題があった。
【００１０】
本発明は、以上の課題を鑑みなされたものであって、炊飯時の、内釜からの熱漏洩の抑制、加熱コイルの絶縁破壊の防止、高い加熱効率を実現するとともに、内釜からの熱漏洩の抑制、省エネ化、ご飯の品質劣化の抑制を実現でき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】
【００１１】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、その特徴は、炊飯時に発生する蒸気を排出する排気口と、内蓋で塞がれた内釜内を所定の圧力に調圧する調圧弁と、調圧弁から放出された蒸気を検出する沸騰検出手段とを設けるとともに、炊飯の加熱工程に入ると調圧弁による内釜内の圧力の調圧を開始した後、沸騰検出手段によって蒸気を検出すると、温度センサの情報を基に内釜内のご飯の温度を１０２℃〜１０７℃に維持した状態で１６分間〜２２分間加熱するように前記加熱コイルに供給する電力を制御する機能を有する制御装置を備えた炊飯器にある。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、内釜の側面に設けられた真空容器によって内釜の側面からの熱漏洩を抑制できるので、省エネルギーを実現できる。また、蒸らし工程時にも少ない電力でご飯の温度を高くした状態で長時間維持できるので美味しいご飯を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施例になる炊飯器の断面図である。
【図２】図１のＡ断面図である。
【図３】本発明の一実施例になる炊飯器に使用される真空容器の断面図である。
【図４】本発明の一実施例になる炊飯器の炊飯工程を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施例になる炊飯器の制御ブロック図である。
【図６】ご飯に含まれる甘味成分を示す説明図である。
【図７】加熱時間と甘味成分との関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施例について添付図面を用いて詳細に説明する。
【００１５】
まず、図３の断面図を用いて、本実施例の炊飯器で用いられる真空容器６について説明する。ここに示すように、略円筒状の真空容器６は、ともにステンレス製の内ケース６ａと外ケース６ｂの間に真空層６ｈを形成した中空構造の容器であり、上部開口部６ｆと、それより直径の小さい下部開口部６ｇを備える。上部開口部６ｆは、後述する内釜２を挿入するための開口であり、下部開口部６ｇは、後述する加熱コイル９に冷却風を供給するための開口である。
【００１６】
ここに示すように、内ケース６ａと外ケース６ｂの上端を接合し上端部６ｄを形成し、下端を接合し下端部６ｅを形成している。上端部６ｄは、内釜２から構造的に遠ざけるように外側に向け水平方向に設けられ、下端部６ｅは、後述する加熱コイル９の設置位置より下方で内側に向けて水平方向に設けられる。また、真空容器６には、上端部６ｄ近傍に外側に向けて設けた逃部６ｋと、下方内側の内側に向けて設けた段差部６ｃの二つの段差が設けられている。なお、段差部６ｃは、図３のように、真空容器６の内径を絞り細くしたものであっても良いし、内側に突出した凸形状にして設けても良い。
【００１７】
次に、真空容器６が組み込まれた本実施例の炊飯器を、図１の断面図を用いて説明する。本実施例の炊飯器は、本体１の内壁を構成する真空容器６に内釜２が着脱自在に挿入され、その内釜２が外蓋３と内蓋４からなる蓋によって閉鎖される構造となっている。
真空容器６の下部には底面容器７が組み込まれ、底面容器７の下面に設けられた加熱コイル９によって、鉄などの強磁性金属を含む内釜２が誘導加熱される。
【００１８】
内釜２は上面開口の全周にフランジ部２ａを備えている。このフランジ部２ａが後述する内釜載置部８ａに載置されることで、内釜２が本体１内部に保持される。このとき、内釜２と真空容器６の間には空気層１７が形成される。外蓋３は本体１の上部に開閉自在に取り付けられた蓋であって、下面に取り付けられた内蓋４およびパッキン５によって内釜２の上面開口部を封鎖する。底面容器７は、内釜２の誘導加熱に障害とならないように、例えば、ＰＥＴやＰＢＴ等の磁力線が透過する耐熱樹脂で形成される。
【００１９】
また、底面容器７の中央には、内釜２の温度を検出する温度センサ１６が設けられている。温度センサ１６は、底面容器７の中央部に設けられた筒状の保持部７ｄに保持され、穴７ｃを介して内釜２に接触する。制御部１４は、加熱コイル９に電力を供給するインバータ回路を備えており、温度センサ１６が検出した温度情報や制御プロセスに応じて、加熱コイル９へ供給する電力を制御する。
【００２０】
本体１内部には、取り込んだ外気で加熱コイル９や制御部１４などの発熱部品を冷却する冷却ファン１５が設けられている。ここで、図１に示すように、温度センサ１６は筒状の保持部７ｄで囲まれ、保持部７ｄの下部開口は保護部材１８によって塞がれている。従って、冷却ファン１５からの冷却風が温度センサ１６に直接当たることはなく、冷却風が温度センサ１６に与える影響が低減される。保護部材１８の設置には、加熱コイル９から本体１の外殻への熱移動を抑制する目的もあり、保護部材１８を発泡樹脂、ゴム、グラスウール、スポンジの何れかで構成することでその断熱性能を高めている。なお、図示しないが、保護部材１８には、保持部７ｄに侵入した水を外部へ排出するための通路が設けられており、保護部材１８を介して排出された水は本体１の底面に設けられた開口を通して外部に排出される。
【００２１】
外蓋３内部には、調圧弁２１が設けられ、加熱手段である加熱コイル９によって内釜２が加熱され、該内釜２内の圧力が高まると調圧弁２１が動作し、内釜２内を所定の圧力（本実施例では１．３気圧）に調整しながら蒸気を排出する。調圧弁８から排出された蒸気は外蓋３に設けられた蒸気通路２４を経て排気口２３から排気される。
【００２２】
また、内釜２内の圧力を制御するために調圧弁制御部２０を設け、調圧弁制御部２０を駆動することで調圧弁２１を自在に開閉可能としている。
【００２３】
さらに、蒸気が通過する蒸気通路２４内には沸騰検出手段２２が設けられ、内釜２内の圧力が高まり調圧弁２１から洩れ出た蒸気の温度を検出してお米を浸水している水が沸騰し、内釜２内が所定の圧力に到達したことを検出する。
【００２４】
次に、本体１に真空容器６を固定する構造を説明する。本体１の上面には、真空容器６の上端部６ｄおよび逃部６ｋを覆う枠体８が設けられている。枠体８は、凸状の内釜載置部８ａを上面の全周に設けるとともに、内釜載置部８ａの内周側を下方に伸ばした内側下垂部８ｂと、真空容器６の外周側で下垂れる外側下垂部８ｃのそれぞれを全周に設けて構成される。
図１では、内側下垂部８ｂと外側下垂部８ｃで上端部６ｄを挟んで真空容器６を固定する例を示すが、真空容器６を接着して固定することとしても良い。枠体８と真空容器６の上端部６ｄの間には、全周に渡って断熱部材１１が設けられており、真空容器６から枠体８への伝熱を抑制するとともに、真空容器６と枠体８の隙間を封鎖している。
なお、本実施例では、内釜載置部８ａ、内側下垂部８ｂ、外側下垂部８ｃ、断熱部材１１を全周に渡って設けた例を示したが、前述した各々の作用を果たす限り、一部でこれらが欠落しても良い。
【００２５】
また、図１から分かるように、真空容器６の逃部６ｋは、内側下垂部８ｂに対応させて真空容器６の内径を大きくしたものであり、これにより、内側下垂部８ｂと真空容器６の内周面の段差を小さくできる。なお、枠体８は、本体１の一部として構成しても良いし、本体１と別体で構成しても良い。
【００２６】
真空容器６の下部には、内釜２の底面を覆う底面容器７が設けられている。底面容器７は、浅い凹状の断面形状をしており、上側には、フランジ状の外周部７ａを設け、下面には、真空容器６の下部開口部６ｇより僅かに大きい外径の円筒状のリブ７ｂを設けている。底面容器７は、真空容器６の上部開口部６ｆから挿入され取り付けられる。
真空容器６に底面容器７を取り付けると、外周部７ａと段差部６ｃが全周に渡って隙間無く接触するとともに、リブ７ｂと下端部６ｅが全周に渡って隙間無く接触することで、真空容器６と底面容器７の間に密閉された空間部１２が形成される。
また、内釜２と真空容器６の間に密閉された空気層１７が形成される。この結果、図１から明らかなように、真空容器６の内ケース６ａは、密閉された空気層１７と空間部１２に接することになり、冷却ファン１５からの冷却風が内ケース６ａに吹き付けられるのを避けることができる。
【００２７】
なお、以上の構成において、真空容器６の上端部６ｄおよび下端部６ｅを水平方向に設け、各々を固定する断熱部材１１やコイル保持部１０の鍔１０ｂと平面で接触させたので、炊飯器本体１を移動して机や台に置く時に生じる上下方向の衝撃が、上端部６ｄと下端部６ｅに与える影響を低減することができる。
【００２８】
次に、図１および図２を用いて、底面容器７の下方に設けられた加熱コイル９について説明する。図２は、図１の矢印Ａ方向から見た真空容器６、加熱コイル９などの平面図である。図１および図２に示されるように、加熱コイル９の下方には、複数のコイル保持部１０が放射状に設けられている。
各コイル保持部１０は、フェライト１０ａと、フェライト１０ａを覆うように埋設した鍔１０ｂで構成され、加熱コイル９は鍔１０ｂの上面に固定される。また、図１に示すように、真空容器６の下端部６ｅは、鍔１０ｂの外周部と底面容器７のリブ７ｂで挟まれており、それらの位置関係が固定される。
尚、図１、図２から明らかなように、冷却ファン１５からの冷却風は、本体１の底面に沿って流れた後、真空容器６の下部開口部６ｇを介して加熱コイル９の近傍に供給される。加熱コイル９の下面は、コイル保持部１０と接触する部分以外が露出しているため、冷却ファン１５からの冷却風によって効率的に冷却されるので、加熱コイル９の過熱を防止でき、絶縁層の熱破壊を防ぐことができる。
【００２９】
ここで、内釜２の加熱効率を高めるため、内釜２と加熱コイル９を近接させることが望ましい。本実施例では、内釜２と加熱コイル９の間に中空構造を設けなかったので、両者を近接させることができ、内釜２の加熱効率を容易に高めることができる。
また、真空容器６の下端部６ｅの内径を加熱コイル９の外径より大きくするとともに、加熱コイル９を下部開口部６ｇの上方に設けることで、真空容器６と加熱コイル９を遠ざけ、ステンレス製の真空容器６が誘導加熱されるのを抑制し、結果的に内釜２の加熱効率の低下を抑制している。
【００３０】
以上で説明した本実施例の構成によれば、真空容器６の高い断熱性能によって、内釜２の熱が外部に漏洩するのを効果的に抑制できる。
また、内釜２と真空容器６の間に略密閉空間となる空気層１７を形成したので、内釜２の熱が外部に漏洩したり内釜２が冷却ファン１５によって冷却されたりするのを抑制できる。
さらに、真空容器６の内ケース６ａと外ケース６ｂの接合部となる上端部６ｄには断熱部材１１が設けられているので、高温の内ケース６ａから低温の外ケース６ｂへの伝熱を抑制することができる。
また、真空容器６は、加熱コイル９による内釜２の誘導加熱を阻害しないような形状となっているため、真空容器６の存在によって、加熱効率が低減することはない。
また、真空容器６の下部開口部６ｇの周囲で、底面容器７と真空容器６の間に空間部を形成し空間部１２を設けたことによって、冷却ファン１５による加熱コイル９の冷却の促進と、内ケース６ａの冷却の抑制を同時に実現することができる。
【００３１】
本実施例の炊飯器は以上の構成よりなるもので、次にその動作について説明する。
【００３２】
炊飯器による炊飯は、大きく分けて、「浸し」、「加熱」、「蒸らし」、「保温」の四つの工程から成り立っている。
制御部１４は、事前に組み込まれた制御シーケンス、および、温度センサ１６で検出された内釜２の温度に基づいて、夫々の工程に応じた加熱制御を行う。以下では、加熱工程と蒸らし工程における動作を中心に図４を用いて説明を行う。
【００３３】
まず、使用者は内釜２内に米と適量の水を入れ、本体１内に収納して外蓋３を閉じる。次いで、本体１の操作部（図示無し）で「炊飯」スイッチを操作し炊飯が開始する。
【００３４】
制御部１４は、予め定められた炊飯動作に従い、最初にお米への吸水を促進させる浸し工程が実施される。
温度センサ１６の所定温度（本実施例では６０℃）に応じて加熱コイル９が内釜２を加熱（本実施例では、例えば４００Ｗ）して、内釜２内部の水温が５５〜６０℃に維持してお米への吸水を促進する。
【００３５】
所定時間（本実施例では例えば、１６分）が経過すると加熱工程に入り、制御部１４は加熱コイル９の加熱量を増大（本実施例では例えば１０００Ｗ）させるとともに、調圧弁制御部２０が動作して調圧弁２１で内釜２内の圧力を調整するように動作する。
【００３６】
やがて内釜２内部の水温が高まると蒸気の発生によって内釜２内部の圧力が高まり、調圧弁２１の動作圧である１．３気圧まで高まると、１．３気圧に応じた１０７℃の沸点で沸騰を開始するとともに、調圧弁２１の動作で放出された蒸気が蒸気通路２４へと放出される。
蒸気通路２４には調圧弁２１の近傍に沸騰検出手段２２が設けられているので、蒸気によって加熱された沸騰検出手段２２の温度上昇により、制御部１４は蒸気の流入を検出し沸騰を認識すると共に内釜２内部の圧力が設定圧力に上昇したことを認識する（図４のα１）。その後、更に沸騰を維持すると水がなくなり、内釜２底部の温度が上がったことを温度センサ１６で捉え（ドライアップ）、制御部１４は次の工程である蒸らし工程へと進む。
【００３７】
加熱工程では、制御部１４によって加熱コイル９に電力が供給され、内釜２が誘導加熱され炊飯が進行する。このとき、冷却ファン１５を駆動し、発熱部品である制御部１４や加熱コイル９を冷却するが、加熱コイル９に供給する電力が小さい場合には、これらの発熱部品の発熱も小さいため、冷却ファン１５を停止することとしても良い。
【００３８】
炊飯の進行に伴い、熱源である内釜２の熱が空気層１７を介して真空容器６の内ケース６ａに伝わり、さらには、外ケース６ｂにも伝導しようとする。しかし、本実施例の真空容器６を用いると、次の各理由によって、外ケース６ｂの高温化、すなわち、真空容器６内部からの熱漏洩を効果的に抑制できる。
【００３９】
第一の理由として挙げられるのは、内ケース６ａと外ケース６ｂの間に真空層６ｈが設けられており、真空層６ｈの断熱性能は非常に高いため、真空層６ｈを介した内ケース６ａから外ケース６ｂへの熱移動を非常に小さく抑えることができることである。
【００４０】
第二の理由として挙げられるのは、水平方向を向いた真空容器６の上端部６ｄが、枠体８の内側下垂部８ｂと断熱部材１１によって覆われることで、高温の空気層１７から隔離されており、空気層１７の熱が外ケース６ｂの上端に直接伝わるのを防いでいることである。
【００４１】
第三の理由として挙げられるのは、真空容器６の下端部６ｅが、真空容器６と底面容器７の間に形成される空間部１２によって、高温の空気層１７から隔離されており、空気層１７の熱が外ケース６ｂの下端に直接伝わるのを防いでいることである。
【００４２】
第四の理由として挙げられるのは、内ケース６ａ、外ケース６ｂ共に、熱伝導率の低いステンレス製であり、高温の空気層１７に接する内ケース６ａの領域から上端部６ｄ、下端部６ｅへ伝導する熱量が少なく、結果的に、高温の空気層１７から外ケース６ｂへの上端部６ｄ、下端部６ｅを介した熱伝達を抑制できることである。
【００４３】
第五の理由として挙げられるのは、真空容器６の下端部６ｅが、底面容器７のリブ７ｂによって高温の空気層１７から構造的に遠ざけられ、真空容器６の下部では、第四の理由でも挙げた、ステンレスの熱伝導率の低さがより有効に働くことである。
【００４４】
次に、空気層１７と空間部１２について更に詳細に説明する。
【００４５】
まず、空気層１７について説明する。図１に示すように、空気層１７の上方側では、内釜２のフランジ部２ａと枠体８の内釜載置部８ａが全周に渡り接触しており、さらに、枠体８と真空容器６の間には全周に渡り断熱部材１１が設けられているため、各々の間に空気が漏洩するような隙間は生じない。従って、加熱工程中に高温空気が上方に向けて対流しても、空気層１７の上方から高温空気が漏洩することはない。
また、例え、一部の高温空気が断熱部材１１を抜けて漏洩しても、高温空気は外側下垂部８ｃの内周側に留まるため、ここから高温空気が漏洩し続けることはない。一方、空気層１７の下方側でも、底面容器７の外周部７ａと真空容器６の段差部６ｃは全周に渡り接触しているため、両者の間には空気が漏洩するような隙間はない。
従って、空気層１７の下方から高温空気が漏洩することはない。また、例え、外周部７ａと段差部６ｃの間の一部に隙間が生じたとしても、空気層１７の上方からの空気の漏洩はないため、空気層１７内部の空気に動きはなく、当然に下方から冷却風が侵入することもない。
【００４６】
次に、空間部１２について説明する。図１に示すように、加熱コイル９には下部開口部６ｇを介して冷却ファン１５からの冷却風が供給され、加熱コイル９自身の発熱による絶縁膜の破壊を防止している。
加熱コイル９を冷却するための冷却風が真空容器６の内ケース６ａに当たり、内ケース６ａの低温が低下すると、内ケース６ａが空気層１７を冷却することになるため、内ケース６ａを冷却風から保護する必要がある。
そこで、本実施例では、底面容器７に真空容器６の下端部６ｅに接するリブ７ｂを設け、内ケース６ａを冷却風から保護する構成を採った。なお、リブ７ｂは冷却風によって冷却されるが、リブ７ｂの外周側に空間部１２が形成されているため、リブ７ｂが空気層１７から奪う熱量を少なく留めることができる。
また、例え、リブ７ｂと下端部６ｅの間の一部に隙間が生じたとしても、隙間を介して侵入した冷却風は空間部１２に留まるため、更に空気層１７に侵入することはなく、空気層１７が冷却されることはない。
なお、空間部１２への冷却風の浸入をより完全に防ぐために、複数のコイル保持部１０と一体に形成したリング状の平板を用いて、真空容器６の下端部６ｅの全周を押さえ、リブ７ｂと下端部６ｅの間に隙間が生じにくい構造としても良い。
【００４７】
以上で説明したように、加熱工程においては、本実施例の構成を用いることで、真空容器６内部からの熱漏洩を抑制し火力を高めると同等の効果を容易に得ることができるとともに、加熱コイル９に十分な冷却風を供給できるので、自身の発熱によって加熱コイル９が破壊される状況を回避することができる。
【００４８】
次いで加熱工程が終了し、蒸らし工程に入った後もご飯の温度が１０２〜１０７℃になるように温度センサ１６によって内釜２の底の温度を検出しながら加熱コイル９への供給電力を維持する。
該維持する時間は、加熱工程で内釜２内部の水温が上昇し内釜２内部の圧力が調圧弁２１の動作圧である１．３気圧まで高まり、１．３気圧に応じた１０７℃の沸点で沸騰を開始し調圧弁２１の調圧動作で放出された蒸気が蒸気通路に設けられた沸騰検出手段２２によって蒸気を検出（図４のα１）してから１６〜２２分間（図４のα１〜α２の期間で時間にして１６〜２２分間）である。
ここで、図４の１６分〜２２分の間はご飯の温度を１０２℃〜１０７℃の温度範囲に維持するため加熱コイル９に与える電力量（ワット数）を高め、かつ時間制御されることで達成される。これは温度センサ１６によるフィードバック制御によって実施することができる。
【００４９】
このように、ご飯を前記１０２〜１０７℃の温度で前記１６〜２２分間維持することでご飯の持つ甘味成分が上昇し大変美味しいご飯を炊き上げることが出来る。
【００５０】
図６は前記１０２〜１０７℃の温度で前記１６〜２２分間を決定する為に、前記温度と前記時間を変化させて炊き上げたご飯の甘味成分の変化を示したもので（出願人による測定）、測定した要素は、ご飯に含まれるショ糖・ブドウ糖・果糖について測定しその合計を従来の制御方式で炊いたご飯と比べたものである。
【００５１】
従来の条件（ご飯の温度が平均温度１０２℃で１５分間維持）でご飯を炊いた時の甘味成分を合計した値（合計６４．１ｍｇ／ご飯１００ｇ）を１００（基準）とすると、条件１（ご飯の温度を１０２〜１０７℃で１５分間維持）の比率は１０３（合計６５．８ｍｇ／ご飯１００ｇ）、条件２（ご飯の温度を１０２〜１０７℃で２０分間維持）の比率は１１５（合計７３．６ｍｇ／ご飯１００ｇ）、条件３（ご飯の温度を１０２〜１０７℃で２５分間維持）の比率は９１（合計５８．２ｍｇ／ご飯１００ｇ）となる。
この結果から、従来の条件で炊いたご飯に比べご飯が甘くなる条件は、確実性を加味して従来比率で１０５以上となる時間の範囲に決定した。すなわち、図７で示す１６分から２２分の間である。
【００５２】
そして、前記蒸らし工程に入った後も１０２〜１０７℃の温度で前記１６〜２２分間維持する条件で炊飯を行っても、内釜２の保温性能が高いので、ご飯を焦がすことなく、少ない供給電力で美味しいご飯を炊くことができる。
【００５３】
前記時間が経過すると制御部１４は加熱停止し、内釜２内部の圧力が大気圧に戻るのに十分な時間（例えば５分）経過してから、調圧弁制御部２０により調圧弁２１を無効な状態にする。これにより大気と通じた状態となるが、内釜２内部の圧力が大気圧まで低下しているため、蒸気が勢い良く流出することはない。この後、制御部５は約２０分間の蒸らし工程（炊飯）を終了する。
【００５４】
蒸らし工程や保温工程では、加熱コイル９への供給電力は小さくなり、また、電力の供給時間も短くなるため、加熱コイル９や制御部１４の発熱も小さくなる。
これにより、加熱コイル９や制御部１４の冷却の必要性が小さくなるので、蒸らし工程や保温工程では制御部１４は冷却ファン１５を停止する。この結果、底面容器７や加熱コイル９の温度を長時間に渡り維持することができ、真空容器６の内ケース６ａや内釜２の熱が、底面容器７や加熱コイル９に奪われるのを抑制することができる。
【００５５】
また、蒸らし工程や保温工程においても、真空容器６、空気層１７、空間部１２等の、上述した作用によって、真空容器６の内部は高温に保たれるため、真空容器６等を有しない構成に比べ、加熱コイル９に供給する電力の総量を小さくしても、同等の蒸らし、或いは、保温効果があり容易に省エネルギーを実現することができる。
【００５６】
また、保温工程において、温度センサ１６が内釜２の温度低下を検出した場合、加熱コイル９を用いて再加熱を行うが、本実施例の構成では真空容器６等の保温性能が高いため、温度低下までの時間が長くなり、再加熱の回数も少なくすることができる。
再加熱によって、ご飯が劣化することが知られているが、本実施例の構成を採ることによって、再加熱の回数を少なくすることができ、ご飯の品質を長時間に渡り良い状態に保つことができる。
【００５７】
以上で説明したように、蒸らし工程や保温工程においては、本実施例の構成を用いることで、真空容器６の内部を少ない消費電力で高温に保つことができ、再加熱の回数も抑制できるので、低消費電力化、ご飯の品質劣化の防止を容易に実現することができる。
【００５８】
上記した本実施例によれば、内釜２からの熱の放散を少なく抑えて、高温で蒸らして美味なごはんに仕上げるとともに、保温時も無駄な加熱しないで済むので、加熱によるごはんの乾燥や劣化を少なくするとともに、加熱に必要とする電力量を少なく抑えて省エネルギー性も向上させることができる。また、内釜２を誘導加熱する加熱コイル９を十分に冷却することができる。さらに、内釜２を高い断熱効果で保温しながら内釜２を効率よく誘導加熱することができる。
【符号の説明】
【００５９】
２…内釜、３…外蓋、４…内蓋、６…真空容器、６ａ…内ケース、６ｂ…外ケース、６ｆ…上部開口部、６ｇ…下部開口部、９…加熱コイル、１０…コイル保持部、１４…制御部、１６…温度センサ、２０…調圧弁制御部、２１…調圧弁、２２…沸騰検出手段。
【技術分野】
【０００１】
本発明は炊飯器に係り、特に内釜から逃げる熱量を抑制し、省エネルギー性を向上させるとともに、ご飯の品質劣化を抑制する炊飯器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の炊飯器では、炊飯時に、ヒータ加熱や誘導加熱によって内釜を加熱して炊飯を行い、保温時に、温度が低下したら再加熱を行って保温を行うのが一般的である。このような炊飯器においては、炊飯時や保温時に内釜の熱が本体外に逃げるのを抑制するために、内釜を真空容器や真空断熱材で覆うものがある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、鍋と電磁誘導加熱コイルを真空内容器で覆ったＩＨジャー炊飯器（図１）や、鍋を真空内容器で覆い、その真空内容器の外側に電磁誘導加熱コイルを設けたＩＨジャー炊飯器（図３）など、外部へ逃げる熱量を少なくして、炊飯時及び保温時における消費電力を効果的に抑制するための構成が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２の図１には、外側を真空断熱材で覆った鍋を、鍋の収納部である保護枠の外側に設けた加熱コイルで誘導加熱する炊飯器が開示されている。
【０００５】
さらに、特許文献３では内釜の周囲を樹脂製の保護枠で覆い、炊飯時の蒸らし工程にも内釜内を加圧してご飯を高温に維持することでご飯をおいしくした炊飯器が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２２４４９４号公報（特に、図１，図３）
【特許文献２】特開２００１−７８８８３号公報（特に、図１）
【特許文献３】特開２０１０−２４６６５７号公報（特に、図６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の炊飯器では、鍋のみならず、加熱コイルも真空内容器に覆われている。加熱コイルは、電力が供給されると自らの電気抵抗によってジュール熱を発するため、加熱コイルの絶縁層の破壊を防ぐために冷却風によって冷却する必要がある。
しかし、特許文献１の構成を採った場合には、真空容器内の加熱コイルに冷却風を供給できないため、加熱コイルの自己発熱によって、加熱コイルの絶縁層が破壊される虞がある。また、特許文献１の段落００１４でも説明されるように、加熱コイルによって真空内容器が誘導加熱されるのを防ぐため、加熱コイルと真空内容器の距離を大きく取る必要があるので、特許文献１の構成を採った場合、炊飯器の小型化を図ることが困難である。
【０００８】
また、特許文献２に示す炊飯器は、真空断熱材を通して鍋を誘導加熱するため、鍋を覆う真空断熱材の厚みを厚く設けると、鍋と鍋を誘導加熱する加熱コイルとの間隔が大きくなり、鍋を加熱する効率が悪くなる。
【０００９】
さらに、特許文献３に示す炊飯器は、内釜の周囲を樹脂製の保護枠で覆っているが、内釜から保護枠を伝わって加熱されたご飯からの放熱があるため（構造による保温性能が低いため）、蒸らし工程時にご飯の温度を１０２〜１０７℃で１５分間以上分を維持するには、多くの電力が必要となり、また、内釜に接したご飯が焦げる課題があった。
【００１０】
本発明は、以上の課題を鑑みなされたものであって、炊飯時の、内釜からの熱漏洩の抑制、加熱コイルの絶縁破壊の防止、高い加熱効率を実現するとともに、内釜からの熱漏洩の抑制、省エネ化、ご飯の品質劣化の抑制を実現でき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】
【００１１】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、その特徴は、炊飯時に発生する蒸気を排出する排気口と、内蓋で塞がれた内釜内を所定の圧力に調圧する調圧弁と、調圧弁から放出された蒸気を検出する沸騰検出手段とを設けるとともに、炊飯の加熱工程に入ると調圧弁による内釜内の圧力の調圧を開始した後、沸騰検出手段によって蒸気を検出すると、温度センサの情報を基に内釜内のご飯の温度を１０２℃〜１０７℃に維持した状態で１６分間〜２２分間加熱するように前記加熱コイルに供給する電力を制御する機能を有する制御装置を備えた炊飯器にある。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、内釜の側面に設けられた真空容器によって内釜の側面からの熱漏洩を抑制できるので、省エネルギーを実現できる。また、蒸らし工程時にも少ない電力でご飯の温度を高くした状態で長時間維持できるので美味しいご飯を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施例になる炊飯器の断面図である。
【図２】図１のＡ断面図である。
【図３】本発明の一実施例になる炊飯器に使用される真空容器の断面図である。
【図４】本発明の一実施例になる炊飯器の炊飯工程を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施例になる炊飯器の制御ブロック図である。
【図６】ご飯に含まれる甘味成分を示す説明図である。
【図７】加熱時間と甘味成分との関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施例について添付図面を用いて詳細に説明する。
【００１５】
まず、図３の断面図を用いて、本実施例の炊飯器で用いられる真空容器６について説明する。ここに示すように、略円筒状の真空容器６は、ともにステンレス製の内ケース６ａと外ケース６ｂの間に真空層６ｈを形成した中空構造の容器であり、上部開口部６ｆと、それより直径の小さい下部開口部６ｇを備える。上部開口部６ｆは、後述する内釜２を挿入するための開口であり、下部開口部６ｇは、後述する加熱コイル９に冷却風を供給するための開口である。
【００１６】
ここに示すように、内ケース６ａと外ケース６ｂの上端を接合し上端部６ｄを形成し、下端を接合し下端部６ｅを形成している。上端部６ｄは、内釜２から構造的に遠ざけるように外側に向け水平方向に設けられ、下端部６ｅは、後述する加熱コイル９の設置位置より下方で内側に向けて水平方向に設けられる。また、真空容器６には、上端部６ｄ近傍に外側に向けて設けた逃部６ｋと、下方内側の内側に向けて設けた段差部６ｃの二つの段差が設けられている。なお、段差部６ｃは、図３のように、真空容器６の内径を絞り細くしたものであっても良いし、内側に突出した凸形状にして設けても良い。
【００１７】
次に、真空容器６が組み込まれた本実施例の炊飯器を、図１の断面図を用いて説明する。本実施例の炊飯器は、本体１の内壁を構成する真空容器６に内釜２が着脱自在に挿入され、その内釜２が外蓋３と内蓋４からなる蓋によって閉鎖される構造となっている。
真空容器６の下部には底面容器７が組み込まれ、底面容器７の下面に設けられた加熱コイル９によって、鉄などの強磁性金属を含む内釜２が誘導加熱される。
【００１８】
内釜２は上面開口の全周にフランジ部２ａを備えている。このフランジ部２ａが後述する内釜載置部８ａに載置されることで、内釜２が本体１内部に保持される。このとき、内釜２と真空容器６の間には空気層１７が形成される。外蓋３は本体１の上部に開閉自在に取り付けられた蓋であって、下面に取り付けられた内蓋４およびパッキン５によって内釜２の上面開口部を封鎖する。底面容器７は、内釜２の誘導加熱に障害とならないように、例えば、ＰＥＴやＰＢＴ等の磁力線が透過する耐熱樹脂で形成される。
【００１９】
また、底面容器７の中央には、内釜２の温度を検出する温度センサ１６が設けられている。温度センサ１６は、底面容器７の中央部に設けられた筒状の保持部７ｄに保持され、穴７ｃを介して内釜２に接触する。制御部１４は、加熱コイル９に電力を供給するインバータ回路を備えており、温度センサ１６が検出した温度情報や制御プロセスに応じて、加熱コイル９へ供給する電力を制御する。
【００２０】
本体１内部には、取り込んだ外気で加熱コイル９や制御部１４などの発熱部品を冷却する冷却ファン１５が設けられている。ここで、図１に示すように、温度センサ１６は筒状の保持部７ｄで囲まれ、保持部７ｄの下部開口は保護部材１８によって塞がれている。従って、冷却ファン１５からの冷却風が温度センサ１６に直接当たることはなく、冷却風が温度センサ１６に与える影響が低減される。保護部材１８の設置には、加熱コイル９から本体１の外殻への熱移動を抑制する目的もあり、保護部材１８を発泡樹脂、ゴム、グラスウール、スポンジの何れかで構成することでその断熱性能を高めている。なお、図示しないが、保護部材１８には、保持部７ｄに侵入した水を外部へ排出するための通路が設けられており、保護部材１８を介して排出された水は本体１の底面に設けられた開口を通して外部に排出される。
【００２１】
外蓋３内部には、調圧弁２１が設けられ、加熱手段である加熱コイル９によって内釜２が加熱され、該内釜２内の圧力が高まると調圧弁２１が動作し、内釜２内を所定の圧力（本実施例では１．３気圧）に調整しながら蒸気を排出する。調圧弁８から排出された蒸気は外蓋３に設けられた蒸気通路２４を経て排気口２３から排気される。
【００２２】
また、内釜２内の圧力を制御するために調圧弁制御部２０を設け、調圧弁制御部２０を駆動することで調圧弁２１を自在に開閉可能としている。
【００２３】
さらに、蒸気が通過する蒸気通路２４内には沸騰検出手段２２が設けられ、内釜２内の圧力が高まり調圧弁２１から洩れ出た蒸気の温度を検出してお米を浸水している水が沸騰し、内釜２内が所定の圧力に到達したことを検出する。
【００２４】
次に、本体１に真空容器６を固定する構造を説明する。本体１の上面には、真空容器６の上端部６ｄおよび逃部６ｋを覆う枠体８が設けられている。枠体８は、凸状の内釜載置部８ａを上面の全周に設けるとともに、内釜載置部８ａの内周側を下方に伸ばした内側下垂部８ｂと、真空容器６の外周側で下垂れる外側下垂部８ｃのそれぞれを全周に設けて構成される。
図１では、内側下垂部８ｂと外側下垂部８ｃで上端部６ｄを挟んで真空容器６を固定する例を示すが、真空容器６を接着して固定することとしても良い。枠体８と真空容器６の上端部６ｄの間には、全周に渡って断熱部材１１が設けられており、真空容器６から枠体８への伝熱を抑制するとともに、真空容器６と枠体８の隙間を封鎖している。
なお、本実施例では、内釜載置部８ａ、内側下垂部８ｂ、外側下垂部８ｃ、断熱部材１１を全周に渡って設けた例を示したが、前述した各々の作用を果たす限り、一部でこれらが欠落しても良い。
【００２５】
また、図１から分かるように、真空容器６の逃部６ｋは、内側下垂部８ｂに対応させて真空容器６の内径を大きくしたものであり、これにより、内側下垂部８ｂと真空容器６の内周面の段差を小さくできる。なお、枠体８は、本体１の一部として構成しても良いし、本体１と別体で構成しても良い。
【００２６】
真空容器６の下部には、内釜２の底面を覆う底面容器７が設けられている。底面容器７は、浅い凹状の断面形状をしており、上側には、フランジ状の外周部７ａを設け、下面には、真空容器６の下部開口部６ｇより僅かに大きい外径の円筒状のリブ７ｂを設けている。底面容器７は、真空容器６の上部開口部６ｆから挿入され取り付けられる。
真空容器６に底面容器７を取り付けると、外周部７ａと段差部６ｃが全周に渡って隙間無く接触するとともに、リブ７ｂと下端部６ｅが全周に渡って隙間無く接触することで、真空容器６と底面容器７の間に密閉された空間部１２が形成される。
また、内釜２と真空容器６の間に密閉された空気層１７が形成される。この結果、図１から明らかなように、真空容器６の内ケース６ａは、密閉された空気層１７と空間部１２に接することになり、冷却ファン１５からの冷却風が内ケース６ａに吹き付けられるのを避けることができる。
【００２７】
なお、以上の構成において、真空容器６の上端部６ｄおよび下端部６ｅを水平方向に設け、各々を固定する断熱部材１１やコイル保持部１０の鍔１０ｂと平面で接触させたので、炊飯器本体１を移動して机や台に置く時に生じる上下方向の衝撃が、上端部６ｄと下端部６ｅに与える影響を低減することができる。
【００２８】
次に、図１および図２を用いて、底面容器７の下方に設けられた加熱コイル９について説明する。図２は、図１の矢印Ａ方向から見た真空容器６、加熱コイル９などの平面図である。図１および図２に示されるように、加熱コイル９の下方には、複数のコイル保持部１０が放射状に設けられている。
各コイル保持部１０は、フェライト１０ａと、フェライト１０ａを覆うように埋設した鍔１０ｂで構成され、加熱コイル９は鍔１０ｂの上面に固定される。また、図１に示すように、真空容器６の下端部６ｅは、鍔１０ｂの外周部と底面容器７のリブ７ｂで挟まれており、それらの位置関係が固定される。
尚、図１、図２から明らかなように、冷却ファン１５からの冷却風は、本体１の底面に沿って流れた後、真空容器６の下部開口部６ｇを介して加熱コイル９の近傍に供給される。加熱コイル９の下面は、コイル保持部１０と接触する部分以外が露出しているため、冷却ファン１５からの冷却風によって効率的に冷却されるので、加熱コイル９の過熱を防止でき、絶縁層の熱破壊を防ぐことができる。
【００２９】
ここで、内釜２の加熱効率を高めるため、内釜２と加熱コイル９を近接させることが望ましい。本実施例では、内釜２と加熱コイル９の間に中空構造を設けなかったので、両者を近接させることができ、内釜２の加熱効率を容易に高めることができる。
また、真空容器６の下端部６ｅの内径を加熱コイル９の外径より大きくするとともに、加熱コイル９を下部開口部６ｇの上方に設けることで、真空容器６と加熱コイル９を遠ざけ、ステンレス製の真空容器６が誘導加熱されるのを抑制し、結果的に内釜２の加熱効率の低下を抑制している。
【００３０】
以上で説明した本実施例の構成によれば、真空容器６の高い断熱性能によって、内釜２の熱が外部に漏洩するのを効果的に抑制できる。
また、内釜２と真空容器６の間に略密閉空間となる空気層１７を形成したので、内釜２の熱が外部に漏洩したり内釜２が冷却ファン１５によって冷却されたりするのを抑制できる。
さらに、真空容器６の内ケース６ａと外ケース６ｂの接合部となる上端部６ｄには断熱部材１１が設けられているので、高温の内ケース６ａから低温の外ケース６ｂへの伝熱を抑制することができる。
また、真空容器６は、加熱コイル９による内釜２の誘導加熱を阻害しないような形状となっているため、真空容器６の存在によって、加熱効率が低減することはない。
また、真空容器６の下部開口部６ｇの周囲で、底面容器７と真空容器６の間に空間部を形成し空間部１２を設けたことによって、冷却ファン１５による加熱コイル９の冷却の促進と、内ケース６ａの冷却の抑制を同時に実現することができる。
【００３１】
本実施例の炊飯器は以上の構成よりなるもので、次にその動作について説明する。
【００３２】
炊飯器による炊飯は、大きく分けて、「浸し」、「加熱」、「蒸らし」、「保温」の四つの工程から成り立っている。
制御部１４は、事前に組み込まれた制御シーケンス、および、温度センサ１６で検出された内釜２の温度に基づいて、夫々の工程に応じた加熱制御を行う。以下では、加熱工程と蒸らし工程における動作を中心に図４を用いて説明を行う。
【００３３】
まず、使用者は内釜２内に米と適量の水を入れ、本体１内に収納して外蓋３を閉じる。次いで、本体１の操作部（図示無し）で「炊飯」スイッチを操作し炊飯が開始する。
【００３４】
制御部１４は、予め定められた炊飯動作に従い、最初にお米への吸水を促進させる浸し工程が実施される。
温度センサ１６の所定温度（本実施例では６０℃）に応じて加熱コイル９が内釜２を加熱（本実施例では、例えば４００Ｗ）して、内釜２内部の水温が５５〜６０℃に維持してお米への吸水を促進する。
【００３５】
所定時間（本実施例では例えば、１６分）が経過すると加熱工程に入り、制御部１４は加熱コイル９の加熱量を増大（本実施例では例えば１０００Ｗ）させるとともに、調圧弁制御部２０が動作して調圧弁２１で内釜２内の圧力を調整するように動作する。
【００３６】
やがて内釜２内部の水温が高まると蒸気の発生によって内釜２内部の圧力が高まり、調圧弁２１の動作圧である１．３気圧まで高まると、１．３気圧に応じた１０７℃の沸点で沸騰を開始するとともに、調圧弁２１の動作で放出された蒸気が蒸気通路２４へと放出される。
蒸気通路２４には調圧弁２１の近傍に沸騰検出手段２２が設けられているので、蒸気によって加熱された沸騰検出手段２２の温度上昇により、制御部１４は蒸気の流入を検出し沸騰を認識すると共に内釜２内部の圧力が設定圧力に上昇したことを認識する（図４のα１）。その後、更に沸騰を維持すると水がなくなり、内釜２底部の温度が上がったことを温度センサ１６で捉え（ドライアップ）、制御部１４は次の工程である蒸らし工程へと進む。
【００３７】
加熱工程では、制御部１４によって加熱コイル９に電力が供給され、内釜２が誘導加熱され炊飯が進行する。このとき、冷却ファン１５を駆動し、発熱部品である制御部１４や加熱コイル９を冷却するが、加熱コイル９に供給する電力が小さい場合には、これらの発熱部品の発熱も小さいため、冷却ファン１５を停止することとしても良い。
【００３８】
炊飯の進行に伴い、熱源である内釜２の熱が空気層１７を介して真空容器６の内ケース６ａに伝わり、さらには、外ケース６ｂにも伝導しようとする。しかし、本実施例の真空容器６を用いると、次の各理由によって、外ケース６ｂの高温化、すなわち、真空容器６内部からの熱漏洩を効果的に抑制できる。
【００３９】
第一の理由として挙げられるのは、内ケース６ａと外ケース６ｂの間に真空層６ｈが設けられており、真空層６ｈの断熱性能は非常に高いため、真空層６ｈを介した内ケース６ａから外ケース６ｂへの熱移動を非常に小さく抑えることができることである。
【００４０】
第二の理由として挙げられるのは、水平方向を向いた真空容器６の上端部６ｄが、枠体８の内側下垂部８ｂと断熱部材１１によって覆われることで、高温の空気層１７から隔離されており、空気層１７の熱が外ケース６ｂの上端に直接伝わるのを防いでいることである。
【００４１】
第三の理由として挙げられるのは、真空容器６の下端部６ｅが、真空容器６と底面容器７の間に形成される空間部１２によって、高温の空気層１７から隔離されており、空気層１７の熱が外ケース６ｂの下端に直接伝わるのを防いでいることである。
【００４２】
第四の理由として挙げられるのは、内ケース６ａ、外ケース６ｂ共に、熱伝導率の低いステンレス製であり、高温の空気層１７に接する内ケース６ａの領域から上端部６ｄ、下端部６ｅへ伝導する熱量が少なく、結果的に、高温の空気層１７から外ケース６ｂへの上端部６ｄ、下端部６ｅを介した熱伝達を抑制できることである。
【００４３】
第五の理由として挙げられるのは、真空容器６の下端部６ｅが、底面容器７のリブ７ｂによって高温の空気層１７から構造的に遠ざけられ、真空容器６の下部では、第四の理由でも挙げた、ステンレスの熱伝導率の低さがより有効に働くことである。
【００４４】
次に、空気層１７と空間部１２について更に詳細に説明する。
【００４５】
まず、空気層１７について説明する。図１に示すように、空気層１７の上方側では、内釜２のフランジ部２ａと枠体８の内釜載置部８ａが全周に渡り接触しており、さらに、枠体８と真空容器６の間には全周に渡り断熱部材１１が設けられているため、各々の間に空気が漏洩するような隙間は生じない。従って、加熱工程中に高温空気が上方に向けて対流しても、空気層１７の上方から高温空気が漏洩することはない。
また、例え、一部の高温空気が断熱部材１１を抜けて漏洩しても、高温空気は外側下垂部８ｃの内周側に留まるため、ここから高温空気が漏洩し続けることはない。一方、空気層１７の下方側でも、底面容器７の外周部７ａと真空容器６の段差部６ｃは全周に渡り接触しているため、両者の間には空気が漏洩するような隙間はない。
従って、空気層１７の下方から高温空気が漏洩することはない。また、例え、外周部７ａと段差部６ｃの間の一部に隙間が生じたとしても、空気層１７の上方からの空気の漏洩はないため、空気層１７内部の空気に動きはなく、当然に下方から冷却風が侵入することもない。
【００４６】
次に、空間部１２について説明する。図１に示すように、加熱コイル９には下部開口部６ｇを介して冷却ファン１５からの冷却風が供給され、加熱コイル９自身の発熱による絶縁膜の破壊を防止している。
加熱コイル９を冷却するための冷却風が真空容器６の内ケース６ａに当たり、内ケース６ａの低温が低下すると、内ケース６ａが空気層１７を冷却することになるため、内ケース６ａを冷却風から保護する必要がある。
そこで、本実施例では、底面容器７に真空容器６の下端部６ｅに接するリブ７ｂを設け、内ケース６ａを冷却風から保護する構成を採った。なお、リブ７ｂは冷却風によって冷却されるが、リブ７ｂの外周側に空間部１２が形成されているため、リブ７ｂが空気層１７から奪う熱量を少なく留めることができる。
また、例え、リブ７ｂと下端部６ｅの間の一部に隙間が生じたとしても、隙間を介して侵入した冷却風は空間部１２に留まるため、更に空気層１７に侵入することはなく、空気層１７が冷却されることはない。
なお、空間部１２への冷却風の浸入をより完全に防ぐために、複数のコイル保持部１０と一体に形成したリング状の平板を用いて、真空容器６の下端部６ｅの全周を押さえ、リブ７ｂと下端部６ｅの間に隙間が生じにくい構造としても良い。
【００４７】
以上で説明したように、加熱工程においては、本実施例の構成を用いることで、真空容器６内部からの熱漏洩を抑制し火力を高めると同等の効果を容易に得ることができるとともに、加熱コイル９に十分な冷却風を供給できるので、自身の発熱によって加熱コイル９が破壊される状況を回避することができる。
【００４８】
次いで加熱工程が終了し、蒸らし工程に入った後もご飯の温度が１０２〜１０７℃になるように温度センサ１６によって内釜２の底の温度を検出しながら加熱コイル９への供給電力を維持する。
該維持する時間は、加熱工程で内釜２内部の水温が上昇し内釜２内部の圧力が調圧弁２１の動作圧である１．３気圧まで高まり、１．３気圧に応じた１０７℃の沸点で沸騰を開始し調圧弁２１の調圧動作で放出された蒸気が蒸気通路に設けられた沸騰検出手段２２によって蒸気を検出（図４のα１）してから１６〜２２分間（図４のα１〜α２の期間で時間にして１６〜２２分間）である。
ここで、図４の１６分〜２２分の間はご飯の温度を１０２℃〜１０７℃の温度範囲に維持するため加熱コイル９に与える電力量（ワット数）を高め、かつ時間制御されることで達成される。これは温度センサ１６によるフィードバック制御によって実施することができる。
【００４９】
このように、ご飯を前記１０２〜１０７℃の温度で前記１６〜２２分間維持することでご飯の持つ甘味成分が上昇し大変美味しいご飯を炊き上げることが出来る。
【００５０】
図６は前記１０２〜１０７℃の温度で前記１６〜２２分間を決定する為に、前記温度と前記時間を変化させて炊き上げたご飯の甘味成分の変化を示したもので（出願人による測定）、測定した要素は、ご飯に含まれるショ糖・ブドウ糖・果糖について測定しその合計を従来の制御方式で炊いたご飯と比べたものである。
【００５１】
従来の条件（ご飯の温度が平均温度１０２℃で１５分間維持）でご飯を炊いた時の甘味成分を合計した値（合計６４．１ｍｇ／ご飯１００ｇ）を１００（基準）とすると、条件１（ご飯の温度を１０２〜１０７℃で１５分間維持）の比率は１０３（合計６５．８ｍｇ／ご飯１００ｇ）、条件２（ご飯の温度を１０２〜１０７℃で２０分間維持）の比率は１１５（合計７３．６ｍｇ／ご飯１００ｇ）、条件３（ご飯の温度を１０２〜１０７℃で２５分間維持）の比率は９１（合計５８．２ｍｇ／ご飯１００ｇ）となる。
この結果から、従来の条件で炊いたご飯に比べご飯が甘くなる条件は、確実性を加味して従来比率で１０５以上となる時間の範囲に決定した。すなわち、図７で示す１６分から２２分の間である。
【００５２】
そして、前記蒸らし工程に入った後も１０２〜１０７℃の温度で前記１６〜２２分間維持する条件で炊飯を行っても、内釜２の保温性能が高いので、ご飯を焦がすことなく、少ない供給電力で美味しいご飯を炊くことができる。
【００５３】
前記時間が経過すると制御部１４は加熱停止し、内釜２内部の圧力が大気圧に戻るのに十分な時間（例えば５分）経過してから、調圧弁制御部２０により調圧弁２１を無効な状態にする。これにより大気と通じた状態となるが、内釜２内部の圧力が大気圧まで低下しているため、蒸気が勢い良く流出することはない。この後、制御部５は約２０分間の蒸らし工程（炊飯）を終了する。
【００５４】
蒸らし工程や保温工程では、加熱コイル９への供給電力は小さくなり、また、電力の供給時間も短くなるため、加熱コイル９や制御部１４の発熱も小さくなる。
これにより、加熱コイル９や制御部１４の冷却の必要性が小さくなるので、蒸らし工程や保温工程では制御部１４は冷却ファン１５を停止する。この結果、底面容器７や加熱コイル９の温度を長時間に渡り維持することができ、真空容器６の内ケース６ａや内釜２の熱が、底面容器７や加熱コイル９に奪われるのを抑制することができる。
【００５５】
また、蒸らし工程や保温工程においても、真空容器６、空気層１７、空間部１２等の、上述した作用によって、真空容器６の内部は高温に保たれるため、真空容器６等を有しない構成に比べ、加熱コイル９に供給する電力の総量を小さくしても、同等の蒸らし、或いは、保温効果があり容易に省エネルギーを実現することができる。
【００５６】
また、保温工程において、温度センサ１６が内釜２の温度低下を検出した場合、加熱コイル９を用いて再加熱を行うが、本実施例の構成では真空容器６等の保温性能が高いため、温度低下までの時間が長くなり、再加熱の回数も少なくすることができる。
再加熱によって、ご飯が劣化することが知られているが、本実施例の構成を採ることによって、再加熱の回数を少なくすることができ、ご飯の品質を長時間に渡り良い状態に保つことができる。
【００５７】
以上で説明したように、蒸らし工程や保温工程においては、本実施例の構成を用いることで、真空容器６の内部を少ない消費電力で高温に保つことができ、再加熱の回数も抑制できるので、低消費電力化、ご飯の品質劣化の防止を容易に実現することができる。
【００５８】
上記した本実施例によれば、内釜２からの熱の放散を少なく抑えて、高温で蒸らして美味なごはんに仕上げるとともに、保温時も無駄な加熱しないで済むので、加熱によるごはんの乾燥や劣化を少なくするとともに、加熱に必要とする電力量を少なく抑えて省エネルギー性も向上させることができる。また、内釜２を誘導加熱する加熱コイル９を十分に冷却することができる。さらに、内釜２を高い断熱効果で保温しながら内釜２を効率よく誘導加熱することができる。
【符号の説明】
【００５９】
２…内釜、３…外蓋、４…内蓋、６…真空容器、６ａ…内ケース、６ｂ…外ケース、６ｆ…上部開口部、６ｇ…下部開口部、９…加熱コイル、１０…コイル保持部、１４…制御部、１６…温度センサ、２０…調圧弁制御部、２１…調圧弁、２２…沸騰検出手段。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と、前記本体の内壁を構成する真空層を形成した真空容器と、前記真空容器内に着脱自在に収納される内釜と、前記内釜の底部方向に配置され前記内釜を誘導加熱する加熱コイルと、前記内釜の底面の温度を検出する温度センサと、前記温度センサの情報に基づいて前記加熱コイルの電力を制御する制御部と、前記内釜の上面開口部を塞ぐ内蓋と、前記本体の上面を塞ぎ前記内蓋と連結した外蓋とを備えた炊飯器であって、
前記外蓋の表面には炊飯時に発生する蒸気を排出する排気口が設けられ、
前記外蓋の内部には前記内蓋で塞がれた前記内釜内を所定の圧力に調圧する調圧弁と、前記調圧弁から放出された蒸気を前記排気口に導く蒸気通路と前記蒸気通路に前記調圧弁から放出された蒸気を検出する沸騰検出手段とが設けられ、
前記制御部は、炊飯の加熱工程に入ると前記調圧弁による前記内釜内の圧力の調圧を開始した後、前記沸騰検出手段によって蒸気を検出すると、前記温度センサの情報を基に前記内釜内のご飯の温度を１０２℃〜１０７℃に維持した状態で１６分間〜２２分間加熱するように前記加熱コイルに供給する電力を制御する機能を備えている
ことを特徴とする炊飯器。
【請求項１】
本体と、前記本体の内壁を構成する真空層を形成した真空容器と、前記真空容器内に着脱自在に収納される内釜と、前記内釜の底部方向に配置され前記内釜を誘導加熱する加熱コイルと、前記内釜の底面の温度を検出する温度センサと、前記温度センサの情報に基づいて前記加熱コイルの電力を制御する制御部と、前記内釜の上面開口部を塞ぐ内蓋と、前記本体の上面を塞ぎ前記内蓋と連結した外蓋とを備えた炊飯器であって、
前記外蓋の表面には炊飯時に発生する蒸気を排出する排気口が設けられ、
前記外蓋の内部には前記内蓋で塞がれた前記内釜内を所定の圧力に調圧する調圧弁と、前記調圧弁から放出された蒸気を前記排気口に導く蒸気通路と前記蒸気通路に前記調圧弁から放出された蒸気を検出する沸騰検出手段とが設けられ、
前記制御部は、炊飯の加熱工程に入ると前記調圧弁による前記内釜内の圧力の調圧を開始した後、前記沸騰検出手段によって蒸気を検出すると、前記温度センサの情報を基に前記内釜内のご飯の温度を１０２℃〜１０７℃に維持した状態で１６分間〜２２分間加熱するように前記加熱コイルに供給する電力を制御する機能を備えている
ことを特徴とする炊飯器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２２３２３８（Ｐ２０１２−２２３２３８Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９１０６２（Ｐ２０１１−９１０６２）
【出願日】平成２３年４月１５日（２０１１．４．１５）
【出願人】（３９９０４８９１７）日立アプライアンス株式会社 (3,043)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１５日（２０１１．４．１５）
【出願人】（３９９０４８９１７）日立アプライアンス株式会社 (3,043)
【Ｆターム（参考）】
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