炊飯器
【課題】鍋内のご飯全体に過熱蒸気を行き渡らせて、温度が安定しご飯温度の乾燥がなくおいしいご飯を炊くことができる炊飯器を提供すること。
【解決手段】ヒータ３２と蒸気過熱容器３１を蒸気入口３１ａ側で接合することによって、蒸気過熱手段３０は余熱段階においては蒸気入口３１ａ側が過熱蒸気出口３１ｂ側に比べ高温となり、蒸気投入時には蒸気との温度差がより大きくなり効率よく熱交換することで過熱蒸気出口３１ｂの過熱蒸気温度の立ち上がりを早くできる。また低温側である蒸気入口３１ａ側にヒータ配線３６を配置するので熱による劣化を抑制できる。また高温側の過熱蒸気出口３１ｂ側に過熱蒸気温度検知手段３３を設けることで蒸気で冷却される蒸気入口３１ａ側に比べて蒸気投入時の温度変化が少なく、過熱蒸気の温度制御を安定化できる。
【解決手段】ヒータ３２と蒸気過熱容器３１を蒸気入口３１ａ側で接合することによって、蒸気過熱手段３０は余熱段階においては蒸気入口３１ａ側が過熱蒸気出口３１ｂ側に比べ高温となり、蒸気投入時には蒸気との温度差がより大きくなり効率よく熱交換することで過熱蒸気出口３１ｂの過熱蒸気温度の立ち上がりを早くできる。また低温側である蒸気入口３１ａ側にヒータ配線３６を配置するので熱による劣化を抑制できる。また高温側の過熱蒸気出口３１ｂ側に過熱蒸気温度検知手段３３を設けることで蒸気で冷却される蒸気入口３１ａ側に比べて蒸気投入時の温度変化が少なく、過熱蒸気の温度制御を安定化できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は効率よく過熱蒸気を発生して鍋に投入する炊飯器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、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５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５において、１は炊飯器本体、２は炊飯器本体１に着脱自在に内装される鍋、３は鍋２の上面を開閉自在に覆う蓋である。５ａは鍋を加熱する鍋底面加熱コイルである。２０は炊飯器本体１に内装される蒸気発生手段であり、水タンク２１と水タンク加熱手段２２とを有する。水タンク２１内の水は水タンク加熱手段２２によって加熱され、沸騰する。水タンク２１で発生した水蒸気は、蒸気管２４を通って蒸気投入口４ｄから鍋２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２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、大気圧の蒸気を鍋内に投入するため、ご飯全体に蒸気が行き渡らず、炊きむらが生じることがあった。また、より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加熱板で１００℃以上に過熱し鍋内に投入する過熱蒸気炊飯器は、蒸気温度の安定化と加熱板の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。
【０００７】
本発明は、１００℃以上の蒸気を鍋内に投入し、鍋内のご飯全体に過熱蒸気を行き渡らせることができ、蒸気温度が安定しご飯温度の乾燥がなくおいしいご飯を炊くことが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】
【０００８】
本発明の発明者らは、前記従来の課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、以下のことを見出した。
【０００９】
即ち、ヒータを内包する容器で蒸気を１００℃以上の過熱蒸気に過熱する際、余熱時に蒸気入口側を高温にしておくことで、蒸気投入時には蒸気との温度差によって効率よく熱交換がなされて蒸気を素早く１００℃以上に過熱することができるということを見出した。また蒸気によって冷却される蒸気入口側に比べて、過熱蒸気出口側の方が余熱時と蒸気
投入時で温度差が小さいということを見出した。そして、この知見により本発明に想到した。
【００１０】
前記従来の課題を解決するために、本発明の炊飯器は、蒸気過熱容器の少なくとも蒸気入口側でヒータと接続する構成とした。また過熱蒸気の温度検知手段を過熱蒸気の出口側に設ける構成とした。
【００１１】
これによって、余熱時にヒータから蒸気過熱容器へ熱伝導による熱移動が起こり、過熱蒸気出口側に比べて蒸気入口側を高温にすることができ、蒸気投入時に蒸気と蒸気入口との温度差によって効率よく熱交換することが可能である。
【００１２】
また過熱蒸気の温度検知手段を過熱蒸気の出口側に配置することで、蒸気投入時に温度検知手段が蒸気による冷却の影響を受け難くなる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の炊飯器は、蒸気投入時に素早く所定温度まで蒸気を過熱することができ、また安定して蒸気の温度を制御する炊飯器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１における炊飯器の側断面図
【図２】本発明の実施の形態１における炊飯器の蒸気過熱手段の側断面図
【図３】本発明の実施の形態１における炊飯器の蒸気過熱手段の入口温度と出口温度の経時変化を示すグラフ
【図４】本発明の実施の形態２における炊飯器の蒸気過熱手段の側断面図
【図５】本発明の実施の形態２における炊飯器の蒸気過熱手段の入口温度と出口温度の経時変化を示すグラフ
【図６】従来の炊飯器の側断面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
第１の発明は炊飯器本体と、炊飯器本体に装備する鍋と、前記鍋を加熱する加熱手段と、炊飯器本体を覆う蓋と、前記鍋の温度を検出する鍋温度検出手段と、前記温度検出手段の出力に応じた所定の炊飯シーケンスに従って前記加熱手段を制御する加熱制御手段と、水を加熱して蒸気を発生する蒸気発生手段と、蒸気を１００℃以上に過熱して過熱蒸気とする蒸気過熱手段を備え、前記蒸気過熱手段は蒸気発生手段と連通する蒸気入口と、前記鍋と連通する過熱蒸気出口を配してなる蒸気過熱容器を備え、蒸気を過熱するためのヒータと少なくとも前記蒸気入口側で接合して、前記ヒータを内包する構成としたことで、余熱時にヒータから蒸気過熱容器へ熱伝導による熱移動が起こり、過熱蒸気出口側に比べて蒸気入口側を高温にすることができ、蒸気投入時に蒸気と蒸気入口との温度差によって効率よく熱交換して、蒸気投入時に素早く所定温度まで蒸気を過熱することができ、また安定して蒸気の温度を制御する炊飯器を提供することが可能である。
【００１６】
第２の発明は、特に、第１の発明の前記蒸気過熱容器の過熱蒸気出口側に前記過熱手段の温度検知するための過熱蒸気温度検知手段を設ける構成としたことで、余熱時にヒータから蒸気過熱容器へ熱伝導による熱移動が起こり、過熱蒸気出口側に比べて蒸気入口側を高温にすることができ、蒸気投入時に蒸気と蒸気入口との温度差によって効率よく熱交換して、蒸気投入時に素早く所定温度まで蒸気を過熱することができ、また安定して蒸気の温度を制御する炊飯器を提供することが可能である。
【００１７】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明の前記ヒータの配線が前記蒸気入口側となる構成としたことで、余熱時にヒータから蒸気過熱容器へ熱伝導による熱移動が起こり、
過熱蒸気出口側に比べて蒸気入口側を高温にすることができ、蒸気投入時に蒸気と蒸気入口との温度差によって効率よく熱交換して、蒸気投入時に素早く所定温度まで蒸気を過熱することができ、また安定して蒸気の温度を制御でき、さらにヒータの配線部への熱ストレスを低減することでヒータの寿命を長くすることが可能である。
【００１８】
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。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における炊飯器の側断面図を示すものである。
【００２０】
図１において、炊飯器本体１は、上面が開口する略円筒状に形成しており、この炊飯器本体１の内部に鍋収納部である保護枠９を配設し、この保護枠９内には内周面に描かれた水位線を有する鍋２を着脱自在に配設している。保護枠９の外側には鍋２を加熱する鍋底面加熱コイル５ａを配設しており、鍋２の側面外側には鍋側面加熱コイル５ｂを配設している。なお、鍋底面加熱コイル５ａおよび鍋側面加熱コイル５ｂは加熱コイルに代えてヒータであってもよい。
【００２１】
炊飯器本体１の上部に蓋３を開閉自在に取り付けている。蓋３は、保護枠９の後部にヒンジ軸３ａを介して回動自在に支持し、回動バネ３ｂにより付勢されている。蓋３のもう一端には、保護枠９の前方に回動自在に軸支されたフックボタン１ａを配設し蓋３の開放を抑止する。フックボタン１ａが蓋３へ嵌合しているときには、蓋３は開放することなくフックボタン１ａに保持され、閉塞状態となっている。
【００２２】
蓋３の下部に、炊飯および保温中に鍋２内に発生する蒸気を排出する蒸気口４ｂを有する内蓋４を配設し、その上部には内蓋４を加熱する内蓋加熱コイル（ヒータ）５ｃと本体外部と連通している筒形状の蒸気筒１０を配設している。
【００２３】
蒸気筒１０と内蓋４の間に蒸気口パッキン７を配設し、蒸気が蓋３の内部に流入するのを防止している。また、内蓋４の外周部に、鍋２のフランジ部２ａの上面と当接する内蓋パッキン４ａを配設しており、炊飯および保温中に鍋２内に発生する蒸気が蒸気口４ｂ以外から外部に流出するのを防止している。
【００２４】
鍋温度検知手段８は、鍋２の底略中心部に当接して熱伝導によって鍋２の温度を検知することができる。
【００２５】
ここで図２は、本発明の第１の実施の形態における炊飯器の蒸気過熱手段の側断面（拡大）図である。
【００２６】
炊飯器本体１には水を貯留するための水タンク２１と、水タンク２１を加熱するための水タンク加熱手段２２と、水タンク２１の温度を検知するための水タンク温度検知手段２３とで構成される蒸気発生手段２０が配置されている。
【００２７】
水タンク上面は蓋３を閉じた状態では、発生した蒸気が漏れ出さないようにパッキン（図示しない）によって密閉される。
【００２８】
蓋３内部には蒸気を過熱するためのヒータ３２と、ヒータ３２の一部または全部を内包する筒形状の蒸気過熱容器３１で構成する蒸気過熱手段３０を配し、蒸気過熱容器３１には蒸気を導入するための蒸気入口３１ａと、過熱蒸気を排出するための過熱蒸気出口３１ｂとを配している。
【００２９】
蒸気過熱容器３１の蒸気入口３１ａと蒸気発生手段２０とは蒸気管２４を介して連通されている。
【００３０】
また過熱蒸気出口３１ｂと鍋２とは過熱蒸気管３４と、過熱蒸気管３４の過熱蒸気出口３１ｂとは反対の端と内蓋４の過熱蒸気投入口４ｃを覆って蒸気もれを防ぐ過熱蒸気投入口パッキン３５とによって連通されている。
【００３１】
蒸気過熱容器３１とヒータ３２は蒸気過熱容器３１の蒸気入口３１ａ側で接続されている。
【００３２】
過熱蒸気の温度を検知するための過熱蒸気温度検知手段３３は蒸気過熱容器３１の過熱蒸気出口３１ｂ側に当接する構成としている。
【００３３】
以上のように構成された炊飯器について、以下その動作、作用を説明する。
【００３４】
ユーザが、炊飯を行う米とその米量に対応した水を鍋２に入れて炊飯器本体１にセットし、蓋３を閉めた後に、操作入力表示部１２の炊飯開始ボタン（図示しない）を操作することで炊飯工程が実施される。
【００３５】
炊飯工程は、時間順に前炊き、炊き上げ、沸騰維持、蒸らしに大分される。前炊き工程において、鍋２の温度が米の吸水に適した温度（例えば６０℃）になるように加熱手段５を制御し、鍋内の米と水とを加熱する。
【００３６】
次に、炊き上げ工程において、内蓋４の温度が所定値（例えば８０℃）になるまで鍋底面加熱コイル５ａによって鍋２を所定の熱量で加熱する。この時の温度上昇速度によって、炊飯量を判定する。
【００３７】
そして沸騰維持工程で、鍋２の水が無くなり、鍋２の温度が１００℃を超えた所定値になるまで、鍋底面加熱コイル５ａに通電し、米と水を加熱する。
【００３８】
次に蒸らし工程ではごはんの温度を所定温度（例えば９８℃）に保つ程度に加熱手段５を制御してごはんを蒸らす。このとき熱を伝えるための水は蒸発してしまっているので、鍋底面加熱コイル５ａや鍋側面加熱コイル５ｂのみ通電していると鍋肌のごはんが加熱されても上部中心のごはん温度は下がってしまい、上部中心のごはんを所定温度に加熱した場合には鍋肌のごはんは過加熱となり乾燥してしまう。
【００３９】
そこで鍋上部から過熱蒸気を投入することで鍋２の上部中心のごはん温度を所定温度に加熱してやることでごはん全体を均一に糊化させてムラのないおいしいごはんを炊き上げることができるものである。
【００４０】
そしてこのとき鍋２に投入する過熱蒸気の温度を素早く安定的に制御してやることが、ごはんを均一加熱してよく糊化させてムラのないごはんを得るために必要である。
【００４１】
ここで図３は本発明の実施の形態１における炊飯器の蒸気過熱手段の入口温度と出口温度の経時変化を示すグラフである。グラフは蒸気入口３１ａ付近（図３下図の▲の位置）の温度を実線で、過熱蒸気出口３１ｂ付近（同●の位置）の温度を点線で表している。
【００４２】
過熱蒸気発生時には、まずヒータ３２を加熱して蒸気入口３１ａ付近の温度を１００度以上の目標温度程度になるように余熱を行う。この余熱時には蒸気入口３１ａの温度は、
ヒータ３２による加熱と、ヒータ３２からの熱伝導によって温度上昇した蒸気過熱容器３１による加熱によって過熱蒸気出口温度に比べて高い温度となる。
【００４３】
そして水タンク加熱手段２２によって水タンク２１を加熱することで水タンク２１内に貯留された水を沸騰させて蒸気を発生する。その蒸気は体積膨張による圧力によって蒸気管２４を伝い蒸気過熱容器３１に投入される。
【００４４】
余熱状態で蒸気が蒸気過熱容器に投入されると、蒸気入口３１ａ付近の温度と投入される１００℃蒸気の温度差が大きいために効率良く熱交換が行われる過渡状態となる。ここで蒸気に熱を奪われるために蒸気入口３１ａ付近の温度は大幅に低下する。
【００４５】
このとき過熱蒸気出口３１ｂ付近では充分に過熱されて温度上昇した過熱蒸気が通過するために大きな温度変動は見られない。
【００４６】
そして定常状態となると、ヒータ３２を所定の目標温度に温調することによって、蒸気入口３１ａと過熱蒸気出口３１ｂ間で一定の温度差を保ちながら所定温度の過熱蒸気を安定的に発生することができる。
【００４７】
このとき過熱蒸気温度検知手段３３は蒸気の投入前後で温度差が小さくなる過熱蒸気出口３１ｂ側に設けることによって温調時の外乱が少なくなり、過熱蒸気温度を安定制御することができる。
【００４８】
またヒータ配線３６は定常状態で温度が低く保たれる蒸気入口３１ａ側に配置することによって、ヒータ自身から受ける熱ストレスの影響を小さく抑えることができ、ヒータの寿命を長くすることが可能である。
【００４９】
以上のように蒸気過熱容器３１の蒸気入口３１ａ側にヒータ３２を接続する構成とすることによって、余熱時にヒータ３２から蒸気過熱容器３１へ熱伝導による熱移動が起こり、過熱蒸気出口３１ｂ側に比べて蒸気入口３１ａ側を高温にすることができ、蒸気投入時に蒸気と蒸気入口３１ａ付近との温度差によって効率よく熱交換して、蒸気投入時に素早く、安定的に所定温度まで蒸気を過熱することができる炊飯器を提供することが可能である。
【００５０】
（実施の形態２）
図４は本発明の実施の形態２における炊飯器の蒸気過熱手段の側断面（拡大）図である。
【００５１】
ヒータ３２は蒸気過熱容器３１の蒸気入口３１ａ側、過熱蒸気出口３１ｂ側の両側で接続している。
【００５２】
炊飯器の他の構成としては本発明の第１の実施の形態と同じものである。
【００５３】
ここで図５は本発明の実施の形態２における炊飯器の蒸気過熱手段の入口温度と出口温度の経時変化を示すグラフである。グラフは図３と同様に蒸気入口３１ａ付近（図５下図の▲の位置）の温度を実線で、過熱蒸気出口３１ｂ付近（同●の位置）の温度を点線で表している。
【００５４】
この場合には余熱時には蒸気過熱容器３１は蒸気入口３１ａ側、過熱蒸気出口３１ｂ側ともにヒータ３２からの熱伝導によって同様に加熱されるために温度差はできない。
【００５５】
そして蒸気投入後の蒸気との熱交換時（すなわち過渡状態）において蒸気入口３１ａでは本発明の実施の形態１同様に蒸気との熱交換が効率よく行われて温度が急激に低下する。一方過熱されながら蒸気が過熱蒸気出口３１ｂに向かう際には過熱蒸気出口３１ｂは本発明の実施の形態１に比べて高温に維持されているために、過熱蒸気温度は素早く所定温度まで過熱されることとなる。
【００５６】
以上のように、蒸気過熱容器３１の蒸気入口３１ａ側と過熱蒸気出口３１ｂ側の両側にヒータ３２を接続する構成とすることによって、余熱時にはヒータ３２から蒸気過熱容器３１へ熱伝導によって加熱が行われ、過熱蒸気出口３１ｂ側と蒸気入口３１ａ側を同様に高温とすることができ、蒸気投入時には蒸気と蒸気入口３１ａ付近との温度差によって効率よく熱交換し、過熱蒸気出口３１ｂ付近でも素早い蒸気過熱を行うことができるため素早く、安定的に所定温度まで蒸気を過熱することができる炊飯器を提供することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
以上のように、本発明にかかる炊飯器は素早く安定的に所定温度まで蒸気を過熱することができるので、精度良く温調された過熱蒸気をタイミングよく投入することができる調理器の用途に適用できる。
【符号の説明】
【００５８】
１ 炊飯器本体
２ 鍋
３ 蓋
４ 内蓋
４ａ 内蓋パッキン
４ｂ 蒸気口
４ｃ 過熱蒸気投入口
５ 加熱手段
５ａ 鍋底面加熱コイル
５ｂ 鍋側面加熱コイル
５ｃ 内蓋加熱コイル
６ 制御手段
６ａ 加熱制御手段
７ 蒸気口パッキン
８ 鍋温度検知手段
９ 保護枠
１０ 蒸気筒
１２ 操作入力表示部
２０ 蒸気発生手段
２１ 水タンク
２２ 水タンク加熱手段
２３ 水タンク温度検知手段
２４ 蒸気管
３０ 蒸気過熱手段
３１ 蒸気過熱容器
３１ａ 蒸気入口
３１ｂ 過熱蒸気出口
３２ ヒータ
３３ 過熱蒸気温度検知手段
３４ 過熱蒸気管
３５ 過熱蒸気投入口パッキン
３６ ヒータ配線
【技術分野】
【０００１】
本発明は効率よく過熱蒸気を発生して鍋に投入する炊飯器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、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５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５において、１は炊飯器本体、２は炊飯器本体１に着脱自在に内装される鍋、３は鍋２の上面を開閉自在に覆う蓋である。５ａは鍋を加熱する鍋底面加熱コイルである。２０は炊飯器本体１に内装される蒸気発生手段であり、水タンク２１と水タンク加熱手段２２とを有する。水タンク２１内の水は水タンク加熱手段２２によって加熱され、沸騰する。水タンク２１で発生した水蒸気は、蒸気管２４を通って蒸気投入口４ｄから鍋２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２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、大気圧の蒸気を鍋内に投入するため、ご飯全体に蒸気が行き渡らず、炊きむらが生じることがあった。また、より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加熱板で１００℃以上に過熱し鍋内に投入する過熱蒸気炊飯器は、蒸気温度の安定化と加熱板の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。
【０００７】
本発明は、１００℃以上の蒸気を鍋内に投入し、鍋内のご飯全体に過熱蒸気を行き渡らせることができ、蒸気温度が安定しご飯温度の乾燥がなくおいしいご飯を炊くことが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】
【０００８】
本発明の発明者らは、前記従来の課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、以下のことを見出した。
【０００９】
即ち、ヒータを内包する容器で蒸気を１００℃以上の過熱蒸気に過熱する際、余熱時に蒸気入口側を高温にしておくことで、蒸気投入時には蒸気との温度差によって効率よく熱交換がなされて蒸気を素早く１００℃以上に過熱することができるということを見出した。また蒸気によって冷却される蒸気入口側に比べて、過熱蒸気出口側の方が余熱時と蒸気
投入時で温度差が小さいということを見出した。そして、この知見により本発明に想到した。
【００１０】
前記従来の課題を解決するために、本発明の炊飯器は、蒸気過熱容器の少なくとも蒸気入口側でヒータと接続する構成とした。また過熱蒸気の温度検知手段を過熱蒸気の出口側に設ける構成とした。
【００１１】
これによって、余熱時にヒータから蒸気過熱容器へ熱伝導による熱移動が起こり、過熱蒸気出口側に比べて蒸気入口側を高温にすることができ、蒸気投入時に蒸気と蒸気入口との温度差によって効率よく熱交換することが可能である。
【００１２】
また過熱蒸気の温度検知手段を過熱蒸気の出口側に配置することで、蒸気投入時に温度検知手段が蒸気による冷却の影響を受け難くなる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の炊飯器は、蒸気投入時に素早く所定温度まで蒸気を過熱することができ、また安定して蒸気の温度を制御する炊飯器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１における炊飯器の側断面図
【図２】本発明の実施の形態１における炊飯器の蒸気過熱手段の側断面図
【図３】本発明の実施の形態１における炊飯器の蒸気過熱手段の入口温度と出口温度の経時変化を示すグラフ
【図４】本発明の実施の形態２における炊飯器の蒸気過熱手段の側断面図
【図５】本発明の実施の形態２における炊飯器の蒸気過熱手段の入口温度と出口温度の経時変化を示すグラフ
【図６】従来の炊飯器の側断面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
第１の発明は炊飯器本体と、炊飯器本体に装備する鍋と、前記鍋を加熱する加熱手段と、炊飯器本体を覆う蓋と、前記鍋の温度を検出する鍋温度検出手段と、前記温度検出手段の出力に応じた所定の炊飯シーケンスに従って前記加熱手段を制御する加熱制御手段と、水を加熱して蒸気を発生する蒸気発生手段と、蒸気を１００℃以上に過熱して過熱蒸気とする蒸気過熱手段を備え、前記蒸気過熱手段は蒸気発生手段と連通する蒸気入口と、前記鍋と連通する過熱蒸気出口を配してなる蒸気過熱容器を備え、蒸気を過熱するためのヒータと少なくとも前記蒸気入口側で接合して、前記ヒータを内包する構成としたことで、余熱時にヒータから蒸気過熱容器へ熱伝導による熱移動が起こり、過熱蒸気出口側に比べて蒸気入口側を高温にすることができ、蒸気投入時に蒸気と蒸気入口との温度差によって効率よく熱交換して、蒸気投入時に素早く所定温度まで蒸気を過熱することができ、また安定して蒸気の温度を制御する炊飯器を提供することが可能である。
【００１６】
第２の発明は、特に、第１の発明の前記蒸気過熱容器の過熱蒸気出口側に前記過熱手段の温度検知するための過熱蒸気温度検知手段を設ける構成としたことで、余熱時にヒータから蒸気過熱容器へ熱伝導による熱移動が起こり、過熱蒸気出口側に比べて蒸気入口側を高温にすることができ、蒸気投入時に蒸気と蒸気入口との温度差によって効率よく熱交換して、蒸気投入時に素早く所定温度まで蒸気を過熱することができ、また安定して蒸気の温度を制御する炊飯器を提供することが可能である。
【００１７】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明の前記ヒータの配線が前記蒸気入口側となる構成としたことで、余熱時にヒータから蒸気過熱容器へ熱伝導による熱移動が起こり、
過熱蒸気出口側に比べて蒸気入口側を高温にすることができ、蒸気投入時に蒸気と蒸気入口との温度差によって効率よく熱交換して、蒸気投入時に素早く所定温度まで蒸気を過熱することができ、また安定して蒸気の温度を制御でき、さらにヒータの配線部への熱ストレスを低減することでヒータの寿命を長くすることが可能である。
【００１８】
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。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における炊飯器の側断面図を示すものである。
【００２０】
図１において、炊飯器本体１は、上面が開口する略円筒状に形成しており、この炊飯器本体１の内部に鍋収納部である保護枠９を配設し、この保護枠９内には内周面に描かれた水位線を有する鍋２を着脱自在に配設している。保護枠９の外側には鍋２を加熱する鍋底面加熱コイル５ａを配設しており、鍋２の側面外側には鍋側面加熱コイル５ｂを配設している。なお、鍋底面加熱コイル５ａおよび鍋側面加熱コイル５ｂは加熱コイルに代えてヒータであってもよい。
【００２１】
炊飯器本体１の上部に蓋３を開閉自在に取り付けている。蓋３は、保護枠９の後部にヒンジ軸３ａを介して回動自在に支持し、回動バネ３ｂにより付勢されている。蓋３のもう一端には、保護枠９の前方に回動自在に軸支されたフックボタン１ａを配設し蓋３の開放を抑止する。フックボタン１ａが蓋３へ嵌合しているときには、蓋３は開放することなくフックボタン１ａに保持され、閉塞状態となっている。
【００２２】
蓋３の下部に、炊飯および保温中に鍋２内に発生する蒸気を排出する蒸気口４ｂを有する内蓋４を配設し、その上部には内蓋４を加熱する内蓋加熱コイル（ヒータ）５ｃと本体外部と連通している筒形状の蒸気筒１０を配設している。
【００２３】
蒸気筒１０と内蓋４の間に蒸気口パッキン７を配設し、蒸気が蓋３の内部に流入するのを防止している。また、内蓋４の外周部に、鍋２のフランジ部２ａの上面と当接する内蓋パッキン４ａを配設しており、炊飯および保温中に鍋２内に発生する蒸気が蒸気口４ｂ以外から外部に流出するのを防止している。
【００２４】
鍋温度検知手段８は、鍋２の底略中心部に当接して熱伝導によって鍋２の温度を検知することができる。
【００２５】
ここで図２は、本発明の第１の実施の形態における炊飯器の蒸気過熱手段の側断面（拡大）図である。
【００２６】
炊飯器本体１には水を貯留するための水タンク２１と、水タンク２１を加熱するための水タンク加熱手段２２と、水タンク２１の温度を検知するための水タンク温度検知手段２３とで構成される蒸気発生手段２０が配置されている。
【００２７】
水タンク上面は蓋３を閉じた状態では、発生した蒸気が漏れ出さないようにパッキン（図示しない）によって密閉される。
【００２８】
蓋３内部には蒸気を過熱するためのヒータ３２と、ヒータ３２の一部または全部を内包する筒形状の蒸気過熱容器３１で構成する蒸気過熱手段３０を配し、蒸気過熱容器３１には蒸気を導入するための蒸気入口３１ａと、過熱蒸気を排出するための過熱蒸気出口３１ｂとを配している。
【００２９】
蒸気過熱容器３１の蒸気入口３１ａと蒸気発生手段２０とは蒸気管２４を介して連通されている。
【００３０】
また過熱蒸気出口３１ｂと鍋２とは過熱蒸気管３４と、過熱蒸気管３４の過熱蒸気出口３１ｂとは反対の端と内蓋４の過熱蒸気投入口４ｃを覆って蒸気もれを防ぐ過熱蒸気投入口パッキン３５とによって連通されている。
【００３１】
蒸気過熱容器３１とヒータ３２は蒸気過熱容器３１の蒸気入口３１ａ側で接続されている。
【００３２】
過熱蒸気の温度を検知するための過熱蒸気温度検知手段３３は蒸気過熱容器３１の過熱蒸気出口３１ｂ側に当接する構成としている。
【００３３】
以上のように構成された炊飯器について、以下その動作、作用を説明する。
【００３４】
ユーザが、炊飯を行う米とその米量に対応した水を鍋２に入れて炊飯器本体１にセットし、蓋３を閉めた後に、操作入力表示部１２の炊飯開始ボタン（図示しない）を操作することで炊飯工程が実施される。
【００３５】
炊飯工程は、時間順に前炊き、炊き上げ、沸騰維持、蒸らしに大分される。前炊き工程において、鍋２の温度が米の吸水に適した温度（例えば６０℃）になるように加熱手段５を制御し、鍋内の米と水とを加熱する。
【００３６】
次に、炊き上げ工程において、内蓋４の温度が所定値（例えば８０℃）になるまで鍋底面加熱コイル５ａによって鍋２を所定の熱量で加熱する。この時の温度上昇速度によって、炊飯量を判定する。
【００３７】
そして沸騰維持工程で、鍋２の水が無くなり、鍋２の温度が１００℃を超えた所定値になるまで、鍋底面加熱コイル５ａに通電し、米と水を加熱する。
【００３８】
次に蒸らし工程ではごはんの温度を所定温度（例えば９８℃）に保つ程度に加熱手段５を制御してごはんを蒸らす。このとき熱を伝えるための水は蒸発してしまっているので、鍋底面加熱コイル５ａや鍋側面加熱コイル５ｂのみ通電していると鍋肌のごはんが加熱されても上部中心のごはん温度は下がってしまい、上部中心のごはんを所定温度に加熱した場合には鍋肌のごはんは過加熱となり乾燥してしまう。
【００３９】
そこで鍋上部から過熱蒸気を投入することで鍋２の上部中心のごはん温度を所定温度に加熱してやることでごはん全体を均一に糊化させてムラのないおいしいごはんを炊き上げることができるものである。
【００４０】
そしてこのとき鍋２に投入する過熱蒸気の温度を素早く安定的に制御してやることが、ごはんを均一加熱してよく糊化させてムラのないごはんを得るために必要である。
【００４１】
ここで図３は本発明の実施の形態１における炊飯器の蒸気過熱手段の入口温度と出口温度の経時変化を示すグラフである。グラフは蒸気入口３１ａ付近（図３下図の▲の位置）の温度を実線で、過熱蒸気出口３１ｂ付近（同●の位置）の温度を点線で表している。
【００４２】
過熱蒸気発生時には、まずヒータ３２を加熱して蒸気入口３１ａ付近の温度を１００度以上の目標温度程度になるように余熱を行う。この余熱時には蒸気入口３１ａの温度は、
ヒータ３２による加熱と、ヒータ３２からの熱伝導によって温度上昇した蒸気過熱容器３１による加熱によって過熱蒸気出口温度に比べて高い温度となる。
【００４３】
そして水タンク加熱手段２２によって水タンク２１を加熱することで水タンク２１内に貯留された水を沸騰させて蒸気を発生する。その蒸気は体積膨張による圧力によって蒸気管２４を伝い蒸気過熱容器３１に投入される。
【００４４】
余熱状態で蒸気が蒸気過熱容器に投入されると、蒸気入口３１ａ付近の温度と投入される１００℃蒸気の温度差が大きいために効率良く熱交換が行われる過渡状態となる。ここで蒸気に熱を奪われるために蒸気入口３１ａ付近の温度は大幅に低下する。
【００４５】
このとき過熱蒸気出口３１ｂ付近では充分に過熱されて温度上昇した過熱蒸気が通過するために大きな温度変動は見られない。
【００４６】
そして定常状態となると、ヒータ３２を所定の目標温度に温調することによって、蒸気入口３１ａと過熱蒸気出口３１ｂ間で一定の温度差を保ちながら所定温度の過熱蒸気を安定的に発生することができる。
【００４７】
このとき過熱蒸気温度検知手段３３は蒸気の投入前後で温度差が小さくなる過熱蒸気出口３１ｂ側に設けることによって温調時の外乱が少なくなり、過熱蒸気温度を安定制御することができる。
【００４８】
またヒータ配線３６は定常状態で温度が低く保たれる蒸気入口３１ａ側に配置することによって、ヒータ自身から受ける熱ストレスの影響を小さく抑えることができ、ヒータの寿命を長くすることが可能である。
【００４９】
以上のように蒸気過熱容器３１の蒸気入口３１ａ側にヒータ３２を接続する構成とすることによって、余熱時にヒータ３２から蒸気過熱容器３１へ熱伝導による熱移動が起こり、過熱蒸気出口３１ｂ側に比べて蒸気入口３１ａ側を高温にすることができ、蒸気投入時に蒸気と蒸気入口３１ａ付近との温度差によって効率よく熱交換して、蒸気投入時に素早く、安定的に所定温度まで蒸気を過熱することができる炊飯器を提供することが可能である。
【００５０】
（実施の形態２）
図４は本発明の実施の形態２における炊飯器の蒸気過熱手段の側断面（拡大）図である。
【００５１】
ヒータ３２は蒸気過熱容器３１の蒸気入口３１ａ側、過熱蒸気出口３１ｂ側の両側で接続している。
【００５２】
炊飯器の他の構成としては本発明の第１の実施の形態と同じものである。
【００５３】
ここで図５は本発明の実施の形態２における炊飯器の蒸気過熱手段の入口温度と出口温度の経時変化を示すグラフである。グラフは図３と同様に蒸気入口３１ａ付近（図５下図の▲の位置）の温度を実線で、過熱蒸気出口３１ｂ付近（同●の位置）の温度を点線で表している。
【００５４】
この場合には余熱時には蒸気過熱容器３１は蒸気入口３１ａ側、過熱蒸気出口３１ｂ側ともにヒータ３２からの熱伝導によって同様に加熱されるために温度差はできない。
【００５５】
そして蒸気投入後の蒸気との熱交換時（すなわち過渡状態）において蒸気入口３１ａでは本発明の実施の形態１同様に蒸気との熱交換が効率よく行われて温度が急激に低下する。一方過熱されながら蒸気が過熱蒸気出口３１ｂに向かう際には過熱蒸気出口３１ｂは本発明の実施の形態１に比べて高温に維持されているために、過熱蒸気温度は素早く所定温度まで過熱されることとなる。
【００５６】
以上のように、蒸気過熱容器３１の蒸気入口３１ａ側と過熱蒸気出口３１ｂ側の両側にヒータ３２を接続する構成とすることによって、余熱時にはヒータ３２から蒸気過熱容器３１へ熱伝導によって加熱が行われ、過熱蒸気出口３１ｂ側と蒸気入口３１ａ側を同様に高温とすることができ、蒸気投入時には蒸気と蒸気入口３１ａ付近との温度差によって効率よく熱交換し、過熱蒸気出口３１ｂ付近でも素早い蒸気過熱を行うことができるため素早く、安定的に所定温度まで蒸気を過熱することができる炊飯器を提供することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
以上のように、本発明にかかる炊飯器は素早く安定的に所定温度まで蒸気を過熱することができるので、精度良く温調された過熱蒸気をタイミングよく投入することができる調理器の用途に適用できる。
【符号の説明】
【００５８】
１ 炊飯器本体
２ 鍋
３ 蓋
４ 内蓋
４ａ 内蓋パッキン
４ｂ 蒸気口
４ｃ 過熱蒸気投入口
５ 加熱手段
５ａ 鍋底面加熱コイル
５ｂ 鍋側面加熱コイル
５ｃ 内蓋加熱コイル
６ 制御手段
６ａ 加熱制御手段
７ 蒸気口パッキン
８ 鍋温度検知手段
９ 保護枠
１０ 蒸気筒
１２ 操作入力表示部
２０ 蒸気発生手段
２１ 水タンク
２２ 水タンク加熱手段
２３ 水タンク温度検知手段
２４ 蒸気管
３０ 蒸気過熱手段
３１ 蒸気過熱容器
３１ａ 蒸気入口
３１ｂ 過熱蒸気出口
３２ ヒータ
３３ 過熱蒸気温度検知手段
３４ 過熱蒸気管
３５ 過熱蒸気投入口パッキン
３６ ヒータ配線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炊飯器本体と、炊飯器本体に装備する鍋と、前記鍋を加熱する加熱手段と、炊飯器本体を覆う蓋と、前記鍋の温度を検出する鍋温度検出手段と、前記温度検出手段の出力に応じた所定の炊飯シーケンスに従って前記加熱手段を制御する加熱制御手段と、水を加熱して蒸気を発生する蒸気発生手段と、蒸気を１００℃以上に過熱して過熱蒸気とする蒸気過熱手段を備え、
前記蒸気過熱手段は蒸気発生手段と連通する蒸気入口と、前記鍋と連通する過熱蒸気出口を配してなる蒸気過熱容器を備え、
蒸気を過熱するためのヒータと少なくとも前記蒸気入口側で接合して、前記ヒータを内包する構成とした炊飯器。
【請求項２】
前記蒸気過熱容器の過熱蒸気出口側に前記過熱手段の温度検知するための過熱蒸気温度検知手段を設ける構成とした請求項１に記載の炊飯器。
【請求項３】
前記ヒータの配線が前記蒸気入口側となる構成とした請求項１または２に記載の炊飯器。
【請求項１】
炊飯器本体と、炊飯器本体に装備する鍋と、前記鍋を加熱する加熱手段と、炊飯器本体を覆う蓋と、前記鍋の温度を検出する鍋温度検出手段と、前記温度検出手段の出力に応じた所定の炊飯シーケンスに従って前記加熱手段を制御する加熱制御手段と、水を加熱して蒸気を発生する蒸気発生手段と、蒸気を１００℃以上に過熱して過熱蒸気とする蒸気過熱手段を備え、
前記蒸気過熱手段は蒸気発生手段と連通する蒸気入口と、前記鍋と連通する過熱蒸気出口を配してなる蒸気過熱容器を備え、
蒸気を過熱するためのヒータと少なくとも前記蒸気入口側で接合して、前記ヒータを内包する構成とした炊飯器。
【請求項２】
前記蒸気過熱容器の過熱蒸気出口側に前記過熱手段の温度検知するための過熱蒸気温度検知手段を設ける構成とした請求項１に記載の炊飯器。
【請求項３】
前記ヒータの配線が前記蒸気入口側となる構成とした請求項１または２に記載の炊飯器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２３９６７０（Ｐ２０１２−２３９６７０Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１３１４０（Ｐ２０１１−１１３１４０）
【出願日】平成２３年５月２０日（２０１１．５．２０）
【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１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２０日（２０１１．５．２０）
【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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