炊飯器
【課題】効率的に過熱蒸気を投入して、被炊飯物の食味を向上させる炊飯器を提供する。
【解決手段】蒸気を発生させる水タンク加熱コイル６と、ケース１５ｂと棒状のヒータ１５ａからなり鍋２内に過熱蒸気を供給する過熱蒸気発生装置１５の温度を検知する過熱蒸気温度検知部１８と、鍋２の温度に基づいて鍋２を加熱する鍋底加熱ユニット８の通電動作を、過熱蒸気温度検知部１８の検知温度に基づいてヒータ１５ａの通電動作をそれぞれ制御する炊飯制御部２３を備え、過熱蒸気温度検知部１８が第１の所定の温度Ｔ１を検知するまで第１の所定の通電率Ｐ１でヒータ１５ａに通電し、その後第２の所定の通電率Ｐ２（Ｐ２＜Ｐ１）でヒータ１５ａに通電し、第１の所定の時間Ｓ１の間第２の所定の温度Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）で、その後、第３の所定の通電率Ｐ３（Ｐ３≦Ｐ２＜Ｐ１）で第２の所定の時間Ｓ２の間、第３の所定の温度Ｔ３（Ｔ１＜Ｔ３≦Ｔ２）でそれぞれ温調する。
【解決手段】蒸気を発生させる水タンク加熱コイル６と、ケース１５ｂと棒状のヒータ１５ａからなり鍋２内に過熱蒸気を供給する過熱蒸気発生装置１５の温度を検知する過熱蒸気温度検知部１８と、鍋２の温度に基づいて鍋２を加熱する鍋底加熱ユニット８の通電動作を、過熱蒸気温度検知部１８の検知温度に基づいてヒータ１５ａの通電動作をそれぞれ制御する炊飯制御部２３を備え、過熱蒸気温度検知部１８が第１の所定の温度Ｔ１を検知するまで第１の所定の通電率Ｐ１でヒータ１５ａに通電し、その後第２の所定の通電率Ｐ２（Ｐ２＜Ｐ１）でヒータ１５ａに通電し、第１の所定の時間Ｓ１の間第２の所定の温度Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）で、その後、第３の所定の通電率Ｐ３（Ｐ３≦Ｐ２＜Ｐ１）で第２の所定の時間Ｓ２の間、第３の所定の温度Ｔ３（Ｔ１＜Ｔ３≦Ｔ２）でそれぞれ温調する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炊飯器に関するもので、特に、鍋の開口部から鍋内に１００℃を超える過熱蒸気を供給する過熱蒸気発生装置を備えた炊飯器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の炊飯器としては、種々の構造のものが知られている。例えば、特許文献１には、蓋の内部空間に配置された蒸気管（蒸気経路）の周囲にヒータを取り付けた炊飯器が開示されている。前記特許文献１に開示された従来の炊飯器は、ヒータにより蒸気管を加熱することで、蒸気管内を通る蒸気を加熱して、１００℃を超える過熱蒸気を生成することができる。
【０００３】
しかしながら、このような従来の炊飯器においては、過熱蒸気の温度を高く（例えば１３０℃以上に）することができないという課題がある。すなわち、蒸気管の周囲にヒータを配置して蒸気管内を通る蒸気を加熱する構成では、蒸気とヒータとが直接接触していないため、ヒータの熱を蒸気に伝える熱効率が低い。
【０００４】
また、前記構成では、ヒータの熱が蒸気管全体に拡散する。蒸気管は、空気に触れる部分が多いため、蒸気の加熱効率が悪くなる。このため、前記構成において過熱蒸気の温度を高くするには、例えばヒータの出力（仕事量）を高くする必要がある。ヒータの出力を高くするには、単純にはヒータを大型化すればよい。しかしながら、炊飯器のような電化製品においては、より一層の小型化が求められている。ヒータが大型化することは、炊飯器の大型化につながる。
【０００５】
この課題を解決する、すなわち、過熱蒸気の温度を一層高くすると共に炊飯器の小型化を実現することができる過熱蒸気発生装置及び当該装置を備えた炊飯器として、ケースと、発熱部が前記ケース内に配置されるように前記ケースの側壁を貫通し、先端部が前記ケースと接触するように設けられた棒状のヒータとを備え、蒸気取込口を通じて前記ケース内に取り込まれた蒸気を前記ヒータの発熱部で加熱して過熱蒸気を生成し、過熱蒸気排出口を通じて前記過熱蒸気を排出する過熱蒸気発生装置を採用したものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４２０３９９５号公報
【特許文献２】特許第３７５７９４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献２に記載されたような従来の炊飯器の構成では、新たに第２の課題が生じる。
【０００８】
すなわち、ヒータの熱をケースに伝える際、ヒータの温度上昇速度が大きいとヒータとケースの間で温度差が出来てしまう。ヒータとケースの温度差が大きい状態で蒸気が蒸気発生装置から投入されると、ヒータで加熱された過熱蒸気は、ケースに凝縮伝熱し、ケースの温度上昇のために過熱蒸気が使用され、過熱蒸気の温度が下がる。これにより、蒸気の温度上昇が遅れ、かつ、熱効率が悪くなるという課題があった。
【０００９】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、過熱蒸気発生装置を採用した場合に、ヒータとケースの温度差を大きくせずに蒸気投入までの時間、ヒータを温調して、被炊飯物の食味をいっそう良好にする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】
【００１０】
上記従来の課題を解決するために、本発明の炊飯器は、炊飯器本体の内部に収納される鍋と、前記鍋を加熱する鍋加熱装置と、蒸気を発生させる蒸気発生装置と、ケースと棒状のヒータからなり前記鍋内に過熱蒸気を供給する過熱蒸気発生装置と、前記過熱蒸気発生装置の温度を検知する過熱蒸気温度検知部と、前記鍋の温度を検知する鍋温度検知部と、前記鍋温度検知部の検知温度に基づいて前記鍋加熱装置の通電動作を制御すると共に前記過熱蒸気温度検知部の検知温度に基づいて前記ヒータの通電動作を制御して炊飯工程を行う炊飯制御部とを備え、前記ヒータは、その発熱部が前記ケース内に配置されるように前記ケースの側壁を貫通し、かつ先端部が前記ケースと接触するように設けられ、前記炊飯制御部は、前記過熱蒸気温度検知部が第１の所定の温度Ｔ１を検知するまで第１の所定の通電率Ｐ１で前記ヒータに通電し、その後、第２の所定の通電率Ｐ２（Ｐ２＜Ｐ１）で前記ヒータに通電し、第１の所定の時間Ｓ１を経過するまで第２の所定の温度Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）で温調を行い、その後、第３の所定の通電率Ｐ３（Ｐ３≦Ｐ２＜Ｐ１）で第２の所定の時間Ｓ２を経過するまで、第３の所定の温度Ｔ３（Ｔ１＜Ｔ３≦Ｔ２）で温調するもので、過熱蒸気発生装置のヒータとケースの温度差を大きくせずに蒸気投入までの時間、ヒータを温調することが出来る。これにより、蒸気の温度上昇が遅れ、かつ、熱効率が悪くなるという課題を解決し、過熱蒸気を安定したタイミングと温度で鍋内に供給して、被炊飯物の食味をいっそう良好にすることが出来る。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の炊飯器は、過熱蒸気発生装置のヒータとケースの温度差を大きくせずに蒸気投入までの時間、ヒータを温調することが出来る。これにより、蒸気の温度上昇が遅れ、かつ、熱効率が悪くなるという従来の課題を解決し、過熱蒸気を安定したタイミングと温度で鍋内に供給することが出来、被炊飯物の食味をいっそう良好にすることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１における炊飯器の断面図
【図２】同炊飯器の炊飯量が少ない場合の制御内容を示すタイミングチャート
【図３】同炊飯器の炊飯量が多い場合の制御内容を示すタイミングチャート
【図４】同炊飯器の鍋底加熱駆動出力と蒸気加熱装置の駆動出力の１周期でのタイミングを示すタイミングチャート
【発明を実施するための形態】
【００１３】
第１の発明は、炊飯器本体の内部に収納される鍋と、前記鍋を加熱する鍋加熱装置と、蒸気を発生させる蒸気発生装置と、ケースと棒状のヒータからなり前記鍋内に過熱蒸気を供給する過熱蒸気発生装置と、前記過熱蒸気発生装置の温度を検知する過熱蒸気温度検知部と、前記鍋の温度を検知する鍋温度検知部と、前記鍋温度検知部の検知温度に基づいて前記鍋加熱装置の通電動作を制御すると共に前記過熱蒸気温度検知部の検知温度に基づいて前記ヒータの通電動作を制御して炊飯工程を行う炊飯制御部とを備え、前記ヒータは、その発熱部が前記ケース内に配置されるように前記ケースの側壁を貫通し、かつ先端部が前記ケースと接触するように設けられ、前記炊飯制御部は、前記過熱蒸気温度検知部が第１の所定の温度Ｔ１を検知するまで第１の所定の通電率Ｐ１で前記ヒータに通電し、その後、第２の所定の通電率Ｐ２（Ｐ２＜Ｐ１）で前記ヒータに通電し、第１の所定の時間Ｓ１を経過するまで第２の所定の温度Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）で温調を行い、その後、第３の所定の通電率Ｐ３（Ｐ３≦Ｐ２＜Ｐ１）で第２の所定の時間Ｓ２を経過するまで、第３の所定の温度Ｔ３（Ｔ１＜Ｔ３≦Ｔ２）で温調するもので、過熱蒸気発生装置のヒータとケースの温度差を大きくせずに蒸気投入までの時間、ヒータを温調することが出来る。これにより、蒸気の温度上昇が遅れ、かつ、熱効率が悪くなるという課題を解決し、過熱蒸気を安定したタイミングと温度で鍋内に供給して、被炊飯物の食味をいっそう良好にすることが出来る。
【００１４】
第２の発明は、特に、第１の発明の炊飯制御部は、過熱蒸気温度検知部の検知温度に基づいて過熱蒸気発生装置の予備加熱を実施するもので、過熱蒸気の温度を制御することが出来るようになり、各炊飯コースに適した過熱蒸気の温度を選択することが出来る炊飯器を提供することができる。
【００１５】
第３の発明は、特に、第１又は第２の発明の過熱蒸気発生装置の予備加熱は、炊飯量に応じて温調温度を変化させるもので、炊飯量に応じて最適な過熱蒸気の温度を採用することができる炊飯器を提供する。
【００１６】
第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか一つの発明の過熱蒸気発生装置の蒸気投入時において、複数の工程を有し、通電率を変化させるもので、鍋内に投入する過熱蒸気の温度をさらに正確に制御する事が出来る炊飯器を提供する。
【００１７】
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。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における炊飯器の断面図、図２は、同炊飯器の炊飯量が少ない場合の制御内容を示すタイミングチャート、図３は、同炊飯器の炊飯量が多い場合の制御内容を示すタイミングチャートである。
【００１９】
図１において、本実施の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１ｄ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２ａを覆う側）には、鍋２の開口部２ａ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。
【００２０】
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、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１ｄの内周部に嵌合するフランジ部１ｂｂとを備えている。
【００２１】
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（例えば、誘導加熱）する蒸気発生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してもよい。
【００２２】
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１ｂｄが設けられ、その開口１ｂｄ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。
【００２３】
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。
【００２４】
コイルベース１ｃの底部の中央部分には開口１ｃａが設けられている。当該開口１ｃａ部分には、鍋２の温度を測定するための鍋温度検知部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、鍋温度検知部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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
また、蓋３には、内蓋４の温度を検知する内蓋温度検知部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３の内側）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。
【００２８】
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２ｂに密着するように設けられている。
【００２９】
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。
【００３０】
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の温度検知部の一例である過熱蒸気温度検知部１８が当接している。
【００３１】
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５ａに密着するように設けられている。
【００３２】
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の過熱蒸気投入孔４ｂの周囲に密着するように設けられている。
【００３３】
過熱蒸気発生装置１５は、円筒形のケース１５ｂと、棒状のヒータ１５ａとを備えている。ヒータ１５ａは、ケース１５ｂ内においてケース１５ｂ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１５ｂ内に供給された蒸気をヒータ１５ａにより加熱して、過熱蒸気を生成する。
【００３４】
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からなる表示部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。
【００３５】
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（図示せず）を備えている。ここで、「炊飯シーケンス」とは、主として、予熱、昇温、沸騰維持、蒸らしの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。
【００３６】
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水タンク温度センサ７、鍋温度検知部９及び内蓋温度検知部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検知部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。
【００３７】
次に、以上のように構成された本実施の形態にかかる炊飯器の動作について図１〜図３を参照しながら説明する。
【００３８】
白米と水を入れた鍋２を炊飯器本体１に載置し、炊飯器本体１に設けた水タンク５内に所定量の水を入れ、操作部２２によって、炊飯コースを選択し炊飯開始スイッチ（図示せず）を使用者が操作すると、炊飯工程が開始され、まず、余熱工程が開始される。
【００３９】
余熱工程は、以降の工程において、米の中心部まで十分に糊化できるように、糊化温度よりも低温の水に米を浸して、あらかじめ米に吸水させる工程である。この余熱工程において、炊飯制御部２３は、鍋２内の温度を米の糊化が始まる温度（約６０℃）近くまで昇温させた後、当該昇温後の温度を維持するように、鍋温度検知部９の検知温度に基づいて鍋底加熱ユニット８の鍋加熱動作を制御する。これにより、米の吸水が促進される。
【００４０】
また、この余熱工程において炊飯制御部２３は、水タンク加熱コイル６を駆動させて水タンク５内の水を予熱する。この際、水タンク５から発生した蒸気は、過熱蒸気発生装置１５と過熱蒸気投入管１７を通じて内蓋温度検知部１２に影響を与えずに鍋２内に投入されることになる。この構成のため、十分な水タンク５の加熱をすることが出来る。余熱工程の開始から前記選択された炊飯コースに応じて予め設定された時間を経過すると、昇温工程に移行する。
【００４１】
昇温工程は、鍋２を強火で一気に加熱して、鍋２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２３は、鍋２を急速に加熱して鍋２内の水を沸騰状態にするように、鍋底加熱ユニット８を制御する。昇温工程の実施により、鍋温度検知部９の検知温度が約１００℃になると沸騰維持工程に移行する。この昇温工程にかかる時間は、炊飯量（鍋２に入れられた被炊飯物の量）等によって異なる。このため、昇温工程にかかる時間から、炊飯量を自動的に判定することが出来る。
【００４２】
沸騰維持工程は、鍋２内の水の沸騰状態を維持して、米の澱粉を糊化させ、糊化度を５０％〜８０％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２３は、鍋２内の水の沸騰状態を維持するように鍋底加熱ユニット８及び内蓋加熱コイル１３を制御する。より具体的には、炊飯制御部２３は、鍋底加熱ユニット８及び内蓋加熱コイル１３の駆動（ＯＮ）、駆動停止（ＯＦＦ）を一定時間間隔で繰り返すデューティー制御を行い、鍋２を間欠加熱する。この間欠加熱の間に、水タンク５の温調も行い、余熱工程で温めた水タンク５の状態を維持するようにする。この沸騰維持工程時間も、炊飯量・炊飯コースによって異なる。
【００４３】
また、沸騰維持工程で、過熱蒸気発生装置１５は余熱を開始する。前記選択された炊飯コースに応じて設定された第１の所定の温度Ｔ１に達していることを過熱蒸気温度検知部１８の検知温度に基づいて判定するまで、過熱蒸気発生装置１５は、前記選択された炊飯コースに応じて設定された第１の所定の通電率Ｐ１で予備加熱される。
【００４４】
その後、過熱蒸気発生装置１５は、前記選択された炊飯コースに応じて設定された第２の所定の通電率Ｐ２（Ｐ１＞Ｐ２）で、第１の所定時間Ｓ１が経過するまで、第２の所定の温度Ｔ２（Ｔ１＜Ｔ２）で温調される。
【００４５】
その後、過熱蒸気発生装置１５は、前記選択された炊飯コースに応じて設定された第３の所定の通電率Ｐ３（Ｐ１＞Ｐ２≧Ｐ３）で、第２の所定時間Ｓ２が経過するまで、第３の所定の温度Ｔ３（Ｔ１＜Ｔ３≦Ｔ２）で温調される。
【００４６】
上記Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３とＰ１、Ｐ２、Ｐ３は予め設定された炊飯コースによって設定されているもので、例えば、白米ふつうコースならば、Ｔ１：１００℃、Ｔ２：１９０℃、Ｔ３：１８０℃、Ｐ１：７／１６、Ｐ２：３／１６、Ｐ３：２／１６である。
【００４７】
また、白米コースよりも過熱蒸気温度が高い玄米コースでは、Ｔ１：１１０℃、Ｔ２：１９０℃、Ｔ３：１９０℃、Ｐ１：８／１６、Ｐ２：２／１６、Ｐ３：２／１６のように設定されている。
【００４８】
ここで、通電率は、単位時間あたりの通電時間を表している。例えば、１６秒周期のときに８秒通電するというような場合は８／１６となる。
【００４９】
また、第１の所定の温度Ｔ１は、前記選択されたコースに基づく温度の過熱蒸気を供給するのに必要なヒータ１５ａの温度に達したときに過熱蒸気温度検知部１８が検知する温度である。しかし、この時点では、ヒータ１５ａとケース１５ｂの温度差が大きい（例えば、２００℃の過熱蒸気を出したい場合は、ヒータ１５ａとケース１５ｂの温度差は２５０℃程度ある）。
【００５０】
これは、図２、３に示すように炊飯量により沸騰時間は異なる。沸騰時間が最も短い最大炊飯時に、ヒータ１５ａとケース１５ｂの温度を十分に上げるためには短時間で、第１の所定の温度Ｔ１まで上昇させる必要がある。このときの第１の所定の通電率Ｐ１は、最大炊飯時の沸騰時間と過熱蒸気発生に必要なヒータ１５ａの温度から求められ、変更することは出来ない。
【００５１】
このため、第１の所定の温度Ｔ１を検知した後、第１の所定の通電率Ｐ１よりも小さい第２の所定の通電率Ｐ２で、第１の所定の温度Ｔ１よりも高い第２の所定の温度Ｔ２で温調をはじめる。
【００５２】
第２の所定の温度Ｔ２は、前記選択されたコースに基づく温度の過熱蒸気を供給するのに必要なケース１５ｂの温度に達したときの過熱蒸気温度検知部１８の温度である（例えば、２００℃の過熱蒸気を出したい場合は、ケース１５ｂの温度は、２００℃以上が望ましい）。このため、ヒータ１５ａの温度がほぼ一定になる第２の所定の通電率Ｐ２でケース１５ｂの温度が第２の所定の温度Ｔ２で温調を続けることで、ケース１５ｂの温度を上昇させる。その後、ケース１５ｂの温度とヒータ１５ａの温度の温度差が１００℃以下になると、実験的に分かっている第１の所定の時間Ｓ１まで温調を続ける。
【００５３】
その後は、温度差がさらに小さくなっていくため、第２の所定の温度Ｔ２よりも低い第３の所定の温度Ｔ３で、第２の所定の通電率Ｐ２よりも小さい第３の所定の通電率Ｐ３で温調を行う。第３の所定の温度Ｔ３が第２の所定の温度Ｔ２よりも低い温度なのは、過熱蒸気発生装置１５全体の温度が所定の過熱蒸気を発生させるのに必要な温度に達しているため、これ以上、過熱蒸気発生装置１５の温度を上げる必要がないためである。
【００５４】
なお、最大炊飯が最も沸騰時間が短いと記載したが、これは米種・加水量・炊飯コースなどによっても沸騰時間が異なり、これらの条件を考慮した上でそれぞれのコースで一番沸騰時間が短い時間を基準に第１の所定の通電率Ｐ１を決定した。
【００５５】
これらの３段階のヒータ余熱を行うことで、効率よくまた、各コースで狙い通りの温度に短時間で過熱蒸気を発生させることが出来る。
【００５６】
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。この蒸気は内蓋４の蒸気逃がし孔４ａ及び蒸気筒１０の蒸気逃がし孔１０ａ、１０ｂを通過して炊飯器の外部に放出される。これにより、鍋２内のほとんどの水がなくなると、鍋２の底面の温度が水の沸点以上に上昇する。鍋温度検知部９が、鍋２の底面の温度が沸点以上（例えば、１３０℃）に到達したことを検知すると、蒸らし工程に移行する。
【００５７】
このとき、鍋温度検知部９に異物などがあり、沸点以上に到達したことを検知できない場合でも、この３段階のヒータ余熱を行うことで、過熱蒸気発生装置１５の温度が異常に上昇することはなく、周辺部品の温度が異常に温度上昇することもない。
【００５８】
蒸らし工程は、余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２３は、鍋２の温度が一定温度以下に下がる毎に、鍋２を加熱するように鍋底加熱ユニット８及び内蓋加熱コイル１３を制御する。
【００５９】
より具体的には、炊飯制御部２３は、沸騰維持工程と同様に、鍋底加熱ユニット８及び内蓋加熱コイル１３の駆動（ＯＮ）、駆動停止（ＯＦＦ）を一定時間間隔で繰り返すデューティー制御を行い、鍋２を間欠加熱する。また、炊飯制御部２３は、水タンク加熱コイル６を駆動して、水タンク５内の水を沸騰させ、蒸気を発生させる。
【００６０】
さらに、炊飯制御部２３は、過熱蒸気発生装置１５を、水タンク５の蒸気発生に併せて駆動させ過熱蒸気発生装置１５の空焼きを防ぐ。また、蒸気発生とともに過熱蒸気発生装置１５の駆動時間を長くし、短時間で昇温させることで蒸気との熱交換を短時間で行い、蒸らし工程開始から短時間の間に必要な過熱蒸気温度の蒸気を発生させる（図２、３）。
【００６１】
これにより、鍋底加熱ユニット８の駆動と同時に過熱蒸気を投入するなど食味向上のために必要な蒸気投入タイミングを確保することが出来る。この昇温の程度を変えることで蒸気の温度や蒸気投入タイミングをさまざまな炊飯コースで要求される食味向上に必要な状態に変えることが出来る。そして、必要な過熱蒸気温度に到達した後、蒸気温度を維持するように過熱蒸気発生装置１５をデューティー制御する。
【００６２】
このデューティー制御の時間を合数に併せて変更することで、最大炊飯時でも表面が乾燥しない蒸気投入時間ｔ２（ｔ１＞ｔ２）にすることが出来る（図３）。
【００６３】
過熱蒸気発生装置１５にて生成された過熱蒸気は、過熱蒸気投入管１７及び内蓋４の過熱蒸気投入孔４ｂを通じて鍋２内に供給される。蒸らし工程の開始から、炊飯量と炊飯コースに応じて予め設定された時間が経過すると、蒸らし工程を終了する。
【００６４】
本実施の形態によれば、沸騰維持工程で過熱蒸気発生装置１５の温度を検知しながら、過熱蒸気発生装置１５を加熱するため、繰り返し炊飯や室温が高い場合や低い場合でも、蒸気加熱に必要な温度点で加熱を停止することが出来るため、室温や過熱蒸気発生装置１５の初期温度に依存せずに必要な温度を安定したタイミングで供給することが出来る。
【００６５】
また、本実施の形態によれば、沸騰維持工程後に過熱蒸気発生装置１５の加熱を始めるため、炊飯量に応じた温度と時間で被炊飯物を加熱することが出来る。炊飯量が多い場合、過熱蒸気発生装置１５からご飯上面までの距離が短くなる。この場合、過熱蒸気がご飯の上面に到達したときの温度が高くなり、ご飯に与える熱量が増加し、表層が乾燥することになる。その結果、ご飯の食味の低下を招くことがある。このため、炊飯量に応じて蒸気の温度と蒸気投入時間を変えることでご飯の食味向上を実現することが出来る。
【００６６】
なお、本発明は、上記実施の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、上記実施の形態では、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。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明にかかる炊飯器は、各炊飯量に応じて被炊飯物の食味をよりいっそう良好にすることが出来るので、家庭用及び業務用炊飯器等に有用である。
【符号の説明】
【００６８】
１ 炊飯器本体
１ａ 鍋収納部
２ 鍋
３ 蓋
３Ａ ヒンジ軸
４ 内蓋
５ 水タンク
６ 水タンク加熱コイル（蒸気発生装置）
７ 水タンク温度センサ
８ 鍋底加熱ユニット（鍋加熱装置）
９ 鍋温度検知部
１０ 蒸気筒
１１、１４、１９、２０ パッキン
１２ 内蓋温度検知部
１３ 内蓋加熱コイル（内蓋加熱装置）
１５ 過熱蒸気発生装置
１５ａ ヒータ
１５ｂ ケース
１６ 蒸気供給管
１７ 過熱蒸気投入管
１８ 過熱蒸気温度検知部
２１ 表示部
２２ 操作部
２３ 炊飯制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炊飯器に関するもので、特に、鍋の開口部から鍋内に１００℃を超える過熱蒸気を供給する過熱蒸気発生装置を備えた炊飯器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の炊飯器としては、種々の構造のものが知られている。例えば、特許文献１には、蓋の内部空間に配置された蒸気管（蒸気経路）の周囲にヒータを取り付けた炊飯器が開示されている。前記特許文献１に開示された従来の炊飯器は、ヒータにより蒸気管を加熱することで、蒸気管内を通る蒸気を加熱して、１００℃を超える過熱蒸気を生成することができる。
【０００３】
しかしながら、このような従来の炊飯器においては、過熱蒸気の温度を高く（例えば１３０℃以上に）することができないという課題がある。すなわち、蒸気管の周囲にヒータを配置して蒸気管内を通る蒸気を加熱する構成では、蒸気とヒータとが直接接触していないため、ヒータの熱を蒸気に伝える熱効率が低い。
【０００４】
また、前記構成では、ヒータの熱が蒸気管全体に拡散する。蒸気管は、空気に触れる部分が多いため、蒸気の加熱効率が悪くなる。このため、前記構成において過熱蒸気の温度を高くするには、例えばヒータの出力（仕事量）を高くする必要がある。ヒータの出力を高くするには、単純にはヒータを大型化すればよい。しかしながら、炊飯器のような電化製品においては、より一層の小型化が求められている。ヒータが大型化することは、炊飯器の大型化につながる。
【０００５】
この課題を解決する、すなわち、過熱蒸気の温度を一層高くすると共に炊飯器の小型化を実現することができる過熱蒸気発生装置及び当該装置を備えた炊飯器として、ケースと、発熱部が前記ケース内に配置されるように前記ケースの側壁を貫通し、先端部が前記ケースと接触するように設けられた棒状のヒータとを備え、蒸気取込口を通じて前記ケース内に取り込まれた蒸気を前記ヒータの発熱部で加熱して過熱蒸気を生成し、過熱蒸気排出口を通じて前記過熱蒸気を排出する過熱蒸気発生装置を採用したものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４２０３９９５号公報
【特許文献２】特許第３７５７９４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献２に記載されたような従来の炊飯器の構成では、新たに第２の課題が生じる。
【０００８】
すなわち、ヒータの熱をケースに伝える際、ヒータの温度上昇速度が大きいとヒータとケースの間で温度差が出来てしまう。ヒータとケースの温度差が大きい状態で蒸気が蒸気発生装置から投入されると、ヒータで加熱された過熱蒸気は、ケースに凝縮伝熱し、ケースの温度上昇のために過熱蒸気が使用され、過熱蒸気の温度が下がる。これにより、蒸気の温度上昇が遅れ、かつ、熱効率が悪くなるという課題があった。
【０００９】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、過熱蒸気発生装置を採用した場合に、ヒータとケースの温度差を大きくせずに蒸気投入までの時間、ヒータを温調して、被炊飯物の食味をいっそう良好にする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】
【００１０】
上記従来の課題を解決するために、本発明の炊飯器は、炊飯器本体の内部に収納される鍋と、前記鍋を加熱する鍋加熱装置と、蒸気を発生させる蒸気発生装置と、ケースと棒状のヒータからなり前記鍋内に過熱蒸気を供給する過熱蒸気発生装置と、前記過熱蒸気発生装置の温度を検知する過熱蒸気温度検知部と、前記鍋の温度を検知する鍋温度検知部と、前記鍋温度検知部の検知温度に基づいて前記鍋加熱装置の通電動作を制御すると共に前記過熱蒸気温度検知部の検知温度に基づいて前記ヒータの通電動作を制御して炊飯工程を行う炊飯制御部とを備え、前記ヒータは、その発熱部が前記ケース内に配置されるように前記ケースの側壁を貫通し、かつ先端部が前記ケースと接触するように設けられ、前記炊飯制御部は、前記過熱蒸気温度検知部が第１の所定の温度Ｔ１を検知するまで第１の所定の通電率Ｐ１で前記ヒータに通電し、その後、第２の所定の通電率Ｐ２（Ｐ２＜Ｐ１）で前記ヒータに通電し、第１の所定の時間Ｓ１を経過するまで第２の所定の温度Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）で温調を行い、その後、第３の所定の通電率Ｐ３（Ｐ３≦Ｐ２＜Ｐ１）で第２の所定の時間Ｓ２を経過するまで、第３の所定の温度Ｔ３（Ｔ１＜Ｔ３≦Ｔ２）で温調するもので、過熱蒸気発生装置のヒータとケースの温度差を大きくせずに蒸気投入までの時間、ヒータを温調することが出来る。これにより、蒸気の温度上昇が遅れ、かつ、熱効率が悪くなるという課題を解決し、過熱蒸気を安定したタイミングと温度で鍋内に供給して、被炊飯物の食味をいっそう良好にすることが出来る。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の炊飯器は、過熱蒸気発生装置のヒータとケースの温度差を大きくせずに蒸気投入までの時間、ヒータを温調することが出来る。これにより、蒸気の温度上昇が遅れ、かつ、熱効率が悪くなるという従来の課題を解決し、過熱蒸気を安定したタイミングと温度で鍋内に供給することが出来、被炊飯物の食味をいっそう良好にすることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１における炊飯器の断面図
【図２】同炊飯器の炊飯量が少ない場合の制御内容を示すタイミングチャート
【図３】同炊飯器の炊飯量が多い場合の制御内容を示すタイミングチャート
【図４】同炊飯器の鍋底加熱駆動出力と蒸気加熱装置の駆動出力の１周期でのタイミングを示すタイミングチャート
【発明を実施するための形態】
【００１３】
第１の発明は、炊飯器本体の内部に収納される鍋と、前記鍋を加熱する鍋加熱装置と、蒸気を発生させる蒸気発生装置と、ケースと棒状のヒータからなり前記鍋内に過熱蒸気を供給する過熱蒸気発生装置と、前記過熱蒸気発生装置の温度を検知する過熱蒸気温度検知部と、前記鍋の温度を検知する鍋温度検知部と、前記鍋温度検知部の検知温度に基づいて前記鍋加熱装置の通電動作を制御すると共に前記過熱蒸気温度検知部の検知温度に基づいて前記ヒータの通電動作を制御して炊飯工程を行う炊飯制御部とを備え、前記ヒータは、その発熱部が前記ケース内に配置されるように前記ケースの側壁を貫通し、かつ先端部が前記ケースと接触するように設けられ、前記炊飯制御部は、前記過熱蒸気温度検知部が第１の所定の温度Ｔ１を検知するまで第１の所定の通電率Ｐ１で前記ヒータに通電し、その後、第２の所定の通電率Ｐ２（Ｐ２＜Ｐ１）で前記ヒータに通電し、第１の所定の時間Ｓ１を経過するまで第２の所定の温度Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）で温調を行い、その後、第３の所定の通電率Ｐ３（Ｐ３≦Ｐ２＜Ｐ１）で第２の所定の時間Ｓ２を経過するまで、第３の所定の温度Ｔ３（Ｔ１＜Ｔ３≦Ｔ２）で温調するもので、過熱蒸気発生装置のヒータとケースの温度差を大きくせずに蒸気投入までの時間、ヒータを温調することが出来る。これにより、蒸気の温度上昇が遅れ、かつ、熱効率が悪くなるという課題を解決し、過熱蒸気を安定したタイミングと温度で鍋内に供給して、被炊飯物の食味をいっそう良好にすることが出来る。
【００１４】
第２の発明は、特に、第１の発明の炊飯制御部は、過熱蒸気温度検知部の検知温度に基づいて過熱蒸気発生装置の予備加熱を実施するもので、過熱蒸気の温度を制御することが出来るようになり、各炊飯コースに適した過熱蒸気の温度を選択することが出来る炊飯器を提供することができる。
【００１５】
第３の発明は、特に、第１又は第２の発明の過熱蒸気発生装置の予備加熱は、炊飯量に応じて温調温度を変化させるもので、炊飯量に応じて最適な過熱蒸気の温度を採用することができる炊飯器を提供する。
【００１６】
第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか一つの発明の過熱蒸気発生装置の蒸気投入時において、複数の工程を有し、通電率を変化させるもので、鍋内に投入する過熱蒸気の温度をさらに正確に制御する事が出来る炊飯器を提供する。
【００１７】
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。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における炊飯器の断面図、図２は、同炊飯器の炊飯量が少ない場合の制御内容を示すタイミングチャート、図３は、同炊飯器の炊飯量が多い場合の制御内容を示すタイミングチャートである。
【００１９】
図１において、本実施の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１ｄ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２ａを覆う側）には、鍋２の開口部２ａ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。
【００２０】
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、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１ｄの内周部に嵌合するフランジ部１ｂｂとを備えている。
【００２１】
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（例えば、誘導加熱）する蒸気発生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してもよい。
【００２２】
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１ｂｄが設けられ、その開口１ｂｄ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。
【００２３】
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。
【００２４】
コイルベース１ｃの底部の中央部分には開口１ｃａが設けられている。当該開口１ｃａ部分には、鍋２の温度を測定するための鍋温度検知部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、鍋温度検知部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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
また、蓋３には、内蓋４の温度を検知する内蓋温度検知部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３の内側）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。
【００２８】
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２ｂに密着するように設けられている。
【００２９】
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。
【００３０】
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の温度検知部の一例である過熱蒸気温度検知部１８が当接している。
【００３１】
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５ａに密着するように設けられている。
【００３２】
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の過熱蒸気投入孔４ｂの周囲に密着するように設けられている。
【００３３】
過熱蒸気発生装置１５は、円筒形のケース１５ｂと、棒状のヒータ１５ａとを備えている。ヒータ１５ａは、ケース１５ｂ内においてケース１５ｂ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１５ｂ内に供給された蒸気をヒータ１５ａにより加熱して、過熱蒸気を生成する。
【００３４】
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からなる表示部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。
【００３５】
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（図示せず）を備えている。ここで、「炊飯シーケンス」とは、主として、予熱、昇温、沸騰維持、蒸らしの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。
【００３６】
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水タンク温度センサ７、鍋温度検知部９及び内蓋温度検知部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検知部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。
【００３７】
次に、以上のように構成された本実施の形態にかかる炊飯器の動作について図１〜図３を参照しながら説明する。
【００３８】
白米と水を入れた鍋２を炊飯器本体１に載置し、炊飯器本体１に設けた水タンク５内に所定量の水を入れ、操作部２２によって、炊飯コースを選択し炊飯開始スイッチ（図示せず）を使用者が操作すると、炊飯工程が開始され、まず、余熱工程が開始される。
【００３９】
余熱工程は、以降の工程において、米の中心部まで十分に糊化できるように、糊化温度よりも低温の水に米を浸して、あらかじめ米に吸水させる工程である。この余熱工程において、炊飯制御部２３は、鍋２内の温度を米の糊化が始まる温度（約６０℃）近くまで昇温させた後、当該昇温後の温度を維持するように、鍋温度検知部９の検知温度に基づいて鍋底加熱ユニット８の鍋加熱動作を制御する。これにより、米の吸水が促進される。
【００４０】
また、この余熱工程において炊飯制御部２３は、水タンク加熱コイル６を駆動させて水タンク５内の水を予熱する。この際、水タンク５から発生した蒸気は、過熱蒸気発生装置１５と過熱蒸気投入管１７を通じて内蓋温度検知部１２に影響を与えずに鍋２内に投入されることになる。この構成のため、十分な水タンク５の加熱をすることが出来る。余熱工程の開始から前記選択された炊飯コースに応じて予め設定された時間を経過すると、昇温工程に移行する。
【００４１】
昇温工程は、鍋２を強火で一気に加熱して、鍋２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２３は、鍋２を急速に加熱して鍋２内の水を沸騰状態にするように、鍋底加熱ユニット８を制御する。昇温工程の実施により、鍋温度検知部９の検知温度が約１００℃になると沸騰維持工程に移行する。この昇温工程にかかる時間は、炊飯量（鍋２に入れられた被炊飯物の量）等によって異なる。このため、昇温工程にかかる時間から、炊飯量を自動的に判定することが出来る。
【００４２】
沸騰維持工程は、鍋２内の水の沸騰状態を維持して、米の澱粉を糊化させ、糊化度を５０％〜８０％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２３は、鍋２内の水の沸騰状態を維持するように鍋底加熱ユニット８及び内蓋加熱コイル１３を制御する。より具体的には、炊飯制御部２３は、鍋底加熱ユニット８及び内蓋加熱コイル１３の駆動（ＯＮ）、駆動停止（ＯＦＦ）を一定時間間隔で繰り返すデューティー制御を行い、鍋２を間欠加熱する。この間欠加熱の間に、水タンク５の温調も行い、余熱工程で温めた水タンク５の状態を維持するようにする。この沸騰維持工程時間も、炊飯量・炊飯コースによって異なる。
【００４３】
また、沸騰維持工程で、過熱蒸気発生装置１５は余熱を開始する。前記選択された炊飯コースに応じて設定された第１の所定の温度Ｔ１に達していることを過熱蒸気温度検知部１８の検知温度に基づいて判定するまで、過熱蒸気発生装置１５は、前記選択された炊飯コースに応じて設定された第１の所定の通電率Ｐ１で予備加熱される。
【００４４】
その後、過熱蒸気発生装置１５は、前記選択された炊飯コースに応じて設定された第２の所定の通電率Ｐ２（Ｐ１＞Ｐ２）で、第１の所定時間Ｓ１が経過するまで、第２の所定の温度Ｔ２（Ｔ１＜Ｔ２）で温調される。
【００４５】
その後、過熱蒸気発生装置１５は、前記選択された炊飯コースに応じて設定された第３の所定の通電率Ｐ３（Ｐ１＞Ｐ２≧Ｐ３）で、第２の所定時間Ｓ２が経過するまで、第３の所定の温度Ｔ３（Ｔ１＜Ｔ３≦Ｔ２）で温調される。
【００４６】
上記Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３とＰ１、Ｐ２、Ｐ３は予め設定された炊飯コースによって設定されているもので、例えば、白米ふつうコースならば、Ｔ１：１００℃、Ｔ２：１９０℃、Ｔ３：１８０℃、Ｐ１：７／１６、Ｐ２：３／１６、Ｐ３：２／１６である。
【００４７】
また、白米コースよりも過熱蒸気温度が高い玄米コースでは、Ｔ１：１１０℃、Ｔ２：１９０℃、Ｔ３：１９０℃、Ｐ１：８／１６、Ｐ２：２／１６、Ｐ３：２／１６のように設定されている。
【００４８】
ここで、通電率は、単位時間あたりの通電時間を表している。例えば、１６秒周期のときに８秒通電するというような場合は８／１６となる。
【００４９】
また、第１の所定の温度Ｔ１は、前記選択されたコースに基づく温度の過熱蒸気を供給するのに必要なヒータ１５ａの温度に達したときに過熱蒸気温度検知部１８が検知する温度である。しかし、この時点では、ヒータ１５ａとケース１５ｂの温度差が大きい（例えば、２００℃の過熱蒸気を出したい場合は、ヒータ１５ａとケース１５ｂの温度差は２５０℃程度ある）。
【００５０】
これは、図２、３に示すように炊飯量により沸騰時間は異なる。沸騰時間が最も短い最大炊飯時に、ヒータ１５ａとケース１５ｂの温度を十分に上げるためには短時間で、第１の所定の温度Ｔ１まで上昇させる必要がある。このときの第１の所定の通電率Ｐ１は、最大炊飯時の沸騰時間と過熱蒸気発生に必要なヒータ１５ａの温度から求められ、変更することは出来ない。
【００５１】
このため、第１の所定の温度Ｔ１を検知した後、第１の所定の通電率Ｐ１よりも小さい第２の所定の通電率Ｐ２で、第１の所定の温度Ｔ１よりも高い第２の所定の温度Ｔ２で温調をはじめる。
【００５２】
第２の所定の温度Ｔ２は、前記選択されたコースに基づく温度の過熱蒸気を供給するのに必要なケース１５ｂの温度に達したときの過熱蒸気温度検知部１８の温度である（例えば、２００℃の過熱蒸気を出したい場合は、ケース１５ｂの温度は、２００℃以上が望ましい）。このため、ヒータ１５ａの温度がほぼ一定になる第２の所定の通電率Ｐ２でケース１５ｂの温度が第２の所定の温度Ｔ２で温調を続けることで、ケース１５ｂの温度を上昇させる。その後、ケース１５ｂの温度とヒータ１５ａの温度の温度差が１００℃以下になると、実験的に分かっている第１の所定の時間Ｓ１まで温調を続ける。
【００５３】
その後は、温度差がさらに小さくなっていくため、第２の所定の温度Ｔ２よりも低い第３の所定の温度Ｔ３で、第２の所定の通電率Ｐ２よりも小さい第３の所定の通電率Ｐ３で温調を行う。第３の所定の温度Ｔ３が第２の所定の温度Ｔ２よりも低い温度なのは、過熱蒸気発生装置１５全体の温度が所定の過熱蒸気を発生させるのに必要な温度に達しているため、これ以上、過熱蒸気発生装置１５の温度を上げる必要がないためである。
【００５４】
なお、最大炊飯が最も沸騰時間が短いと記載したが、これは米種・加水量・炊飯コースなどによっても沸騰時間が異なり、これらの条件を考慮した上でそれぞれのコースで一番沸騰時間が短い時間を基準に第１の所定の通電率Ｐ１を決定した。
【００５５】
これらの３段階のヒータ余熱を行うことで、効率よくまた、各コースで狙い通りの温度に短時間で過熱蒸気を発生させることが出来る。
【００５６】
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。この蒸気は内蓋４の蒸気逃がし孔４ａ及び蒸気筒１０の蒸気逃がし孔１０ａ、１０ｂを通過して炊飯器の外部に放出される。これにより、鍋２内のほとんどの水がなくなると、鍋２の底面の温度が水の沸点以上に上昇する。鍋温度検知部９が、鍋２の底面の温度が沸点以上（例えば、１３０℃）に到達したことを検知すると、蒸らし工程に移行する。
【００５７】
このとき、鍋温度検知部９に異物などがあり、沸点以上に到達したことを検知できない場合でも、この３段階のヒータ余熱を行うことで、過熱蒸気発生装置１５の温度が異常に上昇することはなく、周辺部品の温度が異常に温度上昇することもない。
【００５８】
蒸らし工程は、余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２３は、鍋２の温度が一定温度以下に下がる毎に、鍋２を加熱するように鍋底加熱ユニット８及び内蓋加熱コイル１３を制御する。
【００５９】
より具体的には、炊飯制御部２３は、沸騰維持工程と同様に、鍋底加熱ユニット８及び内蓋加熱コイル１３の駆動（ＯＮ）、駆動停止（ＯＦＦ）を一定時間間隔で繰り返すデューティー制御を行い、鍋２を間欠加熱する。また、炊飯制御部２３は、水タンク加熱コイル６を駆動して、水タンク５内の水を沸騰させ、蒸気を発生させる。
【００６０】
さらに、炊飯制御部２３は、過熱蒸気発生装置１５を、水タンク５の蒸気発生に併せて駆動させ過熱蒸気発生装置１５の空焼きを防ぐ。また、蒸気発生とともに過熱蒸気発生装置１５の駆動時間を長くし、短時間で昇温させることで蒸気との熱交換を短時間で行い、蒸らし工程開始から短時間の間に必要な過熱蒸気温度の蒸気を発生させる（図２、３）。
【００６１】
これにより、鍋底加熱ユニット８の駆動と同時に過熱蒸気を投入するなど食味向上のために必要な蒸気投入タイミングを確保することが出来る。この昇温の程度を変えることで蒸気の温度や蒸気投入タイミングをさまざまな炊飯コースで要求される食味向上に必要な状態に変えることが出来る。そして、必要な過熱蒸気温度に到達した後、蒸気温度を維持するように過熱蒸気発生装置１５をデューティー制御する。
【００６２】
このデューティー制御の時間を合数に併せて変更することで、最大炊飯時でも表面が乾燥しない蒸気投入時間ｔ２（ｔ１＞ｔ２）にすることが出来る（図３）。
【００６３】
過熱蒸気発生装置１５にて生成された過熱蒸気は、過熱蒸気投入管１７及び内蓋４の過熱蒸気投入孔４ｂを通じて鍋２内に供給される。蒸らし工程の開始から、炊飯量と炊飯コースに応じて予め設定された時間が経過すると、蒸らし工程を終了する。
【００６４】
本実施の形態によれば、沸騰維持工程で過熱蒸気発生装置１５の温度を検知しながら、過熱蒸気発生装置１５を加熱するため、繰り返し炊飯や室温が高い場合や低い場合でも、蒸気加熱に必要な温度点で加熱を停止することが出来るため、室温や過熱蒸気発生装置１５の初期温度に依存せずに必要な温度を安定したタイミングで供給することが出来る。
【００６５】
また、本実施の形態によれば、沸騰維持工程後に過熱蒸気発生装置１５の加熱を始めるため、炊飯量に応じた温度と時間で被炊飯物を加熱することが出来る。炊飯量が多い場合、過熱蒸気発生装置１５からご飯上面までの距離が短くなる。この場合、過熱蒸気がご飯の上面に到達したときの温度が高くなり、ご飯に与える熱量が増加し、表層が乾燥することになる。その結果、ご飯の食味の低下を招くことがある。このため、炊飯量に応じて蒸気の温度と蒸気投入時間を変えることでご飯の食味向上を実現することが出来る。
【００６６】
なお、本発明は、上記実施の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、上記実施の形態では、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。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明にかかる炊飯器は、各炊飯量に応じて被炊飯物の食味をよりいっそう良好にすることが出来るので、家庭用及び業務用炊飯器等に有用である。
【符号の説明】
【００６８】
１ 炊飯器本体
１ａ 鍋収納部
２ 鍋
３ 蓋
３Ａ ヒンジ軸
４ 内蓋
５ 水タンク
６ 水タンク加熱コイル（蒸気発生装置）
７ 水タンク温度センサ
８ 鍋底加熱ユニット（鍋加熱装置）
９ 鍋温度検知部
１０ 蒸気筒
１１、１４、１９、２０ パッキン
１２ 内蓋温度検知部
１３ 内蓋加熱コイル（内蓋加熱装置）
１５ 過熱蒸気発生装置
１５ａ ヒータ
１５ｂ ケース
１６ 蒸気供給管
１７ 過熱蒸気投入管
１８ 過熱蒸気温度検知部
２１ 表示部
２２ 操作部
２３ 炊飯制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炊飯器本体の内部に収納される鍋と、前記鍋を加熱する鍋加熱装置と、蒸気を発生させる蒸気発生装置と、ケースと棒状のヒータからなり前記鍋内に過熱蒸気を供給する過熱蒸気発生装置と、前記過熱蒸気発生装置の温度を検知する過熱蒸気温度検知部と、前記鍋の温度を検知する鍋温度検知部と、前記鍋温度検知部の検知温度に基づいて前記鍋加熱装置の通電動作を制御すると共に前記過熱蒸気温度検知部の検知温度に基づいて前記ヒータの通電動作を制御して炊飯工程を行う炊飯制御部とを備え、前記ヒータは、その発熱部が前記ケース内に配置されるように前記ケースの側壁を貫通し、かつ先端部が前記ケースと接触するように設けられ、前記炊飯制御部は、前記過熱蒸気温度検知部が第１の所定の温度Ｔ１を検知するまで第１の所定の通電率Ｐ１で前記ヒータに通電し、その後、第２の所定の通電率Ｐ２（Ｐ２＜Ｐ１）で前記ヒータに通電し、第１の所定の時間Ｓ１を経過するまで第２の所定の温度Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）で温調を行い、その後、第３の所定の通電率Ｐ３（Ｐ３≦Ｐ２＜Ｐ１）で第２の所定の時間Ｓ２を経過するまで、第３の所定の温度Ｔ３（Ｔ１＜Ｔ３≦Ｔ２）で温調することを特徴とする炊飯器。
【請求項２】
炊飯制御部は、過熱蒸気温度検知部の検知温度に基づいて過熱蒸気発生装置の予備加熱を実施する請求項１に記載の炊飯器。
【請求項３】
過熱蒸気発生装置の予備加熱は、炊飯量に応じて温調温度を変化させる請求項１または２に記載の炊飯器。
【請求項４】
過熱蒸気発生装置の蒸気投入時において、複数の工程を有し、通電率を変化させた請求項１〜３のいずれか１項に記載の炊飯器。
【請求項１】
炊飯器本体の内部に収納される鍋と、前記鍋を加熱する鍋加熱装置と、蒸気を発生させる蒸気発生装置と、ケースと棒状のヒータからなり前記鍋内に過熱蒸気を供給する過熱蒸気発生装置と、前記過熱蒸気発生装置の温度を検知する過熱蒸気温度検知部と、前記鍋の温度を検知する鍋温度検知部と、前記鍋温度検知部の検知温度に基づいて前記鍋加熱装置の通電動作を制御すると共に前記過熱蒸気温度検知部の検知温度に基づいて前記ヒータの通電動作を制御して炊飯工程を行う炊飯制御部とを備え、前記ヒータは、その発熱部が前記ケース内に配置されるように前記ケースの側壁を貫通し、かつ先端部が前記ケースと接触するように設けられ、前記炊飯制御部は、前記過熱蒸気温度検知部が第１の所定の温度Ｔ１を検知するまで第１の所定の通電率Ｐ１で前記ヒータに通電し、その後、第２の所定の通電率Ｐ２（Ｐ２＜Ｐ１）で前記ヒータに通電し、第１の所定の時間Ｓ１を経過するまで第２の所定の温度Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）で温調を行い、その後、第３の所定の通電率Ｐ３（Ｐ３≦Ｐ２＜Ｐ１）で第２の所定の時間Ｓ２を経過するまで、第３の所定の温度Ｔ３（Ｔ１＜Ｔ３≦Ｔ２）で温調することを特徴とする炊飯器。
【請求項２】
炊飯制御部は、過熱蒸気温度検知部の検知温度に基づいて過熱蒸気発生装置の予備加熱を実施する請求項１に記載の炊飯器。
【請求項３】
過熱蒸気発生装置の予備加熱は、炊飯量に応じて温調温度を変化させる請求項１または２に記載の炊飯器。
【請求項４】
過熱蒸気発生装置の蒸気投入時において、複数の工程を有し、通電率を変化させた請求項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２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−１３５３５（Ｐ２０１３−１３５３５Ａ）
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４７９６７（Ｐ２０１１−１４７９６７）
【出願日】平成２３年７月４日（２０１１．７．４）
【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２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月４日（２０１１．７．４）
【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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