炊飯器
【課題】加熱ムラや加熱効率を改善できる炊飯器を得る。
【解決手段】上方に膨出した容器突出部４ａを略中央に有し、この容器突出部４ａの周囲に収容部が形成された加熱容器４と、加熱容器４の容器突出部４ａの下面側に嵌合可能なケース突出部２ａを有し、加熱容器４を収容する容器ケース２と、容器ケース２の外周部の底部に設けられ、加熱容器４の底部を誘導加熱する底部加熱コイル３１と、ケース突出部２ａの内部に設けられ、容器突出部４ａを誘導加熱する内部加熱コイル３２と、加熱容器４の上面開口を開閉自在に覆う内蓋５とを備え、内部加熱コイル３２は、最小炊飯量に相当する米を加熱容器４に入れて略水平に均した際の上面位置（最小米位置４１）よりも高い位置に設けられている。
【解決手段】上方に膨出した容器突出部４ａを略中央に有し、この容器突出部４ａの周囲に収容部が形成された加熱容器４と、加熱容器４の容器突出部４ａの下面側に嵌合可能なケース突出部２ａを有し、加熱容器４を収容する容器ケース２と、容器ケース２の外周部の底部に設けられ、加熱容器４の底部を誘導加熱する底部加熱コイル３１と、ケース突出部２ａの内部に設けられ、容器突出部４ａを誘導加熱する内部加熱コイル３２と、加熱容器４の上面開口を開閉自在に覆う内蓋５とを備え、内部加熱コイル３２は、最小炊飯量に相当する米を加熱容器４に入れて略水平に均した際の上面位置（最小米位置４１）よりも高い位置に設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炊飯器に関する。
【背景技術】
【０００２】
炊飯器は、本体内部に設けた加熱コイルや伝熱ヒーター等の加熱手段によって、加熱容器を加熱し、加熱容器内部の米と水とを加熱する機能を有する。加熱手段から加熱容器へと伝えるエネルギーは、少なくとも、炊飯開始前の水と米とを１００度（沸騰温度）に加熱するための顕熱と、炊飯後の米が適正な食感を持つのに必要な水分量を超える余分な水分を蒸発させるための潜熱との合計のエネルギーが必要である。
【０００３】
そして、炊飯時間を短縮するには、加熱手段に入力する電力エネルギーを大きくするだけでなく、加熱容器の熱を効率よく水と米へと伝達する必要がある。炊飯工程初期には、加熱容器に水と米が入っているが、米が底部に沈んでいるため、対流による熱伝達が起こりにくい。このため、炊飯工程初期においては、米全体をムラなく急速に加熱するのが難しい。また、炊飯工程末期には、加熱容器の水は蒸発してなくなり、加熱容器内には吸水し膨潤した飯のみとなるが、加熱容器と接する近傍の飯は入熱によって糊化が進むとともに乾燥も進むのに対し、加熱容器との接触部から離れたところ（特に空気と触れる上面部分）は入熱が少なく、かつ、蒸気放散は大きいため、飯が硬くなりやすい。このように、加熱容器内の位置によって、飯の硬さや水分含有率にムラが生じやすい。
【０００４】
そこで、従来、「電熱ヒーターを取付けた加熱板の中央上面に突起部を一体に突設し、内鍋の底部中央に情報に絞り出した膨出部を形成し、その内鍋を前記加熱板に載置した状態において内鍋の膨出部に加熱板の突起部を嵌合」した炊飯器が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、従来の他の炊飯器として、「炊飯器本体に着脱自在に収納される内釜の内底部に凸部を設け、内釜を加熱する加熱コイルは、凸部を加熱する凸部加熱コイルと外周部を加熱する外周部加熱コイルで構成」したものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
また、他にも、「外釜の外周部の底部に配設され、内釜の底部を誘導加熱する底面コイルと、外釜の外周部の側面部に配設され、内釜の側面部を誘導加熱する側面コイルと、内蓋と対向する外蓋内に配設され、内蓋を誘導加熱する上面コイル」を備えた炊飯器が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平４−３２６２５号公報（第３頁、第４頁、図面）
【特許文献２】特開２００１−１６１５４９号公報（第２頁、第３頁、図１）
【特許文献３】特許第３４０９２８２号公報（第２頁、第３頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の炊飯器は、加熱容器の内側に突出部を設け、この突出部の内側の本体に熱源から伝熱される突起部を設けて、飯を均等に加熱しようとするものである。しかしながら、熱源であるヒーター部は加熱容器の底面側に設けられていて、この熱源からの伝熱によって突出部が加熱され、さらにこの突出部を介して加熱容器を加熱するものである。このため、加熱容器の突出部近傍は、底面よりも温度が低くなり、温度ムラの抑制が不十分であるという課題がある。
【０００７】
また、特許文献２に記載の炊飯器は、凸部加熱コイルと外周部加熱コイルとを交互または同時に駆動して対流を促進するものである。しかしながら、特許文献２には、凸部加熱コイルによる加熱部位と、加熱容器内の米や水との位置関係については記載がない。凸部加熱コイルによる加熱部位によっては、加熱ムラや加熱効率の改善が不十分となる場合があり、この点の改善が望まれていた。
【０００８】
また、特許文献３に記載の炊飯器は、加熱容器の底面、外側面、及び内蓋に熱源となる加熱コイルを設け、これら３箇所から加熱することで、加熱ムラの解消と内蓋への露付き防止を図っている。しかしながら、加熱容器の外側面や内蓋に加熱コイルを配置するためにコイル線の引き回しが複雑となり、また、加熱コイルが熱損失によって高温になった場合の周辺部品の保護のために断熱性を考慮する必要があるため、炊飯器の本体全体が大型化する課題がある。
【０００９】
本発明は、上記のような状況に鑑みてなされたものであり、加熱ムラや加熱効率を改善できる炊飯器を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る炊飯器は、上方に膨出した容器突出部を略中央に有し、この容器突出部の周囲に収容部が形成された加熱容器と、前記加熱容器の前記容器突出部の下面側に嵌合可能なケース突出部を有し、前記加熱容器を収容する容器ケースと、前記容器ケースの外周部の底部に設けられ、前記加熱容器の底部を誘導加熱する底部加熱コイルと、前記ケース突出部の内部に設けられ、前記容器突出部を誘導加熱する内部加熱コイルと、前記加熱容器の上面開口を開閉自在に覆う内蓋とを備え、前記内部加熱コイルは、最小炊飯量に相当する米を前記加熱容器に入れて略水平に均した際の上面位置よりも高い位置に設けられているものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、加熱容器内において熱抵抗の少ない水のみの領域を内部加熱コイルにより効率的に加熱することができ、この水の熱によって米の上層部分の領域が加熱される。このため、米の上層部分と下層部分との温度差を低減でき、加熱ムラや加熱効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１に係る炊飯器の内部構成を側面から見た状態を示す図である。
【図２】実施の形態１に係る炊飯器の内部加熱コイルと熱移動を説明する図である。
【図３】実施の形態１に係る内部加熱コイルの構成を説明する図である。
【図４】実施の形態２に係る炊飯器の内部構成を側面から見た状態を示す図である。
【図５】実施の形態３に係る炊飯器の内部構成を側面から見た状態を示す図である。
【図６】実施の形態３に係るケース突出部内の加熱コイル近傍の構成を説明する図である。
【図７】実施の形態４に係る炊飯器の内部構成を側面から見た状態を示す図である。
【図８】実施の形態５に係る炊飯器の内部構成を側面から見た状態を示す図である。
【図９】実施の形態６に係る炊飯器の内部構成を側面から見た状態を示す図である。
【図１０】実施の形態７に係る炊飯器の内部構成を側面から見た状態を示す図である。
【図１１】実施の形態８に係る炊飯器の加熱制御を説明する図である。
【図１２】実施の形態８に係る炊飯器の加熱制御の他の例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る炊飯器を、家庭用ＩＨ式炊飯器に適用した場合を例に図面を参照して説明する。なお、この図面の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１４】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る炊飯器の内部構成を側面から見た状態を示す図である。炊飯器は、本体１と、本体１の上面開口を開閉自在に覆う蓋１０を備え、本体１には、蓋１０が開いた状態で本体１に対して着脱可能な加熱容器４が収納される。
【００１５】
蓋１０の下面には、加熱容器４の上面開口を覆う内蓋５が着脱可能に取り付けられている。内蓋５の周縁部には、加熱容器４の上端部外周に形成されたフランジ部４ｃとの密閉性を確保するためのシール材として蓋パッキン（図示せず）が取り付けられている。蓋１０を閉じると、内蓋５によって加熱容器４の上部開口部が略密閉される。
【００１６】
蓋１０の内部には、炊飯中に加熱容器４内で発生する蒸気を外部へと排出するための蒸気の通路として蒸気排出路５０が形成されており、内蓋５には蒸気排出路５０への蒸気の入口として蒸気回収口５１が設けられ、蓋１０の上面には蒸気排出路５０からの蒸気の出口として蒸気排出口５２が設けられている。加熱容器４内で発生した蒸気は、内蓋５の蒸気回収口５１から蒸気排出路５０へと流入し、蓋１０に設けられた蒸気排出口５２から外部へと排出される。なお、図１に例示する蒸気排出路５０及びこの周辺部位は、概念的に記載したものであって、その具体的構成を特に限定するものではない。例えば、内蓋５の上面側において蓋１０の外郭内部を区画して蒸気排出路５０を形成してもよいし、内部に蒸気排出路５０が形成された容器状部材を蓋１０に着脱可能に設け、この容器状部材内の蒸気排出路５０と蒸気回収口５１及び蒸気排出口５２を連通させてもよく、任意の具体的構成を採用することができる。
【００１７】
加熱容器４の底板の略中央部は、上方に向かって隆起しており、この部分を容器突出部４ａと称する。本実施の形態１では、容器突出部４ａの頂部４ｄは、ほぼ水平の円形状に構成されている。加熱容器４の内部には、周壁４ｂと容器突出部４ａとの間にほぼ環状の収容空間（収容部）が形成され、この収容空間に米と水が入れられる。また、加熱容器４の周壁４ｂには、ユーザーが炊飯時に水を入れる際に水量の目安とするための水位目盛が設けられている。ここで、加熱容器４に設けられた水位目盛のうち、最大炊飯量に対応するものを、最大水位目盛４２と称する。
【００１８】
本体１の内部には、耐熱性を有する合成樹脂材料で構成され、加熱容器４を収容する容器ケース２が内装されている。容器ケース２の内面形状は、加熱容器４の外面形状にほぼ沿うように形成されており、容器ケース２の略中央部分には、上方に向かって隆起したケース突出部２ａが設けられている。ケース突出部２ａは、加熱容器４の容器突出部４ａの底面側に形成される空間に挿入可能である。加熱容器４を容器ケース２内に収納すると、ケース突出部２ａは容器突出部４ａの底面側の空間に嵌合し、容器ケース２の内周面と加熱容器４の外周面とが沿った状態となる。
【００１９】
容器ケース２の下方であって加熱容器４の底面と相対する部分には、底部加熱コイル３１が設けられ、ケース突出部２ａの内部には、内部加熱コイル３２が設けられている。底部加熱コイル３１と内部加熱コイル３２は、これらを駆動制御する加熱制御手段７に接続されている。加熱制御手段７は、底部加熱コイル３１と内部加熱コイル３２にそれぞれ独立して高周波電力を供給するインバータ回路を備えており、底部加熱コイル３１と内部加熱コイル３２は、それぞれに対応したインバータ回路によって独立して駆動制御される。なお、底部加熱コイル３１と内部加熱コイル３２に加え、加熱容器４の外側面に対応する位置に別途加熱手段を設けることも可能である。
【００２０】
ここで、内部加熱コイル３２が設置される高さ位置を説明する。なお、内部加熱コイル３２が設置される高さとは、内部加熱コイル３２の加熱部位のうち最上部の設置高さのことを言うものとし、このことは、以降の実施の形態においても同様である。
図１に示すように、本実施の形態１の内部加熱コイル３２の設置高さは、加熱容器４における最小炊飯量の米の上面位置（最小米位置４１と称する）以上であって、最大水位目盛４２以下、の高さ位置である。したがって、容器突出部４ａ及びケース突出部２ａの頂部２ｂは、最小米位置４１以上の高さとなるように構成されている。
【００２１】
また、底部加熱コイル３１の近傍には底部サーミスタ７１が設けられ、内部加熱コイル３２の近傍には側部サーミスタ７２が設けられている。底部サーミスタ７１及び側部サーミスタ７２は、加熱容器４の温度を検出するための温度検出手段である。底部サーミスタ７１及び側部サーミスタ７２の検出結果は、加熱制御手段７に出力される。
【００２２】
なお、図１に示すように底部サーミスタ７１と側部サーミスタ７２を設けることで、底部加熱コイル３１と内部加熱コイル３２による加熱容器４の加熱状態をそれぞれ検出することができ、より精度のよい加熱制御が可能であるが、底部サーミスタ７１だけを設ける構成としてもよい。また、加熱容器４の温度を検出可能なものであれば、サーミスタに限定されず他の温度計測手段を設けてもよい。
【００２３】
加熱制御手段７は、底部サーミスタ７１及び側部サーミスタ７２の検出結果と、予め記憶された制御プログラムに基づいて、底部加熱コイル３１及び内部加熱コイル３２を駆動制御し、所定の炊飯工程を実行する。加熱制御手段７は、少なくとも、制御プログラムを記憶する記憶装置と、加熱コイルに高周波電力を供給するインバータ回路と、各種機能を実現する回路デバイスのようなハードウェアまたはマイコンやＣＰＵなどの演算装置とを備えている。
【００２４】
ここで、本実施の形態１に係る炊飯器の炊飯工程の一例を説明する。炊飯工程は、予熱工程、昇温工程、沸騰維持工程、及び蒸らし工程で構成される。
予熱工程とは、加熱容器４内の水が沸騰する前の段階で、加熱容器４内の水を米の糊化が始まらない程度の予熱温度（例えば約６０℃）に維持するよう所定時間加熱し、これによって米の吸水を促進し、甘味成分である糖や旨味成分であるアミノ酸などの呈味成分を生成する工程である。
昇温工程とは、予熱工程終了後、加熱容器４内の水を沸騰させる工程である。加熱容器４内の水が沸騰すると、沸騰維持工程に移行する。
沸騰維持工程では、水の沸騰が維持され、これにより米の澱粉の糊化が促進される。
蒸らし工程では、沸騰維持工程よりも加熱量を低下させ、加熱容器４内の飯を焦がさない程度に加熱する工程である。
【００２５】
なお、上記のような炊飯工程を経て飯を炊きあげた後は、自動的にあるいはユーザーの操作により、保温工程に移行する。保温工程においては、加熱容器４内の飯を所定温度に保つよう加熱を行う。
【００２６】
次に、本実施の形態１の特徴的構成である、ケース突出部２ａ内に設けた内部加熱コイル３２の動作について、図２を用いてさらに詳しく説明する。図２は、実施の形態１に係る炊飯器の内部加熱コイルと熱移動を説明する図である。なお、図２では、図示の関係上、一部の構成要素のみ記載している。
ここで、図２の符号が示す内容は以下のとおりである。
ＩＳ：加熱容器４の容器突出部４ａの内側面。
ＯＳ：加熱容器４の容器外側面。
Ｂ ：加熱容器４の底部。
Ｒ ：加熱容器４内において米が沈み、米と水が混合した米水混在層。
Ｗ ：加熱容器４内において水のみが存在する部位。
【００２７】
図２においては、底部加熱コイル３１を容器底部Ｂに設けるとともに内部加熱コイル３２を容器内側面ＩＳの近傍に設けており、容器外側面ＯＳには加熱コイルを設けていない炊飯器を例示している。炊飯開始時に加熱容器４に米と水を入れた状態では、加熱容器４内部の下層は、米が沈み、米と水が混合した部位（米水混在層Ｒ）となっている。また、加熱容器４の上層は、水のみが存在する部位（水領域Ｗ）となっている。底部加熱コイル３１と内部加熱コイル３２（これらを加熱コイルと総称する場合がある）に通電すると、加熱コイル近傍に発生する電磁場によって、加熱容器４の加熱コイル近傍が加熱され、次いで、加熱容器４の全体が熱伝導によって温度上昇する。次いで、加熱容器４の熱が、内部の米と水へと伝達される。具体的には、加熱容器４の容器内側面ＩＳの熱が、水領域Ｗへ移動し（ＩＳ／Ｗ）、また米水混在層Ｒへも移動する（ＩＳ／Ｒ）。また、加熱容器４の容器外側面ＯＳの熱が、水領域Ｗへ移動するとともに（ＯＳ／Ｒ）、米水混在層Ｒへも移動する（ＯＳ／Ｒ）。また、加熱容器４の容器底部Ｂの熱が、米水混在層Ｒへ移動する（Ｂ／Ｒ）。
【００２８】
ここで、米が沈んでいる米水混在層Ｒでは、米が水の対流を妨げ、米水混在層Ｒ内の熱抵抗が大きい状態となっている。一方、水のみが存在する水領域Ｗでは、水の対流を妨げるものがないため、特に熱抵抗がない。したがって、加熱容器４の容器内側面ＩＳから水領域Ｗへの熱移動（ＩＳ／Ｗ）は、容器底部Ｂから米水混在層Ｒへの熱移動（Ｂ／Ｒ）に比べて速く、ケース突出部２ａ内に加熱コイルを設けないものと比べて水全体の加熱を速く行うことができる。その結果、特に、米水混在層Ｒの上層部分は、この下部からの加熱だけでなく、上部の水領域Ｗからも加熱され、米水混在層Ｒ内の温度分布のばらつきが改善される。
【００２９】
図３は、実施の形態１に係る内部加熱コイルの構成を説明する図である。
内部加熱コイル３２は、加熱容器４内において水のみが存在する層（高さ位置）に配置されていた方が、水の加熱速度が速いという点で望ましい。しかしながら、炊飯量によって水のみが存在する層の高さは異なる。例えば、内部加熱コイルを高さ方向に複数設け、それぞれ独立して入力制御を行う構成とすることで、炊飯量に応じて水の層のみを加熱することが可能となるが、炊飯器の組み立て性が悪くなったり、加熱制御や電源回路の複雑化したりといった課題が生じうる。
【００３０】
そこで、本実施の形態１では、比較的簡易な構成で上下の広い範囲を網羅的に加熱可能とした内部加熱コイル３２の例を示す。
図３（ａ）は、例えば０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ程度の細い複数本の素線を束にして、この束を撚りながら形成した巻き線を、上下にわたって螺旋状にした例を示している。また、図３（ｂ）は、図３（ａ）と同様の巻き線を、上下方向に繰り返し折り返した例を示している。また、図３（ｃ）は、図３（ａ）と同様の巻き線を、上下に長い環状に巻き、これを複数層に束状に重ねた例を示している。このように、内部加熱コイル３２の巻き線をケース突出部２ａの上下にわたって設けることで、上下の広い範囲を網羅的に加熱することができる。したがって、炊飯量が多い場合であっても少ない場合であっても、加熱容器４内の水のみが存在する層を加熱することができる。
【００３１】
以上のように、本実施の形態１では、加熱容器４の略中央部を上方に隆起させた容器突出部４ａを設け、この容器突出部４ａの底面側の空間に嵌合するケース突出部２ａ内に加熱手段としての内部加熱コイル３２を設けた。そして、内部加熱コイル３２の設置高さを、最小水位目盛４３より高い位置に設置した。このため、内部加熱コイル３２により、水と米とが混在しておらず熱抵抗の少ない水領域Ｗを効率的に加熱することができ、また、加熱された水領域Ｗからの熱によって米水混在層Ｒの上層部分を加熱することができる。したがって、米水混在層Ｒの上層部分と底部加熱コイル３１に近い米水混在層Ｒの下層部分との温度分布のばらつきを改善することができる。このような加熱動作が予熱工程にて実現されることで、予熱中の米の吸水速度をより均一化できるので、炊き上がりの飯の硬さのムラを抑制することが可能となる。また、このような加熱動作が昇温工程にて実現されることで、加熱容器４内にて対流が促されるので、温度ムラを抑制しつつ沸騰温度まで昇温する時間を短縮して炊飯時間を短縮することができる。
【００３２】
また、炊飯工程が進むにつれて、加熱容器４内の自由水（米に吸水されていない水）が減っていき、飯は、加熱容器４の内壁の接触面からの熱伝導により加熱されることとなる。本実施の形態１によれば、加熱源（底部加熱コイル３１、内部加熱コイル３２）から最も遠い位置の飯までの距離を、従来よりも短くすることができるので、加熱容器４内の自由水が減少した状態においても、飯を効率よく加熱することができる。
【００３３】
また、本実施の形態１では、内部加熱コイル３２の設置高さは、最小米位置４１以上で最大水位目盛４２以下の高さとした。炊飯量は時と場合によって変化するが、本実施の形態１によれば、炊飯量にかかわらず、加熱容器４の水領域Ｗの側方に相当する位置もしくはその近傍に内部加熱コイル３２が位置することとなり、熱抵抗の少ない水領域Ｗを効率的に加熱することができる。
【００３４】
また、容器突出部４ａの高さは、炊飯中の水面あるいは炊き上がりの飯の上面よりも突出する高さとするのが好ましい。このようにすることで、直径が同じ加熱容器と対比した場合において、水面あるいは炊き上がりの飯の上面の面積を小さくすることができる。水面あるいは炊き上がりの飯の上面からは熱や水分が逃げやすいため、この面積を小さくすることで加熱効率を向上でき、また、炊き上がりの飯の上面の乾燥を抑制することができる。
【００３５】
実施の形態２．
本実施の形態２では、内部加熱コイル３２の設置高さの変形例を説明する。本実施の形態２は、内部加熱コイル３２の設置高さに特徴を有するものであり、これ以外の構成については実施の形態１と同様であるので、ここでは、実施の形態１との相違点を中心に説明する。また、本実施の形態２及びこれ以降の実施の形態において、共通または対応する構成要素には同じ符号を付している。
【００３６】
図４は、実施の形態２に係る炊飯器の内部構成を側面から見た状態を示す図である。本実施の形態２では、内部加熱コイル３２を、最小炊飯量での最小米位置４１と、最小炊飯量に対応する水位目盛（最小水位目盛４３と称する）との間に設けている。このようにすることで、最小炊飯量を炊飯する際の水のみの層に対応した位置に、内部加熱コイル３２が配置されることとなるので、内部加熱コイル３２により米の上面よりも上の水を効率よく加熱することができる。
【００３７】
本実施の形態２は、最小米位置４１と最小水位目盛４３との間に内部加熱コイル３２を設けているため、最小炊飯量よりも炊飯量が多い場合には、内部加熱コイル３２と米の上面よりも上の水の層との距離が離れることとなる。このため、本実施の形態２は、最小炊飯量を炊飯する場合に、米の上面よりも上の水を最も効率よく加熱することができる構成であるといえる。最小炊飯量においては、米と水の量が少ないので被加熱物容積に対する加熱部面積が相対的に大きく、内部加熱コイル３２による加熱速度向上の効果が炊飯量が多い場合に比べて顕著である。したがって、本実施の形態２によれば、少量炊飯時における炊飯時間の短縮効果の大きい炊飯器を得ることができる。
【００３８】
また、内部加熱コイル３２は、加熱容器４の比較的低い位置に配置されるため、容器突出部４ａの突出高さも低くすることができる。加熱容器４は、例えばアルミやステンレスなどの金属、炭、あるいは土鍋によって構成されており、加工上、加熱容器４の直径に対して容器突出部４ａの直径がある程度の割合を占めることとなるが、容器突出部４ａを低くすることによって、加熱容器４から飯を取り出したりかき混ぜたりする操作が容易となり、また、加熱容器４を洗い易く、また、加熱容器４全体の重量を軽くすることができる。
【００３９】
実施の形態３．
本実施の形態３は、内部加熱コイル３２の設置高さ、及び、ケース突出部２ａ内に設けた加熱コイルにより内蓋５を加熱するようにした構成に特徴を有する。これ以外については実施の形態１と同様であるので、ここでは、実施の形態１との相違点を中心に説明する。
【００４０】
図５は、実施の形態３に係る炊飯器の内部構成を側面から見た状態を示す図である。
本実施の形態３では、内部加熱コイル３２の一部を、最大炊飯量での最大米位置４４と、最大炊飯量の最大水位目盛４２との間に設けている。このようにすることで、最大炊飯量を炊飯する際の水のみの層に対応した位置に、内部加熱コイル３２が配置されることとなるので、内部加熱コイル３２により米の上面よりも上の位置の水を効率よく加熱することができる。炊飯量が多い場合には、前述のように温度ムラが大きくなる傾向があるため、本実施の形態３によれば、炊飯量が多い場合ほど温度ムラ改善や加熱速度向上の効果を得ることができる炊飯器とすることができる。
【００４１】
また、本実施の形態３では、内部加熱コイル３２に加え、上部加熱コイル３３を設けている。上部加熱コイル３３は、内部加熱コイル３２よりも高い位置に、ケース突出部２ａの頂部２ｂに近接して配置されている。上部加熱コイル３３は、加熱制御手段７に設けられたインバータ回路により高周波電力の供給を受け、加熱容器４の頂部４ｄ近傍を誘導加熱する。
【００４２】
また、内蓋５の下側（加熱容器４側の面）表面には、内蓋伝熱板６が設けられている。内蓋伝熱板６は、内蓋５の略全体を構成する材料よりも高い熱伝導性または熱容量を有する金属などの部材で構成されており、内蓋５を閉じたときに容器突出部４ａの頂部４ｄに接触するように構成されている。
【００４３】
また、図５に示す例では、内蓋５において内蓋伝熱板６が取り付けられた部分の厚みを、下方向（容器突出部４ａの頂部４ｄに近づく方向）に大きくしており、これにより、内蓋伝熱板６を、容器突出部４ａの頂部４ｄに接触させている。このように内蓋５の厚みを異ならせることで、簡易な構造によって、加熱容器４のフランジ部４ｃに接触する内蓋５の周縁部と、容器突出部４ａの頂部４ｄに接触する内蓋伝熱板６との間に高さの段差を設けることができる。なお、容器突出部４ａの頂部４ｄに内蓋伝熱板６を接触させることができる構成であれば、内蓋５の構成例は図示のものに限定されない。
【００４４】
内蓋５が閉じられた状態で上部加熱コイル３３に高周波電力が供給されると、上部加熱コイル３３の近傍に発生する電磁場によって容器突出部４ａの頂部４ｄ近傍が加熱され、頂部４ｄの熱が、頂部４ｄに接触している内蓋伝熱板６に伝わり、さらに、内蓋伝熱板６から内蓋５へと熱が伝わる。このようにすることで、内蓋５を加熱することができる。
【００４５】
炊飯中に発生した蒸気は、図示していない蒸気排出経路を通じて炊飯器の外部に放出されるが、一部の蒸気は、蓋１０内部の内蓋５近傍に設けた蒸気排出路５０や、内蓋５自体に結露する。本実施の形態３によれば、内蓋５を加熱することによって上記のような結露を蒸発させることができるので、加熱容器４の上部の空間の湿度が上昇し、結果、飯の乾燥を抑制しておいしい飯を提供することができる。本実施の形態３では、ケース突出部２ａ内に設けた上部加熱コイル３３によって内蓋５を加熱することができるので、内蓋５の内部に別のヒーターや加熱コイルを設ける必要がない。このため、加熱コイルへの配線は本体１のみでよく、蓋１０の内部への配線の取り回しなどをする必要がないので、配線が容易で炊飯器全体のサイズが大型化するのを抑制でき、また、配線の複雑化も抑制できる。
【００４６】
また、本実施の形態３では、上部加熱コイル３３の近傍に、上部サーミスタ７３が設けられている。上部サーミスタ７３は、加熱容器４の上部加熱コイル３３近傍部位の温度を検出するための温度検出手段であり、上部サーミスタ７３の検出結果は、加熱制御手段７に出力される。また、内蓋５には、内蓋５の温度を検出するための内蓋サーミスタ７４が設けられている。内蓋サーミスタ７４の検出結果は、加熱制御手段７に出力される。さらに、加熱制御手段７は、底部加熱コイル３１、内部加熱コイル３２、及び上部加熱コイル３３を、独立して駆動制御可能に構成されている。
【００４７】
そして、加熱制御手段７は炊飯制御において、底部サーミスタ７１、側部サーミスタ７２、上部サーミスタ７３、及び内蓋サーミスタ７４の温度検出値と、予め記憶された制御プログラムに基づいて、底部加熱コイル３１、内部加熱コイル３２、及び上部加熱コイル３３の加熱制御を行う。より具体的には、加熱制御手段７の図示しない記憶装置には、最も炊きムラが少なく美味しい飯を炊くための、底部サーミスタ７１、側部サーミスタ７２、上部サーミスタ７３、及び内蓋サーミスタ７４の温度履歴が予め記憶されている。加熱制御手段７は、底部サーミスタ７１、側部サーミスタ７２、上部サーミスタ７３、及び内蓋サーミスタ７４により検出される温度が、記憶装置に記憶された温度履歴に近づくようにして、底部加熱コイル３１、内部加熱コイル３２、及び上部加熱コイル３３への通電を制御する。このように、複数箇所の検出温度に基づいて各加熱コイルの加熱制御を行うことで、より精度のよい加熱制御が可能となる。
【００４８】
図６は、実施の形態３に係るケース突出部内の加熱コイル近傍の構成を説明する図である。図６に示すように、巻き線を上下にわたって螺旋状に形成して構成された上部加熱コイル３３の略中央に、フェライトなどの磁性体からなる発熱軸３４を上下方向に設ける。この発熱軸３４の上端は、ケース突出部２ａの上面に接するようにして設けられている。このような構成とすることで、容器突出部４ａの頂部４ｄ近傍を効率よく加熱することができる。なお、発熱軸３４を設けない構成としてもよく、その場合は、前述の図３で示したのと同様の構成を採用することができる。また、図６では内部加熱コイル３２の図示を省略しているが、前述の図３で説明した構成と同様のものを採用することができる。
【００４９】
なお、本実施の形態３では内蓋５の下側表面に内蓋伝熱板６を設ける例を示したが、内蓋伝熱板６を設けず、容器突出部４ａの頂部４ｄの略水平な面を、内蓋５の下側表面に接触させるようにしてもよい。このようにしても、容器突出部４ａの熱により内蓋５を加熱することができる。
【００５０】
また、本実施の形態３では、内蓋５の下側表面に内蓋伝熱板６を設けたが、内蓋５の内部に内蓋伝熱板６を収容するようにしてもよい。すなわち、内蓋伝熱板６の上下面及び外周部を、内蓋５を構成する金属等の材料で覆うことで内蓋５内に内蓋伝熱板６を内蔵し、容器突出部４ａの頂部４ｄの略水平な面を、内蓋５の下側表面に接触させる。このようにすることで、容器突出部４ａの熱は、内蓋５の下側表面を介して内蓋伝熱板６に伝わり、さらに内蓋伝熱板６を介して内蓋５の他の部分に効率的に伝わるので、内蓋５を加熱することができる。
【００５１】
実施の形態４．
本実施の形態４では、ケース突出部２ａ内に設けた加熱コイルにより内蓋５を加熱する他の構成例を説明する。これ以外については実施の形態３と同様であるので、ここでは、実施の形態３との相違点を中心に説明する。
【００５２】
図７は、実施の形態４に係る炊飯器の内部構成を側面から見た状態を示す図である。図７（ａ）は炊飯器全体を示し、図７（ｂ）は分離した状態の容器ケース２と加熱容器４を示している。本実施の形態４の炊飯器は、内蓋５に設けられた内蓋伝熱板６を加熱するために、ケース突出部２ａ内に設けられた上部加熱コイル３３による誘導加熱を利用するものである。
【００５３】
図７に示すように、加熱容器４の容器突出部４ａの頂部４ｄには、例えば円形の穴４ｅが設けられている。円形の穴４ｅを設けているのは、容器突出部４ａの頂部４ｄが閉じられていると加熱コイルからの電磁場を加熱容器４が吸収してしまうためである。すなわち、容器突出部４ａの頂部４ｄに穴４ｅを設けることで、上部加熱コイル３３からの電磁場によって内蓋伝熱板６を加熱することができる。内蓋伝熱板６は、誘導加熱が可能な材料であれば任意の材料を用いて構成することができる。
【００５４】
また、容器突出部４ａの周壁の上端から頂部４ｄの中央部に向かって内側フランジ４０が形成されている。すなわち、穴４ｅの周囲は、内側フランジ４０によって囲まれた状態である。そして、内側フランジ４０とケース突出部２ａとの間をシールするためのシール部材として、ケース突出部２ａの頂部２ｂに、上方に向かって突出する突出部パッキン２１が設けられている。突出部パッキン２１は、上部加熱コイル３３の電磁場を透過できて、また、周辺の温度で劣化しにくい素材を用いる。加熱容器４が容器ケース２に収容されると、突出部パッキン２１は容器突出部４ａの穴４ｅに圧入されて内側フランジ４０の端部に圧接され、容器突出部４ａの穴４ｅを密閉する。このような構成により、容器突出部４ａの穴４ｅから下方（容器ケース２側）に水滴や米等が進入するのを抑制することができる。なお、突出部パッキン２１に代えて、これと同様の機能を実現するシール部材を、容器突出部４ａの穴４ｅを閉塞するようにして取り付けてもよく、同様の効果を得ることができる。
【００５５】
このような構成において、上部加熱コイル３３に高周波電力が供給されると、上部加熱コイル３３の電磁場によって内蓋伝熱板６が誘導加熱し、この内蓋伝熱板６の熱が内蓋５に伝わることによって内蓋５が加熱される。このように内蓋５を加熱することで、実施の形態３と同様の効果を得ることができる。
【００５６】
また、炊飯中には、加熱容器４内で蒸気や吹き零れ液が発生するが、突出部パッキン２１により、容器突出部４ａの穴４ｅから容器ケース２と加熱容器４との間に蒸気や吹き零れ液が進入するのを抑制することができる。このため、より安全に内蓋５を加熱することができる。
【００５７】
実施の形態５．
本実施の形態５では、実施の形態４の変形例を説明する。本実施の形態５では、実施の形態４との相違点を中心に説明する。
【００５８】
図８は、実施の形態５に係る炊飯器の内部構成を側面から見た状態を示す図である。図８（ａ）は炊飯器全体を示し、図８（ｂ）は分離した状態の容器ケース２と突出部パッキン２１を示している。
【００５９】
本実施の形態５では、ケース突出部２ａの上部には、頂部２ｂから上方に向かって膨出する第二ケース突出部２ｃを備えている。ケース突出部２ａと第二ケース突出部２ｃは直径が異なり、下段部であるケース突出部２ａに対して上段部である第二ケース突出部２ｃの方が、直径が小さくなっている。
【００６０】
実施の形態５の突出部パッキン２１は、ケース突出部２ａ及び第二ケース突出部２ｃの形状に沿った２段階の形状となっており、ケース突出部２ａ及び第二ケース突出部２ｃの上部に被せられる。
【００６１】
第二ケース突出部２ｃの上面は、内蓋５を閉じたときに内蓋伝熱板６に近接する高さに構成されており、この第二ケース突出部２ｃの内部に上部加熱コイル３３が配置されている。このような構成とすることで、上部加熱コイル３３を内蓋伝熱板６に近づけることができ、上部加熱コイル３３からの磁束漏れを抑制して内蓋伝熱板６を効率よく加熱することができる。
【００６２】
また、ケース突出部２ａの高さと、加熱容器４の内側フランジ４０の高さはほぼ同じである。加熱容器４が容器ケース２内に収容されると、ケース突出部２ａの上に、突出部パッキン２１を介して内側フランジ４０が載置される。内側フランジ４０の内側に開口した容器突出部４ａの穴４ｅには突出部パッキン２１が圧入され、穴４ｅへの蒸気や吹き零れ液の進入が抑制される。
【００６３】
このような構成において、実施の形態４と同様に、内蓋５に設けた内蓋伝熱板６を加熱するために、上部加熱コイル３３からの誘導加熱を利用する。本実施の形態５では、ケース突出部２ａと第二ケース突出部２ｃという２段階の高さを有する突出部を容器ケース２に設けた。このため、加熱容器４の内側フランジ４０の高さ（すなわち、容器突出部４ａの高さ。ケース突出部２ａの高さにほぼ等しい。）と、第二ケース突出部２ｃの高さと、内蓋伝熱板６の高さとの関係に、自由度を持たせることができる。したがって、デザイン性や使い勝手の良い形状を設計できる。
【００６４】
なお、本実施の形態５では内蓋５の下側表面に内蓋伝熱板６を設ける例を示したが、内蓋伝熱板６を設けず、上部加熱コイル３３により内蓋５を誘導加熱する構成としてもよい。また、内蓋５の内部に内蓋伝熱板６を設け、この内蓋伝熱板６を上部加熱コイル３３により加熱するようにしてもよい。
【００６５】
実施の形態６．
本実施の形態６では、実施の形態１〜５で示したケース突出部２ａ内の加熱コイル（内部加熱コイル３２、上部加熱コイル３３）を冷却するための冷却構造について説明する。本実施の形態６で示す冷却構造は、実施の形態１〜５と組み合わせて用いることができる。
【００６６】
図９は、実施の形態６に係る炊飯器の内部構成を側面から見た状態を示す図である。
実施の形態１〜５に示したように、ケース突出部２ａの内部に加熱コイルを設ける場合、この部分に加熱コイルの熱損失による熱が篭る課題があるため、加熱コイル周辺を効率よく冷却する必要がある。このため、本実施の形態６では、本体１の内部に送風機である冷却ファン８を設け、冷却ファン８により送られる冷却風によって加熱コイルを冷却する構成としている。
【００６７】
ケース突出部２ａの内側には、上下方向に延びる風路形成板１１が設けられている。このような構成により、ケース突出部２ａの内側には、風路形成板１１を境にして上下に延びる２つの風路が形成される。また、風路形成板１１の高さは、ケース突出部２ａの頂部２ｂの下面には接しない高さであり、風路形成板１１の上端部とケース突出部２ａの頂部２ｂの下面との間には、冷却風の通過が可能な風路が形成される。このような構成により、ケース突出部２ａの内側と、風路形成板１１との間には、図９に示すように側面から見て逆Ｕ字型の風路が形成される。すなわち、ケース突出部２ａ内の加熱コイルの周囲に、冷却風の風路が形成されることとなる。
【００６８】
冷却ファン８は、本体１の底部に設けた給気口１ａから空気を吸い込み可能な位置に配置されている。本実施の形態６では、冷却ファン８から供給される冷却風路上に、加熱制御手段７を含む電気回路９を配置しており、これらを冷却ファン８からの冷却風によって冷却可能な構成としている。また、電気回路９と、加熱容器４を収容する容器ケース２は、奥行き方向或いは幅方向に並べて配置されており、この電気回路９と容器ケース２との間に、上下方向に延びる風路形成板１２が設けられている。そして、風路形成板１２の上端部において、電気回路９側の風路と容器ケース２側の風路は連通している。
【００６９】
このような構成において、冷却ファン８が動作すると、本体１の底部に設けられた給気口１ａから本体１内に空気が吸い込まれる。本体１内に吸い込まれた空気は、電気回路９の近傍を通過しながら電気回路９を冷却し、風路形成板１２の上端部から容器ケース２側の風路へと進入する。容器ケース２側の風路へ進入した冷却風は、底部加熱コイル３１の近傍を通過しながらこれを冷却し、さらに、ケース突出部２ａ内に形成された風路内へと進入し、ケース突出部２ａ内に設けられた加熱コイルの近傍を通過しながらこれを冷却し、その後、本体１の底部に設けられた排気口１ｂから本体外へと流出する。なお、冷却ファン８としては、ケース突出部２ａ内に設けられた加熱コイルを所定の温度に冷却するのに十分な風量風速が得られるように構成されたものを採用する。
【００７０】
以上のように本実施の形態６によれば、ケース突出部２ａ内に設けられた加熱コイルを冷却することができるので、実施の形態１〜５で示した炊飯時間短縮や加熱ムラ抑制の機能を、加熱コイルの発熱を抑制してより安全に実現することができる。
【００７１】
実施の形態７．
本実施の形態７では、実施の形態６で示した冷却構造の他の構成例を説明する。本実施の形態７では、実施の形態６との相違点を中心に説明する。
【００７２】
図１０は、実施の形態７に係る炊飯器の内部構成を側面から見た状態を示す図である。図１０（ａ）は炊飯器全体を示し、図１０（ｂ）は分離した状態の主要部を示している。実施の形態６にて説明したように、加熱コイルの発熱を抑制してより安全に炊飯時間短縮や加熱ムラ抑制の効果を得るためには、加熱コイルを効率よく冷却することが望ましい。
【００７３】
本実施の形態７では、加熱容器４の容器突出部４ａの頂部４ｄに開口部４ｇを設けるとともに、ケース突出部２ａの頂部２ｂにも、開口部４ｇに対応した位置に開口部２ｄが設けられている。開口部２ｄには、上方に向かって延びる管状（筒状）の接続部２ｅが設けられている。この接続部２ｅの外周には、開口部４ｇとの間で密閉性を保つための接続部パッキン２ｆが設けられている。接続部２ｅは、接続部パッキン２ｆが装着された状態で、容器突出部４ａの開口部４ｇ内に圧入可能である。
【００７４】
また、蓋１０の内部には、蒸気排出路５０に連通する蓋内冷却風路５３が形成されており、内蓋５には、この蓋内冷却風路５３に連通する連通孔５４が設けられている。連通孔５４は、内蓋５を閉めたときに開口部２ｄ及び開口部４ｇと一致する大きさ及び位置となるように形成されている。なお、図１０では、蓋内冷却風路５３と蒸気排出路５０とを一体の通路（空間）の如く図示しているが、これらの具体的な構成は図示のものに限定されず、蒸気排出路５０のいずれかの部分に蓋内冷却風路５３が連通する構成であればよい。
【００７５】
容器ケース２内に加熱容器４が収容されると、接続部パッキン２ｆが装着された接続部２ｅが、加熱容器４の開口部４ｇ内に挿入される。接続部パッキン２ｆにより、開口部４ｇとの間の気密性が確保される。そして、内蓋５が閉じられると、接続部２ｅが内蓋５に設けられた連通孔５４に挿入される。このような構成により、ケース突出部２ａの内側の風路は、開口部２ｄ、開口部４ｇ、及び内蓋５の連通孔５４を介して蓋内冷却風路５３と接続される。蓋内冷却風路５３は蒸気排出路５０と連通しているため、ケース突出部２ａ内の風路から蒸気排出路５０へ一連の風路が形成されることとなる。
【００７６】
また、本体１の内部には、前述の実施の形態６で示した風路形成板１１に代えて、風路形成部材１３が設けられている。本実施の形態７の風路形成部材１３は、逆円錐状の部材の上部及び下部を開口させた形状を有し、ケース突出部２ａの下部に配置されている。そして、本実施の形態７の冷却ファン８は、実施の形態６とは配置が異なり、風路形成部材１３の内部に設けられている。冷却ファン８は、風路形成部材１３の下部開口１３ａを給気側とし、上部開口１３ｂを排気側とするような位置関係で配置されている。
【００７７】
本体１の内部には、実施の形態６と同様にして風路形成板１２が設けられており、この風路形成板１２を境にして電気回路９側の風路と容器ケース２側の風路とが形成されている。また、本実施の形態７では、実施の形態６と同様の給気口１ａが設けられているが、実施の形態６と異なり、本体１の底面には排気口１ｂは設けられていない。
【００７８】
このような構成において、冷却ファン８が動作すると、冷却ファン８の給気側に連通する給気口１ａに吸引力が生じ、給気口１ａから本体１内に空気が吸い込まれる。本体１内に吸い込まれた空気は、電気回路９の近傍を通過しながら電気回路９を冷却し、風路形成板１２の上端部から容器ケース２側の風路へと進入する。容器ケース２側の風路へ進入した冷却風は、底部加熱コイル３１の近傍を通過しながらこれを冷却し、冷却ファン８に吸い込まれ、風路形成部材１３の上方のケース突出部２ａ内の風路へと進入する。ケース突出部２ａ内に進入した冷却風は、ケース突出部２ａ内に設けられた加熱コイルの近傍を通過しながらこれを冷却し、その後、開口部２ｄ、接続部２ｅを通って蓋内冷却風路５３内へと進み、さらに蒸気排出路５０内に進み、蒸気排出路５０内を流れる加熱容器４内から発生した蒸気と混合され、蒸気排出口５２から外部へと流出する。冷却ファン８は、ケース突出部２ａ内に設けられた加熱コイルを所定の温度に冷却するのに十分な風量風速が得られるように形成する。
【００７９】
本実施の形態７のような冷却構造としても、実施の形態６と同様にケース突出部２ａ内に設けられた加熱コイルを冷却することができるので、実施の形態１〜５で示した炊飯時間短縮や加熱ムラ抑制の機能を、加熱コイルの発熱を抑制してより安全に実現することができる。
【００８０】
さらに、本実施の形態７では、蒸気排出路５０と蓋内冷却風路５３とを接続し、炊飯中に発生し蒸気排出路５０内の流れる蒸気に、蓋内冷却風路５３内を流れる冷却風を混合して、蒸気排出口５２から排出するようにした。冷却風により、炊飯中に発生する蒸気の温度を低下させて排気することができるので、例えばユーザーが蒸気に触れた場合でも火傷しにくく、より安全性を高めることができる。特に、加熱速度を向上させて短時間で加熱を行う炊飯制御を行う場合には、短時間に多くの蒸気が発生するため、より顕著な効果を奏する。
【００８１】
実施の形態８．
本実施の形態８では、ケース突出部２ａ内に設けた加熱コイルによる加熱動作例を説明する。本実施の形態８は、実施の形態１〜７で説明したいずれかの構成と組み合わせて用いることができる。
【００８２】
図１１は、実施の形態８に係る炊飯器の加熱制御を説明する図である。図１１では、底部加熱コイル３１と、ケース突出部２ａ内に設けた内部加熱コイル３２による加熱動作に着目して示している。
図１１に示すように、一例として、底部加熱コイル３１は、加熱容器４の外周部近くに配置されている。図２にて例示したように、ケース突出部２ａ内に設けた内部加熱コイル３２により、米水混在層Ｒの上部にある水領域Ｗを効率よく加熱することができるが、本実施の形態８は、底部加熱コイル３１と内部加熱コイル３２への通電制御により、加熱容器４内の対流をさらに促すようにする。
【００８３】
具体的には、図１１（ａ）に示すように底部加熱コイル３１及び内部加熱コイル３２への通電と、図１１（ｂ）に示すように底部加熱コイル３１のみへの通電とを交互に繰り返すようにする。
図１１（ａ）は、底部加熱コイル３１及び内部加熱コイル３２に通電している状態を示している。このとき、加熱制御手段７は、底部サーミスタ７１及び側部サーミスタ７２の検出温度を取得し、底部サーミスタ７１の検出温度よりも側部サーミスタ７２の検出温度の方が高くなるように、底部加熱コイル３１及び内部加熱コイル３２の通電制御を行う。このようにすると、加熱容器４の外側面よりも内側面の温度が相対的に高くなるため、水は、容器内側面側から上昇し、容器外側面側に下降するような対流を形成する。
【００８４】
また、図１１（ｂ）は、底部加熱コイル３１にのみ通電している状態を示している。底部加熱コイル３１のみに通電することによって、加熱容器４の外側面側がより温度が高くなり、水は、加熱容器４の外側面から上昇し、加熱容器４の内側面側に下降するような対流を形成する。
【００８５】
したがって、図１１（ａ）と図１１（ｂ）の状態とを交互に繰り返すことにより、すなわち、内部加熱コイル３２に間欠的に通電することにより、加熱容器４内に対流を生じせしめることができる。このような加熱制御は、炊飯工程の予熱工程、昇温工程、及び沸騰維持工程のうち、加熱容器４内に自由水が存在する工程において、米と水とが混在する層の対流促進において顕著な効果がある。なお、図１１に示した通電制御は一例であり、内部加熱コイル３２の設置高さ、炊飯量、及び炊飯工程の各工程等の条件を考慮して、加熱容器４内に対流を生じせしめることができるように内部加熱コイル３２への通電制御を行うことができる。
【００８６】
図１２は、実施の形態８に係る炊飯器の加熱制御の他の例を説明する図である。図１２では、ケース突出部２ａ内に設けた加熱コイルにより内蓋５を加熱する場合の加熱動作例を示している。ここでは、例えば炊飯工程の後期である蒸らし工程や保温工程における加熱を想定して説明する。
【００８７】
図１２に示すように、例えば蒸らし工程や保温工程においては、上部加熱コイル３３と底部加熱コイル３１に通電し、内部加熱コイル３２への通電を停止する。上部加熱コイル３３に通電して内蓋５を加熱することにより、内蓋５に付着した結露を蒸発させることができるので、加熱容器４の上部の空間の湿度を上昇させることが可能となる。蒸らし工程や保温工程においては、加熱容器４内の水は飯に吸水されていて残存しておらず、特に空気と触れる飯の上面部は乾燥が進みやすいが、このような構成により加熱容器４内の飯の乾燥を抑制しておいしい飯を提供することができる。また、底部加熱コイル３１により加熱容器４の加熱を行う一方で内部加熱コイル３２への通電を停止するので、飯を保温しつつ、加熱過多となるのを抑制して飯の乾燥を抑えることができる。
【００８８】
なお、炊飯工程における加熱制御については、図１２に示した上部加熱コイル３３を設ける構成例においても、図１１で示したのと同様に、例えば、底部加熱コイル３１に連続して通電するとともに、内部加熱コイル３２に間欠的に通電することによって、加熱容器内に対流を生じせしめることができる。
【符号の説明】
【００８９】
１ 本体、１ａ 給気口、１ｂ 排気口、２ 容器ケース、２ａ ケース突出部、２ｂ 頂部、２ｃ 第二ケース突出部、２ｄ 開口部、２ｅ 接続部、２ｆ 接続部パッキン、４ 加熱容器、４ａ 容器突出部、４ｂ 周壁、４ｃ フランジ部、４ｄ 頂部、４ｅ 穴、４ｆ 第二容器突出部、４ｇ 開口部、５ 内蓋、６ 内蓋伝熱板、７ 加熱制御手段、８ 冷却ファン、９ 電気回路、１０ 蓋、１１ 風路形成板、１２ 風路形成板、１３ 風路形成部材、１３ａ 下部開口、１３ｂ 上部開口、２１ 突出部パッキン、３１ 底部加熱コイル、３２ 内部加熱コイル、３３ 上部加熱コイル、３４ 発熱軸、４０ 内側フランジ、４１ 最小米位置、４２ 最大水位目盛、４３ 最小水位目盛、４４ 最大米位置、５０ 蒸気排出路、５１ 蒸気回収口、５２ 蒸気排出口、５３ 蓋内冷却風路、５４ 連通孔、７１ 底部サーミスタ、７２ 側部サーミスタ、７３ 上部サーミスタ、７４ 内蓋サーミスタ、Ｂ 容器底部、Ｒ 米水混在層、Ｗ 水領域、ＩＳ 容器内側面、ＯＳ 容器外側面。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炊飯器に関する。
【背景技術】
【０００２】
炊飯器は、本体内部に設けた加熱コイルや伝熱ヒーター等の加熱手段によって、加熱容器を加熱し、加熱容器内部の米と水とを加熱する機能を有する。加熱手段から加熱容器へと伝えるエネルギーは、少なくとも、炊飯開始前の水と米とを１００度（沸騰温度）に加熱するための顕熱と、炊飯後の米が適正な食感を持つのに必要な水分量を超える余分な水分を蒸発させるための潜熱との合計のエネルギーが必要である。
【０００３】
そして、炊飯時間を短縮するには、加熱手段に入力する電力エネルギーを大きくするだけでなく、加熱容器の熱を効率よく水と米へと伝達する必要がある。炊飯工程初期には、加熱容器に水と米が入っているが、米が底部に沈んでいるため、対流による熱伝達が起こりにくい。このため、炊飯工程初期においては、米全体をムラなく急速に加熱するのが難しい。また、炊飯工程末期には、加熱容器の水は蒸発してなくなり、加熱容器内には吸水し膨潤した飯のみとなるが、加熱容器と接する近傍の飯は入熱によって糊化が進むとともに乾燥も進むのに対し、加熱容器との接触部から離れたところ（特に空気と触れる上面部分）は入熱が少なく、かつ、蒸気放散は大きいため、飯が硬くなりやすい。このように、加熱容器内の位置によって、飯の硬さや水分含有率にムラが生じやすい。
【０００４】
そこで、従来、「電熱ヒーターを取付けた加熱板の中央上面に突起部を一体に突設し、内鍋の底部中央に情報に絞り出した膨出部を形成し、その内鍋を前記加熱板に載置した状態において内鍋の膨出部に加熱板の突起部を嵌合」した炊飯器が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、従来の他の炊飯器として、「炊飯器本体に着脱自在に収納される内釜の内底部に凸部を設け、内釜を加熱する加熱コイルは、凸部を加熱する凸部加熱コイルと外周部を加熱する外周部加熱コイルで構成」したものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
また、他にも、「外釜の外周部の底部に配設され、内釜の底部を誘導加熱する底面コイルと、外釜の外周部の側面部に配設され、内釜の側面部を誘導加熱する側面コイルと、内蓋と対向する外蓋内に配設され、内蓋を誘導加熱する上面コイル」を備えた炊飯器が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平４−３２６２５号公報（第３頁、第４頁、図面）
【特許文献２】特開２００１−１６１５４９号公報（第２頁、第３頁、図１）
【特許文献３】特許第３４０９２８２号公報（第２頁、第３頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の炊飯器は、加熱容器の内側に突出部を設け、この突出部の内側の本体に熱源から伝熱される突起部を設けて、飯を均等に加熱しようとするものである。しかしながら、熱源であるヒーター部は加熱容器の底面側に設けられていて、この熱源からの伝熱によって突出部が加熱され、さらにこの突出部を介して加熱容器を加熱するものである。このため、加熱容器の突出部近傍は、底面よりも温度が低くなり、温度ムラの抑制が不十分であるという課題がある。
【０００７】
また、特許文献２に記載の炊飯器は、凸部加熱コイルと外周部加熱コイルとを交互または同時に駆動して対流を促進するものである。しかしながら、特許文献２には、凸部加熱コイルによる加熱部位と、加熱容器内の米や水との位置関係については記載がない。凸部加熱コイルによる加熱部位によっては、加熱ムラや加熱効率の改善が不十分となる場合があり、この点の改善が望まれていた。
【０００８】
また、特許文献３に記載の炊飯器は、加熱容器の底面、外側面、及び内蓋に熱源となる加熱コイルを設け、これら３箇所から加熱することで、加熱ムラの解消と内蓋への露付き防止を図っている。しかしながら、加熱容器の外側面や内蓋に加熱コイルを配置するためにコイル線の引き回しが複雑となり、また、加熱コイルが熱損失によって高温になった場合の周辺部品の保護のために断熱性を考慮する必要があるため、炊飯器の本体全体が大型化する課題がある。
【０００９】
本発明は、上記のような状況に鑑みてなされたものであり、加熱ムラや加熱効率を改善できる炊飯器を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る炊飯器は、上方に膨出した容器突出部を略中央に有し、この容器突出部の周囲に収容部が形成された加熱容器と、前記加熱容器の前記容器突出部の下面側に嵌合可能なケース突出部を有し、前記加熱容器を収容する容器ケースと、前記容器ケースの外周部の底部に設けられ、前記加熱容器の底部を誘導加熱する底部加熱コイルと、前記ケース突出部の内部に設けられ、前記容器突出部を誘導加熱する内部加熱コイルと、前記加熱容器の上面開口を開閉自在に覆う内蓋とを備え、前記内部加熱コイルは、最小炊飯量に相当する米を前記加熱容器に入れて略水平に均した際の上面位置よりも高い位置に設けられているものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、加熱容器内において熱抵抗の少ない水のみの領域を内部加熱コイルにより効率的に加熱することができ、この水の熱によって米の上層部分の領域が加熱される。このため、米の上層部分と下層部分との温度差を低減でき、加熱ムラや加熱効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１に係る炊飯器の内部構成を側面から見た状態を示す図である。
【図２】実施の形態１に係る炊飯器の内部加熱コイルと熱移動を説明する図である。
【図３】実施の形態１に係る内部加熱コイルの構成を説明する図である。
【図４】実施の形態２に係る炊飯器の内部構成を側面から見た状態を示す図である。
【図５】実施の形態３に係る炊飯器の内部構成を側面から見た状態を示す図である。
【図６】実施の形態３に係るケース突出部内の加熱コイル近傍の構成を説明する図である。
【図７】実施の形態４に係る炊飯器の内部構成を側面から見た状態を示す図である。
【図８】実施の形態５に係る炊飯器の内部構成を側面から見た状態を示す図である。
【図９】実施の形態６に係る炊飯器の内部構成を側面から見た状態を示す図である。
【図１０】実施の形態７に係る炊飯器の内部構成を側面から見た状態を示す図である。
【図１１】実施の形態８に係る炊飯器の加熱制御を説明する図である。
【図１２】実施の形態８に係る炊飯器の加熱制御の他の例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る炊飯器を、家庭用ＩＨ式炊飯器に適用した場合を例に図面を参照して説明する。なお、この図面の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１４】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る炊飯器の内部構成を側面から見た状態を示す図である。炊飯器は、本体１と、本体１の上面開口を開閉自在に覆う蓋１０を備え、本体１には、蓋１０が開いた状態で本体１に対して着脱可能な加熱容器４が収納される。
【００１５】
蓋１０の下面には、加熱容器４の上面開口を覆う内蓋５が着脱可能に取り付けられている。内蓋５の周縁部には、加熱容器４の上端部外周に形成されたフランジ部４ｃとの密閉性を確保するためのシール材として蓋パッキン（図示せず）が取り付けられている。蓋１０を閉じると、内蓋５によって加熱容器４の上部開口部が略密閉される。
【００１６】
蓋１０の内部には、炊飯中に加熱容器４内で発生する蒸気を外部へと排出するための蒸気の通路として蒸気排出路５０が形成されており、内蓋５には蒸気排出路５０への蒸気の入口として蒸気回収口５１が設けられ、蓋１０の上面には蒸気排出路５０からの蒸気の出口として蒸気排出口５２が設けられている。加熱容器４内で発生した蒸気は、内蓋５の蒸気回収口５１から蒸気排出路５０へと流入し、蓋１０に設けられた蒸気排出口５２から外部へと排出される。なお、図１に例示する蒸気排出路５０及びこの周辺部位は、概念的に記載したものであって、その具体的構成を特に限定するものではない。例えば、内蓋５の上面側において蓋１０の外郭内部を区画して蒸気排出路５０を形成してもよいし、内部に蒸気排出路５０が形成された容器状部材を蓋１０に着脱可能に設け、この容器状部材内の蒸気排出路５０と蒸気回収口５１及び蒸気排出口５２を連通させてもよく、任意の具体的構成を採用することができる。
【００１７】
加熱容器４の底板の略中央部は、上方に向かって隆起しており、この部分を容器突出部４ａと称する。本実施の形態１では、容器突出部４ａの頂部４ｄは、ほぼ水平の円形状に構成されている。加熱容器４の内部には、周壁４ｂと容器突出部４ａとの間にほぼ環状の収容空間（収容部）が形成され、この収容空間に米と水が入れられる。また、加熱容器４の周壁４ｂには、ユーザーが炊飯時に水を入れる際に水量の目安とするための水位目盛が設けられている。ここで、加熱容器４に設けられた水位目盛のうち、最大炊飯量に対応するものを、最大水位目盛４２と称する。
【００１８】
本体１の内部には、耐熱性を有する合成樹脂材料で構成され、加熱容器４を収容する容器ケース２が内装されている。容器ケース２の内面形状は、加熱容器４の外面形状にほぼ沿うように形成されており、容器ケース２の略中央部分には、上方に向かって隆起したケース突出部２ａが設けられている。ケース突出部２ａは、加熱容器４の容器突出部４ａの底面側に形成される空間に挿入可能である。加熱容器４を容器ケース２内に収納すると、ケース突出部２ａは容器突出部４ａの底面側の空間に嵌合し、容器ケース２の内周面と加熱容器４の外周面とが沿った状態となる。
【００１９】
容器ケース２の下方であって加熱容器４の底面と相対する部分には、底部加熱コイル３１が設けられ、ケース突出部２ａの内部には、内部加熱コイル３２が設けられている。底部加熱コイル３１と内部加熱コイル３２は、これらを駆動制御する加熱制御手段７に接続されている。加熱制御手段７は、底部加熱コイル３１と内部加熱コイル３２にそれぞれ独立して高周波電力を供給するインバータ回路を備えており、底部加熱コイル３１と内部加熱コイル３２は、それぞれに対応したインバータ回路によって独立して駆動制御される。なお、底部加熱コイル３１と内部加熱コイル３２に加え、加熱容器４の外側面に対応する位置に別途加熱手段を設けることも可能である。
【００２０】
ここで、内部加熱コイル３２が設置される高さ位置を説明する。なお、内部加熱コイル３２が設置される高さとは、内部加熱コイル３２の加熱部位のうち最上部の設置高さのことを言うものとし、このことは、以降の実施の形態においても同様である。
図１に示すように、本実施の形態１の内部加熱コイル３２の設置高さは、加熱容器４における最小炊飯量の米の上面位置（最小米位置４１と称する）以上であって、最大水位目盛４２以下、の高さ位置である。したがって、容器突出部４ａ及びケース突出部２ａの頂部２ｂは、最小米位置４１以上の高さとなるように構成されている。
【００２１】
また、底部加熱コイル３１の近傍には底部サーミスタ７１が設けられ、内部加熱コイル３２の近傍には側部サーミスタ７２が設けられている。底部サーミスタ７１及び側部サーミスタ７２は、加熱容器４の温度を検出するための温度検出手段である。底部サーミスタ７１及び側部サーミスタ７２の検出結果は、加熱制御手段７に出力される。
【００２２】
なお、図１に示すように底部サーミスタ７１と側部サーミスタ７２を設けることで、底部加熱コイル３１と内部加熱コイル３２による加熱容器４の加熱状態をそれぞれ検出することができ、より精度のよい加熱制御が可能であるが、底部サーミスタ７１だけを設ける構成としてもよい。また、加熱容器４の温度を検出可能なものであれば、サーミスタに限定されず他の温度計測手段を設けてもよい。
【００２３】
加熱制御手段７は、底部サーミスタ７１及び側部サーミスタ７２の検出結果と、予め記憶された制御プログラムに基づいて、底部加熱コイル３１及び内部加熱コイル３２を駆動制御し、所定の炊飯工程を実行する。加熱制御手段７は、少なくとも、制御プログラムを記憶する記憶装置と、加熱コイルに高周波電力を供給するインバータ回路と、各種機能を実現する回路デバイスのようなハードウェアまたはマイコンやＣＰＵなどの演算装置とを備えている。
【００２４】
ここで、本実施の形態１に係る炊飯器の炊飯工程の一例を説明する。炊飯工程は、予熱工程、昇温工程、沸騰維持工程、及び蒸らし工程で構成される。
予熱工程とは、加熱容器４内の水が沸騰する前の段階で、加熱容器４内の水を米の糊化が始まらない程度の予熱温度（例えば約６０℃）に維持するよう所定時間加熱し、これによって米の吸水を促進し、甘味成分である糖や旨味成分であるアミノ酸などの呈味成分を生成する工程である。
昇温工程とは、予熱工程終了後、加熱容器４内の水を沸騰させる工程である。加熱容器４内の水が沸騰すると、沸騰維持工程に移行する。
沸騰維持工程では、水の沸騰が維持され、これにより米の澱粉の糊化が促進される。
蒸らし工程では、沸騰維持工程よりも加熱量を低下させ、加熱容器４内の飯を焦がさない程度に加熱する工程である。
【００２５】
なお、上記のような炊飯工程を経て飯を炊きあげた後は、自動的にあるいはユーザーの操作により、保温工程に移行する。保温工程においては、加熱容器４内の飯を所定温度に保つよう加熱を行う。
【００２６】
次に、本実施の形態１の特徴的構成である、ケース突出部２ａ内に設けた内部加熱コイル３２の動作について、図２を用いてさらに詳しく説明する。図２は、実施の形態１に係る炊飯器の内部加熱コイルと熱移動を説明する図である。なお、図２では、図示の関係上、一部の構成要素のみ記載している。
ここで、図２の符号が示す内容は以下のとおりである。
ＩＳ：加熱容器４の容器突出部４ａの内側面。
ＯＳ：加熱容器４の容器外側面。
Ｂ ：加熱容器４の底部。
Ｒ ：加熱容器４内において米が沈み、米と水が混合した米水混在層。
Ｗ ：加熱容器４内において水のみが存在する部位。
【００２７】
図２においては、底部加熱コイル３１を容器底部Ｂに設けるとともに内部加熱コイル３２を容器内側面ＩＳの近傍に設けており、容器外側面ＯＳには加熱コイルを設けていない炊飯器を例示している。炊飯開始時に加熱容器４に米と水を入れた状態では、加熱容器４内部の下層は、米が沈み、米と水が混合した部位（米水混在層Ｒ）となっている。また、加熱容器４の上層は、水のみが存在する部位（水領域Ｗ）となっている。底部加熱コイル３１と内部加熱コイル３２（これらを加熱コイルと総称する場合がある）に通電すると、加熱コイル近傍に発生する電磁場によって、加熱容器４の加熱コイル近傍が加熱され、次いで、加熱容器４の全体が熱伝導によって温度上昇する。次いで、加熱容器４の熱が、内部の米と水へと伝達される。具体的には、加熱容器４の容器内側面ＩＳの熱が、水領域Ｗへ移動し（ＩＳ／Ｗ）、また米水混在層Ｒへも移動する（ＩＳ／Ｒ）。また、加熱容器４の容器外側面ＯＳの熱が、水領域Ｗへ移動するとともに（ＯＳ／Ｒ）、米水混在層Ｒへも移動する（ＯＳ／Ｒ）。また、加熱容器４の容器底部Ｂの熱が、米水混在層Ｒへ移動する（Ｂ／Ｒ）。
【００２８】
ここで、米が沈んでいる米水混在層Ｒでは、米が水の対流を妨げ、米水混在層Ｒ内の熱抵抗が大きい状態となっている。一方、水のみが存在する水領域Ｗでは、水の対流を妨げるものがないため、特に熱抵抗がない。したがって、加熱容器４の容器内側面ＩＳから水領域Ｗへの熱移動（ＩＳ／Ｗ）は、容器底部Ｂから米水混在層Ｒへの熱移動（Ｂ／Ｒ）に比べて速く、ケース突出部２ａ内に加熱コイルを設けないものと比べて水全体の加熱を速く行うことができる。その結果、特に、米水混在層Ｒの上層部分は、この下部からの加熱だけでなく、上部の水領域Ｗからも加熱され、米水混在層Ｒ内の温度分布のばらつきが改善される。
【００２９】
図３は、実施の形態１に係る内部加熱コイルの構成を説明する図である。
内部加熱コイル３２は、加熱容器４内において水のみが存在する層（高さ位置）に配置されていた方が、水の加熱速度が速いという点で望ましい。しかしながら、炊飯量によって水のみが存在する層の高さは異なる。例えば、内部加熱コイルを高さ方向に複数設け、それぞれ独立して入力制御を行う構成とすることで、炊飯量に応じて水の層のみを加熱することが可能となるが、炊飯器の組み立て性が悪くなったり、加熱制御や電源回路の複雑化したりといった課題が生じうる。
【００３０】
そこで、本実施の形態１では、比較的簡易な構成で上下の広い範囲を網羅的に加熱可能とした内部加熱コイル３２の例を示す。
図３（ａ）は、例えば０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ程度の細い複数本の素線を束にして、この束を撚りながら形成した巻き線を、上下にわたって螺旋状にした例を示している。また、図３（ｂ）は、図３（ａ）と同様の巻き線を、上下方向に繰り返し折り返した例を示している。また、図３（ｃ）は、図３（ａ）と同様の巻き線を、上下に長い環状に巻き、これを複数層に束状に重ねた例を示している。このように、内部加熱コイル３２の巻き線をケース突出部２ａの上下にわたって設けることで、上下の広い範囲を網羅的に加熱することができる。したがって、炊飯量が多い場合であっても少ない場合であっても、加熱容器４内の水のみが存在する層を加熱することができる。
【００３１】
以上のように、本実施の形態１では、加熱容器４の略中央部を上方に隆起させた容器突出部４ａを設け、この容器突出部４ａの底面側の空間に嵌合するケース突出部２ａ内に加熱手段としての内部加熱コイル３２を設けた。そして、内部加熱コイル３２の設置高さを、最小水位目盛４３より高い位置に設置した。このため、内部加熱コイル３２により、水と米とが混在しておらず熱抵抗の少ない水領域Ｗを効率的に加熱することができ、また、加熱された水領域Ｗからの熱によって米水混在層Ｒの上層部分を加熱することができる。したがって、米水混在層Ｒの上層部分と底部加熱コイル３１に近い米水混在層Ｒの下層部分との温度分布のばらつきを改善することができる。このような加熱動作が予熱工程にて実現されることで、予熱中の米の吸水速度をより均一化できるので、炊き上がりの飯の硬さのムラを抑制することが可能となる。また、このような加熱動作が昇温工程にて実現されることで、加熱容器４内にて対流が促されるので、温度ムラを抑制しつつ沸騰温度まで昇温する時間を短縮して炊飯時間を短縮することができる。
【００３２】
また、炊飯工程が進むにつれて、加熱容器４内の自由水（米に吸水されていない水）が減っていき、飯は、加熱容器４の内壁の接触面からの熱伝導により加熱されることとなる。本実施の形態１によれば、加熱源（底部加熱コイル３１、内部加熱コイル３２）から最も遠い位置の飯までの距離を、従来よりも短くすることができるので、加熱容器４内の自由水が減少した状態においても、飯を効率よく加熱することができる。
【００３３】
また、本実施の形態１では、内部加熱コイル３２の設置高さは、最小米位置４１以上で最大水位目盛４２以下の高さとした。炊飯量は時と場合によって変化するが、本実施の形態１によれば、炊飯量にかかわらず、加熱容器４の水領域Ｗの側方に相当する位置もしくはその近傍に内部加熱コイル３２が位置することとなり、熱抵抗の少ない水領域Ｗを効率的に加熱することができる。
【００３４】
また、容器突出部４ａの高さは、炊飯中の水面あるいは炊き上がりの飯の上面よりも突出する高さとするのが好ましい。このようにすることで、直径が同じ加熱容器と対比した場合において、水面あるいは炊き上がりの飯の上面の面積を小さくすることができる。水面あるいは炊き上がりの飯の上面からは熱や水分が逃げやすいため、この面積を小さくすることで加熱効率を向上でき、また、炊き上がりの飯の上面の乾燥を抑制することができる。
【００３５】
実施の形態２．
本実施の形態２では、内部加熱コイル３２の設置高さの変形例を説明する。本実施の形態２は、内部加熱コイル３２の設置高さに特徴を有するものであり、これ以外の構成については実施の形態１と同様であるので、ここでは、実施の形態１との相違点を中心に説明する。また、本実施の形態２及びこれ以降の実施の形態において、共通または対応する構成要素には同じ符号を付している。
【００３６】
図４は、実施の形態２に係る炊飯器の内部構成を側面から見た状態を示す図である。本実施の形態２では、内部加熱コイル３２を、最小炊飯量での最小米位置４１と、最小炊飯量に対応する水位目盛（最小水位目盛４３と称する）との間に設けている。このようにすることで、最小炊飯量を炊飯する際の水のみの層に対応した位置に、内部加熱コイル３２が配置されることとなるので、内部加熱コイル３２により米の上面よりも上の水を効率よく加熱することができる。
【００３７】
本実施の形態２は、最小米位置４１と最小水位目盛４３との間に内部加熱コイル３２を設けているため、最小炊飯量よりも炊飯量が多い場合には、内部加熱コイル３２と米の上面よりも上の水の層との距離が離れることとなる。このため、本実施の形態２は、最小炊飯量を炊飯する場合に、米の上面よりも上の水を最も効率よく加熱することができる構成であるといえる。最小炊飯量においては、米と水の量が少ないので被加熱物容積に対する加熱部面積が相対的に大きく、内部加熱コイル３２による加熱速度向上の効果が炊飯量が多い場合に比べて顕著である。したがって、本実施の形態２によれば、少量炊飯時における炊飯時間の短縮効果の大きい炊飯器を得ることができる。
【００３８】
また、内部加熱コイル３２は、加熱容器４の比較的低い位置に配置されるため、容器突出部４ａの突出高さも低くすることができる。加熱容器４は、例えばアルミやステンレスなどの金属、炭、あるいは土鍋によって構成されており、加工上、加熱容器４の直径に対して容器突出部４ａの直径がある程度の割合を占めることとなるが、容器突出部４ａを低くすることによって、加熱容器４から飯を取り出したりかき混ぜたりする操作が容易となり、また、加熱容器４を洗い易く、また、加熱容器４全体の重量を軽くすることができる。
【００３９】
実施の形態３．
本実施の形態３は、内部加熱コイル３２の設置高さ、及び、ケース突出部２ａ内に設けた加熱コイルにより内蓋５を加熱するようにした構成に特徴を有する。これ以外については実施の形態１と同様であるので、ここでは、実施の形態１との相違点を中心に説明する。
【００４０】
図５は、実施の形態３に係る炊飯器の内部構成を側面から見た状態を示す図である。
本実施の形態３では、内部加熱コイル３２の一部を、最大炊飯量での最大米位置４４と、最大炊飯量の最大水位目盛４２との間に設けている。このようにすることで、最大炊飯量を炊飯する際の水のみの層に対応した位置に、内部加熱コイル３２が配置されることとなるので、内部加熱コイル３２により米の上面よりも上の位置の水を効率よく加熱することができる。炊飯量が多い場合には、前述のように温度ムラが大きくなる傾向があるため、本実施の形態３によれば、炊飯量が多い場合ほど温度ムラ改善や加熱速度向上の効果を得ることができる炊飯器とすることができる。
【００４１】
また、本実施の形態３では、内部加熱コイル３２に加え、上部加熱コイル３３を設けている。上部加熱コイル３３は、内部加熱コイル３２よりも高い位置に、ケース突出部２ａの頂部２ｂに近接して配置されている。上部加熱コイル３３は、加熱制御手段７に設けられたインバータ回路により高周波電力の供給を受け、加熱容器４の頂部４ｄ近傍を誘導加熱する。
【００４２】
また、内蓋５の下側（加熱容器４側の面）表面には、内蓋伝熱板６が設けられている。内蓋伝熱板６は、内蓋５の略全体を構成する材料よりも高い熱伝導性または熱容量を有する金属などの部材で構成されており、内蓋５を閉じたときに容器突出部４ａの頂部４ｄに接触するように構成されている。
【００４３】
また、図５に示す例では、内蓋５において内蓋伝熱板６が取り付けられた部分の厚みを、下方向（容器突出部４ａの頂部４ｄに近づく方向）に大きくしており、これにより、内蓋伝熱板６を、容器突出部４ａの頂部４ｄに接触させている。このように内蓋５の厚みを異ならせることで、簡易な構造によって、加熱容器４のフランジ部４ｃに接触する内蓋５の周縁部と、容器突出部４ａの頂部４ｄに接触する内蓋伝熱板６との間に高さの段差を設けることができる。なお、容器突出部４ａの頂部４ｄに内蓋伝熱板６を接触させることができる構成であれば、内蓋５の構成例は図示のものに限定されない。
【００４４】
内蓋５が閉じられた状態で上部加熱コイル３３に高周波電力が供給されると、上部加熱コイル３３の近傍に発生する電磁場によって容器突出部４ａの頂部４ｄ近傍が加熱され、頂部４ｄの熱が、頂部４ｄに接触している内蓋伝熱板６に伝わり、さらに、内蓋伝熱板６から内蓋５へと熱が伝わる。このようにすることで、内蓋５を加熱することができる。
【００４５】
炊飯中に発生した蒸気は、図示していない蒸気排出経路を通じて炊飯器の外部に放出されるが、一部の蒸気は、蓋１０内部の内蓋５近傍に設けた蒸気排出路５０や、内蓋５自体に結露する。本実施の形態３によれば、内蓋５を加熱することによって上記のような結露を蒸発させることができるので、加熱容器４の上部の空間の湿度が上昇し、結果、飯の乾燥を抑制しておいしい飯を提供することができる。本実施の形態３では、ケース突出部２ａ内に設けた上部加熱コイル３３によって内蓋５を加熱することができるので、内蓋５の内部に別のヒーターや加熱コイルを設ける必要がない。このため、加熱コイルへの配線は本体１のみでよく、蓋１０の内部への配線の取り回しなどをする必要がないので、配線が容易で炊飯器全体のサイズが大型化するのを抑制でき、また、配線の複雑化も抑制できる。
【００４６】
また、本実施の形態３では、上部加熱コイル３３の近傍に、上部サーミスタ７３が設けられている。上部サーミスタ７３は、加熱容器４の上部加熱コイル３３近傍部位の温度を検出するための温度検出手段であり、上部サーミスタ７３の検出結果は、加熱制御手段７に出力される。また、内蓋５には、内蓋５の温度を検出するための内蓋サーミスタ７４が設けられている。内蓋サーミスタ７４の検出結果は、加熱制御手段７に出力される。さらに、加熱制御手段７は、底部加熱コイル３１、内部加熱コイル３２、及び上部加熱コイル３３を、独立して駆動制御可能に構成されている。
【００４７】
そして、加熱制御手段７は炊飯制御において、底部サーミスタ７１、側部サーミスタ７２、上部サーミスタ７３、及び内蓋サーミスタ７４の温度検出値と、予め記憶された制御プログラムに基づいて、底部加熱コイル３１、内部加熱コイル３２、及び上部加熱コイル３３の加熱制御を行う。より具体的には、加熱制御手段７の図示しない記憶装置には、最も炊きムラが少なく美味しい飯を炊くための、底部サーミスタ７１、側部サーミスタ７２、上部サーミスタ７３、及び内蓋サーミスタ７４の温度履歴が予め記憶されている。加熱制御手段７は、底部サーミスタ７１、側部サーミスタ７２、上部サーミスタ７３、及び内蓋サーミスタ７４により検出される温度が、記憶装置に記憶された温度履歴に近づくようにして、底部加熱コイル３１、内部加熱コイル３２、及び上部加熱コイル３３への通電を制御する。このように、複数箇所の検出温度に基づいて各加熱コイルの加熱制御を行うことで、より精度のよい加熱制御が可能となる。
【００４８】
図６は、実施の形態３に係るケース突出部内の加熱コイル近傍の構成を説明する図である。図６に示すように、巻き線を上下にわたって螺旋状に形成して構成された上部加熱コイル３３の略中央に、フェライトなどの磁性体からなる発熱軸３４を上下方向に設ける。この発熱軸３４の上端は、ケース突出部２ａの上面に接するようにして設けられている。このような構成とすることで、容器突出部４ａの頂部４ｄ近傍を効率よく加熱することができる。なお、発熱軸３４を設けない構成としてもよく、その場合は、前述の図３で示したのと同様の構成を採用することができる。また、図６では内部加熱コイル３２の図示を省略しているが、前述の図３で説明した構成と同様のものを採用することができる。
【００４９】
なお、本実施の形態３では内蓋５の下側表面に内蓋伝熱板６を設ける例を示したが、内蓋伝熱板６を設けず、容器突出部４ａの頂部４ｄの略水平な面を、内蓋５の下側表面に接触させるようにしてもよい。このようにしても、容器突出部４ａの熱により内蓋５を加熱することができる。
【００５０】
また、本実施の形態３では、内蓋５の下側表面に内蓋伝熱板６を設けたが、内蓋５の内部に内蓋伝熱板６を収容するようにしてもよい。すなわち、内蓋伝熱板６の上下面及び外周部を、内蓋５を構成する金属等の材料で覆うことで内蓋５内に内蓋伝熱板６を内蔵し、容器突出部４ａの頂部４ｄの略水平な面を、内蓋５の下側表面に接触させる。このようにすることで、容器突出部４ａの熱は、内蓋５の下側表面を介して内蓋伝熱板６に伝わり、さらに内蓋伝熱板６を介して内蓋５の他の部分に効率的に伝わるので、内蓋５を加熱することができる。
【００５１】
実施の形態４．
本実施の形態４では、ケース突出部２ａ内に設けた加熱コイルにより内蓋５を加熱する他の構成例を説明する。これ以外については実施の形態３と同様であるので、ここでは、実施の形態３との相違点を中心に説明する。
【００５２】
図７は、実施の形態４に係る炊飯器の内部構成を側面から見た状態を示す図である。図７（ａ）は炊飯器全体を示し、図７（ｂ）は分離した状態の容器ケース２と加熱容器４を示している。本実施の形態４の炊飯器は、内蓋５に設けられた内蓋伝熱板６を加熱するために、ケース突出部２ａ内に設けられた上部加熱コイル３３による誘導加熱を利用するものである。
【００５３】
図７に示すように、加熱容器４の容器突出部４ａの頂部４ｄには、例えば円形の穴４ｅが設けられている。円形の穴４ｅを設けているのは、容器突出部４ａの頂部４ｄが閉じられていると加熱コイルからの電磁場を加熱容器４が吸収してしまうためである。すなわち、容器突出部４ａの頂部４ｄに穴４ｅを設けることで、上部加熱コイル３３からの電磁場によって内蓋伝熱板６を加熱することができる。内蓋伝熱板６は、誘導加熱が可能な材料であれば任意の材料を用いて構成することができる。
【００５４】
また、容器突出部４ａの周壁の上端から頂部４ｄの中央部に向かって内側フランジ４０が形成されている。すなわち、穴４ｅの周囲は、内側フランジ４０によって囲まれた状態である。そして、内側フランジ４０とケース突出部２ａとの間をシールするためのシール部材として、ケース突出部２ａの頂部２ｂに、上方に向かって突出する突出部パッキン２１が設けられている。突出部パッキン２１は、上部加熱コイル３３の電磁場を透過できて、また、周辺の温度で劣化しにくい素材を用いる。加熱容器４が容器ケース２に収容されると、突出部パッキン２１は容器突出部４ａの穴４ｅに圧入されて内側フランジ４０の端部に圧接され、容器突出部４ａの穴４ｅを密閉する。このような構成により、容器突出部４ａの穴４ｅから下方（容器ケース２側）に水滴や米等が進入するのを抑制することができる。なお、突出部パッキン２１に代えて、これと同様の機能を実現するシール部材を、容器突出部４ａの穴４ｅを閉塞するようにして取り付けてもよく、同様の効果を得ることができる。
【００５５】
このような構成において、上部加熱コイル３３に高周波電力が供給されると、上部加熱コイル３３の電磁場によって内蓋伝熱板６が誘導加熱し、この内蓋伝熱板６の熱が内蓋５に伝わることによって内蓋５が加熱される。このように内蓋５を加熱することで、実施の形態３と同様の効果を得ることができる。
【００５６】
また、炊飯中には、加熱容器４内で蒸気や吹き零れ液が発生するが、突出部パッキン２１により、容器突出部４ａの穴４ｅから容器ケース２と加熱容器４との間に蒸気や吹き零れ液が進入するのを抑制することができる。このため、より安全に内蓋５を加熱することができる。
【００５７】
実施の形態５．
本実施の形態５では、実施の形態４の変形例を説明する。本実施の形態５では、実施の形態４との相違点を中心に説明する。
【００５８】
図８は、実施の形態５に係る炊飯器の内部構成を側面から見た状態を示す図である。図８（ａ）は炊飯器全体を示し、図８（ｂ）は分離した状態の容器ケース２と突出部パッキン２１を示している。
【００５９】
本実施の形態５では、ケース突出部２ａの上部には、頂部２ｂから上方に向かって膨出する第二ケース突出部２ｃを備えている。ケース突出部２ａと第二ケース突出部２ｃは直径が異なり、下段部であるケース突出部２ａに対して上段部である第二ケース突出部２ｃの方が、直径が小さくなっている。
【００６０】
実施の形態５の突出部パッキン２１は、ケース突出部２ａ及び第二ケース突出部２ｃの形状に沿った２段階の形状となっており、ケース突出部２ａ及び第二ケース突出部２ｃの上部に被せられる。
【００６１】
第二ケース突出部２ｃの上面は、内蓋５を閉じたときに内蓋伝熱板６に近接する高さに構成されており、この第二ケース突出部２ｃの内部に上部加熱コイル３３が配置されている。このような構成とすることで、上部加熱コイル３３を内蓋伝熱板６に近づけることができ、上部加熱コイル３３からの磁束漏れを抑制して内蓋伝熱板６を効率よく加熱することができる。
【００６２】
また、ケース突出部２ａの高さと、加熱容器４の内側フランジ４０の高さはほぼ同じである。加熱容器４が容器ケース２内に収容されると、ケース突出部２ａの上に、突出部パッキン２１を介して内側フランジ４０が載置される。内側フランジ４０の内側に開口した容器突出部４ａの穴４ｅには突出部パッキン２１が圧入され、穴４ｅへの蒸気や吹き零れ液の進入が抑制される。
【００６３】
このような構成において、実施の形態４と同様に、内蓋５に設けた内蓋伝熱板６を加熱するために、上部加熱コイル３３からの誘導加熱を利用する。本実施の形態５では、ケース突出部２ａと第二ケース突出部２ｃという２段階の高さを有する突出部を容器ケース２に設けた。このため、加熱容器４の内側フランジ４０の高さ（すなわち、容器突出部４ａの高さ。ケース突出部２ａの高さにほぼ等しい。）と、第二ケース突出部２ｃの高さと、内蓋伝熱板６の高さとの関係に、自由度を持たせることができる。したがって、デザイン性や使い勝手の良い形状を設計できる。
【００６４】
なお、本実施の形態５では内蓋５の下側表面に内蓋伝熱板６を設ける例を示したが、内蓋伝熱板６を設けず、上部加熱コイル３３により内蓋５を誘導加熱する構成としてもよい。また、内蓋５の内部に内蓋伝熱板６を設け、この内蓋伝熱板６を上部加熱コイル３３により加熱するようにしてもよい。
【００６５】
実施の形態６．
本実施の形態６では、実施の形態１〜５で示したケース突出部２ａ内の加熱コイル（内部加熱コイル３２、上部加熱コイル３３）を冷却するための冷却構造について説明する。本実施の形態６で示す冷却構造は、実施の形態１〜５と組み合わせて用いることができる。
【００６６】
図９は、実施の形態６に係る炊飯器の内部構成を側面から見た状態を示す図である。
実施の形態１〜５に示したように、ケース突出部２ａの内部に加熱コイルを設ける場合、この部分に加熱コイルの熱損失による熱が篭る課題があるため、加熱コイル周辺を効率よく冷却する必要がある。このため、本実施の形態６では、本体１の内部に送風機である冷却ファン８を設け、冷却ファン８により送られる冷却風によって加熱コイルを冷却する構成としている。
【００６７】
ケース突出部２ａの内側には、上下方向に延びる風路形成板１１が設けられている。このような構成により、ケース突出部２ａの内側には、風路形成板１１を境にして上下に延びる２つの風路が形成される。また、風路形成板１１の高さは、ケース突出部２ａの頂部２ｂの下面には接しない高さであり、風路形成板１１の上端部とケース突出部２ａの頂部２ｂの下面との間には、冷却風の通過が可能な風路が形成される。このような構成により、ケース突出部２ａの内側と、風路形成板１１との間には、図９に示すように側面から見て逆Ｕ字型の風路が形成される。すなわち、ケース突出部２ａ内の加熱コイルの周囲に、冷却風の風路が形成されることとなる。
【００６８】
冷却ファン８は、本体１の底部に設けた給気口１ａから空気を吸い込み可能な位置に配置されている。本実施の形態６では、冷却ファン８から供給される冷却風路上に、加熱制御手段７を含む電気回路９を配置しており、これらを冷却ファン８からの冷却風によって冷却可能な構成としている。また、電気回路９と、加熱容器４を収容する容器ケース２は、奥行き方向或いは幅方向に並べて配置されており、この電気回路９と容器ケース２との間に、上下方向に延びる風路形成板１２が設けられている。そして、風路形成板１２の上端部において、電気回路９側の風路と容器ケース２側の風路は連通している。
【００６９】
このような構成において、冷却ファン８が動作すると、本体１の底部に設けられた給気口１ａから本体１内に空気が吸い込まれる。本体１内に吸い込まれた空気は、電気回路９の近傍を通過しながら電気回路９を冷却し、風路形成板１２の上端部から容器ケース２側の風路へと進入する。容器ケース２側の風路へ進入した冷却風は、底部加熱コイル３１の近傍を通過しながらこれを冷却し、さらに、ケース突出部２ａ内に形成された風路内へと進入し、ケース突出部２ａ内に設けられた加熱コイルの近傍を通過しながらこれを冷却し、その後、本体１の底部に設けられた排気口１ｂから本体外へと流出する。なお、冷却ファン８としては、ケース突出部２ａ内に設けられた加熱コイルを所定の温度に冷却するのに十分な風量風速が得られるように構成されたものを採用する。
【００７０】
以上のように本実施の形態６によれば、ケース突出部２ａ内に設けられた加熱コイルを冷却することができるので、実施の形態１〜５で示した炊飯時間短縮や加熱ムラ抑制の機能を、加熱コイルの発熱を抑制してより安全に実現することができる。
【００７１】
実施の形態７．
本実施の形態７では、実施の形態６で示した冷却構造の他の構成例を説明する。本実施の形態７では、実施の形態６との相違点を中心に説明する。
【００７２】
図１０は、実施の形態７に係る炊飯器の内部構成を側面から見た状態を示す図である。図１０（ａ）は炊飯器全体を示し、図１０（ｂ）は分離した状態の主要部を示している。実施の形態６にて説明したように、加熱コイルの発熱を抑制してより安全に炊飯時間短縮や加熱ムラ抑制の効果を得るためには、加熱コイルを効率よく冷却することが望ましい。
【００７３】
本実施の形態７では、加熱容器４の容器突出部４ａの頂部４ｄに開口部４ｇを設けるとともに、ケース突出部２ａの頂部２ｂにも、開口部４ｇに対応した位置に開口部２ｄが設けられている。開口部２ｄには、上方に向かって延びる管状（筒状）の接続部２ｅが設けられている。この接続部２ｅの外周には、開口部４ｇとの間で密閉性を保つための接続部パッキン２ｆが設けられている。接続部２ｅは、接続部パッキン２ｆが装着された状態で、容器突出部４ａの開口部４ｇ内に圧入可能である。
【００７４】
また、蓋１０の内部には、蒸気排出路５０に連通する蓋内冷却風路５３が形成されており、内蓋５には、この蓋内冷却風路５３に連通する連通孔５４が設けられている。連通孔５４は、内蓋５を閉めたときに開口部２ｄ及び開口部４ｇと一致する大きさ及び位置となるように形成されている。なお、図１０では、蓋内冷却風路５３と蒸気排出路５０とを一体の通路（空間）の如く図示しているが、これらの具体的な構成は図示のものに限定されず、蒸気排出路５０のいずれかの部分に蓋内冷却風路５３が連通する構成であればよい。
【００７５】
容器ケース２内に加熱容器４が収容されると、接続部パッキン２ｆが装着された接続部２ｅが、加熱容器４の開口部４ｇ内に挿入される。接続部パッキン２ｆにより、開口部４ｇとの間の気密性が確保される。そして、内蓋５が閉じられると、接続部２ｅが内蓋５に設けられた連通孔５４に挿入される。このような構成により、ケース突出部２ａの内側の風路は、開口部２ｄ、開口部４ｇ、及び内蓋５の連通孔５４を介して蓋内冷却風路５３と接続される。蓋内冷却風路５３は蒸気排出路５０と連通しているため、ケース突出部２ａ内の風路から蒸気排出路５０へ一連の風路が形成されることとなる。
【００７６】
また、本体１の内部には、前述の実施の形態６で示した風路形成板１１に代えて、風路形成部材１３が設けられている。本実施の形態７の風路形成部材１３は、逆円錐状の部材の上部及び下部を開口させた形状を有し、ケース突出部２ａの下部に配置されている。そして、本実施の形態７の冷却ファン８は、実施の形態６とは配置が異なり、風路形成部材１３の内部に設けられている。冷却ファン８は、風路形成部材１３の下部開口１３ａを給気側とし、上部開口１３ｂを排気側とするような位置関係で配置されている。
【００７７】
本体１の内部には、実施の形態６と同様にして風路形成板１２が設けられており、この風路形成板１２を境にして電気回路９側の風路と容器ケース２側の風路とが形成されている。また、本実施の形態７では、実施の形態６と同様の給気口１ａが設けられているが、実施の形態６と異なり、本体１の底面には排気口１ｂは設けられていない。
【００７８】
このような構成において、冷却ファン８が動作すると、冷却ファン８の給気側に連通する給気口１ａに吸引力が生じ、給気口１ａから本体１内に空気が吸い込まれる。本体１内に吸い込まれた空気は、電気回路９の近傍を通過しながら電気回路９を冷却し、風路形成板１２の上端部から容器ケース２側の風路へと進入する。容器ケース２側の風路へ進入した冷却風は、底部加熱コイル３１の近傍を通過しながらこれを冷却し、冷却ファン８に吸い込まれ、風路形成部材１３の上方のケース突出部２ａ内の風路へと進入する。ケース突出部２ａ内に進入した冷却風は、ケース突出部２ａ内に設けられた加熱コイルの近傍を通過しながらこれを冷却し、その後、開口部２ｄ、接続部２ｅを通って蓋内冷却風路５３内へと進み、さらに蒸気排出路５０内に進み、蒸気排出路５０内を流れる加熱容器４内から発生した蒸気と混合され、蒸気排出口５２から外部へと流出する。冷却ファン８は、ケース突出部２ａ内に設けられた加熱コイルを所定の温度に冷却するのに十分な風量風速が得られるように形成する。
【００７９】
本実施の形態７のような冷却構造としても、実施の形態６と同様にケース突出部２ａ内に設けられた加熱コイルを冷却することができるので、実施の形態１〜５で示した炊飯時間短縮や加熱ムラ抑制の機能を、加熱コイルの発熱を抑制してより安全に実現することができる。
【００８０】
さらに、本実施の形態７では、蒸気排出路５０と蓋内冷却風路５３とを接続し、炊飯中に発生し蒸気排出路５０内の流れる蒸気に、蓋内冷却風路５３内を流れる冷却風を混合して、蒸気排出口５２から排出するようにした。冷却風により、炊飯中に発生する蒸気の温度を低下させて排気することができるので、例えばユーザーが蒸気に触れた場合でも火傷しにくく、より安全性を高めることができる。特に、加熱速度を向上させて短時間で加熱を行う炊飯制御を行う場合には、短時間に多くの蒸気が発生するため、より顕著な効果を奏する。
【００８１】
実施の形態８．
本実施の形態８では、ケース突出部２ａ内に設けた加熱コイルによる加熱動作例を説明する。本実施の形態８は、実施の形態１〜７で説明したいずれかの構成と組み合わせて用いることができる。
【００８２】
図１１は、実施の形態８に係る炊飯器の加熱制御を説明する図である。図１１では、底部加熱コイル３１と、ケース突出部２ａ内に設けた内部加熱コイル３２による加熱動作に着目して示している。
図１１に示すように、一例として、底部加熱コイル３１は、加熱容器４の外周部近くに配置されている。図２にて例示したように、ケース突出部２ａ内に設けた内部加熱コイル３２により、米水混在層Ｒの上部にある水領域Ｗを効率よく加熱することができるが、本実施の形態８は、底部加熱コイル３１と内部加熱コイル３２への通電制御により、加熱容器４内の対流をさらに促すようにする。
【００８３】
具体的には、図１１（ａ）に示すように底部加熱コイル３１及び内部加熱コイル３２への通電と、図１１（ｂ）に示すように底部加熱コイル３１のみへの通電とを交互に繰り返すようにする。
図１１（ａ）は、底部加熱コイル３１及び内部加熱コイル３２に通電している状態を示している。このとき、加熱制御手段７は、底部サーミスタ７１及び側部サーミスタ７２の検出温度を取得し、底部サーミスタ７１の検出温度よりも側部サーミスタ７２の検出温度の方が高くなるように、底部加熱コイル３１及び内部加熱コイル３２の通電制御を行う。このようにすると、加熱容器４の外側面よりも内側面の温度が相対的に高くなるため、水は、容器内側面側から上昇し、容器外側面側に下降するような対流を形成する。
【００８４】
また、図１１（ｂ）は、底部加熱コイル３１にのみ通電している状態を示している。底部加熱コイル３１のみに通電することによって、加熱容器４の外側面側がより温度が高くなり、水は、加熱容器４の外側面から上昇し、加熱容器４の内側面側に下降するような対流を形成する。
【００８５】
したがって、図１１（ａ）と図１１（ｂ）の状態とを交互に繰り返すことにより、すなわち、内部加熱コイル３２に間欠的に通電することにより、加熱容器４内に対流を生じせしめることができる。このような加熱制御は、炊飯工程の予熱工程、昇温工程、及び沸騰維持工程のうち、加熱容器４内に自由水が存在する工程において、米と水とが混在する層の対流促進において顕著な効果がある。なお、図１１に示した通電制御は一例であり、内部加熱コイル３２の設置高さ、炊飯量、及び炊飯工程の各工程等の条件を考慮して、加熱容器４内に対流を生じせしめることができるように内部加熱コイル３２への通電制御を行うことができる。
【００８６】
図１２は、実施の形態８に係る炊飯器の加熱制御の他の例を説明する図である。図１２では、ケース突出部２ａ内に設けた加熱コイルにより内蓋５を加熱する場合の加熱動作例を示している。ここでは、例えば炊飯工程の後期である蒸らし工程や保温工程における加熱を想定して説明する。
【００８７】
図１２に示すように、例えば蒸らし工程や保温工程においては、上部加熱コイル３３と底部加熱コイル３１に通電し、内部加熱コイル３２への通電を停止する。上部加熱コイル３３に通電して内蓋５を加熱することにより、内蓋５に付着した結露を蒸発させることができるので、加熱容器４の上部の空間の湿度を上昇させることが可能となる。蒸らし工程や保温工程においては、加熱容器４内の水は飯に吸水されていて残存しておらず、特に空気と触れる飯の上面部は乾燥が進みやすいが、このような構成により加熱容器４内の飯の乾燥を抑制しておいしい飯を提供することができる。また、底部加熱コイル３１により加熱容器４の加熱を行う一方で内部加熱コイル３２への通電を停止するので、飯を保温しつつ、加熱過多となるのを抑制して飯の乾燥を抑えることができる。
【００８８】
なお、炊飯工程における加熱制御については、図１２に示した上部加熱コイル３３を設ける構成例においても、図１１で示したのと同様に、例えば、底部加熱コイル３１に連続して通電するとともに、内部加熱コイル３２に間欠的に通電することによって、加熱容器内に対流を生じせしめることができる。
【符号の説明】
【００８９】
１ 本体、１ａ 給気口、１ｂ 排気口、２ 容器ケース、２ａ ケース突出部、２ｂ 頂部、２ｃ 第二ケース突出部、２ｄ 開口部、２ｅ 接続部、２ｆ 接続部パッキン、４ 加熱容器、４ａ 容器突出部、４ｂ 周壁、４ｃ フランジ部、４ｄ 頂部、４ｅ 穴、４ｆ 第二容器突出部、４ｇ 開口部、５ 内蓋、６ 内蓋伝熱板、７ 加熱制御手段、８ 冷却ファン、９ 電気回路、１０ 蓋、１１ 風路形成板、１２ 風路形成板、１３ 風路形成部材、１３ａ 下部開口、１３ｂ 上部開口、２１ 突出部パッキン、３１ 底部加熱コイル、３２ 内部加熱コイル、３３ 上部加熱コイル、３４ 発熱軸、４０ 内側フランジ、４１ 最小米位置、４２ 最大水位目盛、４３ 最小水位目盛、４４ 最大米位置、５０ 蒸気排出路、５１ 蒸気回収口、５２ 蒸気排出口、５３ 蓋内冷却風路、５４ 連通孔、７１ 底部サーミスタ、７２ 側部サーミスタ、７３ 上部サーミスタ、７４ 内蓋サーミスタ、Ｂ 容器底部、Ｒ 米水混在層、Ｗ 水領域、ＩＳ 容器内側面、ＯＳ 容器外側面。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上方に膨出した容器突出部を略中央に有し、この容器突出部の周囲に収容部が形成された加熱容器と、
前記加熱容器の前記容器突出部の下面側に嵌合可能なケース突出部を有し、前記加熱容器を収容する容器ケースと、
前記容器ケースの外周部の底部に設けられ、前記加熱容器の底部を誘導加熱する底部加熱コイルと、
前記ケース突出部の内部に設けられ、前記容器突出部を誘導加熱する内部加熱コイルと、
前記加熱容器の上面開口を開閉自在に覆う内蓋とを備え、
前記内部加熱コイルは、最小炊飯量に相当する米を前記加熱容器に入れて略水平に均した際の上面位置よりも高い位置に設けられている
ことを特徴とする炊飯器。
【請求項２】
前記内部加熱コイルは、最大炊飯量に応じた水位以下の高さ位置に設けられている
ことを特徴とする請求項１記載の炊飯器。
【請求項３】
前記内部加熱コイルは、最小炊飯量に応じた水位以下の高さ位置に設けられている
ことを特徴とする請求項１記載の炊飯器。
【請求項４】
前記内部加熱コイルは、最大炊飯量に相当する米を前記加熱容器に入れて略水平に均した際の上面位置よりも高く、かつ、最大炊飯量に応じた水位以下の高さ位置に設けられている
ことを特徴とする請求項１記載の炊飯器。
【請求項５】
前記容器突出部は、前記内蓋が閉じられた際に、前記内蓋に接触する高さを有する
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の炊飯器。
【請求項６】
前記内蓋は、当該内蓋が閉じられた際に前記容器突出部と相対する位置に、当該内蓋の略全体を構成する材料よりも高い熱伝導性または熱容量を有する伝熱板を内蔵している
ことを特徴とする請求項５記載の炊飯器。
【請求項７】
前記内蓋の下側表面の、当該内蓋が閉じられた際に前記容器突出部と相対する位置に設けられ、当該内蓋の略全体を構成する材料よりも高い熱伝導性または熱容量を有する伝熱板を備え、
前記容器突出部は、前記内蓋が閉じられた際に、前記伝熱板に接触する高さを有する
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の炊飯器。
【請求項８】
前記内蓋の下側表面の、当該内蓋が閉じられた際に前記容器突出部と相対する位置に設けられ、当該内蓋の略全体を構成する材料よりも高い熱伝導性または熱容量を有する伝熱板と、
前記容器突出部の上部から上方へ膨出した第二容器突出部とを備え、
前記容器突出部の高さは、当該加熱容器の外周壁の上端縁よりも低く形成され、
前記第二容器突出部は、前記内蓋が閉じられた際に、前記伝熱板に接触する高さを有する
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の炊飯器。
【請求項９】
前記内蓋の内部または下側表面に、当該内蓋の略全体を構成する材料よりも高い熱伝導性または熱容量を有する伝熱板を備え、
前記内部加熱コイルにより前記伝熱板を誘導加熱する
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の炊飯器。
【請求項１０】
略水平に形成された前記容器突出部の上面を貫通する穴部が形成されており、
前記穴部には、前記内部加熱コイルから発生する磁場を透過する弾性体からなるシール部材を備えた
ことを特徴とする請求項９記載の炊飯器。
【請求項１１】
前記内蓋の内部または下側表面に設けられ、当該内蓋の略全体を構成する材料よりも高い熱伝導性または熱容量を有する伝熱板と、
前記ケース突出部の内部において前記内部加熱コイルよりも上方に設けられ、前記伝熱板を誘導加熱する上部加熱コイルとを備えた
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の炊飯器。
【請求項１２】
略水平に形成された前記容器突出部の上面を貫通する穴部が形成されており、
前記内蓋の内部または下側表面に設けられ、当該内蓋の略全体を構成する材料よりも高い熱伝導性または熱容量を有する伝熱板と、
前記ケース突出部の上部に設けられ、上方に向かって突出し前記穴部に挿入される第二ケース突出部と、
前記第二ケース突出部の内部に設けられ、前記伝熱板を誘導加熱する上部加熱コイルとを備えた
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の炊飯器。
【請求項１３】
前記容器突出部の高さは、当該加熱容器の外周壁の上端縁よりも低く形成され、
前記第二ケース突出部は、前記内蓋の近傍まで延びており、
前記容器突出部内に嵌合される前記ケース突出部と、前記第二ケース突出部とは、高さ方向に段差を有する
ことを特徴とする請求項１２記載の炊飯器。
【請求項１４】
前記容器突出部に形成された前記穴部と、前記第二ケース突出部との間にシール部材を備えた
ことを特徴とする請求項１２または請求項１３記載の炊飯器。
【請求項１５】
前記ケース突出部内に冷却風を送る送風機と、
前記ケース突出部内を横方向に仕切り、当該ケース突出部内に互いに連通する２本の風路を形成する風路形成板とを備え、
前記内部加熱コイルは、前記ケース突出部内の一方の風路へ流入した冷却風が他方の風路を通って流出する通風経路上に配置されている
ことを特徴とする請求項１〜請求項１４のいずれか一項に記載の炊飯器。
【請求項１６】
前記加熱容器内で発生した蒸気を外部へ導く蒸気排出路と、
前記ケース突出部内に、下方から上方へ向かって進む冷却風を送る送風機と、
前記ケース突出部内の上方空間と、前記蒸気排出路とを連通させる接続部とを備え、
前記内部加熱コイルは、前記ケース突出部内を流れる冷却風の通風経路上に配置されており、
前記ケース突出部内を流れる冷却風は、前記接続部を介して前記蒸気排出路に導かれ、当該蒸気排出路を流れる蒸気と混合されて外部へ排出される
ことを特徴とする請求項１〜請求項１５のいずれか一項に記載の炊飯器。
【請求項１７】
前記底部加熱コイルと、前記内部加熱コイルは、独立して電力制御される
ことを特徴とする請求項１〜請求項１６のいずれか一項に記載の炊飯器。
【請求項１８】
前記加熱容器の底部近傍の温度を検出する底部温度検出手段と、
前記容器突出部の側部近傍の温度を検出する側部温度検出手段と、
前記底部温度検出手段及び前記側部温度検出手段の検出値に基づいて、前記底部加熱コイル及び前記内部加熱コイルの通電制御を行う加熱制御手段とを備え、
炊飯工程のうち米に吸水されていない水が前記加熱容器内に残存している工程は、
前記側部温度検出手段により検出される温度の方が、前記底部温度検出手段により検出される温度よりも高くなるように、前記加熱制御手段が前記底部加熱コイル及び前記内部加熱コイルの通電を制御する工程を含む
ことを特徴とする請求項１〜請求項１７のいずれか一項に記載の炊飯器。
【請求項１】
上方に膨出した容器突出部を略中央に有し、この容器突出部の周囲に収容部が形成された加熱容器と、
前記加熱容器の前記容器突出部の下面側に嵌合可能なケース突出部を有し、前記加熱容器を収容する容器ケースと、
前記容器ケースの外周部の底部に設けられ、前記加熱容器の底部を誘導加熱する底部加熱コイルと、
前記ケース突出部の内部に設けられ、前記容器突出部を誘導加熱する内部加熱コイルと、
前記加熱容器の上面開口を開閉自在に覆う内蓋とを備え、
前記内部加熱コイルは、最小炊飯量に相当する米を前記加熱容器に入れて略水平に均した際の上面位置よりも高い位置に設けられている
ことを特徴とする炊飯器。
【請求項２】
前記内部加熱コイルは、最大炊飯量に応じた水位以下の高さ位置に設けられている
ことを特徴とする請求項１記載の炊飯器。
【請求項３】
前記内部加熱コイルは、最小炊飯量に応じた水位以下の高さ位置に設けられている
ことを特徴とする請求項１記載の炊飯器。
【請求項４】
前記内部加熱コイルは、最大炊飯量に相当する米を前記加熱容器に入れて略水平に均した際の上面位置よりも高く、かつ、最大炊飯量に応じた水位以下の高さ位置に設けられている
ことを特徴とする請求項１記載の炊飯器。
【請求項５】
前記容器突出部は、前記内蓋が閉じられた際に、前記内蓋に接触する高さを有する
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の炊飯器。
【請求項６】
前記内蓋は、当該内蓋が閉じられた際に前記容器突出部と相対する位置に、当該内蓋の略全体を構成する材料よりも高い熱伝導性または熱容量を有する伝熱板を内蔵している
ことを特徴とする請求項５記載の炊飯器。
【請求項７】
前記内蓋の下側表面の、当該内蓋が閉じられた際に前記容器突出部と相対する位置に設けられ、当該内蓋の略全体を構成する材料よりも高い熱伝導性または熱容量を有する伝熱板を備え、
前記容器突出部は、前記内蓋が閉じられた際に、前記伝熱板に接触する高さを有する
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の炊飯器。
【請求項８】
前記内蓋の下側表面の、当該内蓋が閉じられた際に前記容器突出部と相対する位置に設けられ、当該内蓋の略全体を構成する材料よりも高い熱伝導性または熱容量を有する伝熱板と、
前記容器突出部の上部から上方へ膨出した第二容器突出部とを備え、
前記容器突出部の高さは、当該加熱容器の外周壁の上端縁よりも低く形成され、
前記第二容器突出部は、前記内蓋が閉じられた際に、前記伝熱板に接触する高さを有する
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の炊飯器。
【請求項９】
前記内蓋の内部または下側表面に、当該内蓋の略全体を構成する材料よりも高い熱伝導性または熱容量を有する伝熱板を備え、
前記内部加熱コイルにより前記伝熱板を誘導加熱する
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の炊飯器。
【請求項１０】
略水平に形成された前記容器突出部の上面を貫通する穴部が形成されており、
前記穴部には、前記内部加熱コイルから発生する磁場を透過する弾性体からなるシール部材を備えた
ことを特徴とする請求項９記載の炊飯器。
【請求項１１】
前記内蓋の内部または下側表面に設けられ、当該内蓋の略全体を構成する材料よりも高い熱伝導性または熱容量を有する伝熱板と、
前記ケース突出部の内部において前記内部加熱コイルよりも上方に設けられ、前記伝熱板を誘導加熱する上部加熱コイルとを備えた
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の炊飯器。
【請求項１２】
略水平に形成された前記容器突出部の上面を貫通する穴部が形成されており、
前記内蓋の内部または下側表面に設けられ、当該内蓋の略全体を構成する材料よりも高い熱伝導性または熱容量を有する伝熱板と、
前記ケース突出部の上部に設けられ、上方に向かって突出し前記穴部に挿入される第二ケース突出部と、
前記第二ケース突出部の内部に設けられ、前記伝熱板を誘導加熱する上部加熱コイルとを備えた
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の炊飯器。
【請求項１３】
前記容器突出部の高さは、当該加熱容器の外周壁の上端縁よりも低く形成され、
前記第二ケース突出部は、前記内蓋の近傍まで延びており、
前記容器突出部内に嵌合される前記ケース突出部と、前記第二ケース突出部とは、高さ方向に段差を有する
ことを特徴とする請求項１２記載の炊飯器。
【請求項１４】
前記容器突出部に形成された前記穴部と、前記第二ケース突出部との間にシール部材を備えた
ことを特徴とする請求項１２または請求項１３記載の炊飯器。
【請求項１５】
前記ケース突出部内に冷却風を送る送風機と、
前記ケース突出部内を横方向に仕切り、当該ケース突出部内に互いに連通する２本の風路を形成する風路形成板とを備え、
前記内部加熱コイルは、前記ケース突出部内の一方の風路へ流入した冷却風が他方の風路を通って流出する通風経路上に配置されている
ことを特徴とする請求項１〜請求項１４のいずれか一項に記載の炊飯器。
【請求項１６】
前記加熱容器内で発生した蒸気を外部へ導く蒸気排出路と、
前記ケース突出部内に、下方から上方へ向かって進む冷却風を送る送風機と、
前記ケース突出部内の上方空間と、前記蒸気排出路とを連通させる接続部とを備え、
前記内部加熱コイルは、前記ケース突出部内を流れる冷却風の通風経路上に配置されており、
前記ケース突出部内を流れる冷却風は、前記接続部を介して前記蒸気排出路に導かれ、当該蒸気排出路を流れる蒸気と混合されて外部へ排出される
ことを特徴とする請求項１〜請求項１５のいずれか一項に記載の炊飯器。
【請求項１７】
前記底部加熱コイルと、前記内部加熱コイルは、独立して電力制御される
ことを特徴とする請求項１〜請求項１６のいずれか一項に記載の炊飯器。
【請求項１８】
前記加熱容器の底部近傍の温度を検出する底部温度検出手段と、
前記容器突出部の側部近傍の温度を検出する側部温度検出手段と、
前記底部温度検出手段及び前記側部温度検出手段の検出値に基づいて、前記底部加熱コイル及び前記内部加熱コイルの通電制御を行う加熱制御手段とを備え、
炊飯工程のうち米に吸水されていない水が前記加熱容器内に残存している工程は、
前記側部温度検出手段により検出される温度の方が、前記底部温度検出手段により検出される温度よりも高くなるように、前記加熱制御手段が前記底部加熱コイル及び前記内部加熱コイルの通電を制御する工程を含む
ことを特徴とする請求項１〜請求項１７のいずれか一項に記載の炊飯器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−９０８４１（Ｐ２０１３−９０８４１Ａ）
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３５２６６（Ｐ２０１１−２３５２６６）
【出願日】平成２３年１０月２６日（２０１１．１０．２６）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【出願人】（０００１７６８６６）三菱電機ホーム機器株式会社 (1,201)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２６日（２０１１．１０．２６）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【出願人】（０００１７６８６６）三菱電機ホーム機器株式会社 (1,201)
【Ｆターム（参考）】
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