JP4036187B2 - 炊飯器 - Google Patents

Description

本発明は蒸気を利用した炊飯器に関するものである。

従来、一般的な家庭用の炊飯器においては、鍋内の飯と水を加熱するために鍋底部に配置した鍋加熱手段による加熱が主であり、蓋内の加熱手段による加熱は鍋内の飯、水の上方の空間を介するため、補助的な加熱であった。結果として、鍋内上層の飯は加熱量が不足し、また、鍋内の飯、水を均一に加熱をすることができなかった。

また、本来炊飯においては、鍋内の水がほぼ無くなり、飯の流動性がなくなった炊飯の最終工程である蒸らし工程において、それまでの加熱を継続し、米澱粉の糊化を完成させることが、美味なる飯を炊くために必須である。しかしながら、この工程で加熱を継続すると、鍋底付近の飯が焦げてしまうために、加熱を弱めることが多かった。

これを解決し、加熱を弱めることに伴う飯の糊化不足を防止し、炊飯性能を向上させるための手段としては、蓋に高熱源である誘導加熱コイルを設けて鍋開口部の上方から飯を加熱するような炊飯器があった（例えば、特許文献１、特許文献２）。

図１５に、特許文献１の構成を示す。図１５において、５１は本体ケースで下面には支持脚５２を有する底板５３が固着されている。５４は耐熱性を有するプラスチックスによって構成された保護枠で、上部周縁部に設けられたつば部５５が本体ケース５１の上面に固着されている。５６は保護枠５４の下底部に装着された底面加熱用誘導コイル、５７は保護枠５４の下方側部に設置された側面加熱用誘導コイルで、保護枠５４に収容された磁性金属層をもった鍋５８を前記底面加熱用誘導コイル５６とによって加熱し、鍋５８内の米と水との内容物を加熱調理するものである。５９は保護枠５４の底面の中心に設けられた貫通孔に装着された温度センサ、６０はつまみ６１を有する蓋で、保護枠５４の上端部のつば部５５上に着脱自在に載置されており、耐熱性を有するプラスチックスによって構成された内カバー６２は断熱材６３を介して固着している。６４は内カバー６２にピン７０によって着脱自在に装着された内蓋で、その周縁部は鍋５８のつば部に載置し、鍋５８を覆蓋するものである。６５は保護枠５４のつば部５５の内面に設置された本体側上部誘導コイルで本体ケース５１内の電源部（図示しない）に接続されている。

６６は本体側上部誘導コイル６５によって励磁される蓋側誘導コイルで、蓋６０内の本体側誘導コイル６５に対向する部分に装着されている。この蓋側誘導コイル６６に励起された電流が誘導コイル６９に流れ、誘導コイル６９の磁束により磁性金属板で形成された加熱板６７が誘導加熱され、鍋５８内の上部よりの炊飯加熱または保温加熱ができるものである。

特許文献２についても、その基本構成は特許文献１と同様であるので、ここでは詳細な説明は省略する。

しかしながら、上記従来の構成では、鍋内上層の飯が、誘導コイルの動作による加熱板の対流伝熱（熱伝達）や放射伝熱によって、直接加熱されることになるため、蒸らし工程においては、飯の水分が蒸発して乾燥するという現象が生じる。すなわち、鍋内の飯全体が十分な炊飯性能を確保できる温度まで鍋上方から加熱を継続すると、鍋内上層の飯は乾燥して逆に食味が落ちてしまう。このため、結局は、十分な加熱が行えず、鍋内全体の飯において、食味は完全なものではなかった。

また、飯の糊化を促進し、炊飯性能を高めるためには、炊飯量が多いほど加熱量を多くしなければならない。ところが、炊飯量が多くなるほど上層の飯は加熱板に接近し、飯が乾燥しやすくなるので、加熱を弱めなければならないという矛盾を生じるという課題を有していた。

そこで、特許文献３に示すような、鍋と、鍋を加熱する鍋加熱手段と、鍋の開口部を覆う蓋に加えて、蒸気発生手段と、蒸気加熱手段を備えた炊飯器が開示されている。これによって、大気圧における水の沸点（１００℃）以上の蒸気を飯に供給する。以下では、特に限定しない限り、このような１００℃以上の蒸気を、高温蒸気と呼ぶ。

高温蒸気は１００℃より低い温度の飯に付着すると凝縮し、熱を発生して、飯を加熱する。すなわち、米澱粉の糊化を進行させるのに必要な熱エネルギーを鍋加熱手段と高温蒸気により飯に供給し、糊化を促進するものである。また、高温蒸気は１００℃より低温の飯には表面で凝縮して水分となり大きな熱エネルギーを与えるが、１００℃以上の飯には与える熱エネルギーが小さいので、飯の乾燥には至らない。
特許第２９８８０５０号公報 特許第２８１２０８６号公報 特開２００３−１４４３０８号公報

しかしながら、前記従来の構成（特許文献３）では、蒸気発生手段として、専用の水タンクと水タンク加熱手段を有しているため、炊飯器全体として大きくなり、設置場所が限定される。しかも、水タンクおよび関連部品を毎日洗浄するなど、お手入れの部品点数が増えて、後片付けに時間がかかる。すなわち、従来に比べ手間をかけることになり、使い勝手としては低下する。

また、蒸気発生のための水タンク加熱手段はもちろん、蒸気加熱のためのものとして、例えば、蒸気を鍋に投入する蒸気通路を高温にする加熱手段を必要とするので、加熱手段が余分に必要となり、それぞれの加熱手段の温度過昇を防止する保安装置までを含めると、部品点数も多く、製造コストが高価になるという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、設置性や使い勝手を低下せずに、炊飯性能を向上した炊飯器を提供することを目的とするものである。

前記従来の課題を解決するために、本発明の炊飯器は、鍋と、前記鍋を加熱する鍋加熱手段と、前記鍋の開口部を覆う蓋と、前記鍋の内部を上方から加熱する蓋加熱板と、前記蓋加熱板を加熱する蓋加熱手段と、前記鍋内の蒸気を排出する蒸気筒と、前記蓋加熱板に設けられ予め供給された水を加熱するとともに前記水から蒸気を生成する蒸気発生部と、前記蓋加熱板に設けられ前記蒸気発生部が生成した蒸気を前記鍋に投入する蒸気投入口と、水を貯溜する貯水容器と、前記貯水容器から蒸気発生部への給水を制御する給水制御手段とを備え、前記蓋加熱手段は誘導加熱により、蓋加熱板または蒸気発生部を加熱するとともに、前記蒸気発生部から前記蒸気投入口に至る蒸気通路を１００℃より高温に保持する温度制御手段を設けたものである。

これによって、蓋加熱板に供給された水を蓋加熱手段で加熱して蒸発させ、蓋加熱手段により蒸気の温度を低下させずに、あるいはさらに加熱した高温蒸気を鍋の内部に供給する。特に、１００℃以上の高温蒸気であれば、１００℃より低い温度の飯に付着すると凝縮し、熱を発生して、飯を加熱する。すなわち、米澱粉の糊化を進行させるのに必要な熱エネルギーを鍋加熱手段と高温蒸気により飯に供給し、糊化を促進するものである。

また、高温蒸気は１００℃より低温の飯には大きな熱エネルギーを与えるが、表面で凝縮して水分となり、１００℃以上の飯には与える熱エネルギーが小さいので、飯の乾燥には至らない。

また、蒸気は蓋加熱板の蒸気発生部で蓋加熱手段により生成されるので、炊飯器全体の大きさ、特に設置面積が従来と同程度であり、設置性が低下しない。また、使い勝手が維持できる。部品点数も、ほとんど増やさずに、安価に製造できる。

本発明の炊飯器は、機器の設置性、使い勝手、価格を維持しつつ、飯の乾燥を伴わずに飯の糊化を促進することで、炊飯性能を向上することができる。

第１の発明は鍋と、前記鍋を加熱する鍋加熱手段と、前記鍋の開口部を覆う蓋と、前記鍋の内部を上方から加熱する蓋加熱板と、前記蓋加熱板を加熱する蓋加熱手段と、前記鍋内の蒸気を排出する蒸気筒と、前記蓋加熱板に設けられ予め供給された水を加熱するとともに前記水から蒸気を生成する蒸気発生部と、前記蓋加熱板に設けられ前記蒸気発生部が生成した蒸気を前記鍋に投入する蒸気投入口と、水を貯溜する貯水容器と、前記貯水容器から蒸気発生部への給水を制御する給水制御手段とを備え、前記蓋加熱手段は誘導加熱により、蓋加熱板または蒸気発生部を加熱するとともに、前記蒸気発生部から前記蒸気投入口に至る蒸気通路を１００℃より高温に保持する温度制御手段を設けたことにより、蓋加熱手段により蓋加熱板が高温になり、蓋加熱板に供給された水は加熱され、蒸発する。蒸気は蓋加熱板の上面を移動して、徐々に高温度になり、蒸気投入口から鍋に投入され、鍋内の飯に熱エネルギーを与える。蒸気の熱エネルギーで飯の乾燥を伴わずに飯の糊化を促進することで、炊飯性能が向上する。

さらに、蒸気発生部において、水を貯溜する貯水容器と、前記貯水容器から蒸気発生部への給水を制御する給水制御手段とを設けたことにより、蒸気発生部への給水のタイミングと給水量を確保することができて、所定の高温蒸気の温度および蒸気量を得て、炊飯性能を安定することができる。

さらに、蓋加熱手段を、誘導加熱により、蓋加熱板または蒸気発生部を加熱することで、蓋加熱板または蒸気発生部を着脱自在な構成であり、簡単にお手入れができる。また、蒸気の温度を制御することで、炊飯性能が向上する。また、単一の加熱手段で蒸気発生部も蓋加熱板も加熱できることはもちろん、誘導加熱方式であるので、蓋加熱板と誘導加熱のための蓋加熱コイルと蓋加熱板の距離を変化させることで、例えば、蓋加熱板に凹凸を設けることで、蓋加熱板の部位ごとの加熱量すなわち温度を制御することができ、投入する蒸気の効果を炊飯性能において最大限に発揮することができる。

さらに、蓋加熱手段は、蓋加熱板の蒸気発生部から蒸気投入口に至る蒸気通路を１００℃以上に制御する温度制御手段を設けたことで、鍋内に投入される蒸気の温度を１００℃以上に維持することができて、蒸気は高温蒸気として１００℃より低温の飯に熱エネルギーを与え、炊飯性能が安定する。

第２の発明は、特に、第１の発明の鍋加熱手段に加えて、鍋の側面を加熱する鍋側面加熱手段を設けたことで、蓋加熱手段と鍋側面加熱手段の両者の併用により鍋の上部空間が高温度に維持されて、高温蒸気の温度が保持されて、飯に高温エネルギーを供給することができる。すなわち、鍋に投入された蒸気の温度を維持し、鍋内の飯の上部空間において、さらに高温蒸気を生成し、大きな熱エネルギーが飯に供給されて、炊飯性能が向上する。

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。

（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断面図を示すものである。

図１において、炊飯器１は着脱自在に鍋２を収納するため、有底筒状の鍋収納部を有す。鍋収納部の底部には、鍋加熱手段３として鍋２を誘導加熱する鍋加熱コイルが設けられ、底温度センサー４が鍋２の底面と当接するよう構成されている。鍋側面加熱手段５として、鍋２の側面を誘導加熱する鍋側面加熱コイルが多段に設けられている。制御手段６は炊飯器１の動作を制御する。

また、炊飯器１の後部のヒンジ部に設けたヒンジ軸（図示は省略）にて軸支され、鍋２の上部を開閉する蓋７を備えている。蓋７には蓋加熱板８が設けてあり、蓋加熱手段９として蓋加熱板８を誘導加熱する蓋加熱コイルが設けられている。蓋加熱板８は鍋２内部の蒸気を排出する蓋加熱板蒸気口１０を有しており、蓋７の天面には蒸気を機外に排出する蓋蒸気口１１が設けられ、鍋２の内部は機外と連通し、大気圧となっている。蒸気口パッキン１２は、蓋加熱板８と蓋７に挟持されており、鍋パッキン１３は、蓋７の閉時に蓋加熱板８と鍋２の上縁外周部にあるフランジ部の間で挟持されている。

また、供給された水を蓋加熱手段９により加熱し、蒸気を生成する蒸気発生部８ａが蓋加熱板８に設けられている。蒸気発生部８ａは蓋加熱板８から段押しされた凸部であり、水がそのままで蒸気投入口８ｂから滴下しない構造である。蓋加熱板８には発生した蒸気を鍋２に投入する蒸気投入口８ｂがあり、蓋７と蓋加熱板８との間には蒸気を保持する蒸気パッキン８ｃが設けられている。

また、図３に示すように、蒸気を生成する水を収納する貯水容器１４と、貯水容器１４の上部を開閉する貯水容器蓋１４ａとが、蓋加熱板８、特に蒸気発生部８ａの上方に配置されている。

実施の形態１の貯水容器１４は蓋７と一体に形成されており、図１および図５のように蓋７を閉じた状態で、貯水容器蓋１４ａを取り外すことで、水を収納することができる。この時に、図２および図６のように、蓋７を鉛直方向に回転し、蓋７を開放した場合も、貯水容器蓋１４ａおよび開閉弁１５と貯水容器１４とのシールによって、水は貯水容器１４の内部にあって、外部に漏れ出すことはない。

もちろん、炊飯の各工程の途中で、蒸気発生部８ａにすでに滴下した水があった場合に蓋７を開放した場合も、水は蒸気発生部８ａから蓋７のヒンジ方向に移動するものの、蒸気パッキン８ｃでシールされて、蓋加熱板８の上面から流出することはない。

また、図３に示すような貯水容器１４の下部に設けた開閉弁１５を開閉することで、貯水容器１４の水が蒸気発生部８ａに滴下する。この開閉弁１５を上下に移動させる弁開閉機構は、電動機、ソレノイド等により形成されるものであるが、一般的なよく知られた技術でもあり、図示は省略する。

なお、開閉弁１５の動作の時間と回数を制御すれば、蒸気発生部８ａへの滴下する水量を制御できるので、これを給水制御手段ともいう。なおまた、開閉弁１５は貯水容器１４の外側に設けているが、バネを外側にして、開閉弁１５を内側に配置してもよく、構成はこれに限定するものでもない。

また、図４に示すように、蒸気発生部８ａで発生した蒸気は、水から蒸気への体積膨張により、蓋加熱板８の表面を蒸気投入口８ｂへと移動し、鍋２の内部へと投入される。蓋加熱板８は蓋加熱手段９により全体が所定の高温度に維持されており、特に蒸気の通過部分を高温度にすることで、蒸気温度を１００℃に維持し、さらに１００℃以上の高温蒸気を生成することができる。

なお、蓋加熱板８は金属材料で形成されているが、多層金属板であっても、また部分的に厚肉であってもよく、蒸気の通過部分の熱容量を大きくする構成であれば、蒸気の加熱効果があり、これに限定するものでもない。

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。

第１に、上記構成における動作を、機器の使用法と蒸気の発生という点から説明する。

炊飯を行う米とその米量に対応する水を鍋２に入れ、炊飯器１に収納する。また、貯水容器１４に所定量の水を給水する。さらに、操作部１ａの炊飯開始スイッチ（図示せず）を使用者が操作すると、制御手段６が炊飯開始スイッチからよりの入力を受け、炊飯工程を実行する。

炊飯工程において、底温度センサー４は鍋２の底面の温度を検知し、制御手段６へと信号を送る。底センサー４よりの信号に基づき、制御手段６は浸水、炊き上げ、蒸らしの各工程に大分された炊飯工程のそれぞれにおいて、鍋２の内部の水と米の状態が適正値として設定された温度や所定時間に維持されるよう、鍋加熱手段３、鍋側面加熱手段５、蓋加熱手段９のそれぞれの加熱コイルへの通電量を制御する。

すなわち、鍋加熱手段３と鍋側面加熱手段５は制御手段６より供給される電流で誘導加熱により鍋２の底と側面を発熱させる。同様に、蓋加熱手段９も制御手段６より供給される電流で誘導加熱により蓋加熱板８を発熱させる。

また、蒸気発生部８ａには、制御手段６の指令により給水制御手段として開閉弁１５を開閉させ、所定量の水が滴下する。蓋加熱手段９は誘導加熱により蓋加熱板８を加熱し、蒸気発生部８ａの水を沸騰させ、蒸気を発生させる。

発生した蒸気は蓋加熱板８の表面を移動しながら、徐々に加熱されて、蒸気投入口８ｂより高温蒸気として鍋２に投入される。したがって、制御手段６にて開閉弁１５の動作、開閉時間および開閉回数を制御することにより、適正な滴下水量を維持し、安定して高温蒸気を発生できる。

なお、実施の形態１では蓋加熱板８が発熱する構成で蒸気を加熱しているが、蒸気発生部８ａから蒸気投入口８ｂに連通する空間において、蓋加熱板８に加えて、他の熱源を配置することで、高温蒸気とする構造であっても良い。

第２に、各工程での炊飯器１の動作を説明する。

まず、浸水工程では米の糊化が開始しない温度まで米と水の温度が上昇するように鍋加熱手段３である鍋加熱コイルおよび鍋側面加熱手段５である鍋側面加熱コイルに通電し、鍋２の底面および側面を発熱させる。加えて、蒸気発生部８ａにおいて蒸気を発生させ、蒸気投入口８ｂより投入することで、鍋２の上部空間２ａにも熱を加える。以下では、鍋２において、米と水、あるいはご飯と蓋加熱板８の間の空間を鍋２の上部空間２ａと呼ぶ。

浸水工程において、鍋２の米全体を目的の温度で均一に維持し、鍋２の米の吸水条件を均一に保つことがおいしいごはんを炊くために必要だが、本実施例では鍋２の底面および側面と鍋２の上部空間２ａの両面から米と水を加熱するので、従来の鍋加熱手段３および鍋側面加熱手段５のみの加熱より短時間でかつ均一に鍋２全体の温度が上昇させることができる。また鍋２の上部空間２ａに蒸気を直接投入することにより、蓋加熱手段９にて蓋加熱板８を加熱するよりも、短時間で効率的に鍋２全体の米と水の温度を上昇させることができる。

次に、炊き上げ工程では、鍋加熱コイル４で鍋２の底面を発熱させるとともに、蓋加熱手段９である蓋加熱コイルで蓋加熱板８を発熱させ、鍋２全体を包み込むように加熱する。同時に、蒸気発生部８ａを加熱し、発生した蒸気をさらに加熱した高温蒸気を鍋２の内部空間２ｂに送り込む。鍋２の水は従来に比べてより短時間で沸点に到達することが可能となる。

また、鍋２の上部空間２ａに送り込まれた高温蒸気で鍋２全体を均一に温度上昇させることができる。このことで炊飯量の多少にかかわらず、すなわち蓋加熱板８と飯の上面との距離に関係なく、鍋２全体の飯をすばやく均一に加熱し、むらなく米澱粉の糊化を促進する。

最後に、むらし工程では鍋加熱手段３が鍋２の底面の飯が乾燥したり焦げたりしない程度に鍋２の底面を発熱させると共に、鍋側面加熱手段５により、適宜、鍋２の側面を加熱する。蓋加熱手段９は蓋加熱板８に露が着かない程度に、蓋加熱板８を発熱させる。また、蒸気発生部８ａにて生成した蒸気が通過する部分は１００℃より高温度で、飯を加熱し過ぎない温度に加熱される。

図７には蓋加熱板８の温度が、蒸らし工程において、約１４０℃に維持される状況を示す。もちろん、蒸気投入量、炊飯量および狙いとする炊き上がり、言い換えると食感等々の違いにより、適正な温度は変化することはいうまでもない。

すなわち、蒸気発生部８ａにて生成され、さらに加熱された高温蒸気が、蒸気投入口８ｂより鍋２の上部空間２ａに送り込まれる。むらし工程においては、飯が芯まで糊化するように、飯が乾燥したりこげたりしない温度で、且つ鍋２全体すなわち飯を高温の状態に保つことが重要である。

実施の形態１によれば、鍋２の上部空間２ａに高温蒸気を供給することにより、高温蒸気が１００℃以下の飯に付着して凝縮し、飯に熱を加えて、温度を高め、糊化を促進する。同時に、表面には凝縮した水分が付着する。また高温蒸気と飯の温度差は大きくて５０〜６０℃以下であり、高温蒸気の流速も小さく、投入時間も短いので、飯粒表面の余分な水分を乾燥する程度で、飯は乾燥しない。すなわち、飯を乾燥させずに、米澱粉の糊化を進行させる熱エネルギーを供給し、飯の糊化を促進し、炊飯性能を向上させる。

さらに、作用について補足して説明する。

蒸気発生部８ａは蓋７に配置することで、炊き上げ工程において鍋２および加熱された飯からの放熱を受けるので、以後の工程で蒸気発生部８ａで蒸気を発生するときには、蒸気発生部８ａの水はあらかじめ予熱された状態となっている。各工程において、蓋加熱手段９により蒸気発生部８ａを加熱すれば、短時間で蒸気および高温蒸気を得ることができる。炊飯に必要な熱エネルギーを所定のタイミングで投入できるので、応答性がよく、この点から省エネにもなる。

また、実施の形態１では、全工程で高温蒸気を投入しているが、鍋加熱手段、鍋側面加熱手段、蓋加熱手段の運転方法により、米の種類、劣化度合い、炊き上げる飯の硬さの好みなどの違いにより、一部の工程でのみ投入しても、炊飯性能が向上するものである。また、この場合は蒸気発生のための使用水量も少なくなり、貯水容器１４の大きさが小型化でき、炊飯器１の全体の大きさもコンパクトなものとなる。

また、実施の形態１では、浸水工程で米と水を加熱しているが、予め常温の水に約３０分間から６０分間程度浸水してから炊飯する場合に、この浸水工程を省略したり、低温度にしたり、あるいは時間を短縮してもよいことは言うまでもなく、このような運転方法を制御手段６が備えていることも一般的であるので、詳細な説明を省略した。

なお、鍋側面加熱手段５は上下方向に多段であることで、炊飯量に応じて、鍋２の上部空間２ａを側面から加熱することができる。もちろん、単一の加熱コイルであってもよいものである。

（実施の形態２）
図８は、本発明の第２の実施の形態の炊飯器の断面図である。

給水制御手段は、貯水容器１６の水を蒸気発生部８ａへと移送する加圧手段として、空気と押し込むエアーポンプ１８が設けられている。その他の構成は実施の形態１と同じであるので、説明を省略する。

エアーポンプ１８の動作、作用を中心に説明する。

図８、図９および図１０に示すように、貯水容器蓋１７を取り外して貯水容器１６に水を収納し、貯水容器蓋１７を取付けることで、貯水容器１６の水を蒸気発生部８ａへと移送する給水経路１９が形成される。エアーポンプ１８を動作することで、貯水容器１６の水が、加圧されて押し出され、給水経路１９から蒸気発生部８ａへと供給される。

炊飯の各工程において、制御手段６が加圧手段であるエアーポンプ１８を作動させることで、水は空気圧で押し出され、蒸気発生部８ａに移送される。蓋加熱手段９により蓋加熱板８を加熱すると、蒸気発生部８ａの水の温度が上昇し、１００℃にて蒸気が生成される。なお、炊飯工程によっては、予め蓋加熱手段９で蓋加熱板８を加熱した後に、給水してもよいものである。

蒸気はさらに蓋加熱板８により加熱されながら、蒸気投入口８ｂより鍋２の上部空間２ａに高温蒸気として投入される。高温蒸気は貯水容器１６および給水経路１９側が閉じられた空間であるから、水から蒸気への体積膨張により、鍋２の上部空間２ａおよび飯の隅々まで浸透し、飯に均一に高温エネルギーを供給し、炊飯性能が向上する。また、鍋２の上部空間２ａに滞留する比較的低温度の蒸気は蓋加熱板蒸気口１０および蓋蒸気口１１より排出される。

制御手段６により、加圧手段であるエアーポンプ１８の動作を制御することで、蒸気発生部８ａに必要な水量を適切なタイミングで供給することができるので、これらは給水制御手段とも呼べる。

なお、炊飯工程における鍋２内の蒸気および蓋加熱板８から貯水容器１６への熱伝導による加熱により、その水を予め炊飯工程中に加熱することもできる。高温蒸気をより短時間で生成し、所定のタイミングで鍋２の上部空間２ａに投入することができ、炊飯性能の向上が安定して行える。

なお、給水制御手段としては、実施の形態２のように空気圧による加圧手段に限らず、水そのものを加圧して供給するポンプであってもよいことは言うまでもない。

なお、上述のエアーポンプ１８やポンプに限定するものでもなく、蒸気発生部８ａで生成した蒸気が鍋２の内部に圧送されて、隈なく供給され、飯に熱エネルギーを与えることなく機外に排出されない蒸気の投入方向と配置とした構造であればよいものである。

なお、貯水容器１６を誘導加熱ができる材料、金属材料や複合材料で形成し、蓋加熱手段９で貯水容器１６と蓋加熱板８と蒸気発生部８ａを加熱することもできることも言うまでもない。

（実施の形態３）
図１１は、本発明の第３の実施の形態の炊飯器の断面図である。

貯水容器１４は、炊飯工程において鍋２内で発生する蒸気の排出を制御する蒸気筒２０と一体に設けられている。また、蒸気筒２０からの蒸気の排出を制御する蒸気筒弁２１と、蒸気投入口８ｂを開閉する蒸気弁２３とを備えている。その他の構成は実施の形態１と同じであるので、説明を省略する。

まず、蒸気筒２０と貯水容器１４の一体化による動作、作用を中心に説明する。

使用者は炊飯運転の前に、蒸気筒ハンドル２０ａをつかみ、蒸気筒２０を蓋７より取り外し、貯水容器１４の貯水容器蓋１４ａを取り外して、水を収納する（図１２参照）。もちろん、蒸気筒２０を蓋７に取付けた状態で、貯水容器蓋１４ａを開放して、水を収納することもできる。

また、炊飯運転および保温が終了した後に、使用者は蒸気筒２０を取り外すことで、貯水容器１４も同時に取り外せるので、部品の洗浄やお手入れという後片付けの手間は従来の炊飯器と同様であり、炊飯開始時に水の有無を確認するという点を除いて、従来の炊飯器とほとんど使い勝手に差がない。

もちろん、貯水容器１４への水の入れ忘れについても、適宜、温度検知手段を配置することで、蓋加熱板８や蒸気発生部８ａの検知温度およびその上昇速度などにより、制御手段６が水の無いことを検知し、適切な炊飯プログラムに運転方法を変更することができることは言うまでもない。

次に、蒸気筒弁２１と蒸気弁２３の動作、作用を説明する。

蒸気筒弁２１を開閉することにより、炊飯の炊き上げ工程に限らず、蒸らし工程で、鍋２あるいは蒸気発生部８ａで生成された蒸気による鍋２内の蒸気圧力および蒸気温度を制御して、いろいろな食感の飯に炊き上げることができる。

蒸気弁２３を開閉することで、蒸気発生部８ａで生成された蒸気を蓋加熱板８の上部空間で高温度に保持し、蒸気の鍋２への投入タイミング、蒸気温度を制御することができ、鍋２に投入する蒸気の使用量が少なくなる。炊飯性能を向上すると同時に、蒸気発生部８ａで蒸気を生成し、高温蒸気にするための電力量を低減することで、省エネが図れる。

なお、蒸気筒弁２１や蒸気弁２３の弁開閉機構については、温度に応じて伸縮する形状記憶合金に限らず、これらの弁体を上下に移動させる電動機、ソレノイド等により形成することができるものであるが、一般的なよく知られた技術でもあり、図示を省略する。

なお、蒸気筒弁２１や蒸気弁２３の動作の時間と回数を制御すれば、蒸気発生部８ａで生成した蒸気の加熱条件や、鍋２への蒸気の投入量および排出量を制御でき、様々な食味を実現し、炊飯性能が向上する。

（実施の形態４）
図１３は、本発明の第４の実施の形態の炊飯器の蒸気筒３３を示す断面図である。

蒸気筒３３と貯水容器３４とは一体に形成されておいて、蒸気筒ハンドル３３ａにより蒸気筒３３の全体を蓋７より取り外すことができる。

貯水容器３４は滴下する水量を制御する開閉弁３５とこれを支持する開閉弁支持板３５ａとを備え、上部を貯水容器蓋３６にて開閉できる。また、貯水容器３４の外側には蓋加熱板蒸気口１０に連通した蒸気通路３７を配置し、その蒸気通路３７において貯水容器３４に蒸気から熱伝達する受熱板３８が設けられている。その他の構成は実施の形態１と同じであるので、説明を省略する。

蒸気筒３３および貯水容器３４の作用を中心に説明する。

炊飯工程において、鍋２にて発生した蒸気は蓋加熱板蒸気口１０から排出されて、蒸気通路３７を移動しながら、受熱板３８にて放熱しながら、機外に排出される。貯水容器３４の水はこの熱にて加熱される。したがって、蒸らし工程において、蒸気発生部８ａに供給される水は予め加熱されたものであり、水は短時間で高温になり、蒸発するので、鍋には、より適切なタイミングで所定の高温蒸気を投入することができて、炊飯性能が向上する。

また、予め熱せられた水であるので、蒸気発生部８ａでは短時間で、少ない加熱量で蒸気を生成し始めるので、蓋加熱板８の温度を過剰な高温度にする必要がない。この点からも飯を乾燥させることがない。

また、本実施の形態において、受熱板３８はリング状、スクリュー形状およびそれらの組み合わせ等々により、鍋２で発生した蒸気が蒸気通路３７を通過するときの、放熱効果すなわち熱交換性能を高めることも可能であるが、一般的に放熱フィンとして公知の技術でもあり、さらなる詳細な説明は省略する。

（実施の形態５）
図１４は、本発明の第５の実施の形態の炊飯器を示す断面図である。

蒸気投入口４０を蓋７より着脱自在の蒸気筒４１に配置した点で、上記の実施の形態と異なるものであり、この点を中心に説明する。その他の構成は実施の形態１と同じであるので、説明を省略する。

蒸気投入口４０は、蒸気筒４１の蒸気排出経路および蓋加熱板８の蓋加熱板蒸気口１０に連通すべく配置されている。また、蒸気筒４１には蒸気の排出を制御する蒸気筒弁４２と、蒸気筒弁４２の位置を制御する蒸気筒弁バネ４３が設けられている。

炊飯工程における蒸気投入口４０から投入される蒸気の作用を説明する。

炊飯の炊き上げ工程において、蒸気筒４１には、炊飯水や蒸気が入りこみ、蒸気筒弁４２の開閉によりそれぞれ適量が保持される。蒸らし工程になると、蓋加熱板８の蒸気発生部８ａで蒸気を生成し、炊飯の各工程で蒸気筒４１の内部に付着した炊飯水および飯のうまみを蒸気で鍋２に戻すことができて、炊飯性能が向上する。また、蒸気筒４１のお手入れも簡単になる。

なお、蒸気筒４１と貯水容器４１ａとは一体に形成されておいて、蒸気筒ハンドル（図示は省略）により全体を蓋７より取り外すことができる。

なお、上記の実施の形態において、蒸気発生部８ａは略平板状の蓋加熱板８にほぼ同一面あるいはわずかな段差を付けて設けられているが、蓋加熱板８の一部を凸状にして形成してもよい。このことで、蓋加熱手段９と蒸気発生部８ａとの距離を小さくすることで加熱効率が向上し、より短時間で、より少ない加熱量および電力量で、蒸気発生部８ａを高温度にし、水の蒸発を促進することができる。

なお、上記の実施の形態において、蒸気発生部８ａは蓋加熱板８の一部を凹状にして形成してもよい。このことで、貯水容器１４から滴下した水が１ヶ所に集中し、いかなる蓋加熱手段９に限らず、蓋加熱板８の蒸気発生部８ａを集中して加熱することで、水の蒸発を効率的に実行できる。滴下水量に応じて、短時間で蒸気を生成できるので、炊飯工程に限らず、保温での再加熱のときにも、短時間で運転を完了して、使い勝手がよい。

なお、上記の実施の形態において、蓋加熱手段９は蓋加熱板８を誘導加熱する蓋加熱板加熱コイルであり、鍋側面加熱手段５は鍋２の側面を誘導加熱する鍋側面加熱コイルであるが、加熱手段としては、誘導加熱に限定するものではない。それぞれの部位に対して、炊飯工程で必要とする熱量が供給できる手段であればよい。従来から公知であるヒーターの他にも、温風、高温蒸気、ガス燃焼等々を組み合わせてもよいことは、言うまでもない。

なお、上記の実施の形態において、蓋加熱板８の蒸気発生部８ａは単層あるいは多層の金属材料で形成されているが、蒸気発生部８ａを含めて蓋加熱板８の一部または全部に蓄熱部を設けたものであってもよい。このことで、蓄熱部に高温エネルギーを保有させた状態で水を滴下すれば、短時間で蒸気を生成することができて、炊飯工程あるいは保温工程で、必要なタイミングで蒸気を鍋２に投入することができる。

なお、上記の実施の形態において、蒸気発生部８ａを加熱する手段を専用に設けてもよい。このことで、蓋加熱手段９による蓋加熱板８の加熱温度とは異なる高温度あるいは低温度に蒸気発生部８ａを加熱することができて、飯の炊き上がり、保温をよりきめ細かく制御し、飯の食感を制御することができる。

なお、上記の実施の形態において、投入する蒸気は鍋２に投入する部位で１００℃を超えた温度であることに限定するものではない。もちろん、投入直前で高温蒸気であれば炊飯性能は飛躍的に向上するが、鍋に投入後に、蓋加熱板や鍋の側面からの熱エネルギーで高温蒸気とし、飯に供給することで、同様の効果が得られるものである。

なお、上記の実施の形態において、貯水容器１４は備えていないが、所定量の水を蒸気発生部８ａに注水する給水手段を設けてもよい。例えば、蓋７に注水口を設け、蒸気発生部８ａに直接、使用者が水を投入する構成であってもよいものである。このことで、貯水容器１４のお手入れが不要であって、使い勝手は向上する。

以上のように、本発明にかかる炊飯器は、機器の設置性、使い勝手、価格を維持しつつ、飯の乾燥を伴わずに飯の糊化を促進することで、炊飯性能を向上することができるので、省スペース性や操作の簡便性が必要な業務用炊飯器や調理器等の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１における炊飯器の断面図 同実施の形態１の蓋開状態を示す断面図 同実施の形態１の開閉弁（給水制御手段）を示す断面図 同実施の形態１の蒸気の流れを示す断面図 同実施の形態１の蓋閉状態を示す外観図 同実施の形態１の蓋開状態を示す外観図 同実施の形態１の運転時における鍋温度を示す温度チャート 本発明の実施の形態２における炊飯器の断面図 同実施の形態２における貯水容器の使用方法を示す断面図 同実施の形態２における炊飯運転時の貯水容器を示す断面図 本発明の実施の形態３における炊飯器の断面図 同実施の形態３における蒸気筒の断面図 本発明の実施の形態４における炊飯器の蒸気筒を示す断面図 本発明の実施の形態５における炊飯器の断面図 従来の炊飯器の断面図 同従来の炊飯器の運転時における鍋温度を示す温度チャート

符号の説明

１ 炊飯器
２ 鍋
３ 鍋加熱手段
４ 底温度センサー
５ 鍋側面加熱手段
６ 制御手段
７ 蓋
８ 蓋加熱板
８ａ 蒸気発生部
８ｂ、４０ 蒸気投入口
８ｃ 蒸気パッキン
９ 蓋加熱手段
１０ 蓋加熱板蒸気口
１１ 蓋蒸気口
１２ 蒸気口パッキン
１３ 鍋パッキン
１４、１６、３４ 貯水容器
１５、３５ 開閉弁（給水制御手段）
１７、３６ 貯水容器蓋
１８ エアーポンプ（加圧手段）
１９ 給水通路
２０、３３、４１ 蒸気筒
２１ 蒸気筒弁
２３ 蒸気弁
３７ 蒸気通路
３８ 受熱板

Claims (2)

1. 鍋と、前記鍋を加熱する鍋加熱手段と、前記鍋の開口部を覆う蓋と、前記鍋の内部を上方から加熱する蓋加熱板と、前記蓋加熱板を加熱する蓋加熱手段と、前記鍋内の蒸気を排出する蒸気筒と、前記蓋加熱板に設けられ予め供給された水を加熱するとともに前記水から蒸気を生成する蒸気発生部と、前記蓋加熱板に設けられ前記蒸気発生部が生成した蒸気を前記鍋に投入する蒸気投入口と、水を貯溜する貯水容器と、前記貯水容器から蒸気発生部への給水を制御する給水制御手段とを備え、前記蓋加熱手段は誘導加熱により、蓋加熱板または蒸気発生部を加熱するとともに、前記蒸気発生部から前記蒸気投入口に至る蒸気通路を１００℃より高温に保持する温度制御手段を設けた炊飯器。
2. 鍋加熱手段は鍋の側面を加熱する鍋側面加熱手段を有する請求項１記載の炊飯器。

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