JP4862434B2 - 炊飯器 - Google Patents

Description

本発明は、一般家庭などにおいて使用される炊飯器に関したものである。

従来、鍋と、この鍋を、空間を保持した状態で収納する保護枠と、保護枠を通して鍋底に当接させた温度検知手段とを備えた炊飯器はよく知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−９４４３号公報

しかしながら、前記従来の構成では、温度検知手段と保護枠との間には隙間が存在しており、外気がこの隙間から鍋と保護枠の間に流入するため、炊飯中、鍋は流入する外気で冷却されてしまう。ところで、炊飯中は、鍋が加熱されるため、鍋温度は外気よりも高温になっている。このため、膨張した空気は軽くなり、上方へと移動し始める。熱を持った空気は上方へと移動することで、保護枠の下方から外気が入り込み、鍋と保護枠間の空間の空気は入れ替わることになる。すなわち、加熱された空気が上方へと抜け出して、鍋温度よりも非常に低い外気が鍋周囲の空間に流入して鍋を冷却するという現象が生じる。そのため鍋は非常に冷めやすく、おいしいご飯を炊飯するためには炊き上げ工程から蒸らし工程において鍋内を高温状態に置くことが必要にもかかわらず冷却され、炊飯性能が低下していた。また、これを補うために鍋を高温状態に維持するよう加熱すると、余分なエネルギーを消費するという課題があった。

また、炊飯は季節によって異なる外気温の外気に冷却されるので、季節によって鍋の冷却度合は異なり、炊飯の結果にばらつきが生じるので、季節によって炊き上がりのご飯のおいしさが異なる結果となる。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、外気による影響をなくし、炊飯性能を向上させた炊飯器を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の炊飯器は、鍋と保護枠間に形成される鍋外空間への外部空気流入を遮断する密閉手段を備えたものであり、特に、前記密閉手段は、前記保護枠の内側からの一定の圧力により変形し、外部空気流入の遮断を解除する構成としたものである。

これによって、炊飯中に鍋によって加熱された鍋外空間の空気が膨張して上方へと移動しようとするが、外部空気流入が遮断されているため、加熱された空気は移動しにくくなり、鍋が鍋外空間への外部空気流入によって冷却されることを低減することができ、炊飯時に鍋内を高温状態に保ちやすく、炊飯性能が向上する。特に、密閉手段は、保護枠の内
側からの一定の圧力により変形し、外部空気流入の遮断を解除することにより、例えば、誤って鍋をセットしていない状態で水を保護枠に注いだとしても、ある一定量の水が溜まると、この水の重量によって密閉手段が解除されるので、密閉手段を備えていても安全性の高い炊飯器を提供することが可能となる。

本発明の炊飯器は、外気による影響をなくし、炊飯性能を向上させた炊飯器を提供することができる。

第１の発明は、鍋と、前記鍋を加熱する加熱手段と、前記鍋の温度を検知する温度検知手段と、前記鍋の開口部を覆う蓋と、前記加熱手段を制御する制御手段と、前記鍋を収容する保護枠と、前記鍋と保護枠間に形成される鍋外空間への外部空気流入を遮断する密閉手段とを備えた炊飯器であって、前記密閉手段は、前記保護枠の内側からの一定の圧力により変形し、外部空気流入の遮断を解除する構成とした炊飯器とすることにより、炊飯中に鍋によって加熱された鍋外空間の空気が膨張して上方へと移動しようとするが、外部空気流入が遮断されているため、加熱された空気は移動しにくくなり、鍋が鍋外空間への外部空気流入によって冷却されることを低減することができ、炊飯時に鍋内を高温状態に保ちやすく、炊飯性能が向上する。特に、密閉手段は、保護枠の内側からの一定の圧力により変形し、外部空気流入の遮断を解除することにより、例えば、誤って鍋をセットしていない状態で水を保護枠に注いだとしても、ある一定量の水が溜まると、この水の重量によって密閉手段が解除されるので、密閉手段を備えていても安全性の高い炊飯器を提供することが可能となる。

第２の発明は、特に、第１の発明において、密閉手段は、温度検知手段とこの温度検知手段が位置する保護枠との隙間に設け、鍋外空間への下方からの外部空気流入を遮断することにより、鍋外空間への下方からの外部空気流入がなく、炊飯性能を向上させることができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、密閉手段は、保護枠と鍋の胴部の外側に位置する胴保護枠との間に設け、鍋外空間への側方からの外部空気流入を遮断することにより、鍋外空間への側方からの外部空気流入がなく、炊飯性能を向上させることができる。

第４の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明において、密閉手段は、鍋とこれを支持する保護枠上方の上枠との間に設け、鍋外空間への上方からの外部空気流入を遮断することにより、鍋外空間への上方からの外部空気流入がなく、炊飯性能を向上させることができる。

第５の発明は、特に、第１〜第４のいずれか１つの発明において、密閉手段は、炊飯終了直後から一定時間の間、外部空気流入の遮断を解除することにより、炊飯中は高温雰囲気に保たれていた鍋外空間に外部空気流入して鍋を冷却するので、保温中には米をできるだけすみやかに一定温度（例えば、６０℃）に下げることで黄変や保温臭の発生を低減することができ、保温性能の向上した炊飯器を提供することが可能となる。

第６の発明は、特に、第５の発明において、密閉手段は、温度検知手段が一定温度以下に低下したことを検知して外部空気流入を遮断することにより、保温中のご飯が一定温度（例えば、６０℃）よりも下がり、菌の発生などで不衛生な状態になることを低減し、また再び鍋外空間に対する外部空気流入を低減することで、鍋の温度を下がりにくくし、保温時の消費電力を低減した炊飯器を提供することが可能となる。

第７の発明は、特に、第５の発明において、外部空気流入の遮断を解除時に動作する送風手段を備えたことにより、送風手段が空気の拡散を活発化し、鍋外空間に流入する単位時間当たりの空気量を増加させることができるので、冷却効果をさらに向上させることができ、保温性能をさらに向上させた炊飯器を提供することが可能となる。

第８の発明は、特に、第１〜第７のいずれか１つの発明において、密閉手段とは別に、鍋外空間に外部空気を流入させる開放手段を備えたことにより、送風手段による風をより効果的に鍋外空間に導入して冷却することが可能となるので、保温性能をさらに向上させた炊飯器を提供することが可能となる。

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〜図３は、本発明の実施の形態１における炊飯器を示すものである。

図１に示すように、炊飯器本体１は、着脱自在で有底略円筒形の鍋２と、鍋２を覆う蓋３と、蓋３に固定され鍋２開口部を密閉する内蓋４とを備えている。

炊飯器本体１内には、鍋２を誘導加熱するためのコイルからなる加熱手段５と、鍋２を収容し加熱手段５を固定する鍋形状をした保護枠６と、鍋２の温度を測定するためにバネ（図示せず）により鍋底に当接するよう保護枠６を通して付勢された温度検知手段７と、加熱手段５を制御する制御手段８と、制御手段８を冷却する送風手段９とが設置されている。温度検知手段７は感温素子やヒューズなどを内包しており全体が略円筒形状をしたものである。

鍋２と保護枠６間には鍋外空間１０が形成されており、鍋外空間１０の下方に存在する保護枠６と温度検知手段７との隙間は、図２に拡大して示しているように、ゴム、フェエルトなどの弾性体からなる略ドーナツ状の密閉手段１１により密閉されている。密閉手段１１はバネにより付勢される温度検知手段７の動作に合わせて伸縮して常に保護枠６と温度検知手段７との隙間を密閉する。

保護枠６は、鍋２の胴部の外側に位置する胴保護枠１２と、鍋２の鍔部を支持する保護枠上方の上枠１３とを備えている。胴保護枠１２には鍋２の側面部分を加熱するための胴加熱手段１４が固定されている。蓋３には鍋２内の余分な蒸気を炊飯器本体１外へと排出するための蒸気筒１５と、内蓋４の温度を検知する蓋温度検知手段１６とが設置されている。

以上のように構成された炊飯器について、以下その動作、作用について図３を用いて説明する。

まず、使用者は鍋２内に所定の米と水をセットし、炊飯開始ボタン（図示せず）を押下することで、炊飯工程が開始される。炊飯工程は、水を一定温度に保って米に水を吸収させる浸せき工程、鍋２を加熱手段５により一気に加熱し、鍋２内の水を沸騰状態にする炊き上げ工程、鍋２内の水がほとんどなくなった状態で加熱を抑える蒸らし工程からなり、これらの工程の間に米の糊化を進めて炊飯する。制御手段８は温度検知手段７により鍋２の温度に応じて最適に加熱手段５を制御し、あらかじめ決められた炊飯シーケンスに従って炊飯を行う。炊飯シーケンスは米の種類などによって複数のコースが準備されている。蒸らし工程が終了すると炊飯が終了し、自動的に保温工程へと移行し、炊き上がったご飯
の温度が低下しないようにして、使用者がいつでも温かいご飯を得ることができる。

炊飯開始ボタン（図示せず）を押下して炊飯が開始されると、まず米に水を吸収させる浸せき工程が始まる。制御手段８は、加熱手段５により鍋２を加熱し、鍋２内の水の温度を温度検知手段７によって検知し、米の糊化が始まらない温度（約６０℃未満）に調整して米の吸水を促進する。

炊き上げ工程では、米に水と熱を加えて糊化を進行させる。制御手段８は、加熱手段５を動作させて鍋２を急速に加熱し、鍋２内の水を沸騰状態とする。このとき、鍋２の少なくとも一部は水の沸騰温度以上の温度となって、鍋２内の水を加熱するとともに、鍋２外の保護枠６との間の鍋外空間１０の空気を加熱する。

蒸らし工程では、米に付着した余分な水分を蒸散させながら、鍋２内を高温状態（約１００℃の状態）に維持して糊化をさらに進展させる。制御手段８は、温度検知手段７の温度を確認して、鍋２内を高温状態に維持するために鍋２の温度が一定温度以下に下がると、加熱手段５を動作させて鍋２を加熱する。

特に、炊き上げ工程の大部分、蒸らし工程においては、鍋２内の米に熱を与えるため鍋２は水の沸点以上の温度となる。一方、鍋外空間１０の空気も鍋２によって加熱される。加熱された空気は膨張し、室温の空気と比べて軽くなるために、図３中Ａの矢印で示されるように上方へと移動し始めるが、このとき密閉手段１１により保護枠６と温度検知手段７の隙間が密閉され外部空気流入を遮断していることで、鍋外空間１０に下方から室温に近い外部空気が流入する（図３中Ｂの矢印）ことがなくなるために、加熱された空気は上方へと移動する（図３中Ａの矢印）速度を抑えることができ、鍋外空間１０内の空気が鍋外空間１０に滞留しやすくなる。つまり、鍋外空間１０の温度は低下しにくくなり、鍋２からの熱を奪いにくくなる。鍋２の温度は均一ではなく、特に加熱手段５に対向する鍋２の部分が最も温度が高くなりやすいため、鍋外空間１０の下方からの外部空気流入がないことで、鍋２底部の鍋外空間１０の空気が滞留しやすくなり、鍋２底部の温度が下がりにくくなる。

以上のように、本実施の形態においては、保護枠６と温度検知手段７の間に密閉手段１１を設けて隙間を密閉し、下方からの外部空気流入を遮断していることにより、鍋外空間１０の空気が加熱されることで上方へと移動し、外気と循環して室温に近い空気が新たに鍋外空間１０に流入することにより、鍋２の熱を奪って鍋２の温度を低下させ、米に与える熱量を減少させる、といったことを低減し、炊飯性能を向上させることが可能となる。

また、鍋の温度を一定に保つために、制御手段８は加熱手段５を動作させて鍋２を加熱する頻度を低減することができるので、消費電力を低減することが可能となる。

また、密閉手段１１を追加するだけなので、駆動部品が増加するなどの複雑な構成が必要とならず容易に構成でき、また製品寸法を大きくならず、低コストでコンパクトに実現することができる。

なお、温度検知手段７は鍋２の温度が検知できればよく、形状は略円筒形以外の形状でもよい。また、密閉手段１１も、保護枠６と温度検知手段７の隙間を密閉できれば、形状はドーナツ形状以外の形状でもよい。

また、本実施の形態では、鍋外空間１０の下方には中央部に保護枠６と温度検知手段７との隙間のみしかないが、中央部以外の場所でも隙間があってもよいし、また保護枠６と温度検知手段７との隙間以外の水抜き孔などの隙間があってもよいが、その場合はその他
の隙間にも密閉手段１１を設けることにより、鍋外空間１０の下方からの外部空気流入を低減することができ、本実施の形態と同様の効果が得られる。

また、図４に示すように、密閉手段１１とは別に、略ドーナツ形状の密閉手段１７を保護枠６と胴保護枠１２との隙間を密閉するように設けることで、保護枠６と胴保護枠１２との隙間から図４中にＣの矢印で示すように側方から流入する外部空気流入を遮断し、炊き上げ工程や蒸らし工程において加熱された鍋外空間１０の空気が上方へと移動することを低減して鍋外空間１０の空気をさらに滞留させ、鍋２の温度低下を低減し、調理性能をさらに向上させることができる。この密閉手段１７は略ドーナツ形状でない他の形状でも、保護枠６と胴保護枠１２との隙間を密閉できればよい。

また、本実施の形態では、鍋外空間１０の側方には中間部に保護枠６と胴保護枠１２との隙間のみしかないが、保護枠６と胴保護枠１２との隙間は上下などにずれていてもよいし、また保護枠６と温度検知手段７との隙間以外の隙間があってもよいが、その場合はその他の隙間に密閉手段１７を設けることで、鍋外空間１０の側方からの外部空気流入を低減することができ、本実施の形態と同様の効果が得られる。

また、図５に示すように、密閉手段１１、１７とは別に、略ドーナツ形状の密閉手段１８を鍋２と上枠１３との隙間を密閉するように設けることによって、図５中Ｄの矢印で示す鍋外空間１０に上方から入り込む外部空気流入を遮断するとともに、鍋外空間１０の膨張した空気が上方へと移動しても、密閉手段１８を超えて炊飯器本体１外へと散逸してしまうことを低減することができ、さらに鍋２の温度低下を低減することができる。この密閉手段１８は略ドーナツ形状でない他の形状でも、鍋２と上枠１３との隙間を密閉できればよい。

また、鍋外空間１０全てを完全に密閉してしまうと、炊き上げ工程や蒸らし工程などでは鍋外空間１０などの空気が膨張するので、大気圧以上の圧力が生じてしまう。したがって、完全に密閉しないようにするか、密閉手段１１、１７、１８の一つを内側からの一定の圧力によって外側に開く構成とすると、簡便な構成で圧力を逃がすことができる。

また、図６に示すように、密閉手段１１に代えて薄板状の密閉手段１９により保護枠６と温度検知手段７との隙間を密閉すれば、図６中Ｂの矢印で示すような外部空気流入を遮断しやすく、保護枠６の内側からの一定の圧力（図６中Ｅの矢印）で開くことができる。したがって、例えば、誤って鍋２を保護枠６に装着しないまま水を注ぎ入れた場合、注入した水が一定量以上になると密閉手段１９は開くので、水が保護枠６に溜まって保護枠６と胴保護枠１２との隙間から炊飯器本体１内に進入することを防止し、水は炊飯器本体１外へと誘導され、水が加熱手段５や制御手段８に接触することがないため、安全性を向上した炊飯器を提供することができる。

また、図７に示すように、保護枠６の温度検知手段７と対向する円周部の一部のみにリブ６ａを設けることで、バネで付勢されている密閉手段１９は鍋２がセットされていない場合は、図７（ｂ）のように上方へ移動するが、上方へ移動した場合にはリブ６ａと密閉手段１９が接触して密閉手段１９と保護枠６との間に図７（ｃ）中のＦで示す隙間が生じる。鍋２がセットされている状態では図６（ａ）のようにリブ６ａと密閉手段１９が接触せず、密閉手段１９が保護枠６と温度検知手段７との隙間を密閉する。この構成とすることで、上記のような誤注水の問題も解決でき、また炊飯後に鍋２を取り出すと、密閉手段１９は隙間を開放して外気を下方から保護枠６内へと導入するため、冷却しやすい結果、連続して炊飯する際には素早く炊飯することができるという利点もあるのでよい。この密閉手段１９は、図６の形状に限定するものではなく、上記と同様の作用を果たせば他の形状でもよい。

（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２における炊飯器の要部を示すものである。炊飯器全体の構成は実施の形態１と同一であるのでその説明を省略し、相違点を中心に説明する。

図において、保護枠６の温度検知手段７と対向する円周部の一部に密閉手段１９（他の密閉手段であってもよい）の密閉を開放する開放手段２０を固定している。これら密閉手段１９と開放手段２０は全体として新たな密閉手段２１を構成している。開放手段２０は押し出し部２０ａとソレノイド２０ｂからなる。押し出し部２０ａが押し出されると、密閉手段１９の密閉が開放される位置に構成されている。

以上のように構成された炊飯器について、以下その動作、作用について説明する。

制御手段８は、任意のタイミングで、ソレノイド２０ｂを動作させ、押し出し部２０ａを押し出すことができ、押し出し部２０ａが図８（ａ）に示す通常位置では密閉手段１９は保護枠６と温度検知手段７とを密閉することができるが、図８（ｂ）に示すように押し出し部２０ａが押し出されると、密閉手段１９の保護枠６と温度検知手段７との間に隙間（図８（ｃ）中のＦの部分）が生じる。この状態では、隙間から外気が鍋外空間１０に進入するものである。

制御手段８は、炊飯終了とともに、ソレノイド２０ｂを動作させて押し出し部２０ａを押し出して外気を鍋外空間１０に導入し、一定時間が経過するとソレノイド２０ｂを動作させて押し出し部２０ａを通常位置に戻して保護枠６と温度検知手段７との隙間を密閉する。これにより、炊飯直後に下方から室温に近い空気が鍋外空間１０に流入し、鍋２の温度を短時間に低下させる。

以上のように、本実施の形態においては、炊飯直後に密閉手段２１により鍋外空間１０に外気を導入することにより、鍋２を短時間で冷却することができるので、保温ご飯の乾燥や黄変、保温臭の発生を低減して保温性能を向上させた炊飯器を提供することが可能となる。

なお、ソレノイド２０ｂはモータなど他の手段でも、押し出し部２０ａを押し出せればよく、ソレノイド２０ｂに限られるものではない。

また、開放手段２０は、制御手段８が任意のタイミングで開閉できればよく、開閉弁などの他の手段でもよい。

また、保温工程において制御手段８が温度検知手段７の温度を検知して一定温度（例えば、６５℃）以下になると開放手段２０を動作させて密閉手段１９が保護枠６と温度検知手段７とを密閉することにより、鍋２の状態に即して冷却効果を制御することができるので、鍋２を冷却しすぎたりすることを防止することができ、保温性能をさらに向上させることが可能となる。

（実施の形態３）
図９は、本発明の実施の形態３における炊飯器を示すものである。実施の形態１、２と同一要素については同一符号を付してその説明を省略し、相違点を中心に説明する。

図に示すように、炊飯器本体１内の保護枠６と温度検知手段７近傍位置に送風手段２２を備えており、任意のタイミングで鍋外空間１０に外気を強制的に流入させるようにしている。

以上のように構成された炊飯器について、以下その動作、作用について説明する。

炊飯直後から一定時間の間で、実施の形態２における密閉手段２１（ここでは簡略化して示している）が開放して外気を導入している間に制御手段８は送風手段２２を動作させる。これにより、送風手段２２によって発生した風が鍋外空間１０に流入し、鍋外空間１０の空気を攪拌して外部へと追い出すために、鍋２の冷却効果が高まる。

以上のように、本実施の形態においては、送風手段２２により、さらに鍋２を短時間で冷却することが可能となるので、保温ご飯の乾燥や黄変、保温臭の発生をさらに低減して保温性能を向上させた炊飯器を提供することが可能となる。

なお、送風手段２２は図９に示す位置に限定するものではなく、風が鍋外空間１０に流入する位置であればよい。また、送風手段２２を、送風手段９で兼用してもよい。

また、図１０に示すように、密閉手段２１とは別にソレノイドおよび弁からなる開放手段２３を設け、送風手段９からの風をより効果的に鍋外空間１０に導入することができるようにすれば、短時間で鍋２を冷却することができ、保温性能を向上させることができる。

上記各実施の形態１〜３において、加熱手段５は鍋２を誘導加熱するＩＨコイルでもよいし、ヒーター線でもよく、鍋２を加熱できれば他の手段でもよい。

また、内蓋４を加熱する内蓋加熱手段（各図ではコイルのみ図示している）を設けると、鍋２内の温度をさらに高温に保てるのでよい。

また、制御手段８は炊飯器本体１内にあっても、蓋３内にあってもよく、その位置は限定されるものではない。

また、胴保護枠１２と上枠１３は一体であると、胴保護枠１２と上枠１３の間から空気が流入することがなく、鍋２の温度低下を低減できるのでよい。さらに、保護枠６と胴保護枠１２とが一体であると、保護枠６と胴保護枠１２の間から空気が流入することがなく、鍋２の温度低下を低減できるのでよい。すなわち、保護枠６、胴保護枠１２、および上枠１３が一体形成であれば、接続箇所からの外部空気流入をなくすことができる。

また、炊飯器本体１は鍋２内の圧力を調整する圧力調整手段を備え、炊飯時に大気圧以上の圧力下で炊飯してもよい。

以上のように、本発明にかかる炊飯器は、外気による影響をなくし、炊飯性能を向上させることができるので、家庭用はもちろんのこと業務用炊飯器としても適用できる。

本発明の実施の形態１における炊飯器の全体断面図 同炊飯器の温度検知手段部分の断面図 同炊飯器の鍋外空間における空気の流れを示す部分断面図 同炊飯器の鍋外空間における空気の流れを示す別の例の部分断面図 同炊飯器の鍋外空間における空気の流れを示す別の例の全体断面図 同炊飯器の別の例を示す温度検知手段部分の断面図 （ａ）同炊飯器の別の例を示す温度検知手段部分の鍋セット時の断面図（ｂ）非鍋セット時の断面図（ｃ）（ｂ）の平面図 （ａ）本発明の実施の形態２における炊飯器の温度検知手段部分を示す外気遮断時の断面図（ｂ）非外気遮断時の断面図（ｃ）（ｂ）の平面図 本発明の実施の形態３における炊飯器の全体断面図 同炊飯器の別の例を示す全体断面図

１ 炊飯器本体
２ 鍋
５ 加熱手段
６ 保護枠
７ 温度検知手段
８ 制御手段
９、２２ 送風手段
１０ 鍋外空間
１１、１７、１８、１９、２１ 密閉手段
１３ 上枠
２０、２３ 開放手段

Claims (8)

1. 鍋と、
   前記鍋を加熱する加熱手段と、
   前記鍋の温度を検知する温度検知手段と、
   前記鍋の開口部を覆う蓋と、
   前記加熱手段を制御する制御手段と、
   前記鍋を収容する保護枠と、
   前記鍋と保護枠間に形成される鍋外空間への外部空気流入を遮断する密閉手段とを備えた炊飯器であって、
   前記密閉手段は、前記保護枠の内側からの一定の圧力により変形し、外部空気流入の遮断を解除する構成とした炊飯器。
2. 密閉手段は、温度検知手段とこの温度検知手段が位置する保護枠との隙間に設け、鍋外空間への下方からの外部空気流入を遮断する請求項１に記載の炊飯器。
3. 密閉手段は、保護枠と鍋の胴部の外側に位置する胴保護枠との間に設け、鍋外空間への側方からの外部空気流入を遮断する請求項１または２に記載の炊飯器。
4. 密閉手段は、鍋とこれを支持する保護枠上方の上枠との間に設け、鍋外空間への上方からの外部空気流入を遮断する請求項１〜３のいずれか１項に記載の炊飯器。
5. 密閉手段は、炊飯終了直後から一定時間の間、外部空気流入の遮断を解除する請求項１〜４のいずれか１項に記載の炊飯器。
6. 密閉手段は、温度検知手段が一定温度以下に低下したことを検知して外部空気流入を遮断する請求項５に記載の炊飯器。
7. 外部空気流入の遮断解除時に動作する送風手段を備えた請求項５に記載の炊飯器。
8. 密閉手段とは別に、鍋外空間に外部空気を流入させる開放手段を備えた請求項１〜７のい
   ずれか１項に記載の炊飯器。