JP2007300993A - 炊飯器 - Google Patents

Abstract

【課題】蒸気を利用した炊飯において、蒸気加熱の効率を向上させること。
【解決手段】蒸気加熱部である内蓋３８表面に凹凸加工を施し、表面積を増加させることで、内蓋３８からの輻射熱を向上させ、蒸気温度上昇の効率化を図る。
【選択図】図１

Description

本発明は、炊飯性能を向上させるために、水の沸点以上の蒸気を利用する炊飯器に関するものである。

従来この種の蒸気を加熱し、水の沸点以上の蒸気を利用した炊飯器は存在している（例えば、特許文献１参照）。

図６は特許文献１に記載された従来の炊飯器を示すものである。図６に示すように、外蓋１は上枠２の後部に一体形成されたヒンジ部材２ａにピンを介して回動自在に支持されている。

鍋パッキン３付着脱式加熱板４は、外蓋１下面を構成する外蓋カバー５に取付けられている。また外蓋カバー５には加熱板４を誘導加熱するための蓋誘導コイル６が設置されており、加熱板４は電磁調理器の加熱原理と同様に蓋誘導コイル６に通電される電流の大きさと、蓋誘導コイル６の巻数等により加熱板４の加熱量が決定されるが、炊飯器における加熱板は、ご飯上部からオーブン効果を発揮させるために、可能な限り強い加熱パワーを必要とする。

また、上枠２２には蒸気発生手段としてのボイラー７が設置されており、このボイラー７の収納部は上枠２に取付けられているボイラーカバー８で形成されている。このボイラーカバー８にはボイラー７を誘導加熱するためのボイラー誘導コイル９が巻付けられており、ボイラー７を加熱し蒸気を発生する構成をとっている。このボイラー７上方には発生した蒸気を鍋１０に供給するための蒸気経路１１が設けられており、この蒸気経路１１とボイラー７とのシールは、蒸気経路１１に設置されているボイラーパッキン１２により行われている。これらの構成により、ボイラー７で発生した蒸気は、蒸気経路１１を通過し、加熱板４に設けられた蒸気投入孔１３から鍋１０内に供給される。蒸気発生手段から発生した蒸気を鍋に投入する際、加熱板により蒸気を蒸気の沸点以上に加熱する構成をとっている。また、加熱板４と蒸気経路１１は加熱板パッキン１４によりシールされており、加熱板４と蒸気経路１１のシールを行っている。
特開２００５−８７４５８号公報

しかしながら、鍋内に投入された蒸気は加熱板との熱交換の効率が低く、加熱板温度を必要以上に高温にする必要がり、また蒸気投入孔付近の加熱板のみを部分的に高温にする必要があるため、加熱板の温度分布が均一でなくなり、御飯の炊きむらの原因になっていた。また、加熱板の温度分布の悪化は炊飯時よりも保温時に悪影響を与えるため、加熱板温度分布の悪化を保温時に影響が出ないようにするため、断熱材使用など製品の部品点数の増加や、外気温度の影響を受けないようにするために、製品の大きさまで影響が出ていた。

更に、加熱板温度を必要以上に上昇させる必要があるため、炊飯時の消費電力も上昇していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、加熱板から蒸気への熱交換の効率を上げることで、加熱板温度を低下させ、更に加熱板温度分布をも均一にすることで、御飯の炊きむらを解消し、炊飯の消費電力をも低下させることができる炊飯器を提供することを目的としている。

前記従来の課題を解決するために、本発明の炊飯器は、蒸気加熱手段である、内蓋の表面に凹凸を設けることで表面積を増加させて、蒸気加熱面積を増加させるものである。さらには凹凸部は前記蒸気孔周辺部において、その表面積が最も大きくなるようにしたものである。

これによって、蒸気加熱手段である内蓋の表面積が増加することで、蒸気加熱の効率が高まり、高温の蒸気が安定して、調理物に供給できるようになる。加えて、蒸気投入孔周辺の凹凸部の表面積を大きくすることで、低温の蒸気は内蓋から受ける輻射熱を増加させ、逆に高温の蒸気は内蓋から受ける輻射熱を減少させることで、蒸気温度の均一化が実現し、鍋内の蒸気温度が均一になることで、御飯の炊きむらを減少させる効果がある。

本発明の炊飯器は、高温蒸気を安定して御飯へ供給することで、より御飯の炊飯性能が向上するものである。

第１の発明は、着脱自在な鍋と、前記鍋上部を覆う外蓋と、蒸気発生手段と、前記外蓋下面に設けられると共に前記蒸気発生手段から発生した蒸気を加熱する内蓋と前記内蓋を加熱する内蓋加熱手段と、前記内蓋に設けられると共に前記内蓋で加熱された蒸気が通過する蒸気投入孔とを備え、前記内蓋は前記鍋開口部に対向する面の少なくとも一部に凹凸部を有し、前記凹凸部は前記蒸気孔周辺部において、その表面積が最も大きくなるようにしたもので、ことにより、蒸気加熱面積を増加させることができ、蒸気を効率良く加熱することができる。さらに、蒸気投入孔周辺の凹凸部の表面積を大きくすることで、より均一にすることができる。

第２の発明は、内蓋加熱手段に凹凸形状を設けたことにより、輻射熱を放射する内蓋加熱手段の表面積を増加させることができ、輻射熱を放射側、吸収側の両方の表面積を増加することで、より蒸気加熱の効率が向上するのである。

第３の発明は、蒸気を内蓋と内蓋加熱手段の間を通過させることにより、蒸気加熱効率を向上させることができる。

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及び図２は、本発明の第１の実施の形態における炊飯器の断面図及び要部部品図を示すものである。

以下、本発明の第１の実施の形態を図１、２により説明する。図において、３１は上面が開口する略円筒形のボディである。このボディ３１の開口部には上枠３２が勘着している。前記ボディ３１内部には上枠３２とコイルベース３３とで鍋３４収納部を形成している。コイルベース３３は有底円筒状に形成され、コイルベース３３上端部は上枠３２に固定されている。コイルベース３３には鍋３４を誘導加熱するための底誘導コイル３５が設置されており、鍋３４を誘導加熱しているのである。また、鍋３４底面には鍋３４温度を検知する底センサー３６がセンサーバネ（図示しない）により付勢されており、炊飯及び、保温時の鍋温度を検知し、鍋３４内の調理物が最適な温度状態になるよう、制御されている。

合成樹脂製の外蓋３７は上枠３２の後部に一体形成されたヒンジ部材３２ａにピンを介して回動自在に支持されている。

この外蓋３７の下面には鍋パッキン３９付着脱式の内蓋３８が、外蓋３７に１ヶ所の係止部と２ヶ所の嵌合部の３ヶ所により嵌合している。また内蓋３８を加熱するための、アルミ製の放熱板３９が内蓋３８上面に設置されており、この放熱板３９にはコードヒーター４０が貼り付けられている。コードヒーター４０の放熱板３９への貼付けはコードヒーター４０を放熱板３９全体に均一になるように配置し、アルミテープ４１と放熱板３９でコードヒーター４０を挟み込むように、貼り付けられている。

また、上枠３２には蒸気発生手段としてのボイラー４２が設置されており、このボイラー４２の収納部は上枠３２に取付けられているボイラーカバー４３で形成されている。このボイラーカバー４３にはボイラー４２を誘導加熱するためのボイラー誘導コイル４４が巻付けられており、ボイラー４２を加熱し蒸気を発生する構成をとっている。このボイラー４２上方には発生した蒸気を鍋３４に供給するための蒸気経路４５が設けられており、この蒸気経路４５とボイラー４２とのシールは、蒸気経路４５に設置されているボイラーパッキン４６により行われている。これらの構成により、ボイラー４２で発生した蒸気は、蒸気経路４５を通過し、内蓋３８に設けられた蒸気投入孔４７から鍋３４内に供給されるのである。また、内蓋３８と蒸気経路４５は内蓋パッキン４８によりシールされており、内蓋３８と蒸気経路４５のシールを行っている。

炊飯性能を向上させるためには炊飯のむらし工程でご飯を高温に維持することで、ご飯の甘みが向上し、炊飯性能が向上する。ここで、むらし工程時に内蓋３８の加熱と同時に蒸気を投入すると、ご飯の乾燥を防止しつつ、内蓋３８により、最大限の加熱が可能になるのである。更に内蓋３８による加熱は、ご飯を加熱するだけでなく、投入された蒸気をも加熱することで、蒸気は１００℃以上に加熱された状態で、ご飯に接触するのである。このことで、投入された蒸気はご飯表面に付着するのみではなく、１００℃以上の蒸気がご飯に接触することで、ご飯の糊化が促進されるのである。また内蓋３８のみの加熱ではご飯表面を加熱するに過ぎないが、加熱された蒸気はご飯表面のみでなく、ご飯の隙間を通り、ご飯中層部にも影響を与えることができる。

ここで内蓋３８は放熱板３９に設置されているコードヒーター４０からの熱を受け、そのエネルギーを蒸気加熱に利用しているが、蒸気を効率よく加熱するためには、できる限り、蒸気加熱部の表面積を増やすことで、蒸気加熱の効率が向上する。そのため、内蓋３８には表面積を増加させるために、表面を凹凸加工しているのである。また、特に蒸気投入孔周辺を表面積が最も大きくなるように凹凸加工することで、効率良く蒸気加熱を行っている。この凹凸加工をもう少し詳しく説明すると、直径１０ｍｍの円形、深さは０．５ｍｍの凹形状を複数、内蓋３８に加工することで、内蓋３８の表面積を増加させているのである。

内蓋３８に凹凸加工をすることは、前述のように、放熱板３９からの輻射熱を効率よく吸収し、蒸気加熱への加熱面積を増加させることに、効果を上げているが、内蓋３８のみではなく、放熱板３９にも内蓋３８と同様に凹凸加工を実施することで、放熱板３９の表面積を増加させることができ、内蓋の輻射熱を受ける側のみだけではなく、輻射熱を放射する側の放熱板３９の表面面積増加により、放熱板３９から内蓋３８への輻射の効率が向上するのである。

また、蒸気発生手段であるボイラー４２の加熱方式も本構成では、ボイラー誘導コイル４４による電磁誘導加熱方式で説明しているが、別の加熱方式においても同じ効果を得ることはできる。

また、本構成では蒸気投入孔４７を内蓋３８に設けているが、内蓋３８には蒸気を本体外に排出する蒸気排出孔４９を設けており、蒸気投入孔４７と蒸気排出孔４９を兼用した構成により、蒸気を鍋内に投入してもよい。

また、本構成は蒸気発生手段として、ボイラー４２を用いて、蒸気を発生しているが、蒸気発生手段としてボイラー４２を設置するのではなく、炊飯中に鍋３４から発生する蒸気を加熱する構成をとった場合でも、内蓋３８に凹凸形状の加工を行うことで、ほぼ同様の効果を得ることができる。但し、鍋３４内から発生する蒸気を利用して、蒸気加熱を実施する場合、むらし工程での蒸気発生量は少量であるため、ボイラー４２のような、専用の蒸気発生部を設けた場合の方が、より多くの蒸気量を利用でき、高温加熱蒸気の効果も高く得ることができる。

また、内蓋３８及び放熱板３９の凹凸形状は最大で直径１０ｍｍの円形、深さは０．５ｍｍの凹形状を複数加工する形状で説明しているが、この形状のこだわるものではなく、内蓋３８、放熱板３９の表面積を増加させる形状であれば、同様の効果を得ることができる。

また、内蓋３８の材料は明記していないが、アルミ、ステンレスなど、金属材料であれば材料変化によらず、同様の効果を得ることができる。

また、蒸気が内蓋３８に沿って流れていくと、蒸気温度は流れていくに従って、上昇していく。蒸気温度が次第に上昇していくのに合わせて蓋３８の凹凸形状の深さを大きくする形状により内蓋３８の表面積を次第に減少させる形状にしている。このような形状を実施することで、低温の蒸気は内蓋３８から受ける輻射熱を増加させ、逆に高温の蒸気は内蓋から受ける輻射熱を減少させることで、蒸気温度の均一化が実現し、鍋内の蒸気温度が均一になることで、御飯の炊きむらを減少させる効果があるのである。

（実施の形態２）
図３は、本発明の第２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。

以下、本発明の第２の実施の形態を図３により説明する。炊飯器の基本構成としては、前述の構成と同様のため説明は省略する。図において、鍋３４上方を覆う合成樹脂製の外蓋３７は上枠３２の後部に一体形成されたヒンジ部材３２ａにピンを介して回動自在に支持されている。

この外蓋３７の下面には鍋パッキン３９付着脱式の内蓋３８が、外蓋３７に１ヶ所の係止部と２ヶ所の嵌合部の３ヶ所により嵌合している。また外蓋３７の下面を構成している外蓋カバー５１には内蓋３８を誘導加熱するための蓋誘導コイル５２が設置されており、内蓋３８は電磁調理器の加熱原理と同様に蓋誘導コイル５２に通電される電流の大きさと、蓋誘導コイル５２の巻数等により内蓋３８の加熱量が決定されるが、炊飯器における内蓋３８からの加熱の効果は、ご飯上部御飯を加熱するために、可能な限り強い加熱パワーを必要とする。

また、上枠３２には蒸気発生手段としてのボイラー４２が設置されており、このボイラー４２の収納部は上枠３２に取付けられているボイラーカバー４３で形成されている。このボイラーカバー４３にはボイラー４２を誘導加熱するためのボイラー誘導コイル４４が巻付けられており、ボイラー４２を加熱し蒸気を発生する構成をとっているのである。このボイラー４２上方には発生した蒸気を鍋３４に供給するための蒸気経路４５が設けられており、この蒸気経路４５とボイラー４２とのシールは、蒸気経路４５に設置されているボイラーパッキン４６により行われている。これらの構成により、ボイラー４２で発生した蒸気は、蒸気経路４５を通過し、内蓋３８に設けられた蒸気投入孔４７から鍋３４内に供給されるのである。また、内蓋３８と蒸気経路４５は内蓋パッキン４８によりシールされており、内蓋３８と蒸気経路４５のシールを行っている。

発生した蒸気を加熱する蒸気加熱手段として、蓋誘導加熱コイル５２と内蓋３８が設置されているが、蒸気は電磁誘導で発熱する内蓋３８により加熱される。ヒーター方式とは違い、内蓋３８の電磁誘導による発熱で蒸気を加熱しているので、発熱体が直接蒸気を加熱しているので、ロスが少なく、蒸気が加熱できる。

また、内蓋３８の表面には凹凸加工が施されており、蒸気と内蓋３８の接触面積を増加させているのである。また、この内蓋３８に施されている凹凸加工は蒸気との接触面積を増加しているだけではなく、内蓋３８が電磁誘導で自己発熱しているため、発熱面積をも増加させていることになる。このため内蓋３８に凹凸加工を施す、と言うことは蒸気との接触面積を増やし蒸気加熱効率を向上させるだけではなく、発熱面積をも増加させることで、更に蒸気加熱効率を向上させることができる。

また、この内蓋３８の凹凸加工は前述した内蓋３８の凹凸加工と同様の加工である直径１０ｍｍの円形、深さ０．５ｍｍの凹形状を複数個加工することで、効果を得ることができる。

また、蒸気発生手段であるボイラー４２の加熱方式も本構成では、ボイラー誘導コイル４４による電磁誘導加熱方式で説明しているが、別の加熱方式においても同じ効果を得ることはできる。

また、本構成では蒸気投入孔４７を内蓋３８に設けているが、内蓋３８には蒸気を本体外に排出する蒸気排出孔４９を設けており、蒸気投入孔４７と蒸気排出孔４９を兼用した構成により、蒸気を鍋内に投入してもよい。

また、本構成は蒸気発生手段として、ボイラー４２を用いて、蒸気を発生しているが、蒸気発生手段としてボイラー４２を設置するのではなく、炊飯中に鍋３４から発生する蒸気を加熱する構成をとった場合でも、内蓋３８に凹凸形状の加工を行うことで、ほぼ同様の効果を得ることができる。但し、鍋３４内から発生する蒸気を利用して、蒸気加熱を実施する場合、むらし工程での蒸気発生量は少量であるため、ボイラー４２のような、専用の蒸気発生部を設けた場合の方が、より多くの蒸気量を利用でき、高温加熱蒸気の効果も高く得ることができる。

また、内蓋３８の凹凸形状は最大直径１０ｍｍの円形、深さは０．５ｍｍの凹形状を複数加工する形状で説明しているが、この形状のこだわるものではなく、内蓋３８の表面積を増加させる形状であれば、同様の効果を得ることができる。

また、蒸気が内蓋３８に沿って流れていくと、蒸気温度は流れていくに従って、上昇していく。蒸気温度が次第に上昇していくのに合わせて蓋３８の凹凸形状の深さを大きくする形状により内蓋３８の表面積を次第に減少させる形状にしている。このような形状を実施することで、低温の蒸気は内蓋３８から受ける輻射熱を増加させ、逆に高温の蒸気は内蓋から受ける輻射熱を減少させることで、蒸気温度の均一化が実現し、鍋内の蒸気温度が均一になることで、御飯の炊きむらを減少させる効果があるのである。

（実施の形態３）
図４及び図５は、本発明の第３の実施の形態における炊飯器の断面図及び要部部品図を示すものである。

以下、本発明の第３の実施の形態を図４、５により説明する。炊飯器の基本構成としては、前述の構成と同様のため説明は省略する。図において、鍋３４上方を覆う合成樹脂製の外蓋３７は上枠３２の後部に一体形成されたヒンジ部材３２ａにピンを介して回動自在に支持されている。

この外蓋３７の下面には鍋パッキン３９付着脱式の内蓋３８が、外蓋３７に１ヶ所の係止部と２ヶ所の嵌合部の３ヶ所により嵌合している。また外蓋３７の下面を構成している外蓋カバー５１には内蓋３８を誘導加熱するための蓋誘導コイル５２が設置されており、内蓋３８は電磁調理器の加熱原理と同様に蓋誘導コイル５２に通電される電流の大きさと、蓋誘導コイル５２の巻数等により内蓋３８の加熱量が決定されるが、炊飯器における内蓋３８からの加熱の効果は、ご飯上部御飯を加熱するために、可能な限り強い加熱パワーを必要とする。

また、蒸気発生手段としてのボイラー４２から発生した蒸気は、放熱板３９に設けられた放熱板蒸気投入孔３９ｂから放出され、内蓋３８の上面を通り内蓋３８に設けられた内蓋蒸気投入孔３８ａから鍋３４内に投入される。

これらの構成により、ボイラー４２から発生した蒸気は、放熱板３９からの輻射熱、及び放熱板３９からの輻射熱が、内蓋３８に反射した輻射熱の両方からの加熱されることになり、蒸気はより効率的且つ、高温の蒸気のみが御飯に届くことになるのである。例えば、ボイラー４２から発生した蒸気は蒸気経路４５を通って、内蓋３８の上面を通らずに鍋３４内に投入された場合、内蓋３８付近に投入された蒸気は充分に加熱されてから御飯に接触するが、内蓋３８で加熱されずに御飯に接触してしまう蒸気も存在してしまい。加熱が充分にされていない蒸気が御飯に接触しても、御飯の加熱は弱くなってしまうため、炊飯性能の向上が充分に得られないことになる。

内蓋３８と放熱板３９の間に蒸気を通過させることで、蒸気温度上昇が容易になることは、ボイラー４２と言う蒸気発生手段を専用に設けなくても、鍋３４から発生した蒸気を加熱する構成として、内蓋３８と放熱板３９の間に蒸気を通過させても蒸気を高温にする効果の大小はあるものの、同様の効果を得ることができる。

また、内蓋３８、放熱板３９に凹凸加工を施すことで、各々の表面積が増加し、より効率の高い、蒸気温度上昇を得ることができる。

また、本構成は内蓋３８は蓋誘導コイル５２により発熱する構成で説明しているが、内蓋３８の加熱方式はＩＨ以外の加熱方式で加熱しても同じ効果を得ることができる。

また、むらし工程では鍋３４から発生する蒸気の量は少量であるために、むらし工程での鍋３４内の圧力を大気圧よりも高くすることは困難であるが、ボイラー４２で蒸気発生手段を単独で設置することで、むらし工程時にも蒸気投入が可能になる。このため、むらし工程でのボイラー４２からの蒸気を利用すれば蒸気蒸気排出孔４９の開口面積を小さくすることで、鍋３４内を高圧力にすることは容易であり、むらし工程時に鍋内圧力を大気圧よりも高くすることで、御飯への加熱は蒸気加熱に加えて、高圧力による沸点温度上昇のため、むらし工程時の御飯温度をより高温に保つことが可能になり炊飯性能の向上に繋がる。

但し、蒸気発生装置を特別に設置しなくても、むらし工程での鍋３４からの蒸気発生は全くない訳ではないため、蒸気を利用した鍋３４内の圧力を高めることは可能であり、高温蒸気による加熱と高圧力による温度上昇の両方の加熱を利用し、御飯を加熱させることで炊飯性能を向上させることができる。

以上のように、本発明にかかる、炊飯器は蒸気加熱による調理器全般に利用が可能である。

本発明の第１の実施の形態の炊飯器の断面図 本発明の第１の実施の形態の炊飯器の要部部品図 本発明の第２の実施の形態の炊飯器の断面図 本発明の第３の実施の形態の炊飯器の断面図 本発明の第３の実施の形態の炊飯器の要部部品図 従来の炊飯器の断面図

符号の説明

３４ 鍋
３７ 外蓋
３８ 内蓋（蒸気加熱手段）
３９ 放熱板（内蓋加熱手段）

Claims (3)

1. 着脱自在な鍋と、前記鍋上部を覆う外蓋と、蒸気発生手段と、前記外蓋下面に設けられると共に前記蒸気発生手段から発生した蒸気を加熱する内蓋と前記内蓋を加熱する内蓋加熱手段と、前記内蓋に設けられると共に前記内蓋で加熱された蒸気が通過する蒸気投入孔とを備え、前記内蓋は前記鍋開口部に対向する面の少なくとも一部に凹凸部を有し、前記凹凸部は前記蒸気孔周辺部において、その表面積が最も大きくなるようにした炊飯器。
2. 内蓋加熱手段に凹凸形状を設けた請求項１記載の炊飯器。
3. 蒸気を内蓋と内蓋加熱手段の間を通過させる請求項１または２記載の炊飯器。