JP2010046133A - 加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】内釜内部で炊飯等の調理工程中に発生した蒸気を効率良く安定的に復水する加熱調理器を提供する。
【解決手段】加熱調理器本体１の内部に収容された内釜２から、加熱源による所定の調理工程実行の間に発生する蒸気を復水化作用で回収するため、所定量以上の容積と水位の水が貯められるタンク２１と、内釜２内部空間からタンク２１までを連通させ、蒸気の排出路となるダクト７とを備え、このダクトの蒸気通路は、内釜の天井位置において蒸気が最初に導入される入口部と、この入口部から下流側にあって蒸気の流れを水平方向に曲げる第一の屈曲部ＰＢと、この屈曲部からさらに下流側にあり水平に延びる水平部ＰＣと、この水平部の末端部で下向きに屈曲する第二の屈曲部ＰＤと、この屈曲部Ｄから下方に伸びタンク２１内に貯められた水中に所定以上の深さで没する連通管２６とを具備した。
【選択図】図３

Description

本発明は、蒸気を冷却して復水する蒸気処理装置を備えた加熱調理器に関するものである。

従来、加熱調理器から出た蒸気を、冷却水を収容した容器内に導いて冷却し水中に放散させることで復水するようにしたものがある（例えば特許文献１参照）。

特開平０３−２３１６１３号公報（請求項参照）。

しかしながら、上記従来の加熱調理器は、蒸気排出孔を備えた鍋と、この鍋の外側に熱交換装置を取り付け、この熱交換装置と蒸気排出孔との間に蒸気排出路を設け、この排出路に送風機を設け、この送風機で調理中に発生する蒸気を強制的に蒸気排出路に排出し、熱交換装置の水中に蒸気を吐き出すことで、当該蒸気を水と熱交換させ、蒸気の温度を低下させて復水させるというものであり、発生した蒸気を効率良く安定的に復水する為の構成について特に言及されておらず、単に加熱調理器で発生した蒸気を復水する為の原理的構成について開示されているのみであった。

本発明は上記のような課題を解決する為になされたものであり、蒸気を効率良く安定的に復水することが可能な蒸気処理装置を備えた加熱調理器を得ることを目的とする。

本発明に係る加熱調理器は、蓋体で閉塞した状態の内釜内部から所定の調理工程動作中に発生する蒸気を復水化作用で回収するため、所定量以上の容積と水位の水が貯められるタンクと、本体内部に設けられ、内釜内部空間に連通した蒸気の排出通路となる蒸気通路とを備えたものにおいて、前記蒸気通路に、前記内釜の天井位置において蒸気が最初に導入される入口部と、この入口部から下流側にあって前記入口部から導入される蒸気の流れを水平方向に曲げる第一の屈曲部と、この屈曲部からさらに下流側にあり水平に延びる水平部と、この水平部の末端部で下向きに屈曲する第二の屈曲部とを備え、前記屈曲部から下方に伸びて前記タンク内に貯められた水に所定以上の深さで没する連通管を具備したものである。

上記のような構成により、本発明によれば蒸気の発生を伴う所定の調理工程の実行中に本体内部の内釜から発生する蒸気を効率良く安定的にタンク内へ復水することができる。このためこの調理器は高温の蒸気を室内へ噴出することが殆どないので、家庭内での設置場所に制約が少なくなる。

実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態１について図１〜図７で説明する。図１は本発明の実施の形態１を示す加熱調理器本体の蓋開時の斜視図、図２はその加熱調理器の縦断面図、図３は図１の要部斜視図、図４は図１の加熱調理器の要部縦断面図、図５は図１の蒸気処理装置着脱状態の説明図、図６は図１の加熱調理器の炊飯工程図、図７は図１の加熱調理器全体の制御回路構成図、図８は図１の加熱調理器の内蓋上部縦断面図である。なお、各図には、加熱調理器として炊飯器の例を示している。

この実施の形態１において、１は平面形状が縦長の長方形又は正方形を有する加熱調理器本体であり、この内部には上面が開口した平面形状円形の磁性金属製内釜２と、この内釜の上面開口を開閉自在に閉塞するよう前記本体１の後部の一側縁部にヒンジ機構（図２にはその回動中心となる枢支軸３１を図示）で支持された蓋体３と、前記内釜２を加熱するエネルギーを発生する加熱手段（以下、「加熱源」という）４を備えている。この加熱源は、誘導加熱方式のものが用いられ、線径が数十ミクロン程度の細い銅線を多数束ねて撚り線構造にし、円板（環状）形状にした誘導加熱コイルが実際の加熱体となる。この加熱コイルは前記内釜２の外側底面に広い範囲で密着又は微小間隙を置いて対面するように設置されている。

前記蓋体３の内側には、その蓋体３を閉塞した時、内釜２の上面と蓋体３の間から蒸気が外部に漏れなくする為の環状のゴム製蓋シール材５を具備した良熱伝導性金属からなる円形内蓋６が着脱自在に固定されている。この内蓋６の一部には、内釜２で発生した蒸気を外部に排出する為の蒸気発生口６ａが形成されている。この蒸気発生口の口径は４ｍｍ（Φ４）程度であるが、図１に示すように１箇所にまとめて計９個設けてあるので、総面積は約１．１３平方センチメートルである。

なお、蒸気発生口６ａの口径は、加熱源４が規定の最小炊飯量で炊飯しても、また最大火力１４００Ｗで最大炊飯量５．５合炊きをした場合でも、発生した蒸気の排出を一定限度で制限し、内釜２の中の気圧を大気圧よりも高い状態に維持できるような大きさに予め設定されている。このような圧力状態で所定時間炊飯することで美味しく炊飯できるようにしている。

前記蓋体３は、その上面から周囲４面を一連に覆うように一体に成型加工されたプラスチック製の外ケース３Ａと、この外ケースの下面全体を所定の間隙Ｓをおいて覆う仕切り板３Ｂとを有し、この仕切り板と外ケース３Ａとの間の前記間隙Ｓを利用して、報知部となる液晶表示画面３０を収納した密閉された部屋３２が区画形成されている。なお、この発明でいう「報知」とは、視覚的又は聴覚的に認知できる手段で使用者等に知らせることをいい、また「表示」とは文字や記号、イラスト、色彩や発光有無や発光輝度等の変化のような視覚的手段により、加熱源４の動作状態や調理に参考となる関連情報（異常使用を注意する目的や異常運転状態の発生を知らせる目的のものを含む）を使用者に対して視覚的に知らせる動作をいう。

蓋体３の仕切り板３Ｂの下方で左側部には、蒸気発生口６ａを通過した蒸気が通る蒸気通路７Ａを内部に形成した中空のプラスチック製ダクト７がその仕切り板３Ｂに着脱自在に固定されている。なお、図３ではダクト７を仕切り板３Ｂから取り外して内蓋６の上に配置している状態を示している。

ダクト７は、図４に示すように上ケース７Ｃと、この上ケースの下面開口を覆う下ケース７Ｄとを上下から向い合わせて周縁同士をネジや簡易結合手段（例えば爪とこれが係合する凹み部の組合せなど）で一体化して蓋体３の下面側に設置される。つまりこの上ケース７Ｃと下ケース７Ｄとの間の空間が前記蒸気通路７Ａとなっている。このダクトの入口部空間には、前記９つの蒸気発生口６ａを覆うように金属製仕切り壁６０が設置され、前記内蓋６上面との間に密閉空間６６を形成している。６４はダクト７の蒸気通路７Ａへ内釜２側から蒸気が噴き出すための唯一の噴出口で、前記９つの蒸気発生口６ａの総面積と同等の口径（流路断面積）を有している。６５はこの噴出口よりも蒸気通路７Ａの上り勾配の底面７Ｄ側寄り位置に１箇所形成した貫通孔。６２はこの貫通孔に対応して上下移動自在に設けたおねば戻し弁で、炊飯中などのような内釜２内部が大気圧よりも高い場合は、その蒸気圧で押され貫通孔６５を下方から密閉する弁体６３と、この弁体に連結棒６７で一体化された抜け止め部６１とから構成されている。おねば戻し弁６２は後述する「炊飯工程」が終わり、「むらし工程」以降で内釜２の内部圧力が低くなると自重で下方に降り、抜け止め部６１が貫通孔６５の口縁上で止まり、その状態では貫通孔６５は上下に連通した開放状態になる。このため傾斜した底面７Ｄの側から流れてくるおねばはその貫通孔６５から内釜２内部へ回収することができる。なお、図８でＳＴは炊飯時の蒸気の噴出流を示す。

前記ダクト７の前方側一端（後述する蒸気処理装置２０側）には、蒸気発生口６ａと蒸気通路７Ａとの間から蒸気が外部に漏れなることを無くすためのシリコーン配合ゴム等で形成されたシール材９が固着されている。

前記ダクト７は、図３、４に示すように、前記蒸気発生口６ａの真上にあって当該蒸気発生口６ａから蒸気が最初に噴出導入される入口部ＰＡと、この入口部から下流側にあって前記入口部から鉛直方向に導入される蒸気の流れをそれと略直角となる水平方向で、かつ左前方側に曲げる第一の屈曲部ＰＢと、この屈曲部からさらに下流側にあり水平のまま前方へ延びる水平部ＰＣと、この水平部の末端部から下向きになるよう略直角に屈曲する第二の屈曲部ＰＤとを具備している。

また、ダクト７の水平部ＰＣの途中には、蒸気以外の流出物（吹きこぼれ）をせき止めて内釜２へ戻す為の突起状のおねば返し８が形成されている。このおねば返し８を頂点にして、ダクト7の内部に形成されている蒸気通路７Ａの底面７Ｂは、それぞれ左右両端に向けて下がる方向に傾斜している（図４参照）。言い換えると、前記水平部ＰＣの底面には、前記第一の屈曲部ＰＢから下流側は前記おねば返し８まで上り勾配部７Ｄが形成され、この上り勾配部の終端部にあるおねば返し８から前記第二の屈曲部ＰＤに向けて下り勾配部が形成されている。

前記入口部ＰＡを起点として下流側に形成された流路断面積の大きな空間に、前記蒸気発生口６ａから真上に噴き出された蒸気が最初に導入され、これは次に第一の屈曲部ＰＢで垂直に曲げられ、下流に流れるが、この流れの経路（空間）内に前記おねば返し８を設け、絞り部５０を形成しているので、蒸気以外の流出物が蒸気発生口６ａから放出されたとしても、それを堰き止め、ダクト７から蒸気処理装置２０側へ流出するのを防止している。なお、このおねば返しの上流の部分の最大流路断面積は約４．９平方センチメートル（水平方向での口径はΦ２５ｍｍの流路断面）であるが、おねば返し８の真上の部分は最も狭い場所（以下、ここを「絞り部」という）５０であり、その流路断面積は約１．４平方センチメートル（高さ７．５ｍｍ×幅１９．０ｍｍ）になっている。

蒸気処理装置２０は、蒸気処理（蒸気発生口６ａから排出される蒸気を蒸気装置内で復水する処理）を行う為の水が貯蔵できる上面開口した水タンク２１と、水タンク２１の上面開口部を開閉自在に覆うタンク蓋２２と、蒸気処理の時に発生する凝縮音を軽減する為のラッパ状の消音材２３と、水タンク２１の意匠部を覆うように形成され、水タンク２１に着脱自在に固定されたタンクカバー２４と、水タンク２１内の水等がタンク蓋２２の部分から外部へ漏れないようにする二重蓋の役目をするシール板２５と、水タンク２１内で復水された水が内釜２に戻るのを防止するための逆止弁（図示せず）と、後述する連通管２６とを有している。

前記水タンク２１と、タンク蓋２２と、消音材２３と、タンクカバー２４、連通管２６とは、いずれもプラスチック材から成型加工で形成されている。

水タンク２１は、蒸気処理後の水タンク２１内の水が、水タンク２１の運搬やセット時（以下、取扱い時という）にこぼれたとしてもユーザーがやけどしない温度、例えば５５℃以下となるような容量の水が事前に貯蔵できる大きさで、かつ蒸気処理後に（復水化作用のため）その水量が増加しても溢れることなく、十分に貯蔵できる大きさ（内容積）に設計されている。例えば、加熱体４が最大火力１４００Ｗで最大炊飯量５．５合炊きが可能な能力である場合、この水タンク２１の有効容積は１４５０ＣＣ、調理開始前の規定水量は１０００ＣＣ（１リットル）にしている。

タンク蓋２２の下面には、ダクト７と水タンク２１内とを連通する連通管２６が、タンク蓋２２の下面から下方に向けて垂直に一体成型加工で延設されている。また、この連通管２６の下端外周面には前記消音材２３が嵌め込み機構により固定されている。なお、この連通管２６の口径は上端部から全体に亘りほぼ同じであり、下端部の消音材２３の嵌め込み部を除き他の部分の口径は略１７ｍｍ×１７ｍｍになっているから、流路断面積は約２．８９平方センチメートルである。

また連通管２６は、タンク蓋２２を水タンク２１の上に閉じた時に、連通管２６の下端に固定された消音材２３の下端開口２３ａが、水タンク２１中に溜めた水の水面から一定深さ（Ｈ）位置に位置するように、その垂直方向の長さとタンク２１の大きさ（高さ）との関係が考慮されている。これは、仮に消音材２３の下端開口２３ａの水タンク２１に対する水没深さを適切に設定せず、必要深さより浅かった場合、下端開口２３ａから放出された蒸気を水タンク２１内の水に十分に接触させることができずに浮上させて大気に放出させてしまうことで、蒸気処理不良となる為である。

従って、前記一定の深さ位置（Ｈ）は、最大火力で加熱源４が通電された場合でも、蒸気発生口６ａから発生する蒸気の全てを復水できるように設定されており、具体的には、蒸気気泡の吹き上がる速さと、蒸気が冷えて水に戻る速さとから決定される。この実施の形態では、深さは８０ｍｍ〜９０ｍｍの範囲が許容値として設定してある（この許容値は、後述する水量センサー４８や水位センサー４７で確実に管理される）。なお、ここでいう「蒸気」とは、後述する「炊飯工程」と「むらし工程」において内釜２内部で発生し、ダクト７で連通管２６から導かれる蒸気のことをいうが、この実施の形態では、「吸水工程」〜「保温工程」までの蒸気は全て回収可能である。なお、保温工程とは、この実施の形態では、「むらし工程」の終了後８時間までをいうが、この時間の長短は適宜変更可能である。

また、前記逆止弁は連通管２６の上部、且つ水タンク２１内に貯蔵された水に没しない位置に設けられており、内釜２から蒸気通路７間の間の気圧が低下した時（炊飯工程やむらし工程が終了した後で発生する現象）、逆止弁の弁体が圧力差から自然に外気取入れの弁口を開口し、外部の空気を取り入れることにより、内釜２内の気圧を大気圧に戻す作用がある。これにより水タンク２１の中の水が内釜２の方へ吸い出されるという逆流現象を阻止できる。

また、タンクカバー２４が水タンク２１に固定されていることにより、蒸気処理後に水タンク２１内部の水が高温になっても、やけどすることなく蒸気処理装置２０に触れることが可能な構成となっている（なお、水タンク２１は加熱調理中及び加熱調理終了時点でも、そのようなやけどをするような高温にはならないように設計されているが、この点は後で述べる）。また、タンク蓋２２の上面には小さな口径の通気孔２７が数個形成されている。２２Ａはタンク蓋２２に形成した開口で、これは前記連通管２６の上端開口である。前記蓋体３を閉じた状態では、前記開口２２Ａの口縁部を囲むように前記ダクト７のシール材９が密着状態に接触し、ダクト７の蒸気通路７Ａが途中で外部に連通することなく連通管２６の内部まで確実に連通するようにしている。

また、図５に示すように、蒸気処理装置２０は本体１の底面を構成する底板３３の前方部に例えばツメ等の嵌め合い構造により着脱自在に取付けられている。これにより、タンク２１内に水をセットする時も、蒸気処理装置２０全体を本体１から外し、水道蛇口等に直接持っていくことができる。つまり蓋体３を開けた状態で、水タンク２１自体を上方へ持ち上げれば簡単に本体１から外すことができ、さらにタンク蓋２２を外せば、連通管２６はもちろん、水タンク２１の内部までも簡単に清掃でき、清掃性も良好である。

また、蒸気処理装置２０の水タンク２１背面側は、本体１の外郭前面との間に１〜２ｍｍ以下の微小間隙を保って対面するように本体１の底板３３上に載置されている。つまり水タンク２１は前記本体１の前面１Ａと対面する部分（背面）を除く三方が室内空気に触れるようになっている（実際には前記タンクカバー２４を介して室内空気に触れる構成である）。これにより水タンク２１自体は自然放熱しやすい構成になっており、水タンク２１背面は本体１から直接熱を伝導されにくいし、また逆に本体１へ熱を伝えにくい構造になっているとも言える。

前記水タンク２１の背面側には、前記本体１の前面壁部に形成した突起状第１の係合部（図示せず）と係合するような凹み部形状の第２の係合部（図示せず）を有している。
この水タンク２１を本体１の前面壁に沿って上方から下方へ移動することで前記第１の係合部に前記第２係合部が係合し、着脱自在に取り付けられる。逆に取り外す場合は、前記前記第２の係合部が前記第１係合部から外れるまで所定寸法（例えば２ｃｍ）上方へ移動させれば良い。ところで前記蓋体３が閉じた状態では、その下面は水タンク２１の上面に１ｍｍ〜数ｍｍまで接近して閉じた状態を確実に維持している（本体１に掛け金等で係合している）から、この蓋体３が閉じた状態では、前記水タンク２１は、本体１との係合状態が解消する位置まで上方へ移動することを阻止されていることになる。つまり前記蓋体３によって水タンク２１は不用意に上方へ移動して本体１から外れるということはない。
また蓋体３の平面形状は、平面形状が方形である本体１の外郭形状と合致している大きさであるので、蓋体３を閉じた状態では、水タンク２１がその蓋体３で上方から一連に覆われた形状を呈することになり、本体１全体が箱形形状に意匠的に統一された調理器となる。

３４は、本体１の背面側に取り付けた箱型部品ケースで、下端は前記底板３３に載置きされ、上部内側には前記枢支軸３１を含むヒンジ機構を収容している。３５はこの部品ケース内に収納した制御基板で、前記加熱源４の誘導加熱コイルに所定の高周波電力を供給するインバータ回路が実装されたプリント配線基板である。なお、ここでいう「インバータ回路」とは、商用電源の母線に入力側が接続された整流ブリッジ回路からの電力で駆動される共振コンデンサや、スイッチング手段となる電力制御用半導体（ＩＧＢＴなど）と、このスイッチング手段を駆動する駆動回路と、平滑化コンデンサ、フライホイールダイオー等からなる回路をいう。

３６は前記インバータ回路中の構成部品の内、発熱する部品、例えば電力用半導体などを取り付けてあるアルミ製放熱フィンであり、このフィンは調理器の動作中に部品ケース３４の内部に設置した小型の軸流型ファンで常に冷却されるようになっている。またこの制御基板３５には、後述する制御手段４０の各種電気部品が実装されている。

次に制御手段４０について図７を中心に説明する。
制御手段４０は、電源部４１と制御部４２とから構成されている。制御部４２は１つ又は複数のマイクロコンピュータを中心に構成されている。マイクロコンピュータは、入力部と、出力部と、記憶部と、ＣＰＵ（演算制御部）の４つの部分から構成され、前記電源部４２を介して直流電源が供給されて、加熱源４と液晶表示基板３０からなる表示手段４３を制御する中心的な役目を果たすものである。

前記制御部４２には、加熱源４の動作条件として内釜２底面の温度と米飯の温度との相関テーブル、各炊飯メニュー（白米、無洗米の選択、炊き加減の「ふつう」、「かため」、通常炊飯とは異なる「おかゆ」）、がそれぞれ記憶されている。さらに炊飯を行う工程として「予熱工程」、「炊飯工程」、「むらし工程」及び「保温工程」という４つの工程を順次実行するような制御プログラムが記憶されている。なお、ここでいう「動作条件」の一つとして通電条件があり、この通電条件とは、加熱源４の電気的、物理的な条件を言い、加熱源４の通電時間、通電量、通電パターン（連続通電、断続通電、通電率等）等を総称したものである。

４４は温度検知手段では、圧縮バネ等により内釜２の底面に下方から圧接され、内釜底面の温度を検知しその検知信号を出力するもので、サーミスタ式温度センサーを使用している。４５は前記本体１の蓋体３上面前方部に設けた操作手段で、蓋体２の表面に形成された押圧式の複数個のキーを操作することにより、加熱源４の動作条件を設定することができる。また前記した操作用キーは、そのキー入力結果が確認できるように前記表示手段４３の液晶表示基板３０の真上に形成している表示窓の手前部分に配置されている。

４６はタイマー等で構成される計時手段で、これが出力する計時信号が前記制御部４２に入力されるとともに、前記表示手段４３に対して現在時刻や設置時刻情報が出力されるので、それら時刻が表示手段４３の液晶表示画面上に表示される。

４７は前記水タンク２１の中に貯められた水の量を水位で検知する水位センサーで、水タンク２１の水を光や重量その他の物理条件で把握するものであり、本体１の前方部の水タンク２１と対向する部分に設けるか、または水タンク２１が乗せられる底板３３の前方部上面に設置してある。

４８は前記水タンク２１の中に貯められた水の温度を検知する水温センサーで、水タンク２１の側壁を介して水温を検知するように、本体１の前方部の水タンク２１と対向する部分に設けるか、または図５に示すように水タンク２１が乗せられる底板３３の前方部上面に設置してある。

次に、蒸気処理装置２０の動作について説明する。
この実施の形態の調理器（炊飯器）は、予熱工程、炊飯工程、むらし工程及び保温工程という４つの工程を順次実行するように前記制御部４２に制御プログラムを持っている。
まず、本体１から取り外した水タンク２１のタンク蓋２２を取外し、水タンク２１の中に外部から水を入れる。そして、内釜２内に米と水を規定量入れ、本体１の蓋体３上面にある炊飯開始ボタン（キー）を押圧して炊飯を開始する。これにより、加熱源４が加熱され炊飯を行う。炊飯の代表的な工程を図６に示す。

図６において、予熱工程において加熱源４は最初強火力となるよう連続通電パターンで通電が開始されるが、内釜２内部の温度が所定の温度（５５℃）に達したことを温度検知手段４４が検知すると、この情報が制御部４２に入力され、５５℃を維持するように通電量が抑制され、また通電が間欠的になるので、ほぼ蒸気は発生せず、蒸気処理も行われていない。この５５℃維持の状態を一定時間以上続ける（５５℃になった時点からの経過時間を計時手段４６が計測し、この計時信号が前記制御部４２に入力されて予熱工程の終了時間が制御される）。

次に、炊飯工程に入ると、加熱源４の火力が強くなり徐々に内釜２内の水温が上昇し内釜２内の水が沸騰に達する。沸騰が激しくなり蒸気量が増すと、内釜２の中は大気圧よりも圧力が上昇し、内釜２内で発生した蒸気は、その圧力により押出されて蒸気発生口６ａから密閉空間６６に入り、さらに噴出口６４からダクト７内の前記入口部ＰＡに噴出し、この入り口部ＰＡを起点として下流側に形成された流路断面積の大きな空間に入る。つまり前記蒸気発生口６ａから真上に噴き出された蒸気は、次に第一の屈曲部ＰＢで垂直に曲げられ、斜め左前方向に流れるが、この流れの空間内に前記おねば返し８を設け、絞り部５０を形成しているので、蒸気発生口６ａから噴出された蒸気は急激に膨張して温度が下がり、また蒸気以外の流出物（おねば）が蒸気発生口６ａから放出されたとしても、その絞り部５０の手前で全てせき止められ、入り口部ＰＡ側に傾斜した底面によって貫通孔６５に至り、そこから蒸気発生口６ａまで自然に戻される。これによりダクト７から蒸気処理装置２０側へ蒸気以外の流出物が流出するのを防止している

次に絞り部５０の狭い空間を通った蒸気は水平部ＰＣを横に進み、第二の屈曲部ＰＤで下方に進行方向を変えられ、蒸気処理装置２０内に流れ込む。この時、蒸気発生口６ａと蒸気通路７の間、及び蒸気通路７とタンク蓋２２の間はシール材９等によりシールされている為、蒸気が外部に漏れることはない。

そして、蒸気処理装置２０内に流れ込んだ蒸気は、連通管２６を通過して消音材２３の下端開口２３ａから水タンク２１内の水中へと噴出す。そして、噴出した蒸気は、水タンク２１の中の水と接触して熱を水に奪われ結露して水に戻る。

このようにして、蒸気が処理されることにより、内釜２から発生した蒸気が外部に漏れるのを防止し、加熱調理時の不快な湿気の増加を防ぐことが可能となる。なお、図３、図４に破線の矢印Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４で示したものは蒸気の流れの方向を示したものであり、Ｆ１は蒸気発生口６ａから蒸気通路７の中に噴出した蒸気流、Ｆ４は水平部ＰＣから連通管２６に向かう蒸気流を示す。このように蒸気通路７は途中で複数回屈曲しているため、内釜２から排出された高温蒸気の通路を長くでき、連通管２６の中に入るまでに熱エネルギーを減少させことができる。なお、この趣旨から入り口部ＰＡから水平部ＰＣまでの間で複数回上下又は左右に屈曲させるように変更しても良い。

水平部ＰＣの絞り部５０を越えて横に進む蒸気は、温度が下がって結露することがあるが、このような結露は蒸気通路７の底面が下り勾配になっているため自然と下流側に案内され、前記水タンク２１に滴下する。

そして、蒸気処理装置２０内に流れ込んだ蒸気は水タンク２１内で水に戻る為、炊飯工程が進むに従い、次第に水タンク２１内の水量が増加し、水位も徐々に上昇する。ここで、タンク蓋２２には通気孔２７が設けられているため、増加した分の空気が通気孔２７より外部に放出され、蒸気処理中に蒸気処理装置２０内の圧力が上昇することなくスムーズに蒸気処理を行うことが可能となる。

そして、炊飯工程の途中の時点（これは沸騰状態に至った時点からの経過時間を前記制御部４２が見ていることで実現している）からは加熱源４の火力は弱になり、終わりになると水蒸気化して放出されてしまっている内釜２内部にあった水分が少なくなり、内釜２内部温度はそれまで１００度強であった状態から１３０℃程度まで急上昇する。するとこのような急激な温度上昇を前記温度検知手段４４が検知し、制御部４２に温度検知情報を入力するから制御部４２は炊飯完了と判断する。

するとこの段階からむらし工程に入り炊飯が進行していくと、時間の経過に伴い蒸気発生量が徐々に少なくなり、炊飯が終了すると、内釜２内が冷えて圧力が低下する。これにより、蒸気通路７Ａも同様に圧力が低下し、消音材２３の下端開口２３ａから水タンク２１内の水が吸い上げられ始める。この吸い上げ開始直後に、逆止弁（図示せず）が開口し、通気孔２７から外部の空気を吸い込むことにより、内釜２内の圧力は元の大気圧に近い状態まで戻る。

また、炊飯中に発生する蒸気量は、米の種類（白米、無洗米等）、炊き方（かたさ、粘り）、メニュー（通常の炊飯や、おかゆ）等の組合せにより異なるが、いずれの場合においても、確実にその調理メニューを終了するまでの過程で蒸気処理を行い、炊飯完了後の水タンク２１内の水温も、やけどしない温度、例えば５５℃以下となるように、水タンク内の水容量は設定されている。

前記したように、蒸気は炊飯工程とむらし工程で主に発生するので、本発明の実施の形態では、これら工程における放出される蒸気量を計算や実験等で確かめ、また水タンク２１の水量と水位（これは連通管２６を通過して消音材２３の下端開口２３ａから水タンク２１内の水中へと噴出す位置に関する条件を決めるため重要である）を設定した。仮に十分な水量があっても、水中の浅い位置で蒸気を水中に噴出させると、十分に蒸気と水とが接触できない状態のまま蒸気が泡状のまま上昇して水面から大気に放出されてしまうということが分かった。そこで、この実施態様では水位センサー４７により、炊飯工程の最初の吸水工程開始前に前記制御部４２は水位センサー４７の検知情報から水タンク２１内部の水量が十分であるかどうかの判定を行っている。

つまり固定されている連通管２６の下端の位置が水中でどのくらいの深さになるかということは、水位によって定まるから、この水位を決めるための水量を検知することで、結果的に連通管２６の下端の水中深さが８０ｍｍ〜９０ｍｍの範囲になっているかどうかの判定が行える。従って水位を検知する手段は水面の位置を光で検知したり、水位変動に伴って上下移動するようにフロートを浮かべ、その位置を検知したり、あるいは水の総重量を測定しても良い。なお、９０ｍｍという上限水位を超えるような多くの水がある場合でも前記制御部４２は加熱源４の通電を開始しない。これは復水化作用で回収される水により水位が増えることを想定したものであり、復水化作用の結果、水タンク２１から水が溢れるような事態を防止している。

そして、発生する蒸気を復水化作用で回収することを可能にする水位が無い場合は、前記制御部４２は加熱源４の通電を開始しない。また同時に水位が下がっていて水量が不足していること、炊飯開始するためには水を補充して欲しい旨を表示手段４３で使用者に知らせる（音声で報知しても良い）。

さらに、前記タンクに貯められた水の温度を検知する水温センサー４８を有しているから、当該水温センサーの出力により前記制御部４２は水タンク２１内の水の温度が所定温度よりも高いかどうかを判断できる。もし異常に高い場合には、前記制御部４２は加熱源４に通電開始の動作を実行しないので、予熱工程さえ実行しない。

さらに一旦炊飯工程に入ってしまった後では、炊飯完了時まで前記水タンク２１の水温が所定の温度範囲になるように設定されているが、何らかの原因（例えば調理器の設置空間の室温が急激に上昇した場合）で前記水タンクの水温が所定温度よりも高くなってしまった場合でも、それを水温センサーが検知できるようになっており、そのような場合には、前記制御部４２は加熱源４の通電条件を変え、実質的な火力を弱める動作を実行するように前記制御部４２の制御プログラムは設定されている。但し、この火力抑制の程度は本来の炊飯動作、炊き上がりに支障が出ない範囲で行われる。また火力を弱める手段として供給電力量自体を減らすことや通電率を下げることなど適当な手段を用いれば良い。なお、この実施の形態１では、炊飯開始時に水温３５℃以下の場合は炊飯動作開始され、３５℃超の場合は炊飯操作に入らないようになっている。これは炊飯終了時に水タンク２１の水温の温度が異常高温領域にならないように考慮したものである。

この実施の形態１に示したものは、前記水タンク２１が、それ自身の壁面を通じて外部への自然放熱が可能となる構成であり、当該放熱作用により内部に蓄積された水が炊飯工程及びむらし工程での復水作用で温度上昇することを抑制しているので、少ない水量、つまりより小型の水タンク２１で蒸気処理することを可能にしている。とくに、前記水タンク２１は、前記本体１の外殻に沿った形状を有し、この外殻と対向する面を除いた他の外表面が、放熱部になるので、好ましい。

なお、実施の形態１では、前記水タンク２１の前方から左右側方までを一連にプラスチック製タンクカバー２４で覆っているが、このカバー自体は水タンク２１内部の熱の放散を大きく妨げる程ではないし、この発明ではこのタンクカバー２４は必須構造物ではないので省略しても良い。水タンク２１の壁面自体から直接熱を放散させるようにするには壁面を二重にせず、一枚で構成することが良いし、水タンク２１の周囲の一部にアルミ等の熱伝導性の良い部材（シートなど）を巻くという方法も考えられる。また、使用者が調理後にこの水タンクを持ち運ぶことや炊飯工程中に触れることも考えられるが、前記したように１回の加熱調理で所定の温度以上を超えないような十分な水量があるので、水タンク２１に触れることがあっても安全である。

またむらし工程が終わったあとの保温工程では、一般的に前記加熱源４とは別に設けた専用の保温用電気ヒータ（最大加熱能力が小さく）を通電してご飯が冷えない程度の熱を与えるため、図６の炊飯工程図では加熱源４の通電パターンとしては何も示されていない。
なお、内釜２の外周部分や蓋体３の内部は断熱性を持たせるための断熱材や密閉空間を形成しているため、内釜２内部のご飯が室温で急速に冷えることはなく、保温用電気ヒータで長時間保温が可能である。

以上のような構成にすることにより、この実施の形態によれば、蒸気を効率良く安定的に復水することが可能な蒸気処理装置を備えた加熱調理器を得ることができる。また、沸騰した際も蒸気が発生せず、吹き零れ等の問題もない為、連続的に高火力で炊飯も可能になる為、より美味しく調理を行うことも可能になる。

本発明の加熱調理器は、調理に伴って発生する蒸気を効率よく回収して水に戻すことができるので、電気炊飯器等の調理器に広く利用することができる。

本発明の実施の形態１を示す加熱調理器本体の蓋開時の斜視図。 図１の加熱調理器の縦断面図。 図１の加熱調理器の要部斜視図。 図１の加熱調理器の要部縦断面図。 図１の加熱調理器の蒸気処理装置着脱状態説明図。 図１の加熱調理器の炊飯工程説明図。 図１の加熱調理器の制御説明図。 図１の加熱調理器の内蓋上部縦断面図

符号の説明

ＰＡ 入り口部、 ＰＢ 第一の屈曲部、 ＰＣ 水平部、 ＰＤ 第二の屈曲部、 Ｓ間隙、 １ 加熱調理器、 ２ 内釜、 ３ 蓋体、 ３Ａ 外ケース、 ３Ｂ 仕切り板、 ４ 加熱源、 ５ 蓋シール材、 ６ 内蓋、 ６ａ 蒸気発生口、 ７Ａ 蒸気通路、 ８ おねば返し、９ シール材、２０ 蒸気処理装置、 ２１ 水タンク、 ２２ タンク蓋、 ２３ 消音材、 ２３ａ 下端開口、 ２４ タンクカバー、 ２５ シール板、 ２６ 連通菅、 ２７ 通気孔、 ３０ 液晶表示基板、 ３１ ヒンジ機構、 ３２ 部屋 ３３ 底板、 ４０ 制御手段、 ４４ 温度検知手段、 ４７ 水位センサー、 ４８ 水温センサー、 ５０ 絞り部、 ６２ おねば戻し弁、 ６４ 噴出口、 ６５ 貫通孔。

Claims (16)

1. 加熱調理器本体と、
   この本体の内部に収容され上面が開口した内釜と、
   この内釜内の上面開口を開閉自在に閉塞するよう前記本体に支持された蓋体と、
   前記内釜を加熱するように前記本体内部に設置された加熱源と、
   この加熱源の通電条件を変化させ、蒸気の発生を伴う所定の調理工程を実行させる制御装置と、
   前記蓋体で閉塞した状態の前記内釜内部から前記加熱源の所定の調理工程動作中に発生する蒸気を復水化作用で回収するため、所定量以上の容積と水位の水が貯められるタンクと、
   前記本体内部に設けられ、前記内釜内部空間に連通した蒸気の排出路となる蒸気通路と、を備え、
   この蒸気通路は、前記内釜の天井位置において蒸気が最初に導入される入口部と、この入口部から下流側にあって前記入口部から導入される蒸気の流れを水平方向に曲げる第一の屈曲部と、この屈曲部からさらに下流側にあり水平に延びる水平部と、この水平部の末端部で下向きに屈曲する第二の屈曲部とを備え、
   前記屈曲部から下方に伸びて前記タンク内に貯められた水に所定以上の深さで没する連通管を具備してなる加熱調理器。
2. 前記入口部の最大流路断面積Ｘと、水平部の最大流路断面積Ｙと、連通管の最大流路断面積Ｚとの関係が、Ｙ＞Ｘ、Ｙ＞Ｚの関係であることを特徴とする請求項１に記載の加熱調理器。
3. 前記水平部の底面には、前記第一の屈曲部から上り勾配部が形成され、この上り勾配部の終端部から前記第二の屈曲部に向けて下り勾配部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の加熱調理器。
4. 前記第一の屈曲部と第二の屈曲部の間には、前記入口部から導入された蒸気が膨張する容積の空間部を形成し、この空間部の途中に流路断面積を狭める絞り部を備えてなる請求項１記載の加熱調理器。
5. 前記入口部から絞り部に至る蒸気通路の底面は上り勾配に形成され、絞り部から屈曲部に行くに従って下り勾配になっていることを特徴とする請求項４記載の加熱調理器。
6. 前記本体外郭の平面形状と前記蓋体の外形形状を近似した形状に形成し、
   当該蓋体を前記本体の後部に支持し、
   この蓋体によって内釜が閉塞された状態では、前記タンクの上面全体も当該蓋体で一連に覆われる構成にしたことを特徴とする請求項１記載の加熱調理器。
7. 前記タンクは、前記本体の前面壁部に形成した第１の係合部と係合する第２の係合部を有し、当該タンクを本体上方から下方へ移動することで当該第１、第２係合部の係合作用で着脱自在に取り付けられ、かつ当該係合状態が解消する位置まで当該タンクが上方へ移動することを阻止するように前記蓋体によって上方への移動が規制されていることを特徴とする請求項６記載の加熱調理器。
8. 前記制御装置は、前記加熱源の通電条件を変化させ、米の吸水工程、炊飯工程、むらし工程をこの順番で順次実行させる制御プログラムを有していることを特徴とする請求項１記載の加熱調理器。
9. 前記タンクは、それ自身の壁面から外部への自然放熱が可能となる構成であり、当該放熱作用により内部に蓄積された水が前記炊飯工程及びむらし工程での復水化作用で温度上昇することを抑制することを特徴とする請求項８記載の加熱調理器。
10. 前記タンクには、前記炊飯工程及びむらし工程の動作中に発生する蒸気を復水化作用で回収することを可能にする容積と水位の水が、前記吸水工程の開始前に貯められていることを検知する水量検知手段を具備し、この水量検知手段により所定量の水が無いことを検知した場合は、前記制御装置は加熱調理を開始動作しないことを特徴とする請求項８記載の加熱調理器。
11. 前記タンクには、前記炊飯工程及びむらし工程の動作中に発生する蒸気を復水化作用で回収することを可能にする容積と水位の水が、その吸水工程の開始前に貯められていることを検知する水量検知手段を具備し、この水量検知手段により所定量以上で、かつ上限量未満の水がタンク内にあることを検知した場合に、前記制御装置は加熱調理を開始動作することを特徴とする請求項８記載の加熱調理器。
12. 前記タンクには、前記炊飯工程及びむらし工程の動作中に発生する蒸気を復水化作用で回収することを可能にする容積と水位の水が、前記吸水工程の開始前に貯められているかどうかを検知する水量検知手段と、この水量検知手段の検知結果を報知する報知手段を具備したことを特徴とする請求項８記載の加熱調理器。
13. 前記タンクには、前記炊飯工程及びむらし工程の動作中に発生する蒸気を復水化作用で回収することを可能にする容積と水位の水が、前記吸水工程の開始前に貯められているかどうかを検知する水量検知手段と、この水量検知手段により所定量の水がタンクに無いことを検知した場合、タンク内に水を補充することを報知する報知手段とを具備したことを特徴とする請求項８記載の加熱調理器。
14. 前記タンクには、前記炊飯工程及びむらし工程の動作中に発生する蒸気を復水化作用で回収することを可能にする容積と水位の水が、前記吸水工程の開始前に貯められているかどうかを検知する水量検知手段と、この手段により所定量の水がタンクに無いことを検知した場合、タンク内に水を補充することを報知する報知手段とを具備し、この報知手段は、前記炊飯工程及びむらし工程の動作中においては当該工程を文字、図形等のような目視確認できる手段で表示することを特徴とする請求項８記載の加熱調理器。
15. 前記タンクには、貯められた水の温度を検知する温度検知手段を有し、当該検知手段の出力によりタンク内の水の温度が所定温度よりも高い場合に、前記制御手段は前記加熱源による調理動作を開始しないことを特徴とする請求項１記載の加熱調理器。
16. 前記タンクには、貯められた水の温度を検知する温度検知手段を有し、加熱調理動作開始後において前記温度検知手段の出力によりタンク内の水の温度が所定温度よりも高いことが検知された場合、前記制御装置は前記加熱源の火力を弱める動作をすることを特徴とする請求項１記載の加熱調理器。

Images