JP2014000284A

JP2014000284A - 炊飯器

Info

Publication number: JP2014000284A
Application number: JP2012138340A
Authority: JP
Inventors: Masato Sano; 正人佐野
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2012-06-20
Filing date: 2012-06-20
Publication date: 2014-01-09

Abstract

【課題】少ない消費電力で美味しいご飯が炊け炊飯器を提供する。
【解決手段】炊飯器本体１の上部開口部１ｄを開閉する蓋３の下部に配され鍋２の開口部２ａを覆う内蓋４と、蒸気を加熱して過熱蒸気を生成する過熱蒸気発生装置１５と、生成された過熱蒸気を排出する過熱蒸気投入管１７と連通すると共に内蓋４に配され過熱蒸気を鍋２内に投入する過熱蒸気投入口４ｂと、内蓋４に配され鍋２内の蒸気を炊飯器外に排出する蒸気排出穴３１の上部に配された逆止弁２１とを備え、鍋２内の圧力が大気圧以上になると逆止弁２１が開放し、鍋２内の圧力が大気圧以下になると逆止弁２１が封鎖するもので、鍋２内の圧力が大気圧以下で蒸気排出穴３１が逆止弁２１で封鎖されている時に過熱蒸気を供給すると、過熱蒸気が外部に放出されることなく鍋２内に十分に充満され、過熱蒸気の熱量が素早くご飯に伝わるので、少ない消費電力で、熱効率、食味が向上する。
【選択図】図１

Description

本発明は、炊飯器に関するもので、特に、鍋の開口部から鍋内に１００℃を超える過熱蒸気を供給する過熱蒸気発生装置を備えた炊飯器に関するものである。

従来、この種の炊飯器としては、種々の構造のものが知られている。例えば、蓋の内部空間に配置された蒸気管（蒸気経路）の周囲にヒータを取り付け、ヒータにより蒸気管を加熱することで、蒸気管内を通る蒸気を加熱して、１００℃を超える過熱蒸気を生成し、その過熱蒸気を鍋内に供給するようにした炊飯器が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許第４２０３９９５号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されたような従来の炊飯器においては、過熱蒸気の潜熱をご飯に伝える熱効率が低く、使用する消費電力量に対しての食味が低い、また、消費電力量が高いなどの課題があった。

すなわち、炊飯器の蓋に蒸気筒が配設されて、鍋内の空間と炊飯器外の空間が直結される構成では、過熱蒸気発生装置で得られた過熱蒸気は、内蓋の噴出穴から鍋内に一旦は充満し、ご飯へ熱量を伝えるが、蒸気筒の穴からすぐに炊飯器外に蒸気が噴出し、使用した消費電力量の蒸気の熱量の一部しかご飯に伝わらない現象となり、熱効率の低い熱交換になっている。そのため、使用した消費電力量で得た過熱蒸気の熱量を効率良くご飯に伝える必要がある。

そこで、ご飯へ十分な熱量を与えるために、過熱蒸気の温度を高くしたり、または過熱蒸気の鍋内投入量を増やすことなどが考えられるが、いずれも過熱蒸気のために使用する消費電力量が増えることになる。また、過熱蒸気生成のための過熱蒸気発生ユニットは蓋内に内蔵されているため、使用する消費電力量が増えると、該過熱蒸気発生ユニットの熱が蓋の外郭部材に伝達されて、蓋の外郭部材が高温になる。これにより、例えば、蓋の外郭部材が樹脂により構成されている場合には、蓋の外郭部材が変形又は溶融することが起こり得る。また、蓋の外郭部材が金属により構成される場合には、火傷の危険性が高くなるという課題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、過熱蒸気の熱量を効率良くご飯に伝え、使用する消費電力量を少なくし、かつ食味向上があり省エネ性が高く、また、消費電力量を少なくすることで、蓋の外郭部材の温度が高くなることを抑え、例えば蓋の外郭部材が樹脂により構成される場合には、蓋の外郭部材が変形又は溶融することを防止し、更に、蓋の外郭部材が金属により構成される場合には、火傷の危険性を低くすることができる炊飯器を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために、本発明の炊飯器は、炊飯器本体の内部に収納される鍋と、前記炊飯器本体の上部開口部を開閉可能な中空構造の蓋と、蒸気を加熱して過熱蒸気を生成する過熱蒸気発生装置と、前記過熱蒸気発生装置に前記蒸気を供給する蒸気供給管と、前記過熱蒸気発生装置で生成された過熱蒸気を排出する過熱蒸気投入管と、前記蓋の下部に配され前記鍋の開口部を覆う内蓋と、前記過熱蒸気投入管と連通すると共に前記内蓋に配され前記過熱蒸気を前記鍋内に投入する過熱蒸気投入口と、前記内蓋に配され前記鍋内の蒸気を炊飯器外に排出する蒸気排出穴と、前記蒸気排出穴の上部に配された逆止弁とを備え、前記鍋内の圧力が大気圧以上になると前記逆止弁が開放し、前記鍋内の圧力が大気圧以下になると、前記逆止弁が封鎖するようにしたもので、過熱蒸気投入口から鍋内に過熱蒸気を投入する際に鍋内の圧力が大気圧以下になっていると、蒸気排出穴が逆止弁で封鎖されているので、過熱蒸気が鍋内に十分に充満され、過熱蒸気の熱量を素早くご飯に伝えることができ、かつ、充満した過熱蒸気が外部に放出されにくい構成であるため、熱効率、食味が向上すると共に、過熱蒸気を生成するための消費電力量を少なくすることができる。

本発明の炊飯器は、過熱蒸気投入口から鍋内に投入された過熱蒸気は、鍋内に十分に充満され、過熱蒸気の熱量を素早くご飯に伝えることができ、かつ、充満した過熱蒸気が外部に放出されにくい構成であるため、熱効率、食味が向上すると共に、過熱蒸気を生成するための消費電力量を少なくすることができる。

本発明の実施の形態１における炊飯器の模式断面図同炊飯器の逆止弁周辺の構造を示す部分拡大断面図本発明の実施の形態２における炊飯器の逆止弁周辺の構造を示す部分拡大断面図

第１の発明は、炊飯器本体の内部に収納される鍋と、前記炊飯器本体の上部開口部を開閉可能な中空構造の蓋と、蒸気を加熱して過熱蒸気を生成する過熱蒸気発生装置と、前記過熱蒸気発生装置に前記蒸気を供給する蒸気供給管と、前記過熱蒸気発生装置で生成された過熱蒸気を排出する過熱蒸気投入管と、前記蓋の下部に配され前記鍋の開口部を覆う内蓋と、前記過熱蒸気投入管と連通すると共に前記内蓋に配され前記過熱蒸気を前記鍋内に投入する過熱蒸気投入口と、前記内蓋に配され前記鍋内の蒸気を炊飯器外に排出する蒸気排出穴と、前記蒸気排出穴の上部に配された逆止弁とを備え、前記鍋内の圧力が大気圧以上になると前記逆止弁が開放し、前記鍋内の圧力が大気圧以下になると、前記逆止弁が封鎖するようにしたもので、過熱蒸気投入口から鍋内に過熱蒸気を投入する際に鍋内の圧力が大気圧以下になっていると、蒸気排出穴が逆止弁で封鎖されているので、過熱蒸気が鍋内に十分に充満され、過熱蒸気の熱量を素早くご飯に伝えることができ、かつ、充満した過熱蒸気が外部に放出されにくい構成であるため、熱効率、食味が向上すると共に、過熱蒸気を生成するための消費電力量を少なくすることができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の逆止弁を金属性の球体で構成し、前記逆止弁を受ける逆止弁受けを配設し、蓋内には、前記逆止弁受けの中で前記逆止弁の移動を可能にするソレノイドを配設したもので、蒸気排出穴の逆止弁による開放、封鎖を確実に行うことができる。

第３の発明は、特に、第１の発明の逆止弁を弾性体で構成し、前記逆止弁がバネ部材で付勢される構成とし、鍋内の圧力が前記バネ部材の付勢力より大きくなると、前記逆止弁が開放する構成とし、鍋内の圧力が、前記バネ部材の付勢力より小さい場合は、前記逆止弁が開放しない構成としたもので、安価な構成で、蒸気排出穴の逆止弁による開放、封鎖を確実に行うことができる。

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は、本発明の実施の形態１における炊飯器の模式断面図、図２は、同炊飯器の逆止弁の周辺の構造を示す部分拡大断面図である。

図１において、本実施の形態にかかる炊飯器は、内部に鍋収納部１ａが形成された略有底筒状の炊飯器本体１と、鍋収納部１ａに収納され、米と水が入れられる鍋２とを備えている。炊飯器本体１の上部には、炊飯器本体１の上部開口部１ｄを開閉可能な中空構造の蓋３が取り付けられている。蓋３の内側（鍋２の開口部２ａを覆う側）には、鍋２の開口部２ａを密閉可能な略円盤状の内蓋（加熱板ともいう）４が着脱可能に取り付けられている。

炊飯器本体１の鍋収納部１ａは、上枠１ｂとコイルベース１ｃとで構成されている。上枠１ｂは、収納された鍋２の側壁２ｂに対して所定の隙間が空くように配置される筒状部分１ｂａと、筒状部分１ｂａの上部から外方に突出し炊飯器本体１の上部開口部１ｄの内周部に嵌合するフランジ部１ｂｂとを備えている。また、フランジ部１ｂｂには、水タンク５を収納する水タンク収納部１ｂｃが形成されている。

水タンク５は、蒸気を生成するための水を入れる有底筒状の容器である。水タンク収納部１ｂｃの外周面には、水タンク５を加熱（誘導加熱）する水タンク加熱装置の一例である水タンク加熱コイル６が取り付けられている。なお、水タンク加熱コイル６に代えて、ヒータ（図示せず）により水タンク５を加熱するように構成してもよい。水タンク加熱コイル６が水タンク５を加熱することにより、水タンク５内の水が沸騰して、約１００℃の蒸気が生成される。また、水タンク収納部１ｂｃの側部には開口１ｂｄが設けられている。当該開口１ｂｄには、水タンク５の温度を測定するための水タンク温度センサ７が、水タンク収納部１ｂｃに収納された水タンク５の側部に当接可能に配置されている。

コイルベース１ｃは、鍋２の下部の形状に対応して有底筒状に形成され、その上部が上枠１ｂの筒状部分１ｂａの下端部に取り付けられている。コイルベース１ｃの外周面には、鍋２を加熱（誘導加熱）する鍋加熱装置の一例である鍋底加熱ユニット８が取り付けられている。鍋底加熱ユニット８は、底内加熱コイル８ａと底外加熱コイル８ｂとで構成されている。底内加熱コイル８ａは、コイルベース１ｃを介して鍋２の底部の中央部周囲に対向するように配置されている。底外加熱コイル８ｂは、コイルベース１ｃを介して鍋２の底部のコーナー部に対向するように配置されている。

コイルベース１ｃの底部の中央部分には開口１ｃａが設けられている。当該開口１ｃａには、鍋２の温度を測定するための鍋温度検知部の一例である鍋温度センサ９が、鍋収納部１ａに収納された鍋２の底部に当接可能に配置されている。鍋２の温度は、鍋２内の被炊飯物の温度と略同じであるので、鍋温度センサ９が鍋２の温度を検知することで、鍋２内の被炊飯物の温度を知ることができる。

蓋３は、その外郭を構成する上外郭部材３ａと下外郭部材３ｂとを備えている。また、蓋３は、ヒンジ軸３Ａを備えている。ヒンジ軸３Ａは、蓋３の開閉軸となるもので、炊飯器本体１の上枠１ｂにその両端部が回動自在に固定されている。蓋３には、その中央部付近を蓋３の厚み方向に貫通するように貫通穴３ｃが設けられ、当該貫通穴３ｃに蒸気筒１０が着脱可能に取り付けられている。蒸気筒１０の上壁及び底壁には、鍋２内の余分な蒸気を炊飯器の外部に排出できるように、蒸気逃がし孔１０ａ、１０ｂが設けられている。蓋３の内蓋４側の貫通穴３ｃの周囲には、環状のパッキン１１が取り付けられている。

また、蓋３には、内蓋４の温度を検知する内蓋温度検知部の一例である内蓋温度センサ１２が取り付けられている。蓋３の底壁となる下外郭部材３ｂの内面（蓋内側）には、内蓋４を誘導加熱する内蓋加熱装置の一例である内蓋加熱コイル１３が取り付けられている。

内蓋４は、誘導加熱が可能なステンレスなどの磁性体金属で構成されている。内蓋４の外周部の鍋２側の面には、環状のパッキン１４が取り付けられている。パッキン１４は、蓋３が閉状態にあるときに鍋２のフランジ部に密着するように設けられている。

また、蓋３の内部には、鍋２内に１００℃を超える過熱蒸気を投入するための過熱蒸気発生装置１５が設けられている。過熱蒸気発生装置１５は、水タンク５で発生した約１００℃の蒸気を加熱して過熱蒸気を生成可能に構成されている。過熱蒸気発生装置１５には、蒸気供給管１６と過熱蒸気投入管１７とが接続されている。また、過熱蒸気発生装置１５には、過熱蒸気発生装置１５で生成された過熱蒸気の温度を検知する過熱蒸気温度検知部の一例である過熱蒸気温度センサ１８が当接している。

蒸気供給管１６は、蓋３が閉状態にあるときに水タンク５内と連通し、水タンク５内で発生した蒸気を過熱蒸気発生装置１５へ導くように設けられている。蒸気供給管１６の水タンク５側の端部には、環状のパッキン１９が取り付けられている。パッキン１９は、蓋３が閉状態にあるときに水タンク５のフランジ部に密着するように設けられている。

過熱蒸気投入管１７は、蓋３が閉状態にあるときに内蓋４に設けられた過熱蒸気投入孔４ｂを通じて鍋２内と連通し、過熱蒸気発生装置１５で生成された過熱蒸気を鍋２内へ投入するように設けられている。過熱蒸気投入管１７の鍋２側の端部には、環状のパッキン２０が取り付けられている。パッキン２０は、蓋３が閉状態にあるときに内蓋４の過熱蒸気投入孔４ｂの周囲に密着するように設けられている。

また、蓋３の内部には、過熱蒸気発生装置１５で生成された過熱蒸気が蒸気筒１０を通じて炊飯器外に放出しないように逆止弁２１を設けている。逆止弁２１は、金属製の球体で形成されると共に、内蓋４に設けられた逆止弁受け２２に載置され、逆止弁２１をカバーする逆止弁カバー２３を逆止弁受け２２の上部に設けて、逆止弁カバー２３と内蓋４の間には、板状のパッキン２４を設けている。

更に、蓋３の下外郭部材３ｂには、逆止弁２１を動かすためのソレノイド２５を設けている。また、下外郭部材３ｂには、逆止弁カバー２３を収納するための逆止弁カバー収納部３ｄを設け、逆止弁カバー収納部３ｄには、ソレノイド２５の軸を通す穴２６を設けている。穴２６の周囲部には、蓋３内部に炊飯中に発生する蒸気の進入を防止するためのソレノイドパッキン２７を設けている。

また、蓋３には、炊飯コース、炊飯時間などの各種情報を表示する液晶ディスプレイなどの表示部２８と、白米コースや玄米コース、白米（柔らかめ）コースなどの複数の炊飯コースの中から特定の炊飯コースを選択可能な炊飯コース選択部の一例である操作部２９とが設けられている。操作部２９は、炊飯コースの選択の他、炊飯の開始、取り消し、予約などの実行を指示できるように、炊飯開始ボタンなどの複数のボタン（図示せず）で構成されている。使用者は、表示部２８の表示内容を参照しつつ、操作部２９にて特定の炊飯コースを選択し、炊飯開始を指示することができる。

炊飯器本体１の内部には、炊飯制御部３０が搭載されている。炊飯制御部３０は、米を炊飯するための炊飯シーケンスを複数記憶する記憶部（図示せず）を備えている。ここで、「炊飯シーケンス」は、主に、予熱、昇温、沸騰維持、蒸らしの４つの工程からなり、各工程を順に行うにあたって、各工程において通電時間、加熱温度、加熱時間、加熱出力等が予め決められている炊飯の手順をいう。

各炊飯シーケンスは、複数の炊飯コースのいずれかにそれぞれ対応している。炊飯制御部３０は、操作部２９にて選択された炊飯コース及び各温度センサ（７、９及び１２）の検知温度に基づいて、各部及び各装置の駆動を制御し、炊飯工程を実行する。また、炊飯制御部３０は、操作部２９にて選択された炊飯コース及び過熱蒸気温度センサ１８の検知温度に基づいて、過熱蒸気を過熱蒸気発生装置１５に生成させる。

次に、逆止弁２１の動作について説明する。炊飯の沸騰工程においては、ソレノイド２５の軸を２５ａの位置にしておき、逆止弁２１が、逆止弁受け２２に載置していない状態にして、逆止弁受け２２に設けた蒸気排出穴３１から沸騰中に発生する蒸気を炊飯器外に放出している。そして、炊飯の蒸らし工程になると、水タンク５内の水を沸騰させて、過熱蒸気発生装置１５内に送りこみ過熱水蒸気を生成し、過熱蒸気投入管１７を通じて内蓋４に設けられた過熱蒸気投入孔４ｂから鍋２内に過熱蒸気を噴出させる。

その際、ソレノイド２５の軸を２５ｂの位置にしておき、逆止弁２１を逆止弁受け２２に載置し、蒸気排出穴３１を完全に塞ぎ、過熱蒸気を炊飯器外に放出させることなく、鍋２内に過熱蒸気を充満させることで、その過熱蒸気の熱量は、ほぼ全てご飯に伝わり熱効率の高い過熱蒸気加熱を実現することができる。

この加熱方法では、熱効率が高いため、必要最小限度の過熱蒸気の量で加熱が実現するため、低消費電力の加熱が実現するとともに、使用する過熱蒸気の量を増やせば高加熱の蒸らしが実現するため、おいしいご飯を炊くことができる。

（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における炊飯器の逆止弁の周辺の構造を示す部分拡大断面図である。なお、本実施の形態における炊飯器と上記実施の形態１における炊飯器とは、逆止弁の取り付け構成のみが異なるもので、同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。

図３に示すように、本実施の形態における炊飯器の内蓋４には、蒸気排出穴３２が設けられ、その蒸気排出穴３２の上部には、シリコンゴムで構成された逆止弁３３が設けられている。逆止弁３３は、逆止弁スライダ３４により嵌合固定されており、逆止弁スライダ３４にはフランジ部３５が設けられており、フランジ部３５の上部に逆止弁３３と内蓋４を圧接するための、圧接バネ３６が設けられている。また、内蓋４には、逆止弁３３と、逆止弁スライダ３４と、圧接バネ３６をカバーする逆止弁カバー３７を設けている。

以上のような構成された本実施の形態における炊飯器の逆止弁３３の動作について説明する。

炊飯の沸騰工程において、逆止弁３３は、圧接バネ３６により内蓋４に圧接されているため、内蓋４の蒸気排出穴３２は塞がれた状態になっており、鍋底加熱ユニット８により鍋２内の調理物が加熱され、鍋２内の圧力は大気圧以上に上昇していき、圧接バネ３６のバネ荷重に対し鍋２内の圧力が大きくなると、逆止弁３３は上方向に移動し内蓋４の蒸気排出穴３２から蒸気が炊飯器外に放出される構成にしている。

次に、炊飯の蒸らし工程になると、水タンク５内の水を沸騰させ、発生した水蒸気を過熱蒸気発生装置１５内に送りこみ過熱水蒸気を生成し、過熱蒸気投入管１７を通じて内蓋４に設けられた過熱蒸気投入孔４ｂから鍋２内に過熱蒸気を噴出させる。過熱蒸気噴出時は、鍋２内の圧力は大気圧以下のため、逆止弁３３は、内蓋４の蒸気排出穴３２を塞いだ状態であり、過熱蒸気を噴出し続けると、鍋２内には過熱蒸気が充満していき鍋２内の圧力が、圧接バネ３６の荷重になり逆止弁３３が上方向に移動するまで、過熱蒸気は、炊飯器外に放出されることはなく、過熱蒸気の潜熱の全てをご飯に伝え熱効率の高い加熱を実現することができる。

以上のように、逆止弁の構成の実施の形態１、２を列挙したが、構成においては本発明の構成に限るものではない。

本発明にかかる炊飯器は、過熱蒸気の熱効率を高め消費電力量を少なくした加熱方法であるため、家庭用及び業務用の炊飯器等に有用である。

１炊飯器本体
１ａ鍋収納部
１ｂｂ、３５フランジ部
１ｄ上部開口部
２鍋
２ａ開口部
３蓋
３Ａヒンジ軸
４内蓋
５水タンク
６水タンク加熱コイル
７水タンク温度センサ
８鍋底加熱ユニット
９鍋温度センサ
１０蒸気筒
１１、１４、１９、２０、２４パッキン
１２内蓋温度センサ
１３内蓋加熱コイル
１５過熱蒸気発生装置
１６蒸気供給管
１７過熱蒸気投入管
１８過熱蒸気温度センサ
２１、３３逆止弁
２２逆止弁受け
２３、３７逆止弁カバー
２５ソレノイド
２６穴
２７ソレノイドパッキン
２８表示部
２９操作部
３０炊飯制御部
３１、３２蒸気排出穴
３４逆止弁スライダ
３６圧接バネ（バネ部材）

Claims

炊飯器本体の内部に収納される鍋と、前記炊飯器本体の上部開口部を開閉可能な中空構造の蓋と、蒸気を加熱して過熱蒸気を生成する過熱蒸気発生装置と、前記過熱蒸気発生装置に前記蒸気を供給する蒸気供給管と、前記過熱蒸気発生装置で生成された過熱蒸気を排出する過熱蒸気投入管と、前記蓋の下部に配され前記鍋の開口部を覆う内蓋と、前記過熱蒸気投入管と連通すると共に前記内蓋に配され前記過熱蒸気を前記鍋内に投入する過熱蒸気投入口と、前記内蓋に配され前記鍋内の蒸気を炊飯器外に排出する蒸気排出穴と、前記蒸気排出穴の上部に配された逆止弁とを備え、前記鍋内の圧力が大気圧以上になると前記逆止弁が開放し、前記鍋内の圧力が大気圧以下になると、前記逆止弁が封鎖するようにした炊飯器。
逆止弁を金属性の球体で構成し、前記逆止弁を受ける逆止弁受けを配設し、蓋内には、前記逆止弁受けの中で前記逆止弁の移動を可能にするソレノイドを配設した請求項１に記載の炊飯器。
逆止弁を弾性体で構成し、前記逆止弁がバネ部材で付勢される構成とし、鍋内の圧力が前記バネ部材の付勢力より大きくなると、前記逆止弁が開放する構成とし、鍋内の圧力が、前記バネ部材の付勢力より小さい場合は、前記逆止弁が開放しない構成とした請求項１に記載の炊飯器。