JP2018033778A - 炊飯器 - Google Patents

Abstract

【課題】内鍋へ蒸気を供給する手段を備えた炊飯器において、内鍋を加熱させるために必要な電力を損なうことなく、蒸気供給に必要な電力を確保する炊飯器を提供する。【解決手段】炊飯器１００は、上面部に開口を有した炊飯器本体１と、炊飯器本体の上面部の開口を開閉可能に覆う蓋体１０と、被加熱物を収容し、炊飯器本体内に着脱可能に収容される内鍋２と、炊飯器本体に収容され、内鍋へ供給する蒸気を発生する蒸気発生部８と、蓋体に収容され、蒸気発生部で発生した蒸気を内鍋に流入する前に加熱する蒸気加熱部１８と、蒸気発生部と蒸気加熱部のいずれか一方若しくは両方に加熱のための電力を供給する二次電池５０と、を備えたものである。【選択図】図２

Description

本発明は、蒸気を用いる炊飯器に関するものである。

従来より、炊飯時において、大気圧下の水の沸点（１００℃）以上の過熱蒸気を内鍋の開口部上方から米に供給する炊飯器が提供されている（特許文献１参照）。特許文献１の炊飯器は、蒸気を発生させて加熱するために、炊飯器本体に収容された水タンクの水を加熱して蒸気を発生する蒸気発生手段と、蒸気発生手段から発生した蒸気を加熱する蒸気加熱手段とを備えている。

特許第５８９１３４７号公報

しかしながら、特許文献１の炊飯器は、内鍋を加熱するために必要な電力に加えて蒸気を発生させ加熱させるための電力を必要とする。そのため、蒸気を投入するタイミングによっては、内鍋を加熱させるための電力を蒸気発生手段及び蒸気加熱手段の方に回す必要があり、内鍋を加熱させるための電力を損ない、米飯を美味しく炊飯するための理想的な炊飯制御を阻害してしまう場合がある。

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、内鍋へ蒸気を供給する手段を備えた炊飯器において、内鍋を加熱させるために必要な電力を損なうことなく、蒸気供給に必要な電力を確保する炊飯器を提供するものである。

本発明に係る炊飯器は、上面部に開口を有した炊飯器本体と、炊飯器本体の上面部の開口を開閉可能に覆う蓋体と、被加熱物を収容し、炊飯器本体内に着脱可能に収容される内鍋と、炊飯器本体に収容され、内鍋へ供給する蒸気を発生する蒸気発生部と、蓋体に収容され、蒸気発生部で発生した蒸気を内鍋に流入する前に加熱する蒸気加熱部と、蒸気発生部と蒸気加熱部のいずれか一方若しくは両方に加熱のための電力を供給する二次電池と、を備えたものである。

本発明の炊飯器は、蒸気発生部と蒸気加熱部のいずれか一方若しくは両方に加熱のための電力を供給する二次電池を備えている。そのため、炊飯に必要な内鍋を加熱するために必要な電力を損なうことなく、蒸気の発生及び加熱のために必要な電力を確保することができる。その結果、炊飯時に内鍋を加熱するために必要な電力を維持することができ、米飯を美味しく炊飯することができる。

本発明の実施の形態１に係る炊飯器の蓋を開放した状態の斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る炊飯器の構成を概略的に示す断面模式図である。 本発明の実施の形態１に係る炊飯器に収容される水容器の斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る炊飯器の駆動部、並びに、制御装置の構成を説明するためのブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る炊飯器の外観の斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る炊飯器の炊飯工程のタイミングチャートである。 本発明の実施の形態１に係る炊飯器の炊飯工程における二次電池の制御フローを示す図である。 本発明の実施の形態２に係る炊飯器のタイマー予約炊飯時の炊飯工程における二次電池の制御フローを示す図である。 本発明の実施の形態３に係る炊飯器の保温工程における二次電池の制御フローを示す図である。 本発明の実施の形態４に係る炊飯器の待機状態における二次電池の制御フローを示す図である。

以下、本発明に係る炊飯器１００について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一又はこれに相当するものであり、このことは明細書の全文において共通することとする。さらに、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、これらの記載に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に係る炊飯器の蓋を開放した状態の斜視図である。炊飯器１００は、被加熱物である食品（例えば、米及び水）を加熱して炊き上げる炊飯器である。図１に示すように、炊飯器１００は、外観が有底筒状の炊飯器本体１と、炊飯器本体１に取り付けられ、炊飯器本体１の上面部１ａの開口１ｂを開閉する蓋体１０とを備えている。なお、図１は、後述する内鍋２及び水容器３が炊飯器本体１から取り外されている状態を示している。

［炊飯器本体１］
図２は、本発明の実施の形態１に係る炊飯器の構成を概略的に示す断面模式図である。炊飯器本体１は、内鍋２と、加熱手段としての加熱部５と、鍋底温度検知部６と、蒸気発生部８と、駆動部３０と、各部および各装置を駆動制御して炊飯工程を実行する制御装置４０と、二次電池５０と、を備えている。

（内鍋２）
内鍋２は、被加熱物を収容し、炊飯器本体１内に着脱可能に収容される。炊飯器本体１には、図１に示すように、炊飯器本体１の上枠を構成する上面部１ａに開口１ｂが設けられ、この炊飯器本体１内の開口１ｂ内に内鍋２が着脱可能に収容される。内鍋２は、有底円筒形状を有し、誘導加熱により発熱する磁性体金属を含む材料で構成される。内鍋２の内部には、被加熱物である米および水が収容される。

（加熱部５）
図２に示す加熱部５は、制御装置４０により通電制御され、内鍋２を誘導加熱する加熱コイルである。なお、加熱手段として、加熱コイルに代えてシーズヒーター等の電気ヒーターを設けても良い。また、図２の例では、内鍋２の底面近傍に加熱部５を配置しているが、加熱部５の配置は図示のものに限定されず、例えば内鍋２の底面近傍に加えて内鍋２の側面に沿って加熱部５を設けても良い。

（鍋底温度検知部６）
鍋底温度検知部６は、例えばサーミスタで構成され、内鍋２の温度を検知する。本発明の実施の形態１に係る炊飯器の鍋底温度検知部６は、バネ等の弾性手段によって上方に付勢されており、炊飯器本体１に収容された内鍋２の底面に接する。鍋底温度検知部６が検知した内鍋２の温度に関する情報は、制御装置４０において受信される。なお、鍋底温度検知部６の具体的構成はサーミスタに限定されず、内鍋２に接触して温度を検知する接触式温度センサーのほか、例えば赤外線センサー等の内鍋２の温度を非接触で検知する非接触式温度センサーを採用しても良い。

（蒸気発生部８）
蒸気発生部８は、炊飯器本体１に収容され、内鍋２へ供給する蒸気を発生するものである。図２において、蒸気発生部８は、点線で囲まれた範囲で表されており、内鍋２と制御装置４０との間の炊飯器本体１内に収容されているが、蒸気発生部８の設置位置は任意であり、例えば、内鍋２を挟んで制御装置４０と反対側の炊飯器本体１内に収容されてもよい。蒸気発生部８は、水容器３と、水容器受け部９と、水容器加熱部１１とを備える。

図３は、本発明の実施の形態１に係る炊飯器に収容される水容器の斜視図である。水容器３は、炊飯器本体１に着脱可能に収容され、蒸気を生成するための被加熱物である水を収容する。水容器３は、図３に示すように、有底円筒形状を有し、誘導加熱により発熱する磁性体金属を含む材料で構成される。また、水容器３の水を収容する開口部３ｄの外周縁には径方向に環状に突出して形成された、フランジ状の水容器フランジ部３ａが設けられている。水容器３の水容器フランジ部３ａを図１に示す水容器受け縁部９ｂに置くことで、水容器３が水容器受け部９内に収容される。なお、図３において、水容器３は、径の異なる２つの円筒部が上下に配置されて形成されているが、底部から開口部までの径が同じ大きさであってもよい。また、水容器３は、平面視で円形の円筒柱状に形成されているが、例えば、平面視で楕円形の円筒形状に形成されてもよく、さらに、例えば、四角柱など、平面視で多角形の多角柱状に形成されてもよい。

水容器受け部９は、炊飯器本体１に設けられ、水容器３を収容する。図１及び図２に示すように、水容器受け部９は、有底筒状に形成されていて、その内部に水容器３が着脱自在に収容される。水容器受け部９は、炊飯器本体１と一体で構成されてもよく、炊飯器本体１とは別体で構成されてもよい。図１に示すように水容器受け部９の水容器３を収容する開口部９ｄの外周縁には、水容器フランジ部３ａと対向するように、径方向に環状に突出して形成された、フランジ状の水容器受け縁部９ｂが設けられている。なお、図１において、水容器受け部９は、平面視で円形の円筒形状に形成されているが、水容器３の形状に合致していれば平面視で楕円形の円筒形状に形成されてもよく、さらに、例えば、四角柱など、平面視で多角形の多角柱状に形成されてもよい。

水容器加熱部１１は、水容器３を加熱し内鍋２へ供給する蒸気を発生させる。図２に示す、水容器加熱部１１は、制御装置４０により通電制御され、水容器３を誘導加熱する加熱コイルである。なお、加熱手段として、加熱コイルに代えてシーズヒーター等の電気ヒーターを設けても良い。また、図２の例では、水容器３の下方の側面に沿って水容器加熱部１１を配置しているが、水容器加熱部１１の配置は図示のものに限定されず、例えば水容器３の下方の側面に加えて、水容器３の底面近傍に水容器加熱部１１を設けても良い。

（駆動部３０）
図４は、本発明の実施の形態１に係る炊飯器の駆動部、並びに、制御装置の構成を説明するためのブロック図である。なお、図４において、実線の矢印は、電力線を示しており、一方、点線の矢印は、制御線や信号線を示している。まず、図４を用いて駆動部３０について説明する。

駆動部３０は、外部電源からの電力を、加熱部５、蒸気発生部８の水容器加熱部１１、蒸気加熱部１８及び表示基板１４に給電することができると共に、二次電池５０に電力を蓄える機能を有する。また、駆動部３０は、二次電池５０からの電力を蒸気発生部８の水容器加熱部１１、蒸気加熱部１８及び表示基板１４に給電する機能を有している。駆動部３０は、充電切換部３１と、ＡＣ−ＤＣ変換部３２と、ＤＣ−ＡＣ変換部３３と、電力切換部３４と、充電残容量検出部３５とを備える。

充電切換部３１は、制御装置４０により制御され、外部電源から給電された電力（ＡＣ電源）を、二次電池５０に充電するか否かを切り換える。充電切換部３１は、二次電池５０に充電する場合に、外部電源からの電力を、ＡＣ−ＤＣ変換部３２を経由して二次電池５０に供給する。

ＡＣ−ＤＣ変換部３２は、外部電源から給電されたＡＣ電源を、ＤＣ電源に変換する。例えば、ＡＣ−ＤＣ変換部３２は、トランス方式やスイッチング方式によって、交流から直流に変換する。 ＡＣ−ＤＣ変換部３２は、変換したＤＣ電源を二次電池５０に供給する。

ＤＣ−ＡＣ変換部３３は、二次電池５０から放電されたＤＣ電源を、ＡＣ電源に変換する。例えば、ＤＣ−ＡＣ変換部３３は、インバータ回路にて、直流から交流に変換する。ＤＣ−ＡＣ変換部３３によって変換されたＡＣ電源は、電力切換部３４を通じて、水容器加熱部１１、蒸気加熱部１８及び表示基板１４のいずれか１つ、又は２つ以上に供給される。

電力切換部３４は、制御装置４０により制御され、加熱部５、水容器加熱部１１、蒸気加熱部１８及び表示基板１４に対して給電するためのそれぞれの電力を、外部電源側を使用するか、二次電池５０側を使用するかを切り換える。つまり、電力切換部３４は、外部電源からの電力、又は、二次電池５０からの電力（ＤＣ−ＡＣ変換部３３で変換して得られた電力）を、加熱部５、水容器加熱部１１、蒸気加熱部１８及び表示基板１４に対してそれぞれ給電する。ただし、加熱部５についての電力供給については安定した炊飯工程を維持する為に常に外部電源からの電力が用いられる。

充電残容量検出部３５は、バッテリセンサ等からなり、二次電池５０の充電残容量を検出する。制御装置４０は、充電残容量検出部３５が検出した充電残容量（データ）を受信する。

（制御装置４０）
次に、図４を用いて制御装置４０について説明する。制御装置４０は、駆動部３０を制御し、加熱部５、蒸気発生部８の水容器加熱部１１、蒸気加熱部１８及び表示基板１４に通電する電流を制御する。また、制御装置４０は、二次電池５０への充電及び二次電池５０からの給電を制御する。さらに、制御装置４０は、二次電池５０から蒸気発生部８及び水容器加熱部１１への電力供給がされている間、後述する操作表示部２２に二次電池５０の使用を表示する。そのほか、制御装置４０は、炊飯器１００の動作全般を制御する。制御装置４０は、その機能を実現する回路デバイスのようなハードウェアで構成することができ、またはマイコンやＣＰＵのような演算装置と、その上で実行されるソフトウェアとにより構成することもできる。制御装置４０は、制御部４１と、記憶部４２と、計時部４３と、演算部４４と、を備える。

制御部４１は、制御線を通じて、駆動部３０を制御する。すなわち、制御部４１は、上述した充電切換部３１を制御して、二次電池５０に充電するか充電しないかを切り換える。また、制御部４１は、上述した電力切換部３４を制御して、加熱部５、水容器加熱部１１、蒸気加熱部１８及び表示基板１４への給電を、外部電源からの電力、又は、二次電池５０からの電力に切り換える。

記憶部４２は、駆動部３０を制御するために必要な種々の情報を記憶する。 例えば、記憶部４２は、二次電池５０について、蓄電可能な最大容量や、停電時に備えた下限容量（蓄電容量下限）等の情報を記憶する。また、記憶部４２は、ＡＣ−ＤＣ変換部３２の変換効率、二次電池５０の充放電効率、及び、ＤＣ−ＡＣ変換部３３の変換効率等の情報を記憶する。更に、記憶部４２は、炊飯メニューおよび炊飯する米の量に合わせた炊飯プログラムなども記憶する。

計時部４３は、例えば、タイマーやリアルタイムクロック等からなり、現在時刻などを計時する。

演算部４４は、二次電池５０の充電残容量、記憶部４２に記憶している情報、及び、蒸気発生部８の水容器加熱部１１及び蒸気加熱部１８へ供給される電力量に基づいて、二次電池５０の充放電制御を決定する。また、演算部４４は、操作表示部２２において使用者により設定された炊飯メニュー、記憶部４２に記憶されたプログラム、計時部４３から取得する時間、内鍋内温度検知部４と鍋底温度検知部６の検出温度などに基づき、加熱部５、水容器加熱部１１及び蒸気加熱部１８の電力制御を行う。このような演算部４４は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）など（何れも図示せず）を備え、制御装置４０全体（機能的には、駆動部３０）を制御する。

（二次電池５０）
二次電池５０は、ＡＣ−ＤＣ変換部３２から供給された電力（ＤＣ電源）を充電して電力を蓄える。そして、二次電池５０は、蒸気発生部８と後述する蒸気加熱部１８のいずれか一方若しくは両方に加熱のための電力を供給する。また、二次電池５０は、表示基板１４に電力を供給する。二次電池５０は、制御装置４０により充電及び給電が制御される。二次電池５０は、図２において、炊飯器本体１の底板１ｄ上に設置されているが、二次電池５０の設置位置は任意である。二次電池５０は、充電を行うことにより電気を蓄えて繰り返し使用することが出来る電池であればよく、例えばニッケル水素充電池、リチウムイオン充電池等の高容量の二次電池である。

［蓋体１０］
蓋体１０は、図２に示すように、炊飯器本体１の上部の一端側に設けられたヒンジ部７によって開閉自在に支持され、図１に示すように、炊飯器本体１の上面部１ａの開口１ｂを開閉可能に覆う。蓋体１０は、外蓋１５と、内蓋１６とを有する。また、図２に示すように、外蓋１５と、内蓋１６との間の空間には、蒸気経路１７と、蒸気加熱部１８とが設けられている。さらに、外蓋１５と、内蓋１６との間の空間には、内鍋内温度検知部４が設けられている。

（外蓋１５及び内蓋１６）
外蓋１５は、蓋体１０の上部および側部を構成し、外蓋１５の下面（内鍋２に対向する面）には、内蓋１６が着脱自在に取り付けられている。内蓋１６は、例えばステンレスなどの金属で構成されており、外蓋１５の炊飯器本体１側の面に係止材を介して取り付けられている。図１に示すように、内蓋１６の周縁部には、内鍋２の上端部外周との密閉性を確保するシール材である蓋パッキン１９が取り付けられている。図２に示すように、蓋体１０の炊飯器本体１側の下面（水容器３に対向する面）には、蒸気発生部８で生成された蒸気が通る蒸気取入口１７ａが設けられている。また、蓋体１０の炊飯器本体１側の下面（水容器３に対向する面）には、蒸気取入口１７ａを環状に囲って、水容器３の上端部外周との密閉性を確保するシール材である水パッキン２１が取り付けられている。さらに、内蓋１６には、水容器３内で発生した蒸気が通る蒸気口１７ｂが設けられている。蒸気口１７ｂは、蒸気経路１７を介して水容器３の上部に設けられた蒸気取入口１７ａと通じている。

図５は、本発明の実施の形態１に係る炊飯器の外観の斜視図である。蓋体１０は、操作表示部２２と表示基板１４とを備える。図５に示すように、操作表示部２２は、蓋体１０の上面に設けられている。この操作表示部２２に設けられた操作ボタン２２ａを押したり触れたりすることで、炊飯器１００は使用者からの操作を受け付ける。また、炊飯器１００は、操作表示部２２に設けられた表示パネル２２ｂにおいて、操作入力に関する情報および炊飯器１００の動作状態を表示する。操作表示部２２における入力及び出力情報は、図２に示す表示基板１４を通じて制御装置４０と通信される。表示基板１４は、操作表示部２２の操作ボタン２２ａに対応した各種スイッチ、操作表示部２２の表示パネル２２ｂに対応した液晶表示装置などの表示装置等が設置されている。操作表示部２２に対して設定可能な項目としては、例えば、炊飯の開始、取り消し、炊飯予約、炊飯メニュー等がある。炊飯メニューの具体例としては、白米炊飯または玄米炊飯等の米の種類に関するもの、標準炊飯または早炊き炊飯等の炊飯時間に関するもの、かためまたはやわらかめ等の炊き上がりの米飯のかたさに関するもの等が挙げられる。操作表示部２２が表示する項目としては、例えば、炊飯中または予約待機中等の炊飯器１００の状態、設定されている炊飯メニューの内容、炊き上がりの予定時刻、現在時刻、炊飯する米の量等が挙げられる。また、操作表示部２２は、二次電池５０の使用時には、例えば、表示パネル２２ｂに「バッテリー使用中」などの文字を表示し、あるいは発光ダイオードを点灯するなどして二次電池５０の使用を視覚的に表示する。なお、ここで示した操作表示部２２の具体的構成は一例であり、本発明を限定するものではない。

（蒸気経路１７）
蒸気経路１７は、図２に示すように、一端には蒸気取入口１７ａが形成され、他端には蒸気口１７ｂが形成されており、水容器３の上部空間と内鍋２の上部空間とを連通させる管である。蒸気経路１７は、蒸気発生部８を構成する水容器３で発生した蒸気を、蒸気取入口１７ａから取り込み、蒸気口１７ｂから放出して内鍋２へと導く。蒸気経路１７は、耐熱性のある樹脂、あるいは金属などで構成され、外蓋１５に収容される。

（蒸気加熱部１８）
蒸気加熱部１８は、蓋体１０内の蒸気経路１７に設置され、蒸気発生部８で発生した蒸気を内鍋２に流入する前に加熱するものである。

（内鍋内温度検知部４）
内鍋内温度検知部４は、蓋体１０の内鍋２の開口部と対面する部位に設けられており、内鍋２内の調理物（米や水）の温度を検知するために設けられたものである。内鍋内温度検知部４は、例えば、サーミスタ式温度センサーであるが、放射される赤外線を検知して温度を検知する赤外線式温度センサーでも良い。

［炊飯工程］
図６は、本発明の実施の形態１に係る炊飯器の炊飯工程のタイミングチャートである。 続いて、本実施の形態１における炊飯器１００の炊飯工程の動作について説明する。炊飯工程は、「予熱工程」と、「炊き上げ工程」と、「蒸らし工程」とからなる。この炊飯工程の制御主体は制御装置４０である。操作表示部２２に対して使用者が操作入力を行うと、炊飯器本体１に内蔵された制御装置４０は、入力された炊飯メニューおよび炊飯する米の量に合わせた炊飯プログラムに従って、加熱部５を動作させて炊飯工程を実行する。

図６において、実線で示す折れ線グラフは、内鍋内温度検知部４により検知する温度変化を表し、点線で示す折れ線グラフは、ご飯の温度変化を表している。また、図６において、「加熱部５（使用電力）」、「二次電池５０（充電）」、「蒸気発生部８（使用電力）」、「蒸気加熱部１８（使用電力）」の項目の右側の表に表されている縦棒は、電力量を表す。より詳細には、縦棒の高さは、「加熱部５（使用電力）」と、「蒸気発生部８（使用電力）」と、「蒸気加熱部１８（使用電力）」とにおける電力の使用量及び「二次電池５０（充電）」における充電量を表す。また、縦棒の横の間隔は、「加熱部５（使用電力）」と、「蒸気発生部８（使用電力）」と、「蒸気加熱部１８（使用電力）」とにおける電力の使用のタイミング及び「二次電池５０（充電）」における充電のタイミングを表している。なお、この縦棒における高さと間隔は、概念的なものであり厳密なものではない。

最初に、炊飯を行う米とその米量に対応する水とを内鍋２に入れ、内鍋２を炊飯器本体１内に内装する。さらに、水容器３に蒸気の発生に要する所定の量の水を入れ、水容器３を炊飯器本体１の水容器受け部９内に内装する。

その後、使用者によって、蓋体１０が閉められ、炊飯器１００の操作表示部２２が操作されて炊飯工程が開始される。炊飯工程が開始されると、制御装置４０は予熱工程を実行する。この予熱工程では、米の吸水を促すために内鍋２内の米と水を所定の温度範囲に維持するように内鍋２を加熱しながら一定時間保持する。

予熱工程終了後は、炊き上げ工程に移行する。この炊き上げ工程では、内鍋２に大きな電力（火力）が供給され、内鍋２内の米を炊き上げる。炊き上げ工程が進行し、内鍋２内の水が無くなると、鍋底温度検知部６での検出する温度変化を制御装置４０で捉えることにより炊き上げ工程が終了となる。

炊き上げ工程が終了すると蒸らし工程に移行する。この蒸らし工程は炊きあがった飯の水分を飯内で均一な状態に近づけるために行う工程であり、内鍋２への若干の電力（火力）投入を所定の時間行い蒸らし工程を完了する。

炊き上げ工程から蒸らし工程にかけて、蒸気発生部８において水容器加熱部１１の加熱により水容器３が加熱され、水容器３内の水が沸騰して蒸気が発生する。発生した蒸気は蒸気経路１７を経由し蒸気加熱部１８で加熱されて、内鍋２内に供給される。

炊飯器１００は、炊飯工程が終了すると、図示しない保温工程に移行する。この保温工程は、炊き上がった飯の温度を所定温度に維持するように制御するものである。

［炊飯工程における二次電池の使用］
図７は、本発明の実施の形態１に係る炊飯器の炊飯工程における二次電池の制御フローを示す図である。ここで、炊飯器１００の炊飯工程における二次電池５０の使用について図７及び図６を用いて説明する。

使用者による操作表示部２２の操作により炊飯メニューが選択され、炊飯が開始される（ステップＳＴ１）。ここで、炊飯器１００は、炊飯開始と共に予熱工程に入る（ステップＳＴ２）。次に、演算部４４が、使用者によって選択された炊飯メニューに基づき、炊飯完了時間を算出する（ステップＳＴ３）。次に、演算部４４は、炊飯完了時間に基づき予熱工程に必要な予熱時間を算出し（ステップＳＴ４）、炊き上げ工程開始時間を算出する（ステップＳＴ５）。次に、充電残容量検出部３５は、二次電池５０の充電量を確認し（ステップＳＴ６）、演算部４４は、二次電池５０の充電量が第１閾値（例えば、８０％）以上であるか否かを判定する（ステップＳＴ７）。二次電池５０は必ずしも１００％の充電状態でなくてもよい。なお、第１閾値の設定は任意であり、例えば、各種炊飯メニューによって予め定められた値が記憶部４２に記憶されている。演算部４４は記憶部４２に記憶されているデータを参照する。

演算部４４が、二次電池５０の充電量が第１閾値以上であると判断した場合（ステップＳＴ７がＹＥＳ）は、電力切換部３４は、炊き上げ工程開始まで蒸気発生部８及び蒸気加熱部１８への給電についての制御装置４０からの指令を待機する（ステップＳＴ８）。演算部４４が、二次電池５０の充電量が第１閾値未満であると判断した場合（ステップＳＴ７がＮＯ）には、演算部４４は、炊き上げ工程開始までに二次電池の充電が完了するか否かを判定する（ステップＳＴ９）。充電が完了するか否かは、必ずしも１００％の充電状態でなくてもよい。なお、充電完了の閾値の設定は任意であり、例えば、各種炊飯メニューによって予め定められた値が記憶部４２に記憶されている。演算部４４は、記憶部４２に記憶されている値を参照する。

演算部４４が、炊き上げ工程開始までに二次電池５０の充電が完了すると判断した場合（ステップＳＴ９がＹＥＳ）には、制御部４１は充電切換部３１に指令を出し、二次電池５０への給電を行う（ステップＳＴ１０）。そして、制御部４１は炊飯時の予熱工程において二次電池５０を充電させる。充電残容量検出部３５が、二次電池５０の充電量を確認し、演算部４４が、二次電池５０の充電が完了したと判断すると（ステップＳＴ１１）、電力切換部３４は、炊き上げ工程開始まで蒸気発生部８及び蒸気加熱部１８への給電についての制御装置４０からの指令を待機する（ステップＳＴ１２）。演算部４４が、炊き上げ工程開始までに二次電池５０の充電が完了しないと判断した場合（ステップＳＴ９がＮＯ）は、制御部４１は二次電池５０への給電を行わない（ステップＳＴ１３）。そして、電力切換部３４は、炊き上げ工程開始まで蒸気発生部８及び蒸気加熱部１８への給電についての制御装置４０からの指令を待機する（ステップＳＴ１４）。

炊き上げ工程開始時（ステップＳＴ１５）に、演算部４４は、二次電池５０の充電量が第１閾値（例えば、８０％）以上であるか否かを判定する（ステップＳＴ１６）。二次電池５０は必ずしも１００％の充電状態でなくてもよい。なお、第１閾値の設定は任意であり、例えば、各種炊飯メニューによって予め定められた値が記憶部４２に記憶されている。演算部４４は、記憶部４２に記憶されている値を参照する。また、図７では、ステップＳＴ１６の閾値は、ステップＳＴ７と同じ第１閾値を使用しているが、ステップＳＴ１６の閾値は、必ずしもステップＳＴ７の閾値と同じ値でなくてもよい。また、ステップＳＴ１６の判断時の設定は任意であり、例えば、炊き上げ工程開始時間の１分前など、炊き上げ工程開始時間を起算時間として、起算時間より前の所定の時間に判定を行うように設定してもよい。

演算部４４が、二次電池５０の充電量が第１閾値以上であると判断した場合（ステップＳＴ１６がＹＥＳ）は、制御部４１の指示に基づき、電力切換部３４は、二次電池５０から蒸気発生部８の水容器加熱部１１と蒸気加熱部１８のいずれか一方若しくは両方に加熱のための電力を供給する（ステップＳＴ１７）。演算部４４が、二次電池５０の充電量が第１閾値未満であると判断した場合（ステップＳＴ１６がＮＯ）は、制御部４１の指示に基づき、電力切換部３４は、外部電源から蒸気発生部８の水容器加熱部１１及び蒸気加熱部１８に電力を供給する（ステップＳＴ１８）。

以上のように、本発明の実施の形態１に係る炊飯器１００は、蒸気発生部８と蒸気加熱部１８のいずれか一方若しくは両方に加熱のための電力を供給する二次電池５０を備えている。そのため、炊飯に必要な内鍋２を加熱するために必要な電力を損なうことなく、蒸気の発生及び加熱のために必要な電力を確保することができる。その結果、炊飯時に内鍋２を加熱するために必要な電力を維持することができ、米飯を美味しく炊飯するための理想的な炊飯制御を行うことができる。

また、従来の炊飯器では、内鍋を加熱するために必要な電力を確保するために、蒸気を投入するタイミングが制約されていた。しかし、本発明の実施の形態１に係る炊飯器１００は、内鍋２を加熱するために供給する電力を蒸気発生及び加熱のために使用する必要がなく、蒸気投入のタイミングを自由に制御することができる。その結果、米飯を美味しく炊飯するための炊飯制御を行うことができる。

さらに、本発明の実施の形態１に係る炊飯器１００は、二次電池５０の使用時には、例えば、表示パネル２２ｂに「バッテリー使用中」などの文字を表示し、あるいは発光ダイオード（図示せず）を点灯する。そのため、使用者は、二次電池５０の使用を視覚的に認識することができ、二次電池５０の使用状況を確認することができる。

実施の形態２．
図８は、本発明の実施の形態２に係る炊飯器のタイマー予約炊飯時の炊飯工程における二次電池の制御フローを示す図である。ここで、本発明の実施の形態２に係る炊飯器として、炊飯器１００のタイマー予約炊飯時の炊飯工程における二次電池５０の使用について図８を用いて説明する。図１〜図７の炊飯器１００と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。

［タイマー予約炊飯時における二次電池の使用］
使用者による操作表示部２２の操作により、タイマー予約炊飯が受け付けられる（ステップＳＴ２１）。次に、演算部４４は、使用者により選択された炊飯メニューに基づく炊飯完了予定時間から、炊飯工程開始時間を算出し（ステップＳＴ２２）、炊飯工程開始時間から炊き上げ工程開始時間を算出する（ステップＳＴ２３）。次に、充電残容量検出部３５は、二次電池５０の充電量を確認し（ステップＳＴ２４）、演算部４４は、炊き上げ工程開始までに二次電池５０の充電が完了するか否かを判定する（ステップＳＴ２５）。充電が完了するか否かは、必ずしも１００％の充電状態でなくてもよい。なお、充電完了の閾値の設定は任意であり、例えば、各種炊飯メニューによって予め定められた値が記憶部４２に記憶されている。演算部４４は、記憶部４２に記憶されている値を参照する。

演算部４４が、炊き上げ工程開始までに二次電池５０の充電が完了すると判断した場合（ステップＳＴ２５がＹＥＳ）には、演算部４４は、二次電池５０の充電に必要な充電時間を算出する（ステップＳＴ２６）。次に、演算部４４は、必要な充電時間と、炊き上げ工程開始時間と、計時部４３の現在時刻とに基づき、充電開始時刻を設定する（ステップＳＴ２７）。また、充電開始時刻は、充電完了時間と炊き上げ工程開始時間との間の時間の間隔が所定の時間となるように設定される。充電完了時間と炊き上げ工程開始時間との間の時間の間隔は任意で有るが、できるだけ間隔が短いほうが望ましい。すなわち、充電完了時間ができるだけ炊き上げ工程開始時間に近い時間となるように、充電開始時刻が設定されることが望ましい。充電完了時間と炊き上げ工程開始時間との間の時間の間隔は、予め記憶部４２に設定されている。

充電開始時刻になると（ステップＳＴ２８）、制御部４１は電力切換部３４に指令を出し、二次電池５０への給電を行い、二次電池５０の充電を開始する（ステップＳＴ２９）。充電残容量検出部３５が、二次電池５０の充電量を確認し、演算部４４が、充電完了と判断すると（ステップＳＴ３０）、電力切換部３４は、炊き上げ工程開始まで蒸気発生部８及び蒸気加熱部１８への給電についての制御装置４０からの指令を待機する（ステップＳＴ３１）。演算部４４が、炊き上げ工程までに二次電池５０の充電が完了しないと判断した場合（ステップＳＴ２５がＮＯ）は、制御部４１は二次電池５０への給電を行わない（ステップＳＴ３２）。そして、電力切換部３４は、炊き上げ工程開始まで蒸気発生部８及び蒸気加熱部１８への給電についての制御装置４０からの指令を待機する（ステップＳＴ３３）。

炊き上げ工程開始時（ステップＳＴ３４）に、演算部４４は、二次電池５０の充電量が第１閾値（例えば、８０％）以上であるか否かを判定する（ステップＳＴ３５）。二次電池５０は必ずしも１００％の充電状態でなくてもよい。なお、第１閾値の設定は任意であり、例えば、各種炊飯メニューによって予め定められた値が記憶部４２に記憶されている。演算部４４は、記憶部４２に記憶されている値を参照する。また、ステップＳＴ３５の判断時の設定は任意であり、例えば、炊き上げ工程開始時間の１分前など、炊き上げ工程開始時間を起算時間として、起算時間より前の所定の時間に判定を行うように設定してもよい。

演算部４４が、二次電池５０の充電量が閾値以上であると判断した場合（ステップＳＴ３５がＹＥＳ）は、制御部４１の指示に基づき、電力切換部３４は、二次電池５０から蒸気発生部８の水容器加熱部１１と蒸気加熱部１８のいずれか一方若しくは両方に加熱のための電力を供給する（ステップＳＴ３６）。演算部４４が、二次電池５０の充電量が閾値未満であると判断した場合（ステップＳＴ３５がＮＯ）は、制御部４１の指示に基づき、電力切換部３４は、外部電源から蒸気発生部８の水容器加熱部１１及び蒸気加熱部１８に電力を供給する（ステップＳＴ３７）。

以上のように、本発明の実施の形態２に係る炊飯器１００は、蒸気発生部８と蒸気加熱部１８のいずれか一方若しくは両方に加熱のための電力を供給する二次電池５０を備えている。そのため、炊飯に必要な内鍋２を加熱するために必要な電力を損なうことなく、蒸気の発生及び加熱のために必要な電力を確保することができる。その結果、炊飯時に内鍋２を加熱するために必要な電力を維持することができ、米飯を美味しく炊飯するための理想的な炊飯制御を行うことができる。

また、従来の炊飯器では、内鍋を加熱するために必要な電力を確保するために、蒸気を投入するタイミングが制約されていた。しかし、本発明の実施の形態２に係る炊飯器１００は、内鍋２を加熱するために供給する電力を蒸気発生及び加熱のために使用する必要がなく、蒸気投入のタイミングを自由に制御することができる。その結果、米飯を美味しく炊飯するための理想的な炊飯制御を行うことができる。

さらに、本発明の実施の形態２に係る炊飯器１００は、充電開始時刻（ステップＳＴ２８）になると二次電池５０への充電を開始する（ステップＳＴ２９）する。このとき、充電開始時刻は、充電完了時間と炊き上げ工程開始時間との間の時間の間隔ができるだけ短い間隔に設定されており、充電完了時間ができるだけ炊き上げ工程開始時間に近い時間となるように設定されている。そのため、二次電池５０が過充電とならず、二次電池５０の寿命を延ばすことができる。

実施の形態３．
図９は、本発明の実施の形態３に係る炊飯器の保温工程における二次電池の制御フローを示す図である。ここで、本発明の実施の形態３に係る炊飯器として、炊飯器１００の保温工程における二次電池５０の使用について図９を用いて説明する。図１〜図７の炊飯器１００と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。

［保温工程における二次電池の使用］
保温工程（ステップＳＴ４１）において、使用者が保温していた米飯に潤いを与えたい場合がある。このとき、使用者は、図５に示す操作表示部２２に設けられた操作ボタン２２ａの１つである蒸気投入ボタン２２ａ１を押し下げる（ステップＳＴ４２）。なお、図５において蒸気投入ボタン２２ａ１は、左下の位置にあるボタンとしているが、蒸気投入ボタン２２ａ１の設置位置は任意である。このとき、演算部４４は、二次電池５０の充電量が第２閾値（例えば、３０％）以上であるかを判定する（ステップＳＴ４３）。なお、第２閾値の設定は任意であり、予め定められた値が記憶部４２に記憶されている。演算部４４は、記憶部４２に記憶されている値を参照する。演算部４４が、二次電池５０の充電量が第２閾値以上であると判断した場合（ステップＳＴ４３がＹＥＳ）は、制御部４１の指示に基づき、電力切換部３４は、二次電池５０から蒸気発生部８の水容器加熱部１１と蒸気加熱部１８のいずれか一方若しくは両方に加熱のために電力を供給する（ステップＳＴ４４）。演算部４４が、二次電池５０の充電量が第２閾値未満であると判断した場合（ステップＳＴ４３がＮＯ）は、制御部４１の指示に基づき、電力切換部３４は、外部電源から蒸気発生部８の水容器加熱部１１と蒸気加熱部１８に電力を供給する（ステップＳＴ４５）。なお、制御装置４０は、保温工程において二次電池５０を充電させている。

以上のように、本発明の実施の形態３に係る炊飯器１００は、蒸気発生部８と蒸気加熱部１８のいずれか一方若しくは両方に加熱のための電力を供給する二次電池５０を備えている。したがって、使用者は、蒸気投入を自由に制御することができ、保温時においても米飯に潤いを与える事ができる。

実施の形態４．
図１０は、本発明の実施の形態４に係る炊飯器の待機状態における二次電池の制御フローを示す図である。ここで、本発明の実施の形態４に係る炊飯器として、炊飯器１００の待機状態における二次電池５０の使用について図１０を用いて説明する。図１〜図７の炊飯器１００と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。なお、待機状態とは、炊飯器１００が、外部電源に電源が接続されている状態で、炊飯の指示を待機している状態である。また、以下の待機状態における二次電池の制御フローは保温工程においても該当する。

［待機状態における二次電池の使用］
炊飯が行われていない待機状態又は保温工程（ステップＳＴ６１）において、充電残容量検出部３５は、予め定められた間隔で二次電池５０の充電量を確認する（ステップＳＴ６２）。なお、この間隔は任意であり、例えば、常時充電量を確認してもよいし、一定の間隔をあけて確認してもよい。

次に、演算部４４は、二次電池５０の充電量が第３閾値（例えば、９５％）以上であるか否かを判定する（ステップＳＴ６３）。なお、第３閾値の設定は任意であり、予め定められた値が記憶部４２に記憶されており、演算部４４は記憶部４２に記憶されている値を参照する。演算部４４が、二次電池５０の充電量が第３閾値以上であると判断した場合（ステップＳＴ６３がＹＥＳ）は、制御部４１の指示に基づき、電力切換部３４は、二次電池５０から表示基板１４に電力を供給する（ステップＳＴ６４）。表示基板１４に供給された電力は、例えば液晶表示、バックライト、時計機能、音声出力等に使用される。

演算部４４が、二次電池５０の充電量が第３閾値未満であると判断した場合（ステップＳＴ６３がＮＯ）には、制御部４１は電力切換部３４に指令を出し、二次電池５０への給電を行う（ステップＳＴ６５）。そして、制御装置４０は、待機状態のとき、二次電池５０を充電させる。この後、ステップＳＴ６２に戻り、充電残容量検出部３５が、二次電池５０の充電量を確認する。

以上のように、発明の実施の形態４に係る炊飯器１００は、炊飯の指示を待機している待機状態又は保温工程において、二次電池５０の充電量が第３閾値以上の場合には、二次電池５０の電力を表示基板１４に供給する。そのため、発明の実施の形態４に係る炊飯器１００は、二次電池５０の過充電を防ぐ事ができ、二次電池５０の寿命を延ばすことができる。

なお、本発明の実施の形態は、上記実施の形態１〜４に限定されない。例えば、本発明の実施の形態１に係る炊飯器１００において、操作表示部２２は、蓋体１０に設けられているが、炊飯器本体１の側面に設けられていてもよい。また、発明の実施の形態１に係る炊飯器１００において、二次電池５０は、炊飯器本体１の底板１ｄ上に設置されているが、炊飯器本体１の側壁に設けられてもよい。

１ 炊飯器本体、１ａ 上面部、１ｂ 開口、１ｄ 底板、２ 内鍋、３ 水容器、３ａ 水容器フランジ部、３ｄ 開口部、４ 内鍋内温度検知部、５ 加熱部、６ 鍋底温度検知部、７ ヒンジ部、８ 蒸気発生部、９ 水容器受け部、９ｂ 水容器受け縁部、９ｄ 開口部、１０ 蓋体、１１ 水容器加熱部、１４ 表示基板、１５ 外蓋、１６ 内蓋、１７ 蒸気経路、１７ａ 蒸気取入口、１７ｂ 蒸気口、１８ 蒸気加熱部、１９ 蓋パッキン、２１ 水パッキン、２２ 操作表示部、２２ａ 操作ボタン、２２ａ１ 蒸気投入ボタン、２２ｂ 表示パネル、３０ 駆動部、３１ 充電切換部、３２ ＡＣ−ＤＣ変換部、３３ ＤＣ−ＡＣ変換部、３４ 電力切換部、３５ 充電残容量検出部、４０ 制御装置、４１ 制御部、４２ 記憶部、４３ 計時部、４４ 演算部、５０ 二次電池、１００ 炊飯器。

Claims (11)

1. 上面部に開口を有した炊飯器本体と、
   前記炊飯器本体の前記上面部の開口を開閉可能に覆う蓋体と、
   被加熱物を収容し、前記炊飯器本体内に着脱可能に収容される内鍋と、
   前記炊飯器本体に収容され、前記内鍋へ供給する蒸気を発生する蒸気発生部と、
   前記蓋体に収容され、前記蒸気発生部で発生した蒸気を前記内鍋に流入する前に加熱する蒸気加熱部と、
   前記蒸気発生部と前記蒸気加熱部のいずれか一方若しくは両方に加熱のための電力を供給する二次電池と、
   を備えた炊飯器。
2. 前記二次電池への充電及び前記二次電池からの給電を制御する制御装置を備えた請求項１に記載の炊飯器。
3. 前記制御装置は、炊飯時の予熱工程において前記二次電池を充電させる請求項２に記載の炊飯器。
4. 前記制御装置は、被加熱物の温度を維持する保温工程において前記二次電池を充電させる請求項２又は３に記載の炊飯器。
5. 前記制御装置は、前記炊飯器が外部電源に接続され、炊飯の指示を待機している待機状態のとき、前記二次電池を充電させる請求項２〜４のいずれか１項に記載の炊飯器。
6. 前記制御装置は、
   前記内鍋内の被加熱物を炊き上げる炊き上げ工程開始時に前記二次電池の充電量が第１閾値以上のときは、前記二次電池から前記蒸気発生部及び前記蒸気加熱部のいずれか一方若しくは両方に加熱のための電力を供給させ、
   前記炊き上げ工程開始時に前記二次電池の充電量が第１閾値未満のときは、外部電源から前記蒸気発生部及び前記蒸気加熱部の加熱のための電力を供給させる請求項２〜５のいずれか１項に記載の炊飯器。
7. 前記制御装置は、前記炊き上げ工程開始時までに前記二次電池の充電が完了する場合には、前記二次電池を充電させる請求項６に記載の炊飯器。
8. 前記制御装置は、
   タイマー予約による炊飯完了予定時間から炊飯工程開始時間を算出し、
   前記炊飯工程開始時間から炊き上げ工程開始時間を算出し、
   前記炊き上げ工程開始時間までに前記二次電池の充電が完了する場合には、前記二次電池の充電に必要な充電時間を算出して、充電開始時刻を設定し、
   前記充電開始時刻に前記二次電池の充電を開始する請求項２〜７のいずれか１項に記載の炊飯器。
9. 前記蓋体は、前記炊飯器の動作状態を表示し、前記炊飯器の操作を受け付ける操作表示部を備え、
   前記制御装置は、
   前記保温工程において、前記操作表示部に設けられた蒸気投入ボタンが押下されたときに、前記二次電池の充電量が第２閾値以上の場合には、前記二次電池から前記蒸気発生部と前記蒸気加熱部のいずれか一方若しくは両方に加熱のための電力を供給させ、
   前記二次電池の充電量が第２閾値未満のときは、外部電源から前記蒸気発生部と前記蒸気加熱部に加熱のための電力を供給させる請求項２〜８のいずれか１項に記載の炊飯器。
10. 前記蓋体は、前記操作表示部に対応した各種スイッチと表示装置とが設置されている表示基板を備え、
    前記炊飯器が前記保温工程又は前記待機状態において、前記制御装置は、前記二次電池の充電量が第３閾値以上の場合には、前記二次電池から前記表示基板へ電力を供給させる請求項２〜９のいずれか１項に記載の炊飯器。
11. 前記蓋体は、前記炊飯器の動作状態を表示し、前記炊飯器の操作を受け付ける操作表示部を備え、
    前記制御装置は、前記二次電池から前記蒸気発生部と前記蒸気加熱部のいずれか一方若しくは両方に電力の供給が行われている間、前記操作表示部に前記二次電池の使用を表示する請求項２〜１０のいずれか１項に記載の炊飯器。

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