JP6623628B2 - 蒸気炊飯器 - Google Patents

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Description

本発明は蒸気で炊飯を行う蒸気炊飯器に関するもので、特に家庭用の蒸気炊飯器に関するものである。
通常家庭用の炊飯器では、水の中にお米を浸漬させ、加熱することで、生米を炊飯米(アルファ澱粉)に変化させることである。ところで、炊飯の方法としては、水中に生米を入れて加熱するのではなく、洗米を水蒸気に晒して、炊飯米にする方法も行われている。これは特に業務用の炊飯装置に多い。
特許文献1は、洗米を蒸気で蒸し、その後高温水に浸漬させてから、さらに蒸気で蒸すことで、米粒の糊化とアルファ化を完成させる技術が開示されている。
特許文献2では、特許文献1の高温水に浸漬させる工程を省略し、装置全体の小型化を図るために、蒸気で蒸している間に、温水を米の上から散布することで、米粒の糊化とアルファ化を完成させ、装置の小型化をはかる技術が開示されている。
これらの炊飯方法は、大量に炊飯米が必要な場合に用いられる方法であり、小型化が図られたとは言え、一般家庭で使用できるものではなかった。
家庭用の炊飯器で蒸気を利用するという発明はいくつか公開されている。たとえば、特許文献3には、炊飯時に発生する水蒸気を水に相変化させる熱交換器16と、熱交換器16により凝集された水を炊飯工程の沸騰時とむらし時に加熱水蒸気にする蒸気発生手段部を有する炊飯器が開示されている。
しかし、このような炊飯器は、米を炊飯用の水に浸漬させた状態で加熱するタイプの炊飯器であり、蒸気は補助若しくは追加の加熱手段という位置づけである。
特開昭60−012945号公報 特開平09−107896号公報 特開2012−16422号公報
従来炊飯米のおいしさは、炊飯用の水と共に米粒を加熱するタイプの炊飯器で炊くのがおいしいとされていた。しかし、人の好みはさまざまに変化し、大量生産による炊飯米を食べる機会の多い人が増えると、家庭においても、特許文献1もしくは特許文献2の方式で炊いた炊飯米を食べたいという需要は増えてくる。
本発明は上記の課題に鑑みて想到されたもので、一般家庭においても、蒸気炊きで炊飯米を作ることのできる蒸気炊飯器を提供することを目的とする。
より具体的に本発明に係る蒸気炊飯器は、
外釜と
底が前記外釜の底面より上で係止され、前記底はメッシュとなっている内釜と、
前記外釜を気密に密閉し、蒸気口が設けられた蓋部と、
前記外釜を加熱する加熱装置と、
前記外釜の底面と前記内釜の底との間の蒸気発生空間に設けられた蒸気取り入れ口
前記内釜と前記蓋部との間に設けられた蒸気噴出口を有し、前記蒸気取り入れ口から得た前記蒸気発生空間中の水蒸気を再加熱して前記蒸気噴出口から噴出する過熱変換器と、
水タンクと、
前記水タンクから給水パイプを介して水を受け取り、加熱した後に給湯パイプを介して前記内釜と前記蓋部との間でお湯を散水する湯沸し部を有することを特徴とする。
本発明に係る蒸気炊飯器は、業務用の蒸気炊飯装置で作られたと同じ炊飯米を、家庭においても提供することができる。
本発明に係る蒸気炊飯器の基本的な構成を示す図である。 蒸気噴出口が内釜の底面側にも設けられた蒸気炊飯器の構成を示す図である。 内釜に攪拌ヘラが設けられた蒸気炊飯器の構成を示す図である。 内釜の下に湯溜まりが設けられた蒸気炊飯器の構成を示す図である。 加熱装置と湯沸し部を兼用した蒸気炊飯器の構成を示す図である。 図5の蒸気炊飯器にさらに送水ポンプが備えられえた蒸気炊飯器の構成を示す図である。
以下に本発明に係る蒸気炊飯器について図面および実施例を示し説明を行う。なお、以下の説明は、本発明の一実施形態を例示するものであり、本発明は以下の説明に限定されるものではない。以下の説明は本発明の趣旨を逸脱しない範囲で改変することができる。
なお、本明細書および特許請求の範囲において「蒸気炊飯器」とは、洗米を炊飯用の水に浸漬したままで加熱するのではなく、洗米(無洗米を含む)に蒸気および散水するお湯を使って炊飯するタイプの炊飯器をいう。
(実施の形態1)
図1に本発明に係る蒸気炊飯器の基本的構成を示す。蒸気炊飯器1aは、外釜10と、内釜12と、蓋部14と、湯沸し部16と、水タンク18と、加熱装置20と、過熱変換器22および水タンク18と湯沸し部16、湯沸し部16と内釜12をそれぞれ連通させる配管24を有する。また、全体の動きを制御する制御装置26を有していてもよい。また、外釜10および加熱装置20の周囲を囲う外板や底板(図示せず)を有していてもよい。
外釜10は、中に水が注入される。この水は炊飯するために使用されるが、洗米が浸漬されるものではない。加熱装置20は、外釜10の底面10a若しくは周囲から加熱される。具体的には、電熱線や、外釜10が金属を含む場合は、IH(Induction Heating)を行うための誘導コイルであってもよい。
内釜12は、外釜10の縁に引っかかり、外釜10内に懸架若しくは嵌り込む状態で維持若しくは固定される。内釜12の深さは、外釜10の深さより浅く、外釜10内に嵌り込まれた状態であっても、内釜12の裏底面12bが外釜10の底面10aに触れることはない。また、内釜12の底12aは、水分が通過できる構造にされている。具体的には米粒が落下しない程度の大きさの金網やメッシュ構造が好適に利用できる。
蓋部14は、外釜10との間を気密に密閉する。なお、外釜10と内釜12との縁同士が気密に密着される場合は、蓋部14は内釜12との間を気密に密閉する構造であってもよい。いずれにしても、蓋部14は、内釜12内部に対向する位置に配置される。また、蓋部14には、蒸気口14xが設けられている。蒸気口14xは、蓋部14と内釜12との間の蒸気を外部に逃がすための通気孔である。
過熱変換器22は、外釜10内で生成された水蒸気を過熱水蒸気に再加熱する装置である。ここで「過熱水蒸気」とは、大気圧下で100℃の飽和蒸気をさらに過熱した蒸気をいう。なお、大気圧下とは、ほぼ大気圧であればよく、蒸気炊飯器1aの構造上、原理的には大気圧であるが、実際は大気圧以上になっていてもよい。
例えば、本発明に係る蒸気炊飯器1aでは、蓋部14には、蒸気口14xがあり、蒸気は外部に排出され、内釜12内は大気圧である。しかし、外釜10と蓋部14は密閉されており、内部で蒸気が発生しているので、厳密には蓋部14の内側はわずかに大気圧より高くなる。しかし、このように加圧の意図がない構造の場合は、大気圧下と言ってよい。
過熱変換器22の蒸気取り入れ口22iは、外釜10の内側で内釜12の下方の空間(これを「蒸気発生空間32」と呼ぶ。)に備えられる。外釜10内に貯留された水から発生した水蒸気を取り込むためである。また、過熱変換器22の蒸気噴出口22oは蓋部14と内釜12の内側(これを「炊飯空間30」と呼ぶ。)に設けられている。
水タンク18は炊飯用の水を貯留しておく部分である。湯沸し部16は水タンク18中の水を加熱し、温湯を作る装置である。湯沸し部16と水タンク18の間は、給水パイプ24aで連通されている。また湯沸し部16で作られた温湯は、炊飯空間30内で吐出される。したがって、湯沸し部16と炊飯空間30の間には、給湯パイプ24bが設けられている。
給湯パイプ24bの出口は内釜12内の洗米に温湯を満遍なく供給されるのが望ましい。したがって、給湯パイプ24bの出口は、散水器25が設けられていてもよい。散水器25は特に構造を限定するものではない。しかし、内釜12内の洗米に満遍なく散水できるものが望ましい。また、均一に散水させるために内釜12自体が回転する構造であってもよい。
制御装置26は、少なくとも湯沸し部16、過熱変換器22、加熱装置20と信号線で接続されている。また、炊飯空間30と蒸気発生空間32には温度計(図示せず)が設けられていてもよい。また、水タンク18には水位計(図示せず)が設けられていてもよい。これらのセンサは、制御装置26と接続され、制御装置26はこれらのセンサからの信号によって、蒸気炊飯器1aの状態を把握することができる。
以上の構成を有する蒸気炊飯器1aの動作について以下に説明する。米は、予め常用の方法で前処理(洗米、研ぎ、浸水、水切りなど)がされているのが望ましい。無洗米は予め前処理されたものであるので、そのまま利用することができる。しかし、生米や玄米といった穀類を直接使用してもよい。本明細書では、これらの前処理が行われた穀類を単に「洗米」と呼ぶ。以下は、炊飯は洗米が使われるものとして説明を続ける。
洗米は所定の分量が測定され、内釜12に投入される。なお、ここで分量は通常体積で測定するが、重量で測定してもよい。内釜12は、底12aに水が通過できる孔(メッシュ)が設けられているが、洗米は内釜12の底から抜け落ちることはなく、内釜12内に留まる。
外釜10には炊飯開始時には水は注がれていない。
洗米が入れられた内釜12は、外釜10に嵌め込まれ、保持される。蓋部14が閉じられ、外釜10と外部は密閉され、蓋部14の蒸気口14xだけが外部との連通孔となる。
スイッチが入れられると、炊飯の手順は、制御装置26によって制御される。制御装置26は、湯沸し部16に水タンク18中の水を加熱させる。制御装置26から湯沸し部16に指示を送信する際には、指示信号Cbが用いられる。
蒸気発生空間32の温度が十分高くなり、湯沸し部16も水タンク18中の水を沸騰させたら、制御装置26は、湯沸し部16に沸騰させた温湯を、給湯パイプ24bを通じて、炊飯空間30でお湯を洗米に散水させる。散水されたお湯は、洗米を濡らし、内釜12の底12aのメッシュ構造から外釜10に落下する。
制御装置26は、外釜10内に散水したお湯が落下し、ある程度溜まったら、加熱装置20で外釜10を加熱する。制御装置26から加熱装置20に指示を送信する際には、指示信号Chが用いられる。外釜10内のお湯は加熱され再沸騰し水蒸気を蒸気発生空間32に満たす。
次に制御装置26は、過熱変換器22に蒸気発生空間32中の水蒸気を再加熱して過熱水蒸気とし、洗米に吹き付けさせる。制御装置26が過熱変換器22に指示を送信する際は、指示信号Cjが用いられる。過熱変換器22が稼動すると、水蒸気は、蒸気発生空間32に設けられた過熱変換器22の蒸気取り入れ口22iから過熱変換器22に送られる。過熱変換器22では、蒸気取り入れ口22iから取り入れた蒸気を再度加熱し、過熱水蒸気に変換する。ここで、過熱水蒸気は、100℃以上の過熱水蒸気に変換される。
過熱水蒸気は、過熱変換器22の蒸気噴出口22oから炊飯空間30に放出される。より具体的には、内釜12内の洗米に向かって噴出される。この過熱水蒸気によって、洗米の周囲を被覆したお湯が過熱され、洗米の一粒毎に炊き上げる。つまり洗米は、散水されたお湯で表面が濡れ、過熱水蒸気によって加熱されるという工程が繰り返されることで、炊き上げられる。
この工程は、散水しながら過熱水蒸気が当てられるといったように連続的に行われてもよいし、散水した後に過熱水蒸気を当てるという工程を繰り返すといったように、断続的に繰り返されてもよい。
また、蒸気発生空間32で発生する水蒸気の量が多くなると、蒸気発生空間32の圧力が炊飯空間30の圧力より高くなるので、炊飯空間30中の過熱水蒸気は、蒸気口14xから外部に排出される。つまり、特にファン等の風量調節手段を設けることなく、蒸気発生空間32から炊飯空間30、さらに外部へという蒸気の流れが形成される。
制御装置26は炊飯時間と、蒸気発生空間32の蒸気温度、炊飯空間30の過熱水蒸気温度、および時間の3点を少なくとも管理するのが望ましい。すなわち、炊飯空間30の過熱水蒸気の温度は炊き上がりに直接影響がおよぶため、望ましい温度になるように過熱変換器22を制御する必要がある。また、過熱変換器22に十分な水蒸気を送るためには、蒸気発生空間32の水蒸気温度が適切である必要がある。また、炊飯は主として時間で管理されるため、炊飯開始からの時間を管理する必要がある。
なお、蒸気炊飯器1aは、予め洗米の量に応じた炊飯用の水が内釜12内に仕込まれているのではない。そのため、洗米の量による炊飯時間は、仕込まれた洗米の量に応じて決める場合が多い。したがって、内釜12内に投入された洗米の重さを計量できるロードセルが内釜12が接触する部分に設けられていてもよい。制御装置26はそのロードセルからの信号によって炊飯時間を決めてよい。
また、上述したように湯沸し部16から内釜12内へのお湯の散水は、炊飯の間中行わなくてもよい。つまり、間欠的であってもよい。また、過熱水蒸気の噴出も間欠的であってもよい。特に炊き終わりの時期には、お米の表面から過剰な水分をなくすために、過熱水蒸気だけをお米に当ててもよい。過熱水蒸気はお米の表面を乾燥させることができるからである。
また、上記の説明では、外釜10には炊き始めには水が入っていないと説明した。しかし、予めある程度の水を入れておいて炊き始めてもよい。外釜10に予め水が入っていれば、内釜12にお湯が散水された直後に過熱水蒸気を当てることもできるからである。
蒸気炊飯器1aは、洗米は予め水に浸っているのではないので、洗米の位置によって炊きムラが生じることがある。特に内釜12において、蓋部14に面している部分と、内釜12の底12aの部分では、炊きムラが生じるおそれがある。内釜12の底12aはメッシュになっており、散水されたお湯はここから外釜10内に落下する。しかし、外釜10の蒸気発生空間32も水蒸気が充満している。したがって、内釜12の底12aに存在する洗米は蒸気発生空間32も水蒸気に晒され、水が過剰になりやすい。
図2の蒸気炊飯器1bでは、過熱水蒸気の噴出口が炊飯空間30に設けられた蒸気噴出口22oだけでなく、内釜12の裏底面12b側から内釜12内部に向けて設置された蒸気噴出口22sも設けられている。蒸気噴出口22sは、炊飯の終期に過熱水蒸気を内釜12の底12aのメッシュの裏側から内釜12の内部のお米に当てるためのものである。内釜12の下方(蒸気発生空間32側)から過熱水蒸気をお米に当てることで、過剰な水分を飛ばした炊飯米を得ることができる。
図3の蒸気炊飯器1cでは、攪拌ヘラ34が蓋部14に設けられている構造を示す。攪拌ヘラ34は、蓋部14を閉じると、内釜12内の洗米を攪拌できる位置に設けられている。攪拌ヘラ34には、シャフト34sが取り付けられている。シャフト34sは、蓋部14の外のモータ34mに接続されている。
このような構造を有していると、炊飯の終期に内釜12内のご飯を攪拌しながら過熱水蒸気をあて、お米の表面の余分な水分を除去することができる。また、炊飯の途中でご飯を切り返し、内釜12の中でお米をほぐすことで、均一に炊飯を行うこともできる。なお、モータ34mは制御装置26と電気的に接続されており、制御装置26の指示信号Cmによって駆動されるようにしてもよい。
再び図1を参照して、制御装置26は、規定の時間が来たら、過熱変換器22を停止させ、湯沸し部16からのお湯の散水も停止する。そして、図示しない表示手段によって、炊飯が終了した旨の信号を外部に向かって発信する。
本発明に係る蒸気炊飯器では、洗米は、お湯をかけられながら過熱水蒸気で過熱され、お米のアルファ化と、糊化が進められる。このように蒸気で炊き上げられたお米は、100℃以上の過熱水蒸気で加熱されるため、炊き上がりが早くなる。また、「おねば」は、散水されるお湯によって洗い流される場合もある。
したがって、炊き上がりのご飯は、従来の予め炊飯水に洗米を浸してから炊き上げるタイプの炊飯器で炊いたご飯よりも比較的粘りが少ない。「おねば」はお米の甘さの元とも言われるが、比較的粘りの少ない炊飯米も、近年では多くの需要がある。したがって、本発明に係る蒸気炊飯器も需要が高い。
(実施の形態2)
本実施の形態に係る蒸気炊飯器2の構成を図4に示す。蒸気炊飯器2は、内釜12の直下に湯溜まり36が設けられている。湯沸し部16から供給されたお湯は、内釜12内に散水され、洗米を濡らした後、内釜12の底12aのメッシュから湯溜まり36に落下する。したがって、内釜12内に散水されたお湯が内釜12の底12aに溜まって、洗米がお湯に浸漬する状態にはならない。
一方、蒸気発生空間32側からみると、内釜12の裏底面12bは湯溜まり36の底36aに覆われていて、内釜12の底12aのメッシュは見えない。つまり、内釜12内の洗米は、直接、蒸気発生空間32内の蒸気に晒されることがない。このようにすることで、内釜12の底12aのメッシュに接している洗米が常時蒸気発生空間32の再沸騰によって発生した蒸気に晒されることがないので、炊き上がった際に内釜12の底12aの炊飯米が内釜12の上方にあった炊飯米より明らかにやわらかくなるといった炊き上がりの差が少なくなる。
なお、湯溜まり36には、下方に向けて開口する弁38が設けられていてもよい。このようにすることで、湯溜まり36にお湯がある程度貯留した場合は、湯溜まり36中のお湯を下方の外釜10に落下させることができる。なお、この弁38の開閉操作は、湯溜まり36に溜まったお湯の自重で開くようにしてもよいし、制御装置26の指示により行わせるようにしてもよい。また、弁38の開閉のタイミングは、炊き始めの時間で管理してもよい。炊き始めてからの時間によって、散水したお湯の量から推定される湯溜まり36に溜まった水の量がある程度わかるからである。また、湯溜まり36に水位計を設けることで弁38を開けるタイミングをみてもよい。
また、実施の形態1の図2および図3で示した蒸気噴出口22sと攪拌ヘラ34は単独もしくは併用して本実施の形態の蒸気炊飯器2に導入してもよい。それぞれ独立した機能であるからである。
(実施の形態3)
図5に蒸気炊飯器3の構成図を示す。蒸気炊飯器1a、1b、1cや蒸気炊飯器2との相違点は、湯沸し部16と加熱装置20が兼用される点である。より具体的には、水タンク18からの給水パイプ24aは加熱装置20に向かって設置される。そして、給水パイプ24aはそのまま加熱装置20の近傍で蛇行状に配管させる。加熱装置20から給水パイプ24a中の水が沸騰するほどの熱量を受け取るためである。その後給水パイプ24aは、給湯パイプ24bとなり、内釜12内で散水される。
このようにすると、湯沸し部16が省略できるため、蒸気炊飯器3は蒸気炊飯器1a、1b、1cや蒸気炊飯器2と比較して小型にすることができる。
図6には、水タンク18から加熱装置20に向かう給水パイプ24aに送水ポンプ40を配置した蒸気炊飯器4を示す。蒸気炊飯器3は、洗米にお湯を供給するために、加熱装置20の熱を利用した。これは逆にいうと、加熱装置20が本来加熱する対象である外釜10を加熱するための熱を給水パイプ24a中の水を加熱するために使用したということである。つまり、外釜10の加熱のために使われるはずの熱が不足するということであるから、蒸気発生空間32内に十分な蒸気を発生させることができないということを示している。
そこで、水タンク18と加熱装置20の間の給水パイプ24aに送水ポンプ40を配置させ、加熱装置20にいつどれだけの水を送水するかを指示信号Cpによって制御装置26が制御させるようにする。したがって、外釜10を急速に加熱する必要がある場合は、水タンク18から加熱装置20への給水を止め、外釜10の加熱のために熱量を使う。
一方、蒸気発生空間32中に十分な蒸気が発生したら、水タンク18から給水パイプ24aを介して送水ポンプ40で水を送り出す。この水は、加熱装置20で加熱されお湯となってから、給湯パイプ24bを介して内釜12の炊飯空間30に散水される。
このように、給水パイプ24aを加熱装置20の近傍に配置し、加熱装置20を湯沸し部16としても利用することで、蒸気炊飯器4は全体を小型にすることができる。
また、実施の形態1の図2および図3で示した蒸気噴出口22sと攪拌ヘラ34と、実施の形態2の図4で示した湯溜まり36は、本実施の形態の蒸気炊飯器3若しくは4に単独若しくは重複して導入してもよい。それぞれ独立した機能であるからである。
本発明に係る蒸気炊飯器は、家庭用の蒸気炊飯器に好適に利用することができる。
1a 蒸気炊飯器
1b 蒸気炊飯器
1c 蒸気炊飯器
2 蒸気炊飯器
3 蒸気炊飯器
4 蒸気炊飯器
10 外釜
10a 底面
12 内釜
12a 内釜12の底
12b 裏底面
14 蓋部
14x 蒸気口
16 湯沸し部
18 水タンク
20 加熱装置
22 過熱変換器
22i 蒸気取り入れ口
22o 蒸気噴出口
22s 蒸気噴出口
24 配管
24a 給水パイプ
24b 給湯パイプ
25 散水器
26 制御装置
30 炊飯空間
32 蒸気発生空間
34 攪拌ヘラ
34s シャフト
34m モータ
36 湯溜まり
36a 湯溜まり36の底
38 弁
40 送水ポンプ

Claims (7)

  1. 外釜と
    底が前記外釜の底面より上で係止され、前記底はメッシュとなっている内釜と、
    前記外釜を気密に密閉し、蒸気口が設けられた蓋部と、
    前記外釜を加熱する加熱装置と、
    前記外釜の底面と前記内釜の底との間の蒸気発生空間に設けられた蒸気取り入れ口
    前記内釜と前記蓋部との間に設けられた蒸気噴出口を有し、前記蒸気取り入れ口から得た前記蒸気発生空間中の水蒸気を再加熱して前記蒸気噴出口から噴出する過熱変換器と、
    水タンクと、
    前記水タンクから給水パイプを介して水を受け取り、加熱した後に給湯パイプを介して前記内釜と前記蓋部との間でお湯を散水する湯沸し部を有することを特徴とする蒸気炊飯器。
  2. 前記外釜の底面と前記内釜の底との間にさらに前記過熱変換器の蒸気噴出口を備えることを特徴とする請求項1に記載された蒸気炊飯器。
  3. 前記内釜内を攪拌する攪拌ヘラをさらに有することを特徴とする請求項1に記載された蒸気炊飯器。
  4. 前記内釜の下方に湯溜まりが設けられていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1の請求項に記載された蒸気炊飯器。
  5. 前記湯溜まりには、弁が設けられていることを特徴とする請求項4に記載された蒸気炊飯器。
  6. 外釜と
    前記外釜に嵌めこまれ、縁部が前記外釜の縁に係止することで、底が前記外釜の底面より上で係止され、前記底はメッシュとなっている内釜と、
    前記外釜を気密に密閉し、蒸気口が設けられた蓋部と、
    前記外釜を加熱する加熱装置と、
    前記外釜の底面と前記内釜の底との間の蒸気発生空間に設けられた蒸気取り入れ口
    前記内釜と前記蓋部との間に設けられた蒸気噴出口を有し、前記蒸気取り入れ口から得た前記蒸気発生空間中の水蒸気を再加熱して前記蒸気噴出口から噴出する過熱変換器と、
    水タンクと、
    前記水タンクから前記加熱装置に水を送る給水パイプと、
    前記加熱装置で前記水を加熱した後に前記内釜と前記蓋部との間に送水する給湯パイプを有することを特徴とする蒸気炊飯器。
  7. 前記給水パイプの途中に送水ポンプを有することを特徴とする請求項6に記載された蒸気炊飯器。
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