(57)【要約】【課題】蒸気容器の中で、巨大な水泡が発生することを低減して、鍋内への水の浸入をなくし、かつ蒸気発生のための加熱効率を高めた炊飯器を提供することを目的とする。【解決手段】水を収容し蒸気を発生させる蒸気容器１２を２層以上の異なる金属層によって構成したものである。これによって、蒸気容器１２の加熱が均一化され、蒸気容器１２の中で沸騰源が集中することなく、水泡の発生場所を分散させて、巨大な水泡が発生することを低減して、鍋２内への水の浸入をなくし、炊飯性能を向上させることが可能となり、更に加熱の効率を高める事ができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鍋と、前記鍋を加熱する加熱手段と、前記鍋を覆う蓋と、水を収納する蒸気容器と、前記蒸気容器を電磁誘導加熱し蒸気を発生させる容器加熱手段と、前記蒸気容器で発生した蒸気を前記鍋に供給する蒸気経路と、前記加熱手段および前記容器加熱手段を制御する制御手段とを備え、前記蒸気容器の電磁誘導発熱部は、２層以上の異なる金属層によって構成された炊飯器。
【請求項２】
蒸気容器の金属層は、磁性金属層とその外層に磁性金属層よりも薄い非磁性金属層によって構成された請求項１に記載の炊飯器。
【請求項３】
蒸気容器の金属層は、非磁性金属層と、その外層に内層より薄い非磁性金属層によって構成された請求項１に記載の炊飯器。
【請求項４】
蒸気容器の電磁誘導発熱部外層は、鉄が有する表皮電気抵抗値と同一の表皮電気抵抗値が得られる厚みの０．１〜２．０倍した請求項２又は請求項３に記載の炊飯器。
【請求項５】
蒸気容器の金属層は、磁性金属層とその内層に磁性金属層よりも熱伝導率の高い非磁性金属層とを２層以上組み合わせたクラッド材によって構成された炊飯器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気を用いて炊飯を行う炊飯器に関したものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、米飯の食味を向上させるために蒸気を用いて炊飯を行うようにした炊飯器は既に知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
これは、蒸気容器内の水を容器加熱手段で加熱して蒸気を発生させ、この蒸気を炊飯用の鍋に供給し炊飯を行うものである。
【特許文献１】特開２００３−１４４３１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の構成では、水を沸騰させるために少なくとも一部が金属製の蒸気容器を用いるのであるが、蒸気を発生させる蒸気容器は、ステンレス等の磁性金属のみで構成されていた。このため、蒸気容器の熱伝導率が十分なレベルまで確保されているとは言えず、蒸気容器内の水を沸騰させる時に容器加熱手段に対向する部位の発熱レベルと、容器加熱手段から離れた部位の発熱レベルとが異なるため、蒸気容器内で定まった場所に沸騰源が集中し、同じ場所で連続して水泡が発生することになる。このような水泡が飛び跳ねて、鍋にまで入り込んでご飯に降りかかると、その部分のご飯のみが白化し、また水分を含みすぎたご飯になり、見た目も悪く、食味の悪いご飯となってしまうという課題があった。また、水泡を抑えるために意図的に容器加熱手段の加熱レベルを下げて対応し、蒸気発生の効果が薄らいだり、製品を大型化して蒸気容器の容量を増やして対応する事で製品の使いやすさが損なわれるといった課題があった。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、蒸気容器の中で沸騰源が集中することなく、水泡の発生場所を分散させることで、巨大な水泡が発生することを低減し、鍋内への水の浸入をなくするようにし、かつ蒸気容器の加熱レベルを上げる事のできる炊飯器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記従来の課題を解決するために、本発明の炊飯器は、鍋と、前記鍋を加熱する加熱手段と、前記鍋を覆う蓋と、水を収納する蒸気容器と、前記蒸気容器を電磁誘導加熱し蒸気を発生させる容器加熱手段と、前記蒸気容器で発生した蒸気を前記鍋に供給する蒸気経路と、前記加熱手段および前記容器加熱手段を制御する制御手段とを備え、前記蒸気容器の電磁誘導発熱部は、２層以上の異なる金属層によって構成したものである。
【０００７】
これによって、蒸気容器の中で沸騰源が集中することなく、水泡の発生場所を分散させて、巨大な水泡が発生することを低減して、鍋内への水の浸入をなくしながらも強い加熱で蒸気を鍋内に送り込む事ができ、炊飯性能を向上させることが可能となる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の炊飯器は、加熱量を増やして蒸気の勢いを増し、また蒸気発生時の水泡の鍋内への浸入をなくし、また蒸気発生の効果を高めて炊飯性能を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第１の発明は、鍋と、前記鍋を加熱する加熱手段と、前記鍋を覆う蓋と、水を収納する蒸気容器と、前記蒸気容器を電磁誘導加熱し蒸気を発生させる容器加熱手段と、前記蒸気容器で発生した蒸気を前記鍋に供給する蒸気経路と、前記加熱手段および前記容器加熱手段を制御する制御手段とを備え、前記蒸気容器の電磁誘導発熱部は、２層以上の異なる金属層によって構成することにより、発熱の効率を上げながらも蒸気容器の温度分布を均一にして、蒸気容器の加熱状態を安定させることができる。
【００１０】
第２の発明は、特に、第１の発明において、蒸気容器の金属層は、磁性金属層とその外層に磁性金属層よりも薄い非磁性金属層によって構成することにより、非磁性金属として挙げられるアルミニウム、銅、チタン、または、真鍮等の合金系の金属を用いながらも発熱の効率を上げる事ができる。
【００１１】
第３の発明は、特に、第１の発明において、蒸気容器の金属層は、非磁性金属層と、その外層に内層より薄い非磁性金属層によって構成することにより、蒸気容器の厚みを薄くしながらも蒸気容器の加熱状態を均一にして、蒸気の発生と停止の切替を早く行なって、蒸気発生中に蓋が開いた時の不快感を防ぎ、かつ炊飯性能の向上を図ることが可能となる。
【００１２】
第４の発明は、蒸気容器の電磁誘導発熱部外層は、鉄が有する表皮電気抵抗値と同一の表皮電気抵抗値が得られる厚みの０．１〜２．０倍したことにより、外層の非磁性金属層を、使用する周波数帯を考慮して鉄の表皮電気抵抗値と同一の値を得るために必要な厚みを算出し、その厚みの０．１〜２倍の厚みとなる非磁性金属層を配し、効率の良い発熱を得る事で容器蒸気の加熱効率を向上させて、炊飯性能を向上させることが可能となる。
【００１３】
第５の発明は、蒸気容器の金属層は、磁性金属層とその内層に磁性金属層よりも熱伝導率の高い非磁性金属層とを２層以上組み合わせたクラッド材によって構成されたことにより、蒸気容器の加熱状態をより均一にして蒸気容器の中で沸騰源が集中することなく、水泡の発生場所を分散させて、巨大な水泡が発生することをさらに低減して、鍋内への水の浸入を低減し、炊飯性能を向上することが可能となる。
【００１４】
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。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における炊飯器を示すものである。
【００１６】
図１に示すように、炊飯器本体１は、内部に米と水を収納する着脱自在な鍋２と、鍋２の開口部を覆う蓋３と、蓋３の鍋２側に固定され鍋２を密閉する内蓋４と、蒸気を発生させる蒸気発生手段５と、発生した蒸気を鍋２まで誘導する蒸気経路６とからなっている。
【００１７】
炊飯器本体１内には、鍋２を誘導加熱するための加熱コイルからなる加熱手段７と、鍋２の温度を測定するためにバネ（図示せず）により鍋２に付勢された鍋温度検知手段８とが設置されている。蓋３には鍋２内の余分な蒸気を炊飯器本体１外へと排出するための蒸気筒９が設置され、内蓋４を誘導加熱するための加熱コイルからなる蓋加熱手段１０が設置されている。内蓋４には、蒸気発生手段５により発生した蒸気を鍋２へ投入する蒸気投入孔１１を備えている。
【００１８】
蒸気発生手段５は、水を貯溜する着脱可能な蒸気容器１２と、蒸気容器１２を誘導加熱する加熱コイルからなる容器加熱手段１３からなる。蒸気容器１２は、内面をフェライト系ステンレスで構成されており、その外面に２０μｍ厚の銅メッキを施している。
【００１９】
容器加熱手段１３は蒸気容器１２の側方を加熱するよう蒸気容器１２の側方に配置されており、容器収納部１４に固定されている。
【００２０】
蒸気容器１２の外面を構成している非磁性金属としては、銅以外にアルミニウム、チタン、または、真鍮等の合金系の金属を用いても差し支えない。
【００２１】
電磁誘導加熱を行う場合、電磁誘導加熱用の蒸気容器の発熱部には表皮電気抵抗値の高い金属材料を使用するのが普通である。例えば、代表的なフェライト系ステンレスの４３０ステンレスでは、２５ｋＨｚの高周波電流を加熱コイルに流すと、表皮電気抵抗値が２３．３×１０−４Ω、鉄では９．４×１０−４Ωと高く電磁誘導加熱に適していると言える。一方、アルミニウムでは０．４８×１０−４Ω、銅は０．３９×１０−４と低く、通常は電磁誘導加熱には適さない材料である。
【００２２】
通常、非磁性金属に磁界を作用させた場合、非磁性金属に反抗磁界が生じ反抗電流が流れて、磁界は非磁性金属を通過できず、電磁誘導加熱による発熱はない。
【００２３】
しかしながら、これらの非磁性金属も厚みを薄くしていくと、ついには表皮電気抵抗値が上昇し、電磁誘導加熱可能となる。これは、非磁性金属が十分に薄いと、表皮電気抵抗値が高くなるために反抗磁界が生じにくくなり、磁界が非磁性金属を通過し、通過した磁界が渦電流を生じてその抵抗として誘導加熱が生じることによるものである。
【００２４】
このため、本実施の形態１の場合、外面の銅は電磁誘導加熱され、かつこの銅が薄肉のため、銅を突き抜けた残りの磁界が内面のフェライト系ステンレスを加熱して効率よく蒸気容器１２を加熱する事になる。
【００２５】
蒸気経路６は蓋３内に固定されており、蒸気発生手段５の蒸気容器１２と鍋２とを連通接続している。また、蒸気経路６と蒸気容器１２との接続部はシール用のパッキンによって密閉されており、蒸気経路６と内蓋４との接続部においてもシール用のパッキンによって密閉されているため、蒸気容器１２で発生した蒸気は漏れることなく、蒸気投入孔１１からすべて鍋２内に投入される構成となっている。
【００２６】
制御手段１５であるマイクロコンピュータは、加熱手段７および蓋加熱手段１０、容器加熱手段１３の動作を制御し、炊飯器本体１に固定されている。
【００２７】
以上のように構成された炊飯器について、以下その動作、作用について説明する。
【００２８】
まず、鍋２内に所定の米と水をセットし、炊飯工程を開始する。炊飯工程は、米に水を吸収させる浸漬工程、鍋２を加熱手段７により加熱し、また蓋加熱手段１０によって内蓋４を加熱して、鍋２全体を均一に一気に加熱し、鍋２内の水を沸騰状態にする炊き上げ工程、鍋２内の水がほとんどなくなった状態で加熱手段７・蓋加熱手段１０による加熱を抑えて蒸気を投入する蒸らし工程からなり、これらの工程の間に米の糊化を進めて炊飯する。制御手段１５は鍋温度検知手段８により鍋２の温度に応じて最適に加熱手段７を制御し、あらかじめ決められた炊飯シーケンスに従って炊飯を行う。炊飯シーケンスは米の種類などによって複数のコースが準備されている。炊飯工程が終了すると、自動的に保温工程に移行し、炊き上がったご飯の温度が低下しないようにして、使用者がいつでも温かいご飯を得られる。
【００２９】
蒸気を発生させる場合には、制御手段１５は容器加熱手段１３を動作させ、蒸気容器１２を加熱して蒸気を発生させる。発生した蒸気は蒸気経路６を通って、内蓋４によってさらに加熱され、蒸気投入孔１１を通って鍋２に供給される。
【００３０】
炊飯中の浸漬工程および炊き上げ工程において、蒸気を投入することで鍋２内の米と水を急速にむらなく加熱することができる。炊飯工程全体において熱エネルギーと水分を米に供給することで糊化が進展するのであるが、蒸らし工程において蒸気を米に投入することで、米に焦げや乾燥を起こさせることなく、さらなる熱エネルギーと水分を与えて、糊化をさらに進展させることができる。また、蒸気はご飯が１００℃以下の部分に集中的に凝縮して熱を与えるので、ムラのない加熱ができ、十分温度の高いご飯をさらに加熱しすぎるということがなくなる。その結果、良食味のご飯を得ることができる。
【００３１】
また、保温工程においても、蒸気を投入することで、ご飯の乾燥を防ぎ、さらには冷えたご飯を均一に再加熱してご飯を適温まで加熱することができる。
【００３２】
以上のように、本実施の形態においては、磁性金属層とその外層に内層より薄い非磁性金属層で構成することで、外層の材質を自在に設定しながらも高い発熱効率を得る事ができる。
【００３３】
（実施の形態２）
次に実施の形態２について説明する。以下に説明する以外の部品及び炊飯・保温中の動作に関しては、実施の形態１と同じである。
【００３４】
図１に示すように、本実施の形態における炊飯器は、蒸気容器１２を熱伝導率が高い金属材料で構成されている。熱伝導率の高い金属は非磁性金属で様々な種類があるが、ここではアルミニウム材で説明する。
【００３５】
アルミニウム単体でも、容器加熱手段１３に通電する周波数の設定等で蒸気容器１２を発熱させる事は可能であるが、発熱効率を上げるためにアルミニウムの外面には２０μｍ厚の銅メッキを施している。実施の形態１で説明した通り、この銅メッキ層が効率的に発熱し、この熱がアルミニウムによって蒸気容器１２全体に伝わる。
【００３６】
このとき、蒸気を投入するために、蒸気容器１２を容器加熱手段１３によって加熱させる場合、蒸気容器１２の発熱が不均一だと、蒸気容器１２内で集中的に沸騰する場所と沸騰が起きにくい場所が発生する。蒸気を発生させる場合でも、適切な蒸気投入のタイミングを維持するため、制御手段１５は不連続に容器加熱手段１３を動作させるが、蒸気容器１２のうち、容器加熱手段１３の加熱コイルに対向する部位に発熱が集中するため、この部位だけに気泡が発生して、大きな気泡となって勢いよく水面まで上昇し、大きな飛沫を跳ね上げることになる。
【００３７】
このように、跳ね上げられた飛沫が大きく、頻繁に発生すると、飛沫が蒸気経路６に入り込み、水滴のまま蒸気経路６をつたわって、内蓋４にまで浸入し、内蓋４の温度を低下させ、米と水を均一に加熱できない状態になってしまう。また、蒸らし工程や保温工程において水滴のまま蒸気投入孔１１から鍋２に浸入すると、蒸気投入孔１１の直下のご飯に水滴が接触し、ご飯の熱を奪って不均一な加熱状態となり、最終的に蒸気投入孔１１の直下のご飯を白化させたり、ふやけさせたりしてご飯の食味を低下してしまう恐れがある。
【００３８】
しかし、本実施の形態においては、蒸気容器１２は熱伝導に優れる構成のため、発熱した熱は速やかに蒸気容器１２全体に伝わり、均一な沸騰状態を実現し、大きな飛沫が跳ね上げられることなく、蒸気経路６には入り込みにくくなる。また、熱の伝導の無駄が減るため、熱効率も高まる。
【００３９】
更に、熱伝導が良い分、蒸気容器１２そのものを薄肉化しても機能的には問題ないため、蒸気容器１２の熱容量を削減する事ができる。このとき、蒸気容器１２の加熱時は効率的に蒸気容器１２全体に熱が伝わり、加熱を停止した瞬間に蒸気容器１２は内部の水（湯）に熱を与える事をやめるため、蒸気発生中に蓋３を開けても、蓋が開いた事を検知して加熱を止めれば蒸気発生の勢いがすぐに止まるため、蒸気が使用者に向かって勢いよく吐き出されるような事が無い。
【００４０】
なお、蒸気経路６を蒸気容器１２から一定以上の高さを確保して配置することにより、飛沫による課題を克服することができるが、炊飯器全体の高さが高くなり、使用者によって設置性の悪いものとなってしまうので、そのような対策は採用することができない。
【００４１】
以上のように、本実施の形態においては、非磁性金属層とその外層に内層より薄い非磁性金属層で構成することで、均一な沸騰状態を実現し、蒸気容器１２内の水が沸騰した際に大きな飛沫が蒸気経路６にまで浸入して鍋２に水滴が入り込むことすることを防いで炊飯性能を向上させると共に、蒸気容器１２の熱容量を減らして蒸気の発生・停止を俊敏に行ない、蒸気発生の効果を上げながら不必要な蒸気の発生を防いで快適に使用することができる。また、必要以上に蒸気を発生させる事も無くきめこまかい蒸気のコントロールを行う事ができる。
【００４２】
なお、蒸気容器１２は、アルミニウムと銅メッキでの構成で説明したが、他の非磁性金属でも同様の効果を得る事ができる。また、内面と外面は、熱的に結合されていれば、メッキ処理に限られたものではない。
【００４３】
また、更に内面に別の金属層が重なっていても得られる効果は同じである。
【００４４】
（実施の形態３）
次に実施の形態２について説明する。以下に説明する以外の部品及び炊飯・保温中の動作に関しては、実施の形態１と同じである。
【００４５】
図１に示すように、本実施の形態における炊飯器は、蒸気容器１２を外面がフェライト系ステンレス、内面をアルミニウムで構成したクラッド材を使用している。このとき、蒸気容器１２は、外面のステンレス層が発熱し、内面のアルミニウム層で熱を拡散する。従って、蒸気容器１２内は均一な沸騰状態を実現し、大きな飛沫が跳ね上げられることなく、鍋２に水滴が入り込むことすることを防いで炊飯性能を向上させる事ができる。
【００４６】
なお、それぞれの金属層の厚みは、任意に設定自在である。また、更に内面側に幾層かの金属層で構成しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
以上のように、本発明にかかる炊飯器は、蒸気発生時の水泡の鍋内への浸入をなくし、炊飯性能を向上させることができるので、家庭用、業務用にかかわらず最適な炊飯ができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態１における炊飯器の断面図
【符号の説明】
【００４９】
１  炊飯器本体
２  鍋
３  蓋
４  内蓋
５  蒸気発生手段
６  蒸気経路
７  加熱手段
１２  蒸気容器
１３  容器加熱手段
１５  制御手段
【図１】
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