JP3658363B2 - 炊飯器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、誘導加熱方式の炊飯器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３に示すように、従来の誘導加熱方式の炊飯器１００は、炊飯鍋１０１と、該炊飯鍋１０１を収容する炊飯器本体１０２と、該炊飯器本体１０２に回動可能に取り付けられる蓋体１１０とからなる。
【０００３】
炊飯器本体は、有底筒形状をなす胴体１０３の内部に、前記炊飯鍋１０１を収容する非導電性材料からなる保護枠１０４および内胴１０５を備えている。また、胴体１０３と保護枠１０４との間には、誘導加熱コイル１０６、炊飯鍋用温度センサ１０７およびマイコンを実装した制御基板１０８が配設されている。さらに、内胴１０５の外周部には胴ヒータ１０９が配設されている。
【０００４】
また、蓋体１１０は、内部に放熱板および蓋ヒータが配設されるとともに、炊飯鍋１０１と対向する下面に内蓋が配設されている。
【０００５】
そして、制御基板１０８に実装したマイコンは、前記誘導加熱コイル１０６に高周波電流を通電することにより、該誘導加熱コイル１０６で高周波磁界を発生させる。その結果、この高周波磁界によって炊飯鍋１０１を誘導加熱し、炊飯鍋１０１内の米を炊飯するようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記炊飯器１００では、前記誘導加熱コイル１０６を炊飯鍋１０１の側面部から底面部にかけて誘導加熱するように配設している。そして、底面部に対応する領域は、略水平方向に位置するため、誘導加熱コイル１０６を渦巻き状に巻回する必要がある。そのため、誘導加熱コイル１０６は、保護枠１０４の外周面に対して直接巻回できず、専用の治具を用いる必要があるため、取付作業が繁雑であり、コスト高になるという問題がある。
【０００７】
また、前記炊飯器１００では、炊飯鍋１０１の側面部に位置する誘導加熱コイル１０６ａと、底面部に位置する誘導加熱コイル１０６ｂにより、炊飯鍋１０１内では、図示のように、側面部からと底面部との両方から対流Ｃ１，Ｃ２が発生する。そして、これら対流Ｃ１，Ｃ２は、互いにその流れを打ち消すように作用することがある。その結果、炊飯鍋１０１の底面部から所定間隔をもって位置する領域Ｒ１のご飯は、硬い状態で炊き上がる。一方、炊飯鍋１０１の底面部に付着する領域Ｒ２のご飯は、米から流出する糠の沈殿も伴って焦げ付きが発生し易い。即ち、炊飯鍋１０１内において、炊きムラが生じるという問題がある。
【０００８】
さらに、前記炊飯器１００では、ステンレス製の流し台の上に載置している場合にはその台が誘導加熱され、熱くなるという問題がある。さらにまた、前記炊飯器１００では、炊飯鍋１０１の上部を保温するために、胴ヒータ１０９が必要であり、コスト高になるという問題がある。
【０００９】
また、前記炊飯器１００では、炊飯鍋１０１の略下半分を誘導加熱するため、炊飯鍋は保護枠１０４と所定間隔をもって位置するように、保護枠１０４と連通する胴体１０３の開口部に引っ掛けて垂下させる構造となっている。そのため、保護枠や胴体１０３の取付誤差や製造誤差などにより、前記保護枠１０４と炊飯鍋１０１との距離が安定せず、各炊飯器毎に炊き上がり状態が若干異なるという不都合がある。
【００１０】
さらに、炊飯鍋１０１を胴体１０３に設置させるため、この胴体１０３を高温に耐え得る樹脂で製造する必要があり、コスト高になるという問題がある。さらにまた、炊飯時には、浮いた状態の炊飯鍋１０１が振動し、共鳴音が発生するという問題がある。
【００１１】
そこで、本発明では、組立作業性の向上、炊きムラの発生の防止、周辺部材の誘導加熱の防止、保温用の胴ヒータの削減などを図ることができる炊飯器を提供することを課題とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の第１の炊飯器は、炊飯器本体の胴体内に非導電性材料からなる保護枠を配設し、該保護枠の内部に炊飯鍋を収容するとともに、前記保護枠の外面に高周波電流を通電することにより前記炊飯鍋を誘導加熱する誘導加熱コイルを配設した炊飯器において、前記保護枠を、前記胴体の肩部から下向きに延びるように配設するとともに、前記誘導加熱コイルを、前記炊飯鍋の底面部と対応する領域を除き、炊飯鍋の側面部と対応する上部から炊飯鍋の底面部に連続する湾曲部の範囲に配設し、かつ、前記保護枠の底面を金属からなる構成としている。
【００１３】
前記構成の炊飯器によれば、誘導加熱コイルを炊飯鍋の底面部と対応する部分には配設していない。そのため、誘導加熱コイルは、保護枠の外周に螺旋状に巻回する部分だけであり、渦巻き状に巻回する部分はない。その結果、専用の治具を用いることなく、直接、保護枠に対して誘導加熱コイルを巻回して配設することができる。
【００１４】
また、底面部からの対流は殆ど発生しないため、側面部からの対流を打ち消すような作用はなく、炊きムラが発生することを抑制できる。さらに、炊飯器をステンレス製流し台の上に置いていても、その台が誘導加熱されることはない。さらにまた、炊飯鍋における側面部の上部から誘導加熱コイルを配設しているため、内胴および保温専用の胴ヒータは不要である。そのため、部品点数の削減および組立作業性の向上を図ることができる。また、前記保護枠の底面は金属からなるため、設置強度を向上でき、安定性の向上を図ることができる。
【００１５】
具体的には、第１の炊飯器では、前記保護枠は、下端を開口した非導電性樹脂からなる保護枠本体と、前記保護枠本体の開口を閉鎖するとともに側面を覆い磁気の通過を遮断する防磁部材とからなることを好ましい。このようにすれば、誘導加熱コイルから発した電磁波が漏出することを確実に防止できる。
【００１６】
また、本発明の第２の炊飯器は、炊飯器本体の胴体内に非導電性材料からなる保護枠を配設し、該保護枠の内部に炊飯鍋を収容するとともに、前記保護枠の外面に高周波電流を通電することにより前記炊飯鍋を誘導加熱する誘導加熱コイルを配設した炊飯器において、前記保護枠を、前記胴体の肩部から下向きに延びるように配設するとともに、前記誘導加熱コイルを、前記炊飯鍋の底面部と対応する領域を除き、炊飯鍋の側面部と対応する上部から炊飯鍋の底面部に連続する湾曲部の範囲に配設し、かつ、前記炊飯鍋は、熱伝導率が高い金属からなる鍋母材の外面に、熱伝導率が低い金属からなる外面材を接合したもので、その底面部を、鍋母材と外面材との間に真空空間を形成した真空二重構造とした構成としている。
【００１７】
この第２の炊飯器では、第１の炊飯器と同様に、専用の治具を用いることなく、直接、保護枠に対して誘導加熱コイルを巻回して配設することができる。また、炊きムラが発生することを抑制できるとともに、炊飯器をステンレス製流し台の上に置いていてもその台が誘導加熱されることはない。さらに、内胴および保温専用の胴ヒータは不要であるため、部品点数の削減および組立作業性の向上を図ることができる。しかも、第２の炊飯器では、熱伝導によってのみで加熱される炊飯鍋の底面部から炊飯鍋内の熱が放熱されることを防止できる。また、側面部からの熱が均一に伝熱されるため、均一な炊き上げ状態を確保できるとともに、焦げ付きを確実に防止できる。さらに、炊飯鍋自体を流し台の上に載置しても、その流し台が熱くなることを抑制できる。
【００１８】
これらの炊飯器では、前記炊飯鍋を、前記保護枠の底面に載置することが好ましい。このようにすれば、誘導加熱コイルと炊飯鍋との距離の安定化を図ることができ、炊飯器毎の炊き上がり状態を安定できる。また、胴体には炊飯鍋が接触しないため、安価な耐熱性樹脂によって製造することができる。さらに、炊飯鍋が振動して共鳴音が発生することを防止できる。
【００１９】
また、前記炊飯鍋の底面部を円弧状に隆起させることが好ましい。このようにすれば、側面部からの対流を渦巻き状に流動させ、より確実に炊きムラの発生を防止できる。
【００２０】
また、前記誘導加熱コイルは、上部を粗く、下部を細かく巻回することが好ましい。このようにすれば、炊きムラなく均一な炊き上げ状態を確保できるとともに、確実な保温を行うことができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る誘導加熱方式の炊飯器１を示す。この炊飯器１は、炊飯鍋２と、該炊飯鍋２を収容して誘導加熱する炊飯器本体６と、該炊飯器本体６に回動可能に取り付けられる蓋体１９とからなる。
【００２２】
前記炊飯鍋２は、図２に示すように、熱伝導率が高いアルミなどからなる鍋母材３の外面に、熱伝導率が低いステンレスなどからなる薄板からなる外面材４を接合したものである。この炊飯鍋２の底面部２ａには、鍋母材３と外面材４との間に真空引きした空間５が形成され、真空二重構造とされている。また、この炊飯鍋２の底面部２ａは、上方に向けて円弧状に隆起した形状とされるとともに、側面部２ｂと接円の一部からなる湾曲部２ｃにより連続する構成とされている。
【００２３】
前記炊飯鍋２は、例えば、円盤状の鍋母材３と外面材４において、空間５を形成する中心部分の直径と同一直径のスペーサを配設する。そして、そのスペーサを除く位置を真空室などで圧着接合した後、真空引きして絞り加工を施すことにより形成される。
【００２４】
なお、前記炊飯鍋２は、その開口部の直径が約１９ｃｍの５カップ用の場合、前記湾曲部２ｃの半径ｒ１は約１ｃｍから４ｃｍの範囲であることが好ましい。そして、湾曲部２ｃの半径ｒ１が約１ｃｍから４ｃｍの範囲である場合、隆起した底面部２ａの半径ｒ２は約５ｃｍから１０ｃｍの範囲であることが好ましい。一方、炊飯鍋２の開口部の直径が約２２ｃｍの１０カップ用の場合、前記湾曲部２ｃの半径ｒ１は約２ｃｍから５ｃｍの範囲であることが好ましい。そして、湾曲部２ｃの半径ｒ１が約２ｃｍから５ｃｍの範囲である場合、隆起した底面部２ａの半径ｒ２は約６ｃｍから１２ｃｍの範囲であることが好ましい。
【００２５】
即ち、炊飯鍋２の湾曲部２ｃは、開口部の直径に対して約１５％の半径ｒ１とすることが好ましい。そして、円弧状に隆起させる底面部２ａは、湾曲部２ｃの半径ｒ１に対して約４０％の半径ｒ２とすることが好ましい。このようにすれば、側面部２ｂから発生した対流Ｃ１を渦巻き状に流動させ、炊飯鍋２内でのご飯の炊きムラを防止できる。
【００２６】
前記炊飯器本体６は、胴体７と該胴体７の底を閉鎖する底体８とからなる外装体を備えている。この外装体の内部には、前記炊飯鍋２を収容する保護枠９と、誘導加熱コイル１３と、フェライトコア１４と、炊飯鍋用温度センサ１５と、マイコンを実装した制御基板１６と、冷却手段であるファン１７とが配設されている。
【００２７】
前記胴体７は、上下を開口した略楕円筒状の樹脂ケースであり、保護枠９を一体的に取り付けるとともに、上端開口に蓋体１９を回動可能に取り付け、その下端開口を底体８によって閉塞するものである。この胴体７および底体８は、約１２０℃の温度に耐え得る耐熱性樹脂によって形成される。
【００２８】
前記保護枠９は、保護枠本体１０と、防磁部材１１とからなり、胴体７を上下逆向きとした状態で、保護枠本体１０および防磁部材１１を順次配置した後、底体８をネジ止めすることにより、これらを胴体７と底体８との間に挟持して固定するものである。
【００２９】
前記保護枠本体１０は、上下を開口し、炊飯鍋２の側面部２ｂの形状に沿った筒状のもので、約１５０℃の温度に耐え得るとともに非導電性を有する樹脂により形成されている。この保護枠本体１０の上端には、前記胴体７の肩部７ｂの開口に設けたリブ７ａに係合する段部１０ａが設けられ、前記胴体７から下向きに延びるように配設されている。また、保護枠本体１０の下部には、炊飯鍋用温度センサ１５の検出部を貫通させる貫通孔１０ｂが設けられている。この貫通孔１０ｂは、炊飯鍋２を構成する鍋母材３と外面材４とが密着した湾曲部２ｃに位置するように形成されている。
【００３０】
前記防磁部材１１は、前記保護枠本体１０の下端開口を閉鎖するもので、磁気の通過を遮断するアルミなどの金属からなる。この防磁部材１１には、前記炊飯鍋２を載置するための載置部１２が円環状に隆起するように設けられている。この載置部１２は、前記胴体７の肩部７ｂの上面と炊飯鍋２のフランジ２ｄの下面との間に所定の隙間Ｓが形成される突出量とされている。また、この防磁部材１１の外周部は上向きに延び、前記保護枠本体１０の側面を覆うように略Ｕ字形状に形成されている。
【００３１】
前記誘導加熱コイル１３は、高周波電流が通電されることにより、前記保護枠本体１０を介して炊飯鍋２の外面材４を電磁誘導加熱するもので、フェライトコア１４によって保護枠本体１０との間に位置決めされている。この誘導加熱コイル１３は、前記炊飯鍋２の底面部２ａと対応する領域を除き、側面部２ｂと対応する上部から湾曲部２ｃの範囲に配設されている。この誘導加熱コイル１３は、保護枠本体１０の上部に対応する部分を粗く、下部を細かく巻回し、炊きムラなく均一な炊き上げ状態を確保できるようにするとともに、保温専用の胴ヒータの代わりに誘導加熱コイル１３によって保温を行うように構成している。なお、この誘導加熱コイル１３は、上部から下部にかけて全てが連続した１巻のものとしてもよく、また、２以上の巻数で複数設けてもよいが、炊飯や保温などの制御を考慮すると、上部と下部とは別体としてそれぞれを独立して制御可能とすることが好ましい。
【００３２】
前記炊飯鍋用温度センサ１５は、その先端の検出部を保護枠本体１０の貫通孔に貫通させて炊飯鍋２の湾曲部２ｃの外側面に接触させ、該炊飯鍋２の温度を検出し、マイコンに出力するものである。
【００３３】
前記制御基板１６は、記憶されたプログラムに従って前記誘導加熱コイル１３などの負荷部品を制御し、ユーザが希望する炊飯制御を実行するものである。この制御基板１６は、冷却用のファン１７とともに基板ホルダー１８によって胴体７に取り付けられている。
【００３４】
前記蓋体１９は、上板と下板からなる外装体の底面に、前記炊飯鍋２の上端開口を密閉する内蓋を配設した周知のものである。
【００３５】
このように、本実施形態の炊飯器１では、炊飯鍋２の底面部２ａと対応する部分には誘導加熱コイル１３を配設しない。即ち、誘導加熱コイル１３は、略円筒状をなす保護枠本体１０の外周に螺旋状に巻回するように配設するだけであり、底面部２ａの領域に対応する渦巻き状の巻回部分はない。
【００３６】
そのため、炊飯器１を製造する際には、専用の治具を用いることなく、保護枠本体１０に対して誘導加熱コイル１３を直接巻回して配設することができる。また、誘導加熱コイル１３は、炊飯鍋２における側面部２ｂの上部と対応する位置から配設しているため、従来例に示す内胴１０５および保温専用の胴ヒータ１０９は不要である。そのため、部品点数の削減および組立作業性の向上を図ることができる。
【００３７】
また、本実施形態では、保護枠本体１０と防磁部材１１とからなる保護枠９の底面に炊飯鍋２を載置し、肩部７ｂの上面と炊飯鍋２のフランジ２ｄの下面との間に所定の隙間Ｓを設けた構成としている。そのため、各構成部品の製造誤差や組立誤差により、各炊飯器毎に誘導加熱コイル１３と炊飯鍋２との距離に誤差が生じることを抑制でき、その距離の安定化を図ることができる。その結果、各炊飯器毎の炊き上がり状態を安定できるうえ、載置する防磁部材１１は金属製であるため、設置強度および安定性の向上を図ることができる。さらに、胴体７には炊飯鍋２が接触しないため、この胴体７を安価な耐熱性樹脂によって製造することができ、コストダウンを図ることができる。
【００３８】
前記構成の炊飯器１では、誘導加熱コイル１３に高周波電流を通電すると、保護枠本体１０を介して炊飯鍋２の側面部２ｂおよび湾曲部２ｃに位置する外面材４が誘導加熱され、誘導加熱コイル１３が配設されていない底面部２ａと対応する領域は加熱されない。
【００３９】
そのため、また、炊飯器１の底部に誘導加熱コイル１３が配設されていないため、炊飯器の設置箇所がステンレス製流し台の上であっても、その台が誘導加熱されることはない。また、保護枠９は、保護枠本体１０と防磁部材１１とからなり、この防磁部材１１は、保護枠本体１０の側面、即ち、誘導加熱コイル１３を覆うように構成されているため、誘導加熱コイル１３から発した電磁波が漏出することを確実に防止できる。さらに、炊飯鍋２を前記防磁部材１１に載置しているため、該炊飯鍋２が振動して共鳴音が発生することを防止できる。
【００４０】
一方、炊飯鍋２において、誘導加熱により発生した熱は、熱伝導率が高い鍋母材３に伝熱され、内部に収容した水を介して米を加熱して炊飯する。また、前記発生した熱は、熱伝導率が高い鍋母材３により底面部２ａに伝熱する。しかし、底面部２ａにおいて熱伝導率が低い外面材４の部分には熱は伝わり難い。
【００４１】
そのため、炊飯鍋２内では、底面部２ａからの対流Ｃ２は殆ど発生せず、側面部２ｂから対流Ｃ１が多く発生する。そのため、これらの対流Ｃ１，Ｃ２は、互いに打ち消すような作用を生じない。その結果、図示のように、側面部２ｂからの対流Ｃ１が渦巻き状に流動し、炊飯鍋２内の全域において炊きムラが発生することを抑制できる。しかも、本実施形態では、前記炊飯鍋２の底面部２ａを円弧状に隆起させているため、側面部２ｂからの対流Ｃ１を確実に渦巻き状に流動させることができる。
【００４２】
また、炊飯鍋２の底面部２ａは、真空二重構造とされているため、熱伝導のみで加熱される底面部２ａから内部の熱が放熱されることを防止できる。さらに、側面部２ｂからの熱が均一に伝熱されるため、均一な炊き上げ状態を確保できるとともに、焦げ付きを確実に防止できる。さらにまた、底面部２ａの外面側に位置する外面材４は、熱伝導率が低い金属材料からなるため、炊飯が完了し、炊飯鍋２を取り出して流し台の上に載置しても、その流し台が熱くなることを抑制できる。
【００４３】
なお、炊飯鍋２の温度を検出する炊飯鍋用温度センサ１５は、その検出部を二重構造にはなっていない湾曲部２ｃの外側面に接触させるため、確実に炊飯鍋２内の温度を検出することができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の炊飯器は、炊飯鍋の底面部と対応する領域には誘導加熱コイルを配設していない。そのため、配設する誘導加熱コイルは、螺旋状に巻回する部分のみでよく、略水平方向に渦巻き状に巻回する部分は不要である。その結果、保護枠の外周面に直接巻回することができ、巻回専用の治具を不要とすることができる。また、誘導加熱コイルを保護枠の上部から巻回しているため、保温専用の胴ヒータが不要である。そのため、組付作業性の向上およびコストダウンを図ることができる。
【００４５】
また、炊飯時には、炊飯鍋内において、誘導加熱時に底面部から発生する対流を殆どなくすことができるため、炊きムラの発生や底面部での焦げ付きを確実に防止できる。さらに、前記炊飯器をステンレス製の流し台の上に載置しても、その台が誘導加熱され、熱くなることを確実に防止できる。
【００４６】
また、炊飯鍋を保護枠の下面に載置するため、誘導加熱コイルとの距離、炊飯器の収容状態、各炊飯器毎の炊き上げ状態の安定化を図ることができる。さらに、炊飯器本体の外装体を構成する胴体には炊飯鍋の熱は直接的に加わらないため、安価な耐熱性樹脂により製造することができ、コストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態に係る炊飯器を示す断面図である。
【図２】 図１の部分拡大断面図である。
【図３】 従来の炊飯器を示す断面図である。
【符号の説明】
１…炊飯器、２…炊飯鍋、２ａ…底面部、２ｂ…側面部、２ｃ…湾曲部、３…鍋母材、４…外面材、５…空間、６…炊飯器本体、７…胴体、９…保護枠、１０…保護枠本体、１１…防磁部材、１２…載置部、１３…誘導加熱コイル、１９…蓋体。

Claims (6)

1. 炊飯器本体の胴体内に非導電性材料からなる保護枠を配設し、該保護枠の内部に炊飯鍋を収容するとともに、前記保護枠の外面に高周波電流を通電することにより前記炊飯鍋を誘導加熱する誘導加熱コイルを配設した炊飯器において、
   前記保護枠を、前記胴体の肩部から下向きに延びるように配設するとともに、前記誘導加熱コイルを、前記炊飯鍋の底面部と対応する領域を除き、炊飯鍋の側面部と対応する上部から炊飯鍋の底面部に連続する湾曲部の範囲に配設し、かつ、
   前記保護枠の底面を金属からなる構成としたことを特徴とする炊飯器。
2. 前記保護枠は、下端を開口した非導電性樹脂からなる保護枠本体と、前記保護枠本体の開口を閉鎖するとともに側面を覆い磁気の通過を遮断する防磁部材とからなることを特徴とする請求項１に記載の炊飯器。
3. 炊飯器本体の胴体内に非導電性材料からなる保護枠を配設し、該保護枠の内部に炊飯鍋を収容するとともに、前記保護枠の外面に高周波電流を通電することにより前記炊飯鍋を誘導加熱する誘導加熱コイルを配設した炊飯器において、
   前記保護枠を、前記胴体の肩部から下向きに延びるように配設するとともに、前記誘導加熱コイルを、前記炊飯鍋の底面部と対応する領域を除き、炊飯鍋の側面部と対応する上部から炊飯鍋の底面部に連続する湾曲部の範囲に配設し、かつ、
   前記炊飯鍋は、熱伝導率が高い金属からなる鍋母材の外面に、熱伝導率が低い金属からなる外面材を接合したもので、その底面部を、鍋母材と外面材との間に真空空間を形成した真空二重構造としたことを特徴とする炊飯器。
4. 前記炊飯鍋を、前記保護枠の底面に載置するようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の炊飯器。
5. 前記炊飯鍋の底面部を円弧状に隆起させたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の炊飯器。
6. 前記誘導加熱コイルは、上部を粗く、下部を細かく巻回していることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の炊飯器。

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