CN104039202B - 感应加热烧饭器 - Google Patents

Abstract

在感应加热烧饭器中，为了使加热线圈(5)以期望的状态产生感应磁场来对收纳在主体内的锅(2)均匀地加热以提高烧饭性能，与收纳在主体内的锅的底面相对置地配置并产生用于对锅进行加热的感应磁场的环状的加热线圈构成为具有内周部(5a)和外周部(5b)，外周部与内周部相比铅直方向的高度(L)高。

Description

感应加热烧饭器

技术领域

本发明涉及一种在一般家庭、餐馆等中使用于烧饭的感应加热烧饭器。

背景技术

以往，作为这种烧饭器，已知以下一种感应加热烧饭器，其具备加热线圈，该加热线圈产生用于对烧饭器内的锅进行加热的感应磁场，该加热线圈具有对锅的底面部分进行加热的内侧线圈以及对锅的底面与侧面之间的斜面部分进行加热的倾斜地配置的外侧线圈来对该锅立体地进行加热。

另外，在上述以往的感应加热烧饭器中已知以下一种感应加热烧饭器，其在加热线圈的下部具备铁氧体以及用于支承上述加热线圈和上述铁氧体的线圈座，利用树脂对上述加热线圈、上述铁氧体以及上述线圈座进行嵌入成型而一体成型(例如参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2000-61986号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在上述那样构成的以往的感应加热烧饭器的结构中，需要高昂的嵌入成型装置等需要高价的设备，难以以低成本制造出该烧饭器。

此外，在以往的感应加热烧饭器的结构中，在将加热线圈的内侧线圈和外侧线圈形成为平面形状的情况下，能够降低制造成本，但是存在以下问题：由该加热线圈产生的感应磁场集中于锅底的中心，在该锅中产生加热不均匀而烧饭性能降低。

另外，在使用上述那样构成的加热线圈的情况下，加热集中于锅底的中心，锅的侧面部分的温度难以上升，从而难以进行温度控制，在这一点上也存在烧饭性能降低这种问题。

本发明是为了解决上述以往的感应加热烧饭器中的问题而完成的，目的在于提供一种加热线圈以期望的状态产生感应磁场而对锅均匀地进行加热由此提高了烧饭性能的感应加热烧饭器。

用于解决问题的方案

为了解决上述以往的感应加热烧饭器中的问题，本发明的感应加热烧饭器具备：主体；锅，其装卸自由地收纳在上述主体内；环状的加热线圈，其与上述锅的底面相对置地配置，产生用于对上述锅进行加热的感应磁场；变频器，其对上述加热线圈施加高频电流；以及控制部，其控制对上述加热线圈施加的高频电流，其中，上述加热线圈构成为具有内周部和外周部，上述外周部与上述内周部相比铅直方向的高度高。

发明的效果

根据本发明，能够提供一种加热线圈以期望的状态产生感应磁场而能够对锅均匀地进行加热由此提高了烧饭性能的感应加热烧饭器。

附图说明

图1是本发明所涉及的实施方式1的感应加热烧饭器的侧截面图。

图2是本发明所涉及的实施方式1的感应加热烧饭器中的加热线圈的俯视图和侧截面图。

具体实施方式

本发明所涉及的第一观点的感应加热烧饭器具备：主体；锅，其装卸自由地收纳在上述主体内；环状的加热线圈，其与上述锅的底面相对置地配置，产生用于对上述锅进行加热的感应磁场；变频器，其对上述加热线圈施加高频电流；以及控制部，其控制对上述加热线圈施加的高频电流，其中，上述加热线圈构成为具有内周部和外周部，上述外周部与上述内周部相比铅直方向的高度高。

在上述那样构成的本发明所涉及的第一观点的感应加热烧饭器中，加热线圈能够大致均匀地产生感应磁场，能够对锅均匀地进行加热。其结果，本发明所涉及的第一观点的感应加热烧饭器成为加热不均匀得到抑制而烧饭性能提高的烧饭器。

另外，根据本发明所涉及的第一观点的感应加热烧饭器，能够使由加热线圈产生的感应磁场集中于锅的外侧，对该锅的外侧集中地进行加热，由此加速从锅的底面向侧面的热传递来对该锅立体地进行加热，结果是能够对该锅均匀地进行加热而提高烧饭性能。

并且，根据本发明所涉及的第一观点的感应加热烧饭器，是容易进行加热线圈的成形和支承的结构，从而能够设为能够抑制制造成本的廉价的结构。

本发明所涉及的第二观点的感应加热烧饭器构成为，在上述第一观点的上述加热线圈中，上述外周部与上述内周部相比上述锅方向的高度高，上述外周部与上述锅之间的空隙小于上述内周部与上述锅之间的空隙。

在上述那样构成的本发明所涉及的第二观点的感应加热烧饭器中，加热线圈的外周部与内周部相比，与锅之间的空隙窄，加热线圈的外周部与锅的磁耦合提高，能够使感应磁场集中于外侧。其结果，根据本发明所涉及的第二观点的感应加热烧饭器，能够对锅的外侧集中地进行加热，加速从锅的底面向侧面的热传递来对锅立体地进行加热，结果是能够对锅均匀地进行加热而提高烧饭性能。

在本发明所涉及的第三观点的感应加热烧饭器中，上述第一观点或者第二观点中的上述加热线圈是卷绕绞合线而成形的。

在上述那样构成的本发明所涉及的第三观点的感应加热烧饭器中，作为加热线圈，使用由扭绞多个细漆包线而制作出的铜线构成的绞合线，因此具有防止高频电流流入导体时的集肤效应引起的电阻增加的效果。

在本发明所涉及的第四观点的感应加热烧饭器中，上述第一观点至第三观点中的任一方式中的上述加热线圈构成为上述外周部与上述内周部相比半径方向的每单位长度的匝数多。

在上述那样构成的本发明所涉及的第四观点的感应加热烧饭器中，能够在加热线圈中大致均匀地产生感应磁场来对锅均匀地进行加热。其结果，本发明所涉及的第四观点的感应加热烧饭器成为加热不均匀得到抑制而烧饭性能提高的烧饭器。

另外，在本发明所涉及的第四观点的感应加热烧饭器中，能够使加热线圈产生的感应磁场集中于外侧，通过对锅的外侧集中地加热，加速从锅的底面向侧面的热传递来对该锅立体地进行加热，结果是能够对锅均匀地进行加热而提高烧饭性能。

在本发明所涉及的第五观点的感应加热烧饭器中，是在上述第一观点至第四观点中的任一方式中还具备保护框，该保护框收纳在上述主体内，构成为在该保护框内部装设上述锅和上述加热线圈，上述保护框由低磁导率的金属材料构成。

在上述那样构成的本发明所涉及的第五观点的感应加热烧饭器中，通过由加热线圈产生的感应磁场，在保护框中流动与流过加热线圈的电流相反方向的电流。其结果，在本发明所涉及的第五观点的感应加热烧饭器中，在保护框中产生方向与由加热线圈产生的感应磁场的方向相反的感应磁场而感应磁场相互抵消，因此能够通过保护框得到防磁效果。

另外，在感应加热烧饭器中，按照斯特凡玻耳兹曼定律从锅辐射与温度的4次方成比例的热能，因此在烧饭工序中，当锅的温度成为高温时热能的辐射增加。然而，在本发明所涉及的第五观点的感应加热烧饭器中，在锅的外侧设置有保护框，保护框为低磁导率的金属材料，因此反射率高，能够将来自锅的热能反射而使其返回至锅。其结果，本发明所涉及的第五观点的感应加热烧饭器具有能够进一步提高锅的加热效率而能够实现烧饭性能的进一步提高的结构。

在本发明所涉及的第六观点的感应加热烧饭器中，是在上述第一观点至第五观点中的任一方式中，在收纳在上述主体内的上述锅与上述加热线圈之间设置有隔板。

在上述那样构成的本发明所涉及的第六观点的感应加热烧饭器中，能够将由加热线圈的损失引起的发热经由隔板传递到其它部件(锅等)。另外，通过设置隔板，能够将加热线圈与锅之间的间隔可靠地保持为规定距离。

并且，在本发明所涉及的第六观点的感应加热烧饭器中，设置有隔板，因此能够使用户看不见位于锅收纳部分的底面的加热线圈，能够确保安全性并且提高锅收纳部分的设计性(形状)。

另外，在本发明所涉及的第六观点的感应加热烧饭器中，在如上述第五观点的感应加热烧饭器那样设置有保护框的情况下，成为容易将由加热线圈的损失引起的发热经由隔板传递到保护框的结构。保护框为金属材料，因此是热导率高且温度容易变得均匀的结构，因此在本发明所涉及的第六观点的感应加热烧饭器中，能够使由加热线圈的损失引起的发热经由隔板和保护框对锅均匀地进行加热，能够实现烧饭性能的进一步提高。

以下，参照附图详细说明本发明的感应加热烧饭器所涉及的实施方式。此外，本发明的感应加热烹调器并不限定于以下实施方式所记载的感应加热烹调器的结构，还包含基于与在以下实施方式中说明的技术思想相同的技术思想构成的感应加热烧饭器。

(实施方式1)

图1是表示本发明所涉及的实施方式1的感应加热烧饭器的侧截面图的图。

在图1中，主体1形成为上表面开口的大致圆筒状，在主体1的内部具备成为锅收纳部的保护框10。在该保护框10的内部装卸自由地配置有内周面描绘有水位线的锅2。另外，保护框10以内部装设有锅2以及加热线圈5的方式设置于主体1的内部。保护框10由低磁导率的金属材料构成。

如上所述，在实施方式1的感应加热烧饭器中，通过由加热线圈5产生的感应磁场，在保护框10中流动与流过加热线圈5的电流相反方向的电流。其结果，在保护框10中产生方向与由加热线圈5产生的感应磁场的方向相反的感应磁场，因此抵消来自加热线圈5的磁场，保护框10具有防磁效果。

另外，在感应加热烧饭器中，按照斯特凡玻耳兹曼定律从锅2辐射与温度的4次方成比例的热能，因此在后述的烧饭工序中，当锅2的温度成为高温时热能的辐射增加。但是，在实施方式1的感应加热烧饭器中，在锅2的外侧设置有保护框10，该保护框10由低磁导率的金属材料构成，因此反射率高，将来自锅2的热能反射而使其返回到锅。其结果，在实施方式1的感应加热烧饭器中，设置有由低磁导率的金属材料、例如铝材料构成的保护框10，因此锅2的加热效率提高，从而实现烧饭性能的提高。

在实施方式1的感应加热烧饭器中，加热线圈5收纳在保护框10内、与锅2的底面相对置地配置，具有产生用于对锅2进行加热的感应磁场的环状形状。在加热线圈5的下表面设置有铁氧体14，使由加热线圈5产生的感应磁场会聚。另外，在锅2与加热线圈5之间设置有隔板15。

如图1所示，在实施方式1的感应加热烧饭器中，隔板15被配置在加热线圈5与锅2之间，隔板15与加热线圈5的外周部5b的上表面(与锅2相对置一面)接触以能够传热。另外，隔板15在其外周部分还与保护框10接触以能够传热，因此构成为由加热线圈的损失而发热的热能能够经由隔板15传递到保护框10的结构。

在实施方式1的感应加热烧饭器中，保护框10由低磁导率的金属材料构成，具有热导率高且温度容易变为均匀的特性，因此由加热线圈5的损失引起发热的热能经由隔板15和保护框10传递到锅2，能够辅助对该锅2的均匀加热，能够实现烧饭性能的进一步提高。

如上所述，在实施方式1的感应加热烧饭器中，构成为由加热线圈的损失引起的发热经由隔板15传递到锅、保护框10等其它部件，因此隔板15还被用作传热部件。此外，在实施方式1的感应加热烧饭器中，设置有隔板15，因此能够将加热线圈5与锅2之间的间隔可靠地保持为规定距离。

并且，在实施方式1的感应加热烧饭器中，设置有隔板15，因此使用户看不见位于锅收纳部的底面的加热线圈5，从而确保安全性并且提高锅收纳部分的设计性(外观)。

另外，在主体1的内部设置有控制部8，控制部8控制变频器7，通过对加热线圈5施加高频电流来对收纳在保护框10内的锅2进行加热。

在主体1的上部以开闭自由的方式安装有盖3。以位于保护框10的后方部分(为盖3的背面侧的端部，图1中的右侧端部)的铰链3a为中心以转动自由地方式支承盖3。另外，通过转动弹簧对盖3施力以打开盖3。在盖3中的与铰链3a相对的另一端部(图1中的左侧端部)中，在保护框10的前方部分配置有被轴支承为转动自由的挂钩开关(未图示)，该挂钩开关构成为与盖3嵌合而关闭盖3。即，在挂钩开关向盖3嵌合时，盖3不打开而被可靠地保持在挂钩开关，锅收纳部成为封闭状态。

在盖3的下部配置有内盖4，该内盖4具有蒸气口4b，该蒸气口4b用于在烧饭过程中和保温过程中排出在锅2内产生的蒸气。在该内盖的上部配置有通过蒸气筒口11a与主体外部相连通的筒形状的蒸气筒11。

在蒸气筒11与内盖4之间配置蒸气口密封件6，防止蒸气流入到盖3的内部。另外，在内盖4的外周部配置有与锅2的凸缘部(未图示)的上表面相抵接的内盖密封件4a，防止在烧饭过程中和保温过程中在锅2内产生的蒸气从蒸气口4b以外向外部流出。

锅温度检测部9与锅2底面的大致中心部抵接，通过导热来检测锅2的温度。盖温度检测部12与内盖4抵接，通过导热来检测锅2的温度。

操作显示部13通过用户的操作来接受加热条件，并且对用户显示并通知该烧饭器的状态等。

此外，在实施方式1的感应加热烧饭器中，主体1、盖3以及蒸气筒11使用树脂壳体，隔板15使用树脂板，锅2使用铁、SUS等金属制锅，内盖3使用金属制盖，内盖密封件4a和蒸气口密封件6使用橡胶制密封件，加热线圈5使用绞合线，变频器7使用高频变频器，控制部8使用微型计算机，锅温度检测部9和盖温度检测部12使用热敏电阻，保护框10使用铝构件，操作显示部13使用触摸面板，由此能够容易地构成。

图2是表示本发明所涉及的实施方式1的感应加热烧饭器中的加热线圈的俯视图和侧截面图的图。

以往，在卷绕金属导体而环状地形成的加热线圈中，产生的感应磁场的磁通在该加热线圈的半径方向上的线圈周围产生。另外，加热线圈为环状，因此内周部与外周部相比磁通集中。

在图2中，实施方式1的感应加热烧饭器中的加热线圈5为卷绕是捻线的绞合线而环状地形成的线圈，构成为加热线圈5的外周部5b与内周部5a相比其高度L(参照图2)高。

绞合线为捻线，因此加热线圈5的半径方向的宽度与高度相应地发生变化，如果高度高则宽度变窄。因此，外周部5b与内周部5a相比，半径方向的每单位长度的匝数增加。即，外周部5b与内周部5a相比线圈密度增加。此外，绞合线是扭绞多个细漆包线而形成的铜线，具有防止高频电流流入导体时的集肤效应引起的电阻增加的效果。

因此，通过改变内周部5a与外周部5b的高度而设为适当的高度，能够使由加热线圈5产生的感应磁场大致均匀地产生。另外，通过在加热线圈5中使外周部5b的高度更高，能够使由该加热线圈5产生的感应磁场集中于外侧部分。

如图2所示，在实施方式1的感应加热烧饭器中，构成为使加热线圈5中的外周部5b与内周部5a相比在锅2的铅直方向(图2中的上方向)上高度L增加而接近锅2。在实施方式1的感应加热烧饭器中，如图2所示，加热线圈5具有平面形状，构成为内周部5a和外周部5b中的铅直方向上的各下表面(与铁氧体14接触一面)实质上为同一平面。另一方面，构成为在内周部5a和外周部5b中的铅直方向上的各上表面(与锅2相对一面)，如上所述那样外周部5b与内周部5a相比接近锅2。因而，外周部5b与锅2之间的空隙(间隙)小于内周部5a与锅2之间的空隙(间隙)，外周部5b与锅2之间的磁耦合强。

通过使用这种结构，在加热线圈5中，外周部5b与内周部5a相比，与锅2之间的空隙缩小从而提高加热线圈5与锅2之间的磁耦合，能够使感应磁场集中于加热线圈5的外侧部分。

接着，说明上述那样构成的实施方式1的感应加热烧饭器的动作和作用。

实施方式1的感应加热烧饭器的烧饭工序具有：浸泡工序，使米吸水；煮制工序，使锅内温度一口气上升而使之沸腾；沸腾维持工序，维持沸腾，使米的淀粉糊化而做成米饭；以及焖煮工序，对煮好的米饭进行焖煮，使其在锅内均匀而完成烧饭，各工序中的控制方法存储于控制部8。

首先，用户在锅2内放入规定量的米和水，在将锅2设置于主体1之后，用户使用操作显示部13进行烧饭开始的操作，烧饭开始的指令信号被发送至控制部8。当控制部8接收到烧饭开始的指令信号时，控制部8开始进行浸泡工序。

浸泡工序是以下工序：将米浸入到温度低于米糊化的温度的水，预先使米吸水，由此在以后的工序中，能够充分糊化到米的中心部。

另外，浸泡工序还是以下工序：通过米内包含的淀粉酶来分解淀粉，生成葡萄糖而使米饭产生甜味。因此，在浸泡工序中，进行控制使得锅温度检测部9的检测温度保持60℃左右规定时间(例如20分)。

即，控制部8进行锅温度检测部9的温度检测，如果来自锅温度检测部9的温度检测信息为60℃以下，则使变频器7进行动作对加热线圈5施加高频电流来对该锅2进行加热。另一方面，如果检测温度信息为60℃以上，则使变频器7进行动作而停止向加热线圈5施加电流，停止对该锅2的加热。

如果从浸泡工序开始起经过规定时间，则过渡到煮制工序。

在煮制工序中，对锅2进行加热直到来自锅温度检测部9的检测温度信息达到水的沸点左右(例如100℃)。此外，此时根据检测温度的时间变化中的温度梯度的不同能够判断被烹调物的量、即烧饭量。

如果来自锅温度检测部9的检测温度信息到达规定温度，则过渡到沸腾维持工序。

沸腾维持工序是以下工序：使米的淀粉糊化，将糊化度提高到50％～60％左右。在沸腾维持工序中，在锅2中有水的期间，控制部8使变频器7进行动作来对加热线圈5施加高频电流以对该锅2进行加热，使得锅2内的米和水维持沸腾状态。

在该加热动作中，在锅2内的水被米吸收以及蒸发而消失时，锅2的温度急剧上升。如果锅温度检测部9的检测温度到达规定温度(例如130℃)，则结束沸腾维持工序，过渡到焖煮工序。

焖煮工序是以下工序：使米的淀粉糊化，将糊化度提高到100％左右。在焖煮工序中，为了避免锅底烧焦并且防止米饭温度下降，促进糊化而使锅2内的米饭均匀化，在工序中根据经过时间进行多次(例如两次)追加加热，以使锅温度检测部9的温度保持规定温度(例如80℃)的方式进行加热动作的启动和停止。

在上述各烧饭工序中的锅2的加热动作中，加热线圈5的内周部5a在锅2底面的内侧部分产生感应磁场，加热线圈5的外周部5b在锅2的底面的外侧部分产生感应磁场，分别进行感应加热。

锅2的底面外侧部分的热量向锅2的侧面部分传递，对锅2立体地进行加热。

另外，在加热线圈5中由于损失产生的发热的热能经由铁氧体14传递到保护框10的底面。保护框10的底面部分的热量传递到保护框10的侧面部分，进一步经由空气传递到锅2的侧面部分，从而对锅2立体地进行加热。

如上所述，在实施方式1的感应加热烧饭器中，构成为铁氧体14等将加热线圈5与保护框10热连接，因此在加热线圈5中产生的发热的热能使用于对锅2立体地进行加热，具有能够高效率地对锅2进行加热的良好的效果。

另外，在实施方式1的感应加热烧饭器中，通过构成为对锅2与保护框10之间进行密封，成为具有绝热效果并且能够对锅2立体地进行加热的结构。

在实施方式1的感应加热烧饭器中，锅温度检测部9与锅2的底面的大致中心部抵接而通过导热来检测锅2的温度，根据检测出的温度来估计锅2内的水、米的温度，从而对各烧饭工序进行控制。

另一方面，在以往的感应加热烹调器中，在锅的中心集中加热，因此在使锅温度检测部与锅底面的大致中心部抵接来检测锅的温度的结构中，检测锅的不均匀的温度，从而难以正确地估计锅内的水、米的温度，存在烧饭性能降低这种问题。

在本发明所涉及的实施方式1的感应加热烧饭器的结构中，能够使由加热线圈5产生的感应磁场大致均匀地产生，能够对锅2均匀地进行加热。其结果，在实施方式1的感应加热烧饭器的结构中，能够正确地估计锅2内的水、米的温度，能够提高烧饭性能。

此外，在实施方式1的感应加热烧饭器的结构中，以加热线圈5具有内周部5a与外周部5b这两个高度不同的部分的结构进行了说明，但是本发明并不限定于这种结构，加热线圈构成为具有高度不同的多个部分或者构成为高度从内周部朝向外周部与锅的形状相应地逐渐变高的结构也能够得到相同的效果。

在本发明的感应加热烧饭器中，加热线圈能够以期望的状态、例如大致均匀地产生感应磁场，其结果，通过该加热线圈能够对锅均匀地进行加热。因而，根据本发明，能够提供一种加热不均匀得到抑制且提高烧饭性能的烧饭器。

另外，在本发明的感应加热烧饭器中，能够使由加热线圈产生的感应磁场集中于锅的外侧。其结果，根据本发明，能够对该锅的外侧集中地进行加热，加速从锅的底面向侧面的热传递来对该锅立体地进行加热，结果是对锅均匀地进行加热，从而能够提高烧饭性能。

并且，在本发明的感应加热烧饭器的结构中，加热线圈以平面方式构成，因此是容易进行加热线圈的成形和支承的结构，从而能够大幅抑制制造成本。

产业上的可利用性

本发明是一种烧饭器，其加热线圈能够以期望的状态产生感应磁场，能够对锅均匀地进行加热，加热不均匀得到抑制而提高了烧饭性能，并且容易进行加热线圈的成形和支承而能够廉价地进行制造，因此作为使用于一般家庭、餐馆等中的烧饭器是有用的。

附图标记说明

1：主体；2：锅；5：加热线圈；5a：内周部；5b：外周部；7：变频器；8：控制部；10：保护框；15：隔板。

Claims (7)

1.一种感应加热烧饭器，具备：

主体；

锅，其装卸自由地收纳在上述主体内；

环状的加热线圈，其与上述锅的底面相对置地配置，产生用于对上述锅进行加热的感应磁场；

变频器，其对上述加热线圈施加高频电流；以及

控制部，其控制对上述加热线圈施加的高频电流，

其中，上述加热线圈构成为是卷绕由捻线形成的一条绞合线而成形的，并且具有对上述锅的底面的内侧部分进行加热的内周部和对上述锅的底面的外侧部分进行加热的外周部，上述外周部与上述内周部相比，以上述一条绞合线的截面的半径方向的宽度窄而铅直方向的高度高的方式发生变化，从而半径方向的每单位长度的匝数多，

其中，上述加热线圈为平面形状，并构成为上述内周部和上述外周部中的铅直方向上的各下表面为同一平面，并且上述外周部与上述锅之间的空隙小于上述内周部与上述锅之间的空隙。

2.根据权利要求1所述的感应加热烧饭器，其特征在于，

还具备保护框，该保护框收纳在上述主体内，构成为在该保护框内部装设上述锅和上述加热线圈，上述保护框由低磁导率的金属材料构成。

3.根据权利要求1所述的感应加热烧饭器，其特征在于，

在收纳在上述主体内的上述锅与上述加热线圈之间设置有隔板。

4.根据权利要求1所述的感应加热烧饭器，其特征在于，

还具备保护框，该保护框收纳在上述主体内，构成为在该保护框内部装设上述锅和上述加热线圈，上述保护框由低磁导率的金属材料构成。

5.根据权利要求1所述的感应加热烧饭器，其特征在于，

在收纳在上述主体内的上述锅与上述加热线圈之间设置有隔板。

6.根据权利要求2所述的感应加热烧饭器，其特征在于，

在收纳在上述主体内的上述锅与上述加热线圈之间设置有隔板。

7.根据权利要求4所述的感应加热烧饭器，其特征在于，

在收纳在上述主体内的上述锅与上述加热线圈之间设置有隔板。