CN105380497A - 过热蒸汽产生装置及煮饭器 - Google Patents

Abstract

本发明提供过热蒸汽产生装置及煮饭器。本发明的过热蒸汽产生装置具备：管(31)，其由非磁性金属构成；热交换器(32)，其被配置于管(31)内；绕线管(33)，其被配置为包围管(31)的外周面；以及感应加热线圈(34)，其被配置于绕线管(33)的外周面。感应加热线圈(34)对管(31)与热交换器(32)双方进行感应加热，使得被取入到管(31)内的蒸汽过热成为超过100℃的过热蒸汽。

Description

过热蒸汽产生装置及煮饭器

技术领域

本发明涉及生成超过100℃的蒸汽(以下，称为过热蒸汽)的过热蒸汽产生装置及具备该过热蒸汽产生装置的煮饭器。

背景技术

以往，作为这种过热蒸汽产生装置，例如，公知有专利文献1(参照日本特开2012-176195号公报)所述的装置。在专利文献1中，公开了过热蒸汽产生装置，该过热蒸汽产生装置具有棒状的加热器，该加热器被设置为，发热部贯穿壳体的侧壁而被配置于壳体内，末端部与该壳体接触。

根据专利文献1的过热蒸汽产生装置，由于加热器的末端部被设置为与壳体接触，因此，加热器的热量直接传递到壳体，能够从加热器以及壳体的内表面双方对壳体内的蒸汽进行加热。由此，能够使过热蒸汽的温度进一步升高并且实现装置的小型化。

在专利文献1的过热蒸汽产生装置中，棒状的加热器被设置为，发热部贯穿壳体的侧壁而被配置于壳体内，末端部与该壳体接触。由此，如图14所示，存在加热器与壳体的连接部等多个连接部100。因此，需要通过粘合剂或焊接等将全部连接部100良好地密封。

但是，在壳体内生成过热蒸汽时，壳体内的压力变高，由于该压力，可能导致连接部100的密封解除。因此，从提高可靠性的角度考虑，专利文献1的过热蒸汽产生装置还有改善的余地。

发明内容

本发明的目的是解决上述课题，提供了能够减少连接部的个数而提高可靠性的过热蒸汽产生装置及具备该装置的煮饭器。

本发明的过热蒸汽产生装置具备：管，其由非磁性金属构成；热交换器，其被配置于管内；绕线管，其被配置为包围所述管的外周面；以及感应加热线圈，其被配置于所述绕线管的外周面，并且，所述感应加热线圈对管与热交换器双方进行感应加热，使得被取入到管内的蒸汽过热成为超过100℃的过热蒸汽。

根据本发明的过热蒸汽产生装置，由于使用了感应加热线圈作为加热源，因此，例如，能够使得连接部只有管的两端部。由此，能够减少连接部的个数而提高可靠性。此外，由非磁性金属构成取入蒸汽的管，对管以及配置于该管内的热交换器双方进行感应加热，因此，还能够抑制加热效率下降。

附图说明

图1是具备本发明的实施方式的过热蒸汽产生装置的煮饭器的示意剖视图。

图2是示出将图1的煮饭器的盖的一部分部件取下的状态的俯视图。

图3是本发明的实施方式的过热蒸汽产生装置的侧视图。

图4是本发明的实施方式的过热蒸汽产生装置的俯视图。

图5是本发明的实施方式的过热蒸汽产生装置的分解立体图。

图6是沿图4的6-6线的剖视图。

图7是沿图4的7-7线的剖视图。

图8是沿图3的8-8线的剖视图。

图9是沿图4的9-9线的剖视图。

图10是示出第1温度检测传感器及第2温度检测传感器的检测温度的一例的曲线图。

图11是示出对奥氏体系不锈钢制的棒材与铁素体系不锈钢制的棒材进行感应加热时的发热分布的曲线图。

图12是示出热交换器的变形例的剖视图。

图13是示意性地示出将本发明的实施方式的过热蒸汽产生装置搭载于微波炉上的状态的立体图。

图14是示出现有的过热蒸汽产生装置的概略结构的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，本发明不被本实施方式所限定。

使用图1及图2对具备本发明的实施方式的过热蒸汽产生装置的煮饭器的整体结构进行说明。图1是具备本发明的实施方式的过热蒸汽产生装置的煮饭器的示意剖视图。图2是示出将图1的煮饭器的盖的一部分部件取下的状态的俯视图。

如图1所示，本实施方式的煮饭器具备：大致有底筒状的煮饭器主体1，其在内部形成有锅收纳部1a；以及锅2，其收纳于锅收纳部1a，供烹调物的放入。在煮饭器主体1的上部安装有能够使煮饭器主体1的上部开口部开闭的中空结构的盖3。在盖3的内侧(覆盖锅2的开口部的一侧)，可拆装地安装有能够将锅2的上部开口部密闭的大致圆盘状的内盖4。

煮饭器主体1的锅收纳部1a由上框1b以及线圈座1c构成。上框1b具备：筒状部分1ba，其被配置为与收纳的锅2的侧壁隔开规定的间隙；以及凸缘部1bb，其从筒状部分1ba的上部向外侧突出并且嵌合于煮饭器主体1的上部开口部的内周部。此外，在凸缘部1bb上形成有收纳水箱5的水箱收纳部1bc。

水箱5是放入用于生成蒸汽的水的有底筒状的容器。在水箱收纳部1bc的外周面上安装有作为对水箱5进行加热(感应加热)的水箱加热装置的一例的水箱加热线圈6。另外，也可以取代水箱加热线圈6，而利用加热器对水箱5进行加热。通过用水箱加热线圈6对水箱5进行加热，使得水箱5内的水沸腾，生成大约100℃的蒸汽。此外，在水箱收纳部1bc的侧部设有开口。在该开口部分处，用于测定水箱5的温度的水箱温度传感器(未图示)被配置为能够与收纳于水箱收纳部1bc的水箱5的侧部抵接。

线圈座1c与锅2的下部的形状相对应地形成为有底筒状，其上部安装于上框1b的筒状部分1ba的下端部。在线圈座1c的外周面上，安装有作为对锅2进行加热(感应加热)的锅加热装置的一例的锅底加热单元7。锅底加热单元7由底内加热线圈7a与底外加热线圈7b构成。底内加热线圈7a被配置为隔着线圈座1c而与锅2的底部的中央部周围相对。底外加热线圈7b被配置为隔着线圈座1c而与锅2的底部的角部相对。在底内加热线圈7a的下方配置有多个铁素体8，该多个铁素体8将由底内加热线圈7a产生的磁通引导至内部而防止磁通的泄露。

在线圈座1c的底部的中央部分处设有开口。在该开口部分处，用于测定锅2的温度的锅温度传感器9被配置为能够与收纳于锅收纳部1a的锅2的底部抵接。由于锅2的温度与锅2内的烹调物的温度大致相同，因此，通过利用锅温度传感器9检测锅2的温度，能够得知锅2内的烹调物的温度。

盖3具备构成盖3的外廓的上外廓部件3a与下外廓部件3b。此外，盖3具备铰链轴3A。铰链轴3A是盖3的开闭轴，其两端部自由转动地保持于煮饭器主体1的上框1b上。在盖3上，以沿着盖3的厚度方向贯穿其中央部附近的方式设有贯通孔3c。贯通孔3c的上端部与设于下外廓部件3b上的凹部3aa的底部连通。在凹部3aa上可拆装地安装有蒸汽筒10。

在盖3的内盖4侧的贯通孔3c的周围安装有环装的密封件11。密封件11被设置为在内盖4被安装于盖3上时，紧密贴合于内盖4上设置的蒸汽释放孔4a的周围。在蒸汽筒10的上壁上设有蒸汽释放孔10a，使得通过蒸汽释放孔4a及贯通孔3c供给到凹部3aa内的锅2内的多余蒸汽能够排出到煮饭器的外部。

在内盖4的外周部的锅2侧的面上安装有环装的密封件12。密封件12被设置为在盖3处于关闭状态时与锅2的凸缘部紧密贴合。

此外，在盖3的内部设有用于向锅2内通入超过100℃的过热蒸汽的过热蒸汽产生装置13。过热蒸汽产生装置13通过螺钉等紧固部件而安装于盖3的下外廓部件3b上。过热蒸汽产生装置13构成为对水箱5中产生的大约100℃的蒸汽进行加热而能够生成过热蒸汽。关于过热蒸汽产生装置13的结构，将在后面进行详细的说明。

此外，在盖3上设有显示煮饭模式、煮饭时间等各种信息的液晶显示器等显示部21、以及能够从白米模式、糙米模式、白米(软)模式等多个煮饭模式中选择特定的煮饭模式的操作部(未图示)。操作部由煮饭开始按钮等多个按钮构成，从而除了煮饭模式的选择以外，还能够指示煮饭的开始、取消、预约等的执行。使用者能够一边参照显示部21的显示内容，一边通过操作部选择特定的煮饭模式，指示煮饭开始。

在煮饭器主体1的内部搭载有煮饭控制部22。煮饭控制部22具备存储有多个用于对米进行烹调的煮饭程序的存储部。这里，“煮饭程序”是指如下这样的煮饭步骤：其主要由预热、升温、沸腾维持、蒸制这4个步骤组成，在按顺序进行各步骤时，预先确定了各步骤中的通电时间、加热温度、加热时间、加热输出等。各煮饭程序是与多个煮饭模式中的任意的煮饭模式分别对应的。煮饭控制部22基于通过操作部选择的煮饭模式及各温度传感器的检测温度等，来控制各部分及各装置的驱动，执行煮饭步骤。

接下来，参照图3～图9对过热蒸汽产生装置13的结构进行更详细的说明。图3是过热蒸汽产生装置13的侧视图。图4是过热蒸汽产生装置13的俯视图。图5是过热蒸汽产生装置13的分解立体图。图6是沿图4的6-6线的剖视图。图7是沿图4的7-7线的剖视图。图8是沿图3的8-8线的剖视图。图9是沿图4的9-9线的剖视图。

如图5所示，过热蒸汽产生装置13具备：管31；热交换器32，其被配置于管31内；绕线管33，其被配置为包围管31的外周面；以及感应加热线圈34，其被配置于绕线管33的外周面。

管31例如由奥氏体系不锈钢等非磁性金属构成，以便在感应加热线圈34被驱动时，对管31与热交换器32双方进行感应加热。通过对管31与热交换器32双方进行感应加热，使得被取入到管31内的蒸汽过热成为超过100℃的过热蒸汽。

管31的一端部连接有向管31内供给蒸汽的吸气管35。吸气管35被设置为，在盖3处于关闭状态时与水箱5内连通，将水箱5内产生的蒸汽引导至管31内。在吸气管35与管31的连接部处设有吸气管抑制部件36。如图3及图4所示，吸气管抑制部件36被安装于绕线管33的一端部，由此，以使吸气管35不会从管31脱落的方式进行防脱。如图1所示，在盖3的下外廓部件3b与水箱5之间安装有环装的密封件14。密封件14被设置为在盖3处于关闭状态时与水箱5的凸缘部紧密贴合。

如图1所示，管31的另一端部朝向锅2内弯曲，通过内盖4上设置的过热蒸汽排出孔4b与锅2内连通。如图5及图6所示，管31的另一端部上安装有过热蒸汽排出用零件37。管31内的过热蒸汽通过过热蒸汽排出用零件37及过热蒸汽排出孔4b而排出到锅2内。

此外，如图6所示，在管31的另一端部，以覆盖该另一端部及过热蒸汽排出用零件37的方式配置有环装的密封件15。如图1所示，密封件15被设置为在盖3处于关闭状态时与内盖4的过热蒸汽排出孔4b的周围紧密贴合。密封件15的外周部被保持于管抑制部件38。管抑制部件38被安装于绕线管33的另一端部。在管抑制部件38的外周面上嵌合有O型环39。通过该O型环39，使得密封件15与管抑制部件38及管31紧密贴合。

如图5及图6所示，热交换器32具备芯棒32a以及螺旋状地卷绕在芯棒32a的外周面上的螺旋体32b。芯棒32a与螺旋体32b中的至少一方由金属构成，以便能够通过感应加热线圈34的驱动而被感应加热。芯棒32a在管31内被配置为与管31的中心轴同轴。另外，在图6中，在侧视图中示出了芯棒32a及螺旋体32b。

此外，如图6所示，在管31中，在热交换器32的两端部附近设有铆接部31a。通过这些铆接部31a，限制热交换器32的移动。如图8及图9所示，检测管31内生成的过热蒸汽的温度的第1温度检测装置41抵接在过热蒸汽排出侧的铆接部31a上。另一方面，检测被取入到管31内的蒸汽的温度的第2温度检测装置42(参照图4及图5)抵接在蒸汽取入侧的铆接部31a上。

绕线管33由树脂等绝缘部件构成。如图6及图7所示，绕线管33被设置为与管31隔开空间。由此，即使在管31被感应加热而发热的情况下，也能够抑制由于其热量而使绕线管33熔融。另外此时，也不需要在绕线管33与管31之间配置隔热材料。

感应加热线圈34被配置为在绕线管33的外周面上至少分割为2个以上(在本实施方式中为2个)。通常，感应加热线圈34具有如下性质：中央部分的加热力最高，离中央部分的距离越长，加热力越低。通过将感应加热线圈34分割为2个以上进行配置，能够使得从该被分割的感应加热线圈的中央部分至两端部的距离变短。例如，在感应加热线圈34的长度为50mm的情况下，从该感应加热线圈34的中央部分至两端部的距离为25mm。与此相对，将感应加热线圈34分割为2个的情况下，从该被分割的感应加热线圈的中央部分至两端部的距离为12.5mm。由此，能够抑制感应加热线圈34的加热力的下降，能够提高感应加热线圈34的平均加热力。

根据本实施方式的过热蒸汽产生装置，由于使用了感应加热线圈34作为加热源，因此，例如能够使得连接部只有管31的两端部。由此，能够减少连接部的个数而提高可靠性。

此外，根据本实施方式的过热蒸汽产生装置，由非磁性金属构成取入蒸汽的管31，对管31以及配置于该管31内的热交换器32双方进行感应加热。由此，还能够抑制加热效率的下降。

另外，如专利文献1的过热蒸汽产生装置那样，在使用加热器作为加热源的情况下，由于加热器自身的大小较大，因此装置也变大。因此，由于热容变大，所以导致预热所需要的时间变长。此外，由于放热量变大，因此加热效率降低，并且需要提高隔热性能，以不对壳体的周边部件带来不良影响。

与此相对，根据本实施方式的过热蒸汽产生装置，由于使用了感应加热线圈34作为加热源，因此，能够使得管31及热交换器32的大小比专利文献1的壳体小。由此，能够使得预热所需要的时间变短，并且能够提高加热效率。此外，由于放热量变小，因此，还能够使隔热性能进一步下降。此外，与蒸汽在专利文献1的壳体内流过的情况相比，蒸汽在直径更小的管31内流过，因此，蒸汽被更均匀地加热。因此，能够进一步提高加热效率。

此外，根据本实施方式的过热蒸汽产生装置，利用与过热蒸汽产生装置13不同的装置来进行100℃蒸汽的生成。由此，不需要向过热蒸汽产生装置13的管31内供给水，因此还能够抑制水垢附着于管31内而导致加热效率下降的状况。

此外，根据本实施方式的过热蒸汽产生装置，由芯棒32a与螺旋体32b构成热交换器32，蒸汽沿螺旋体32b流动。即，使蒸汽流动的流路比热交换器32的长度长，使蒸汽与热源(芯棒32a及螺旋体32b中的至少一方)的接触面积变大。由此，使蒸汽的加热效率进一步提高，并且还能够使热交换器32小型化。

此外，根据本实施方式的过热蒸汽产生装置，具备检测被取入到管31内的蒸汽的温度的第1温度检测装置41、以及检测管31内生成的过热蒸汽的温度的第2温度检测装置42。由此，基于第1温度检测装置41与第2温度检测装置42的检测温度来控制感应加热线圈34的驱动，从而能够细微地控制过热蒸汽的温度。其结果，能够与烹调模式相应地生成温度最合适的过热蒸汽。另外，通常可知，使1g蒸汽从100℃上升至200℃所需的热量是生成1g蒸汽所需的热量的百分之一以下。因此，难以利用1个温度检测装置来细微地控制超过100℃的过热蒸汽的温度。

此外例如，如果将管31加热至150℃之后，将蒸汽取入到管31内，则取入该蒸汽的水箱5侧的部分的温度急剧下降，另一方面，排出过热蒸汽的过热蒸汽排出用零件37侧的部分的温度急剧上升。因此，如图10所示，第1温度检测装置41的检测温度急剧上升，第2温度检测装置42的检测温度急剧下降。这里，在将本过热蒸汽产生装置13搭载于例如压力式煮饭器的情况下，可能发生如下情况：锅2内产生的蒸汽从热交换器32的过热蒸汽排出用零件37侧的部分流入管31内而流向水箱5侧，即产生蒸汽的回流。这种情况下，热交换器32的过热蒸汽排出用零件37侧的部分的温度急剧下降，另一方面，热交换器32的水箱5侧的部分的温度急剧上升。此时，第1温度检测装置41的检测温度急剧下降，第2温度检测装置42的检测温度急剧上升。根据本实施方式的过热蒸汽产生装置，由于具备第1温度检测装置41与第2温度检测装置42，因此，通过观察它们的检测温度的变化，能够检测出热交换器32内是否产生了蒸汽的回流。

另外，作为管31，优选使用由奥氏体系不锈钢构成的管。使用图11对其原因进行说明。图11是示出对直径为6mm的作为奥氏体系不锈钢的SUS304制的棒材以及直径为6mm的作为铁素体系不锈钢的SUS430制的棒材进行感应加热时的发热分布的曲线图。在图11所示的曲线图中，纵轴表示发热分布的比例，横轴表示离各棒材的外表面的距离。离各棒材的外表面3mm的位置是各棒材的中心。

根据图11可知，对于铁素体系不锈钢制的棒材而言，在离外表面0mm～0.5mm的表层部分处产生发热集中，离外表面0.5mm～3.0mm的中心部分基本不发热。因此，在使用由铁素体系不锈钢构成的管作为管31的情况下，该管的外表面的温度变高，放热量变大。此外，在使管的厚度为例如0.5mm的情况下，该管的内表面的温度基本不上升，因此，很难利用管的内表面对取入到管内的蒸汽进行加热。此外，这种情况下，可能产生磁通未到达热交换器32，热交换器32未被感应加热的情况。因此，需要减薄管31的厚度，管31的强度下降。

与此相对，根据图11可知，对于奥氏体系不锈钢制的棒材而言，离外表面0mm～大约2.0mm的较大范围的部分中产生了发热。因此，在使用由奥氏体系不锈钢构成的管作为管31的情况下，该管的外表面的温度变低，能够减小放热量。此外，即使在使管的厚度为例如1.5mm的情况下，由于该管的内表面的温度上升，因此，也能够利用管的内表面对取入到管内的蒸汽进行加热。此外，能够使得磁通到达热交换器32，能够对热交换器32更可靠地进行感应加热。其结果，能够使管31的厚度变厚，充分地确保管31的强度。

另外，在利用与管31不同的非磁性金属构成热交换器32的情况下，存在产生电位差腐蚀、耐久性下降的可能。因此，优选的是，热交换器32由与管31相同的非磁性金属(例如，奥氏体系不锈钢：SUS304)构成。由此，抑制了电位差腐蚀的产生，能够抑制耐久性的下降。

另外，在由作为非金属的陶瓷构成管31的情况下，管31的外表面的温度变低，能够减小放热量。此外，能够使磁通到达热交换器32，能够对热交换器32更可靠地进行感应加热。但是，这种情况下，无法利用管31的内表面对蒸汽进行加热。此外，陶瓷制的管不能形成为复杂的形状。

与此相对，奥氏体系不锈钢等非磁性金属制的管能够形成为比较自由的形状。因此，如本实施方式的过热蒸汽产生装置那样，通过使管31弯曲，能够将热交换器32配置为更靠近内盖4的过热蒸汽排出孔4b的附近。其结果，例如，能够抑制在由热交换器32生成的过热蒸汽从过热蒸汽排出孔4b排出的期间温度下降。

另外，本发明不限于所述实施方式，能够以其他各种方式来实施。例如，在上述说明中，只由奥氏体系不锈钢等非磁性金属构成管31，但是本发明不限于此。例如，管31也可以是将铝、钛等非磁性金属的薄膜蒸镀到玻璃管等非金属母材的内表面上而得到的管。

此外，在上述说明中，热交换器32由芯棒32a以及螺旋体32b构成，但是，本发明不限于此。例如，如图12所示，热交换器32也可以是由多个管构成的蜂窝结构体32A。此外，热交换器32也可以是具有多个气孔的发泡金属体。即，热交换器32只要是能够由感应加热线圈34进行感应加热的结构即可。

此外，虽然过热蒸汽产生装置13被搭载于煮饭器，但是本发明不限于此。过热蒸汽产生装置13也能够用于使用过热蒸汽来对烹调物进行烹调的其他装置，例如图13所示那样的微波炉200。

如上所述，本发明的第1方式的过热蒸汽产生装置13具备：管31，其由非磁性金属构成；热交换器32，其被配置于管31内；绕线管33，其被配置为包围管31的外周面；以及感应加热线圈34，其被配置于绕线管33的外周面。并且，感应加热线圈34对管31与热交换器32双方进行感应加热，使得被取入到管31内的蒸汽过热成为超过100℃的过热蒸汽。

根据本发明的第2方式，尤其是在第1方式的过热蒸汽产生装置13中，管31由奥氏体系不锈钢构成。

根据本发明的第3方式，尤其是在第1方式的过热蒸汽产生装置13中，热交换器32由与管31相同的非磁性金属构成。

根据本发明的第4方式，尤其是在第1方式的过热蒸汽产生装置13中，绕线管33被配置为与管31隔开空间。

根据本发明的第5方式，尤其是在第1方式的过热蒸汽产生装置13中，感应加热线圈34被分割为至少2个以上进行配置。

根据本发明的第6方式，尤其是在第1方式的过热蒸汽产生装置13中，该过热蒸汽产生装置13还具备检测被取入到管31内的蒸汽的温度的第1温度检测装置41、以及检测管31内生成的过热蒸汽的温度的第2温度检测装置42。

根据本发明的第7方式，尤其是在第1方式的过热蒸汽产生装置13中，热交换器32具备芯棒32a以及螺旋状地卷绕在芯棒32a的外周面上的螺旋体32b，芯棒32a与螺旋体32b中的至少一方通过感应加热线圈34的驱动而被感应加热。

根据本发明的第8方式，尤其是在第1方式的过热蒸汽产生装置13中，在驱动了感应加热线圈34时，对管31与热交换器32双方进行感应加热。

根据本发明的第9方式，提供具备第1～8方式中的任意1个方式所述的过热蒸汽产生装置13的煮饭器。

如上所述，本发明的过热蒸汽产生装置能够减少接触部的个数而提高可靠性，因此，不仅是煮饭器，对于使用过热蒸汽来对烹调物进行烹调的其他装置(例如，微波炉)也是有用的。

Claims (9)

1.一种过热蒸汽产生装置，该过热蒸汽产生装置具备：

管，其由非磁性金属构成；

热交换器，其被配置于所述管内；

绕线管，其被配置为包围所述管的外周面；以及

感应加热线圈，其被配置于所述绕线管的外周面，

所述感应加热线圈对所述管与所述热交换器双方进行感应加热，使得被取入到所述管内的蒸汽过热成为超过100℃的过热蒸汽。

2.根据权利要求1所述的过热蒸汽产生装置，其中，

所述管由奥氏体系不锈钢构成。

3.根据权利要求1所述的过热蒸汽产生装置，其中，

所述热交换器由与所述管相同的非磁性金属构成。

4.根据权利要求1所述的过热蒸汽产生装置，其中，

所述绕线管被配置为与所述管隔开空间。

5.根据权利要求1所述的过热蒸汽产生装置，其中，

所述感应加热线圈被分割为至少2个以上进行配置。

6.根据权利要求1所述的过热蒸汽产生装置，其中，

该过热蒸汽产生装置还具备：

第1温度检测装置，其检测被取入到所述管内的蒸汽的温度；以及

第2温度检测装置，其检测所述管内生成的过热蒸汽的温度。

7.根据权利要求1所述的过热蒸汽产生装置，其中，

所述热交换器具备芯棒以及螺旋状地卷绕在所述芯棒的外周面上的螺旋体，所述芯棒与所述螺旋体中的至少一方通过所述感应加热线圈的驱动而被感应加热。

8.根据权利要求1所述的过热蒸汽产生装置，其中，

在驱动了所述感应加热线圈时，对所述管与所述热交换器双方进行感应加热。

9.一种煮饭器，其中，

该煮饭器具备权利要求1～8中的任意一项所述的过热蒸汽产生装置。