JP2004298402A - Rice cooker - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般家庭あるいは業務用に使用する炊飯器に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、電磁誘導加熱を利用した炊飯器が市場で広まっている。例えば従来の炊飯器としては、図3に示すようなものであった。図3において、31は上面が開口するほぼ円筒状の本体で、開閉自在の蓋32に覆われている。本体31の内部には内鍋33が着脱自在に収納されている。内鍋33は、ステンレス、鉄などの磁性体によって形成されている。保護枠34は、内鍋33の収納部であり、非金属材料により有底円筒状に形成されている。保護枠34の外側には内鍋33を誘導加熱する加熱コイル35が配設されている。加熱コイル35は、保護枠34の底面外側に配設された内コイル36と、その外周上に配設された外コイル37とからなる。
【0003】
更に、加熱コイル35の外方にはフェライト38を配設しており、これにより、外部への防磁(炊飯器の外部に漏れる磁束を低減すること)を行う。39は内鍋33の温度を測定する温度センサである。40は加熱コイル35に高周波電力を供給する制御基板である。
【0004】
41は導電材料製(例えば、アルミニウム製)の防磁板である。防磁板41は、加熱コイル35の外周側方に設けられている。防磁板41には、防磁板41を通過する磁界を打ち消すような渦電流が発生する。防磁板41は、炊飯器の外部に漏れる磁界(磁束)を低減し、加熱コイル35の外側に漏れた磁束によって、本体31又は本体31の外部にある部材の温度が上昇することを防止しているものである(例えば、特許文献1参照)。
【0005】
【特許文献1】
特公平4−36009号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の誘導加熱の防磁方法では、幅広で円筒状のアルミ製の防磁板を内蔵するため、炊飯器の内鍋に対する本体の大きさが大きく、持ち運び及び設置性が悪いという問題があった。また、防磁板は、基板の配置や本体の大きさによっては配置できない場合があった。さらに炊飯器の種類や容量によって防磁板の形状を変化させる必要があり、防磁板を共用できなかった。
【0007】
本発明は上記課題を解決するもので、炊飯器の外部に漏れる磁界(磁束)を効果的に低減し、小型で安価な炊飯器を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の炊飯器は、本体内に蒸気を生成する着脱自在な容器を備えた蒸気発生部と、この蒸気発生部に取り付けられ容器を誘導加熱する加熱コイルと、この加熱コイルの外側に配設された1本又は複数の導電性のループ線を有したものである。
【0009】
これによって、ループ線は従来例のアルミ製の防磁板と比較して、僅かなスペースに設置できる。従来の電気炊飯器においては、大きく固定形状の防磁板は、本体の筺体の形状に大きな制約を与えた。細く柔軟なループ線は、本体の筺体の形状の自由度をほとんど制約しない。ループ線には、ループ線及びループ線の近傍の磁界を打ち消すような磁界を発生する電流が流れる。適切な場所に設置された1又は複数のループ線は、従来のアルミ製の防磁板とほぼ同等の防磁効果を有する。好ましくは、複数のループ線を設ける。
【0010】
なお、ループ線は、電気的に閉ループを構成する線を意味する。ループ線は、例えば同心円状又は螺旋状に少なくとも1ターン巻きされた線である。ループ線は単線でも縒り線でも良い。線は裸線でも被覆線でもよい。加熱コイルの外側に配設されたループ線とは、加熱コイルの垂直投影面が、ループ線の外周で規制される面の垂直投影面に含まれることを意味する。
【0011】
【発明の実施の形態】
請求項1に記載の発明は、本体と、前記本体内に着脱自在に設けた鍋と、前記鍋を加熱する鍋加熱部と、前記鍋の開口部を覆う蓋と、前記蓋の底面に設けた蒸気噴出し口と、前記本体内に蒸気を生成する着脱自在な容器を備えた蒸気発生部と、前記蒸気発生部に取り付けられ前記容器を誘導加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルの外側に配設された少なくとも1本の導電性のループ線を有するもので、ループ線には、ループ線及びループ線近傍の磁界を打ち消すような磁界を発生する電流が流れるので、炊飯器の外部に漏れる磁界(磁束)を効果的に低減できるから、本体または本体の外部にある物体の温度上昇を抑えることができ、小型で安価な炊飯器を実現でき、持ち運びが容易で設置性が良い炊飯器を実現することができる。
【0012】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、蒸気発生部は、容器の温度検知を行う温度センサを有し、前記温度センサからの出力信号を制御基板に伝送する温度センサ信号線がループ線と直交するように配設するもので、温度センサ信号線を防磁ループ線にほぼ直交させることにより、防磁ループ線が発生する磁界がノイズとして温度センサ信号線に飛び込むことを防止できるので、温度センサ線は、ノイズの少ない正確な温度センサの信号を伝送するため、高い精度で容器の温度を検出し、加熱コイルの制御を行う炊飯器を実現することができる。
【0013】
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、加熱コイルの外側に、前記加熱コイル巻線方向に対して、その巻線にほぼ直交するように配置された、少なくとも1本の高透磁性の磁性材料で形成されたフェライト部材を備え、少なくとも1本の前記ループ線を、前記フェライト部材の外側、または前記フェライト部材の下端部の近傍で下側、または前記フェライト部材の上端部の近傍で上側に配設するもので、磁気抵抗が少ないフェライト部材の周囲は、特に磁界(磁束)が集中し、ループ線に大きな電流が流れ、ループ線は効果的に反発磁界を発生するので、更に大きな防磁効果が実現できる。
【0014】
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項に記載の発明において、ループ線は、耐熱性を有する被覆で覆われた線を使用することにより、信頼性の高い炊飯器を提供することができる。
【0015】
請求項5に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、フェライト部材は、加熱コイルを包囲した形状であることを特徴とするから、加熱コイルを包囲した形状であるフェライト部材の周囲は、特に磁界(磁束)が集中し、加熱コイルを包囲した形状であるフェライトの外側に漏れる磁束が少なくなるので、抜群の大きな防磁効果が実現できる。
【0016】
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の発明において、フェライト部材は、加熱コイルを包囲したコの字フェライトであることを特徴とするから、一種類のフェライト形状にすることにより、部品点数を削減し、部品の共有化が実現できる。
【0017】
【実施例】
以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【0018】
(実施例1)
図1に基づいて実施例1について説明する。図1は、本発明の第一の実施例における炊飯器の模式的な断面図である。
【0019】
図1に示す1は炊飯器の本体を示し、着脱自在な鍋2を内装する。さらに鍋2の上面を覆う開閉自在の蓋3が設置され、着脱自在な鍋2を加熱する鍋加熱手段4を有する。また、蒸気噴出し口5は蓋3内部に内装している。蒸気発生部8は容器6の収納部であり、樹脂などの非金属材料により有底円筒状に形成されている。蒸気発生部8の外側には、容器6を誘導加熱する加熱コイル7で構成し、この加熱コイル7は、高周波電源から供給される高周波電流により交番磁界を発生し、この交番磁界で容器6を誘導加熱させる。
【0020】
Iの字フェライト9は、高透磁性の磁性材料で形成されたフェライト部材であり、加熱コイル7の巻線方向に対して、その巻線方向がほぼ直交するように、加熱コイル7の外側近傍に、2本を対角に配置している。Iの字フェライト9は、加熱コイル7による磁界が本体1の外部へ漏れるのを防止すると共に、容器6への誘導過熱を促進する。
【0021】
ループ線10は、1ターンの閉ループで2本のループ線10を、Iの字フェライト9の外側近傍で、同心円状に配設され、さらに1ターンの閉ループで2本を加熱コイル7の上下方向に、同心円状に配設されている。
【0022】
また、ループ線10は、導電性の線である。また銅線を耐熱性があり、表面のキズつき防止を有する被覆で覆った、ガラス編組フッ素線を使用する。容器6の温度は加熱中100℃を超えるので、耐熱性を有する被覆線をループ線10として使用する。
【0023】
温度センサ11は容器6の温度を検知するサーミスタで、抵抗値により温度を検知するものである。温度センサ信号線12は、温度センサ11と制御基板13とを接続する引出し線で、温度センサ信号線12がループ線10とほぼ直交するように配設されている。
【0024】
制御基板13は、温度センサ11の出力、ならびに操作基板(図示しない)からの入力信号を入力し、加熱コイル7に交番磁界を発生させるための高周波電流を供給する。また制御基板13は、高周波電源を有し、高周波電源と加熱コイル7との間に設けたIGBT等の半導体パワー素子のスイッチングにより加熱コイルへ高周波電流を供給するもので、スイッチング周波数によって供給電力を制御できるよう構成されている。
【0025】
以上のように構成された炊飯器について、以下その動作を説明する。炊飯を行う米とその水量に対応する水を鍋2に入れ、本体1の所定の状態に内装する。さらに本体1に設けられた容器6内に所定量の水を入れ、炊飯スイッチ(図示しない)を使用者が操作すると、炊飯が開始される。炊飯は鍋の温度及び温度センサ11によって、制御基板13上に搭載されたマイクロコンピュータにあらかじめ設定されている炊飯シーケンスに基づいて、鍋加熱部4を駆動し、加熱コイル7に交番磁界を発生させるための高周波電流を流す。加熱コイル7に交番磁界が発生し、容器6に渦電流が流れる。渦電流によるジュール熱で、容器6が誘導加熱し、蒸気が生成され、蒸気噴出し口5から鍋2の上面に噴出する。鍋2内部の水と米は、鍋加熱部4により鍋2底から加熱され、さらに上面を鍋2に放出される蒸気により加熱され炊飯される。
【0026】
以上のように、本実施例によれば、ループ10線には、加熱コイル7の外側に漏れる磁束に基づいて発生する電流を流し、ループ10線及びループ線10近傍の磁界を打ち消すような磁界を発生する電流が流れ、加熱コイル7の外側に漏れる磁束を低減するので、炊飯器の外部に漏れる磁界(磁束)を効果的に低減でき、本体1または本体11の外部にある物体の温度上昇を抑えることができる。また、小型で安価な炊飯器を実現でき、持ち運びが容易で設置性が良い炊飯器を実現することができる。
【0027】
また、本実施例によれば、温度センサ11からの出力信号を制御基板13に伝送する温度センサ信号線12がループ線10と直交するように配設するので、ループ線10が発生する磁界がノイズとして温度センサ信号線12に飛び込むことを防止でき、温度センサ信号線12は、ノイズの少ない正確な温度センサ11の信号を伝送するので、高い精度で容器6の温度を検出し、加熱コイル7の制御を行う炊飯器を実現することができる。
【0028】
また、本実施例によれば、加熱コイル7の巻線方向に対して、その巻線がほぼ直交するように配置されたフェライト部材を備え、ループ線10をフェライト部材の外側に配設したから、磁気抵抗が少ないフェライト部材の周囲は、特に磁界(磁束)が集中し、ループ線10に大きな電流が流れ、ループ線10は効果的に反発磁界を発生するので、更に大きな防磁効果が実現できる。
【0029】
また、本実施例によれば、ループ線10が、耐熱性があり、表面のキズつき防止を有する被覆で覆われているので、信頼性の高い炊飯器を提供することができる。
【0030】
また、本実施例のループ10線をIの字フェライト9の下端部の近傍で下側に、またはフェライト部の上端部の近傍で上側に配設すると、ループ線10を磁束の通るIの字フェライト9の入り口または出口近傍に配設することとなるので、磁気抵抗が少ないIの字フェライト9の周囲は、さらに磁界(磁束)が集中し、ループ線10に大きな電流が流れ、抜群にループ10線及びループ線10近傍の磁界を打ち消すような磁界を発生する電流が流れ、加熱コイル7の外側に漏れる磁束をさらに低減できる。
【0031】
また、本実施例のフェライト部材を2本対角に配設したが、3本以上配設すれば、さらに、フェライト部材の周囲は、特に磁界(電束)が集中しループ10線及びループ線10近傍の磁界を打ち消すような磁界を発生する電流が流れるので、炊飯器の外部に漏れる磁界(電束)を効果的に低減できる。また、2本以上のフェライト部材を略均等の角度に配設すれば、抜群に炊飯器の外部に漏れる磁界(電束)を効果的に低減できる。
【0032】
(実施例2)
本発明の第2の実施例について図2を参照しながら説明する。
【0033】
図2は、炊飯器の模式的な部分断面図である。基本的には実施例1と同様であるが、実施例1と異なるところは、コの字フェライト21は加熱コイル7を包囲したものである。コの字フェライト21は、コの字フェライト21の蒸気発生部8側の面21(a)、21(b)を加熱コイル線の中心7(a)よりも蒸気発生部8方向に配設した。
【0034】
次に、本発明の第2の実施例の効果を明らかにする実験について説明する。フェライト部材で加熱コイル7を包囲したコの字フェライト21の場合と、加熱コイル7を包囲していないIの字フェライトの場合との変化に伴う、防磁効果の変化を調べた。加熱コイル7とフェライト部材の位置関係は、加熱コイル7から2.0mm外側にフェライト部材を2本対角に配設し、ループ線10は線形1.25mm2の銅線を使用し、フェライト部材から1.0mm外側に2本上下に配設した。
【0035】
加熱コイル7に通電し、炊飯器本体からの距離10cmの場所で、磁束密度の最大値を測定した。磁束密度の値が小さいほど、炊飯器本体から漏れる磁界が減少したことを表す。
【0036】
Iの字フェライトの場合、磁束密度は6.2μTであった。コの字フェライト21の場合、磁束密度は減少し4.4μTになった。加熱コイル7を包囲したコの字フェライト21は有効な防磁効果を有した。
【0037】
以上のように、本発明によれば、コの字フェライト21は、コの字フェライト21の蒸気発生部8側の面を、加熱コイル線の中心よりも蒸気発生部8方向に配設したので、図2のAのごとく大部分の磁束は流れ、加熱コイル7を包囲したコの字フェライト21の外側に漏れるのを少なくし、抜群の大きな防磁効果を有し、容器6への誘導加熱をさらに促進することができる。
【0038】
本実施例では、ループ線10を2本配設したが、3本以上配設すれば、さらに、ループ線10線及びループ線10近傍の磁界を打ち消すような磁界を発生する電流が流れ、加熱コイル7の外側に漏れる磁束を低減するので、炊飯器の外部に漏れる磁界(磁束)を効果的に低減できる。また、3本以上のループ線10を等間隔に配設すれば、抜群に炊飯器の外部に漏れる磁界(電束)を効果的に低減できる。
【0039】
なお、本実施例では、加熱コイルを包囲した形状として、コの字フェライトを使用したが、フェライト部材は加熱コイルを包囲できる形状であれば何でもよい。
【0040】
なお、本実施例では、ループ線10は線形1.25mm2の銅線を使用したが線形の大きさは限定しない。また、ループ線の断面積を大きくすることにより、ループ線により大きな電流が流れ、より大きな防磁効果が得られる。もちろん、ループ線を配置する同じ位置にループ線を複数本束ねて配設してもよい。
【0041】
また、容器6の底面にある磁界の防磁を行うために、容器6の底面方向の近傍にループ線を配設すると、防磁効果がさらに大きくなる。
【0042】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、炊飯器の外部に漏れる磁界(磁束)を効果的に低減できるから、本体または本体の外部にある物体の温度上昇を抑えることができる。また、小型で安価な炊飯器を実現でき、持ち運びが容易で設置性が良い炊飯器を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1における炊飯器の模式的な断面図
【図2】(a)本発明の実施例2における炊飯器の模式的な部分断面図
(b)本発明の実施例2における炊飯器の模式的な部分裏面図
【図3】従来例の電気炊飯器の模式的な断面図
【符号の説明】
1 本体
2 鍋
3 蓋
4 鍋加熱部
5 蒸気噴出し口
6 容器
7 加熱コイル
8 蒸気発生部
9 Iの字フェライト
10 ループ線
11 温度センサ
14 温度センサ信号線
21 コの字フェライト[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a rice cooker used for general household or business use.
[0002]
[Prior art]
In recent years, rice cookers using electromagnetic induction heating have become widespread in the market. For example, a conventional rice cooker is as shown in FIG. In FIG. 3, reference numeral 31 denotes a substantially cylindrical main body having an open upper surface, which is covered with a
[0003]
Further, a ferrite 38 is provided outside the
[0004]
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 4-36009
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional anti-magnetic method of induction heating, since a wide and cylindrical aluminum anti-magnetic plate is built in, there is a problem that the size of the main body relative to the inner pot of the rice cooker is large, and portability and installability are poor. . Further, the magnetic shield may not be able to be arranged depending on the arrangement of the substrates and the size of the main body. Furthermore, the shape of the magnetic shield must be changed depending on the type and capacity of the rice cooker, and the magnetic shield cannot be shared.
[0007]
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problem, and to provide a small and inexpensive rice cooker that effectively reduces a magnetic field (magnetic flux) leaking to the outside of the rice cooker.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a rice cooker according to the present invention has a steam generator provided with a detachable container for generating steam in a main body, a heating coil attached to the steam generator for induction heating the container, It has one or more conductive loop wires disposed outside the heating coil.
[0009]
Thereby, the loop wire can be installed in a small space as compared with the conventional aluminum magnetic shield. In a conventional electric rice cooker, a large fixed shape magnetic shield plate greatly restricts the shape of the main body housing. The thin and flexible loop line hardly limits the degree of freedom of the shape of the main body housing. A current that generates a magnetic field that cancels the magnetic field near the loop line and the loop line flows through the loop line. The one or more loop wires installed at an appropriate place have a magnetic shielding effect almost equivalent to that of a conventional aluminum magnetic shielding plate. Preferably, a plurality of loop lines are provided.
[0010]
The loop line means a line that electrically forms a closed loop. The loop wire is, for example, a wire wound at least one turn concentrically or spirally. The loop wire may be a single wire or a stranded wire. The wire may be a bare wire or a covered wire. The loop line disposed outside the heating coil means that the vertical projection plane of the heating coil is included in the vertical projection plane restricted by the outer circumference of the loop line.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The invention according to claim 1 includes a main body, a pan detachably provided in the main body, a pan heating section for heating the pan, a lid covering an opening of the pan, and a bottom provided on the bottom surface of the lid. A steam outlet, a steam generator provided with a detachable container for generating steam in the main body, a heating coil attached to the steam generator for inductively heating the container, and a heating coil outside the heating coil. It has at least one conductive loop line disposed therein, and a current that generates a magnetic field that cancels the magnetic field near the loop line and the loop line flows through the loop line, so that the current leaks out of the rice cooker. Since the magnetic field (magnetic flux) can be effectively reduced, the rise in temperature of the main body or an object outside the main body can be suppressed, and a small and inexpensive rice cooker can be realized. Can be realized.
[0012]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the steam generation unit has a temperature sensor for detecting a temperature of the container, and transmits an output signal from the temperature sensor to a control board. The signal line is arranged so as to be orthogonal to the loop line.By making the temperature sensor signal line almost orthogonal to the magnetic shield loop line, the magnetic field generated by the magnetic shield loop line is prevented from jumping into the temperature sensor signal line as noise. Since the temperature sensor line can transmit an accurate temperature sensor signal with less noise, a rice cooker that detects the temperature of the container with high accuracy and controls the heating coil can be realized.
[0013]
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, at least the heating coil is disposed outside the heating coil so as to be substantially orthogonal to the winding direction of the heating coil. A ferrite member formed of one magnetic material having high magnetic permeability, wherein at least one of the loop wires is disposed outside the ferrite member, or in the vicinity of a lower end of the ferrite member, at a lower side, or the ferrite member. The magnetic field (magnetic flux) is concentrated especially around the ferrite member with low magnetic resistance, and a large current flows through the loop line, and the loop line effectively generates a repulsive magnetic field. As a result, a greater anti-magnetic effect can be realized.
[0014]
According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the loop line is a highly reliable rice cooker by using a line covered with a heat-resistant coating. Vessels can be provided.
[0015]
The invention according to
[0016]
The invention according to claim 6 is the invention according to
[0017]
【Example】
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0018]
(Example 1)
A first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic sectional view of a rice cooker according to a first embodiment of the present invention.
[0019]
Reference numeral 1 shown in FIG. 1 indicates a main body of a rice cooker, in which a detachable pot 2 is provided. Further, an openable /
[0020]
The I-shaped
[0021]
The
[0022]
The
[0023]
The
[0024]
The
[0025]
The operation of the rice cooker configured as described above will be described below. Rice to be cooked and water corresponding to the amount of water are put into the pot 2 and the main body 1 is housed in a predetermined state. Further, when a predetermined amount of water is put into a container 6 provided in the main body 1 and a user operates a rice cooker switch (not shown), rice cooker is started. In cooking rice, the pot heating unit 4 is driven by the temperature and
[0026]
As described above, according to the present embodiment, the current generated based on the magnetic flux leaking to the outside of the
[0027]
Further, according to the present embodiment, the temperature
[0028]
Further, according to the present embodiment, since the ferrite member is disposed such that the winding is substantially orthogonal to the winding direction of the
[0029]
Further, according to the present embodiment, since the
[0030]
Further, when the
[0031]
Further, two ferrite members of this embodiment are arranged diagonally. However, if three or more ferrite members are arranged, a magnetic field (electric flux) is particularly concentrated around the ferrite member, and the
[0032]
(Example 2)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0033]
FIG. 2 is a schematic partial sectional view of the rice cooker. It is basically the same as the first embodiment, but differs from the first embodiment in that the
[0034]
Next, an experiment for clarifying the effect of the second embodiment of the present invention will be described. The change of the magnetic shielding effect according to the change between the case of the
[0035]
The
[0036]
In the case of the I-shaped ferrite, the magnetic flux density was 6.2 μT. In the case of the
[0037]
As described above, according to the present invention, the
[0038]
In the present embodiment, two
[0039]
In this embodiment, the U-shaped ferrite is used as the shape surrounding the heating coil. However, the ferrite member may have any shape as long as it can surround the heating coil.
[0040]
In this embodiment, a copper wire having a linear shape of 1.25 mm 2 is used as the
[0041]
Further, if a loop line is provided near the bottom surface direction of the container 6 in order to prevent the magnetic field on the bottom surface of the container 6, the magnetic shielding effect is further increased.
[0042]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the magnetic field (magnetic flux) leaking to the outside of the rice cooker can be effectively reduced, the temperature rise of the main body or an object outside the main body can be suppressed. In addition, a small and inexpensive rice cooker can be realized, and a rice cooker that is easy to carry and that can be easily installed can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a rice cooker according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 (a) is a schematic partial cross-sectional view of a rice cooker according to a second embodiment of the present invention. 2 is a schematic partial back view of the rice cooker in FIG. 2 [FIG. 3] A schematic cross-sectional view of a conventional electric rice cooker [Description of reference numerals]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Main body 2
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