JP2006288520A - 炊飯器 - Google Patents

Abstract

【課題】加熱板の温度リップル、温度むらを小さくして、炊飯性能、保温性能を向上させる。
【解決手段】加熱板を加熱する加熱板加熱手段を加熱板外側加熱手段と加熱板内側加熱手段とで構成し、加熱板温度検知手段の近傍に加熱板内側加熱手段を配置した。
【選択図】図１

Description

本発明は、蓋の下面に設置した加熱板を加熱する炊飯器に関するものである。

従来、この種の加熱板を加熱させる炊飯器は、例えば、特許文献１に記載されたようなものである。

図６は特許文献１に記載された従来の炊飯器を示すものである。図６に示すように、炊飯器本体１１は、内部に有底筒状の鍋１２を着脱自在に収納するように鍋収納部１３を設けている。炊飯器本体１１の上方後部にヒンジ１４を設け、このヒンジ１４を中心に開閉自在な蓋１５を取り付けている。蓋１５は鍋１２の上面開口部を開閉自在に覆うように炊飯器本体１１の上部に位置している。鍋１２はその底部を加熱部を構成する誘導加熱コイル１６、１７で誘導加熱し、側部を鍋収納部１３の側面外周に巻回したヒーター１８により加熱するよう構成している。

蓋１５はその外枠を外蓋１９で構成し、鍋１２側の下面を発熱板２０で構成し、蓋１５内に蓋誘導加熱コイル２１を配設している。蓋誘導加熱コイル２１はその下方の発熱板２０を誘導加熱するもので、発熱板２０は誘導加熱されるステンレス等の磁性材料で構成し、誘導加熱により自己発熱する発熱部を構成するものである。蓋１５内には蓋誘導加熱コイル２１の上部に断熱材２２を配している。

蓋誘導加熱コイル２１は平面がリング状をしており、このリング状の蓋誘導コイル２１を、難燃性のコイル支持台のコイル収納部に配置する構成としている。

発熱板２０はその断面形状を蓋誘導加熱コイル２１と対向する部分２６を低位置で平坦な部分に形成し、発熱板２０の蓋誘導加熱コイル２１と対向しない部分は傾斜部２７を形成している。その傾斜角度は少々傾いた置き台に炊飯器本体１１が置かれても、発熱板２０が水平面に対し傾斜を維持できるようにしている。
特開平８−１５００７０号公報

しかしながら、このような従来の構成の炊飯器では、発熱板２０の発熱は、蓋誘導加熱コイル２１と対向する部分が発熱するが、ステンレスなどの磁性体は熱伝導率が低いので、発熱板２０の誘導加熱をＯＮしているときとＯＦＦしているときの発熱板の温度高低差（以下、温度リップルと記す）が大きく、また、蓋誘導加熱コイル２１と対向する部分とそれ以外の部分との温度むらが大きくなって炊飯したご飯に炊きむらが発生するという課題を有していた。

さらに、炊飯終了後、炊きあがったご飯を７０℃程度の所定温度に保持する保温工程に自動的に移行するが、この保温時の発熱板２０の役割はご飯表面の温度維持と、ご飯から発生する蒸気を発熱板２０に結露することを防止する役割がある。そのため、保温中において、発熱板２０は温度の低い部分で結露した水滴を高温部の熱伝導により蒸発させることになる。このため、結露した水滴を効率よく蒸発させる為には、できる限り発熱板の温度リップルを小さく、温度むらを低減させる必要があるが、この保温工程中においても、発熱板に結露して、この結露した水滴が鍋１２内に落ちて、ご飯は白くふやけてしまうという課題をも有していた。

本発明は前記従来の課題を解決するもので、発熱板の温度リップルを小さくし温度むらを低減することにより、炊きむらを少なくして炊飯性能を向上させるとともに、保温中のご飯の劣化を低減させる炊飯器を提供することを目的とする。

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、前記鍋を加熱する鍋加熱手段と、前記鍋の開口部を覆う蓋と、前記蓋の下面に設置した加熱板と、前記加熱板の温度を検知する加熱板温度検知手段と、前記蓋内の前記加熱板の内周縁に沿って対向する位置に設けられた加熱板外側加熱手段と、前記蓋内の前記加熱板温度検知手段周縁の少なくとも一部に沿って対向する位置に設けられた加熱板内側加熱手段との少なくとも２個の加熱板加熱手段と、前記加熱板加熱手段への通電制御をする制御手段とを備えたものである。

これによって、加熱板内側加熱手段が加熱板温度検知手段の近傍に配置されるので、加熱板の温度変化に対する熱応答が速くなって加熱板の温度リップルを小さくすることができるとともに、少なくとも２個の加熱板加熱手段を設けているため、加熱板の温度むらを低減できるので、炊きむらを少なくして炊飯性能を向上させ、さらには保温によるご飯の劣化をも低減することができる。

本発明の炊飯器は、炊きむらを低減して炊飯性能を向上させるとともに、保温性能をも向上させることができる。

第１の発明は、鍋と、前記鍋を加熱する鍋加熱手段と、前記鍋の開口部を覆う蓋と、前記蓋の下面に設置した加熱板と、前記加熱板の温度を検知する加熱板温度検知手段と、前記蓋内の前記加熱板の内周縁に沿って対向する位置に設けられた加熱板外側加熱手段と、前記蓋内の前記加熱板温度検知手段周縁の少なくとも一部に沿って対向する位置に設けられた加熱板内側加熱手段の少なくとも２個の加熱板加熱手段と、前記加熱板加熱手段への通電制御をする制御手段とを備えた炊飯器である。

本発明の炊飯器は、加熱板内側加熱手段が加熱板温度検知手段の近傍に配置されるので、加熱板の温度変化に対する熱応答が速くなって加熱板の温度リップルを小さくすることができるとともに、少なくとも２個の加熱板加熱手段を設けているため、加熱板の温度むらを低減できるので、炊きむらを少なくして炊飯性能を向上するとともに、保温によるご飯の劣化をも低減することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明において、加熱板は磁性体で構成し、加熱板加熱手段は誘導加熱コイルで構成し、加熱板外側加熱手段と加熱板内側加熱手段の自己インダクタンスが互いに相違する炊飯器としたものである。

本発明の炊飯器は、加熱板が加熱されやすい部分とそれ以外の部分とで、自己インダクタンスを変えることによって加熱量を変えることができるので、さらに加熱板の温度分布を均一化することができる。

第３の発明は、上記第１または２の発明において制御手段が、加熱板加熱手段の少なくとも２個への通電を個別に独立制御する炊飯器としたものである。

本発明の炊飯器は、炊飯時と保温時で、個々の加熱板加熱手段への供給電力量を変化させることができ、炊飯時、保温時各々における供給電力量を自在に変化させることで、炊飯性能、保温性能を両方の性能を引き出すことができる。

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。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における炊飯器の断面図であり、図２は、本発明の第１の実施の形態の炊飯器の要部拡大図を示すものである。

図１及び２において、ボディ３１は上面が開口する略円筒形をしており、炊飯器本体を形成している。このボディ３１の開口部には上枠３２が嵌着している。前記ボディ３１内部には上枠３２とコイルベース３３とで鍋３４収納部を形成している。コイルベース３３は有底円筒状に形成され、コイルベース３３上端部は上枠３２に固定されている。コイルベース３３には鍋３４を誘導加熱するための鍋加熱手段３５が設置されており、鍋加熱手段３５は鍋３４の底部を誘導加熱する底内誘導コイル３５ａと、鍋３４の底側面を誘導加熱する底外誘導コイル３５ｂによって構成されている。底内誘導コイル３５ａ及び底外誘導コイル３５ｂに高周波電流を通電し、鍋３４を誘導加熱する為の加熱基板４７はコイルベース３３とボディ３１内面で構成される空間に設置されており、この加熱基板４７には加熱基板４７上に設置している発熱部品（図示しない）を冷却する為の、ヒートシンク３６が加熱基板４７下方に設置されており、更に、このヒートシンク３６を冷却する為の、ファンモーター３７がヒートシンク３６に取り付けられている。また、このファンモーター３７はボディ３１に形状に添うように、傾斜した状態で取り付けられているのである。

また、鍋３４底面には鍋３４温度を検知する底センサー３８がセンサーバネ（図示しない）により付勢されており、炊飯及び、保温時の鍋温度を検知し、鍋３４内の調理物が最適な温度状態になるよう、制御手段であるマイクロコンピューター４６が制御している。

蓋３９は合成樹脂製で、この蓋３９は蓋カバー４０に嵌着されており、この蓋３９は蓋カバー４０に設置されたヒンジ軸を上枠３２の後部に一体形成されたヒンジ部材３２ａにピンを介して回動自在に支持されている。

加熱板４１は、鍋パッキン４２付着脱式の加熱板であり、蓋３９下面を構成する蓋カバー４０に取り付けられている。この加熱板４１には炊飯中の蒸気などを本体外部に放出する蒸気孔４１ａが設けられており、鍋内の空間と外部とを連通するように構成されている。また蓋カバー４０には加熱板４１を誘導加熱するための加熱板加熱手段４３が設置されており、この加熱板加熱手段４３は加熱板内側加熱手段４３ａと加熱板外側加熱手段４３ｂの二つのコイルで構成されている。

加熱板４１には加熱板温度検知手段４４がコイルバネ（図示しない）により加熱板４１に圧接されており、加熱板４１の温度を制御している。

この加熱板内側加熱手段４３ａは加熱板温度検知手段４４の周縁の一部に沿って対向する位置に設けられ、一方、加熱板外側加熱手段４３ｂは加熱板４１の内周縁に沿って対向する位置に設けられている。

また、この加熱板加熱手段４３の上方にはアルミ製の蓋反射板４９が設置されており、加熱板加熱手段４３から発生する輻射ノイズなどを防いでいる。

上記の底センサー３８及び、加熱板温度検知手段４４の温度信号により、操作基板４５に設置されているマイクロコンピューター４６は、底内誘導コイル３５ａ、底外誘導コイル３５ｂ、加熱板加熱手段４３への通電を制御している。具体的には、所定の瞬時電力での単位時間当たりの通電時間（以下、通電率と記す）を制御している。このマイクロコンピューター４６には、あらかじめ決められた制御プログラムが記憶されてり、炊飯及び保温を行うのである。

以上のように構成された炊飯器について以下その動作、作用を説明する。

使用者が炊飯を行う米とその米量に対応する水とを鍋３４に入れ、炊飯器本体３０に内装する。使用者が炊飯開始スイッチ（図示しない）を操作すると炊飯工程が開始される。炊飯工程は時間順に前炊き、炊き上げ、沸騰維持、蒸らしに大分される。前炊き工程において、鍋３４の温度が米の吸水に適した温度（５０℃）になるように底内誘導コイル３５ａ及び底外誘導コイル３５ｂを制御し、鍋３４内の米と水を加熱する。次に、炊き上げ工程において、鍋３４の温度が所定値（１００℃）になるまで底内誘導コイル３５ａ及び底外誘導コイル３５ｂによって鍋３４を所定の熱量で加熱する。このときの加熱板温度検知手段４４の温度上昇速度によって、炊飯量を判定する。沸騰維持工程において、鍋３４の水がなくなり、鍋３４の温度が１００℃を超えた所定値になるまで、底内誘導コイル３５ａ、底外誘導コイル３５ｂ及び加熱板加熱手段４３に通電し、米と水を加熱する。最後に蒸らし工程において、一定時間の間に複数回、炊飯量に応じた底内誘導コイル３５ａ、底外誘導コイル３５ｂ及び加熱板加熱手段４３による加熱（追い炊き）と加熱の停止（休止）を繰り返す。

ここで加熱板４１は、加熱板加熱手段４３により加熱されるが、加熱板内側加熱手段４３ａは加熱板温度検知手段４４の周縁の一部に沿って対向する位置に設けられているので、加熱板４１の加熱部分と加熱板温度検知手段４４の位置は接近し、加熱板４１の温度変化に対する熱応答が速くなって加熱板４１の温度リップルを小さくすることができる。

さらに、加熱板加熱手段４３として加熱板外側加熱手段４３ｂを加熱板４１の内周縁に沿って対向する位置に設けているので、加熱板の温度むらを低減することができる。

炊飯工程終了後は、保温工程に移行し、鍋内の温度を７０℃に近づけるように底内誘導コイル３５ａ及び底外誘導コイル３５ｂが鍋３４を、加熱板加熱手段４３が加熱板４１を、底センサー３８と加熱板温度検知手段４４の温度信号によって加熱する。この保温工程においても、温度リップルを小さく、さらに温度むらを低減できるので、加熱板４１への結露を防止し、ご飯が白くふやけてしまうという現象を防ぐことができる。

以上のように、本実施の形態においては、加熱板４１の内周縁に沿って対向する位置に加熱板外側加熱手段４３ｂを設け、加熱板温度検知手段４４の周縁の一部に沿って対向する位置に加熱板内側加熱手段４３ａを設けることにより、加熱板４１の温度リップルと温度むらを低減できるので、炊きむらを少なくして炊飯性能を向上させるとともに、ご飯のふやけを防いで保温性能を向上させることができる。

ここで、図３に示すように、加熱板外側加熱手段４３ｂの中心は加熱板４１の中心と同じであるが、加熱板内側加熱手段４３ａの中心を加熱板外側加熱手段４３ｂの中心よりずらし、加熱板温度検知手段４４の外周を囲む配置にすることにより、加熱板温度検知手段４４近傍の加熱板４１を効果的に加熱できるので、加熱板４１の温度変化に対する熱応答をより速くして加熱板４１の温度リップルをさらに小さくすることができる。

（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２おける炊飯器の要部平面図を示すもので、蓋カバーから蓋を取り外した図である。実施の形態１と同一部分は同一符号を付して説明を省略し、相違点についてのみ説明する。

図４に示すように、加熱板４１は、ステンレスなどの磁性体で構成し、蓋（図示せず）の下面を構成する蓋カバー４０に取り付けている。加熱板４１には炊飯中の蒸気を排出する蒸気孔４１ａを設けており、この蒸気孔４１ａよりも大きい穴を蓋カバー４０にも設けている。この蓋カバー４０に加熱板加熱手段として誘導加熱コイルを設置し、この加熱板加熱手段４３は加熱板内側加熱手段４３ａと加熱板外側加熱手段４３ｂとで構成している。

加熱板内側加熱手段４３ａと加熱板外側加熱手段４３ｂは、コイル巻数を変えてそれぞれの自己インダクタンスが互いに相違するようにしている。

ここで加熱板４１は、加熱板加熱手段４３により加熱されるが、加熱板４１は加熱板加熱手段４３に通電される電流の大きさと、加熱板加熱手段４３のコイル巻数により加熱板４１の加熱量が決定される。ここで加熱板加熱手段４３のコイル巻数は自己インダクタンスの大きさに比例しており、コイル巻数を増やせば増やすほど、自己インダクタンスは大きくなり、自己インダクタンスに比例して加熱量を多くすることができる。

加熱板外側加熱手段４３ｂは加熱板４１の内周縁に沿って対向する位置に設けられているのに対し、加熱板内側加熱手段４３ａは加熱板温度検知手段４４の周縁の一部に沿って対向する位置に設けられているので、加熱板外側加熱手段４３ｂが加熱する加熱板４１の面積は、加熱板内側加熱手段４３ａが加熱する面積より広い。加熱板の温度むらを少なくするために、加熱する面積が広い加熱板外側加熱手段４３ｂのコイル巻き数は加熱板内側加熱手段４３ａより多くして、加熱板外側加熱手段４３ｂによる加熱量を多くしている。

以上のように構成された炊飯器について、以下その動作、作用を説明する。

使用者が炊飯を行う米とその米量に対応する水とを鍋３４に入れ、炊飯器本体３０に内装し、使用者が炊飯開始スイッチ（図示しない）を操作して炊飯工程が開始されてから保温工程に移行し、鍋３４内のご飯温度を約７０℃に保持されるまでは実施の形態１と同じである。

炊飯工程、保温工程において、加熱板外側加熱手段４３ｂは加熱板内側加熱手段４３ａよりコイル巻数を多くすることによって、加熱量を多くしている。

以上のように、本実施の形態においては、加熱板４１は磁性体で構成し、加熱板加熱手段４３は誘導加熱コイルで構成し、加熱板外側加熱手段４３ｂと加熱板内側加熱手段４３ａの自己インダクタンスを互いに相違させることにより、加熱板４１の温度むらを低減させ、その結果炊きむらを少なくして炊飯性能を向上させるとともに、ご飯のふやけを防いで保温性能を向上させることができる。

（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３における炊飯器の要部平面図を示すもので、蓋カバーから蓋を取り外した図である。実施の形態１と同一部分は同一符号を付して説明を省略し、相違点についてのみ説明する。

図５に示すように、加熱板４１は、ステンレスなどの磁性体で構成し、蓋（図示せず）の下面を構成する蓋カバー４０に取り付けている。加熱板４１には炊飯中の蒸気を排出する蒸気孔４１ａを設けており、この蒸気孔４１ａよりも大きい穴を蓋カバー４０にも設けている。この蓋カバー４０に加熱板加熱手段として誘導加熱コイルを設置し、この加熱板加熱手段４３は加熱板内側加熱手段４３ａと加熱板外側加熱手段４３ｂとで構成している。

加熱板内側加熱手段４３ａと加熱板外側加熱手段４３ｂは通電を個別に独立制御するようにしている。

加熱板外側加熱手段４３ｂは加熱板４１の内周縁に沿って対向する位置に設けられているのに対し、加熱板内側加熱手段４３ａは加熱板温度検知手段４４の周縁の一部に沿って対向する位置に設けられているので、加熱板外側加熱手段４３ｂが加熱する加熱板４１の面積は、加熱板内側加熱手段４３ａが加熱する面積より広い。加熱板の温度むらを少なくするために、加熱する面積が広い加熱板外側加熱手段４３ｂの通電率は加熱板内側加熱手段４３ａの通電率より多くして、加熱板外側加熱手段４３ｂによる加熱量を多くしている。

以上のように構成された炊飯器について、以下その動作、作用を説明する。

使用者が炊飯を行う米とその米量に対応する水とを鍋３４に入れ、炊飯器本体３０に内装し、使用者が炊飯開始スイッチ（図示しない）を操作して炊飯工程が開始されてから保温工程に移行し、鍋３４内のご飯温度を約７０℃に保持されるまでは実施の形態１と同じである。

炊飯工程、保温工程において、加熱板外側加熱手段４３ｂは加熱板内側加熱手段４３ａより通電率を多くして加熱量を多くしている。

以上のように、本実施の形態においては、加熱板加熱手段４３の少なくとも２個への通電を個別に独立制御することにより、加熱板４１の温度むらが低減され、その結果炊きむらを少なくして炊飯性能を向上させるとともに、ご飯のふやけを防いで保温性能を向上させることができる。

以上のように、本発明にかかる炊飯器は、炊きむらを低減して炊飯性能を向上できるとともに、保温性能をも向上することができるので、炊飯および保温性能を向上させるために、蓋の下面に設置した加熱板を加熱する炊飯器として有用である。

本発明の実施の形態１における炊飯器の断面図 同炊飯器の要部平面図 同炊飯器の要部平面図 本発明の実施の形態２における炊飯器の要部平面図 本発明の実施の形態３における炊飯器の要部平面図 従来の炊飯器の断面図

符号の説明

３４ 鍋
３５ 鍋加熱手段
３９ 蓋
４１ 加熱板
４３ 加熱板加熱手段
４３ａ 加熱板内側加熱手段
４３ｂ 加熱板外側加熱手段
４４ 加熱板温度検知手段
４６ 制御手段

Claims (3)

1. 鍋と、前記鍋を加熱する鍋加熱手段と、前記鍋の開口部を覆う蓋と、前記蓋の下面に設置した加熱板と、前記加熱板の温度を検知する加熱板温度検知手段と、前記蓋内の前記加熱板の内周縁に沿って対向する位置に設けられた加熱板外側加熱手段と、前記蓋内の前記加熱板温度検知手段周縁の少なくとも一部に沿って対向する位置に設けられた加熱板内側加熱手段との少なくとも２個の加熱板加熱手段と、前記加熱板加熱手段への通電制御をする制御手段とを備えた炊飯器。
2. 加熱板は磁性体で構成し、加熱板加熱手段は誘導加熱コイルで構成し、加熱板外側加熱手段と加熱板内側加熱手段の自己インダクタンスが互いに相違する請求項１記載の炊飯器。
3. 制御手段が、加熱板加熱手段の少なくとも２個への通電を個別に独立制御する請求項１または２に記載の炊飯器。

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