JP2007000328A

JP2007000328A - 炊飯器

Info

Publication number: JP2007000328A
Application number: JP2005183135A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Koma; 敦高麗; Akihiro Shinabe; 晃宏品部; Kenji Okamoto; 賢治岡本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-06-23
Filing date: 2005-06-23
Publication date: 2007-01-11
Anticipated expiration: 2025-06-23
Also published as: JP4591231B2

Abstract

【課題】炊飯器から外部に洩れる磁界（磁束）を低減し、かつ良好なご飯の美味しさを確保しつつ本体をコンパクト化させること。
【解決手段】炊飯器本体１と、前記本体１に着脱自在に収納する鍋２と、前記鍋２を誘導加熱する加熱コイル１３と加熱コイル１３動作を制御する加熱制御部４１と、前記加熱コイル１３の側外方に位置し加熱コイル１３より発生する磁束が本体１外へ放出されることを低減する環状の防磁材２２とを備え、前記加熱制御部４１は高電力素子４８を有し、前記高電力素子４８を前記防磁材２２の内方でかつ高さ幅内に配置した炊飯器とすることにより、前記高電力素子４８から発する磁束が本体１外へ漏れることを防磁材２２で低減することが可能となる。加熱コイル１３と高電力素子４８の双方から発する磁束を防磁材２２で低減することにより、磁束の本体１外へ漏れを低減することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は電磁誘導加熱式の炊飯器に関するものである。

従来の一般的な炊飯器の構成を図６に示す。近年、電磁誘導加熱を利用し、さらに利便性から本体外形をコンパクト化され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６に示すようなものであった。図６において、１０１は上面が開口する外郭をボディ１１３で形成する本体で、開閉自在の蓋１０２に覆われている。本体１０１の内部には鍋１０３が着脱自在に収納されている。鍋１０３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１０４は、鍋１０３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１０４の外側には鍋１０３を誘導加熱する加熱コイル１０５が配設されている。加熱コイル１０５は、保護枠１０４の底面外側に配設された内コイル１０６と、その外周上に配設された外コイル１０７とからなる。

更に、加熱コイル１０５の外方にはフェライト１０８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。１０９は鍋１０３の温度を測定する温度センサである。１１０は加熱コイル１０５を駆動し制御する加熱制御部である。加熱制御部には加熱コイル１０５に高周波電力を供給するために高電圧、大電流を発生させるスイッチング素子や整流素子などの高電力素子１１２を備えている。

１１１は導電材料製（例えば、アルミニウム製）でおよそ筒状の防磁材である。防磁材１１１は、加熱コイル１０５の外周側方で、防磁板１１１の上下面は加熱コイル１０５の上面・下面よりそれぞれ上方・下方に位置するよう設けられている。防磁材１１１には、防磁材１１１を通過する磁界を打ち消すような渦電流が発生し、磁束の通過を低減する。防磁材１１１は、コンパクト化された炊飯器において、炊飯器の外部に漏れる磁界（磁束）を低減することにより、加熱コイル１０５の外側に漏れた磁束によって、本体１０１又は本体１０１の近傍にある部材の温度が上昇する、または本体１０１の近傍に配置している電気製品が磁束の影響によって誤動作するなどの不具合が発生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）。
特公平４−３６００９号公報

しかしながら前記従来の構成では、加熱制御部１１０に備えるスイッチング素子や整流素子などの高電力素子１１２からも磁束が発生するのであるが、防磁材１１１は加熱コイル１０５より発する磁束が外部に漏れることを低減するよう配置していたため、高電力素子１１２から発せられる磁束が本体１０１外へ漏れることに関しては十分な対策が行われていない場合があった。

本発明は前記従来の課題を解決するもので、炊飯器をコンパクト化しつつ炊飯器から外部に漏れる磁界（磁束）を低減し、利便性の高い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、炊飯器本体と、前記本体に着脱自在に収納する鍋と、前記鍋を誘導加熱する加熱コイルと加熱コイル動作を制御する加熱制御部と、前記加熱コイルの側外方に位置し加熱装置より発生する磁束が本体外へ放出されることを低減する環状の防磁材とを備え、前記加熱制御部は高電力素子を有し、前記高電力素子を前記防磁材の内方でかつ高さ幅内に配置した炊飯器としたものである。

これによって、加熱コイルから発する磁束だけではなく高電力素子から発する磁束も防磁材で低減することにより、本体外へ漏れる磁束を低減することが可能となり、炊飯器をコンパクト化しつつ炊飯器から外部に漏れる磁界（磁束）を低減することができる。

本発明の炊飯器は、炊飯器から外部に漏れる磁界（磁束）を低減し、かつ本体をコンパクト化した炊飯器を提供することができる。

第１の発明は、炊飯器本体と、前記本体に着脱自在に収納する鍋と、前記鍋を誘導加熱する加熱コイルと加熱コイル動作を制御する加熱制御部と、前記加熱コイルの側外方に位置し加熱コイルより発生する磁束が本体外へ放出されることを低減する環状の防磁材とを備え、前記加熱部は高電力素子を有し、前記高電力素子を前記防磁材の内方でかつ高さ幅内に配置した炊飯器とすることにより、前記高電力素子から発する磁束が本体外へ漏れることを防磁材で低減することが可能となる。加熱コイルと高電力素子の双方から発する磁束を防磁材で低減することにより、磁束の本体外へ漏れを低減することができる。

第２の発明は、本体下方に冷却用ファンを備え、冷却用ファンの風下側に防磁材を配置したことにより、冷却用ファンにより防磁材を冷却することが可能となる。防磁材は磁束の通過により発生する渦電流により発熱するのであるが、冷却用ファンにより防磁材を冷却することにより防磁材の過昇温度上昇を防止することにより防磁材の温度による影響を低減し安定した防磁性能を確保し、さらに安全性を高めることができる。

第３の発明は、防磁材を、本体の鍋収納部である保護枠で支持し、防磁材が本体の外郭を構成するボディに接触しない配置としたことにより、防磁材は磁束の通過により発生する渦電流によって高周波振動をするのであるが、防磁材とボディが接触していないことにより防磁材の高周波振動がボディに伝わることなく、防磁材の振動音が本体外に漏れることを防止することができる。

第４の発明は、防磁材と、加熱制御部を同一部材で支持したことにより、防磁材と加熱制御部の高電力素子の距離バラツキを低減し防磁性能の精度を高めることができる。

（実施の形態１）
図１〜図５は、本発明の第１の実施の形態における炊飯器を示すものである。

図５は、防磁材２２を想像線である二点鎖線Ａで示し、かつフェライト１７、防磁材固定部２９等を省き防磁材２２と防磁材２２の内側の高電力素子４８がわかるよう図示している。

図において、炊飯器の本体１に着脱自在の外面をステンレスで内面をアルミニウムにフッ素をコーティングした鍋２を内装する。鍋２は３ヶ所均等に配置し本体１より突出した鍋を支持する部材である上枠キャップ２５により鍋２のフランジ部１１を支持されている。本体１の外郭は上面を上枠４３、側下面をボディ２４で構成している。ボディ２４には冷却用ファン４９により外気を取り込むための吸気口３５を備えている。鍋２収納部は耐熱性のある樹脂で成形した保護枠２３で構成し、底部中央に鍋２の温度を検知するバネにより鍋２方向へ押圧力を有する鍋温度検知手段１５と、保護枠２３の下面に鍋２を加熱する電磁誘導加熱方式の加熱コイル１３を備え、加熱コイル１３は内側と外側に分割して配置した内加熱コイル１４ａと外加熱コイル１４ｂとにより構成している。本体１後方には電磁誘導加熱方式を制御する加熱制御部４１を備え、加熱制御部４１には吸気口３５に対向する位置に本体１内に外気を取り込む冷却用ファン４６と、冷却用ファン４６の内包にはアルミニウムで成形した放熱用のフィン４７と、スイッチング素子や整流素子などの高電力素子４８を備えており、保護枠２３より延設した加熱制御部支持台３９により支持されビス４９により固定されている。冷却用ファン４６はフィン４７に延接した冷却用ファン支持部３４により支持されビス５０により固定されている。またコードリール４２を加熱制御部４２の側方に配置している。内加熱コイル１４ａと外加熱コイル１４ｂの外方にはフェライト１７をおよそ均等に８ヶ所備えており磁束が本体１外へ漏れるのを防止し、かつ鍋２への誘導加熱を促進する働きをしている。さらに加熱コイル１３の側外方には帯状のアルミニウム板をおよそ環状にした防磁材２２を配置し、防磁性能の向上を行っている。この防磁材２２の上面は加熱コイル１３の上端面より高い位置であり、防磁材２２の下面は加熱コイル１３の下端面より低い位置となるよう構成している。さらに防磁材２２と高電力素子４８の位置関係は、高電力素子４８は防磁材２２の内包で防磁材２２の上下端面内に収まるよう配置している。また防磁材２２と冷却用ファン４６の位置関係は、防磁材２２を冷却用ファン４６の風下側に配置している。ここで内加熱コイル１４ａと外加熱コイル１４ｂは分割して配置したが同時に駆動し鍋２を加熱する。本体１上方には鍋２の上面を覆い操作表示部６を備える蓋３が本体１の後方に構成したヒンジ部７に軸契合され開閉自在に設置されている。蓋３の操作表示部６の上面は表示内容が視認できるよう透明に成形しており、操作表示部６は機能や動作状態を表示しかつブザーなどの音により報知し、炊飯器の動作や停止を操作するボタンにより構成した起動手段４を配置し、炊飯動作を制御する制御部５を有している。蓋３内には蓋３の開閉状態により動作するマグネットとマグネットを検知するリードスイッチとにより構成した蓋開閉検知手段１８を備えており、蓋３の開閉状態を検知することができる。ヒンジ部７には蓋３を開放方向に付勢するヒンジバネ２０を設けており、蓋３はヒンジバネ２０により自動で開放する。本体１のヒンジ部７の反対方向にはバネにより押圧力を有するフックボタン１９を備え、蓋３側のフック２１をフックボタン１９で上方より保持することにより蓋３を閉状態で保持する。さらに蓋３の鍋２対向面には鍋２内を加熱し蓋３に着脱自在の加熱板８を配置し、蓋３内部には加熱板８を加熱する電磁誘導加熱方式の加熱板加熱コイル２６と加熱板８の温度を検知するバネにより加熱板８へ押圧力を有する加熱板温度検知手段１６を備えている。加熱板８には外周を鍋２のフランジ部１１に圧接しシールする鍋パッキン２８と鍋パッキン２８を保持する加熱板支え２７を備えている。加熱板８には鍋２内と蓋３とを連通する蒸気孔９を備え、蓋３には外気と蒸気孔９とを連通する蒸気筒１０を備えている。本体１側面には炊飯器を持ち運ぶ時に使用するハンドル１２を備えている。

ここで、防磁材２２の固定と位置であるが、保護枠２３に防磁材２２を支持固定する防磁材固定部２９を２ヶ所備え、この防磁材固定部２９は、防磁材２２の上方向の位置を規定する上規定部３０と、防磁材２２の下方向の位置を規定する下規定部３１と、防磁材２２を加熱コイル１３側である内側から支持する２ヶ所設けた内側リブ３２と、防磁材２２を加熱コイル１３と反対側である外側から支持する内側リブ３２の２ヶ所のおよそ中央に設けた外側リブ３３で形成している。ここで下規定部３１であるが、防磁材２２を下方より支えるツメ形状を有する嵌合固定部３６を備え、防磁材２２には嵌合固定部３６のツメ形状部分に対応する穴形状の嵌合固定部受け４０を備え防磁材２２が保護枠２３から脱落しない構成となっている。また内側リブ３２と外側リブ３３の防磁材２２との接触面は曲面である筒面形状４５とし、防磁材２２を筒面で支持し固定する。このときの２ヶ所の内側リブ３２と外側リブ３３による防磁材２２の支持であるが、２ヶ所の内側リブ３２と外側リブ３３とにより防磁材２２のストレート部を挟み込み、かつ外側リブ３３により防磁材２２を内側へ変形させ支持している。このとき防磁材２２は防磁材固定部２９にのみ支持固定されており、ボディ２４や加熱制御部４１などには接触していない。さらに内側リブ３２と外側リブ３３の防磁材２２挿入口先端には防磁材２２の取付け性を高めるようテーパ面を設けている。このときの外側リブ３３による防磁材２２の変形部分４４であるが、アルミニウム板である防磁材２２の弾性変形領域内での変形にとどめている。さらに、防磁材固定部２９には防磁材２２が正規の取付け位置にしか取り付かないよう誤取付け防止凸３７と、防磁材２２には誤取付け防止凸３７に対応する位置に誤取付け防止凹３８を備えている。

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。炊飯を行う米とその米量に対応する水を鍋２入れ、本体１の所定の状態にセットする。操作表示部６に設けた起動手段４により動作開始操作をすると、あらかじめ制御部５に設定している炊飯工程が実施される。炊飯工程は浸水、炊き上げ、蒸らしの各工程に大別され、鍋温度検知手段１５と加熱板温度検知手段１６とによる温度検知と内加熱コイル１４ａと外加熱コイル１４ｂと加熱板加熱コイル２６とによる鍋２と加熱板８の加熱により所定の炊飯工程でご飯を炊き上げる。またご飯の保温時には、鍋２内のご飯の温度を食べごろの温度であるおよそ７５℃からご飯の乾燥や劣化を低減するやや低い温度のおよそ５５℃の範囲で温度維持している。

ここで鍋２の加熱時には、内加熱コイル１４ａと外加熱コイル１４ｂから磁界が発生するのであるが、この発生した磁界の鍋２側は鍋２を加熱するのであるが、鍋２以外の方向の磁界は本体１外に放出されるため、フェライト１７により磁界が本体１外へ放出されるのを低減し、さらに防磁材２２により減少させることにより本体１外への磁界の漏れを防止している。

防磁材２２により内加熱コイル１４ａと外加熱コイル１４ｂから発生する磁界の漏れを防止するには、防磁材２２を加熱コイル１３に近づけ磁界を受ける効率を高めるかまたは防磁材２２の形状を拡大（ここでは加熱コイル１３の上下端面からの防磁材の出代を拡大）し、たくさんの磁界を受けるようにすることが効果的なのであるが、防磁材２２を加熱コイル１３に近づけすぎると鍋２を加熱する磁界まで吸収してしまい鍋２の加熱不足となってしまう恐れがあり、また形状を拡大すると炊飯器本体１が大きくなってしまうという課題があるのである。しかし内側リブ３２と外側リブ３３により防磁材２２の位置を規定することにより防磁材２２と加熱コイル１３との距離の精度を高め、さらに上規定部３０と下規定部３１により防磁材２２の固定位置を規定することにより加熱コイル１３の上下端面からの出代の精度を高めることができる。加熱コイル１３に対し防磁材２２の取付け位置の精度を高めることにより、防磁材２２を鍋２の磁界に影響しない加熱コイル１３近傍まで配置することが可能となり、また防磁材２２を加熱コイル１３に近づけることにより防磁材２２の磁界を受ける効率が高まり防磁材２２を小型化することができる。

さらに、鍋２の加熱時には、高電力素子４８にも高電力を発生させるため磁界が発生し、高電力素子４８周囲に放出されるのであるが、高電力素子４８を防磁材２２の内包で防磁材２２の上下端面内に収まるよう配置していることにより、磁界は防磁材２２により低減され本体１外への磁界の漏れを防止している。

防磁材２２と高電力素子４８を有する加熱制御部４１を、ともに保護枠に取り付けていることにより、防磁材２２と高電力素子４８の、取付けの寸法バラツキや組立バラツキなどによる配置誤差を小さくすることが可能となり防磁材２２と高電力素子４８と位置精度を高めることにより防磁性能を向上することができる。

また、防磁材２２による防磁では、防磁材２２には防磁材２２を通過する磁界を打ち消すような渦電流が発生し、渦電流の発生により防磁材２２が高周波で振動するのであるが、防磁材２２を内側リブ３２と外側リブ３３により弾性変形させて固定していることにより、防磁材２２は内側リブ３２と外側リブ３３に加圧接触となり振動することはなく、さらに、防磁材２２をボディ２４に接触しないよう配置しているため、防磁材２２の振動による異音が発生しない構成とすることができる。さらに、防磁材２２は渦電流の発生時に発熱するのであるが、防磁材２２を冷却用ファン４６の風下側に配置していることにより、防磁材２２は冷却ファン４６によって冷却されることにより高温になることはなく、安定した防磁性能を維持し、高温とならないことにより安全性を確保することができる。

さらに防磁材２２と加圧接触となる内側リブ３２と外側リブ３３の防磁材２２との接触面を筒面形状４５とし防磁材２２を筒面で支持し固定することにより、防磁材２２が弾性変形内で変形し防磁材２２と内側リブ３２および外側リブ３３との接触面が変化しても、防磁材２２との接触面は常に筒面との接触となり、接触状態を安定させることができる。接触状態を安定させることにより、防磁材２２が高周波で振動した場合においても防磁材２２の内側リブ３２と外側リブ３３への加圧接触を維持していることにより、防磁材２２の振動による異音が発生しない構成とすることができる。

また、防磁材２２の固定において、下規定部３１に防磁材２２を下方より支える嵌合固定部３６を備えることにより、防磁材２２は防磁材固定部２９に固定する固定部材などを必要とせず防磁材固定部２９に固定することができる。

以上のように本実施の形態においては防磁材固定部２９を、加熱コイル１３を備える保護枠２３に設け、さらに防磁材２３の上方向の位置を規定する上規定部３０と、防磁材２２の下方向の位置を規定する下規定部３１と、防磁材２２を加熱コイル１３側である内側から支持する２ヶ所設けた内側リブ３２と、防磁材２２を加熱コイル１３と反対側である外側から支持する２ヶ所設けた内側リブ３２のおよそ中央に設けた外側リブ３３で形成することにより、加熱コイル１３に対する防磁材２２の高さおよび放線方向の位置が定まることにより、防磁材２２を、鍋２を加熱する磁束に影響しない位置まで近づけて配置することが可能となり、かつ防磁材２２を加熱コイル１３に近づけたことにより防磁材２２が本体１外部に漏れる磁界を低減する効果が高まり、防磁材２２を上下の高さ方向においても小型化することができる。防磁材２２を小型化することにより本体１をコンパクト化することができる。

さらに高電力素子４８より発する磁界においても、高電力素子４８を防磁材２２の内包で防磁材２２の上下端面内に収まるよう配置していることにより、磁界は防磁材２２により防磁され本体１の外方へ放出されることはない。

さらに防磁材２２を防磁材固定部２９により固定しボディ２４と触れない構成としていることにより、防磁材２２の振動がボディ２４に伝わらないため、防磁材２２とボディ２４接触による振動音を発生させることなく、静かに炊飯することができる。

さらに、防磁材２２の固定において、下規定部３１に防磁材２２を下方より支える嵌合固定部３６を備えることにより、防磁材２２を防磁材固定部２９に固定する固定部材などを必要としない。固定部材などを必要としないことにより、固定部材の取付けや配置のスペースを無くし本体１を小型化することができる。

さらに、防磁材２２を内側リブ３２と外側リブ３３により弾性変形させて固定していることにより、防磁材２２が高周波で振動した場合でも、防磁材２２は内側リブ３２と外側リブ３３に加圧接触していることにより振動することはなく、防磁材２２の振動による異音は発生しない。防磁材２２の振動による異音が発生しないことにより炊飯器動作時において防磁と静音を両立させることができる。

さらに、内側リブ３２と外側リブ３３の防磁材２２との接触面を筒面形状４５とし、防磁材２２を筒面で支持し固定することにより、防磁材２２の内側リブ３２と外側リブ３３との接触は防磁材２２の弾性変形による形状の変化によらず常に内側リブ３２と外側リブ３３のアール面への線での接触となることにより、防磁材２２の固定を安定させることができる。

さらに防磁材２２と高電力素子５１を備える加熱制御部４１を同じ保護枠２３に固定していることにより、高電力素子４８に対する防磁材２２の位置精度が高まることにより、高電力素子４８からの磁束をばらつきが少なく防磁することが可能となり、防磁精度を高めることができる。

また、本実施の形態においてはフェライト１７をおよそ均等に８本配置するとしたが、フェライト１７の本数は８８本に限るものではなく、加熱コイル１３の形状や消費電力による磁束の発生や本体１形状により増減するものである。

また、防磁材固定部２９を２ヶ所備えるとしたが、防磁材固定部２９は２ヶ所に限るものではなく、保護枠２３の形状や制御部５と操作表示部６などの構成部品の配置、また加熱コイル１３の形状や消費電力により増減するものである。さらに防磁材固定部２９は上規定部３０と下規定部３１と外側リブ３３と２ヶ所の内側リブ３２とにより形成するとしたが、防磁材固定部２９は上規定部３０と下規定部３１と外側リブ３３と２ヶ所の内側リブ３２を１ヶ所に集め構成するに限るものではなく、上規定部３０と下規定部３１を個別に配置し、また、内側リブ３２と外側リブ３３の間隔を空けた配置しても、防磁材２２の位置決めと振動を防止する構成であれば同様の効果が得られるものである。

また、外側リブ３３と２ヶ所の内側リブ３２としたが、内側リブ３２と外側リブ３３の数は１ヶ所の外側リブ３３と２ヶ所の内側リブに限るものではなく、１ヶ所の内側リブ３２と２ヶ所の外側リブ３３で構成し防磁材２２の位置を決定する構成としても同様の効果が得られるものである。

また、内側リブ３２および外側リブ３３の防磁材２２との接触面を筒面形状４５とし、筒面による線接触としたが、接触面は筒面による線接触に限るものではなく、球面による点での接触でも防磁材２２の接触に対し常に球面上の点で安定し接触する点において同じであり、同様の効果が得られるものである。

また、嵌合固定部受け４０を穴形状としたが、嵌合固定部受け４０は穴形状に限るものではなく、穴を有しない凹凸によって嵌合固定部３６と嵌合する構成としても何ら問題なく同様の効果が得られるものである。

以上のように本発明にかかる炊飯器は、高電力素子を防磁材の内方でかつ高さ幅内に配置することにより、加熱コイルと高電力素子の双方の本体外への磁界を防磁材で低減することが可能となるので、家庭用および業務用の炊飯器として有用である。

本発明の実施の形態１における炊飯器の図本発明の実施の形態１における炊飯器の本体内部裏面図本発明の実施の形態１における炊飯器の防磁材固定部分の図本発明の実施の形態１における炊飯器の防磁材固定部分の図本発明の実施の形態１における炊飯器の本体内部裏面図従来の炊飯器の図

符号の説明

１本体
２鍋
１３加熱コイル
１４ａ内加熱コイル
１４ｂ外加熱コイル
２２防磁材
２３保護枠
２４ボディ
４１加熱制御部
４６冷却用ファン
４８高電力素子

Claims

炊飯器本体と、前記本体に着脱自在に収納する鍋と、前記鍋を誘導加熱する加熱コイルと加熱コイル動作を制御する加熱制御部と、前記加熱コイルの側外方に位置し加熱コイルより発生する磁束が本体外へ放出されることを低減する環状の防磁材とを備え、前記加熱制御部は高電力素子を有し、前記高電力素子を前記防磁材の内方でかつ高さ幅内に配置した炊飯器。
本体下方に冷却用ファンを備え、冷却用ファンの風下側に防磁材を配置した請求項１に記載の炊飯器。
防磁材を、本体の鍋収納部である保護枠で支持し、防磁材が本体の外郭を構成するボディに接触しない配置とした請求項１または２に記載の炊飯器。
防磁材と、加熱制御部を同一部材で支持した請求項１〜３のいずれか１項に記載の炊飯器。