JP2007097889A - 電磁誘導加熱調理器用容器 - Google Patents

Abstract

【課題】非導電性の材料により製造されたものであって、容器内の温度をより正確に把握可能な電磁誘導加熱調理器用容器を提供することにある。
【解決手段】釜本体１１の底壁部１２には他の部分よりも壁厚が小さくされた窪み部１６を設け、ここに温度センサ２７を接触させることにより内釜１０の内部温度をモニタリングできるようにしている。これにより、セラミックス材料の特性を充分に活かしつつ、内釜１０の内部温度のより正確な把握が可能となる。また、窪み部１６が底壁部１２の外壁面１２Ａに凹み形成されている。このような構成によれば、内釜１０を炊飯器本体２０にセットする際に、この窪み部１６が温度センサ２７の感熱部２７Ａに対する位置合わせ、位置ずれ防止としても機能するから、感熱部２７Ａを壁厚が小さくされている部分に確実に接触させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電磁誘導加熱調理器用容器に関する。

一般にＩＨ炊飯器と称される電磁誘導加熱方式の炊飯器は、円環状に形成された加熱コイルに通電することにより磁力線を発生させ、電磁誘導によって内釜に渦電流を流し、内釜そのものを発熱させることにより食品の加熱を行うものである。したがって、ＩＨ炊飯器用の内釜としては、通常、導電性を有する金属製のものを使用する必要がある。しかし、調理上、セラミックス等の導電性を有しない材料により作られた内釜を使用する方が、保温性等の面で好ましいこともある。

従来、電磁誘導加熱式のクッキングヒータに使用できる土鍋として、例えば特許文献１に記載のものが提案されている。このものは、土鍋の底部に導電性材料によって発熱層（薄膜金属皮膜層）を形成したものであり、この発熱層が発熱することによって加熱が行われる。
登録実用新案第３０９６１９１号公報

ところで、ＩＨ炊飯器においては、最適な炊き上がりを実現するために、内釜の外壁底面に温度センサを接触させて内釜の内部温度をモニタリングしておき、検知された温度情報に基づいて加熱コイルの出力を制御している。しかし、このようなモニタリングは、釜底温度を検知しているに過ぎず、必ずしも釜内温度が正確に反映されているわけではない。特に、セラミックス等の熱伝導性が低い材料を使用した内釜では、温度センサが検知する釜底温度と内釜内部の温度との間に大きな温度差を生じさせることが懸念される。このため、検知された釜底温度に基づいて加熱コイルを制御したのでは、炊き上がり不良を生じさせるおそれがある。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、非導電性の材料により製造されたものであって、容器内の温度をより正確に把握可能な電磁誘導加熱調理器用容器を提供することにある。

上記の課題を解決するための請求項１の発明に係る電磁誘導加熱調理器用容器は、容器を電磁誘導加熱するための加熱コイルと、前記容器の外壁面に接触して前記容器の温度を検知する温度センサとを備える電磁誘導加熱調理器に使用される容器であって、非導電性の材料により形成された容器本体と、導電性材料からなるとともに前記容器本体の外壁面に設けられて前記加熱コイルからの電磁誘導により発熱する発熱層とを備えるとともに、前記容器本体には他の部分よりも壁厚が小さくされたセンサ接触部が設けられていることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載の電磁誘導加熱調理器用容器であって、前記センサ接触部が前記容器本体の外壁面に凹み形成された窪み部であることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の電磁誘導加熱調理器用容器であって、前記センサ接触部の壁厚が２ｍｍ以上４ｍｍ以下であることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、容器本体には他の部分よりも壁厚が小さくされたセンサ接触部を設け、ここに温度センサを接触させることにより容器内部の温度をモニタリングできるようにしている。ここで、容器内部の温度を外部に伝わりやすくするためには、容器全体の壁厚を薄くしても良いようにも思われるが、このようにすると非導電性材料が有する保温効果等の特性が減殺され、また強度も低下するという問題が生じる。そこで、本発明では、容器全体に必要な厚みを保ちつつ、温度センサが接触するセンサ接触部においては壁厚を減じることで容器内部の温度が外部に伝わりやすいようにしている。これにより、非導電性材料の特性を充分に活かしつつ、容器内部の温度のより正確な把握が可能となる。

請求項２の発明によれば、センサ接触部が前記容器本体の外壁面に凹み形成された窪み部である。このような構成によれば、容器を電磁誘導加熱調理器にセットする際に、この窪み部が温度センサに対する位置合わせ、位置ずれ防止機能をも果たすから、温度センサを壁厚が小さくされている部分に確実に接触させることができる。

請求項３の発明によれば、センサ接触部の壁厚が２ｍｍ以上４ｍｍ以下である。この範囲内で、センサ接触部の強度を確保しつつ、センサ接触部の壁面温度と容器の内部温度との差を炊飯動作の制御に支障をきたさない程度に小さくすることができる。

以下、本発明を具体化した実施形態について、図１および図２を参照しつつ詳細に説明する。本実施形態は、本発明を電磁誘導加熱方式の炊飯器（ＩＨ炊飯器）用の内釜に適用したものである。図１には、本実施形態の内釜１０（本発明の容器に該当する）を底面方向から見た斜視図を、図２には、本実施形態の内釜１０をＩＨ炊飯器１（本実施形態の電磁誘導加熱調理器に該当する）の炊飯器本体２０にセットした様子を示す概略側断面図を示した。

ＩＨ炊飯器１の炊飯器本体２０は、外壁を形成する外ケース２１と、この外ケース２１の内側に設けられて内壁を形成する内ケース２２とで構成される２層構造をなし、全体として上側に開口する有底の円筒容器状に形成された周知の構成のものである。内ケース２２は、底壁部２３の周縁部（側壁部２４との接続部分）に丸みが付けられた丸底形状をなしており、その内部に内釜１０を収容可能とされている。また炊飯器本体２０の上部には、炊飯器本体２０の開口を開閉自在に覆う周知の構成の蓋部（図示せず）が、例えばヒンジを介して取り付けられている。

この炊飯器本体２０の壁部内、すなわち外ケース２１と内ケース２２との間の空間には、磁力を発生させるための３つの加熱コイル２５が配されている。３つの加熱コイル２５のうち第１の加熱コイル２５Ａは、ワイヤが渦巻状に巻回されて全体として扁平なドーナツ状に形成されたものである。この第１の加熱コイル２５Ａは、内ケース２２における底壁部２３の外壁面において、中心側の平らな領域に配されている。第２の加熱コイル２５Ｂは、ワイヤが渦巻状に巻回されて、全体として第１の加熱コイル２５Ａよりも一回り大きい扁平なドーナツ状に形成されたものである。この第２の加熱コイル２５Ｂは、内ケース２２における底壁部２３の外壁面に、第１の加熱コイル２５Ａと同心に配され、底壁部２３において周縁の丸みが付けられた領域に位置している。また、第３の加熱コイル２５Ｃは、ワイヤがらせん状に巻回されて全体として筒状に形成されたものであって、炊飯器本体２０における側壁部２４の外壁面において上下方向のほぼ中央位置に配置されている。

また、内ケース２２において底壁部２３の下部中心位置（加熱コイル２５Ａの内側）には、内釜１０の底面温度を検知するための温度センサ２７が設けられている。底壁部２３の中心位置には厚さ方向に貫通する貫通孔２６が形成されており、温度センサ２７の頂部に設けられた感熱部２７Ａがこの貫通孔２６に挿通されて内ケース２２内に突出している。温度センサ２７としては、接触式のものであってＩＨ炊飯器の内釜の温度を測定するために通常に使用されるものであれば特に制限はなく、例えばサーミスタ式のものを使用できる。

これらの加熱コイル２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃおよび温度センサ２７は、コントローラ２８に接続されている。コントローラ２８は、ＣＰＵ、ＲＯＭ・ＲＡＭ等のメモリ等を備えてＩＨ炊飯器１の炊飯動作を制御するための制御プログラムが格納されたマイクロコンピュータと、加熱コイル２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃの出力を調整するためのインバータ回路等を備えた制御回路部とを備えている。

この炊飯器本体２０内に収容される内釜１０は、セラミックス（本発明の非導電性の材料に該当する）により形成された釜本体１１と、この釜本体１１において底壁部１２および側壁部１３の外壁面１２Ａ、１３Ａに設けられた発熱層１４とを備えている。釜本体１１は、炊飯器本体２０の内ケース２２内にすっぽりと収まる丸底形状に形成されている。

釜本体１１の外壁面１２Ａ、１３Ａには、例えば銀、アルミニウム、鉄等の金属（本発明の導電性材料に該当する）により形成された薄板状の発熱層１４が３箇所に設けられている。３箇所の発熱層１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃは、この内釜１０を炊飯器本体２０内にセットしたときに３つの加熱コイル２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃと整合する位置にそれぞれ設けられている。すなわち、第１の発熱層１４Ａは、第１の加熱コイル２５Ａの外径および内径とほぼ等しい外径および内径をもつ扁平なドーナツ状に形成されたものであって、底壁部１２の外壁面１２Ａにおいて、中心側の平らな領域に配されている。第２の発熱層１４Ｂは、第２の加熱コイル２５Ｂの外径および内径とほぼ等しい外径および内径をもつ扁平なドーナツ状に形成されたものであって、底壁部１２の外壁面１２Ａに第１の発熱層１４Ａと同心に配され、底壁部１２において周縁の丸みが付けられた領域に位置している。また、第３の発熱層１４Ｃは、第３の加熱コイル２５Ｃの高さとほぼ等しい高さの筒状に形成されたものであって、釜本体１１の側壁部１３の外壁面１３Ａにおいて上下方向のほぼ中央位置に配置されている。

これらの発熱層１４は、例えば予め所望の形状に形成した薄膜を、耐熱性のセラミック系接着剤等により釜本体１１の外壁面１２Ａ、１３Ａに貼り付けることにより形成することができ、また、スクリーン印刷法、溶射法、転写印刷法等により形成することもできる。

第２の発熱層１４Ｂにおいて、その内周縁よりもやや外周位置から外周縁よりもやや内周位置までの領域、すなわち、最も発熱量の大きい領域に、発熱層１４Ｂと同心の円環状に形成された凹溝１５が全周にわたって設けられている。これにより、この凹溝１５が形成された領域が、周縁領域よりも発熱層１４Ｂの厚みが少ない低発熱領域とされている。このように、発熱量が大きくなりやすい領域の厚みをその周辺領域よりも小さくすることにより、発熱層１４Ｂ全体にわたる発熱量を均一化することができる。

さて、釜本体１１の底壁部１２において中心位置（発熱層１４Ａの内側）には、その外壁面１２Ａに、周囲から一段窪ませることによって壁厚を小さくした窪み部１６が設けられている。この窪み部１６は、温度センサ２７において釜本体１１に接触する感熱部２７Ａの外径よりも一回り大きな円形に形成され、その内部に感熱部２７Ａを受入可能とされている。窪み部１６が形成された領域における壁厚は、温度センサ２７によって検知される外壁面１２Ａの温度と内釜１０の内部温度との差を炊飯動作の制御に支障をきたさない程度に小さくするために、４ｍｍ以下とすることが好ましい。しかし、あまりに薄くしすぎれば、強度が低下し破損等が起こるおそれがあるから、２ｍｍ以上とすることが好ましい。

上記のように構成されたＩＨ炊飯器１を用いて炊飯を行う際には、内釜１０の内部に米と水（図示せず）とを入れ、炊飯器本体２０内にセットし、蓋部を閉じる。このとき、温度センサ２７の感熱部２７Ａが窪み部１６の奥面に接触することで温度検知が可能な状態となる。このとき、感熱部２７Ａの先端が窪み部１６の内部に入り込むことで正確に位置合わせされ、感熱部２７Ａの外周面が窪み部１６の内周面に突き当たることで位置ずれ規制がなされるから、内釜１０の底壁部１２において壁厚が薄くされている部分に感熱部２７Ａが確実に接触する。

そして、ＩＨ炊飯器１のスイッチを入れると、コントローラ２８からの指令により加熱コイル２５に電流が流されることによって磁力線が発生する。そして、この磁力線が内釜１０の発熱層１４内を流れることにより渦電流が発生し、発熱層１４が発熱する。この熱が内釜１０の内部に伝わることにより、炊飯が行われる。炊飯はコントローラ２８のマイクロコンピュータに格納された制御プログラムによって制御されるのであるが、この間、コントローラ２８は温度センサ２７から送られる温度データに基づいて加熱コイル２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃの出力を調整する。すなわち、温度センサ２７により検知された内釜１０の釜底温度（窪み部１６の奥面の温度）がコントローラ２８に送られる。コントローラ２８は受信した温度データに基づいて、加熱コイル２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃの出力を制御し、内釜１０内部の温度が炊飯段階に応じた適切な温度となるように調整する。

ここで、本実施形態の内釜１０は金属等と比べて熱伝導性の低いセラミックスにより製造されたものであるから、温度センサ２７が検知する釜底温度と内釜１０の内部温度との間に温度差が生じることが懸念される。しかし、本実施形態では釜本体１１の底壁部１２において温度センサ２７の感熱部２７Ａが接触する領域に窪み部１６を設けて壁厚を減じることで内釜１０の内部温度が外部に伝わりやすいようにしているから、内釜１０の内部温度のより正確な把握が可能となる。一方、釜本体１１において温度センサ２７の感熱部２７Ａが接触する領域を除く領域においては、必要な壁厚が確保されているから、炊き上がり後の蒸らし効果や保温効果等、セラミックス材料を使用することによって得られる効果を最大限に享受することができ、かつ、炊飯器の内釜として必要な強度を確保することができる。

さらに、窪み部１６が底壁部１２の外壁面１２Ａに設けられている。ここで、壁厚を薄くするためには例えば底壁部１２の内壁面１２Ｂに窪み部を設けることも考えられるが、内壁面１２Ｂ側を凹ませるとご飯が窪み部内に入り込んで焦げ付くなどし、これを取り除くのに手間を要することが懸念される。しかし、本実施形態では外壁面１２Ａ側に窪み部１６を設け、内壁面１２Ｂ側は平滑なままとされているから、ご飯などがこびりつきにくく、内釜１０の手入れが容易である。

以上のように本実施形態によれば、釜本体１１の底壁部１２には他の部分よりも壁厚が小さくされた窪み部１６を設け、ここに温度センサ２７を接触させることにより内釜１０の内部温度をモニタリングできるようにしている。これにより、セラミックス材料の特性を充分に活かしつつ、内釜１０の内部温度のより正確な把握が可能となる。また、窪み部１６が底壁部１２の外壁面１２Ａに凹み形成されている。このような構成によれば、内釜１０を炊飯器本体２０にセットする際に、この窪み部１６が温度センサ２７の感熱部２７Ａに対する位置合わせ、位置ずれ防止としても機能するから、感熱部２７Ａを壁厚が小さくされている部分に確実に接触させることができる。

本発明の技術的範囲は、上記した実施形態によって限定されるものではなく、例えば、次に記載するようなものも本発明の技術的範囲に含まれる。その他、本発明の技術的範囲は、均等の範囲にまで及ぶものである。

（１）上記実施形態では、底壁部１２の外壁面１２Ａに窪み部１６を設けたが、本発明によれば、センサ接触部は他の領域よりも壁厚が薄くされていればどのような形状であってもよく、例えば底壁部の内壁面を凹ませても良く、外壁面側、内壁面側をともに凹ませてあっても良い。あるいは、段付き状に窪み部を設けるのでなく、周辺領域からセンサを接触させる部位に向かって壁厚が徐々に薄くされていても構わない。

（２）上記実施形態では、窪み部１６を釜本体１１の底壁部１２に設けたが、センサ接触部の形成位置には特に制限はなく、例えば電磁誘導加熱調理器の温度センサ設置位置に合わせて自由に設計すればよい。

（３）上記実施形態では、本発明をＩＨ炊飯器用の内釜に適用した例を示したが、本発明は調理器に備えられた温度センサが容器の壁面に接触してその温度を検知するタイプのものであれば適用可能であり、例えばＩＨクッキングヒータ用の土鍋に適用しても構わない。

本実施形態におけるＩＨ炊飯器用内釜を底面方向から見た斜視図 本実施形態のＩＨ炊飯器用内釜をＩＨ炊飯器の本体にセットした様子を示す概略側断面図

符号の説明

１…ＩＨ炊飯器（電磁誘導加熱調理器）
１０…内釜（容器）
１１…釜本体（容器本体）
１２Ａ…外壁面
１４…発熱層
１６…窪み部（センサ接触部）
２３…加熱コイル
２７…温度センサ

Claims (3)

1. 容器を電磁誘導加熱するための加熱コイルと、前記容器の外壁面に接触して前記容器の温度を検知する温度センサとを備える電磁誘導加熱調理器に使用される容器であって、
   非導電性の材料により形成された容器本体と、
   導電性材料からなるとともに前記容器本体の外壁面に設けられて前記加熱コイルからの電磁誘導により発熱する発熱層とを備えるとともに、
   前記容器本体には他の部分よりも壁厚が小さくされたセンサ接触部が設けられていることを特徴とする電磁誘導加熱調理器用容器。
2. 前記センサ接触部が前記容器本体の外壁面に凹み形成された窪み部であることを特徴とする請求項１に記載の電磁誘導加熱調理器用容器。
3. 前記センサ接触部の壁厚が２ｍｍ以上４ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電磁誘導加熱調理器用容器。

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