JP2007319250A - 電気炊飯器 - Google Patents

Abstract

【課題】温度センサで土鍋の外側から検出した温度情報を基に美味しいご飯が炊けるようにする。
【解決手段】土鍋１、土鍋１を着脱できるように収容した本体２、本体２および土鍋１を開閉する蓋体３を備え、本体２側から土鍋１に接触させた温度センサ２２による温度検出に基づき、加熱コイル４ａ１、４ａ２への通電制御を行い加熱コイル４ａ１、４ａ２からの交番磁界にて土鍋１の底部に設けた導電層４ｂ１、４ｂ２を発熱させて炊飯を行うのに、導電層４ｂ１は土鍋１の底部外に配置した加熱コイル４ａ１、４ａ２との対向部に設けるのに併せ、温度センサ２２を加熱コイル４ａ１が設けられない部分にて接触させた土鍋１の外面にも導電層４ｂ３を設けて加熱コイル４ａ１によって発熱させるようにしたことにより、上記の目的を達成する。
【選択図】図１

Description

本発明は土鍋によりヒータや電磁誘導などを利用した電気的な加熱源からの加熱で炊飯を行う電気炊飯器に関するものである。

電磁誘導加熱調理器用の土鍋は種々知られているし（例えば、特許文献１、２参照）、土鍋を着脱できるよう本体に収容して電気的な加熱源によって炊飯を行う炊飯器も既に知られている（例えば、特許文献３参照。）。特許文献１、２に記載の土鍋はいずれも外面と内外両面との違いはあっても底部に電磁誘導加熱のための発熱層を設けて、電磁誘導加熱により底部から加熱し調理を行うようにしている。特許文献３に記載のものは土鍋の底部外面に磁性加熱部材を設けて誘導加熱コイルからの交番磁界との磁気結合によって電磁誘導加熱し、炊飯を行うようにしている。特許文献３には本体側から土鍋の底部に接触させた温度センサが認められる。
特開２００５−２９８１６１号公報 特開２００５−３３４３５１号公報 特開２００５−４１３号公報

ところで、炊飯は所定の昇温プログラムに基づき加熱コイルを通電制御して行われ、温度センサによる正確な温度検出が重要となるものの、加熱コイルが金属鍋の場合も同様であるが、特許文献３に見られるように土鍋底部の真下と外周部とにドーナツ状に巻いて配置されることに対応して、温度センサは加熱コイルのない中央部にて土鍋に当接させることになる。しかし、土鍋は熱伝導性がアルミニウムの１／２００と低く内部の炊飯温度ないしはその変化を外面に反映しにくい上、加熱コイルおよびそれによって発熱する導電層、磁性層は、温度センサから離れて位置する金属鍋の場合と同様な配置になっていて、加熱コイルによる導電層、磁性層の発熱による熱をも受けにくい。従って、特許文献３に記載されているように土鍋の底部に温度センサを単に当てがうだけでは、炊飯温度の推移を正確に判定できず、土鍋をコンロに掛けて人が火力や加熱出力を手加減しながら炊き上げる場合のような美味しいご飯は炊けない。

これにつき、本発明者等は種々に実験をし検討を重ねるなか、本発明の実施の形態を示す図１を参照して、従来ドーナツ状に巻かれる加熱コイル４ａ１は径Ｄの範囲でコイルがなく、それに対向する導電層４ｂ１はほぼ同等かそれよりもやや小さな径Ｄ１の開口を有して設けられており、導電層４ｂ１が発熱することによる土鍋１の底部温度の分布は仮想線で示すように中央部で低く、炊飯時の対流による均一加熱が弱くなっているのに併せ、温度センサ２２が炊飯の経過によっても昇温しにくい大きな原因であることを知見し、土鍋中央部の昇温を図りつつ炊飯過程での経時的な炊飯温度の変化に温度センサの検出温度の変化を近づける工夫をし、実用に耐える程度に一致させる幾つかの条件を見出した。

本発明の目的は、上記のような知見に基づき温度センサで土鍋の外側から検出した温度情報を基に美味しいご飯が炊ける電気炊飯器を提供することにある。

上記のような目的を達成するため、本発明の電気炊飯器は、土鍋と、この土鍋を着脱できるように収容した本体と、本体および土鍋を開閉する蓋体とを備え、本体側から土鍋に接触させた温度センサによる温度検出に基づき、加熱コイルへの通電制御を行い加熱コイルからの交番磁界によって土鍋の底部に設けた導電層を発熱させて炊飯を行う電気炊飯器であって、導電層は土鍋の底部外に配置した加熱コイルとの対向部に設けるのに併せ、温度センサを加熱コイルが設けられない部分にて接触させた土鍋の外面にも前記導電層を設けて前記加熱コイルによって発熱させるようにしたことを特徴としている。

このような構成では、土鍋を本体に着脱できるように収容して、土鍋の底部に設けた導電層を加熱コイルからの交番磁界によって発熱させ、本体側から土鍋に接触させた温度センサによる温度検出に基づき炊飯を行うが、導電層は加熱コイルに対向して有効利用しながら、土鍋の温度センサ接触部にも導電層を設けて前記加熱コイルからの交番磁界によって発熱させるので、土鍋底部の温度センサが接触する部分にても炊飯温度を上げて土鍋内面での泡立ちを活発化させて対流による均一加熱での炊飯を促進するのに併せ、温度センサはそのように従来よりも昇温した土鍋の温度と発熱している導電層の温度とを合わせ検出することで検出温度が炊飯過程での炊飯温度の推移によく相関するようになり、温度センサが検出する温度情報を基に土鍋によるプログラム通りの炊飯を達成することができる。

このような炊飯は、土鍋と、この土鍋を着脱できるように収容した本体と、本体および土鍋を開閉する蓋体とを備え、本体側から土鍋に接触させた温度センサによる温度検出に基づき、加熱コイルへの通電制御を行い加熱コイルからの交番磁界によって土鍋の底部に設けた導電層を発熱させて炊飯を行う電気炊飯器であって、導電層は土鍋の底部外に配置した加熱コイルとの対向部に設け、温度センサを加熱コイルが設けられない部分にて土鍋に接触させるのに併せ、温度センサに電磁誘導発熱部材を採用し、この電磁誘導発熱部材を導電層と共に前記加熱コイルからの交番磁界によって発熱させるようにしたことを特徴とする電気炊飯器によっても同様に達成することができる。

具体的には、温度センサに採用した電磁誘導発熱部材が加熱コイルからの交番磁界によって発熱することで、土鍋の温度センサが接触する部分の温度を高めて土鍋内面でのあわ立ちを活発化させて対流による均一加熱での炊飯を促進するのに併せ、温度センサはそのように従来よりも昇温した土鍋の温度と発熱する電磁誘導発熱部材の温度を合わせ検出するので、検出温度が炊飯過程での炊飯温度の推移によく相関するようになり、温度センサが検出する温度情報を基に土鍋によるプログラム通りの炊飯を達成することができる。

この場合も、土鍋の温度センサを接触させた外面にも導電層を設けて前記加熱コイルからの交番磁界により発熱させるようにしてもよく、土鍋の温度センサ接触部の昇温を高め、温度センサが検出する温度を、電磁誘導発熱部材および導電層の発熱の双方によって検出温度が炊飯過程での炊飯温度の推移に相関するように調整しやすくなる。

以上のような土鍋の温度センサ接触部での導電層またはおよび温度センサの電磁誘導発熱部材の発熱による昇温と、このような土鍋の昇温と導電層またはおよび温度センサの電磁誘導発熱部材の発熱とによる温度センサの検出温度と炊飯温度の推移との相関性は、温度センサ接触部の導電層を、加熱コイルとの対向部の導電層と一体に設けて、加熱コイルの設置域を温度センサの近傍まで延長する、さらなる構成によってさらに高められる。

具体的には、加熱コイルとの対向部の導電層が加熱コイルが設けられず温度センサが接触する部分の導電層まで延長して設けられることになり、導電層の加熱コイルとの対向部での発熱が温度センサ接触部にまで熱移動するのに加え、加熱コイルを温度センサ近傍まで延長することで、導電層の温度センサ接触部に加熱コイルが近くなった分だけ導電層の温度センサ接触部を発熱させやすくなることによって高められる。

それには、加熱コイルは土鍋の中央部に接触している温度センサと同心で、その内径が土鍋の径のほぼ１／４．５未満として有効であり、１／５未満、１／６未満と小さくするほど好適である。

また、温度センサにフェライトなどの保磁力、集磁力部材を付帯させた、さらなる構成では、
温度センサの存在によって近接距離が制限される加熱コイルからの交番磁界に対する温度センサ部への保磁力、集磁力を高めて、導電層の温度センサが接触部に対する発熱コイルによる発熱効率を高められる利点がある。

本発明のそれ以上の目的および特徴は、以下の詳細な説明および図面によって明らかになる。本発明の各特徴は可能な限りそれ単独で、あるいは種々な組合せで複合して採用することができる。

本発明の電気炊飯器によれば、土鍋にて電気炊飯を行うのに、土鍋底部の温度センサ接触部分の炊飯温度を上げて泡立ちによる活発な対流にて均一加熱での炊飯を促進しながら、土鍋の温度センサ接触部の昇温と、温度センサが接触する導電層またはおよび温度センサ自体の発熱とによって温度センサの検出温度と炊飯過程での炊飯温度の推移との相関性を高めて温度センサが検出する温度情報を基に土鍋によるプログラム通りの炊飯を達成し、美味しいご飯を炊くことができる。

以下、本発明に係る電気炊飯器の実施の形態について、図１〜図８を参照しながら詳細に説明し本発明の理解に供する。

本実施の形態の電気炊飯器は図１〜図３に示すように、土鍋１と、この土鍋１を着脱できるように収容した本体２と、本体２および土鍋１を開閉する蓋体３とを備え、本体２側から土鍋１に接触させた温度センサ２２による温度検出に基づき、加熱コイル４ａ１、４ａ２への通電制御を行い加熱コイル４ａ１、４ａ２からの交番磁界によって土鍋１の底部に設けた導電層４ｂ１、４ｂ２を発熱させて炊飯を行うようにしてある。ここに、加熱コイル４ａ１、４ａ２と導電層４ｂ１、４ｂ２とは主として炊飯のための加熱に与る底部加熱源４をなし、主として炊飯後のご飯の保温に与る側部加熱源５をも設け、炊飯およびご飯の保温が行えるようにしてある。側部加熱源５はヒータ５ａとしてある。しかし、これに限られることはなく、底部加熱源４および側部加熱源５の双方を炊飯に用いることができるし、ご飯の保温に用いることもできる。本実施の形態では特に、導電層４ｂ１、４ｂ２は土鍋１の底部外に配置した加熱コイル４ａ１、４ａ２との対向部に設けるのに併せ、温度センサ２２を加熱コイル４ａ１、４ａ２が設けられない、例えば中央部分にて接触させた土鍋１の外面にも前記導電層４ｂ３を設けてそれに直近の加熱コイル４ａ１などによって発熱させるようにしている。

土鍋１は主として陶土を焼成したものでよいがセラミック類も含み、既に知られる種々のものを採用することができる。底部加熱源４は土鍋１の底部下の加熱コイル４ａ１、土鍋１の底部外周部、図示例では底部湾曲部ないしは底部アール形状部まわりの加熱コイル４ａ２とに分割してあり、土鍋１に対する加熱位置を図１に加熱コイル４ａ１、４ａ２、および導電層４ｂ１、４ｂ２に対応する土鍋１内面での温度分布を示しているように２箇所に振り分けて炊飯時の均一加熱のための内部対流に有利にするとともに、炊飯条件によっては個別の通電制御をして均一加熱のために有利になるようにしている。しかし、これに限られることはなく、１つの加熱コイルにすることもできる。導電層４ｂ１、４ｂ２、４ｂ３はこれら加熱コイル４ａ１、４ａ２からの交番磁界によって渦電流を発生し発熱するもので、土鍋１の外面に設けた１０〜数十μｍ程度の銀ペーストの塗布層、銀箔の貼り合わせ層、あるいは銀の蒸着層などでよい。しかし、材料や層形成の方法は自由に選択でき通電抵抗が高くなるほど厚みを増して発熱させられる。側部加熱源５はヒータ５ａを土鍋１の側部に対向するアルミニウムや鋼板、ステンレスなどの放熱板５ｂの外面に押え板５ｃとの間に挟み込んで装備している。

本体２は外装ケース１１と内装ケース１２とを持った中空形態をなし、内装ケース１２は前記放熱板５ｂを樹脂製の底部保護枠１２ａと樹脂製の上部保護枠１２ｂとの間に挟み込んで形成し、底部保護枠１２ａの外まわりに加熱コイル４ａ１、４ａ２を配置し、加熱コイル４ａ１は樹脂製の中央コイル台１３ａ上に保持し、加熱コイル４ａ２は中央コイル台１３ａに支持した外周コイル台１３ｂにより保持して設けている。底部保護枠１２ａや上部保護枠１２ｂは従来ＰＥＴで形成されているが、耐熱温度が１５０℃程度と低くヒータ５ａからの熱影響が懸念されるので、耐熱温度が２５０℃程度と高いＰＰＳとしている。中央コイル台１３ａ、外周コイル台１３ｂの外まわりにはフェライト１７を放射上に配置して加熱コイル４ａ１、４ａ２が形成する交番磁界の安定を図るようにしている。底部保護枠１２ａの底部上にはセラミックなどよりなる断熱層１４を設けるとともに土鍋１の底部との間にはエアギャップ１５を形成し、本体２の底部下への熱影響を防止している。このエアギャップ１５は土鍋１の底部外周に形成した環状の脚部１ｄを、底部保護枠１２ａの底部外周部の円周上３ヵ所程度に設けた図２に示すシリコンゴムなどよりなる弾性支持台１６により支持した高さにて確保している。

外装ケース１１はＰＥＴなどの樹脂製の底部材１１ａおよび肩部材１１ｂ間に鋼板やステンレスなどの金属製の胴部１１ｃを挟み込んだ構造とし、肩部材１１ｂの内周側を上部保護枠１２ｂと接続し、内装ケース１２とで中空の本体２を形成し、内装ケース１２との間にエアギャップ１８を残して土鍋１を着脱できるように受け入れ、前記弾性支持台１６上に載置することで、土鍋１の上端のフランジ１ｃが肩部材１１ｂの上に図１に示すエアギャップ１９ができるようにしている。また、肩部材１１ｂの左右２箇所には図２に示すように土鍋１のフランジ１ｃとの間にフランジ１ｃへの手掛りを容易にするための凹部２１を形成している。胴部１１ｃの上部には肩部材１１ｂにまで達して軸受したハンドル１１８を設けてある。

中央コイル台１３ａの中央には温度センサ２２を設けてばね２３により底部保護枠１２ａおよび断熱層１４を貫通してその上に常時突出するように付勢し、弾性支持台１６上に載置される土鍋１の底部に圧接し、土鍋１の温度をモニタできるようにしている。一方、加熱コイル４ａ１、４ａ２、ヒータ５ａなどへの給電を行う電源基板２４、その通電を温度センサ２２による検知温度、本体２の前部の上部に斜めに設けた操作部２５からの操作信号などに従って電源基板２４からの給電の制御などを行う制御基板２６を設け、操作部２５の内側には操作に対応するスイッチや表示ランプ、液晶表示部などを装備した操作基板２７を設けている。電源基板２４は加熱コイル４ａ１、４ａ２を高周波駆動するＩＧＢＴなどの発熱素子を含み内装ケース１２の前部近くに縦向きに配置して、底部材１１ａのファン設置部２８の上に位置するように底部保護枠１２ａと中央コイル台１３ａとの間に挟持し、図示しないファンによって冷却するようにしている。制御基板２６は外装ケース１１の肩部材１１ｂと底部材１１ａとの間に挟持するなどして支持し、操作基板２７の内側にそれとほぼ平行に位置し、電源基板２４から大きく離した配置とし、前記ファンからの送風も受けられるようにしている。

蓋体３は本体２の後部に軸３１により開閉できるように支持して本体２をその肩部材１１ｂとの間で開閉する外蓋３３と、土鍋１を開閉する内蓋３４との二重構造としてある。内蓋３４はアルミニウムや鋼板、ステンレスなどからなるおねば受皿兼用の放熱板３４ａの外周に樹脂製の外枠３４ｂを装着し、放熱板３４ａと外枠３４ｂとの間に基部を挟み込んだくの字状のシールパッキン３４ｃが土鍋１のフランジ１ｃに上方から密接して土鍋１を閉じるようにしている。外蓋３３は樹脂製の外板３３ａと中央部に金属板３３ｂを嵌め付けた樹脂製の内板３３ｃとで中空に形成し、中央部に調圧用の逆止弁３５をもった蒸気放出室３６が設けられ、放熱板３４ａの蒸気孔を通じ蒸気放出室３６に流入する蒸気をおねばと分離して外部に放出しながら、分離したおねばは放熱板３４ａ上に戻し、放熱板３４ａはその上に流出し、また蒸気放出室３６から戻されたおねばを溜めながらも適度に土鍋１内に戻す。

このような蒸気処理のために、外蓋３３の自由端部である前部と本体２の肩部材１１ｂとの間に外蓋３３を閉じ状態にロックするロック機構４１を設け、ロック状態では外蓋３３の内板３３ｃと金属板３３ｂとの間に挟み込んだくの字状のシールパッキン３３ｄが内蓋３４の外周上面に圧接して相互間での蒸気漏れを防止し、同時に内蓋３４を押圧してそのシールパッキン３４ｃを土鍋１のフランジ１ｃに圧接させて相互間での蒸気漏れを防止するようにしている。ロック機構４１は外蓋３３が開き方向へ付勢するばね４２に抗して閉じられるとき、その最終段階で前部の係止部４３が肩部材１１ｂに軸４４で枢支されたロックレバー４５の係止片４５ａに係合してロックレバー４５の係止片４５ａを図１に示す軸４４まわりのロック安定位置まで押し込んで閉じ終え、ばね４２の付勢によってもロックレバー４５は軸まわりに突っ張ってロック解除側に回動させられず、閉じ状態にロックされるようにしている。このロック状態ではロックレバー４５の操作部４５ｂが図に示すように肩部材１１ｂ上に突出しており、これを前方へ押し倒すと係止片４５ａが外蓋３３の前部を伴い持ち上がり、それ以降は外蓋３３がばね４２の付勢にてロックレバー４５を回動させながら自動的に開かれるようにしている。しかし、外蓋３３および内蓋３４は一体で開閉できるようにしてもよく、その場合内蓋３４を必要に応じ外蓋３３から取り外せるようにもできる。

以上の構成によって土鍋１を利用した炊飯および炊飯後のご飯の保温が、温度センサ２２が検出する温度情報の基に、制御プログラムと使用者の選択、設定操作とによって自動的に達成される。本実施の形態では、特に、導電層４ｂ１、４ｂ２は加熱コイル４ａ１、４ａ２に対向して有効利用しながら、土鍋１の温度センサ２２の接触部にも導電層４ｂ３を設けて前記加熱コイル４ａ１などからの交番磁界によって発熱させることになる。この結果、土鍋１底部の温度センサ２２が接触する部分にても炊飯温度を図に示す従来の仮想線状態から実線状態に上げて土鍋１内面での泡立ちを活発化させて対流による均一加熱での炊飯を促進することができる。また、これに併せ、温度センサ２２はそのように従来よりも昇温した土鍋１の温度と発熱している導電層４ｂ３の温度とを合わせ検出することで検出温度が炊飯過程での炊飯温度の推移によく相関するようになり、温度センサ２２が検出する温度情報を基に土鍋１によるプログラム通りの炊飯を達成することができる。これらによって土鍋１を利用した熟練者による人為的な炊飯程度かそれに近い美味しいご飯を炊くことができる。なお、温度センサ２２は天面を平坦面ないしは土鍋１の底部下面に適合する形状にして、面接触させるのが土鍋１からの温度検出面積ないしは熱の授受面積が大きくなるので好適である。

また、本実施の形態では、温度センサ２２の接触部の導電層４ｂ３は、図１、図２に示すように加熱コイル４ａ１との対向部の導電層４ｂ１と一体に設けて、加熱コイル４ａ１の設置域を図１に示す従来のＤ１に対しＤ２と温度センサ２２の近傍まで延長している。これにより、加熱コイル４ａ１との対向部の導電層４ｂ１が加熱コイル４ａ１が設けられず温度センサ２２が接触する部分の導電層４ｂ３まで一体に延長して設けられることになり、導電層４ｂ１の加熱コイル４ａ１との対向部での発熱が温度センサ２２の接触部にまで熱移動するのに加え、加熱コイル４ａ１を温度センサ２２近傍まで延長することで、導電層４ｂ３の温度センサ２２の接触部に加熱コイル４ａ１が近くなった分だけ導電層４ｂ３の温度センサ２２の接触部を発熱させやすくなることによって、土鍋１の温度センサ２２の接触部での導電層４ｂ３の発熱による昇温と、このような土鍋１の昇温と導電層４ｂ３の発熱とによる温度センサ２２の検出温度と炊飯温度の推移との相関性を高められる。

ここで、加熱コイル４ａ１は土鍋１の中央部に接触している温度センサ２２と同心で、その内径Ｄ２が土鍋１の径Ｄ３のほぼ１／４．５未満として有効であり、１／５未満、１／６未満と小さくするほど好適である。

また、本実施の形態では、温度センサ２２にフェライトなどの保磁力、集磁力部材６１を付帯させている。これにより、温度センサ２２の存在によって近接距離が制限される加熱コイル４ａ１からの交番磁界に対する温度センサ２２部への保磁力、集磁力を高めて、導電層４ｂ３の温度センサ２２が接触部に対する加熱コイル４ａ１による発熱効率を高められる利点がある。

さらに、本実施の形態では、温度センサ２２の前記ばね２３や土鍋１の接触する部分を覆っているセンサカバー２２ａを電磁誘導発熱部材としてある。これにより、温度センサ２２に採用した電磁誘導発熱部材であるばね２３やセンサカバー２２ａなどが加熱コイル４ａ１からの交番磁界によって発熱することで、土鍋１の温度センサ２２が接触する部分の温度を高めて土鍋１内面でのあわ立ちを活発化させて対流による均一加熱での炊飯を促進するのに併せ、温度センサ２２はそのように従来よりも昇温した土鍋１の温度と発熱する電磁誘導発熱部材であるばね２３やセンサカバー２２ａの温度を合わせ検出するので、検出温度が炊飯過程での炊飯温度の推移によく相関するようになり、温度センサ２２が検出する温度情報を基に土鍋１によるプログラム通りの炊飯を達成し、美味しいご飯を炊くことができる。しかも、導電層４ｂ３による土鍋１の昇温が加わることにより、土鍋１の温度センサ２２の接触部の昇温をさらに高め、温度センサ２２が検出する温度を、電磁誘導発熱部材であるばね２３、センサカバー２２ａおよび導電層４ｂ３の発熱の双方によって検出温度が炊飯過程での炊飯温度の推移に相関するように調整しやすくなる。

なお、温度センサ２２はセンサカバー２２ａの下部に樹脂製の取り付け基部２２ｂを接続してあり、この取り付け基部２２ｂの下端に形成した複数のフック片２２ｃを中央コイル台１３ａの中央部に形成した取り付け穴１３ａ１に上方から弾性的に嵌め合せてワンタッチで装着できるようにしながら、フック片２２ｃと取り付け穴１３ａ１との係合によってばね２３の付勢による上動位置規制と、規制位置からの上方への抜け止めとを達成するようにしている。

また、本実施の形態の土鍋１は図１、図２に示すように、底部加熱源４との対向部１ａが側部加熱源５との対向部１ｂよりも薄肉としているが、側部加熱源５との対向部１ｂの厚みが大きいこととの協働により耐落下強度を損なうことがない。特に、正立姿勢での落下時の必要強度を満足する。そして、底部加熱源４との対向部１ａを薄くする分だけ蓄熱容量を下げて底部加熱源４からの高出力加熱が炊飯加熱に生きやすくするし、厚肉の側部加熱源５との対向部１ｂへの熱移動をも促進する。従って、土鍋１内の水および米全域での活発な対流を伴なう均一加熱での炊飯が実現しやすくなる。しかも、土鍋１の底部の厚みが薄くなる分だけ温度センサ２２が炊飯温度を検知しやすくなるし、導電層４ｂ１や温度センサ２２の発熱が土鍋１内の炊飯に寄与しやすくなる。また、側部加熱源５との対向部１ｂが底部加熱源４との対向部１ａよりも厚く蓄熱容量が高いことで側部加熱源５からの低出力加熱がご飯に局部的に及ぶのを緩和するのに併せ、蓄熱容量の小さな底部加熱源４との対向部１ａへの熱移動を促進する。従って、均一保温が可能となる。ここに、土鍋１の側部は、上部が厚肉で、下部が土鍋１の底部アール部を含んで薄肉であるともいえ、薄肉域を土鍋１の耐落下強度一杯になる側部域まで延長することで、土鍋１の薄肉部を利用した底部加熱源４からの高出力加熱による均一加熱での炊飯特性がさらに高まる。土鍋１の厚肉部と薄肉部との間は土鍋１の外面に丸みのある段差部Ｅをなして連続し、応力の集中なしに比較的急激な厚みの切換えを実現している。

ここで、１つの実施例を示せば、通常の土鍋では１０〜１５ｍｍ程度の均一厚さとするのが主流であるところを、ムライト−コージェライトを主成分とするセラミック製で、ガラス系の釉薬にて封孔処理をした土鍋１につき、底部加熱源４との対向部１ａの厚みを３〜４ｍｍ程度、側部加熱源５との対向部１ｂの厚みを７〜８ｍｍ程度として十分な耐落下強度が得られたし、温度センサ２２が検出する温度情報を基にした均一加熱による炊飯、均一保温が実現できた。このような寸法関係から土鍋１の厚肉部と薄肉部との厚みの差はほぼ２倍程度とすることもできる。なお、ヒータ５ａの放熱板５ｂと加熱コイル４ａ２と対向する導電層４ｂ２との間Ｓは加熱源がないので土鍋１の厚みは小さい程炊飯時の均一加熱には有利であり、３ｍｍ程度とするのが好適であり、場合によっては耐落下強度を満足するのを条件に土鍋１の底部加熱源４との対向部１ａよりも薄くしてもよい。

なお、本例では図４に示すように土鍋１の開口部は、側部から例えば内側にｔだけ増厚させている。これにより、土鍋１の開口部は前記蓋閉じ構造によっても外気の影響を受けて温度低下しやすいが、開口部の側部からの増厚分ｔにより蓄熱容量が増大して炊飯時の熱を蓄熱して外気による温度低下を抑制し、特に水分の多い炊飯直後の保温開始時でも、温度差による結露が発生するのを防止することができる。このような増厚ｔはあまり大きいと昇温に時間が掛かりすぎるので６ｍｍ未満程度がよく、あまり小さいと蓄熱効果が得られないので３ｍｍ程度以上とするのが好適である。また、内蓋３４のシールパッキン３４ｃは土鍋１のフランジ１ｃの平坦な上面１ｅに圧接するような位置関係とする。また、平坦な上面１ｅはほぼ水平であるのがより好ましい。これにより、土鍋１の開口の成形誤差が半径で見て金属鍋が±０．５ｍｍであるのに対し±２〜４ｍｍと大きくなるが、そのような誤差範囲ではシールパッキン３４ｃはフランジ１ｃの上面１ｅから外れることはないし、圧接幅、シール幅の増大が図れて異物噛み込みによるシール抜け防止にもなり、シール不良の問題を回避できる。それには、土鍋１の開口部の側部からの増厚ｔを内側に向け増厚すればフランジ１ｃの上面１ｅを幅広くしやすく有利である。また、フランジ１ｃの外周部も土鍋１の側部とほぼ同厚の内周側よりもｔ１増厚させてあり、土鍋１の開口部強度を高めている。この場合の増厚は図示するように上向きとすることでフランジ１ｃの上面での外側への汁漏れを防止しやすい利点がある。

図５に示す例では、先の例の土鍋１の中央に接触させる温度センサ２２に加え、土鍋１の導電層４ｂ１と導電層４ｂ２との間にも当接する温度センサ１２２を設けて、２つの温度センサ２２、１２２が土鍋１の異なった位置および温度条件にて検出する２つの温度情報から、炊飯温度の推移に相関した温度情報を得やすくしている。また、土鍋１の胴部からの加熱のための加熱源２０１を本体２内の加熱コイル２０１ａとこれに対向するように土鍋１の外面または内面に設けた導電層２０１ｂで構成している。

図６に示す例では、土鍋１の温度センサ２２が接触する部分には、導電層４ｂ３の代りにアルミニウム製の熱伝導板６２を設け、加熱コイル４ａ１に対向する導電層４ｂ１の内周内側まで臨ませた土鍋１のアンダーカット部１ｆに位置させることで、土鍋１、導電層４ｂ１の熱を受けやすくし、それを温度センサ２２が感知できるようにしている。このような熱伝導板６２は土鍋１の成形時にインサートして焼成すれば得られる。例えば、土鍋１の１２００℃程度での焼成時にアルミニウム製の熱伝導板６２を溶融させれば土鍋１との熱膨張差の影響なく土鍋１を焼成することができる。熱伝導板６２はアルミニウムであると導電性がよく板程度の厚みがあると加熱コイル４ａ１などからの交番磁界による渦電流が発生しても発熱しないが、薄くしていくと発熱する熱伝導層をなすことができる。

図７に示す例では、土鍋１のアンダーカット部１ｆにアルミニウム製の熱伝導板６２を、この熱伝導板６２に外側に張り出すようにばね６３で付勢して設けたアルミニウム製の係合片６４を弾性係合させることで、土鍋１との熱膨張差による問題なしにアンダーカット部１ｆに係合させておけるようにしている。

図８に示す例では、土鍋１の底部中央に設けた開口７１にシリコンゴム製のパッキン７２を介しアルミニウム製の熱伝導リベット７３をカシメ付けて、土鍋１の内部温度を温度センサ２２にて検知しやすくしている。これによると、土鍋１の熱伝導性が低いことによる問題なしに炊飯温度を最も正確に検出して炊飯の通電制御ができる。

本発明は土鍋を用いた電気炊飯にて、土鍋に外部から接触させた温度センサが検出する温度情報を基に美味しいご飯が炊ける。

本発明の実施の形態に係る電気炊飯器の１つの例を示す前後方向での断面図である。 図１の電気炊飯器の左右方向での断面図である。 図１の電気炊飯器の底部材を取り外して見た底面図である。 図１の電気炊飯器の土鍋の開口部まわりを示す一部断面図である。 本発明の実施の形態に係る電気炊飯器の別の例を示す一部の断面図である。 本発明の実施の形態に係る電気炊飯器の土鍋の別の例を示す一部の断面図である。 本発明の実施の形態に係る電気炊飯器の土鍋の今１つの例を示す一部の断面図である。 本発明の実施の形態に係る電気炊飯器の土鍋のさらに別の例を示す一部の断面図である。

符号の説明

１ 土鍋
２ 本体
３ 蓋体
４ａ１、４ａ２ 加熱コイル
４ｂ１、４ｂ２、４ｂ３ 導電層
１１ 外装ケース
１２ 内装ケース
２２ 温度センサ
２２ａ センサカバー（電磁誘導発熱部材）
２３ ばね（電磁誘導発熱部材）
２４ 電源基板
２５ 操作部
２６ 制御基板
６１ 保磁力、集磁力部材

Claims (5)

1. 土鍋と、この土鍋を着脱できるように収容した本体と、本体および土鍋を開閉する蓋体とを備え、本体側から土鍋に接触させた温度センサによる温度検出に基づき、加熱コイルへの通電制御を行い加熱コイルからの交番磁界によって土鍋の底部に設けた導電層を発熱させて炊飯を行う電気炊飯器であって、
   導電層は土鍋の底部外に配置した加熱コイルとの対向部に設けるのに併せ、温度センサを加熱コイルが設けられない部分にて接触させた土鍋の外面にも前記導電層を設けて前記加熱コイルによって発熱させるようにしたことを特徴とする電気炊飯器。
2. 土鍋と、この土鍋を着脱できるように収容した本体と、本体および土鍋を開閉する蓋体とを備え、本体側から土鍋に接触させた温度センサによる温度検出に基づき、加熱コイルへの通電制御を行い加熱コイルからの交番磁界によって土鍋の底部に設けた導電層を発熱させて炊飯を行う電気炊飯器であって、
   導電層は土鍋の底部外に配置した加熱コイルとの対向部に設け、温度センサを加熱コイルが設けられない部分にて土鍋に接触させるのに併せ、温度センサに電磁誘導発熱部材を採用し、この電磁誘導発熱部材を導電層と共に前記加熱コイルからの交番磁界によって発熱させるようにしたことを特徴とする電気炊飯器。
3. 土鍋の温度センサを接触させた外面にも導電層を設けて前記加熱コイルからの交番磁界により発熱させるようにした請求項２に記載の電気炊飯器。
4. 温度センサ接触部の導電層は、加熱コイルとの対向部の導電層と一体に設けてあり、加熱コイルの設置域を温度センサの近傍まで延長した請求項１、３のいずれか１項に記載の電気炊飯器。
5. 温度センサにはフェライトなどの保磁力、集磁力部材を付帯させた請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気炊飯器。
   
   

Images