JP2009297125A - 炊飯器 - Google Patents

Abstract

【課題】鍋の上方に配置された加熱板の温度を均等として、美味なご飯が炊け、しかも保温ができる炊飯器を提供することを目的とする。
【解決手段】炊飯器本体１の鍋収納部４に着脱自在に装着され、電磁誘導コイル６，７，８で誘導発熱する鍋５と、前記炊飯器本体の上方を開閉する蓋体１２と、前記鍋５の上方開放部に配置した加熱板１７と、前記蓋体側に設けた副電磁誘導コイル２３で誘導発熱して輻射熱を発するとともに、前記加熱板１７の所定上方に位置する輻射熱放射板２２とを具備し、前記加熱板１７を輻射熱放射板２２から放射される輻射熱によって加熱するように設定したものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、炊飯、および保温性能を向上させるために、鍋の上方からも熱を供給するようにした炊飯器に関するものである。

鍋の上方からも熱を供給するようにした従来のこの種炊飯器は、鍋の上方開放部位に磁性材からなる加熱板を配置し、蓋体内に装備した電磁誘導コイルでこれを誘導発熱させるようにしていた（例えば、特許文献１参照）。
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にあって、加熱板がステンレスなど作成されている場合には、その熱伝導率が低いところから、発熱部分とそれ以外の部分との温度差が大きくなるものであった。

すなわち、誘導加熱コイルはスペース的に限定される蓋体内に配置されるものであるから、加熱板を全面均等発熱させるよう誘導加熱コイルを配置することは不可能である。

保温時の加熱板の役割はご飯表面の温度維持と、ご飯から発生する蒸気が結露することを防止するところにある。

故に、加熱板の温度分布のばらつきは、保温中において、加熱板の低温度部位での結露発生につながるだけでなく、保温そのものにもむらが生起され、高温部でのご飯の変色が進み、また、炊飯中においては、炊きむらの原因にもなる。

なお、前記課題は加熱板を電気ヒータで加熱する場合も同じことがいえる。つまり、蓋体内への電気ヒータの配置には、やはりスペース的に限定を受け、加熱板の均等加熱を目的としてこの電気ヒータを設置することが実質的に困難である。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、加熱板の温度を均等として美味しいご飯が炊け、しかも保温ができる炊飯器を提供するものである。

本発明は上記目的を達成するために、炊飯器本体の鍋収納部に着脱自在に装着され、主加熱手段で加熱される鍋と、前記炊飯器本体の上方を開閉する蓋体と、前記鍋の上方開放部に配置した加熱板と、前記蓋体側に設けた副加熱手段で加熱されて輻射熱を発するとともに、前記加熱板の所定上方に位置する輻射熱放射板とを具備し、前記加熱板を輻射熱放射板から放射される輻射熱によって加熱するように設定したものである。

これにより、加熱板の温度分布を均一にすることができ、炊きむらを低減して炊飯性能を向上できるとともに、保温性能も高めることができる。

本発明は、炊きむら低減して炊飯性能を向上できるとともに、保温性能も高めることができる炊飯器を提供できるものである。

本発明は、炊飯器本体の鍋収納部に着脱自在に装着され、主加熱手段で加熱される鍋と、前記炊飯器本体の上方を開閉する蓋体と、前記鍋の上方開放部に配置した加熱板と、前記蓋体側に設けた副加熱手段で加熱されて輻射熱を発するとともに、前記加熱板の所定上方に位置する輻射熱放射板とを具備し、前記加熱板を輻射熱放射板から放射される輻射熱によって加熱するように設定した炊飯器である。

輻射熱放射板からの輻射熱放射は周囲になされるために、その放射領域下にある加熱板は均等に加熱されて鍋上方より均一に熱供給を行い、これにより、炊きむらを低減して炊飯性能を向上できるとともに、保温中にはむらのない保温を実現し、結露を確実に抑えることとなる。

加熱板の温度をより一層均一化するために、前記輻射熱放射板と加熱板との間には隙間を設けておくのが望ましい。

副加熱手段としてはヒータなどの加熱源、電磁誘導のコイルなどが考えられる。

ヒータなどの加熱源を用いた副加熱手段の場合、輻射熱放射板がその熱を受けて加熱され、また電磁誘導コイルを用いた副加熱手段の場合には、輻射熱放射板が自己発熱してそのものが温度上昇する。

本発明にあって、「加熱」とは、自己発熱してそのものが温度上昇することも含むものである。

副加熱手段として電磁誘導コイルを用いた場合、輻射熱放射板の材料は、磁性材が選定される。加熱板は輻射熱放射板からの輻射熱で加熱されればよく、必ずしも磁性材で作製する必然性はないが、輻射熱放射板を透過する磁力線もある関係から、磁性材でつくり誘導加熱もされるように設定しておくほうが有利であろう。

この場合の輻射熱放射板と加熱板の板厚の関係は、輻射熱放射板の板厚を加熱板のそれよりも薄く設定したほうが好ましい。

こうすれば、副加熱手段としての電磁誘導コイルからの磁力線が加熱板に到達しやすくなる。

また、副加熱手段と輻射熱放射板との間、および輻射熱放射板と加熱板との間にそれぞれ隙間を形成し、副加熱手段と輻射熱放射板の間の隙間の大きさをＡ、輻射熱放射板と加熱板との間の隙間の大きさをＢとしたとき、Ａ＞Ｂの関係に設定すれば、輻射熱放射板からの輻射熱を効率良く加熱板に伝えることができる。これは加熱板の温度を均一化する上で有効である。

輻射熱放射板からの輻射熱放散を広く行い、加熱板の均一津加熱を促進するために、輻射熱放射板を凹凸状とすることも有効な具体的手段である。

輻射熱放射板と加熱板の外形の大きさに注目した場合、加熱板の外形を輻射熱放射板よりも大きくした方がよい。つまり、こうすることで、輻射熱放射板からの輻射熱が加熱板以外に漏れる量を低減できる。

さらに、本発明は、炊飯器本体の鍋収納部に着脱自在に装着され、主加熱手段で加熱される鍋と、前記炊飯器本体の上方を開閉する蓋体と、前記鍋の上方開放部に配置した加熱
板と、前記蓋体側に設けた電磁誘導コイルよりなる副加熱手段で加熱されて輻射熱を発するとともに、前記加熱板の所定上方に位置する輻射熱放射板とを具備し、前記加熱板を輻射熱放射板から放射される輻射熱によって加熱するように設定し、さらに前記副加熱手段の上方に位置する蓋体内に磁力線の反射板を設けた。

したがって、副加熱手段からの磁力線が上方へ漏るのを低減することができる。

そして、この発明において、副加熱手段と輻射熱放射板との間、および副加熱手段と反射板との間にそれぞれ隙間を形成し、副加熱手段と輻射熱放射板の間の隙間の大きさをＡ、副加熱手段と反射板との間の隙間の大きさをＣしたとき、Ｃ＞Ａの関係に設定しておけば、反射板の発熱を抑え、輻射熱放射板の加熱効率を向上させることができる。

加熱板に温度センサーを設け、同センサーの検知結果により副加熱手段への入力を制御するようにしておけば、加熱板の的確な温度管理が可能となる。

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１，２において、炊飯器本体１には、磁力線透過材からなる枠状の上部構成体２と有底筒状の下部構成体３を一体化した鍋収納部４が内設している。

磁性材製の鍋５は上方開放部から前記鍋収納部４に出入自在に収納され、上部構成体２、と下部構成体３の外周、および外底面に巻装された主加熱手段としての電磁誘導コイル６，７，８からの磁力線で誘導発熱され、内部の水、米を加熱するように構成されている。

電磁誘導コイル６，７，８に高周波電流を通電し、鍋５を誘導発熱させるための発熱基板９は鍋収納部４と炊飯器本体１との間の空間に設置されており、さらに、この発熱基板９にはその上に設置している発熱部品（図示しない）を冷却すべく、ヒートシンク１０が設置されている。

このヒートシンク１０はファンモーター１１の送風経路に位置して、冷却されるように設定してある。

前記鍋５の温度はその外底面に圧接した底センサー５ａで検知されて制御手段に入力されるようにしてある。

そして、制御手段は鍋５内の調理物が炊飯、保温動作に応じて最適な温度状態になるよう磁気誘導コイル６，７，８などの高周波電流を制御するものである。

炊飯器本体１の上方を開閉する合成樹脂製の蓋体１２は磁力線透過材からなる蓋カバー１３に取着されており、ヒンジ部材１４を介して前記炊飯器本体１の後方部位に回動自在に支持されている。

この蓋体１２には操作部を形成するためのスイッチや炊飯の制御を行うマイコン１５を設けた操作基板１６が内設されており、さらに、この操作基板１６を覆うように操作パネルが設けられている。

前記蓋体１２の手入れがしやすくなるように、この天面の操作パネルの外周には金属性
の外蓋化粧板も設置されている。

蓋体１２の蓋カバー１３に装着された加熱板１７は鍋５の上方開口を開閉するもので、鍋パッキン１８を介してこの鍋５を密閉するものである。

炊飯中などにおいて鍋５内の蒸気は加熱板１７から蓋体１２に渡り形成した蒸気排出路１９を介して排出されるようになっており、前記加熱板１７にはその蒸気の排出始点となる蒸気孔２０が設けられ、またこの蒸気孔２０から蒸気排出路１９に至る蒸気が途中で漏出しないように、筒状のパッキング２１が配置してある。

蓋カバー１３と加熱板１７との間に介在させた磁性材からなる輻射熱放射板２２は、前記蓋カバー１３の上面に設けた副加熱手段としての副電磁誘導コイル２３で誘導発熱して高温となり、輻射熱を放射するものである。

さらに、副電磁誘導コイル２３の上方にはアルミニウムなどの非磁性材からなる磁力線の反射板２４が設置されているのである。

輻射熱放射板２２は電磁調理器の加熱原理と同様に、副電磁誘導コイル２３に通電される電流の大きさと、コイル巻数などによりその発熱量が決定されるのである。

ここで、副電磁誘導コイル２３の巻数は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、インダクタンスも大きくなるのである。また、発熱量はインダクタンスに比例する為、副電磁誘導コイル２３が設置されている部分の発熱量は多くなるのである。

上記構成において動作を説明すると、まず炊飯を開始すると、鍋５内の米と水が加熱され、この温度を米の糊化が始まらない６０℃程度に維持し、米内に十分に水を浸水させる。この工程を浸水工程とし、十分に米に水が吸水させると、次に、米の糊化を行う炊き上げ工程に入る。

炊き上げ工程では米と水とを一気に加熱し、水を沸騰させ１００℃付近で維持する。この炊き上げ工程において米は糊化が行われ、水分も同時に蒸発し、ご飯へと炊き上がって行く。

炊き上げ工程で水分が蒸発すると、むらし工程に入るが、このむらし工程ではすでに水分は蒸発し、鍋５からの加熱を行い過ぎるとご飯が焦げてしまう。

このため、蓋体１２の加熱板１７から非接触加熱による輻射熱を利用することで、さらに糊化を促すのである。

仮に、加熱板１７を電磁誘導により直接的に発熱させる場合を考えてみると、これがステンレスなどで構成されている場合には熱伝導率が低く、発熱している部位と、それ以外の部位とでは温度差が大きく、温度分布が均一とならない。

加熱板１７の温度分布が均一でないと、それだけご飯に与える熱分布もばらつきが大きくなり、炊きむらの原因になる。

しかるに、蓋カバー１３と加熱板１７との間に磁性材からなる輻射熱放射板２２を介在させた場合についての熱移動を考察すると、先ず、副電磁誘導コイル２３によって輻射熱放射板２２が誘導発熱して輻射熱を放射する。

輻射熱は周知のように発熱部分から放射状に広がっていくため、広範囲に渡って加熱板１７を加熱することが可能になり、これにより、同加熱板１７の温度分布を均一化できるのである。

したがって、均一な温度分布の加熱板１７によって炊きむらを低減し、炊飯性能を向上することができる。

ここで、加熱板１７の温度分布をより一層均一化するために重要になってくるのが、副電磁誘導コイル２３と輻射熱放射板２２との距離、および輻射熱放射板２２と加熱板１７の距離の関係である。

すなわち、副電磁誘導コイル２３から輻射熱放射板２２の距離Ａが小さいほど、効率良く輻射熱放射板２２を発熱させることができるが、発熱面積は小さくなってしまう。逆にある程度の距離を保てば、発熱部分の面積は拡大できるが、発熱効率が低下してしまう。

しかるに、副電磁誘導コイル２３と輻射熱放射板２２の距離Ａを近づけ、輻射熱放射板２２と加熱板１７の距離Ｂを遠ざけ場合を見てみると、距離Ａが近いため、輻射熱放射板２２の発熱効率は向上するが、しかし、輻射熱放射板２２の副電磁誘導コイル２３の近傍しか発熱しない。

そこで、距離Ａを距離Ｂよりも大きく設定すると、輻射熱放射板２２の発熱面積を拡大させることができ、さらに、輻射熱放射板２２から放射状に放射される輻射熱により、加熱板１７をより広範囲に加熱できるのである。

そして、輻射熱放射板２２の少なくとも表面に凹凸形状を設けてその表面積を拡大させることで、輻射熱を効率良く加熱板１７に伝えることができるようになる。

また、輻射熱放射板２２からの輻射熱は放射状に広がっていくところから、より多くの輻射熱を加熱板１７に伝えるべく、同加熱板１７の外形を輻射熱放射板２２のそれよりも大きくしておく方が望ましい。

今一つ重要な要素がある。それは輻射熱放射板２２と加熱板１７との板厚の関係である。副電磁誘導コイル２３が磁性材の輻射熱放射板２２を発熱させる原理は、副電磁誘導コイル２３からの磁力線が磁性材の輻射熱放射板２２を通過する際、渦電流が発生し、その渦電流で輻射熱放射板２２が発熱するものである。

この時、輻射熱放射板２２が厚ければ、副電磁誘導コイル２３の磁力線は同輻射熱放射板２２を通過できない。つまり、磁力線は輻射熱放射板２２の発熱に全て使われる。

しかるに、輻射熱放射板２２の厚さが薄い場合は、すべての磁力線がその発熱に使われるではなく、ある程度はこれを通過して加熱板１７に到達することとなる。

ここで、前記加熱板１７を磁性材で構成しておけば、輻射熱放射板２２からの輻射熱とともに、それ自体誘導発熱することとなり、効率良く前記加熱板１７の温度均一化が実現できるのである。

輻射熱放射板２２と加熱板１７の材質については、同じ磁性体金属でもよいが、材質の違う磁性体金属を用いた場合には、内容が異なってくる。

例えば、輻射熱放射板２２にＳＵＳ３００番系、加熱板１７にＳＵＳ４００番系を使用した場合、明らかに電磁誘導で発熱しやすい材料はＳＵＳ４００番系であり、副電磁誘導コイル２３からの距離が近い輻射熱放射板２２と距離の遠い加熱板１７のそれぞれの発熱量を距離によって同等、もしくは、加熱板１７の発熱量の方を多くすることも可能になる。

このように、一つの副電磁誘導コイル２３２つの磁性体金属を発熱させる場合は、それぞれの磁性体金属の材質差、距離、板厚により、発熱量は調整が可能であり、炊飯器として必要な条件により、組合せが変化できる。

加熱板１７の温度分布均一化は保温にも大きな影響を与える。通常、保温はご飯の温度を７５℃付近で維持して行うが、保温中にはご飯から水分が蒸発してくる。

この水分は鍋５の側面や加熱板１７の温度の低い部分に結露するため、その温度分布を均一化させることは、炊飯の食味を向上させるだけでなく、保温時の結露も均一化することができ、結露によるご飯の白化をも防止することができることにつながる。

次に、副電磁誘導コイル２３で輻射熱放射板２２を誘導発熱させるだけでなく、加熱板１７も発熱（輻射熱での加熱に加えて）させるためには、同副電磁誘導コイル２３の通電率を上昇させる必要もある。

副電磁誘導コイル２３の通電率を上げることは、反対にそれより上方側にも電磁誘導の影響が出てしまう。

しかるに、本実施の形態では、副電磁誘導コイル２３の上方に磁力線の反射板２４を配置し、磁力線や輻射ノイズを蓋体１２の上方に漏れることを防止している。

例えば、蓋体１２の天面側にマイコン１５などを搭載した操作基板１６を設けた場合、反射板２４により、その操作基板１６の磁力線による温度上昇を防止できるものである。

しかし、反射板２４をアルミニウムなどの金属材料でつくった場合には、ある程度は副電磁誘導コイル２３により発熱してしまう。

このため、副電磁誘導コイル２３からの距離を確保しておかないと、反射板２４自体の発熱が大きくなってしまう。

反射板２４が発熱するということは、副電磁誘導コイル２３からの磁力線が本来の輻射熱放射板２２などの発熱用だけに使われるのではなく、反射板２４の発熱にも使われてしまっているのであり、誘導加熱の効率が低下しているのである。

この状態を防止するために、反射板２４と副電磁誘導コイル２３の距離Ｃを、副電磁誘導コイル２３と輻射熱放射板２２の距離Ａよりも大きく取ることで、同反射板２４の発熱を抑え、輻射熱放射板２２の発熱の効率を向上させながら、磁力線の漏れ、輻射ノイズの漏れなどに対応できることとなる。

反射板２４はアルミニウムで説明したが、非磁性体であれば同様の効果を得ることができる。

また、加熱板１７には加熱板１７の温度センサー２５が圧接して設けてある。

先の底センサー５ａとこの温度センサー２５の温度信号により、鍋５を発熱させる電磁誘導コイル６，７，８、および副電磁誘導コイル２３に通電する通電率を制御しているのが操作基板１６に設置されているマイコン１５であり、これ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。

この温度センサー２５を輻射熱放射板２２ではなく、加熱板１７の温度検知用に搭載せたことにより、同加熱板１７の温度検知性能を向上させることができる。

すなわち、調理物ではあるご飯に直接的加熱影響をもつ加熱板１７の加熱精度を向上させることができるものである。

例えば、副電磁誘導コイル２３に近い輻射熱放射板２２の温度を検知することで、発熱量の精度を向上させることは可能である。

しかし、加熱板１７温度は発輻射熱放射板２２との距離バラツキで変化し、炊飯中の気温にも左右されるため、調理物への加熱精度は加熱板１７の温度を検知した場合と比較すると低下してしまうのである。

以上の実施の形態では、輻射熱放射板２２を電磁誘導により発熱させることについて説明したが、勿論、本発明の本質は熱源については限定されるものではなく、例えば、電気ヒータなど加熱源を用いたものでも同等の作用、効果が得られるのは今さらいうまでもないことであろう。

以上のように、本発明にかかる炊飯器は、炊きむら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、一般家庭用の炊飯器として大いに有用である。

本発明の実施の形態１を示す炊飯器の断面図 同炊飯器の要部断面図

符号の説明

１ 炊飯器本体
４ 鍋収納部
５ 鍋
６，７，８ 鍋加熱手段（電磁誘導コイル）
１２ 蓋体
１７ 加熱板
２２ 輻射熱放射板
２３ 副加熱手段（副電磁誘導コイル）
２４ 反射板
２５ 温度センサー

Claims (11)

1. 炊飯器本体の鍋収納部に着脱自在に装着され、主加熱手段で加熱される鍋と、前記炊飯器本体の上方を開閉する蓋体と、前記鍋の上方開放部に配置した加熱板と、前記蓋体側に設けた副加熱手段で加熱されて輻射熱を発するとともに、前記加熱板の所定上方に位置する輻射熱放射板とを具備し、前記加熱板を輻射熱放射板から放射される輻射熱によって加熱するように設定した炊飯器。
2. 輻射熱放射板と加熱板との間に隙間を設けた請求項１記載の炊飯器。
3. 副加熱手段は電磁誘導コイルであって、輻射熱放射板を磁性材で構成した請求項１記載の炊飯器。
4. 副加熱手段は電磁誘導コイルであって、前記輻射熱放射板、および加熱板を磁性材で構成し、前記輻射熱放射板から放射される輻射熱、および前記輻射熱放射板を透過した副加熱手段からの磁力線で加熱板を加熱するようにした請求項１記載の炊飯器。
5. 輻射熱放射板の板厚を加熱板の板厚よりも薄く設定した請求項４記載の炊飯器。
6. 副加熱手段と輻射熱放射板との間、および輻射熱放射板と加熱板との間にそれぞれ隙間を形成し、副加熱手段と輻射熱放射板の間の隙間の大きさをＡ、輻射熱放射板と加熱板との間の隙間の大きさをＢとしたとき、Ａ＞Ｂの関係に設定した請求項１記載の炊飯器。
7. 輻射熱放射板を凹凸状に形成した請求項１〜６のいずれか１項記載の炊飯器。
8. 輻射熱放射板の外形を加熱板の外形より小さく設定した請求項１〜７のいずれか１項記載の炊飯器。
9. 炊飯器本体の鍋収納部に着脱自在に装着され、主加熱手段で加熱される鍋と、前記炊飯器本体の上方を開閉する蓋体と、前記鍋の上方開放部に配置した加熱板と、前記蓋体側に設けた電磁誘導コイルよりなる副加熱手段で加熱されて輻射熱を発するとともに、前記加熱板の所定上方に位置する輻射熱放射板とを具備し、前記加熱板を輻射熱放射板から放射される輻射熱によって加熱するように設定し、さらに前記副加熱手段の上方に位置する蓋体内に磁力線の反射板を設けた炊飯器。
10. 副加熱手段と輻射熱放射板との間、および副加熱手段と反射板との間にそれぞれ隙間を形成し、副加熱手段と輻射熱放射板の間の隙間の大きさをＡ、副加熱手段と反射板との間の隙間の大きさをＣしたとき、Ｃ＞Ａの関係に設定した請求項１記載の炊飯器。
11. 加熱板に温度センサーを設け、同センサーの検知結果により副加熱手段への入力を制御するようにした請求項１または９記載の炊飯器。

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