JP2013081663A

JP2013081663A - 炊飯器

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Publication number: JP2013081663A
Application number: JP2011224244A
Authority: JP
Inventors: Takuya Watanabe; 卓也渡邊; Kazuya Miyake; 一也三宅
Original assignee: Toshiba Home Technology Corp
Current assignee: Toshiba Home Technology Corp
Priority date: 2011-10-11
Filing date: 2011-10-11
Publication date: 2013-05-09
Anticipated expiration: 2031-10-11
Also published as: JP5794093B2

Abstract

【課題】内釜を加熱する際に発生する熱エネルギーを最大限に有効活用して、省エネルギー性の高い炊飯器を提供する。
【解決手段】鍋１１と、鍋１１を加熱する加熱コイル１６と、鍋１１の外底面と外側面を覆い、加熱コイル１６を保持する鍋収容体７と、鍋１１および鍋収容体７を収納する本体１と、を備えた炊飯器において、鍋収容体７の側面に良熱伝導材料で形成された伝熱体８１を設けている。この場合、鍋収容体７の側面に設けた伝熱体８１が、鍋１１または加熱手段のいずれか一方から受熱して、鍋１１の外側面を加熱するため、鍋１１の外側面を特別に加熱する電力が廃止あるいは低減される。そのため、鍋１１を加熱する際に発生する熱エネルギーを最大限に有効活用して、省エネルギー性の高い炊飯器を提供することが可能になる。
【選択図】図３

Description

本発明は、内釜を加熱して炊飯を行なう炊飯器に関する。

省エネルギー性の高い商品が好まれる現状下で、この種の炊飯器は、例えば特許文献１に示すような断熱材の追加や、消費エネルギー（電力）の極小化によって、省エネルギー性能の向上を図っている。

特開２００９−２１３７７０号公報

しかし上述した断熱材の追加は、製品サイズの大型化を伴う。また、消費エネルギー（電力）の極小化は、ご飯の炊上がりを悪化させる要因になり、何れも商品開発の際の大きな障害となっている。

そこで本発明は上記問題点に鑑み、内釜を加熱する際に発生する熱エネルギーを最大限に有効活用して、省エネルギー性の高い炊飯器を提供することを、第１の目的とする。

また、本発明の第２の目的は、内釜を加熱する際に発生する熱エネルギーを効率よく再利用できる炊飯器を提供することにある。

請求項１の発明では、枠体の側面に設けた伝熱手段が、内釜または加熱手段のいずれか一方から受熱して、内釜の外側面を加熱するため、内釜の外側面を特別に加熱する電力が廃止あるいは低減される。そのため、内釜を加熱する際に発生する熱エネルギーを最大限に有効活用して、省エネルギー性の高い炊飯器を提供することが可能になる。

請求項２の発明では、伝熱手段と内釜との近接した箇所を利用して、内釜から効率良く伝熱手段に受熱させることが可能になる。

請求項３の発明では、伝熱手段と内釜のフランジ部との接触した箇所を利用して、伝熱手段から内釜に効率良く伝熱させ、内釜を加熱することが可能になる。

請求項４の発明では、伝熱手段を１個ではなく複数個設けることで、内釜を加熱する際に発生する熱エネルギーを効率よく再利用できる。

請求項５の発明では、誘導加熱手段から内釜への電磁誘導加熱によって、内釜を効率良く温度上昇させると共に、枠体の側面に設けた伝熱手段が内釜から受熱して、内釜の外側面を加熱するため、内釜の外側面を特別に加熱する電力が廃止あるいは低減される。そのため、内釜を加熱する際に発生する熱エネルギーを最大限に有効活用して、省エネルギー性の高い炊飯器を提供することが可能になる。

請求項６の発明では、伝熱手段と内釜との近接した箇所を利用して、内釜から効率良く伝熱手段に受熱させることが可能になる。また、伝熱手段を誘導加熱手段の上方に配置することで、特に誘導加熱手段により発熱した内釜の熱を、誘導加熱手段の存在しない内釜の上方部分へ、伝熱手段を利用して効率よく伝熱できる。

請求項７の発明では、伝熱手段と内釜のフランジ部との接触した箇所を利用して、伝熱手段から内釜に効率良く伝熱させ、内釜を加熱することが可能になる。

請求項８の発明では、伝熱手段を１個ではなく複数個設けることで、内釜を加熱する際に発生する熱エネルギーを効率よく再利用できる。

請求項１の発明によれば、内釜を加熱する際に発生する熱エネルギーを最大限に有効活用して、省エネルギー性の高い炊飯器を提供できる。

請求項２の発明によれば、内釜から効率良く伝熱手段に受熱させることが可能になる。

請求項３の発明によれば、伝熱手段から内釜に効率良く伝熱させ、内釜を加熱することが可能になる。

請求項４の発明によれば、内釜を加熱する際に発生する熱エネルギーを効率よく再利用できる。

請求項５の発明によれば、内釜を効率良く温度上昇させることができる上に、内釜を加熱する際に発生する熱エネルギーを最大限に有効活用して、省エネルギー性の高い炊飯器を提供できる。

請求項６の発明によれば、内釜から効率良く伝熱手段に受熱させることが可能になると共に、誘導加熱手段の存在しない内釜の上方部分へ、伝熱手段を利用して効率よく伝熱できる。

請求項７の発明によれば、伝熱手段から内釜に効率良く伝熱させ、内釜を加熱することが可能になる。

請求項８の発明によれば、内釜を加熱する際に発生する熱エネルギーを効率よく再利用できる。

一般的な炊飯器の全体縦断面図である。同上、電気的構成を示すブロック図である。本発明の第一実施例における炊飯器の要部縦断面図である。同上、ヒートパイプ単体の平面図である。本発明の第二実施例における炊飯器の要部縦断面図である。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明における炊飯器の好ましい実施例を説明する。

図１は、後述する各実施例に共通する炊飯器の基本的な全体構成を示している。同図において、炊飯器の外郭をなす本体１は、その上面と上側面を構成する上枠２と、側面を構成するほぼ筒状の外枠３と、外枠３の下方の底部開口を覆う底板４とにより構成される。また、上枠２の上面内周部から一体に垂下させて形成されるほぼ筒状の鍋収容部５と、この鍋収容部５の下面開口を覆って設けられる内枠６とにより、後述する鍋１１を収納する有底筒状で非磁性材料からなる鍋収容体７が形成される。上枠２や底板４は、ポリプロピレン（ＰＰ）などの合成樹脂で形成され、外枠３はステンレスなどの金属部材で形成される。また、鍋収容部５もポリプロピレンなどの合成樹脂で形成され、内枠６はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの合成樹脂で形成される。

１１は、米や水などの被炊飯物を収容し、前記本体１を構成する鍋収容体７内に着脱自在に収納される有底筒状の鍋である。この鍋１１は、熱伝導性のよいアルミニウムを主材料とした熱伝熱体としての鍋本体１２と、この鍋本体１２の外面の側面下部から底面部にかけて接合されたフェライト系ステンレスなどの磁性金属板からなる発熱体１３とにより構成される。また、鍋１１の上端周囲には、その外周側に延出する円環状のフランジ部１４が形成される。鍋本体１２の側面中央部から上部に発熱体１３を設けないようにすることで、鍋１１の軽量化を図っている。

前記鍋１１の発熱体１３に対向して、内枠６の外面の側面下部および底面部には、鍋１１の特に底部を電磁誘導加熱する誘導加熱手段として、加熱コイル１６が配置される。そして、この加熱コイル１６に高周波電流を供給すると、加熱コイル１６から発生する交番磁界によって鍋１１の発熱体１３が発熱し、炊飯時や保温時に鍋１１ひいては鍋１１内の被炊飯物を加熱するようになっている。

また、内枠６の底部中央部には、鍋１１の底部外面と弾発的に接触するように、鍋温度検出手段としての温度センサ１７が配置され、鍋１１の温度を検知し、加熱コイル１６による鍋１１の底部の加熱温度を主に温度管理するようになっている。

前記鍋収容体７の上端には、鍋１１の側面上部、特にフランジ部１４を加熱するためのコードヒータ１８が円環状に配置される。このコードヒータ１８は電熱式ヒータからなり、鍋収容体７の上端に載置して取付けられた熱放散抑止部材としてのヒータリング１９上に保持されると共に、コードヒータ１８を上から覆うようにしてヒータリング１９に取付けられた金属板２０を備えて、フランジヒータを構成している。この金属板２０は、アルミニウム板などの熱伝導性が良い材料で形成され、本体１と後述する蓋体２１との隙間に対向して位置している。そして、前記金属板２０の上面に鍋１１のフランジ部１４の下面が載置し、鍋１１が本体１の上枠２に吊られた状態で、鍋収容体７内に収容される。これにより、鍋１１と鍋収容部５の上端における隙間が殆どない構成となるが、フランジ部１４の一部に形成した鍋１１の持ち手部（図示せず）は、金属板２０の上面と非接触にし、部分的に隙間を形成することで、鍋１１の外面に水が付着した状態で炊飯したときに、その隙間から蒸気が排出されるように構成してある。また、鍋１１のフランジ部１４は、平面視でコードヒータ１８を覆うように、その外形がコードヒータ１８と同等以上の大きさに形成される。

蓋体２１は、蓋体２１の外観部品となる外蓋２２と、外蓋２２の下方を形成する外蓋カバー２３から構成される。外蓋カバー２３には、ステンレスやアルミニウムをアルマイトした金属製の放熱板２４を設け、蓋体２１の内部にあって、放熱板２４の上面には、蓋加熱手段としての蓋ヒータ２６が設けられている。この蓋ヒータ２６は、コードヒータなどの電熱式ヒータや、電磁誘導加熱式による加熱コイルでもよい。

前記上枠２の後方には、蓋体２１と連結するヒンジ部２８が設けられる。このヒンジ部２８には、正面から見て左右方向に一対の孔（図示せず）が設けられていると共に、ねじりコイルバネなどで形成した付勢手段としてのヒンジバネ２９が、その内部に収納される。一方、外蓋カバー２３の後方にも、前記ヒンジ部２８に設けた孔と対向するようにヒンジ受部としての外蓋カバーヒンジ孔（図示せず）が設けられる。そして、このヒンジ孔とヒンジ部28の孔に共通して、棒状のヒンジシャフト３０を挿通することで、本体１と蓋体２１がヒンジ部２８のヒンジシャフト３０を支点として開閉自在に軸支される。さらに、前記ヒンジバネ２９の一端と他端が、外蓋カバー２３と上枠２にそれぞれ引掛けられることで、蓋体２１はヒンジバネ２９の弾性反発力を利用して常時開方向に付勢される。

蓋体２１の前方上面には、操作手段としての蓋開ボタン３２が露出状態で配設されると共に、前記外蓋カバーヒンジ孔の略反対側には、係合部に相当するクランプ３４が配置される。このクランプ３４は、蓋体２１の内部に設けたクランプシャフト３５を中心として、外蓋カバー２３に対し回転自在に軸支される。蓋体２１の内部には、クランプ３４を蓋開ボタン３２側に付勢するバネなどのクランプ付勢手段３６が設けられ、これにより蓋開ボタン３２を常時上方に押し上げる力が作用するようになっている。そして、クランプ付勢手段３６の付勢力に抗して、蓋開ボタン３２を押すと、クランプ３４と本体１との係合が解除され、ヒンジバネ２９によって蓋体２１が自動的に開く構成となっている。

４１は、放熱板２４の外側すなわち下側に着脱自在に設けられる内蓋組立体である。この内蓋組立体４１は、鍋１１の上方開口部とほぼ同径の円盤状を有し、ステンレスやアルミニウムをアルマイトした金属製の内蓋４２と、鍋１１と内蓋４２との間をシールするために、当該内蓋４２の外側全周に設けられ、シリコーンゴムやフッ素ゴムなどの弾性部材からなる蓋パッキン４３と、内釜である鍋１１の内圧力を調整する調圧部４４とを備えている。環状に形成された蓋パッキン４３は、蓋体２１を閉じた時（蓋閉時）に、鍋１１のフランジ部１４上面に当接して、この鍋１１と内蓋４２との間の隙間を塞ぎ、鍋１１から発生する蒸気を密閉するものである。

前記内蓋４２，蓋パッキン４３および調圧部４４は、内蓋組立体４１の外周に設けたパッキンベース４５で一体化され、外蓋カバー２３の内面に着脱可能に備えてある。この円環状のパッキンベース４５は、内蓋４２と蓋パッキン４３とを装着するものであるが、ここには内蓋４２の取付部と、蓋パッキン４３の取付部の他に、外蓋カバー２３への取付部と、使用者が内蓋組立体４１を容易に着脱できるように、取手部をそれぞれ形成している。

４６は、蓋体２１を本体１に閉じた状態で、鍋１１内を通常の大気圧よりも低くするために設けた吸引手段である。この吸引手段４６は、蓋体２１の後部に設けた吸引駆動源としてのポンプ４７と、このポンプ４７から本体１および蓋体２１を経て、内蓋４２に設けた孔（図示せず）に至る管状の経路４８とにより構成される。また、蓋体２１の内部には、経路４８の基端部を開閉する開閉手段としての電磁弁６１（図２参照）が設けられる。電磁弁には、前記内蓋４２の孔の周囲に向けて放熱板２４から下方に突出した筒状の減圧パッキン（図示せず）が接続される。ここでの吸引手段４６は電動のポンプ４７によるポンプ式であるが、手動のピストン式でも構わない。

そして、内蓋４２を含む内蓋組立体４１を蓋体２１の下面に装着すると、減圧パッキンが弾性変形しながら内蓋４２の上面に密閉当接し、これにより鍋１１とポンプ４７とを連通する経路４６が形成される。また、内蓋組立体４１を装着した状態で蓋体２１を閉じると、蓋パッキン４３が鍋１１に密着して、密閉した鍋１１とポンプ４７との間が経路４８により連通する。この状態からポンプ４７を起動させると、電磁弁６１ひいては経路４８が開放して、鍋１１内の空気が経路４８およびポンプ４７を通って本体１の外部に排出され、密閉した鍋１１内の圧力が低下する。また、鍋１１内の圧力が大気圧よりも一定値下がった場合に、電磁弁６１ひいては経路４８を閉塞して、鍋１１内を減圧状態に保っている。さらに、スローリークにより鍋１１内の圧力が上昇した場合にも、電磁弁６１ひいては経路４８を開放し、ポンプ４７を起動させて、鍋１１内を大気圧よりも低い状態に維持している。

前記放熱板２４には、蓋体２１の特に内蓋４２の温度を検知する蓋温度検知手段として、蓋ヒータ２６による内蓋４２の温度管理を行なうためのサーミスタ式の蓋温度センサ４９が設けられていている。また、蓋体２１の上面後方寄り部には、蓋体２１の上面側から着脱可能な蒸気排出部としての蒸気排出ユニット５０が設けられる。蒸気排出ユニット５０と調圧部４４は蓋体２１の内部で連通しており、これらの蒸気排出ユニット５０や調圧部４４により、鍋１１内で発生した蒸気を外部へ放出するための蒸気排出機構が形成される。

前記本体１の前部には操作パネル５１が設けられている。この操作パネル５１の内側には、時間や選択したメニューを表示するＬＣＤ５２や、図示しないが、現在の行程を表示するＬＥＤや、炊飯を開始させたり、メニューを選択させたりする操作スイッチ５３の他に、鍋１１内の減圧状態を選択する減圧選択スイッチなどを配置した基板が配設される。操作パネル５１にはボタン名などが表示され、電子部品である制御手段にほこりや水が付着することも防止している。なお、操作パネル５１を蓋体２１の正面側に設けてもよい。

５５は、本体１の内部前方に設けられた加熱制御手段である。この加熱制御手段５５は、加熱手段である加熱コイル１６を駆動させるための発熱素子５６を基板に備えて構成される。この加熱コイル１６を駆動する発熱素子５６は、加熱コイル１６の発振と共に加熱されるが、動作状態を保証する使用条件温度を有するので、一定温度以下で使用する必要がある。そのために、発熱素子５６は、例えばアルミニウムのような熱伝導性の良好な材料で構成されるフィン状の放熱器５７に熱的に接続され、冷却手段である冷却ファン５８から発する風を放熱器５７に当てて熱を奪うことにより、使用条件温度内で素子を駆動するようにしている。さらに、本体１の内部には、電源プラグ（図示せず）を巻き取るためのコードリール５９が設けられる。

冷却ファン５８は、加熱制御手段５５に取り付けられた放熱器５７の下方、若しくは側部に配置されている。また、本体１の底部若しくは側部には、冷却ファン５８から発し、加熱制御手段５５に取り付けられた放熱器５７から熱を奪って温かくなった風を、本体１の外部へ排出するための孔（図示せず）が複数設けられている。加熱制御手段５５は製品内部すなわち本体１内に収納されるが、鍋１１の外周囲のどの位置に配置してもよい。また、本体１の底部若しくは側部に設けた孔も、どの位置に配置してもよい。しかし、近年は製品の小形化設計が求められている背景もあり、加熱制御手段５５や冷却ファン５８と、温かな風を排出する孔は、鍋１１をはさんで略反対位置に配置するのが好ましい。

次に制御系統について、図２を参照しながら説明する。同図において、５５は前述した加熱制御手段で、これは前記鍋温度センサ１７および蓋温度センサ４９からの各温度情報や、操作スイッチ５３からの操作信号を受けて、炊飯時および保温時に鍋１１の底部を加熱する加熱コイル１６と、鍋１１の側部を加熱するコードヒータ１８と、蓋体２１を加熱する蓋ヒータ２６とを各々制御すると共に、前述したポンプ４７や電磁弁６１を各々制御するものである。

加熱制御手段５５は、鍋温度センサ１７の検出温度に基づいて主に加熱コイル１６が制御されて鍋１１の底部を温度管理し、蓋温度センサ４９の検出温度に基づいて主に蓋ヒータ２６が制御されて放熱板２４ひいては内蓋４２を温度管理するようになっている。また加熱制御手段５５は、自身の記憶手段（図示せず）に記憶されたプログラムの制御シーケンス上の機能として、炊飯時に前記鍋１１内の被炊飯物を炊飯加熱する炊飯制御手段６２と、保温時に鍋１１内のご飯を所定の保温温度に保温加熱する保温制御手段６３と、操作スイッチ５３からの予約炊飯開始の指令を受けて、予め記憶手段に記憶された所定時間に鍋１１内の被炊飯物が炊き上がるように炊飯制御手段６２を制御する予約炊飯コースを実行可能な予約炊飯制御手段６４を備えている。なお、前記所定時間は、操作スイッチ５３の例えば時間キーや分キーを操作することで、適宜変更することができる。

７１は、加熱制御手段５５からの制御信号を受けて、加熱コイル１６に所定の高周波電流を供給する高周波インバータ回路などを内蔵した加熱コイル駆動手段である。またこれとは別に、加熱制御手段５５の出力側には、加熱制御手段５５からの制御信号を受けて、放熱板２４や内蓋４２を加熱するように蓋ヒータ２６を駆動させる蓋ヒータ駆動手段７２と、コードヒータ１８をオンにするコードヒータ駆動手段７３と、ポンプ４７を駆動させるポンプ駆動手段７４と、電磁弁６１をオンまたはオフにする電磁弁駆動手段７５と、前述したＬＣＤ５２などを含む表示手段７６を駆動させる表示駆動手段７７が各々設けられる。前記炊飯制御手段６２による炊飯時、および保温制御手段６３による保温時には、鍋温度センサ１７と蓋温度センサ４９からの各温度検出により、加熱コイル１６による鍋１１の底部への加熱と、コードヒータ１８による鍋１１の側面への加熱と、蓋ヒータ２６による蓋体２１への加熱が行なわれるように構成する。また、前記炊飯制御手段６２による炊飯が終了し、鍋１１内の被調理物がご飯として炊き上がった後は、保温制御手段６３による保温に自動的に移行し、鍋温度センサ１７の検知温度に基づき、加熱コイル１６やコードヒータ１８による鍋１１への加熱を調節することで、ご飯を所定の保温温度（約70℃〜76℃）に保温するように構成している。

特に前記コードヒータ１８による加熱について補足説明すると、炊飯後にご飯の温度が約100℃から約73℃の保温温度に低下するまでと、約73℃の保温安定時に、コードヒータ１８を発熱させて、蓋体２１と本体１との隙間の空間に金属板１９から熱放射して、この隙間からの外気の侵入による冷えを抑制すると共に、鍋１１のフランジ部１４を加熱する。また、保温時にご飯を再加熱する期間にもコードヒータ１８により鍋１１のフランジ部１４を加熱し、ご飯の加熱により発生する水分が鍋１１の内面上部に結露することを防止するように構成している。

さらに、本実施例における加熱制御手段５５は、予約炊飯制御手段６４による予約炊飯の待機時の炊飯が開始するまでの期間や、炊飯制御手段６２が実質的な炊飯を開始するまでのひたし行程の期間や、保温制御手段６３により前述した保温が安定する状態と判断した後で、鍋１１内が大気圧より低くなるように、ポンプ４７や減圧状態保持用の電磁弁６１を動作させる減圧制御手段７８としての機能をも備えている。

上記構成の炊飯器における動作は、以下のとおりである。

鍋１１内に被炊飯物である米および水を入れ、操作スイッチ５３の例えば炊飯キーを操作すると、炊飯制御手段６２による炊飯が開始する。ここで炊飯制御手段６２は、実質的な炊飯を開始する前に、鍋１１内の米に対する吸水を促進させるために、鍋温度センサ１７による鍋１１の底部の温度検知に基づいて、加熱コイル１６とコードヒータ１８で鍋１１の底部と側面部をそれぞれ加熱し、鍋１１内の水温を約45〜60℃に15〜20分間保持するひたしを行なう。

このひたし時には、減圧制御手段７８が動作して鍋１１内の圧力が大気圧よりも低くなるように、ポンプ４７や電磁弁６１が制御される。具体的には、ひたし行程が開始すると、減圧制御手段７８は実質的な炊飯が開始する直前まで減圧選択スイッチをオンにすると共に、鍋１１内が減圧中であることを表示手段７６のＬＣＤ５２に表示させる。これにより、使用者は鍋１１内が減圧中であることを知ることができる。また、減圧制御手段７８は、鍋１１内から空気を排出するために、ポンプ４７を駆動させる信号をポンプ駆動手段７４に出力すると共に、このポンプ４７に同期して電磁弁６１ひいては経路４８を開放させる信号を電磁弁駆動手段７５に出力する。その後、減圧制御手段７８はポンプ４７の駆動を停止させ、且つ電磁弁６１ひいては経路４８を閉じて、鍋１１内を減圧状態に維持し、スローリークによる圧力上昇を考慮して、所定時間が経過すると、減圧制御手段７８は再びポンプ４７を所定時間駆動させると共に、電磁弁６１ひいては経路４８を開放させて、鍋１１内から空気を排出する。その後は上述した動作が繰り返されて、ポンプ４７と電磁弁６１が同時にオン，オフ制御され、鍋１１内の圧力が所望の範囲内の値に維持される。

こうして、ひたし時には鍋１１内は減圧状態が維持される。また、この減圧時には、調圧部４４により鍋１１内の密閉が確保され、ひたし時に密閉状態で鍋１１内を減圧でき、鍋１１内において米に水を十分に吸水させることが可能になる。

その後、所定時間のひたしが終了すると、炊飯制御手段６２は実質的な炊飯動作を開始すると共に、減圧制御手段７８による鍋１１への減圧制御は中断し、減圧選択スイッチはオフになると共に、ＬＣＤ５２による減圧状態である旨の表示も停止する。併せて、ポンプ４７および電磁弁６１は、その後の保温が安定した状態になるまでオフ状態となる。また炊飯制御手段６２は、調圧部４４により鍋１１内と蒸気排出ユニット５０とを連通させる。これにより鍋１１は、ほぼ大気圧に維持される。

鍋１１内の沸騰状態を検知すると、炊き上げ（沸騰継続加熱）とむらしが続けて行なわれるが、むらしの途中までは鍋１１内を大気圧以上にするために、炊飯制御手段６２は吸引手段４６の作動を停止させつつ、調圧部４４により鍋１１内と蒸気排出ユニット５０との連通を遮断する。

炊飯行程に移行すると、炊飯制御手段６２は加熱コイル16により鍋１１を強加熱し、被炊飯物への沸騰加熱を行なう。この沸騰加熱時に鍋１１の底部の温度が90℃以上になり、蓋体２１の温度が90℃以上で安定したら、鍋１１内が沸騰状態になったものとして、それまでよりも加熱量を低減した沸騰継続加熱に移行する。沸騰加熱の途中で、炊飯制御手段６２は、調圧部４４により鍋１１内と蒸気排出ユニット５０とを連通させ、鍋１１をほぼ大気圧に維持する。なお、蓋体２１の温度が90℃以上で安定したことは、蓋温度センサ４９からの検出温度の温度上昇率により検知される。また、この沸騰検知において、鍋温度センサ１７と蓋温度センサ４９とにより、鍋１１の底部および蓋体２１がいずれも90℃以上になったことを確認でき、完全に鍋１１内が沸騰したことを精度よく検知できる。

また、前記鍋１１の底部，鍋１１の側面部または蓋体２１のいずれかが120℃以上の通常ではあり得ない検知温度になったら、加熱制御手段５５は何らかの異常があると判断して、炊飯加熱における加熱量を低減して全ての動作を停止する切状態にするか、後述するむらしに移行するか、保温を行ない、異常加熱を防止する。逆に、前記鍋１１の底部または蓋体２１のいずれかが90℃以上になって所定時間（例えば５分）経過しているのに、それ以外の鍋１１の底部または蓋体２１のいずれかが90℃未満で低い状態の場合、この温度の低い状態の鍋温度センサ17または蓋温度センサ４９が、何らかの理由（汚れや傾きや接触不良など）で温度検知精度が悪化していると判断し、同様に炊飯加熱における加熱量を低減して全ての動作を停止する切状態にするか、むらしに移行するか、保温を行ない、これに対処する。

また、沸騰継続に移行すると、炊飯制御手段６２は蓋ヒータ２６による蓋加熱を開始させる。ここでの蓋加熱は、内蓋４２の温度が100〜110℃になるように、蓋温度センサ４９の検知温度により管理される。また沸騰継続加熱に移行したら、炊飯制御手段６２は鍋１１内と蒸気排出ユニット５０との間を周期的に連通または遮断させる。これにより、鍋１１に通じる調圧部４４の密閉度を、選択したメニューに応じて最適なものに可変することができる。

そして、鍋１１の底部が所定の温度上昇を生じたら、鍋１１内の炊上がりを検知して、炊飯制御手段６２による炊飯行程を終了し、保温制御手段６３により保温行程に移行して、最初のむらしに移行する。むらし中は蓋温度センサ４９の検出温度による温度管理によって蓋ヒータ２６を通断電し、内蓋４２への露付きを防止すると共に、ご飯が焦げない程度に高温（98〜100℃）が保持されるように、鍋１１の底部の温度を管理する。むらしは所定時間（15〜20分）続けられ、むらしが終了したら保温制御手段６３による保温に移行する。

また、むらしに移行すると、その後の保温開始直後に蓋体２１が開けられることを考慮して、鍋１１内を大気圧に戻す動作が行なわれる。保温制御手段６３は、むらしの途中で調圧部４４により鍋１１内と蒸気排出ユニット５０とを連通させる。保温行程に移行した直後は、鍋１１内が外部と連通し、大気圧に維持される。

保温になると、加熱コイル１６にて鍋１１の底部と側面下部を加熱すると共に、鍋１１内に収容するご飯の温度よりも僅かに高く、蓋ヒータ２６により蓋体２１の下面を加熱し、さらに鍋１１の側面をコードヒータ１８でご飯が乾燥せず、かつ露が多量に付着しないように温度管理する。鍋１１内のご飯の温度は70〜76℃に温度保持されるが、この保温時においても、鍋温度センサ１７や蓋温度センサ４９が相互に異常に高かったり、あるいは異常に低かったりした場合には、異常を検知してこの異常加熱を防止する。

次に、本実施例で提案する炊飯器の要部構成について、図３〜図５を参照しながら説明する。なお、前述した炊飯器の基本的構成と共通する箇所には共通する符号を付す一方、異なる箇所や追加する箇所には別な符号を付して、詳しく説明する。

図３は、本発明の第一実施例における炊飯器の要部縦断面図を示している。同図において、８１は、鍋収容体７の外側面に複数本のヒートパイプ８２を連結して設けた伝熱体である。伝熱体８１は、鍋１１の発熱体１３に近接して配置される一端部８３と、一端部８３から連続して、鍋１１の発熱体１３を設けていない部分に近接周回して配置される中間部８４と、中間部８４から連続して、鍋１１のフランジ部１４がその上に載置される他端部８５とからなり、全体で一本の螺旋リング状の棒体として形成される。各ヒートパイプ８２は、鍋１１の外形に合せて折曲げ部や扁平部が適宜形成され、隣接するヒートパイプ８２，８２の端部どうしが、熱的に連結される。また伝熱体８１は、加熱コイル１６の上方にあって、従来のフランジヒータ１８や側面ヒータ（図示せず）などの加熱手段が存在しない部位に配置される。

個々のヒートパイプ８２は、密閉したコンテナ内に純水などの凝縮性流体を作動媒体として封入したものであり、これは例えば本願出願人が提示した特開２００６−２８４０２０号公報や、特開２００８−１８５２８３号公報などに具体的な構造が示されている。図４に示すように、ヒートパイプ８２は、ワイヤメッシュ若しくはコンテナ８８の内面に形成した溝部からなるウィック（図示せず）を、作動媒体を封入したコンテナ８８の内部に設けている。また、ヒートパイプ８２の本体をなす中空円筒状のコンテナ８８は、その両端にＴｉｇ溶接などの適宜手段による封止部８６Ａ，８６Ｂが形成され、コンテナ８８の内部を真空状態に密閉している。そして、外部からの熱により加熱部周辺の作動媒体が蒸発すると、その蒸気が低温・低圧の冷却部に流動した後に放熱して凝縮すると共に、加熱部にある作動媒体が蒸発して減少する際に発生する毛細管力を、前記コンテナ８８内に設けたウィックにより高めることで、冷却部に溜まる作動媒体を加熱部へ効率よく運ぶようにしている。ここで、ヒートパイプ８２の本体となるコンテナ８８は、その素材が好ましくは熱伝導性の高い銅若しくは銅合金などの金属製パイプ材から形成される。

本実施例において、上枠２は樹脂材料からなり、図１のフランジヒータ１８に代わって、伝熱体８１の他端部８５が配置される。また、鍋１１の下側面から上側面を外側から囲む内枠側面部としての鍋収容部５は、耐熱絶縁樹脂または金属板からなり、その外面に伝熱体８１の中間部８４が螺旋状に配置される。さらに鍋１１の下側面から底面全体を外側から覆う内枠６は、耐熱絶縁樹脂からなり、その上端外面に伝熱体８１の一端部８３が配置される。伝熱体８１の一端部８３は、加熱コイル１６で強加熱される磁性体金属の発熱体１３に近接しており、前述したヒートパイプ８２の加熱部として作用する。

次に、図３に示す炊飯器の作用を説明すると、炊飯制御手段６２による炊飯動作や、保温制御手段６３による保温動作に伴い、加熱制御手段５５から加熱コイル駆動手段７１に制御信号が出力されると、加熱コイル１６に高周波電流が供給され、鍋収容体７に収容された鍋１１の発熱体１３が発熱する。発熱体１３からの熱は、熱伝熱体である鍋本体１２に速やかに伝達されると共に、発熱体１３の一端部８３にも速やかに伝達され、そこから伝熱体８１の中間部８４を経て他端部８５に熱が瞬時に移動する。そのため、鍋１１を加熱する際に発生する熱エネルギーを伝熱体８１により最大限に有効活用して、伝熱体８１の中間部８４に伝わった熱で鍋１１の側面を加熱し、伝熱体８１の他端部８５に伝わった熱で鍋１１のフランジ部１４を効率的に加熱することができ、省エネルギー性の高い炊飯器を提供できる。

以上のように本実施例では、内釜である鍋１１と、この鍋１１を加熱する加熱手段としての加熱コイル１６と、鍋１１の外底面と外側面を覆い、加熱コイル１６を保持する枠体としての鍋収容体７と、鍋１１および鍋収容体７を収納する本体１と、加熱コイル１６を制御する制御手段としての加熱制御手段５５と、鍋１１の上面を覆う蓋体２１と、を備えた炊飯器において、加熱コイル１６により加熱された鍋１１の熱エネルギーを受けて、その熱を鍋１１の側部や上部に導く伝熱手段として、鍋収容体７の側面に良熱伝導材料で形成された伝熱体８１を設けている。

この場合の加熱手段は、加熱コイル１６以外の例えば電熱式ヒータであってもよいが、何れにせよ鍋収容体７の側面に設けた伝熱体８１が、鍋１１または加熱手段のいずれか一方から受熱して、鍋１１の外側面を加熱するため、鍋１１の外側面を特別に加熱する電力が廃止あるいは低減される。そのため、鍋１１を加熱する際に発生する熱エネルギーを最大限に有効活用して、省エネルギー性の高い炊飯器を提供することが可能になる。

そして、伝熱体８１の下部にある一端部８３を鍋１１と近接させることで、伝熱体８１と鍋１１との近接した箇所を利用して、鍋１１から効率良く伝熱体８１に受熱させることが可能になる。

また本実施例では、特に磁性金属材料から構成される有底筒状の鍋１１と、鍋１１を電磁誘導加熱する誘導加熱手段としての加熱コイル１６と、鍋１１の外底面と外側面を覆い、加熱コイル１６を保持する非金属材料からなる鍋収容体７と、鍋１１および鍋収容体７を収納する本体１と、加熱コイル１６を制御する加熱制御手段５５と、鍋１１の上面を覆う蓋体２１と、を備えた炊飯器において、加熱コイル１６により加熱された鍋１１の熱エネルギーを受けて、その熱を鍋１１の側部や上部に導く伝熱手段として、鍋収容体７の側面に良熱伝導材料で形成された伝熱体８１を設けている。

この場合は、誘導加熱手段である加熱コイル１６から鍋１１への電磁誘導加熱によって、鍋１１を効率良く温度上昇させると共に、鍋収容体７の側面に設けた伝熱体８１が鍋１１から受熱して、鍋１１の外側面を加熱するため、鍋１１の外側面を特別に加熱する電力が廃止あるいは低減される。そのため、鍋１１を加熱する際に発生する熱エネルギーを最大限に有効活用して、省エネルギー性の高い炊飯器を提供することが可能になる。

また、この場合の伝熱体８１は、加熱コイル１６の上方に配置されており、伝熱体８１の下部を鍋１１と近接させている。そのため、伝熱体８１と鍋１１との近接した箇所を利用して、鍋１１から効率良く伝熱体８１に受熱させることが可能になる。また、伝熱体８１を加熱コイル１６の上方に配置することで、特に加熱コイル１６により発熱した鍋１１の発熱体１３における熱を、加熱コイル１６の存在しない鍋１１の上方部分へ、伝熱体８１を利用して効率よく伝熱できる。

また本実施例では、伝熱体８１の上部を鍋１１のフランジ部１４下面に接触させることで、伝熱体８１と鍋１１のフランジ部１４との接触した箇所を利用して、伝熱体８１から鍋１１に効率良く伝熱させ、鍋１１を加熱することが可能になる。

また本実施例では、伝熱体８１としてのヒートパイプ８２を、１個ではなく複数個設けることで、鍋１１を加熱する際に発生する熱エネルギーを、複数のヒートパイプ８２で効率よく再利用できる。

次に、鍋収容体７の側面に伝熱体８１を設けた別の例として、本発明の第二実施例における炊飯器の要部縦断面図を図５に示す。本例では、複数個のヒートパイプ８２を連結させずに、鍋１１の外周に等間隔で配置させた伝熱体８１が示されている。これらのヒートパイプ８２は何れも、鍋１１の収容方向である上下方向に沿って、鍋収容部５の外面に配置される。ここでも伝熱体８１は、各ヒートパイプ８２の下端部，中間部および上端部に対応して、一端部８３，中間部８４および他端部８５を備えており、伝熱体８１の一端部８３は、加熱コイル１６の上方にあって、鍋１１の発熱体１３に近接している。一方、伝熱体８１の他端部８５は、鍋１１のフランジ部１４には接しておらず、代わりに鍋収容部５を良熱伝導性の金属板（例えば、銅やアルミニウムなど）で形成して、その上端部を鍋１１のフランジ部１４に近接させている。その他の構成は、第一実施例と共通している。

そして本例では、炊飯制御手段６２による炊飯動作や、保温制御手段６３による保温動作に伴い、加熱制御手段５５から加熱コイル駆動手段７１に制御信号が出力されると、加熱コイル１６に高周波電流が供給され、鍋収容体７に収容された鍋１１の発熱体１３が発熱する。発熱体１３からの熱は、熱伝熱体である鍋本体１２に速やかに伝達されると共に、発熱体１３の一端部８３にも速やかに伝達され、そこから伝熱体８１の中間部８４を経て他端部８５に熱が瞬時に移動する。そのため、鍋１１を加熱する際に発生する熱エネルギーを伝熱体８１により最大限に有効活用して、伝熱体８１の中間部８４に伝わった熱で鍋１１の側面を加熱し、伝熱体８１の他端部８５に伝わった熱や、伝熱体８１から鍋収容部５に伝わった熱で、鍋１１のフランジ部１４を効率的に加熱することができ、省エネルギー性の高い炊飯器を提供できる。

また本例の炊飯器は、上記第一実施例で説明したものと共通する構成で、第一実施例と同様の作用効果を発揮する他に、各ヒートパイプ８２は直線状で垂直に配置されるため、発熱体１３から伝熱体８１の一端部８３に伝達した熱を、そのまま上部の中間部８４や他端部８５により瞬時に移動させることが可能になる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更可能である。例えば、鍋１１の側面には伝熱体８１を設けず、鍋１１の上部だけに伝熱体８１を設けて、フランジ部１４を集中的に加熱する構成でもよい。

１本体
７鍋収容体（枠体）
１１鍋（内釜）
１６加熱コイル（加熱手段，誘導加熱手段）
８１伝熱体（伝熱手段）
８２ヒートパイプ（伝熱手段）

Claims

内釜と、前記内釜を加熱する加熱手段と、前記内釜の外底面と外側面を覆い、前記加熱手段を保持する枠体と、前記内釜及び前記枠体を収納する本体と、を備えた炊飯器において、
前記枠体の側面に良熱伝導材料で形成された伝熱手段を設けたことを特徴とする炊飯器。
前記伝熱手段の下部を前記内釜と近接させたことを特徴とする請求項１記載の炊飯器。
前記伝熱手段の上部を前記内釜のフランジ部下面に接触させたことを特徴とする請求項１または２記載の炊飯器。
前記伝熱手段を複数個設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の炊飯器。
磁性金属材料から構成される有底筒状の内釜と、前記内釜を電磁誘導加熱する誘導加熱手段と、前記内釜の外底面と外側面を覆い、前記加熱手段を保持する非金属材料からなる枠体と、前記内釜及び前記枠体を収納する本体と、を備えた炊飯器において、
前記枠体の側面に良熱伝導材料で形成された伝熱手段を設けたことを特徴とする炊飯器。
前記伝熱手段は前記誘導加熱手段の上方に配置され、前記伝熱手段の下部を前記内釜と近接させたことを特徴とする請求項５記載の炊飯器。
前記伝熱手段の上部を前記内釜のフランジ部下面に接触させたことを特徴とする請求項５または６記載の炊飯器。
前記伝熱手段を複数個設けたことを特徴とする請求項５〜７のいずれか一つに記載の炊飯器。