JP2014144160A - 炊飯器 - Google Patents

Abstract

【課題】内釜上方側面上方は空気断熱による高い断熱性により、ヒータの外側に熱が逃げず、無駄な加熱をせず電力消費を抑えることができる。
【解決手段】本体１と、本体１の内部に設けた本体内壁部４０と、本体内壁部４０に収納され内釜上方側面２ｂと内釜下方２ｃと内釜底部２ａから成る内釜２と、内釜底部２ａを加熱する底部加熱手段５と、内釜上方側面２ｂを加熱する上部加熱手段６とを備え、本体内壁部４０には、上部加熱手段６を内側に設け内釜上方側面２ｂを覆う空気層１０を有した側面枠体２１と、内釜２に最大炊飯容量のお米を入れた高さまで覆う略筒状の金属製の二層構造で内部が真空の真空内容器７と、側面枠体２１と真空内容器７との間に断熱シール部２０とを設けたものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は炊飯器に関し、内釜を収納する本体の内容器の断熱性を向上させ、省エネルギー性を向上させるものである。

従来のこの種の省エネルギー性の向上を目的とする炊飯器においては、特許文献１に示すように、内鍋を収納する真空内容器７を二重構造にして真空室を設けた電気炊飯器がある。

実開平０５−８８４１５号公報

近年、ご飯を美味しく食べる要求に加えて、省エネルギーに関心が高まっている。

上記した特許文献１に示すように、真空室を有した二重構造の真空内容器７は、内器と外器を接合するために外方へ突出するフランジ状の接合部分が必要となる。

そのため、外方へ突出する前記フランジ状の接合部分を本体内に収納するために、炊飯器本体の外形を大きく作る課題が有り、また、炊飯器本体の外形を大きく作るために原材料を多く使用する問題がある。

上記従来の課題を解決するため、本体と、該本体の内部に設けた本体内壁部と、該本体内壁部に収納され内釜上方側面と内釜下方と内釜底部から成る内釜と、前記内釜底部を加熱する底部加熱手段と、前記内釜上方側面を加熱する上部加熱手段とを備え、前記本体内壁部には、前記上部加熱手段を内側に設け前記内釜上方側面を覆う空気層を有した側面枠体と、前記内釜に最大炊飯容量のお米を入れた高さまで覆う略筒状の金属製の二層構造で内部が真空の真空内容器と、前記側面枠体と前記真空内容器との間に断熱シール部とを設けたものである。

本発明によれば、本体を大きくすること無く、本体外への熱の放散を抑え無駄な加熱をせず電力消費を抑えることができる。

一実施例に係る炊飯器の断面図である。 一実施例の側面ヒータ部展開断面図である。 一実施例の真空内容器とシールド手段の展開断面図である。 一実施例の炊飯器の制御系の説明ブロック図である。 一実施例の炊飯器の動作図である。 図１のＡ部拡大説明図である。

以下、本発明の一実施例について上記した図１から図６に従って説明する。

図１の炊飯器の断面図において、１は炊飯器の本体で、本体１に着脱自在に収納される内釜２を備える。内釜２は、上部開口２ｅの径が最大の径になり内釜底部２ａに向かって径を小さくなるように内釜下方２ｃに傾斜部２ｆを形成する。また、上部開口２ｅの全周にはフランジ部２ｄを備え、本体１の上枠１ａに隆起させた内釜載置部１ｂに載置して、内釜２が本体１に位置が定まり保持される。４０は、本体１内に内釜２を収納する本体内壁部で、内釜２の下方略半分を覆うように内釜２の内釜下方２ｃとの対向部は真空内容器７で成し、内釜２の上方略半分を覆うように内釜上方側面２ｂとの対向部は側面枠体２１で成す。

本体１には、本体１の上部を覆う外蓋３を備え、その外蓋３は、内側に取り付けられ、内釜２の上部開口２ｅを覆い、内釜２内部を略密閉状態に保つ内蓋４とで構成する蓋体３１が、本体１の上部で開閉自在に備える。蓋体３１の内部で外蓋３の下面には内蓋４を加熱する平板状の蓋ヒータ３０を備える。蓋ヒータ３０は、保温時などに内釜２の上部と内蓋４を加熱して結露を防止するために用いられる。

図２に示すように、側面枠体２１は略円筒状で、開口部が外を向いた略コの字状の断面形状のステンレス製の金属枠８の外側にヒータ線を密着して巻回した上部加熱手段６を備え、更に金属枠８と上部加熱手段６の外周を覆う樹脂枠９を備え、金属枠８と樹脂枠９との間の空間部に空気層１０（図１）を設けて構成される。

樹脂枠９は上樹脂枠１１と下樹脂枠１２から成り、金属枠８の上端部８ａと下端部８ｂを上樹脂枠１１と下樹脂枠１２のそれぞれの挟み部１１ａ、１２ａで挟み込み、そして上樹脂枠１１と下樹脂枠１２のそれぞれの側面部１１ｂ、１２ｂが重なり、側面枠体２１の内部に密閉された空気層１０を構成している。前記側面部１１ｂ、１２ｂの重なり、下樹脂枠１２の側面部１２ｂの外側に上樹脂枠１１の側面部１１ｂを設けることで、さらに空気層１０の空気が外部に逃げ難くしている。そのため側面枠体２１により内釜上方側面２ｂに対向する部分にも高い断熱性を有する。

図３に示すように、真空内容器７は略円筒状で、内筒１３と外筒１４の金属製の二層構造で内部が真空の真空層７ｈを形成し、上部の上端面１５と下部の下端面１６で内筒１３と外筒１４とが溶接されている。上端面１５は外筒１４の外径の外側に略水平に張り出して設けられている。また、下端面１６は略垂直に下方向に張り出して設けられている。その上端面１５と下端面１６の内側は、それぞれ上部開口部７ｆと上部開口部７ｆより小径の下部開口部７ｇを有し、下部開口部７ｇの内側には略水平方向にリング状の底部１３ａを備えている。

また、真空内容器７は、内釜２の上部開口２ｅの最大径より小径である内釜下方２ｃ側のみを覆うように設けることで、真空内容器７の最大径となる外周側へ張り出す上端面１５の外径の小型化を図っている。内釜２上部の最大径となる上部開口２ｅまで真空内容器７で覆うように設ける場合に比べて上端面１５の外径は小さくなり、真空内容器７を収納する本体１の小型化に有効である。また、真空内容器７が内釜２を覆う範囲は、内釜２の加熱される内釜底部２ａと内釜２に最大炊飯容量（例えば５．５合型では５．５合）の米を入れた高さまで覆う範囲としている。その理由は、炊飯時に後述する底部加熱手段５で加熱された内釜２の熱が、熱源を必要とするお米と水を効率よく加熱できように、加熱されたお米と水からの放熱を低減するように配置している。

前記した真空内容器７と側面枠体２１で成す本体内壁部４０は、本体１内部に落とし込まれた真空内容器７の上端面１５のへこみ部７ａに断熱シール部２０を介して側面枠体２１の下樹脂枠１２の受け部１２ｃを載置し側面枠体２１の上樹脂体１１の受け部１１ｃに本体１の上枠１ａの下側を当接させて支える。そのため真空内容器７の上端面１５と側面枠体２１の受け部１２ｃの接合により、この接合部から内釜２の熱が本体内壁部４０の内側８ｃから外側８ｄへ、つまり、本体１の風路１ｃへ洩れないものである。

次に、図６を用いて、側面枠体２１と真空内容器７の境界部の構造を詳細に説明する。ここに示すように、真空内容器７の上端面１５の内側端部にへこみ部７ａを設け、へこみ部７ａに後述する断熱シール部２０を介して側面枠体２１を嵌める。この断熱シール部２０の断面は略Ｌ字の部分を有しており、その水平部分によって側面枠体２１と真空内容器７を上下方向に隔離するとともに、その垂直部分によって側面枠体２１と真空内容器７を水平方向に隔離し、両者が上下方向も水平方向も直接触れないようにし、かつ空気の流れる隙間もないようにシールされる。断熱シール部２０は、弾性があり熱伝導率も低いシリコンゴムなどの材質で構成される略環状のものである。断熱シール材２０を介することで、上部加熱手段６で加熱時には高温になった金属枠８と下樹脂枠１２の熱が真空内容器７へ伝わりにくくし、逆に上部加熱手段６に通電せず、金属枠８と下樹脂枠１２の温度が低いときは真空容器７の内筒１３から熱が金属枠８と下樹脂枠１２側に放熱しにくいようにしている。また、空気の流れる隙間がないように塞ぐことで、内側８ｃからの温まった空気が外側８ｄに漏れないようにしている。また、後述する冷却風が内側８ｃに入り込まないようにしている。

５は底部加熱手段で内釜２を誘導加熱するために、リッツ線を巻回した加熱コイルから構成している。

真空内容器７の内側の下部には、皿状の底面容器４８を備える。底面容器４８の外周または下面が真空内容器７の底部１３ａに略密着して、真空内容器７の外側８ｄに構成する風路１ｃからの空気が内側８ｃに流れ込まないようにしている。底面容器４８の下面には内釜２の底部を加熱する底部加熱手段５と、底面容器４８の略中央には内釜２の底面に接触して内釜２（ご飯）の温度を検出する温度センサ１９とが設けられている。

１７はシールド手段でアルミニウムなどの電磁誘導加熱しない金属製で、底部加熱手段５に隣接する真空内容器７の溶接部である下端面１６近傍が、底部加熱手段５によって電磁誘導加熱されるのを防止保護するものである。また、シールド手段１７のフランジ部１７ａが真空内容器７の底部１３ａに載置され、下垂部１７ｂが下端面１６の内側に配置され、そのさらに内側に底部加熱手段５が設けられ、底部加熱手段５によって内釜２を加熱するときに発生する電磁誘導の磁束が内筒１３と下端面１６に作用しないように構成している。

本体１には、温度センサ１９の情報等に基づいて上部加熱手段６と蓋ヒータ３０と底部加熱手段５に供給する電力を制御する制御手段である制御部５０を備える。

底面容器４８の下方に配置した底部加熱手段５と制御部５０を冷却する冷却ファン１８を本体１前側に備え、吸気口４９ａより吸気して底部加熱手段５を冷却した空気が風路１ｃを通り本体１後部側の排気口４９より排気する。

本体１の前側には、制御部５０に繋がって、運転を操作する操作部３８と状態を表示する表示部３２を備える。

図４を用いて制御系のブロック図について説明する。制御部５０に入力される条件は、内釜２の温度を検出して温度情報を入力する温度検出手段である温度センサ１９と、各種の設定ボタンを備えた操作部３８がある。また、前記入力に対して制御部５０から制御されるのは、底部加熱手段５と上部加熱手段６と蓋ヒータ３０と冷却ファン１８と、表示部３２がある。尚、制御部５０はマイコンを主体とした電子的な制御装置であって、ソフトウエアで各種の制御機能を実行するアプリケーションが制御部５０に与えられている。以上の構成において、次にその動作を説明する。

図５は、炊飯動作と保温動作を実行した場合である。炊飯に際して、使用者は内釜２に米と適量の水を入れ、本体１内に収納して蓋体３１を閉じる。次に、本体１の前面側上部に配置した操作部３８の「入」スイッチを操作して炊飯を開始する。前記「入」スイッチの信号が制御部５０に入力すると、浸し工程に入る。この浸し工程で米に水を吸わせ、底部加熱手段５と上部加熱手段６に小さい電力で通電して加熱を行い、冷却ファン１８は動作する。

通常、米はその特性から、水温６０℃以下では水に浸すことによって水分を３０％（米重量中の水分重量の比）程度まで吸うが、これ以上は長時間放置しても吸うことができない。一般に米を研いでから水に浸しておくのは、炊飯前に米に十分に３０％まで水を吸わせるためである。米は、水温が高いほうが早く水を吸う性質がある。４０℃〜６０℃程度に加熱して行う浸し工程の時間は、１５分程度である。

この浸し工程において、風路１ｃに風は流れているが、真空内容器７と側面枠体２１の外側８ｄに内釜２の熱が逃げずに内釜２を加熱する。この浸し工程で加熱を行わない場合は、水温が低くい時と水温が高い時の吸水量と同様にするために少しその時間を長めにすることで同様の吸水量にすることができ、米の中心まで水を吸わせることができる。加熱して行う場合より５分程度長く２０分程度とする。これにより、電力量を減少させることができる。

次に、浸し工程が終了すると、加熱工程に入る。この加熱工程では、底部加熱手段５に通電して内釜２の内釜底部２ａの加熱を行い、同時に底部加熱手段５を冷却するために冷却ファン１８を動作する。また、上部加熱手段６と蓋ヒータ３０の加熱は行わない。

底部加熱手段５に通電すると、高周波磁界が発生し、この磁界が内釜２を通ると、内釜２に渦電流が発生し、内釜２が有する電気抵抗によってジュール熱に変換し、発熱する。そして、この発熱によって、内釜２が１００℃に加熱され、内釜２の水が沸騰する。やがて、米が水を吸って水がなくなり、内釜２の温度が１１０℃まで急上昇すると、内釜２の内釜底部２ａに当接している温度センサ１９がその温度を検出して制御部５０に信号を送り、その結果、底部加熱手段５への通電が停止し、加熱が終了する。この加熱工程は約１０分である。

この加熱工程において、風路１ｃに風は流れているが、本体内壁部４０を通過して内側８ｃに冷却風が浸入することは無い。また、内側８ｃや加熱された内釜２の熱が本体内壁部４０から逃げ出ることも無く、大変効率よくご飯を炊き上げることができる。

特に、被加熱物のお米と水が有る範囲を真空内容器７で覆うことで、効率良く前記被加熱物の加熱を行うことが可能となる。

この加熱工程が終了すると、蒸らし工程に移行する。蒸らし工程では底部加熱手段５と上部加熱手段６と蓋ヒータ３０に通電して内釜２の温度が１００℃を維持している。蒸らし中に内蓋４についた露を蓋ヒータ３０の加熱で内蓋４が加熱され、露を飛ばすことができる。

蒸らし工程の時間は２０分程度であり、上部加熱手段６と蓋ヒータ３０は、加熱を停止している時間よりも加熱している時間を長くする。これによって、ふっくらとしたつやのある美味しいご飯を炊き上げることができる。

この蒸らし工程において、風路１ｃに風は流れているが、真空内容器７と側面枠体２１の外側８ｄに内釜２の熱が逃げずに内釜２を加熱する。

保温時には、制御部５０によって時間により保温温度を変化させ、底部加熱手段５と上部加熱手段６で加熱し、蓋ヒータ３０で内蓋４についた露を飛ばして保温する。保温時には底部加熱手段５が小電力のため冷却が不要のため冷却ファン１８は動作しない。

この保温時において、真空内容器７と側面枠体２１の外側８ｄに内釜２の熱が逃げずに内釜２を加熱する。

以上の動作によって内釜２の中の熱の放散を抑えて、高温で蒸らして美味なご飯に仕上げ、保温時にも熱の放散を抑えることで無駄な加熱をせずに保温することができ、加熱によるご飯の乾燥や劣化を少なくするとともに、省エネルギー性を向上させることができる。

以上のように本実施例では、本体１を大きくすること無く、本体１外への熱の放散を抑え無駄な加熱をせず電力消費を抑えることができる。

１ 本体
２ 内釜
２ａ 内釜底部
２ｂ 内釜上方側面
２ｃ 内釜下方
２ｅ 上部開口
３ 外蓋
４ 内蓋
５ 底部加熱手段
６ 上部加熱手段
７ 真空内容器
８ 金属枠
８ａ 上端部
８ｂ 下端部
９ 樹脂枠
１０ 空気層
１１ 上樹脂枠
１１ａ、１２ａ 挟み部
１１ｂ、１２ｂ 側面部
１２ 下樹脂枠
１３ 内筒
１４ 外筒
１５ 上端面
１６ 下端面
１７ シールド手段
１８ 冷却ファン
２０ 断熱シール部
２１ 側面枠体
４０ 本体内壁部

Claims (4)

1. 本体と、
   該本体の内部に設けた本体内壁部と、
   該本体内壁部に収納され内釜上方側面と内釜下方と内釜底部から成る内釜と、
   前記内釜上方側面を加熱する上部加熱手段と、
   前記内釜底部を加熱する底部加熱手段と、
   を備え、
   前記本体内壁部には、
   前記上部加熱手段を内側に設け前記内釜上方側面を覆う空気層を有した側面枠体と、
   前記内釜に最大炊飯容量のお米を入れた高さまで覆う略筒状の金属製の二層構造で内部が真空の真空内容器と、
   前記側面枠体と前記真空内容器との間に断熱シール部と、
   を設けたことを特徴とする炊飯器。
2. 前記断熱シール部は、前記側面枠体と前記真空内容器の間の上下方向に介在するだけでなく、水平方向にも介在するように一体に構成し、前記側面枠体と前記真空容器が触れる部分がないように構成したことを特徴とする請求項１記載の炊飯器。
3. 本体と、
   該本体に収納される内釜と、
   該内釜の上方側面を覆う略筒状の側面枠体と、
   前記内釜の下方側面を覆う略筒状かつ金属製の二層構造の真空内容器と、
   前記側面枠体の下方かつ前記真空内容器の上方に設けられ、前記側面枠体と前記真空内容器で挟まれた略環状の断熱シール部と、
   前記側面枠体の内部に設けられ、前記内釜の上方側面を加熱する上部加熱手段と、
   前記真空内容器の下部開口部に設けられ、前記内釜の底部を誘導加熱する底部加熱手段と、
   を具備することを特徴とする炊飯器。
4. 請求項３に記載の炊飯器において、
   前記断熱シール部の断面は略Ｌ字の部分を有しており、その水平部分によって前記側面枠体と前記真空内容器を上下方向に隔離するとともに、その垂直部分によって前記側面枠体と前記真空内容器を水平方向に隔離することを特徴とする炊飯器。