JP2015223346A - 炊飯器及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】誘導加熱コイルの巻線の断線を抑えることができる炊飯器を提供する。
【解決手段】外表面に絶縁層（５２）を備える巻線（５０）を樹脂部材（４）の表面上に融着させる。この構成によれば、互いに隣接する巻線（５０，５０）同士は互いに融着されていないので、剛性が高くなることを抑えることができる。また、誘導加熱コイル（５）を曲げたときには、樹脂シート（４）が曲がることにより、各巻線（５０）に加わる力を抑えることができる。従って、誘導加熱コイル（５）の巻線（５０）の断線を抑えることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、鍋を誘導加熱する誘導加熱コイルを備える炊飯器及びその製造方法に関する。

従来、この種の炊飯器は、誘導加熱コイルとして、例えば、特許文献１（特開昭５９−８６１）に記載された誘導加熱コイルを備えている。特許文献１の誘導加熱コイルは、図７に示すように、導体１０１と、導体１０１の周囲を被覆するように形成された絶縁層１０２と、絶縁層１０２の周囲を被覆するように形成された融着層１０３とを備える３層構造の巻線１００で構成されている。巻線１００は渦巻き状又は螺旋状に配線され、図８に示すように、互いに隣接する巻線１００の融着層１０３，１０３同士が融着することにより一体化されている。

特開昭５９−８６１８８号公報

しかしながら、特許文献１のような外表面に融着層１０３を有する従来の誘導加熱コイルの構成では、互いに隣接する巻線１００の融着層１０３，１０３同士が融着して一体化することにより剛性が高くなり、曲げると断線しやすいという課題がある。特に、誘導加熱コイルの取付け時においては、誘導加熱コイルを曲げずに接続部に取り付けることは困難であり、この際に巻線１００が断線することがある。

従って、本発明の目的は、前記課題を解決することにあって、誘導加熱コイルの巻線の断線を抑えることができる炊飯器及びその製造方法を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明に係る炊飯器は、鍋を誘導加熱する誘導加熱コイルを備える炊飯器であって、前記誘導加熱コイルの巻線は、外表面に絶縁層を備え、樹脂部材の表面に融着されるように構成されている。

また、本発明に係る炊飯器の製造方法は、鍋を誘導加熱する誘導加熱コイルを備える炊飯器の製造方法であって、
樹脂部材の表面に前記誘導加熱コイルを配置し、前記誘導加熱コイルに電流を流して前記樹脂部材を溶融させ、前記誘導加熱コイルの巻線を前記樹脂部材の表面に融着する、
ことを含む。

本発明に係る炊飯器及びその製造方法によれば、誘導加熱コイルの巻線の断線を抑えることができる。

本発明の実施形態に係る炊飯器の断面図である。 図１の炊飯器が備える誘導加熱コイルの巻線の断面図である。 図１の炊飯器が備える誘導加熱コイルが樹脂シートに取り付けられた状態を示す拡大断面図である。 図１の炊飯器が備える保護枠と誘導加熱コイルとの位置関係を示す底面図である。 図１の炊飯器が備える保護枠と誘導加熱コイルとの位置関係を示す側面図である。 本発明の実施形態に係る炊飯器において、樹脂シートに融着された誘導加熱コイルの製造方法の一例を示す断面図である。 図６Ａに続く工程を示す断面図である。 図６Ｂに続く工程を示す断面図である。 図６Ｃに続く工程を示す断面図である。 図６Ｄに続く工程を示す断面図である。 図６Ｅに続く工程を示す断面図である。 図６Ｆに続く工程を示す断面図である。 従来の炊飯器が備える誘導加熱コイルの巻線の断面図である。 従来の炊飯器が備える誘導加熱コイルの拡大断面図である。

本発明の第１態様によれば、鍋を誘導加熱する誘導加熱コイルを備える炊飯器であって、前記誘導加熱コイルの巻線は、外表面に絶縁層を備え、樹脂部材の表面に融着されている、炊飯器を提供する。

本発明の第２態様によれば、前記絶縁層の一部が外部に露出している、第１態様に記載の炊飯器を提供する。

本発明の第３態様によれば、前記樹脂部材は、樹脂シートである、第１又は２態様に記載の炊飯器を提供する。

本発明の第４態様によれば、前記樹脂部材は、３次元曲面部を有し、
前記巻線は、前記３次元曲面部に融着されている、
第１〜３態様のいずれか１つに記載の炊飯器を提供する。

本発明の第５態様によれば、前記巻線は、アルミニウム線を含む、第１〜４態様のいずれか１つに記載の炊飯器を提供する。

本発明の第６態様によれば、鍋を誘導加熱する誘導加熱コイルを備える炊飯器の製造方法であって、
外表面に絶縁層を備える誘導加熱コイルを樹脂部材の表面に配置し、前記誘導加熱コイルに電流を流して前記樹脂部材を溶融させ、前記誘導加熱コイルの巻線を前記樹脂部材の表面に融着する、
ことを含む、炊飯器の製造方法を提供する。

本発明の第７態様によれば、前記樹脂部材は、樹脂シートである、第６態様に記載の炊飯器の製造方法を提供する。

本発明の第８態様によれば、前記樹脂部材は、３次元曲面部を有し、
前記巻線は、前記３次元曲面部に融着されている、
第６又は７態様に記載の炊飯器の製造方法を提供する。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

《実施形態》
本発明の実施形態に係る炊飯器の構成について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る炊飯器の概略構成を示す断面図である。

図１において、本発明の実施形態に係る炊飯器は、略有底円筒形状の炊飯器本体１を備えている。炊飯器本体１の内部には、鍋収納部を形成する略有底筒状の保護枠２が設けられている。保護枠２の鍋収納部に、米や水などの被炊飯材料が入れられる鍋３が着脱自在に収納される。保護枠２は、樹脂により成形されている。保護枠２の外表面には、樹脂部材の一例である樹脂シート４を介して誘導加熱コイル５が取り付けられている。

図２は、誘導加熱コイル５の断面図である。図２に示すように、誘導加熱コイル５は、導体５１と、導体５１の周囲を被覆するように形成された絶縁層５２とを備える２層構造の巻線５０で構成されている。導体５１は、例えば、銅で構成されている。絶縁層５２は、例えば、エナメルやポリエステルイミドで構成されている。導体５１の直径は、例えば０．２５ｍｍである。巻線５０の直径は、例えば０．３０ｍｍである。巻線５０は渦巻き状又は螺旋状に配線され、図３に示すように、樹脂シート４の表面に融着されている。樹脂シート４は、保護枠２よりも厚みが薄いシート状の樹脂部材である。

保護枠２の底部中央部には、貫通穴２Ａが形成されている。貫通穴２Ａ内には、鍋３の温度を検知する鍋底温度センサ６が配置されている。鍋底温度センサ６は、鍋３が鍋収納部に収納されたときに鍋３の底部の中央部に外接し、鍋３の温度を検知できるように構成されている。

鍋３の上部外周部には、側方にリング状に突出したフランジ部３Ａが形成されている。鍋３は、フランジ部３Ａの下面を支持されることにより、保護枠２の鍋収納部との間に所定の隙間を有する状態で懸架される。鍋３の底部のコーナー部３Ｂは、Ｒ形状に形成されている。すなわち、鍋３のコーナー部３Ｂは、３次元曲面部を有する。３次元曲面部は、水平面に切った断面も垂直面に切った断面も円弧状に湾曲している部分である。

本実施形態において、保護枠２は、図１に示すように、鍋３のコーナー部３Ｂと対向する位置に３次元曲面部２Ｂを有している。樹脂シート４及び誘導加熱コイル５は、保護枠２の貫通穴２Ａの周辺部分と３次元曲面部２Ｂとに沿うように配置されている。

図４は保護枠３と誘導加熱コイル５との位置関係を示す底面図であり、図５はその側面図である。図４及び図５においては、誘導加熱コイル５が配置される部分を斜線で示している。図４及び図５に示すように、保護枠２には、平面視において誘導加熱コイル５を半径方向に横切るように複数のフェライト収納部２Ｃが設けられている。各フェライト収納部２Ｃには、誘導加熱コイル５から発生した磁束を自身に集中させるフェライト（図示せず）が収納される。

また、炊飯器本体１には、図１に示すように、炊飯器本体１及び鍋３の上部開口部を開閉自在に覆うように蓋体７が取り付けられている。蓋体７は、ヒンジ軸７Ａを備えているヒンジ軸７Ａは、蓋体７の開閉軸であり、炊飯器本体１の後端上部に両端部を回動自在に固定されている。

蓋体７には、炊飯コース、炊飯時間などの各種情報を表示するとともに、白米コースや玄米コースなどの複数の炊飯コースの中から特定の炊飯コースを選択可能な表示操作部８が設けられている。表示操作部８は、炊飯コースの選択の他、炊飯の開始、取り消し、予約などの実行を指示できるように、炊飯開始ボタンなどの複数のボタンで構成されている。ユーザーは、表示操作部８により、表示内容を参照しつつ特定の炊飯コースを選択し、炊飯開始を指示することができる。

また、炊飯器本体１の内部には、炊飯制御部（図示せず）が搭載されている。炊飯制御部は、米を炊飯するための炊飯シーケンスを複数記憶する記憶部を備えている。各炊飯シーケンスは、複数の炊飯コースのいずれかにそれぞれ対応している。炊飯制御部は、表示操作部８にて選択された炊飯コース及び鍋底温度センサ６の検知温度に基づいて、誘導加熱コイル５を制御し、炊飯工程を実行する。

本実施形態に係る炊飯器によれば、誘導加熱コイル５の巻線５０が、外表面に絶縁層５２を備え、樹脂シート４の表面に融着されている。この構成によれば、互いに隣接する巻線５０，５０同士は互いに融着されていないので、剛性が高くなることを抑えることができる。

また、本実施形態に係る炊飯器によれば、誘導加熱コイル５の巻線５０の断線を抑えることができるので、導体５１として、アルミニウム線を含む金属線（例えば、アルミ線の周囲を銅で被覆した線）を用いることができ、誘導加熱コイル５の軽量化及び低コスト化を図ることができる。なお、従来の炊飯器において、導体１０１としてアルミニウム線を含む金属線を用いた場合には、アルミニウム線の強度が弱いため、より一層断線しやすくなる。このため、従来の炊飯器においては、導体１０１としてアルミニウム線を含む金属線は用いられていない。

また、本実施形態に係る炊飯器によれば、巻線５０の絶縁層５２の一部が外部に露出しているので、巻線５０が断線した場合であっても、当該断線したことを目視により確認することができる。なお、従来の誘導加熱コイルでは、巻線１００が３層構造であるため、導体１０１と絶縁層１０２とが断線する一方で融着層１０３が断線しなかった場合には、当該断線を目視で確認することはできない。このため、誘導加熱コイルが断線したまま炊飯器の組立てが継続され、組立て完了後に誘導加熱コイルに通電してはじめて断線に気付くことが起こり得る。この場合、例えば、取り付けた誘導加熱コイルを新たな誘導加熱コイルに交換する作業が必要となる。

また、本実施形態に係る炊飯器によれば、誘導加熱コイル５の巻線５０が樹脂シート４に融着されているので、表面積を大きくして、放熱性を向上させることができる。

また、本実施形態に係る炊飯器によれば、誘導加熱コイル５の巻線５０，５０同士は、互い融着されずに樹脂シート４で接続されているので、誘導加熱コイル５を保護枠２の３次元曲面部２Ｂに沿うように形成することができる。なお、樹脂シート４がない場合には、誘導加熱コイル５の巻線５０，５０同士は互い融着されていないので、重力によりバラバラに分解するなどして、誘導加熱コイル５の形状を維持することができない。

なお、誘導加熱コイル５の巻線５０，５０同士は、図３に示すように、互いに接するように配置されることが好ましい。これにより、誘導加熱コイル５から発生する磁界を強くして鍋３を効率良く誘導加熱することができる。

次に、樹脂シート４に融着された誘導加熱コイル５の製造方法の一例について説明する。図６Ａ〜図６Ｇは、樹脂シート４に融着された誘導加熱コイル５の製造方法の一例を示す断面図である。

まず、図６Ａに示すように、保護枠２の底面形状に対応する第１治具１１の表面に樹脂シート４を配置する。

次いで、図６Ｂに示すように、樹脂シート４の中央部上に、第２治具１２を配置する。第２治具１２の樹脂シート４と接する部分は、保護枠２の貫通穴２Ａの形状に対応する。

次いで、図６Ｃに示すように、第２治具１２の樹脂シート４と接する部分の周囲に誘導加熱コイル５の巻線５０を巻き回す。なお、このとき、巻線５０の位置を固定した状態で第１及び第２治具１１，１２を回転させることで、第２治具１２の樹脂シート４と接する部分の周囲に巻線５０を高速に巻き回すことができる。

次いで、図６Ｄに示すように、保護枠２の３次元曲面部２Ｂの形状に対応する第３治具１３の表面を、樹脂シート４を介して第１治具１１の３次元曲面部に対向する位置に配置する。

次いで、図６Ｅに示すように、第３治具１３と樹脂シート４との間に誘導加熱コイル５の巻線５０を巻き回す。なお、このとき、巻線５０の位置を固定した状態で第１治具１１及び第３治具１３を回転させることで、第３治具１３と樹脂シート４との間に巻線５０を高速に巻き回すことができる。

次いで、誘導加熱コイル５に電流（例えば、２００アンペア）を流して、誘導加熱コイル５を発熱させ、樹脂シート４を溶融させる。その後、冷却することにより、図６Ｆに示すように、誘導加熱コイル５と樹脂シート４とが融着される。

次いで、第１〜第３治具１１〜１３を取り外す。これにより、図６Ｇに示すように、樹脂シート４に融着された誘導加熱コイル５が得られる。

なお、３次元曲面部に沿う形状を有する誘導加熱コイル５を製造する方法としては、本実施形態に係る製造方法以外に、シリコンのような接着材を用いる方法も考えられる。しかしながら、このような接着材を用いた場合、接着剤が硬化するまでに相当な時間（例えば、１日）を要する。これに対して、本実施形態に係る製造方法によれば、３次元曲面部に沿う形状を有する誘導加熱コイル５を、短時間（例えば、１０秒）で製造することが可能である。従って、本実施形態に係る製造方法によれば、３次元曲面部に沿う形状を有する誘導加熱コイル５を製造するのに要する時間を格段に短くすることができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。例えば、前記では、誘導加熱コイル５の巻線５０を樹脂シート４に融着するようにしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、誘導加熱コイル５の巻線５０を保護枠２に直接融着するようにしてもよい。但し、保護枠２のような厚みが厚い樹脂部材（例えば２．４ｍｍ）は、経年変化等により変形しやすく、当該変形により巻線５０，５０間に隙間（例えば、１ｍｍ以上）が生じるおそれがある。この場合、誘導加熱コイル５から発生する磁界が弱くなり、鍋３の加熱効率が低下するおそれがある。このため、誘導加熱コイル５の巻線５０を融着する樹脂部材としては、樹脂シート４のような厚みが薄い部材（例えば、０．５ｍｍ以下）であることが好ましい。

本発明は、誘導加熱コイルの巻線の断線を抑えることができるので、例えば、業務用や家庭用の炊飯器に有用である。

１ 炊飯器本体
２ 保護枠
２Ａ 貫通穴
２Ｂ ３次元曲面部
２Ｃ フェライト収納部
３ 鍋
３Ａ フランジ部
３Ｂ コーナー部
４ 樹脂シート（樹脂部材）
５ 誘導加熱コイル
６ 鍋底温度センサ
７ 蓋体
７Ａ ヒンジ軸
８ 表示操作部
５０ 巻線
５１ 導体
５２ 絶縁層

Claims (8)

1. 鍋を誘導加熱する誘導加熱コイルを備える炊飯器であって、
   前記誘導加熱コイルの巻線は、外表面に絶縁層を備え、樹脂部材の表面に融着されている、炊飯器。
2. 前記絶縁層の一部が外部に露出している、請求項１に記載の炊飯器。
3. 前記樹脂部材は、樹脂シートである、請求項１又は２に記載の炊飯器。
4. 前記樹脂部材は、３次元曲面部を有し、
   前記巻線は、前記３次元曲面部に融着されている、
   請求項１〜３のいずれか１つに記載の炊飯器。
5. 前記巻線は、アルミニウム線を含む、請求項１〜３のいずれか１つに記載の炊飯器。
6. 鍋を誘導加熱する誘導加熱コイルを備える炊飯器の製造方法であって、
   外表面に絶縁層を備える誘導加熱コイルを樹脂部材の表面に配置し、前記誘導加熱コイルに電流を流して前記樹脂部材を溶融させ、前記誘導加熱コイルの巻線を前記樹脂部材の表面に融着する、
   ことを含む、炊飯器の製造方法。
7. 前記樹脂部材は、樹脂シートである、請求項６に記載の炊飯器の製造方法。
8. 前記樹脂部材は、３次元曲面部を有し、
   前記巻線は、前記３次元曲面部に融着されている、
   請求項６又は７に記載の炊飯器の製造方法。

Images