JP2705083B2 - 電気炊飯器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、一般家庭において使用される電気炊飯器に
関し、特に電気ヒータによる加熱特性を改善した電気炊
飯器に関するものである。

従来の技術 従来の電気炊飯器は、抵抗発熱を用いた電気ヒータを
利用し、例えば、電気ヒータを有する熱板の上部に鍋を
着脱可能に載置し、前記電気ヒータの熱を熱板から鍋の
底部に伝達して炊飯する方式行のものと、鍋の外周囲に
加熱用の空間部を設け、この空間部内に前記鍋から所定
の間隔をおいてマグネシア粉体で絶縁したシーズヒータ
を設け、このシーズヒータによって、前記空間部を介し
て鍋を加熱する方式のものがあった。

また誘導加熱源により鍋内の非調理物を調理する従来
例として、実開昭53−164964号公報が知られているが、
これを第５図にもとづいて説明する。

この第５図において、101は上下面が開口する外ケー
スで、この外ケース101の下面には支持脚102を有する底
板103がねじ止めによって固着されている。104は例えば
耐熱性を有するプラスチックによって形成された鍋収納
部で、この鍋収納部104の上端部に設けられた鍔部104a
を外ケース101の上面にねじ止めによって固着してい
る。105は鍋収納部104の側面部104bに一体モールドによ
って埋設された第１の誘導コイルであり、106は鍋収納
部104に底面部104cに一体モールドによって埋設された
第２の誘導コイルである。107は磁性材料、例えば鉄製
の鍋で、この鍋107は鍋収納部104の底面部104c上に着脱
可能に載置される。108は鍋収納部104の底面の略中心部
に設けられた貫通孔104d内に支持板109を介して固着さ
れた例えば磁気式のサーモスタットで、このサーモスタ
ット108の感熱部108aは図示しないばねによって上方に
付勢されて鍋107の底面部107bに密着するようになって
いる。110は鍋107の側面部107aの温度を検知する例えば
サーミスタ等からなる感熱部110aを有する温度検知スイ
ッチで、前記感熱部110aは基端部が鍋収納部104の側面
部104bに設けられた挿通孔111内に挿通されているとと
もに、ばね112によって常に鍋107の方向に付勢されてお
り、その感熱部110aの先端部が鍋107の側面部107aに圧
着するようになっている。113はツマミ114を有する蓋
で、これは鍋収納部104の鍔部114a上に着脱可能に載置
される。115は底板103の上面に固着された制御基板で、
この制御基板115には電気回路の一部が配設されてい
る。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来の電気炊飯器で米を炊飯した
場合、前者の熱板型のヒータを備えた電気炊飯器におい
ては、ヒータの近辺にべちゃが生じるという具合に炊き
むらが生じ、全体として食味が落ちるという問題点があ
った。また、熱板と鍋が密着するように厳密な寸法精度
を要するもので、使用中に両者の密着性が変形したり、
あるいは腐蝕したりすると、熱伝達が不均一となって炊
きむらが一層多くなるという問題点を有していた。

また後者の空間部を介して鍋を加熱する方式において
は、シーズヒータとして、鍋外径よりやや小さな環状の
シーズヒータを使用していることが多いが、この場合、
シーズヒータに近い外周部にべちゃが生じ、かつシーズ
ヒータに遠い内周部がかたいと言う炊きむらが生じ、食
味が落ちるという問題点があった。これを改善するため
に、シーズヒータを渦巻き状にすると、シーズヒータの
平面度を出すための修正などで工程バラツキが多くな
る。

そしてまた両者の炊飯方式においては、炊飯中、電気
ヒータの温度が高くなるため、ヒータの遮熱構造は大き
くなるもので、このため、炊飯の印加電力にも限りがあ
った。

一般の炊飯において、浸水工程後の炊き上げ段階で
は、強い火力で炊き上げた方がおいしいとされている
が、従来の電気ヒータでは、火力が少なくこしのあるご
はんが炊けなかった。

また、従来の電気炊飯器は、保護枠内面に、電気ヒー
タが露出しているため、掃除がしにくく、特に、ごはん
等が保護枠内に入った時には、ごはんが炭化して電気ヒ
ータや保護枠にごびりつき、その結果、掃除が一層しに
くいものになっていた。

また誘導加熱源により鍋内の被調理物を調理する従来
例では、ごはんを強い火力で炊くことはできるが、鉄の
鍋107を使用していることから、この鉄の熱伝達率が悪
いため、加熱分布が悪く、炊きむらが多くなるものであ
る。この解決策として２本の誘導コイル105,106を設
け、これらを各々制御することにより改善しているが、
性能面では焦げに対してが改善できていない。すなわ
ち、炊飯終了直前、炊飯物の水がなくなると、鍋107の
底部の温度は上昇するが、鍋107の熱伝導が悪いため、
誘導コイル106の直下と、サーモスタット108の近辺での
熱勾配は大きく、その結果、サーモスタット108が切れ
る時には、鍋底の誘導コイル106の直下の温度は大幅に
上昇するため、焦げるものである。また、２本の誘導コ
イル105,106を使用するため、構造及び制御回路も複雑
になり、実用上は困難を有するものであった。

本発明は上記従来の課題を解消するためになされたも
ので、簡単な構成にして、厳密な寸法精度を要すること
なく、かつ炊きむらがない電気炊飯器を提供することを
目的とするものである。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために、本発明の電気炊飯器は、
被調理物を収納し誘導加熱に対応する鍋と、この鍋を着
脱自在に収納し少なくとも下部を非金属材料で構成した
保護枠と、前記鍋底面の中央付近及びコーナー部に対向
して配されるとともに前記保護枠の外周部に沿って設け
られた誘導コイルと、前記誘導コイルへの高周波電力の
供給を制御する電気回路とを備え、前記鍋は、アルミニ
ウム材料で構成され、その外側の底側面部で少なくとも
前記誘導コイルに対応する位置の表面に磁性金属材料層
を溶射により形成してなるものである。

作用 上記構成によれば、誘導加熱を用いているため、鍋が
直接発熱するもので、この鍋内には、米及び水が入って
おり、そして鍋で発生した熱は効率よく米及び水に伝わ
るため、加熱部分の温度が100℃を大きく上回ることは
ない。これにより、遮熱構造部分は大幅に少なくなるた
め、炊飯電力を上げての炊飯も可能となる。また炊飯電
力を上げることにより、炊き上げ時には充分な火力で炊
飯できるため、こしのあるおいしいごはんを早く炊くこ
とができる。また誘導コイルと鍋を密着させる必要がな
いため、厳密な寸法精度を要することなく、安定したご
はんを炊くことができる。また、誘導コイルを、鍋底面
の中央付近及びコーナー部に対向して配したことによ
り、炊飯時において、鍋の外周部から内周部に向けて効
果的な米及び水の対流を発生させることができ、炊きむ
らの発生を防止することができる。

また、鍋は高熱伝導率を有するアルミニウム材料で構
成しているため、成形装置を小さくすることができ、か
つ鍋はその外側で少なくとも誘導コイルに対応する位置
の表面に、磁性金属材料層を溶射により形成しているた
め、鍋の発熱効率も優れたものが得られる。

実施例 以下、本発明の一実施例を添付図面にもとづいて説明
する。第１図〜第３図において、１は上面が開口する有
底円筒状の本体で、この本体１の内部には断熱材２を介
して鍋収納部として保護枠３が配設され、かつこの保護
枠３はPPS等の耐熱樹脂材料により有底円筒状に成形さ
れ、そしてこの保護枠３の上端部は前記本体１の上端部
内周囲に嵌着されている。

４は上端開口部に外方に突出するフランジ５を形成し
た鍋で、この鍋４は肉厚1.5mmのアルミニウム板で成形
され、外側の少なくとも誘導コイルに対応する位置の表
面に肉厚1.5mmのフェライト系ステンレスSUS430よりな
る磁性金属材料層4aを溶射により形成し、かつ内表面に
はフッソコーティング層4bを形成している。鍋４はフラ
ンジ５を保護枠３の上面に懸架状態に載置することによ
り、保護枠３内に着脱自在に配設されている。そして鍋
４は高さＨ及び外径Ｄがそれぞれ保護枠３より小に設定
されているため、鍋４を保護枠３内に配設した状態にお
いては、鍋４の外周囲には保護枠３によって密閉された
空気層６が形成される。この空気層６は鍋４の外底面及
び外側面に連続的に対向しているため、保護枠３の底部
に直接鍋４の重量がかかるのを防ぐことができるととも
に、保温性を高めることができる。７はリッツ線を用い
た誘導コイルで、この誘導コイル７は最内周及び最外周
の巻きを密にするとともに、誘導コイル７と鍋４の外周
面が一定距離になるように、前記保護枠３の外周下部に
耐熱樹脂材料で成形されたコイルカバー８により支持さ
れて、誘導コイル７の通気をよくし、誘導コイル７の冷
却を容易にしている。９は酸化鉄を主原料とし、かつ高
透磁率の材料を焼結させたフェライト棒で、このフェラ
イト棒９はコイルカバー８の外側面に接着されており、
誘導コイル７により生ずる漏れ磁束を防止している。

10は耐熱樹脂により成形されたサーモケースで、この
サーモケース10は保護枠３の外底部に一体成形された案
内筒11にピン（図示せず）により上下動可能に支持さ
れ、かつ案内筒11とサーモケース10の間に配設された圧
縮コイルバネ12により常に上方に付勢されている。13は
高熱伝導率を有するアルミニウムの金属材料で構成され
たコンタクトとで、このコンタクト13は負特性サーミス
タよりなる温度検知素子14及び感熱ケース15を介してサ
ーモケース10の上部に冠着し、コンタクト13の上面が鍋
４の外底面に圧接するようにしている。16は誘導コイル
７に交流電力を印加するための回路基板で、この回路基
板16には後述する電気回路の一部が配設されている。

17は合成樹脂製の外蓋で、この外蓋17は保護枠３の上
部に一体成形されてヒンジ部材18にピン19を介して回動
可能に支持され、かつ上面に持ち運び用の把手部20がね
じ止めされている。21は内カバーで、この内カバー21は
断熱材22を介して外蓋17の内面に固着されている。23は
ヒンジ部材18と反対側に位置して保護枠３の上端部に一
体成形された係合部材で、この係合部材23と対向するよ
うに外蓋17に係合レバー24がピン25を介して回動可能に
支持されている。そして、係合部材23の先端部に設けら
れた係合部23aは、外蓋17を閉塞した時に係合レバー24
の係合部24aに係合するようになっている。また係合レ
バー24はバネ26によって係合部24aが係合部材23の係合
部23aと常時係合する方向に回動付勢されている。27は
内蓋で、この内蓋27は内カバー21の下面に下方に突出し
て設けた支持ピン28に上下動可能に支持され、かつパッ
キン29により常に下方に付勢されているもので、前記外
蓋17を閉塞した時、鍋４のフランジ５に圧接してその鍋
４を閉塞するようになっている。

第４図は本発明の一実施例を示す電気炊飯器の電気回
路図を示したものである。この第４図において、33は４
個のダイオードからなる全波整流回路で、この全波整流
回路33の交流入力端子34,35は交流電源36に接続されて
いる。また平滑コンデンサ37,38及びチョークコイル39
はπ型平滑回路で、平滑コンデンサ37の両端に直流出力
端子の正端子40及び負端子41を接続している。42は所定
の周波数で発振する発振回路で、この発振回路42により
駆動回路43は制御される。44は温度検知素子14の変化を
電気的信号に変える温度検知回路、45は温度検知回路44
からの信号により、駆動回路43の制御を行なうための電
力制御回路、46は駆動回路43によって制御されるNPN形
のトランジスタで、このトランジスタ46は、コレクタ47
を誘導コイル７及びコンデンサ48の一端に接続し、かつ
エミッタ51を直流出力端子の負端子41に接続し、さらに
ベース49は駆動回路43に接続されている。また誘導コイ
ル７及びコンデンサ48の他端は、チョークコイル39に接
続されている。50はトランジスタ46にかかる逆起電力を
逃がすためのダイオードである。

次にこのように構成した本実施例の動作を説明する。
鍋４内に被調理物を収納し、保護枠３の上面に懸架状態
に載置する。そして外蓋17を閉塞した後、操作手段（図
示せず）により、動作を開始させる。この動作を開始す
ることにより、発振回路42、駆動回路43、温度検知回路
44および電力制御回路が作動し、駆動回路43の出力端子
43aを高電位と低電位に、発振回路42の周波数に応じて
切換動作させる。すなわち、駆動回路43の出力端子43a
が高電位の時にはトランジスタ46がON状態となり、その
結果、誘導コイル７に、チョークコイル39側からトラン
ジスタ46側にかけて電流が流れるとともに、コンデンサ
48に充電される。また、駆動回路43の出力端子43aが低
電位の時には、トランジスタ46はOFF状態となるため、
コンデンサ48に充電された電荷が誘導コイル７を介して
放電される。このようにして、誘導コイル７には、発振
回路43の発振周波数によって制御される電流が流れて交
番磁界が発生することになり、これによって鍋４に渦電
流が流れ、その渦電流によるジュール熱で、鍋４が誘導
加熱されて、被調理物が調理される。この場合、温度検
知素子14の温度により電力制御回路45にあらかじめ入力
されている調理パターンにより調理を行なうものであ
る。

なお、上記実施例においては、鍋４の発熱効率を向上
させるために鍋４に外表面に溶射により形成される磁性
金属材料層4aを、フェライト系ステンレスSUS430で形成
したものについて説明したが、この材料に限定されるも
のではなく、磁性金属材料であればよい。

発明の効果 以上のように本発明によれば、被調理物を収納し誘導
加熱に対応する鍋と、この鍋を着脱自在に収納し少なく
とも下部を非金属材料で構成した保護枠と、前記鍋底面
の中央付近及びコーナー部に対向して配されるとともに
前記保護枠の外周部に沿って設けられた誘導コイルと、
前記誘導コイルべの高周波電力の供給を制御する電気回
路とを備え、前記鍋は、アルミニウム材料で構成され、
その外側の底側面部で少なくとも前記誘導コイルに対応
する位置の表面に磁性金属材料層を溶射により形成して
なることにより、炊飯時において、鍋の外周部から内周
部に向けて効果的な米及び水の対流を発生させることが
でき、炊きむらの発生を防止することができる。

また、鍋をアルミニウム材料で構成し、その外側の底
側面部で少なくとも前記誘導コイルに対応する位置の表
面に磁性金属材料層を溶射により形成してなることによ
り、磁性金属材料層の厚さや溶射箇所の設定が自由であ
り、鍋の発熱効率を著しく向上させるとともに、その調
整が比較的容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す電気炊飯器の断面図、
第２図は第１図のＡ部の拡大断面図、第３図は同電気炊
飯器における誘導コイルの斜視図、第４図は同電気炊飯
器の電気回路図、第５図は従来例を示す電気炊飯器の断
面図である。 ３……保護枠、４……鍋、4a……磁性金属材料層、６…
…空気層、７……誘導コイル、16……回路基板。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−87511（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−138515（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−192689（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被調理物を収納し誘導加熱に対応する鍋
   と、この鍋を着脱自在に収納し少なくとも下部を非金属
   材料で構成した保護枠と、前記鍋底面の中央付近及びコ
   ーナー部に対向して配されるとともに前記保護枠の外周
   部に沿って設けられた誘導コイルと、前記誘導コイルへ
   の高周波電力の供給を制御する電気回路とを備え、前記
   鍋は、アルミニウム材料で構成され、その外側の底側面
   部で少なくとも前記誘導コイルに対応する位置の表面に
   磁性金属材料層を溶射により形成してなる電気炊飯器。