JP4395310B2

JP4395310B2 - 誘導加熱調理用鍋および炊飯器

Info

Publication number: JP4395310B2
Application number: JP2003052900A
Authority: JP
Inventors: 栄治小暮; 弘司菱山; 定男金谷; 政雄霜田
Original assignee: Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-02-28
Filing date: 2003-02-28
Publication date: 2010-01-06
Anticipated expiration: 2023-02-28
Also published as: JP2004261278A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の金属層で構成された誘導加熱調理用鍋、この誘導加熱調理用鍋の製造方法、およびこの誘導加熱調理用鍋を用いた炊飯器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の誘導加熱調理用鍋は、内側のアルミニウム層と外側の磁性体金属層との２層で構成され、磁性体金属層の外面に凹凸加工が施されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−１２９３６１号公報（第３，４頁、図２）
【０００４】
なお、誘導加熱調理用鍋とは異なるが、一般的なガスレンジ用鍋の参考例として、例えば、特開２００１−２３８７９１号公報に記載のものがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の誘導加熱調理用鍋は、鍋の外面に凹凸があるため、磁性体金属層の表面積が大きくなり、電磁誘導によって加熱された磁性体金属層の表面から熱が逃げ易くなる。その結果、鍋の加熱効率が低下してしまい問題であった。
【０００６】
本発明は、このような問題を解決し、加熱効率の高い誘導加熱調理用鍋および炊飯器を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の誘導加熱調理用鍋は、外側の磁性体金属層と内側の熱良導性金属層との少なくとも２層の金属層で構成された誘導加熱調理用鍋において、前記鍋本体の内面に多数の凹部を形成し、前記各凹部の外径を米粒の長辺より長くなるように構成することで鍋本体の外面の表面積より内面の表面積を大きくしたものである。
【０００９】
さらに、本発明の炊飯器は、炊飯器本体と、炊飯器本体の上部開口部を覆う蓋体と、炊飯器本体内に着脱可能に収容される誘導加熱調理用鍋と、誘導加熱調理用鍋を加熱する誘導加熱コイルとを備え、誘導加熱調理用鍋は、外側の磁性体金属層と内側の熱良導性金属層との少なくとも２層の金属層で構成され、鍋本体の外面より内面の表面積を大きくしたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る誘導加熱調理用鍋、誘導加熱調理用鍋の製造方法および炊飯器の好適な実施の形態について添付図面を参照して説明する。
実施の形態１.
図１は、実施の形態１に係る炊飯器の構成を示す断面図である。図１において、１は上部が開口した炊飯器本体、２は炊飯器本体１の後方上部に設けられたヒンジ部１ａを介して炊飯器本体１の上部開口部を開閉自在に覆うように取付けられた蓋体、３は炊飯器本体１内に収容される誘導加熱調理用鍋、４は誘導加熱調理用鍋３を電磁誘導加熱する誘導加熱コイル、５は上ケース６と下ケース７とコイル台８からなる炊飯器本体１の本体ケースである。ここで、誘導加熱コイル４は、２重の環状に配置された内コイル４ａと外コイル４ｂとを備えている。
【００１１】
そして、上ケース６の前面側上部には、炊飯スイッチや予約スイッチ等の操作パネル９が設けられ、炊飯器本体１内の後方側には、上ケース６から下ケース７に亘って電源コードリール１０が設けられている。また、本体ケース５のコイル台８のほぼ中心部には、誘導加熱調理用鍋３の底部に接触して誘導加熱調理用鍋３の温度を検知する温度センサ１１が設けられ、炊飯器本体１の内部には、炊飯器の動作を制御する制御部１２が設けられている。
【００１２】
次に、図２〜４を用いて誘導加熱調理用鍋３の構造を詳細に説明する。図２は誘導加熱調理用鍋３の内部側面形状を示す断面図である。また、図３は誘導加熱調理用鍋３の内部底面形状を示す平面図である。さらに、図４は誘導加熱調理用鍋３の断面構造を示す部分拡大図である。図２〜図４に示すように、誘導加熱調理用鍋３は、外側の磁性体金属層３ａと、内側の熱良導性金属層３ｂとの２層の金属層で構成され、内表面にはご飯がこびり付かないようにフッ素樹脂コーティング層３ｃが形成されている。磁性体金属層３ａには、フェライト系ステンレスや鋼板等が用いられ、熱良導性金属層３ｂには、アルミニウムまたはアルミニウム合金が用いられている。
【００１３】
なお、磁性体金属層３ａの外表面にも、フッ素樹脂コーティング層やシリコーン系の非粘着性のコーティング層を形成してもよい。また、磁性体金属層３ａには、誘導加熱可能な金属であれば、いかなる金属を用いてもよい。さらに、熱良導性金属層３ｂには、誘導加熱された磁性体金属層３ａの熱を鍋内部に伝達できる金属であれば、いかなる金属を用いてもよい。
【００１４】
誘導加熱調理用鍋３の内面には、内コイル４ａの対向部から外コイル４ｂの対向部（即ち、誘導加熱コイル４に対向する部位）にかけて、鍋底の中心を円心とした同心円上に、放射状に多数の球面形状の凹部１３ａが形成されている。そして、各凹部１３ａの周縁部分が凸部１３ｂを構成し、誘導加熱調理用鍋３の内面が凹凸になっている。一方、誘導加熱調理用鍋３の外面には、何ら凹凸加工は施されておらず、滑らかな平坦面となっている。
【００１５】
このため、誘導加熱調理用鍋３は、外面の表面積よりも内面の表面積の方が大きくなる。その結果、誘導加熱コイル４の駆動によって磁力線が発生し、磁性体金属層３ａが電磁誘導加熱で発熱した場合、この熱の多くは、表面積の大きな誘導加熱調理用鍋３の内面から放射される。よって、炊飯時の火力が強力になり、炊飯性能が向上する。また、誘導加熱調理用鍋３の内面が凹凸であるため、鍋内の水との接触面積が増加して、熱効率の高い加熱が可能となる。さらに、誘導加熱調理用鍋３の内面が凹凸であるため、米粒との接触及び当たりが増加し、軽い力で素早く米研ぎを行うことができる。
【００１６】
また、誘導加熱調理用鍋３の内面に凹部１３ａを設けることにより、鍋内に対流を効果的に発生させることが可能となる。即ち、図５に示すように、電磁誘導加熱によって磁性体金属層３ａが発熱した場合、この熱は熱良導性金属層３ｂを通過して、誘導加熱調理用鍋３の内面から放射される。この際、凹部１３ａ底面と凸部１３ｂとでは、熱を通過させる距離が大きく異なる。即ち、磁性体金属層３ａと熱良導性金属層３ｂとの接合面から凹部１３ａ底面までの距離Ｌ１に比べて、磁性体金属層３ａと熱良導性金属層３ｂとの接合面から凸部１３ｂまでの距離Ｌ２の方が長い。
【００１７】
その結果、凸部１３ｂに比べて凹部１３ａ底面の方が、熱良導性金属層３ｂの通過による熱損失が少なくなり、凸部１３ｂの表面温度ｔ２に比べて、凹部１３ａ底面の表面温度ｔ１の方が高くなる。そして、凹部１３ａと凸部１３ｂとの表面温度の差（ｔ１−ｔ２）によって鍋内に対流が発生し、米粒を鍋内で適度に循環させることができる。その結果、炊きムラの少ないふっくらしたご飯を炊き上げることが可能となる。
【００１８】
図６に示すように、誘導加熱調理用鍋３は、凹部１３ａの外径が米粒の長辺より長くなるように構成されている。このため、以下に挙げる効果が得られる。第１に、凹部１３ａ内に米粒が入り込み易くなり、凹部１３ａ内で米粒を十分に加熱させることができる。第２に、凹部１３ａ内に入り込んだ米粒と凹部１３ａとの間に隙間ができるので、炊飯時の水の対流がこの隙間に入り込み、米粒を押し上げるように作用する。その結果、凹部１３ａ内の米粒は、凹部１３ａ内から容易に離脱できるようになり、凹部１３ａ内での米粒の目詰まりが抑制される。よって、十分な放熱面積が確保され、誘導加熱調理用鍋３の熱効率が向上する。
【００１９】
第３に、凹部１３ａに入り込んだ米粒によって、積み重なった米粒の整列が乱れ、米を研ぐときに米粒同士の摩擦が良くなる。このため、米を研ぐときに米粒に掛かる力が分散され、米粒の割れを効果的に防止できる。また、米粒同士の摩擦が良好なために、一回の米研ぎで多くの米粒に力が波及するので、米を研ぐ時間を短縮させることができる。
【００２０】
さらに、誘導加熱調理用鍋３は、凹部１３ａの深さが米粒の短辺より浅くなるように構成されている。このため、以下に挙げる効果が得られる。第１に、凹部１３ａ内に入り込んだ米粒の上端部は、凹部１３ａからはみ出すので、炊飯時の水の対流が米粒の上端部に直接当たる。その結果、米粒は凹部１３ａ内から容易に離脱することができ、凹部１３ａ内での米粒の目詰まりが抑制される。よって、十分な放熱面積が確保され、誘導加熱調理用鍋３の熱効率が向上する。第２に、米を研ぐ際に、凹部１３ａからはみ出した米粒の上端部に直接力が加わるので、米粒は凹部１３ａ内に留まることなく、鍋内を効率的に移動する。このため、米粒の鍋内での循環が加速され、より均一に米を研ぐことが可能となる。
【００２１】
以上説明した各効果は、少なくとも誘導加熱コイル４に対向する部位に凹部１３ａが形成されていれば、確実に発揮される。しかし、凹部１３ａの形成位置は、誘導加熱コイル４に対向する部位のみに限定されるものではなく、図７に示すように、誘導加熱調理用鍋３の側面上部まで、凹部１３ａを形成してもよい。また、内コイル４ａに対向する部位には凹部１３ａを形成し、且つ外コイル４ｂに対向する部位には凹部１３ａを形成しないという構成としてもよい。さらに、誘導加熱コイル４に対向する部位において、凹部１３ａを形成する部分と凹部１３ａを形成しない部分とに分ける構成としてもよい。このような構成とすることにより、炊飯時の鍋内の対流に変化を起こさせることができ、米粒の鍋内での循環が促進され、加熱効率が向上する。
【００２２】
また、凹部１３ａの形状は、球面形状或いは楕円球面形状に限定されることなく、例えば、図８（ａ）〜（ｃ）に示すような四角錘形状や、図９（ａ）〜（ｄ）に示すような長径形状（サイド三角錘形状）であってもよい。さらに、異なる形状の組み合わせであってもよい。
【００２３】
図１０は、実施の形態１の変形例に係る誘導加熱調理用鍋３の内部側面形状を示す図である。図１０に示すように、誘導加熱調理用鍋３の内部側面には、凹部１３ａが形成されずに略平坦な水位目盛り表示エリア１４が設けられている。水位目盛り表示エリア１４には、鍋内に満たされる水の水位を示す「水位目盛り」が印刷されている。略平坦な水位目盛り表示エリア１４に「水位目盛り」を印刷することにより、印刷のかすれを確実に防止することができる。なお、水位目盛り表示エリア１４は、単一でもよく、また等間隔に複数個設けてもよい。
【００２４】
図１１は、実施の形態１の他の変形例に係る誘導加熱調理用鍋３の内部側面形状を示す図である。図１１に示すように、誘導加熱調理用鍋３の側面に形成された凹部１３ａは、長辺を上下に延ばした楕円球面形状を有している。このため、炊飯後に杓文字でご飯を装う際、誘導加熱調理用鍋３の側面に沿って上から下に杓文字の先端を移動させることにより、凹部１３ａ内の飯粒は傾斜の緩やかな楕円の長辺方向に移動して凹部１３ａ内から離脱する。その結果、凹部１３ａ内での飯粒のこびり付きが解消され、誘導加熱調理用鍋３の洗浄が容易になる。
【００２５】
図１２は、実施の形態１の他の変形例に係る誘導加熱調理用鍋３の内部底面形状を示す図である。図１２に示すように、誘導加熱調理用鍋３の底面に形成された凹部１３ａは、長辺を放射状に延ばした楕円球面形状を有している。このため、炊飯後に杓文字でご飯を装う際、誘導加熱調理用鍋３の底面に沿って中心から周縁に杓文字の先端を移動させることにより、凹部１３ａ内の飯粒は傾斜の緩やかな楕円の長辺方向に移動して凹部１３ａ内から離脱する。その結果、凹部１３ａ内での飯粒のこびり付きが解消され、誘導加熱調理用鍋３の洗浄が容易になる。
【００２６】
図１３，１４は、実施の形態１の他の変形例を示す図である。図１３に示すように、誘導加熱調理用鍋３の底面には、凹部１３ａが形成されずに略平坦な温度測定エリア１５が設けられている。そして、図１４に示すように、温度測定エリア１５に対向する下面には、温度センサ１１が配置されている。このため、誘導加熱調理用鍋３内部の熱は略平坦な温度測定エリア１５を通して極めて少ないロスで温度センサ１１に到達するので、誘導加熱調理用鍋３内部の正確な温度を温度センサ１１で検出することが可能となる。
【００２７】
実施の形態２．
次に、実施の形態２に係る誘導加熱調理用鍋の製造方法を説明する。なお、実施の形態２の製造方法によって、実施の形態１で詳細に説明した誘導加熱調理用鍋３が製造される。従って、実施の形態１と同一又は同等な構成部分については同一符号を付し、その説明は省略する。
【００２８】
図１５は、誘導加熱調理用鍋３の材料となる円形多層金属板１６を示す図である。円形多層金属板１６は、図１６（ａ）に示すように、複数の金属層（磁性体金属層３ａと熱良導性金属層３ｂ）で構成されている。そして、図１５、図１６（ｂ）に示すように、円形多層金属板１６の熱良導性金属層３ｂ側の中央部分に、多数の球面形状の凹部１３ａを形成する。ここで、上下に設けられた矩形状の一対の水位目盛り表示エリア１４には、凹部１３ａは形成しないものとする。その後、熱良導性金属層３ｂ側を内側にして鍋形状にプレス成形し、更に、図１６（ｃ）に示すように、熱良導性金属層３ｂの上面にフッ素樹脂コーティング層３ｃを形成することにより、図２、図３に示した誘導加熱調理用鍋３が完成する。
【００２９】
本実施の形態の製造方法では、円形多層金属板１６をプレス成形する前に、凹部１３ａを形成することによって、加工のし難い鍋の内面に対しても容易に凹部１３ａを形成することができる。また、プレス成形後にフッ素樹脂コーティング層３ｃを形成することにより、フッ素樹脂コーティング層３ｃがプレス成形時の押圧力によって傷つくことを防止することができる。
【００３０】
円形多層金属板１６に形成する凹部１３ａは、プレス成形により鍋の側面になる部分と、プレス成形により鍋のコーナー（鍋の側面と底面との境界部分）になる部分と、プレス成形により鍋の底面になる部分とで、形状を変えてもよい。即ち、図１７（ａ）に示すように、鍋の側面になる部分は、上下方向に引っ張られると共に、左右方向に圧縮され、凹部１３ａの開口が上下に延びる。従って、凹部１３ａの開口を予め左右方向に長く且つ上下方向に短い楕円形に形成することにより、プレス成形により凹部１３ａの開口は、真円形状となる。
【００３１】
また、図１７（ｂ）に示すように、鍋のコーナーになる部分は、鍋の側面になる部分より更に上下方向に引っ張られ、凹部１３ａの開口が上下に延びる。従って、凹部１３ａの開口を予め上下方向に短い楕円形（鍋の側面になる部分よりも更に上下方向に短い楕円形）に形成することにより、プレス成形により凹部１３ａの開口は、真円形状となる。
なお、図１７（ｃ）に示すように、鍋の底面になる部分は、プレス成形によって左右上下の両方向均等に弱い引張力が掛かるが、形状はほとんど変化しないので、図１７（ｃ）に示すように、凹部１３ａの開口は予め真円形状に形成する。
【００３２】
以上のように、円形多層金属板１６の内面に凹部１３ａを形成する際には、鍋底面の凹部１３ａの開口面積に比べて、鍋側面の凹部１３ａの開口面積が小さくなるように加工することにより、プレス成形によって鍋底面の凹部１３ａと鍋側面の凹部１３ａとの開口面積を略同一にすることができる。同様に、円形多層金属板１６の内面に凹部１３ａを形成する際には、鍋底面の凹部１３ａの開口面積に比べて、鍋コーナーの凹部１３ａの開口面積が小さくなるように加工することにより、プレス成形によって鍋底面の凹部１３ａと鍋コーナーの凹部１３ａとの開口面積を略同一にすることができる。その結果、プレス成形後の各凹部１３ａの開口面積はいずれの部位も略同一となり、炊飯時の鍋内の加熱がより均一となる。
【００３３】
なお、鍋の側面、コーナー及び底面で凹部１３ａの開口形状を変えているのは、プレス成型後に各開口形状が略同一になるようにするためである。従って、必ずしも真円形状でなくてもよく、楕円形状、多角形状等であってもよい。また、円形多層金属板１６に形成する凹部１３ａは、図１８に示すように、楕円球面形状であってもよい。さらに、図１９に示すように、円形多層金属板１６の中央部分に温度測定エリア１５を設け、この温度測定エリア１５には、凹部１３ａを形成しないようにしてもよい。
【００３４】
【発明の効果】
本発明に係る誘導加熱調理用鍋は、前記鍋本体の内面に多数の凹部を形成し、前記各凹部の外径を米粒の長辺より長くなるように構成することで鍋本体の外面の表面積よりも内面の表面積の方を大きくしたので、外側の磁性体金属層が電磁誘導加熱で発熱した場合に、この熱の多くは、表面積の大きな内面から放射される。その結果、炊飯時の火力が強力になり、炊飯性能が向上する。
【００３６】
さらに、本発明に係る炊飯器は、外面の表面積よりも内面の表面積の方が大きな誘導加熱調理用鍋を備えているので、誘導加熱コイルの駆動によって磁力線が発生し、磁性体金属層が電磁誘導加熱で発熱した場合に、この熱の多くは、表面積の大きな誘導加熱調理用鍋の内面から放射される。その結果、炊飯時の火力が強力になり、炊飯性能が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係る炊飯器の構成を示す断面図である。
【図２】誘導加熱調理用鍋の内部側面形状を示す断面図である。
【図３】誘導加熱調理用鍋の内部底面形状を示す平面図である。
【図４】誘導加熱調理用鍋の断面構造を示す部分拡大図である。
【図５】誘導加熱調理用鍋の機能を示す部分拡大図である。
【図６】誘導加熱調理用鍋の機能を示す部分拡大図である。
【図７】誘導加熱調理用鍋の内部側面形状を示す断面図である。
【図８】（ａ）（ｂ）は、誘導加熱調理用鍋に設けられた凹部の形状を示す図である。（ｃ）は、図８（ｂ）のＡ−Ａ線における横断面図である。
【図９】（ａ）（ｂ）は、誘導加熱調理用鍋に設けられた凹部の形状を示す図である。（ｃ）は、図９（ｂ）のＡ−Ａ線における横断面図である。（ｄ）は、図９（ｂ）のＢ−Ｂ線における縦断面図である。
【図１０】実施の形態１の変形例に係る誘導加熱調理用鍋の内部側面形状を示す図である。
【図１１】実施の形態１の変形例に係る誘導加熱調理用鍋の内部側面形状を示す図である。
【図１２】実施の形態１の変形例に係る誘導加熱調理用鍋の内部底面形状を示す図である。
【図１３】実施の形態１の変形例に係る誘導加熱調理用鍋の内部底面形状を示す図である。
【図１４】実施の形態１の変形例を示す断面図である。
【図１５】実施の形態２の製造方法における誘導加熱調理用鍋の材料となる円形多層金属板を示す図である。
【図１６】（ａ）〜（ｃ）は、実施の形態２に係る誘導加熱調理用鍋の製造工程を示す断面図である。
【図１７】（ａ）は、鍋の側面になる部分におけるプレス成形の前後を示す図である。（ｂ）は、鍋のコーナーになる部分におけるプレス成形の前後を示す図である。（ｃ）は、鍋の底面になる部分におけるプレス成形の前後を示す図である。
【図１８】実施の形態２の製造方法における誘導加熱調理用鍋の材料となる円形多層金属板を示す図である。
【図１９】実施の形態２の製造方法における誘導加熱調理用鍋の材料となる円形多層金属板を示す図である。
【符号の説明】
１…炊飯器本体、２…蓋体、３…誘導加熱調理用鍋、３ａ…磁性体金属層、３ｂ…熱良導性金属層、３ｃ…フッ素樹脂コーティング層、４…誘導加熱コイル、４ａ…内コイル、４ｂ…外コイル、５…本体ケース、６…上ケース、７…下ケース、８…コイル台、９…操作パネル、１０…電源コードリール、１１…温度センサ、１２…制御部、１３ａ…凹部、１３ｂ…凸部、１４…水位目盛り表示エリア、１５…温度測定エリア、１６…円形多層金属板。

Claims

外側の磁性体金属層と内側の熱良導性金属層との少なくとも２層の金属層で構成された誘導加熱調理用鍋において、
前記鍋本体の内面に多数の凹部を形成し、前記各凹部の外径は米粒の長辺より長くなるように構成することで鍋本体の外面の表面積より内面の表面積を大きくしたことを特徴とする誘導加熱調理用鍋。
前記鍋本体の内面に形成した凹部の深さは、米粒の短辺より浅くなるように構成したことを特徴とする請求項１記載の誘導加熱調理用鍋。
前記鍋本体の側面には、前記凹部が形成されずに略平坦な水位目盛り表示エリアが設けられていることを特徴とする請求項２に記載の誘導加熱調理用鍋。
前記鍋本体の側面に形成された前記凹部は、長辺を上下に延ばした楕円球面形状を有することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の誘導加熱調理用鍋。
前記鍋本体の底面に形成された前記凹部は、長辺を放射状に延ばした楕円球面形状を有することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の誘導加熱調理用鍋。
前記鍋本体の底面には、前記凹部が形成されずに略平坦な温度測定エリアが設けられていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項記載の誘導加熱調理用鍋。
炊飯器本体と、該炊飯器本体の上部開口部を覆う蓋体と、前記炊飯器本体内に着脱可能に収容される誘導加熱調理用鍋と、該誘導加熱調理用鍋を加熱する誘導加熱コイルとを備え、
前記誘導加熱調理用鍋は、外側の磁性体金属層と内側の熱良導性金属層との少なくとも２層の金属層で構成され、前記鍋本体の内面に多数の凹部を形成し、前記各凹部の外径は米粒の長辺より長くなるように構成することで鍋本体の外面より内面の表面積を大きくしたことを特徴とする炊飯器。
前記鍋本体の内面に形成した凹部の深さは、米粒の短辺より浅くなるように構成したことを特徴とする請求項７記載の炊飯器。
前記凹部は、少なくとも前記誘導加熱コイルに対向する部位に設けられていることを特徴とする請求項８記載の炊飯器。