JP4821368B2 - 炊飯器 - Google Patents

Description

本発明は、一般家庭及び業務用に使用される炊飯器に関するものである。

従来、広く世間一般に市販されている炊飯器では、蓋体に対し着脱自在に鍋を覆うよう
に加熱板が設置され、この加熱板を適度に加熱する加熱手段が炊飯器の蓋体内部に配置されている。

蓋内の加熱手段により加熱された加熱板はその熱をご飯に伝えたり、加熱板表面に付着した余分の水分を蒸発させたりする機能を有している。

加熱板の素材として通常使用される材料はアルミニウムかオーステナイト系ステンレスなどであるが、加熱板を電磁誘導により加熱する機能を備えた炊飯器においてはフェライト系ステンレスが発熱効率を向上させる観点から広く用いられている。

加熱板は炊飯調理中に鍋に相対して配置される部品であるために、ご飯から出てくるおねばが付着しやすく、炊き込みご飯においては調味料など金属の腐食を促進しやすい物質がこびりつくことも頻繁にあり、洗浄を容易にするために蓋体から取り外し自在に装着される場合が多い。

このため、洗浄を容易にするために加熱板を構成する金属材料にフッ素樹脂コートなどの非粘着コートが処理されている事例がある（例えば、特許文献１参照）。

従来例としてはアルミニウムなどの金属基材を加熱板形状に成型した後に、基材にフッソ樹脂コート処理したものがあり、これによりおねばや調味料が付着しにくく使い勝手の良い加熱板となるとともに、フッソ樹脂コートより発せられる遠赤外線により良好な加熱効果をもたらすという副次的な効果ももたらしていた。
特許第３５１５３１３号公報

上述のように、従来、加熱板にフッ素樹脂コートを処理し、当該フッソ樹脂コートより発せられる遠赤外線による加熱効果や非粘着性効果を向上させる事例は既知のものである。

しかしながら、フッソ樹脂コートは元来、撥水性の高い処理であり、加熱板にフッソ樹脂コート処理した場合、高い撥水性のために、付着した水滴が巨大化することにより、炊飯、あるいは保温中に水滴がご飯に落下してご飯をふやけさせるため、食味に悪影響をもたらすことがある。

また、この水滴落下を防止するために加熱板の温度を上昇させて水滴を蒸発させようとした場合には、加熱板からの輻射熱により鍋内上層のご飯が黄変するなどし、やはりご飯の出来に悪影響をもたらすことがある。

さらに、特に蓋体から着脱自由に装着されるタイプの加熱板においては、炊飯終了後、加熱板を洗浄する時に、汚れを落とすために往々にしてナイロンたわしなどの摩耗性の高い素材でフッソ樹脂コート表面を擦られることがあり、その結果、早期にフッソ樹脂コートが摩耗し、非粘着性能と外観が悪化し、さらには、露出した基材が腐食を生じる、あるいは、遠赤外線放射率が低下し調理結果に悪影響をもたらす、といった不具合も生じることがある。

また、近年、特に電磁誘導加熱式の炊飯器においては本体のみでなく蓋体にも電磁誘導加熱コイルが配置され、加熱板自体も電磁誘導による高火力で加熱することでより良好な調理結果を得る工夫がなされたものも一般的になっている。

この場合、加熱板の両面にフッソ樹脂コートを処理すると両面ともに非粘着効果が得られるという利点はあるものの、場合によってはフッソ樹脂コートからの遠赤外線の放射により加熱板から蓋体への熱伝導が強くなり、蓋体に余計な熱吸収が生じる結果、蓋体を構成する部材の温度が上昇し、部材の変形や蓋体に収納されている電気部品などに悪影響を生じることがある上、エネルギー効率の面からも好ましい状況とは言えない。

このため、本発明においては、加熱板の鍋に相対する面に処理されるコーティングはご飯の出来に悪影響を及ぼさない範囲の適度な撥水性を有するとともに、摩耗に対する耐久性が高く、しかも、炊飯時に加熱板より発せられる遠赤外線がご飯側に集中する一方、蓋体が吸収する遠赤外線を少なくすることをも目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の炊飯器に備えられる加熱板は開閉自在な蓋体に着脱自在に装着され、鍋に相対する面にはコーティングが処理され、当該コーティングのトップコートの表面は水の接触角が８０〜１００°に制御されるとともに、加熱板の蓋体と相対する面は波長３〜１５μｍにおける遠赤外線放射率が１０％以下の表面仕上げであることを特徴としたものであり、必要に応じて当該コーティングのトップコートは０．３重量％以上、５重量％以下のダイヤモンド粒子を含むものである。

これによって、加熱板の鍋に相対する面に処理されたコーティングは炊飯、あるいは、保温中に水滴が鍋内のご飯に落下することを抑制可能であるとともに、加熱板で発生した遠赤外線は鍋に相対する面でより多く放射される一方、蓋体に相対する面からの遠赤外線放射は比較的低くなるので蓋体に吸収される熱は低く抑えられ、非粘着性コーティングの耐久性が高い加熱板を備えた炊飯器を提供できる。

さらに、蓋体の加熱板と相対する面に熱反射塗料を塗布することにより、蓋体に吸収される熱をさらに減少させることができる。

本発明の炊飯器に備えられる加熱板は、水に対して適度な接触角を有するコーティングを処理しているため大きな水滴がコーティングに付着することがなく、鍋内のご飯に水滴が落下することを防止できるのでご飯の白化を抑制できるとともに、フッソコートなどの撥水性の高いコーティングを用いた場合に発生しやすい大きな水滴を蒸発させるための余分な火力を加熱板に発生させる必要もなく、適度な熱をご飯に効率的に加えられるので良好な調理結果を得ることができるものである。

第１の発明は、本体と、本体に着脱自在に収納される鍋と、開閉自在な蓋体と、蓋体に着脱自在に装着される金属製の加熱板を有する炊飯器において、加熱板の両表面の内、鍋に相対する面にはコーティング処理され、当該コーティングの表面は水の接触角が８０〜１００°に制御されるとともに、加熱板の蓋体と相対する面は波長３〜１５μｍにおける遠赤外線放射率が１０％以下の表面仕上げであることを特徴とした加熱板を有する炊飯器である。

加熱板の鍋に相対する面に処理されたコーティングにより加熱板を加熱した時に良好な輻射熱が調理物に放射されご飯の調理結果によい影響をもたらすが、このとき、コーティング表面の水に対する接触角は８０〜１００°とすることが望ましい。

水の接触角を１００°以上にすると撥水性が高く、非粘着性が高いという利点はあるものの、調理中や保温中に加熱板に付着した水分がその表面張力により球状になりやすく、
これが大きな水滴に発達し、時折調理物に落下することになる。

大きな水滴が調理物に落下すると部分的にふやけたり、白色に変色したりするため、食味に悪影響があるばかりでなく、外観的にも品位を欠いたご飯になる。

そこで、撥水性の高いコーティングを用いた場合、ふやけや白化を防止しようとすれば、調理中や保温中におおきな水滴が発生しないように加熱板を過度に加熱して水滴を蒸発させる必要が生じるが、過度の過熱は加熱板から調理物への輻射を必要以上に強めることになるのでご飯の黄変や劣化を促進しやすい。

一方、加熱板表面の水の接触角が低いほど非粘着性は悪くなり、調理物が付着しやすくなるので、水の接触角は８０°未満とはしないことが望ましい。

本実施の形態においては、水の接触角を８０〜１００°に保つことにより非粘着性は保ちつつ、付着した水が大きな水滴になることを防止できるので、調理中、保温中に水滴が調理物に落ちにくく、ふやけや白化を抑制できるとともに、また、加熱板を過度に加熱して水滴を蒸発させる必要もないので、ご飯の黄変や劣化を防止することが可能である。

また、加熱板の蓋体と相対する面は波長３〜１５μｍにおける遠赤外線放射率が１０％以下の表面仕上げであることを特徴とした加熱板を有する炊飯器であり、より具体的にはステンレスの鏡面研磨仕上げ、光輝焼鈍仕上げ、電解研磨仕上げ、化学研磨仕上げなど、遠赤外線の反射率が高く、放射率が低いものが挙げられる。

これにより加熱板で生じた熱を効率的に調理物側に伝える一方、蓋側に余分な熱が放射され、蓋体の温度が過度に上昇することを防ぐことができる。

さらに、蓋体の加熱板と相対する面に熱反射塗料を塗布し熱反射層を設けることを特徴とする炊飯器である。

蓋体の加熱板と相対する面に熱反射塗料を塗布することにより加熱板より放射される熱の蓋体への吸収が防止され、蓋体の不要な加熱が防止できるので、蓋内の電子部品などの劣化や樹脂部品の経時変形を抑制する効果がある。

熱反射塗料としては、中空セラミックビーズ、アルミフレーク、ステンレスフレーク等を含んだタイプのものなどが選定される。

第２の発明は、金属製の加熱板の鍋に相対する面に処理されるコーティングのトップコートはフッソ樹脂を添加したポリエーテルサルホンを成膜成分の主体とする塗料を塗装して形成されることを特徴とした請求項１記載の炊飯器である。

トップコーティングの成膜成分の一部を構成するフッソ樹脂は非粘着性を得るために添加されるものであるが、フッソ樹脂単独では前述のごとく水の接触角が高すぎ、炊飯、保温中に調理物に悪影響をもたらすため、耐熱性や耐蒸気性などの観点よりポリエーテルサルホンに混合して用いることにより適度な水の接触角を得ることが可能となる。

第３の発明は、鍋に相対する面に処理されるコーティングのトップコートに０．３重量％以上、５重量％以下のダイヤモンド粒子を含むことを特徴とした加熱板を有することを特徴とした請求項１および２記載の炊飯器である。

トップコートに添加されるダイヤモンド粒子は耐摩耗性を向上させる効果があるが、こ
れはダイヤモンドが鉱物中最も固い物質である性質に由来するものであり、その添加量としては、０．３重量％以下では耐摩耗性向上効果が期待できず、５重量％以上では非粘着性に悪影響を及ぼすこともあり、０．３〜５重量％の範囲とすることが望ましい。

第４の発明は、蓋体と相対する面は蒸気口部周辺部のみにコーティング処理したことを特徴とした請求項１〜３記載の加熱板を有する炊飯器である。

蒸気口周辺部にコーティングを処理することによりパッキンと加熱板の隙間腐食を防止でき、耐久性の高い加熱板とすることができるとともに、コーティング処理していない部位からの熱伝導は低く抑えられ、蓋体の不要な加熱を防止することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
以下、本発明の炊飯器について説明するが、図１は本発明第１の実施の形態における電磁誘導加熱式の炊飯器の縦断面図を示すものである。

図１は電磁誘導加熱により鍋９を加熱し炊飯する方式の炊飯器であり、着脱自在の鍋９を入れる本体１、開閉自在の蓋体２と蓋に着脱自在に装着される加熱板７の他、電磁誘導加熱コイル３、フェライト４、鍋底温度検知センサー８、加熱制御基板５、基板冷却ファン１０、操作部６、蒸気キャップ１１を主な構成部品として、鍋内に米及び水を適量加えた後、炊飯及び保温工程を実行するものであり、これらの工程はマイクロコンピュータによるプログラム制御により実行される。

また、本炊飯器は蓋体内に加熱板加熱手段１２として電磁誘導加熱コイルを備えており、この電磁誘導加熱コイルから発せられる磁力線により適時加熱板を発熱させる構成を取っている。

ここで、本発明の炊飯器に用いられる加熱板７は図２にその部分断面図を示す通り、電磁誘導加熱が容易なように加熱板基材としてフェライト系ステンレス１３を用いて構成されているが、鍋に相対する面１５には２層のコーティング１４が処理され、蓋体に相対する面１６はステンレスの鏡面処理加工がなされている。

このコーティング１４はカーボンブラックと酸化チタンを顔料として添加したポリアミドイミドを主体とするプライマ層を成膜時に２０μｍとなるよう塗装、乾燥後、平均粒径５μｍのポリテトラフロロエチレン（ＰＴＦＥ）粒子とカーボンブラック、酸化チタン、光輝材を添加したポリエーテルサルホンを主体としたトップコート塗料を成膜時に１０μｍとなるよう塗装し、３８０℃で２０分間焼成して成膜化したものである。

ここで、トップコート塗料中のＰＴＦＥとポリエーテルサルホンの混合比率は１：６としたが、この混合比率により水の接触角が９５°となった。

トップコート塗装に使用する樹脂をＰＴＦＥのごときフッソ樹脂を１００％とした場合、あるいは、フッソ樹脂を主材とした場合には水の接触角が１００°を超えてしまい、撥水性が高く、調理中にコーティング表面に大きな水滴が生じ前述のごとき不具合が生じる。

しかしながら、本実施の形態においては水の接触角が９５°なので、加熱板の温度を適度に制御すれば加熱板表面のコーティングに付着した水滴が巨大になることもなく、調理
物に水滴が落下することも抑制できる上、水滴を蒸発させるために余計な火力を投入し調理物を黄変させる心配もない。

なお、ＰＴＦＥの添加比率や粒子径を選択することにより水の接触角を変更可能であるし、ＰＴＦＥの代わりにポリテトラフロロエチレン＝パーフロロアルキルビニルエーテル（ＰＦＡ）やポリテトラフロロエチレン＝ヘキサフロロエチレン（ＦＥＰ）を添加してもよい。

また、本実施の形態においては、加熱板の蓋体に相対する面１６はコーティング焼成時に３８０℃の高温に晒されステンレス表面が酸化色を帯びているので、焼成後に塩酸や燐酸などによる酸洗または、電解研磨によって酸化膜を除去し鏡面仕上げとしたが、焼成を無酸化炉で行う場合は酸洗や電解研磨は不要である。

本実施の形態で作製した加熱板の鍋に相対する面１５に処理されたフッソ樹脂コート面からの波長３〜１５μｍにおける遠赤外線放射率は８８％であり、一方、蓋体に相対するステンレス鏡面仕上げ面の遠赤外線放射率は２％となった。

それ故に、以上のごとき構成を備えた本実施の形態における炊飯器に備えられる加熱板は、鍋に相対する面からの遠赤外線放射率が圧倒的に高く、熱が効率的に加熱板から調理中の米や水に伝えられるが、加熱板から蓋体への遠赤外線放射は低く蓋体の不要な温度上昇は防止できる。

（実施の形態２）
以下、本発明第２の実施の形態について説明する。

本実施の形態に示す炊飯器は電磁誘導加熱により鍋９を加熱し炊飯する方式のものであり、図１に示した実施の形態１と同構成を有するものであり、加熱板の鍋と相対する面には２層のコーティングが処理されていて、反対面はステンレスの鏡面処理である。

加熱板のコーティングはポリアミドイミドを主成分としたプライマを厚さ２０μｍとなるよう塗装、乾燥した後、平均粒径５μｍのポリテトラフロロエチレン（ＰＴＦＥ）粒子とカーボンブラック、酸化チタン、光輝材を添加したポリエーテルサルホンを主体とした上塗り塗料を成膜時に１０μｍとなるよう塗装し、３８０℃で２０分間焼成して成膜化したものであり、この上塗り塗料には平均粒径３μｍのダイヤモンド微粒子を添加してある。

トップコートにダイヤモンド粒子を添加した場合、その添加割合による耐摩耗性能をナイロンたわしによる摩耗試験で比較した結果を（表１）に示す。

（表１）のデータは、コーティング面を市販のナイロンたわしに２ｋｇの荷重をかけて往復摩耗試験したものであり、基材が露出するまでに要した往復摩耗回数を比較したものである。

ここで、△はトップコートにダイヤモンド粒子を添加していない基準に対して、１．５倍未満の耐摩耗性向上効果、○は１．５倍以上２倍未満の効果、◎は２倍以上の効果があることを示している。

０．３重量％以上のダイヤモンド粒子添加で無添加の１．５倍以上の耐摩耗性向上効果が認められ、明らかな耐久性向上効果が確認できた。

したがって、本実施の形態における加熱板は耐摩耗性が高く、お手入れによる傷つきに強く、耐久性が高いので遠赤外線放射の効果を長期間にわたり初期同等に維持することが可能である。

また、ダイヤモンド粒子の平均粒子径としては、１μｍ未満では耐摩耗性向上効果が認められず、５μｍ以上では表面状態に悪影響を与えるため、１〜５μｍの範囲とすることが望ましい。

（実施の形態３）
以下、本発明における第３の実施の形態である電磁誘導加熱式の炊飯器について説明する。

第３の実施の形態における加熱板は実施の形態１と同様の構成を備えた炊飯器に着脱自在に備えられるものであるが、実施の形態１と同様、電磁誘導加熱が容易なようにフェライト系ステンレスを用いて構成されており、鍋に相対する面には２層のコーティングが処理され、蓋体に相対する面はステンレスの鏡面処理加工がなされている。

但し、図３に示す通り、蓋体に相対する面の蒸気口２０周辺部には、鍋に相対する面に処理したものと同様のコーティング２１が処理されている。

これは蒸気口が蒸気やおねばの通り道であり腐食しやすいことと、蒸気口周囲はパッキンとの当接部となるため隙間腐食が生じやすいため、この部位にコーティングを処理することで耐食性を向上することができる。

（実施の形態４）
図４は、本発明における第４の実施の形態を示す電磁誘導加熱式の炊飯器に用いられる加熱板の部分断面図である。

本実施の形態における炊飯器は電磁誘導加熱により鍋９を加熱し炊飯する方式であり、図１に示した実施の形態１と同構成を有するものであるが、本炊飯器は蓋体内に加熱板７の加熱手段１２として電磁誘導加熱コイルを備えており、なお且つ、蓋体の加熱板に相対する面２３には平均粒径１０μｍのガラスバルーンを２０重量％添加したアクリル塗料を塗装して形成した厚さ３０μｍの熱反射層２２がある。

ガラスバルーンが添加されていることにより遠赤外線が反射されるため、加熱板から熱を受けても蓋の温度が上昇しにくく、蓋体の熱変形や蓋体内の電子部品や構造部品などの温度上昇を抑えることが可能となり、結果として耐久性の高い炊飯器とすることができる。

本発明にかかる炊飯器の加熱板は、民生用のみならず業務用の炊飯器にも適用できる。

本発明の実施の形態１における炊飯器の縦断面図 本発明の実施の形態１における加熱板の部分断面図 本発明の実施の形態３における炊飯器に装着される加熱板の蓋体に相対する面の平面図 本発明の実施の形態４における炊飯器の蓋体付近断面図

１ 本体
２ 蓋体
７ 加熱板
９ 鍋
１３ 加熱板基材
１４ コーティング
１５ 鍋に相対する面
１６ 蓋体に相対する面
２０ 蒸気口
２２ 熱反射層

Claims (4)

1. 本体と、本体に着脱自在に収納される鍋と、開閉自在な蓋体と、蓋体に着脱自在に装着される金属製の加熱板を有する炊飯器において、蓋体の加熱板と相対する面に熱反射層を設け、加熱板の両表面の内、鍋に相対する面はコーティング処理され、当該コーティングの表面は水の接触角が８０〜１００°に制御されるとともに、加熱板の蓋体と相対する面は波長３〜１５μｍにおける遠赤外線放射率が１０％以下の表面仕上げであることを特徴とした炊飯器。
2. 加熱板の両表面の内、鍋に相対する面に処理されるコーティングのトップコートはフッソ樹脂を添加したポリエーテルサルホンを成膜成分の主体とする塗料を塗装して形成されることを特徴とした請求項１記載の炊飯器。
3. 加熱板の両表面の内、鍋に相対する面に処理されるコーティングのトップコートは０．３重量％以上、５重量％以下のダイヤモンド粒子を含むことを特徴とした加熱板を有することを特徴とした請求項１または２記載の炊飯器。
4. 蓋体と相対する面は蒸気口部周辺部のみに当該コーティング処理したことを特徴とした請求項１〜３のいずれか１項に記載の加熱板を有する炊飯器。