JP4822879B2

JP4822879B2 - 炊飯器

Info

Publication number: JP4822879B2
Application number: JP2006055916A
Authority: JP
Inventors: 保木本　　明雄; 直樹杉本; 大輔岡本
Original assignee: Tottori Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Consumer Electronics Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2006-03-02
Filing date: 2006-03-02
Publication date: 2011-11-24
Anticipated expiration: 2026-03-02
Also published as: JP2007229282A

Description

この発明は炊飯器に係り、特に省エネルギー化を実現する炊飯器に関するものである。

近年、地球温暖化及び環境汚染の問題が地球規模において最優先課題として解決しなければならない時代に突入している。このうち、頻発する自然災害の一因が地球温暖化にあるとされていることから、地球温暖化の防止、すなわちＣＯ_２排出量の数値目標が世界各国及び地域に設定されて、その目標達成に向けて様々な施策が打ち出され、我が国においても京都議定書での削減目標達成に向けた取り組みがなされている。かかる状況を踏えて、一般家庭で使用される電化製品もその対象となり、電気炊飯器も省エネルギー対策が急務となって、これまでさまざまな工夫がなされた炊飯器が特許文献で紹介されている（例えば、下記特許文献１〜３参照）。

例えば、下記特許文献１に記載された炊飯器は、蓋ユニットの部分、すなわち蒸気放出通路部を除いた放熱板と対向する部分を真空断熱構造体として省エネルギー化を図ったものであり、また、下記特許文献２に記載された炊飯器は、第１のシール蓋の外側に第２のシール蓋をもうけて鍋の鍔部からの放熱を少なくするものであり、さらに下記特許文献３に記載された炊飯器は、鍋の外面に不熱伝導材料の被覆を施したものとなっている。
特開２０００−１９７５６１号公報（特許請求の範囲、図１）特開２００３−４２８号公報（段落［００１０］〜［００１２］、図１）特許３６６３６３２号公報（段落［０００７］〜［０００９］、図２）

ところが、このような炊飯器は、マイクロコンピュータを使用して好みに応じた炊飯をできるようにしているので、このマイクロコンピュータが搭載された制御基板には、多数の半導体素子を含む電子部品が装着されて、作動時に、これらの部品の幾つかが発熱するとともに、この制御基板の近傍には炊飯用の加熱源からの熱が加わって制御基板の温度が上昇し、基板上の電子部品に影響を与えて誤動作或いは破損する恐れがある。このため、炊飯器本体に外気を取り込む通気孔及び排出する排気孔を設け、或いは冷却手段、例えば冷却ファンを設置して強制冷却している。この通気孔及び排気孔は、通常、炊飯工程及び保温工程において常時開口されて外気を自由に取り入れ排出できるようになっているので、器体内が必要以上に冷却される恐れがある。また、通気孔及び排気孔は、常時開口していると、その開口から塵或いは虫等が入り込み、虫等の巣となり非衛生になることがある。さらに、冷却ファンが炊飯工程時にタイミングよく作動されないと器体内が必要以上に冷却されてエネルギー損失を招く恐れもある。

本願の発明者は、省エネルギーの観点から熱の有効利用に着目し、上記の課題を解決すべく種々検討を行った結果、通気孔及び排気孔をタイミングよく開閉することにより、器体内の熱エネルギーが有効活用できて熱損失を少なくし消費するエネルギーが少なくなることを見出し、本発明に係る炊飯器を完成するに至ったものである。

すなわち、本発明は、簡単な構成であって、省エネルギー効果に優れた炊飯器を提供することを目的とするものである。

また、本発明は、保温時には簡単な構成で通気孔と排気孔を塞ぐシャッター機構を備え、保温に必要な熱量を少なくできる炊飯器を提供することを目的とするものである。

請求項１に記載の発明は、被炊飯物を入れる鍋と、前記鍋を収容する開口部及び該鍋内の被炊飯物を加熱する加熱手段並びに器外へ連通する通気孔及び排気孔を有する炊飯器本体と、前記鍋及び前記炊飯器本体の開口部を塞ぐ蓋体と、前記加熱手段を制御して被炊飯物の炊飯及び保温制御を行なう制御手段とを備えた炊飯器において、前記炊飯器本体又は前記蓋体には、外気温を検出する外気温センサを設け、前記炊飯器本体には、前記通気孔及び前記排気孔を開閉するシャッター機構を設けて、前記外気温センサの検出出力により、前記制御手段は、前記通気孔及び前記排気孔を外気温が所定温度以上のときは開き、外気温が所定温度以下のときは閉ざすように前記シャッター機構を制御することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、前記制御手段は、前記通気孔及び前記排気孔に対して全開・全閉位置及び中閉位置となるように前記シャッター機構を選択的に制御することを特徴とする。

本発明によれば、通気孔及び排気孔は外気温が所定温度以上のときに開き、外気温が所定温度以下のときに閉ざされるので、外気温度に応じたきめ細かな温度調節がなされて加熱手段から発する熱エネルギーの効率的な利用が可能になる。

請求項２の発明によれば、通気孔及び排気孔に対して全開・全閉位置及び中閉位置を選択できるようにシャッター機構を制御するので、外気温度に応じたきめ細かな温度調節がなされて加熱手段から発する熱エネルギーの効率的な利用が可能になる。

以下、図面を参照して、本発明の最良の実施形態を説明する。但し、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための炊飯器を例示するものであって、本発明をこの炊飯器に特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものにも等しく適用し得るものである。

図１は本発明の一実施例に係る炊飯器の縦断面図であり、図２は図１の炊飯器本体底部の平面図、図３は図２のシャッター機構を説明する平面図、図４はソレノイドの断面図である。

本発明の実施例に係る炊飯器１は、図１に示すように、被炊飯物を入れる鍋３と、この鍋を収容する開口部及び鍋内の被炊飯物を加熱する誘導加熱コイル５等並びに器外へ連通する通気孔２３ａ及び排気孔２３ｂを有する炊飯器本体２と、鍋３及び炊飯器本体２の開口部を塞ぐ蓋体４と、誘導加熱コイル５及び側面ヒータ６等を制御して被炊飯物の炊飯及び保温を行なう制御装置とを備え、炊飯器本体２に、通気孔２３ａ及び排気孔２３ｂを開閉するシャッター機構２５を設け、制御装置は炊飯器本体内部の温度が所定温度以上の期間は通気孔２３ａ及び排気孔２３ｂを開き、また所定温度以下の期間は通気孔２３ａ及び排気孔２３ｂを閉鎖するようにシャッター機構２５を制御する構成となっている。

炊飯器本体２は、その内部に鍋３を収容する非金属材料で成形された有底筒状の内ケース２１と、この内ケース２１を覆う外ケース２２とを有し、内ケース２１内に鍋３が着脱自在に収容されるようになっている。内ケース２１は、その上端部に外周へ突出したフランジ２１ａが形成されている。そして、鍋３にはその上端開口部に外周へ突出したフランジ３１が形成されて、このフランジ３１が内ケース２１のフランジ２１ａに掛るように載置される。内ケース２１は、その底部付近の外周囲に誘導加熱コイル５が配設されており、この誘導加熱コイル５は、鍋３の外周面までの距離が一定になるように耐熱性樹脂材料で成形されたコイルカバー（図示省略）に支持されている。また、内ケース２１には、上方開口部と誘導加熱コイル５との間の鍋の側面に対応する箇所に側面ヒータ６が配設されている。

蓋体４は、枠体４２の上下に表蓋４１及び内蓋４３が装着された構成を有し、炊飯器本体２の内ケース２１の上方開口部を覆うように取り付けられている。その取り付けは、枠体４２をヒンジ部材４４と枢支ピン４５とを用いて炊飯器本体２に軸支した構成となっている。また枠体４２と内蓋４３の間には、蓋カバー４８に覆われて蓋ヒータ４９が配設されるとともに、蓋温度センサ４_１（図５参照）が設けられている。さらに、内蓋４３には、炊飯器本体２内の圧力を調整する圧力調整弁４ａ及び安全弁４ｂが装着されており、この内蓋４３は枠体４２に支持されている。圧力調整弁４ａは、図示しないソレノイドにより一連の炊飯工程のうち沸騰維持工程で作動される。表蓋４１には、鍋内の炊飯物が吹きこぼれて一気に飛び出すのを防止する吹きこぼれ防止蓋４ｃが着脱自在に装着されている。

内蓋４３の外周囲には、鍋のフランジ部３１と内蓋４３をシールする鍋パッキン４６が装着されている。また、ヒンジ部材４４の反対側には、内ケース２１の上端部に形成された係止部材４７ａが設けられ、枠体４２に設けた係止レバー４７ｂに係止されて蓋体４を閉じた状態に支持するようになっている。炊飯器本体２内に鍋３を収容して蓋体４で覆うと、鍋パッキン４６が鍋３の開口縁部に圧接して鍋３が閉鎖される。

炊飯器本体２は、外ケース２２の前面に操作プレート７が装着されている。この操作プレート７には、電源スイッチ７ａ、炊飯スタートスイッチ７_１、メニュー選択スイッチ７_２、保温スイッチ７_３（図５参照）等のスイッチ類の操作釦及び表示パネル７ｂが装着されており、これらの部品のうち、表示パネル７ｂは操作制御基板８に取り付けられた電子部品（図示省略）によって選択された炊飯メニュー等が表示される。

炊飯器本体２には、誘導加熱コイル５、側面ヒータ６及び蓋ヒータ４９等へ電力を供給・制御する電源制御基板１０が後述する通気孔２３ａに近接した箇所に配設されている。この電源制御基板１０には、半導体素子からなるインバータ９、スイッチング素子、タイマー素子等の電子部品が装着されている。これらの電子部品のうち、特にインバータ９は作動時に発熱するのでヒートシンク、或いは後述する冷却ファンによって冷却される。また、炊飯器本体２は、その底部２３の中央部に鍋３の底面に接触するようにして鍋底温度センサ３２が設けられている。さらに炊飯器本体２又は蓋体４のいずれかに外気温度を検知する外気温センサ４_０（図５参照）が設けられている。この外気温センサの出力は、後述する制御装置に入力されて、冷却ファン１１或いはシャッター機構２５が作動される。

炊飯器本体２の底部２３には、その前方及び後方（図１における左方及び右方）に空気を吸気する通気孔２３ａ及び吸気された空気を排出する排気孔２３ｂが形成され、通気孔２３ａに近接した位置に冷却ファン１１が配設されている。この冷却ファンは、図示しないモータにより作動される。

各通気孔２３ａ及び排気孔２３ｂは、図１〜図３に示すように、底部２３に所定の幅長及び長さを有する複数本の細溝、いわゆるスリットで形成されている。また、これらのスリットからなる通気孔２３ａ及び排気孔２３ｂは、それぞれのスリットを塞ぐ幅長及び長さを有する板状体からなる開閉扉、すなわちシャッター板２３ａ’、２３ｂ’で開閉される。その開閉は、各シャッター板２３ａ’、２３ｂ’が作動板２４に連結されて、この作動板２４がソレノイド１２によって移動されることによって通気孔２３ａ及び排気孔２３ｂがそれぞれ開閉される。この作動板２４は、炊飯器本体２の底部２３に設けたガイド機構２６でガイドされながら底部で摺動可能になっている。シャッター機構２５は、各シャッター板２３ａ’、２３ｂ’を有する作動板２４と、この作動板を作動させるソレノイド１２とで構成されている。

ソレノイド１２は、図４に示すように、強磁性体フレーム１２_１と、このフレーム内に収容された円筒状のコイル１２ａと、このコイル内に配設された固定鉄心１２_２及び可動鉄心１２_３と、フロントフレーム１２_４とで構成されている。

このソレノイド１２は、コイル１２ａに電流を流すと、可動鉄心１２_３が固定鉄心１２_２に吸引され可動鉄心１２_３に連結したプランジャー１３により作動板２４を移動させる。コイル１２ａへの電流を遮断すると、復旧ばね１３ａ（図１参照）の力により作動板２４が元の位置へ復帰するようになっている。このソレノイド１２は、作動板２４の中央部に設けた孔２４ａと、炊飯器本体２の底部２３の穴２３ｃの中に設置され、プランジャー１３によって作動板２４の一部に結合され、後述する制御装置によって制御される。図２はシャッター機構２５で各通気孔２３ａ及び排気孔２３ｂが閉鎖された状態を示し、図３は開状態を示している。このシャッター機構２５は、ソレノイド１２により通気孔２３ａ及び排気孔２３ｂを全開・全閉位置及び中閉位置を選択できるように開閉される。また、図５は誘導加熱コイル５及びシャッター機構２５を制御する制御装置を示すブロック図である。

制御装置８Ａは、鍋底温度センサ３２、蓋温度センサ４_１、外気温度センサ４_０の出力が入力される入力回路８_１と、炊飯スタートスイッチ７_１、メニュー選択スイッチ７_２及び保温スイッチ７_３等の操作出力が入力される信号入力回路８_２と、各入力回路８_１、８_２からの信号を入力して所定の演算を出力制御回路８_３へ所定の出力を行う制御手段８_０で構成されている。制御手段８_０は、マイクロコンピュータなどを有し、各入力回路８_１、８_２からの信号を元に記憶手段８_４を構成するＲＯＭあるいはＲＡＭに記憶されたプログラムに基づいて所定の演算処理を行ない所定のタイミングで誘導加熱コイル５、蓋ヒータ４９、側面ヒータ６、冷却ファン１１及びシャッター機構２５を制御するとともに、表示パネル７ｂに所定の表示をする。すなわち、この制御手段８_０は、鍋底温度センサ３２の検出温度に基づいて主に誘導加熱コイル５を制御して鍋の底部を温度管理し、蓋温度センサ４_１の検出温度に基づいて主に蓋ヒータ４９を制御して内蓋を温度管理し、また、炊飯工程においては、外気温度が所定温度との高低に応じて冷却ファン１１或いはシャッター機構２５を制御する。

次に、この制御装置８Ａによる炊飯制御及びシャッター機構の制御を主に図６を参照して説明する。図６は炊飯制御の一例を示す温度・圧力曲線図であって、図面の上方は温度・圧力曲線を示し下方は通・排気孔の開閉動作を示している。なお、本実施例においては通気孔と排気孔とは連動して開閉制御されているので、図６においては通気孔のみの開閉動作が示されている。

制御装置８Ａは、記憶手段８_４に各種炊飯工程のプログラムが記憶されており、炊飯スタートスイッチ７_１をオンにしてメニュー選択スイッチ７_２により選択メニューが選択されると、この操作に基づいて、図６に示すように、炊飯工程（吸水工程、立上げ工程、沸騰維持工程）、蒸らし工程及び保温工程の順に炊飯を実施する。吸水工程では、鍋底温度は５５℃付近に加熱されているが、鍋内圧力が上がるのにやや先行し１０５℃、１．２気圧になるまで立ち上がり、沸騰維持状態を継続する。鍋内圧力が１．２気圧まで上昇し、さらに、鍋底温度が１３０℃に達し炊飯が完了すると、蒸らし工程に移り鍋内圧力が１．０気圧に低下する。蒸らし工程が終わると保温状態になるが、この時には誘導加熱ヒータの誘導加熱コイル５の通電がオフにされ、ヒータはオンからオフに切り替わる。それと同時にソレノイド１２も作動し、通気孔２３ａ及び排気孔２３ｂは閉塞状態に移るとともに冷却ファン１１の作動も停止される。制御用半導体装置は、使用電力が１３００Ｗになると冷却ファン１１が必要であるが、８００Ｗ以下であれば冷却は不要である。通気孔２３ａ及び排気孔２３ｂは閉塞状態に移ると、保温状態における熱損失が少なくなり、側面ヒータ６、蓋ヒータ４９のみで長時間保温のための温度が維持される。この場合の熱エネルギーは、従来の通気孔２３ａ及び排気孔２３ｂが開状態で保温した場合に比較して約５％節減することができた。

この制御手段８_０は、上記のように炊飯メニューで選定されたメニューに応じて、誘導加熱コイル５、側面ヒータ６及び蓋ヒータ４９を制御して所定の炊飯工程を実施するが、これらの炊飯工程において、所定のタイミングでシャッター機構２５及び冷却ファン１１の制御を行なうので、以下にこれらの制御タイミングをそれぞれ説明する。

先ず、シャッター機構２５は、（ａ）通気孔２３ａ及び排気孔２３ｂを、炊飯器本体２内部の温度が所定温度以上の期間は開き、所定温度以下の期間は閉じる。また、（ｂ）通気孔２３ａ及び排気孔２３ｂを、炊飯時に開き、保温時に閉じる。さらに、（ｃ）通気孔２３ａ及び排気孔２３ｂを、外気温度センサ４_０の検出出力により、外気温度が所定温度以上のときには開き、外気温度が所定温度以下のときには閉じる。また、（ｄ）炊飯時に外気温が所定温以上であるときには通気孔を全開位置とし、所定温度以下の低温のときには通気孔を全閉位置とし、高温と低温の中間温度のときには中閉位置とする。

また、冷却ファン１１は、（ｅ）通気孔から吸入した空気を制御手段８_０に当てて排気孔から排気させる。（ｆ）この冷却ファン１１は、炊飯スイッチ又は保温スイッチに連動して駆動される。さらにまた、（ｇ）シャッター機構２５は、炊飯スイッチ又は前記保温スイッチに連動して作動される。

なお、本発明は上記実施例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、通気孔及び排気孔は、炊飯器本体の底面部に限らず、側面部に或いは底面部から側面部にかけて設けてもよい。また、通気孔及び排気孔は、スリット状の溝でなく、任意の形状、例えば縦横の桟を備える角格子型や三角形の開口を設けた円板形のものでもよい。また、これらの形状に合わせて開閉扉（シャッター板）の形状が変更される。

この炊飯器によれば、炊飯器本体の各制御基板を冷却するための冷却ファンのための通・排気孔に開閉手段を設け、保温時には通・排気口を塞ぐ手段を採用したので、保温時の熱損失を少なくすることによって熱エネルギーが有効活用でき、かつ冷却ファンも停止するので、省エネルギー化に有効である。また、保温時における通気孔及び排気孔からの虫や埃の侵入を防ぐことができる。

図１は本発明の一実施例に係る炊飯器の縦断面図である。図２は図１の炊飯器本体底部の平面図である。図３は図２のシャッター機構を開状態とした平面図である。図４はソレノイドの断面図である。図５は制御装置の制御ブロック図である。図６は炊飯器の炊飯制御の一例を示す曲線図である。

符号の説明

２炊飯器本体
３鍋
４蓋体
４ａ圧力調整弁
４ｂ安全弁
４ｃ吹きこぼれ防止蓋
４_０外気温度センサ
４_１蓋温度センサ
５誘導加熱コイル
６側面ヒータ
７操作プレート
７ａ電源スイッチ
７ｂ表示パネル
７_１炊飯スタートスイッチ
７_２メニュー選択スイッチ、
７_３保温スイッチ
８操作制御基板
８Ａ制御装置
８_０制御手段
８_１入力回路
８_２信号入力回路
８_４記憶手段
９インバータ
１０電源制御基板
１１冷却ファン
１２ソレノイド
２１内ケース
２２外ケース
２３ａ通気孔
２３ｂ排気孔
２４作動板
２５シャッター機構
３２鍋底温度センサ
４１表蓋
４２枠体
４３内蓋
４４ヒンジ部材
４５枢支ピン
４６鍋パッキン
４７ａ係止部材
４７ｂ係止レバー
４８蓋カバー
４９蓋ヒータ

Claims

被炊飯物を入れる鍋と、前記鍋を収容する開口部及び該鍋内の被炊飯物を加熱する加熱手段並びに器外へ連通する通気孔及び排気孔を有する炊飯器本体と、前記鍋及び前記炊飯器本体の開口部を塞ぐ蓋体と、前記加熱手段を制御して被炊飯物の炊飯及び保温制御を行なう制御手段とを備えた炊飯器において、
前記炊飯器本体又は前記蓋体には、外気温を検出する外気温センサを設け、前記炊飯器本体には、前記通気孔及び前記排気孔を開閉するシャッター機構を設けて、
前記外気温センサの検出出力により、前記制御手段は、前記通気孔及び前記排気孔を外気温が所定温度以上のときは開き、外気温が所定温度以下のときは閉ざすように前記シャッター機構を制御することを特徴とする炊飯器。
前記制御手段は、前記通気孔及び前記排気孔に対して全開・全閉位置及び中閉位置となるように前記シャッター機構を選択的に制御することを特徴とする請求項１に記載の炊飯器。