JP4857736B2 - 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、着脱自在に鍋を覆うように蓋体に加熱板が設置され、この加熱板を加熱する加熱手段が炊飯器の蓋体に配置されている。

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内に対向して配置される部品であるために、炊飯中に米粒表面の澱粉が崩れ水と混合したおねばが付着しやすく、炊き込み御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従来例がある（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１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であり、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

しかしながら、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放射が強くなり、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、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、本発明の炊飯器は、蓋体内に加熱板加熱手段として電磁誘導加熱コイルを備え、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、鍋に対向する面には非粘着性コーティングが処理され、当該非粘着性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み、なお且つ、加熱板の反対面は波長３〜１５μｍにおける遠遠赤外線放射率が１０％以下の表面仕上げであって、前記鍋開口面と対抗する面からの遠赤外線放射率が前記蓋体に対向する面からの遠赤外線放射率よりも高くなるか、または、加熱板の反対面には波長３〜１５μｍにおける遠赤外線放射率が鍋に対向する面よりも１０％以上低い非粘着性のコーティングを処理し、当該非粘着性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み、さらに、蓋体の加熱板と対向する面に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の内いずれかを含有する熱反射塗料を塗布することを特徴としたものである。

これによって、加熱板の熱は鍋に対向する面でより多く放射される一方、蓋体に対向する面からの熱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るとともに、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、蓋体の加熱板と対向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、耐摩耗性に優れた非粘着性のコーティングを処理してあるので耐久性が高く、また、加熱板より放射される遠赤外線を鍋側へより多く放射しつつ蓋体への熱放射を抑制するので、加熱板の熱が調理物に効率的に放射されることにより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、前記本体に着脱自在に収納される鍋と、開閉自在な蓋体と、前記鍋開口面に対向すると共に前記蓋体に着脱自在に装着される加熱板とを有し、蓋体内に加熱板加熱手段として電磁誘導加熱コイルを備え、前記加熱板において、前記鍋開口面と対向する面には０．３重量％以上、５重量％以下のダイヤモンド粒子を含むトップコートを有する非粘着性コーティング処理され、且つ、前記蓋体と対向する面は波長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って、前記鍋開口面と対抗する面からの遠赤外線放射率が前記蓋体に対向する面からの遠赤外線放射率よりも高くなり、さらに、蓋体の加熱板と対向する面に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の内いずれかを含有する熱反射塗料を塗布するものである。

非粘着性コーティングの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とコスト高になることもあり、０．３〜５重量％の範囲とすることが望ましい。

加熱板の非粘着コート処理として、プライマ厚さ１０μｍ、トップコート厚さ３０μｍの２層フッソ樹脂コートを処理し、そのトップコートにダイヤモンド粒子を添加した場合、その耐摩耗性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、フッソ樹脂コート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。

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。

加熱板の蓋体に相対する面は熱放射を極力防止するために遠赤外線放射率が１０％以下とすることが望ましく、表面仕上げとしては加熱板にステンレスを用いる場合にはＢＡ仕上げや２Ｂ仕上げ、あるいはこれに類する光沢の高いものが挙げられる。

以上の構成により本発明の炊飯器においては、実使用中、加熱板で生じた熱は非粘着性コートによる遠赤外線放射効果により効率的に調理中のご飯側に放射されるとともに、反面、裏面の遠赤外線放射率はフッソ樹脂コート面に比べて極端に低いために、加熱板から蓋体への熱放射は低く抑えられるので、蓋体の加熱を防止することができる。

より具体的には、加熱板に処理する非粘着性コートがフッソ樹脂コートの場合、波長３〜１５μｍにおける遠赤外線放射率は、添加材の量などにもよるが概ね６５〜９０％程度であるのに対し、反対面の表面仕上げにステンレスのＢＡ仕上げや２Ｂ仕上げを用いた場合、あるいは、酸洗、電解研磨等により鏡面仕上げにした場合は遠赤外線放射率が数％程度であり、この遠赤放射率の差により効率的に調理中のご飯に熱が放射される。

遠赤放射率は非粘着性コートの種類や厚さ、また、顔料や光輝材など添加材の種類や量により制御することが可能である。

本発明においては、鍋に相対する面が蓋体に相対する面より高い遠赤放射率を有するた
め、加熱板の熱が鍋内で調理中のご飯に効率的に放射され、一方、蓋体への放射は比較的低く抑えられるので蓋体の不要な加熱を防止することができる。

さらに、蓋体の加熱板と対向する面に熱反射塗料を塗布し熱反射層を設けるものである。

蓋体の加熱板と対向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。

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。

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１３としてフェライト系ステンレスを用いて構成されているが、鍋に対向する面１５には非粘着性コーティング１４として２層のフッソ樹脂コートが処理され、蓋体に対向する面１６はステンレスの鏡面処理加工がなされている。

このフッソ樹脂コートはカーボンブラックを顔料として添加したプライマ層を塗装、乾燥後、平均粒径３μｍのダイヤモンド粒子１重量％を含有するＰＦＡ（ポリテトラエチレン＝パーフロロアルキルビニルエーテル）系塗料をトップコートとして塗装し、約４００℃で２０分間焼成して成膜化したものである。

加熱板の蓋体に対向する面はフッソ樹脂コート焼成時に約４００℃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対向する面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放射率は２％となる。

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、鍋に対向する面からの熱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熱放射は低く蓋体の不要な温度上昇は防止できる。

また、耐摩耗性を確認してみたところ、本実施の形態における加熱板のフッソ樹脂コートは同膜厚を有する通常のフッソ樹脂コートと比べて２倍以上の耐摩耗性を有することが確認できたが、これはフッソ樹脂コート内に添加したダイヤモンド粒子の効果である。

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。

（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とほぼ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加熱手段１２としてヒーターを備えており、このヒーターから発せられる熱により間接的に加熱板７を発熱させる構成を取っている。

ここで、本実施の形態の炊飯器に用いられる加熱板７は図３にその部分断面図を示す通り、加熱板基材１７としてオーステナイト系ステンレスを用いて構成されているが、加熱板の両面には２層のフッソ樹脂コートが処理されている。

鍋に対向する面のフッソ樹脂コート１８は塗膜内に４重量％のカーボンブラックを顔料として添加したプライマ層を焼成後膜厚が１０μｍになるように塗装、乾燥後、平均粒径３μｍのダイヤモンド粒子１重量％と０．２重量％のマイカを含有するＰＦＡ（ポリテトラエチレン＝パーフロロアルキルビニルエーテル）系塗料をトップコートとして焼成後膜厚が３０μｍとなるように塗装し、約４００℃で２０分間焼成して成膜化したものである。

一方、蓋体に対向する面のフッソ樹脂コート１９は塗膜内に０．５重量％のカーボンブラックを顔料として添加し、さらに、３重量％のアルミフレークを光輝材として添加したプライマ層を焼成後膜厚が１０μｍになるように塗装、乾燥後、平均粒径３μｍのダイヤモンド粒子１重量％と０．２重量％のマイカを含有するＰＦＡ（ポリテトラエチレン＝パーフロロアルキルビニルエーテル）系塗料をトップコートとして焼成後膜厚が３０μｍとなるように塗装し、約４００℃で２０分間焼成して成膜化したものである。

本実施の形態で作製した加熱板の鍋に対向する面に処理されたフッソ樹脂コート面からの波長３〜１５μｍにおける遠赤放射率は８８％であり、一方、蓋体に対向する面に処理されたフッソ樹脂コート面の遠赤放射率は６５％となった。

蓋体に対向する面に処理されたフッソ樹脂コート面の遠赤放射率が比較的低くなったのはプライマ層に添加されたカーボンブラック量が少ないことと、アルミフレークの添加により熱の反射効果が増したことに由来するものである。

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蓋体に相対する面からの遠赤外線放射率よりも高く、熱が効率的に加熱板から調理中の米や水に伝えられる。

他方、本実施の形態では蓋体に相対する面にもフッソ樹脂コートを処理しているが、これはヒーターから発せられる熱を効率よく加熱板に吸収させるためであり、鍋に相対する面よりも遠赤外線放射率を少なくすることにより、加熱板に生じた熱が効率的に加熱板から調理中の米や水に伝えられる。

また、加熱板の両面ともにダイヤモンド粒子を添加しているので、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。

（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層のフッソ樹脂コートが処理され、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４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フッソ樹脂コート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、この部位にフッソ樹脂コート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５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とほぼ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、蓋体の加熱板に対向する面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。

本発明に係る炊飯器は、家庭用又は業務用の炊飯器として有用である。

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２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対向する面を示す図 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

符号の説明

１ 本体
２ 蓋体
７ 加熱板
９ 鍋
１３ 加熱板基材
１４ 非粘着性コーティング
１５ 鍋に対向する面
１６ 蓋に対向する面
２０ 蒸気口
２２ 熱反射層

Claims (1)

1. 本体と、前記本体に着脱自在に収納される鍋と、開閉自在な蓋体と、前記鍋開口面に対向すると共に前記蓋体に着脱自在に装着される加熱板とを有し、蓋体内に加熱板加熱手段として電磁誘導加熱コイルを備え、前記加熱板において、前記鍋開口面と対向する面には０．３重量％以上、５重量％以下のダイヤモンド粒子を含むトップコートを有する非粘着性コーティング処理され、且つ、前記蓋体と対向する面は波長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って、前記鍋開口面と対抗する面からの遠赤外線放射率が前記蓋体に対向する面からの遠赤外線放射率よりも高くなり、さらに、蓋体の加熱板と対向する面に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の内いずれかを含有する熱反射塗料を塗布することを特徴とした炊飯器。