JP4997835B2 - 炊飯器 - Google Patents

Description

本発明は、誘導加熱型の炊飯器に係り、特に非金属製内容器、例えば土鍋を用いる誘導加熱型の炊飯器に関するものである。

一般に炊飯器は、ワークコイル及び蓋ヒータ等の複数個の加熱手段を持ち、これら加熱手段を駆使して自動的に炊飯及び保温を行い、ユーザーに最適なご飯等を提供する非常に便利な器具として広く知られている。

従来炊飯用の内鍋として、例えば、外壁をステンレス製、内壁をアルミ製とし、さらにアルミ製の内壁の内側にフッ素コートを施した多層構造の金属製のものが多用されており、炊飯時には、上部に形成されたフランジ部を内ケースである保護枠の上部開口端に掛止し、ワークコイルに通電し内鍋を誘導加熱することにより内鍋の内容物を炊飯調理している。

ところで、このような金属製の内鍋は、熱し易く冷め易いという特性があるため、炊飯時にお米が急速に昇温され炊き上げたときの美味しさが必ずしも充分とはいえない場合もあった。また、炊飯後は冷め易いので、ご飯を保温するためにそれなりのエネルギが必要になる。

そこで、このような金属製の内鍋の欠点を補うために、陶磁器製の土鍋を使用することが提案されている。即ち、陶磁器製のものは、熱容量が金属製のものに比べて大きいので、炊飯時の昇温速度が比較的穏やかであり、蓄熱性がよいため美味しく米飯を炊き上げることができる。また、土鍋に冷やご飯があるとき土鍋ごと電子レンジで再加熱することが可能である。更に、蓄熱性がよいために再加熱後も暖かい状態を長く保つことができる等の利点がある（例えば、特許文献１参照）。

本出願人は、図７に示す非金属製内容器である土鍋構造の発明を既に出願している。即ち、従来の金属製の内鍋に変えて、蓋２を有する土鍋１を底部に温度センサー６を有する内ケース３内に配置して用いるものであり、該土鍋１の湾曲部から底部にかけての外面には、磁性材料からなる発熱体としての金属薄板７が貼り付けられる。そして、土鍋１を内ケース３内に収納した後には、この金属薄板７は、内ケース３の外側に設けられる側部コイル４及び底部コイル５に対向し、更に温度センサー６に当接する。このような構造にすることにより、金属薄板７の内部に誘起される渦電流により金属薄板７が発熱し、金属薄板７の発熱により土鍋１がさらに加熱し内部の飯米等が加熱調理される。

ところで、磁性材料からなる金属薄板７を貼付して用いる場合、金属薄板７を予め作成しておく必要があるとともに、その貼り付けにも手間を要することになる。このような弊害を低減するため、数十ミクロンの銀粒状物からなる銀ペーストをスクリーン印刷により塗布することが考えられる。

ところが、このような銀ペーストを磁性材料として用い、スクリーン印刷により従来のように土鍋の湾曲部から底部にかけての全外面に塗布した場合、その表面は銀粒状物によりザラザラの状態になることが分かった。その結果、土鍋を内ケースに収納する際、温度センサーの感知部に傷が付き正しい検知ができなくなるという問題が生じた。

また、図７に示すもののように土鍋の湾曲部から底部にかけての全外面に磁性材料を設けた場合、側部コイル４及び底部コイル５のそれぞれの幅のセンター部分に対向する箇所の土鍋の内部が特に高温になりご飯が焦げるという弊害が生じた。この原因は、例えば、発熱体のセンター部分は他の部分の熱影響を受けより温度が上昇するためと思われる。
特開２００５−３０４７０９

本発明は、温度センサーが当接する土鍋の外面には発熱体を設けず、或いは、発熱体に凹凸を設けることにより、温度センサーの感知部に傷が付くことを防止し、或いは、土鍋の温度ムラを解消することができる炊飯器を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明は以下の構成を採用する。

請求項１に係る発明では、土鍋と、発熱体と、前記土鍋を収納する内ケースと、前記土鍋の温度を検知する温度センサーと、前記発熱体を発熱させるワークコイルとを備えた炊飯器において、前記土鍋は、側部薄肉部、底部薄肉部及び前記側部薄肉部と前記底部薄肉部との間にあって前記土鍋を内ケース内に載置する脚部を有し、前記ワークコイルは、側部コイル及び底部コイルを有し、前記土鍋の外面に光沢材を設け、その上面であって前記温度センサー対向部を除いた前記側部薄肉部及び前記底部薄肉部に前記発熱体を設け、前記側部コイルを前記内ケース及び前記内ケース上の隙間を介して前記発熱体に対向配置し、前記底部コイルを前記底部コイル上の前記内ケース、前記内ケース上のドーナツ状で光沢を有する断熱部材及び前記断熱部材上の隙間を介して前記発熱体に対向配置する構成。そしてこのような構成により、非金属製内容器である土鍋を内ケースに収納した場合、温度センサーに当接するのは例えば釉薬の光沢材であるため、温度センサーの感知部が損傷することはない。

請求項２に係る発明では、前記発熱体に凹凸を設ける構成。そしてこのような構成により、土鍋の一部が高温になりお焦げができる弊害がなくなる。

請求項１に係る発明は、非金属製内容器の外面に光沢材を設け、その上面に少なくとも温度センサー対向部を除いて発熱体を設けることにより、温度センサーが当接する土鍋の外面は光沢のある釉薬等の光沢材になり、温度センサーの感知部が損傷する弊害を防止することができるとともに、土鍋炊飯器の信頼性を高めることができる。

請求項２に係る発明では、発熱体の厚みに凹凸を設けることにより、ワークコイルの幅のセンター部分に対向する発熱体箇所での発熱量が減るため、結果的に土鍋のほぼ全体の温度分布を均一化することができ、ご飯が焦げる弊害を防止することができる。そのため、土鍋炊飯器の信頼性をより高めることができる。

図１は内ケースに土鍋をセットした状態を示す炊飯器の一部縦断面図であり、図２は土鍋の底面の発熱体の配置構造図であり、図３（Ａ）は土鍋底面部の発熱体の平面図、図３（Ｂ）はその断面図であり、図５（Ａ）は土鍋側面部の発熱体の平面図、図５（Ｂ）はその断面図である。

炊飯器３０は、容器本体３１と、この容器本体３１の上部開口を開閉する図示しない蓋体とからなる。容器本体３１は、外壁を形成する外ケース３２、該外ケース３２内に位置し内壁を形成する内ケース３３、それら両ケース３２、３３の上端部を形成する肩部材３４、及び底部を形成する底部材３５からなる。前記外ケース３２は、ステンレス等の金属製で、上下開口の円筒状の部材であり、炊飯器３０の胴部を形成する。なお、この外ケース３２は金属製ではなく、樹脂製であっても良い。

前記肩部材３４は、樹脂製、例えばポリプロピレン（ＰＰ）等からなり、容器本体３１の上端部を形成し、図示しない蓋体を開閉するヒンジ機構及び取手３６を有する。容器本体３１の内部を形成する前記内ケース３３は、樹脂製の有底皿状部材で、その上方には金属製の筒状ケース３７が設けられ、内ケース３３と筒状ケース３７とで後記の土鍋５０を収納する内部空間を形成する。内ケース３３と肩部材３４とは、図示しないビスにより連結されるが、筒状ケース３７は、内ケース３３と肩部材３４とを連結する際、両部材３３、３４間に狭持される。また、筒状ケース３７の外周には、保温用コイル３８が設けられ、内部に収納される後記の土鍋５０を側部より保温する。

前記内ケース３３底部の中央部にはセンサー用開口３９が設けられるとともに、内ケース３３底部の上面には、センサー用開口３９を囲む形態でその中央にセンサー用開口３９と同径の孔を有するドーナツ状のセラミックプレート４５が配置される。このセラミックプレート４５は光沢を有する断熱部材であり、土鍋５０からの熱を反射するとともに熱が下方へ伝わるの防止する。更に土鍋５０を取り外した時の見栄えをよくする。

また、内ケース３３底部の前記セラミックプレート４５が配置される外周には、３個の略方形の凹部４６が設けられ、更に該凹部４６にはそれぞれ略方形のシリコン部材４７が圧入されており、土鍋５０が内ケース３３に収納された際、土鍋５０の底部下面に設けられる環状突起５４は、該シリコン部材４７上に載り、土鍋５０のがたつき並びに回転が防止される。

そして、前記内ケース３３の底部下方及び側部下方には、それぞれ加熱手段であり誘導加熱を行うワークコイルである底部コイル４０及び側部コイル４１が配置される。これら底部コイル４０及び側部コイル４１はコイル台４２により固定される。底部コイル４０及び側部コイル４１は、銅線を複数回同心状に巻回したものを中央部とその外周部に直列に接続配置したものである。

前記底部材３５は、肩部材３４と同様、ポリプロピレン（ＰＰ）等からなる樹脂製の有底皿状部材で、底部外殻を形成し、その底面には複数の脚部４３が形成される。この底部材３５は、図示しないビスにより内ケース３３に取り付けられ、その際、外ケース３２は、肩部材３４と底部材３５との間で狭持される。

符号４４は温度センサーであり、内ケース３３のセンサー用開口３９からその先端が上方に突出する形態で取り付けられ、土鍋５０を内ケース３３内に収納すると土鍋５０によって押圧される。該温度センサー４４は、公知のもので土鍋のセット状態を検知するリードスイッチ及び土鍋５０の温度を検知するサーミスタからなり、安全装置の機能と温度検知の機能を有する。

内ケース３３の内部には、非金属製内容器である焼成セラミックスやガラスなどからなる陶磁器製の土鍋５０が着脱自在にセットされる。土鍋５０は、上部厚肉部５１、側部薄肉部５２及び底部薄肉部５３からなる。上部厚肉部５１は、土鍋５０の上方壁部を形成する筒状の部分であり、その上端には把持可能なフランジ５１ａが形成される。側部薄肉部５２は、土鍋５０の側部を形成する湾曲状の部分であり、熱伝導をよくするために薄くされている。底部薄肉部５３は、土鍋５０の底部を形成する水平の部分であり、側部薄肉部５２と同様に熱伝導をよくするために薄くされている。

前記側部薄肉部５２と底部薄肉部５３との間の下面には、下方に突出した環状突起５４が形成されている。土鍋５０が内ケース３３に収納された際、該環状突起５４は、内ケース３３底部に設けられる複数のシリコン部材４７上に載置する。なお、肩部材３４と筒状ケース３７との間には土鍋５０を位置決めするための弾性材からなる複数、例えば、３個の支持片４８が外周上に設けられており、土鍋５０の側面が筒状ケース３７或いは内ケース３３に当たるのを防止している。

土鍋５０は、その表面に多くの凹凸等を有するため、その外表面に光沢材である釉薬を塗り焼成して形成するが、焼成する前に側部薄肉部５２と底部薄肉部５３との下面には、発熱体５５を図２に示すような形態で塗布する。発熱体５５は、例えば数十ミクロンの銀の粒状物と樹脂との混合物からなる銀ペーストをスクリーン印刷により必要箇所に塗布し、その後焼成してなるものであり、該発熱体５５は、底部コイル４０及び側部コイル４１に対向配置され、底部コイル４０及び側部コイル４１により誘起される渦電流に起因したジュール熱により発熱され、土鍋５０が加熱される。なお、発熱体５５は、銅箔やステンレス製の網（ラス）などのような金属製のものを予め土鍋５０の内部に一体的に埋め込んだ構成としても良い。

まず、図２の底面領域Ａの発熱体５５について説明する。底面領域Ａは、底部薄肉部５３に相当する領域で、中央部には発熱体５５が設けられない温度センサー対向部Ａ０が設けられる。発熱体５５は、該温度センサー対向部Ａ０から外側にかけて膜厚部Ａ１、膜薄部Ａ２及び膜厚部Ａ３からなる。その平面図及び断面図を図３の（Ａ）、（Ｂ）に示す。

図３（Ｂ）に示すように発熱体５５は、二層構造からなる。この二層構造は、スクリーン印刷を２回行うことによって形成される。形成方法については、まず、１回目のスクリーン印刷時に温度センサー対向部Ａ０に相当する箇所に印刷がされないようにしてその他の必要箇所にドーナツ状に印刷を施し、次いで、２回目のスクリーン印刷時に温度センサー対向部Ａ０及び膜薄部Ａ２に相当する箇所に印刷がされないようにしてその他の必要箇所にドーナツ状及びリング状に印刷を施すことにより形成する。そのため、膜厚部Ａ１及び膜厚部Ａ３は同厚である。このように発熱体５５は、膜厚部Ａ１、膜薄部Ａ２及び膜厚部Ａ３からなる凹凸形状を有している。即ち、その凹凸の凹部である膜薄部Ａ２は、底部コイル４０の幅のほぼ中央部であるセンター部分に対向する箇所に設けられることになる。このように底部薄肉部５３に発熱体５５を設けることにより、発熱体５５が内ケース３３に接触することが防止される。

なお、その変形例を図４の（Ａ）、（Ｂ）に示す。この例のものは、膜薄部Ａ２に発熱体５５を形成しない例である。即ち、１回目のスクリーン印刷時に温度センサー対向部Ａ０及び膜薄部Ａ２に相当する箇所に印刷がされないようにしてその他の必要箇所にドーナツ状及びリング状に印刷を施すとともに、２回目のスクリーン印刷時にも同様に温度センサー対向部Ａ０及び膜薄部Ａ２に相当する箇所に印刷がされないようにしてその他の必要箇所にドーナツ状及びリング状に印刷を施すことにより形成する。その結果、膜薄部Ａ２には発熱体５５が形成されないことになる。

発熱体５５の発熱量は、銀の量に比例するため中央部程より発熱量が高くなる傾向にあるが、このように膜薄部Ａ２の発熱体５５を薄くしたり或いは設けないようにすることにより、底面領域Ａの発熱体５５の略中央部での高発熱量を低減することができ、土鍋底部での発熱量をより均一化することができる。

次いで、図２の側面領域Ｂの発熱体５５について説明する。側面領域Ｂは、側部薄肉部５２に相当する領域で、環状の発熱体５５が設けられる。この発熱体５５は、環状突起５４から外側にかけて膜厚部Ｂ１、膜薄部Ｂ２及び膜厚部Ｂ３からなる。その平面図及び断面図を図５の（Ａ）、（Ｂ）に示す。

図５（Ｂ）に示すように発熱体５５は、二層構造からなる。この二層構造は、底面領域Ａと同様にスクリーン印刷を２回行うことによって形成される。形成方法については、まず、１回目のスクリーン印刷時に環状突起５４も含めそれより内側の箇所に印刷がされないようにしてそれより外側の必要箇所にリング状に印刷を施し、次いで、２回目のスクリーン印刷時に環状突起５４も含めそれより内側及び膜薄部Ｂ２に相当する箇所に印刷がされないようにしてその他の必要箇所にリング状に印刷を施すことにより形成する。そのため、膜厚部Ｂ１及び膜厚部Ｂ３は同厚である。このように発熱体５５は、膜厚部Ｂ１、膜薄部Ｂ２及び膜厚部Ｂ３からなる凹凸形状を有している。即ち、その凹凸の凹部である膜薄部Ｂ２は、側部コイル４１の幅のほぼ中央部であるセンター部分に対向する箇所に設けられることになる。このように側部薄肉部５２に発熱体５５を設けることにより、発熱体５５が内ケース３３に接触することが防止される。

なお、その変形例を図６の（Ａ）、（Ｂ）に示す。この例のものは、膜薄部Ｂ２に発熱体５５を形成しない例である。即ち、１回目のスクリーン印刷時に環状突起５４も含めそれより内側及び膜薄部Ｂ２に相当する箇所に印刷がされないようにしてその他の必要箇所にリング状に印刷を施すとともに、２回目のスクリーン印刷時にも同様に環状突起５４も含めそれより内側及び膜薄部Ｂ２に相当する箇所に印刷がされないようにしてその他の必要箇所にリング状に印刷を施すことにより形成する。その結果、膜薄部Ｂ２には発熱体５５が形成されないことになる。

このように膜薄部Ｂ２の発熱体５５を薄くしたり或いは設けないようにすることにより、側面領域Ｂの発熱体５５の略中央部での高発熱量を低減することができ、土鍋側部での発熱量を略均一化することができる。なお、底面領域Ａ及び側面領域Ｂの発熱体５５は、同時に形成することもできる。また、底面領域Ａと側面領域Ｂとの間は脚部領域Ｃであり、脚部としての環状突起５４の領域になり、この領域には発熱体５５を設けない。

ところで、銀ペーストは焼成するとその表面に粒状物が析出し、表面がギザギザになるため、再度その表面に釉薬を塗りその後焼成するのが望ましい。その結果、表面を光沢のあるつるつるした面にすることができるため見栄えもよくなる。その場合、土鍋５０を内ケース３３に収納した場合、釉薬或いは発熱体５５が内ケース３３の底面に配設されるセラミックプレート４５に当接しない厚みにし、セラミックプレート４５が用いられない場合には、環状突起５４より下方に突出しない厚みにする。

また、釉薬には、焼成後にその硬度が固くなる粗度の大きいものと、その硬度があまり固くならない粗度の小さいものとがあるが、温度センサー４４が当接する温度センサー対向部Ａ０に塗る釉薬を、粗度の大きいものにすると温度センサー４４の当接時に温度センサー４４の先端の感知部が破損する恐れがあるため、温度センサー対向部Ａ０に塗る釉薬は粗度の小さいものを用いる。釉薬を一度塗りするものでは、一度塗りする釉薬を粗度の小さいものを用いるか、或いは温度センサー対向部Ａ０に塗る釉薬のみを粗度の小さいものを用いる。また、発熱体５５の上面から再度塗る二度塗りの場合には、二度塗りする釉薬を粗度の小さいものを用いるか、或いは温度センサー対向部Ａ０に塗る釉薬のみを粗度の小さいものを用いる。

本発明の内ケースに土鍋をセットした状態を示す炊飯器の一部縦断面図 本発明の土鍋の底面図 本発明の土鍋底面部の発熱体の底面図（Ａ）及びその断面図（Ｂ） 本発明の土鍋底面部の他の発熱体の底面図（Ａ）及びその断面図（Ｂ） 本発明の土鍋側面部の発熱体の底面図（Ａ）及びその断面図（Ｂ） 本発明の土鍋側面部の他の発熱体の底面図（Ａ）及びその断面図（Ｂ） 従来の内ケースに土鍋をセットした状態を示す炊飯器の一部縦断面図

符号の説明

３０…炊飯器 ３１…容器本体
３２…外ケース ３３…内ケース
３４…肩部材 ３５…底部材
３６…取手 ３７…筒状ケース
３８…保温用コイル ３９…センサー用開口
４０…底部コイル ４１…側部コイル
４２…コイル台 ４３…脚部
４４…温度センサー ４５…セラミックプレート
４６…凹部 ４７…シリコン部材
４８…支持片 ５０…土鍋
５１…上部厚肉部 ５１ａ…フランジ
５２…側部薄肉部 ５３…底部薄肉部
５４…環状突起 ５５…発熱体
Ａ…底面領域 Ｂ…側面領域
Ｃ…脚部領域 Ａ０…温度センサー対向部
Ａ１，Ａ３，Ｂ１，Ｂ３…膜厚部
Ａ２，Ｂ２…膜薄部

Claims (2)

1. 土鍋と、発熱体と、前記土鍋を収納する内ケースと、前記土鍋の温度を検知する温度センサーと、前記発熱体を発熱させるワークコイルとを備えた炊飯器において、
   前記土鍋は、側部薄肉部、底部薄肉部及び前記側部薄肉部と前記底部薄肉部との間にあって前記土鍋を内ケース内に載置する脚部を有し、
   前記ワークコイルは、側部コイル及び底部コイルを有し、
   前記土鍋の外面に光沢材を設け、その上面であって前記温度センサー対向部を除いた前記側部薄肉部及び前記底部薄肉部に前記発熱体を設け、
   前記側部コイルを前記内ケース及び前記内ケース上の隙間を介して前記発熱体に対向配置し、前記底部コイルを前記底部コイル上の前記内ケース、前記内ケース上のドーナツ状で光沢を有する断熱部材及び前記断熱部材上の隙間を介して前記発熱体に対向配置することを特徴とする炊飯器。
2. 前記発熱体に凹凸を設けることを特徴とする請求項１記載の炊飯器。

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