JP5050547B2

JP5050547B2 - 電気炊飯器用の内鍋

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Publication number: JP5050547B2
Application number: JP2007025625A
Authority: JP
Inventors: 博典田窪
Original assignee: Tiger Corp
Current assignee: Tiger Corp
Priority date: 2007-02-05
Filing date: 2007-02-05
Publication date: 2012-10-17
Anticipated expiration: 2027-02-05
Also published as: JP2008188219A

Description

本願発明は、電気炊飯器用の内鍋、特に一般に土鍋と呼ばれるタイプの電気炊飯器用の内鍋の構成に関するものである。

内鍋が収納される炊飯器本体と、上記内鍋の外面に対向するように配置され、上記内鍋を誘導加熱する誘導加熱コイルとを備えた電気炊飯器であって、上記内鍋を蓄熱性の高いセラミック材又はセラミックとガラスとの混合材で構成し、少なくとも上記内鍋外面の上記誘導加熱コイルに対向した部分に磁性材からなる内鍋加熱部材を接合したものがある。

そして、このような内鍋では、その内周面側には、光沢を出して滑らかにするとともに、ご飯のこびりつき、焦げつきを生じさせないために、例えばリチウム系結晶化ガラスなどからなるガラス質の釉薬を施すか、フッ素樹脂コーティング加工を施すようにしていた（例えば特許文献１参照）。

このような構成の内鍋では、炊飯開始スイッチのＯＮ操作によって炊飯動作が開始されると、所定の手順に従って上記誘導加熱コイルに高周波電流が供給される。そして、上記誘導加熱コイルに発生する交番磁界により、同誘導加熱コイルと対向した部分の内鍋の外底面に配設された磁性材からなる加熱部材が磁気結合して渦電流が流れる。

そして、同加熱部材は、この渦電流によるジュール熱により発熱し、その熱が加熱部材の内側の内鍋へ伝達され、上記内鍋の内周面側に施されたガラス質の釉薬層、又は上記フッ素樹脂コーティング層を介して米と水を加熱する。このとき、熱の一部は上記内鍋基材を通して内鍋の底面部から側壁部へと伝わり、内鍋全体が温められて米と水が均一に加熱される。

そして、上記内鍋基材をセラミック材又はセラミックとガラスとの混合材で構成したことにより、ご飯の味が向上するとともに蓄熱性がよくなり保温時の加熱通電時間を短かくすることができ、電気エネルギーの節約が図られる。

また、内鍋の内周面にガラス質の釉薬又はフッ素樹脂コーティングが施されていることから、ある程度の発水性が確保されるので、一応ご飯の付着しにくい内鍋が得られるであろうことが推測される。

特開２００５−４１３号公報（明細書第２−４頁、図３，図４）

以上のように、現行の釉薬又はフッ素樹脂コーティング等の内鍋内トップコートには、セラミック系基材よりなる内鍋への吸水を押さえる目的と、ご飯のこびりつき、焦げつきを押さえる２つの目的があるが、非通水機能はともかくとして、ご飯のこびりつき、焦げつきの回避に対しては、まだ満足の行くものではない。

また、セラミック基材の素焼面部に釉薬を塗布し、フッ素樹脂をコーティングしただけの場合、上記特許文献中にも記載されているように、基材表面から釉薬やフッ素樹脂が剥がれる恐れがある。

これらの問題は、例えば耐熱温度の高い焼物形成材料として知られるコーディエライト系の粘土材を用いて内鍋本体を形成した場合にも同様である。

そこで、本願発明は、このような問題を解決するために、一般に土鍋を代表する耐熱性の高いコーディエライト系の焼物によって内鍋本体を形成するとともに、同内鍋への非通水性は維持しながら、しかも、こびりつき、焦げつきを防止する方法として、先ず素焼状態の内鍋の内周面に所定の釉薬処理を施した上で、さらに、その上に非粘着性処理としてのセラミックコート処理を施すことにより、可及的にご飯のこびりつき、焦げつきを防止するようにした電気炊飯器用の内鍋を提供することを目的とするものである。

本願発明は、上記の目的を達成するために、次のような課題解決手段を備えて構成されている。

（１）請求項１の発明
この発明は、内鍋を、底部および底部から側壁部に到るコーナ部の厚さが側壁部よりも薄く形成されたコーディエライト系の焼き物よりなる内鍋本体と、この内鍋本体の内周面および外周面に塗布された非通水性の釉薬層と、上記内鍋内周面の上記釉薬層の表面にコーティングされたセラミック層とから形成し、上記内鍋本体の上記側壁部よりも厚さが薄い部分の外周面の特定の位置に部分的に誘導加熱用の加熱部材を設けたことを特徴としている。

このような構成によれば、従来の釉薬層の表面に、さらに発水性の高いセラミック層が形成されているので、釉薬層だけの場合に比べて遥かに内鍋内周面の非粘着性が高くなり、ご飯のこびりつき、焦げつきが生じにくくなる。

また、セラミック層の付加により、従来のような釉薬層の剥がれが生じなくなり、釉薬層単体やフッ素コーティング層だけの場合に比べて、遥かに信頼性の高いものとなる。

しかも、そのように構成される内鍋本体は、底部および底部から側壁部に到るコーナ部の厚さが側壁部よりも薄く形成されていて、底部および底部から側壁部に到るコーナ部は側壁部に比べて熱の透過性が良好となっている。そして、誘導加熱用の加熱部材は、そのような内鍋本体の熱の透過性が良好な、側壁部よりも厚さが薄い内鍋本体外周面の特定の位置に部分的に設けられており、同特定の位置における加熱部材の部分的な発熱のみで、効率良く内鍋内に熱を通すことにより、必要以上に内鍋本体の底部および底部から側壁部に到るコーナ部の温度が高くなる全体的な加熱を避け、加熱部材による加熱面からも焦げ付きが発生することを解消するようにしている。

（２）請求項２の発明
この発明は、上記請求項１の発明の構成におけるセラミック層がクリア系のセラミック材料であり、かつ釉薬層の表面にコーティングされたプライマーコート層と、このプライマーコート層の上にコーティングされたトップコート層との２重層により形成され、上記釉薬層とセラミック２重層との間に、水目盛表示部が設けられている。

耐久性があり、かつご飯のこびりつき、焦げつきの防止に有効なセラミック層を形成するためには、それ自体の発水性の高さとともに、内鍋の内周面における熱の伝わり方や熱の分布を考慮した所定値以上の膜厚、最適な膜断面構造が必要である。

しかし、実験の結果、耐熱性の高いセラミック塗料は、膜厚を厚くすると膜破壊が起りやすくなって耐久性に欠け、また発泡して見映えも悪くなる。かと言って、膜厚を薄くすると、こびりつきや焦げつき防止機能が低下し、実用的でない。

そこで、これらの各課題に対応するために、上記セラミック層は釉薬層との付着性の良さをも考慮したプライマーコート（ベースコート）とそれにつづく焼結、耐久、非粘着性、非発泡性を考慮したトップコートとの２つのコーティング工程で、上記のような各種の問題のない所望の厚さの２重層構造のセラミック層を形成する。

一方、炊飯器では、内鍋が土鍋等極めて耐熱性の高いコーディエライト系の基材よりなるものであっても、適切な水量を示すために炊飯量に応じた水目盛が必要である。

この水目盛は、従来だと当然ながら釉薬層の表面に印刷等の方法で設けられているが、その場合長年の使用（摩耗）によって消えやすい難点があった。

そこで、釉薬層の表面にコーティングする上記セラミック層をクリア系のセラミック材料とし、上記釉薬層と上記２重層構造のセラミック層との間に、水目盛表示部を設けるようにする。

このようにすると、水目盛部が摩耗強度の高い２重層構造のセラミック層によってカバーされるので、長年に亘って使用しても決して消えることがなく、しかも透明のセラミック層を介した光の回析により浮き上がった状態で外部から良く見えるようになる。

（３）請求項３の発明
この発明では、上記請求項１又は２の発明の構成において、セラミック材料は、アクリル成分を含んだシリカＳｉを主成分とするものとしている。

上記各セラミック層を形成するセラミック材料には、種々のものが考えられるが、焼結に適した耐熱温度、発水性、焼結後のクリア性、入手の容易性等の観点からアクリル成分を含んだシリカＳｉが適している。そして、アクリル成分は、発水性の向上に有効に寄与する。

以上の結果、本願発明によると、従来の土鍋等のコーディエライト系の内鍋に比べて、遥かにこびりつき、焦げつきの生じない美味しいご飯の炊き上げ性能を実現することができるようになる。

図１〜図４は、本願発明の最良の実施の形態に係る電気炊飯器用の内鍋の構成を示している。

この内鍋１は、すでに述べたような一般に土鍋と呼ばれるタイプの内鍋であって、例えば中心となる内鍋本体１ａ〜１ｄ部分は、焼結時の耐熱温度が高く、保温時の蓄熱性の良いコーディエライト系の焼物材料により形成されている。

そして、その底部１ａの内周側には第１の加熱部材２ａ、外周側には第２の加熱部材２ｂ、底部１ａから側壁部１ｃに連結するアール面状のコーナー部１ｂの外周側には第３の加熱部材２ｃが各々接合一体化されている。

これら第１〜第３の各加熱部材２ａ〜２ｃは、例えば後述する炊飯器本体側の誘導加熱コイルに対向する特定の位置に設けられ、同炊飯器本体側の誘導加熱コイルにより内部に誘起される渦電流によって自己発熱が可能な、例えば銀ペースト等の金属製の誘導発熱シートよりなっている。

そして、この内鍋１は、同内鍋１が収納される図示しない炊飯器本体と、上記内鍋１の外周面に対向するように配置され、上記内鍋１を誘導加熱する誘導加熱コイルとを備えた電気炊飯器の上記炊飯器本体内にセットして使用される。

同セット状態においては、例えば炊飯開始スイッチのＯＮ操作によって炊飯動作が開始されると、所定の手順に従って上記誘導加熱コイルに高周波電流が供給され、上記誘導加熱コイルに発生する交番磁界により、同誘導加熱コイルと対向する上記第１〜第３の各加熱部材２ａ〜２ｃが磁気結合して渦電流が流れる。

そして、同第１〜第３の加熱部材２ａ〜２ｃは、この渦電流によるジュール熱によって発熱し、その熱が同第１〜第３の加熱部材２ａ〜２ｃの内側の内鍋１へ伝達され、同内鍋１内の米と水を加熱する。このとき、熱の一部は上記内鍋１基材を通して内鍋１の底部１ａからコーナー部１ｂ、側壁部１ｃへと伝わり、内鍋１全体が温められて米と水が均一に加熱される。

なお、上記側壁部１ｃ外周には、必要に応じて保温ヒータが設けられる。そして、この側壁部１ｃは、上記底部１ａおよびコーナー部１ｂよりも壁厚が厚くなっており、保熱性が高くなっている。

一方、それにより底部１ａおよび底部１ａから側壁部１ｃに到るコーナ部１ｂの厚さが側壁部１ｃよりも薄く形成されており、同厚さの薄い部分１ａ，１ｂの特定の位置に部分的に設けられた上記第１，第２，第３の加熱部材２ａ，２ｂ，２ｃからの熱が効率良く内鍋１内に通るようになっている。

ところで、すでに述べたように、現行の内鍋の場合には、上記内鍋の内周面に釉薬の塗布又はフッ素樹脂コーティング等の表面処理が施されており、これは各種セラミック系基材よりなる内鍋への吸水を押さえる目的と、ご飯のこびりつき、焦げつきを押さえる２つの目的でなされているものであるが、これまでの表面処理の場合、非通水機能はともかくとして、ご飯のこびりつきや焦げつきの回避に対しては、まだまだ満足の行くものではなかった。

また、セラミック基材の素焼面部に釉薬を塗布したり、フッ素樹脂をコーティングしただけの構成の場合、基材表面から釉薬やフッ素樹脂が剥がれる恐れがあり、信頼性に欠ける。

そこで、本願発明は、このような問題を解決するために、図１のごとく一般に土鍋を代表する耐熱性の高いコーディエライト系の焼物によって内鍋本体１ａ〜１ｄを形成するとともに、同内鍋本体１ａ〜１ｄへの非通水性は維持しながら、しかも、ご飯のこびりつき、焦げつきを防止する方法として、例えば図２〜図４に示すように、先ず素焼状態の内鍋１の内周面に所定の釉薬処理４ａ，４ｂを施した上で、さらに、その上に非粘着性処理５ａ，５ｂとしてのセラミックコート処理を施すことにより、可及的にご飯のこびりつきと、焦げつきを防止するようにした電気炊飯器用の内鍋を提供することを目的としている。

すなわち、本実施の形態の内鍋１では、例えば図１のＡ〜Ｃに示される底部から側壁部に亘る内鍋本体１ａ〜１ｃの各部（加熱部材２ａ〜２ｃのある部分もない部分も含めて）の内周面と外周面の両面に、先ずリチア系の第１，第２の釉薬層４ａ，４ｂを形成し、さらに少なくとも内周面側には、その上にシリカＳｉを主成分とし、かつアクリル成分を含む第１，第２のセラミック層５ａ，５ｂを形成して構成されている。

この場合、上記第１の釉薬層４ａは、例えば茶色系統の釉薬を用い、好ましくは素焼状態の内鍋本体１ａ〜１ｄの内外周面全体に付着性が良好となるブラスト処理等を行った上で塗布乾燥され、その後、第２の釉薬層４ｂと共に焼き付け処理される。上記ブラスト処理は、してもしなくてもいいが、ブラストすると、より密着強度が増す。

上記第２の釉薬層４ｂは、焼き付け後は透明になるクリア系の釉薬であり、上記第１の釉薬層４ａの塗布乾燥が終わった後に上記第１の釉薬層４ａの上に塗布され、その後乾燥された後に一緒に焼き付け処理される。

この結果、内鍋本体１ａ〜１ｄの内外周面全体が、ベース色が茶系統で、その上に透明なクリアコートが施された見映えの良い色合いのものとなる。

そして、それによって素焼状態の内鍋本体１ａ〜１ｄが、硬く、かつ強度の高いものに補強され、割れにくいものとなる。

さらに、同状態において、上記内鍋本体１ａ〜１ｄの内周面全体には、例えば図２〜図４に示されるように、良好な発水性を実現するための例えばアクリル成分を含むシリカＳｉを主成分とする第１，第２のセラミック層５ａ，５ｂが順次積層状態にコーティングされる。

第１のセラミック層５ａは、プライマリー層（ベース層）として上記第２の釉薬層４ｂの表面に直接コーティングされる一方、第２のセラミック層５ｂは、トップコート層として、このプライマーコート層である第１の釉薬層１ａの上に積層する形でコーティングされる。

耐久性があり、かつご飯のこびりつき、焦げつきの防止に有効なセラミック層を形成するためには、それ自体の発水性の高さとともに、内鍋本体１ａ〜１ｄの内周面における熱の伝わり方や熱の分布を考慮した所定値以上の膜厚、最適な膜断面構造が必要である。

しかし、実験の結果、耐熱性の高いセラミック塗料は、膜厚を厚くすると、破壊されやすくなって耐久性に欠け、また発泡を生じて見映えも悪くなる。かと言って、膜厚を薄くすると、こびりつきや焦げつき防止機能が低下するので、実用的でない。

そこで、これらの各課題に対応するために、上記セラミック層は釉薬層との付着性の良さをも考慮したプライマーコート（ベースコート）としての第１のセラミック層５ａの形成とそれにつづく焼結、耐久、非粘着性、非発泡性を考慮したトップコートとしての第２のセラミック層５ｂの形成との２つのコーティング工程を採用して、上記のような各種の問題を解決した所望の厚さの２重層構造のセラミック層を形成するようにしている。

この場合、セラミック材は、上記のように耐熱温度が高いものは発泡を招き、薄くしか塗れない。したがって、コーティングの仕方として、第１のセラミック層５ａは耐熱温度の高い材料を薄く塗り、第２のセラミック層５ｂは耐熱温度の低い材料を採用して上記第１のセラミック層５ａよりも厚く塗るようにし、それによって全体として可能な限り膜厚の厚いものとする方法が採用される。このように重ね塗りは有効であるが、他方厚すぎると、上述のように破壊する恐れもあるので厚すぎない膜厚にする。

ところで、上記セラミック材料は、プライマーコート層およびトップコート層共にアクリル成分を含んだシリカＳｉを主成分とするものである。

上記２重層構造のセラミック層を形成するセラミック材料には、種々のものが考えられるが、焼結に適した耐熱温度、発水性、焼結後のクリア性、入手の容易性等の観点からアクリル成分を含んだシリカＳｉが適している。そして、アクリル成分は、発水性の向上に有効に寄与する。

また、第１，第２の各セラミック層５ａ，５ｂは共にクリア系のセラミック材料からなっており、例えば上記第２の釉薬層４ｂと第１，第２のセラミック層５ａ，５ｂとの間には、水目盛表示部Ｗが設けられる。

炊飯器では、内鍋１が土鍋等極めて耐熱性の高いコーディエライト系の基材よりなるものであっても、適切な水量を示すために炊飯量に応じた水目盛が必要である。

この水目盛は、従来だと当然ながら上記第２の釉薬層４ｂの表面に印刷等の方法で設けられているが、その場合長年の使用（摩耗）によって消えやすい難点があった。

そこで、同第２の釉薬層４ｂの表面にコーティングする第１，第２のセラミック層５ａ，５ｂを共にクリア系のセラミック材料とし、第２の釉薬層と第１，第２のセラミック層５ａ，５ｂとの間に、水目盛表示部Ｗを設けるようにする。

このようにすると、水目盛表示部Ｗが摩耗強度の高いセラミック層５ａ，５ｂによってカバーされるので、長年に亘って使用しても決して消えることがなく、しかも透明のセラミック層５ａ，５ｂを介した光の回析により浮き上がった状態で外部から良く見えるようになる。

以上のように、本実施の形態では、内鍋１を、コーディエライト系の焼き物よりなる内鍋本体１ａ〜１ｃと、この内鍋本体の内周面および外周面に塗布された非通水性の第１，第２の釉薬層４ａ，４ｂと、上記内鍋１内周面の上記第１，第２の釉薬層４ａ，４ｂの表面にコーティングされた第１，第２のセラミック層５ａ，５ｂとから形成し、該内鍋１の底部外周面に誘導加熱用の加熱部材を設けたことを特徴としている。

このような構成によれば、釉薬層４ａ，４ｂの表面に、さらに発水性の高いセラミック層５ａ，５ｂが形成されているので、釉薬層４ａ，４ｂだけの場合に比べて遥かに内鍋１内周面の非粘着性が高くなり、ご飯のこびりつき、焦げつきが生じにくくなる。

また、第１，第２のセラミック層５ａ，５ｂの付加により、従来のような釉薬層の剥がれが生じなくなり、釉薬層単体やフッ素コーティン層だけの場合に比べて、遥かに信頼性の高いものとなる。

しかも、そのように構成される内鍋本体は、底部１ａおよび底部１ａから側壁部１ｃに到るコーナ部１ｂの厚さが側壁部１ｃよりも薄く形成されていて、底部１ａおよび底部１ａから側壁部１ｃに到るコーナ部１ｂは、側壁部１ｃに比べて熱の透過性が良好となっている。そして、誘導加熱用の各加熱部材２ａ〜２ｃは、そのような内鍋本体の熱の透過性が良好な、側壁部１ｃよりも厚さが薄い内鍋本体外周面の誘導加熱コイルに対向した特定の位置に部分的に設けられており、同特定の位置における各加熱部材２ａ〜２ｃの部分的な発熱のみで、効率良く内鍋１内に熱を通すことにより、必要以上に内鍋本体の底部１ａおよび底部１ａから側壁部１ｃに到るコーナ部１ｂの温度が高くなる全体的な加熱を避け、加熱部材２ａ〜２ｃによる加熱面からも焦げ付きが発生することを解消するようにしている。

その結果、より焦げ付きが生じにくくなる。

（変形例）
（１）第１，第２のセラミック層５ａ，５ｂの設置領域について
以上の構成では、内鍋１の内鍋本体１ａ〜１ｄの底部１ａから側壁部１ｃに亘る部分の内周面全体に均一に第１，第２のセラミック層５ａ，５ｂを形成するようにした。

しかし、例えば種々の試験をして見ると、ご飯のこびりつき、焦げつきは内鍋１への加熱力の大きい図１の底部１ａからコーナー部１ｂ上端までの部分で生じていることがわかる。

したがって、上記第１のセラミック層（プライマーコート層）５ａと第２のセラミック層（トップコート層）５ｂのコストのかかるセラミック２重層部分は、同加熱部材２ａ〜２ｃによる加熱力が大きい図１のＤ領域部分に限定するようにしてもよい。

そして、そのような設置領域を限定する構成を採用する場合には、さらに同セラミックコート層を第１〜第３の加熱部材２ａ〜２ｃに個別に対応した部分のみとすることも可能である。

さらに、以上の場合において、例えば内鍋本体１ａ〜１ｃの内周面全体には第１のセラミック層５ａのみとする一方、第１〜第３の加熱部材２ａ〜２ｃの対向部には第２のセラミック層５ｂを追加するようにしてもよい。

（２）第１，第２のセラミック層５ａ，５ｂの形成方法に関して
すでに述べたように、耐熱温度の高いセラミック層の膜厚を厚くすることはコーティング技術上も中々に難しく、また２層以上のコーティング工程を採用することはコスト面からも困難である。

そこで、例えば同セラミック材に、熱伝導性の高い工業用ダイヤモンド、カーボン、木炭等の微粒子を混合し、膜厚をかせぐようにしてもよい。上記カーボンや木炭の場合には、さらに加熱時に遠赤外線を発生するようになる。

（３）内鍋１焼成時の各工程における焼成温度について
以上のように、本実施の形態の内鍋１の焼成工程は、内鍋１の素焼き工程、内鍋１の基材強化用の表面処理工程（釉薬層４ａ，４ｂ）、炊飯用水目盛表示部Ｗの印刷工程、さらにご飯との非粘着性を高める表面処理工程（セラミック層５ａ，５ｂのコーティング）等よりなるが、この場合に、それら各工程の焼成温度を段階的に下げていくようにする。

例えば素焼き工程は約１３００℃、基材強化表面処理工程は約１２００℃、水目盛表示部印刷後の焼き付け処理工程は約９００℃、非粘着性の表面処理工程は約２００℃とする。

（４）内鍋１の基材強化用の第１，第２の釉薬層４ａ，４ｂの表面厚みとご飯との非粘着性を高める第１，第２のセラミック層５ａ，５ｂの表面厚みとの比較について
これは、例えば第１，第２の釉薬層４ａ，４ｂの厚みの方を大きくするのが好ましい。

（５）セラミック層の層数について
上記の構成におけるセラミック層は上記２層の場合に限らず、例えば釉薬層の表面にコーティングされた１重層からなるものでもよい。

そこで、これらの各課題に対応するために、上記セラミック層は釉薬層との付着性の良さ、さらに焼結、耐久、非粘着性、非発泡性を考慮した１つのコーティング工程で、上記のような各種問題のない所望の厚さの１重層構造のセラミック層を形成する。

本願発明の最良の実施の形態に係る電気炊飯器用の内鍋の全体的な断熱面構造を示す図である。同内鍋の底部の断熱面構造を拡大して示す図である。同内鍋の底部から側壁部に到るコーナ部の断熱面構造を拡大して示す図である。同内鍋の側壁部の断熱構造を拡大して示す図である。

１は内鍋、１ａは内鍋底部、１ｂは内鍋コーナ部、１ｃは内鍋側壁部、１ｄは内鍋開口部、１ａ〜１ｄは内鍋本体、２ａ〜２ｃは第１〜第３の加熱部材、４ａ，４ｂは第１，第２の釉薬層、５ａ，５ｂは第１，第２のセラミック層である。

Claims

内鍋を、底部および底部から側壁部に到るコーナ部の厚さが側壁部よりも薄く形成されたコーディエライト系の焼き物よりなる内鍋本体と、この内鍋本体の内周面および外周面に塗布された非通水性の釉薬層と、上記内鍋内周面の上記釉薬層の表面にコーティングされたセラミック層とから形成し、上記内鍋本体の上記側壁部よりも厚さが薄い部分の外周面の特定の位置に部分的に誘導加熱用の加熱部材を設けたことを特徴とする電気炊飯器用の内鍋。
セラミック層がクリア系のセラミック材料であり、かつ釉薬層の表面にコーティングされたプライマーコート層と、このプライマーコート層の上にコーティングされたトップコート層との２重層により形成され、上記釉薬層とセラミック２重層との間に、水目盛表示部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の電気炊飯器用の内鍋。
セラミック材料は、アクリル成分を含んだシリカＳｉを主成分とするものであることを特徴とする請求項１又は２記載の電気炊飯器用の内鍋。