JP5169009B2

JP5169009B2 - 電気炊飯器

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Publication number: JP5169009B2
Application number: JP2007120198A
Authority: JP
Inventors: 昇治宮前; 博典田窪
Original assignee: Tiger Corp
Current assignee: Tiger Corp
Priority date: 2007-04-27
Filing date: 2007-04-27
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2027-04-27
Also published as: JP2008272264A

Description

本発明は、底部下面に、電磁誘導で発熱する発熱体と、この発熱体を定置面から浮かせる高台とを備えた土鍋を用いた電気炊飯器に関するものである。

電磁誘導加熱調理器用の土鍋は種々知られ、底部下面に、電磁誘導で発熱する発熱体と、この発熱体を定置面から浮かせる周方向に不連続な高台とを備えた非金属製鍋も知られている（例えば、特許文献１参照）。土鍋に高台を設けるには特許文献１に開示されているように底部の下面の外周から内側に寄った位置とされ、その内側に発熱体を設けるのが一般である。
特開２００６−１６７１５７号公報

ところで、本出願人は土鍋を用いた電気炊飯器を開発し既に提案するとともに、実用にも供している。その炊飯器用非金属製鍋の形態は金属製鍋の形態をほぼ踏襲したものであり、底部下面の発熱体を保護する意味で高台を設けている点が相違している。また、電磁誘導コイルの配置も金属製鍋を使用している電気炊飯器と同様に、非金属製鍋の底部中央部と胴部の底部からの立ち上がり湾曲部とに対応する２箇所に設け、これらに対応する、非金属製鍋の外面に発熱体を設けてある。これによって、加熱条件、制御条件、温度検出条件といった面での非金属製鍋に特有の工夫を含め実用化に成功している。

一方、小型化や小容量タイプの実現に向けさらに開発を進め、炊飯器用非金属製鍋の形態や誘導加熱方式の単純化を図る中、本発明者は、高台が発熱体を定置面から浮かせて保護するために、非金属製鍋の底部の下面に局部的に突出してこれを境にした両側の壁厚に比しボリュームが局部的に増大し、一旦昇温すると降温しにくい反面、形態および加熱方式の単純化、小型化に対応する底部下面に限った発熱体からの単純加熱では、高台部の昇温が極端に遅れて隣接部との昇温差から、高温加熱時、特に空炊き時は割れが生じやすくなることを経験している。

本発明の目的は上記のような問題点を解決することにあり、土鍋の形態および誘導加熱方式の単純化に適して、しかも、高台による昇温差のない割れにくい土鍋を用いた電気炊飯器を提供することにある。

上記のような課題を解決するために、本発明の電気炊飯器は、土鍋と、この土鍋を着脱できるように収容して受載し、内、外装ケースの底部間に配置した加熱コイルからの交番磁界によって土鍋の発熱体を発熱させて炊飯を行う器体と、器体および土鍋を開閉し、閉じ状態では炊飯中の蒸気を外部に放出する蓋体とを備えた電気炊飯器であることを基本構成とし、特に、土鍋は、底部下面に、電磁誘導で発熱する発熱体と、この発熱体を定置面から浮かせる高台とを備え、高台が土鍋の底部下面に突出してボリュームが増大し、一旦昇温すると冷めにくい反面、昇温しにくく、近傍の発熱体加熱部分との昇温差が大きいために、高温加熱時、特に空炊き時に割れやすいことに対し、発熱体は、高台部からの距離Ｄと土鍋の底部の厚さＣとの間にＣ＜Ｄの関係を満足して、高台から離すことにより、土鍋における高台部とその近傍部との昇温差を抑えて対応することを１つの特徴とする。

このような構成では、土鍋を着脱できるように器体に収容して受載し、器体に配置した加熱コイルからの交番磁界によって土鍋の発熱体を発熱させて炊飯を行うのに、底部下面に限った発熱体からの単純加熱としながら、高台は発熱体を定置面から浮かせて保護するために、土鍋の底部下面に突出してボリュームが増大し、一旦昇温すると冷めにくい反面、昇温しにくく、近傍の発熱体加熱部分との昇温差が大きいために、高温加熱時、特に空炊き時に割れやすいことに対し、発熱体が高台部からの距離Ｄと土鍋の底部の厚さＣとの間にＣ＜Ｄの関係を満足して、高台から離れて高台近傍部昇温度合いを低減することで、発熱体の発熱やその篭り環境に起因した土鍋における高台部とその近傍部との昇温差を抑えられる。

本発明の電気炊飯器は、また、上記基本構成に加え、さらに、土鍋は、底部下面に、電磁誘導で発熱する発熱体と、この発熱体を定置面から浮かせる高台とを備え、高台が土鍋の底部下面に突出してボリュームが増大し、一旦昇温すると冷めにくい反面、昇温しにくく、近傍の発熱体加熱部分との昇温差が大きいために、高温加熱時、特に空炊き時に割れやすいことに対し、土鍋は、底部から高台側への肉厚を漸増させて、空炊き時の悪条件での割れを防止しやすくすることにより対応することをさらに別の特徴とする。

このような構成では、土鍋を着脱できるように器体に収容して受載し、器体に配置した加熱コイルからの交番磁界によって土鍋の発熱体を発熱させて炊飯を行うのに、土鍋の底部下面に限った発熱体からの単純加熱としながら、高台は発熱体を定置面から浮かせて保護するために、土鍋の底部下面に突出してボリュームが増大し、一旦昇温すると冷めにくい反面、昇温しにくく、近傍の発熱体加熱部分との昇温差が大きいために、高温加熱時、特に空炊き時に割れやすいところ、土鍋の底部から高台側への肉厚を漸増させて、土鍋の底部から高台部にかけての昇温差の変化を極く緩やかにすることができるので、発熱体の発熱やその篭り環境に起因した土鍋における高台部とその隣接部との昇温差を抑えられる。

本発明の電気炊飯器の各特徴によれば、土鍋を着脱できるように器体に収容して受載し、器体に配置した加熱コイルからの交番磁界によって土鍋の発熱体を発熱させて炊飯を行うのに、土鍋の形態や加熱方式の単純化、小型化に対応しやすく、かつ、発熱体の転写や印刷が平面ないしはそれに近い湾曲面のほぼ平坦にでき容易になる、土鍋の底部下面だけの発熱体からの加熱にて炊飯などに十分な昇温効果を得ながら、発熱体保護のために高台が局部的に突出してボリュームが増大し昇温しにくいことに対し、発熱体は、高台部からの距離Ｄと土鍋の底部の厚さＣとの間にＣ＜Ｄの関係を満足して、高台から離すことにより、または、土鍋の底部から高台側への肉厚を漸増させることにより、いずれの場合も、土鍋における高台部とその近傍の発熱体部との発熱体の発熱やその篭り環境に起因した昇温差を抑えられるので、高温加熱時、特に空炊き時に生じやすい割れを防止することができ、耐久性を高められる。

以下、本発明に係る、炊飯器用非金属製鍋とそれを用いた電気炊飯器の実施の形態について、図１〜図１３を参照しながら詳細に説明し本発明の理解に供する。

本実施の形態は、図１、図２に示す例の非金属製鍋１、図３に示す例の非金属製鍋１、図４に示す例の非金属製鍋１、図５に示す例の非金属製鍋１、図６に示す例の非金属製鍋１図７に示す例の非金属製鍋１を含み、いずれも、底部２の下面に、電磁誘導で発熱する発熱体３と、この発熱体３を定置面４から浮かせる高台５とを備えている。これにより、形態や加熱方式の単純化、小型化に対応しやすく、かつ、発熱体の転写や印刷が平坦にでき容易になる、非金属製鍋１の底部２下面だけの発熱量を増大した発熱体３からの加熱にて炊飯などに十分な昇温効果を得られる。このような非金属製鍋１は、陶土を焼成したいわゆる土鍋でよいが、セラミック類も含み、既に知られる種々のものを採用することができ、発熱体３は例えば銀を採用し、転写紙から銀箔を転写する方式によって形成することができ、通常１０〜数十μｍ程度の層厚でよい。しかし、銀ペーストの塗布層、印刷層、あるいは銀の蒸着層などでもよい。材料や設け方は自由に選択できる。特に、底部２の厚さＣと、発熱体３から高台５までの距離Ｄとの関係は、Ｃ＜Ｄとするのが好適である。

しかし、このような非金属製鍋１において高台５は発熱体３を保護するため、非金属製鍋１の底部２下面に局部的に突出してボリュームが増大し、一旦昇温すると冷めにくい反面、昇温しにくく、底部２における高台５部とその近傍の発熱体部分との昇温差が大きいために、高温加熱時、特に空炊き時に割れやすくなる。

そこで、最も単純な対応として、図１、図２に示す例の非金属製鍋１、図３に示す例の非金属製鍋１、図４に示す例の非金属製鍋１、図５に示す例の非金属製鍋１は、発熱体３を高台５から離して設けてある。これにより、底部２の下面に限った発熱体３からの単純加熱としながら、高台５は発熱体３を定置面４から浮かせて保護するために、非金属製鍋１の底部２下面に局部的に突出してボリュームが増大し、一旦昇温すると冷めにくい反面、昇温しにくく、近傍の発熱体加熱部分との昇温差が大きいために、高温加熱時、特に空炊き時に割れやすいことに対し、発熱体３が高台５部から離れて高台５近傍部の昇温度合いを低減することで、非金属製鍋１における高台５部とその近傍部との昇温差を抑えられる。

この結果、形態や加熱方式の単純化、小型化に対応しやすく、かつ、発熱体３の転写や印刷が平坦にでき容易になる、非金属製鍋１の底部２下面だけの発熱体３からの発熱量を増大するなどした加熱にて炊飯などに十分な昇温効果を得ながら、発熱体３保護のために高台５が局部的に突出してボリュームが増大し昇温しにくいことに対し、発熱体３が高台５から離れて高５部近傍の昇温を低減して、非金属製鍋１における高台５部とその近傍の発熱体部との昇温差を抑えられるので、高温加熱時、特に空炊き時に生じやすい割れを防止することができ、耐久性を高められる。

また、図３に示す例の非金属製鍋１、図７の右半部に示す例の非金属製鍋１では、発熱体３は、高台５部に近づくのに伴い発熱量を下げるようにしてある。発熱量は発熱体３の層厚の増大によって簡単に実現し、図３に示す例のように、転写や印刷する重ね数を周辺から中央部へ段階的に増大することで簡単に実現するし、図７の右半部に示す例のように層厚を周辺から中央部へ連続に増大させることもでき、それには発熱体材料の型による当てがいや塗着によれば対応しやすい。

この場合も、底部２の下面に限った発熱体３からの単純加熱としながら、高台５は発熱体３を定置面４から浮かせて保護するために、非金属製鍋１の底部２下面に局部的に突出してボリュームが増大し、一旦昇温すると冷めにくい反面、昇温しにくく、近傍の発熱体加熱部分との昇温差が大きいために、高温加熱時、特に空炊き時に割れやすいことに対し、発熱体３の発熱量を高台５に近づくに伴い下げることで、非金属製鍋１における高台５部とその近傍の発熱体加熱部との昇温差を抑えられる。

この結果、形態や加熱方式の単純化、小型化に対応しやすく、かつ、発熱体３の転写や印刷が平坦にでき容易になる、非金属製鍋１の底部２下面だけの発熱体３からの発熱量を高めるなどした加熱にて炊飯などに十分な昇温効果を得ながら、発熱体３保護のため高台５が局部的に突出してボリュームが増大し昇温しにくいことに対し、発熱体３が高台５に近づくにつれ発熱量が下がって高台５に近づくほど昇温を低減して、非金属製鍋１における高台５部とその近傍の発熱体３による加熱部との昇温差を抑えられるので、高温加熱時、特に空炊き時に生じやすい割れを防止することができ、耐久性を高められる。また、発熱体３を図７の右半部に示す例のように高台５に近づけても昇温差への影響を抑えられるので、広域加熱に有利である。

これらとは逆に、図６に示す例の非金属製鍋１では、発熱体３は、高台５部に及んで設けている。この場合も、底部２の下面に限った発熱体３からの単純加熱としながら、高台５は発熱体３を定置面４から浮かせて保護するために、非金属製鍋１の底部２下面に局部的に突出してボリュームが増大し、一旦昇温すると冷めにくい反面、昇温しにくく、近傍の発熱体加熱部分との昇温差が大きいために、高温加熱時、特に空炊き時に割れやすいことに対し、発熱体３が高台５部に及んで高台５部を直接加熱し昇温を早めるので、高台５部の局部的なボリュームの増大による隣接部との昇温差を抑えられる。

この結果、形態や加熱方式の単純化、小型化に対応しやすく、かつ、発熱体３の転写や印刷が高台４への乗り上げ部を除いて平坦にでき容易になる、非金属製鍋１の底部２下面だけの発熱体３からの発熱量を上げるなどした加熱で炊飯などに十分な昇温効果を得ながら、発熱体３保護のため高台５が局部的に突出してボリュームが増大し昇温しにくいことに対し、発熱体３が高台５部に及んで高台５部を直接加熱し昇温を早めて隣接部との昇温差を抑えられるので、高温加熱時、特に空炊き時に生じやすい割れを防止することができ、耐久性を高められるし、加熱効果も高まる。

さらに、図７の左半部に示す例の非金属製鍋１では、発熱体３は、高台５部の内側と外側とに設けてある。この場合も、底部２下面に限った発熱体３からの単純加熱としながら、高台５は発熱体３を定置面４から浮かせて保護するために、非金属製鍋１の底部２下面に局部的に突出してボリュームが増大し、一旦昇温すると冷めにくい反面、昇温しにくく、近傍の発熱体加熱部分との昇温差が大きいために、高温加熱時、特に空炊き時に割れやすいところ、発熱体３が高台５の内側と外側とに位置して発熱体３からの発熱が高台５部にも内側および外側から及んで昇温させやすくなり、高台５部の局部的なボリュームの増大による隣接部との昇温差を抑えられる。特に、高台５は図７の右半部に示す例の底部２の外周コーナ部に設ける場合、内側のご飯の攪拌性やお手入れ性を高めるアール面８との関係から局部的なボリュームの増大が大きくなるのに対し、図７の左半部に示す例の内側の平坦部に寄った位置では、局部的なボリュームの増大が抑えられ昇温差に原因した割れの防止効果が高まる。

この結果、形態や加熱方式の単純化、小型化に対応しやすく、発熱体の転写や印刷が平坦にでき容易になる、非金属製鍋１の底部２下面だけの発熱体３からの発熱量を増大するなどした加熱で炊飯などに十分な昇温効果を得ながら、発熱体３保護のため高台５が局部的に突出してボリュームが増大し昇温しにくいことに対し、発熱体３の発熱が高台５に内側と外側とから及んで昇温させやすく高台５部の局部的なボリュームの増大による隣接部との昇温差を抑えられる。この場合、高台５の内側および外側の発熱体３が高台５まで及んで設けるのが高台５の早期昇温に有利であり、発熱体３の高台５に及んでいる部分の発熱量を増大するのがさらに好適である。また、図１、図２の例または図３に示す例での形態の非金属製鍋１における高台５を内側に寄せると、底部２における高台５の外側の平坦域が胴部６の内面６ａの延長線７の位置程度ないしはその外まで伸ばすことができ、高台５の外側にも発熱体３を配置することを利用して全収容域Ｘ０の全範囲ないしはそれを超えた範囲での広域加熱が実現する。

図７の左半部に示す例の非金属製鍋１は高台５を境に内外２つの発熱体３を持っているが、図８に示す電気炊飯器１０などにおける１つの加熱コイル１１に対応させるだけで広域加熱ができる。この場合、非金属製鍋１の全収容域Ｘ０にほぼ対応した、換言すると非金属製鍋１の胴部６の内径にほぼ対応した加熱域Ｘが実現し、熱伝導性の低い非金属製鍋１での加熱効率、加熱の均等度を高められる。さらに、胴部６を包含する円筒域Ｘ１内での容積率が高まる。

本実施の形態の電気炊飯器１０は、上記いずれか１つの非金属製鍋１を図示するようなほぼずんどう形態としたものと、この非金属製鍋１を着脱できるように収容して受載し、内、外装ケース１３、１４の底部１３ａ、１４ａ間に配置した１つの加熱コイル１１からの交番磁界によって非金属製鍋１の発熱体３を発熱させて炊飯を行う器体１２と、器体１２および非金属製鍋１を開閉し、閉じ状態では炊飯中の蒸気を外部に放出する蓋体１５と、を備え、器体１２の内装ケース１３の胴部１３ｂの下部から非金属製鍋１のフランジ部１６に下方から対向する肩部１４ｃまで複数のヒータ１７、１８を配設し、蓋体１５の金属製の放熱板１９上に複数のヒータ２１を径方向に配設したものとすることができる。

これにより、非金属製鍋１の胴部６に対応する円筒域Ｘ１に対する高い容積率によるデッドスペースの低減と加熱コイル１１およびその設置域の低減とから電気炊飯器１０全体が小型化して、底部２下面に配した発熱体３による全収容域Ｘ０にほぼ対応した広域加熱の実現と、多数のヒータ１７、１８、２１による各部での温度補償とを伴い、炊飯時や保温時の均一加熱性、温度むらによる結露の防止性、割れ防止性を発揮することができる。

この場合、高台５の内側と外側に発熱体３を設けた非金属製鍋１をほぼずんどう形態として備え、１つの加熱コイル１１は、高台５内側の発熱体３との対向域を超えて高台５外側の発熱体３近傍に至る図７（ａ）に示す大きさか、高台５外側の発熱体３との対向域にまで至る図７（ｂ）に示す大きさとすることができ、これにより加熱コイル１１は１つのままで、高台５内側の発熱体３との対向域を超えて高台５外側の発熱体３近傍に至る大きさで、外側の発熱体３との距離がやや大きいが、それとの対向位置に及ばない加熱コイル１１で発熱させるようにするか、高台５外側の発熱体３との対向域にまで至る大きさで直近から強く発熱させることもできる。

これにより、非金属製鍋１の高い容積率によるデッドスペースの低減と加熱コイル１１およびその設置域の低減とから電気炊飯器１０全体が小型化して、高台５を境に内外に配置した発熱体３による全収容域により対応した広域加熱の実現と、多数のヒータ１７、１８、２１による各部での温度補償とを伴い、炊飯時や保温時の均一加熱性、温度むらによる結露の防止性、割れ防止性を発揮することができ、小容量の電気炊飯１０に特に好適である。特に、高台５の内側と外側に発熱体３を設けた非金属製鍋１の使用において、加熱コイル１１は１つのままで、高台５内側の発熱体３との対向域を超えて高台５外側の発熱体３近傍に至る大きさとして、外側の発熱体３との距離がやや大きいが、それとの対向位置に及ばない加熱コイル１１で発熱させるようにするか、高台５外側の発熱体３との対向域にまで至る大きさとして直近から強く発熱させることもできる。

以下、図示例について詳述する。図１に示す例の非金属製鍋１は、本発明の１つの実施例図であり、図示するような寸法関係を持ち、３合炊き以下の小容量調理なべを示しているが、これに限られることはなく、基本的には、底部２の下面に、電磁誘導で発熱する発熱体３と、この発熱体３を定置面４から浮かせる高台５とを備え、高台５は、ほぼずんどうな胴部６の外面にほぼ連続し、かつ、胴部６の内面６ａからの図１に示す例のようにほぼ延長線７上か図３に示す例のようにそれより外側に位置するように設けた点に特徴がある。図３の例では高台５はこれに続く胴部６の肉厚の中心線７ａ上に位置している。

本発明者は既述したように、高台５は発熱体３を定置面４から浮かせて保護するために、非金属製鍋１の底部２の下面に局部的に突出してこれを境にした両側の壁厚に比しボリュームが局部的に増大して、一旦昇温すると降温しにくいが、昇温が極端に遅れて隣接部との昇温差から空炊き時は特に割れが生じやすくなることを経験しているが、上記の特徴から、高台５がほぼずんどうな胴部６の外面６ｂにほぼ連続して位置し、かつ、図１に示す例のように胴部６の内面６ａからのほぼ延長線７上か図３に示す例のようにそれより外側に位置するため、非金属製鍋１内の加熱域から少なくともほぼ外れるので、ある程度の昇温差があっても加熱調理時の加熱むらの原因になるのを防止することができる。また、非金属製鍋１の底部２下面における高台５の内側に発熱体３を設けて、図８に示す電気炊飯器１０などにおける１つの加熱コイル１１に対応させるだけで非金属製鍋１の全収容域Ｘ０にほぼ対応した、換言すると非金属製鍋１の胴部６の内径にほぼ対応した加熱域Ｘが実現し、熱伝導性の低い非金属製鍋１での加熱効率、加熱の均等度を高められる。さらに、胴部６を包含する円筒域Ｘ１内での容積率が高まる。

この結果、高台５がほぼずんどうな胴部６の外面６ｂにほぼ連続し、かつ、胴部６の内面６ａからのほぼ延長線７の上か外側にて、加熱域Ｘからほぼ外れるか外れ、昇温差による加熱むらを防止するのに併せ、高台５の内側の発熱体３を１つの加熱コイル１１などに対応させるだけで非金属製鍋１の全収容域Ｘ０にほぼ対応した加熱域Ｘにて、熱伝導性の低い非金属製鍋１での加熱効率、加熱の均等度を高められ、ご飯を美味しく炊き上げられる。また、胴部６を包含する円筒域Ｘ１内での容積率が高まり、容量に対するかさ張りを低減することができる。

また、高台５を境にした底部２と胴部６の底部２からの立ち上がり湾曲部６ｃとの厚みをほぼ同等にしてある。これにより、非金属製鍋１における胴部６のほぼずんどう形態を損なわない程度の、高台５部にほぼ連続した底部２からの立ち上がり湾曲部６ｃによって、お手入れ性、炊飯後のご飯の攪拌性を高める、非金属製鍋内の底部２および胴部６間のアール面８に対し厚肉にならずに外面６ｂを沿わせて、底部２の厚みとほぼ同等とし、かつ、高台５部のボリュームも抑えられ、高台５部を境にした肉厚の変化を緩やかにして昇温差の変化や加熱むらを軽減できる。従って、非金属製鍋１の昇温差による割れを防止して、しかも、ご飯をより美味しく炊き上げられる。また、前記立ち上がり湾曲部６ｃの立ち上がり位置Ｘ２は、図９に最少目盛線高さとして示した最少調理水位にほぼ対応するか図６に示すようにその下方近傍とする。これにより、最少調理水位にほぼ対応するかその下方近傍となる湾曲立ち上がり位置Ｘ２として実用上のお手入れ性、ご飯の攪拌性を確保して、しかも、高台５部のボリュームが徒に大きくなるのを防止することができる。従って、高台５の存在が割れや加熱むらの原因になるのを防止することができる。同時に、非金属製鍋１の陶土などの成形型面への押し付け成形時に生じやすい陶土などの型面コーナ部への押し込み不良も解消され成形性が向上する。立ち上がり湾曲部６ｃの立ち上がり位置が最少調理水位よりも下の場合は、特に、最少調理水位を示す最少目盛線の転写が容易となり、位置ずれも生じにくくなる利点がある。さらに、高台５部は、図２に示すように全周連続している。高台５部が不連続であると、非金属製鍋１の高台５部とその途切れ部との間で周方向における肉厚変化が極端になり、高温加熱時、特に空炊き時の割れの原因になるのを、高台５部が連続して周方向での肉厚変化をなくすことにより防止することができ、耐久性が向上する。

図１に示す例について、さらに述べると、底部２の厚さＣを胴部６の立ち上がり湾曲部６ｃの厚さＢよりも大きくしてあり、発熱体３を設けて加熱を行う底部２での高台５部との肉厚変化を、立ち上がり湾曲部６ｃと高台５部との肉厚変化よりも小さくして、昇温差、加熱むらをより解消し、割れの十分な防止と均一加熱性の向上とを図れる。また、これら厚さＢ、Ｃを基準にアール面８の半径寸法Ｒを設定すると、Ｒ≧２・Ｂまたは２・Ｃ程度の幅を持って設定して成形性を確保するのに好適となる。Ｂ、Ｃは図１に示す寸法に限られないのは上述の通りである。さらに、胴部６の上部、例えば立ち上がり湾曲部６ｃから上部６ｄの厚さＡは、それより下、従って、図示例では立ち上がり湾曲部６ｃの厚さＢよりも大きく設定して、その範囲での蓄熱性を高め、炊飯時や保温時の側面からの加熱性が不足するのを防止している。これによって胴部６の上部と下部との間にできる段部Ｘ３の肉厚変化は、向きの違う２つのアール面によって緩やかにし、応力の集中による割れが発生しないようにする。また、胴部６の上部６ｄは上端開口２０に向かって径が増大する若干のテーパ形状をなしていて、等厚で成形型からの引出が容易となるし、高台５および立ち上がり湾曲部６ｃとのやや三次元形状によって落下時の耐衝撃力を高められる。

また、発熱体３は外周を高台５から離しているので、高温に発熱する発熱体３が近くにあって昇温が遅れる高台５との昇温差を小さくできる。また、これに併せ、または別に、発熱体３の発熱量を外周に向け小さくすることも高台５部とその近傍に位置する発熱体３との昇温差を小さくするのに有効となる。それには、発熱体３の層厚を設定発熱量に比例して増大させればよい。例えば、図３に示すように発熱体３の転写層を発熱量を高くする度合いに応じて重ねればよい。また、これらとは、逆に、発熱体３の外周を高台５の表面における最下位置手前を限度として図３に破線で示すように高台５部に及ぼして積極的に加熱することにより、高台５部の昇温を早めて発熱体３や底部２との昇温差を小さくすることもできる。それには、発熱体３の高台５部に及ぶ部分の発熱量を他の部分の発熱量よりも大きくするのが好適である。

また、図４（ａ）〜（ｃ）に示す例のように、底部２の高台５側への肉厚を漸増させることで、底部２から高台５部にかけての昇温差の変化を極く緩やかにすることができ、空炊き時の悪条件での割れを防止しやすくなる。既述した他の割れ防止対策と複合して用いるのがさらに好適となり、図４に示す各例では、発熱体３の外周を高台５から離している。図４（ａ）の例では、底部２の上下両面が中央部から高台５の位置まで大きな曲率半径Ｒ１、Ｒ２を持った曲面として肉厚の漸増を図っている。図４（ｂ）に示す例では、底部２の下面を水平とし、上面のみを大きな曲率半径Ｒ１を持った曲面として肉厚の漸増を図っている。図４（ｃ）に示す例では、底部２の上面を水平とし、下面のみを大きな曲率半径Ｒ２を持った曲面として肉厚の漸増を図っている。しかし、曲面に代えて中央部のアール面と立ち上がり湾曲部６ｃのアール面８とを繋ぐ傾斜面とすることもできる。

本発明の電気炊飯器１０は図８、図９に示すように、上記のような非金属製鍋１のいずれか１つと、この非金属製鍋１を着脱できるように収容して受載し、内、外装ケース１３、１４の底部１３ａ、１４ａ間に配置した１つの加熱コイル１１からの交番磁界によって非金属製鍋１の発熱体３を発熱させて炊飯を行う中空の器体１２と、器体１２および非金属製鍋１を開閉し、閉じ状態では炊飯中の蒸気を外部に放出する蓋体１５と、を備え、器体１２の耐熱樹脂製とした内装ケース１３の胴部１３ｂの下部から非金属製鍋１のフランジ部１６に下方から対向する肩部１３ｃまで複数の胴部ヒータ１７および肩ヒータ１８を配設し、蓋体１５の外蓋６２の内側に設けた金属製の放熱板１９上に複数の蓋ヒータ２１を径方向に配設した基本構成を有している。これにより、非金属製鍋１の高い容積率によるデッドスペースの低減と加熱コイル数の低減とから電気炊飯器１０全体が小型化して、多数のヒータ１７、１８、２１による各部での温度補償を伴い炊飯時や保温時の均一加熱性、温度むらによる結露の防止性、お手入れ性、ご飯の攪拌性、割れ防止性を発揮することができる。従って、ご飯を美味しく炊き上げ、また保温することができるし、十分な耐久性が得られる。

非金属製鍋１のフランジ部１６は蓋体１５の放熱板１９の内側に着脱できるようにしたアルミニウムなどの金属製の内蓋２２の外周に設けたシールパッキン２３との十分な圧接面を提供し、非金属製鍋１の成形誤差があっても内蓋２２による、非金属製鍋１の上端開口２０との間の蒸気漏れを確実に防止できるようにしている。しかし、フランジ部１６が広いと水切れが悪くなるので、図１に示すように内に向け低くなる軽い傾斜を持たせている。図示する例では水平からの傾斜角は３°としてある。この傾斜はフランジ部１６に圧着するシールパッキン２３が蒸気圧によって外方へ逃がされずに圧着を強める作用をも営む。また、フランジ部１６は外気により冷やされやすく、小容量炊飯器では特に顕著で結露の原因になりやすいが、図１に示すようにフランジ部１６が肩ヒータ１８の真上まで延びて加熱されやすくするのに併せ、上端開口２０での内側への膨らみ部１６ａ、外周部の上方への膨らみ部１６ｂ、胴部６の外面６ｂからのアール面接続による基部膨らみ部１６ｃによって胴部６よりもボリュームを持たせて蓄熱性を高めて昇温状態を維持しやすくすることで、結露が生じないようにしている。

さらに、外装ケース１４の胴部前面に操作パネル３１が設けられ、その内側に設けたマイクロコンピュータを搭載したマイコン基板３２と、このマイコン基板３２と反対の側に設けた制御基板３３とが協働して、操作パネル３１からの設定データと、それに対応する制御プログラムと、非金属製鍋１の底部中央に当接する温度センサ３４および図６に示す放熱板１９上の蓋センサ３４ａからの温度情報とを基に、ヒータ１７、１８、２１や加熱コイル１１を制御して選択された炊飯を始めとする種々な調理や保温を行う。しかし、非金属製鍋１は熱伝導性が低く温度センサ３４がその外面から炊飯温度との高い相関性を持って温度の検出を行うには、発熱体３からの直接の熱影響を防止する必要があり、発熱体３の内周を温度センサ３４から所定量離している。これにより、温度センサ３４が検出する温度と調理温度との相関性が経験上精度良く得られるようになり、適正な加熱制御ができる。また、非金属製鍋１の立ち上がり湾曲部６ｃはその上部６ｄよりも肉厚が小さいが、肉厚が小さくかつ湾曲していることと、内装ケース１３の底部１３ａおよび胴部１３ｂ間の小さなアール形状としたこととを利用して、双方間に他の部分に形成しているエアギャップ５１よりもやや大きな空間３５を形成し、立ち上がり湾曲部６ｃの外まわりを空気断熱すると共に、内装ケース１３の胴部１３ｂの外まわりに設ける金属板押さえで覆って設ける胴部ヒータ１７を空間３５に対応させて、立ち上がり湾曲部６ｃでの温度が不足し勝ちになるのを補償している。

さらに詳述すると、制御基板３３は加熱コイル１１を駆動するスイッチング素子としてＩＧＢＴなどの発熱部品を搭載しているので、これら発熱部品を冷却するヒートシンク３６を設けると共に、ヒートシンク３６をその下に設けた冷却ファン３７からの送風によって冷却するようにしてある。また、加熱コイル１１も発熱するので、冷却ファン３７が外装ケース１４の合成樹脂製の底部１４ａの後部側に形成した吸気口３８から隔壁３９による案内部を設けて集中して吸引した図８左半部の外気を、主として、内装ケース１３の底部１３ａやコイル台４４の案内によって内、外装ケース１３、１４の底部１３ａ、１４ａ間の加熱コイル１１の設置域を通過させ、加熱コイル１１に対する冷却効率を高めるようにし、吸引した図８右半部の外気は、真上のヒートシンク３６に送風して冷却した後、底部１４ａの前部側に形成した排気口４１から加熱コイル１１を冷却した後の外気と共に、底部１４ａ下に排気することにより、ヒートシンク３６に送風された外気が排気口４１から排気されるようにしている。吸気口３８は図１３に示すように冷却ファン３７の真下にその大きさに見合う範囲に集中して形成してあるのに対し、排気口４１は図１３に示すように底部１４ａの前部外周に沿うほぼライン上に形成して、中央部での開口度を高めながらも排気が広域に及んで加熱コイル１１の全配置域を外気が通過できるようにしている。また、冷却後の昇温した外気が１か所に集中して勢いよく排気されるのを防止することもできる。マイコン基板３２、制御基板３３共に合成樹脂製の絶縁カバー４７、４８で覆ってある。

外装ケース１４は合成樹脂製の底部１４ａと肩部１４ｃとの間に金属製の胴部１４ｂを挟んで一体化し、肩部１４ｃを内装ケース１３の肩部１３ｃの上に載せてねじ４２により連結している。肩ヒータ１８は内、外装ケース１３、１４の肩部１３ｃ、１４ｃ間に放熱金属筒９２に収容して保持している。また、内、外装ケース１３、１４の底部１３ａ、１４ａ間はねじ４３によって連結すると共に、内装ケース１３の底部１３ａの下に樹脂製のコイル台４４を当てがってねじ４５により取り付け、コイル台４４によって加熱コイル１１、温度センサ３４、加熱コイル１１が発振する交番磁界を安定させる図９、図１１に示す放射状に配したフェライト４６を保持している。

器体１２は、非金属製鍋１を内装ケース１３との間に前記エアギャップ５１を残して非着脱できるように受け入れ、内装ケース１３の底部１３ａの外周寄りに周方向３か所に設けたシリコンゴムなどの弾性支持台５２上に載置することで、非金属製鍋１の上端のフランジ部１６が外装ケース１４の肩部１４ｃの上に図８に示すエアギャップ５３を有して前記肩ヒータ１８上に対向するようにしている。また、肩部１４ｃの左右２箇所には図９に示すように非金属製鍋１のフランジ部１６との間にフランジ部１６への手掛りを容易にするための凹部５４を形成している。

外装ケース１４の底部１４ａは特に耐熱の問題はないのでＰＥＴで形成されてよく、胴部ヒータ１７や肩ヒータ１８との関係で耐熱性が要求される内装ケース１３や肩部１４ｃは耐熱温度が２５０℃程度と高いＰＰＳとしている。

上記のように非金属製鍋１の外面に設けた発熱体３の熱は、非金属製鍋１の側に効率よく伝わらない分だけ、内装ケース１３の底部１３ａ側、加熱コイル１１の側に放熱する割合が高くなり、炊飯を首尾よく遂行できなかったり、炊飯温度を確保するために炊飯時の加熱温度を高めると非金属製鍋１側の局部過熱や、この局部過熱部となる発熱体３からの放熱による内装ケース１３の底部１３ａの劣化や溶損、加熱コイル１１の異常発熱の原因になって炊飯器や使用の安全が損なわれたりする。

これに対応するため、内装ケース１３における底部１３ａの非金属製鍋１における発熱体３と対向する部分に透磁性の耐熱部材としての耐熱プレート５５を配し、発熱体３からの熱を反射させるようにしている。耐熱プレート５５はその透磁性によって加熱コイル１１からの交番磁界を遮断することなく発熱体３に及んで効率良く発熱させることを保証しながら、発熱体３を持った非金属製鍋１側からの熱は遮断して加熱コイル１１に及ばないようにする。従って、発熱体３が図示例のように非金属製鍋１の外面に設けられ熱伝導性の低い非金属製鍋１内での良好な炊飯のために炊飯温度を上まわる高い温度に発熱させられて外まわりへの放熱の割合が高くなる条件にあっても、加熱コイル１１は通常の送風冷却のもとに安定動作させられる。しかも、非金属製鍋１側の熱が器体１２の外面に及ぶことはない。また、耐熱プレート５５は非金属製鍋１側からの熱を非金属製鍋１の側に反射させて非金属製鍋１を二次加熱して炊飯の加熱に再度生かし加熱効率を高められる。この結果、非金属製鍋１の熱を篭らせやすい特性との組み合わせから本発明の目的に対応した均一で十分な加熱での良好な炊飯が実現する。さらに、耐熱プレート５５はその耐熱性によって劣化や損傷するようなことがなく長期に機能する。

ここに、耐熱プレート５５は透磁性、耐熱性の面から非金属、非樹脂製であるのがよく、セラミック系とするのがその成形性、耐熱性、反射面の形成に好適である。発熱体３との対向面を白色の反射面としていると、熱の吸収をさけ反射率を高められる。反射面の白色はセラミックである場合その焼成温度によって簡単に実現するし、光沢のある鏡面性の反射面も同時に得られる。また、白色を得る焼成温度が耐久性など他の面で問題となるような場合、白色以外に焼成しても白色の光沢材料を貼り合わせたり、白色の光沢面を塗装するなどして設けてもよい。このような反射面に適した面粗度は、例えば、３〜５μｍ程度でよい。また、セラミックを透明とするときは白色の反射面は耐熱プレート５５の表面に施しても、裏面に施してもよく、両者を選択できる。しかし、耐熱プレート５５の裏面、つまり内装ケース１３との対向面を粗面として内装ケース１３に接着してあると、接着性が向上する。接着剤はシリコン系でよく水硬化性で取り扱いやすい。このように粗面とする耐熱プレート５５に裏面の面粗度は３０μｍ前後程度と表面の反射面に対し裏面の面粗度は１０倍から６倍程度として好適である。

また、耐熱プレート５５は発熱体３などからの熱を非金属製鍋１の側に反射させるもので、接触し合うことは避けなければならない。従って、非金属製鍋１および発熱体３などと耐熱プレート５５との間にはエアギャップ５６を設けることが必須となる。特に、このエアギャップ５６が閉鎖空間となって熱を篭らせないように少なくともまわりのエアギャップ５１へ開放されているのが望ましく、前記弾性支持台５２が非金属製鍋１を受載し支持することで確保している。この非金属製鍋１の弾性支持台５２上への載置、支持は、非金属製鍋１の弾性支持や回り止めの効果も併せ発揮する。一方、このエアギャップ５６は図８、図９に示すように内装ケース１３と非金属製鍋１との間の胴部間のエアギャップ５１と共に全域に形成することが非金属製鍋１側から内装ケース１３の側への熱影響を防止しながら、その熱を内装ケース１３と非金属製鍋１との間に篭らせて、厚く熱伝導性の低い非金属製である、非金属製鍋１と炊飯の加熱に協働して加熱効率、均一加熱を促進しやすくなり、特に、器体１２の内装ケース１３に設けた耐熱プレート５５が非金属製鍋１側に反射させる熱を生かしやすい。

さらに、耐熱プレート５５は、温度センサ３４を非金属製鍋１に接触させる穴５７を中央部に有し、対向する発熱体３の外径よりも大きくしている。これにより、中央部の穴５７を通じ炊飯との相関性の高い非金属製鍋１における底部２の中央部の温度を温度センサ３４で検出することができる。このために、温度センサ３４は図８、図９に示すように、前記コイル台４４の中央に設けてばね５８により上動付勢し、内装ケース１３の底部１３ａおよび耐熱プレート５５を貫通してその上に常時突出する習性を与え、弾性支持台５２上に載置される、非金属製鍋１の底部２に圧接し、非金属製鍋１の温度をモニタできるようにしている。

蓋体１５は器体１２の後部に軸６１により開閉できるように支持して器体１２をその肩部１４ｃとの間で開閉する外蓋６２と、非金属製鍋１を開閉する内蓋２２との二重構造としてある。内蓋２２は、中央部に調圧用の逆止弁６３をもった蒸気放出室６４が設けられている。蒸気放出室６４は内蓋２２の蒸気孔を通じ流入する蒸気をおねばと分離して外蓋６２の中央開口６５から外部に放出する。また、分離したおねばは内蓋２２上に戻し、内蓋２２はその上に流出し、また蒸気放出室６４から戻されたおねばを溜めながらも適度に非金属製鍋１内に戻す。外蓋６２は樹脂製の外板６２ａと中央部に放熱板１９を嵌め付けた樹脂製の内板６２ｂとで中空に形成し、外板６２ａと放熱板１９との中央開口６５の口縁間にシールパッキン６６を挟み付けており、このシールパッキン６６に蒸気放出室６４を下方から着脱できるように弾性的に嵌め合わせ、双方間をシールすると共に内蓋２２をを弾性支持し、外蓋６２と一体に開閉できるが、内蓋２２を外蓋６２から外して丸洗いすることができる。さらに、外蓋６２の放熱板１９と内板６２ｂとの間にはシールパッキン６７を挟み付けて内蓋２２の外周に圧着させて双方間をシールすると共に、内蓋２２を非金属製鍋１に圧着させるようにしている。これによって、蒸気は蒸気放出室６４を通じてしか放出されなくなる。これを保証するのに外蓋６２はその自由端部にロックレバー７２が設けられ、器体１２の肩部１３ｃに形成した係止部７１にばねの付勢によって弾性係合して、外蓋６２を閉じ状態にロックし、前記各部のシール状態を確保するようにしている。ロックの解除は、ロックレバー７２の操作部７２ａをばねに抗し押下して係止部７１との係合をはずせばよい。蓋体１５は軸６１まわりで器体１２との間に働かせたばね７３によって開き方向に付勢されていて、ロック解除と共にばね７３によって適度な制動によってゆっくり開かれるようにしてある。なお、胴部ヒータ１７の外まわり、および蓋ヒータ２１の上部には断熱材９３を設けて外部への放熱を防止し、熱効率を高めている。

本発明は電磁誘導で発熱する発熱体を持った非金属製鍋に適用して、昇温むらによる割れの問題なく形態や加熱方式を簡略化して小容量タイプに好適なものとなる。

本発明の実施の形態に係る電気炊飯器用の非金属製鍋の第１の例を示す半部を断面して見た側面図である。同鍋の下面図である。同鍋の第２の例を示す半部の断面図である。同鍋の第３の例で底部の厚みを中央から高台部へ漸増した３つの例を比較して示す要部断面図である。同鍋の第４の例を示す要部断面図である。同鍋の第５の例を示す要部断面図である。同鍋の第６、第７の例を左右各半部で比較して示す断面図である。図１に示す非金属製鍋を採用した本実施の形態の電気炊飯器を示す前後方向での断面図である。同炊飯器の左右方向での断面図である。同炊飯器の半部を横断して示す平面図である。同炊飯器の底部を外して見た下面図である。同炊飯器の正面図である。同炊飯器の下面図である。

符号の説明

１非金属製鍋
２底部
３発熱体
４定置面
５高台
６胴部
６ａ内面
６ｂ外面
６ｃ立ち上がり湾曲部
６ｄ上部
７延長線
１０電気炊飯器
１１加熱コイル
１２器体
１３内装ケース
１３ａ、１４ａ底部
１３ｂ、１４ｂ胴部
１３ｃ、１４ｃ肩部
１４外装ケース
１５蓋体
１６フランジ部
１７胴部ヒータ
１８肩ヒータ
１９放熱板
２１蓋ヒータ
Ａ、Ｂ、Ｃ厚さ
Ｘ０全収容域
Ｘ加熱域
Ｘ１円筒域
Ｘ２立ち上がり位置
Ｘ３段部

Claims

土鍋と、この土鍋を着脱できるように収容して受載し、内、外装ケースの底部間に配置した加熱コイルからの交番磁界によって土鍋の発熱体を発熱させて炊飯を行う器体と、器体および土鍋を開閉し、閉じ状態では炊飯中の蒸気を外部に放出する蓋体とを備えた電気炊飯器であって、
土鍋は、底部下面に、電磁誘導で発熱する発熱体と、この発熱体を定置面から浮かせる高台とを備え、高台が土鍋の底部下面に突出してボリュームが増大し、一旦昇温すると冷めにくい反面、昇温しにくく、近傍の発熱体加熱部分との昇温差が大きいために、高温加熱時、特に空炊き時に割れやすいことに対し、発熱体は、高台部からの距離Ｄと土鍋の底部の厚さＣとの間にＣ＜Ｄの関係を満足して、高台から離すことにより、土鍋における高台部とその近傍部との昇温差を抑えて対応することを特徴とする電気炊飯器。
土鍋と、この土鍋を着脱できるように収容して受載し、内、外装ケースの底部間に配置した加熱コイルからの交番磁界によって土鍋の発熱体を発熱させて炊飯を行う器体と、器体および土鍋を開閉し、閉じ状態では炊飯中の蒸気を外部に放出する蓋体とを備えた電気炊飯器であって、
土鍋は、底部下面に、電磁誘導で発熱する発熱体と、この発熱体を定置面から浮かせる高台とを備え、高台が土鍋の底部下面に突出してボリュームが増大し、一旦昇温すると冷めにくい反面、昇温しにくく、近傍の発熱体加熱部分との昇温差が大きいために、高温加熱時、特に空炊き時に割れやすいことに対し、土鍋は、底部から高台側への肉厚を漸増させて、空炊き時の悪条件での割れを防止しやすくすることにより対応することを特徴とする電気炊飯器。