JP5434898B2

JP5434898B2 - 電気炊飯器

Info

Publication number: JP5434898B2
Application number: JP2010284505A
Authority: JP
Inventors: 健二藤原; 信雄北村
Original assignee: Tiger Corp
Current assignee: Tiger Corp
Priority date: 2010-12-21
Filing date: 2010-12-21
Publication date: 2014-03-05
Anticipated expiration: 2026-02-27
Also published as: JP2011098209A

Description

本願発明は、電気炊飯器に関し、さらに詳しくは非金属材料からなる内鍋を備えた電磁誘導式の電気炊飯器に関するものである。

従来からよく知られている電気炊飯器としては、金属製の内鍋を着脱自在に収容し得るように構成された炊飯器本体と、該炊飯器本体の内周面を構成するとともに前記内鍋を収容時に支持する保護枠と、前記内鍋に電磁誘導を発生させる電磁誘導コイルとを備えたものがある。

上記構成の電気炊飯器の場合、炊飯器本体内部（例えば、制御基板や保護枠）を冷却するための冷却ファンが設けられている。例えば、冷却ファンで制御基板を冷却するとともに、内鍋の底部側に設けられた電磁誘導コイルを冷却する目的で風向変更板を設置したものが既に提案されている（特許文献１参照）。
特開２００２−３２０５４９号公報。

ところで、上記構成の電気炊飯器におけるように内鍋を金属製とした場合、内鍋自体が電磁誘導により発熱するとともに、熱伝導性も良好なところから、内鍋側に熱が集中することとなる。そのため、冷却風の大部分が、制御基板を冷却するために使用されることとなり、炊飯器本体の内底部側（即ち、電磁誘導コイル側）の冷却には少ししか必要ではない。従って、上記特許文献１に開示されているように、風向変更板を設ける程度で十分である。

近年、ご飯の炊き上がりをより良好ならしめるために、内鍋として、非金属材料からなる内鍋（例えば、土鍋あるいはセラミック鍋）を用いる試みがなされてきている。この場合、内鍋自体が電磁誘導によって発熱しないため、内鍋の底部および底部近傍（例えば、底部と側壁部との間の湾曲部）に誘導発熱体を配設し、該発熱体を電磁誘導コイルから発生する磁界により誘導発熱させることにより、内鍋を加熱するようになっている。

この場合、内鍋の熱伝導性が極めてよくないため、誘導発熱体が局部発熱し、内鍋に収容された水および米が均一に加熱されにくいばかりか、内鍋からの熱伝導や輻射熱により保護枠や伝導誘導コイルの温度が上昇して、保護枠や伝導誘導コイルの耐熱温度を超えてしまうおそれがある。

一方、内鍋として、非金属材料からなる内鍋（例えば、土鍋あるいはセラミック鍋）を用いた電気炊飯器においては、内鍋の熱伝導性が極めてよくないため、内鍋の底部および湾曲部に配設された誘導発熱体からの熱が内鍋の側面側に伝搬しにくくなるところから、炊飯器本体内の温度が降下してしまい、ご飯の炊き上がりが良好とならない場合が生ずるという不具合が生ずるおそれがある。

本願発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、保護枠や電磁誘導コイルを効率よく冷却するとともに、炊飯器本体内の温度降下を抑制し得るようにすることを目的としている。

本願発明では、上記課題を解決するための手段として、非金属材料からなり、底面および底面と側面との間に位置する湾曲面に誘導発熱体を設けてなる内鍋を着脱自在に収容する炊飯器本体と、該炊飯器本体の内周面を構成するとともに前記内鍋を収容時に支持する保護枠と、前記誘導発熱体に電磁誘導を発生させるべく前記内鍋の底面および底面と側面との間に位置する湾曲面に対応して配設された底部および湾曲部電磁誘導コイルと、該底部および湾曲部電磁誘導コイルを所定位置に保持すべく前記保護枠の外側に配設されたコイルダイとを備えた電気炊飯器において、前記底部電磁誘導コイルを、前記保護枠の底部と前記コイルダイとによって囲われた空間内に配設し且つ前記炊飯器本体の内底部に、上向きの吐出口を有する冷却ファンを配設するとともに、該冷却ファンの吐出口に臨んで同吐出口を分ける分割位置に、前記底部および湾曲部電磁誘導コイルの通電制御を行うための電子部品を配設した制御基板を前記保護枠との間に空気流通空間を介在させた状態で立設し、前記冷却ファンの吐出口から上向きに吐出される冷却風の一部を、前記保護枠底部と前記コイルダイとの間に形成された通風空間内に配設された前記底部電磁誘導コイル部分に風向きを変えて連続的に誘導するダクト状の導風手段を設けている。

上記のように構成したことにより、内鍋を非金属材料で構成したことによって、誘導発熱体に局部加熱が発生し、内鍋からの熱伝導や輻射熱により保護枠や電磁誘導コイルの温度が上昇した場合であっても、冷却ファンから上向きに吐出される冷却風が、通風空間（即ち、保護枠の底部とコイルダイとによって囲われた通風空間）内に配設された前記底部電磁誘導コイル部分にダクト状の導風手段を介して効率よく誘導されることとなる。従って、保護枠および底部電磁誘導コイルが、冷却風によって効果的に冷却されることとなり、保護枠や底部電磁誘導コイルが、耐熱温度を超えてしまうということがなくなる。しかも、誘導発熱体による局部加熱が抑制されるところから、内鍋の底部だけが温度上昇して内部の水や米が均一に加熱されずに炊きムラが生ずるという不具合も解消できる。また、冷却ファンから上向きに吐出される冷却風が、制御基板側と底部電磁誘導コイル側とに分散して流れることとなっているため、保護枠の側面側には、制御基板あるいは底部電磁誘導コイルを冷却することにより温められた冷却風が当たることとなり、炊飯器本体内の温度降下を抑制することができ、ご飯の炊き上がりが良好となる。

本願発明によれば、非金属材料からなり、底面および底面と側面との間に位置する湾曲面に誘導発熱体を設けてなる内鍋を着脱自在に収容する炊飯器本体と、該炊飯器本体の内周面を構成するとともに前記内鍋を収容時に支持する保護枠と、前記誘導発熱体に電磁誘導を発生させるべく前記内鍋の底面および底面と側面との間に位置する湾曲面に対応して配設された底部および湾曲部電磁誘導コイルと、該底部および湾曲部電磁誘導コイルを所定位置に保持すべく前記保護枠の外側に配設されたコイルダイとを備えた電気炊飯器において、前記底部電磁誘導コイルを、前記保護枠の底部と前記コイルダイとによって囲われた空間内に配設し且つ前記炊飯器本体の内底部に、上向きの吐出口を有する冷却ファンを配設するとともに、該冷却ファンの吐出口を分ける分割位置に、前記底部および湾曲部電磁誘導コイルの通電制御を行うための電子部品を配設した制御基板を前記保護枠との間に空気流通空間を介在させた状態で立設し、前記冷却ファンの吐出口から上向きに吐出される冷却風の一部を、前記保護枠底部と前記コイルダイとの間に形成された通風空間内に配設された前記底部電磁誘導コイル部分に風向きを変えて連続的に誘導するダクト状の導風手段を設けて、内鍋を非金属材料で構成したことによって、誘導発熱体に局部加熱が発生し、内鍋からの熱伝導や輻射熱により保護枠や電磁誘導コイルの温度が上昇した場合であっても、冷却ファンから上向きに吐出される冷却風が、通風空間（即ち、保護枠の底部とコイルダイとによって囲われた通風空間）内に配設された前記底部電磁誘導コイル部分にダクト状の導風手段を介して効率よく誘導されるようにしたので、保護枠および底部電磁誘導コイルが、冷却風によって効果的に冷却されることとなり、保護枠や底部電磁誘導コイルが、耐熱温度を超えてしまうということがなくなるという効果がある。しかも、誘導発熱体による局部加熱が抑制されるところから、内鍋の底部だけが温度上昇して内部の水や米が均一に加熱されずに炊きムラが生ずるという不具合も解消できるという効果もある。また、冷却ファンから上向きに吐出される冷却風が、制御基板側と底部電磁誘導コイル側とに分散して流れることとなっているため、保護枠の側面側には、制御基板あるいは底部電磁誘導コイルを冷却することにより温められた冷却風が当たることとなり、炊飯器本体内の温度降下を抑制することができ、ご飯の炊き上がりが良好となるという効果もある。

以下、添付の図面を参照して、本願発明の幾つかの好適な実施の形態について説明する。

第１の実施の形態
図１ないし図３には、本願発明の第１の実施の形態にかかる電気炊飯器が示されている。

この電気炊飯器は、内部に炊飯用の内鍋３を収納し得るように構成され且つ空間部４を有する二重構造の炊飯器本体１と、該炊飯器本体１の上部開口を開閉且つ着脱自在に覆蓋する蓋体２とを備えている。

前記炊飯器本体１は、外側壁を構成する板金製の外ケース５と、底壁を構成する合成樹脂製の底部材６と、肩部を構成する合成樹脂製の肩部材７と、内周壁を構成する合成樹脂製の有底筒状の保護枠８とからなっており、前記外ケース５、底部材６、肩部材７および保護枠８に囲まれて前記空間部４が形成されている。なお、前記保護枠８内には、前記内鍋３が取り出し可能に収納されることとなっている。

前記内鍋３は、非金属材料からなる鍋（例えば、土鍋、炭鍋あるいはセラミック鍋等）からなっており、その底面および該底面から側面面に至る間の湾曲面には、底部および湾曲部誘導発熱体（例えば、銀ペースト等）９Ａ，９Ｂが貼設されている。この内鍋３の底部外周には、環状の支持脚３ａが一体に突設されており、該支持脚３ａを、前記保護枠８の底部外周に周方向等間隔に設けた耐熱弾性部材（例えば、シリコンゴム等）からなる３個の支持台１０，１０，１０に当接することにより内鍋３が保護枠８内に収納支持されることとなっている。また、この内鍋３の側壁上部３ｂおよび鍔部３ｃには、他の部分（即ち、底部３ｄおよび側壁下部３ｅ）より肉厚とされている。このようにすると、側壁上部３ｂにおける強度確保と熱容量の増大による保温効果の向上とを図ることができる。なお、誘導発熱体９Ａ，９Ｂとしては、銀ペースト以外の金属板を採用することができる。

前記保護枠８の内底部には、前記底部誘導発熱体９Ａからの輻射熱を遮熱するためのセラミック製の遮熱プレート１１が取り付けられている。また、前記保護枠８および前記遮熱プレート１１の底面中央部には、内鍋温度を検出するための温度検出手段として作用するセンタセンサー１２を臨ませるためのセンサー穴１３，１４がそれぞれ形成されている。

前記センサー穴１３，１４を包囲するように炊飯時における加熱手段として作用する環状の底部および湾曲部電磁誘導コイル（以下、底部および湾曲部ＩＨコイルという）１５Ａ，１５Ｂが前記保護枠８の底面および該底面から側周面に至る間の湾曲部（換言すれば、誘導発熱体９Ａ，９Ｂ）に対応してそれぞれ配設されている。該底部および湾曲部ＩＨコイル１５Ａ，１５Ｂは、交番磁界を発生するものであり、該交番磁界の電磁誘導により前記底部および湾曲部誘導発熱体９Ａ，９Ｂに渦電流を発生させ、該渦電流の抵抗熱を利用することにより底部および湾曲部誘導発熱体９Ａ，９Ｂが発熱し、該底部および湾曲部誘導発熱体９Ａ，９Ｂの熱により前記内鍋３が加熱されることとなっている。

前記底部ＩＨコイル１５Ａは、前記保護枠８の底面に対して固定されたコイルダイ１６と前記保護枠８の底面との間に挟持される一方、前記湾曲部ＩＨコイル１５Ｂは、前記コイルダイ１６の外周から放射状に突設されたコイル支持部１６ａ，１６ａ・・と前記保護枠８との間に挟持されている。前記コイルダイ１６の外周面および前記保護枠８の下面には、略同一形状の縦壁１７，１８がそれぞれ一体に突設されており、該縦壁１７，１８によって保護枠８とコイルダイ１６との間に底部ＩＨコイル１５Ａを配設するための略閉空間（特許請求の範囲における通風空間に相当）１９が形成されることとなっている。該略閉空間１９は、後述する冷却ファン２５からの冷却風Ｗを取り入れる冷却風入口１９ａと冷却風を排出する冷却風出口１９ｂとを有しており、前記冷却風入口１９ａは、前向きに開口する一方、前記冷却風出口１９ｂは、斜め後ろ向きに（換言すれば、後述する底部および側部冷却風排気口３０Ａ，３０Ａ・・および３０Ｂ，３０Ｂ・・に対向するように）開口している。符号２０はフェライトコアであり、前記底部および湾曲部ＩＨコイル１５Ａ，１５Ｂの下方において４本が放射状に配設されていて、底部および湾曲部ＩＨコイル１５Ａ，１５Ｂによる磁気が下方に存在する機器に対して影響を及ぼさないように遮蔽する作用をなす。

ところで、前記底部ＩＨコイル１５Ａを前記略閉空間１９内に保持するために、前記保護枠８の下面および前記コイルダイ１６の上面には、上下から前記底部ＩＨコイル１５Ａを挟持するための多数のリブ２１，２１・・および２２，２２・・が一体に突設されるが、これらのリブ２１，２１・・および２２，２２・・は、上下が同形状で一対となっており、各対のリブ２１，２２は、冷却風入口１９ａから取り入れられた冷却風Ｗが冷却風出口１９ｂに向かってスムーズに導かれる形状とされている。なお、前記保護枠８側のリブ２１は、保護枠８の冷却にも利用される。

前記センサー穴１３，１４内には、前記内鍋３の底部（具体的には、底部発熱体９Ａ）に対して接触するようにしてセンタセンサー１２が設けられている。また、前記保護枠８は、底部および湾曲部を形成する合成樹脂製の下部保護枠８ａと板金製の上部保護枠８ｂとからなっており、該上部保護枠８ｂの側周面には、炊飯時および保温時における加熱手段として作用する側面ヒータ２３が前記内鍋３の側壁上部３ｂの肉厚部に対向して取り付けられている。

前記炊飯器本体１の前方側底部（即ち、底部材６の前方側内底部）には、前記ＩＨコイル１５Ａ，１５Ｂの通電制御を行うためのパワートランジスタおよび整流用ダイオードブリッジ（図示省略）等の電子部品を冷却するヒートシンク２４へ冷却風Ｗを圧送する冷却ファン２５がその吐出口２５ａを上向きとした状態で配設されている。

また、前記炊飯器本体１の底壁（具体的には、底部材６）には、前記冷却ファン２５に対向して底部冷却風吸気口２６Ａ，２６Ａ・・が形成されている。符号２７は前記電子部品が配設されている制御基板であり、前記冷却ファン２５の吐出口２５ａを分ける位置に立設されている。符号２８は前記制御基板２７をカバーする制御基板カバーである。そして、前記ヒートシンク２４および制御基板２７は、前記冷却ファン２５の吐出口２５ａの略前半分に対向しており、該吐出口２５ａの後半分は、開放状態とされている。

さらに、前記炊飯器本体１の底壁（具体的には、底部材６）における前記底部冷却風吸気口２６Ａ，２６Ａ・・の前側には、縦壁２９が一体に形成されており、該縦壁２９には、側部冷却風吸気口２６Ｂが形成されている。さらにまた、前記炊飯器本体１の底壁（具体的には、底部材６）において、前記略閉空間１９の冷却風出口１９Ｂに対向する部分の底部および縦壁部（即ち、コードリール３６を避けた位置）には、底部冷却風排気口３０Ａ，３０Ａ・・および側部冷却風排気口３０Ｂ，３０Ｂ・・が形成されている。このようにすると、冷却風Ｗが炊飯器本体１の前部側から後部側に向かってスムーズに流れるとともに、炊飯器本体１を柔らかな敷物等の上に置いた場合であっても、冷却風Ｗの流れを確保できることとなり、冷却効率の向上に寄与する。しかも、冷却風排気口３０Ａ，３０Ｂをコードリール３６を避けた位置に形成したことにより、コードリール３６への熱の影響を防止することができる。

前記肩部材７における反ヒンジ側（即ち、蓋体２をロックするロック機構が設けられている側）には、各種スイッチ（例えば、炊飯スイッチ、予約スイッチ、保温スイッチ等）および液晶表示部を備えた操作パネル部３１とその上下操作基板３２Ａ，３２Ｂとが設けられている。該上部操作基板３２Ａは、前記操作パネル部３１の内面側において斜めに配設された上部操作基板カバー３３Ａに保持され、下部操作基板３２Ｂは、前記上部操作基板カバー３３Ａの下端から一体に垂設された下部操作基板カバー３３Ｂに保持されている。そして、前記下部操作基板カバー３３Ｂの下端は、前記炊飯器本体１の底壁（具体的には、底部材６）における前記底部冷却風吸気口２６Ａ，２６Ａ・・の前側に一体に形成された縦壁２９の上端と対向せしめられている。このようにすると、上下操作基板カバー３３Ａ，３３Ｂの下方への落下を縦壁２９により防止することができる。

前記冷却ファン２５の吐出口２５ａの後半分と前記略閉空間１９の冷却風入口１９ａとの間には、冷却ファン２５からの冷却風Ｗの一部（即ち、略半分）を前記略閉空間１９内に誘導する導風手段として作用する導風ダクト３４が設けられている。該導風ダクト３４は、前記制御基板カバー２８の下端部に一体に形成された扁平四角筒形状とされており、その上壁３４ａの下面には、冷却風Ｗを整流状態で流通させるための多数の整流リブ３５，３５・・が形成されている。なお、導風ダクト３４は、保護枠８あるいはコイルダイ１６と一体に形成してもよい。

上記のように構成された電気炊飯器における冷却風Ｗの流れについて説明すると、冷却ファン２５の吐出口２５ａから吐出された冷却風Ｗの一部（例えば、略半分）は、ヒートシンク２４を冷却するために用いられるが、残りの部分（例えば、略半分）は、導風ダクト３４を介して略閉空間１９内に導入される。略閉空間１９内に導入された冷却風Ｗは、保護枠８の底面およびコイルダイ１６の上面にそれぞれ形成された多数対のリブ２１，２２に誘導されて、冷却風出口１９ｂに向かってスムーズに導かれ、該冷却風出口１９ｂから出た冷却風Ｗは、前記炊飯器本体１の底壁（具体的には、底部材６）において、前記略閉空間１９の冷却風出口１９ｂに対向する部分の底部および側部（即ち、コードリール３６を避けた位置）に形成された冷却風排気口３０Ａ，３０Ｂから排出されることとなる。従って、冷却ファン２５から上向きに吐出される冷却風Ｗが、略閉空間１９（即ち、保護枠８の底部とコイルダイ１６とによって囲われた通風空間）内に配設された前記底部ＩＨコイル１５Ａ部分に導風手段（即ち、導風ダクト３４）を介して効率よく誘導されるようになっているので、保護枠８および高温となり易い底部ＩＨコイル１５Ａが、冷却風Ｗによって効果的に冷却されることとなり、保護枠８や底部ＩＨコイル１５Ａが、耐熱温度を超えてしまうということがなくなる。しかも、底部誘導発熱体９Ａによる局部加熱が抑制されるところから、内鍋３の底部だけが温度上昇して内部の水や米が均一に加熱されずに炊きムラが生ずるという不具合も解消できる。また、冷却ファン２５からの冷却風Ｗは、制御基板２７側と底部ＩＨコイル１５Ａ側に分散して流れることとなっているため、保護枠８の側面側には、制御基板２７あるいは底部ＩＨコイル１５Ａを冷却することにより温められた冷却風Ｗが当たることとなり、炊飯器本体１内の温度降下を抑制することができ、ご飯の炊き上がりが良好となる。

ところで、前記導風ダクト３４の通路高さをＡ、保護枠８の底面と底部ＩＨコイル１５Ａとの間のクリアランス寸法をＢ、底部ＩＨコイル１５Ａとコイルダイ１６の上面とのクリアランス寸法をＣとしたとき、Ａ＜Ｂ＋Ｃとした場合、冷却ファン２５から吐出される冷却風Ｗが導風ダクト３４を介して略閉空間１９内に供給される過程で流通空間が大きくなるところから、冷却風Ｗの流れに抵抗が生じ難く、効率よく底部ＩＨコイル１５Ａを冷却することが可能となる。この場合において、Ｂ≧Ｃ（Ｂ≧２．５ｍｍ）とするのが、冷却風Ｗが保護枠８と底部ＩＨコイル１５Ａとの間により多く流れることとなるところから、底部誘導発熱体９Ａの輻射熱の影響を受け易い保護枠８側を強く冷却できることとなり、冷却効率が向上する。

また、冷却ファン２５の吸気効率がほぼ１００％となる条件は、支持脚３７の下端と冷却ファン２５の吸気口とのクリアランス寸法Ｄを冷却ファン２５の外形寸法の約５０％以上、例えば現在使用している８０ｍｍ角の冷却ファン２５の場合は約４０ｍｍとするのが望ましいとされているが、このクリアランス寸法Ｄを大きくとることは、製品デザインにも大きな影響を与えるため、次善の設計としては、Ｄ≧１８ｍｍとするのが望ましい。

第２の実施の形態
図４には、本願発明の第２の実施の形態にかかる電気炊飯器が示されている。

この場合、炊飯器本体１の底壁（具体的には、底部材６の底面）において、後方側（即ち、冷却風排気口３０Ａ，３０Ｂに対向する位置には、冷却風Ｗを上方に誘導する縦リブ３８が一体に形成されている。該縦リブ３８は、前記湾曲部ＩＨコイル１５Ｂの曲率半径と略同じ曲率半径を有する円弧形状とするのが望ましい。このようにすると、冷却風Ｗの当たりにくい部分（即ち、後方側）に位置する湾曲部ＩＨコイル１５Ｂは温度上昇が大きくなり、規格値（例えば、１５０℃）を超えるおそれがあるが、前記縦リブ３８の存在により、冷却風Ｗが上方に誘導されることとなる。従って、ＩＨコイル１５Ｂの温度が高くなり過ぎる部分を効率よく冷却することができることとなる。

その他の構成および作用効果は、第１の実施の形態におけると同様なので説明を省略する。

本願発明は、上記各実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜設計変更可能なことは勿論である。

本願発明の第１の実施の形態にかかる電気炊飯器の縦断面図である。本願発明の第１の実施の形態にかかる電気炊飯器の一部を切除した底面図である。図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。本願発明の第２の実施の形態にかかる電気炊飯器の縦断面図である。

１は炊飯器本体
３は内鍋
８は保護枠
９Ａは底部誘導発熱体
９Ｂは湾曲部誘導発熱体
１５Ａは底部電磁誘導コイル（底部ＩＨコイル）
１５Ｂは湾曲部電磁誘導コイル（湾曲部ＩＨコイル）
１６はコイルダイ
１９は通風空間（略閉空間）
２５は冷却ファン
２５ａは吐出口
２７は制御基板
３４は導風手段（導風ダクト）
Ｗは冷却風

Claims

非金属材料からなり、底面および底面と側面との間に位置する湾曲面に誘導発熱体を設けてなる内鍋を着脱自在に収容する炊飯器本体と、該炊飯器本体の内周面を構成するとともに前記内鍋を収容時に支持する保護枠と、前記誘導発熱体に電磁誘導を発生させるべく前記内鍋の底面および底面と側面との間に位置する湾曲面に対応して配設された底部および湾曲部電磁誘導コイルと、該底部および湾曲部電磁誘導コイルを所定位置に保持すべく前記保護枠の外側に配設されたコイルダイとを備えた電気炊飯器であって、前記底部電磁誘導コイルを、前記保護枠の底部と前記コイルダイとによって囲われた空間内に配設し且つ前記炊飯器本体の内底部には、上向きの吐出口を有する冷却ファンを配設するとともに、該冷却ファンの吐出口に臨んで同吐出口を分ける分割位置に、前記底部および湾曲部電磁誘導コイルの通電制御を行うための電子部品を配設した制御基板を前記保護枠との間に空気流通空間を介在させた状態で立設し、前記冷却ファンの吐出口から上向きに吐出される冷却風の一部を、前記保護枠底部と前記コイルダイとの間に形成された通風空間内に配設された前記底部電磁誘導コイル部分に風向きを変えて連続的に誘導するダクト状の導風手段を設けたことを特徴とする電気炊飯器。