JP5460467B2

JP5460467B2 - 炊飯器

Info

Publication number: JP5460467B2
Application number: JP2010121116A
Authority: JP
Inventors: 孝之小島
Original assignee: Hitachi Appliances Inc
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2010-05-27
Filing date: 2010-05-27
Publication date: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2030-05-27
Also published as: JP2011245033A

Description

本発明は、温度検知の精度を向上させた炊飯器に関するものである。

近年の炊飯器は、浸し工程で米に水分を吸収させ、加熱工程で加熱コイルにより内釜底部を加熱して、内釜底部に当接する温度検出部で内釜の温度を検知し、やがて、沸騰して米が水を吸って水がなくなると急激に温度が上がるドライアップと呼ばれる状態の温度を検知して、予め設定された温度に到達したと判断すると、蒸らし工程に移行して、全炊飯工程を経てご飯を炊くものが普及してきた。

同時に、加熱コイルと加熱コイルを動作する基板に送風する冷却ファンを備え、加熱コイルで加熱中に送風して加熱コイルや基板を冷却するものが一般的である。

そして、炊飯の電力消費を少なくする省エネが要望されている。

特許文献１について、同文献図１を引用した図８の説明図で示す。

特許文献１は、炊飯器１の釜２を電磁誘導コイル６Ａ，６Ｂで加熱し、ファンモータ９で制御基板１０等を冷却し、筒状胴部４Ｂを備えて釜２の胴部を覆い、珪藻土からなる筒状断熱部材５を備え、釜収容ケース４の開口４ｃに温度センサ７が装着され、さらに開口４ｃの外側に筒体２０が設けられ、筒体２０は温度センサ７を囲むように下方へ伸び、炊飯器本体８の底部２３と隙間２１を設け、炊飯器本体８には、前記筒体２０の下部に穴２２を設けられているものがある。（前記の番号２０〜２３は同文献では番号なし。）

特開２００８−１５４８３１号公報

近年、炊飯器に要求される要望は、ごはんをおいしく炊き上げる要望と同じくらい省エネルギーに対する要望も大きくなってきている。

しかし、特許文献１に示す炊飯器は、温度センサ７を囲う筒体２０の下部に設けられた隙間２１からファンモータ９の風が流入し、温度センサ７が冷やされ、温度センサ７の検知する温度が釜２の温度よりも低く検出し、釜２の温度変化に対して遅れることが考えられる。

よって、ドライアップ時の釜２の温度は急勾配に立上るが、温度センサ７の検出する温度変化が緩やかになるため、ドライアップ到達検出温度に到達するまで時間がかかる。

そのため、ドライアップ直前の加熱を必要以上に継続したり、最悪の場合は蒸らし工程に移行できない事が予想される。

結果として全炊飯工程での消費電力の無駄が発生して省エネ特性が悪かった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、本体と、該本体の底ケースと、お米と水を入れる内釜と、該内釜を前記本体に着脱自在に収納する内容器と、該内容器の外側底面部に配置され前記内釜を誘導加熱する加熱コイルと、該加熱コイルに電力を供給する制御部と、前記加熱コイルと前記制御部に送風して冷却する冷却ファンと、前記内釜の外側底面部と当接して温度を検出する温度センサユニットと、前記底ケースに前記温度センサユニットの外周側に位置するように設けた上方を開口した筒状リブと、前記加熱コイルと前記筒状リブとに圧縮固定され前記温度センサユニットの周囲を囲う断熱材を設け、該断熱材は中央部に穴を開けた直方体であり、その角を前記本体の下部に備えた前記冷却ファンに向けて配置したものである。

本発明によれば、近年の要望である、ごはんをおいしく炊き上げる要望と同じくらい省エネルギーに対する要望も大変大きくなっている事情に答えることができる。

本体の底ケースに設けた筒状リブの上端部と本体の内容器に設けた加熱コイルで断熱材を圧縮固定し、温度センサユニットに風が当たるのを防止する防風手段を設けたので、温度センサユニットに設けている温度センサの検知する温度が、内釜の温度と略等しくなり温度変化に対して速やかに検知できる。

よって、ドライアップ時の内釜の温度は急勾配に立上るのを、温度センサが俊敏に温度変化を検出するため、ドライアップ到達検出温度に速く到達する。

そのため、ドライアップ直前の加熱を継続する時間を短くでき、速やかに蒸らし工程に移行できる。

結果として全炊飯工程での消費電力の無駄がなく省エネ特性を向上することができる。

また、組立て工程において、本体に底ケースを固定することによって、筒体保持体部の周囲で加熱コイルに載置した断熱材が筒状リブの上端部と圧縮固定されるため、取付構造を簡略化できる。

一実施例における炊飯器の全体横断面図である。同炊飯器を裏返して底ケースを取外して上から見た斜視図である。同炊飯器の底ケースの内側の構成を示す上面図である。図３のＡ−Ａ断面図である。一実施例における炊飯器の底ケース内側の斜視図である。同炊飯器の制御ブロック図である。同炊飯器の炊飯動作チャート図である。従来の炊飯器の全体横断面図である。

以下、本発明の一実施例について図面を用いて詳細に説明する。

図１において、炊飯器の本体３１の内側の内容器４１には上面が開口した内釜３２が着脱自在に挿入されている。

本体３１の上面には、下面に内蓋５８を有する蓋５３が開閉自在に取付けられており、蓋５３で本体３１の上面開口部を覆い、外周にパッキン５８ａを備える内蓋５８で内釜３２の上面開口部を塞いでいる。

本体３１の下部で、内釜３２の外側底面部には、内釜３２を誘導加熱するための加熱コイル３４が設けられている。

また、本体３１の下部で、内釜３２の外側底面部の中央部に当接し、内釜３２の温度を検出する温度センサユニット４７が設けられ、その温度情報を制御部３５に入力して、加熱コイル３４の加熱を制御する。

制御部３５は、本体３１内の温度の低い空間部に配置されている。

蓋５３の下面に配置された内蓋５８の上面には５０Ｗ程度のコードヒータ等からなる蓋ヒータ４２が設けられ、内蓋５８の露付きを蒸発させる働きをする。

内蓋５８には調圧弁５９と、蓋５３に調圧弁制御部５１を備え、調圧弁５９は球体で内釜３２内部の気圧が１.３気圧を超えると開口部を開き１.３気圧を維持する構造である。調圧弁制御部５１は、ソレノイドによって前記球体を動かして調圧弁５９を調圧動作状態か開放状態かを制御する。

蓋５３にはラビリンス構造で蒸気を結露水に変える蒸気回収ユニット５０を備える。蒸気回収ユニット５０には調圧弁５９から出た蒸気が流入し、内蓋５８に結露水を戻す。

本体３１の前面には、米の種類，炊き方などのメニューや、「炊飯」，「切」等を操作する操作部５２を備え、制御部３５に接続する。

本体３１の前方下部に冷却ファン３６を備え、制御部３５と加熱コイル３４を含む本体３１内部を冷却する。

図１〜図５において、温度センサユニット４７周囲の構造について説明する。

図１は全体横断面図で、図２は炊飯器を裏返して底ケース３９を取外して上から見た斜視図である。

図１，図２において、温度センサユニット４７は、筒体３８の上方に上蓋３８ａを備え、上蓋３８ａに当接するように温度センサ３７を固定し、筒体２８の下方は開口部３８ｂを備える。

内釜３２を収容する内容器４１の底面中央部に温度センサユニット４７の外周（筒体３８）を支える筒体保持部４１ａを備える。筒体保持部４１ａの下端を加熱コイル３４よりも低く位置する。

筒体保持部４１ａに温度センサユニット４７を組込んだ状態で、温度センサユニット４７の外周と筒体保持部４１ａとで通水口４１ｂを形成する。この通水口４１ｂは、内釜３２の外側底面部に付着した水滴が、内容器４１の底部に垂れても、内容器４１内に溜まらないように、本体３１の底ケース３９へ流出させるためのものである。

加熱コイル３４の下面で、筒体保持部４１ａと通水口４１ｂの外側を断熱材３３で覆っている。断熱材３３は、発砲樹脂製で、縦横６０mm厚さ１０mmの直方体で中央部に筒体保持部４１ａを通すφ３０mmの穴が開いていて、角を冷却ファン３６に向けて図２に示すように配置する。また、断熱材３３は、加熱コイル３４に接触させて配置するため、耐熱１５０℃で難燃グレードはＵＬ９４Ｖ−０の部品を用いている。

図３は、底ケース３９の構成を示す内側の上面図で、図４は図３のＡ−Ａ断面図を、図５は底ケース３９の斜視図を示している。

底ケース３９は、前側に吸気口３９ｆ、後側に排気口３９ｇ、略中程に円形のリブ３９ｄを備える。

リブ３９ｄの内部に、中央に穴を持つ円盤状のアルミバン４３をボス３９ｅにネジ４４で固定している。アルミバン４３は、本体３１下部に加熱コイル３４による磁束漏れ防止として設けられている。

リブ３９ｄの内側に格子状の補強リブ３９ｈに囲まれて配置される複数の排水孔３９ｃを設け、本体３１内の結露水などの排水をする。

底ケース３９の略中央部には、内容器４１の底面中央部に設けた温度センサユニット４７の外周（筒体３８）を支える筒体保持部４１ａの外周側に位置し、上方を開口した筒状リブ３９ａを設けている。筒状リブ３９ａは、リブ３９ｄより高く、略均一の高さで上端部３９ａ１を構成している。

筒状リブ３９ａの内側に補強リブ３９ｊに囲まれて排水孔３９ｂを備える。排水孔３９ｂは、前記した内釜３２の外側底面部に付着した水滴が内容器４１の底面部に垂れ、筒体３８の外周と筒体保持部４１ａとで形成する通水口４１ｂから垂れた水滴を本体３１の外へ流出させるためのものである。

本体３１に底ケース３９を組込むときに、筒状リブ３９ａの上端部３９ａ１で加熱コイル３４に当接した断熱材３３を圧縮固定する。底ケース３９の筒状リブ３９ａと断熱材３３とで、筒状リブ３９ａ内の筒体３８の開口部３８ｂに風が入るのを防止する防風手段４０を構成する。

前記の温度センサユニット４７周囲の構造で、図１，図２に示す冷却ファン３６の送風は、吸気口３９ｆから吸気し、制御部３５を冷却する風と、加熱コイル３４を含む本体３１内部を冷却する風に分かれる。そして、両方の風が排気口３９ｇから排気されて、本体３１内部の温度が維持される。

ここで、加熱コイル３４を冷却する風のうち底ケース３９に沿う風は、底ケース３９のリブ３９ｄを越えアルミバン４３の上面を流れ、筒状リブ３９ａの外周を流れる。一方加熱コイル３４に沿って流れる上部の風は加熱コイル３４に圧縮固定した断熱材３３の左右側面の外周を流れる。

そのため底ケース３９に沿う風、加熱コイル３４に沿う風の両者の流れによって、筒状リブ３９ａと断熱材３３で構成する防風手段４０の内部には風が流入しない。

よって、内容器４１の底面中央部に設けた筒体保持部４１ａの内部に保持された温度センサユニット４７に風が当たらないので、温度センサユニット４７に設けた温度センサ３７の温度検知の精度を向上するものである。

図６において、制御部３５は、マイコンによって構成されており、前記した温度センサ３７が検出した温度情報を入力し、その温度情報に基づいて加熱コイル３４と、冷却ファン３６と、調圧弁制御部５１と、蓋ヒータ４２を制御する。米の種類，炊き方などのメニューや、「炊飯」，「切」等の操作情報は操作部５２から制御部３５に信号を送られる。

本実施例は以上の構成よりなり、次にその炊飯動作を図７で説明する。

炊飯に際して、使用者は内釜３２内に米と適量の水を入れ、本体３１内に収納して蓋５３を閉じる。説明に用いられる時間には、白米３カップの例を示したものである。

次に、本体３１の前面側上部に配置した操作部５２で「炊飯」スイッチを操作して炊飯を開始する。

前記「炊飯」スイッチの信号が制御部３５に入力されると浸し工程に入る。

浸し工程では、加熱コイル３４により約４００Ｗの電力で内釜３２を約６０℃に加熱し、冷却ファン３６は送風を開始する。また、調圧弁制御部５１には通電せず、内蓋５８の調圧弁５９は開放動作を継続する。

次に、制御部３５による浸し時間の計時が終了すると浸し工程が終了して加熱工程に移行する。

加熱工程では、加熱コイル３４に約１０００Ｗの電力を供給し内釜３２を加熱すると、内釜３２内の水が沸騰し、米を加熱する。同時に加熱工程開始時から調圧弁制御部５１に通電されて内蓋５８の調圧弁５９は調圧状態となる。冷却ファン３６は送風を継続する。すると、温度と圧力が上昇していき、加熱工程途中から加熱コイル３４へ供給する電力が約５００Ｗに制御される。

そして、加熱が進むと内釜３２の内部の圧力が上昇し、調圧弁５９によって内釜３２内部の圧力が約１.３気圧に維持され、沸点が１０７℃になり、内釜３２の内部の温度を大気圧の状態よりも高温に維持する。

やがて、沸騰して米が水を吸って水がなくなると急激に温度が上がるドライアップと呼ばれる状態となる。内釜３２の温度が１２０℃まで急上昇すると、内釜３２の外側底面に当接している温度センサユニット４７に設けている温度センサ３７がその温度を検出して制御部３５に信号を送り、その結果、制御部３５の指令により、加熱コイル３４への電力の供給を一端停止し、加熱が終了する。

この加熱工程が終了すると、米のねばりや甘みを出す蒸らし工程に移行する。

蒸らし工程では、加熱コイル３４に約５００Ｗの電力を適宜供給する状態である。また蓋ヒータ４２は、蒸らし工程の前半は通電せず、加熱を行わない。冷却ファン３６は送風を継続し、調圧弁５９も調圧動作を継続して、内釜３２内部の圧力は大気圧よりも高い状態で１００℃以上の高温に維持する。

蒸らし工程の後半は、蓋ヒータ４２に通電して内釜３２内を上方から加熱する。蒸らし工程の後半のみ蓋ヒータ４２で加熱を行い、蓋センサ（図示せず）が１１０℃を検出するまで内蓋５８が加熱されることにより、蒸らし中に内蓋５８についた結露水を飛ばすことができる。この蓋ヒータ４２の加熱は蓋センサ（図示せず）から信号を制御部３５に送られることにより一定温度に保たれるように制御される。

そのため、加熱工程で約１５分、蒸らし工程で約１５分の間、内釜３２内部の圧力を最大１.３気圧で大気圧より高い状態で１００℃以上の高温に維持するため、一般に「米」が「ごはん」になるにはβ澱粉をα澱粉にするために、９８℃以上を２０分間保つ必要があると言われている条件を、十分満たして美味しいご飯を炊き上げることができる。

蒸らし工程が終了すると炊飯工程のすべてが終了する。終了後は冷却ファン３６は停止し、調圧弁５９は開放状態となる。

上記した本実施例によれば、近年の要望である、ごはんをおいしく炊き上げる要望と同じくらい省エネルギーに対する要望も大変大きくなっている事情に答えることができる。

本体３１の底部３９に設けた筒状リブ３９ａの上端部３９ａ１と本体３１の内容器４１に設けた加熱コイル３４で断熱材３３を圧縮固定し、温度センサユニット４７に風が当たるのを防止する防風手段４０を設けたので、温度センサユニット４７に設けている温度センサ３７の検知する温度が、内釜３２の温度と略等しくなり温度変化に対して速やかに検知できる。

よって、ドライアップ時の内釜３２の温度は急勾配に立上るのを、温度センサ３７が俊敏に温度変化を検出するため、ドライアップ到達検出温度に速く到達する。

また、組立て工程において、本体３１に底ケース３９を固定することによって、筒体保持体部４１ａの周囲で加熱コイル３４に載置した断熱材３３が筒状リブ３９ａの上端部３９ａ１と圧縮固定されるため、取付構造を簡略化できる。

３１本体
３２内釜
３３断熱材
３４加熱コイル
３５制御部
３６冷却ファン
３７温度センサ
３８筒体
３８ａ上蓋
３８ｂ開口部
３９底ケース
３９ａ筒状リブ
３９ａ１上端部
４１内容器
４１ａ筒体保持部
４７温度センサユニット

Claims

本体と、該本体の底ケースと、お米と水を入れる内釜と、該内釜を前記本体に着脱自在に収納する内容器と、該内容器の外側底面部に配置され前記内釜を誘導加熱する加熱コイルと、該加熱コイルに電力を供給する制御部と、前記加熱コイルと前記制御部に送風して冷却する冷却ファンと、前記内釜の外側底面部と当接して温度を検出する温度センサユニットと、前記底ケースに前記温度センサユニットの外周側に位置するように設けた上方を開口した筒状リブと、前記加熱コイルと前記筒状リブとに圧縮固定され前記温度センサユニットの周囲を囲う断熱材を設け、該断熱材は中央部に穴を開けた直方体であり、その角を前記本体の下部に備えた前記冷却ファンに向けて配置したことを特徴とする炊飯器。