JP5879289B2 - 炊飯器の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、本体内にアース接続構造を備える炊飯器の製造方法に関する。

特許文献１に示すように、内外二重壁構造の内部に真空層を形成した真空断熱容器に、補強板をすみ肉溶接した後に、この補強板の表面に部品を溶接により取り付けて真空層の真空破壊が生じないようにしたものがある。

また、特許文献２に示すように、真空引きに使用した貫通孔をガラスで封止した容器がある。

特開平０５−１９３６８１号公報 特開平１１−１８９６４号広報

特許文献１に示すものは、真空断熱容器を真空排気する前に予め、補強板をすみ肉溶接で固定し、その後に真空排気して真空層を形成し、その後で、補強板に部品を溶接で固定するため、補強板と内壁間に微少ながら断熱層が介在して、部品を溶接する際の溶接熱は直接内壁に伝わらず、溶接熱により真空層に真空破壊を生じないようにしたものである。

また、真空断熱容器の壁には溶接跡が残り、意匠部品となり得る部分では用いることができないという問題があった。

さらに、特許文献２に示すものは、補強版を使用しないで真空層を設けた後に、部品を取り付けた場合には、溶接時の溶接熱で真空引きに使用した貫通孔を封止したガラスに歪を起こす可能性が考えられる。

上記課題を解決するため、本体と、該本体の内部に設け上部開口部を有した略円筒状で真空層を有した真空容器と、該真空容器の一端側の開口部を略塞ぐ底面容器と、前記上部開口部を介して前記真空容器内に着脱自在に収納される内釜と、前記本体と前記内釜の上部を覆う蓋体と、前記底面容器の下面側に設け前記内釜を加熱する加熱コイルとを備えた炊飯器の製造方法において、前記真空容器には、内部の空気を排気するための貫通孔を封止した封止部と略対向する位置に、プロジェクション溶接によって固定した部品を備えるものとした。

本発明によれば、真空容器に直接、部品を溶接した場合でも、溶接部と他の部位への影響を及ぼさないのでガラス材の封止部に歪を残すことなく真空を保持できる。

一実施例の炊飯器の外観斜視図である 同炊飯器の断面図である。 同炊飯器の真空容器の断面図である。 同炊飯器のアース線をアース線接続金具への取付状態図である。 同炊飯器のアース線接続金具の取付図である。 同炊飯器のアース線接続金具の斜視図である。 同炊飯器のアース線接続金具をプロジェクション溶接する状態図である。

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。

本実施例の炊飯器は、図１、図２に示すように、本体１の内壁を構成して上部開口部６ｆ（図３）を備える内容器６０に内釜２が上部開口部６ｆを介して着脱自在に挿入され、その本体１と内釜２が外蓋３と内蓋４からなる蓋体３Ａによって閉鎖される構造となっている。外蓋３の下面には内蓋４に対向して蓋ヒータ３０が設けられている。

外蓋３は、図１において本体１の上部に備え、外蓋３の上面には各種炊飯などの設定をする操作部３９と操作部による設定などを表示する表示部３２を備えている。

図２において、内容器６０は側面と一部の底部に設けた後述の真空容器６と底部の底面容器７で構成する。底面容器７は、略円筒状の真空容器６の一端側の開口部を略塞ぐもので、その下面には内釜２の加熱手段である環状の加熱コイル９を設けている。加熱コイル９によって、鉄などの強磁性金属を含む磁性金属と非磁性金属のクラッド材の一体成形の内釜２が誘導加熱される。

内釜２は上面開口の全周にフランジ部２ａを備えている。このフランジ部２ａが内釜載置部８ａに載置されることで、内釜２が本体１内部に保持される。このとき、内釜２と内容器６０との間には空気層１７が形成される。

外蓋３は本体１の上部に開閉自在に取り付けられた蓋であって、下面に取り付けられた内蓋４およびパッキン５によって内釜２の上面開口部を封鎖する。

底面容器７は、内釜２の誘導加熱に障害とならないように、例えば、ＰＥＴやＰＢＴ等の磁力線が透過する耐熱樹脂で形成される。また、底面容器７の中央には、内釜２の温度を検出する温度センサ１６が設けられている。温度センサ１６は、底面容器７の中央部に設けられた筒状の保持部７ｄに保持され、穴７ｃを介して内釜２に接触する。

制御手段である制御回路(図示せず)は、加熱コイル９に電力を供給するインバータ回路を備えており、温度センサ１６が検出した温度情報や制御プロセスに応じて、加熱コイル９へ供給する電力を制御する。また、電源アース回路を備えて本体１内で手が触れる金属部に接続されたアース線５５が接続されて、電源アースに落として感電を防止している。

本体１内部には、後述の吸気口１ｂから取り込んだ外気で加熱コイル９や制御回路などの発熱部品を冷却する冷却手段として冷却ファン(図示せず)が設けられている。

図３の断面図を用いて、本実施例の炊飯器で用いられる内容器６０の真空容器６について説明する。ここに示すように、略円筒状の真空容器６は、ともにステンレス製の内ケース６ａと外ケース６ｂの間に真空層６ｈを形成した中空構造の容器であり、上部には上部開口部６ｆを備える。また、底部には前記した加熱手段よりも略外側となるように環状に略平面を形成する環状底面６ｍと、環状底面６ｍの内径には環状底面６ｍより直径の小さい下部開口部６ｇを備える。上部開口部６ｆは、後述する内釜２を挿入するための開口であり、下部開口部６ｇは、後述する加熱コイル９に冷却風を供給するための開口である。

ここに示すように、内ケース６ａと外ケース６ｂの上端を接合し上端部６ｄを形成し、下端を接合し下端部６ｅを形成している。上端部６ｄは、内釜２から構造的に遠ざけるように外側に向け水平方向に設けられ、下端部６ｅは、後述する加熱コイル９の設置位置より下方で下側に向けて垂直方向に設けられる。また、真空容器６には、上端部６ｄ近傍の逃部６ｋと、下方内側の段差部６ｃの二つの段差が設けられている。なお、段差部６ｃは、図３のように、内側に突出した凸形状にして設けても良いし、真空容器６の内径を絞り細くしたものであっても良い。また、真空容器６の外側は環状底面６ｍに繋がる側面６ｐを備え、側面６ｐの上部に段差６ｎが設けられる。真空容器６の内側で環状底面６ｍの内側に当たる部分で曲面の内側底面６ｒとその上部の内側面６ｓを備える。

また、真空容器６内に真空層６ｈを設けるために、環状底面６ｍの外面には、真空容器６内の空気を排気するための貫通孔を設け、排気した後に該貫通孔をガラス材５２で封止した封止部５１を備える。

次に、図２において、本体１に真空容器６を固定する構造を説明する。本体１の上面には、真空容器６の上端部６ｄおよび逃部６ｋを覆う枠体８が設けられている。枠体８は、凸状の内釜載置部８ａを上面の全周に設けるとともに、内釜載置部８ａの内周側を下方に伸ばした内側下垂部８ｂと、真空容器６の外周側で下垂れる外側下垂部８ｃのそれぞれを全周に設けて構成される。そして、内側下垂部８ｂと外側下垂部８ｃで上端部６ｄと逃部６ｋの内側に設けた上部加熱手段３４を挟んで真空容器６を固定する。枠体８と真空容器６の上端部６ｄの間には、全周に渡って断熱部材１１が設けられており、真空容器６から枠体８への伝熱を抑制するとともに、真空容器６と枠体８の隙間を封鎖している。

図２において加熱コイル９は、リッツ線を底面容器７の下方の中心から距離を置いて外側へ回巻して平面の環状に構成する。加熱コイル９の下方には、フェライト１０ａを覆うように埋設した複数のコイル保持部１０が放射状に設けられ、加熱コイル９が上面に固定される。また、コイル保持部１０の外周部は、真空容器６の内側底面６ｒと底面容器７のリブ（図示せず）で挟まれており、それらの位置関係が固定される。そのため底面容器７の下方に配置する加熱コイル９は底面容器７との位置関係が確保されるので、内容器６０に挿入される内釜２と加熱コイル９の距離が確保される。

次に図４、図５、図６、図７によって真空容器６に固定した部品となるアース線接続金具５４ついて説明する。

図４、図５において、真空容器６の環状底面６ｍには、前記した真空容器６内を排気して真空としてからガラス材５２で封止する封止部５１を備える。環状底面６ｍの封止部５１と同一面の環状底面６ｍで、且つ円周方向に略対向する位置にアース線接続用金具５４を固定し、アース線接続用金具５４にはアース線５５を接続する。

真空容器６の内側意匠面５３は手が触れる金属部であり、内ケース６ａと外ケース６ｂは上端と下端で接続することにより電気的に導通している。また、アース線５５の接続が容易であるため、外ケース６ｂの環状底面６ｍにアース線接続用金具５４を固定する。アース線５５の他端は前記の制御回路の電源アース回路に接続されて、電源アースに落として感電を防止している。

封止部５１のガラス材５２は、衝撃やストレスを加えるとガラス材５２に歪やヒビが入り、真空層６ｈの真空が保持できなくなる。また、ガラス材５２と封止部５１との間に急激な温度差が生じることで封止部５１が急激に熱膨張を起こしてガラス材５２による密閉が損なわれる可能性がある。そのため、真空容器６を組み立てた後工程では、ガラス材５２の封止部５１に衝撃やストレス、急激な温度差を加えることは避けなければならない。

そこで、真空容器６の環状底面６ｍと同一面にアース線接続用金具５４を固定する場合、封止部５１にストレスを加えることがないように、環状底面６ｍの円周方向に略対向する位置にアース線接続用金具５４を位置し、固定はプロジェクション溶接によって真空容器６にプラス電極７２、アース線接続用金具５４にマイナス電極７１を設置し、封止部５１にはプロジェクション溶接時の電流が流れないようにする。

図６は真空容器６に固定する部品であるアース線接続用金具５４の斜視図で、アース線接続用金具５４の溶接部７５の下面に突起部５４ａを形成する。プロジェクション溶接は突起部５４ａに電流を集中させて突起部５４を溶かして真空容器６の環状底面６ｍに溶接して固定するものである。

図７は、真空容器６の環状底面６ｍにアース線接続用金具５４をプロジェクション溶接する状態図である。プラス電極７２を環状底面６ｍに、マイナス電極７１をアース線接続用金具５４の溶接部７５（突起部５４の裏側）に押し当てて通電を開始する。通電することにより、プラス電極７２とマイナス電極７１間に電流が流れ、マイナス電極７１により押し当てた溶接部７５の下部に設けた突起部５４ａに電流が集中することで突起部５４ａ
が発熱溶解して真空容器６の環状底面６ｍにアース線接続用金具５４が溶接される。

以上の構成において、次にその動作を説明する。

炊飯に際して、使用者は内釜２に米と適量の水を入れ、本体１の内容器６０内に収納して蓋体３Ａを閉じる。

次に、外蓋３上部に配置した操作部３９の「入」スイッチを操作して炊飯を開始する。前記「入」スイッチの信号が制御回路に入力すると、浸し工程に入る。この浸し工程で米に水を吸わせ、加熱コイル９と上部加熱手段３４に小さい電力で通電して加熱を行う。４０℃〜６０℃程度に加熱して行う浸し工程の時間は、１５分程度である。

次に、加熱工程では、加熱コイル９に通電して内釜２の加熱を行い、同時に加熱コイル９を冷却するために冷却ファンを動作する。そして、内釜２が１００℃に加熱され、内釜２の水が沸騰する。やがて、米が水を吸って水がなくなり、内釜２の温度が１１０℃まで急上昇すると、内釜２外側底面に当接している温度センサ１６がその温度を検出して制御回路に信号を送り、その結果、加熱コイル９への通電が停止し、加熱が終了する。この加熱工程は約１０分である。

次に、蒸らし工程の時間は２０分程度で加熱コイル９と上部加熱手段３４と蓋ヒータ３０に通電して内釜２の温度が１００℃を維持している。ふっくらとしたつやのある美味しいご飯を炊き上げることができる。

以上の動作によって内釜２の中の熱の放散を抑えて、美味なごはんに仕上げ、加熱によるごはんの乾燥や劣化を少なくするとともに、省エネルギー性を向上させることが出来る。

上記した本実施例によれば、真空容器６は加熱手段９の外側に設けた環状底面６ｍと環状底面６ｍに繋がる側面６ｐとで構成した真空容器６を備え、環状底面６ｍの外面に真空容器６の真空をガラス材５２で封止する封止部５１を備え、環状底面６ｍの封止部５１と同一面で且つ円周方向に略対向する位置にプロジェクション溶接したアース線接続用金具５４を備えるので、真空容器６に直接アース線接続金具５４を溶接して溶接部７５と他の部位への影響を及ぼさないのでガラス材５２の封止部５１を破壊せず真空を保持できる。

また、プロジェクション溶接では同一方向からプラス電極７１とマイナス電極７２を押し当て、外ケース６ｂの内側に電極を当てずに溶接ができる。そのため例えば、内ケース６ａと外ケース６ｂを接合した内ケース６ａに溶接する場合でも、溶接跡が出ずに固定できるので、真空容器６の意匠部品となり得る部分にも用いることができる。

１ 本体
２ 内釜
３Ａ 蓋体
６ 真空容器
６ｆ 上部開口部
６ｈ 真空層
６ｍ 環状底面
６ｐ 側面
７ 底面容器
９ 加熱コイル
１５ 溶接部
５１ 封止部
５２ ガラス材
５４ アース線接続用金具（部品）
５５ アース線
６０ 内容器

Claims (1)

1. 本体と、
   該本体の内部に設け上部開口部を有した略円筒状で真空層を有した真空容器と、
   該真空容器の一端側の開口部を略塞ぐ底面容器と、
   前記上部開口部を介して前記真空容器内に着脱自在に収納される内釜と、
   前記本体と前記内釜の上部を覆う蓋体と、
   前記底面容器の下面側に設け前記内釜を加熱する加熱コイルと、
   を備えた炊飯器の製造方法において、
   前記真空容器には、内部の空気を排気するための貫通孔を封止した封止部と略対向する位置に、プロジェクション溶接によって固定した部品を備えることを特徴とする炊飯器の製造方法。