JP6626628B2

JP6626628B2 - 炊飯器

Info

Publication number: JP6626628B2
Application number: JP2015078868A
Authority: JP
Inventors: 茂野仲
Original assignee: Hitachi Global Life Solutions Inc
Current assignee: Hitachi Global Life Solutions Inc
Priority date: 2015-04-08
Filing date: 2015-04-08
Publication date: 2019-12-25
Anticipated expiration: 2035-04-08
Also published as: JP2016198175A

Description

本発明は炊飯器に関し、内釜を収納する本体の断熱性を向上させ、省エネルギー性を向上させるものである。

特許文献１には、省エネルギー性を向上させた炊飯器として、内鍋の近くに耐熱性フィルムを使用した真空断熱材を配置した炊飯器が示されている。

実開２００１−２９９５７５号公報

冷蔵庫は早くから真空断熱材を採用してきた。冷蔵庫は内部を低温に保つため圧縮機を長時間運転する必要が有り、真空断熱材の使用による断熱性能の大幅な向上は圧縮機の運転時間の短縮化、つまり、低消費電力化に有利な影響を与える。この結果、冷蔵庫での使用を前提した低温度域向けの真空断熱材の開発が盛んであり、普及に伴う量産効果によって低温度域向けの真空断熱材の単価も下がってきている。

一方、耐熱温度の高い真空断熱材は開発や普及が遅れており、２枚の金属板間に真空層を形成する構造等に起因し単価も高いままであるため、炊飯器への真空断熱材の採用は一部の高級機種に留まっていた。普及機種への真空断熱材の採用のため、耐熱温度が高くない真空断熱材であっても高温環境下で使用できる技術の登場が待たれていた。

本発明は、耐熱温度が高くない真空断熱材の使用にも対応できる炊飯器の提供を目的とする。

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、本体に収められている外容器と、該外容器に取り出し自在に収納される内釜と、前記外容器の底面に設けられ前記内釜を加熱する底部加熱手段と、前記本体の外郭を構成する金属板製の外郭側面と、前記本体の底部を構成し底面側に外気の出入りする入気口と排気口を有した底容器と、前記外容器から離して前記外郭側面側の内側を覆うように設けた真空断熱材と、前記底容器に設け前記入気口より外気を吸引し前記底部加熱手段を冷却した廃熱を前記排気口より排気する冷却ファンとを備え、前記外容器は、前記内釜と対向する外容器中部と、外容器上部と、前記外容器中部に前記外容器上部を介して保持されて前記外容器中部の外側を取り囲む下垂部から成り、前記下垂部の下側と前記前記真空断熱材の上側が重なるように配置され、前記外容器中部と、前記下垂部及び前記前記真空断熱材によって上方に外気と連通する開口部を設けていない空気層を設け、前記空気層を密閉空間にしないで空気の流れを保持するように構成し、前記冷却ファンが動作して冷却風が回転すると空気層の圧が高まり前記空気層での空気の流れが少なくなるように構成される。

本発明によれば、高い耐熱性を要求しない真空断熱材の使用を可能とした炊飯器の提供を可能とすることができる。

一実施例の炊飯器の断面図である。一実施例の炊飯器の制御系の説明ブロック図である。一実施例の炊飯器の動作図である。

以下、本発明の一実施例について上記した図１から図３に従って説明する。

図１の炊飯器の断面図において、１は炊飯器の本体で、本体１に設けた外容器７に取り出し自在に収納される内釜２を備える。

内釜２は、上方の上部開口２ｅの径が最大の径になり底面の内釜底部２ａに向かって径を小さくなるように傾斜部２ｆと内釜下方２ｃとを形成する。また、上部開口２ｅの全周にはフランジ部２ｄを備る。

外容器７は、後述する底部加熱手段５を取り付けている底面側の外容器下９と筒状の中間部に設ける外容器中１１と上方の外容器上６の三ピースで構成している。外容器下９は、底部加熱手段５を取り付ける平らな底面と略中央に内釜２の温度を検知するための温度センサ１９を設け、周囲を内釜下方２ｃの外形に合わせて立ち上げた側壁部９ａと外容器中１１を積み重ねる張出部９ｂとを備え、外容器中１１も同様に上方に積み上げる外容器上６を積み重ねる張出部１１ａと外蓋３との合わせ部となる露受け部６ｃを備えている。この、張出部９ｂと張出部１１ａは下側に配置される部品の張出部が上に積み上げられる部品の突合せ部を外側から覆うことで、突合せの隙間が上方を向くことで、後述する空気層１０にて下方から流れてくる空気が突合せ部の隙間から空気層８に流れないようにしている。また、外容器上６には、内釜２のフランジ部２ｄを保持する保持部６ａと後述する真空断熱材７１を保持し外郭側面１ｅとで挟みこむ下垂部６ｂを備えている。この保持部６ａでフランジ部２ｄの全周を保持することで内釜２と外容器７との間の空気層８から温まった空気が上昇して外に漏れるのを防止している。また外容器７と下垂部６ｂと真空断熱材７１によって上方に外気と連通した開口部を備え無い略コの字状に封さされた空気層１０を形成している。

本体１には、本体１の上部を覆う外蓋３を備え、その外蓋３の内側に取り付けられ、内釜２の上部開口２ｅを覆い、内釜２の内部を略密閉状態に保つ内蓋４とで構成する蓋体３１が、本体１の上部で開閉自在に備える。また蓋体３１には内蓋４を加熱する平板状の蓋ヒータ３０を備え、保温時などに内釜２の上部と内蓋４を加熱して結露を防止するために用いられる。また外蓋３の上面には、制御部５０（図２）に繋がって、運転を操作する操作部３８と状態を表示する表示部３２を備えている。

５は底部加熱手段で内釜２を誘導加熱するために、リッツ線を巻回した加熱コイルから構成している。

本体１の下方には、底部加熱手段５に供給する電力を作るインバータ回路（図示無し）と、温度センサ１９の情報等に基づいて蓋ヒータ３０と底部加熱手段５へ供給する電力を制御する制御手段である制御部５０（図２）と、底部加熱手段５とインバータ回路を冷却する冷却ファン１８（図２）を備えている。

また、底容器１ａの手面側には、本体１の外からの空気を吸引するための入気口（図示無し）と排熱を廃棄する排気口１ｂを対向した位置に設けている。例えば、前側に吸気口と後側に排気口１ｂを設け、前面側から吸引した空気を底部加熱手段５とインバータ回路に送風し、熱交換された廃熱を後側に設けた排気口１ｂから排気する風路を設けることで、直線的な風路を設けられることで効率良く冷却風は本体１内を流れて排気される。

本体１は、樹脂性の底容器１ａから露受け部６ｃ間の外郭に金属板製の外郭側面１ｅを設けている。外郭側面１ｅは、外観部品であるため光沢等の意匠性を備え、本体１を取り囲むように繋ぎ目は本体１の後部に位置するように設けている。この外郭側面１ｅは意匠性を高めるために金属性の板を使用しているため熱伝統が良い欠点がある。そのため、断熱性能を高めるために内側に真空断熱材７１を設けている。

真空断熱材７１は、前記外郭側面１ｅより内部の熱の放熱を防止するために、外郭側面１ｅの内側全面を覆う程度の大きさを設けている。

また、外容器７の下方には空気を含んだ粒状の空気層を多く持った断熱材となるスポンジ状のウレタンフォーム７０を張り付けている。張り付ける範囲は、底部加熱手段５を設けた底部から、内釜２に最大量のお米と水を入れた時の高さの範囲を覆うように設けられている。

図２を用いて制御系のブロック図について説明する。制御部５０に入力される条件は、内釜２の温度を検出して温度情報を入力する温度検出手段である温度センサ１９と、各種の設定ボタンを備えた操作部３８がある。また、前記入力に対して制御部５０から制御されるのは、底部加熱手段５と蓋ヒータ３０と冷却ファン１８と、表示部３２がある。尚、制御部５０はマイコンを主体とした電子的な制御装置であって、ソフトウエアで各種の制御機能を実行するアプリケーションが制御部５０に与えられている。以上の構成において、次にその動作を説明する。

図３は、炊飯動作と保温動作を実行した場合である。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内に収納して蓋体３１を閉じる。次に、本体１の前面側上部に配置した操作部３８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部５０に入力すると、浸し工程に入る。この浸し工程では、効率よく米に水を吸わせるために底部加熱手段５に小さい電力で通電して加熱を行う。この時冷却ファン１８は動作する。

通常、米はその特性から、水温６０℃以下では水に浸すことによって水分を３０％（米重量中の水分重量の比）程度まで吸うが、これ以上は長時間放置しても吸うことができない。一般に米を研いでから水に浸しておくのは、炊飯前に米に十分に３０％まで水を吸わせるためである。米は、水温が高いほうが早く水を吸う性質がある。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。また、この浸し工程を２０分程度に長くして電力の消費を抑えることも可能である。

次に、浸し工程が終了すると加熱工程に入る。この加熱工程では、底部加熱手段５に通電して内釜２の加熱を行う。同時に底部加熱手段５を冷却するために冷却ファン１８を動作する。また、蓋ヒータ３０の加熱は行わない。

内釜２の発熱は、内釜２の水を加熱し、水が沸騰し、やがて、米が水を吸って水がなくなると、内釜２の温度が１１０℃まで急上昇する変異点を内釜２の内釜底部２ａに当接している温度センサ１９がその温度を検出して制御部５０に信号を送り、その結果、底部加熱手段５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。この加熱工程が終了すると、蒸らし工程に移行する。

蒸らし工程では底部加熱手段５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。蒸らし中に内蓋４についた露を蓋ヒータ３０の加熱で内蓋４が加熱され、露を飛ばすことができる。蒸らし工程の時間は２０分程度である。

保温工程は、制御部５０によって時間により保温温度を変化させ、底部加熱手段５で加熱し、蓋ヒータ３０で内蓋４についた露を飛ばして保温する。保温時には底部加熱手段５が小電力のため冷却が不要のため冷却ファン１８は動作しないようにしている。

ウレタンフォーム７０は、入れられた水の高さまで覆われているので、浸し工程、加熱工程時の水の加熱を効率よく行う事を可能としている。

また、炊飯時に動作する冷却ファン１８によって起こる冷却風は、前述したように底部加熱手段５とインバータ回路を効率良く冷却する。但し、排気口１ｂを設けている底部加熱手段５より下側に比べ、外容器７と真空断熱材７１によって設けられた空気層１０は外気とつながる開口が無いので、冷却ファン１８が動作を初めて冷却風が一度回転を始めると空気層１０の圧が高まり、空気層１０での空気の流れは極端に少なくなる。また、空気層１０を密閉空間にしないで、空気の流れを保持する理由として、真空断熱材７１の内側（外容器７に面した側）の温度を過度に上昇するのを防ぐためである。そうすることで、過度に耐熱温度の高い耐熱性フィルムを使用した真空断熱材を使用する必要はなくなり、耐熱性の低い真空断熱材を使用した炊飯器が実現できる。

また、図示していないが、内釜２の側面を加熱するために、側面ヒータを外容器中１１の上側に設けた時、側面ヒータからのふく射熱を遮り真空断熱材７１を守る働きを下垂部６ｂは備えている。

以上のように本実施例によれば、高い耐熱性を持たない真空断熱材を炊飯器に使用する場合であっても、本体外への熱の放散を抑え、無駄な加熱をせずに電力消費を抑えた炊飯器の提供を可能とすることができる。

１本体
２内釜
５底部加熱手段
７外容器
１０空気層
７０ウレタンフォーム
７１真空断熱材

Claims

本体に収められている外容器と、
該外容器に取り出し自在に収納される内釜と、
前記外容器の底面に設けられ前記内釜を加熱する底部加熱手段と、
前記本体の外郭を構成する金属板製の外郭側面と、
前記本体の底部を構成し底面側に外気の出入りする入気口と排気口を有した底容器と、
前記外容器から離して前記外郭側面側の内側を覆うように設けた真空断熱材と、
前記底容器に設け前記入気口より外気を吸引し前記底部加熱手段を冷却した廃熱を前記排気口より排気する冷却ファンとを備え、
前記外容器は、前記内釜と対向する外容器中部と、外容器上部と、前記外容器中部に前記外容器上部を介して保持されて前記外容器中部の外側を取り囲む下垂部から成り、前記下垂部の下側と前記前記真空断熱材の上側が重なるように配置され、
前記外容器中部と、前記下垂部及び前記前記真空断熱材によって上方に外気と連通する開口部を設けていない空気層を設け、
前記空気層を密閉空間にしないで空気の流れを保持するように構成し、
前記冷却ファンが動作して冷却風が回転すると空気層の圧が高まり前記空気層での空気の流れが少なくなるように構成されることを特徴とする炊飯器。
前記外容器の下側にウレタンフォームを張り付けたことを特徴とする請求項１記載の炊飯器。