JP6630509B2 - 炊飯器 - Google Patents

Description

本発明は、炊飯器に関するものである。

特許文献１には、容器本体側と電磁加熱器側とを分離する構成であって、持ち運ぶ容器本体の内鍋をアルミ等の非磁性体を使用して軽量化を図り、保温容器本体の内体を磁性金属体により成型し誘導加熱により発熱させ、この熱を内鍋に熱伝導により伝え炊飯を行う構成が記載されている。

特開２０００−４１８３８号公報

しかしながら、間接的に加熱する方式の特許文献１では、炊飯容量について十分に考慮がされていないため、炊飯時の効率向上には限界がある。
特に、家庭人員構成が減少しつつある現在において、適切な炊飯量と、その適切な炊飯量に適して効率的な炊飯能力が望まれる。

一方、内釜については重厚感がある方がより好まれる傾向にあり、例えば近年では、５．５合炊きの内釜の重量は１ｋｇを超えるものが多数ある。

以上を考慮して、電磁誘導で直接加熱できる内釜を採用した容器本体と分離できる電磁加熱器からなる炊飯器を開発した場合、持ち運ぶ容器本体側が重くなる課題がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、内釜と、該内釜を収納する本体部と、前記内釜を加熱する加熱ユニットとを備え、前記内釜は、アルミニウム基材の外面に溶けた鉄微粒子を飛ばすことで酸化していない鉄層と酸化鉄層が交互に折り重なり、前記鉄微粒子の間に空気層が構成されるよう前記アルミニウム基材に直接積層させて被覆層を設け、前記被覆層の表面にALSiを溶射して防錆層として形成し、前記防錆層の外面にシリコン塗装を設けた。

本発明によれば、使い勝手の良い炊飯器を提供することができる。

本実施形態に係る炊飯器を示す外観上面図である。 同炊飯器を示す外観正面図である。 同炊飯器を示す外観側面図である。 同炊飯器の加熱ユニットを示す外観側面図である。 同炊飯器の加熱ユニットを示す外観上面図である。 同炊飯器の加熱ユニットを示す外観正面図である。 同炊飯器の炊飯ユニットを示す斜視図である。 同炊飯器の炊飯ユニットの蓋体を開けた状態を示す斜視図である。 同炊飯器の炊飯ユニットを下側から見上げた状態を示す斜視図である。 同炊飯器の炊飯ユニットを加熱ユニットから取り外した状態を示す側段面図である。

次に、本発明の実施形態に係る炊飯器について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施形態では、内釜を加熱する加熱手段として電磁誘導式のものである。

図１、図２、３図は、本実施形態に係る炊飯器を示す外観上面図、外観正面図、外観側面図である。図７は、本実施形態に係る炊飯器の炊飯器ユニット１０を示す外観斜視図である。図４、図５、図６は本実施形態に係る炊飯器の加熱ユニットを示す外観側面図、外観上面図である。

図１から図３、図７に示すように、炊飯器１は、炊飯ユニット１０と加熱ユニット２０とを備えて構成されている。
炊飯ユニット１０は、本体部１１と、この本体部１１の上部を覆う蓋体１２と、ハンドル１３と、を備えて構成されている。本体部１１と蓋体１２とで構成される外観は、おひつを模した形状を呈している。蓋体１２には、本体部１１と蓋体１２とのロックおよびロック解除を行う操作スイッチ１２ｃと、炊飯時に発生する蒸気を廃棄する蒸気口１２ｂ４が設けられている。なお、図示していないが、蓋体１２には、蓋体１２を開方向に付勢する付勢部材が設けられていてもよい。

加熱ユニット２０は、略円錐台形状を呈するケース６０に収納する加熱部２１を有し、この加熱部２１の上面に炊飯ユニット１０が載置されるように構成されている。このように加熱部２１を略円錐台形状とすることにより、炊飯ユニット１０を安定して支持することができる。

また、加熱ユニット２０は、加熱部２１の正面（前面）に、周面に沿って前側一部に張り出す操作部６１を設けて上面に操作パネル２２が設けられている。操作パネル２２は、各種設定を行うスイッチ類２２ａ、運転状態などを表示する表示部２２ｂなどを備えている。また、加熱ユニット２０は、加熱部２１には制御回路収容部２３が設けられている。この制御回路収容部２３（図１０）から電源コード（図示せず）が引き出されている。

図８は、炊飯器の炊飯ユニット１０の蓋体１２を開けた状態を示す斜視図である。
図８に示すように、炊飯ユニット１０の本体部１１には、有底円筒状の内釜１４（釜）が収容されている。内釜１４は、上部開口１４ａの全周にフランジ部１４ｂを有している。また、内釜１４は、内釜収容部３２（図１０参照）に着脱可能に収容されている。

蓋体１２は、内釜１４の上部開口１４ａを開閉するものであり、外蓋１２ａと内蓋１２ｂとで構成されている。また、蓋体１２は、本体部１１の後端部において、ヒンジ部１２ｄ（回動軸）を介して回動自在に支持されている。ヒンジ部１２ｄは、本体部１１の平面視円形状の内側に位置するように配置されている。

外蓋１２ａは、略円盤形状を呈し、下面に内蓋１２ｂを収容する凹部１２ａ１を有している。また、外蓋１２ａの前端には、上面から側面にかけてＬ字状に形成された操作スイッチ１２ｃが取り付けられている。操作スイッチ１２ｃには、後記するロック部材１２ｅと係合してロックする爪部１２ｃ１が設けられている。

内蓋１２ｂは、外周縁部の全体にわたってパッキン１２ｂ１が取り付けられており、蓋体１２を閉じたときに、内釜１４の上部開口１４ａを覆い、内釜１４の内部を略密閉状態に保つようになっている。

本体部１１は、略円柱形状を呈し、内釜１４を収容する有底円筒状の内釜収容部３２（図１０参照）を有している。また、本体部１１には、内釜１４の外周に沿って延在する略環状の縁部１１ａが形成されている。

また、縁部１１ａの前端部１１ａ１には、操作スイッチ１２ｃと係合してロックするロック部材１２ｅが設けられている。なお、ロック部材１２ｅは、公知の方法によって構成することができる。

ヒンジ部１２ｄは、縁部１１ａの後端部１１ａ２の幅内に略収まるように構成されている。これにより、蓋体１２を閉じたときに、円柱形状を呈する炊飯ユニット１０の周面からヒンジ部１２ｄが突出しないようになっている。

図９は、炊飯ユニットを下側から見上げた状態を示す斜視図である。
図９に示すように、本体部１１の下面には、本体部１１の底面部となる凹部１１ｂが形成されている。この凹部１１ｂは、本体部１１の直径よりも短く形成され、凹部１１ｂの周囲に環状の支持部１１ｃが形成されている。

支持部１１ｃの複数個所（本実施形態で４箇所）には、ゴム製の滑り止め部材１１ｄが嵌め込まれ、炊飯ユニット１０をテーブルに載置したときの滑りを防止している。

また、凹部１１ｂの天井板１１ｅの中心部には、上下方向に貫通する円形の貫通孔１１ｆが形成されている。なお、この貫通孔１１ｆは、伝熱板３８によって閉塞されている。なお、伝熱板３８の詳細な形状については後記する。

また、凹部１１ｂは、上方に向けて縮径するように、円錐台形状の空間Ｓ１０を有している。また、凹部１１ｂの側面（周面）には、径方向外側に向けて凸となる位置決め凹部１１ｇが形成されている。この位置決め凹部１１ｇは、炊飯ユニット１０と加熱ユニット２０との取付方向を決めるものである。

また、本体部１１の背面（後面）には、後方に向けて突出するハンドル支持板１１ｈが設けられている。このハンドル支持板１１ｈは、略三日月板状に形成され、ハンドル１３が後ろ向きの水平位置で支持される高さ位置に取り付けられている。なお、ハンドル１３は、その両端部が本体部１１の左右側面側に回動自在に支持されており、前向きから後向きまでの範囲で回動するように構成されている。

図４、図５、図６は本実施形態に係る炊飯器の加熱ユニットを示す外観側面図、外観上面図、外観正面図で、図１０は、炊飯ユニットを加熱ユニットから取り外した状態を示す側断面図である。

図１０に示すように、炊飯ユニット１０を上方に持ち上げることで、炊飯ユニット１０を加熱ユニット２０から取り外すことができるようになっている。このように、本実施形態の炊飯器１では、炊飯後に、炊飯ユニット１０のみを取り外してテーブル（食卓）に置くことができるようになっている。

図４、図５、図６に示すように、加熱ユニット２０は、加熱部２１の上面に略円錐台形状の凸部２１ａを有している。この凸部２１ａは、前記した凹部１１ｂの空間Ｓ１０（図９参照）に沿う形状である。この凸部２１ａの上面２１ｂの中央には、略円筒形状の突起部２１ｃが形成されている。この突起部２１ｃの円筒の内側には、温度センサ２５が挿通され、突起部２１ｃの上部開口２１ｅから温度センサ２５の上端部（上端面）が突出している。

また、凸部２１ａの側面（周面）には、径方向外側に向けて突出する位置決め凸部２１ｄ（位置決め手段２１ｄ）が形成されている。この位置決めが、図９に示す本体部１１の位置決め凹部１１ｇ（位置決め手段１１ｇ）と嵌合することにより、炊飯ユニット１０と加熱ユニット２０との取付方向が決定される。すなわち、ヒンジ部１２ｄ（図８参照）が後端（奥側）に位置した状態で炊飯ユニット１０が加熱ユニット２０上に載置される。
また、凸部２１ａの周囲には、炊飯ユニット１０の支持部１１ｃ（図１０参照）が当接する環状の当接面２１ｆが形成されている。

炊飯ユニット１０と加熱ユニット２０との位置決めを設ける事で、加熱ユニット２０側に炊飯ユニット１０を検知するセンサ（図示無し、例えば磁力を検知するホール素子やリードスイッチ）を設け、また炊飯ユニット１０の底面側に検知素子（図示無し、例えば磁石など電力の不要な素子）を設ける事で、加熱ユニット２０側で炊飯ユニット２０の有無を検知する事が可能となる。

図３は、炊飯ユニットを加熱ユニットに載置した状態を示す側面図である。
加熱ユニット２０の下面には、複数の脚部２６が設けられ、これらの脚部２６によって加熱ユニット２０を支持している。また、加熱ユニット２０の側面下部には、吸気口２９が形成されている。なお、図示省略しているが、吸気口２９とは左右反対側の加熱ユニット２０の側面下部には、排気口が設けられている。

図１は、本実施形態に係る炊飯器を示す外観上面図で、図５は、本実施形態に係る炊飯器の加熱ユニットを示す外観上面図である。
支持板１１ｈは、平面視において三日月状に形成され、支持板１１ｈの先端（後端）にハンドル１３の一部が当接することで支持されている。このように構成することにより、支持板１１ｈの本体部１１からの突出量を少なくすることができる。

炊飯ユニット１０を加熱ユニット２０に載置したときには、操作パネル２２の操作面が炊飯ユニット１０から外側に突出するとともに斜め上向きとなるように構成されている。これにより、炊飯器１が低い場所に置かれ、炊飯器１を見下ろす状態であっても、操作パネル２２の操作性および視認性を向上できる。

図１０は、図１のＡ−Ａ線矢視断面図である。なお、図１０では、炊飯ユニット１０を加熱ユニット２０から外した状態で一部を簡略化（断面の奥側に見える一部分を省略）して図示している。

図１０に示すように、蓋体１２の内部には蓋断熱材３３ｃが設けられ、本体部１１は、外郭を構成する有底円筒形状の胴体部３１と、内釜１４を収容する内釜収容部３２と、内釜収容部３２の周囲に巻回される側面断熱材３３ａと、内釜収容部３２の底部３２ａに覆われた底面断熱材３３ｂと、を含んで構成されている。なお、内釜収容部３２は、耐熱性を有する合成樹脂などで形成され、断熱材は、側面断熱材３３ａと底面断熱材３３ｂと蓋断熱材３３ｃを合わせて断熱材３３と呼ぶ。

凹部１１ｂの天井板１１ｅに形成された貫通孔１１ｆは、略円筒形状であり、内釜収容部３２の底部３２ａを貫通して内釜１４側に露出している。また、貫通孔１１ｆには、貫通孔１１ｆを閉塞する伝熱板３８が取り付けられている。

伝熱板３８は、アルミニウム合金などで断面視凹状に形成され、貫通孔１１ｆの上側から被せられることで開口１１ｆ１が閉塞されている。また、伝熱板３８は、貫通孔１１ｆの円筒に外冠され、径方向外側に突出するフランジ部３８ａによって抜け止めされている。

内釜収容部３２は、有底円筒形状を呈し、内釜収容部３２の底部３２ａが凹部１１ｂの天井板１１ｅの内面（上面）に底面断熱材３３ｂを介して固定されている。底部３２ａの径方向の中心からは、伝熱板３８の上面が内釜１４側に突出している。

次に内釜１４について詳細に説明する。
内釜１４は、主成分がアルミニウムからなる基材を成形した外側に、溶射によって鉄の微粒子の層（突く熱性の高い酸化鉄の被覆層）を積層させたもので、この鉄の微粒子層が誘導加熱によって加熱されるものである。

前記基材は板厚２．５ｍｍで構成し、発熱層である溶射部の厚さは０．５ｍｍ、溶射部の防錆層としてＡＬＳｉを溶射して外面にシリコン耐熱塗装を施し、炊飯器として高い発熱効率を備えている。

内釜１４については、従来の厚さ１．８ｍｍのアルミニウム材と厚さ０．５ｍｍの鉄材とのクラッド材に鉄の溶射を施した内釜に対して、厚さ２．５ｍｍのアルミニウム材に鉄の溶射を施すことで、内釜の厚さを厚くしながら重量を軽くすることが出来たものである。

次に基材の選定について説明する。
ご飯を美味しく炊くポイントの一つとして、炊き上がった時のご飯の炊き斑を少なくすることにある。そのため、内釜１４の底部で発熱する熱を短時間で内釜１４全体に伝え、お米を底面と側面の全体から温度斑がないように炊くことで、炊き上がったご飯に炊き斑が少なくなり美味しいご飯になる。そのために、内釜の材料に熱伝導の良いアルミニウムを使い、さらに熱伝導を良くするために基材の厚さを厚くすることで、炊飯時のお米への熱伝導のムラを少なくし、炊き上がった後のご飯の炊きムラを極力少なくしている。

また、鉄の溶射を施すことで、ガス噴射で溶けた鉄微粒子を内釜１４の基材まで飛ばして熱と運動エネルギーで密着させる製法を採用し、本実施例では鉄を約２０００℃の比較的低い温度の放電で溶かし、基材に飛ばすことにより飛んでいる間に圧縮空気で表面が酸化鉄に変化し、基材に到達すると、運動エネルギーで扁平に変形しながら基材に密着する。さらに次々と積層して数十層から数百層（実施例では２０〜３００層程度になる）になるので、酸化していない鉄層と酸化鉄層が交互に折り重なり、また鉄粒子径が大きく温度が低く、速度も遅いので鉄微粒子同士は完全には一体化せず部分的に隙間、すなわち空気層が構成される。こうして製造された内釜１４は、断熱効果と高い蓄熱性が備わったものである。

次に、内釜１４の大きさの設定について説明する。
近年は、家庭環境の変化により、世帯人員構成に変化が生じ、夫婦と子供二人の４人家族の標準構成から、二人世帯や単身世帯の数が増えている。そのため、炊飯量についても各世帯人員の減少に対して、現在主流の５．５合までの容量を炊く必要が減少し、例えば３人で一日に必要な量、すなわち茶碗で約１０杯分炊ける量の４合有れば足りる。

以上を踏まえて、従来の５．５合の内釜（約１２００ｇ）に対して、本実施例の内釜１４は４号の釜であり、約半分の重さとなっている。

また、内釜１４をアルミニウムと鉄のクラッド材を用い、アルミニウム材の厚みの増加を従来程度に抑えることで、美味しいご飯を炊くことが可能である。

断熱材３３は、内釜１４の全周を囲うように設けられている。構造的には内釜１４を着脱可能に設けるため、内釜１４を収納する内釜収容部３２の全体を囲むように断熱材３３が設けられている。内釜収容部３２の周囲には側面断熱材３３ａを巻回して設け、内釜収容部３２の底部３２ａには略円形状の底面断熱材３３ｂを内釜収容部３２の底部３２ａと凹部１１ｂの天井板１１ｅとの間に挟み込むように圧設して設け、蓋体１２の内部には蓋断熱材３３ｃが設けられている。

使用する断熱材３３は、側面断熱材３３ａには略長方形に成形した真空断熱材を内釜収容部３２の側面に巻回して使用し、底面断熱材３３ｂと蓋断熱材３３ｃにはガラス繊維を使用した略円形状の断熱材を使用している。

内蓋１２ｂは、内釜１４の内部の蒸気の排出を制限して所定圧力を保ち、内釜１４の内部の熱の逃げるのを防止する保温特性を備えた調圧弁１２ｂ２を有している。熱容量の有るステンレス球からなる調圧弁１２ｂ２により外気と内釜１４内と連通を遮り、内釜１４とご飯の熱の流出を防止している。そして、調圧弁１２ｂ２を通過した蒸気は、蒸気通路１２ｂ３を通って、蓋体１２（外蓋１２ａ）に設けられた蒸気口１２ｂ４から炊飯器１の外部に排出される。

操作スイッチ１２ｃは、軸１２ｆを支点としてＷ方向に回動可能であり、操作スイッチ１２ｃをＷ１方向に付勢する付勢部材１２ｆ１が設けられている。蓋体１２を開ける場合には、操作スイッチ１２ｃの上面を押圧することにより、操作スイッチ１２ｃが軸１２ｆを支点としてＷ２方向に回動することで蓋体１２のロックが解除される。また、蓋体１２を閉める場合には、蓋体１２を本体部１１側に向けて押し込むことにより、蓋体１２がＷ１方向に回動して本体部１１にロックされる。

加熱部２１には、凸部２１ａの上面２１ｂの下面（内面）に加熱コイル２７が設けられている。この加熱コイル２７は、例えば、リッツ線を巻回して平面環状に構成されている。また、加熱コイル２７は、コイル保持部２８上に載置されている。

温度センサ２５は、円柱形状を呈し、軸方向（上下方向）の中間部につば部２５ａが形成されている。つば部２５ａと、加熱部２１内に形成された受け部２１ｇとの間にコイルばね３９が介装され、このコイルばね３９の付勢力によって、温度センサ２５を上方（上部開口２１ｅから突出させる方向）に付勢している。

制御回路収容部２３の内部には、制御回路２３ｃが収容されている。この制御回路２３ｃは、基板に加熱コイル２７に電力を供給するインバータ制御回路などを備えて構成されている。また、制御回路２３ｃは、温度センサ２５が検出した温度情報や制御プログラムに応じて、加熱コイル２７へ供給する電力を制御する。

加熱ユニット２０は、制御回路収容部２３は加熱部２１内の空間で連通して、冷却風路を構成している。この空間にまたがるように冷却ファン（図示せず）が配置されている。炊飯時に冷却ファン（図示せず）が作動すると、吸気口２９（図４参照）から吸気された空気が流れることで、制御回路２３ｃ（特に加熱コイル２７に電力を供給する素子）および加熱コイル２７が冷却されるようになっている。冷却後の空気は、加熱ユニット２０に設けられた図示しない排気口から外部に排出される。排出される排気は炊飯ユニットに当たらない方向に排気される。

このように、保温性を重視する炊飯ユニット１０と冷却を重視する加熱ユニット２０を分離することで、炊飯ユニット１０ではご飯の熱が逃げないように効率よく断熱構造を構築でき、加熱ユニット２０においては加熱コイル２７と制御回路２３ｃの特に加熱コイル２７に電力を供給する素子の冷却を効率よく行えるための冷却風路を構築できる。そして、炊飯ユニット１０の断熱構造を冷却風で冷やされることも無く、保温と冷却のお互いの働きに関して干渉することが無いので、効率の良い製品設計が可能となる。

以上、上記した本実施例によれば、ご飯を含まない４合炊きの炊飯ユニット１０単体の重量を２リットルの飲料水の入ったペットボトルと略同等の２．２ｋｇとしている。また、満量の４合のご飯が入った状態（お茶碗一杯分のご飯を１４０ｇで計算）でも約３．６ｋｇと、一般的な目安となる両手で軽く持ち運びできる重さ内に抑えたことで、使い勝手の良い炊飯器を提供することができる。

この３．６Ｋｇは、一度食事を行った後は約３ｋｇと軽くなり、この３ｋｇの重さの目安は少し重いが片手で問題なく持ち運べる重さ（２ｋｇ〜３ｋｇ）となる。また、一度の食事で重さの目安が一ランク低下する程度に、炊飯できるご飯の重量に対する本体重量（２．２ｋｇ）を従来よりも相対的に軽くすることで、さらに使い勝手の良い炊飯器を提供することができる。

１ 炊飯器
１０ 炊飯ユニット
１１ 本体部
１１ｂ 凹部
１１ｆ 貫通孔（孔）
１２ 蓋体
１２ａ 外蓋
１２ｂ 内蓋
１２ｄ ヒンジ部（回動軸）
１３ ハンドル
１４ 内釜（釜）
２０ 加熱ユニット
２１ 加熱部
２１ａ 凸部
２１ｂ 上面
２１ｃ 突起部
２２ 操作パネル
２３ 制御回路収容部
２３ｃ 制御回路
２３ｄ 検出部
２３ｅ 端部（最外部）
２５ 温度センサ
２７ 加熱コイル
３２ 内釜収容部
３３ 断熱材
３３ａ 側面断熱材
３３ｂ 底面断熱材
３３ｃ 蓋断熱材
３８ 伝熱板（伝熱部）
５０ 鍋ユニット
６０ ケース
６１ 操作部

Claims (1)

1. 内釜と、該内釜を収納する本体部と、前記内釜を加熱する加熱ユニットとを備え、
   前記内釜は、アルミニウム基材の外面に溶けた鉄微粒子を飛ばすことで酸化していない鉄層と酸化鉄層が交互に折り重なり、前記鉄微粒子の間に空気層が構成されるよう前記アルミニウム基材に直接積層させて被覆層を設け、前記被覆層の表面にALSiを溶射して防錆層として形成し、前記防錆層の外面にシリコン塗装を設けたことを特徴とする炊飯器。

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