JP6966495B2

JP6966495B2 - 炊飯器

Info

Publication number: JP6966495B2
Application number: JP2019031221A
Authority: JP
Inventors: 大介井上; 椋多天野
Original assignee: Hitachi Global Life Solutions Inc
Current assignee: Hitachi Global Life Solutions Inc
Priority date: 2019-02-25
Filing date: 2019-02-25
Publication date: 2021-11-17
Anticipated expiration: 2039-02-25
Also published as: CN111603032A; JP2020130847A

Description

本発明は、炊飯器に関するものであり、特に、誘導加熱により発熱する内釜を備えた場合に好適な炊飯器に関する。

特許文献１には、内ケースの底部に電磁誘導加熱を配置し、内ケースに着脱自在に収納する内釜（内鍋）はクラッド材より成形されたものであり、内釜（内鍋）の底部の大きさは、外径と前記加熱コイルの外径と同じ大きさに設けることで、内釜の底部の平面部とコーナ部まで誘導加熱されて発熱するので、効率良く誘導加熱して米と水を対流させて、美味しいご飯に炊けることが記載されている。

特開２０１３−２２６２６２号公報

しかし、特許文献１に示すように、内釜（内鍋）の電磁誘導加熱コイルに面した部分に一様の厚さで磁性金属材料を配置した場合、電磁誘導加熱コイルと磁性金属材料の距離が略同じなので、磁力線が磁性金属材料を通過して渦電流が流れて電気抵抗によって発熱する。

内釜（内鍋）の底部の磁性金属材料は、電磁誘導加熱コイルの内径と外径の略平均直径部の真上で一つの線の環状に発熱する。そのため、内釜（内鍋）の内部では、一つの線の環状に高温部が形成される。そして一つの線の環状に対流が強くなっていて、一方で、環状の高温部から離れた場所では対流が弱くなる。

そのため、内釜（内鍋）内の場所ごとのご飯の硬さにムラが出るという課題があった。

そこで、本発明は、内釜内部に幅広く対流を起こして、ご飯の硬さのムラを抑えておいしく炊き上げる炊飯器を提供することを目的とする。

本発明は上記課題を解決するものであり、内釜と、該内釜を発熱させる略環状の誘導加熱コイルとを備え、前記内釜は内釜基材としてのクラッド材を備えて構成されるとともに、少なくとも底面部が磁性金属材料を含んで構成され、前記内釜の底面部は、中央部と、その外側に配置される環状凸平面部と、その外側に配置されるコーナー部とを有し、前記環状凸平面部は所定の幅を持っており、前記環状凸平面部の前記中央部側に前記誘導加熱コイルに向かった内側段差部を設け、前記環状平面部の前記コーナー部側に前記誘導加熱コイルに向かった外側段差部を設け、前記内側段差部と前記外側段差部を、前記誘導加熱コイルの内径より外周側で、かつ前記誘導加熱コイルの外径より内周側の範囲に配置する。

上記構成とすることで、内部段差部に隣接する内釜の内発熱部と外部段差部に隣接する内釜の外発熱部の間に挟まれた凸発熱部が形成される。

つまり、内釜の発熱部を複数にして発熱部の間に挟まれた凸発熱部を設けて、内釜内部に幅広く対流を起こして、ご飯の硬さのムラを抑えておいしく炊き上げる炊飯器を提供する。

本発明の一実施例である炊飯器の縦断面図である。同炊飯器の誘導加熱コイルと内釜の縦断面図である。同炊飯器の内釜の製造方法にかかる内釜の製造工程を示すフローチャートである。同炊飯器の誘導加熱コイルと内釜の磁力と発熱を説明する概念図である。

以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。図１は、本実施例の炊飯器の縦断面図である。

図１において、炊飯器（ジャー炊飯器）１の本体２の内側には本体２の内壁を構成する上面が開口した保護枠３が設けられ、その保護枠３内には内釜４が着脱自在に収納されている。

本体２の上面には、外蓋５が開閉自在に取付けられ、本体２と内釜４の上面開口部を塞ぐことができる。保護枠３の底面部には、内釜４を誘導加熱する誘導加熱コイル６が設けられている。

温度検知手段Ｋは内釜４の底部４ａの温度を検出して炊飯工程の制御や温度制御をする。

図２は、誘導加熱コイル６と内釜４の縦断面図である。誘導加熱コイル６は内径６ｕから外径６ｓまで環状平面形状に設けている。内径６ｕと外径６ｓの合計を２で割った平均の直径が中間径部６ｃである。

内釜基材１１は、例えば、クラッド材を使用して内側に熱伝導性の良いアルミニウム、外側に磁性金属材料を用いる。内釜基材１１は、側面部と共に底面部１２から形成される。
このように、誘導加熱コイル（６）を備え、内釜（４）を構成する非磁性材料の内釜基材（１１）の外表面に磁性金属材料で構成され、底面部 (7)の中央から順に中央部（１２ｃ）と、環状凸平面部（１２ｂ）と、コーナー部（１２ａ）を有し、環状凸平面部（１２ｂ）は、中央部（１２ｃ）とコーナー部（１２ａ）よりも環状の誘導加熱コイルより距離を設け、中央部（１２ｃ）の環状凸平面部（１２ｂ）との隣接部に内側段差部（ｄ１）を設け、コーナー部（１２ａ）の環状凸平面部（１２ｂ）との隣接部に外側段差部（ｄ２）を設け、内側段差部（ｄ１）と外側段差部（ｄ２）を、誘導加熱コイル（６）の内径より外周側で、かつ誘導加熱コイル（６）の外径より内周側の範囲に配置している。
すなわち、図２は断面を示す図であり、環状凸平面部（１２ｂ）は紙面の上下方向に連続しており、環状形状をなしている。
ここで、環状凸平面部（１２ｂ）の環状とは、つながって１つの輪を成すものの他、例えば凸部と平坦部が交互に形成され、言い換えると、断続的に凸部が形成され巨視的に見ると環状をなすものを含むものである。また、一部が平坦部として形成され、他の多くの部分が凸部として形成され、巨視的に見ると環状をなすものを含むものである。

図４は、誘導加熱コイルと内釜の磁力と発熱を説明する概念図である。環状凸平面部１２ｂは、中央部１２ｃとコーナー部１２ａよりも誘導加熱コイルの距離を大きく設けている。例えば、例えば、中央部１２ｃと環状凸平面部、コーナー部１２ａと環状凸平面部の高さは１．５ミリの段差である。また、中央部１２ｃと環状凸平面部、コーナー部１２ａと環状凸平面部の高さは１．０から２．０ミリの段差が望ましい。

中央部１２ｃの環状平面部１２ｂとの隣接部に境目となる内側段差部ｄ１を設け、コーナー部１２ａの環状平面部１２ｂとの隣接部に境目となる外側段差部ｄ２を設けている。

内側段差部ｄ１と外側段差部ｄ２の両方を誘導加熱コイル６の内径６ｕより外側で且つ外径６ｓより内側の範囲の真上に配置することが望ましい。誘導加熱コイル６からの磁力が磁性金属材料を通りやすくするためである。

内側段差部ｄ１と外側段差部ｄ２は、必ずしも誘導加熱コイル６の中間径部６ｃの上方の内側と外側に配置しなくてもよい。

内側段差部ｄ１の内発熱部Ｈ１と外側段差部ｄ２の外発熱部Ｈ２の間には凸発熱部Ｈ３を備える。

以上のように形成された内釜４の外表面全体には防錆塗装１４が施されているのが好ましい。また、内釜４の内周面全体にはフッ素樹脂塗装１５が施されているのが好ましい。

なお、コーナー部１２ａ、環状凸平面部１２ｂ、中央部１２ｃ、第２の皮膜部１３、防錆塗装１４、フッ素樹脂塗装１５の厚さは便宜上誇張して図２に
図示している。

次に、本実施例の炊飯器１の作用効果について説明する。

図１において、まず、使用者が内釜４内に適量の米と水を入れ、本体２内に収納して外蓋５を閉じる。次に、操作手段（図示せず）を操作して炊飯を開始すると、誘導加熱コイル６に電流が流れ、高周波磁界が発生して誘導加熱コイル６と対向した内釜４の底面部１２内に発生した電流によるジュール熱により発熱する。

このとき誘導加熱コイル６に電流を流すことにより内釜４の中央部１２ｃからコーナ部１２ｃに放射状に高周波磁界が発生する。

一つの環状または円盤状の誘導加熱コイル６である場合に、誘導加熱コイル６と磁性金属材料の距離が遠い場所よりも、近い場所の方が磁力が通りやすい。

さらに、誘導加熱コイル６と磁性金属材料との距離が一定、磁性金属材料の厚さが一定の場合には、誘導加熱コイル６の内径６ｕと外径６ｓの平均である中間径部６ｃの上方の位置に一つの線の環状に発熱する。

本実施例では、環状凸平面部１２ｂはコーナー部１２ａ、中央部１２ｃより誘導加熱コイルと磁性金属材料の距離が遠いので磁力が通りにくくなる。その環状凸平面部１２ｂの内側に隣接して誘導加熱コイルと磁性金属材料の距離が近い中央部１２ｃの内側段差部ｄ１に、コイル６から距離が近くなって環状平凸面部１２ｂを通らずに流れる磁力が集まることにより磁力が大きくなる。

同様に、環状凸平面部１２ｂの外側に隣接してコーナー部１２ａの外側段差部ｄ２に、誘導加熱コイル６から距離が近くなって環状凸平面部１２ｂを通らずに流れる磁力が集まることにより磁力が大きくなる。

内側段差部ｄ１は磁力が集まるので、内側段差部ｄ１に隣接する内釜機材１１（底面部１２）が発熱する。この発熱部を内発熱部Ｈ１とする（図４）。同様に外側段差部ｄ２は磁力が集まるので、外側段差部ｄ２に隣接する内釜機材１１が発熱する。この発熱部を外発熱部Ｈ２とする（図４）。

内側段差部ｄ１と外側段差部ｄ２の間、つまり環状凸平面部１２ｂの径方向の幅は、例えば１３ｍｍをとっている。内側段差部ｄ１と外側段差部ｄ２の間、つまり環状凸平面部１２ｂの径方向の幅は、例えば１０〜１５ｍｍが望ましい。内発熱部Ｈ１の内側と外側に発生する熱、及び、外発熱部Ｈ２の内側と外側に発生する熱によって、内発熱部Ｈ１と外発熱部Ｈ２の間に挟まれた凸発熱部Ｈ３が形成される。即ち、発熱が大きい内発熱部Ｈ１と外発熱部Ｈ２の二つの線の環状の間に挟まれて繋がった凸発熱部Ｈ３を形成する。

更に、環状凸平面部１２ｂは誘導加熱コイルとの磁性金属材料の距離が遠いので、磁力が集中しやすい環状平面部１２ｂに発生する発熱が大きくなりすぎず、凸発熱部Ｈ３の発熱に寄与する。

つまり環状凸平面部１２ｂの径方向の幅は、例えば１３ｍｍをとっている。環状凸平面部１２ｂの径方向の幅は、例えば１０〜１５ｍｍが望ましい。凸発熱部Ｈ３は一つの線の環状でなく、幅をもつ帯状の環状となって発熱が部分的に大きくなりすぎず、ムラなく内釜４を加熱するものである。

この帯状の環状に発する熱が内釜基材１１に伝わることで全体が均一に加熱されて、米飯をムラ無く美味に仕上げることができる。

やがて、米が水を吸って内釜４内の水がなくなると、内釜４の底部の温度が急上昇し、それを温度検知手段Ｋが検知して誘導加熱コイル６への通電を停止し、加熱が終了する。その後、一定時間の蒸らしを行って炊飯が終了する。

上記した「ムラ無く」とは、ご飯の硬さ（例えば硬い、柔らかい、べちゃっとした食感のばらつきが少ないことを示している。出願人は、本実施例により、内釜４内の４点で米温の立上がりを時間経過で測定した。その結果、４点の温度は略同じ温度上昇速度で昇温していた。

内釜４底部４ａの温度を検出する温度検出手段Ｋの検出結果により炊飯工程は進行している。そのため、工程が進行していくなかで、４点の温度が略同じ温度上昇速度で上昇することで、場所の違いよる加熱不足や、加熱過ぎになることを抑えることができる。
それにより、炊飯工程を終了したごはんの炊きあがりのムラが無くなる。

図３は、内釜４の製造工程を示すフローチャートである。

この製造工程では、まず、内釜基材１１を絞り加工して大まかな内釜形状を形成する（Ｓ１）。

次に、内釜基材１１を底部１２及び本体受け部になるフランジ部の形成をする（Ｓ２）。

次に内釜基材１１の余分なフランジ外周部を打ち抜き、フランジ外周部を形成する（Ｓ３）。

次に、内釜基材１１のフランジ端面の面取りを形成する（Ｓ４）。

次に、内釜基材１１の底面部１２を押し出し、環状平面凸部１２ｂを形成する（Ｓ５）。
すなわち、底面部１２の上側に凹形状の金型を配置し、底面部１２の下側に対となる凸形状の金型を配置し、底面部１２を凹形状の金型と凸形状の金型の間に挟み込んだ後に距離を相対的に近づけるように押圧して、プレス加工することで塑性加工により変形させて環状平面凸部１２ｂを形成する。

次に、内釜基材１１の外表面全体に防錆塗装１４を施し、また、内釜基材１１の内周面全体にフッ素樹脂塗装１５を施す（Ｓ６）。以上の工程で、内釜４が完成する。

以上実施例によれば、磁性金属材料による発熱部を均一化して発熱部の間に挟まれた凸発熱部Ｈ３を設け、内釜４内部に均一に加熱することで、内釜４内の場所ごとのご飯の硬さのムラを抑えておいしく炊き上げる炊飯器を提供することが可能となる。

１・・・炊飯器、２・・・本体、３・・・保護枠、４・・・内釜、５・・・外蓋、６・・・誘導加熱コイル、６ｃ・・・中間径部、６ｕ・・・内径、６ｓ・・・外径、１１・・・内釜基材、１２・・・底面部、１２ａ・・・コーナー部、１２ｂ・・・環状凸平面部、１２ｃ・・・中央部、１４・・・防錆塗装、１５・・・フッ素樹脂塗装、ｄ１・・・内側段差部、ｄ２・・・外側段差部、Ｈ１・・・内発熱部、Ｈ２・・・外発熱部、Ｈ３・・・凸発熱部

Claims

内釜と、該内釜を発熱させる略環状の誘導加熱コイルとを備え、
前記内釜は内釜基材としてのクラッド材を備えて構成されるとともに、少なくとも底面部が磁性金属材料を含んで構成され、
前記内釜の底面部は、中央部と、その外側に配置される環状凸平面部と、その外側に配置されるコーナー部とを有し、
前記環状凸平面部は所定の幅を持っており、
前記環状凸平面部の前記中央部側に前記誘導加熱コイルに向かった内側段差部を設け、
前記環状凸平面部の前記コーナー部側に前記誘導加熱コイルに向かった外側段差部を設け、
前記内側段差部と前記外側段差部を、前記誘導加熱コイルの内径より外周側で、かつ前記誘導加熱コイルの外径より内周側の範囲に配置する
ことを特徴とする炊飯器。