JPH05293037A - 電気炊飯器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 誘導コイルの構成を簡単にし、また加熱ヒー
タで加熱される内枠の金属部の熱を炊飯容器に効率よく
伝達する。 【構成】 有底筒状の炊飯器本体ケース１と、この本体
ケースの上部開口部を開閉する蓋体１６と、本体ケース
内に収納され、底部を非金属材料で形成するとともにそ
の底部裏面側に誘導コイル６を配置し、かつ側部を金属
材料で形成するとともにその側部外面に胴ヒータ１２を
配置してなる有底筒状の内枠３と、この内枠内に収納さ
れ、上側部外面が内枠の上側部内面に接触する金属材料
からなる鍋１０からなり、誘導コイル６を主加熱源と
し、胴ヒータ１２を補助加熱源としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、誘導コイルからなる主
加熱源と加熱ヒータからなる補助加熱源を備えた電気炊
飯器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の電気炊飯器としては、有底
筒状の本体ケースの上部開口部に蓋体を設け、また本体
ケース内に底部を非金属材料で形成するとともにその底
部裏面側に誘導コイルを中央部と外周部に配置し、かつ
側部を金属材料で形成するとともにその側部外面に加熱
ヒータを配置してなる有底筒状の内枠を収納し、この内
枠内に炊飯容器をその内枠の金属部とは非接触にして収
納したものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしこのように誘導
コイルを内枠の底部中央と底部外周の両方に配置する２
重構造のものでは誘導コイルの構成が複雑化する問題が
あった。また内枠内に炊飯容器をその内枠の金属部とは
非接触にして収納しているため加熱ヒータで加熱される
内枠の金属部の熱が炊飯容器に伝わりにくく加熱効率が
悪い問題があった。

【０００４】そこで本発明は、誘導コイルを主加熱源と
したものにおいて、その誘導コイルの構成を簡単にで
き、また加熱ヒータで加熱される内枠の金属部の熱を炊
飯容器に効率よく伝達できる電気炊飯器を提供すること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、有底筒状の本
体ケースと、この本体ケースの上部開口部を開閉する蓋
体と、本体ケース内に収納され、底部を非金属材料で形
成するとともにその底部裏面側に誘導コイルを配置し、
かつ側部を金属材料で形成するとともにその側部外面に
加熱ヒータを配置してなる有底筒状の内枠と、この内枠
内に収納され、上側部外面が内枠の上側部内面に接触す
る金属材料からなる炊飯容器からなり、誘導コイルを主
加熱源とし、加熱ヒータを補助加熱源としたものであ
る。

【０００６】

【作用】このような構成の本発明においては、誘導コイ
ルへの通電により交番磁界が発生し、炊飯容器の底部に
渦電流が発生する。この渦電流によるジュール熱によっ
て炊飯容器が加熱され、炊飯動作が行われる。一方、加
熱ヒータにより内枠の金属部が加熱され、輻射熱が空間
部を介して炊飯容器に伝達されるとともに内枠の金属部
と炊飯容器の接触部を介して伝達され、炊飯容器は側面
からも効率よく加熱される。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。

【０００８】図中１は有底筒状の炊飯器本体ケースで、
この本体ケース１の上端の開口縁部に環状枠２が取り付
けられている。本体ケース１内にはアルミニウムなどの
熱伝導に優れる金属材料で形成された有底筒状の内枠３
が設けられ、この内枠３は上端の開口縁にフランジ４を
一体に有し、このフランジ４が環状枠２の内周縁部に係
止されている。

【０００９】内枠３の底部は、耐熱ガラス、セラミック
ス、あるいはＰＰＳ樹脂などの耐熱性および電気的絶縁
性を有する材料で形成された絶縁プレート５で形成され
ている。そしてこの絶縁プレート５の下面に、リッツ線
などで構成された主加熱源としての誘導コイル６が設け
られ、この誘導コイル６は耐熱性を有するＦＲ−ＰＥＴ
樹脂などで形成されたコイルカバー７により覆われて支
持されている。このコイルカバー７は周縁が内枠３の外
方側にほぼ水平に延出していて、このコイルカバー７に
より本体ケース１内の下部に通風路８が構成されてい
る。

【００１０】コイルカバー７の下面には、酸化鉄を主原
料とし、かつ高透磁率の材料を焼結させたフェライト棒
９が接着剤により取り付けられ、前記誘導コイル６から
の漏れ磁束を防止するようになっている。

【００１１】内枠３内には炊飯容器である鍋１０が挿脱
自在に収納され、この鍋１０は熱伝導率のよい１．７mm
厚のアルミニュウム層とこのアルミニュウム層の外面に
０．３mm厚のフェライト系ステンレス層よりなる磁性金
属材料層をクラッドしたものを使用し、かつ鍋内面には
フッ素樹脂コーティングして非粘着性を確保するように
している。

【００１２】前記鍋１０の上端の開口部はテーパ状に拡
開し、この開口部の外周のテーパ面が前記内枠３の上端
の開口縁に接触し、この接触により鍋１０が内枠３の内
面および絶縁プレート５の上面との間に僅かな間隔をあ
けて支持され、この鍋１０の外面と内枠３の内面および
絶縁プレート５の上面との間の空間が空気層１１となっ
ている。なお、鍋１０の上端の開口部は曲面状に拡開す
るような形状であってもよい。

【００１３】内枠３の外周面には、ガラス繊維芯にＮｉ
−Ｃｒ電熱線などを巻き、その外周を耐熱シリコーンな
どで電気絶縁した補助加熱源としての電熱式の胴ヒータ
１２が巻き付けられ、接着材により固定されている。こ
の胴ヒータ１２は内枠３の下部方向に向ってその加熱密
度が順次増大するように内枠３に巻き付けられている。
さらに内枠３の外周面の上部には、サーミスタなどから
なる側面温度センサ１３および温度ヒューズ１４が取り
付けられている。

【００１４】前記本体ケース１の上部にはヒンジシャフ
ト１５を介して蓋体１６が上下方向に回動自在に枢支さ
れ、この蓋体１６はヒンジシャフト１５に装着されたス
プリング１７を介して上方の回動方向へ弾性的に付勢さ
れている。前記本体ケース１の前面側の上部にはクラン
プ機構１８が設けられ、このクランプ機構１８により蓋
体１６の自由端側の縁部が係脱可能に係止され、この係
止により蓋体１６が炊本体ケース１の上面に閉合し、そ
の係止の解除により蓋体１６が前記スプリング１７の付
勢力で自動的に上方に回動して本体ケース１の上面が開
放されるようになっている。

【００１５】前記蓋体１６の内面にはアルミニウムなど
で形成された内面板１９が取り付けられ、この内面板１
９の下面側にスタッド２０を介して内蓋２１が着脱可能
に取り付けられ、この内蓋２１で鍋１０の開口部が閉塞
され、この内蓋２１に複数の小孔２２が形成されてい
る。また内面板１９の上面には、サーミスタなどからな
る蓋温度センサ２３および前記胴ヒータ１２と同様の構
造の蓋ヒータ２４が取り付けられている。さらに前記蓋
体１６には、鍋１０の開口部を密閉するパッキング２
５、鍋１０内の蒸気圧が一定以上に上昇した際にその蒸
気を外部に逃がす蒸気口２６が設けられている。

【００１６】前記本体ケース１内の下部に形成された通
風路８内には、前記誘導コイル６に交流電力を印加する
回路などを備えた制御回路部２７が設けられ、またこの
通風路８内の一端側にモータ２８ａと冷却ファン２８ｂ
が設けられている。そして本体ケース１の底部には、前
記冷却ファン２８ｂに対向して複数の吸気口２９が、そ
の反対側に位置して排気口３０がそれぞれ形成されてい
る。

【００１７】前記内枠３の外周側には鋼板などで形成さ
れた筒状の遮熱板３１が設けられ、この遮熱板３１の外
側で本体ケース１の前面側の内側の部分にはマイクロコ
ンピュータなどを備えた制御回路部３２が設けられてい
る。なお、３３は操作表示基板、３４は操作表示パネ
ル、３５は電源コード（図示せず）を巻き取るコードリ
ール装置である。

【００１８】図２は回路構成図で、交流電源４１に前記
温度ヒューズ１４を介して電源トランス４２の１次巻
線、ヒータ制御回路４３、加熱装置制御回路４４及びモ
ータ制御回路４５をそれぞれ接続している。前記電源ト
ランス４２の２次巻線には定電圧回路４６が接続されて
いる。この定電圧回路４６は＋５Ｖの直流電圧を作りマ
イクロコンピュータ４７に供給している。

【００１９】前記ヒータ制御回路４３はトライアック
（商品名）等からなり、その出力端子に前記胴ヒータ１
２と蓋ヒータ２４の並列回路を接続し、その各ヒータ１
２，２４をオン、オフ制御する。前記加熱装置制御回路
４４は誘導加熱装置４５をオン、オフ制御する。前記モ
ータ制御回路４５は前記モータ２８ａを回転制御する。

【００２０】前記誘導加熱装置４５は内部にインバータ
回路からなる出力制御回路４５ａが設けられ、前記加熱
装置制御回路４４によりオン制御されると出力制御回路
４５ａから前記誘導コイル６に高周波電流を供給するよ
うになっている。

【００２１】前記マイクロコンピュータ４７はＣＰＵ、
ＲＯＭ、ＲＡＭ、各種入出力ポート等からなり、前記側
面温度センサ１３及び蓋温度センサ２３からの検出信号
をＡ／Ｄ変換入力ポートに取込み、操作スイッチ４８か
ら入力回路４９を介して入力される操作信号を入力ポー
トに取込み、出力ポートから出力回路５０を介して表示
回路５１に表示データを出力するようになっている。前
記操作スイッチ４８及び表示回路５１は前記操作表示パ
ネル３４に設けられている。

【００２２】前記マイクロコンピュータ４７はまた計時
動作を行う計時回路５２、メモリ５３をそれぞれ制御す
るようになっている。前記マイクロコンピュータ４７は
また駆動回路５４を介して前記ヒータ制御回路４３を制
御し、駆動回路５５を介して前記加熱装置制御回路４４
を制御し、駆動回路５６を介して前記モータ制御回路４
５を制御するようになっている。なお、５７は停電時の
電源バックアップ回路である。例えば前記誘導コイル６
は１００％出力時には１２００Ｗとなり、胴ヒータ１２
は６０Ｗ、蓋ヒータ２４は２３Ｗのものを使用してい
る。前記マイクロコンピュータ４７は図３〜図５に示す
プログラム制御を行うように設定されている。

【００２３】すなわち鍋１０内に所定量の米と水が収容
されて炊飯動作がスタートすると、先ずひたし炊き動作
を開始する。このひたし炊きでは鍋の出し入れ等があっ
たとき安定した初期状態を得るために１分間待機し、そ
の後に加熱装置制御回路４４及びヒータ制御回路４３を
制御して３分間誘導コイル６、胴ヒータ１２及び蓋ヒー
タ２４をＯＮさせる。３分が経過すると誘導コイル６、
胴ヒータ１２及び蓋ヒータ２４をＯＦＦさせ、この状態
で５分間待機する。そしてその間における側面温度セン
サ１３が検出する最大検出温度ａをセットする。

【００２４】続いて炊飯容量の判定を行う。この容量判
定は５分経過後の側面温度センサ１３の検出温度ｂとセ
ットした最大検出温度ａとの関係から、ｂ≧ａ＋２℃で
あれば小量判定を行い、ａ＋２℃＞ｂ≧ａ−２℃であれ
ば中量判定を行い、ｂ＜ａ−２℃であれば大量判定を行
う。

【００２５】そして判定炊飯容量に基づいて誘導コイル
６による誘導加熱量、胴ヒータ１２及び蓋ヒータ２４の
ＯＮ、ＯＦＦ制御を決める。例えば大量のときには誘導
加熱量を５０％、胴ヒータ１２及び蓋ヒータ２４をＯＮ
にする。また中量のときには誘導加熱量を３０％、胴ヒ
ータ１２及び蓋ヒータ２４をＯＮにする。さらに小量の
ときには誘導コイル６をＯＦＦ、胴ヒータ１２及び蓋ヒ
ータ２４もＯＦＦにする。

【００２６】この状態で６分が経過するのを待つ。そし
て６分が経過するとひたし炊き動作を終了して炊飯を開
始する。炊飯時には判定炊飯容量に基づいて誘導コイル
６による誘導加熱量、胴ヒータ１２及び蓋ヒータ２４の
ＯＮ、ＯＦＦ制御を決める。例えば大量のときには誘導
加熱量を１００％、胴ヒータ１２及び蓋ヒータ２４をＯ
Ｎにする。また中量のときには誘導加熱量を７０％、胴
ヒータ１２及び蓋ヒータ２４をＯＮにする。さらに小量
のときには誘導加熱量を５０％にし胴ヒータ１２及び蓋
ヒータ２４はＯＦＦにする。

【００２７】この状態で側面温度センサ１３がｃ℃以
上、例えば９０℃以上を検出するのを待つ。そして側面
温度センサ１３が９０℃以上を検出すると、誘導加熱量
を１００％にする。また胴ヒータ１２及び蓋ヒータ２４
はＯＮにする。

【００２８】この状態で側面温度センサ１３の検出温度
の上昇率が５℃以下／１２０秒に低下するのを判定し、
５℃以下／１２０秒に低下すると沸騰検出を終了し、そ
のときの側面温度センサ１３の検出温度ｄ及び蓋温度セ
ンサ２３の検出温度ｅをセットする。そして判定炊飯容
量に基づいて誘導コイル６による誘導加熱量、胴ヒータ
１２及び蓋ヒータ２４のＯＮ、ＯＦＦ制御を決める。例
えば大量、中量のときには誘導加熱量を５０％、胴ヒー
タ１２及び蓋ヒータ２４をＯＮにする。また小量のとき
には誘導加熱量を３０％、胴ヒータ１２及び蓋ヒータ２
４をＯＮにする。

【００２９】この状態で蓋温度センサ２３が温度ｆ＝ｅ
＋５℃を検出すると、判定炊飯容量に関係なく誘導加熱
量を３０％、胴ヒータ１２及び蓋ヒータ２４をＯＮにす
る。そして蓋温度センサ２３の検出温度の上昇率が条件
ｇ、すなわち５℃以下／１００秒に低下するのを判定
し、５℃以下／１００秒に低下すると誘導コイル６をＯ
ＦＦにする。

【００３０】その後２分間経過するまでに側面温度セン
サ１３が温度ｈ＝ｄ＋５℃を検出すると、炊飯動作を終
了してむらし動作を開始する。また温度ｈ＝ｄ＋５℃を
検出しなければ再度誘導加熱量を３０％にして温度上昇
させ側面温度センサ１３が温度ｈを検出すると炊飯動作
を終了してむらし動作を開始する。

【００３１】むらし動作では最初の２分間まで胴ヒータ
１２及び蓋ヒータ２４の連続ＯＮ状態を保持させ、２分
が経過すると、胴ヒータ１２及び蓋ヒータ２４を６０秒
ＯＦＦ、３０秒ＯＮの断続動作に切替える。そしてむら
し動作の開始後１３分間が経過すると、むらし動作を終
了して保温動作を開始する。

【００３２】保温動作ではむらし動作の開始後２０分間
が経過すると、胴ヒータ１２及び蓋ヒータ２４を側面温
度センサ１３の検出温度が７１℃以下になるとＯＮし、
７１℃を越えるとＯＦＦする制御を行う。

【００３３】以上のマイクロコンピュータ４７が行う制
御を温度変化グラフ及びヒータのオン、オフタイミング
で示せば図６に示すようになる。なお、図中実線のグラ
フ（イ）は側面温度センサ１３の検出温度変化を示し、
一点鎖線のグラフ（ロ）は蓋温度センサ２３の検出温度
変化を示し、点線のグラフ（ハ）は鍋底の温度変化を示
している。また図６の(a) は誘導コイル６のタイミング
を示し、図６の(b) は胴ヒータ１２のタイミングを示
し、図６の(c) は蓋ヒータ２４のタイミングを示してい
る。

【００３４】このような構成の実施例においては、ひた
し炊きでの容量判定で例えば大量が判定され、この状態
で炊飯動作が開始されると、誘導コイル６により誘導加
熱量１００％で誘導加熱動作が開始される。また胴ヒー
タ１２及び蓋ヒータ２４もＯＮされる。

【００３５】誘導コイル６は誘導加熱装置４５の出力制
御回路４５ａから高周波電流が供給されると交番磁界が
発生し、鍋１０の底部に渦電流が生じる。そして渦電流
によるジュール熱で鍋１０の磁性金属部が主に発熱し、
アルミニュウム層による熱伝導により鍋全体へ熱が伝わ
り、内部の米及び水が加熱される。また内枠３の金属部
は胴ヒータ１２で加熱され、蓋体１６の内面板１９は蓋
ヒータ２４で加熱される。そして内枠３の金属部に発生
する熱は一方は輻射熱となって空間を介して鍋１０に伝
えられ、他方は伝導熱となって内枠３の上端の開口縁と
鍋１０の上端開口部のテーパ面との接触部を介して鍋１
０に伝えられる。このように内枠３の金属部に発生する
熱は効率よく鍋１０に伝えられる。

【００３６】こうして鍋１０内の温度は次第に上昇し、
側面温度センサ１３が９０℃以上を検出すると、引続き
誘導加熱量１００％で誘導加熱動作が行われ、胴ヒータ
１２及び蓋ヒータ２４も引続きＯＮされる。そしてやが
て鍋１０内が沸騰状態となり温度上昇率が低下するよう
になる。この状態で側面温度センサ１３の検出温度の温
度上昇率が５℃以下／１２０秒に低下すると、沸騰検出
が終了する。そしてこのときの側面温度センサ１３の検
出温度ｄ及び蓋温度センサ２３の検出温度ｅがセットさ
れる。

【００３７】沸騰検出が終了すると、誘導加熱量を５０
％に低下させる。また沸騰が継続すると発生する水蒸気
が減少し、内蓋２１及び内面板１９に付着する水滴量が
減少するので内面板１９は蓋ヒータ２４による加熱によ
り温度を上昇させるようになる。そして蓋温度センサ２
３の検出温度がｆ＝ｅ＋５℃に達すると、誘導加熱量を
さらに３０％に低下させる。この状態で蓋温度センサ２
３の検出温度による温度上昇率が５℃以下／１００秒以
下に低下すると誘導コイル６への通電を停止して誘導加
熱を停止させる。

【００３８】また鍋１０内の水分が無くなるに従って鍋
１０の側面温度も上昇するようになる。そして側面温度
センサ１３の検出温度がｈ＝ｄ＋５℃に達すると、炊飯
を終了しむらしへ移行する。なお、このときに２分経過
しても側面温度センサ１３の検出温度がｈ＝ｄ＋５℃に
達しなければ鍋１０内の水分が比較的多く残っていると
判断し誘導加熱量３０％で再度誘導コイル６に通電を開
始して鍋１０内の水分を蒸発させる。

【００３９】むらし動作では最初の２分間は胴ヒータ１
２及び蓋ヒータ２４を連続的にオンさせ、その後６０秒
オフ、３０秒オンで断続的にオンさせる。このむらし中
では蓋内面への露付きを防止するとともに鍋外周空間の
温度低下をご飯にコゲが生じない程度の加熱で防止し、
高温を保持してご飯が十分に糊化するようにする。そし
てむらし開始から１３分が経過するとむらし動作を終了
して保温動作へ移行する。保温時には側面温度センサ１
３により鍋１０内のご飯を所定の保温温度に保持させる
とともに蓋内面への結露を防止する。

【００４０】このように鍋１０を基本的には内枠３の底
部裏面側に設けられて誘導コイル６により誘導加熱で十
分に加熱できる。また内枠３の側面金属部を胴ヒータ１
２で加熱し、その側面金属部の熱を空間部を介して輻射
熱として鍋１０の側面に伝えることができるとともに接
触部を介して伝導熱として鍋１０の側面に伝えることが
でき、胴ヒータ１２からの熱量を鍋１０の側面に効率よ
く伝達することができる。こうして炊飯時において鍋１
０を効率よく加熱できる。またむらし時や保温時におい
ても胴ヒータ１２からの熱量を鍋１０の側面に効率よく
伝達することができる。

【００４１】また胴ヒータ１２は鍋１０の側面底部側ほ
ど巻数が密になっているので、保温時において誘導加熱
が停止状態にあっても鍋１０の底部を確実に加熱でき鍋
内の飯温をムラなく保温できる。

【００４２】また胴ヒータ１２は鍋１０の側面側を効率
よく加熱できるので、誘導コイル６としては２重形状の
コイルのような複雑な形状は必要無く、構成が簡単な１
重形状のものが使用できる。すなわち誘導コイル６の構
成を簡単化できる。これによりフェライト棒９の小形化
も図ることができる。従って全体として小形化や軽量化
を図ることができる。さらに胴ヒータ１２と蓋ヒータ２
４を共通のヒータ制御回路４３によってオン、オフ制御
しているので、回路構成を簡単化できる。

【００４３】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、誘
導コイルを主加熱源としたものにおいて、その誘導コイ
ルの構成を簡単にでき、また加熱ヒータで加熱される内
枠の金属部の熱を炊飯容器に効率よく伝達できる電気炊
飯器を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す炊飯器の断面図。

【図２】同実施例の回路ブロック図。

【図３】同実施例のマイクロコンピュータによる制御を
示す流れ図。

【図４】同実施例のマイクロコンピュータによる制御を
示す流れ図。

【図５】同実施例のマイクロコンピュータによる制御を
示す流れ図。

【図６】同実施例の各センサの検出温度及び鍋底温度の
変化と誘導コイル、各ヒータの動作タイミングを示すグ
ラフ。

【符号の説明】

１…炊飯器本体ケース、３…内枠、５…絶縁プレート、
６…誘導コイル（主加熱源）、１０…鍋（炊飯容器）、
１２…胴ヒータ（補助加熱源）、１６…蓋体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】有底筒状の本体ケースと、この本体ケース
   の上部開口部を開閉する蓋体と、前記本体ケース内に収
   納され、底部を非金属材料で形成するとともにその底部
   裏面側に誘導コイルを配置し、かつ側部を金属材料で形
   成するとともにその側部外面に加熱ヒータを配置してな
   る有底筒状の内枠と、この内枠内に収納され、上側部外
   面が前記内枠の上側部内面に接触する金属材料からなる
   炊飯容器からなり、前記誘導コイルを主加熱源とし、前
   記加熱ヒータを補助加熱源としたことを特徴とする電気
   炊飯器。