JPH10146270A

JPH10146270A - 誘導加熱式炊飯器

Info

Publication number: JPH10146270A
Application number: JP30909696A
Authority: JP
Inventors: Shizunao Hatsutori; 静尚服部; Toshinori Sasaki; 稔典佐々木; Yoshiharu Sato; 義治佐藤
Original assignee: Zojirushi Corp
Current assignee: Zojirushi Corp
Priority date: 1996-11-20
Filing date: 1996-11-20
Publication date: 1998-06-02
Anticipated expiration: 2016-11-20
Also published as: JP3262503B2

Abstract

(57)【要約】【課題】内鍋を効率的に均一温度で加熱する。【解決手段】保護枠２と、該保護枠２に収容される内
鍋３と、少なくとも前記保護枠２の底面に、渦巻き状に
巻回した状態で配設され、前記内鍋３を誘導加熱するコ
イル８と、該コイル８の下方に取り付けられるフェライ
ト９とを備え、前記コイル８の巻回中心に磁性体７を配
設したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、誘導加熱式炊飯器
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】誘導加熱式炊飯器では、外装体内に保護
枠が設けられ、そこには内鍋が取出し可能に収容されて
いる。保護枠の底面には誘導加熱コイルが配設され、内
鍋を誘導加熱するようになっている。前記誘導加熱コイ
ルは、渦巻き状に巻回され、その下方には中央部から外
径側に向かって放射状に複数本のフェライトが設けられ
ている。

【０００３】前記構成の誘導加熱式炊飯器では、誘導加
熱コイルのコイル径が小さくなると鍋との磁気結合が小
さくなり、その材料効果が少ない等の理由により、誘導
加熱コイルの渦巻きの中央部分に所定径のスペースが形
成されている。このため、通電により発生する磁力線は
不均一となり、内鍋の温度は、中央部で低く、中間部で
高くなっている（図３、１点鎖線参照）。これは、炊飯
ムラの原因となるため、下記するように従来から種々の
手段により内鍋を均一温度にするようにしている。

【０００４】保護枠の底面と誘導加熱コイルとの間に、
前記中間部での磁束密度を抑制するための防磁板を配設
する（実開平５−６８４１８公報参照）。しかし、この
手段では、発生する磁力線の一部を内鍋の加熱に利用し
ないことにより、内鍋の温度分布を均一とするため、無
駄に消費される電力量が多い。

【０００５】また、誘導加熱コイルを内径側と外径側と
に分離して巻回する（特開平２―２４９８８号公報参
照）。しかし、この手段では、誘導加熱コイルの巻回作
業が困難であり、従来に比べて加熱能力が劣る。

【０００６】さらに、前記中間部で、誘導加熱コイルと
内鍋との距離を大きくとる（例えば、実開平６−１３７
２０号公報参照）。しかし、この手段では、前記同様、
発生する磁力線の一部を内鍋の加熱に利用しないことに
より、内鍋の温度分布を均一とするため、無駄に消費さ
れる電力量が多いだけでなく、内鍋等を特殊形状としな
ければならず、洗浄しにくい。また、変形しやすいた
め、所望の温度分布を得ることができなくなる場合も想
定される。

【０００７】ところで、被加熱物の温度分布は、炊飯初
期では水の対流により比較的均一になりやすいが、炊飯
後期では水の対流がなく不均一になりやすい。また、こ
の温度分布の変化は、内鍋へ収容する被加熱物の容量の
違いの影響を強く受ける。このため、温度分布を均一に
保つには、炊飯中のいずれの時期に該当するか、内容量
はどの程度かで、大きく相違し、前記いずれの手段によ
っても十分に対処することができない。

【０００８】さらにまた、内鍋の底面中央及び側面下方
（外周部）の誘導加熱コイルの組み合わせと、前記底面
中央及び側面上方の誘導加熱コイルの組み合わせとによ
り、内鍋を誘導加熱する（特開平２−２９１８１５号公
報参照）。しかし、この手段では、底面中央に設けた誘
導加熱コイルは常に内鍋を誘導加熱するようにしている
ので、内鍋の底面での温度分布のばらつきをなくすこと
は不可能である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、内
鍋を効率的に均一温度で加熱することのできる誘導加熱
式炊飯器を提供することを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を達成するた
め、本発明では、保護枠と、該保護枠に収容される内鍋
と、前記保護枠の底面に渦巻き状に巻回した状態で配設
され、前記内鍋を誘導加熱するコイルと、該コイルの下
方に取り付けられるフェライトとを備えた誘導加熱式炊
飯器において、前記コイルの巻回中心に磁性体を配設し
ている。これにより、誘導加熱コイルに通電すると、保
護枠の下方では、発生した磁力線はフェライトによって
その磁気結合を強められる。したがって、内鍋の底面中
央部であっても、磁束を発生させることができ、他の部
分に比べて温度が低くなることはなく、内鍋の底面の温
度分布は均一となる。

【００１１】前記磁性体は、炊飯中に、前記内鍋の底面
との距離を変更可能に配設されているのが好ましい。こ
れによれば、炊飯中に内鍋の底面の温度分布を自由に変
更することができ、被加熱物の加熱状態に応じた好まし
い炊飯制御が可能となる。

【００１２】前記磁性体は、内鍋内の被加熱物の容量に
応じて距離を変更可能であるのがさらに好ましい。これ
によれば、被加熱物の容量の多少による対流状態の違
い、すなわち熱伝導の違いを考慮することができ、各容
量に応じた適切な炊飯制御が可能である。

【００１３】また、前記課題を達成するため、本発明で
は、保護枠と、該保護枠に収容される内鍋と、前記内鍋
を誘導加熱する環状に巻回したコイルと、前記内鍋の底
面側に取り付けられ、コイルからの磁束の漏れを防止す
るフェライトとを備えた誘導加熱式炊飯器において、前
記コイルは、保護枠の底面中央部から外周側に向かって
配設される複数のもので構成され、それらのコイルで、
所定時間周期で交互に内鍋を誘導加熱するようにしてい
る。これによれば、複数の部分で内鍋を交互に誘導加熱
することにより、被加熱物にランダムに熱を与えて対流
すなわち熱伝導状態を変化させることができ、被加熱物
を均一温度に加熱することができる。

【００１４】前記コイルは、保護枠の底面内外周にそれ
ぞれ配設される第１、第２コイルと、保護枠の側面上下
にそれぞれ配設される第３、第４コイルとで構成され、
第１、第３コイルの組み合わせと、第２、第４コイルの
組み合わせとで、内鍋を交互に誘導加熱するようにすれ
ばよい。

【００１５】さらに、前記各コイルによる誘導加熱時間
の比率を変更可能とするのが好ましい。これによれば、
加熱不足となる部分を効果的に誘導加熱することができ
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に従って説明する。

【００１７】（第１の実施の形態）図１は、第１の実
施の形態に係る誘導加熱式炊飯器の断面図を示す。この
誘導加熱式炊飯器は、大略、外装体１内に保護枠２を装
着し、保護枠２に内鍋３を取出可能に収容し、外装体１
と保護枠２の上方開口部を蓋体４で開閉可能としたもの
である。

【００１８】前記外装体１は、底部の上面中央に上方に
向かう第１環状突部５が形成されている。前記保護枠２
は有底筒状で、底部の下面中央に下方に向かう第２環状
突部６が形成されている。そして、前記外装体１の第１
環状突部５と、この第２環状突部６とで、フェライトか
らなる円柱状の軸部材７を位置決めするようになってい
る。保護枠２の底面には、前記第１環状突部５を中心と
して誘導加熱コイル８が内側から外側に向かって内外周
２箇所で渦巻き状に巻回された状態で配設されている。
また、保護枠２には、第１環状突部５を中心として放射
状に複数本のフェライト９が取り付けられている。

【００１９】前記誘導加熱式炊飯器では、誘導加熱コイ
ル８に通電すると、その周囲に磁力線が発生する。この
磁力線は、フェライト９によって保護枠２の底面側で磁
気結合を強められ、下方及び側方への磁束の漏れが防止
される。また、軸部材７によって、保護枠２の中心部で
も磁気結合を強められ、内鍋３の底面中央部を集中的に
誘導加熱する。誘導加熱により、内鍋３内の水は図２に
示すように対流し、内鍋３の内部中央でも上方に向かう
流れが形成される。したがって、従来のように、防磁板
等により内鍋３の内外周中間部での加熱量を抑制するの
ではなく、図３のグラフ中、実線で示すように、温度の
低い内鍋３の中央部での加熱量を増大させて内鍋３の温
度分布を均一にすることができる。これにより、少ない
消費電力で、好ましい炊飯状態を得ることが可能であ
る。

【００２０】なお、前記軸部材７は、図４に示すよう
に、有底筒状で樹脂製の収容部材１０に収容した状態
で、この収容部材１０を保護枠２にネジ止めすることに
より、位置決めするようにしてもよい。図４（ａ）で
は、収容部材１０の開口端にネジ孔１１ａを有する鍔部
１１を形成し、このネジ孔１１ａを介して保護枠２にネ
ジ１２を螺合することにより収容部材１０を固定してい
る。図４（ｂ）では、収容部材１０の開口端の外周面に
雄ネジ部１３を形成する一方、保護枠２の底面中央に前
記雄ネジ１４が螺合する雌ネジ部２ａを形成するように
している。

【００２１】（第２の実施の形態）図５は、第２の実
施の形態に係る誘導加熱式炊飯器を示す。この誘導加熱
式炊飯器は、磁性体からなる軸部材７を上下に移動可能
とし、内鍋３の底面との距離を変更可能としたものであ
る。すなわち、軸部材７は、その下方に配設したソレノ
イド１４を励磁することにより上動し、消磁することに
より軸部材７の自重で下動するようになっている。な
お、ソレノイド１４を消磁した際、軸部材７の下動をス
ムーズに行わせるため、保護枠２の第１環状突部５内
に、軸部材７を下方に付勢するスプリング１５を配設す
るようにしてもよい。

【００２２】この誘導加熱式炊飯器の軸部材７は、予熱
制御処理、強火制御処理、弱火制御処理、蒸らし制御処
理の各炊飯制御処理工程、炊飯状況に適するように、ソ
レノイド１４により上下に移動される。

【００２３】炊飯開始からご飯が炊き上がるまでの予熱
制御処理及び強火制御処理の間、ソレノイド１４を励磁
せず、軸部材７を下動したままの状態とする。これは、
これらの制御処理中に軸部材７を内鍋３に近付けると、
内鍋３の中心部での温度が高くなる結果、米が加熱され
過ぎて、柔らかく炊き上がる恐れがあり、特に、大容量
の炊飯器で少量の米を炊く場合には、この問題が顕著な
ものとなるからである。

【００２４】そこで、軸部材７を下動させた状態で、コ
イル８に通電して内鍋３を誘導加熱すると、内鍋３の底
温度の分布は、中心部で低く、その周囲で高い図３のグ
ラフに示す状態となる。このとき、内鍋３内は水が多い
ので、対流が盛んに行われる結果、内鍋３の底面の温度
分布のばらつきにも拘わらず、被加熱物である米及び水
の温度は均一となる。

【００２５】弱火制御処理に移行すれば、米への吸水や
蒸発により水量が減少し、対流しにくい状態あるいは対
流のない状態となり、内鍋３の底面中央での低い温度が
そのまま被加熱物の温度分布に反映される。そこで、ソ
レノイド１４を励磁して軸部材７を上動させ、内鍋３の
底面中央での磁束密度を高めることにより、内鍋３の底
面に於ける温度分布のばらつきを抑える。この結果、被
加熱物の温度分布は均一となる。

【００２６】また、蒸らし制御処理でも前記同様の理由
から軸部材７を上動させたままとする。

【００２７】このように、第２の実施の形態では、前記
第１の実施の形態で説明したように、単純に内鍋３の底
温度を均一に維持するのではなく、炊飯状況の違いに応
じた温度調節を可能とすることにより、より適切な炊飯
を実現することができる。すなわち、炊飯の初期段階
で、内鍋３の底面中央部での加熱がそれ程必要とされ
ず、又、対流による被加熱物の均一加熱が可能な状態で
は、軸部材７を下動させたままとし、その後、被加熱物
の対流が不十分な状態となれば、軸部材７を上動させる
ようにすることにより、内鍋３の底温度の分布よりも、
被加熱物の加熱状況を考慮して炊飯制御する。

【００２８】なお、前記軸部材７の上下動作は、例え
ば、図６に示すようなラック・ピニオン機構により、軸
部材７を上下動可能な構成としてもよい。これによれ
ば、前述のソレノイド１４のように励磁したままとする
必要がなく消費電力を抑制可能等の点で好適である。ま
た、この機構により、軸部材７を移動させておく上下方
向の位置を自由に設定でき、よりきめ細かく内鍋３の底
面温度を調整可能である。

【００２９】また、前記第２の実施の形態では、予熱制
御処理及び強火制御処理と、弱火制御処理とで軸部材７
の移動位置を変更することにより、内鍋３の加熱状態を
変更するようにしたが、軸部材７を、容量に応じて上下
動させてもよい。例えば、大容量の内鍋３であれば、被
加熱物の容量が大きい場合には、当初から軸部材７を上
動させておいても、加熱過剰となって炊き上がった米が
べたつく等の問題が生じないと判断されるため、前述の
ように、あえて軸部材７を下動させない。そして、大容
量の内鍋３であるにも拘わらず、被加熱物の容量が小さ
い場合には、前記問題発生の恐れがあるので、軸部材７
を下動させることにより対処する。なお、被加熱物の容
量は、スイッチ（図示せず）により使用者が選択するよ
うにしたり、被加熱物の温度上昇率や内鍋３の重量から
自動的に判断すればよい。

【００３０】また、軸部材７を、被加熱物に熱のゆらぎ
を発生させるために上下動させるようにしても構わな
い。例えば、炊飯制御中、所定時間毎に、軸部材７を上
下動させるようにすれば、内鍋３の底面中心温度をその
都度昇降させることができ、被加熱物の対流あるいは加
熱状態を周期的に変化させることができる。これによ
り、被加熱物をより均一加熱することが可能となり、さ
らにご飯をおいしく炊きあげることができる。

【００３１】（第３の実施の形態）図７は、第３の実
施の形態に係る誘導加熱式炊飯器を示す。この誘導加熱
式炊飯器は、誘導加熱のためのコイル８を、第１〜４コ
イル８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄで構成するようにしたもの
である。第１コイル８ａは内鍋３の底面内周、第２コイ
ル８ｂはその外周にそれぞれ配設されている。また、第
３コイル８ｃは内鍋３の側面外周の下方側、第４コイル
８ｄはその上方側にそれぞれ配設されている。第１コイ
ル８ａと第３コイル８ｃ、第２コイル８ｂと第４コイル
８ｄはそれぞれ同一の導電線で構成されており、それぞ
れインバータ回路１５に接続されている。

【００３２】このような構成の誘導加熱式炊飯器では、
炊飯に当たり、第１コイル８ａ及び第３コイル８ｃと、
第２コイル８ｂ及び第４コイル８ｄの組み合わせによ
り、内鍋３の底面中央及び側面下方と、内鍋３の底面外
周及び側面上方とを交互に誘導加熱することができる。
これにより、周期的に内鍋３の加熱状態が変化し、被加
熱物の対流状態の変更により、内鍋３の熱分布が均一化
されるので、被加熱物をより均一に加熱することがで
き、おいしい炊き上がり状態を得ることが可能である。

【００３３】また、被加熱物の内容量が多い場合、加熱
時間の比率を同一とし、内容量が少ない場合、第１コイ
ル８ａと第３コイル８ｃの組み合わせによる誘導加熱の
時間を長く、第２コイル８ｂと第４コイル８ｄの組み合
わせによる誘導加熱の時間を短くするようにしてもよ
い。つまり、被加熱物の内容量が少なければ、内鍋３の
上方側には被加熱物が収容されていないので、側面上方
に配設した第４コイル８ｄでの加熱を抑制する。これに
より、被加熱物の対流が促進されるだけでなく、被加熱
物の加熱とは直接関係しない部分での加熱を抑制するこ
とにより、消費電力の低減が図られる。

【００３４】なお、第３の実施の形態では、コイル８を
第１〜第４コイル８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄで構成するよ
うにしたが、３又は５以上のコイルで構成してもよいこ
とは勿論である。この場合、コイルのインダクタンス値
が変化しないように、偶数倍のコイル数とするのが好ま
しい。また、各コイル毎にインバータ回路を設けて別個
独立に通電制御するようにしてもよい。

【００３５】また、前記第３の実施の形態では、前記第
１の実施の形態のように、軸部材７を設けるようにして
もよく、さらに、前記第２の実施の形態のように、軸部
材７を上下動可能な構成としてもよい。

【００３６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る誘導加熱式炊飯器によれば、コイルの巻回中心に
磁性体を配設したので、発生する磁力線を内鍋の誘導加
熱に有効利用することができ、消費電力を無駄にするこ
となく、効果的な炊飯が可能となる。

【００３７】前記磁性体を、炊飯中に、前記内鍋の底面
との距離を変更可能としたので、炊飯状況に応じて適切
な加熱状態を選択することができ、さらに良好な炊き上
がり状態を得ることができる。

【００３８】前記磁性体を、内鍋内の被加熱物の容量に
応じて距離を変更可能としたので、被加熱物の対流を適
切に行わせることができ、その均一加熱が可能である。

【００３９】コイルを、保護枠の底面中央部から外周側
に向かって配設される複数のもので構成し、少なくとも
２箇所のコイルで、所定時間周期で交互に内鍋を誘導加
熱するようにしたので、周期的に被加熱物の対流状態を
変更することができ、前記同様被加熱物の均一加熱が可
能である。

【００４０】前記各コイルの加熱時間の比率を変更可能
としたので、内鍋のサイズや被加熱物の容量の違いに応
じて加熱不足となる部分をなくして、前記同様被加熱物
の均一加熱が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態に係る誘導加熱式炊飯器の
概略断面図である。

【図２】図１の誘導加熱式炊飯器に於ける被加熱物の
流動状態を示す断面図である。

【図３】誘導加熱式炊飯器に於ける内鍋の温度分布を
示す断面図及びグラフである。

【図４】図１の軸部材を取り付ける他の構造を示す部
分断面図である。

【図５】他の実施の形態に係る誘導加熱式炊飯器の概
略部分断面図である。

【図６】軸部材を昇降させるための他の例を示す図で
ある。

【図７】さらに他の実施の形態に係る誘導加熱式炊飯
器の概略部分断面図である。

【符号の説明】

２保護枠３内鍋７軸部材（磁性体）８コイル１１フェライト

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】保護枠と、該保護枠に収容される内鍋
と、少なくとも前記保護枠の底面に、渦巻き状に巻回し
た状態で配設され、前記内鍋を誘導加熱するコイルと、
該コイルの下方に取り付けられるフェライトとを備えた
誘導加熱式炊飯器において、前記コイルの巻回中心に磁
性体を配設したことを特徴とする誘導加熱式炊飯器。
【請求項２】前記磁性体は、炊飯中に、前記内鍋の底
面との距離を変更可能に配設されていることを特徴とす
る請求項１に記載の誘導加熱式炊飯器。
【請求項３】前記磁性体は、内鍋内の被加熱物の容量
に応じて距離を変更可能であることを特徴とする請求項
２に記載の誘導加熱式炊飯器。
【請求項４】保護枠と、該保護枠に収容される内鍋
と、前記内鍋を誘導加熱する環状に巻回したコイルと、
前記内鍋の底面側に取り付けられ、コイルからの磁束の
漏れを防止するフェライトとを備えた誘導加熱式炊飯器
において、前記コイルは、保護枠の底面中央部から外周
側に向かって配設される複数のもので構成され、それら
のコイルで、所定時間周期で交互に内鍋を誘導加熱する
ようにしたことを特徴とする誘導加熱式炊飯器。
【請求項５】前記コイルは、保護枠の底面内外周にそ
れぞれ配設される第１、第２コイルと、保護枠の側面上
下にそれぞれ配設される第３、第４コイルとで構成さ
れ、第１、第３コイルの組み合わせと、第２、第４コイ
ルの組み合わせとで、内鍋を交互に誘導加熱するように
したことを特徴とする請求項４に記載の誘導加熱式炊飯
器。
【請求項６】前記各コイルによる誘導加熱時間の比率
を変更可能としたことを特徴とする請求項４又は５に記
載の誘導加熱式炊飯器。