(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内ケースと外ケースの間に真空層を形成し、上部開口部と下部開口部を有する、略円筒状の真空容器と、
該真空容器を内壁とする本体と、
前記真空容器の内部、かつ、下部に設けられる耐熱樹脂製の底面容器と、
前記上部開口部を介して前記真空容器に着脱自在に収納される内釜と、
前記真空容器の内部、かつ、前記底面容器の下面に設けられ、前記内釜を誘導加熱する加熱コイルと、
該加熱コイルに電力を供給する制御手段と、
取り込んだ外気で前記加熱コイルを冷却する冷却ファンと、
を備え、
前記底面容器の下面には円筒状のリブを備え、該リブと前記真空容器の下端部が全周に渡って接触することを特徴とする炊飯器。
【請求項２】
請求項１に記載の炊飯器において、
前記底面容器の外周部は、前記真空容器と全周に渡り接触していることを特徴とする炊飯器。
【請求項３】
請求項２に記載の炊飯器において、
前記底面容器の外周部と前記真空容器が全周に渡って隙間無く接触するとともに、前記底面容器の下面のリブと前記真空容器の下端部が全周に渡って隙間無く接触することで、前記真空容器と前記底面容器の間に密閉された空間部が形成されることを特徴とする炊飯器。
【請求項４】
請求項１に記載の炊飯器において、
前記真空容器の内ケースと外ケースを上端で接合した上端部、および、下端で接合した下端部が水平方向を向いていることを特徴とする炊飯器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内釜から逃げる熱量を抑制し、省エネルギー性を向上させるとともに、ご飯の品質劣化を抑制する炊飯器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の炊飯器では、炊飯時に、ヒータ加熱や誘導加熱によって内釜を加熱して炊飯を行い、保温時に、温度が低下したら再加熱を行って保温を行うのが一般的である。このような炊飯器においては、炊飯時や保温時に内釜の熱が本体外に逃げるのを抑制するために、内釜を真空容器や真空断熱材で覆うものがある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、鍋と電磁誘導加熱コイルを真空内容器で覆ったＩＨジャー炊飯器（図１）や、鍋を真空内容器で覆い、その真空内容器の外側に電磁誘導加熱コイルを設けたＩＨジャー炊飯器（図３）など、外部へ逃げる熱量を少なくして、炊飯時及び保温時における消費電力を効果的に抑制するための構成が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２の図１には、外側を真空断熱材で覆った鍋を、鍋の収納部である保護枠の外側に設けた加熱コイルで誘導加熱する炊飯器が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２２４４９４号公報（特に、図１，図３）
【特許文献２】特開２００１−７８８８３号公報（特に、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の炊飯器では、鍋のみならず、加熱コイルも真空内容器に覆われている。加熱コイルは、電力が供給されると自らの電気抵抗によってジュール熱を発するため、加熱コイルの絶縁層の破壊を防ぐために冷却風によって冷却する必要がある。しかし、特許文献１の構成を採った場合には、真空容器内の加熱コイルに冷却風を供給できないため、加熱コイルの自己発熱によって、加熱コイルの絶縁層が破壊される虞がある。また、特許文献１の段落００１４でも説明されるように、加熱コイルによって真空内容器が誘導加熱されるのを防ぐため、加熱コイルと真空内容器の距離を大きく取る必要があるので、特許文献１の構成を採った場合、炊飯器の小型化を図ることが困難である。
【０００７】
また、特許文献２に示す炊飯器は、真空断熱材を通して鍋を誘導加熱するため、鍋を覆う真空断熱材の厚みを厚く設けると、鍋と鍋を誘導加熱する加熱コイルとの間隔が大きくなり、鍋を加熱する効率が悪くなる。
【０００８】
本発明は、以上の課題を鑑みなされたものであって、炊飯時の、内釜からの熱漏洩の抑制，加熱コイルの絶縁破壊の防止，高い加熱効率を実現するとともに、保温時の、内釜からの熱漏洩の抑制，省エネ化，ご飯の品質劣化の抑制を実現できる炊飯器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題は、内ケースと外ケースの間に真空層を形成し、上部開口部と下部開口部を有する、略円筒状の真空容器と、該真空容器を内壁とする本体と、前記真空容器の内部、かつ、下部に設けられる耐熱樹脂製の底面容器と、前記上部開口部を介して前記真空容器に着脱自在に収納される内釜と、前記真空容器の内部、かつ、前記底面容器の下面に設けられ、前記内釜を誘導加熱する加熱コイルと、該加熱コイルに電力を供給する制御手段と、取り込んだ外気で前記加熱コイルを冷却する冷却ファンと、を備え、前記底面容器の下面には円筒状のリブを備え、該リブと前記真空容器の下端部が全周に渡って接触する炊飯器によって解決できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、内釜の側面に設けられた真空容器によって内釜の側面からの熱漏洩を抑制できるので、省エネルギーを実現できる。また、内釜の底面に近接して設けられた加熱コイルによって内釜を効率よく加熱できるので、高火力での炊飯を容易に実現でき、美味なご飯に仕上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施例の炊飯器の断面図である。
【図２】一実施例の図１のＡ断面図である。
【図３】一実施例の真空容器の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施例について添付図面を用いて詳細に説明する。
【００１３】
まず、図３の断面図を用いて、本実施例の炊飯器で用いられる真空容器６について説明する。ここに示すように、略円筒状の真空容器６は、ともにステンレス製の内ケース６ａと外ケース６ｂの間に真空層６ｈを形成した中空構造の容器であり、上部開口部６ｆと、それより直径の小さい下部開口部６ｇを備える。上部開口部６ｆは、後述する内釜２を挿入するための開口であり、下部開口部６ｇは、後述する加熱コイル９に冷却風を供給するための開口である。
【００１４】
ここに示すように、内ケース６ａと外ケース６ｂの上端を接合し上端部６ｄを形成し、下端を接合し下端部６ｅを形成している。上端部６ｄは、内釜２から構造的に遠ざけるように外側に向け水平方向に設けられ、下端部６ｅは、後述する加熱コイル９の設置位置より下方で内側に向けて水平方向に設けられる。また、真空容器６には、上端部６ｄ近傍の逃部６ｋと、下方内側の段差部６ｃの二つの段差が設けられている。なお、段差部６ｃは、図３のように、真空容器６の内径を絞り細くしたものであっても良いし、内側に突出した凸形状にして設けても良い。
【００１５】
次に、真空容器６が組み込まれた本実施例の炊飯器を、図１の断面図を用いて説明する。本実施例の炊飯器は、本体１の内壁を構成する真空容器６に内釜２が着脱自在に挿入され、その内釜２が外蓋３と内蓋４からなる蓋によって閉鎖される構造となっている。真空容器６の下部には底面容器７が組み込まれ、底面容器７の下面に設けられた加熱コイル９によって、鉄などの強磁性金属を含む内釜２が誘導加熱される。
【００１６】
内釜２は上面開口の全周にフランジ部２ａを備えている。このフランジ部２ａが後述する内釜載置部８ａに載置されることで、内釜２が本体１内部に保持される。このとき、内釜２と真空容器６の間には空気層１７が形成される。外蓋３は本体１の上部に開閉自在に取り付けられた蓋であって、下面に取り付けられた内蓋４およびパッキン５によって内釜２の上面開口部を封鎖する。底面容器７は、内釜２の誘導加熱に障害とならないように、例えば、ＰＥＴやＰＢＴ等の磁力線が透過する耐熱樹脂で形成される。
【００１７】
また、底面容器７の中央には、内釜２の温度を検出する温度センサ１６が設けられている。温度センサ１６は、底面容器７の中央部に設けられた筒状の保持部７ｄに保持され、穴７ｃを介して内釜２に接触する。制御回路１４は、加熱コイル９に電力を供給するインバータ回路を備えており、温度センサ１６が検出した温度情報や制御プロセスに応じて、加熱コイル９へ供給する電力を制御する。
【００１８】
本体１内部には、取り込んだ外気で加熱コイル９や制御回路１４などの発熱部品を冷却する冷却ファン１５が設けられている。ここで、図１に示すように、温度センサ１６は筒状の保持部７ｄで囲まれ、保持部７ｄの下部開口は保護部材１８によって塞がれている。従って、冷却ファン１５からの冷却風が温度センサ１６に直接当たることはなく、冷却風が温度センサ１６に与える影響が低減される。保護部材１８の設置には、加熱コイル９から本体１の外殻への熱移動を抑制する目的もあり、保護部材１８を発泡樹脂，ゴム，グラスウール，スポンジの何れかで構成することでその断熱性能を高めている。なお、図示しないが、保護部材１８には、保持部７ｄに侵入した水を外部へ排出するための通路が設けられており、保護部材１８を介して排出された水は本体１の底面に設けられた開口を通して外部に排出される。
【００１９】
次に、本体１に真空容器６を固定する構造を説明する。本体１の上面には、真空容器６の上端部６ｄおよび逃部６ｋを覆う枠体８が設けられている。枠体８は、凸状の内釜載置部８ａを上面の全周に設けるとともに、内釜載置部８ａの内周側を下方に伸ばした内側下垂部８ｂと、真空容器６の外周側で下垂れる外側下垂部８ｃのそれぞれを全周に設けて構成される。図１では、内側下垂部８ｂと外側下垂部８ｃで上端部６ｄを挟んで真空容器６を固定する例を示すが、真空容器６を接着して固定することとしても良い。枠体８と真空容器６の上端部６ｄの間には、全周に渡って断熱部材１１が設けられており、真空容器６から枠体８への伝熱を抑制するとともに、真空容器６と枠体８の隙間を封鎖している。なお、本実施例では、内釜載置部８ａ，内側下垂部８ｂ，外側下垂部８ｃ，断熱部材１１を全周に渡って設けた例を示したが、前述した各々の作用を果たす限り、一部でこれらが欠落しても良い。
【００２０】
また、図１から分かるように、真空容器６の逃部６ｋは、内側下垂部８ｂに対応させて真空容器６の内径を大きくしたものであり、これにより、内側下垂部８ｂと真空容器６の内周面の段差を小さくできる。なお、枠体８は、本体１の一部として構成しても良いし、本体１と別体で構成しても良い。
【００２１】
真空容器６の下部には、内釜２の底面を覆う底面容器７が設けられている。底面容器７は、浅い凹状の断面形状をしており、上側には、フランジ状の外周部７ａを設け、下面には、真空容器６の下部開口部６ｇより僅かに大きい外径の円筒状のリブ７ｂを設けている。底面容器７は、真空容器６の上部開口部６ｆから挿入され取り付けられる。真空容器６に底面容器７を取り付けると、外周部７ａと段差部６ｃが全周に渡って隙間無く接触するとともに、リブ７ｂと下端部６ｅが全周に渡って隙間無く接触することで、真空容器６と底面容器７の間に密閉された空間部１２が形成される。また、内釜２と真空容器６の間に密閉された空気層１７が形成される。この結果、図１から明らかなように、真空容器６の内ケース６ａは、密閉された空気層１７と空間部１２に接することになり、冷却ファン１５からの冷却風が内ケース６ａに吹き付けられるのを避けることができる。
【００２２】
なお、以上の構成において、真空容器６の上端部６ｄおよび下端部６ｅを水平方向に設け、各々を固定する断熱部材１１やコイル保持部１０の鍔１０ｂと平面で接触させたので、炊飯器の本体１を移動して机や台に置く時に生じる上下方向の衝撃が、上端部６ｄと下端部６ｅに与える影響を低減することができる。
【００２３】
次に、図１および図２を用いて、底面容器７の下方に設けられた加熱コイル９について説明する。図２は、図１の矢印Ａ方向から見た真空容器６，加熱コイル９などの平面図である。図１および図２に示されるように、加熱コイル９の下方には、複数のコイル保持部が放射状に設けられている。各コイル保持部１０は、フェライト１０ａと、フェライト１０ａを覆うように埋設した鍔１０ｂで構成され、加熱コイル９は鍔１０ｂの上面に固定される。また、図１に示すように、真空容器６の下端部６ｅは、鍔１０ｂの外周部と底面容器７のリブ７ｂで挟まれており、それらの位置関係が固定される。なお、図１，図２から明らかなように、冷却ファン１５からの冷却風は、本体１の底面に沿って流れた後、真空容器６の下部開口部６ｇを介して加熱コイル９の近傍に供給される。加熱コイル９の下面は、コイル保持部１０と接触する部分以外が露出しているため、冷却ファン１５からの冷却風によって効率的に冷却されるので、加熱コイル９の過熱を防止でき、絶縁層の熱破壊を防ぐことができる。
【００２４】
ここで、内釜２の加熱効率を高めるため、内釜２と加熱コイル９を近接させることが望ましい。本実施例では、内釜２と加熱コイル９の間に中空構造を設けなかったので、両者を近接させることができ、内釜２の加熱効率を容易に高めることができる。また、真空容器６の下端部６ｅの内径を加熱コイル９の外径より大きくするとともに、加熱コイル９を下部開口部６ｇの上方に設けることで、真空容器６と加熱コイル９を遠ざけ、ステンレス製の真空容器６が誘導加熱されるのを抑制し、結果的に内釜２の加熱効率の低下を抑制している。
【００２５】
以上で説明した本実施例の構成によれば、真空容器６の高い断熱性能によって、内釜２の熱が外部に漏洩するのを効果的に抑制できる。また、内釜２と真空容器６の間に略密閉空間となる空気層１７を形成したので、内釜２の熱が外部に漏洩したり内釜２が冷却ファン１５によって冷却されたりするのを抑制できる。さらに、真空容器６の内ケース６ａと外ケース６ｂの接合部となる上端部６ｄには断熱部材１１が設けられているので、高温の内ケース６ａから低温の外ケース６ｂへの伝熱を抑制することができる。また、真空容器６は、加熱コイル９による内釜２の誘導加熱を阻害しないような形状となっているため、真空容器６の存在によって、加熱効率が低減することはない。また、真空容器６の下部開口部６ｇの周囲で、底面容器７と真空容器６の間に空間部を形成し空間部１２を設けたことによって、冷却ファン１５による加熱コイル９の冷却の促進と、内ケース６ａの冷却の抑制を同時に実現することができる。
【００２６】
本実施例の炊飯器は以上の構成よりなるもので、次にその動作について説明する。炊飯器による炊飯は、大きく分けて、「浸し」，「加熱」，「蒸らし」，「保温」の四つの工程から成り立っている。制御回路１４は、事前に組み込まれた制御シーケンス、および、温度センサ１６で検出された内釜２の温度に基づいて、夫々の工程に応じた加熱制御を行う。以下では、加熱工程と保温工程における動作を中心に説明を行う。
【００２７】
まず、使用者は内釜２内に米と適量の水を入れ、本体１内に収納して外蓋３を閉じる。次いで、本体１の操作部（図示無し）で「炊飯」スイッチを操作すると、制御回路１４は、所定の浸し工程を経た後、加熱コイル９に電力を供給し加熱を開始する。
【００２８】
加熱工程では、制御回路１４によって加熱コイル９に電力が供給され、内釜２が誘導加熱され炊飯が進行する。このとき、冷却ファン１５を駆動し、発熱部品である制御回路１４や加熱コイル９を冷却するが、加熱コイル９に供給する電力が小さい場合には、これらの発熱部品の発熱も小さいため、冷却ファン１５を停止することとしても良い。
【００２９】
炊飯の進行に伴い、熱源である内釜２の熱が空気層１７を介して真空容器６の内ケース６ａに伝わり、さらには、外ケース６ｂにも伝導しようとする。しかし、本実施例の真空容器６を用いると、次の各理由によって、外ケース６ｂの高温化、すなわち、真空容器６内部からの熱漏洩を効果的に抑制できる。
【００３０】
第一の理由として挙げられるのは、内ケース６ａと外ケース６ｂの間に真空層６ｈが設けられており、真空層６ｈの断熱性能は非常に高いため、真空層６ｈを介した内ケース６ａから外ケース６ｂへの熱移動を非常に小さく抑えることができることである。
【００３１】
第二の理由として挙げられるのは、水平方向を向いた真空容器６の上端部６ｄが、枠体８の内側下垂部８ｂと断熱部材１１によって覆われることで、高温の空気層１７から隔離されており、空気層１７の熱が外ケース６ｂの上端に直接伝わるのを防いでいることである。
【００３２】
第三の理由として挙げられるのは、真空容器６の下端部６ｅが、真空容器６と底面容器７の間に形成される空間部１２によって、高温の空気層１７から隔離されており、空気層１７の熱が外ケース６ｂの下端に直接伝わるのを防いでいることである。
【００３３】
第四の理由として挙げられるのは、内ケース６ａ，外ケース６ｂ共に、熱伝導率の悪いステンレス製であり、高温の空気層１７に接する内ケース６ａの領域から上端部６ｄ，下端部６ｅへ伝導する熱量が少なく、結果的に、高温の空気層１７から外ケース６ｂへの上端部６ｄ，下端部６ｅを介した熱伝達を抑制できることである。
【００３４】
第五の理由として挙げられるのは、真空容器６の下端部６ｅが、底面容器７のリブ７ｂによって高温の空気層１７から構造的に遠ざけられ、真空容器６の下部では、第四の理由でも挙げた、ステンレスの熱伝導率の低さがより有効に働くことである。
【００３５】
次に、空気層１７と空間部１２について更に詳細に説明する。
【００３６】
まず、空気層１７について説明する。図１に示すように、空気層１７の上方側では、内釜２のフランジ部２ａと枠体８の内釜載置部８ａが全周に渡り接触しており、さらに、枠体８と真空容器６の間には全周に渡り断熱部材１１が設けられているため、各々の間に空気が漏洩するような隙間は生じない。従って、加熱工程中に高温空気が上方に向けて対流しても、空気層１７の上方から高温空気が漏洩することはない。また、例え、一部の高温空気が断熱部材１１を抜けて漏洩しても、高温空気は外側下垂部８ｃの内周側に留まるため、ここから高温空気が漏洩し続けることはない。一方、空気層１７の下方側でも、底面容器７の外周部７ａと真空容器６の段差部６ｃは全周に渡り接触しているため、両者の間には空気が漏洩するような隙間はない。従って、空気層１７の下方から高温空気が漏洩することはない。また、例え、外周部７ａと段差部６ｃの間の一部に隙間が生じたとしても、空気層１７の上方からの空気の漏洩はないため、空気層１７内部の空気に動きはなく、当然に下方から冷却風が侵入することもない。
【００３７】
次に、空間部１２について説明する。図１に示すように、加熱コイル９には下部開口部６ｇを介して冷却ファン１５からの冷却風が供給され、加熱コイル９自身の発熱による絶縁膜の破壊を防止している。加熱コイル９を冷却するための冷却風が真空容器６の内ケース６ａに当たり、内ケース６ａの低温が低下すると、内ケース６ａが空気層１７を冷却することになるため、内ケース６ａを冷却風から保護する必要がある。そこで、本実施例では、底面容器７に真空容器６の下端部６ｅに接するリブ７ｂを設け、内ケース６ａを冷却風から保護する構成を採った。なお、リブ７ｂは冷却風によって冷却されるが、リブ７ｂの外周側に空間部１２が形成されているため、リブ７ｂが空気層１７から奪う熱量を少なく留めることができる。また、例え、リブ７ｂと下端部６ｅの間の一部に隙間が生じたとしても、隙間を介して侵入した冷却風は空間部１２に留まるため、更に空気層１７に侵入することはなく、空気層１７が冷却されることはない。なお、空間部１２への冷却風の浸入をより完全に防ぐために、複数のコイル保持部１０と一体に形成したリング状の平板を用いて、真空容器６の下端部６ｅの全周を押さえ、リブ７ｂと下端部６ｅの間に隙間が生じにくい構造としても良い。
【００３８】
以上で説明したように、加熱工程においては、本実施例の構成を用いることで、真空容器６内部からの熱漏洩を抑制し火力を高めると同等の効果を容易に得ることができるとともに、加熱コイル９に十分な冷却風を供給できるので、自身の発熱によって加熱コイル９が破壊される状況を回避することができる。
【００３９】
加熱工程が終了し、蒸らし工程や保温工程に入ると、加熱コイル９への供給電力は小さくなり、また、供給時間も短くなるため、加熱コイル９や制御回路１４の発熱も小さくなる。これにより、加熱コイル９や制御回路１４の冷却の必要性が小さくなるので、蒸らし工程や保温工程では制御回路１４は冷却ファン１５を停止する。この結果、底面容器７や加熱コイル９の温度を長時間に渡り維持することができ、真空容器６の内ケース６ａや内釜２の熱が、底面容器７や加熱コイル９に奪われるのを抑制することができる。
【００４０】
また、蒸らし工程や保温工程においても、真空容器６，空気層１７，空間部１２等の、上述した作用によって、真空容器６の内部は高温に保たれるため、真空容器６等を有しない構成に比べ、加熱コイル９に供給する電力の総量を小さくしても、同等の蒸らし、或いは、保温効果があり容易に省エネルギーを実現することができる。
【００４１】
また、保温工程において、温度センサ１６が内釜２の温度低下を検出した場合、加熱コイル９を用いて再加熱を行うが、本実施例の構成では真空容器６等の保温性能が高いため、温度低下までの時間が長くなり、再加熱の回数も少なくすることができる。再加熱によって、ご飯が劣化することが知られているが、本実施例の構成を採ることによって、再加熱の回数を少なくすることができ、ご飯の品質を長時間に渡り良い状態に保つことができる。
【００４２】
以上で説明したように、蒸らし工程や保温工程においては、本実施例の構成を用いることで、真空容器６の内部を少ない消費電力で高温に保つことができ、再加熱の回数も抑制できるので、低消費電力化，ご飯の品質劣化の防止を容易に実現することができる。
【００４３】
上記した本実施例によれば、内釜からの熱の放散を少なく抑えて、高温で蒸らして美味なごはんに仕上げるとともに、保温時も無駄な加熱しないで済むので、加熱によるごはんの乾燥や劣化を少なくするとともに、加熱に必要とする電力量を少なく抑えて省エネルギー性も向上させることができる。また、内釜を誘導加熱する加熱コイル９を十分に冷却することができる。さらに、内釜を高い断熱効果で保温しながら内釜を効率よく誘導加熱することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１  本体
２  内釜
２ａ  フランジ部
３  外蓋
４  内蓋
６  真空容器
６ａ  内ケース
６ｂ  外ケース
６ｃ  段差部
６ｆ  上部開口部
６ｇ  下部開口部
７  底面容器
７ａ  外周部
７ｂ  リブ
８  枠体
８ａ  内釜載置部
８ｂ  内側下垂部
８ｃ  外側下垂部
９  加熱コイル
１０  コイル保持部
１０ｂ  鍔
１１  断熱部材
１２  空間部
１４  制御回路
１５  冷却ファン
１６  温度センサ
１８  保護部材
【図１】
0005380479.tif 000002
【図２】
0005380479.tif 000003
【図３】
0005380479.tif 000004