(57)【要約】【課題】炊きむらを抑制し、鍋の製造時において高い生産性が実現できる、炊飯器を提供すること。【解決手段】本発明の炊飯器は、金属板材で形成された鍋２を加熱して炊飯する。鍋２の側面１１に外面から内面に向かって凸形状のビード７が複数形成され、ビード７は、鍋２の側面１１を下方から上方に向かって斜めに延びている。この構成によって、炊飯における沸騰時に発生する気泡の多くが、ビード７に当たることで回転方向の力を受け、米の量が多い場合にも十分な回転方向の力を与えて、炊きむらを抑制し、全体がふっくらとした美味しいご飯を炊き上げることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鍋を加熱することで炊飯を行う炊飯器において、
前記鍋は金属板材で形成され、
前記鍋の側面に前記鍋の外面から内面に向かって凸形状のビードが複数形成され、
前記ビードは、前記鍋の側面を下方から上方に向かって斜めに延びている、炊飯器。
【請求項２】
炊飯時における前記鍋の内側面温度について、
前記ビードの稜線部における平均温度が、前記鍋のビードが形成されていない部分の平均温度よりも低いことを特徴とする、請求項１に記載の炊飯器。
【請求項３】
前記鍋の側面を覆うようにＩＨコイルが配置され、
前記鍋の前記金属板材は、磁性材料を含んでおり、
前記鍋の外側側面の表面から、前記ＩＨコイルまでの距離は、前記ビードの稜線部の方が、前記ビードが形成されていない部分よりも大きいこと特徴とする、
請求項２に記載の炊飯器。
【請求項４】
前記金属板材は、複数の異なった素材の層で形成されており、
磁性材料を含む第一層と、第一層の内面側に隣接する第二層を少なくとも有し、
前記第二層の前記ビードの稜線における平均厚みが、前記第二層の前記ビードが形成されていない部分の平均厚みよりも小さいことを特徴とする、
請求項２または３に記載の炊飯器。
【請求項５】
前記ビードの幅に対し、隣り合う前記ビードの長手方向の中心線の間隔が２倍以上、５倍以下であることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の炊飯器。
【請求項６】
前記ビードは、前記鍋の底面から上方に向かって幅が小さくなることを特徴とする、
請求項５に記載の炊飯器。
【請求項７】
前記ビードは、前記鍋の底面から前記鍋の高さの１／２以下の範囲に形成されていることを特徴とする、請求項５または６に記載の炊飯器。
【請求項８】
前記ビードは、前記鍋の底面には形成されていないことを特徴とする、
請求項５から７のいずれか１項に記載の炊飯器。
【請求項９】
前記ビードの内面側において、前記ビードが形成されていない部分との接続半径は、米粒の短辺における平均粒径に対し、５倍以上１０倍以下であることを特徴とする、
請求項１から７のいずれか１項に記載の炊飯器。
【請求項１０】
鍋を加熱することで調理を行う調理器において、
前記鍋は金属板材で形成され、
前記鍋の側面に前記鍋の外面から内面に向かって凸形状のビードが複数形成され、
前記ビードは、前記鍋の側面を下方から上方に向かって斜めに延びている、
調理器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炊飯状態のむらを抑制し、均一な炊き上げを実現する炊飯器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
炊飯器を用いて炊飯するときには、鍋内に適量の米と水を収容し、この鍋を炊飯器本体内に収納して加熱し、この加熱で鍋内の水を沸騰させる行程を経て、ご飯として炊き上げる。この際、その炊き上げの善し悪しを決める大きな要因として、沸騰初期における加熱むらがある。
【０００３】
沸騰初期に鍋に加える加熱量が充分であれば、鍋内の湯の対流で加熱むらを小さく抑えてふっくらとした美味しいご飯を炊き上げることができる。しかし、炊飯量が多くなると、加熱が不足し対流がスムーズに起こらず、加熱むらが生じやすくなる。そしてこの加熱むらにより加熱源に近い鍋底部や鍋側面下部においては、ご飯が柔らかくなりすぎ、加熱源から遠ざかるご飯の上層部や中層部（特に中層部の中心）はご飯が硬くなるという炊きむらが生じ、炊き上がりが悪くなる。
【０００４】
さらに近年では、省エネルギーの観点から消費電力量の低減が叫ばれ、加熱量を必要最小限に抑える傾向が強くなってきており、この要因で炊きむらが生じやすくなっている。
【０００５】
そこで特許文献１においては、鍋の内面に、鍋の側面の下部から上部に向かって、あるいは鍋の底面から側面に向かって渦状に延びる複数の凹溝からなる渦形パターンが形成されている。これにより、鍋内の湯の沸騰時には、鍋内の側面下に気泡（水蒸気）が発生し、この気泡がその周囲の湯と米を取り込みながら、鍋の側面に沿って上昇する。このとき、鍋の内面に設けられた複数の凹溝に沿って、気泡と湯が渦形に上昇することになる。
【０００６】
その結果、鍋内の湯には回転方向の力が与えられ、沸騰初期からスムーズかつ活発に対流し、従来と同様の加熱量であっても加熱むらが小さくなり、炊きむらの少ない、全体がふっくらとした美味しいご飯を炊き上げることができる、としている。
【０００７】
ここで、鍋に複数の凹溝を形成する方法として、例えば溶湯鍛造法により成形できるとしている。この溶湯鍛造法は、あらかじめプレス加工で皿形状に成形された発熱層部材を下金型内にセットし、この状態で鍋本体の材料を溶融した溶融金属を注入し、かつこの溶融金属を上金型により高圧の圧力で加圧して所定の形状に成形し、凝固させる方法である。また、溶湯鍛造法のほか、ダイキャスト法により成形することも可能である、としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−２６７０１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前記従来の炊飯器は、発生させる回転方向の力があまり大きくなく、米の量が多い炊飯時に炊きむらを抑制する効果が不足することがあった。
【００１０】
炊飯時において、鍋の凹溝が形成されていない面において発生した気泡は、遮るものも無くそのまま上昇することができ、回転方向の力を受けることがない。一方、凹溝の内部で発生した気泡は、上昇時に一定の割合で、凹溝の底面に対向する投影面を有している面（鉛直方向下向きに向いている面）に当たり、この面が回転方向に傾斜していることで、回転方向の力を受ける。これにより、気泡にのみ着目すると、回転方向の力を受けるのは凹溝内部で発生した気泡に限られる。気泡に巻き込まれた湯と米の上昇流が、鍋の凹溝に沿って回転方向の力を受けることもあるが、一部に限られる。
【００１１】
ここで、鍋の凹溝における材料厚みは、凹溝が形成されていない面における材料厚みに対して、凹溝の深さ分だけ薄くなる。そのため、強度を確保するためには、凹溝の幅や本数をあまり増加することができない。この従来の構成では、回転方向の力を大きく与えることは困難である。
【００１２】
また、鍋を溶湯鍛造またはダイキャストにより製造するとしている。これは、他の工法、例えばクラッド材を冷間でプレス加工して製造する方法に比べて、金属材料を溶融・凝固させる必要があり、製造に長い時間と熱エネルギーが必要となるため、生産性とコストの面で不利である。
【００１３】
このように従来の炊飯器は、発生させる回転方向の力があまり大きくなく、米の量が多い炊飯時に、炊きむらを抑制する効果が不足するという課題と、鍋の製造における生産性が低いという課題を有している。
【００１４】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、炊きむらを抑制し、鍋の製造時において高い生産性が実現できる、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】
【００１５】
本発明の炊飯器は、鍋を加熱することで炊飯を行う炊飯器において、前記鍋は金属板材で形成され、前記鍋の側面に前記鍋の外面から内面に向かって凸形状のビードが複数形成され、前記ビードは、前記鍋の側面を下方から上方に向かって斜めに延びている、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
この構成によると、炊飯における沸騰時に発生する気泡の多くが、鍋の外面から内面に向かって凸形状のビードに当たることで回転方向の力を受け、米の量が多い場合にも十分な回転方向の力を与えて、炊きむらを抑制し、全体がふっくらとした美味しいご飯を炊き上げることができる。また、鍋の製造時において、金属板材をプレス加工することで製造することができ、高い生産性を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態における炊飯器の縦断面図
【図２】同実施の形態における鍋の（ａ）平面図および（ｂ）縦断面図
【図３】同実施の形態における炊飯器の縦断面の部分拡大図
【図４】同実施の形態における（ａ）（ｂ）（ｃ）鍋の加工工程の縦断面図
【図５】同実施の形態における（ａ）ビードの拡大図および（ｂ）そのＣ−Ｃ断面図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２０】
図１は、本発明の実施の形態１における炊飯器の縦断面図である。
【００２１】
炊飯器１は、鍋収納部３の上面を蓋４が開閉自在に覆って構成され、鍋収納部３の内側に着脱自在の鍋２を内装している。鍋収納部３は、鍋２内に入れられた被調理物としての米と水を加熱調理するためのＩＨコイル（Induction Heating：誘導加熱）５を内蔵している。
【００２２】
鍋２は金属板材６により一体形成されている。鍋２は、図２（ａ）（ｂ）に示すように収納時における重力方向の下方に底面１０を有する略円筒形状をしており、側面１１は重力方向に略平行な円筒面となっている。底面１０の周囲と側面１１の下端は、緩やかな円弧状の底アール部１２によって接続されている。鍋２において、重力方向の上方は開口しており、側面１１よりも径が拡大したフランジ１３を有する。なお、鍋収納部３におけるＩＨコイル５は、鍋収納部３にセットされた鍋２の底面１０，側面１１，底アール部１２のそれぞれの適切な箇所を覆うように配置されている。蓋４におけるＩＨコイル５は、鍋収納部３にセットされた鍋２の上面の適切な箇所を覆うように配置されている。
【００２３】
鍋２の側面１１には、鍋２の外面から内面に向かって凸形状のビード７が複数形成されている。複数のビード７は、側面１１を下方から上方に向かってすべて同じ傾きで同じ方向に斜めに延びている。側面１１と底アール部１２に形成されている。
【００２４】
ビード７の上端の高さＨ１については、鍋２の高さＨとした場合に
０．２×Ｈ ＜ Ｈ１＜ ０．５×Ｈ
となる範囲にビード７が形成されている。
【００２５】
図３は、本発明の実施の形態１における炊飯器の縦断面の部分拡大図である。図１におけるＡ部を拡大している。
【００２６】
鍋２を構成する金属板材６は、磁性材料を含む第一層６ａ、第一層６ａの内面側に隣接している第二層６ｂの少なくとも２つの層に分かれている。本実施の形態の金属板材６は、複数種の金属を高温・高圧で一体化させたクラッド材を用いており、第一層６ａは磁性材料であるフェライト系のステンレス材、第二層６ｂはアルミ材で形成されている。第二層６ｂにアルミ材を用いるのは、熱伝導性が高く、炊飯時の表面温度をより均一にできるためである。
【００２７】
ビード７は鍋２に一体で加工されているため、第一層６ａ、第二層６ｂも、ビード７に沿った形状に加工されている。ビード７において、最も内面側に変形している部分を稜線部１４とする。稜線部１４において、第二層６ｂの平均厚みは、ビード７が形成されていない部分の平均厚みよりも小さい。これは、あらかじめ円筒状に形成された鍋２に、ビード７を追加工する際に、金属板材６を伸ばしながら加工するためである。特に、第一層６ａのステンレス材に比べ、第二層６ｂのアルミ材の方が硬度が低く、特に伸ばされやすいためである。この結果、ビード７の稜線部１４における第二層６ｂが特に薄くなっていることになる。
【００２８】
なお、本実施の形態は金属板材６をクラッド材としたが、同様の機能を果たせれば、単一素材の板材であってもよい。第一層６ａとしては、フェライト系ステンレス材以外でも、鉄系材、ニッケル系材、カーボン材など、磁性を持つ材料であればよい。第二層６ｂとしては、クラッド材のアルミ材以外でも、メッキ層や塗装膜層、溶射層などであってもよい。
【００２９】
炊飯器１の構成を、その動作と作用に基づいて更に詳しく説明する。
【００３０】
−  炊飯における状態  −
まず、ユーザーが、炊飯を行う米と、その米量に対応する水とを鍋２に入れ、鍋収納部３に収納する。さらにユーザーが目的とする炊飯メニューを選び、炊飯開始の操作をすることにより、炊飯工程が実施される。
【００３１】
炊飯工程は、前炊き、炊き上げ、沸騰維持、追い炊きの各工程に大別される。まず、前炊き工程において、鍋２の温度が米の吸水に適した温度（６０℃）になるようにＩＨコイル５で加熱し、鍋内の米と水とを加熱して米の吸水を促す。次に、炊き上げ工程において鍋２の温度が所定値としての１００℃になるまで鍋２をＩＨコイル５により所定の熱量で加熱し、鍋２内の水を沸騰状態にする。この時の温度上昇速度によって、炊飯量を判定する。沸騰維持工程において、鍋２内の水が無くなり、鍋２内の温度が、米が焦げない１００℃を超えた所定値になるまで、ＩＨコイル５に通電し、米と水を加熱する。鍋２内の水の沸騰状態を維持して、米の澱粉を糊化させ、糊化度を５０％〜８０％程度まで引き上げる工程である。ここで、「糊化」とは、米中の澱粉が水を吸収し、さらに熱が加わることで、膨潤、軟化した状態をいう。最後に追い炊き工程において、一定時間の間に複数回、炊飯量に応じＩＨコイル５による加熱（追い炊き）と加熱の停止（休止）を繰り返す。加熱及び予熱を利用して余分な水分を蒸発させ、米の糊化度を１００％近くまで引き上げる工程である。
【００３２】
沸騰状態が発生する炊き上げ、沸騰維持、追い炊きの各工程別において、本実施の形態の炊飯器は、鍋２の内部に回転方向の力が発生する。そのメカニズムについて、詳しく説明する。
【００３３】
ＩＨコイル５に通電することにより、鍋２の金属板材６のうち、ＩＨコイル５に近接する第一層６ａには、誘導電流が発生し発熱する。この発熱効率はＩＨコイル５と第一層６ａとの距離が近い程効率が良く、発熱量が増加する。発生した熱は、主に熱伝導により第二層６ｂに移動し、面方向に均熱化された上で鍋２の内部の米と水に移動し、米と水の温度を上昇させる。水を１００℃まで加熱し、さらに蒸発潜熱を与えることにより、水が沸騰する。この沸騰は、鍋２との界面である第二層６ｂの表面で発生し、鍋２の内面に気泡が発生する。この気泡は一定の大きさに成長すると。界面を離れて、重力方向上方に移動する。上昇した気泡は、例えば、底面１０で発生したものはそのまま上昇し、水と米を径方向に攪拌させる流れなどを発生させる。一方で、側面１１のうち、ビード７が形成されていない部分（円筒形状部）から発生した気泡は、ビード７が外面から内面に向かって凸形状をしていることで、上昇してビード７に当たる。ビード７に当たった気泡は、ビード７が斜めに形成されているため、回転方向の力を受けて、米と水に周方向の流れである回転流を発生させる。これにより、水と米は回転方向にも攪拌されることになり、温度むらが極めて小さい状態で炊飯が行われる。
【００３４】
側面１１の面に対してビード７は一部であり、多くの面はビード７が形成されていない部分となり、側面１１から発生する気泡の多くが、ビード７に当たって回転方向の力を受ける。そのため、大きな回転方向の力を発生することができ、米の量が多い場合でも、温度むらを抑制する炊飯を実現できる。
【００３５】
このように、本実施の形態の炊飯器は、米の量が多い場合にも、沸騰時に十分な回転方向の力を与えて、炊きむらを抑制することができる。
【００３６】
ここで、ビード７の稜線部１４の平均温度が、ビード７が形成されていない部分よりも低くなっている。これは、以下の２つの理由による。
【００３７】
１つ目の理由は発熱量の違いである。
【００３８】
ＩＨコイル５と発熱する第一層６ａとの距離について、ビード７が形成されていない部分の距離Ｄ１に対し、稜線部１４の距離Ｄ２は
Ｄ１ ＜ Ｄ２
となっている。そのため、稜線部１４の発熱効率は低下し、発熱量が下がる。
【００３９】
２つ目の理由は均熱性の違いである。
【００４０】
前述したように、稜線部１４において第二層６ｂは薄くなっている。そのため、ビード７が形成されていない部分で発生した熱が、稜線部１４まで伝熱しにくい。したがって、稜線部１４においては均熱がされにくくなり、温度が低くなりやすい。
【００４１】
これらの理由により、鍋２の側面１１の内側の平均温度について、ビード７の稜線部１４の平均温度は、ビード７が形成されていない部分の平均温度よりも低い。そのため、ビード７の稜線部１４付近ではあまり沸騰が発生せず、それ以外の部分で積極的に沸騰が発生する。これにより鍋２内の米と水に、より回転方向の流れを発生させやすくしている。
【００４２】
このように、本実施の形態の炊飯器１は、より大きな回転方向の力を発生することができ、米の量が多い場合でも、温度むらを抑制する炊飯を実現できる。
【００４３】
−  鍋の加工工程  −
以下に、鍋２の加工工程を詳しく述べる。
【００４４】
図４（ａ）は鍋の加工前の状態の縦断面図、図４（ｂ）加工中の状態、図４（ｃ）は加工後の状態の縦断面図を示している。
【００４５】
図４（ａ）では、上型２１と下型２２を用いて、ビード７が加工される前の鍋２を加工する。下型２２には、受け工具２３が取り付けられる。受け工具２３は、鍋２の内面に合わせた形状をしており、ビード７の凹形状の凹部７ｂが掘り込まれている。下型２２には、ビード７の凸形状の突起７ｃを持つビード工具２４が摺動可能に取り付けられている。ビード工具２４は周方向に複数分割されている。上型２１には、テーパブロック２５が取り付けられている。テーパブロック２５はビード工具２４に対応し、周方向に複数分割されている。上型２１および下型２２は図示しないプレス機にセットして使用される。加工時には、ビード工具２４が開いた状態で、ビード７が加工される前の鍋２を受け工具２３に嵌めておく。
【００４６】
図４（ｂ）では、プレス機が駆動し、上型２１が下降する。テーパブロック２５がビード工具２４のテーパ面に当たり、ビード工具２４が摺動する。ビード工具２４と受け工具２３の間で鍋２は変形し、ビード７が形成される。その後、プレス機が駆動し、上型２１が上昇する。
【００４７】
図４（ｃ）では、ビード工具２４が下型２２の上で摺動し、鍋２が取り出し可能な状態になる。鍋２のビード７が、受け工具２３の掘り込み形状に引っかかるため、そのまま上方には取り出せない。ビード７の形状に合わせて、回転させながら引き上げることで、鍋２を取り出すことが可能である。
【００４８】
図５（ａ）はビード７の拡大図である。図５（ａ）における上下方向は、図２と同じで、上方が炊飯時における重力方向上方である。図５（ｂ）はビード７のＣ−Ｃ断面図を示す。ビード７は略一定の間隔を空けて、複数配置されている。ビード７の長手方向の中心線７ａについて、隣り合う中心線７ａの間隔をＰとする。ビード７自身の幅は一定ではなく、底面１０から上方に向かって幅が小さくなる。つまり、上方の幅をＷ１、下方の幅をＷ２とすると、Ｗ１がビードの中で最も小さく、Ｗ２が最も大きい。つまり、
Ｗ１ ＜ Ｗ２
の関係がある。これは、図４（ｃ）における受け工具２３からの取り出しが容易になるためである。
【００４９】
また、ビード７の形成される範囲が、鍋２の高さの１／２以下であることで、さらに受け工具２３から容易に取出しが可能である。
【００５０】
このように、鍋２の形状は、金属板材６を一体でプレス成形することで製作可能な形状をしており、高い生産性で効率よく生産できる。そのため、加工工数の削減や低コスト化が期待できる。
【００５１】
炊飯時に米および水が設置される範囲は、鍋２の高さの半分以下であるので、それより高い範囲にビード７を形成する必要はない。また、ビード７の形成される範囲が、鍋２の高さの０．２倍以上あれば、発生する気泡の多くがビード７に当たるようになるので、十分な回転流を得ることができる。
【００５２】
また、中心線７ａの間隔Ｐについて、
２×Ｗ２ ＜ Ｐ＜ ５×Ｗ１
の関係がある。これは図４における加工において、ビード７の間隔が小さいと、材料の伸びが不足して破断するか、工具の強度が不足して破損するためである。また、ビード７の間隔が大きすぎると、炊飯における沸騰時の回転流が弱くなる。
【００５３】
したがって、ビード７の中心線７ａの間隔Ｐが上記の範囲に入っていることで、ビード７の加工が容易になり、かつ炊飯時の回転流を十分確保できる。
【００５４】
本実施の形態の鍋２は図２のように底面１０にはビード７が形成されていない。これは、図４において、ビード工具２４の摺動を行うためである。別途ビード７を形成することも可能だが、その場合、生産性が低下してしまう。
【００５５】
炊飯時の回転流に寄与するのは、側面１１に形成されたビード７がほとんどであるため、底面１０にビード７を形成する必要はない。また、炊飯時のＩＨ発熱は、底面１０において最大となるように制御されるため、底面１０はフラットであることで、炊飯時のエネルギー効率が上がる。
【００５６】
図５（ｂ）はビード７の断面Ｃ−Ｃをさらに拡大している。ここで、ビード７とビード７が形成されていない部分との接続アールの寸法をＲ１とする。炊飯に用いる米粒の形状が球ではないため、長辺と短辺に分類でき、短辺における断面の粒径を平均したものを、米粒の平均粒径Ｒ２とすると、接続アールの寸法Ｒ１は、
５×Ｒ２ ＜ Ｒ１＜ １０×Ｒ２
の関係がある。これは、接続アールの寸法Ｒ１が小さすぎると、炊飯後の米がしゃもじで掬いにくくなるためである。また、接続アールの寸法Ｒ１が大きすぎると、沸騰時にビード７に当たる気泡が少なくなり、回転流が発生しにくくなるためである。一例として、
１０．５ｍｍ ＜ Ｒ１＜ ２１ｍｍ
の範囲で設定した。ただし、米の種類により接続アールの寸法Ｒ１の値は上下する。
【００５７】
したがって、ビード７と、ビード７が形成されていない部分との接続アールの寸法Ｒ１が上記の範囲に入っていることで、むらの少ないご飯をしゃもじで容易に掬うことができる炊飯器を提供することができる。
【００５８】
なお、上記の実施の形態ではビード７を鍋２の側面１１と底アール部１２に設けたが、ビード７を鍋２の底アール部１２には設けずに側面１１だけに設けて構成することもできる。
【００５９】
本発明の炊飯器は、米の量が多い場合にも、沸騰時に十分な回転方向の力を与えて、炊きむらを抑制し、鍋の製造時において高い生産性が実現できることで、鍋を過熱して調理するその他の調理器にも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、沸騰時に十分な回転方向の力を与えて調理むらを抑制し、鍋の製造時において高い生産性が実現できることで、炊飯器に限らず各種の調理器の高性能化に寄与する。
【符号の説明】
【００６１】
１    炊飯器
２    鍋
３    鍋収納部
４    蓋
５    ＩＨコイル
６    金属板材
６ａ  金属板材の第一層
６ｂ  金属板材の第二層
７    ビード
１０    底面
１１    側面
１２    底アール部
１３    フランジ
１４    稜線部
【図１】
2019103587.tif 000003
【図２】
2019103587.tif 000004
【図３】
2019103587.tif 000005
【図４】
2019103587.tif 000006
【図５】
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