(57)【要約】【課題】誘導コイルの形状を安定生産することができるとともに、高い食味を確保することが可能となる炊飯器を提供することを目的とする。【解決手段】誘導コイル１３の巻線を構成する集合線１６の巻厚ｔを、巻幅ｗよりも大きくさせたものである。これによって、誘導コイル１３を強固なものとし狙いの誘導コイル形状を安定生産することができるとともに、加熱エネルギーを集中して高い食味を確保することが可能となる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炊飯器本体と、炊飯器本体に着脱自在に収納される鍋と、鍋を誘導加熱する誘導コイルとを備え、前記誘導コイルは、複数本の素線をより合わせた集合線を渦巻き状に巻線して構成され、前記集合線は、その巻厚を巻幅よりも大きくしてなる炊飯器。
【請求項２】
集合線は、その巻幅に対する巻厚の比を略１．０〜３．０としてなる請求項１に記載の炊飯器。
【請求項３】
素線は、その導体の直径を略０．４ｍｍ以下としてなる請求項１または２に記載の炊飯器。
【請求項４】
素線の導体の直径と、集合する素線の本数と、３０ｃｍあたりの撚り回数との積を略５０以下としてなる請求項１〜３のいずれか１項に記載の炊飯器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鍋を誘導加熱する誘導コイルを有する炊飯器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の炊飯器における誘導コイルは、複数本の素線をより合わせた集合線を渦巻き状に巻線して構成されており、この巻幅は巻厚よりも大きくなっている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−１５４７１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の構成では、誘導コイルを巻加工する際、誘導コイルを巻いて形状を定めた後に、誘導コイル全体が広く薄い形状であるために、強度を保ちにくく、安定した形状を保つことが難しいという課題を有していた。また、コイル形状を固定する時に、狭い厚さの巻冶具の中にコイル線を押しつぶしながら挿入して形状を決まる必要があるため、誘導コイルの幅寸法を所定の幅で生産することが困難であった。更に、誘導コイルの幅が広くなることで鍋への加熱範囲が広くなり、加熱エネルギーが分散されるため、鍋底から鍋上部への米・水の対流が届かず、水位線が高くなるとご飯の底部と上部とで炊きむらが発生してできが悪くなるという課題も有していた。
【０００４】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、誘導コイルの形状を安定生産することができるとともに、高い食味を確保することが可能とな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】
【０００５】
前記従来の課題を解決するために、本発明の炊飯器は、誘導コイルの巻線を構成する集合線の巻厚を、巻幅よりも大きくさせたものである。
【０００６】
これによって、誘導コイルを強固なものとし狙いの誘導コイル形状を安定生産することができるとともに、加熱エネルギーを集中して高い食味を確保することが可能となる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の炊飯器は、誘導コイルの形状を安定生産することができるとともに、高い食味を確保することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
第１の発明は、炊飯器本体と、炊飯器本体に着脱自在に収納される鍋と、鍋を誘導加熱する誘導コイルとを備え、前記誘導コイルは、複数本の素線をより合わせた集合線を渦巻き状に巻線して構成され、前記集合線は、その巻厚を巻幅よりも大きくしてなる炊飯器とすることにより、誘導コイルを強固なものとし狙いの誘導コイル形状を安定生産することができるとともに、加熱エネルギーを集中して高い食味を確保することが可能となる。
【０００９】
第２の発明は、特に、第１の発明において、集合線は、その巻幅に対する巻厚の比を略１．０〜３．０としてなることにより、食味と誘導コイルの形状安定を両立する構成を得ることができる。
【００１０】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、素線は、その導体の直径を略０．４ｍｍ以下としてなることにより、誘導コイルの自己発熱を抑え、熱効率を高めることができる。
【００１１】
第４の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明において、素線の導体の直径と、集合する素線の本数と、３０ｃｍあたりの撚り回数との積を略５０以下としてなることにより、集合線が狙いの誘導コイルの形状に沿いやすい特性を得ることができる。
【００１２】
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。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。
【００１３】
（実施の形態）
図は、本発明の実施の形態における炊飯器を示すものである。
【００１４】
図１に示すように、本実施の形態における炊飯器は、上面が開口する炊飯器本体１０と、非金属材料により有底円筒状に成形されたコイルベース１１と、本体１０内に着脱自在に収納され米１７と水を入れた鍋１２と、コイルベース１１の外側に配設され鍋１２を誘導加熱する誘導コイル１３とを備えている。誘導コイル１３は、図のように鍋１２の底部と側面寄りに対向して２分割されている。
【００１５】
また、加えて、誘導コイル１３に交番磁界を発生させるための電流を流す回路基板１４と、炊飯器本体１０に対して開閉自在に設置された外蓋１５とを備えている。
【００１６】
次に、図２により、誘導コイル１３を構成する素線１５について説明する。素線１５は直径０．３ｍｍの導体１５ａと、その全周を順次覆った絶縁層１５ｂおよび融着層１５ｃとにより構成されている。そして、図３に示すように、集合線１６は、図２に示す素線１５を３４本分束ねて、３０ｃｍの間に３回撚りあわせて構成されている。この集合線１６は渦巻き状に巻いて誘導コイル１３を構成している。ここで、集合線１６は、その巻厚ｔを巻幅ｗよりも大きくしているものである。
【００１７】
この構成において、炊飯時の動作を説明する。
【００１８】
炊飯を開始し、回路基板１４は誘導コイル１３への通電を開始する。誘導磁界により、鍋１２が発熱する。主に誘導コイル１３の対向部が発熱するため、鍋１２内に図１の矢印に示すような対流が発生して米粒１７の間を通り抜けていく。つまり、誘導コイル１３の側面寄り側から加熱されて鍋１２側面に沿って上昇して、その内側へ下降する対流と、さらにその内側である誘導コイル１３の底部側対向部から上昇して、その外側および内側（鍋１２中央部）に下降する対流が発生する。
【００１９】
ご飯の食味を上げるには、鍋１２内の全ての米粒１７を均一に加熱し、かつ強い加熱量で一気に加熱し米粒１７のデンプン質（アミローズ）を確実に崩壊させて、α化を進めるのが良い。ただ、加熱が進むと、最初に鍋１２底部における加熱部位周囲の米粒１７表面のデンプン質が溶け出し、水分に粘りができて対流が止まるため、この時点で加熱レベルに差が生じると加熱不十分のまま炊飯が終了する部位が発生して、炊きムラが生じる。従って、対流の設定を適切に行うことが重要で、鍋１２内全体を早く確実に熱流をまわすためには、図１の矢印に示すような対流になれば鍋１２内全体を均一に加熱するのに都合が良い。
【００２０】
図１の矢印に示すような対流になるには、先に説明したように、鍋１２内に加熱されて上昇対流を発生させる場所と、上昇した熱流が下降して再び上昇対流に乗せる必要があるため、誘導コイル１３の配置は食味に対して大きな影響を与えることになる。この誘導コイル１３の幅寸法によって鍋１２の加熱範囲が変わり、底部側と側面寄り側の位置関係によっても加熱場所が変わり、対流がうまく発生するかが決まる。
【００２１】
この対流を強めると、鍋１２の底部から上部にかけて一気に加熱水をまわすことができるため、ご飯の食味を上げるために必要な炊き上げ時の強い加熱を鍋１２内全体に与えることになる。従って、鍋１２内全体を素早く均一に加熱させることになる。更に米粒１７の量が多くて深い時でも、鍋１２底部から上部まで確実に熱をまわすことができる。
【００２２】
ここで、誘導コイル１３を、鍋の底部と側面寄りとにともに狭く設定したとする。この時、加熱部位における単位面積当りの加熱レベルが大きくなり、強い上昇対流が発生する。また、加熱範囲を狭くなることで、鍋１２底部から上昇した熱流が再び下降して鍋１２底部に戻る通り道が確保され、鍋１２内全体に大きな熱流の流れができる。
【００２３】
誘導コイル１３の幅は、集合線１６の巻数と、集合線１６の一巻当りの幅によって決まってくる。集合線１６の巻数が少ないと、誘導コイル１３のインダクタンス値が減り、つまり高周波交流電流に対する抵抗値が下がるため、必要電力量に対してインバータ電流値が増え、誘導コイル１３や回路基板１４を構成するインバータ素子の発熱が増えるため、一定数の巻数は必要になる。従って、集合線１６の一巻き当りの幅を縮めることで、誘導コイル１３の幅を狭くすると良い。
【００２４】
本実施の形態では、誘導コイル１３を、２分割として説明しているが、鍋１２の径が大きい場合など、加熱範囲が狭いと十分な加熱が得られない場合は、３分割や４分割など分割数を増やせば、対流の本数を増やして全体の加熱量を増やすことができる。
【００２５】
ここで、集合線１６を誘導コイル１３に形作る時の生産工程に関して簡単に説明する。集合線１６を形作る時の巻冶具は、誘導コイル１３の形状に合わせた隙間を持っており、この隙間の中に集合線１６を巻き込んでいく。巻冶具隙間と巻厚ｔはおのずと同一寸法になる。この巻厚ｔと、巻きつけ時の集合線１６に与える引っ張り力が変わると、素線１５同士の巻密度が変わってくるため、これらによって巻幅ｗを最適の対流を起すことができる幅に調整をする。
【００２６】
巻冶具に所定の巻き数まで集合線１６を巻いた時点で、集合線１６におよそ２８０Ａ程度の直流大電流を流す。これによって、導体１５ａが自己発熱をおこし、その熱によって融着層１５ｃが溶融して隣り合う素線１５同士が固着する。このとき、誘導コイル１３を構成する集合線１６の巻厚ｔを巻幅ｗよりも大きくすることにより、隣り合う集合線１６同士の接触面積が広く確保されるため、集合線１６の中で隣り合う集合線１６の素線１５本数の割合が高くなる。これにより誘導コイル１３は崩れにくい強固な形状が確保される。なお、集合線１６は、その巻幅ｗに対する巻厚ｔの比を略１．０〜３．０としている。
【００２７】
また、集合線１６の巻幅ｗ、巻厚ｔ、鍋１２との空間距離ｄについては、本実施の形態では、巻幅ｗを３ｍｍ、巻厚ｔを４ｍｍ、空間距離ｄを５．５ｍｍで構成している。
【００２８】
また、素線１５の導体１５ａ部分の直径を０．４ｍｍ以下とすることにより、導体１５ａの表面から中心までの距離が小さくなるが、一般的に高周波電流は導体１５ａの表面層に集中して流れる表皮効果が知られており、この表皮効果によって、導体１５ａの直径を小さくしかつ素線１５の本数を増加し所定の表面積を得ることにより、誘導コイル１３の自己発熱を抑え熱効率および信頼性を向上させることができる。つまり、素線１５の導体１５ａ部分の直径を小さくして、本数を増やすほど良いことになる。ただ、素線１５の本数が増えると、加工費が高く付くため、加工費と上記効果のバランスによって設定することになる。
【００２９】
さらに、素線１５の導体１５ａの直径（ｍｍ単位）と、集合する素線１５の本数と、３０ｃｍあたりの撚り回数との積を略５０以下とすることにより、集合線１６の断面形状が変形しやすくなり、集合線１６の巻厚ｔと巻幅ｗの比率が大きくずれていても形状に沿いやすくなるため、加工性を向上させることができる。
【００３０】
以上のように、本実施の形態においては、集合線の巻厚ｔを巻幅ｗより大きくすることで、誘導コイル１３を生産する時に幅方向の寸法精度を安定して決めることができ、コイル全体に強い強度が確保され、管理もしやすい。
【００３１】
さらに、誘導コイル１３の幅を縮めることで、鍋１０内の米や水の対流を集中的に与えることができるために、炊飯量が多くて水位線が高いときでも鍋底から上部まで一気に加熱させることが可能となり、鍋深さを深く設定できる分、鍋１０の外径を小さくし、炊飯器を小型化させて、狭い台所でも設置場所に困らない様にすることが可能となる。大容量の炊飯器など、加熱面積を広く取る必要がある場合は、本実施の形態にあるような誘導コイル１３を中・外の２分割にするものではなく、３分割、４分割と分けていけば、加熱範囲が分散されて広い範囲を均一に加熱することができ、誘導コイル１３の自己発熱を冷却しやすくすることもできる。
【００３２】
また、小容量の炊飯など、加熱面積を小さくまとめたい場合、誘導コイル１３の巻き幅が小さくなることで誘導コイル１３の巻き密度を高め、狭い範囲でも誘導コイル１３のもつ特性値（インダクタンス）を確保することができる。回路基板１４を正常に動作させるには、インダクタンス値が一定量確保される必要があるが、この構成を用いることにより加熱面積の狭いものでも容易に構成させることができる。
【００３３】
上記した誘導コイル１３の各数値は、実験の結果に基づき、それぞれ実用に供することができる値をそれぞれの目的に応じて求めたものであって、実質的に各数値に該当するものは本発明に属するものである。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
以上のように、本発明にかかる炊飯器は、誘導コイルの形状を安定生産することができるとともに、高い食味を確保することが可能となるので、電磁誘導加熱の加熱コイルを容易に生産することが可能となるために、一般家庭用、業務用の米飯の炊飯器に限らず、様々な食品などの加熱を行う用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態における炊飯器の部分断面図
【図２】同炊飯器の誘導コイルを構成する素線の断面図
【図３】（ａ）同炊飯器の誘導コイルの配置状態を示す要部断面図（ｂ）（ａ）におけるＡ部の拡大断面図
【符号の説明】
【００３６】
１０  炊飯器本体
１２  鍋
１３  誘導コイル
１５  素線
１５ａ  導体
１６  集合線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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