(57)【要約】【課題】従来の炊飯器はヒータ自身の熱容量が大きいため、熱応答性が低いうえに、鍋底面だけを加熱しているので炊飯の仕上がりにムラが発生したり、ご飯に陥没等が生じるというという課題があった。【解決手段】着脱自在に鍋１１を収納する炊飯器本体１２と、前記炊飯器本体１２内に前記鍋１１収納時に前記鍋と当接するように設けられた加熱手段１３とを備え、前記加熱手段１３は前記鍋１１の底面に沿った凹面状の基板１４と、前記基板１４の表面に形成した絶縁層１５と、前記絶縁層１５上に発熱体１６を形成して構成した炊飯器ものであり、鍋１１の側面も加熱でき、対流が発生しやすく温度分布も生じない。このため仕上がりにムラや陥没がない。また熱応答性が良いので、マイコンからの信号を精度良く制御できるため、お米を美味しく炊くことが可能となる【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
着脱自在に鍋を収納する炊飯器本体と、前記炊飯器本体内に前記鍋収納時に前記鍋と当接するように設けられた加熱手段とを備え、前記加熱手段は、前記鍋の底面に沿った凹面状の基板と、前記基板の表面に形成した絶縁層と、前記絶縁層上に形成した発熱体とを有する炊飯器。
【請求項２】
発熱体を基板底面の外周部に、基板底面の約２０〜８０％の面積で形成した請求項１記載の炊飯器。
【請求項３】
発熱体を基板底面と基板側面に形成した請求項１または２記載の炊飯器。
【請求項４】
基板を金属で構成した請求項１ないし３のいずれか１項記載の炊飯器。
【請求項５】
鍋と加熱手段が接触する面である、前記鍋と前記加熱手段の少なくともどちらか一方に高輻射塗料を塗布した請求項１ないし４のいずれか１項記載の炊飯器。
【請求項６】
発熱体上に保護層を形成した請求項１ないし５のいずれか１項記載の炊飯器。
【請求項７】
保護層は絶縁層と同質材料で構成した請求項６記載の炊飯器。
【請求項８】
絶縁層と発熱体と保護層は印刷形成した請求項１ないし７のいずれか１項記載の炊飯器。
【請求項９】
絶縁層は結晶化ガラスで形成した請求項１ないし８のいずれか１項記載の炊飯器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、炊飯器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の炊飯器は図７に示すように、発熱体としてシーズヒータを使用したものが一般的であった（例えば、特許文献１参照）。図７において、１は鍋、２はシーズヒータであって、米と水を入れる鍋１は、リング状であるシーズヒータ２を鋳込んだアルミニウム製の炊飯ヒータ３の上に接触するように載置される。上記構成において、炊飯を開始すると、シーズヒータ２に通電され発熱し、炊飯ヒータ３を介して鍋１を加熱して、炊飯を行う。
【０００３】
【特許文献１】
特開平０５−３０９０３６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の図７に示した炊飯器の熱伝導機構は、シーズヒータ２によって炊飯ヒータ３を加熱し、その加熱ヒータによって鍋１を加熱するため、熱効率が悪く、また鋳込んだアルミニウム製の炊飯ヒータ３の熱容量が大きいため熱応答性に欠ける。さらに鍋底面だけを加熱しているので炊飯の仕上がりにムラが発生したり、ご飯に陥没等が生じていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、着脱自在に鍋を収納する炊飯器本体と、前記炊飯器本体内に前記鍋収納時に前記鍋と当接するように設けられた加熱手段とを備え、前記加熱手段は、前記鍋の底面に沿った凹面状の基板と、前記基板の表面に形成した絶縁層と、前記絶縁層上に形成した発熱体とを有した炊飯器である。
【０００６】
上記発明によれば、発熱体を基板上に形成して加熱手段を構成するので熱容量を小さくでき、熱応答性を向上するとともに省エネが実現できる。さらに基板が鍋の底面に沿った凹面状としているため鍋の側面も加熱でき、対流が発生しやすく温度分布も生じない。このため仕上がりにムラや陥没がない。
【０００７】
また熱応答性が良いので、マイコンからの信号を精度良く制御できるため、お米を美味しく炊くことが可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
上記課題を解決するために請求項１の発明は、着脱自在に鍋を収納する炊飯器本体と、前記炊飯器本体内に前記鍋収納時に前記鍋と当接するように設けられた加熱手段とを備え、前記加熱手段は、前記鍋の底面に沿った凹面状の基板と、前記基板の表面に形成した絶縁層と、前記絶縁層上に形成した発熱体とを有した炊飯器である。そして発熱体を基板上に形成して加熱手段を構成するので、熱容量を小さくでき、熱応答性を向上するとともに省エネが実現できる。さらに基板が鍋の底面に沿った凹面状としているため鍋の側面も加熱でき、対流が発生しやすく温度分布も生じない。このため仕上がりにムラや陥没がない。
【０００９】
また熱応答性が良いので、マイコンからの信号を精度良く制御できるため、お米を美味しく炊くことが可能となる。
【００１０】
請求項２記載の発明は、発熱体を基板底面の外周部に、基板底面の約２０〜８０％の面積で形成した炊飯器である。そして、ヒータパターンを基板外周部に形成することによって、鍋底面の外周が加熱され、炊飯時に対流が起こりやすく温度分布が発生しにくい。
【００１１】
請求項３記載の発明は、発熱体を基板底面と基板側面に形成した炊飯器である。そして、発熱体を基板底面と基板側面に形成することによって、鍋の底面部分の対流に加え、新たに側面までのより大きな対流を発生でき鍋１１内が素早く昇温、均一高温を維持するので、お米一粒一粒がさらにふっくら均一においしく炊き上がるとともに仕上がりムラや陥没も発生しない。
【００１２】
請求項４記載の発明は、基板を金属で構成した炊飯器である。そして、基板を金属で構成することで、衝撃等の信頼性が増すとともに製造加工も容易である。
【００１３】
請求項５記載の発明は、鍋と加熱手段が接触する面である、前記鍋と前記加熱手段の少なくともどちらか一方に高輻射塗料を塗布した炊飯器である。そして、高輻射塗料を塗布することによって、熱の授受が高まることで熱効率が向上し省エネになる。
【００１４】
請求項６記載の発明は、発熱体上に保護層を形成した炊飯器である。そして、保護層を設けることによって発熱体の腐食等の影響を抑制することが可能となり信頼性が向上する。
【００１５】
請求項７記載の発明は、保護層は絶縁層と同質材料で構成した炊飯器である。そして、保護層を絶縁板と同質材料にすることによって、絶縁板との密着性が向上するとともに、熱膨張差による歪み等の影響が無いため信頼性が増す。
【００１６】
請求項８記載の発明は、絶縁層と発熱体は印刷形成した炊飯器である。そして印刷成形するため容易に構成できるとともに、薄型形成が可能となる。
【００１７】
請求項９記載の発明は、絶縁層は結晶化ガラスで形成した炊飯器である。そして、結晶化ガラスで形成することで熱衝撃等に対する信頼性が向上する。
【００１８】
【実施例】
以下、本説明の実施例について図面を用いて説明する。
【００１９】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１における炊飯器の断面図である。構成を説明すると、着脱自在に鍋１１を収納する炊飯器本体１２と、この炊飯器本体１２内に前記鍋１１収納時に鍋１１と当接するように加熱手段１３を備えている。この加熱手段１３の断面拡大図を図２に示す。加熱手段１３は鍋１１の底面に沿った凹面上の基板１４と、前記基板１４の表面に形成した絶縁層１５と、前記絶縁層１５上に発熱体１６を形成して構成した。
【００２０】
本実施例において、基板１４はＳＵＳ４３０系の板厚１．０ｍｍを使用した。基板１４に金属を使用することによって、加工性・形状自由度が増すとともに衝撃にも強くなり信頼性が向上する。
【００２１】
さらに基板１４上に形成した絶縁層１５は絶縁性、耐熱性を有するものであれば特に限定はなく、セラミック等でも良いが、本実施例において絶縁層１５を結晶化ガラスで構成することによって熱衝撃性が増した。
【００２２】
またこの結晶化ガラスはペースト状のものを基板１４に印刷・焼成して形成した。印刷形成することで容易に絶縁層１５を形成できるとともに薄型構造が可能となった。本実施例において絶縁層１５の膜厚は８０μｍとした。
【００２３】
また、絶縁層１５の上に発熱体１６を形成するが、本実施例において発熱体１６はＡｇ・Ｐｄによって構成された金属ペーストを印刷形成することで構成した。さらに発熱体１６の上に保護層１７を形成することによって腐食などの影響を抑制することが可能となり信頼性が向上する。
【００２４】
さらに保護層１７を絶縁層１５と同質材料で構成することによって、熱膨張差によって生じるマイクロクラックなどの発生を抑制できるため信頼性が増す。発熱体１６の形成において、基板１４底面の外周部に基板１４底面の約２０％未満の面積で発熱体１６を形成した場合、加熱手段１３の中心部温度が低くなり温度ムラが発生した。
【００２５】
さらに８０％より大きければ鍋１１の外から内への対流が発生しにくくなり、仕上がりにムラが生じた。このため発熱体１６は基板１４底面の約２０〜８０％の面積で形成することが望ましく、この範囲内で発熱体１６を形成することによって図３に示すように鍋１１の外から内への対流が発生し鍋１１内が素早く昇温、均一高温が可能となり仕上がりムラや陥没も発生しない。本実施例において発熱体１６は、基板１４底面の約６５％の面積で基板１４底面外周部に形成し加熱手段１３を構成した。
【００２６】
さらに、本発明の加熱手段１３は凹面状をしているため、鍋１１の側面も加熱することができる。炊飯時の加熱手段１３の温度は発熱体１６が形成されて基板１４の底部は３５０℃、鍋１１の側面に接する基板１４の側面は２００℃まで加熱されており基板１４の側面部に発熱体１６を形成しなくても熱伝導により十分加熱できる。このため鍋１１の底面だけでなく側面も素早く昇温、均一加熱ができるため鍋１１の外側から内側への強い対流が発生しお米にしっかり熱を加えることができる。この結果、炊飯の仕上がりムラや陥没等が発生しない。
【００２７】
本構成によって、図２に示す加熱手段１３の重量は約１３０ｇとなり、図７に示す従来の炊飯ヒータ３（ヒーズヒータ２をアルミニウムで鋳込んだもの）の２８０ｇに対し、約１／２にまで低減可能となった。さらにアルミニウムの比熱は０．２３ｃａｌ／ｇ・℃であるのに対し、本実施例で使用しているステンレスは０．１２ｃａｌ／ｇ・℃である。この結果、従来の炊飯ヒータ３の熱容量は６４ｃａｌ／℃、本発明の加熱手段１３の熱容量は１６ｃａｌ／℃となり、約７５％も熱容量が低減可能である。よって本発明の炊飯器は加熱手段１３の熱容量を小さくすることができるため、熱応答性が向上できるとともに省エネが可能となる。
【００２８】
図４に、加熱手段１３に電力を印加時の印加時間と加熱手段１３の温度の関係を従来の炊飯ヒータと比較して示す。電力は４９０Ｗを測定５秒後に印加し、６０秒間印加し続けた。この結果、本発明の加熱手段１３は（Ａ）に示すように、電力印加と同時に温度が上昇し、初期２１．５℃であったものが６０秒後には３３０℃にまで上昇した。
【００２９】
しかし図７に示す従来の炊飯ヒータ３を使用した場合においては（Ｂ）に示すように、初期２１．５℃であったものが６０秒間印加しても４０℃までしか上昇しなかった。この結果からも本発明の加熱手段１３は従来の炊飯ヒータ３に比べ熱応答性が良いことが解る。
【００３０】
また実際に３合を炊飯した場合の消費電力は、図７に示す従来の炊飯器を使用した場合と比較して約１３Ｗｈ低減可能となった。さらに従来の炊飯器は温度センサ４を設けて被加熱物の温度を検知し、マイコンによって炊飯ヒータの電力調整をおこなっているが炊飯ヒータの熱応答性が悪いため、細かい温度調節や、温度の上げ下げができなかった。
【００３１】
しかし本発明の炊飯器は、熱応答性が良いため細かいマイコン制御が精度良くできるとともに、ＩＨ炊飯器並みに、瞬時に電力をお米に印加することが可能となる。この結果、従来の炊飯器に比べおいしくご飯を炊きあげることが可能となった。
【００３２】
（実施例２）
図５は本発明の実施例２における炊飯器の断面図である。実施例１と異なる点は発熱体１６を基板１４の底面だけではなく基板１４の側面にまで形成している点である。基板１４の側面部への絶縁層１５と発熱体１６の形成は局面印刷により行った。本構成にすることによって、加熱手段１３の基板１４の底部は３３０℃、鍋１１の側面に接する基板１４の側面は３００℃まで加熱可能となった。このため均一に鍋１１を加熱することができるうえ、鍋１１の底面部分の対流に加え、新たに側面までより大きな対流を発生できるため鍋１１内が素早く昇温、均一高温を維持するので、お米一粒一粒がさらにふっくら均一においしく炊き上がるとともに仕上がりムラや陥没も発生しない。
【００３３】
（実施例３）
図６は本発明の実施例２における炊飯器の断面図である。実施例１及び２と異なる点は、鍋１１と加熱手段１３が接触する面の少なくともどちらか一方に高輻射塗料を塗布した炊飯器である。
【００３４】
本実施例においては鍋１１と加熱手段１３の接する面の両方に高輻射塗料１８を形成した。高輻射塗料１８として輻射率０．９５の黒体塗料を使用した。この結果、高輻射塗料１８を形成したものは図７に示す従来の炊飯器の消費電力と比較して約１８Ｗｈ低減可能となった。
【００３５】
また鍋１１の底面のみに高輻射塗料１８を形成したと加熱手段１３のみに高輻射塗料１８を形成した場合でも両者ともに消費電力を約１６Ｗｈ低減できた。このため、高輻射塗料１８を形成することによって、熱の授受が高まり熱効率が向上することで省エネになる。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、熱容量を小さくでき、熱応答性を向上するとともに省エネが実現できる。さらに、鍋の側面も加熱でき、対流が発生しやすく温度分布も生じない。このため仕上がりにムラや陥没がない。
【００３７】
また熱応答性が良いので、マイコンからの信号を精度良く制御できるため、お米を美味しく炊くことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における炊飯器の構成図
【図２】本発明の実施例１における加熱手段の拡大構成図
【図３】本発明の実施例１における炊飯器の鍋内の対流を示した構成図
【図４】本発明の実施例１における電力印加時間と加熱手段温度の特性図
【図５】本発明の実施例２における炊飯器の構成図
【図６】本発明の実施例３における炊飯器の構成図
【図７】従来の炊飯器の構成図
【符号の説明】
１　鍋
１１　鍋
１２　炊飯器本体
１３　加熱手段
１４　基板
１５　絶縁層
１６　発熱体
１７　保護層
１８　高輻射塗料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004129775.tif 000008
【図７】
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