(57)【要約】【課題】炊飯器本体の上面開口部を開閉自在に覆う蓋体の内側に加熱板を有する炊飯器において、加熱板に高い加熱出力を瞬時に入れ、かつ温度を加熱板全体に均一化させて結露を防ぐようにする。【解決手段】炊飯器本体１１内に鍋１２を着脱自在に収納し、この鍋１２を鍋加熱手段１３により加熱し、炊飯器本体１１の上面開口部を蓋体１４により開閉自在に覆い、蓋体１４の内側を構成する加熱板１５を蓋加熱コイル１６により電磁誘導加熱し、加熱制御手段１８により鍋加熱手段１３および蓋加熱コイル１６への加熱量を加熱制御する。加熱板１５は、磁性材料と熱伝導率の高い材料とを合わせたクラッド材により構成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炊飯器本体と、前記炊飯器本体内に着脱自在に収納される鍋と、前記鍋を加熱する鍋加熱手段と、前記炊飯器本体の上面開口部を開閉自在に覆う蓋体と、前記蓋体の内側を構成する加熱板と、前記加熱板を電磁誘導加熱する蓋加熱コイルと、前記鍋加熱手段および蓋加熱コイルへの加熱量を加熱制御する加熱制御手段とを備え、前記加熱板は、磁性材料と熱伝導率の高い材料とを合わせたクラッド材により構成した炊飯器。
【請求項２】
加熱板は、磁性材料の厚みを０．３〜０．５ｍｍの間に設定したクラッド材を用いた請求項１記載の炊飯器。
【請求項３】
加熱板は、３層以上のクラッド材で構成した請求項１または２記載の炊飯器。
【請求項４】
加熱板は、クラッド材を構成する材料の内、表面両側を硬度の高い金属材料とした請求項３記載の炊飯器。
【請求項５】
加熱板は、鍋側表面を黒色に着色した請求項１〜４のいずれか１項に記載の炊飯器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、炊飯器本体の上面開口部を開閉自在に覆う蓋体の内側に加熱板を有する炊飯器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、炊飯器は数多く普及してきている。従来、炊飯器は図４に示すように構成していた。以下、その構成について説明する。
【０００３】
図４に示すように、炊飯器本体１は、内部に鍋２を着脱自在に収納し、この鍋２を鍋加熱手段３により加熱するように構成している。鍋２の上部には、炊飯器本体１の上面開口部を開閉自在に覆う蓋体４を設け、蓋体４の内側の鍋２に対向する面は加熱板５で覆われている。加熱板５の内側に蓋ヒータ６を貼り付けている。加熱制御手段７は、鍋加熱手段３と蓋ヒータ６を通電制御するもので、加熱手段３の外側に配置している。
【０００４】
上記構成において、炊飯および保温時に発生した蒸気が加熱板５に付着しても、蓋ヒータ６に通電することで、露を蒸発させて、結露を防いでいる。
【０００５】
一般的に、加熱板５は、例えばアルミニウムの板金で構成されているが、蓋ヒータ６付近と離れている場所とで温度差が生じやすい。そこで、代わりにクラッド材を用いるなどすると、熱容量が増えて均一に加熱することができるようになる（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−７０１２８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の炊飯器では、蓋ヒータ６が高熱による断線をしない範囲での出力設定となるために加熱量に制限があり、かつ蓋ヒータ６の発熱を加熱板５の裏側まで伝える構成のため、熱応答性が悪く、意図したタイミングに付着した露が蒸発しない難点があった。
【０００８】
また、この問題を解決するために、蓋ヒータ６の代わりに電磁誘導加熱による加熱方式を用いる手段もあるが、磁性体材料は基本的に熱伝導率が悪く、加熱部位とそれ以外の部位との温度差が大きくなり、過加熱によるご飯の乾燥・黄変と、加熱不足による結露が同時に発生してしまうという問題があった。
【０００９】
本発明は上記課題を解決するもので、加熱板に高い加熱出力を瞬時に入れ、かつ温度を加熱板全体に均一化させて結露を防ぐようにすることを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、炊飯器本体内に鍋を着脱自在に収納し、この鍋を鍋加熱手段により加熱し、炊飯器本体の上面開口部を蓋体により開閉自在に覆い、蓋体の内側を構成する加熱板を蓋加熱コイルにより電磁誘導加熱し、加熱制御手段により鍋加熱手段および蓋加熱コイルへの加熱量を加熱制御するよう構成し、加熱板は、磁性材料と熱伝導率の高い材料とを合わせたクラッド材により構成したものである。
【００１１】
これにより、加熱板に高い加熱出力を瞬時に入れ、かつ温度を加熱板全体に均一化させることができ、結露を防ぐことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、炊飯器本体と、前記炊飯器本体内に着脱自在に収納される鍋と、前記鍋を加熱する鍋加熱手段と、前記炊飯器本体の上面開口部を開閉自在に覆う蓋体と、前記蓋体の内側を構成する加熱板と、前記加熱板を電磁誘導加熱する蓋加熱コイルと、前記鍋加熱手段および蓋加熱コイルへの加熱量を加熱制御する加熱制御手段とを備え、前記加熱板は、磁性材料と熱伝導率の高い材料とを合わせたクラッド材により構成したものであり、加熱板に高い加熱出力を瞬時に入れて加熱板に高い加熱出力を与えることができ、その発熱を加熱板全体に均一に広げることができて、温度を加熱板全体に均一化させることができ、結露を防ぐことができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、加熱板は、磁性材料の厚みを０．３〜０．５ｍｍの間に設定したクラッド材を用いたものであり、加熱板材料を必要最低限に抑え、加熱板を軽量化しつつ、加熱効率を高めることができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、上記請求項１または２に記載の発明において、加熱板は、３層以上のクラッド材で構成したものであり、加熱板が加熱されて高温になっても、異なる金属材料の熱変形量の差で、加熱板が加熱されても変形しないようにでき、加熱板がひずむのを防ぐことができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、上記請求項３に記載の発明において、加熱板は、クラッド材を構成する材料の内、表面両側を硬度の高い金属材料としたものであり、手入れ時に硬いたわし等で擦っても傷が付きにくく、手入れ性を高めることができ、また、質感を高めることができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、上記請求項１〜４に記載の発明において、加熱板は、鍋側表面を黒色に着色したものであり、炊飯中に加熱板から遠赤外線を放出してご飯に熱を与えることができ、ご飯の火通りを改善しておいしいご飯を炊くことができる。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
（実施例１）
図１に示すように、炊飯器本体１１は、内部に鍋１２を着脱自在に収納し、この鍋１２を鍋加熱手段１３により加熱するように構成している。鍋１２の上部には、炊飯器本体１１の上面開口部を開閉自在に覆う蓋体１４を設け、蓋体１４の内側の鍋１２に対向する面は加熱板１５で覆われている。
【００１９】
この加熱板１５は、上側をフェライト系のステンレス材（磁性材料）、下方の鍋１２に対向する側をアルミニウム材（熱伝導率の高い材料）の２層で構成したクラッド材としている。加熱板１５の上方には、蓋加熱コイル１６を配置している。蓋体１４の中央付近には、炊飯中の蒸気を排出する蒸気口１７を貫通している。加熱制御手段１７は、鍋加熱手段１３と蓋加熱コイル１６を通電制御するもので、炊飯器本体１１の内部に配置している。
【００２０】
上記構成において炊飯および保温中の動作について説明する。炊飯が開始されると、鍋加熱手段１３に通電され、鍋１２内が加熱されて沸騰を開始する。沸騰すると、蒸気が発生して加熱板１５に結露するが、炊飯が終了した時点で蓋体１４を開けても水滴が加熱板１５表面を流れないように沸騰開始後、蓋加熱コイル１６を通電させる。
【００２１】
この通電によって、蓋加熱コイル１６からは、例えば２００Ｗの電力で加熱板１５を構成するステンレス材を電磁誘導加熱する。加熱板１５の熱容量に対し、発熱レベルが高いため、加熱板１５温度は瞬時に１００℃を超える温度まで加熱されるため、表面に付着した露は即座に飛ばされる。
【００２２】
この炊飯終了時の加熱板１５の温度分布を図２に示す。図２は、縦軸に加熱板１５の表面温度、横軸に加熱板１５の加熱部中心から外周部にかけての位置を示す。ここで、曲線１９は、本実施例における温度曲線、曲線２０は加熱板１５が従来の磁性材料のみのステンレス板で構成している場合を示す。なお、ａ点は蓋加熱コイル１６の中心を示し、幅ｂは蓋加熱コイル１６を配置している範囲を示している。
【００２３】
例えば、一般家庭で広く使用されている１升炊きの炊飯器において、ステンレス材だけで構成した加熱板１５を２００Ｗで電磁誘導加熱すると、曲線２０に示すように、蓋加熱コイル１６に対向した部分は一気に加熱され、１５０℃を超えるまでになる。ところが、その周囲である加熱板１５の端部や、さらには中央付近、蒸気口１７付近までは電磁誘導加熱されないため、１００℃程度までの温度上昇にとどまる。
【００２４】
このため、結露を確実に飛ばすことができず、炊飯終了時点で蓋を開けると、結露水がご飯上や炊飯器本体上に滴下し、ご飯の食味の低下や汚れ、腐敗の原因となる。さらに、露が飛ぶまで十分に加熱しようとすれば、加熱板１５表面の一部が１５０℃程度で１０分以上は持続させないと露が飛ばないことがわかっており、加熱板１５からの放射熱が過剰となり、さらにご飯の乾燥や変色の原因となる。
【００２５】
一方、加熱板１５をクラッド材で構成していると、加熱されるのは同じく蓋加熱コイル１６に対向した部分だけであるが、加熱板１５を構成するアルミニウム材によって熱が加熱板１５全体に拡散されるため、曲線１９で示すように、加熱板１５の温度が１２０℃前後で均等となり、加熱板１５全体の露を即座に蒸発することができる。
【００２６】
炊飯が終了し、保温を開始すると、鍋加熱手段１３はご飯の温度を７０℃程度に保つための加熱を継続して行う。これに合わせて、蓋加熱コイル１６も、加熱板１５を７０℃程度に保つよう加熱を行う。このとき、加熱板１５の端部や、蒸気孔１７の周囲が外気に冷やされやすくなるため、加熱板１５がステンレス材だけで構成していると蓋加熱コイル１５の対向部との温度差が２０Ｋ程度生ずるが、加熱板１５がアルミニウム材を合わせたクラッド材で構成すると、熱が加熱板１５全体に拡散され、炊飯時と同様温度が均等に保つことができ、温度差は５Ｋ程度まで縮まる。保温中は、温度差で生じた低温部に露が集中する特性を持っているため、加熱板１５の温度が均等になれば、部分的な結露は発生しない。
【００２７】
なお、本実施例では、加熱板１５をフェライト系のステンレス材とアルミニウム材の２層で構成したクラッド材としているが、他にも銅等、適した材料が存在することはいうまでもない。
【００２８】
（実施例２）
図１に示す加熱板１５は、フェライト系のステンレス材（磁性材料）の厚みを０．３〜０．５ｍｍの間に設定したクラッド材としている。他の構成は上記実施例１と同じである。
【００２９】
上記構成において図３を参照しながら動作を説明する。なお、炊飯および保温中の基本的な動作は上は実施例１と同じであるので説明を省略する。
【００３０】
図３は、例えば、フェライト系ステンレス材のような磁性材料を電磁誘導加熱したときの表面からの深さと発熱量との関係を示す図であり、縦軸に単位体積当たりの発熱量、横軸に蓋加熱コイル１６側の加熱板１５表面からの深さを示している。
【００３１】
この結果から、深さが０．３ｍｍを超えるあたりから発熱量は微少となり、それ以上に厚みを増やしても製品重量が重くなるだけで、発熱に対する効果は少ない。その分、クラッド材の相手であるアルミニウム材等の熱伝導率の高い材料の厚みを増やした方が温度が均一化され、性能に有利である。
【００３２】
（実施例３）
図１に示す加熱板１５は、蓋加熱コイル１６側から順にフェライト系ステンレス材、アルミニウム材、フェライト系ステンレス材の３層で構成し、表面両側を硬度の高い金属材料としている。他の構成は上記実施例１または２と同じである。
【００３３】
上記構成において図３を参照しながら動作を説明する。なお、炊飯および保温中の基本的な動作は上は実施例１と同じであるので説明を省略する。
【００３４】
蓋加熱コイル１６に通電し、加熱板１５を加熱すると、ステンレス材の温度が瞬間的に蓋加熱コイル１６の対向部において２００℃を超える高温に達する。このとき、ステンレス材とアルミニウム材とでは熱膨張レベルが異なるため、加熱板１５は変形しようとする力が加わる。ところが、アルミニウム材を挟んで両側をステンレス材で構成すれば、互いに変形を抑える方向に力が加わるため、加熱されても形状が安定する。
【００３５】
また、加熱板１５の表面両側は、ステンレス材で構成しており、表面の硬度が高くなっている。したがって、手入れ時にたわし等で擦っても傷が付きにくく、長期間表面をきれいな状態に保つことができる。
【００３６】
なお、本実施例では、加熱板１５をフェライト系ステンレス材とアルミニウム材との組み合わせで説明したが、電磁誘導加熱できる材料なら同様の効果が得られ、また、表裏の材料を同一にする必要はない。また、３層に限らず、４層以上でも同様の効果が得られることはいうまでもない。
【００３７】
また、本実施例では、表面両側をフェライト系ステンレス材としているが、銅合金等硬度の高い材料であれば同様の効果が得られるのはいうまでもない。
【００３８】
（実施例４）
図１に示す加熱板１５は、鍋１２側の表面にフッ素樹脂加工を施し、黒色に着色している。フッ素加工にするのは、加熱板１５に汚れが付着しにくくするためである。他の構成は上記実施例１〜３と同じである。
【００３９】
上記構成において動作を説明する。なお、炊飯および保温中の基本的な動作は上は実施例１と同じであるので説明を省略する。
【００４０】
炊飯を開始し、沸騰した頃から蓋加熱コイル１６を通電し、加熱板１５を加熱すると、黒色の表面からは遠赤外線が照射される。遠赤外線は米粒の芯まで熱を与える特性があるため、炊き上がりのご飯は火通りがよく、ふっくらとおいしく炊き上がる。
【００４１】
なお、本実施例では、表面処理の手段として、フッ素加工を用いたが、酸化皮膜処理を施す手段、塗料を用いる等でもよく、同様の作用効果を得ることができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように本発明の請求項１に記載の発明によれば、蓋体の内側を構成する加熱板を蓋加熱コイルにより電磁誘導加熱し、加熱板は、磁性材料と熱伝導率の高い材料とを合わせたクラッド材により構成したから、加熱板に高い加熱出力を瞬時に入れて加熱板に高い加熱出力を与えることができ、その発熱を加熱板全体に均一に広げることができて、温度を加熱板全体に均一化させることができ、結露を防ぐことができる。
【００４３】
また、請求項２に記載の発明によれば、加熱板は、磁性材料の厚みを０．３〜０．５ｍｍの間に設定したクラッド材を用いたから、高い加熱効率を得ながら、加熱板材料を必要最低限に抑えて軽量化とコストダウンを達成することができる。
【００４４】
また、請求項３に記載の発明によれば、加熱板は、３層以上のクラッド材で構成したから、加熱板が加熱されても変形しないようにできて、加熱板がひずむのを防ぐことができ、炊飯時の加熱板の形状を安定させることができる。
【００４５】
また、請求項４に記載の発明によれば、加熱板は、クラッド材を構成する材料の内、表面両側を硬度の高い金属材料としたから、手入れ時に硬いたわし等で擦っても傷が付きにくく、手入れ性を高めることができ、また、質感を高めることができる。
【００４６】
また、請求項５に記載の発明によれば、加熱板は、鍋側表面を黒色に着色したから、加熱板から遠赤外線を放出してご飯に熱を与えることができ、ご飯の火通りを改善しておいしいご飯を炊くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の炊飯器の一部切欠した側面図
【図２】同炊飯器の加熱板の温度分布を示す図
【図３】本発明の第２の実施例の炊飯器の加熱板の発熱レベル分布を示す図
【図４】従来の炊飯器の一部切欠した側面図
【符号の説明】
１１  炊飯器本体
１２  鍋
１３  鍋加熱手段
１４  蓋体
１５  加熱板
１６  蓋加熱コイル
１８  加熱制御手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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