(57)【要約】【課題】従来の真空断熱構成の炊飯器では、減圧空間の封じ部から伝熱によって炊飯器の本体や蓋から外部に放熱されてしまう。また、ＩＨ炊飯器の電子部品を冷却するために設けられている冷却ファンによって、減圧空間の外側が冷却されることでより放熱を促進することになる。【解決手段】本発明の炊飯器は、炊飯器本体１内に着脱自在に収納される内鍋３と、内鍋３の下方に位置し内鍋３を電磁誘導作用により発熱させる誘導コイル４と、フェライト５と、内鍋３と、誘導コイル４を内包する保護枠２と、誘導コイル４を制御する回路基板１１とを備えた炊飯器において、誘導コイル４とフェライト５と保護枠２は熱的に接続されるようにした炊飯器とすることで、ご飯の食味を良好に保ちつつ、省エネルギー化を図った炊飯器を提供することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炊飯器本体内に着脱自在に収納される内鍋と、
前記内鍋の下方に位置し前記内鍋を電磁誘導作用により発熱させる誘導コイルと、フェライトと、
前記内鍋と前記誘導コイルを内包する保護枠と、
前記誘導コイルを制御する回路基板とを備えた炊飯器において、
前記誘導コイルと前記フェライトと前記保護枠は熱的に接続されるようにした炊飯器。
【請求項２】
前記内鍋と前記保護枠の間には、前記誘導コイルと前記内鍋を仕切る仕切り板を有し、前記内鍋から順に前記仕切り板、前記誘導コイル、前記フェライト、前記保護枠によって構成される請求項１に記載の炊飯器。
【請求項３】
前記保護枠は金属材料で構成した請求項１または２に記載の炊飯器。
【請求項４】
前記誘導コイルと前記フェライトと前記保護枠は電気的に分離するように構成した請求項３に記載の炊飯器。
【請求項５】
前記回路基板および前記誘導コイルを冷却する冷却ファンを設けない構成とした請求項１〜４のいずれか１項に記載の炊飯器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断熱性能を高めた炊飯器に関するものであり、特に、省エネ性能の向上に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、炊飯器においては、ご飯の食味の良さが求められる一方で、二酸化炭素の排出量の削減の観点からより一層の省エネルギー化が求められている。炊飯器において、省エネルギー化を図るには、単純には炊飯時の総消費電力量を少なくすればよい。しかしながら、ご飯の食味を良くするには、より高火力で炊飯することが良いとされており、総消費電力量を少なくすることはご飯の食味を悪くすることにつながる。すなわち、省エネルギー化を図ることとご飯の食味を良くすることとは、トレードオフの関係にある。
【０００３】
このような課題を改善する技術としては、例えば、特許文献１に記載されたものがある。特許文献１には、既存の構造を変更することなく、保護枠と内鍋との間の空間の断熱性を高め、炊飯時および保温時の省エネ効果が得られるようにした炊飯器が記載されている。
【０００４】
図６は、特許文献１に記載された従来例における炊飯器の断面図である。図６において、磁性材もしくは磁性材を備える材料で形成された内鍋３８を取出自在に収納し得るように構成された炊飯器本体３６と、炊飯器本体３６の上部開口を開閉自在に覆蓋する蓋体３７と、前記内鍋３８に渦電流を発生させて発熱させる電磁誘導コイルＣ１，Ｃ２とを備えた電気炊飯器において、前記炊飯器本体３６の内周面を構成する保護枠３９と前記内鍋３８との間に、減圧空間３５を設けて、従来から存在している空間（即ち、保護枠３９と内鍋３８との間の空間）を減圧するだけで、炊飯時および保温時における内鍋から外方への放熱が効果的に防止されるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１１０３７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記特許文献１の構成では、構成の複雑さの割には内鍋からの放熱量を十分に低減することができないと考えられる。すなわち、減圧空間の封じ部から伝熱によって炊飯器の本体や蓋から外部に放熱されてしまう。また、ＩＨ炊飯器の電子部品を冷却するために設けられている冷却ファンによって、減圧空間の外側が冷却されることでより放熱を促進することになる。そもそも保護枠と内鍋との間の空間は、空気断熱層になっており、これを真空にしたとしても効果は少ない。
【０００７】
従って、熱が炊飯器の外部に流出するのを抑えることを、前記、特許文献１とは違う構成で実現することが求められている。
【０００８】
従って、本発明の目的は、前記従来の問題を解決することにあって、発生した熱が炊飯器の外部に流出することをより一層抑えることができる炊飯器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記従来の課題を解決するために、本発明の炊飯器は、本体内に着脱自在に収納される
内鍋と、前記内鍋の下方に位置し内鍋を電磁誘導作用により発熱させる誘導コイルと、フェライトと、前記内鍋と前記誘導コイルを内包する保護枠と、前記誘導コイルを制御する回路基板とを備えた炊飯器において、前記誘導コイルと前記フェライトと前記保護枠は熱的に接続されるようにした炊飯器を提供する。
【００１０】
本発明にかかる炊飯器によれば、内蓋と保護枠との間の空間の温度が、誘導コイルおよびフェライトの自己発熱によって上昇するとともに、誘導コイルおよびフェライトの自己発熱を保護枠に導くことで、内鍋と保護枠との間の温度勾配を小さくし内鍋からの放熱を抑制する。
【００１１】
また、保護枠を金属とすることで内鍋からの放射熱を保護枠によって反射し内鍋からの放熱を抑制することができる。
【００１２】
また、従来誘導加熱コイルから内鍋以外に漏れ出る電磁界を、反射板や防磁リングなどを発熱させて炊飯器本体外に漏れ出ることを防いでいたが、保護枠を磁性金属とし発熱させることで、内鍋からの放熱を抑制することができる。
【００１３】
従って、鍋内で発生した排熱が炊飯器の外部に流出することをより一層抑えることができる。
【００１４】
また、内鍋と保護枠との間の空間上部はシール部により囲まれ、いわゆる半閉鎖空間として形成されているので、内鍋と保護枠との間の空気が炊飯器の外部に流出することも抑えることができる。
【００１５】
以上のことより、ご飯の食味を良好に保ちつつ、省エネルギー化を図ることができる。また、総消費電力量を従来と同じにした場合には、ご飯に加わる熱量を多くして、ご飯の食味をより良好にすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の炊飯器は、内鍋と誘導コイルとフェライトを保護枠により内包し、かつ誘導コイルとフェライトと保護枠を熱的に接続することで、ご飯の食味を良好に保ちつつ、省エネルギー化を図った炊飯器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態１における炊飯器用鍋を備えた炊飯器の断面図
【図２】（ａ）本発明の実施の形態１における炊飯器用内鍋の平面図（ｂ）本発明の実施の形態１における炊飯器用内鍋の縦断面図（ｃ）本発明の実施の形態１における炊飯器用内鍋の下面図（ｄ）本発明の実施の形態１における炊飯器用内鍋の要部拡大断面図
【図３】（ａ）本発明の実施の形態１における炊飯器用内鍋磁性板の平面図（ｂ）本発明の実施の形態１における炊飯器用内鍋磁性板の縦断面図（ｃ）本発明の実施の形態１における炊飯器用内鍋磁性板の要部拡大断面図
【図４】本発明の実施の形態２における炊飯器の要部拡大断面図
【図５】本発明の実施の形態３における炊飯器の要部拡大断面図
【図６】従来の炊飯器の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
第１の発明は、本体内に着脱自在に収納される内鍋と、前記内鍋の下方に位置し内鍋を電磁誘導作用により発熱させる誘導コイルと、フェライトと、前記内鍋と前記誘導コイルを内包する保護枠と、前記誘導コイルを制御する回路基板とを備えた炊飯器において、前記誘導コイルと前記フェライトと前記保護枠は熱的に接続されるようにしたものである。
【００１９】
これによって、内蓋と保護枠との間の空間の温度が、誘導コイルおよびフェライトの自己発熱によって上昇するとともに、誘導コイルおよびフェライトの自己発熱を保護枠に導くことで、内鍋と保護枠との間の温度勾配を小さくし内鍋からの放熱を抑制する。
【００２０】
また、保護枠を金属とすることで内鍋からの放射熱を保護枠によって反射し内鍋からの放熱を抑制することができる。
【００２１】
また、従来誘導コイルから内鍋以外に漏れ出る電磁界を、反射板や防磁リングなどを発熱させて炊飯器本体外に漏れ出ることを防いでいたが、保護枠を磁性金属とし発熱させることで、内鍋からの放熱を抑制することができる。
【００２２】
従って、鍋内で発生した排熱が炊飯器の外部に流出することをより一層抑えることができる。
【００２３】
また、内鍋と保護枠との間の空間上部はシール部により囲まれ、いわゆる半閉鎖空間として形成されているので、内鍋と保護枠との間の空気が炊飯器の外部に流出することも抑えることができる。
【００２４】
以上のことより、ご飯の食味を良好に保ちつつ、省エネルギー化を図ることができる。また、総消費電力量を従来と同じにした場合には、ご飯に加わる熱量を多くして、ご飯の食味をより良好にすることができる。
【００２５】
第２の発明は、特に、第１の発明における内鍋と保護枠の間には、前記誘導コイルと前記内鍋を仕切る仕切り板を有し、前記内鍋から順に前記仕切り板、前記誘導コイル、前記フェライト、前記保護枠によって構成されるようにした炊飯器とすることにより、内鍋の発熱と誘導コイルおよびフェライトの自己発熱を保護枠によって封じ込むことができ、より省エネルギー化を図ることができる。また、磁束密度を向上し誘導コイルからの磁束を効率よく内鍋に伝えることができるため熱効率を良くすることができる。
【００２６】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明の保護枠は金属材料で構成した炊飯器とすることにより、誘導コイルおよびフェライトの自己発熱の一部を保護枠上部に熱伝導し易くなることで、内鍋の側面に加熱ヒータなどを設けなくとも内鍋の側面を加熱することが可能となる。従来は炊飯加熱に利用していなかった誘導コイルやフェライトの発熱を炊飯加熱に利用するため、ご飯の食味を良好に保ちつつ、省エネルギー化を図ることができる。
【００２７】
第４の発明は、特に、第３の発明における誘導コイルと前記フェライトと前記保護枠は電気的に分離するように構成した炊飯器とすることにより、誘導コイルの絶縁耐圧を確保し安全性を高めることでより、信頼性の高い炊飯器とすることができる。
【００２８】
第５の発明は、特に、第１〜４のいずれか１つの発明における回路基板および前記誘導コイルを冷却する冷却ファンを設けない構成とした炊飯器とすることにより、誘導コイルや保護枠がファンで強制冷却されないため内鍋の発熱が外部に強制的に放熱されることを防ぐことができる。
【００２９】
また、内鍋と保護枠との間の空間に冷却風が入り込み、内鍋と保護枠との間の空気が炊飯器の外部に流出することも抑えることができる。
【００３０】
よって、内鍋の発熱と誘導コイルおよびフェライトの自己発熱を保護枠によって封じ込
むことができ、より省エネルギー化を図ることができる。
【００３１】
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。
【００３２】
（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態における炊飯器用鍋を備えた炊飯器の断面図、図２（ａ）は同炊飯器用内鍋の平面図、（ｂ）は同炊飯器用内鍋の縦断面図、（ｃ）は同炊飯器用内鍋の下面図、（ｄ）は同炊飯器用内鍋の要部拡大断面図、図３（ａ）は同炊飯器用内鍋磁性板の平面図、（ｂ）は同炊飯器用内鍋磁性板の縦断面図、（ｃ）は同炊飯器用内鍋磁性板の要部拡大断面図を示したものである。
【００３３】
図１において、炊飯器本体１は、上面が開口しており、この炊飯器本体１の内部に配設した金属製の保護枠２に、内鍋３が着脱自在に収納されるようになっていて、この内鍋３の下方に位置し保護枠２の内側に加熱手段である誘導コイル４を設けており、誘導コイル４の磁束を集中させるためにフェライト５が設けている。
【００３４】
内鍋３と誘導コイル４との間には絶縁体の仕切り板６が設けられている。内鍋３に米と水を入れて、誘導コイル４で内鍋３を加熱することによって炊飯するようにしている。保護枠２と内鍋３と仕切り板６で囲まれた空間は密閉空間であり外部からの空気の流出入は極めて少なく設計されている。
【００３５】
また、誘導コイル４とフェライト５と保護枠２は熱的に接続されており、誘導コイル４とフェライト５の自己発熱は保護枠２に伝熱され、保護枠２の上部の温度が上昇するように設計されている。
【００３６】
また、通常誘導加熱方式の炊飯器においては誘導コイル４と駆動回路（図示せず）を冷却するための冷却ファンを設けるが、本構成では保護枠２と仕切り板６によって内鍋３の発熱を封じ駆動回路に伝えない構成としているため、ご飯を加熱する実質的な加熱性能が向上し、低電流かつ、低電力量で炊飯することが可能となる。よって、駆動回路の主要発熱部品の発熱量を低減することができ、冷却ファンを設けない駆動回路の設計が可能となるものである。
【００３７】
上記内鍋３は、図２（ａ）〜図２（ｄ）に示すアルミニウムで構成された内鍋３と、図３（ａ）〜図３（ｃ）に示すように、内鍋３の底面の外面に配設して、内鍋３の底面投影面よりその外径が内側に位置するように設けられたステンレスなどの磁性金属で構成された内鍋磁性板２６とから構成されている。
【００３８】
なお、図２（ｄ）は、図２（ｂ）のＡ部の拡大断面図を示すものであり、図３（Ｃ）は、図３（ｂ）のＢ部の拡大断面図を示すものである。
【００３９】
内鍋３および内鍋磁性板２６は底面における中心から側面に至る略中間部（本実施の形態では中心と側面の３等分割点における側面から１／３とした）を通る任意の外周上を起点とし、中心方向および側面方向に繋がる曲面において、起点が内鍋３全高の最下点となるように成形されている。
【００４０】
この内鍋３の底面の内面の適所に複数の凹部２７を配設するとともに、内鍋３の底面の外面に複数の凸部２８を同時に配設し、且つ、凸部２８に対応する内鍋磁性板２６に内鍋３の底面に向かって凸となるような略バーリング形状に開口させた複数の内鍋繋止部２９を配設するとともに、内鍋３の凸部２８と内鍋磁性板２６の内鍋繋止部２９を合わせて圧
着して、内鍋３に内鍋磁性板２６を固定した構成としてある。
【００４１】
また、内鍋３の底面の内外面に配設する凹部２７と凸部２８は内鍋３の中心を中心とする複数の同心円上に略等分に配置してあるとともに、凹部２７と凸部２８の位置が重ならないように、上述の凹部２７と凸部２８を配置する同心円の径を互い違い、例えば、隣り合う凹部２７の間に凸部２８の同心円が位置するように、或いは、隣り合う凸部２８の間に凹部２７の同心円が位置するように配置してあり、これにより、凹部２７と凸部２８の位置が干渉しなくなるようにしてある。
【００４２】
このように、内鍋３の底面の内面に配設する複数の凹部２７は、内鍋３の底面の外面に配設する複数の凸部２８の位置が重ならないように配置してある。
【００４３】
また、炊飯器本体１の上部には、炊飯器本体１の上面開口部を覆うように回動自在に取付けられた蓋７が設けてあり、内方に内鍋パッキン８を備えた放熱板９が取り付けられており、炊飯器本体１の下部には、内鍋３の温度を検知する内鍋温度検知手段１０が設けてある。
【００４４】
そして、制御手段である回路基板１１によって、内鍋３の温度を検知する内鍋温度検知手段１０に基づき、所定のシーケンスで加熱手段である誘導コイル４をコントロールすることによって炊飯工程が実施される。
【００４５】
以上のように構成された本発明の実施の形態１における炊飯器の炊飯工程の動作、作用を説明する。
【００４６】
ユーザが、炊飯を行う米とその米量に対応する水とを内鍋３に入れ、炊飯器本体１に内装する。更にユーザが炊飯開始スイッチ（図示しない）を操作すると、炊飯工程が実施される。炊飯工程は、時間順に前炊き、炊き上げ、沸騰維持、蒸らしに大分される。
【００４７】
前炊き工程において、内鍋３の温度が米の吸水に適した温度（５０℃）になるように誘導コイル４への入力を制御し、内鍋３内の米と水とを加熱する。次に、炊き上げ工程において、内鍋３の温度が所定値（１００℃）になるまで誘導コイル４への通電によって内鍋３を所定の熱量で加熱する。
【００４８】
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、内鍋３の水が無くなり、内鍋３の温度が１００℃を超えた所定値になるまで、誘導コイル４に通電し、米と水を加熱する。最後に蒸らし工程において、一定時間の間に複数回、炊飯量に応じた誘導コイル４及び加熱板加熱手段（図示しない）による加熱（追い炊き）と加熱の停止（休止）を繰り返す。
【００４９】
炊飯工程において、内鍋３と保護枠２との間の空間の温度が、誘導コイル４およびフェライト５の自己発熱によって上昇するとともに、誘導コイル４およびフェライト５の自己発熱を保護枠２に導くことで、内鍋３と保護枠２との間の温度勾配を小さくし内鍋３からの放熱を抑制する。
【００５０】
また、保護枠２を金属とすることで内鍋３からの放射熱を保護枠２によって反射し内鍋３からの放熱を抑制することができる。
【００５１】
また、従来、誘導コイル４から内鍋３以外に漏れ出る電磁界を、反射板や防磁リングなどを発熱させて炊飯器本体１外に漏れ出ることを防いでいたが、保護枠２を磁性金属とし発熱させることで、内鍋３からの放熱を抑制することができる。
【００５２】
また、内鍋３と保護枠２との間の空間上部はシール部により囲まれ、いわゆる半閉鎖空間として形成されているので、内鍋３と保護枠２との間の空気が炊飯器本体１の外部に流出することも抑えることができる。
【００５３】
以上のことより、ご飯の食味を良好に保ちつつ、省エネルギー化を図ることができる。また、総消費電力量を従来と同じにした場合には、ご飯に加わる熱量を多くして、ご飯の食味をより良好にすることができる。
【００５４】
また、内鍋３と保護枠２の間には、誘導コイル４と内鍋３を仕切る仕切り板６を有し、内鍋３から順に仕切り板６、誘導コイル４、フェライト５、保護枠２によって構成することにより、内鍋３の発熱と誘導コイル４およびフェライト５の自己発熱を保護枠２によって封じ込むことができ、より省エネルギー化を図ることができる。
【００５５】
また、磁束密度を向上し誘導コイル４からの磁束を効率よく内鍋３に伝えることができるため熱効率が良い。
【００５６】
また、保護枠２は金属材料であるため、誘導コイル４およびフェライト５の自己発熱の一部を保護枠２の上部に熱伝導し易くなることで、内鍋３の側面に別途加熱ヒータなどを設けなくとも内鍋３の側面を加熱することが可能となる。
【００５７】
従来は、炊飯加熱に利用していなかった誘導コイル４やフェライト５の発熱を炊飯加熱に利用するため、ご飯の食味を良好に保ちつつ、省エネルギー化を図ることができる。
【００５８】
また、冷却ファンを設けないことで、炊飯器本体１外の油煙や埃を炊飯器本体１内部に吸い込む恐れがないため、信頼性が高い炊飯器とすることができるものである。
【００５９】
（実施の形態２）
図４は本発明の第２の実施の形態における炊飯器の要部拡大断面図を示したものである。
【００６０】
図４において、金属製の保護枠２に、内鍋３が着脱自在に収納されるようになっていて、この内鍋３の下方に位置し保護枠２の内側に加熱手段である誘導コイル４を設けており、誘導コイル４の磁束を集中させるためにフェライト５が設けている。
【００６１】
内鍋３と誘導コイル４との間には絶縁体の仕切り板６が設けられている。誘導コイル４とフェライト５の間と、フェライト５と保護枠２の間にはそれらを電気的に絶縁する絶縁板３０を設けている。
【００６２】
その他の構成においては実施の形態１に示す炊飯器と同等とした。
【００６３】
以上の構成とすることにより、誘導コイル４の絶縁耐圧を確保し安全性を高めるとともに、誘導コイル４およびフェライト５の自己発熱を保護枠２に熱伝導する際の熱抵抗を自在に設定し、誘導コイル４の温度を安全基準値未満に抑えながら、必要以上に保護枠２に伝熱され保護枠２から炊飯器本体１の外部へ放熱してしまう熱量を最小限にすることができる。
【００６４】
すなわち、炊飯性能から導かれる各炊飯工程における必要熱量によって、誘導コイル４およびフェライト５の自己発熱を保護枠２に熱伝導させる熱量を導き、それに見合う熱抵抗を絶縁板３０の材質や厚みの各パラメーターに反映させれば良い。
【００６５】
以上より、誘導コイル４の絶縁耐圧を確保し安全性を高め、炊飯器本体１の外部へ放熱してしまう熱量を最小限にすることでより省エネ性能と信頼性の高い炊飯器とすることができる。
【００６６】
（実施の形態３）
図５は本発明の第３の実施の形態における炊飯器の要部拡大断面図を示したものである。
【００６７】
図５において、金属製の保護枠２に、内鍋３が着脱自在に収納されるようになっていて、この内鍋３の下方に位置し保護枠２の内側に加熱手段である誘導コイル４を設けており、誘導コイル４の磁束を集中させるためにフェライト５が設けている。
【００６８】
内鍋３と誘導コイル４との間には絶縁体の仕切り板６が設けられている。保護枠２と炊飯器本体１との間には遮熱板４０を設けている。その他の構成においては実施の形態１に示す炊飯器と同等とした。
【００６９】
以上の構成とすることにより、保護枠２と遮熱板４０の間は密閉された空気断熱層が形成され、遮熱板４０から外部への放射熱および対流伝熱を抑制し駆動回路部などへの熱的悪影響を最小限にとどめることができる。また、内鍋３からの放熱をさらに抑制することで入力電力を少なくすることができ、省エネ性能を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
以上のように、本発明の炊飯器は、内鍋からの放熱を最小限に抑え、省エネ性能を向上することができ、家庭用または業務用の炊飯器として有用である。
【符号の説明】
【００７１】
１，３６  炊飯器本体
２、３９  保護枠
３、３８  内鍋
４  誘導コイル
５  フェライト
６  仕切り板
１１  回路基板（制御手段）
２６  内鍋磁性板
２７  凹部
２８  凸部
２９  内鍋繋止部
３０  絶縁板
４０  遮熱板
【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１】
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【図６】
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