炊飯器
【課題】真空容器に覆われた加熱コイルを効率よく冷却する。
【解決手段】真空層６ｈを形成し上部開口部６ｆと下部開口部６ｇを有する真空容器６と、真空容器６を内壁とする本体１と、真空容器６の内部下部に設けられる底面容器７と、真空容器６に着脱自在に収納される内釜２と、底面容器７の下面に設けられ内釜２を誘導加熱する加熱コイル９と、真空容器６に設けたシールド板２１と、本体１の底部１ｅに冷却ファン１５とを備え、シールド板２１には、冷却ファン１５からの冷却風を加熱コイル９に送風するための冷却風流入口６０と、真空容器６の下部開口部６ｇに沿って排熱を排出する冷却風吐出口７０とを設け、本体１の底部１ｅには、冷却ファン１５から送風される冷却風をシールド板２１の冷却風流入口６０へと流す冷却風誘導ガイド５０と、シールド板２１の冷却風吐出口７０から排気される排熱を本体１の外に排出する排気口１ｃとを設けた。
【解決手段】真空層６ｈを形成し上部開口部６ｆと下部開口部６ｇを有する真空容器６と、真空容器６を内壁とする本体１と、真空容器６の内部下部に設けられる底面容器７と、真空容器６に着脱自在に収納される内釜２と、底面容器７の下面に設けられ内釜２を誘導加熱する加熱コイル９と、真空容器６に設けたシールド板２１と、本体１の底部１ｅに冷却ファン１５とを備え、シールド板２１には、冷却ファン１５からの冷却風を加熱コイル９に送風するための冷却風流入口６０と、真空容器６の下部開口部６ｇに沿って排熱を排出する冷却風吐出口７０とを設け、本体１の底部１ｅには、冷却ファン１５から送風される冷却風をシールド板２１の冷却風流入口６０へと流す冷却風誘導ガイド５０と、シールド板２１の冷却風吐出口７０から排気される排熱を本体１の外に排出する排気口１ｃとを設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炊飯器における電磁誘導加熱コイルおよび制御回路部品の温度上昇を防止し、安定した炊飯性能を維持すると共に、ご飯の品質劣化を抑制する炊飯器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の炊飯器では、炊飯時に、ヒータ加熱や誘導加熱によって内釜を加熱して炊飯を行い、保温時に、温度が低下したら再加熱を行って保温を行うのが一般的である。このような炊飯器においては、炊飯時や保温時に内釜の熱が本体外に逃げるのを抑制するために、内釜を真空容器や真空断熱材で覆うものがある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、鍋と電磁誘導加熱コイルを真空内容器で覆ったＩＨジャー炊飯器（図２）や、鍋を真空内容器で覆い、その真空内容器の外側に電磁誘導加熱コイルを設けたＩＨジャー炊飯器（図５）など、外部へ逃げる熱量を少なくして、炊飯時及び保温時における消費電力を効果的に抑制するための構成が開示されている。また、真空内容器の固定方法として、上枠とボディにより組み立て後において挟持された状態で固定する。また、真空内容器とボディはネジなどにより、さらに固定してもより強度が向上することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２２４４９４号公報（特に、図２、図５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の炊飯器では、鍋のみならず、加熱コイルも真空内容器に覆われている。加熱コイルは、電力が供給されると自らの電気抵抗によってジュール熱を発するため、加熱コイルの絶縁層の破壊を防ぐために冷却風によって冷却する必要がある。しかし、特許文献１の構成を採った場合には、真空内容器の上端は上枠で、下端はボディに当たって挟まれて保持されるので、真空容器の下部に備える加熱コイルに真空容器の下端から真空容器内の加熱コイルに冷却風を供給できないため、加熱コイルの自己発熱によって、加熱コイルの絶縁層が破壊される虞がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、内ケースと外ケースの間に真空層を形成し、上部開口部と下部開口部を有する略円筒状の真空容器と、該真空容器を内壁とする本体と、前記真空容器の内部下部に設けられる底面容器と、前記上部開口部を介して前記真空容器に着脱自在に収納される内釜と、前記底面容器の下面に設けられ前記内釜を誘導加熱する加熱コイルと、前記真空容器の下部開口部に設けられ前記加熱コイルの磁気が本体の下側へ漏れないようにする防磁のためのシールド板と、前記本体の底部に略垂直に設けられ前記加熱コイルを冷却する冷却ファンと、該加熱コイルに電力を供給するとともに前記冷却ファンを制御する制御回路とを備え、前記シールド板には、前記冷却ファン側に該冷却ファンからの冷却風を前記加熱コイルに送風するための冷却風流入口と、前記真空容器の下部開口部に沿って設け前記加熱コイルと熱交換した排熱を排出する冷却風吐出口とを設け、前記本体の底部には、前記冷却ファンから送風される冷却風を前記シールド板の前記冷却風流入口へと流すために冷却風の流れを略９０度曲げる冷却風誘導ガイドと、前記シールド板の前記冷却風吐出口から排気される排熱を前記本体の外に排出する排気口とを設けたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、電磁誘導加熱コイル及び制御回路基板の部品の温度を規格以内に維持できるため、内釜の側面に設けられた真空容器によって内釜の側面からの熱漏洩を抑制できるので、省エネルギーを実現できる。また、真空容器の底面と本体の間に形成された隙間が、真空容器の下部に設けた加熱コイルへの送風路と排気路を構成できるので、効率よく加熱コイルを冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施例の炊飯器の断面図である。
【図２】本実施例のシールド板の流入口及び吐出口と支え具を説明する本体を除いた底面からの斜視図である。
【図３】本実施例の本体筐体下部の内側冷却風送風路を示す斜視図である。
【図４】本実施例のシールド板部をひっくり返した状態での斜視図である。
【図５】本実施例の真空容器の断面図である。
【図６】本実施例の枠体の（ａ）外側斜視図、（ｂ）内側斜視図である。
【図７】本実施例の支え具の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施例について添付図面を用いて詳細に説明する。
【００１０】
まず、図５の断面図を用いて、本実施例の炊飯器で用いられる真空容器６について説明する。ここに示すように、略円筒状の真空容器６は、ともにステンレス製の内ケース６ａと外ケース６ｂの間に真空層６ｈを形成した中空構造の容器であり、上部には上部開口部６ｆと、底面６ｍにはそれより直径の小さい下部開口部６ｇを備える。上部開口部６ｆは、後述する内釜２を挿入するための開口であり、下部開口部６ｇは、後述する加熱コイル９に冷却風を供給するための開口である。
【００１１】
ここに示すように、内ケース６ａと外ケース６ｂの上端を接合し上端部６ｄを形成し、下端を接合し下端部６ｅを形成している。上端部６ｄは、内釜２から構造的に遠ざけるように外側に向け水平方向に設けられ、下端部６ｅは、後述する加熱コイル９の設置位置より下方で下側に向けて垂直方向に設けられる。また、真空容器６には、上端部６ｄ近傍の逃部６ｋと、下方内側の段差部６ｃの二つの段差が設けられている。なお、段差部６ｃは、内側に突出した凸形状にして設けても良いし、真空容器６の内径を絞り細くしたものであっても良い。また、真空容器６の外側は側面６ｐを備え、側面６ｐの上部に段差６ｎが設けられる。
【００１２】
また、真空容器６の側面６ｐの下部には略水平面で内側に下端部６ｅに繋がり、下端部６ｅよりも径が大きく外側の底面６ｍを備える。尚真空容器６の内側で底面６ｍの内側に当たる部分で曲面の内側底面６ｒとその上部の内側面６ｓを備える。
【００１３】
次に、真空容器６が組み込まれた本実施例の炊飯器を図１の断面図を用いて説明する。
【００１４】
本実施例の炊飯器は、本体１の内壁を構成する真空容器６に内釜２が着脱自在に挿入され、その内釜２が外蓋３と内蓋４からなる蓋によって閉鎖される構造となっている。真空容器６の下部には底面容器７が組み込まれ、底面容器７の下面に設けられた加熱コイル９によって、鉄などの強磁性金属を含む内釜２が誘導加熱される。
【００１５】
内釜２は上面開口の全周にフランジ部２ａを備えている。このフランジ部２ａが後述する内釜載置部８ａに載置されることで、内釜２が本体１内部に保持される。このとき、内釜２と真空容器６の間には空気層１７が形成される。外蓋３は本体１の上部に開閉自在に取り付けられた蓋であって、下面に取り付けられた内蓋４およびパッキン５によって内釜２の上面開口部を封鎖する。底面容器７は、内釜２の誘導加熱に障害とならないように、例えば、ＰＥＴやＰＢＴ等の磁力線が透過する耐熱樹脂で形成される。
【００１６】
また、底面容器７の中央には、内釜２の温度を検出する温度センサ１６が設けられている。温度センサ１６は、底面容器７の中央部に設けられた筒状の保持部７ｄに保持され、穴７ｃを介して内釜２に接触する。
【００１７】
制御手段である制御回路１４は、加熱コイル９に電力を供給するインバータ回路を備えており、温度センサ１６が検出した温度情報や制御プロセスに応じて、加熱コイル９へ供給する電力を制御する。
【００１８】
本体１内部には、後述の吸気口１ｂ（図３）から取り込んだ外気で加熱コイル９や制御回路１４などの発熱部品を冷却する冷却手段として冷却ファン１５が設けられている。ここで、図１に示すように、温度センサ１６は筒状の保持部７ｄで囲まれ、保持部７ｄの下部開口は保護部材１８によって塞がれている。従って、冷却ファン１５からの冷却風が温度センサ１６に直接当たることはなく、冷却風が温度センサ１６に与える影響が低減される。保護部材１８の設置には、加熱コイル９から本体１の外殻への熱移動を抑制する目的もあり、保護部材１８を発泡樹脂、ゴム、グラスウール、スポンジの何れかで構成することでその断熱性能を高めている。なお、保護部材１８には、保持部７ｄに侵入した水を外部へ排出するための通路が設けられており、保護部材１８を介して排出された水は本体１の底面に設けられた開口を通して外部に排出される。
【００１９】
次に、本体１に真空容器６を固定する構造を説明する。本体１の上面には、真空容器６の上端部６ｄおよび逃部６ｋを覆う枠体８が設けられている。枠体８は、凸状の内釜載置部８ａを上面の全周に設けるとともに、内釜載置部８ａの内周側を下方に伸ばした内側下垂部８ｂと、真空容器６の外周側で下垂れる外側下垂部８ｃのそれぞれを全周に設けて構成される。図１では、内側下垂部８ｂと外側下垂部８ｃで上端部６ｄを挟んで真空容器６を固定する。枠体８と真空容器６の上端部６ｄの間には、全周に渡って断熱部材１１が設けられており、真空容器６から枠体８への伝熱を抑制するとともに、真空容器６と枠体８の隙間を封鎖している。なお、本実施例では、内釜載置部８ａ、内側下垂部８ｂ、外側下垂部８ｃ、断熱部材１１を全周に渡って設けた例を示したが、前述した各々の作用を果たす限り、図６（ｂ）に示すように一部でこれらが欠落しても良い。
【００２０】
図６（ａ）は、枠体８の外側斜視図、（ｂ）は内側斜視図である。枠体８は、後述する本体１の内側に嵌る重複部８ｅを備え、その重複部８ｅの上端に本体１と当接する鍔部８ｆを設ける。内側には、後述する支え具２０をネジで固定するボス８ｄを設けている。
【００２１】
図７を用いて支え具２０について説明する。支え具２０は４本の支柱部２０ａを任意の間隔で配置してリング状の連結部２０ｂとで一体に連結して構成する。連結部２０ｂの内周２０ｃは真空容器６の段差６ｎの下部にある側面６ｐの外周に適合し、連結部２０ｂで真空容器６の側面６ｐを外から支える。支柱部２０ａの上下端には固定部２０ｇを備える。支柱部２０ａの上端には、外側を向いて設けた固定部Ａ２０ｅを備える。固定部Ａ２０ｅは、前記した枠体８のボス８ｄにネジで固定する部分である。支柱部２０ａの下部には、内側を向いて略水平に備え真空容器６の下端部６ｅよりも外側の平面部である底面６ｍを下から支える支え部２０ｄを備える。４本の支柱部２０ａの各支え部２０ｄは、略同一水平面を構成する。また支柱部２０ａの下端には、前記支え部２０ｄの下部に固定部Ｂ２０ｆを備える。固定部Ｂ２０ｆは後述する本体１のネジ通し穴１ａ（図３）にネジを通して本体１と固定部Ｂ２０ｆを固定する部分である。そして支柱部２０ａの下端に備える四箇所の固定部Ｂ２０ｆで、本体１と固定することにより、固定部Ｂ２０ｆの上側に位置する支え部２０ｄで支えられた真空容器６の底面６ｍと本体１の間に上下左右、奥行き方向にわたって隙間２２（図１）を形成するものである。
【００２２】
図２は、本体１を外した支え具２０で真空容器６を支える状態を下側から見た斜視図である。前記のように、支え具２０が真空容器６の底面６ｍと側面６ｐで支え、支え具２０の固定部Ａ２０ｅで枠体８のボス８ｄ（図６（ｂ））に固定している。支柱部２０ａの下部には本体１を固定する固定部Ｂ２０ｆを備える。
【００２３】
図１に示すように、枠体８に支え具２０を固定することにより、枠体８と真空容器６の上端部６ｄの間に断熱部材１１を介して、枠体８に真空容器６が固定され真空容器６が枠体８との当接部で傾いて横ズレが発生せず、内釜２と真空容器６の空間に溜まる空気が逃げない構造にできる。
【００２４】
また、真空容器６の逃部６ｋは、内側下垂部８ｂに対応させて真空容器６の内径を大きくしたものであり、これにより、内側下垂部８ｂと真空容器６の内周面の段差を小さくできる。なお、枠体８は、本体１の一部として構成しても良いし、本体１と別体で構成しても良い。
【００２５】
真空容器６の下部には、内釜２の底面を覆う底面容器７が設けられている。底面容器７は、浅い凹状の断面形状をしており、上側には、フランジ状の外周部７ａを設け、下面には、真空容器６の下部開口部６ｇより僅かに大きい外径の円筒状のリブ７ｂを設けている。底面容器７は、真空容器６の上部開口部６ｆから挿入され取り付けられる。真空容器６に底面容器７を取り付けると、外周部７ａと段差部６ｃが全周に渡って隙間無く接触するとともに、リブ７ｂと内側底面６ｒが全周に渡って略隙間無く接触し、真空容器６と底面容器７の間が密閉し空間部１２を形成する。また、内釜２と真空容器６の間に密閉された空気層１７が形成される。この結果、図１から明らかなように、真空容器６の内ケース６ａは、密閉された空気層１７と空間部１２に接することになり、冷却ファン１５からの冷却風が内ケース６ａに吹き付けられるのを避けることができる。
【００２６】
なお、以上の構成において、真空容器６の上端部６ｄを水平方向に設け、固定する断熱部材１１と平面で接触させ、下端部６ｅは垂直方向に設け、その外側に底面６ｍを水平方向に設け、支え具２０の支え部２０ｄと平面で接触させたので、炊飯器の本体１を移動して机や台に置く時に生じる上下方向の衝撃が、上端部６ｄと下端部６ｅに与える影響を低減することができる。
【００２７】
次に、図１および図２を用いて、底面容器７の下方に設けられた加熱コイル９について説明する。
【００２８】
加熱コイル９の下方には、コイル保持部１０が放射状に設けられている。コイル保持部１０は、フェライト１０ａと、フェライト１０ａを覆うように埋設した鍔１０ｂで構成され、加熱コイル９は鍔１０ｂの上面に固定される。また、図１に示すように、鍔１０ｂの外周部は、真空容器６の底面６ｍの内側底面６ｒと外周部と底面容器７のリブ７ｂで挟まれて固定される。
【００２９】
真空容器６の下部には、加熱コイル９の磁気が本体１の下側へ漏れないようにする防磁のためのアルミ製のシールド板２１を備えている。
【００３０】
このシールド板２１には、本体１の後側（冷却ファン１５側）に加熱コイル９に冷却風を送風するための冷却風流入口６０と、加熱コイル９を冷却した後の排熱を排出するために本体１の前と左右方向向きに下部開口部６ｇの内周に沿って複数設けた冷却風吐出口７０を備える。
【００３１】
図３は、本体１の内側を見た斜視図である。ネジ通し穴１ａに前記のようにネジを通して支え具２０の固定部Ｂ２０ｆに固定する部分である。本体１の後部と底部に渡って冷却ファン１５で外気を吸気する吸気口１ｂを設けている。冷却ファン１５が駆動すると、吸気口１ｂから冷却風が入る。冷却風は、制御回路１４の基板に搭載された部品で温度的に厳しいＩＧＢＴ等の冷却、そして、温度的に厳しい加熱コイル９の冷却に使用される。
【００３２】
本実施例においては、冷却ファン１５と制御回路１４との位置関係と冷却風の流れは、吸気口１ｂ、冷却ファン１５、制御回路１４と制御回路１４の下側を抜けて後述する冷却風誘導ガイド５０、シールド板２１に設けた冷却風流入口６０、加熱コイル９、シールド板２１に設けた冷却風吐出口７０、本体１の排気口１ｃと流れて制御回路１４と加熱コイル９を冷却する。
【００３３】
次に、その流れを詳細に説明する。本体１の底面内側に冷却ファン１５からの冷却風を真空容器６内に配置した加熱コイル９に送る冷却風誘導ガイド５０を配設したものである。
【００３４】
該冷却風誘導ガイド５０は、風量を集めるために扇方の形状をして、冷却ファン１５からの冷却風の流れ方向を略９０度に曲げるように流線形状もしくはＲ形状の冷却風誘導送風面５０ａを備え、冷却風誘導送風面５０ａの側面には冷却風を誘導するリブ（壁）５０ｂを有し、真空容器６の下部開口部６ｇに設けたシールド板２１の冷却風流入口６０に冷却風を送風し、真空容器６内に配置された加熱コイル９を冷却するものである。そして、シールド板２１に設けた複数個の冷却風吐出口７０から加熱コイル９と熱交換した排熱を排出し、該排熱は本体１底部１ｅに配設した排気口１ｃより排気する。
【００３５】
具体的には、図４に示すように、シールド板２１には、真空容器６の下部開口部６ｇに沿って冷却ファン１５側に冷却風流入口６０が設けられ、さらに下部開口部６ｇに沿って冷却風流入口６０を避けた位置に冷却風吐出口７０が設けられている。理由は、冷却風流入口６０より入った冷却風が加熱コイル９の全面を効率よく冷却できるようにシールド板２１の中央付近には冷却風の排出する穴を設けないようにしている。
【００３６】
本体１の底部１ｅに支柱部２０ａの下端に備える固定部Ｂ２０ｆを固定することにより、真空容器６の底面６ｍと本体１の間に形成された隙間２２が、真空容器６の下部に設けた加熱コイル９への送風路、排気路を構成しやすくしているものである。
【００３７】
また、図１、図２から明らかなように、冷却ファン１５からの冷却風は、本体１の底部１ｅに沿って流れた後、隙間２２からシールド板２１の冷却風流入口６０を経て真空容器６の下部開口部６ｇを介して加熱コイル９の近傍に供給され、冷却風はシールド板２１の冷却風吐出口７０から隙間２２へ排気し本体１の排気口１ｃへ流れる。加熱コイル９の下面は、コイル保持部１０と接触する部分以外が露出しているため、冷却ファン１５からの冷却風によって効率的に冷却されるので、加熱コイル９の過熱を防止でき、絶縁層の熱破壊を防ぐことができる。
【００３８】
ここで、内釜２の加熱効率を高めるため、内釜２と加熱コイル９を近接させることが望ましい。本実施例では、内釜２と加熱コイル９の間に中空構造を設けなかったので、両者を近接させることができ、内釜２の加熱効率を容易に高めることができる。また、真空容器６の下端部６ｅの内径を加熱コイル９の外径より大きくするとともに、加熱コイル９を下部開口部６ｇの上方に設けることで、真空容器６と加熱コイル９を遠ざけ、ステンレス製の真空容器６が誘導加熱されるのを抑制し、結果的に内釜２の加熱効率の低下を抑制している。
【００３９】
以上で説明した本実施例の構成によれば、真空容器６の高い断熱性能によって、内釜２の熱が外部に漏洩するのを効果的に抑制できる。また、内釜２と真空容器６の間に略密閉空間となる空気層１７を形成したので、内釜２の熱が外部に漏洩したり内釜２が冷却ファン１５によって冷却されたりするのを抑制できる。さらに、真空容器６の内ケース６ａと外ケース６ｂの接合部となる上端部６ｄには断熱部材１１が設けられているので、高温の内ケース６ａから低温の外ケース６ｂへの伝熱を抑制することができる。また、真空容器６は、加熱コイル９による内釜２の誘導加熱を阻害しないような形状となっているため、真空容器６の存在によって、加熱効率が低減することはない。また、真空容器６の下部開口部６ｇの周囲で、底面容器７と真空容器６の間に空間部を形成し空間部１２を設けたことによって、冷却ファン１５による加熱コイル９の冷却の促進と、内ケース６ａの冷却の抑制を同時に実現することができる。
【００４０】
本実施例の炊飯器は以上の構成よりなるもので、次にその動作について説明する。炊飯器による炊飯は、大きく分けて、「浸し」、「加熱」、「蒸らし」、「保温」の四つの工程から成り立っている。制御回路１４は、事前に組み込まれた制御シーケンス、および、温度センサ１６で検出された内釜２の温度に基づいて、夫々の工程に応じた加熱制御を行う。以下では、加熱工程と保温工程における動作を中心に説明を行う。
【００４１】
まず、使用者は内釜２内に米と適量の水を入れ、本体１内に収納して外蓋３を閉じる。次いで、本体１の操作部（図示無し）で「炊飯」スイッチを操作すると、制御回路１４は、所定の浸し工程を経た後、加熱コイル９に電力を供給し加熱を開始する。
【００４２】
加熱工程では、制御回路１４によって加熱コイル９に電力が供給され、内釜２が誘導加熱され炊飯が進行する。このとき、冷却ファン１５を駆動し、発熱部品である制御回路１４や加熱コイル９を冷却するが、加熱コイル９に供給する電力が小さい場合には、これらの発熱部品の発熱も小さいため、冷却ファン１５を停止することとしても良い。
【００４３】
炊飯の進行に伴い、熱源である内釜２の熱が空気層１７を介して真空容器６の内ケース６ａに伝わり、さらには、外ケース６ｂにも伝導しようとする。しかし、本実施例の真空容器６を用いると、次の各理由によって、外ケース６ｂの高温化、すなわち、真空容器６内部からの熱漏洩を効果的に抑制できる。
【００４４】
第一の理由として挙げられるのは、内ケース６ａと外ケース６ｂの間に真空層６ｈが設けられており、真空層６ｈの断熱性能は非常に高いため、真空層６ｈを介した内ケース６ａから外ケース６ｂへの熱移動を非常に小さく抑えることができることである。
【００４５】
第二の理由として挙げられるのは、水平方向を向いた真空容器６の上端部６ｄが、枠体８の内側下垂部８ｂと断熱部材１１によって覆われることで、高温の空気層１７から隔離されており、空気層１７の熱が外ケース６ｂの上端に直接伝わるのを防いでいることである。
【００４６】
第三の理由として挙げられるのは、真空容器６の下端部６ｅが、真空容器６と底面容器７の間に形成される空間部１２によって、高温の空気層１７から隔離されており、空気層１７の熱が外ケース６ｂの下端に直接伝わるのを防いでいることである。
【００４７】
第四の理由として挙げられるのは、内ケース６ａ、外ケース６ｂ共に、熱伝導率の悪いステンレス製であり、高温の空気層１７に接する内ケース６ａの領域から上端部６ｄ、下端部６ｅへ伝導する熱量が少なく、結果的に、高温の空気層１７から外ケース６ｂへの上端部６ｄ、下端部６ｅを介した熱伝達を抑制できることである。
【００４８】
第五の理由として挙げられるのは、真空容器６の下端部６ｅが、底面容器７のリブ７ｂによって高温の空気層１７から構造的に遠ざけられ、真空容器６の下部では、第四の理由でも挙げた、ステンレスの熱伝導率の低さがより有効に働くことである。
【００４９】
次に、空気層１７と空間部１２について更に詳細に説明する。
【００５０】
まず、空気層１７について説明する。図１に示すように、空気層１７の上方側では、内釜２のフランジ部２ａと枠体８の内釜載置部８ａが全周に渡り接触しており、さらに、枠体８と真空容器６の間には全周に渡り断熱部材１１が設けられているため、各々の間に空気が漏洩するような隙間は生じない。従って、加熱工程時に高温空気が上方に向けて対流しても、空気層１７の上方から高温空気が漏洩することはない。また、例え、一部の高温空気が断熱部材１１を抜けて漏洩しても、高温空気は外側下垂部８ｃの内周側に留まるため、ここから高温空気が漏洩し続けることはない。一方、空気層１７の下方側でも、底面容器７の外周部７ａと真空容器６の段差部６ｃは全周に渡り接触しているため、両者の間には空気が漏洩するような隙間はない。従って、空気層１７の下方から高温空気が漏洩することはない。また、例え、外周部７ａと段差部６ｃの間の一部に隙間が生じたとしても、空気層１７の上方からの空気の漏洩はないため、空気層１７内部の空気に動きはなく、当然に下方から冷却風が侵入することもない。
【００５１】
次に、空間部１２について説明する。図１に示すように、加熱コイル９には下部開口部６ｇを介して冷却ファン１５からの冷却風が供給され、加熱コイル９自身の発熱による絶縁膜の破壊を防止している。加熱コイル９を冷却するための冷却風が真空容器６の内ケース６ａに当たり、内ケース６ａの温度が低下すると、内ケース６ａが空気層１７を冷却することになるため、内ケース６ａを冷却風から保護する必要がある。そこで、本実施例では、底面容器７の外周部７ａと真空容器６の段差部６ｃが全周に渡って隙間無く接触するとともに、底面容器７のリブ７ｂと内側底面６ｒが全周に渡って略隙間無く接触し、微小な空間として空間部１２が形成し、内ケース６ａを冷却風から保護する構成を採った。なお、リブ７ｂは冷却風によって冷却されるが、リブ７ｂの外周側に空間部１２が形成されているため、リブ７ｂが空気層１７から奪う熱量を少なく留めることができる。また、例え、リブ７ｂと内側底面６ｒの間の一部に隙間が生じたとしても、隙間を介して侵入した冷却風は空間部１２に留まるため、更に空気層１７に侵入することはなく、空気層１７が冷却されることはない。
【００５２】
以上で説明したように、加熱工程においては、本実施例の構成を用いることで、真空容器６内部からの熱漏洩を抑制し火力を高めると同等の効果を容易に得ることができるとともに、加熱コイル９に十分な冷却風を供給できるので、自身の発熱によって加熱コイル９が破壊される状況を回避することができる。
【００５３】
加熱工程が終了し、蒸らし工程や保温工程に入ると、加熱コイル９への供給電力は小さくなり、また、供給時間も短くなるため、加熱コイル９や制御回路１４の発熱も小さくなる。これにより、加熱コイル９や制御回路１４の冷却の必要性が小さくなるので、蒸らし工程や保温工程では制御回路１４は冷却ファン１５を停止する。この結果、底面容器７や加熱コイル９の温度を長時間に渡り維持することができ、真空容器６の内ケース６ａや内釜２の熱が、底面容器７や加熱コイル９に奪われるのを抑制することができる。
【００５４】
また、蒸らし工程や保温工程においても、真空容器６、空気層１７、空間部１２等の、上述した作用によって、真空容器６の内部は高温に保たれるため、真空容器６等を有しない構成に比べ、加熱コイル９に供給する電力の総量を小さくしても、同等の蒸らし、或いは、保温効果があり容易に省エネルギーを実現することができる。
【００５５】
また、保温工程において、温度センサ１６が内釜２の温度低下を検出した場合、加熱コイル９を用いて再加熱を行うが、本実施例の構成では真空容器６等の保温性能が高いため、温度低下までの時間が長くなり、再加熱の回数も少なくすることができる。再加熱によって、ご飯が劣化することが知られているが、本実施例の構成を採ることによって、再加熱の回数を少なくすることができ、ご飯の品質を長時間に渡り良い状態に保つことができる。
【００５６】
以上で説明したように、蒸らし工程や保温工程においては、本実施例の構成を用いることで、真空容器６の内部を少ない消費電力で高温に保つことができ、再加熱の回数も抑制できるので、低消費電力化、ご飯の品質劣化の防止を容易に実現することができる。
【００５７】
上記した本実施例によれば、電磁誘導加熱コイル及び制御回路基板の部品の温度を規格以内に維持できるため、内釜の側面に設けられた真空容器によって内釜の側面からの熱漏洩を抑制できるので、省エネルギーを実現できる。また、真空容器の底面と本体の間に形成された隙間が、真空容器の下部に設けた加熱コイルへの送風路と排気路を構成できるので、効率よく加熱コイルを冷却することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１ 本体
１ａ ネジ通し穴
１ｂ 吸気口
１ｃ 排気口
１ｅ 底部
２ 内釜
２ａ フランジ部
３ 外蓋
４ 内蓋
５ パッキン
６ 真空容器
６ａ 内ケース
６ｂ 外ケース
６ｃ 段差部
６ｄ 上端部
６ｅ 下端部
６ｆ 上部開口部
６ｇ 下部開口部
６ｈ 真空層
６ｋ 逃部
６ｍ 底面
６ｎ 段差
６ｐ 側面
６ｒ 内側底面
６ｓ 内側面
７ 底面容器
７ａ 外周部
７ｂ リブ
７ｃ 穴
７ｄ 筒状の保持部
８ 枠体
８ａ 内釜載置部
８ｂ 内側下垂部
８ｃ 外側下垂部
８ｄ ボス
８ｅ 重複部
８ｆ 鍔部
９ 加熱コイル
１０ コイル保持部
１０ａ フェライト
１０ｂ 鍔
１１ 断熱部材
１２ 空間部
１４ 制御回路
１５ 冷却ファン
１６ 温度センサ
１７ 空気層
１８ 保護部材
２０ 支え具
２０ａ 支柱部
２０ｂ 連結部
２０ｃ 内周
２０ｄ 支え部
２０ｅ 固定部Ａ
２０ｆ 固定部Ｂ
２０ｇ 固定部
２１ シールド板
２２ 隙間
５０ 冷却風誘導ガイド
６０ 冷却風流入口
７０ 冷却風吐出口
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炊飯器における電磁誘導加熱コイルおよび制御回路部品の温度上昇を防止し、安定した炊飯性能を維持すると共に、ご飯の品質劣化を抑制する炊飯器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の炊飯器では、炊飯時に、ヒータ加熱や誘導加熱によって内釜を加熱して炊飯を行い、保温時に、温度が低下したら再加熱を行って保温を行うのが一般的である。このような炊飯器においては、炊飯時や保温時に内釜の熱が本体外に逃げるのを抑制するために、内釜を真空容器や真空断熱材で覆うものがある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、鍋と電磁誘導加熱コイルを真空内容器で覆ったＩＨジャー炊飯器（図２）や、鍋を真空内容器で覆い、その真空内容器の外側に電磁誘導加熱コイルを設けたＩＨジャー炊飯器（図５）など、外部へ逃げる熱量を少なくして、炊飯時及び保温時における消費電力を効果的に抑制するための構成が開示されている。また、真空内容器の固定方法として、上枠とボディにより組み立て後において挟持された状態で固定する。また、真空内容器とボディはネジなどにより、さらに固定してもより強度が向上することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２２４４９４号公報（特に、図２、図５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の炊飯器では、鍋のみならず、加熱コイルも真空内容器に覆われている。加熱コイルは、電力が供給されると自らの電気抵抗によってジュール熱を発するため、加熱コイルの絶縁層の破壊を防ぐために冷却風によって冷却する必要がある。しかし、特許文献１の構成を採った場合には、真空内容器の上端は上枠で、下端はボディに当たって挟まれて保持されるので、真空容器の下部に備える加熱コイルに真空容器の下端から真空容器内の加熱コイルに冷却風を供給できないため、加熱コイルの自己発熱によって、加熱コイルの絶縁層が破壊される虞がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、内ケースと外ケースの間に真空層を形成し、上部開口部と下部開口部を有する略円筒状の真空容器と、該真空容器を内壁とする本体と、前記真空容器の内部下部に設けられる底面容器と、前記上部開口部を介して前記真空容器に着脱自在に収納される内釜と、前記底面容器の下面に設けられ前記内釜を誘導加熱する加熱コイルと、前記真空容器の下部開口部に設けられ前記加熱コイルの磁気が本体の下側へ漏れないようにする防磁のためのシールド板と、前記本体の底部に略垂直に設けられ前記加熱コイルを冷却する冷却ファンと、該加熱コイルに電力を供給するとともに前記冷却ファンを制御する制御回路とを備え、前記シールド板には、前記冷却ファン側に該冷却ファンからの冷却風を前記加熱コイルに送風するための冷却風流入口と、前記真空容器の下部開口部に沿って設け前記加熱コイルと熱交換した排熱を排出する冷却風吐出口とを設け、前記本体の底部には、前記冷却ファンから送風される冷却風を前記シールド板の前記冷却風流入口へと流すために冷却風の流れを略９０度曲げる冷却風誘導ガイドと、前記シールド板の前記冷却風吐出口から排気される排熱を前記本体の外に排出する排気口とを設けたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、電磁誘導加熱コイル及び制御回路基板の部品の温度を規格以内に維持できるため、内釜の側面に設けられた真空容器によって内釜の側面からの熱漏洩を抑制できるので、省エネルギーを実現できる。また、真空容器の底面と本体の間に形成された隙間が、真空容器の下部に設けた加熱コイルへの送風路と排気路を構成できるので、効率よく加熱コイルを冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施例の炊飯器の断面図である。
【図２】本実施例のシールド板の流入口及び吐出口と支え具を説明する本体を除いた底面からの斜視図である。
【図３】本実施例の本体筐体下部の内側冷却風送風路を示す斜視図である。
【図４】本実施例のシールド板部をひっくり返した状態での斜視図である。
【図５】本実施例の真空容器の断面図である。
【図６】本実施例の枠体の（ａ）外側斜視図、（ｂ）内側斜視図である。
【図７】本実施例の支え具の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施例について添付図面を用いて詳細に説明する。
【００１０】
まず、図５の断面図を用いて、本実施例の炊飯器で用いられる真空容器６について説明する。ここに示すように、略円筒状の真空容器６は、ともにステンレス製の内ケース６ａと外ケース６ｂの間に真空層６ｈを形成した中空構造の容器であり、上部には上部開口部６ｆと、底面６ｍにはそれより直径の小さい下部開口部６ｇを備える。上部開口部６ｆは、後述する内釜２を挿入するための開口であり、下部開口部６ｇは、後述する加熱コイル９に冷却風を供給するための開口である。
【００１１】
ここに示すように、内ケース６ａと外ケース６ｂの上端を接合し上端部６ｄを形成し、下端を接合し下端部６ｅを形成している。上端部６ｄは、内釜２から構造的に遠ざけるように外側に向け水平方向に設けられ、下端部６ｅは、後述する加熱コイル９の設置位置より下方で下側に向けて垂直方向に設けられる。また、真空容器６には、上端部６ｄ近傍の逃部６ｋと、下方内側の段差部６ｃの二つの段差が設けられている。なお、段差部６ｃは、内側に突出した凸形状にして設けても良いし、真空容器６の内径を絞り細くしたものであっても良い。また、真空容器６の外側は側面６ｐを備え、側面６ｐの上部に段差６ｎが設けられる。
【００１２】
また、真空容器６の側面６ｐの下部には略水平面で内側に下端部６ｅに繋がり、下端部６ｅよりも径が大きく外側の底面６ｍを備える。尚真空容器６の内側で底面６ｍの内側に当たる部分で曲面の内側底面６ｒとその上部の内側面６ｓを備える。
【００１３】
次に、真空容器６が組み込まれた本実施例の炊飯器を図１の断面図を用いて説明する。
【００１４】
本実施例の炊飯器は、本体１の内壁を構成する真空容器６に内釜２が着脱自在に挿入され、その内釜２が外蓋３と内蓋４からなる蓋によって閉鎖される構造となっている。真空容器６の下部には底面容器７が組み込まれ、底面容器７の下面に設けられた加熱コイル９によって、鉄などの強磁性金属を含む内釜２が誘導加熱される。
【００１５】
内釜２は上面開口の全周にフランジ部２ａを備えている。このフランジ部２ａが後述する内釜載置部８ａに載置されることで、内釜２が本体１内部に保持される。このとき、内釜２と真空容器６の間には空気層１７が形成される。外蓋３は本体１の上部に開閉自在に取り付けられた蓋であって、下面に取り付けられた内蓋４およびパッキン５によって内釜２の上面開口部を封鎖する。底面容器７は、内釜２の誘導加熱に障害とならないように、例えば、ＰＥＴやＰＢＴ等の磁力線が透過する耐熱樹脂で形成される。
【００１６】
また、底面容器７の中央には、内釜２の温度を検出する温度センサ１６が設けられている。温度センサ１６は、底面容器７の中央部に設けられた筒状の保持部７ｄに保持され、穴７ｃを介して内釜２に接触する。
【００１７】
制御手段である制御回路１４は、加熱コイル９に電力を供給するインバータ回路を備えており、温度センサ１６が検出した温度情報や制御プロセスに応じて、加熱コイル９へ供給する電力を制御する。
【００１８】
本体１内部には、後述の吸気口１ｂ（図３）から取り込んだ外気で加熱コイル９や制御回路１４などの発熱部品を冷却する冷却手段として冷却ファン１５が設けられている。ここで、図１に示すように、温度センサ１６は筒状の保持部７ｄで囲まれ、保持部７ｄの下部開口は保護部材１８によって塞がれている。従って、冷却ファン１５からの冷却風が温度センサ１６に直接当たることはなく、冷却風が温度センサ１６に与える影響が低減される。保護部材１８の設置には、加熱コイル９から本体１の外殻への熱移動を抑制する目的もあり、保護部材１８を発泡樹脂、ゴム、グラスウール、スポンジの何れかで構成することでその断熱性能を高めている。なお、保護部材１８には、保持部７ｄに侵入した水を外部へ排出するための通路が設けられており、保護部材１８を介して排出された水は本体１の底面に設けられた開口を通して外部に排出される。
【００１９】
次に、本体１に真空容器６を固定する構造を説明する。本体１の上面には、真空容器６の上端部６ｄおよび逃部６ｋを覆う枠体８が設けられている。枠体８は、凸状の内釜載置部８ａを上面の全周に設けるとともに、内釜載置部８ａの内周側を下方に伸ばした内側下垂部８ｂと、真空容器６の外周側で下垂れる外側下垂部８ｃのそれぞれを全周に設けて構成される。図１では、内側下垂部８ｂと外側下垂部８ｃで上端部６ｄを挟んで真空容器６を固定する。枠体８と真空容器６の上端部６ｄの間には、全周に渡って断熱部材１１が設けられており、真空容器６から枠体８への伝熱を抑制するとともに、真空容器６と枠体８の隙間を封鎖している。なお、本実施例では、内釜載置部８ａ、内側下垂部８ｂ、外側下垂部８ｃ、断熱部材１１を全周に渡って設けた例を示したが、前述した各々の作用を果たす限り、図６（ｂ）に示すように一部でこれらが欠落しても良い。
【００２０】
図６（ａ）は、枠体８の外側斜視図、（ｂ）は内側斜視図である。枠体８は、後述する本体１の内側に嵌る重複部８ｅを備え、その重複部８ｅの上端に本体１と当接する鍔部８ｆを設ける。内側には、後述する支え具２０をネジで固定するボス８ｄを設けている。
【００２１】
図７を用いて支え具２０について説明する。支え具２０は４本の支柱部２０ａを任意の間隔で配置してリング状の連結部２０ｂとで一体に連結して構成する。連結部２０ｂの内周２０ｃは真空容器６の段差６ｎの下部にある側面６ｐの外周に適合し、連結部２０ｂで真空容器６の側面６ｐを外から支える。支柱部２０ａの上下端には固定部２０ｇを備える。支柱部２０ａの上端には、外側を向いて設けた固定部Ａ２０ｅを備える。固定部Ａ２０ｅは、前記した枠体８のボス８ｄにネジで固定する部分である。支柱部２０ａの下部には、内側を向いて略水平に備え真空容器６の下端部６ｅよりも外側の平面部である底面６ｍを下から支える支え部２０ｄを備える。４本の支柱部２０ａの各支え部２０ｄは、略同一水平面を構成する。また支柱部２０ａの下端には、前記支え部２０ｄの下部に固定部Ｂ２０ｆを備える。固定部Ｂ２０ｆは後述する本体１のネジ通し穴１ａ（図３）にネジを通して本体１と固定部Ｂ２０ｆを固定する部分である。そして支柱部２０ａの下端に備える四箇所の固定部Ｂ２０ｆで、本体１と固定することにより、固定部Ｂ２０ｆの上側に位置する支え部２０ｄで支えられた真空容器６の底面６ｍと本体１の間に上下左右、奥行き方向にわたって隙間２２（図１）を形成するものである。
【００２２】
図２は、本体１を外した支え具２０で真空容器６を支える状態を下側から見た斜視図である。前記のように、支え具２０が真空容器６の底面６ｍと側面６ｐで支え、支え具２０の固定部Ａ２０ｅで枠体８のボス８ｄ（図６（ｂ））に固定している。支柱部２０ａの下部には本体１を固定する固定部Ｂ２０ｆを備える。
【００２３】
図１に示すように、枠体８に支え具２０を固定することにより、枠体８と真空容器６の上端部６ｄの間に断熱部材１１を介して、枠体８に真空容器６が固定され真空容器６が枠体８との当接部で傾いて横ズレが発生せず、内釜２と真空容器６の空間に溜まる空気が逃げない構造にできる。
【００２４】
また、真空容器６の逃部６ｋは、内側下垂部８ｂに対応させて真空容器６の内径を大きくしたものであり、これにより、内側下垂部８ｂと真空容器６の内周面の段差を小さくできる。なお、枠体８は、本体１の一部として構成しても良いし、本体１と別体で構成しても良い。
【００２５】
真空容器６の下部には、内釜２の底面を覆う底面容器７が設けられている。底面容器７は、浅い凹状の断面形状をしており、上側には、フランジ状の外周部７ａを設け、下面には、真空容器６の下部開口部６ｇより僅かに大きい外径の円筒状のリブ７ｂを設けている。底面容器７は、真空容器６の上部開口部６ｆから挿入され取り付けられる。真空容器６に底面容器７を取り付けると、外周部７ａと段差部６ｃが全周に渡って隙間無く接触するとともに、リブ７ｂと内側底面６ｒが全周に渡って略隙間無く接触し、真空容器６と底面容器７の間が密閉し空間部１２を形成する。また、内釜２と真空容器６の間に密閉された空気層１７が形成される。この結果、図１から明らかなように、真空容器６の内ケース６ａは、密閉された空気層１７と空間部１２に接することになり、冷却ファン１５からの冷却風が内ケース６ａに吹き付けられるのを避けることができる。
【００２６】
なお、以上の構成において、真空容器６の上端部６ｄを水平方向に設け、固定する断熱部材１１と平面で接触させ、下端部６ｅは垂直方向に設け、その外側に底面６ｍを水平方向に設け、支え具２０の支え部２０ｄと平面で接触させたので、炊飯器の本体１を移動して机や台に置く時に生じる上下方向の衝撃が、上端部６ｄと下端部６ｅに与える影響を低減することができる。
【００２７】
次に、図１および図２を用いて、底面容器７の下方に設けられた加熱コイル９について説明する。
【００２８】
加熱コイル９の下方には、コイル保持部１０が放射状に設けられている。コイル保持部１０は、フェライト１０ａと、フェライト１０ａを覆うように埋設した鍔１０ｂで構成され、加熱コイル９は鍔１０ｂの上面に固定される。また、図１に示すように、鍔１０ｂの外周部は、真空容器６の底面６ｍの内側底面６ｒと外周部と底面容器７のリブ７ｂで挟まれて固定される。
【００２９】
真空容器６の下部には、加熱コイル９の磁気が本体１の下側へ漏れないようにする防磁のためのアルミ製のシールド板２１を備えている。
【００３０】
このシールド板２１には、本体１の後側（冷却ファン１５側）に加熱コイル９に冷却風を送風するための冷却風流入口６０と、加熱コイル９を冷却した後の排熱を排出するために本体１の前と左右方向向きに下部開口部６ｇの内周に沿って複数設けた冷却風吐出口７０を備える。
【００３１】
図３は、本体１の内側を見た斜視図である。ネジ通し穴１ａに前記のようにネジを通して支え具２０の固定部Ｂ２０ｆに固定する部分である。本体１の後部と底部に渡って冷却ファン１５で外気を吸気する吸気口１ｂを設けている。冷却ファン１５が駆動すると、吸気口１ｂから冷却風が入る。冷却風は、制御回路１４の基板に搭載された部品で温度的に厳しいＩＧＢＴ等の冷却、そして、温度的に厳しい加熱コイル９の冷却に使用される。
【００３２】
本実施例においては、冷却ファン１５と制御回路１４との位置関係と冷却風の流れは、吸気口１ｂ、冷却ファン１５、制御回路１４と制御回路１４の下側を抜けて後述する冷却風誘導ガイド５０、シールド板２１に設けた冷却風流入口６０、加熱コイル９、シールド板２１に設けた冷却風吐出口７０、本体１の排気口１ｃと流れて制御回路１４と加熱コイル９を冷却する。
【００３３】
次に、その流れを詳細に説明する。本体１の底面内側に冷却ファン１５からの冷却風を真空容器６内に配置した加熱コイル９に送る冷却風誘導ガイド５０を配設したものである。
【００３４】
該冷却風誘導ガイド５０は、風量を集めるために扇方の形状をして、冷却ファン１５からの冷却風の流れ方向を略９０度に曲げるように流線形状もしくはＲ形状の冷却風誘導送風面５０ａを備え、冷却風誘導送風面５０ａの側面には冷却風を誘導するリブ（壁）５０ｂを有し、真空容器６の下部開口部６ｇに設けたシールド板２１の冷却風流入口６０に冷却風を送風し、真空容器６内に配置された加熱コイル９を冷却するものである。そして、シールド板２１に設けた複数個の冷却風吐出口７０から加熱コイル９と熱交換した排熱を排出し、該排熱は本体１底部１ｅに配設した排気口１ｃより排気する。
【００３５】
具体的には、図４に示すように、シールド板２１には、真空容器６の下部開口部６ｇに沿って冷却ファン１５側に冷却風流入口６０が設けられ、さらに下部開口部６ｇに沿って冷却風流入口６０を避けた位置に冷却風吐出口７０が設けられている。理由は、冷却風流入口６０より入った冷却風が加熱コイル９の全面を効率よく冷却できるようにシールド板２１の中央付近には冷却風の排出する穴を設けないようにしている。
【００３６】
本体１の底部１ｅに支柱部２０ａの下端に備える固定部Ｂ２０ｆを固定することにより、真空容器６の底面６ｍと本体１の間に形成された隙間２２が、真空容器６の下部に設けた加熱コイル９への送風路、排気路を構成しやすくしているものである。
【００３７】
また、図１、図２から明らかなように、冷却ファン１５からの冷却風は、本体１の底部１ｅに沿って流れた後、隙間２２からシールド板２１の冷却風流入口６０を経て真空容器６の下部開口部６ｇを介して加熱コイル９の近傍に供給され、冷却風はシールド板２１の冷却風吐出口７０から隙間２２へ排気し本体１の排気口１ｃへ流れる。加熱コイル９の下面は、コイル保持部１０と接触する部分以外が露出しているため、冷却ファン１５からの冷却風によって効率的に冷却されるので、加熱コイル９の過熱を防止でき、絶縁層の熱破壊を防ぐことができる。
【００３８】
ここで、内釜２の加熱効率を高めるため、内釜２と加熱コイル９を近接させることが望ましい。本実施例では、内釜２と加熱コイル９の間に中空構造を設けなかったので、両者を近接させることができ、内釜２の加熱効率を容易に高めることができる。また、真空容器６の下端部６ｅの内径を加熱コイル９の外径より大きくするとともに、加熱コイル９を下部開口部６ｇの上方に設けることで、真空容器６と加熱コイル９を遠ざけ、ステンレス製の真空容器６が誘導加熱されるのを抑制し、結果的に内釜２の加熱効率の低下を抑制している。
【００３９】
以上で説明した本実施例の構成によれば、真空容器６の高い断熱性能によって、内釜２の熱が外部に漏洩するのを効果的に抑制できる。また、内釜２と真空容器６の間に略密閉空間となる空気層１７を形成したので、内釜２の熱が外部に漏洩したり内釜２が冷却ファン１５によって冷却されたりするのを抑制できる。さらに、真空容器６の内ケース６ａと外ケース６ｂの接合部となる上端部６ｄには断熱部材１１が設けられているので、高温の内ケース６ａから低温の外ケース６ｂへの伝熱を抑制することができる。また、真空容器６は、加熱コイル９による内釜２の誘導加熱を阻害しないような形状となっているため、真空容器６の存在によって、加熱効率が低減することはない。また、真空容器６の下部開口部６ｇの周囲で、底面容器７と真空容器６の間に空間部を形成し空間部１２を設けたことによって、冷却ファン１５による加熱コイル９の冷却の促進と、内ケース６ａの冷却の抑制を同時に実現することができる。
【００４０】
本実施例の炊飯器は以上の構成よりなるもので、次にその動作について説明する。炊飯器による炊飯は、大きく分けて、「浸し」、「加熱」、「蒸らし」、「保温」の四つの工程から成り立っている。制御回路１４は、事前に組み込まれた制御シーケンス、および、温度センサ１６で検出された内釜２の温度に基づいて、夫々の工程に応じた加熱制御を行う。以下では、加熱工程と保温工程における動作を中心に説明を行う。
【００４１】
まず、使用者は内釜２内に米と適量の水を入れ、本体１内に収納して外蓋３を閉じる。次いで、本体１の操作部（図示無し）で「炊飯」スイッチを操作すると、制御回路１４は、所定の浸し工程を経た後、加熱コイル９に電力を供給し加熱を開始する。
【００４２】
加熱工程では、制御回路１４によって加熱コイル９に電力が供給され、内釜２が誘導加熱され炊飯が進行する。このとき、冷却ファン１５を駆動し、発熱部品である制御回路１４や加熱コイル９を冷却するが、加熱コイル９に供給する電力が小さい場合には、これらの発熱部品の発熱も小さいため、冷却ファン１５を停止することとしても良い。
【００４３】
炊飯の進行に伴い、熱源である内釜２の熱が空気層１７を介して真空容器６の内ケース６ａに伝わり、さらには、外ケース６ｂにも伝導しようとする。しかし、本実施例の真空容器６を用いると、次の各理由によって、外ケース６ｂの高温化、すなわち、真空容器６内部からの熱漏洩を効果的に抑制できる。
【００４４】
第一の理由として挙げられるのは、内ケース６ａと外ケース６ｂの間に真空層６ｈが設けられており、真空層６ｈの断熱性能は非常に高いため、真空層６ｈを介した内ケース６ａから外ケース６ｂへの熱移動を非常に小さく抑えることができることである。
【００４５】
第二の理由として挙げられるのは、水平方向を向いた真空容器６の上端部６ｄが、枠体８の内側下垂部８ｂと断熱部材１１によって覆われることで、高温の空気層１７から隔離されており、空気層１７の熱が外ケース６ｂの上端に直接伝わるのを防いでいることである。
【００４６】
第三の理由として挙げられるのは、真空容器６の下端部６ｅが、真空容器６と底面容器７の間に形成される空間部１２によって、高温の空気層１７から隔離されており、空気層１７の熱が外ケース６ｂの下端に直接伝わるのを防いでいることである。
【００４７】
第四の理由として挙げられるのは、内ケース６ａ、外ケース６ｂ共に、熱伝導率の悪いステンレス製であり、高温の空気層１７に接する内ケース６ａの領域から上端部６ｄ、下端部６ｅへ伝導する熱量が少なく、結果的に、高温の空気層１７から外ケース６ｂへの上端部６ｄ、下端部６ｅを介した熱伝達を抑制できることである。
【００４８】
第五の理由として挙げられるのは、真空容器６の下端部６ｅが、底面容器７のリブ７ｂによって高温の空気層１７から構造的に遠ざけられ、真空容器６の下部では、第四の理由でも挙げた、ステンレスの熱伝導率の低さがより有効に働くことである。
【００４９】
次に、空気層１７と空間部１２について更に詳細に説明する。
【００５０】
まず、空気層１７について説明する。図１に示すように、空気層１７の上方側では、内釜２のフランジ部２ａと枠体８の内釜載置部８ａが全周に渡り接触しており、さらに、枠体８と真空容器６の間には全周に渡り断熱部材１１が設けられているため、各々の間に空気が漏洩するような隙間は生じない。従って、加熱工程時に高温空気が上方に向けて対流しても、空気層１７の上方から高温空気が漏洩することはない。また、例え、一部の高温空気が断熱部材１１を抜けて漏洩しても、高温空気は外側下垂部８ｃの内周側に留まるため、ここから高温空気が漏洩し続けることはない。一方、空気層１７の下方側でも、底面容器７の外周部７ａと真空容器６の段差部６ｃは全周に渡り接触しているため、両者の間には空気が漏洩するような隙間はない。従って、空気層１７の下方から高温空気が漏洩することはない。また、例え、外周部７ａと段差部６ｃの間の一部に隙間が生じたとしても、空気層１７の上方からの空気の漏洩はないため、空気層１７内部の空気に動きはなく、当然に下方から冷却風が侵入することもない。
【００５１】
次に、空間部１２について説明する。図１に示すように、加熱コイル９には下部開口部６ｇを介して冷却ファン１５からの冷却風が供給され、加熱コイル９自身の発熱による絶縁膜の破壊を防止している。加熱コイル９を冷却するための冷却風が真空容器６の内ケース６ａに当たり、内ケース６ａの温度が低下すると、内ケース６ａが空気層１７を冷却することになるため、内ケース６ａを冷却風から保護する必要がある。そこで、本実施例では、底面容器７の外周部７ａと真空容器６の段差部６ｃが全周に渡って隙間無く接触するとともに、底面容器７のリブ７ｂと内側底面６ｒが全周に渡って略隙間無く接触し、微小な空間として空間部１２が形成し、内ケース６ａを冷却風から保護する構成を採った。なお、リブ７ｂは冷却風によって冷却されるが、リブ７ｂの外周側に空間部１２が形成されているため、リブ７ｂが空気層１７から奪う熱量を少なく留めることができる。また、例え、リブ７ｂと内側底面６ｒの間の一部に隙間が生じたとしても、隙間を介して侵入した冷却風は空間部１２に留まるため、更に空気層１７に侵入することはなく、空気層１７が冷却されることはない。
【００５２】
以上で説明したように、加熱工程においては、本実施例の構成を用いることで、真空容器６内部からの熱漏洩を抑制し火力を高めると同等の効果を容易に得ることができるとともに、加熱コイル９に十分な冷却風を供給できるので、自身の発熱によって加熱コイル９が破壊される状況を回避することができる。
【００５３】
加熱工程が終了し、蒸らし工程や保温工程に入ると、加熱コイル９への供給電力は小さくなり、また、供給時間も短くなるため、加熱コイル９や制御回路１４の発熱も小さくなる。これにより、加熱コイル９や制御回路１４の冷却の必要性が小さくなるので、蒸らし工程や保温工程では制御回路１４は冷却ファン１５を停止する。この結果、底面容器７や加熱コイル９の温度を長時間に渡り維持することができ、真空容器６の内ケース６ａや内釜２の熱が、底面容器７や加熱コイル９に奪われるのを抑制することができる。
【００５４】
また、蒸らし工程や保温工程においても、真空容器６、空気層１７、空間部１２等の、上述した作用によって、真空容器６の内部は高温に保たれるため、真空容器６等を有しない構成に比べ、加熱コイル９に供給する電力の総量を小さくしても、同等の蒸らし、或いは、保温効果があり容易に省エネルギーを実現することができる。
【００５５】
また、保温工程において、温度センサ１６が内釜２の温度低下を検出した場合、加熱コイル９を用いて再加熱を行うが、本実施例の構成では真空容器６等の保温性能が高いため、温度低下までの時間が長くなり、再加熱の回数も少なくすることができる。再加熱によって、ご飯が劣化することが知られているが、本実施例の構成を採ることによって、再加熱の回数を少なくすることができ、ご飯の品質を長時間に渡り良い状態に保つことができる。
【００５６】
以上で説明したように、蒸らし工程や保温工程においては、本実施例の構成を用いることで、真空容器６の内部を少ない消費電力で高温に保つことができ、再加熱の回数も抑制できるので、低消費電力化、ご飯の品質劣化の防止を容易に実現することができる。
【００５７】
上記した本実施例によれば、電磁誘導加熱コイル及び制御回路基板の部品の温度を規格以内に維持できるため、内釜の側面に設けられた真空容器によって内釜の側面からの熱漏洩を抑制できるので、省エネルギーを実現できる。また、真空容器の底面と本体の間に形成された隙間が、真空容器の下部に設けた加熱コイルへの送風路と排気路を構成できるので、効率よく加熱コイルを冷却することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１ 本体
１ａ ネジ通し穴
１ｂ 吸気口
１ｃ 排気口
１ｅ 底部
２ 内釜
２ａ フランジ部
３ 外蓋
４ 内蓋
５ パッキン
６ 真空容器
６ａ 内ケース
６ｂ 外ケース
６ｃ 段差部
６ｄ 上端部
６ｅ 下端部
６ｆ 上部開口部
６ｇ 下部開口部
６ｈ 真空層
６ｋ 逃部
６ｍ 底面
６ｎ 段差
６ｐ 側面
６ｒ 内側底面
６ｓ 内側面
７ 底面容器
７ａ 外周部
７ｂ リブ
７ｃ 穴
７ｄ 筒状の保持部
８ 枠体
８ａ 内釜載置部
８ｂ 内側下垂部
８ｃ 外側下垂部
８ｄ ボス
８ｅ 重複部
８ｆ 鍔部
９ 加熱コイル
１０ コイル保持部
１０ａ フェライト
１０ｂ 鍔
１１ 断熱部材
１２ 空間部
１４ 制御回路
１５ 冷却ファン
１６ 温度センサ
１７ 空気層
１８ 保護部材
２０ 支え具
２０ａ 支柱部
２０ｂ 連結部
２０ｃ 内周
２０ｄ 支え部
２０ｅ 固定部Ａ
２０ｆ 固定部Ｂ
２０ｇ 固定部
２１ シールド板
２２ 隙間
５０ 冷却風誘導ガイド
６０ 冷却風流入口
７０ 冷却風吐出口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内ケースと外ケースの間に真空層を形成し、上部開口部と下部開口部を有する略円筒状の真空容器と、該真空容器を内壁とする本体と、前記真空容器の内部下部に設けられる底面容器と、前記上部開口部を介して前記真空容器に着脱自在に収納される内釜と、前記底面容器の下面に設けられ前記内釜を誘導加熱する加熱コイルと、前記真空容器の下部開口部に設けられ前記加熱コイルの磁気が本体の下側へ漏れないようにする防磁のためのシールド板と、前記本体の底部に略垂直に設けられ前記加熱コイルを冷却する冷却ファンと、該加熱コイルに電力を供給するとともに前記冷却ファンを制御する制御回路とを備え、前記シールド板には、前記冷却ファン側に該冷却ファンからの冷却風を前記加熱コイルに送風するための冷却風流入口と、前記真空容器の下部開口部に沿って設け前記加熱コイルと熱交換した排熱を排出する冷却風吐出口とを設け、前記本体の底部には、前記冷却ファンから送風される冷却風を前記シールド板の前記冷却風流入口へと流すために冷却風の流れを略９０度曲げる冷却風誘導ガイドと、前記シールド板の前記冷却風吐出口から排気される排熱を前記本体の外に排出する排気口とを設けたことを特徴とする炊飯器。
【請求項１】
内ケースと外ケースの間に真空層を形成し、上部開口部と下部開口部を有する略円筒状の真空容器と、該真空容器を内壁とする本体と、前記真空容器の内部下部に設けられる底面容器と、前記上部開口部を介して前記真空容器に着脱自在に収納される内釜と、前記底面容器の下面に設けられ前記内釜を誘導加熱する加熱コイルと、前記真空容器の下部開口部に設けられ前記加熱コイルの磁気が本体の下側へ漏れないようにする防磁のためのシールド板と、前記本体の底部に略垂直に設けられ前記加熱コイルを冷却する冷却ファンと、該加熱コイルに電力を供給するとともに前記冷却ファンを制御する制御回路とを備え、前記シールド板には、前記冷却ファン側に該冷却ファンからの冷却風を前記加熱コイルに送風するための冷却風流入口と、前記真空容器の下部開口部に沿って設け前記加熱コイルと熱交換した排熱を排出する冷却風吐出口とを設け、前記本体の底部には、前記冷却ファンから送風される冷却風を前記シールド板の前記冷却風流入口へと流すために冷却風の流れを略９０度曲げる冷却風誘導ガイドと、前記シールド板の前記冷却風吐出口から排気される排熱を前記本体の外に排出する排気口とを設けたことを特徴とする炊飯器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−２６１００（Ｐ２０１３−２６１００Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６１５４３（Ｐ２０１１−１６１５４３）
【出願日】平成２３年７月２５日（２０１１．７．２５）
【出願人】（３９９０４８９１７）日立アプライアンス株式会社 (3,043)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２５日（２０１１．７．２５）
【出願人】（３９９０４８９１７）日立アプライアンス株式会社 (3,043)
【Ｆターム（参考）】
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