JP2007236405A - 圧力式炊飯器における安全弁構造 - Google Patents

Abstract

【課題】圧力調整手段を備えることによって、通常よりも高圧の状態で炊飯の調理を行う圧力式炊飯器において、圧力調整手段が常に正常に機能させる。
【解決手段】高圧状態で調理を行うことができる圧力式炊飯器において、圧力調整手段とは別に、内蓋４に穿設した貫通孔５から蓋体３の底面と内蓋４の間の空間を通過する蒸気通路６に蒸気を排出させる大気開放安全弁を設ける。大気開放安全弁として、蓋体３の底面に固定し、蒸気通路６に連通する貫通孔５を弾性的に塞ぐ弾性体パッキン９を用いる。釜２内の圧力が上昇した場合に内蓋４が撓み、弾性体パッキンが強く圧縮されることによって、弾性体パッキンのシール限界圧力が上昇することを回避するため、蓋体３の底面と内蓋４の間隔が一定の間隔よりも狭くなるのを防止するスペーサ部材９を配置する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、圧力調整手段を備えることによって、通常よりも高圧の状態で炊飯の調理を行うことができる圧力式炊飯器の安全構造に関する発明である。

炊飯器の一般的な構造は、加熱手段を備えた炊飯器本体の内部に釜を収容し、炊飯器本体の背部に軸支した蓋体に装着した内蓋によって釜の上端開口部を閉塞して調理を行うものである。

電気炊飯器には、圧力調整手段を備えることによって、例えば1.1〜1.3気圧程度の高圧状態で炊飯の調理を行うことができるものが圧力式炊飯器として知られている。圧力式炊飯器において、圧力調整手段が、なんらかの理由によって正常に機能しない場合、釜の上端開口部を閉塞している蓋パッキンのシール限界圧力を超え、炊飯器本体と蓋体の間から高温、高圧の蒸気が噴出する危険性がある。
上記、高温、高圧の蒸気が噴出する危険性を回避するため、特許文献１に開示されるように、本出願人は、内蓋の開口部から蓋体底面と内蓋の間の空間を通過する蒸気通路に、蒸気を排出させる大気開放安全弁を設ける思想を工夫している。
特開２００３−３３９５２４号公報

特許文献１に開示される圧力式炊飯器は、加熱手段を備えた炊飯器本体の内部に釜を収容し、炊飯器本体の背部で軸支した蓋体の底面に装着した内蓋によって、釜の上端開口部を密閉するとともに、蓋体には内蓋の貫通孔に連通し、蓋体底面と内蓋の間の空間を通過する蒸気通路に蒸気を排出する圧力調整手段を備えるものである。

大気開放安全弁として、蓋体の底面に筒状の弾性体パッキン固定し、弾性体パッキンの開口端を内蓋上面において、貫通孔の外周方を囲繞する如く押圧することによって内蓋の貫通孔を閉塞し、内圧が異常な高圧となってシール限界圧力を超えたときに、弾性体パッキンと内蓋の当接面から蒸気を蒸気通路に逃がすものである。ところが、図９に示すように内圧が上昇すると、(ａ)に示す正常な状態から(ｂ)に示すように内蓋が撓み、蓋体と内蓋の間隔が狭くなる現象が生じる可能性があることが判明した。このように、内蓋が撓んで蓋体と内蓋の間隔が狭くなると、弾性体パッキンが強く圧縮され、大気開放安全弁としての耐圧力、すなわち弾性体パッキンのシール限界圧力が大きくなり、想定の高圧状態となっても正常に作動しない可能性がある。
本発明は、上記のように大気開放安全弁が作動しない異常事態とならないように、弾性体パッキンで構成される大気開放安全弁が、常に正常に機能し、安全が確保できる安全弁構造を実現することを目的とするものである。

本発明は、加熱手段を備えた炊飯器本体１の内部に釜２を収容し、炊飯器本体１の背部で軸支した蓋体３の底面に装着した内蓋４によって、釜２の上端開口部2aを密閉するとともに、蓋体３には内蓋４の貫通孔に連通し、蓋体３底面と内蓋４の間の空間を通過する蒸気通路６に蒸気を排出する圧力調整手段７を備えることによって高圧状態で調理を行うことができる圧力式炊飯器に関するものである。

請求項１記載の発明は、上端が閉塞される筒状の弾性体パッキン８を蓋体３の底面に設け、弾性体パッキン８の先端開口部を内蓋４の上面において、内蓋４に形成した蒸気通路６に連通する貫通孔５を囲繞する如く押圧する。これにより、貫通孔５を密閉し、釜２の内圧が前記弾性体パッキン８のシール限界圧力以上に上昇した場合に、弾性体パッキン８先端開口部8aと内蓋４の間から、高圧の蒸気を蒸気通路６に逃がす。
さらに、蓋体３の底面と内蓋４の間には、蓋体３の底面と内蓋４の間隔が一定の間隔よりも狭くなるのを防止するスペーサ部材９を配置する。

請求項２記載の発明は、スペーサ部材９の具体的な構造として、弾性体パッキン８を囲繞する筒状とし、内蓋４の上面もしくは蓋体３の底面に固定し、周壁9aの一部に蒸気を通過させる貫通孔10もしくは周壁9aの切欠部分9bを形成するものである。

請求項３記載の発明は、スペーサ部材９の別の具体的な構造に関するものである。すなわち、スペーサ部材９は、中心部に貫通孔５を備えた弁座となる平板部9cに立ち上げて周壁9aを形成したものであって、このスペーサ部材９の平板部9cは内蓋４の一部として機能し、平板部9cに穿設した貫通孔５が蒸気通路６に連通する。

請求項４記載の発明は、更に別のスペーサ部材９の具体的な構造に関するものである。すなわち、蓋体３の構造部材である底板11の下方に、蓋体３の底面となる加熱板12を配置し、底板11から下方に向けて突出部13を形成し、突出部13の先端部分を、加熱板12を貫通させて内蓋４に達するスペーサ部材９とすることである。

請求項１記載の本発明、圧力式炊飯器における安全弁構造によれば、蓋体３底面と内蓋４の間の空間を通過する蒸気通路６に蒸気を排出する弾性体パッキン８による大気開放安全弁を備えた圧力式炊飯器において、内圧によって内蓋４が撓むのを防止し、弾性体パッキン８によるシール限界圧力が一定となり、常に安全弁構造を正常に機能させることができる。そして、請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の安全弁構造を安定的に機能させる構造を実現することができる。

請求項３記載の発明によれば、スペーサ部材９を内蓋４に装着することによって実施することができるとともに、内蓋４とは別部材として製造するスペーサ部材９の平板部9cに貫通孔５を穿設するため、平板部9c表面を弁座として好ましい平滑な状態に仕上げることができる。
また、請求項４記載の発明によれば、スペーサ部材の構造を簡略化し、部品点数を増加させることなく本発明を実施することができる。

以下、本発明に係る圧力式炊飯器における安全弁構造の実施形態を添付の図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る安全弁構造を備えた圧力式炊飯器の、一部を拡大して示す部分断面図、図２は、図１における実施形態のスペーサ部材の一例を示す斜視図、図３は、図１に示す実施形態のスペーサ部材の、別の一例を示す斜視図、図４は、別の実施形態を示す安全弁構造を備えた圧力式炊飯器の、一部を拡大して示す部分断面図、図５は、さらに別の実施形態を示す安全弁構造を備えた圧力式炊飯器の、一部を拡大して示す部分断面図、図６は、さらに別の実施形態を示す安全弁構造を備えた圧力式炊飯器の、一部を拡大して示す部分断面図、図７は、弾性体パッキンの作動状態を示す断面図、図８は、蒸気通路の器外へ通じる部分の拡大断面図、図９は、従来の圧力式炊飯器の、一部を拡大して示す部分断面図である。

本発明に係る圧力式炊飯器は、図１に示すように、炊飯器本体１に上方に開放される釜収容部14を形成し、その内部に電磁誘導コイルなどの加熱手段によって加熱される釜２を収容する。炊飯器本体１の内部に収容した釜２の上端開口部2aは、炊飯器本体１の背部において、軸15によって軸支され、前端部を蓋フック16で炊飯器本体１に係止させる蓋体３によって、具体的には蓋体３の底面に装着した内蓋４によって閉塞する。すなわち、放熱板として機能する内蓋４の外周に装着した、内蓋パッキン17を釜２の上端開口部2aに密接させることにより、シール状態を実現する。

蓋体３の底面には、蓋ヒータ18によって加熱される加熱板12が配置され、加熱板12と内蓋４の一部(例えば環状の突条)を接触させることによって、加熱板12の熱が放熱板として機能する内蓋４に伝わり、釜２内の温度調節や保温時の結露を防止する。一方、加熱板12の外周に装着したシールパッキン19を、内蓋４の上面に密接させることによって、加熱板12と内蓋４の間に外部と遮断された空間を形成し、この空間を蒸気通路６として機能させる。すなわち、図８に示すように、加熱板12の一部に通気孔20を穿設し、通気孔20を、例えばおねば分離構造部21を通過させて、蓋体３上面に開口する排気孔22に連通させる。

蓋体３には、圧力調整手段７を配置する(図１には圧力調整手段の一部を構成するセンサー部分が図示されている)。圧力調整手段を設けることによって、釜２内の圧力が一定圧力を超えたときに、釜２内の蒸気を蒸気通路６に逃がし、例えば1.1〜1.3気圧の高圧状態で炊飯の調理を行うことができる。圧力調整手段７とは別に、蓋体３には圧力調整手段が正常に機能しなかった場合に、蒸気を大気に開放する大気開放安全弁構造Ａを配置している。

圧力調整手段７の弁(図示していない)を開閉制御するためには、釜２内の圧力を検出する。釜２内の圧力を検出するには、釜２内に開口し、器外とは隔離された空間を実現し、この空間の圧力を検出する。すなわち、図５や図６に示すように内蓋４、もしくは図１や図４に示すように内蓋４に装着し内蓋の一部を構成するスペーサ部材９の平板部9cに貫通孔５を穿設するとともに、蓋体３の底面に筒状の弾性体パッキン８を装着する。そして、弾性体パッキン８の先端を内蓋４の貫通孔５の外方上面に密接させることによりシールさせ、筒状の弾性体パッキン８の上端開口部に気密状態でセンサー23を装着する。

上記、弾性体パッキン８は、大気開放安全弁として機能させる。すなわち、弾性体パッキン８は、図７の(ａ)に示すように、蓋体３の底面である加熱板12の取付孔に気密的に装着する筒状であって、加熱板12から下方に突出する先方部分の形状を、開口端8aよりも上方位置を最大径となるように膨らみを形成し、最大径部分から開口端8aに向けて傾斜壁8bと、上方に向けたけ傾斜壁8cを設けることによって蛇腹状とし、開口端8aを内蓋４に対し弾性的に押圧することによって、図７の(ｂ)に示すように気密状態を実現する。
図７の(ｂ)に示す気密状態において、内圧が耐久圧力以上に上昇すると、図７の(ｃ)に示すように傾斜壁8bが外方に開いて、矢印で示すように蒸気が蒸気通路６に排出される。

このとき、図９に示す従来の圧力式炊飯器では、図９に(ｂ)で示すように、釜の内圧によって内蓋４が撓む。すなわち、図７の(ｂ)に示す蓋体３の底面である加熱板12と内蓋４の間隔Ｘが、図７の(ｄ)に示すように間隔 X’と狭くなる。間隔X’が狭くなると図７の(ｄ)に示すように弾性体パッキン８が強く圧縮され、パッキンとしてのシール限界圧力が大きくなる。そのため、所定の圧力以上の高圧状態に耐え、安全弁としての機能が安定しなくなる。この点に着目して本発明は、蓋体３の底面と内蓋４の間にスペーサ部材９を配置することによって、図７の(ｄ)に示すように、蓋体３の底面と内蓋４の間隔が、図７の(ｄ)に示すように狭くならないようにする。

図１に示す実施形態では、内蓋４にスペーサ部材９を装着する。内蓋４に装着するスペーサ部材９は、図２に示すように、中心部に貫通孔５を備えた弁座となる平板部9cに立ち上がり部として周壁9aを形成し、周壁9aに蒸気を通過させる貫通孔10を穿設する、もしくは周壁の切欠部分9bを設けたものである。安全弁として機能する弾性体パッキン８の外周から噴出した蒸気は、貫通孔10を通過して蒸気通路６に排出される。周壁9aの先端は、蓋体３の底面となる加熱板12の下面に当接することによって、加熱板12と内蓋４の間隔は周壁9aの高さよりも接近することはない。すなわち、周壁9aがスペーサとして機能する。

図２に示すスペーサ部材９は、周壁9aの下端部外周に嵌合溝9dを形成し、内蓋４の比較的大きな取付孔24に周壁9aを下方から挿入し、固定リング25によって内蓋４に固定する。スペーサ部材９は、内蓋４の比較的大きな取付孔24に対して気密的に装着し、平板部9cが内蓋４の一部として機能する。この、スペーサ部材９は、例えば合成樹脂材によって一体に成型するとともに、平板部9cの表面は、弾性体パッキン８が密接するのに適した平滑面に仕上げるのが好ましい。

図２に示すスペーサ部材は、周壁9aの一部に通気孔となる貫通孔10を穿設しているが、図３に示す実施形態は、周壁の一部を省略して切欠部分9b，9bを形成し、切欠部分9bが弾性体パッキン８の外周から噴出した蒸気の通路として機能し、蒸気通路６に蒸気を排出させる。すなわち、周壁9aは切欠部分9bを形成することによって、貫通孔５を中心とする円形軌跡上に、スペーサとして機能する複数の脚が配置されるのと同等の構造となる。切欠部分9bの数、幅は特に限定されるものではないが、なるべく等間隔であるのが好ましい。

図４に示す実施形態のスペーサ部材９は、平板部9cから立ち上げた周壁9aの外周面に外鍔9eを形成し、この外鍔9eを利用して内蓋４にピン26もしくはビス止めするものである。周壁9aに貫通孔を設ける他、周壁9aの切欠部分を形成して蒸気の通路を確保し、弾性体パッキンから噴出した蒸気を安全蒸気通路６に逃がすことは、図１ないし図３に示す実施形態の場合と同じである。

図５に示す実施形態のスペーサ部材９は、一定の高さのスペーサ部材９を、蓋体３の底面を形成する加熱板12の底面にピン27を利用して固定するものである。加熱板12の底面に固定するスペーサ部材９は、例えば外鍔9fを備えた短円筒状とし、短円筒状の周壁に蒸気通路となる貫通孔を穿設するものであってもよいが、複数の分離したスペーサ部材９を加熱板12に固定するものであってもよい。加熱板12に固定したスペーサ部材９の先端が、内蓋４の上面に当接することによって、加熱板12と内蓋４の間隔が狭くなるのが防止される。

図６に示す実施形態は、蓋体３の構造部材である底板11に下方に向けて突出部13を形成し、突出部13の先端部分を、加熱板12を貫通させて先端が内蓋４の上面に達するスペーサ部材９とするものである。底板11に形成する突出部13は、例えば弾性体パッキン８の中心を中心とする円形軌跡上に垂設する複数の棒状とし、加熱板12の貫通部分はパッキン28を装着することによって気密性を保持し、加熱板の上方に蒸気が流入しないようにする。
また、底板13に形成する突出部13を円筒状とし、先端部分を櫛歯状に形成し、櫛歯部分が加熱板12を貫通するように形成することもできる。

本発明は、加熱板12と内蓋４の間に任意形態のスペーサ部材を配置することによって実施することができるものであるが、弾性体パッキン８の中心を囲繞する態様でスペーサ部材９を配置するのが望ましい。また、図示実施形態においては、蛇腹状の弾性体パッキン８を使用しているが、弾性体パッキン８は蛇腹状以外のものであってもよい。その理由は、少なくとも弾性体で形成される筒状のパッキンを押圧してシールする場合、その押圧力によってシール限界圧力が変化する。そして、蓋体３の底面と内蓋４の間隔を一定に保つことによって、その間に存在する弾性体パッキンの押圧力を一定に保つことができるためである。

以上述べた図示実施形態のうち、図１，図４の実施形態では、平板部9cを備えたスペーサ部材９を利用し、スペーサ部材９の平板部9cに貫通孔５を穿設するものである。換言すれば、スペーサ部材９の平板部9cが内蓋の一部として機能するものである。一方、図５，図６に示す実施形態は、内蓋４に穿設した貫通孔５を弾性体パッキン８によって閉塞するものである。要は、釜２の内部と蒸気通路６に連通する貫通孔を閉塞している弾性体パッキンのシール限界圧力が安全な圧力よりも大きくならないようにして、安全を確保することである。

図１は、本発明に係る安全弁構造を備えた圧力式炊飯器の、一部を拡大して示す部分断面図、 図２は、図１における実施形態のスペーサ部材の一例を示す斜視図、 図３は、図１に示す実施形態のスペーサ部材の、別の一例を示す斜視図、 図４は、別の実施形態を示す安全弁構造を備えた圧力式炊飯器の、一部を拡大して示す部分断面図、 図５は、さらに別の実施形態を示す安全弁構造を備えた圧力式炊飯器の、一部を拡大して示す部分断面図、 図６は、さらに別の実施形態を示す安全弁構造を備えた圧力式炊飯器の、一部を拡大して示す部分断面図、 図７は、弾性体パッキンの作動状態を示す断面図、 図８は、蒸気通路の器外へ通じる部分の拡大断面図、 図９は、従来の圧力式炊飯器の、一部を拡大して示す部分断面図である。

符号の説明

１…炊飯器本体、 ２…釜、 2a…上端開口部、 ３…蓋体、 ４…内蓋、 ５…貫通孔、 ６…蒸気通路、 ７…圧力調整手段、 ８…弾性体パッキン、 8a…先端開口部、 ９…スペーサ部材、 9a…周壁、 9b…切欠部分、 9c…平板部、 9d…嵌合溝、 9e…外鍔、 9f…外鍔、 10…貫通孔、 11…底板、 12…加熱板、 13…突出部、 14…釜収容部、 15…軸、 16…蓋フック、 1７…内蓋パッキン、 18…蓋ヒータ、 19…シールパッキン、 20…通気孔、 21…おねば分離構造、 22…排気孔、 23…センサー、 24…取付孔、 25…固定リング、 26，27…ピン、 28…パッキン、 Ａ…大気開放安全弁構造。

Claims (4)

1. 加熱手段を備えた炊飯器本体の内部に釜を収容し、炊飯器本体の背部で軸支した蓋体の底面に装着した内蓋によって前記釜の上端開口部を密閉するとともに、前記蓋体には内蓋の貫通孔に連通し、蓋体底面と内蓋の間の空間を通過する蒸気通路に蒸気を排出する圧力調整手段を備えることによって、高圧状態で調理を行うことができる圧力式炊飯器において、
   上端が閉塞される筒状の弾性体パッキンを蓋体の底面に設け、該弾性体パッキンの先端開口部を内蓋の上面において内蓋に形成した蒸気通路に連通する貫通孔を囲繞する如く押圧することによって貫通孔を密閉し、釜の内圧が前記弾性体パッキンのシール限界圧力以上に上昇した場合に弾性体パッキン先端開口部と内蓋の間から、高圧の蒸気を蒸気通路に逃がすとともに、
   蓋体の底面と内蓋の間に、蓋体の底面と内蓋の間隔が一定の間隔よりも狭くなるのを防止するスペーサ部材を配置したことを特徴とする圧力式炊飯器における安全弁構造。
2. 前記スペーサ部材は、弾性体パッキンを囲繞する筒状であって、内蓋の上面もしくは蓋体の底面に固定し、周壁の一部に蒸気を通過させる貫通孔もしくは周壁の切欠部分を形成したことを特徴とする請求項１記載の圧力式炊飯器における安全弁構造。
3. スペーサ部材は、中心部に貫通孔を備えた弁座となる平板部に立ち上がり部として周壁を形成し、該周壁に蒸気を通過させる貫通孔もしくは周壁の切欠部分を形成し、前記スペーサ部材の平板部を内蓋の一部として内蓋に装着したことを特徴とする請求項１記載の圧力式炊飯器における安全弁構造。
4. 蓋体の構造部材である底板の下方に、蓋体の底面となる加熱板を配置し、底板から下方に向けて突出部を形成し、該突出部の先端部分を、加熱板を貫通させて内蓋に達するスペーサ部材としたことを特徴とする請求項１記載の圧力式炊飯器における安全弁構造。

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