JP3654249B2 - 炊飯器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本願発明は、炊飯器の内鍋に関し、特に内鍋を多層にするとともに、その中間層に真空空間を形成し、断熱効果を高めてなる炊飯器の内鍋真空構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在炊飯器は、炊き上げから保温までその多くが自動化され、その工程も内鍋内の水に浸された飯米等が水を吸水する吸水工程、内鍋の加熱温度が急激に上昇する炊き上げ工程、内鍋温度がほぼ１００℃に維持される沸騰維持工程、炊き上げ終了後のむらし工程及びむらし工程後の保温工程と多岐にわたっており、飯米等を最も最適な状態に炊き上げるとともに、最近では炊き上げた飯米等の状態を長時間維持する保温制御も行われるようになっている。
【０００３】
その加熱制御は、誘導加熱方式が広く採用されるようになっている。この加熱方式は、本体に内設したワークコイルにより飯米等を入れる内鍋を電磁誘導加熱により最適な加熱を行うとともに、保温時にはヒータを備えた放熱板をも利用し内鍋内の飯米等を回りから均一に保温し、温度むらなどによる部分的な結露を防止することにより最適な保温制御をも行うものであり、常に飯米等をおいしく炊き上げ、且つ長時間に亘る保温を可能にしている。
【０００４】
ところで、電気製品は便利な反面電力を使用する等、維持費もかかり、昨今の省エネの高まりとともに、エネルギ消費の少ない製品が好まれ、炊飯器においても省エネ効果の高い製品が求められるようになっている。
【０００５】
そのような要望を踏まえ、炊飯器においては、よりおいしく飯米等を炊く工夫とともに、細部にわたって省エネ対策が施されるようになっている。本出願人は、飯米等を入れて加熱調理する内鍋に着目し、この内鍋を多層にしたり、その断面形状を略Ｗ字状にすることにより、内鍋の熱拡散を良好にし、且つ内鍋内で対流を生起させるというように、飯米等をよりおいしく炊ける工夫を施している。ところが、この内釜は加熱体であるとともに放熱体でもあり、特に誘導加熱式のものでは、加熱源のワークコイルがない箇所、特に側面から上部にかけての熱の逃げは勿論のこと、ワークコイルがある箇所からも熱が逃げ、その分余計にエネルギを費やしていた。そしてこの内鍋を簡単な構造で、且つ効率的に断熱する手段を施したものは未だ提案されていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本願発明の目的は、従来の問題を解決することであり、より詳細には、炊飯器の内鍋を多層構造にするとともに、その中間層の部材に真空空間を形成するという簡単な構造により、飯米等がおいしく炊けるとともに、省エネに資する炊飯器の内鍋真空構造を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本願発明は以下の構成を採用する。
【０００８】
請求項１に係る発明では、内壁を形成する内ケース、外壁を形成する容器本体と、該容器本体に対し開閉自在な蓋部材と、前記内ケースと前記容器本体との間に設けられる加熱手段と、前記内ケース内に収納自在とされ、前記加熱手段により加熱される多層の内鍋とを備えてなる炊飯器において、前記多層内鍋の中間層部材に孔を設けるとともに、この孔を多層内鍋形成時に真空空間とし、前記孔は、加熱手段としての誘導加熱源が対向する箇所より対向しない箇所の方が大きい構成。
【０００９】
そして内鍋を多層にすることにより熱拡散性が向上し、電磁誘導加熱方式では、重量が重い磁性体部材を一部の部材にのみ適用できるとともに、中間層部材に孔を設けることにより更に軽量化が図れる。また、中間層部材の孔を真空空間にすることにより断熱効果が高まる。更に、誘導加熱源が対向する箇所は勿論のこと、対向しない箇所でも充分断熱効果が向上するとともに、加熱ムラがなくなる。
【００１０】
請求項２に係る発明では、内壁を形成する内ケース、外壁を形成する容器本体と、該容器本体に対し開閉自在な蓋部材と、前記内ケースと前記容器本体との間に設けられる加熱手段と、前記内ケース内に収納自在とされ、前記加熱手段により加熱される多層の内鍋とを備えてなる炊飯器において、前記多層内鍋の中間層部材に孔を設けるとともに、この孔を多層内鍋形成時に真空空間とし、前記孔は、底面より側面の方が大きい構成。
【００１１】
そしてこのような構成により、そして内鍋を多層にすることにより熱拡散性が向上し、電磁誘導加熱方式では、重量が重い磁性体部材を一部の部材にのみ適用できるとともに、中間層部材に孔を設けることにより更に軽量化が図れる。また、中間層部材の孔を真空空間にすることにより断熱効果が高まる。更に、加熱源が直接対向しない側面での放熱量を抑えることにより、断熱効果が向上するとともに、加熱ムラがなくなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して、本願発明の各実施の形態について詳述する。
【００１３】
（第１の実施の形態）
図１は、炊飯器に本願発明を適用した炊飯器の断面図を示し、図２は、内鍋の各層を接着加工する前の状態を示す斜視図であり、図３は、各層を接着加工した後の内鍋の一部断面図を示す。
【００１４】
炊飯器１は、図１に示すように大別して、内部に内鍋１０を収納可能な容器本体２と、該容器本体２の上部開口を開閉自在な蓋部材３とからなる。該蓋部材３は、ポリプロピレン（ＰＰ）等からなる樹脂製で、上蓋３１、下蓋３２、放熱板３３及び内カバー３５から構成される。
【００１５】
上蓋３１及び下蓋３２間に形成される内部空間には真空断熱構造体として形成される断熱材３６が介在される。前記放熱板３３の上面には、ヒータ３４が配置され、該放熱板３３をヒータ３４により加熱し、内鍋１０内の内容物を上部から加熱する。なお、前記真空断熱構造体３６は、ＳｉＯ２，ＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３等の低熱伝導性を有する粒子状の多孔質セラミックス粉末を二枚のアルミニウム等の金属シートで包み込み、内部を真空引きすることにより形成される断熱材で、概略−５０℃から２００℃の温度範囲での断熱性を向上することができるものである。しかしながら断熱材３６は、このような真空断熱構造体でなく発泡スチロール等のものであっても良い。
【００１６】
蓋部材３の中央部には、調圧蓋３７が配置され、その内部には図示しない弁部材が設けられ、内部圧が所定以上に上昇した場合には、内部の蒸気を調圧蓋３７内に形成される蒸気通路３８を介して蒸気口３９より外部に放出する。更に、蓋部材３の後方側には、既に公知のバネ材を内在したヒンジ機構４０が設けられ、炊飯器１の前方側上部に設けられるロック部材４１の施錠ないし開錠作用により蓋部材３を容器本体２に対して開閉自在にする。
【００１７】
前記容器本体２は、外壁を形成する外ケース４、該外ケース４内にあり内壁を形成する内ケース５、それら内外ケース４、５の上端部を形成する肩部材６、及び炊飯器１の底部を形成する底部材８からなる。それらはそれぞれ別体に形成されるものを示すが、生産コストを低減するため内ケース５と肩部材６とを一体なものとして形成しても良い。
【００１８】
前記外ケース４は、ステンレス等の金属製で、上下開口の円筒状からなり、炊飯器１の胴部を形成する。該外ケース４の上下端部は、内方に段を設ける形態、即ち、水平部４ａ及び垂直部４ｂからなる形態で凹んでいる。そして、該外ケース４の上端部においては、水平部４ａを肩部材６の下端部に当接し、垂直部４ｂを肩部材６の下端側壁部に位置させ、一方外ケース４の下端部においては、水平部４ａを底部材８の上端部に当接し、垂直部４ｂを底部材８の上端側壁部に位置させ、図示しないビスで３部材４、６、８を一体的に連結する。なお、この外ケース４は金属製ではなく、樹脂製であっても良い。
【００１９】
前記肩部材６は、樹脂製、例えばポリプロピレン（ＰＰ）等からなり、容器本体２の上端部を形成し、その後方側及び外周側部には、ヒンジ機構４０及び取手７がそれぞれ設けられる。該取手７は、炊飯器１を持ち運びする際には、最上部まで９０度回動され、その位置で取手７を持って持ち運びすることになる。持ち運び後は再度後方側に９０度回動し、図で示す位置に収納する。
【００２０】
容器本体２の内部を形成する前記内ケース５は、後記で詳述する内鍋１０とほぼ同形状のＷ字状で、その外周上には、リング状の保温ヒータ９がアルミシートで張り付けられ、内部に収納される内鍋１０を側部より保温する。そしてこれら外ケース４及び内ケース５は、肩部材６に対して図示しない係止片及び係止溝を用いた無理嵌め手段、及び図示しないビスによって強固に固定される。
【００２１】
炊飯器１の底部を形成する底部材８は、内ケース５同様、ポリプロピレン（ＰＰ）等からなる樹脂製で形成され、図示しないビスにより内ケース５等に取り付けられる。底部材８は、炊飯器１の底部外殻を構成し、その前方には、吸気口８ｅが、その後方には図示しない排気口が設けられるとともに、その底面には複数個の脚部８ｆが設けられる。
【００２２】
符号１２はセンターセンサーであり、内鍋１０を内ケース５内に収納すると内鍋１０によって押圧される。するとセンターセンサー１２は、制御回路を通電し、炊飯器１の加熱制御を可能にする。該センターセンサー１２は、公知のもので内鍋１０のセット状態を検知するリードスイッチ及び内鍋１０の温度を検知するサーミスタからなる。
【００２３】
前記内ケース５の下面底部及び側部には、それぞれ誘導加熱を行うための底部コイル４５及び側部コイル４６が配置され、これら底部コイル４５及び側部コイル４６は図示しないコイル台により固定される。底部コイル４５及び側部コイル４６は、銅線を必要回数同心状に巻回したものを中央部と外周部に直列に接続配置したものである。なお、符号１３は、コードリールである。
【００２４】
炊飯器１の前方空間１５には、樹脂製の操作基板保持部材１６が配置される。この操作基板保持部材１６には、各種スイッチボタン１９及び表示装置２０等が配置される操作基板１７が操作パネル１８近傍に取り付けられる。
【００２５】
また、前記前方空間１５には、制御基板２３をビス２４により取り付けられる制御基板保持部材２２が設けられる。該制御基板２３には、誘導加熱に必要なパワートランジスタ(ＩＧＢＴ)等の各種電子回路素子が取り付けられる。これら各種電子回路素子には、例えば前記ＩＧＢＴ等のように発熱する素子があり、冷却を必要とするため該制御基板２３の下方には、これら発熱素子の放熱を助けるヒートシンクとしてのフィン２７及び該フィン２７を冷却するための冷却ファン２５が図示しないビスによって取り付けられる。
【００２６】
符号５０は、防磁用の遮蔽板である。該遮蔽板５０は、表皮抵抗の小さく防磁効果の大きい材料、例えばアルミ製からなり、コイル４５、４６を全て囲む円或いは多角形状とされ、その高さは、少なくとも側部コイル４６の垂直方向の高さをカバーする高さ、好ましくは底部コイル４５および側部コイル４６を含んだ垂直方向の高さ以上とされ、側部コイル４６は勿論のこと、底部コイル４５からの磁束をも遮蔽する。また、該遮蔽板５０は、底部コイル４５および側部コイル４６近傍にこれら両コイル４５、４６を囲む形態で配置され、制御基板保持部材２２に当接し、移動を防止するとともに、図示しないビスにより、該制御基板保持部材２２に固定したり、或いは図示しないコイル台の端面下部と底部材８に立設するリブとで狭持する等の手段により固定する。即ち、該遮蔽板５０は、制御基板保持部材２２の内側になるように配置され、磁束を遮蔽することにより、外ケース４が加熱されることがないようにしている。
【００２７】
炊飯器１は、概略前記した構造を有するものである。そして内ケース５内には、飯米等を入れ加熱料理するための内鍋１０が収納自在に配置される。該内鍋１０は、多層構造を有し、熱の拡散を向上することにより飯米等の炊き上がりを良好にしている。また、内鍋１０の一部の層は、磁性材料からなる鉄製、或いは磁性ステンレス（ＳＵＳ３０４）等から形成され、内部に誘起される渦電流により発熱させ、内部の飯米等を加熱調理することになる。更に、その底部中央には内部に突出する円弧状の凹部１０ａが形成され、炊飯時の吸水工程での対流を積極的に生起し、炊き上がりをより良好なものにしている。
【００２８】
図２は、内鍋１０の各層を接着加工する前の状態を示す図であり、その全体は、内層部材６１、第１中間層部材６２、第２中間層部材６３及び外層部材６４の４層からなる。これら各層部材６１〜６４は、同じ大きさの円盤状からなり、予めプレス加工により打ち抜き成形される。
【００２９】
内層部材６１は、成形加工後は内鍋１０の内層を占める部材であり、物が当たって傷が付く恐れの低い箇所であり、軽量且つ非磁性体のアルミからなる。第１中間層部材６２は、成形加工後は内層部材６１の外側を占める部材であり、磁性体のステンレスからなる。この第１中間層部材６２は、磁界により内部に渦電流が発生し、その渦電流に起因して発生するジュール熱により発熱し、内鍋１０内の飯米等を加熱することになる。そしてこの磁性体からなる第１中間層部材６２を内鍋１０の内面にできるだけ近い層に形成することにより加熱効率をより高めることになる。
【００３０】
第２中間層部材６３は、本願発明の主要部を占める部材であり、図２に示すように多数の孔６３ａを設けてなるものである。該部材６３は、成形加工後は第１中間層部材６２の外側を占める部材であり、非磁性体の部材、例えばアルミ或いは非磁性体ステンレス（ＳＵＳ３０４）等からなる。前記孔６３ａは、図に示すように同じ大きさの小さな円形の孔であり、複数個設けられる。実施の形態では、中心部を除いて放射状に複数列且つ複数個設けてなり、これら孔６３ａは、第２中間層部材６３をプレス加工により円盤状に打ち抜き成形するとき同時に打ち抜き形成される。そして成形加工後これら孔６３ａ内は真空空間とされ、断熱空間として機能することになる。
【００３１】
このように多数の孔６３ａを設ける第２中間層部材６３を非磁性体の部材から形成する理由は、多数の孔６３ａを設けることで第２中間層部材６３の表面積はそれだけ小さくなり、この第２中間層部材６３を磁性体の部材から形成するとそれだけ加熱面積が少なくなることになり、加熱に支障がでるためである。勿論、加熱に支障がでない範囲内においては、孔が大きい方が電磁波の通過量が多くなる為、第２中間層部材６３は磁性体でも良い。なお、その例を図８に示す。
【００３２】
また、このように多数の孔６３ａを設ける第２中間層部材６３を、磁性体部材である第１中間層部材６２の外側に配置する理由は、第２中間層部材６３は断熱空間を持つ一種の断熱材としての機能を有する部材であるのに対し、第１中間層部材６２は発熱主体であり、該発熱主体からの熱を外部に逃がさないようにするためである。
【００３３】
このように、第２中間層部材６３に設けられる孔６３ａは、断熱機能を有し、その断熱機能は空間の大きさに比例するものであり、該孔６３ａの面積はできるだけ大きい方が良い。この実施の形態では、小さな孔６３ａを多数設けており、このような形態であると、孔６３ａが設けられない部分も充分確保でき、第２中間層部材６３全体の強度の低下を極力抑えることができ、更にその数を増やすことにより大きな孔を設けるのと同じ効果を得ることができる。
【００３４】
ところで、内鍋１０の底部等には、加熱源であるワークコイルが配置されるが、このワークコイルが対向する磁性体である第１中間層部材６２の面がより加熱されることになる。そしてその面がより加熱されるということは、その面からの熱の逃げも大きいことになるため、第２中間層部材６３に設ける孔６３ａは、少なくともワークコイルに対向する面に設けることになる。勿論、必要な強度が保たれる限りにおいては、孔６３ａの大きさ、数並びに配置する位置は、適宜変更できることは言うまでもなく、例えば、側周部の略全周にわたって設けるとか、或いは外周部、底部、及び外周部と底部とを繋ぐ部分以外は孔とするようにしても良い。
【００３５】
外層部材６４は、成形加工後は第２中間層部材６３の外側を占める部材であり、第２中間層部材６３と同様の非磁性体の部材、例えば非磁性体ステンレス（ＳＵＳ３０４）等からなる。この外層部材６４は、第２中間層部材６３に設ける多数の孔６３ａを真空にするために第１中間層部材６２とともに必要な部材である。また、この外層部材６４は内鍋１０の外壁を構成することになり、内壁の内層部材６１と異なり物が当たって傷が付く恐れの高い箇所であり、アルミのような柔らかい材質より硬いステンレス等の材質を用いると良い。
【００３６】
なお、この実施の形態では、内層部材６１を除いた各層部材６２〜６４の材質につき第１中間層部材６２を磁性体から形成し、第２中間層部材６３を非磁性体或いは磁性体から形成し、外層部材６４を非磁性体から形成するものとして説明した。勿論このような多層内鍋構造の方が、加熱される層部材ができるだけ内側に位置し、加熱される層部材が飯米を加熱する加熱効率から言えば最適な状態であると言えるが、このような材質構造にすると第１中間層部材６２に充分な磁束が作用するように他の層部材である第２中間層部材６３及び外層部材６４を薄くする必要がある。しかしながら、第２中間層部材６３及び外層部材６４を薄くすると内鍋全体の強度が低下することにもなりかねない。
【００３７】
そのような問題を解決するため、基本として第２中間層部材６３を磁性体から形成し、第１中間層部材６２を磁性体（非磁性体でも良い。）から形成し、外層部材６４を非磁性体から形成する。この場合には外層部材６４を薄くする方が良く、例えば発熱主体の１／４程度が好ましい。
【００３８】
また、基本として外層部材６４を磁性体から形成し、第１中間層部材６２を磁性体或いは非磁性体から形成し、第２中間層部材６３を磁性体（非磁性体でも良い。）から形成する組み合わせ。更に全ての層を磁性体から形成する組み合わせ等。
【００３９】
このように内鍋１０は、内層部材６１、第１中間層部材６２、第２中間層部材６３及び外層部材６４の４層からなるとともに、これら各層部材６１〜６４は、同じ大きさの円盤状として予めプレス加工により打ち抜き成形され、図２のように準備され、その後４層は図２に示す層で接着されることになる。
【００４０】
その接着加工は次のように行われる。即ち、各層部材６１〜６４は、同じ大きさの円盤状として予めプレス加工により打ち抜き成形され、図２に示す位置関係で真空加工が可能な室内に運ばれる。その後室内を真空にし、そのままの状態で各層部材６１〜６４を加熱しながらプレスで押圧するというホットプレス方式による加工が施され、各層部材６１〜６４は一体的に接着され、積層材としてのクラッド材を形成する。すると第２中間層部材６３に設けられる多数の孔６３ａは、その上下の層である第１中間層部材６２及び外層部材６４に挟まれ空間を形成するとともに、その空間は各層部材６１〜６４が接着された後においては真空に維持される。その結果、真空室内を大気にしたとしても多数の孔６３ａ内は真空状態のままとなり、真空空間６５を形成することになる。この場合、エッジ部全周を溶接することにより、永く孔６３ａ内の真空を維持することができる。
【００４１】
前記した工程を得て形成されたクラッド材は、プレスにより絞り加工が施され、内鍋１０が形成される。その内鍋１０の一部断面を図３に示す。図３に示すように多数の孔６３ａによって形成される真空空間６５は、内鍋１０の底部から側部にかけて設けられることになる。勿論、更に上方にまで設けても良い。
【００４２】
本願発明は、このように内鍋１０を多層に形成し、その中間層部材に孔６３ａを設けるとともに、その孔６３ａを多層内鍋形成時に真空空間６５にするという手法により断熱空間を形成したものであり、別言すれば、簡単な構造により内鍋１０の断熱効果を高めたものであり、飯米等をよりよく調理することができ、省エネ効果をより高めることができる。また、内鍋１０を多層にすることにより熱の拡散を良好にすることができるため、飯米等の炊き上がりが向上し、更に多層の内、非磁性材料としてアルミ等の軽い材質を使用することができ、内鍋１０を１層の磁性材料からなるものに比べ軽量化が図れる。
【００４３】
図４及び図５は、第１の実施の形態の変形例を示し、図４は、内鍋の各層を接着加工する前の中間層部材の変形例の斜視図を示し、図５は、図４の中間層部材を含む各層を接着加工した後の内鍋の一部断面図を示し、その他の構成においては図２及び図３のものと同じである。
【００４４】
このものは図４及び図５に示すように、第２中間層部材６３に設けられる多数の孔６３ａを同じ大きさではなく、必要に応じて可変するものであり、中央側より外周側の方の孔６３ａを大きくしたものである。別言すれば、内鍋１０の底面側より側面側の方の孔６３ａを大きくしたものである。内鍋１０は、底面より側面の方が面積が大きく、側面からの熱の逃げが多くなり、側面側の孔６３ａを大きくすることにより、このような弊害が防止できる。なお、ここでいう側面とは、底面から上方部にかけての広い範囲をいう。
【００４５】
また、図４は、内鍋１０の底部に対向する底部ワークコイルは備えるが、側面に対向する側部ワークコイルが設けられないものにも対応するものである。即ち、図４は加熱手段としての誘導加熱源が対向する位置より対向しない位置の方の孔６３ａを大きくしたものである。このように形成する理由は、側部ワークコイルが設けられていないものでは、その内鍋１０の側面は加熱されるより逃げる熱の方が多くなる傾向になり、内鍋１０内で温度ムラが発生する等弊害が大きくなるため、内鍋１０の側面により大きい断熱空間を設けることによりこのような弊害を低減するためである。
【００４６】
勿論、第２中間層部材６３に設けられる孔６３ａの大きさは、ワークコイルの位置に応じて適宜可変可能であり、その配列も図４及び図５のように外方にいくに従って順次大きくなるようにしなくても良い。
【００４７】
（第２の実施の形態）
図６及び図７は、炊飯器に本願発明を適用した第２の実施の形態を示し、図６は、内鍋の各層を接着加工する前の状態を示す斜視図であり、図７は、各層を接着加工した後の内鍋の一部断面図である。この実施の形態の特徴は、リング状のコイルを多層形成時に埋め込むと同時に真空空間を形成するところにある。なお、第１の実施の形態のものと共通する部品についての説明は省略する。
【００４８】
図６は、内鍋１０の各層を接着加工する前の状態を示す図であり、その全体は、内層部材７１、コイル７２及び外層部材７３の２層とコイル７２の組合せからなる。これら２層部材７１、７３は、同じ大きさの円盤状からなり、予めプレス加工により打ち抜き成形される。
【００４９】
内層部材７１は、成形加工後は内鍋１０の内層を占める部材であり、物が当たって傷が付く恐れの低い箇所であり、軽量且つ非磁性体のアルミからなる。また、この内層部材７１のほぼ中央には、リング状の上方に突出した突部７１ａが形成される。この突部７１ａは、リング状のコイル７２が介在可能なように該コイル７２の径と同じ高さを有し、且つコイル７２の円断面より大きな断面空間であって、その断面は下面が水平で上面が円弧状の略三日月形状を呈し、多層形成時には内層部材７１と外層部材７３との間でその中央部にコイル７２を挟み込み、その左右に真空空間７４を形成する形状とされる。
【００５０】
外層部材７３は、成形加工後は内鍋１０の外層を占める部材であり、磁性体のステンレスからなる。この外層部材７３は、磁界により内部に渦電流が発生し、その渦電流に起因して発生するジュール熱により発熱し、内鍋１０内の飯米等を加熱することになる。この外層部材７３は内鍋１０の外壁を構成することになり、内壁の内層部材７１と異なり物が当たって傷が付く恐れの高い箇所であるが硬いステンレスで形成されるためその恐れはない。
【００５１】
コイル７２は、鋼等からなるリング状のもので、内層部材７１と外層部材７３とを一体的に接着する時に同時に両部材７１、７３間に埋め込まれる。
【００５２】
このように内鍋１０は、内層部材７１及び外層部材７３の２層、更にはリング状のコイル７２から形成される。そして両部材７１、７３は、同じ大きさの円盤状として予めプレス加工により打ち抜き成形され、該両部材７１、７３と比べ略半分の大きさのコイル７２が図６のように準備され、その後それら部材は図６に示す層で接着されることになる。
【００５３】
その接着加工は次のように行われる。即ち、内層部材７１及び外層部材７３は、同じ大きさの円盤状として予めプレス加工により打ち抜き成形され、リング状のコイル７２とともに図６に示す位置関係で真空加工が可能な室内に運ばれる。その後室内を真空にし、そのままの状態で両部材７１、７３を加熱しながらプレスで押圧するというホットプレス方式による加工が施され、両部材７１、７３は一体的に接着されるとともに、リング状のコイル７２は両部材７１、７３間に狭持され、積層材としての２層のクラッド材を形成する。
【００５４】
その結果、内層部材７１のほぼ中央に形成されるリング状の突部７１ａには、リング状のコイル７２が介在するとともに、その左右には真空空間７４が形成され、この真空空間７４は、第１の実施の形態の孔６３ａと同じように真空断熱空間を形成することになる。この場合、エッジ部全周を溶接することにより、永く真空空間７４内の真空を維持することができる。
【００５５】
前記した工程を得て形成されたクラッド材は、プレスにより絞り加工が施され、内鍋１０が形成される。その内鍋１０の一部断面を図７に示す。
【００５６】
このような形態にすることにより、コイル７２も磁界の影響を受け発熱することになり、コイル７２の発熱によりコイル７２近傍の内鍋１０がより発熱する。その結果、コイル７２近傍で泡立ちが発生し、対流が生起されるため加熱調理がより適正に行われることになる。勿論、コイル７２回りに形成される真空空間７４により外部への熱の逃げを低減することができ、省エネ効果をより高めることができる。
【００５７】
なお、コイル７２は１本のリング状のものを内鍋１０の底面に設けるものとして説明したが、コイルの数は複数個設けたり、或いはその取付位置も底面、側面並びに上方部にかけて必要に応じて設けることができる。また、真空空間７４の形状も内層部材７１に設ける突部７１ａの形状によりいろいろの形状にすることができる。
【００５８】
更にこの実施の形態では、内層部材７１は非磁性体材料から形成し、外層部材７３は磁性体材料から形成すると説明したが、内層部材７１及び外層部材７３共に磁性体材料から形成しても良く、また、内層部材７１は磁性体材料から形成し、外層部材７３は非磁性体材料から形成しても良い。内層部材７１を磁性体材料から形成し、外層部材７３を非磁性体材料から形成する場合には、発熱効率を上げるために外層部材７３をできるだけ薄くした方が好ましい。
【００５９】
本願発明は、上記各実施の形態の構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜設計変更可能であることは勿論である。
【００６０】
【発明の効果】
請求項１に係る発明では、内ケース内に収納自在とされる多層内鍋の中間層部材に孔を設け、この孔を多層形成時に真空空間とし、内鍋の中間層部材に設ける孔の大きさを、加熱手段としての誘導加熱源が対向する箇所より対向しない箇所の方を大きくすることにより、内鍋の熱拡散性が向上し、加熱効率を高めることができる。また、電磁誘導加熱用の内鍋では、重量が重い磁性体部材を一部の部材にのみ適用することができるとともに、中間層部材に孔を設けることにより更に軽量化を図ることができる。更に、中間層部材の孔を真空空間にすることにより内鍋の外部への熱の逃げを低減することができるため、加熱効率が高まり、飯米等をふっくらおいしく炊き上げることができる。また、熱の逃げを低減できる分、省エネを図ることができる。
【００６１】
更に、本来誘導加熱源が対向する箇所より対向しない箇所の方が暖まりにくく、且つ両箇所とも熱の逃げが同じとすると、加熱時の温度差は解消されにくくなるが、誘導加熱源が対向しない箇所の側の熱の逃げを対向する箇所の側より少なくすることができ、内鍋の温度を早急に均一化できるため、内鍋内の飯米等を効率的に炊き上げることができ、且つ、その分省エネを図ることができる。
【００６２】
請求項２に係る発明では、内ケース内に収納自在とされる多層内鍋の中間層部材に孔を設け、この孔を多層形成時に真空空間とし、内鍋の中間層部材に設ける孔を、底面より側面の方を大きくすることにより、内鍋の熱拡散性が向上し、加熱効率を高めることができる。また、電磁誘導加熱用の内鍋では、重量が重い磁性体部材を一部の部材にのみ適用することができるとともに、中間層部材に孔を設けることにより更に軽量化を図ることができる。更に、中間層部材の孔を真空空間にすることにより内鍋の外部への熱の逃げを低減することができるため、加熱効率が高まり、飯米等をふっくらおいしく炊き上げることができる。また、熱の逃げを低減できる分、省エネを図ることができる。
【００６３】
更に、加熱源が直接対向しない側面での放熱量を抑えることができ、内鍋の温度を早急に均一化できるため、内鍋内の飯米等を効率的に炊き上げることができ、且つ、その分省エネを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本願発明の内鍋を適用してなる炊飯器の全体断面図。
【図２】 内鍋の各層を接着加工する前の斜視図。
【図３】 図２の各層を接着加工した後の内鍋の一部断面図。
【図４】 内鍋の各層を接着加工する前の他の中間層部材の斜視図。
【図５】 図４の中間層部材を含む各層を接着加工した後の内鍋の一部断面図。
【図６】 内鍋の各層を接着加工する前の他の形態の斜視図。
【図７】 図６の各層を接着加工した後の内鍋の一部断面図。
【図８】 内鍋の各層を接着加工する前の他の中間層部材の斜視図。
【符号の説明】
１…炊飯器 ２…容器本体 ３…蓋部材
４…外ケース ４ａ…水平部 ４ｂ…垂直部
５…内ケース ６…肩部材 ７…取手
８…底部材 ８ｅ…吸気口 ８ｆ…脚部
９…保温ヒータ １０…内鍋 １０ａ…凹部
１２…センターセンサー １５…前方空間
１６…操作基板保持部材 １７…操作基板 １８…操作パネル
１９…スイッチボタン ２０…表示装置
２２…制御基板保持部材 ２３…制御基板
２４…ビス ２５…冷却ファン ２７…フィン
３１…上蓋 ３２…下蓋 ３３…放熱板
３４…ヒータ ３５…内カバー ３６…断熱材
３７…調圧蓋 ３８…蒸気通路 ３９…蒸気口
４０…ヒンジ機構 ４１…ロック部材
４５…底部コイル ４６…側部コイル ５０…遮蔽板
６１，７１…内層部材 ６２…第１中間層部材
６３…第２中間層部材 ６３ａ…孔
６４，７３…外層部材 ６５，７４…真空空間
７１ａ…突部 ７２…コイル
【発明が属する技術分野】
本願発明は、炊飯器の内鍋に関し、特に内鍋を多層にするとともに、その中間層に真空空間を形成し、断熱効果を高めてなる炊飯器の内鍋真空構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在炊飯器は、炊き上げから保温までその多くが自動化され、その工程も内鍋内の水に浸された飯米等が水を吸水する吸水工程、内鍋の加熱温度が急激に上昇する炊き上げ工程、内鍋温度がほぼ１００℃に維持される沸騰維持工程、炊き上げ終了後のむらし工程及びむらし工程後の保温工程と多岐にわたっており、飯米等を最も最適な状態に炊き上げるとともに、最近では炊き上げた飯米等の状態を長時間維持する保温制御も行われるようになっている。
【０００３】
その加熱制御は、誘導加熱方式が広く採用されるようになっている。この加熱方式は、本体に内設したワークコイルにより飯米等を入れる内鍋を電磁誘導加熱により最適な加熱を行うとともに、保温時にはヒータを備えた放熱板をも利用し内鍋内の飯米等を回りから均一に保温し、温度むらなどによる部分的な結露を防止することにより最適な保温制御をも行うものであり、常に飯米等をおいしく炊き上げ、且つ長時間に亘る保温を可能にしている。
【０００４】
ところで、電気製品は便利な反面電力を使用する等、維持費もかかり、昨今の省エネの高まりとともに、エネルギ消費の少ない製品が好まれ、炊飯器においても省エネ効果の高い製品が求められるようになっている。
【０００５】
そのような要望を踏まえ、炊飯器においては、よりおいしく飯米等を炊く工夫とともに、細部にわたって省エネ対策が施されるようになっている。本出願人は、飯米等を入れて加熱調理する内鍋に着目し、この内鍋を多層にしたり、その断面形状を略Ｗ字状にすることにより、内鍋の熱拡散を良好にし、且つ内鍋内で対流を生起させるというように、飯米等をよりおいしく炊ける工夫を施している。ところが、この内釜は加熱体であるとともに放熱体でもあり、特に誘導加熱式のものでは、加熱源のワークコイルがない箇所、特に側面から上部にかけての熱の逃げは勿論のこと、ワークコイルがある箇所からも熱が逃げ、その分余計にエネルギを費やしていた。そしてこの内鍋を簡単な構造で、且つ効率的に断熱する手段を施したものは未だ提案されていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本願発明の目的は、従来の問題を解決することであり、より詳細には、炊飯器の内鍋を多層構造にするとともに、その中間層の部材に真空空間を形成するという簡単な構造により、飯米等がおいしく炊けるとともに、省エネに資する炊飯器の内鍋真空構造を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本願発明は以下の構成を採用する。
【０００８】
請求項１に係る発明では、内壁を形成する内ケース、外壁を形成する容器本体と、該容器本体に対し開閉自在な蓋部材と、前記内ケースと前記容器本体との間に設けられる加熱手段と、前記内ケース内に収納自在とされ、前記加熱手段により加熱される多層の内鍋とを備えてなる炊飯器において、前記多層内鍋の中間層部材に孔を設けるとともに、この孔を多層内鍋形成時に真空空間とし、前記孔は、加熱手段としての誘導加熱源が対向する箇所より対向しない箇所の方が大きい構成。
【０００９】
そして内鍋を多層にすることにより熱拡散性が向上し、電磁誘導加熱方式では、重量が重い磁性体部材を一部の部材にのみ適用できるとともに、中間層部材に孔を設けることにより更に軽量化が図れる。また、中間層部材の孔を真空空間にすることにより断熱効果が高まる。更に、誘導加熱源が対向する箇所は勿論のこと、対向しない箇所でも充分断熱効果が向上するとともに、加熱ムラがなくなる。
【００１０】
請求項２に係る発明では、内壁を形成する内ケース、外壁を形成する容器本体と、該容器本体に対し開閉自在な蓋部材と、前記内ケースと前記容器本体との間に設けられる加熱手段と、前記内ケース内に収納自在とされ、前記加熱手段により加熱される多層の内鍋とを備えてなる炊飯器において、前記多層内鍋の中間層部材に孔を設けるとともに、この孔を多層内鍋形成時に真空空間とし、前記孔は、底面より側面の方が大きい構成。
【００１１】
そしてこのような構成により、そして内鍋を多層にすることにより熱拡散性が向上し、電磁誘導加熱方式では、重量が重い磁性体部材を一部の部材にのみ適用できるとともに、中間層部材に孔を設けることにより更に軽量化が図れる。また、中間層部材の孔を真空空間にすることにより断熱効果が高まる。更に、加熱源が直接対向しない側面での放熱量を抑えることにより、断熱効果が向上するとともに、加熱ムラがなくなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して、本願発明の各実施の形態について詳述する。
【００１３】
（第１の実施の形態）
図１は、炊飯器に本願発明を適用した炊飯器の断面図を示し、図２は、内鍋の各層を接着加工する前の状態を示す斜視図であり、図３は、各層を接着加工した後の内鍋の一部断面図を示す。
【００１４】
炊飯器１は、図１に示すように大別して、内部に内鍋１０を収納可能な容器本体２と、該容器本体２の上部開口を開閉自在な蓋部材３とからなる。該蓋部材３は、ポリプロピレン（ＰＰ）等からなる樹脂製で、上蓋３１、下蓋３２、放熱板３３及び内カバー３５から構成される。
【００１５】
上蓋３１及び下蓋３２間に形成される内部空間には真空断熱構造体として形成される断熱材３６が介在される。前記放熱板３３の上面には、ヒータ３４が配置され、該放熱板３３をヒータ３４により加熱し、内鍋１０内の内容物を上部から加熱する。なお、前記真空断熱構造体３６は、ＳｉＯ２，ＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３等の低熱伝導性を有する粒子状の多孔質セラミックス粉末を二枚のアルミニウム等の金属シートで包み込み、内部を真空引きすることにより形成される断熱材で、概略−５０℃から２００℃の温度範囲での断熱性を向上することができるものである。しかしながら断熱材３６は、このような真空断熱構造体でなく発泡スチロール等のものであっても良い。
【００１６】
蓋部材３の中央部には、調圧蓋３７が配置され、その内部には図示しない弁部材が設けられ、内部圧が所定以上に上昇した場合には、内部の蒸気を調圧蓋３７内に形成される蒸気通路３８を介して蒸気口３９より外部に放出する。更に、蓋部材３の後方側には、既に公知のバネ材を内在したヒンジ機構４０が設けられ、炊飯器１の前方側上部に設けられるロック部材４１の施錠ないし開錠作用により蓋部材３を容器本体２に対して開閉自在にする。
【００１７】
前記容器本体２は、外壁を形成する外ケース４、該外ケース４内にあり内壁を形成する内ケース５、それら内外ケース４、５の上端部を形成する肩部材６、及び炊飯器１の底部を形成する底部材８からなる。それらはそれぞれ別体に形成されるものを示すが、生産コストを低減するため内ケース５と肩部材６とを一体なものとして形成しても良い。
【００１８】
前記外ケース４は、ステンレス等の金属製で、上下開口の円筒状からなり、炊飯器１の胴部を形成する。該外ケース４の上下端部は、内方に段を設ける形態、即ち、水平部４ａ及び垂直部４ｂからなる形態で凹んでいる。そして、該外ケース４の上端部においては、水平部４ａを肩部材６の下端部に当接し、垂直部４ｂを肩部材６の下端側壁部に位置させ、一方外ケース４の下端部においては、水平部４ａを底部材８の上端部に当接し、垂直部４ｂを底部材８の上端側壁部に位置させ、図示しないビスで３部材４、６、８を一体的に連結する。なお、この外ケース４は金属製ではなく、樹脂製であっても良い。
【００１９】
前記肩部材６は、樹脂製、例えばポリプロピレン（ＰＰ）等からなり、容器本体２の上端部を形成し、その後方側及び外周側部には、ヒンジ機構４０及び取手７がそれぞれ設けられる。該取手７は、炊飯器１を持ち運びする際には、最上部まで９０度回動され、その位置で取手７を持って持ち運びすることになる。持ち運び後は再度後方側に９０度回動し、図で示す位置に収納する。
【００２０】
容器本体２の内部を形成する前記内ケース５は、後記で詳述する内鍋１０とほぼ同形状のＷ字状で、その外周上には、リング状の保温ヒータ９がアルミシートで張り付けられ、内部に収納される内鍋１０を側部より保温する。そしてこれら外ケース４及び内ケース５は、肩部材６に対して図示しない係止片及び係止溝を用いた無理嵌め手段、及び図示しないビスによって強固に固定される。
【００２１】
炊飯器１の底部を形成する底部材８は、内ケース５同様、ポリプロピレン（ＰＰ）等からなる樹脂製で形成され、図示しないビスにより内ケース５等に取り付けられる。底部材８は、炊飯器１の底部外殻を構成し、その前方には、吸気口８ｅが、その後方には図示しない排気口が設けられるとともに、その底面には複数個の脚部８ｆが設けられる。
【００２２】
符号１２はセンターセンサーであり、内鍋１０を内ケース５内に収納すると内鍋１０によって押圧される。するとセンターセンサー１２は、制御回路を通電し、炊飯器１の加熱制御を可能にする。該センターセンサー１２は、公知のもので内鍋１０のセット状態を検知するリードスイッチ及び内鍋１０の温度を検知するサーミスタからなる。
【００２３】
前記内ケース５の下面底部及び側部には、それぞれ誘導加熱を行うための底部コイル４５及び側部コイル４６が配置され、これら底部コイル４５及び側部コイル４６は図示しないコイル台により固定される。底部コイル４５及び側部コイル４６は、銅線を必要回数同心状に巻回したものを中央部と外周部に直列に接続配置したものである。なお、符号１３は、コードリールである。
【００２４】
炊飯器１の前方空間１５には、樹脂製の操作基板保持部材１６が配置される。この操作基板保持部材１６には、各種スイッチボタン１９及び表示装置２０等が配置される操作基板１７が操作パネル１８近傍に取り付けられる。
【００２５】
また、前記前方空間１５には、制御基板２３をビス２４により取り付けられる制御基板保持部材２２が設けられる。該制御基板２３には、誘導加熱に必要なパワートランジスタ(ＩＧＢＴ)等の各種電子回路素子が取り付けられる。これら各種電子回路素子には、例えば前記ＩＧＢＴ等のように発熱する素子があり、冷却を必要とするため該制御基板２３の下方には、これら発熱素子の放熱を助けるヒートシンクとしてのフィン２７及び該フィン２７を冷却するための冷却ファン２５が図示しないビスによって取り付けられる。
【００２６】
符号５０は、防磁用の遮蔽板である。該遮蔽板５０は、表皮抵抗の小さく防磁効果の大きい材料、例えばアルミ製からなり、コイル４５、４６を全て囲む円或いは多角形状とされ、その高さは、少なくとも側部コイル４６の垂直方向の高さをカバーする高さ、好ましくは底部コイル４５および側部コイル４６を含んだ垂直方向の高さ以上とされ、側部コイル４６は勿論のこと、底部コイル４５からの磁束をも遮蔽する。また、該遮蔽板５０は、底部コイル４５および側部コイル４６近傍にこれら両コイル４５、４６を囲む形態で配置され、制御基板保持部材２２に当接し、移動を防止するとともに、図示しないビスにより、該制御基板保持部材２２に固定したり、或いは図示しないコイル台の端面下部と底部材８に立設するリブとで狭持する等の手段により固定する。即ち、該遮蔽板５０は、制御基板保持部材２２の内側になるように配置され、磁束を遮蔽することにより、外ケース４が加熱されることがないようにしている。
【００２７】
炊飯器１は、概略前記した構造を有するものである。そして内ケース５内には、飯米等を入れ加熱料理するための内鍋１０が収納自在に配置される。該内鍋１０は、多層構造を有し、熱の拡散を向上することにより飯米等の炊き上がりを良好にしている。また、内鍋１０の一部の層は、磁性材料からなる鉄製、或いは磁性ステンレス（ＳＵＳ３０４）等から形成され、内部に誘起される渦電流により発熱させ、内部の飯米等を加熱調理することになる。更に、その底部中央には内部に突出する円弧状の凹部１０ａが形成され、炊飯時の吸水工程での対流を積極的に生起し、炊き上がりをより良好なものにしている。
【００２８】
図２は、内鍋１０の各層を接着加工する前の状態を示す図であり、その全体は、内層部材６１、第１中間層部材６２、第２中間層部材６３及び外層部材６４の４層からなる。これら各層部材６１〜６４は、同じ大きさの円盤状からなり、予めプレス加工により打ち抜き成形される。
【００２９】
内層部材６１は、成形加工後は内鍋１０の内層を占める部材であり、物が当たって傷が付く恐れの低い箇所であり、軽量且つ非磁性体のアルミからなる。第１中間層部材６２は、成形加工後は内層部材６１の外側を占める部材であり、磁性体のステンレスからなる。この第１中間層部材６２は、磁界により内部に渦電流が発生し、その渦電流に起因して発生するジュール熱により発熱し、内鍋１０内の飯米等を加熱することになる。そしてこの磁性体からなる第１中間層部材６２を内鍋１０の内面にできるだけ近い層に形成することにより加熱効率をより高めることになる。
【００３０】
第２中間層部材６３は、本願発明の主要部を占める部材であり、図２に示すように多数の孔６３ａを設けてなるものである。該部材６３は、成形加工後は第１中間層部材６２の外側を占める部材であり、非磁性体の部材、例えばアルミ或いは非磁性体ステンレス（ＳＵＳ３０４）等からなる。前記孔６３ａは、図に示すように同じ大きさの小さな円形の孔であり、複数個設けられる。実施の形態では、中心部を除いて放射状に複数列且つ複数個設けてなり、これら孔６３ａは、第２中間層部材６３をプレス加工により円盤状に打ち抜き成形するとき同時に打ち抜き形成される。そして成形加工後これら孔６３ａ内は真空空間とされ、断熱空間として機能することになる。
【００３１】
このように多数の孔６３ａを設ける第２中間層部材６３を非磁性体の部材から形成する理由は、多数の孔６３ａを設けることで第２中間層部材６３の表面積はそれだけ小さくなり、この第２中間層部材６３を磁性体の部材から形成するとそれだけ加熱面積が少なくなることになり、加熱に支障がでるためである。勿論、加熱に支障がでない範囲内においては、孔が大きい方が電磁波の通過量が多くなる為、第２中間層部材６３は磁性体でも良い。なお、その例を図８に示す。
【００３２】
また、このように多数の孔６３ａを設ける第２中間層部材６３を、磁性体部材である第１中間層部材６２の外側に配置する理由は、第２中間層部材６３は断熱空間を持つ一種の断熱材としての機能を有する部材であるのに対し、第１中間層部材６２は発熱主体であり、該発熱主体からの熱を外部に逃がさないようにするためである。
【００３３】
このように、第２中間層部材６３に設けられる孔６３ａは、断熱機能を有し、その断熱機能は空間の大きさに比例するものであり、該孔６３ａの面積はできるだけ大きい方が良い。この実施の形態では、小さな孔６３ａを多数設けており、このような形態であると、孔６３ａが設けられない部分も充分確保でき、第２中間層部材６３全体の強度の低下を極力抑えることができ、更にその数を増やすことにより大きな孔を設けるのと同じ効果を得ることができる。
【００３４】
ところで、内鍋１０の底部等には、加熱源であるワークコイルが配置されるが、このワークコイルが対向する磁性体である第１中間層部材６２の面がより加熱されることになる。そしてその面がより加熱されるということは、その面からの熱の逃げも大きいことになるため、第２中間層部材６３に設ける孔６３ａは、少なくともワークコイルに対向する面に設けることになる。勿論、必要な強度が保たれる限りにおいては、孔６３ａの大きさ、数並びに配置する位置は、適宜変更できることは言うまでもなく、例えば、側周部の略全周にわたって設けるとか、或いは外周部、底部、及び外周部と底部とを繋ぐ部分以外は孔とするようにしても良い。
【００３５】
外層部材６４は、成形加工後は第２中間層部材６３の外側を占める部材であり、第２中間層部材６３と同様の非磁性体の部材、例えば非磁性体ステンレス（ＳＵＳ３０４）等からなる。この外層部材６４は、第２中間層部材６３に設ける多数の孔６３ａを真空にするために第１中間層部材６２とともに必要な部材である。また、この外層部材６４は内鍋１０の外壁を構成することになり、内壁の内層部材６１と異なり物が当たって傷が付く恐れの高い箇所であり、アルミのような柔らかい材質より硬いステンレス等の材質を用いると良い。
【００３６】
なお、この実施の形態では、内層部材６１を除いた各層部材６２〜６４の材質につき第１中間層部材６２を磁性体から形成し、第２中間層部材６３を非磁性体或いは磁性体から形成し、外層部材６４を非磁性体から形成するものとして説明した。勿論このような多層内鍋構造の方が、加熱される層部材ができるだけ内側に位置し、加熱される層部材が飯米を加熱する加熱効率から言えば最適な状態であると言えるが、このような材質構造にすると第１中間層部材６２に充分な磁束が作用するように他の層部材である第２中間層部材６３及び外層部材６４を薄くする必要がある。しかしながら、第２中間層部材６３及び外層部材６４を薄くすると内鍋全体の強度が低下することにもなりかねない。
【００３７】
そのような問題を解決するため、基本として第２中間層部材６３を磁性体から形成し、第１中間層部材６２を磁性体（非磁性体でも良い。）から形成し、外層部材６４を非磁性体から形成する。この場合には外層部材６４を薄くする方が良く、例えば発熱主体の１／４程度が好ましい。
【００３８】
また、基本として外層部材６４を磁性体から形成し、第１中間層部材６２を磁性体或いは非磁性体から形成し、第２中間層部材６３を磁性体（非磁性体でも良い。）から形成する組み合わせ。更に全ての層を磁性体から形成する組み合わせ等。
【００３９】
このように内鍋１０は、内層部材６１、第１中間層部材６２、第２中間層部材６３及び外層部材６４の４層からなるとともに、これら各層部材６１〜６４は、同じ大きさの円盤状として予めプレス加工により打ち抜き成形され、図２のように準備され、その後４層は図２に示す層で接着されることになる。
【００４０】
その接着加工は次のように行われる。即ち、各層部材６１〜６４は、同じ大きさの円盤状として予めプレス加工により打ち抜き成形され、図２に示す位置関係で真空加工が可能な室内に運ばれる。その後室内を真空にし、そのままの状態で各層部材６１〜６４を加熱しながらプレスで押圧するというホットプレス方式による加工が施され、各層部材６１〜６４は一体的に接着され、積層材としてのクラッド材を形成する。すると第２中間層部材６３に設けられる多数の孔６３ａは、その上下の層である第１中間層部材６２及び外層部材６４に挟まれ空間を形成するとともに、その空間は各層部材６１〜６４が接着された後においては真空に維持される。その結果、真空室内を大気にしたとしても多数の孔６３ａ内は真空状態のままとなり、真空空間６５を形成することになる。この場合、エッジ部全周を溶接することにより、永く孔６３ａ内の真空を維持することができる。
【００４１】
前記した工程を得て形成されたクラッド材は、プレスにより絞り加工が施され、内鍋１０が形成される。その内鍋１０の一部断面を図３に示す。図３に示すように多数の孔６３ａによって形成される真空空間６５は、内鍋１０の底部から側部にかけて設けられることになる。勿論、更に上方にまで設けても良い。
【００４２】
本願発明は、このように内鍋１０を多層に形成し、その中間層部材に孔６３ａを設けるとともに、その孔６３ａを多層内鍋形成時に真空空間６５にするという手法により断熱空間を形成したものであり、別言すれば、簡単な構造により内鍋１０の断熱効果を高めたものであり、飯米等をよりよく調理することができ、省エネ効果をより高めることができる。また、内鍋１０を多層にすることにより熱の拡散を良好にすることができるため、飯米等の炊き上がりが向上し、更に多層の内、非磁性材料としてアルミ等の軽い材質を使用することができ、内鍋１０を１層の磁性材料からなるものに比べ軽量化が図れる。
【００４３】
図４及び図５は、第１の実施の形態の変形例を示し、図４は、内鍋の各層を接着加工する前の中間層部材の変形例の斜視図を示し、図５は、図４の中間層部材を含む各層を接着加工した後の内鍋の一部断面図を示し、その他の構成においては図２及び図３のものと同じである。
【００４４】
このものは図４及び図５に示すように、第２中間層部材６３に設けられる多数の孔６３ａを同じ大きさではなく、必要に応じて可変するものであり、中央側より外周側の方の孔６３ａを大きくしたものである。別言すれば、内鍋１０の底面側より側面側の方の孔６３ａを大きくしたものである。内鍋１０は、底面より側面の方が面積が大きく、側面からの熱の逃げが多くなり、側面側の孔６３ａを大きくすることにより、このような弊害が防止できる。なお、ここでいう側面とは、底面から上方部にかけての広い範囲をいう。
【００４５】
また、図４は、内鍋１０の底部に対向する底部ワークコイルは備えるが、側面に対向する側部ワークコイルが設けられないものにも対応するものである。即ち、図４は加熱手段としての誘導加熱源が対向する位置より対向しない位置の方の孔６３ａを大きくしたものである。このように形成する理由は、側部ワークコイルが設けられていないものでは、その内鍋１０の側面は加熱されるより逃げる熱の方が多くなる傾向になり、内鍋１０内で温度ムラが発生する等弊害が大きくなるため、内鍋１０の側面により大きい断熱空間を設けることによりこのような弊害を低減するためである。
【００４６】
勿論、第２中間層部材６３に設けられる孔６３ａの大きさは、ワークコイルの位置に応じて適宜可変可能であり、その配列も図４及び図５のように外方にいくに従って順次大きくなるようにしなくても良い。
【００４７】
（第２の実施の形態）
図６及び図７は、炊飯器に本願発明を適用した第２の実施の形態を示し、図６は、内鍋の各層を接着加工する前の状態を示す斜視図であり、図７は、各層を接着加工した後の内鍋の一部断面図である。この実施の形態の特徴は、リング状のコイルを多層形成時に埋め込むと同時に真空空間を形成するところにある。なお、第１の実施の形態のものと共通する部品についての説明は省略する。
【００４８】
図６は、内鍋１０の各層を接着加工する前の状態を示す図であり、その全体は、内層部材７１、コイル７２及び外層部材７３の２層とコイル７２の組合せからなる。これら２層部材７１、７３は、同じ大きさの円盤状からなり、予めプレス加工により打ち抜き成形される。
【００４９】
内層部材７１は、成形加工後は内鍋１０の内層を占める部材であり、物が当たって傷が付く恐れの低い箇所であり、軽量且つ非磁性体のアルミからなる。また、この内層部材７１のほぼ中央には、リング状の上方に突出した突部７１ａが形成される。この突部７１ａは、リング状のコイル７２が介在可能なように該コイル７２の径と同じ高さを有し、且つコイル７２の円断面より大きな断面空間であって、その断面は下面が水平で上面が円弧状の略三日月形状を呈し、多層形成時には内層部材７１と外層部材７３との間でその中央部にコイル７２を挟み込み、その左右に真空空間７４を形成する形状とされる。
【００５０】
外層部材７３は、成形加工後は内鍋１０の外層を占める部材であり、磁性体のステンレスからなる。この外層部材７３は、磁界により内部に渦電流が発生し、その渦電流に起因して発生するジュール熱により発熱し、内鍋１０内の飯米等を加熱することになる。この外層部材７３は内鍋１０の外壁を構成することになり、内壁の内層部材７１と異なり物が当たって傷が付く恐れの高い箇所であるが硬いステンレスで形成されるためその恐れはない。
【００５１】
コイル７２は、鋼等からなるリング状のもので、内層部材７１と外層部材７３とを一体的に接着する時に同時に両部材７１、７３間に埋め込まれる。
【００５２】
このように内鍋１０は、内層部材７１及び外層部材７３の２層、更にはリング状のコイル７２から形成される。そして両部材７１、７３は、同じ大きさの円盤状として予めプレス加工により打ち抜き成形され、該両部材７１、７３と比べ略半分の大きさのコイル７２が図６のように準備され、その後それら部材は図６に示す層で接着されることになる。
【００５３】
その接着加工は次のように行われる。即ち、内層部材７１及び外層部材７３は、同じ大きさの円盤状として予めプレス加工により打ち抜き成形され、リング状のコイル７２とともに図６に示す位置関係で真空加工が可能な室内に運ばれる。その後室内を真空にし、そのままの状態で両部材７１、７３を加熱しながらプレスで押圧するというホットプレス方式による加工が施され、両部材７１、７３は一体的に接着されるとともに、リング状のコイル７２は両部材７１、７３間に狭持され、積層材としての２層のクラッド材を形成する。
【００５４】
その結果、内層部材７１のほぼ中央に形成されるリング状の突部７１ａには、リング状のコイル７２が介在するとともに、その左右には真空空間７４が形成され、この真空空間７４は、第１の実施の形態の孔６３ａと同じように真空断熱空間を形成することになる。この場合、エッジ部全周を溶接することにより、永く真空空間７４内の真空を維持することができる。
【００５５】
前記した工程を得て形成されたクラッド材は、プレスにより絞り加工が施され、内鍋１０が形成される。その内鍋１０の一部断面を図７に示す。
【００５６】
このような形態にすることにより、コイル７２も磁界の影響を受け発熱することになり、コイル７２の発熱によりコイル７２近傍の内鍋１０がより発熱する。その結果、コイル７２近傍で泡立ちが発生し、対流が生起されるため加熱調理がより適正に行われることになる。勿論、コイル７２回りに形成される真空空間７４により外部への熱の逃げを低減することができ、省エネ効果をより高めることができる。
【００５７】
なお、コイル７２は１本のリング状のものを内鍋１０の底面に設けるものとして説明したが、コイルの数は複数個設けたり、或いはその取付位置も底面、側面並びに上方部にかけて必要に応じて設けることができる。また、真空空間７４の形状も内層部材７１に設ける突部７１ａの形状によりいろいろの形状にすることができる。
【００５８】
更にこの実施の形態では、内層部材７１は非磁性体材料から形成し、外層部材７３は磁性体材料から形成すると説明したが、内層部材７１及び外層部材７３共に磁性体材料から形成しても良く、また、内層部材７１は磁性体材料から形成し、外層部材７３は非磁性体材料から形成しても良い。内層部材７１を磁性体材料から形成し、外層部材７３を非磁性体材料から形成する場合には、発熱効率を上げるために外層部材７３をできるだけ薄くした方が好ましい。
【００５９】
本願発明は、上記各実施の形態の構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜設計変更可能であることは勿論である。
【００６０】
【発明の効果】
請求項１に係る発明では、内ケース内に収納自在とされる多層内鍋の中間層部材に孔を設け、この孔を多層形成時に真空空間とし、内鍋の中間層部材に設ける孔の大きさを、加熱手段としての誘導加熱源が対向する箇所より対向しない箇所の方を大きくすることにより、内鍋の熱拡散性が向上し、加熱効率を高めることができる。また、電磁誘導加熱用の内鍋では、重量が重い磁性体部材を一部の部材にのみ適用することができるとともに、中間層部材に孔を設けることにより更に軽量化を図ることができる。更に、中間層部材の孔を真空空間にすることにより内鍋の外部への熱の逃げを低減することができるため、加熱効率が高まり、飯米等をふっくらおいしく炊き上げることができる。また、熱の逃げを低減できる分、省エネを図ることができる。
【００６１】
更に、本来誘導加熱源が対向する箇所より対向しない箇所の方が暖まりにくく、且つ両箇所とも熱の逃げが同じとすると、加熱時の温度差は解消されにくくなるが、誘導加熱源が対向しない箇所の側の熱の逃げを対向する箇所の側より少なくすることができ、内鍋の温度を早急に均一化できるため、内鍋内の飯米等を効率的に炊き上げることができ、且つ、その分省エネを図ることができる。
【００６２】
請求項２に係る発明では、内ケース内に収納自在とされる多層内鍋の中間層部材に孔を設け、この孔を多層形成時に真空空間とし、内鍋の中間層部材に設ける孔を、底面より側面の方を大きくすることにより、内鍋の熱拡散性が向上し、加熱効率を高めることができる。また、電磁誘導加熱用の内鍋では、重量が重い磁性体部材を一部の部材にのみ適用することができるとともに、中間層部材に孔を設けることにより更に軽量化を図ることができる。更に、中間層部材の孔を真空空間にすることにより内鍋の外部への熱の逃げを低減することができるため、加熱効率が高まり、飯米等をふっくらおいしく炊き上げることができる。また、熱の逃げを低減できる分、省エネを図ることができる。
【００６３】
更に、加熱源が直接対向しない側面での放熱量を抑えることができ、内鍋の温度を早急に均一化できるため、内鍋内の飯米等を効率的に炊き上げることができ、且つ、その分省エネを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本願発明の内鍋を適用してなる炊飯器の全体断面図。
【図２】 内鍋の各層を接着加工する前の斜視図。
【図３】 図２の各層を接着加工した後の内鍋の一部断面図。
【図４】 内鍋の各層を接着加工する前の他の中間層部材の斜視図。
【図５】 図４の中間層部材を含む各層を接着加工した後の内鍋の一部断面図。
【図６】 内鍋の各層を接着加工する前の他の形態の斜視図。
【図７】 図６の各層を接着加工した後の内鍋の一部断面図。
【図８】 内鍋の各層を接着加工する前の他の中間層部材の斜視図。
【符号の説明】
１…炊飯器 ２…容器本体 ３…蓋部材
４…外ケース ４ａ…水平部 ４ｂ…垂直部
５…内ケース ６…肩部材 ７…取手
８…底部材 ８ｅ…吸気口 ８ｆ…脚部
９…保温ヒータ １０…内鍋 １０ａ…凹部
１２…センターセンサー １５…前方空間
１６…操作基板保持部材 １７…操作基板 １８…操作パネル
１９…スイッチボタン ２０…表示装置
２２…制御基板保持部材 ２３…制御基板
２４…ビス ２５…冷却ファン ２７…フィン
３１…上蓋 ３２…下蓋 ３３…放熱板
３４…ヒータ ３５…内カバー ３６…断熱材
３７…調圧蓋 ３８…蒸気通路 ３９…蒸気口
４０…ヒンジ機構 ４１…ロック部材
４５…底部コイル ４６…側部コイル ５０…遮蔽板
６１，７１…内層部材 ６２…第１中間層部材
６３…第２中間層部材 ６３ａ…孔
６４，７３…外層部材 ６５，７４…真空空間
７１ａ…突部 ７２…コイル
Claims (2)
- 内壁を形成する内ケース、外壁を形成する容器本体と、該容器本体に対し開閉自在な蓋部材と、前記内ケースと前記容器本体との間に設けられる加熱手段と、前記内ケース内に収納自在とされ、前記加熱手段により加熱される多層の内鍋とを備えてなる炊飯器において、前記多層内鍋の中間層部材に孔を設けるとともに、この孔を多層内鍋形成時に真空空間とし、前記孔は、加熱手段としての誘導加熱源が対向する箇所より対向しない箇所の方が大きいことを特徴とする炊飯器。
- 内壁を形成する内ケース、外壁を形成する容器本体と、該容器本体に対し開閉自在な蓋部材と、前記内ケースと前記容器本体との間に設けられる加熱手段と、前記内ケース内に収納自在とされ、前記加熱手段により加熱される多層の内鍋とを備えてなる炊飯器において、前記多層内鍋の中間層部材に孔を設けるとともに、この孔を多層内鍋形成時に真空空間とし、前記孔は、底面より側面の方が大きいことを特徴とする炊飯器。
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