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発明の名称 炊飯器
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−328(P2007−328A)
公開日 平成19年1月11日(2007.1.11)
出願番号 特願2005−183135(P2005−183135)
出願日 平成17年6月23日(2005.6.23)
代理人 【識別番号】100097445
【弁理士】
【氏名又は名称】岩橋 文雄
発明者 高麗 敦 / 品部 晃宏 / 岡本 賢治
要約 課題
炊飯器から外部に洩れる磁界(磁束)を低減し、かつ良好なご飯の美味しさを確保しつつ本体をコンパクト化させること。

解決手段
炊飯器本体1と、前記本体1に着脱自在に収納する鍋2と、前記鍋2を誘導加熱する加熱コイル13と加熱コイル13動作を制御する加熱制御部41と、前記加熱コイル13の側外方に位置し加熱コイル13より発生する磁束が本体1外へ放出されることを低減する環状の防磁材22とを備え、前記加熱制御部41は高電力素子48を有し、前記高電力素子48を前記防磁材22の内方でかつ高さ幅内に配置した炊飯器とすることにより、前記高電力素子48から発する磁束が本体1外へ漏れることを防磁材22で低減することが可能となる。加熱コイル13と高電力素子48の双方から発する磁束を防磁材22で低減することにより、磁束の本体1外へ漏れを低減することができる。
特許請求の範囲
【請求項1】
炊飯器本体と、前記本体に着脱自在に収納する鍋と、前記鍋を誘導加熱する加熱コイルと加熱コイル動作を制御する加熱制御部と、前記加熱コイルの側外方に位置し加熱コイルより発生する磁束が本体外へ放出されることを低減する環状の防磁材とを備え、前記加熱制御部は高電力素子を有し、前記高電力素子を前記防磁材の内方でかつ高さ幅内に配置した炊飯器。
【請求項2】
本体下方に冷却用ファンを備え、冷却用ファンの風下側に防磁材を配置した請求項1に記載の炊飯器。
【請求項3】
防磁材を、本体の鍋収納部である保護枠で支持し、防磁材が本体の外郭を構成するボディに接触しない配置とした請求項1または2に記載の炊飯器。
【請求項4】
防磁材と、加熱制御部を同一部材で支持した請求項1〜3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】
本発明は電磁誘導加熱式の炊飯器に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来の一般的な炊飯器の構成を図6に示す。近年、電磁誘導加熱を利用し、さらに利便性から本体外形をコンパクト化された炊飯器が市場で広まっている。例えば従来の炊飯器としては、図6に示すようなものであった。図6において、101は上面が開口する外郭をボディ113で形成する本体で、開閉自在の蓋102に覆われている。本体101の内部には鍋103が着脱自在に収納されている。鍋103は、ステンレス、鉄などの磁性体によって形成されている。保護枠104は、鍋103の収納部であり、非金属材料により有底円筒状に形成されている。保護枠104の外側には鍋103を誘導加熱する加熱コイル105が配設されている。加熱コイル105は、保護枠104の底面外側に配設された内コイル106と、その外周上に配設された外コイル107とからなる。
【0003】
更に、加熱コイル105の外方にはフェライト108を配設しており、これにより、外部への防磁(炊飯器の外部に漏れる磁束を低減すること)を行う。109は鍋103の温度を測定する温度センサである。110は加熱コイル105を駆動し制御する加熱制御部である。加熱制御部には加熱コイル105に高周波電力を供給するために高電圧、大電流を発生させるスイッチング素子や整流素子などの高電力素子112を備えている。
【0004】
111は導電材料製(例えば、アルミニウム製)でおよそ筒状の防磁材である。防磁材111は、加熱コイル105の外周側方で、防磁板111の上下面は加熱コイル105の上面・下面よりそれぞれ上方・下方に位置するよう設けられている。防磁材111には、防磁材111を通過する磁界を打ち消すような渦電流が発生し、磁束の通過を低減する。防磁材111は、コンパクト化された炊飯器において、炊飯器の外部に漏れる磁界(磁束)を低減することにより、加熱コイル105の外側に漏れた磁束によって、本体101又は本体101の近傍にある部材の温度が上昇する、または本体101の近傍に配置している電気製品が磁束の影響によって誤動作するなどの不具合が発生することを防止しているものである(例えば、特許文献1参照)。
【特許文献1】特公平4−36009号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら前記従来の構成では、加熱制御部110に備えるスイッチング素子や整流素子などの高電力素子112からも磁束が発生するのであるが、防磁材111は加熱コイル105より発する磁束が外部に漏れることを低減するよう配置していたため、高電力素子112から発せられる磁束が本体101外へ漏れることに関しては十分な対策が行われていない場合があった。
【0006】
本発明は前記従来の課題を解決するもので、炊飯器をコンパクト化しつつ炊飯器から外部に漏れる磁界(磁束)を低減し、利便性の高い炊飯器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記従来の課題を解決するために本発明の炊飯器は、炊飯器本体と、前記本体に着脱自在に収納する鍋と、前記鍋を誘導加熱する加熱コイルと加熱コイル動作を制御する加熱制御部と、前記加熱コイルの側外方に位置し加熱装置より発生する磁束が本体外へ放出されることを低減する環状の防磁材とを備え、前記加熱制御部は高電力素子を有し、前記高電力素子を前記防磁材の内方でかつ高さ幅内に配置した炊飯器としたものである。
【0008】
これによって、加熱コイルから発する磁束だけではなく高電力素子から発する磁束も防磁材で低減することにより、本体外へ漏れる磁束を低減することが可能となり、炊飯器をコンパクト化しつつ炊飯器から外部に漏れる磁界(磁束)を低減することができる。
【発明の効果】
【0009】
本発明の炊飯器は、炊飯器から外部に漏れる磁界(磁束)を低減し、かつ本体をコンパクト化した炊飯器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
第1の発明は、炊飯器本体と、前記本体に着脱自在に収納する鍋と、前記鍋を誘導加熱する加熱コイルと加熱コイル動作を制御する加熱制御部と、前記加熱コイルの側外方に位置し加熱コイルより発生する磁束が本体外へ放出されることを低減する環状の防磁材とを備え、前記加熱部は高電力素子を有し、前記高電力素子を前記防磁材の内方でかつ高さ幅内に配置した炊飯器とすることにより、前記高電力素子から発する磁束が本体外へ漏れることを防磁材で低減することが可能となる。加熱コイルと高電力素子の双方から発する磁束を防磁材で低減することにより、磁束の本体外へ漏れを低減することができる。
【0011】
第2の発明は、本体下方に冷却用ファンを備え、冷却用ファンの風下側に防磁材を配置したことにより、冷却用ファンにより防磁材を冷却することが可能となる。防磁材は磁束の通過により発生する渦電流により発熱するのであるが、冷却用ファンにより防磁材を冷却することにより防磁材の過昇温度上昇を防止することにより防磁材の温度による影響を低減し安定した防磁性能を確保し、さらに安全性を高めることができる。
【0012】
第3の発明は、防磁材を、本体の鍋収納部である保護枠で支持し、防磁材が本体の外郭を構成するボディに接触しない配置としたことにより、防磁材は磁束の通過により発生する渦電流によって高周波振動をするのであるが、防磁材とボディが接触していないことにより防磁材の高周波振動がボディに伝わることなく、防磁材の振動音が本体外に漏れることを防止することができる。
【0013】
第4の発明は、防磁材と、加熱制御部を同一部材で支持したことにより、防磁材と加熱制御部の高電力素子の距離バラツキを低減し防磁性能の精度を高めることができる。
【0014】
(実施の形態1)
図1〜図5は、本発明の第1の実施の形態における炊飯器を示すものである。
【0015】
図5は、防磁材22を想像線である二点鎖線Aで示し、かつフェライト17、防磁材固定部29等を省き防磁材22と防磁材22の内側の高電力素子48がわかるよう図示している。
【0016】
図において、炊飯器の本体1に着脱自在の外面をステンレスで内面をアルミニウムにフッ素をコーティングした鍋2を内装する。鍋2は3ヶ所均等に配置し本体1より突出した鍋を支持する部材である上枠キャップ25により鍋2のフランジ部11を支持されている。本体1の外郭は上面を上枠43、側下面をボディ24で構成している。ボディ24には冷却用ファン49により外気を取り込むための吸気口35を備えている。鍋2収納部は耐熱性のある樹脂で成形した保護枠23で構成し、底部中央に鍋2の温度を検知するバネにより鍋2方向へ押圧力を有する鍋温度検知手段15と、保護枠23の下面に鍋2を加熱する電磁誘導加熱方式の加熱コイル13を備え、加熱コイル13は内側と外側に分割して配置した内加熱コイル14aと外加熱コイル14bとにより構成している。本体1後方には電磁誘導加熱方式を制御する加熱制御部41を備え、加熱制御部41には吸気口35に対向する位置に本体1内に外気を取り込む冷却用ファン46と、冷却用ファン46の内包にはアルミニウムで成形した放熱用のフィン47と、スイッチング素子や整流素子などの高電力素子48を備えており、保護枠23より延設した加熱制御部支持台39により支持されビス49により固定されている。冷却用ファン46はフィン47に延接した冷却用ファン支持部34により支持されビス50により固定されている。またコードリール42を加熱制御部42の側方に配置している。内加熱コイル14aと外加熱コイル14bの外方にはフェライト17をおよそ均等に8ヶ所備えており磁束が本体1外へ漏れるのを防止し、かつ鍋2への誘導加熱を促進する働きをしている。さらに加熱コイル13の側外方には帯状のアルミニウム板をおよそ環状にした防磁材22を配置し、防磁性能の向上を行っている。この防磁材22の上面は加熱コイル13の上端面より高い位置であり、防磁材22の下面は加熱コイル13の下端面より低い位置となるよう構成している。さらに防磁材22と高電力素子48の位置関係は、高電力素子48は防磁材22の内包で防磁材22の上下端面内に収まるよう配置している。また防磁材22と冷却用ファン46の位置関係は、防磁材22を冷却用ファン46の風下側に配置している。ここで内加熱コイル14aと外加熱コイル14bは分割して配置したが同時に駆動し鍋2を加熱する。本体1上方には鍋2の上面を覆い操作表示部6を備える蓋3が本体1の後方に構成したヒンジ部7に軸契合され開閉自在に設置されている。蓋3の操作表示部6の上面は表示内容が視認できるよう透明に成形しており、操作表示部6は機能や動作状態を表示しかつブザーなどの音により報知し、炊飯器の動作や停止を操作するボタンにより構成した起動手段4を配置し、炊飯動作を制御する制御部5を有している。蓋3内には蓋3の開閉状態により動作するマグネットとマグネットを検知するリードスイッチとにより構成した蓋開閉検知手段18を備えており、蓋3の開閉状態を検知することができる。ヒンジ部7には蓋3を開放方向に付勢するヒンジバネ20を設けており、蓋3はヒンジバネ20により自動で開放する。本体1のヒンジ部7の反対方向にはバネにより押圧力を有するフックボタン19を備え、蓋3側のフック21をフックボタン19で上方より保持することにより蓋3を閉状態で保持する。さらに蓋3の鍋2対向面には鍋2内を加熱し蓋3に着脱自在の加熱板8を配置し、蓋3内部には加熱板8を加熱する電磁誘導加熱方式の加熱板加熱コイル26と加熱板8の温度を検知するバネにより加熱板8へ押圧力を有する加熱板温度検知手段16を備えている。加熱板8には外周を鍋2のフランジ部11に圧接しシールする鍋パッキン28と鍋パッキン28を保持する加熱板支え27を備えている。加熱板8には鍋2内と蓋3とを連通する蒸気孔9を備え、蓋3には外気と蒸気孔9とを連通する蒸気筒10を備えている。本体1側面には炊飯器を持ち運ぶ時に使用するハンドル12を備えている。
【0017】
ここで、防磁材22の固定と位置であるが、保護枠23に防磁材22を支持固定する防磁材固定部29を2ヶ所備え、この防磁材固定部29は、防磁材22の上方向の位置を規定する上規定部30と、防磁材22の下方向の位置を規定する下規定部31と、防磁材22を加熱コイル13側である内側から支持する2ヶ所設けた内側リブ32と、防磁材22を加熱コイル13と反対側である外側から支持する内側リブ32の2ヶ所のおよそ中央に設けた外側リブ33で形成している。ここで下規定部31であるが、防磁材22を下方より支えるツメ形状を有する嵌合固定部36を備え、防磁材22には嵌合固定部36のツメ形状部分に対応する穴形状の嵌合固定部受け40を備え防磁材22が保護枠23から脱落しない構成となっている。また内側リブ32と外側リブ33の防磁材22との接触面は曲面である筒面形状45とし、防磁材22を筒面で支持し固定する。このときの2ヶ所の内側リブ32と外側リブ33による防磁材22の支持であるが、2ヶ所の内側リブ32と外側リブ33とにより防磁材22のストレート部を挟み込み、かつ外側リブ33により防磁材22を内側へ変形させ支持している。このとき防磁材22は防磁材固定部29にのみ支持固定されており、ボディ24や加熱制御部41などには接触していない。さらに内側リブ32と外側リブ33の防磁材22挿入口先端には防磁材22の取付け性を高めるようテーパ面を設けている。このときの外側リブ33による防磁材22の変形部分44であるが、アルミニウム板である防磁材22の弾性変形領域内での変形にとどめている。さらに、防磁材固定部29には防磁材22が正規の取付け位置にしか取り付かないよう誤取付け防止凸37と、防磁材22には誤取付け防止凸37に対応する位置に誤取付け防止凹38を備えている。
【0018】
以上のように構成された炊飯器について、以下その動作、作用を説明する。炊飯を行う米とその米量に対応する水を鍋2入れ、本体1の所定の状態にセットする。操作表示部6に設けた起動手段4により動作開始操作をすると、あらかじめ制御部5に設定している炊飯工程が実施される。炊飯工程は浸水、炊き上げ、蒸らしの各工程に大別され、鍋温度検知手段15と加熱板温度検知手段16とによる温度検知と内加熱コイル14aと外加熱コイル14bと加熱板加熱コイル26とによる鍋2と加熱板8の加熱により所定の炊飯工程でご飯を炊き上げる。またご飯の保温時には、鍋2内のご飯の温度を食べごろの温度であるおよそ75℃からご飯の乾燥や劣化を低減するやや低い温度のおよそ55℃の範囲で温度維持している。
【0019】
ここで鍋2の加熱時には、内加熱コイル14aと外加熱コイル14bから磁界が発生するのであるが、この発生した磁界の鍋2側は鍋2を加熱するのであるが、鍋2以外の方向の磁界は本体1外に放出されるため、フェライト17により磁界が本体1外へ放出されるのを低減し、さらに防磁材22により減少させることにより本体1外への磁界の漏れを防止している。
【0020】
防磁材22により内加熱コイル14aと外加熱コイル14bから発生する磁界の漏れを防止するには、防磁材22を加熱コイル13に近づけ磁界を受ける効率を高めるかまたは防磁材22の形状を拡大(ここでは加熱コイル13の上下端面からの防磁材の出代を拡大)し、たくさんの磁界を受けるようにすることが効果的なのであるが、防磁材22を加熱コイル13に近づけすぎると鍋2を加熱する磁界まで吸収してしまい鍋2の加熱不足となってしまう恐れがあり、また形状を拡大すると炊飯器本体1が大きくなってしまうという課題があるのである。しかし内側リブ32と外側リブ33により防磁材22の位置を規定することにより防磁材22と加熱コイル13との距離の精度を高め、さらに上規定部30と下規定部31により防磁材22の固定位置を規定することにより加熱コイル13の上下端面からの出代の精度を高めることができる。加熱コイル13に対し防磁材22の取付け位置の精度を高めることにより、防磁材22を鍋2の磁界に影響しない加熱コイル13近傍まで配置することが可能となり、また防磁材22を加熱コイル13に近づけることにより防磁材22の磁界を受ける効率が高まり防磁材22を小型化することができる。
【0021】
さらに、鍋2の加熱時には、高電力素子48にも高電力を発生させるため磁界が発生し、高電力素子48周囲に放出されるのであるが、高電力素子48を防磁材22の内包で防磁材22の上下端面内に収まるよう配置していることにより、磁界は防磁材22により低減され本体1外への磁界の漏れを防止している。
【0022】
防磁材22と高電力素子48を有する加熱制御部41を、ともに保護枠に取り付けていることにより、防磁材22と高電力素子48の、取付けの寸法バラツキや組立バラツキなどによる配置誤差を小さくすることが可能となり防磁材22と高電力素子48と位置精度を高めることにより防磁性能を向上することができる。
【0023】
また、防磁材22による防磁では、防磁材22には防磁材22を通過する磁界を打ち消すような渦電流が発生し、渦電流の発生により防磁材22が高周波で振動するのであるが、防磁材22を内側リブ32と外側リブ33により弾性変形させて固定していることにより、防磁材22は内側リブ32と外側リブ33に加圧接触となり振動することはなく、さらに、防磁材22をボディ24に接触しないよう配置しているため、防磁材22の振動による異音が発生しない構成とすることができる。さらに、防磁材22は渦電流の発生時に発熱するのであるが、防磁材22を冷却用ファン46の風下側に配置していることにより、防磁材22は冷却ファン46によって冷却されることにより高温になることはなく、安定した防磁性能を維持し、高温とならないことにより安全性を確保することができる。
【0024】
さらに防磁材22と加圧接触となる内側リブ32と外側リブ33の防磁材22との接触面を筒面形状45とし防磁材22を筒面で支持し固定することにより、防磁材22が弾性変形内で変形し防磁材22と内側リブ32および外側リブ33との接触面が変化しても、防磁材22との接触面は常に筒面との接触となり、接触状態を安定させることができる。接触状態を安定させることにより、防磁材22が高周波で振動した場合においても防磁材22の内側リブ32と外側リブ33への加圧接触を維持していることにより、防磁材22の振動による異音が発生しない構成とすることができる。
【0025】
また、防磁材22の固定において、下規定部31に防磁材22を下方より支える嵌合固定部36を備えることにより、防磁材22は防磁材固定部29に固定する固定部材などを必要とせず防磁材固定部29に固定することができる。
【0026】
以上のように本実施の形態においては防磁材固定部29を、加熱コイル13を備える保護枠23に設け、さらに防磁材23の上方向の位置を規定する上規定部30と、防磁材22の下方向の位置を規定する下規定部31と、防磁材22を加熱コイル13側である内側から支持する2ヶ所設けた内側リブ32と、防磁材22を加熱コイル13と反対側である外側から支持する2ヶ所設けた内側リブ32のおよそ中央に設けた外側リブ33で形成することにより、加熱コイル13に対する防磁材22の高さおよび放線方向の位置が定まることにより、防磁材22を、鍋2を加熱する磁束に影響しない位置まで近づけて配置することが可能となり、かつ防磁材22を加熱コイル13に近づけたことにより防磁材22が本体1外部に漏れる磁界を低減する効果が高まり、防磁材22を上下の高さ方向においても小型化することができる。防磁材22を小型化することにより本体1をコンパクト化することができる。
【0027】
さらに高電力素子48より発する磁界においても、高電力素子48を防磁材22の内包で防磁材22の上下端面内に収まるよう配置していることにより、磁界は防磁材22により防磁され本体1の外方へ放出されることはない。
【0028】
さらに防磁材22を防磁材固定部29により固定しボディ24と触れない構成としていることにより、防磁材22の振動がボディ24に伝わらないため、防磁材22とボディ24接触による振動音を発生させることなく、静かに炊飯することができる。
【0029】
さらに、防磁材22の固定において、下規定部31に防磁材22を下方より支える嵌合固定部36を備えることにより、防磁材22を防磁材固定部29に固定する固定部材などを必要としない。固定部材などを必要としないことにより、固定部材の取付けや配置のスペースを無くし本体1を小型化することができる。
【0030】
さらに、防磁材22を内側リブ32と外側リブ33により弾性変形させて固定していることにより、防磁材22が高周波で振動した場合でも、防磁材22は内側リブ32と外側リブ33に加圧接触していることにより振動することはなく、防磁材22の振動による異音は発生しない。防磁材22の振動による異音が発生しないことにより炊飯器動作時において防磁と静音を両立させることができる。
【0031】
さらに、内側リブ32と外側リブ33の防磁材22との接触面を筒面形状45とし、防磁材22を筒面で支持し固定することにより、防磁材22の内側リブ32と外側リブ33との接触は防磁材22の弾性変形による形状の変化によらず常に内側リブ32と外側リブ33のアール面への線での接触となることにより、防磁材22の固定を安定させることができる。
【0032】
さらに防磁材22と高電力素子51を備える加熱制御部41を同じ保護枠23に固定していることにより、高電力素子48に対する防磁材22の位置精度が高まることにより、高電力素子48からの磁束をばらつきが少なく防磁することが可能となり、防磁精度を高めることができる。
【0033】
また、本実施の形態においてはフェライト17をおよそ均等に8本配置するとしたが、フェライト17の本数は88本に限るものではなく、加熱コイル13の形状や消費電力による磁束の発生や本体1形状により増減するものである。
【0034】
また、防磁材固定部29を2ヶ所備えるとしたが、防磁材固定部29は2ヶ所に限るものではなく、保護枠23の形状や制御部5と操作表示部6などの構成部品の配置、また加熱コイル13の形状や消費電力により増減するものである。さらに防磁材固定部29は上規定部30と下規定部31と外側リブ33と2ヶ所の内側リブ32とにより形成するとしたが、防磁材固定部29は上規定部30と下規定部31と外側リブ33と2ヶ所の内側リブ32を1ヶ所に集め構成するに限るものではなく、上規定部30と下規定部31を個別に配置し、また、内側リブ32と外側リブ33の間隔を空けた配置しても、防磁材22の位置決めと振動を防止する構成であれば同様の効果が得られるものである。
【0035】
また、外側リブ33と2ヶ所の内側リブ32としたが、内側リブ32と外側リブ33の数は1ヶ所の外側リブ33と2ヶ所の内側リブに限るものではなく、1ヶ所の内側リブ32と2ヶ所の外側リブ33で構成し防磁材22の位置を決定する構成としても同様の効果が得られるものである。
【0036】
また、内側リブ32および外側リブ33の防磁材22との接触面を筒面形状45とし、筒面による線接触としたが、接触面は筒面による線接触に限るものではなく、球面による点での接触でも防磁材22の接触に対し常に球面上の点で安定し接触する点において同じであり、同様の効果が得られるものである。
【0037】
また、嵌合固定部受け40を穴形状としたが、嵌合固定部受け40は穴形状に限るものではなく、穴を有しない凹凸によって嵌合固定部36と嵌合する構成としても何ら問題なく同様の効果が得られるものである。
【産業上の利用可能性】
【0038】
以上のように本発明にかかる炊飯器は、高電力素子を防磁材の内方でかつ高さ幅内に配置することにより、加熱コイルと高電力素子の双方の本体外への磁界を防磁材で低減することが可能となるので、家庭用および業務用の炊飯器として有用である。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】本発明の実施の形態1における炊飯器の図
【図2】本発明の実施の形態1における炊飯器の本体内部裏面図
【図3】本発明の実施の形態1における炊飯器の防磁材固定部分の図
【図4】本発明の実施の形態1における炊飯器の防磁材固定部分の図
【図5】本発明の実施の形態1における炊飯器の本体内部裏面図
【図6】従来の炊飯器の図
【符号の説明】
【0040】
1 本体
2 鍋
13 加熱コイル
14a 内加熱コイル
14b 外加熱コイル
22 防磁材
23 保護枠
24 ボディ
41 加熱制御部
46 冷却用ファン
48 高電力素子




 

 


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