JP2008264299A - 電気炊飯器 - Google Patents

Abstract

【課題】内鍋の発熱効率を可及的に向上させ、炊飯性能を低下させることなく、消費電力の低減を図る。
【解決手段】電磁誘導により渦電流が誘起される少なくとも１枚の金属材料とその他の２枚以上の金属材料とを重ね合わせた多層釜よりなり、水および米を収容する内鍋と、この内鍋を取り出し可能に収容する炊飯器本体と、この炊飯器本体の上部開口を開閉自在に覆蓋する蓋体と、上記内鍋に渦電流を誘起することにより上記内鍋を加熱する電磁誘導加熱手段とを備えた電気炊飯器であって、上記電磁誘導により渦電流が誘起される金属材料層は鉄−アルミニウム系の合金材よりなり、上記その他の金属材料層の間に配置して形成することにより、可及的に発熱効率を向上させ、炊飯性能を落とすことなく消費電力の低減を可能とした。
【選択図】 図２

Description

本願発明は、発熱効率が高く、省電力化が可能な構造の内鍋を採用した電磁誘導加熱式の電気炊飯器に関するものである。

最近の電気炊飯器では、高出力で加熱効率が高く、出力制御の応答性が高いことから、内鍋（飯器）自体を渦電流を誘起することが可能な金属材料で形成するとともに、その炊飯加熱手段として、電磁誘導によって当該内鍋内に渦電流を誘起させて自己発熱させる電磁誘導加熱手段を採用した電磁誘導加熱式（いわゆるＩＨ式）のものが多くなっている。

このような電気炊飯器の場合、その発熱効率を高くするために、上記電磁誘導加熱手段として、一般にリッツ線を環状に巻成した磁束発生効率の高いワークコイルを採用し、例えば内鍋を収納する有底筒状の内ケース（保護枠）の底壁面に対して、巻き幅の広い１組のワークコイルを沿わせて設置するか、または同底壁面の中央部側に位置して巻かれた第１のワークコイルと同底壁面の外周部側（湾曲面）に第１のワークコイルと所定の間隔を置いて巻かれた第２のワークコイルとの内外２組のワークコイルを内鍋の底面形状に沿わせて曲面型に設置するような誘導加熱構造が採用されている（例えば特許文献１を参照）。

もちろん、さらに必要に応じて内ケースの側面側にワークコイルやヒータを設ける場合もある。

このような電磁誘導加熱式電気炊飯器の場合、従来のヒータ式のものに比べて火力が強く、より美味しいごはんを炊き上げることができるとして、電気炊飯器の主流となっているが、それでも未だ「かまど」で炊いたごはんの味には及ばないと言われており、この問題を解決するために現在も種々の改善が行われている。

その一例として、例えば上記電磁誘導加熱される内鍋は、異なる金属材料のものを接合するほど熱拡散性が高くなる性質があることに注目し、熱伝導率の高いアルミニウム材と電磁誘導によって効率良く発熱するとともに熱伝導率が低くて保温性に優れたステンレス等を重ね合わせて多層構造にし、熱拡散性と保温性とを向上させて、ステンレス部分で生じた渦電流による強い火力をきめ細かくごはんに伝え、できるだけ炊きムラを抑えるようにしたものも提案されている（例えば特許文献２を参照）。

特開平７−２３８５１号公報（明細書１−６頁、図１） 特開２００６−２４７０６５号公報（明細書１−１２頁、図１−３）

この場合、上記熱拡散性は接合される金属材料の層数が多くなるほど向上するとして、例えば１０層前後の多層釜も提供されるに到っているが、あまりに層数が多くなると、材料コスト、加工コストが高くなり、製品価格の上昇を招く。また、その割には発熱効率そのものは向上しない。

一方、最近では電気炊飯器に対する消費電力手低減の要求が高くなってきており（電気炊飯器は、すでに２００６年に省エネ特定機器に指定されている・・・達成目標年度２００８年）、同要求を実現するためには内鍋部分における発熱効率の向上が急務である。

したがって、仮に多層化するとしても、できるだけ層数が少なくて、可及的に発熱効率が高い高性能、低コストの新しいクラッド構造の内鍋の開発が望まれている。

このような見地から判断した場合、上述のように単に内鍋の多層化を図るだけでは限界があり、いかに電磁誘導により生じる渦電流の発生効率を高くし、同渦電流による発熱効率をいかに高くするかが研究されなければならない。

その場合、どのような金属材料を用いてどのような多層構造の内鍋を構成すると、一定の消費電流の下で最も有効に内鍋の発熱効率が向上するかが課題となる。

ところで、合金材料の中には電気的、磁気的な性質に或る種の特徴を有するものがあり、中でも金属間化合物である鉄−アルミニウム系合金（Ｆｅ−Ａｌ系合金）は、飽和磁束密度が高く、電気抵抗値も大きい。

しかも、アルミニウムを含むために軽量でありながら、制振性も高い。また延伸性も十分で、プレス加工にも適している。

さらに、鉄を中心とし、強度が高いにもかかわらず、耐食性に秀れていて錆びにくい。そして、メッキや塗装も可能である。

したがって、同鉄−アルミニウム系合金を使用して、上述のような電磁誘導加熱式電気炊飯器の内鍋を形成すれば、消費電力が少ない、高性能かつ省エネ機能の高い電磁誘導加熱式の電気炊飯器を提供することが可能となる。

しかし、単に鉄−アルミニウム系合金により単層又は多層構造の内鍋を形成しただけでは、素材自体の発熱効率の向上効果が得られるだけで、内鍋全体への熱の拡散性、保熱性、加熱効率の向上には十分でない。

本願発明は、このような事情に基いてなされたもので、上記電磁誘導による発熱効率の高い鉄−アルミニウム合金をその他の所定の金属材料の間に配置させて内鍋を形成することにより、全体として発熱効率が高くて熱拡散性も高く、可及的な省エネ化が可能な高性能、低コストの電磁誘導加熱式電気炊飯器を提供することを目的とするものである。

本願発明は、同目的を達成するために、次のような課題解決手段を備えて構成されている。

（１） 請求項１の発明
この発明の電気炊飯器は、上記内鍋の電磁誘導により渦電流が誘起される少なくとも１枚の金属材料とその他の２枚以上の金属材料とを重ね合わせた多層釜よりなり、水および米を収容する内鍋と、この内鍋を取り出し可能に収容する炊飯器本体と、この炊飯器本体の上部開口を開閉自在に覆蓋する蓋体と、上記内鍋に渦電流を誘起することにより上記内鍋を加熱する電磁誘導加熱手段とを備えた電気炊飯器であって、上記電磁誘導により渦電流が誘起される金属材料は鉄−アルミニウム系の合金材よりなり、上記その他の金属材料層の間に配置されていることを特徴としている。

鉄−アルミニウム系の合金は、従来のステンレス系の合金に比べて、特に電磁誘導による渦電流の誘起効率が高く、ジュール熱の発熱効率も高い。

一方、熱伝導率が低いので、発熱した熱量の保持性能が高く、保温性能にもすぐれている。

したがって、同鉄−アルミニウム合金を用いて内鍋を形成すると、小さな消費電力で大きな発熱量を得ることができ、保温性能が高いことから、省エネ性能が大きく向上する。

しかも、誘導加熱される内鍋は、異なる金属を圧着するほど熱拡散性が高くなる性質がある。

そして、そのように同鉄−アルミニウム合金系の材料を用いて３層以上の金属材料よりなる多層構造の内鍋を形成する場合、同鉄−アルミニウム合金は、その他の金属材料の間（内側）に配置するのが好ましい。

このような構成にすると、同鉄−アルミニウム系合金を内鍋の最外層に配置した場合に比べて、発熱層部分が内鍋内の飯米部分に近くなり、飯米の加熱効率が向上するとともに最内層側の金属材料層を介して内鍋内全体に熱が拡散される。

他方、鉄−アルミニウム系合金部分で発生した熱は、最外層側の他の金属材料によって断熱カバーされ、外部には放熱されにくくなる。そのため、鉄−アルミニウム合金材そのものの保熱性の良さが一層有効に生かされ、より内鍋内への加熱効率が向上する。

これらの結果、内鍋自体の発熱効率、飯米への加熱効率が大きく向上し、十分な省電力化が可能となる。

また、鉄−アルミニウム系合金は、制振特性が高く、耐食性、塗装性能にもすぐれている。

したがって、電磁誘導加熱手段の発振による励起振動音の抑制が可能となり、多層化した時の錆びによる剥離が生じにくく、メッキや塗装も容易になる。

（２） 請求項２の発明
この発明の電気炊飯器は、上記請求項１の発明の構成において、内鍋が３層の多層釜よりなり、電磁誘導により渦電流が誘起される鉄−アルミニウム系合金材層がその他の金属材料層の中間に配置されていること特徴としている。

鉄−アルミニウム系合金は、上述のように従来のステンレス系の合金に比べて、特に電磁誘導による渦電流の誘起効率が高く、ジュール熱の発熱効率も高い。

一方、熱伝導率が低いので、発熱した熱量の保持性能が高く、保温性能にもすぐれている。

したがって、同鉄−アルミニウム系合金を用いて内鍋を形成すると、小さな消費電力で大きな発熱量を得ることができ、保温性能が高いことから、省エネ性能が大きく向上する。

また、鉄−アルミニウム系合金は、制振特性が高く、耐食性、塗装性能にもすぐれている。

したがって、電磁誘導加熱手段の発振による励起振動の抑制が可能となり、該多層化した時の錆による剥離が生じにくく、メッキや塗装も容易になる。

しかも、上記誘導加熱される内鍋は、異なる金属を接合するほど熱拡散性が高くなる性質がある。

そして、同鉄−アルミニウム合金材料を用いて３層構造の内鍋を形成する場合、同鉄−アルミニウム系合金は、その他の金属材料の中間に配置するのが好ましい。

このような構成にすると、同鉄−アルミニウム系の合金材を内鍋の最外層に配置した場合に比べて、発熱層部分が内鍋内の飯米部分に近くなり、飯米の加熱効率が向上するとともに最内層側の金属材料層を介して内鍋内全体に熱が拡散される。

他方、鉄−アルミニウム系合金材部分で発生した熱は、最外層側の他の金属材料によって断熱カバーされて、外部には放熱されにくくなる。そのため、鉄−アルミニウム合金材そのものの保熱性の良さが一層有効に生かされ、より内鍋内への加熱効率が向上する。

これらの結果、内鍋自体の発熱効率、飯米への加熱効率が大きく向上し、十分な省電力化が可能となる。

（３） 請求項３の発明
この発明の電気炊飯器は、上記請求項２の発明の構成において、その他の金属材料層は、それぞれ熱伝導率の高い金属材料よりなることを特徴としている。

鉄−アルミニウム系の合金は、上述のように、従来のステンレス系の合金に比べて、特に電磁誘導による渦電流の誘起効率が高く、ジュール熱の発熱効率も高い。

一方、熱伝導率が低いので、発熱した熱量の保持性能が高く、保温性能にもすぐれている。

したがって、小さな消費電力で大きな発熱量を得ることができ、保温性能が高いことから、省エネ性能が大きく向上する。

また、鉄−アルミニウム系の合金は、制振特性が高く、耐食性、塗装性能にもすぐれている。

したがって、同鉄−アルミニウム系の合金を用いて内鍋を形成すると、電磁誘導加熱手段の発振による励起振動の抑制が可能となり、該多層化した時の錆による剥離が生じにくく、メッキや塗装も容易になる。

しかも、上記誘導加熱される内鍋は、異なる金属を圧着するほど熱拡散性が高くなる性質がある。

したがって、熱伝導率の高い、例えばアルミニウム等の金属材料の中間に、上述のように電磁誘導によって効率良く発熱するとともに熱伝導率が低くて保温性に優れた鉄−アルミニウム系合金材を挟んで多層構造にすると、熱拡散性と保温性が特に向上し、鉄−アルミニウム系の合金材部分で生じた渦電流による強い火力をきめ細かくごはんに伝え、炊きムラを抑えることができるようになり、特に美味しいごはんを低い消費電力で効率良く炊き上げることができる。

（４） 請求項４の発明
この発明の電気炊飯器は、上記請求項１または２の発明の構成において、その他の金属材料層は、内側に位置するものが熱伝導率の高い金属材料よりなる一方、外側に位置するものが熱伝導率の低い金属材料よりなることを特徴としている。

鉄−アルミニウム系の合金は、上述のように、従来のステンレス系の合金に比べて、特に電磁誘導による渦電流の誘起効率が高く、ジュール熱の発熱効率も高い。

一方、熱伝導率が低いので、発熱した熱量の保持性能が高く、保温性能にもすぐれている。

したがって、同鉄−アルミニウム系の合金で内鍋を形成すると、小さな消費電力で大きな発熱量を得ることができ、保温性能が高いことから、省エネ性能が大きく向上する。

また、鉄−アルミニウム系の合金は、制振特性が高く、耐食性、塗装性能にもすぐれている。

したがって、電磁誘導加熱手段の発振による励起振動の抑制が可能となり、該多層化した時の錆による剥離が生じにくく、メッキや塗装も容易になる。

しかも、上記誘導加熱される内鍋は、異なる金属を圧着するほど熱拡散性が高くなる性質がある。

したがって、熱伝導率の高い、例えばアルミニウム等の金属材料を内鍋の内層側に、熱伝導率の悪い材料を外層側に配置し、それらの中間に上述のように電磁誘導によって効率良く発熱するとともに熱伝導率が低くて保温性に優れた鉄−アルミニウム合金を挟んで多層構造にすると、外層側の断熱性が大きく向上することから、熱拡散性と保温性が特に有効に向上し、鉄−アルミニウム系の合金材部分で生じた渦電流による強い火力を、よりきめ細かくごはんに伝え、確実に炊きムラを抑えることができるようになり、特に美味しいごはんを低い消費電力で効率良く炊き上げることができる。

以上の結果、本願発明によると、炊飯効率、加熱効率が高く、しかも低消費電力である高性能、低コストの電磁誘導加熱式の電気炊飯器を提供することが可能となる。

＜最良の実施の形態１＞
図１〜図３は、省エネ性能を向上させた本願発明の最良の実施の形態１に係る電気炊飯器の炊飯器本体の全体および内鍋部分の構成をそれぞれ示している。

（全体の概要）
先ず本願発明の最良の実施の形態１における電気炊飯器は、例えば内鍋（飯器）３として高効率の電磁誘導加熱が可能なクラッド構造の金属板よりなるものが採用されている一方、当該内鍋３に対する炊飯時の加熱手段として、合成樹脂製の内ケース（保護枠）４を介して当該内鍋３の底部３ａから側部３ｂの略全体を包み込むように当該内鍋３の底部３ａの中央部側と側部側（コーナー部側）の２ケ所の全周面に対応する第１，第２の２組のワークコイルＣ₁，Ｃ₂が設けられ、また当該内鍋３に対する保温時の加熱手段として、当該内鍋３の側部３ｂの全周に対応する保温ヒータＨ₁が設けられている。そして、それらをマイコン制御ユニットによって適切に駆動制御することによって適切な炊飯機能と保温機能とを実現できるようになっている。

一方、それらの各機能に対するタイマー予約や炊飯および保温メニューの選択、それら各メニューに対応した加熱量、加熱パターン、保温温度、保温時間などの操作設定は、当該電気炊飯器本体Ａの前面側操作パネル部２０に設けられた各種入力スイッチ群を介してユーザーにより行われ、その設定内容に応じて最終的に上記ワークコイルＣ₁，Ｃ₂および保温ヒータＨ₁、肩ヒータＨ₂が制御されるようになっている。

また、上記操作パネル部２０の中央部には、炊飯、保温の各メニュー、設定された保温温度、設定保温時間並びに現在時刻および炊飯完了までの残時間その他の必要事項を表示する液晶表示部２１が設けられている。

（炊飯器本体部分の詳細な構成）
該電気炊飯器の炊飯器本体Ａは、例えば図１に示すように、内部に誘起されるうず電流によって高効率の自己発熱が可能な鉄−アルミニウム系の合金材を含むクラッド（多層板）構造の内鍋３と、該内鍋３を任意にセットし得るように形成された合成樹脂製の有底筒状の内ケース（保護枠）４と、該内ケース４を保持する外部筺体である有底筒状の外ケース１と、該外ケース１と上記内ケース４とを一体化して形成された炊飯器器体Ａの上部に開閉可能に設けられた蓋ユニット（蓋）２とから構成されている。

上記内ケース４の底部４ａの下方側にはコイル台７ａが設けられ、その上部には、フェライトコア７ｂを介し、上記内鍋３の底部３ａの中央部と側方部（コーナー部）の各位置に対応して各々リッツ線が同心状に巻成された第１，第２の２組のワークコイルＣ₁，Ｃ₂が、それぞれ内鍋３の底部３ａの中心部から側部に到る略全体を包み込むように設けられており、それにより通電時には上記構成の内鍋３の底部にうず電流を誘起して、その全体を熱拡散性良く略均一に加熱するようになっている。

そして、同第１，第２のワークコイルＣ₁，Ｃ₂の一端は、例えば整流回路および平滑回路を介した電源ラインに、また他端はＩＧＢＴ（パワートランジスタ）のコレクタにそれぞれ接続されている。

また、上記内ケース４の側部４ｂには、保温時において加熱手段として機能する保温ヒータＨ₁が設けられており、保温時において上記内鍋３の全体を有効かつ均一に加熱するようになっている。

また、上記内ケース４の前面部側には、例えば第１，第２のワークコイルＣ₁，Ｃ₂、保温ヒータＨ₁、さらに後述する肩ヒータＨ₂等を駆動制御する、上記ＩＧＢＴや保温ヒータ駆動回路、肩ヒータ駆動回路、電源電圧整流用のダイオードブリッジよりなる整流回路、平滑回路、マイコン制御ユニットなどを備えた制御回路基板９が上下方向に立設して設けられている。

この制御回路基板９の下部には、例えば上記ＩＧＢＴに接して放熱用のヒートシンク１９が設けられ、その下部側には冷却ファン１７が設けられている。冷却ファン１７は、上記外ケース１の底部に形成された空気吸込グリル４９ａから吸入した空気を上記ヒートシンク１９および制御基板９を介して内ケース４の外周囲に流し、必要な発熱部の冷却を行う。

また上記外ケース１は、例えば合成樹脂材で形成された上下方向に筒状のカバー部材１ａと、該カバー部材１ａの上端部に結合された合成樹脂製の肩部材１１と、上記カバー部材１ａの下端部に一体化された合成樹脂製の底部材１ｂとからなり、かつ上記内ケース４の底壁部４ａとの間に所定の広さの断熱および通風空間部を形成した全体として有底の筒状体に構成されている。

該外ケース１の前面部上方には、操作パネル部２０が設けられている。該操作パネル部２０面には、十分に広く大きな表示面積をもつ液晶表示部２１と炊飯スイッチ、タイマー予約スイッチ、取消スイッチ、保温スイッチ、再加熱スイッチ、メニュー選択スイッチ、時スイッチ、分スイッチ等の各種入力スイッチが設けられている。そして、操作パネル部２０の裏側には、操作基板５ａとマイコン基板５ｂが設けられている。また、上記肩部材１１の肩部内周側には、肩ヒータＨ₂が設けられている。

さらに、上記内ケース４下方側のコイル台７ａの中央部には、上下方向に同心状に貫通したセンタセンサ収納空間部が形成されており、該センタセンサ収納空間部中に上下方向に昇降自在な状態で、かつ常時コイルスプリングにより上方に上昇付勢された状態で内鍋温度検知センサおよび内鍋検知スイッチを備えたセンタセンサＣＳが設けられている。

一方、符号２は蓋ユニットであり、該蓋ユニット２は、その器体を構成する合成樹脂製のカバー部材１２と、該カバー部材１２の下方に蒸気パイプ１５ａを介して設けられた金属製の放熱板１６とを備えて構成されている。また、放熱板１６の外周縁部１６ｃの内側には内鍋３の開口縁部３ｃに対応するパッキン１４が設けられている一方、同外周縁部１６ｃの外端は上述の肩ヒータＨ₂の上面部に接触させられている。また、１５は蒸気キャップ（詳細は省略）である。

この蓋ユニット２は、上記外ケース１上部の肩部材１１に対してヒンジ機構を介して回動自在に取付けられており、その開放端側には、該蓋ユニット２の所定位置に係合して該蓋ユニット２の上下方向への開閉を行うロック機構１８が設けられている。

したがって、該構成では、先ず炊飯時には、上記内鍋３は、上記第１，第２の２組のワークコイルＣ₁，Ｃ₂の駆動により生じる渦電流によって、その底部３ａから側壁部３ｂ側にかけて発熱し、例えば内鍋３内の水に浸された飯米が断熱部として作用する吸水工程などにおいても内鍋３の上部側をもムラなく加熱して均一な吸水性能を可能にするとともに、炊飯量が多い時などにも内鍋３を略均一に加熱して加熱ムラなく効率良く炊き上げる。

また、保温時には、上記内鍋３の側部３ｂに対応して設けられた上記保温ヒータＨ₁および開口縁部３ｃに設けられた肩ヒータＨ₂の駆動により、内鍋３の底部３ａから側部３ｂおよび上方部の全体が適切な加熱量で均一に加熱されて加熱ムラのない保温が実現される。

（内鍋の構成）
ところで、本実施の形態の場合、上記内鍋３は、例えば図２、図３に示すように、全体として、内層側から外層側に（１）第１のアルミニウム材層（厚さ０．５ｍｍ以下）Ａ、（２）鉄−アルミニウム合金材層Ｂ（厚さ０．３〜１．０ｍｍ）、（３）第２のアルミニウム材層（厚さ０．５ｍｍ以下）Ａを配し、それらを圧延加工により一体に圧着接合してクラッド構造に形成されている。

そして、最内層のアルミニウム材層Ａの内周面には、例えばフッ素コートＤが施されている。

上記鉄−アルミニウム系の合金としては、例えばＡｌ含有量６〜１０重量％、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる合金材料であって、平均結晶粒径が３００〜７００μｍの範囲内にあるものが好ましい。

このような構成の場合、上述のように第１，第２のワークコイルＣ₁，Ｃ₂が駆動された場合、同第１，第２のワークコイルＣ₁，Ｃ₂の各リッツ線からの磁束が、第１，第２のアルミニウム材層Ａ，Ａの中間に位置する鉄−アルミニウム合金材層Ｂ部分に効果的に作用して高い発熱効率で発熱するようになり、内鍋３の底部からの蒸気発生、泡立ちが活発になり、炊飯に有効な上昇対流が効果的に形成される。

鉄−アルミニウム合金材Ｂは、従来のステンレス系の合金（ＳＵＳ３０４，ＳＵＳ４３０など）に比べて、特に電磁誘導による渦電流の誘起効率が高く、ジュール熱の発熱効率も高い。

一方、熱伝導率が低いので、発熱した熱量の保持性能が高く、保温性能にもすぐれている。

したがって、同鉄−アルミニウム合金材Ｂで内鍋を形成すると、小さな消費電力で大きな発熱量を得ることができ、保温性能が高いことから、省エネ性能が大きく向上する。

また、鉄−アルミニウム合金材Ｂは、制振特性が高く、耐食性、塗装性能にもすぐれている。

したがって、電磁誘導加熱手段の発振による励起振動の抑制が可能となり、該多層化した時の錆の発生や錆の発生による剥離が生じにくく、メッキや塗装も容易になる。

そして、同鉄−アルミニウム合金材Ｂを用いて図示のような３層構造の内鍋３を形成する場合、同鉄−アルミニウム合金材Ｂは、その他の金属材料である上記第１，第２のアルミニウム材層Ａ，Ａの内側中間部に配置するのが好ましい。

このような構成にすると、同鉄−アルミニウム合金材Ｂを内鍋の最外層に配置した場合に比べて、発熱層部分が内鍋内の飯米部分に近くなり、飯米の加熱効率が向上するとともに最内層側のアルミニウム材層Ａを介して内鍋３の全体に熱が有効に拡散される。

他方、鉄−アルミニウム合金材Ｂ部分で発生した熱は、最外層側の他のアルミニウム材Ａによって断熱カバーされ、外部には放熱されにくくなるとともに、外層側でも伝熱性良く全体に拡散される。

そのため、鉄−アルミニウム合金材そのものの保熱性の良さが一層有効に生かされ、より内鍋内への加熱効率が向上する。

これらの結果、内鍋自体の発熱効率、飯米への加熱効率が大きく向上し、十分な省電力化が可能となる。

しかも、アルミ材Ａ，Ａは、鉄−アルミニウム系合金Ｂとの接合性が高いので、内外層の両側共に接合強度が向上する。

このように、最外層にアルミニウム材料Ａを採用した時の鉄−アルミニウム合金との発熱比をアルミ材Ａの厚さを０．１ｍｍ，０．２ｍｍ，０．３ｍｍ、鉄−アルミニウム合金Ｂの厚さをそれぞれ０．５ｍｍ，０．５ｍｍ，０．５ｍｍとした時の各々の組合せの場合で示すと、例えば図４のようになる。

すなわち、このように内鍋３の最外層部分にアルミニウム材料Ａを採用した場合には、アルミニウム材料Ａの厚さが０．５ｍｍ以下、鉄−アルミニウム合金材料Ｂの厚さが０．３ｍｍ〜１．０ｍｍの場合の相互の組み合せが最も発熱に効果的である。

＜最良の実施の形態２＞
図４および図５は、同じく省エネ性能を向上させた本願発明の最良の実施の形態１に係る電気炊飯器の内鍋の全体および要部の構成をそれぞれ示している。

この実施の形態の内鍋３では、例えば図４および図５に示すように、内層側から外層側にかけて（１）第１のアルミ材層（厚さ０．５ｍｍ以下）Ａ、（２）鉄−アルミニウム合金材層（厚さ０．３〜１．０ｍｍ）Ｂ、（３）ステンレス系の合金材層（ＳＵＳ３０４：厚さ０．５ｍｍ以下）Ｃを配し、それらを圧延加工により一体に圧着接合してクラッド構造に形成されている。

そして、この場合にも、例えば最内層のアルミニウム材層Ａの内周面にはフッ素コートＤが施されている。

上記鉄−アルミニウム系の合金としては、例えばＡｌ含有量６〜１０重量％、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる合金材料であって、平均結晶粒径が３００〜７００μｍの範囲内にあるものが好ましい。

このような構成の場合にも、第１，第２のワークコイルＣ₁，Ｃ₂が駆動された場合、同第１，第２のワークコイルＣ₁，Ｃ₂の各リッツ線からの磁束が、内層側のアルミニウム材層Ａと外層側のステンレス系の合金材（ＳＵＳ３０４）層Ｃの中間に位置する鉄−アルミニウム合金Ｂ部分に効果的に作用して高い発熱効率で発熱するようになり、内鍋３の底部からの蒸気発生、泡立ちが活発になり、炊飯に有効な上昇対流が効果的に形成される。

鉄−アルミニウム合金材Ｂは、従来のステンレス系の合金（ＳＵＳ３０４，ＳＵＳ４３０など）に比べて、特に電磁誘導による渦電流の誘起効率が高く、ジュール熱の発熱効率も高い。

一方、熱伝導率が低いので、発熱した熱量の保持性能が高く、保温性能にもすぐれている。

したがって、同鉄−アルミニウム合金材Ｂで内鍋を形成すると、小さな消費電力で大きな発熱量を得ることができ、保温性能が高いことから、省エネ性能が大きく向上する。

また、鉄−アルミニウム合金材Ｂは、制振特性が高く、耐食性、塗装性能にもすぐれている。

したがって、電磁誘導加熱手段の発振による励起振動の抑制が可能となり、該多層化した時の錆による剥離が生じにくく、メッキや塗装も容易になる。

そして、同鉄−アルミニウム合金材Ｂを用いて図示のような３層構造の内鍋３を形成する場合、同鉄−アルミニウム合金材Ｂは、その他の金属材料であるアルミニウム材料Ａとステンレス系の合金（ＳＵＳ３０４）Ｃとの中間に配置するのが好ましい。

このような構成にすると、鉄−アルミニウム合金材Ｂを内鍋３の最外層に配置した場合に比べて、発熱層部分が内鍋３内の飯米部分に近くなり、飯米の加熱効率が向上するとともに最内層側のアルミニウム材層Ａを介して内鍋３の全体に熱が有効に拡散される。

他方、鉄−アルミニウム合金材Ｂ部分で発生した熱は、最外層側の相対的に熱伝導率が悪く、それ自体も発熱するステンレス系の合金（ＳＵＳ３０４）Ｃによって確実に断熱カバーされることはもちろん、さらに加熱加温されて、外部には著しく放熱されにくくなるとともに、確実に内鍋３の全体に拡散される。

そのため、鉄−アルミニウム合金材そのものの保熱性の良さが一層有効に生かされ、より一層内鍋内への加熱効率が向上する。

これらの結果、内鍋自体の発熱効率、飯米への加熱効率が特に大きく向上し、より十分な省電力化が可能となる。

また、このように最外層部分にステンレス系の金属（ＳＵＳ３０４）を配置すると、その外周面を磨き上げることにより、外観に金属製の美しい光沢を出すことができ、内鍋３のデザイン性の向上にもつながる。

また、このようにステンレス系の合金材料（ＳＵＳ３０４）Ｃを採用した時の鉄−アルミニウム合金Ｂとの発熱比をＳＵＳ３０４の厚さ０．１ｍｍ，０．２ｍｍ，０．３ｍｍ、鉄−アルミニウム合金の厚さ０．３ｍｍ，０．５ｍｍ，０．７ｍｍの各々の組合せの場合で示すと、例えば図７のようになる。

すなわち、このように内鍋３の最外層部分にステンレス系の金属材料（ＳＵＳ３０４）Ｃを採用した場合には、ステンレス系の合金材料（ＳＵＳ３０４）Ｃの厚さが０．５ｍｍ以下、鉄−アルミニウム合金材料Ｂの厚さが０．３ｍｍ〜１．０ｍｍの場合の相互の組み合せが効果的である。

（変形例）
なお、本実施の形態における上記最外層側のステンレス系の金属材料層Ｃは、上述のＳＵＳ３０４に変えてＳＵＳ４３０を採用することもできる。

このように、内鍋３の最外層部分にＳＵＳ４３０を採用した時の鉄−アルミニウム合金Ｂとの発熱比をＳＵＳ４３０の厚さ０．３ｍｍ，０．４ｍｍ，０．５ｍｍと鉄−アルミニウム合金材料の厚さ０．５ｍｍ，０．５ｍｍ，０．５ｍｍとの組合せの場合で示すと、例えば図８のようになり、ＳＵＳ４３０が０．５ｍｍ以下、鉄−アルミニウム合金材料が０．３〜１．０ｍｍの組合せの場合が効果的である。

すなわち、このように内鍋３の最外層部分にステンレス系の金属材料（ＳＵＳ４３０）Ｃを採用した場合には、第１，第２のワークコイルＣ₁，Ｃ₂の磁束による渦電流は、主として当該ステンレス系の合金（ＳＵＳ４３０）Ｃで生じるようになり、当該ステンレス系の合金（ＳＵＳ４３０）部分Ｃで、６０〜９０％の熱量が発生し、中間の鉄−アルミニウム合金Ｂ部分では当該ＳＵＳ４３０部分Ｃを透過した磁束により渦電流が生じ、残り４０〜１０％の熱量が発生することになる。

この結果、電磁誘導により発生し、内鍋３側に作用する磁束の殆どが発熱に有効に寄与するようになり、熱効率が向上する。

＜その他の実施の形態＞
以上の第１，第２の各実施の形態では、その何れにあっても鉄−アルミニウム合金材料Ｂを中心としてその両側にアルミニウム材料、ステンレス系金属材料ＳＵＳ３０４又は４３０を配して圧延加工することによってクラッド構造に接合一体化する構成としたが、これは同様の材料関係のものを、例えばホットプレス加工によって形成することもできる。

その場合には、例えば図９および図１０に示すように、鉄−アルミニウム合金材料Ｂとアルミニウム材料Ａ、ステンレス系金属材料（ＳＵＳ３０４又はＳＵＳ４３０）Ｃ各々の間に薄い銅メッキ層Ｄ，Ｄを介してホットプレス加工することによって圧着一体化する。

このような構成の内鍋３によっても、上述の第１，第２の各実施の形態の内鍋３と全く同様の作用効果を得ることができる。

本願発明の最良の実施の形態１に係る電気炊飯器本体部分の構成を示す断面図である。 同電気炊飯器の内鍋部分の断面図である。 同電気炊飯器の内鍋の要部の構造を示す拡大断面図である。 同電気炊飯器の内鍋の構成部材の発熱比を示す図表である。 本願発明の最良の実施の形態２に係る電気炊飯器本体の内鍋部分の構成を示す断面図である。 同電気炊飯器の内鍋の要部の構造を示す拡大断面図である。 同電気炊飯器の内鍋の構成部材の発熱比を示す図表である。 同電気炊飯器の変形例に係る内鍋の構成部材の発熱比を示す図表である。 本願発明の他の実施の形態に係る電気炊飯器の内鍋の構成を示す断面図である。 同電気炊飯器の内鍋の要部の拡大断面図である。

符号の説明

Ａは炊飯器本体、Ｃ₁，Ｃ₂は第１，第２のワークコイル、Ｈ₁は保温ヒータ、Ｈ₂は肩ヒータ、１は外ケース、２は蓋ユニット、３は内鍋、Ａはアルミニウム材層、Ｂは鉄−アルミニウム合金材層、Ｃはステンレス合金材層、Ｅは銅箔である。

Claims (4)

1. 電磁誘導により渦電流が誘起される少なくとも１枚の金属材料とその他の２枚以上の金属材料とを重ね合わせた多層釜よりなり、水および米を収容する内鍋と、この内鍋を取り出し可能に収容する炊飯器本体と、この炊飯器本体の上部開口を開閉自在に覆蓋する蓋体と、上記内鍋に渦電流を誘起することにより上記内鍋を加熱する電磁誘導加熱手段とを備えた電気炊飯器であって、上記電磁誘導により渦電流が誘起される金属材料層は鉄−アルミニウム系の合金材よりなり、上記その他の金属材料層の間に配置されていることを特徴とする電気炊飯器。
2. 内鍋が３層の多層釜よりなり、電磁誘導により渦電流が誘起される鉄−アルミニウム系の合金材層がその他の金属材料層の中間に配置されていること特徴とする請求項１記載の電気炊飯器。
3. その他の金属材料層は、それぞれ熱伝導率の高い金属材料よりなることを特徴とする請求項１又は２記載の電気炊飯器。
4. その他の金属材料層は、内側に位置するものが熱伝導率の高い金属材料よりなる一方、外側に位置するものが熱伝導率の低い金属材料よりなることを特徴とする請求項１又は２記載の電気炊飯器。

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