JP2984545B2 - 炊飯器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁性材料製の誘導発熱
部を有する鍋に対して誘導加熱コイルにより誘導電流を
発生させて加熱調理を行うようにした炊飯器に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の炊飯器に用いられる鍋は、例え
ば、図１０に示すように、熱伝導特性が良いアルミニウ
ムと磁性材料である磁性ステンレスを平板の状態でロー
ル圧接したクラッド材を、絞り加工することにより外側
に磁性ステンレスが配設される円筒容器状に形成したも
のを用いている。これにより、鍋１は、外面が誘導発熱
部２により覆われ、内面が熱伝導部３により覆われた状
態に形成される。

【０００３】そして、２つの誘導加熱コイル４および５
を鍋１の底面部中央および周辺部にそれぞれ設け、これ
らの誘導加熱コイル４，５に高周波電流を通電すること
により、鍋１の誘導発熱部２に誘導電流を発生させ、そ
の抵抗損失により発熱させると共に、その熱を熱伝導部
４を介して鍋１の全体に渡って伝導させて鍋１内部を加
熱するようにしたものである。

【０００４】したがって、鍋１に収容された水と米は誘
導発熱部２から熱伝導部３に伝達された熱により全体が
加熱調理されるようになる。そして、加熱調理が進んで
鍋１内の水分が蒸発するのを図示しないセンサなどによ
り検出すると、誘導加熱コイル４，５による通電を減少
させて、鍋１内部の飯が焦げない程度に通電した状態で
１００℃近くの高温に保つように通電する。また、炊飯
後の保温状態においては、誘導加熱コイル４，５だけで
はなく、鍋１の蓋に設けたヒータや、鍋の胴部近傍に設
けた胴ヒータ（いずれも図示せず）によっても加熱を行
い、このときには例えば約７０℃程度に保つように通電
するようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来構成のものでは、次のような不具合がある。
すなわち、まず、誘導発熱部２としての磁性ステンレス
の熱伝導率は０．０６２（ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃）
程度であり、一方、熱伝導部３としてのアルミニウムの
熱伝導率は０．５３（ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃）程度
であるから、誘導発熱部２は、熱伝導部３に比べてその
熱伝導率の大きさが１／８．５程度であり、熱伝達には
ほとんど寄与していないことになる。さらに、磁性ステ
ンレスは単位体積当りの熱容量が０．８５（ｃａｌ／℃
・ｃｍ^３）程度であるから、アルミニウムの０．５９
（ｃａｌ／℃・ｃｍ^３）程度の値と比べると熱効率が悪
くなる。

【０００６】したがって、このような材料の特性上か
ら、磁性ステンレス製の誘導発熱部２部分は自己の熱容
量の分だけ熱損失することになるのである。ところが、
鍋１を構成するのにクラッド材を用いているため、鍋１
全体を磁性ステンレスで包囲する構成とせざるを得ず、
この結果、全体として熱的な効率が低下してしまうとい
う不具合がある。

【０００７】一方、熱伝導性を向上させるために、アル
ミニウムの部分の板厚を増すことは、その分だけさらに
熱容量が増加することになり、全体としての熱効率が悪
くなると共に、鍋１の重量が増加することになって使い
勝手が悪くなってしまう不具合がある。

【０００８】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
でその目的は、誘導電流による発熱効率および全体の熱
伝達効率を高めて、加熱調理に対する熱効率が良く、し
かも軽量化を図ることができる鍋を実現できるようにし
た炊飯器を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

【００１０】本発明の炊飯器は、上記目的を解決するた
めに、熱良導体材料からなる容器状の熱伝導部の外面部
に低融点合金層を介在させた状態で磁性材料からなる誘
導発熱部を設けてなる鍋と、この鍋の底面周縁部分と対
応した位置にその鍋と所定間隙を存した状態で配置され
た誘導加熱コイルとを設け、前記鍋は、前記誘導発熱部
が前記誘導加熱コイルに対応した形状に形成され、且つ
前記熱伝導部が溶融状態の前記熱良導体材料を成形する
ことで形成しているところに特徴を有する。

【００１１】また、本発明の炊飯器は、上記目的を解決
するために、熱良導体材料からなる容器状の熱伝導部の
外面部に複合金属層を介在させた状態で磁性材料からな
る誘導発熱部を設けてなる鍋と、この鍋の底面周縁部分
と対応した位置にその鍋と所定間隙を存した状態で配置
された誘導加熱コイルとを設け、前記鍋は、前記誘導発
熱部が前記誘導加熱コイルに対応した形状に形成され、
且つ前記熱伝導部が溶融状態の前記熱良導体材料を成形
することにより形成すると共に、前記複合金属層は、前
記誘導発熱部の内面側に一体に形成された微細な凹凸を
有する磁性材料層の凹部内に前記熱伝導部の成形時に溶
融状態の熱良導体が流入することにより形成したところ
に特徴を有する。

【００１２】そして、誘導発熱部の金属材料層を、金属
材料の微粒子を塗布した状態で焼結することにより得ら
れる金属焼結層としても良い。

【００１３】また、鍋の発熱部を、誘導加熱コイルの側
面上端部の位置から少なくともその誘導加熱コイルとの
間の寸法よりも高い位置まで配設されるように形成する
ことが好ましい。そして、熱良導体材料からなる容器状
の熱伝導部の外面部に磁性材料からなる誘導発熱部を設
けてなる鍋と、この鍋の底面周縁部分と対応して配置さ
れる誘導加熱コイルとを備え、前記鍋を、前記誘導発熱
部が前記誘導加熱コイルに対応すると共に、誘導発熱部
と熱伝導部との間に溶射層を有し、且つ前記熱伝導部が
溶融状態の前記熱良導体材料を成形することにより形成
するように構成することもできる。 さらに、熱良導体材
料からなる容器状の熱伝導部の外面部に磁性材料からな
る誘導発熱部を設けてなる鍋と、この鍋の底面周縁部分
と対応して配置される誘導加熱コイルとを備え、前記鍋
を、前記誘導発熱部が前記誘導加熱コイルに対応すると
共に、誘導発熱部と熱伝導部との間に形成された複合金
属層を有し、且つ前記熱伝導部が溶融状態の前記熱良導
体材料を成形することにより形成され、前記複合金属層
は、前記誘導発熱部の内面側に一体に形成された微細な
凹凸を有する金属材料層の凹部内に前記熱伝導部の成形
時に溶融状態の熱良導体が流入することにより形成して
も良い。

【００１４】

【作用】請求項１記載の炊飯器によれば、誘導加熱コイ
ルに高周波電流が供給されると、これにより発生する磁
束が鍋との間隙を介して鍋の誘導発熱部に通るようにな
り、磁束の変化により生ずる誘導電流が流れてそのとき
の抵抗損失で発熱するようになる。誘導発熱部で発生し
た熱は熱伝導率が大きい熱伝導部に伝達されると、その
内部を通って鍋全体に熱がまわるようになり、鍋内の被
加熱物に対する均一な加熱状態を得ることができる。

【００１５】この場合、発熱に必要な誘導発熱部を誘導
加熱コイルに対応する部分に設けるために、誘導発熱部
に対して内部側に設けられる熱伝導部を溶融した熱良導
体材料を成形するといった溶湯鍛造技術等を用いて形成
しているので、例えば、鍋の側壁部分上方の誘導発熱動
作に寄与しない部分には誘導発熱部を設けない構成とす
ることができ、さらには、熱伝導部を熱伝導の条件に応
じて肉厚寸法に分布を持たせるなどの構成として良好な
熱伝導特性を持たせることができるので、上述のように
鍋全体に均一に熱を伝達させることができるのである。

【００１６】そして、誘導発熱部と熱伝導部との間に低
融点合金層を介在させる構成としているので、例えば熱
伝導部を形成する際に冷却時に温度差によって誘導発熱
部との間に隙間が発生しやすい状態であっても、これら
の間を低融点合金層を介在させることによりそれらの間
の密着性を良好に保持することができるので、誘導発熱
部により発生された熱を効率良く熱伝導部に伝達させる
ことができる。

【００１７】請求項２記載の炊飯器によれば、誘導発熱
部と熱伝導部との間に設けられた複合金属層は、誘導発
熱部の内面側に一体に形成された磁性材料層の凹部内に
熱良導体が入り込んだ状態に形成されているので、誘導
発熱部と熱伝導部との間の密着性を高めることができる
ので、誘導発熱部により発生された熱を効率良く熱伝導
部に伝達させることができる。

【００１８】請求項３記載の炊飯器によれば、磁性材料
層を、磁性材料の微粒子を誘導発熱部の内面側に塗布し
た状態で焼結させることにより形成した金属焼結層とし
ているので、簡単な構成としながら、誘導発熱部と熱伝
導部との間の密着性を向上させる構成を得ることができ
る。

【００１９】請求項４記載の炊飯器によれば、誘導加熱
コイルにより発生される磁束は、鍋との間の空隙部分を
介して鍋側に広がる、対向する鍋の部分に誘導発熱部が
配置されているので、その磁束は磁性体材料製の誘導発
熱部に通り易くなっている。そして、この場合に、誘導
発熱部の上端部の位置が誘導加熱コイルの上端部の位置
から、鍋と誘導発熱部との間の間隔距離よりも高く設定
されているので、上述の磁束が熱伝導部に通ることがほ
とんどなくなる。つまり、熱伝導部側に磁束が漏れて誘
導加熱コイルのインピーダンスが低下するのを防止して
誘導発熱部による発熱の効率低下を防止することができ
るので、誘導発熱部による効率的な発熱動作を行なわせ
ることができる。請求項５記載の炊飯器によれば、誘導
発熱部と熱伝導部との間に溶射層が設けられるので、誘
導発熱部と熱伝導部との間の密着性を向上させる構成を
得ることができる。請求項６記載の炊飯器によれば、誘
導発熱部と熱伝導部との間に設けられた複合金属層は、
誘導発熱部の内面側に一体に形成された磁性材料層の凹
部内に熱良導体が入り込んだ状態に形成されているの
で、誘導発熱部と熱伝導部との間の密着性を高めること
ができ、誘導発熱部により発生された熱を効率良く熱伝
導部に伝達させることができる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例について図１な
いし図７を参照して説明する。全体構成を示す図２にお
いて、樹脂製の炊飯器本体１１は上部に蓋部１２がヒン
ジ１３により上方に開閉可能に配設されている。炊飯器
本体１１の内部側には鍋１４が収容可能な外槽部１５が
形成されており、この外槽部１５の底面直下には外周部
に対応して誘導加熱コイル１６が配設され、その下部に
は磁気回路を形成するためのフェライト１７が配設され
ている。鍋１４の上面開口部は蓋部１２を閉じたときに
その内側に設けられた内蓋１２ａにより閉塞されるよう
になっており、また、蓋部１２内部には内蓋１２ａを介
して鍋１４内部を加熱するための蓋ヒータ１８が配設さ
れている。

【００２１】また、外槽部１５の底面中央部には鍋１４
の底面部と接触するように温度センサ１９が配設されて
おり、鍋１４の温度を検知するようになっている。ま
た、炊飯器本体１１の内底部には高周波電流を発生させ
るためのインバータ回路部２０が配設されると共に冷却
ファン２１が配設されている。炊飯器本体１１内の前部
側には制御回路部２２および操作部２３が配設されてい
る。操作部２３には、炊飯器本体１１の前面外部に露出
するように操作スイッチや表示器が配設されている。ま
た、炊飯器本体１１の内部には外槽部１５の側壁を介し
て鍋１４を加熱保温するための胴ヒータ２４が配設され
ている。

【００２２】次に、図１に基づいて鍋１４および誘導加
熱コイル１６の構成について詳述する。鍋１４は、後述
する溶湯鍛造と呼ばれる技術を用いて形成されるもの
で、誘導発熱部２５，低融点合金層２６および熱伝導部
２７から構成されている。誘導発熱部２５は磁性ステン
レスや鋼板等の磁性材料からなるもので、鍋１４の下面
部および側壁部の所定高さまで設けられている。このと
き、誘導発熱部２５の高さ寸法は、対向している誘導加
熱コイル１６の上端部よりも寸法Δｈだけ高く位置する
ように設定されている。そして、この寸法Δｈは鍋１４
と誘導加熱コイル１６との間の空間部Ｇの間隙寸法ｇよ
りも少し大きい寸法として設定される（図５も参照）。

【００２３】ここで、鍋１４の誘導発熱部２５の高さ寸
法を上述のように設定しているのは、それよりも上部側
に磁性材料を設けても誘導発熱に寄与することがなく、
高価な磁性ステンレスの使用量を削減すると共に、全体
の重量を軽量化するためであり、このような構成とする
ためには、従来のようなクラッド材を用いるものでは実
現し得ないものである。

【００２４】また、アルミニウム合金等の熱良導体材料
からなる熱伝導部２７は、溶湯鍛造技術を用いて形成さ
れる。すなわち、図７に示すように、上述のようにして
形成された誘導発熱部２５の内側の面に亜鉛やアルミニ
ウムなどの低融点材料をメッキ等によりあらかじめ密着
させておき、これを鍋１４の外形形状に対応した雌型Ｋ
にセットする。そして、この雌型Ｋ内に溶融されたアル
ミニウムを注ぎ、これに鍋１４の内部形状に対応した雄
型Ｍを嵌合させて高圧で成形する。

【００２５】これにより、誘導発熱部２５の内側部分に
アルミニウム合金層による熱伝導部２７が形成され、誘
導発熱部２５と熱伝導部２７との間には磁性体とアルミ
ニウムにより形成された低融点合金層２６が介在される
ようになる（図３参照）。この低融点合金層２６は、誘
導発熱部２５と熱伝導部２７との間を完全に接合する状
態とすることができるので、両者の間の熱抵抗を小さく
することができ、単に両者を鋳くるむ場合に発生するよ
うな異種金属間での隙間の発生をなくすことができる。

【００２６】なお、熱伝導部２７は底面部が厚肉に形成
されると共に、その誘導加熱コイル１６に対応する部分
が特に厚肉に形成され、側壁部の上方に向かうに従って
徐々に厚さが薄くなるように形成され、さらに、上部開
口部付近の被調理物と接触しない部分は薄肉に形成され
ており、後述するように加熱調理に対する熱伝達効率の
向上が図られた形状とされている。

【００２７】図４は電気的構成を示すもので、制御回路
部２２は、マイクロコンピュータなどの制御回路を含ん
で構成されるもので、あらかじめ炊飯のための制御プロ
グラムが記憶されている。この制御回路部２２は、操作
部２３から操作信号を受けるように接続され、制御プロ
グラムを実行すると、操作部２３からの操作信号に応じ
てインバータ回路部２０に制御信号を出力するようにな
っている。インバータ回路部２０は与えられた制御信号
に応じて所定周波数の高周波電流を誘導加熱コイル１６
に供給して鍋１４に発熱動作を行なわせる。

【００２８】温度センサ１９の出力端子は操作部２３を
介して制御回路部２２に接続されており、鍋１４の温度
検出信号を制御回路部２２に与える。また、冷却ファン
２１，蓋ヒータ１８および胴ヒータ２４はそれぞれ制御
回路部２２から与えられる駆動制御信号により通電制御
されるようになっている。

【００２９】次に、本実施例の作用について図５および
図６をも参照して説明する。鍋１４内に所定量の米と水
が収容され、操作部２３により炊飯の実行を指令する操
作が行われると、制御回路部２２は炊飯プログラムを実
行して炊飯動作を開始するようになる。インバータ回路
部２０は、制御回路部２２から制御信号が出力される
と、所定の周波数の高周波電流を誘導加熱コイル１６に
供給するようになる。

【００３０】これにより、誘導加熱コイル１６の周囲に
発生した磁束Φは、鍋１４との間の空隙部Ｇ，誘導発熱
部２５内部，鍋１４との間の空隙部Ｇを通り、フェライ
ト１７内を通るようになる。このとき、誘導発熱部２５
の上端部の位置が誘導加熱コイル１６の上端部の位置か
ら寸法Δｈだけ高くなるように設定しているので、磁束
Φをほとんど誘導発熱部２５内を通すことができる。つ
まり、磁束Φが熱伝導部２７側に通って誘導加熱コイル
１６のインピーダンスが低下するのを防止して誘導発熱
部２５における発熱動作を効率良く実施できるのであ
る。

【００３１】そして、誘導発熱部２５の表層部では磁束
の変化に伴う誘導電流が発生して（図５中×印で示す部
分）その抵抗損失による発熱が起こるようになる。誘導
発熱部２５を構成している磁性体材料は熱伝導率が小さ
いので、このとき発生した熱は、主として低融点合金層
２６を介して熱伝導部２７に伝達され、熱伝導率が大き
いこの熱伝導部２７内で底面部や側壁部側に伝達される
と共に鍋１４内部側の被加熱物に伝達されるようにな
る。

【００３２】この場合、熱容量が大きい誘導発熱部２５
は、主として誘導加熱コイル１６と対向する部分に設け
られているので、鍋１４の底面周縁部で発熱されると共
に、その熱は熱伝導が良好な熱伝導部２７内を介して鍋
１４の底面中央部側および側壁上部側にも伝達されるこ
とになる。したがって、鍋１４の底面周縁部を最高温度
として他の被加熱物と接触している鍋１４の底面中央部
や側壁部分にも十分に熱が伝達されるようになる。

【００３３】また、鍋１４の誘導発熱部２５と熱伝導部
２７との間に低融点合金層２６を介在させる構成として
いるので、両者の間が常に密着状態とされており、誘導
発熱部２５で発生した熱を効率良く熱伝導部２７に伝達
される。

【００３４】これにより、図１中に鍋１４内部側に実線
で示すように、被加熱物としての水と米を底面周縁部側
から加熱して中央部に至る大きな対流を起こして全体を
温度むらなく均一な温度に加熱しながら炊飯，蒸らしお
よび保温等の加熱調理を行うことができ、米を全体に十
分にアルファ化して均一な炊飯を行うと共に、蒸らし工
程においてもコゲつき等が発生することもなくなる。

【００３５】また、誘導発熱部２５で発生した熱を熱伝
導部２７を介して鍋１４全体に良好に伝達することがで
きるので、同じ発熱量でも誘導発熱部２５の発熱部分の
温度を低い状態とすることができ、外部との温度差を少
なくして外部へ流れる無駄な熱量を低減することができ
る。したがって、外槽部１５や誘導加熱コイル１６など
の鍋１４の外部に設ける部材に必要な耐熱特性を低くし
てグレードを下げる構成とすることもできる。

【００３６】次に、鍋１４の熱伝達特性を示す各部の熱
抵抗について図５および図６を参照して述べる。すなわ
ち、鍋１４の底面周縁部の断面を模式的に示した図５に
おいて、鍋１４の誘導発熱部２５を熱源点Ｆ（図中×印
で示す領域の中央部分）とし、その直ぐ外部の空隙領域
Ｇの点ａ，熱源点Ｆと厚さ方向に対応する熱伝導部２６
内の点Ａ１，熱伝導部２６内の異なる点Ａ２，Ａ３およ
びそれらの点Ａ１，Ａ２，Ａ３に最も近い鍋１４内の水
と接する部分の点Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３との各点間の熱抵抗
ＲFa，ＲFA，ＲAW1 ，ＲAW2 ，ＲAW3 ，ＲAH1 ，ＲAH2
を次のように定義する。

【００３７】ＲFa ：誘導発熱部２５の熱源点Ｆと外部
空隙領の点ａとの間の熱抵抗 ＲFA ：誘導発熱部２５の熱源点Ｆと熱伝導部２７の点
Ａ１との間の熱抵抗 ＲAW1 ：熱伝導部２７の点Ａ１と鍋１４内部の水Ｗ１と
の間の熱抵抗 ＲAW2 ：熱伝導部２７の点Ａ２と鍋１４内部の水Ｗ２と
の間の熱抵抗 ＲAW3 ：熱伝導部２７の点Ａ３と鍋１４内部の水Ｗ３と
の間の熱抵抗 ＲAH1 ：熱伝導部２７の点Ａ１と点Ａ２との間の熱抵抗 ＲAH2 ：熱伝導部２７の点Ａ２と点Ａ３との間の熱抵抗

【００３８】図６は上述の各点間と各熱抵抗との関係を
等価回路で示したものである。ここで、熱源点Ｆの温度
をｔF とし、各点ａ，Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ｗ１，Ｗ２，
Ｗ３の温度をそれぞれｔａ，ｔA1，ｔA2，ｔA3，ｔW1，
ｔW2，ｔW3としている。ただし、保温状態においては水
の温度は飯の温度である。

【００３９】さて、磁性体製の誘導発熱部２５は熱抵抗
が高いので、表面に平行な方向への熱伝達量は非常に少
なく、ほとんどが低融点合金層２６を介して接触してい
る熱伝導部２７側と鍋１４の外部の間隙部分の点ａ側に
伝達されるようになる。そして、熱伝導部２７に伝達さ
れた熱は、鍋１４内部の水（点Ｗ１）に直接伝達される
と共に、熱伝導部２７の表面に平行な方向の各点（Ａ
２，Ａ３…）に伝達されながら鍋１４内部の水（点Ｗ
２，Ｗ３…）に伝達されるようになる。

【００４０】誘導発熱部２５の熱源点Ｆで発生している
総熱量Ｗ０は、鍋１４の内部側に伝達されて加熱調理に
寄与する熱量Ｗｗと外部の点ａに伝達されて無駄となる
熱量Ｗａとに分配されることになるので、熱伝達特性と
しては、鍋１４の内部側に伝達される熱量Ｗｗが大きい
ほど効率が良いことになる。

【００４１】図６における等価回路で、熱源点Ｆと被加
熱物である鍋１４内の水Ｗ間の合成熱抵抗ＲFWは、熱抵
抗ＲFA，ＲAW1 ，ＲAW2 ，ＲAW3 ，ＲAH1 ，ＲAH2 の合
成熱抵抗として求めることができる。そして、鍋１４の
熱伝導部２７の表面と平行な方向の熱抵抗ＲAHは厚肉に
形成していることから十分に小さくすることができ、全
体としての合成熱抵抗ＲFWを小さくすることができる。
これにより、鍋１４の内部側に伝達される熱量Ｗｗを大
きくして熱効率を向上させることができるのである。

【００４２】また、合成熱抵抗ＲFWが小さくなることか
ら、誘導発熱部２５の熱源点Ｆの温度ｔF が低くなり、
外部の空隙ａ点との温度ｔａとの差が小さくなって熱損
失が低下することがわかる。さらに、熱伝導部２７の底
面部を厚肉に形成していることから、熱伝導部２７内部
での熱抵抗ＲAH1 ，ＲAH2 等が小さくなるので、各点Ａ
１，Ａ２，Ａ３間の温度ｔA1，ｔA2，ｔA3の差も小さく
なって、鍋１４の各部の温度が均一になることがわか
る。

【００４３】このような本実施例によれば、鍋１４を、
誘導加熱コイル１６に対応する部分に形成される磁性ス
テンレス製の誘導発熱体２５と溶湯鍛造技術によりアル
ミニウム合金等の熱良導体材料からなる熱伝導部２７と
それらの間に介在される低融点合金層２６とから構成し
たので、誘導発熱部２５で発生する熱を低融点合金層２
６を介して効率良く熱伝導部２７に伝達できると共に、
熱伝導部２７内を効率良く伝達して鍋１４全体を均一に
加熱することができ、さらに、外部への無駄な熱の放出
を抑制して熱効率の良い炊飯加熱調理を行うことができ
る。

【００４４】また、このように全体を均一に加熱できる
ことから、鍋１４の容量が比較的小さい場合には誘導加
熱コイル１６を鍋１４の底面周縁部に配設すれば十分加
熱動作を行うことができるので、誘導加熱コイルを他の
部分に設けたりする必要がなくなって簡単な構成とする
ことができ、さらに、蓋ヒータ１８や胴ヒータ２４を炊
飯時に使用して均一加熱を行うための制御を行う必要も
なくなるので、全体として加熱のための構成を簡単にす
ることができる。

【００４５】さらに、上記のように鍋１４を構成するこ
とから、必要な部分にのみ誘導発熱部２５を設けて高価
で且つ重い磁性ステンレス材等の磁性体の使用量を削減
して低コスト化および軽量化が図れると共に、誘導加熱
コイル１６と対向しない部分に不必要な誘導発熱部を設
けないことからその厚さ寸法分だけ厚さ寸法を薄くした
り熱伝導部２７の厚さ寸法を増すことができる。

【００４６】そして、本実施例によれば、鍋１４の誘導
発熱部２５と熱伝導部２７との間に低融点合金層２６を
設ける構成としているので、溶湯鍛造等の成形により鍋
１４を形成する際に、冷却時に熱膨張率の差から誘導発
熱部２５と熱伝導部２７との間に空隙等が発生すること
なく安定した密着状態を保持することができるので、誘
導発熱部２５から熱伝導部２７への熱伝達効率を向上さ
せることができる。

【００４７】さらに、本実施例によれば、誘導発熱部２
５の上端部の位置を、誘導加熱コイル２５の上端部位置
から、鍋と誘導加熱コイルとの間隔寸法Ｇよりも上に位
置するように鍋１４を構成したので、誘導加熱コイル１
６による磁束Φをほとんど誘導発熱部２５内に通すよう
にすることができ、熱伝導部２７側に漏れて誘導加熱コ
イル１６のインピーダンスが低下する不具合を解消して
発熱効率を向上させることができる。

【００４８】なお、上述の場合に、誘導発熱部２５の上
端部の位置を必要以上に高い位置に設定することは、前
述の効果を減少させることになるので、所定効率が達成
できる程度に設定することが好ましい。

【００４９】さらに、本実施例によれば、鍋１４の被加
熱物と接触しない側壁上部においては熱伝導部２７を薄
肉に形成しているので、鍋１４の軽量化を図ると共に、
鍋１４による加熱に不要な部分の熱容量を低減すること
ができ、全体として熱効率を改善できる。

【００５０】なお、上記実施例においては、溶湯鍛造技
術による製作の都合上で誘導発熱部２５を鍋１４の底面
部まで設ける構成としたが、誘導加熱コイル１６と対向
していない底面部においては本来発熱に寄与していない
ので、磁性ステンレス材を設けないようにした誘導発熱
部を構成することもできる。

【００５１】また、上記実施例においては、中容量程度
の炊飯を行う鍋を想定して誘導加熱コイルを鍋１４の底
面周縁部に集中して配置する構成としたが、大容量の炊
飯器に適用する場合には、必要に応じて鍋の底面部や側
壁外周部に補助的に誘導加熱コイルを配設することもで
きる。

【００５２】図８および図９は本発明の第２の実施例を
示すもので、以下、第１の実施例と異なる部分について
説明する。すなわち、この第２の実施例においては、鍋
１４に代えて、鍋２８を設けた構成としている。この鍋
２８は、図８に示すように、第１の実施例における鍋１
４の誘導発熱部２５と熱伝導部２７とを有する構成とさ
れ、これらの間に介在される低融点合金層２６に代えて
複合金属層２９を有する構成となっている。

【００５３】また、第１の実施例と同様にして熱良導体
材料からなる熱伝導部２７は、溶湯鍛造技術を用いて形
成される。この場合、誘導発熱部２５の内面側には、あ
らかじめ次のようにして磁性材料層３０が形成される。

【００５４】まず、誘導発熱部２５の内面側に、鉄ある
いはステンレスなどの磁性材料からなる金属粒子粉をバ
インダ材料に溶かしてペースト状にしたものを塗布し、
これを乾燥させた後に真空中で高温で焼結させる。これ
により、金属粒子粉同士が接触する状態でしかも金属粒
子粉の周囲に存在していたバインダ材料が気化すること
により抜けて空洞となった状態の凹凸を有する構造の磁
性材料層３０が形成される。これは、図９に模式的な断
面で示すように、誘導発熱部２５の内面側に一体に形成
された状態となる。

【００５５】そして、このように誘導発熱部２５の内面
側に磁性材料層３０を形成した状態で溶湯鍛造を行う
と、溶融されたアルミニウムを高圧で成形する際に、そ
のアルミニウムが磁性材料層３０の凹部である金属粒子
粉の空隙部分３０ａに流入してその隙間を埋めるように
なるので、図９に拡大した断面図で示すように、磁性材
料とアルミニウムとが入り組んだ状態に混在する複合合
金層２９が形成されるようになる。

【００５６】これにより、誘導発熱部２５の内側部分に
アルミニウム合金層による熱伝導部２７が形成され、誘
導発熱部２５と熱伝導部２７との間には磁性材料とアル
ミニウムとが互いに入り組むような複合状態に構成され
た複合金属層２９が介在されるようになる。この複合金
属層２９は、誘導発熱部２５と熱伝導部２７との間を完
全に接合する状態とすることができるので、両者の間の
熱抵抗を小さくすることができ、単に両者を鋳くるむ場
合に発生するような異種金属間での隙間の発生をなくす
ことができる。したがって、このような第２の実施例に
よっても第１の実施例と同様の作用効果を得ることがで
きる。

【００５７】なお、上記第２の実施例では、磁性材料層
３０をバインダ材料に金属粒子粉を溶かしたペースト状
のものを誘導発熱部２５の内面側に塗布して焼結するこ
とにより形成したが、これに代えて、例えば、鉄あるい
はステンレスなどの磁性材料を誘導発熱部２５の内面側
に溶射により付着させ、誘導発熱部２５と部分的に合金
化させることにより磁性材料層３０を形成することもで
きる。また、この場合に、溶射を行った後に、水素炉あ
るいは真空炉内で還元雰囲気中で焼結させることによ
り、溶射層を活性化させると、アルミニウムによる熱伝
導部２７との間の密着結合力をさらに強固なものとする
ことができる。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の炊飯器に
よれば、次のような効果を得ることができる。

【００５９】すなわち、請求項１記載の炊飯器によれ
ば、鍋の底面周縁部分と対応する位置に誘導加熱コイル
を設け、鍋の誘導発熱部を誘導加熱コイルに対応した形
状に形成し、且つ前記熱伝導部を溶融状態の前記熱良導
体材料を成形することにより形成したので、誘導加熱コ
イルによる発熱に有効な部分にのみ誘導発熱部を設ける
構成として低コスト化，軽量化を図ることができ、ま
た、熱伝導部の肉厚を必要な部分に対応して厚さ寸法を
設定できることにより、軽量化を図りながら誘導発熱部
で発生する熱を熱伝導部内で効率良く伝達して鍋全体を
均一に加熱することができ、したがって、鍋を均一に加
熱するために誘導加熱コイルを複数設けたり加熱むらを
防止するための蓋ヒータ，胴ヒータ等の複雑な温度制御
を行う必要もなくなる。そして、誘導発熱部と熱伝導部
との間に低融点合金層を介在させる構成としているの
で、例えば熱伝導部を形成する際に冷却時に温度差によ
って誘導発熱部との間に隙間が発生しやすい状態であっ
ても、これらの間を低融点合金層により密着性を良好に
保持することができるので、誘導発熱部により発生され
た熱を効率良く熱伝導部に伝達させることができるよう
になるという優れた効果を奏する。

【００６０】請求項２記載の炊飯器によれば、誘導発熱
部と熱伝導部との間に設けられた複合金属層は、誘導発
熱部の内面側に一体に形成された磁性材料層の凹部内に
熱良導体が入り込んだ状態に形成されているので、誘導
発熱部と熱伝導部との間の密着性を高めることができる
ので、誘導発熱部により発生された熱を効率良く熱伝導
部に伝達させることができるという優れた効果を奏す
る。

【００６１】請求項３記載の炊飯器によれば、磁性材料
層を、磁性材料の微粒子を誘導発熱部の内面側に塗布し
た状態で焼結させることにより形成した金属焼結層とし
ているので、簡単な構成としながら、誘導発熱部と熱伝
導部との間の密着性を向上させる構成を得ることができ
るという優れた効果を奏する。

【００６２】請求項４記載の炊飯器によれば、誘導発熱
部の上端部の位置を誘導加熱コイルの上端部の位置か
ら、鍋と誘導発熱部との間の間隔距離よりも高くなるよ
うに設定したので、誘導加熱コイルによる磁束をほとん
ど誘導発熱部に通すことができ、誘導加熱コイルのイン
ピーダンス低下を防止して誘導発熱部による発熱動作を
効率的に行なわせることができるという優れた効果を奏
する。請求項５記載の炊飯器によれば、誘導発熱部と熱
伝導部との間に溶射層が設けるので、誘導発熱部と熱伝
導部との間の密着性を向上させる構成を得ることができ
るという優れた効果を奏する。請求項６記載の炊飯器に
よれば、誘導発熱部と熱伝導部との間に設けられた複合
金属層は、誘導発熱部の内面側に一体に形成された磁性
材料層の凹部内に熱良導体が入り込んだ状態に形成され
ているので、誘導発熱部と熱伝導部との間の密着性を高
めることができ、誘導発熱部により発生された熱を効率
良く熱伝導部に伝達させることができるという優れた効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す鍋と誘導加熱コイ
ル部分の縦断側面図

【図２】全体構成の縦断側面図

【図３】鍋の部分断面図

【図４】電気的構成の概略図

【図５】鍋と誘導加熱コイルとの間の熱抵抗の説明図

【図６】熱抵抗で表した等価回路図

【図７】溶湯鍛造技術による鍋の製造工程を示す縦断側
面図

【図８】本発明の第２の実施例を示す図１相当図

【図９】図３相当図

【図１０】従来例を示す鍋の縦断側面図

【符号の説明】

１１は炊飯器本体、１２は蓋部、１４，２８は鍋、１５
は外槽部、１６は誘導加熱コイル、１７はフェライト、
１８は蓋ヒータ、１９は温度センサ、２０はインバータ
回路部、２１は冷却ファン、２２は制御回路部、２３は
操作部、２４は胴ヒータ、２５は誘導発熱部、２６は低
融点合金層、２７は熱伝導部、２９は複合金属層、３０
は磁性材料層である。

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱良導体材料からなる容器状の熱伝導部
   の外面部に低融点合金層を介在させた状態で磁性材料か
   らなる誘導発熱部を設けてなる鍋と、 この鍋の底面周縁部分と対応した位置にその鍋と所定間
   隙を存した状態で配置された誘導加熱コイルとを備え、 前記鍋は、前記誘導発熱部が前記誘導加熱コイルに対応
   した形状に形成され、且つ前記熱伝導部が溶融状態の前
   記熱良導体材料を成形することにより形成されているこ
   とを特徴とする 炊飯器。
2. 【請求項２】 熱良導体材料からなる容器状の熱伝導部
   の外面部に複合金属層を介在させた状態で磁性材料から
   なる誘導発熱部を設けてなる鍋と、 この鍋の底面周縁部分と対応した位置にその鍋と所定間
   隙を存した状態で配置された誘導加熱コイルとを備え、 前記鍋は、前記誘導発熱部が前記誘導加熱コイルに対応
   した形状に形成され、且つ前記熱伝導部が溶融状態の前
   記熱良導体材料を成形することにより形成されると共
   に、 前記複合金属層は、前記誘導発熱部の内面側に一体に形
   成された微細な凹凸を有する磁性材料層の凹部内に前記
   熱伝導部の成形時に溶融状態の熱良導体が流入すること
   により形成されることを特徴とする 炊飯器。
3. 【請求項３】 誘導発熱部の磁性材料層は、金属材料の
   微粒子を塗布した状態で焼結することにより得られる金
   属焼結層としたことを特徴とする請求項２記載の炊飯
   器。
4. 【請求項４】 鍋の発熱部は、誘導加熱コイルの側面上
   端部の位置から少なくともその誘導加熱コイルとの間の
   寸法よりも高い位置まで配設されるように形成したこと
   を特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の炊飯
   器。
5. 【請求項５】 熱良導体材料からなる容器状の熱伝導部
   の外面部に磁性材料からなる誘導発熱部を設けてなる鍋
   と、 この鍋の底面周縁部分と対応して配置される誘導加熱コ
   イルとを備え、 前記鍋は、前記誘導発熱部が前記誘導加熱コイルに対応
   すると共に、誘導発熱部と熱伝導部との間に溶射層を有
   し、且つ前記熱伝導部が溶融状態の前記熱良導 体材料を
   成形することにより形成されていることを特徴とする 炊
   飯器。
6. 【請求項６】 熱良導体材料からなる容器状の熱伝導部
   の外面部に磁性材料からなる誘導発熱部を設けてなる鍋
   と、 この鍋の底面周縁部分と対応して配置される誘導加熱コ
   イルとを備え、 前記鍋は、前記誘導発熱部が前記誘導加熱コイルに対応
   すると共に、誘導発熱部と熱伝導部との間に形成された
   複合金属層を有し、且つ前記熱伝導部が溶融状態の前記
   熱良導体材料を成形することにより形成され、前記複合
   金属層は、前記誘導発熱部の内面側に一体に形成された
   微細な凹凸を有する金属材料層を凹部内に前記熱伝導部
   の成形時に溶融状態の熱良導体が流入することにより形
   成されることを特徴とする 炊飯器。