(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【背景技術】
【0002】
従来、電磁誘導加熱(Induction Heatingの頭文字からIHと称される)によりフライパンや鍋などの調理器具を加熱する電磁誘導加熱器が知られている。この電磁誘導加熱器に用いられるフライパンや鍋などの調理器具は総じて電磁調理器具と呼ばれ、
図13に示すように、アルミニウム又はアルミニウム合金製等の非磁性材の器具本体と、該器具本体の底面に接合される磁性材からなる金属板とを備え、電磁誘導により金属板が発熱し、その熱が器具本体に伝導して器具全体が加熱される。近年、オール電化の人気も相俟って、この電磁調理器具は広く使用されるに至っている。
【0003】
そして、この電磁調理器具として種々工夫されたものが知られている。
例えば、特許文献1は、アルミニウム合金製容器本体の底壁の構造を、内部に埋設した磁性体金属板と該磁性体金属板の両面を被覆するアルミ層との三層構造とし、容器本体の外底壁面に外底面側アルミ層を分断するスリットを設け、該スリットの底から埋設された磁性体金属板が露出するように構成したものが開示されている。
【0004】
また、特許文献2は、磁性材からなる発熱体5を8枚の分割プレート6で構成し、これら分割プレート6を非磁性材からなる鍋本体2底面に接合して分割プレート6が鍋本体2底面に円形に配置されたIH調理用鍋1が開示されている。
【0005】
また、特許文献3は、調理用容器30の底部外面に固着される金属板40であって、この金属板40は、調理用容器30の底部31の略中央を中心とする直径30mm以上70mm未満の円形領域を囲む円環領域に配設されているものが開示されている。
【0006】
また、特許文献4は、アルミ合金製電磁調理器用調理器具の底部に一面を外部に露出して磁性材料を埋設した電磁調理器用調理器具において、該磁性材料は、外側の帯状部材、内側の帯状部材、両帯状部材をその端部間で連結する放射状の連結部材及び該内・外の帯状部材と連結部材とで囲まれた密閉空間とよりなる扇形状の有孔盤状体とし、該有孔盤状体のいくつかを、該有孔盤状体の密閉空間及びその周辺部へのアルミ合金により一体化して埋設してなるものが開示されている。
【0007】
また、特許文献5は、加熱用調理容器の本体部の底部に積層部を設け、前記積層部には本体部の素材が露出した複数の露出部を形成し、前記複数の露出部が加熱用調理容器の底面中心部から等距離の一定範囲に亘って平面的に重合した重合部を形成したものが開示されている。
【発明を実施するための形態】
【0018】
<実施形態1>
次に本発明の実施形態に係る電磁調理器具(以下、本器具1という)について説明する。
【0019】
図1は本器具1の断面図、
図2は本器具1の底壁の裏面側から見た平面図、
図3は本器具1の凹部が形成された部分の拡大断面図である。
【0020】
本器具1は、図示略の電磁誘導加熱器(IH)のトッププレート上に載置され、電磁誘導加熱される平面視円形状のフライパンである。
【0021】
一般に電磁誘導加熱器のトッププレートの下方には誘導コイルが渦巻き状に配置され、その下方には高周波電流発生装置が配置される。そして、高周波電流発生装置から高周波電流を誘導コイルに供給すると、磁力線が本器具1の後述する金属板200を横切るように発生し、この金属板200内部に渦電流が発生する。この渦電流がジュール熱に変換されることで金属板200が発熱して本器具1を加熱する。
【0022】
本器具1は、
図1および
図2に示すように、アルミニウム合金、銅合金、マグネシウム合金あるいはセラミック等の非磁性材からなる器具本体100を備える。この器具本体100は、平面視円形状の底壁110と、該底壁110の周縁部から緩やかに上方に立設する周壁120とから構成されたものであり、例えば開口直径260mm、深さ60mm、厚み3mmの上面開口の器状に形成され、一枚の板からプレス成形により形成されるのが一般的である。但し、セラミックの場合は別の形成方法で行う場合もある。
【0023】
また、器具本体100の底壁110の中央部は、非加熱時において厚さ方向上側に突出するようにに形成されている。このときの突出高さはSG規格に適合するように、器具本体100の底壁110の直径の0.6%以下とするのがよい。このように非加熱時において厚さ方向上側に突出させることにより、本器具1を電磁誘導加熱器のトッププレート上に安定して載置することができる。なお、実際には突出高さは非常に低いため、
図1ではその突出高さが表現されていないが、
図12では模式的にその状態を図示している。
【0024】
また、器具本体100の底壁110には、ほぼ全面に亘って、鉄や磁性ステンレススチール等の磁性材からなる金属板200が接合されている。金属板200の接合に際しては、一般に接着剤などを使用せずに、器具本体100の底壁110と金属板200を重ね合わせた状態でプレス加工により接合する場合が多い。但し、セラミックの場合は別の接合方法で行う場合もある。
【0025】
この金属板200は、
図2に示すように、8枚の略扇状の分割金属板210から構成され、それら分割金属板210が器具本体100の底壁110の周方向に沿って均等に配置されている。
【0026】
本実施形態における分割とは、各分割金属板210が完全に分割された状態ではなく、各分割金属板210が器具本体100の底壁110の周縁部または中央部において連結された状態をいう。このため各分割金属板210が、器具本体100の底壁110の周方向に沿って周縁部と中央部で交互に連結されたO型の状態となっている。
【0027】
また、各分割金属板210には、全面に亘って直径4mmの小孔210aが複数穿設されている。この小孔210aは、接合時において小孔210aのバリが器具本体100の底壁110にめり込んで確実に接合することを目的とするものであり、従来の電磁調理器具にも使用されている。
【0028】
また、器具本体100の底壁110の裏面には、例えば直径10〜20mmの円形状の凹部310が形成されている。具体的には、8枚の分割金属板210のうち、一枚の分割金属板210の表面において、該表面から器具本体100の底壁110の裏面側に突出する態様で打刻されることにより、
図3に示すように、器具本体110の底壁110の裏面に凹部310が形成されている。なお、該分割金属板210の表面において、器具本体100の底壁110の裏面側に突出する態様で打刻した際、分割金属板210の表面にも凹部310と同様に凹部311が形成され、これら凹部310、311は互いに密着した状態で同様の形状で窪んでいる。
【0029】
而して、本器具1を電磁誘導加熱器により加熱すると、金属板200が上述の電磁誘導加熱の原理により発熱して、その熱が器具本体100に伝導して器具本体100全体が加熱される。このとき加熱によって器具本体100と金属板200に応力が加わるが、器具本体100の底壁の中央部は厚さ方向に大きく変形せず、SG規格に適合するように器具本体100の底壁の直径の0.5%以下となる。
【0030】
このように加熱時における器具本体の底壁の厚さ方向の変形量が小さくなるように制御できるのは以下の理由によるものと考えられる。
【0031】
第1に、器具本体100および金属板200は平面上の2次元構造物であるため、その膨張率は加熱されると線状の1次元構造物の膨張率の2乗となり、一般に器具本体は2次元で膨張することになる。しかし、本発明のように凹部310を形成すると、各凹部310で囲まれた部分は1次元構造物に近い状態となり、その膨張も1次元に近くなって軽減されるとも考えられる。
【0032】
第2に、加熱初期には器具本体100の抵抗が少なく、金属板200が比較的スムーズに伸びることにより加熱側(トッププレート側)に引っ張られる。そして、以後、金属板200から器具本体100に熱が伝導するときには器具本体100が伸びすぎないように金属板200が抵抗し、最終的に全体の伸びをおさえることができるとも考えられる。
【0033】
第3に、凹部310が器具本体100や金属板200の応力の吸収部になり、器具本体100の中央部の膨らみをおさえることができるとも考えられる。
【0034】
第4に、器具本体と凹部310が形成された分割金属板210との間に圧着が強い部分を構成する一方、器具本体と凹部310が形成されていない分割金属板210との間には圧着が強い部分が構成されず通常のままとなることによって、器具本体100と各分割金属板210の間において圧着強弱が構成され、器具本体100の中央部における厚さ方向への大きな変形を抑えているとも考えられる。
【0035】
なお、器具本体100に所定の凹部310を形成することにより器具本体100の中央部が厚さ方向に大きく変形しないのは、あくまでも金属板200が複数の分割金属板210として周方向に分割されている場合に限られる。
【0036】
<実施形態2>
次に本発明の第2の実施形態に係る電磁調理器具(以下、本器具2という)について説明する。
【0037】
図4は本器具2の底壁の裏面側から見た平面図、
図5は本器具2の凹部が形成された部分の拡大断面図である。
【0038】
本実施形態では、各分割金属板210が、器具本体100の底壁110の周方向に沿って周縁部と中央部で交互に連結されながらも、一部(
図4における分割金属板210の最下部)が連結されていないC型の状態となっている。
【0039】
また、本実施形態では、器具本体100の底壁110の裏面に、例えば直径3〜8mmのドット状(本実施形態では小円形状)の3個の凹部320が形成されている。これら凹部320は、分割金属板210の表面において器具本体100の底壁110の径方向に沿って直線的に直列に並んで形成されている。具体的には、8枚の分割金属板210のうち、一枚の分割金属板210の表面において、該表面から器具本体100の底壁110の裏面側に突出する態様で打刻されることにより、器具本体110の底壁110の裏面に凹部320が全体的に破線を描くように形成されている。なお、該分割金属板210の表面において、器具本体100の底壁110の裏面側に突出する態様で打刻した際、分割金属板210の表面にも凹部320と同様に凹部321が形成され、これら凹部320、321は互いに密着した状態で同様の形状で窪んでいる。
【0040】
なお、本実施形態では、ドット状の凹部320が直線的に直列に並んで形成されるものとしたが、曲線的に直列に並んで形成されたり、その他の形状の輪郭を描く態様で並んで形成されるなど、任意の箇所に任意の態様で形成されてもよい。
【0041】
<実施形態3>
次に本発明の第3の実施形態に係る電磁調理器具(以下、本器具3という)について説明する。
【0042】
図6は本器具3の底壁の裏面側から見た平面図、
図7は本器具3の凹部が形成された部分の拡大断面図である。
【0043】
本器具3は、
図6および
図7に示すように、アルミニウム合金、銅合金、マグネシウム合金あるいはセラミック等の非磁性材からなる器具本体100を備える。この器具本体100は、平面視角形状の底壁110と、該底壁110の周縁部から上方に立設する周壁120とから構成されたものであり、例えば縦180mm、横150mm、深さ30mm、厚み2.6mmの上面開口の器状に形成される
【0044】
また、器具本体100の底壁110の中央部は、非加熱時において厚さ方向上側に突出するようにに形成されている。このときの突出高さはSG規格に適合するように、器具本体100の底壁110の縦長さの0.6%以下とするのがよい。このように非加熱時において厚さ方向上側に突出させることにより、本器具1を電磁誘導加熱器のトッププレート上に安定して載置することができる。
【0045】
また、器具本体100の底壁110には、ほぼ全面に亘って、鉄や磁性ステンレススチール等の磁性材からなる金属板200が接合されている。この金属板200は、
図6に示すように、6枚の三角形状の分割金属板210から構成され、それら分割金属板210が器具本体100の底壁110の周方向に沿ってほぼ均等に配置されている。また、各分割金属板210は、器具本体100の底壁110の周方向に沿って周縁部と中央部で交互に連結されたO型の状態となっている。
【0046】
本実施形態では、器具本体100の底壁110の裏面に、例えば直径3〜8mmのドット状(本実施形態では小円形状)の7個の凹部330が形成されている。この凹部330は隣り合う分割金属板210の隙間220をまたがる態様で該隙間220に沿って直列に並んで形成されている。具体的には、8枚の分割金属板210のうち、一対の隣り合う分割金属板210の隙間220において、器具本体100の底壁110の裏面側に打刻されることにより、器具本体110の底壁110の裏面に凹部330が全体的に破線を描く態様で形成されている。なお、該分割金属板210の隙間220において、器具本体100の底壁110の裏面側に打刻した際、分割金属板210の縁部の表面にも凹部330と同様に凹部331が形成され、これら凹部330、331は互いに密着した状態で窪んでいる。
【0047】
<実施形態4>
次に本発明の第4の実施形態に係る電磁調理器具(以下、本器具4という)について説明する。
【0048】
図8は本器具4の底壁の裏面側から見た平面図、
図9は本器具4の凹部が形成された部分の拡大断面図である。
【0049】
本実施形態では、第3の実施形態と同じ器具本体100および金属板200が用いられ、器具本体100の底壁110の裏面に、例えば直径3〜8mmのドット状(本実施形態では小円形状)の6個の凹部340が形成されている。この凹部340は、隣り合う分割金属板210の隙間220の内側で該隙間220に沿って直列に並んで形成されている。具体的には、8枚の分割金属板210のうち、一対の隣り合う分割金属板210の隙間220において、器具本体100の底壁110の裏面側に直接打刻されることにより、器具本体110の底壁110の裏面に凹部330が全体的に破線を描く態様で形成されている。なお、該分割金属板210の隙間220において、器具本体100の底壁110の裏面側に打刻した際、分割金属板210の縁部に接触しないように打刻しているため、分割金属板210の表面には凹部は形成されていない。
【0050】
<実施形態5>
次に本発明の第5の実施形態に係る電磁調理器具(以下、本器具5という)について説明する。
【0051】
図10は本器具5の底壁の裏面側から見た平面図、
図11は本器具5の凹部が形成された部分の拡大断面図である。
【0052】
本実施形態では、各分割金属板210が、器具本体100の底壁110の周方向に沿って周縁部と中央部で交互に連結されながらも、一部(
図10における分割金属板210の最下部)が連結されていないC型の状態となっている。
【0053】
また、本実施形態では、器具本体100の底壁110の裏面に、直径3〜8mmのドット状(本実施形態では小円形状)の9個の凹部350が形成されている。これら凹部350は、分割金属板210の表面において器具本体100の底壁110の径方向に交わる方向に沿って、2つの隙間220をそれぞれ跨ぐような態様で直列に並んで形成されている。具体的には、8枚の分割金属板210のうち、三枚の分割金属板210の表面において、該表面から器具本体100の底壁110の裏面側に突出する態様で打刻されることにより、器具本体110の底壁110の裏面に凹部350が全体的に破線を描く態様で形成されている。なお、該分割金属板210の表面において、器具本体100の底壁110の裏面側に突出する態様で打刻した際、分割金属板210の表面にも凹部350と同様に凹部351が形成され、これら凹部350、351は互いに密着した状態で同様の形状で窪んでいる。
【0054】
なお、以上の実施形態では、凹部は円形状またはドット状に形成されるものとしたが、楕円形状、長円形状または多角形状に形成されてもよい。但し、全体形状が直線や曲線で延びる線状に形成されたものは除かれるものとする。
【0055】
また、凹部は、全体が円形状、楕円形状、長円形状または多角形状に形成されているものに限定されるものではなく、輪郭がそれらの形状に形成されていてもよい。例えば、円形状の凹部は、凹部全体が円形状に形成されているものに限定されるものではなく、輪郭が円形状になったもの(例えば環状)に形成されていてもよい。
【0056】
また、凹部は、単なる円形状、楕円形状、長円形状または多角形状そのものだけでなく、それらの形状を利用した模様やマーク(企業ロゴ等)の形状に形成されてもよい。
【0057】
また、前記凹部は、最も径が長い部分の最長径と、最も径が短い部分の最短径との比が、1:1〜3:1の範囲内となるのが好ましい。
【0058】
また、凹部の大きさや個数は上述のものに限定されるものではない。
【0059】
また、凹部は打刻により形成されるものとしたが、切削などその他の方法により形成されてもよい。但し、打刻や切削等のいずれに方法であっても、器具本体100の底壁110の表面(使用面)側に突出するなどの影響がないことが好ましい。
【0060】
また、各分割金属板210は、器具本体100の中央部または周縁部で一部連結されたものとしたが、いずれかの分割金属板210が連結されていなくてもよいし、あるいはいずれの分割金属板210も互いに完全に分割されていてもよい。要は、複数の分割金属板210が器具本体100の底壁110の周方向に沿って互いに所定長さ及び幅の隙間を空けた状態で配置されていればよい。
【0061】
また、各分割金属板210は、略扇状に形成したが、その他の形状に形成してもよい。
【0062】
また、本器具を平面視円形のフライパンに適用した例を説明したが、その他の形状のフライパンであってもよく、またフライパン以外の調理器具であってもよい。
【0063】
以上、図面を参照して本発明の実施形態を説明したが、本発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示された実施形態に対して、本発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【実施例】
【0064】
次に本器具の実施例について、従来の電磁調理器具と対比しつつ説明することとする。なお、本実施例では、各器具内に油を入れて、実際の調理現場と同一環境にて実施している。
【0065】
本実施例では、
図12に示すように、L、X、Y、Zを次のとおり定義する。なお、
図12では、説明の便宜上、突出高さXを実際の突出高さよりも高く表現している。
【0066】
L:器具本体100の底壁の直径
X:非加熱時の底壁の突出高さ(トッププレートTから底壁外面の中央部までの距離)
Y:加熱時の高さ変化量(加熱によって非加熱時の底壁外面の中心部Aの位置から変化した高さ)
Z:加熱時の底壁の突出高さ(トッププレートTから底壁外面の中心部Aまでの距離)
【0067】
<従来器具>
従来器具10は、
図13に示すように、底壁110の直径200mm、厚さ2.6mmのマーブルコートのフライパンであって、器具本体100の底壁110にステンレス製の直径176mm、厚さ0.5mmの金属板200が接合されている。この金属板200は、8枚の分割金属板210から構成される。なお、器具本体100の底壁110には本発明に係る凹部は一切形成されていない。
【0068】
この従来器具10の非加熱時の突出高さXは1.00mmであり、底壁の直径の0.6%(1.2mm)以下であり、SG規格に適合している。
【0069】
従来器具Dを徐々に加熱していき、加熱時の50℃(Y50)、100℃(Y100)、150℃(Y150)、200℃(Y200)のときの高さ変化量Yをとると、下表4のとおりとなる。
【表1】
【0070】
最高加熱時の200℃における高さ変化量Y200は、厚さ方向上側に2.30mmである。よって、底壁の突出高さZは、非加熱時の突出高さX(1.00mm)に当該高さ変化量Y200(2.30mm)を加算した3.30mmとなる。これは底壁の直径の0.5%(1.0mm)以上であり、SG規格に適合していない。
【0071】
<本器具A>
本器具Aは、
図2に示すように、実施形態1に対応するものであり、底壁110の直径176mm、厚さ3mmのフライパンであって、器具本体100の底壁110にステンレス製の直径176mm、厚さ0.50mmの金属板200が接合されている。この金属板200は、周方向に分割された8枚の分割金属板210からなる。また、本器具の底壁110には、直径12mm、深さ1mmの凹部が形成されている。
【0072】
この本器具の非加熱時の突出高さXは0.35mmであり、底壁の直径の0.6%(1.05mm)以下であり、SG規格に適合している。
【0073】
本器具を徐々に加熱していき、加熱時の50℃(Y50)、100℃(Y100)、150℃(Y150)、200℃(Y200)のときの高さ変化量Yをとると、下表2のとおりとなる。
【表2】
【0074】
最高加熱時の200℃における高さ変化量Y200は、厚さ方向上側に0.30mmである。よって、底壁の突出高さZは、非加熱時の突出高さX(0.35mm)に当該高さ変化量Y200(0.30mm)を加算した0.65mmとなる。これは底壁の直径の0.5%(0.88mm)以下であり、SG規格に適合している。
【0075】
<本器具B>
本器具Bは、
図4に示すように、実施形態2に対応するものであり、底壁110の直径180mm、厚さ3mmのフライパンであって、器具本体100の底壁110にステンレス製の直径180mm、厚さ0.45mmの金属板200が接合されている。この金属板200は、周方向に分割された8枚の分割金属板210からなる。また、本器具の底壁110には、3個の直径5mm、深さ1.5mmのドット状の凹部が径方向に直列的に形成されている。
【0076】
この本器具の非加熱時の突出高さXは1.00mmであり、底壁の直径の0.6%(1.08mm)以下であり、SG規格に適合している。
【0077】
本器具を徐々に加熱していき、加熱時の50℃(Y50)、100℃(Y100)、150℃(Y150)、200℃(Y200)のときの高さ変化量Yをとると、下表3のとおりとなる。
【表3】
【0078】
最高加熱時の200℃における高さ変化量Y200は、厚さ方向下側に0.35mmである。よって、底壁の突出高さZは、非加熱時の突出高さX(1.00mm)に当該高さ変化量Y200(0.35mm)を減算した0.65mmとなる。これは底壁の直径の0.5%(0.90mm)以下であり、SG規格に適合している。
【0079】
<本器具C>
本器具Cは、
図6または
図8に示すように、実施形態3または実施形態4に対応するものであり、縦180mm、横150mm、厚さ3mmの角型のフライパンであって、器具本体100の底壁110にステンレス製の縦180mm、横150mm、厚さ0.5mmの金属板が接合されている。この金属板200は、周方向に分割された6枚の分割金属板210からなる。
【0080】
本器具の底壁110に、
図6に示すように、7個の直径5mm、深さ1.5mmのドット状の凹部330が分割金属板210の隙間220に跨って形成されている場合、空焚きテストを行ってもSG規格に適合するものであった。
【0081】
また、本器具の底壁110に、
図8に示すように、6個の直径4mm、深さ1.5mmのドット状の凹部340が分割金属板210の隙間220の内側に形成されている場合、空焚きテストを行ってもSG規格に適合するものであった。
【0082】
そして、
図6に示す7個の直径5mm、深さ1mmのドット状の凹部330と、
図8に示す6個の直径5mm、深さ1.5mmのドット状の凹部340との合計13個の凹部が形成されている本器具Cについて検証を行った。
【0083】
この本器具の非加熱時の突出高さXは0.250mmであり、底壁の直径の0.6%(0.88mm)以下であり、SG規格に適合している。
【0084】
本器具を徐々に加熱していき、加熱時の50℃(Y50)、100℃(Y100)、150℃(Y150)、200℃(Y200)のときの高さ変化量Yをとると、下表4のとおりとなる。
【表4】
【0085】
最高加熱時の200℃における高さ変化量Y200は、厚さ方向下側に0.20mmである。よって、底壁の突出高さZは、非加熱時の突出高さX(0.25mm)に当該高さ変化量Y200(0.20mm)を加算した0.45mmとなる。これは底壁の長さの0.5%(0.74mm)以下であり、SG規格に適合している。
【0086】
<本器具D>
本器具Dは、
図10に示すように、実施形態5に対応するものであり、底壁110の直径180mm、厚さ3mmのフライパンであって、器具本体100の底壁110にステンレス製の直径180mm、厚さ0.45mmの金属板200が接合されている。この金属板200は、周方向に分割された8枚の分割金属板210からなる。また、本器具の底壁110には、直径5mm、深さ1.5mmのドット状の凹部350が3枚の分割金属板210を跨る態様で形成されている。
【0087】
この本器具の非加熱時の突出高さXは0.80mmであり、底壁の直径の0.6%(1.08mm)以下であり、SG規格に適合している。
【0088】
本器具を徐々に加熱していき、加熱時の50℃(Y50)、100℃(Y100)、150℃(Y150)、200℃(Y200)のときの高さ変化量Yをとると、下表5のとおりとなる。
【表5】
【0089】
最高加熱時の200℃における高さ変化量Y200は、厚さ方向下側に0.47mmである。よって、底壁の突出高さZは、非加熱時の突出高さX(0.80mm)に当該高さ変化量Y200(0.47mm)を減算した0.33mmとなる。これは底壁の直径の0.5%(0.90mm)以下であり、SG規格に適合している。