(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
前記従来技術の問題点に鑑み、本発明は、発熱効率と生産性の向上を両立でき、防錆性にも優れた調理鍋を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の調理鍋は、鉄層とその両面に積層された鉄以外の金属層との3層を少なくとも含み、上端開口の周囲から外方へ突出する環状のフランジ部を有する鍋本体と、前記フランジ部における前記鉄層の端面を覆う金属製のリング部材とを備える。
【0008】
この調理鍋によれば、鍋本体に強磁性体である鉄が用いられているため、誘導加熱による発熱効率を向上できる。また、調理鍋は、プレス加工による製造が可能なため、砂型を用いた鋳造による製造と比較して生産性を向上できる。さらに、鉄層の端面を覆う金属製のリング部材は、コーティングと比べて強度が高く、硬い物に衝突しても剥がれたり破損したりしないため、鉄層の錆を確実に防止できる。しかも、調理鍋の軸線に沿った方向のリング部材の厚みを大きく設定した場合には、調理鍋上部の蓄熱性を向上できるうえ、鏡面仕上げにより高級感をだすこともできる。
【0009】
前記鍋本体は、アルミニウム層、第1ステンレス層、前記鉄層、及び第2ステンレス層の順で内側から外側へ積層されたクラッド材からなるようにしてもよい。この態様によれば、鉄を用いたクラッド材の接合強度を高めることができるため、プレス加工による鍋本体の生産性を向上できる。
【0010】
前記鍋本体は、前記フランジ部において前記第2ステンレス層及び前記鉄層を取り除いた切欠部を有し、前記リング部材はステンレス製であり、前記鍋本体の前記第2ステンレス層と前記切欠部により露出した前記第1ステンレス層とに接合されていてもよい。この態様によれば、接合するリング部材と鍋本体の層とが同じステンレスであるため、これらを確実に接合できる。よって、リング部材と鍋本体の隙間への浸水を確実に防止できるため、鍋本体の鉄層の防錆性を向上できる。
【0011】
前記リング部材は、内側に位置するアルミニウム層と外側に位置するステンレス層とで構成された断面L字状のクラッド材からなり、前記リング部材の前記アルミニウム層が前記鍋本体の前記アルミニウム層に、前記リング部材の前記ステンレス層が前記鍋本体の前記第2ステンレス層に、それぞれ接合されていてもよい。この態様によれば、リング部材もプレス加工によって形成できるため、調理鍋の生産性を向上できる。また、接合する鍋本体の層とリング部材の層とは、アルミニウム同士とステンレス同士であるため、これらを確実に接合できる。よって、リング部材と鍋本体の隙間への浸水を確実に防止できるため、鍋本体の鉄層の防錆性を向上できる。
【0012】
前記リング部材の前記アルミニウム層と、前記鍋本体の前記第2ステンレス層との間に、空隙が設けられていてもよい。この態様によれば、空隙によって調理鍋上部の保温性を向上できる。
【0013】
前記リング部材の外周面には、鏡面加工が施されていてもよい。この態様によれば、調理鍋の外観を向上でき、高級感をだすことができる。
【発明の効果】
【0014】
本発明の調理鍋では、鍋本体に強磁性体である鉄が用いられているため、誘導加熱による発熱効率を向上できる。また、プレス加工により鍋本体を形成できるため、調理鍋の生産性を向上できる。さらに、金属製のリング部材は、コーティングと比べて強度が高く、剥がれや破損が生じないため、鍋本体の鉄層の錆を確実に防止できる。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
【0017】
(第1実施形態)
図1は、炊飯器(調理器)1に配置した本発明の第1実施形態に係る誘導加熱用の炊飯鍋(調理鍋)10を示す。炊飯鍋10は、炊飯器本体2の収容部3に着脱可能に収容され、炊飯器本体2に開閉可能に配置された蓋体5によって閉塞される。また、炊飯鍋10は、収容部3の外側に配置されたコイル4に高周波電流が通電されることで、発生した渦電流によって誘導加熱される。本実施形態の炊飯鍋10は、誘導加熱による発熱効率向上のために、鍋材料として強磁性体である鉄を用い、この鉄の錆を確実に防ぐようにしたものである。
【0018】
(炊飯鍋の概要)
図2及び
図3Aに示すように、炊飯鍋10は、底を閉鎖し、上端を開口11とした有底円筒状の容器である。開口11の周囲には、炊飯鍋10の軸線Aを中心として径方向の外方へ突出するフランジ12が形成されている。フランジ部12は、鍋本体14のフランジ部17と、フランジ部17の下側に配置された鍋本体14とは別体のリング部材28とで構成されている。
【0019】
鍋本体14は、円形状の底部15、底部15の外周から立ち上がった外周部16、及びフランジ12の一部を構成する円環状のフランジ部17を備える。これらは、クラッド材20をプレス加工(深絞り成形)することで形成されている。
図3Bを併せて参照すると、クラッド材20は、アルミニウム層21、第1ステンレス層22、鉄層23、及び第2ステンレス層24を備え、この順で内側(鍋内)から外側(鍋外)へ積層されている。
【0020】
リング部材28は、フランジ部17の鉄層23の端面23aが露出するのを防ぎ、ここから腐食(錆)が進行するのを防ぐものである。リング部材28は、棒状のステンレス材を曲げ加工し、一端と他端を接合することで、円環状に形成されている。リング部材28は、鍋本体14の底部15側からフランジ部17の下側に配置され、溶接によって接合されている(接合部30A,30B)。
【0021】
ここで、クラッド材20を構成する鉄とアルミニウムを直接圧延接合(クラッド)すると、これらの材質の違いによって接合強度が低くなる。一方、鉄とステンレス、及びアルミニウムとステンレスは、異種金属ではあるが、鉄とアルミニウムをクラッドする場合よりも、接合強度は高い。そこで、鉄層23とアルミニウム層21の間に第1ステンレス層22を介在させることで、これらを高強度で接合している。また、鉄層23の外表面を露出させる場合、鉄層23の全表面に防錆用のコーティングを施す必要があり、コーティングは剥がれや破損が生じることがあるため、好ましくない。そこで、鉄層23の外側に、磁性を有する第2ステンレス層24を設け、加熱効率と鉄層23の防錆性の向上を図っている。
【0022】
個々の層21〜24の厚みは、必要とされる炊飯鍋10全体の厚みや加熱量に応じて設定されている。詳しくは、蓄熱性を高めるためには、炊飯鍋10全体を厚くすることが好ましい。また、誘導加熱による発熱効率を高めるには、磁性体であるステンレス層22,24を厚くすることが好ましい。しかし、ステンレス層22,24を厚くすると、炊飯鍋10が過度に重たくなる。そこで、本実施形態では、ステンレスよりも強い磁性を有する鉄の層23を設け、ステンレス層22,24の厚みを薄くしている。また、ステンレスよりも比重が軽いアルミニウムの層21によって、熱の伝導性を確保しつつ、炊飯鍋10全体の厚みを確保している。
【0023】
このようにしたクラッド材20は、鉄層23の両面にステンレス層22,24が積層され、各層21〜24の接合強度が高められているため、プレス加工によって鍋本体14を製造できる。よって、砂型を用いた鋳造による製造と比較すると、鍋本体14(炊飯鍋10)の生産性を向上できる。
【0024】
鍋本体14には強磁性体である鉄が用いられているため、誘導加熱による炊飯鍋10の発熱効率を向上できる。しかも、ステンレスよりも比重が軽いアルミニウムによる層21を設けているため、炊飯鍋10が過度に重くなることを抑えつつ、全体の厚みを厚くして高級感をだすことができる。
【0025】
鉄層23の両面はステンレス層22,24で覆われ、鉄層23の端面23aはリング部材28によって覆われているため、鉄層23の錆を防止できる。また、リング部材28は、防錆用のコーティングと比べて強度が高く、硬い物に衝突しても剥がれたり破損したりしないため、破損に伴う鉄層23の錆も確実に防止できる。しかも、炊飯鍋10の軸線Aに沿った方向のリング部材28の厚みは、必要に応じて大きく設定できるため、炊飯鍋10の上部の蓄熱性と外観を向上できる。
【0026】
(リング部材の配置構造の詳細)
鉄層23の端面23aを確実に防錆するには、鍋本体14とリング部材28を確実に接合することが好ましい。そのためには、異種金属を溶接するよりも、同じ材質の金属同士を溶接する方が好ましい。そこで、本実施形態では、
図3Aに示すように、鍋本体14のフランジ部17に、第2ステンレス層24及び鉄層23を取り除いた切欠部26を設け、リング部材28によって鉄層23の端面23aを覆い、ステンレス製のリング部材28を第1ステンレス層22と第2ステンレス層24にそれぞれ溶接している。
【0027】
詳しくは、フランジ部17は、定められた曲率半径で湾曲した湾曲部17aと、軸線Aに対して直交する方向に延びる平板部17bとを備える。湾曲部17aは外周部16に連続し、平板部17bは湾曲部17aに連続している。
【0028】
図4A及び
図4Bを併せて参照すると、切欠部26は、フランジ部17において、湾曲部17aの一部と平板部17b全体の第2ステンレス層24及び鉄層23を切削することで形成されている。湾曲部17aでは、鉄層23の端面(切断面)23aと第2ステンレス層24の端面24aとは、外周部16の第2ステンレス層24の外面と面一(同一直径)になるように構成されている。
【0029】
リング部材28の内径は、外周部16の上部16aの外径と概ね同じ寸法に形成され、リング部材28の外径は、フランジ部17の外径と概ね同じ寸法に形成されている。なお、外周部16の上部16aとは、炊飯鍋10の軸線Aに沿って同一直径で延びる円筒状の部分である。リング部材28の内側上部には、湾曲部17aにおける第1ステンレス層22の外面の曲率に対応する曲率の曲面29が形成されている。これにより、
図4Cに示すように、曲面29を含むリング部材28の上面は、切欠部26によって表れた第1ステンレス層22に面接触状態で配置されている。
【0030】
切欠部26によって露出したフランジ部17の第1ステンレス層22の下面、鉄層23の端面23a、及び第2ステンレス層24の端面24aは、リング部材28によって覆われている。フランジ12の下端では、外周部16の第2ステンレス層24とリング部材28の間が、全周にかけて溶接されている(接合部30A)。フランジ12の外端では、フランジ部17の第1ステンレス層22とリング部材28の間が、全周にかけて溶接されている(接合部30B)。
【0031】
このようにした炊飯鍋10では、溶接するリング部材28と鍋本体14の層22,24とが同じステンレスであるため、異種金属を溶接する場合と比較して、高強度で確実に溶接できる。よって、鍋本体14とリング部材28の隙間への浸水を確実に防止できるため、鉄層23の錆を効果的に防止できる。
【0032】
(炊飯鍋の表面処理)
図3A及び
図3Bに示すように、底部15からリング部材28の下端にかけた鍋本体14の外面には、保護層32が設けられている。保護層32は、第2ステンレス層24の外表面に耐熱性樹脂を塗装して、焼成することにより形成されている。
【0033】
フランジ12を構成するリング部材28、アルミニウム層21、及び第1ステンレス層22の外周面には、鏡面加工が施されている。この鏡面加工では、研磨剤によってフランジ12の外周面が鏡面に近いレベルまで研磨されている。なお、リング部材28の外周面とは、炊飯鍋10の軸線Aに平行な外端面28aである。リング部材28の下面28bには、鏡面加工を施してもよいし、保護層32を設けてもよし、表面処理を施さなくてもよい。
【0034】
底部15からフランジ部17の上面にかけた鍋本体14の内面には、フッ素コート層33が設けられている。フッ素コート層33は、耐熱性および撥水性に優れた耐熱部であり、フッ素樹脂を均一な膜厚で塗布して焼成することにより形成されている。
【0035】
このように、炊飯鍋10の外面には、保護層32がコーティングされ、厚いフランジ12の外周面には鏡面加工が施されているため、炊飯鍋10の外観を向上でき、高級感をだすことができる。
【0036】
(炊飯鍋の製造方法)
次に、炊飯鍋10の製造方法の一例を説明する。まず、平板状のクラッド材20をプレス加工することで、底部15、外周部16、及びフランジ部17を備える鍋本体14を製造する。
図4Aに示すように、この状態では、フランジ部17では、アルミニウム層21、第1ステンレス層22、鉄層23、及び第2ステンレス層24が、この順で上側から下側に向けて積層されている。
【0037】
次に、
図4Bに示すように、フランジ部17の下側の第2ステンレス層24と鉄層23を切削して切欠部26を形成する。ついで、
図4Cに示すように、ステンレス材を曲げ加工することで形成したリング部材28を、底部15側からフランジ部17の下側に配置する。その後、リング部材28の内端を外周部16の第2ステンレス層24に、リング部材28の外端をフランジ部17の第1ステンレス層22に、それぞれ溶接する。
【0038】
次に、フランジ12の外周面を鏡面加工する。その後、
図3A及び第3Bに示すように、アルミニウム層21の表面にフッ素コート層33をコーティングした後、第2ステンレス層24の表面に保護層32をコーティングする。
【0039】
このように、プレス加工によって鍋本体14が形成され、曲げ加工によってリング部材28が形成され、これらを溶接によって接合することで、炊飯鍋10を形成できる。よって、砂型を用いた鋳造と比較して、炊飯鍋10の生産性を大幅に向上できる。
【0040】
(第2実施形態)
図5A及び
図5Bは第2実施形態の誘導加熱用の炊飯鍋10(調理鍋)を示す。この第2実施形態では、鍋本体14のフランジ部17に切欠部を設けることなく、断面L字形状のリング部材35を配置している。また、溶接によって鍋本体14とリング部材35を確実に接合するために、アルミニウム層37とステンレス層38で構成されたクラッド材36によってリング部材35を形成し、リング部材35のアルミニウム層37を鍋本体14のアルミニウム層21に、リング部材35のステンレス層38を鍋本体14の第1ステンレス層22に、それぞれ溶接している。
【0041】
詳しくは、鍋本体14は、第1実施形態と同一のクラッド材20からなる。鍋本体14のフランジ部17では、アルミニウム層21、第1ステンレス層22、鉄層23、及び第2ステンレス層24が、この順で上側から下側に向けて積層されている。
【0042】
リング部材35は、アルミニウム層37が内側に位置し、ステンレス層38が外側に位置するように、プレス加工によって形成されている。リング部材35は、フランジ部17の外周面を覆う外壁39と、フランジ部17の下側を覆う下壁40とを有する。外壁39の内径は、鍋本体14のフランジ部17の外径と同じ寸法で形成されている。下壁40は、外壁39の下端に連続し、リング部材35の径方向内側に向けて突出している。下壁40の内径は、外周部16の上部16aの外径と同じ寸法で形成されている。
【0043】
図5Bに最も明瞭に示すように、外壁39のアルミニウム層37は、鍋本体14のフランジ部17のアルミニウム層21に溶接によって接合されている(接合部30B)。下壁40のステンレス層38は、外周部16の上部16aの第2ステンレス層24に溶接によって接合されている(接合部30A)。このように、鍋本体14とリング部材35は、異種金属を積層したクラッド材20,36によってそれぞれ形成されているが、溶接するリング部材35の層37,38と鍋本体14の層21,24とは同じ材質になるように構成されている。
【0044】
炊飯鍋10の軸線Aに沿った方向の外壁39の寸法は、同じ方向のフランジ部17の寸法(厚み)よりも大きく設定されている。これにより、下壁40のアルミニウム層37と、鍋本体14の第2ステンレス層24との間には、空隙41が形成されている。本実施形態では、下壁40の内端を外周部16の上部16aに接合するように、外壁39の寸法(空隙41の間隔)が設定されている。これにより、下壁40の内端を湾曲部17aに接合する場合と比較して、製造誤差による溶接不良を防止できる。
【0045】
第2実施形態の炊飯鍋10を製造する場合、鍋本体14の底部15側からフランジ部17の下側へ、プレス加工によって形成したリング部材35を配置する。この際、外壁39の上端をフランジ部17の上面に一致させる。
【0046】
次に、リング部材35のアルミニウム層37を鍋本体14のアルミニウム層21に、リング部材35のステンレス層38を鍋本体14の第2ステンレス層24に、それぞれ溶接する。その後、第1実施形態と同様に、フランジ12の外周面を鏡面加工した後、アルミニウム層21の表面にフッ素コート層33を形成し、第2ステンレス層24の表面に保護層32を形成する。なお、フランジ部12の鏡面加工は、リング部材35の外壁39の外面に施される。リング部材35の下壁40には、鏡面加工を施してもよいし、保護層32を設けてもよし、表面処理を施さなくてもよい。
【0047】
第2実施形態の炊飯鍋10では、リング部材35もプレス加工によって形成でき、鍋本体14には切欠部を設ける必要がないため、生産性を更に向上できる。また、鍋本体14のアルミニウム層21とリング部材35のアルミニウム層37、及び鍋本体14の第2ステンレス層24とリング部材35のステンレス層38は、同じ材質であるため、これらを確実に接合できる。よって、リング部材35と鍋本体14の隙間への浸水を確実に防止できるため、鍋本体14の鉄層23の防錆性を向上できる。
【0048】
フランジ部17と下壁40の間の空隙41によって断熱を図ることができるため、炊飯鍋10の上部の保温性を向上できる。また、リング部材35はプレス加工によって形成されるため、フランジ12の厚みに相当する外壁39の寸法設定の自由度が高い。よって、必要に応じてフランジ12を厚くできるため、より高級感をだすことができる。
【0049】
なお、本発明は、前記実施形態の構成に限定されず、種々の変更が可能である。
【0050】
例えば、鍋本体14は、鉄層23と、その両面に積層された鉄以外の金属層との3層を少なくとも含む構成であればよい。また、これらの金属層は、圧延接合していない別々の金属板を用いてもよい。
【0051】
第1実施形態のフランジ部17と切欠部26の形状、及び対応するリング部材28の形状は、必要に応じて変更してもよい。
【0052】
図6に示すように、第1実施形態では、フランジ部17に切欠部を設けることなく、アルミニウム層21、第1ステンレス層22、鉄層23、及び第2ステンレス層24の端面を覆う突出部(段部)28cをリング部材28に設けてもよい。この場合、
図6のように、ステンレス製の突出部28cは、異種金属であるフランジ部17のアルミニウム層21に接合してもよい。又は、突出部28cの上端を第1ステンレス層22と一致させ、同じステンレス素材同士を接合してもよい。
【0053】
第2実施形態のフランジ部17とリング部材35の形状は、必要に応じて変更してもよい。また、リング部材35のアルミニウム層37と、鍋本体14の第2ステンレス層24との間には、空隙41を設けなくてもよい。
【0054】
前記実施形態では、調理器の1つである炊飯器1に用いられる炊飯鍋10を例に挙げて説明したが、本発明の調理鍋は、電磁調理器に用いられるものであればよい。