JP2002126880A - クラッド材及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れた断熱性を有するクラッド材を提供す
る。 【解決手段】 中間金属材料５を介して２枚の金属製板
材２、３を接合してなるクラッド材１において、２枚の
金属製板材２、３の間に、部分的に薄いガス吸着材料
（薄材料）４を介在させることにより、内部に接合され
ない空間である非接合空間６を形成したことを特徴とす
るクラッド材１。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、誘導加熱式炊飯器
等の誘導加熱式電気機器や電気ポット等の内容器や蓋及
び通常の加熱用の鍋等や保温容器、保冷容器等に採用可
能なクラッド材及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、クラッド材は、例えば、ステンレ
ス板とアルミニウム板との間に銅を介在させた状態でプ
レス接合（クラッディング）することにより形成されて
いる。このクラッド材は、例えば、絞り加工により炊飯
器の内鍋に形成される。この場合、ステンレス板を誘導
加熱することができ、銅を介して高熱伝導性のアルミニ
ウム板により内部を均一に加熱することが可能である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のクラッド材では、断熱性能が低く、特に、アルミニ
ウム板の高熱伝導性が逆に熱損失を増大させるように作
用し、この結果、消費電力が大きくなるという問題があ
る。

【０００４】そこで、本発明は、優れた断熱性を有する
クラッド材を提供することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するための手段として、中間金属材料を介して２枚の
金属製板材を接合してなるクラッド材において、前記２
枚の金属製板材の間に、部分的に薄い薄材料を介在させ
ることにより、内部に接合されない空間である非接合空
間を形成したものである。

【０００６】この構成により、非接合空間が２枚の金属
製板材間の熱伝達を防止するように作用する。

【０００７】前記金属製板材の一方を磁性材料で構成す
ると共に、他方を高熱伝導材料で構成してもよい。

【０００８】また、前記中間金属材料を、前記金属製板
材の全面に形成することにより、全面に形成した中間金
属材料が、輻射により熱の移動を防止可能となる点で好
ましい。

【０００９】また、前記金属製板材を円板状とする一
方、前記薄材料を前記金属製板材より小さい直径を有す
る円板状としたり、さらに、前記薄材料をドーナツ形状
に形成してもよい。

【００１０】また、絞り加工により、略皿状に形成した
り、高熱伝導板材が内面側に位置し、前記非接合空間が
少なくとも側面部に位置するように形成したりすること
も可能である。

【００１１】特に、後者の場合、誘導加熱される底面部
での磁性板材の発熱を、中間金属材料を介して高熱伝導
板材に適切に伝達することができる。また、側面部の非
接合空間により、誘導加熱領域以外での熱損失が抑制さ
れる。

【００１２】なお、前記非接合空間を大気圧以下とする
と、より一層、高熱伝導板材から磁性板材への熱伝達を
防止可能な点で好ましい。

【００１３】前記金属製板材を、熱膨張係数の異なる材
料で構成し、加熱により熱膨張係数の大きい方の金属製
板材を塑性変形させることにより、前記非接合空間を拡
張することが好ましい。この拡張された非接合空間が、
両金属製板材間の熱伝達をさらに防止するように作用す
る。

【００１４】前記薄材料は、ガス吸着材料であることが
好ましい。これにより、非接合空間の真空度をより一層
高めることができる。

【００１５】また、本発明は、前記課題を解決するため
の手段として、中間金属材料を介して接合する２枚の金
属製板材の間に、部分的に薄い薄材料を介在させて内部
に接合されない空間である非接合空間を形成するもので
ある。

【００１６】また、前記金属製板材を、熱膨張係数の異
なる材料で構成し、中間金属材料を介して接合した後、
加熱により熱膨張係数の大きい方の金属製板材を塑性変
形させることにより、前記非接合空間を拡張することが
好ましい。

【００１７】前記金属製板材の接合後の加熱は、有底筒
状にプレス成形し、内面をフッ素加工する際の供給熱を
利用したり、有底筒状にプレス成形し、外面を塗装加工
する際の供給熱を利用したり、有底筒状にプレス成形
し、内面に形成した刻印に顔料入りフッ素樹脂を塗装し
て焼き付け加工する際の供給熱を利用したりすればよ
い。

【００１８】前記金属製板材に形成する刻印は、該金属
製板材の接合後、加熱前に行うと、刻印の変形を防止で
きる点で好ましい。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施形態を添
付図面に従って説明する。図１は、本実施形態に係るク
ラッド材１を示す。このクラッド材１は、２枚の金属製
板材、すなわち、ステンレス板等からなる磁性板材２
と、磁性板材２に比べて熱膨張係数の大きい材料のアル
ミニウム板、銅板等からなる高熱伝導板材３との間に、
薄材料であるチタン箔等からなるゲッター作用を有する
ガス吸着材料４を、介在させたものである。

【００２０】磁性板材２は、厚さ約０．５ｍｍ、直径３
００ｍｍの円板状に形成され、高熱伝導板材３は、厚さ
約１．２〜３ｍｍ、直径３００ｍｍの円板状に形成され
ている。また、銅、銀、白金、金、アルミニウム等の中
間金属材料５が、磁性板材２と高熱伝導板材３の全面に
厚さ１０μｍでそれぞれメッキされている。中間金属材
料５を全面にメッキしたのは、輻射により熱の移動を防
止するためである。ガス吸着材料４は、２０μｍの厚さ
で、磁性板材２および高熱伝導板材３の直径３００ｍｍ
より小さい直径のドーナツ形状である。

【００２１】前記クラッド材１は次のようにして製造す
る。磁性板材２及び高熱伝導板材３を円板状に打ち抜
き、磁性板材２と高熱伝導板材３の全面に中間金属材料
５をメッキする。中間金属材料５は、メッキ、蒸着等、
従来周知の種々の方法により形成可能である。そして、
大気圧以下に減圧した減圧槽内で、磁性板材２と高熱伝
導板材３との間に、ガス吸着材料４を介在させて、磁性
板材２及び高熱伝導板材３を、中間金属材料５が接触す
るように対向させて加圧及び加熱する（クラッディン
グ）。これにより、図２に示すように、磁性板材２及び
高熱伝導板材３が中間金属材料５を介して接合される。
また、非接合空間６が、ガス吸着材料４と接することに
よりお互いに接触しない中間金属材料５の内面間に形成
される。この非接合空間６は、減圧槽内で形成されるた
め、大気圧以下となって所定の断熱性能を発揮する。

【００２２】前記クラッド材１は誘導加熱式炊飯器の内
鍋に使用できる。前述のように接合し、内面側に高熱伝
導板材３を位置させたクラッド材１を、図２に示すよう
に、把持手段７を用いてクラッド材１の周辺部を把持
し、絞り加工する。このプレス時に、非接合空間６はご
く僅かの容積しかないので、クラッド材１の湾曲部８に
おいて、しわ、割れが生じにくい。この絞り加工によ
り、図３に示すように、底面部に中間金属材料５で接合
される部分が位置し、側面部に大気圧以下に減圧された
非接合空間６が位置する有底筒状となる。そして、内面
に水位を示す刻印を形成し、この刻印部分に顔料入りフ
ッ素樹脂を塗装し、３６０℃で１５分間焼成する。ま
た、予めフッ素加工を施したクラッド材を使用する場
合、内鍋の外周面にシリコン系樹脂を塗布し、２８０℃
で２０分間焼成する。また、フッ素加工していないクラ
ッド材を使用する場合、内鍋に成形加工後、その内面に
次のようにしてフッ素加工を施す。すなわち、内鍋内面
にプライマー塗料を塗装し、１２０℃で２０分間乾燥
し、２００℃で２０分間一次焼成する。さらに、フッ素
を塗装し（トップコート）、４００℃で２０分間二次焼
成する。

【００２３】これらいずれかの加熱時に、図４に示すよ
うに、高熱伝導板材３が内側に膨張して塑性変形し、非
接合空間６の対向する内面間の距離を５００μｍまで拡
張する。これにより、非接合空間６の真空度が高められ
ると共に、より一層の断熱性能を得るための空間が形成
される。またこのとき、ガス吸着材料４が熱活性化さ
れ、非接合空間６の真空度がさらに高められる。

【００２４】このようにして完成した内鍋では、誘導加
熱される底面部から発生する熱を、中間金属材料５を介
して効果的に内面側の高熱伝導板材３に伝達しつつ、断
熱性を高められた側面部で、側方に逃げる熱を抑制する
ことができる。したがって、炊飯器からの熱の逃げ、特
に、保温時に於ける熱の逃げを適切に防止して、消費電
力を抑制することが可能となる。

【００２５】なお、前記実施形態では、クラッド材１
を、磁性板材２と高熱伝導板材３を中間金属材料５で接
合する構成としたが、磁性板材２と高熱伝導板材３は金
属材料であれば、用途に応じて、同じ材料で構成した
り、他の材料で構成することも可能である。但し、非接
合空間６を大きくするためには、クラッド材１を熱膨張
係数の異なる２枚の金属製板材で構成し、加熱により塑
性変形可能とするのが好ましい。

【００２６】また、前記実施形態では、磁性板材２及び
高熱伝導板材３のそれぞれに中間金属材料５を形成した
が、いずれか一方のみであってもよい。

【００２７】また、前記実施形態では、ガス吸着材料４
は、２０μｍの厚さとしたが１５〜３０μｍの範囲であ
ればよい。１０μｍ以下の厚さであると、燃焼しやすく
取扱いが困難になり、あまり厚い場合には、磁性板材２
と高熱伝導板材３の接合時にガス吸着材料４の周囲の高
熱伝導板材３の段差が大きくなり接合性が低下するとい
う問題がある。また、チタン箔等からなるガス吸着材料
４の代わりに、ゲッター作用がない例えばアルミニウム
からなる薄材料を用いてもよい。また、ガス吸着材料４
は、ドーナツ状のものを用いたが、この形状は次のよう
なものでもよい。

【００２８】すなわち、図５に示すように、ガス吸着材
料４の中心部は、放射状に延びる複数の蛇腹状の穴が形
成されている。図６では、ガス吸着材料４の中心部は、
円形状の穴と放射状に延びる略扇形状の穴とが設けられ
ている。要は、接合する磁性板材２及び高熱伝導板材３
の間に大気圧以下となる非接合空間６（部分的に接触し
てもよい。）を形成可能であれば、いかなる形状であっ
ても採用可能である。但し、形成される非接合空間６
は、加熱による金属製板材の変形を可能とする大きさと
する必要がある。

【００２９】また、前記実施形態では、減圧槽内でクラ
ッドするようにしたが、大気圧下でクラッド加工した
後、加熱により非接合空間の空気を膨張させ、この非接
合空間を大きくして減圧状態とするようにしても構わな
い。

【００３０】また、前記実施形態では、前記構成のクラ
ッド材１を誘導加熱式炊飯器の内容器に採用する場合に
ついて説明したが、炊飯器の内蓋に採用してもよい。内
蓋に採用する場合、例えば、図７に示すように、上板と
下板の間に円板状のガス吸着材料４を介在させて接合す
ることにより、円板状の非接合空間６を形成し、絞り加
工により略皿形状とすればよい。この場合、上板及び下
板のいずれを磁性板材２で構成してもよいし、高熱伝導
板材３で構成してもよい。図７では、上板を磁性板材
２、下板を高熱伝導板材３で構成しており、磁性板材２
の外周部にはヒータ７（誘導加熱コイルでもよい。）を
配設している。これにより、磁性板材２から中間金属材
料５を介して高熱伝導板材３に熱伝達され、炊飯器内が
加熱される。また、炊飯時の加熱インターバル時や保温
時には、前記非接合空間６によって熱が逃げにくく、消
費電力を低減することが可能である。

【００３１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、２枚の金属製板材の間に、部分的に薄い薄材
料を介在させることにより、内部に接合されない空間で
ある非接合空間を形成したので、従来とほぼ同様な簡単
な構成であるにも拘わらず、適切な断熱性能を得ること
が可能である。

【００３２】特に、絞り加工して側面部に大気圧以下の
非接合空間を配置したので、炊飯器の内鍋や蓋に適した
構成とすることができる。

【００３３】特に、金属製板材を、熱膨張係数の異なる
材料で構成し、加熱により熱膨張係数の大きい方の金属
製板材を塑性変形させることにより、非接合空間を拡張
するようにしたので、従来とほぼ同様の簡単な構成であ
るにも拘わらず、所望の真空層を形成することができ、
より一層の断熱性能を得ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施形態に係るクラッド材の斜視図であ
る。

【図２】 図１のクラッド材の接合時を示す断面図であ
る。

【図３】 図１のクラッド材を加工してなる炊飯器の内
鍋を示す断面図である。

【図４】 図３から加熱により高熱伝導板材を部分的に
内側に膨張させた状態を示す断面図である。

【図５】 本実施形態に係るクラッド材の内部に非接合
空間を形成するための薄材料を示す正面図である。

【図６】 本実施形態に係るクラッド材の内部に非接合
空間を形成するための薄材料を示す正面図である。

【図７】 本実施形態に係るクラッド材を炊飯器の内蓋
に採用する例を示す断面図である。

【符号の説明】

１…クラッド材 ２…磁性板材（金属製板材） ３…高熱伝導板材（金属製板材） ４…ガス吸着材料（薄材料） ５…中間金属材料 ６…非接合空間

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２３Ｋ 20/00 ３６０ Ｂ２３Ｋ 20/00 ３６０Ｃ Ａ４７Ｊ 36/02 Ａ４７Ｊ 36/02 Ａ Ｂ２３Ｋ 20/14 Ｂ２３Ｋ 20/14 20/18 20/18 // Ｂ２３Ｋ 103:04 103:04 103:10 103:10 103:12 103:12 (72)発明者 西脇 悟 大阪府大阪市北区天満１丁目20番５号 象 印マホービン株式会社内 (72)発明者 秦 正巳 大阪府大阪市北区天満１丁目20番５号 象 印マホービン株式会社内 Ｆターム(参考） 4B055 AA02 AA32 BA13 CA01 CA21 CB16 FA01 FA09 FB02 FB03 FB05 FB06 FB36 FC06 FC08 4E067 AA03 AA05 AA07 AB01 AD03 BA01 BB02 DA13 DA17 EB00

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中間金属材料を介して２枚の金属製板材
   を接合してなるクラッド材において、 前記２枚の金属製板材の間に、部分的に薄い薄材料を介
   在させることにより、内部に接合されない空間である非
   接合空間を形成したことを特徴とするクラッド材。
2. 【請求項２】 前記金属製板材の一方を磁性材料で構成
   すると共に、他方を高熱伝導材料で構成したことを特徴
   とする請求項１に記載のクラッド材。
3. 【請求項３】 前記中間金属材料を、前記金属製板材の
   全面に形成することを特徴とする請求項１又は２に記載
   のクラッド材。
4. 【請求項４】 前記金属製板材を円板状とする一方、前
   記薄材料を前記金属製板材より小さい直径を有する円板
   状としたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに
   記載のクラッド材。
5. 【請求項５】 前記薄材料をドーナツ形状としたことを
   特徴とする請求項４に記載のクラッド材。
6. 【請求項６】 絞り加工により略皿状に形成したことを
   特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のクラッド
   材。
7. 【請求項７】 絞り加工により、高熱伝導板材が内面側
   に位置し、前記非接合空間が少なくとも側面部に位置す
   るように形成したことを特徴とする請求項２もしくは５
   のいずれか１項に記載のクラッド材。
8. 【請求項８】 前記非接合空間を大気圧以下としたこと
   を特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のクラッ
   ド材。
9. 【請求項９】 前記金属製板材を、熱膨張係数の異なる
   材料で構成し、加熱により熱膨張係数の大きい方の金属
   製板材を塑性変形させることにより、前記非接合空間を
   拡張したことを特徴とする請求項１から８のいずれかに
   記載のクラッド材。
10. 【請求項１０】 前記薄材料は、ガス吸着材料であるこ
    とを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のクラ
    ッド材。
11. 【請求項１１】 中間金属材料を介して接合する２枚の
    金属製板材の間に、部分的に薄い薄材料を介在させて内
    部に接合されない空間である非接合空間を形成すること
    を特徴とするクラッド材の製造方法。
12. 【請求項１２】 前記金属製板材を、熱膨張係数の異な
    る材料で構成し、中間金属材料を介して接合した後、加
    熱により熱膨張係数の大きい方の金属製板材を塑性変形
    させることにより、前記非接合空間を拡張することを特
    徴とする請求項１１に記載のクラッド材の製造方法。
13. 【請求項１３】 前記金属製板材の接合後の加熱は、有
    底筒状にプレス成形し、内面をフッ素加工する際の供給
    熱を利用することを特徴とする請求項１２に記載のクラ
    ッド材の製造方法。
14. 【請求項１４】 前記金属製板材の接合後の加熱は、有
    底筒状にプレス成形し、外面を塗装加工する際の供給熱
    を利用することを特徴とする請求項１２に記載のクラッ
    ド材の製造方法。
15. 【請求項１５】 前記金属製板材に形成する刻印は、該
    金属製板材の接合後、加熱前に行うことを特徴とする請
    求項１２に記載のクラッド材の製造方法。
16. 【請求項１６】 前記金属製板材の接合後の加熱は、有
    底筒状にプレス成形し、内面に形成した刻印に顔料入り
    フッ素樹脂を塗装して焼き付け加工する際の供給熱を利
    用することを特徴とする請求項１２または１５に記載の
    クラッド材の製造方法。