JP2005224329A - Container for electromagnetic cooker and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電磁調理器用容器およびその製造方法に関し、特に、感温磁性材からなる層を含む3層構造のクラッド材により形成された電磁調理器用容器およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a container for an electromagnetic cooker and a method for manufacturing the same, and more particularly to an electromagnetic cooker container formed of a clad material having a three-layer structure including a layer made of a temperature-sensitive magnetic material and a method for manufacturing the same.
従来、感温磁性材からなる層を含む3層構造の誘導加熱用クラッド材が知られている(たとえば、特許文献1参照)。ここで、感温磁性材とは、キュリー温度を境に強磁性から常磁性へと特性が急激に変化する物質からなる材料を言う。この感温磁性材では、内部の磁界がキュリー温度以上で減少することにより、磁場による感温磁性材の加熱効率が低下するので、自己温度制御が可能である。従来では、このような感温磁性材を用いて、クラッド材を製造していた。 Conventionally, a cladding material for induction heating having a three-layer structure including a layer made of a temperature-sensitive magnetic material is known (for example, see Patent Document 1). Here, the temperature-sensitive magnetic material refers to a material made of a substance whose characteristics change abruptly from ferromagnetic to paramagnetic at the Curie temperature. In this temperature-sensitive magnetic material, the efficiency of heating the temperature-sensitive magnetic material by the magnetic field decreases due to a decrease in the internal magnetic field at the Curie temperature or higher, so that self-temperature control is possible. Conventionally, a clad material has been manufactured using such a temperature-sensitive magnetic material.
図3は、上記特許文献1に開示された従来の3層構造のクラッド材の構造を示した断面図である。図4は、図3に示したクラッド材を用いて形成された電磁調理器を示した断面図である。図3および図4を参照して、上記特許文献1に開示された従来の3層構造のクラッド材101は、Fe−Ni系合金などからなるとともに、温度によって透磁率が変化する感温磁性材102と、AlまたはCuからなる熱伝導性に優れた金属材103と、感温磁性材102と同一の材料(Fe−Ni系合金など)からなるとともに、感温磁性材102および金属材103の熱膨張率の差によって生じる熱変形を防止する熱変形防止材104とを同順序で接合することにより形成されている。また、この3層構造のクラッド材101は、図4に示すように、鍋などの電磁調理器用容器200を加熱するための電磁調理器110の平板状の加熱板(プレート)として用いられる。
しかしながら、上記特許文献1に開示された図3および図4に示す従来のクラッド材101は、電磁調理器110の平板状の加熱板(プレート)に適用するためのものであるので、凹状の調理面を有する鍋などの被加熱用容器(電磁調理器用容器200)に適用する場合については考慮されていない。したがって、特許文献1に開示された従来のクラッド材101を鍋などの電磁調理器用容器200に適用したとしても、凹状の調理面を形成するための絞り加工を適切に行うことは困難であるという問題点がある。また、特許文献1に開示されたクラッド材101の熱変形防止材104は、電磁調理器用容器の調理面として用いることを考慮されていないため、調理面として良好な特性を得ることが困難であるという問題点もある。
However, since the conventional
なお、上記特許文献1のクラッド材101の熱変形防止材104として、絞り加工性にある程度優れたステンレスを使用することも考えられる。しかし、ステンレスは、絞り加工性および熱伝導性が十分ではないため、深底の鍋などを絞り加工によって適切に形成することが困難であるとともに、大きい底面積を有する鍋の場合には、鍋底全体に熱を素早く、かつ、均一に伝えることが困難であるという問題点がある。また、ステンレスでは、調理面として良好な特性を得ることは困難であるという問題点もある。
In addition, as the thermal
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、絞り加工性、均熱性および調理面としての特性に優れたクラッド材からなる電磁調理器用容器を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is for an electromagnetic cooker made of a clad material excellent in drawability, heat uniformity and cooking surface characteristics. Is to provide a container.
この発明のもう1つの目的は、上記のような電磁調理器用容器を容易に製造し得る電磁調理器用容器の製造方法を提供することである。 Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a container for an electromagnetic cooker that can easily manufacture the container for an electromagnetic cooker as described above.
上記目的を達成するために、この発明の第1の局面による電磁調理器用容器は、温度によって透磁率が変化する感温磁性材と、良熱伝導金属材からなる中心材と、感温磁性材よりも絞り加工が容易なステンレス以外の鉄材とが順次積層されたクラッド材を備え、クラッド材は、ステンレス以外の鉄材からなる凹状の調理面を有するように形成されている。 In order to achieve the above object, a container for an electromagnetic cooker according to a first aspect of the present invention includes a temperature-sensitive magnetic material whose permeability varies with temperature, a central material made of a highly heat-conductive metal material, and a temperature-sensitive magnetic material. In addition, a clad material that is sequentially laminated with an iron material other than stainless steel, which is easier to draw, is formed, and the clad material is formed to have a concave cooking surface made of an iron material other than stainless steel.
この第1の局面による電磁調理器用容器では、上記のように、クラッド材の凹状の調理面側の層に絞り加工が容易なステンレス以外の鉄材を使用することによって、ステンレスを含む絞り加工が容易でない金属材を使用する場合に比べて、クラッド材を凹形状に加工する際の絞り加工を容易に行うことができる。また、ステンレス以外の鉄材は、一般的に、ステンレスより大きい熱伝導率を有するので、ステンレス以外の鉄材を調理面側の層に使用することによって、ステンレスを使用する場合に比べて、電磁調理器用容器の調理面全体の温度をより早く均一な状態にすることができる。また、クラッド材の調理面を形成する層にステンレス以外の鉄材を使用することによって、調理面を形成する層にステンレスを用いる場合と異なり、クラッド材からなる電磁調理器用容器を用いて調理した際に、電磁調理器用容器から体内に吸収されやすい微量の鉄分(二価鉄)を溶出させることができる。これによって、調理面にステンレス以外の鉄材を使用した電磁調理器用容器を用いて調理した場合に、人体にとって有益な鉄分を補給することができるので、調理面としての特性に優れた電磁調理器用容器を得ることができる。また、感温磁性材と、良熱伝導金属材からなる中心材と、ステンレス以外の鉄材とを順次積層してクラッド材を形成することによって、ステンレス以外の鉄材は、一般的に、良熱伝導金属材の熱膨張率よりも小さい熱膨張率を有するので、電磁調理器用容器の加熱時における感温磁性材と良熱伝導金属材との熱膨張率の差に起因するクラッド材の熱変形を熱膨張率の小さいステンレス以外の鉄材が押さえ込むように機能する。これによって、クラッド材が熱変形して電磁調理器用容器が損傷するのを防止することができる。また、感温磁性材を含むクラッド材を使用することによって、電磁調理器用容器の温度がキュリー温度を超えた際に、感温磁性材が強磁性体から常磁性体に変化するので、感温磁性材の内部に発生する磁界が減少する。これによって、電磁調理器による電磁調理器用容器の加熱効率が低下するので、電磁調理器用容器が過剰に加熱されるのを防止することができる。また、中心材に熱伝導性に優れた金属材を使用することによって、電磁調理器による電磁調理器用容器の加熱時に、電磁調理器用容器の調理面に熱むらを生じさせることなく、電磁調理器用容器の調理面全体に均一に熱を伝えることができる。 In the container for an electromagnetic cooker according to the first aspect, as described above, by using an iron material other than stainless steel, which is easy to draw, as the layer on the concave cooking surface side of the clad material, drawing processing including stainless steel is easy. Compared to the case of using a metal material that is not, drawing can be easily performed when the clad material is processed into a concave shape. Moreover, since iron materials other than stainless steel generally have a thermal conductivity greater than stainless steel, the use of an iron material other than stainless steel for the cooking surface side layer can be used for an electromagnetic cooker compared to when stainless steel is used. The temperature of the entire cooking surface of the container can be made uniform more quickly. Also, by using an iron material other than stainless steel for the layer forming the cooking surface of the clad material, unlike when using stainless steel for the layer forming the cooking surface, when cooking using a container for an electromagnetic cooker made of the clad material In addition, a very small amount of iron (bivalent iron) that is easily absorbed into the body can be eluted from the container for the electromagnetic cooking device. This makes it possible to replenish iron that is beneficial to the human body when cooking using a container for an electromagnetic cooker that uses an iron material other than stainless steel on the cooking surface, so the container for an electromagnetic cooker with excellent characteristics as a cooking surface Can be obtained. In addition, a non-stainless iron material generally has a good thermal conductivity by sequentially laminating a temperature-sensitive magnetic material, a central material made of a metal with good heat conductivity, and an iron material other than stainless steel to form a clad material. Because it has a coefficient of thermal expansion smaller than that of the metal material, the thermal deformation of the clad material due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the temperature-sensitive magnetic material and the heat conductive metal material during heating of the container for the electromagnetic cooker It functions to hold down iron materials other than stainless steel with a small coefficient of thermal expansion. Thereby, it is possible to prevent the clad material from being thermally deformed and damaging the electromagnetic cooker container. In addition, by using a clad material containing a temperature-sensitive magnetic material, the temperature-sensitive magnetic material changes from a ferromagnetic material to a paramagnetic material when the temperature of the container for an electromagnetic cooker exceeds the Curie temperature. The magnetic field generated inside the magnetic material is reduced. Thereby, since the heating efficiency of the container for electromagnetic cookers by an electromagnetic cooker falls, it can prevent that the container for electromagnetic cookers is heated excessively. In addition, by using a metal material with excellent thermal conductivity as the central material, when heating the container for an electromagnetic cooker with an electromagnetic cooker, the cooking surface of the container for the electromagnetic cooker does not cause heat unevenness. Heat can be uniformly transferred to the entire cooking surface of the container.
上記第1の局面による電磁調理器用容器において、好ましくは、感温磁性材は、Ni−Fe系合金からなり、ステンレス以外の鉄材は、Ni−Fe系合金よりも絞り加工が容易な材料からなる。このように、感温磁性材の材料として、Ni−Fe系合金を用いることによって、Ni−Fe系合金は、実際の調理に適用可能な温度範囲(たとえば、40度〜600度)とほぼ一致するキュリー温度を有しているので、電磁調理器用容器が過剰に加熱されるのをより適切に防止することができる。また、ステンレス以外の鉄材を、Ni−Fe系合金よりも絞り加工が容易な材料からなるように構成することによって、容易に、クラッド材を凹形状に加工することができる。 In the container for an electromagnetic cooker according to the first aspect, preferably, the temperature-sensitive magnetic material is made of a Ni—Fe based alloy, and the iron material other than stainless steel is made of a material that can be drawn more easily than the Ni—Fe based alloy. . As described above, by using the Ni—Fe alloy as the material of the temperature-sensitive magnetic material, the Ni—Fe alloy almost matches the temperature range applicable to actual cooking (for example, 40 to 600 degrees). Therefore, the electromagnetic cooker container can be more appropriately prevented from being excessively heated. Moreover, the clad material can be easily processed into a concave shape by configuring the iron material other than stainless steel so as to be made of a material that can be drawn more easily than the Ni—Fe-based alloy.
上記第1の局面による電磁調理器用容器において、好ましくは、中心材は、100W/m・K以上の熱伝導率を有する材料からなる。このような良好な熱伝導率を有する中心材を用いれば、電磁調理器による電磁調理器用容器の加熱時に、容易に、電磁調理器用容器の調理面に熱むらを生じさせることなく、電磁調理器用容器の調理面全体により均一に熱を伝えることができる。 In the container for an electromagnetic cooker according to the first aspect, preferably, the central member is made of a material having a thermal conductivity of 100 W / m · K or more. By using such a central material having a good thermal conductivity, when heating the container for an electromagnetic cooker with an electromagnetic cooker, the cooking surface of the container for the electromagnetic cooker can be easily produced without causing unevenness of heat on the cooking surface. Heat can be transmitted evenly over the entire cooking surface of the container.
この場合、中心材は、CuおよびAlのうちのいずれかからなるのが好ましい。このように、中心材の材料として、CuおよびAlのいずれかを用いれば、CuおよびAlは、低コストで、かつ、熱伝導性に優れているので、均熱性に優れた電磁調理器用容器を低コストで作製することができる。また、中心材の材料として、Alを用いた場合には、さらに、電磁調理器用容器を軽量化することができるという効果も得ることができる。 In this case, the central material is preferably made of either Cu or Al. Thus, if either Cu or Al is used as the material for the center material, Cu and Al are low in cost and excellent in thermal conductivity. It can be manufactured at low cost. Moreover, when Al is used as the material of the central material, an effect that the electromagnetic cooker container can be further reduced in weight can be obtained.
この発明の第2の局面による電磁調理器用容器は、温度によって透磁率が変化する感温磁性材と、Cuからなる中心材と、感温磁性材よりも絞り加工が容易な調理面材とが順次積層されたクラッド材を備え、クラッド材は、凹状の調理面を有するように形成されている。 The container for an electromagnetic cooker according to the second aspect of the present invention includes a temperature-sensitive magnetic material whose permeability changes with temperature, a central material made of Cu, and a cooking face material that is easier to draw than the temperature-sensitive magnetic material. The clad material is sequentially laminated, and the clad material is formed to have a concave cooking surface.
この第2の局面による電磁調理器用容器では、上記のように、クラッド材の凹状の調理面側の層に感温磁性材よりも絞り加工が容易な調理面材を使用することによって、感温磁性材を含む絞り加工が容易でない金属材を使用する場合に比べて、クラッド材を凹形状に加工する際の絞り加工を容易に行うことができる。また、中心材にCuを使用することによって、Cuは、他の金属に比べて、特に熱伝導率が大きいので、中心材に他の金属を使用する場合に比べて、電磁調理器用容器の調理面全体により均一に熱を伝えることができる。また、中心材を比較的融点の高いCuにより構成することによって、中心材を融点の低い他の金属により構成する場合に比べて、焼鈍加工の際に、加工温度を高く設定することができるので、感温磁性材とCuからなる中心材との接合およびCuからなる中心材と調理面材との接合を容易に、かつ、確実に行うことができる。また、感温磁性材を含むクラッド材を使用することによって、電磁調理器用容器の温度がキュリー温度を超えた際に、感温磁性材が強磁性体から常磁性体に変化するので、感温磁性材の内部に発生する磁界が減少する。これによって、電磁調理器による電磁調理器用容器の加熱効率が低下するので、電磁調理器用容器が過剰に加熱されるのを防止することができる。 In the container for an electromagnetic cooker according to the second aspect, as described above, the cooking surface material that is easier to draw than the temperature-sensitive magnetic material is used for the concave cooking surface side layer of the clad material. Compared to the case of using a metal material including a magnetic material that is not easy to be drawn, drawing can be easily performed when the clad material is processed into a concave shape. In addition, by using Cu as the central material, since Cu has a particularly high thermal conductivity compared to other metals, cooking of the container for an electromagnetic cooker is easier than when other metals are used as the central material. Heat can be transmitted more uniformly over the entire surface. In addition, since the center material is made of Cu having a relatively high melting point, the processing temperature can be set higher during annealing compared to the case where the center material is made of another metal having a low melting point. The joining of the temperature-sensitive magnetic material and the center material made of Cu and the joining of the center material made of Cu and the cooking surface material can be easily and reliably performed. In addition, by using a clad material containing a temperature-sensitive magnetic material, the temperature-sensitive magnetic material changes from a ferromagnetic material to a paramagnetic material when the temperature of the container for an electromagnetic cooker exceeds the Curie temperature. The magnetic field generated inside the magnetic material is reduced. Thereby, since the heating efficiency of the container for electromagnetic cookers by an electromagnetic cooker falls, it can prevent that the container for electromagnetic cookers is heated excessively.
上記第2の局面による電磁調理器用容器において、好ましくは、調理面材は、ステンレス以外の鉄材からなる。このように構成すれば、調理面材にステンレスを含む絞り加工が容易でない金属材を使用する場合に比べて、クラッド材を凹形状に加工する際の絞り加工を容易に行うことができる。また、ステンレス以外の鉄材は、一般的に、ステンレスより大きい熱伝導率を有するので、ステンレス以外の鉄材を調理面材に使用することによって、ステンレスを調理面材に使用する場合に比べて、電磁調理器用容器の調理面全体の温度をより早く均一な状態にすることができる。また、調理面材にステンレス以外の鉄材を使用することによって、調理面材にステンレスを用いる場合と異なり、調理の際に、電磁調理器用容器から体内に吸収されやすい微量の鉄分(二価鉄)を溶出させることができる。これによって、調理面にステンレス以外の鉄材を使用した電磁調理器用容器を用いて調理した場合に、人体にとって有益な鉄分を補給することができるので、調理面としての特性に優れた電磁調理器用容器を得ることができる。また、ステンレス以外の鉄材は、Cuの熱膨張率よりも小さい熱膨張率を有するので、電磁調理器用容器の加熱時における感温磁性材とCuとの熱膨張率の差に起因するクラッド材の熱変形を熱膨張率の小さいステンレス以外の鉄材が押さえ込むように機能する。これによって、クラッド材が熱変形して電磁調理器用容器が損傷するのを防止することができる。 In the container for an electromagnetic cooker according to the second aspect, preferably, the cooking surface material is made of an iron material other than stainless steel. If comprised in this way, the drawing process at the time of processing a clad material into a concave shape can be performed easily compared with the case where the cooking surface material uses the metal material which contains stainless steel which is not easy to draw. Moreover, since iron materials other than stainless steel generally have a thermal conductivity greater than stainless steel, the use of iron materials other than stainless steel for cooking face materials makes it easier to use stainless steel than cooking surface materials. The temperature of the entire cooking surface of the cooking vessel container can be made uniform more quickly. Also, by using an iron material other than stainless steel for the cooking surface material, unlike the case of using stainless steel for the cooking surface material, a small amount of iron (divalent iron) that is easily absorbed into the body from the container for an electromagnetic cooker during cooking. Can be eluted. This makes it possible to replenish iron that is beneficial to the human body when cooking using a container for an electromagnetic cooker that uses an iron material other than stainless steel on the cooking surface, so the container for an electromagnetic cooker with excellent characteristics as a cooking surface Can be obtained. Moreover, since iron materials other than stainless steel have a thermal expansion coefficient smaller than that of Cu, the clad material caused by the difference in thermal expansion coefficient between the temperature-sensitive magnetic material and Cu at the time of heating the container for an electromagnetic cooker. It functions so that iron materials other than stainless steel with a small coefficient of thermal expansion are suppressed. Thereby, it is possible to prevent the clad material from being thermally deformed and damaging the electromagnetic cooker container.
この発明の第3の局面による電磁調理器用容器の製造方法は、温度によって透磁率が変化する感温磁性材と、良熱伝導金属材からなる中心材と、感温磁性材よりも絞り加工が容易なステンレス以外の鉄材とを順次積層することによりクラッド材を形成する工程と、クラッド材を絞り加工することにより、ステンレス以外の鉄材からなる凹状の調理面を形成する工程とを備えている。 The manufacturing method of the container for an electromagnetic cooker according to the third aspect of the present invention is a temperature-sensitive magnetic material whose permeability changes with temperature, a central material made of a highly heat-conductive metal material, and a drawing process more than the temperature-sensitive magnetic material. There are provided a step of forming a clad material by sequentially laminating easy iron materials other than stainless steel, and a step of forming a concave cooking surface made of an iron material other than stainless steel by drawing the clad material.
この第3の局面による電磁調理器用容器の製造方法では、上記のように、クラッド材の凹状の調理面側の層に絞り加工が容易なステンレス以外の鉄材を使用することによって、ステンレスを含む絞り加工が容易でない金属材を使用する場合に比べて、クラッド材を絞り加工することにより凹状の調理面を形成する工程を容易に行うことができる。また、ステンレス以外の鉄材は、一般的に、ステンレスより大きい熱伝導率を有するので、ステンレス以外の鉄材を調理面材に使用することによって、ステンレスを調理面材に使用する場合に比べて、電磁調理器用容器の調理面全体の温度をより早く均一な状態にすることができる。また、クラッド材の調理面を形成する層にステンレス以外の鉄材を使用することによって、調理面を形成する層にステンレスを用いる場合と異なり、クラッド材からなる電磁調理器用容器を用いて調理した際に、電磁調理器用容器から体内に吸収されやすい微量の鉄分(二価鉄)を溶出させることができる。これによって、調理面にステンレス以外の鉄材を使用した電磁調理器用容器を用いて調理した場合に、人体にとって有益な鉄分を補給することができるので、調理面としての特性に優れた電磁調理器用容器を得ることができる。また、感温磁性材と、良熱伝導金属材からなる中心材と、ステンレス以外の鉄材とを順次積層してクラッド材を形成することによって、ステンレス以外の鉄材は、一般的に、良熱伝導金属材の熱膨張率よりも小さい熱膨張率を有するので、電磁調理器用容器の加熱時における感温磁性材と良熱伝導金属材との熱膨張率の差に起因するクラッド材の熱変形を熱膨張率の小さいステンレス以外の鉄材が押さえ込むように機能する。これによって、クラッド材が熱変形して電磁調理器用容器が損傷するのを防止することができる。また、感温磁性材を含むクラッド材を使用することによって、電磁調理器用容器の温度がキュリー温度を超えた際に、感温磁性材が強磁性体から常磁性体に変化するので、感温磁性材の内部に発生する磁界が減少する。これによって、電磁調理器による電磁調理器用容器の加熱効率が低下するので、電磁調理器用容器が過剰に加熱されるのを防止することができる。また、中心材に熱伝導性に優れた金属材を使用することによって、電磁調理器による電磁調理器用容器の加熱時に、電磁調理器用容器の調理面に熱むらを生じさせることなく、電磁調理器用容器の調理面全体に均一に熱を伝えることができる。 In the method for manufacturing a container for an electromagnetic cooker according to the third aspect, as described above, a squeeze containing stainless steel is used by using an iron material other than stainless steel, which is easy to squeeze, for the concave cooking surface side layer of the clad material. Compared to the case of using a metal material that is not easy to process, the step of forming a concave cooking surface can be easily performed by drawing the clad material. Moreover, since iron materials other than stainless steel generally have a thermal conductivity greater than stainless steel, the use of iron materials other than stainless steel for cooking face materials makes it easier to use stainless steel than cooking surface materials. The temperature of the entire cooking surface of the cooking vessel container can be made uniform more quickly. Also, by using an iron material other than stainless steel for the layer forming the cooking surface of the clad material, unlike when using stainless steel for the layer forming the cooking surface, when cooking using a container for an electromagnetic cooker made of the clad material In addition, a very small amount of iron (bivalent iron) that is easily absorbed into the body can be eluted from the container for the electromagnetic cooking device. This makes it possible to replenish iron that is beneficial to the human body when cooking using a container for an electromagnetic cooker that uses an iron material other than stainless steel on the cooking surface, so the container for an electromagnetic cooker with excellent characteristics as a cooking surface Can be obtained. In addition, a non-stainless iron material generally has a good thermal conductivity by sequentially laminating a temperature-sensitive magnetic material, a central material made of a metal with good heat conductivity, and an iron material other than stainless steel to form a clad material. Because it has a coefficient of thermal expansion smaller than that of the metal material, the thermal deformation of the clad material due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the temperature-sensitive magnetic material and the heat conductive metal material during heating of the container for the electromagnetic cooker It functions to hold down iron materials other than stainless steel with a small coefficient of thermal expansion. Thereby, it is possible to prevent the clad material from being thermally deformed and damaging the electromagnetic cooker container. In addition, by using a clad material containing a temperature-sensitive magnetic material, the temperature-sensitive magnetic material changes from a ferromagnetic material to a paramagnetic material when the temperature of the container for an electromagnetic cooker exceeds the Curie temperature. The magnetic field generated inside the magnetic material is reduced. Thereby, since the heating efficiency of the container for electromagnetic cookers by an electromagnetic cooker falls, it can prevent that the container for electromagnetic cookers is heated excessively. In addition, by using a metal material with excellent thermal conductivity as the central material, when heating the container for an electromagnetic cooker with an electromagnetic cooker, the cooking surface of the container for the electromagnetic cooker does not cause heat unevenness. Heat can be uniformly transferred to the entire cooking surface of the container.
上記第3の局面による電磁調理器用容器の製造方法において、好ましくは、感温磁性材は、Ni−Fe系合金からなり、ステンレス以外の鉄材は、Ni−Fe系合金よりも絞り加工が容易な材料からなる。このように、感温磁性材の材料として、Ni−Fe系合金を用いることによって、Ni−Fe系合金は、実際の調理に適用可能な温度範囲(たとえば、40度〜600度)とほぼ一致するキュリー温度を有しているので、電磁調理器用容器が過剰に加熱されるのをより適切に防止することができる。また、ステンレス以外の鉄材を、Ni−Fe系合金よりも絞り加工が容易な材料からなるように構成することによって、容易に、クラッド材を凹形状に加工することができる。 In the method for manufacturing a container for an electromagnetic cooker according to the third aspect, preferably, the temperature-sensitive magnetic material is made of a Ni—Fe based alloy, and the iron material other than stainless steel is easier to draw than the Ni—Fe based alloy. Made of material. As described above, by using the Ni—Fe alloy as the material of the temperature-sensitive magnetic material, the Ni—Fe alloy almost matches the temperature range applicable to actual cooking (for example, 40 to 600 degrees). Therefore, the electromagnetic cooker container can be more appropriately prevented from being excessively heated. Moreover, the clad material can be easily processed into a concave shape by configuring the iron material other than stainless steel so as to be made of a material that can be drawn more easily than the Ni—Fe-based alloy.
上記第3の局面による電磁調理器用容器の製造方法において、好ましくは、中心材は、100W/m・K以上の熱伝導率を有する材料からなる。このような良好な熱伝導率を有する中心材を用いれば、電磁調理器による電磁調理器用容器の加熱時に、容易に、電磁調理器用容器の調理面に熱むらを生じさせることなく、電磁調理器用容器の調理面全体により均一に熱を伝えることができる。 In the method for manufacturing a container for an electromagnetic cooker according to the third aspect, preferably, the central member is made of a material having a thermal conductivity of 100 W / m · K or more. By using such a central material having a good thermal conductivity, when heating the container for an electromagnetic cooker with an electromagnetic cooker, the cooking surface of the container for the electromagnetic cooker can be easily produced without causing unevenness of heat on the cooking surface. Heat can be transmitted evenly over the entire cooking surface of the container.
この場合、中心材は、CuおよびAlのうちのいずれかからなるのが好ましい。このように、中心材の材料として、CuおよびAlのいずれかを用いれば、CuおよびAlは、低コストで、かつ、熱伝導性に優れているので、均熱性に優れた電磁調理器用容器を低コストで作製することができる。また、中心材の材料として、Alを用いた場合には、さらに、電磁調理器用容器を軽量化することができるという効果も得ることができる。 In this case, the central material is preferably made of either Cu or Al. Thus, if either Cu or Al is used as the material for the center material, Cu and Al are low in cost and excellent in thermal conductivity. It can be manufactured at low cost. Moreover, when Al is used as the material of the central material, an effect that the electromagnetic cooker container can be further reduced in weight can be obtained.
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて具体的に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態による電磁調理器用容器の構造を示した断面図である。図2は、図1に示した電磁調理器用容器を構成する電磁調理器用素材(クラッド材)の構造を示した断面図である。なお、電磁調理器用素材は、本発明の「クラッド材」の一例である。 FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a structure of a container for an electromagnetic cooker according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of an electromagnetic cooker material (cladding material) that constitutes the electromagnetic cooker container shown in FIG. 1. The material for the electromagnetic cooker is an example of the “cladding material” of the present invention.
図1および図2を参照して、本発明の一実施形態による電磁調理器用容器1は、凹状の調理面5aを有する電磁調理器用素材(クラッド材)2により形成されている。この電磁調理器用素材2は、約0.03mm〜約1.0mmの厚みを有するNi−Fe系合金からなる感温磁性材3と、約0.3mm〜約6.0mmの厚みを有するAlからなる中心材4と、Alからなる中心材4の厚み以下の厚みを有するSPCDからなる調理面材5とを同順序で接合することにより形成されている。なお、SPCDからなる調理面材5は、本発明の「ステンレス以外の鉄材」の一例である。
With reference to FIG. 1 and FIG. 2, the
また、本実施形態による電磁調理器用容器1の製造方法としては、まず、0.03mm〜1.0mmの厚みを有するNi−Fe系合金のフープ材を、温度:700℃以上1000℃以下(好ましくは、850℃以上900℃以下)、加熱時間:10分以上4時間以下(好ましくは、15分以上3時間以下)で、焼鈍することにより、Ni−Fe系合金からなる感温磁性材3を形成する。この場合、加熱時間を4時間以下にすることにより、生産性を向上させることが可能である。次に、このNi−Fe系合金からなる感温磁性材3に、0.3mm〜6.0mmの厚みを有するAlからなる中心材4および中心材4の厚み以下の厚みを有するSPCDからなる調理面材5を重ね合わせた状態で、10%〜50%の圧下率で冷間圧接する。この後、300℃〜500℃の温度で、3時間〜9時間、拡散焼鈍を行う。これにより、Ni−Fe系合金からなる感温磁性材3と、Alからなる中心材4と、SPCDからなる調理面材5とを接合して、図2に示す電磁調理器用素材2を形成する。そして、この電磁調理器用素材2にポンチを用いて深絞り加工を施すことによって、図1に示した本実施形態による凹状の調理面5aを有する電磁調理器用容器1が形成される。
Moreover, as a manufacturing method of the
本実施形態では、上記のように、電磁調理器用素材2の凹状の調理面材5として絞り加工が容易なSPCDを使用することによって、絞り加工が容易でない金属からなる調理面材を使用する場合に比べて、電磁調理器用素材2を凹形状に容易に絞り加工することができる。また、SPCDは、ステンレスより大きい熱伝導率を有するので、SPCDからなる調理面材5を使用することによって、ステンレスからなる調理面材を使用する場合に比べて、電磁調理器用容器1の調理面全体の温度をより早く均一な状態にすることができる。
In the present embodiment, as described above, the use of a cooking face material made of metal that is not easy to be drawn by using SPCD that is easy to draw as the concave
また、本実施形態では、上記のように、電磁調理器用素材2の調理面材5としてSPCDを使用することによって、調理面材としてステンレスを用いる場合と異なり、電磁調理器用素材2からなる電磁調理器用容器1を用いて調理した際に、電磁調理器用容器1から体内に吸収されやすい微量の鉄分(二価鉄)を溶出させることができる。この場合、溶出する鉄分(二価鉄)の量は、人体が一日に必要とする摂取量の範囲内である。これによって、調理面にSPCDを使用した電磁調理器用容器1を用いて調理した場合に、人体にとって有益な鉄分を補給することができるので、調理面としての特性に優れた電磁調理器用容器1を得ることができる。なお、調理面材としてステンレスを使用したクラッド材からなる電磁調理器用容器を用いて調理した場合には、電磁調理器用容器から鉄分が溶出してくることはほとんどないことが知られている。
Moreover, in this embodiment, as described above, by using SPCD as the
また、本実施形態では、上記のように、Ni−Fe系合金からなる感温磁性材3と、Alからなる中心材4と、SPCDからなる調理面材5とを順次積層して電磁調理器用素材2を形成することによって、SPCDは、Alの熱膨張率よりも小さい熱膨張率を有するので、電磁調理器用容器1の加熱時における感温磁性材3と中心材4との熱膨張率の差に起因する電磁調理器用素材2の熱変形を、熱膨張率の小さいSPCDからなる調理面材5により抑制することができる。これによって、電磁調理器用素材2が熱変形することに起因して電磁調理器用容器1が損傷するのを防止することができる。
In the present embodiment, as described above, the temperature-sensitive
また、本実施形態では、上記のように、Ni−Fe系合金からなる感温磁性材3を含む電磁調理器用素材2を使用することによって、電磁調理器用容器1の温度がキュリー温度を超えた際に、Ni−Fe系合金の特性が強磁性から常磁性に変化するので、Ni−Fe系合金からなる感温磁性材3の内部に発生する磁界が減少する。これによって、電磁調理器用容器1の加熱効率が低下するので、電磁調理器用容器1が過剰に加熱されるのを防止することができる。
Moreover, in this embodiment, as mentioned above, the temperature of the
また、本実施形態では、上記のように、Alからなる中心材4を使用することによって、Alは、低コストで、かつ、軽量であるとともに、熱伝導性に優れているので、電磁調理器用容器1の加熱時に、電磁調理器用容器1の調理面に熱むらを生じさせることなく、電磁調理器用容器1の調理面全体に均一に熱を伝えることができる。これによって、均熱性に優れた軽量な電磁調理器用容器1を低コストで形成することができる。
Further, in the present embodiment, as described above, by using the
また、本実施形態では、上記のように、SPCDからなる調理面材5の厚みをAlからなる中心材4の厚み(0.3mm〜6.0mm)以下にすることによって、電磁調理器用素材2の絞り加工性を維持しながら、中心材4にAlを使用したことによる軽量化の効果を妨げないようにすることができる。
Moreover, in this embodiment, as mentioned above, by making the thickness of the
また、本実施形態では、上記のように、Ni−Fe系合金からなる感温磁性材3、Alからなる中心材4およびSPCDからなる調理面材5を接合する拡散焼鈍の温度条件をAlの融点(約650度)よりも低い300℃〜500℃に設定することによって、圧接することが困難なAlとSPCDとを強固に圧接することができる。
In the present embodiment, as described above, the temperature condition of diffusion annealing for joining the temperature-sensitive
上記した本実施形態による電磁調理器用容器1の効果を確認するために以下のような比較実験を行った。この比較実験では、本発明に対応する実施例1および2による電磁調理器用容器と、本発明に対応しない比較例1〜4による電磁調理器用容器とを作製した。以下、詳細に説明する。
In order to confirm the effect of the
[感温磁性材の作製]
まず、0.6mmの厚みを有するNi−Fe系合金のフープ材をバッチ式焼鈍炉内において、800℃の温度で、1時間保持する焼鈍を行うことにより、加工歪を完全に除去してNi−Fe系合金を再結晶化させることによって、感温磁性材を作製した。この感温磁性材を構成するNi−Fe系合金として、実施例1および比較例1〜比較例4では、Ni−Fe合金(Ni:36質量%、Fe:64質量%)を使用し、実施例2では、Ni−Cr−Fe合金(Ni:38質量%、Cr:8質量%、Fe:54質量%)を使用した。
[Production of temperature-sensitive magnetic material]
First, Ni-Fe-based alloy hoop material having a thickness of 0.6 mm is annealed by holding it at 800 ° C. for 1 hour in a batch-type annealing furnace to completely remove the processing strain and thereby remove Ni. A temperature-sensitive magnetic material was produced by recrystallizing the Fe-based alloy. In Example 1 and Comparative Examples 1 to 4, the Ni—Fe alloy (Ni: 36 mass%, Fe: 64 mass%) was used as the Ni—Fe alloy constituting this temperature-sensitive magnetic material. In Example 2, a Ni—Cr—Fe alloy (Ni: 38 mass%, Cr: 8 mass%, Fe: 54 mass%) was used.
[電磁調理器用素材(クラッド材)の作製]
次に、実施例1および実施例2では、上記工程により形成されたNi−Fe系合金からなる感温磁性材に、1.0mmの厚みを有するAl(Al:99.9質量%以上のAl合金を含む)からなる中心材と、1.0mmの厚みを有するSPCDからなる調理面材とを順次重ね合わせた状態で、20%〜40%の圧下率で冷間圧接した。この後、拡散焼鈍を300℃〜500℃の温度で、6時間行った。これにより、Ni−Fe系合金からなる感温磁性材、Alからなる中心材およびSPCDからなる調理面材を接合して、3層構造の電磁調理器用素材(クラッド材)を作製した。また、比較例1および比較例2では、実施例1および実施例2のSPCDからなる調理面材に代えて、それぞれ、SUS430およびSUS304からなる調理面材を使用した。また、比較例3では、感温磁性材と同じNi−Fe合金(Ni:36質量%、Fe:64質量%)からなる調理面材を使用した。また、比較例4では、実施例1および実施例2のAlからなる中心材に代えて、Niからなる中心材を使用した。
[Production of materials for electromagnetic cookers (cladding materials)]
Next, in Example 1 and Example 2, Al (Al: 99.9 mass% or more of Al) having a thickness of 1.0 mm was applied to the temperature-sensitive magnetic material made of the Ni—Fe-based alloy formed by the above-described process. Cold welding was performed at a rolling reduction of 20% to 40% in a state where a center material made of an alloy) and a cooking surface material made of SPCD having a thickness of 1.0 mm were sequentially overlapped. Thereafter, diffusion annealing was performed at a temperature of 300 ° C. to 500 ° C. for 6 hours. Thus, a thermosensitive magnetic material made of a Ni—Fe-based alloy, a central material made of Al, and a cooking face material made of SPCD were joined to produce a material for a three-layered electromagnetic cooker (clad material). Moreover, in the comparative example 1 and the comparative example 2, it replaced with the cooking surface material which consists of SPCD of Example 1 and Example 2, and used the cooking surface material which consists of SUS430 and SUS304, respectively. Moreover, in the comparative example 3, the cooking surface material which consists of the same Ni-Fe alloy (Ni: 36 mass%, Fe: 64 mass%) as a thermosensitive magnetic material was used. Moreover, in the comparative example 4, it replaced with the center material which consists of Al of Example 1 and Example 2, and used the center material which consists of Ni.
[電磁調理器用容器の作製]
次に、上記工程により作製された実施例1、実施例2および比較例1〜比較例4による各々の電磁調理器用素材(クラッド材)にポンチを用いて深絞り加工を施すことにより、凹状の調理面を有する電磁調理器用容器を作製した。ここで、実施例1、実施例2および比較例1〜比較例4による電磁調理器用素材(クラッド材)について、ポンチにかかった最大圧下荷重と熱伝導率とを測定した。その結果が以下の表1に示される。
[Production of container for electromagnetic cooker]
Next, each of the electromagnetic cooker materials (cladding materials) according to Example 1, Example 2 and Comparative Examples 1 to 4 produced by the above process is deep-drawn using a punch, thereby forming a concave shape. A container for an electromagnetic cooker having a cooking surface was produced. Here, the maximum reduction load and thermal conductivity applied to the punches were measured for the materials for the electromagnetic cooker (cladding material) according to Example 1, Example 2, and Comparative Examples 1 to 4. The results are shown in Table 1 below.
なお、今回開示された実施形態および実施例は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態および実施例の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 The embodiments and examples disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments and examples but by the scope of claims for patent, and includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.
たとえば、上記実施形態では、SPCDからなる調理面材を用いたが、本発明はこれに限らず、SPCD以外の鉄材を用いてもよい。たとえば、SPCEやSPCENなどの他の冷間圧延鋼板(SPC材)を用いてもよい。 For example, in the said embodiment, although the cooking face material which consists of SPCD was used, this invention is not restricted to this, You may use iron materials other than SPCD. For example, other cold rolled steel plates (SPC materials) such as SPCE and SPCEN may be used.
また、上記実施形態では、Alからなる中心材を用いたが、本発明はこれに限らず、Cuなどの100W/m・K以上の熱伝導率を有する他の金属からなる中心材を用いてもよい。 In the above embodiment, the central material made of Al is used. However, the present invention is not limited to this, and a central material made of another metal having a thermal conductivity of 100 W / m · K or more such as Cu is used. Also good.
また、上記実施形態では、感温磁性材としてNi−Fe合金(Ni:36質量%、Fe:64質量%)またはNi−Cr−Fe合金(Ni:38質量%、Cr:8質量%、Fe:54質量%)を用いたが、本発明はこれに限らず、所定の範囲内の質量%を有するNi−Fe合金(Ni:30質量%〜100質量%、Fe:残り)やNi−Cr−Fe合金(Ni:30質量%〜90質量%、Cr:15質量%以下、Fe:残り)を用いてもよい。また、感温磁性材として、Ni−Fe系合金以外のNi−Cu系合金などの他の合金や純Niなどの金属を用いてもよい。 Moreover, in the said embodiment, a Ni-Fe alloy (Ni: 36 mass%, Fe: 64 mass%) or a Ni-Cr-Fe alloy (Ni: 38 mass%, Cr: 8 mass%, Fe as a temperature-sensitive magnetic material. However, the present invention is not limited to this, and Ni—Fe alloys (Ni: 30 to 100% by mass, Fe: remaining) or Ni—Cr having mass% within a predetermined range are used. An Fe alloy (Ni: 30% by mass to 90% by mass, Cr: 15% by mass or less, Fe: remaining) may be used. Further, as the temperature-sensitive magnetic material, other alloys such as Ni—Cu alloys other than Ni—Fe alloys and metals such as pure Ni may be used.
1 電磁調理器用容器
2 電磁調理器用素材(クラッド材)
3 感温磁性材
4 中心材
5 調理面材(ステンレス以外の鉄材)
5a 調理面
1
3 Temperature-sensitive
5a Cooking surface
Claims (10)
前記クラッド材は、前記ステンレス以外の鉄材からなる凹状の調理面を有するように形成されている、電磁調理器用容器。 A clad material in which a temperature-sensitive magnetic material whose permeability changes with temperature, a central material made of a metal with good heat conductivity, and an iron material other than stainless steel, which is easier to draw than the temperature-sensitive magnetic material, is sequentially laminated. ,
The said clad material is a container for electromagnetic cookers formed so that it may have a concave cooking surface which consists of iron materials other than the said stainless steel.
前記ステンレス以外の鉄材は、前記Ni−Fe系合金よりも絞り加工が容易な材料からなる、請求項1に記載の電磁調理器用容器。 The temperature-sensitive magnetic material is made of a Ni-Fe alloy,
The container for an electromagnetic cooker according to claim 1, wherein the iron material other than the stainless steel is made of a material that can be drawn more easily than the Ni-Fe alloy.
前記クラッド材は、凹状の調理面を有するように形成されている、電磁調理器用容器。 A clad material in which a temperature-sensitive magnetic material whose magnetic permeability changes with temperature, a central material made of Cu, and a cooking surface material that is easier to draw than the temperature-sensitive magnetic material are sequentially laminated;
The clad material is a container for an electromagnetic cooker formed so as to have a concave cooking surface.
前記クラッド材を絞り加工することにより、前記ステンレス以外の鉄材からなる凹状の調理面を形成する工程とを備えた、電磁調理器用容器の製造方法。 A clad material is formed by sequentially laminating a temperature-sensitive magnetic material whose magnetic permeability changes with temperature, a central material made of a metal with good heat conductivity, and an iron material other than stainless steel, which is easier to draw than the temperature-sensitive magnetic material. Forming, and
And a step of forming a concave cooking surface made of an iron material other than the stainless steel by drawing the clad material.
前記ステンレス以外の鉄材は、前記Ni−Fe系合金よりも絞り加工が容易な材料からなる、請求項7に記載の電磁調理器用容器の製造方法。 The temperature-sensitive magnetic material is made of a Ni-Fe alloy,
The method for manufacturing a container for an electromagnetic cooker according to claim 7, wherein the iron material other than stainless steel is made of a material that is easier to draw than the Ni-Fe alloy.
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