JP2634771B2 - 電磁調理器用容器及びその製造方法 - Google Patents
電磁調理器用容器及びその製造方法Info
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- H05B6/02—Induction heating
- H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
- H05B6/12—Cooking devices
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- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
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- A47J27/002—Construction of cooking-vessels; Methods or processes of manufacturing specially adapted for cooking-vessels
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- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
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- A47J36/00—Parts, details or accessories of cooking-vessels
- A47J36/02—Selection of specific materials, e.g. heavy bottoms with copper inlay or with insulating inlay
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10S99/14—Induction heating
Landscapes
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- Electromagnetism (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電磁誘導を利用した加
熱容器さらには電磁調理器用容器に関し、特にチタン合
金よりなり、熱間鍛造法または超塑性成形法により成形
可能な電磁調理器用容器及びその製造方法に関する。
熱容器さらには電磁調理器用容器に関し、特にチタン合
金よりなり、熱間鍛造法または超塑性成形法により成形
可能な電磁調理器用容器及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、業務用及び家庭用を問わず、ガス
コンロに代わって電磁誘導をエネルギー源として利用す
る電磁調理器が普及してきている。この電磁調理器によ
る発熱原理は、鍋やフライパンなどの調理用容器を置く
プレートの下に誘導コイルを設け、その誘導コイルで交
番磁界を発生させることにより調理用容器に渦電流が生
じ、その渦電流が容器を流れることによって調理用容器
を構成する材料の固有抵抗に応じた熱が発生するという
ものである。
コンロに代わって電磁誘導をエネルギー源として利用す
る電磁調理器が普及してきている。この電磁調理器によ
る発熱原理は、鍋やフライパンなどの調理用容器を置く
プレートの下に誘導コイルを設け、その誘導コイルで交
番磁界を発生させることにより調理用容器に渦電流が生
じ、その渦電流が容器を流れることによって調理用容器
を構成する材料の固有抵抗に応じた熱が発生するという
ものである。
【0003】上述したように交番磁界によって調理用容
器に渦電流が生じるには、従来、その容器の材料はステ
ンレスや鋼材などの磁性材料でなければならない、とさ
れてきた(日経ニューマテリアルズ、1991年3月1
8日号、20頁)。従って、電磁調理器用の鍋やフライ
パンなどの容器は、鉄製のものか、ステンレスやアルミ
ニウム合金等の2種以上の異種金属などを重ね合わせて
なるクラッド材よりなるものが一般的であった。
器に渦電流が生じるには、従来、その容器の材料はステ
ンレスや鋼材などの磁性材料でなければならない、とさ
れてきた(日経ニューマテリアルズ、1991年3月1
8日号、20頁)。従って、電磁調理器用の鍋やフライ
パンなどの容器は、鉄製のものか、ステンレスやアルミ
ニウム合金等の2種以上の異種金属などを重ね合わせて
なるクラッド材よりなるものが一般的であった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記材
料よりなる容器においては、以下のような問題点がある
ことが本発明者等によって明らかとされた。即ち、鉄製
の容器では、非常に強い磁場中での加熱冷却を伴う調理
を繰り返し行うと、磁気歪みにより容器に変形が起きて
しまうだけでなく、錆が発生し易く、さらに重量も重く
なってしまう、という欠点がある。
料よりなる容器においては、以下のような問題点がある
ことが本発明者等によって明らかとされた。即ち、鉄製
の容器では、非常に強い磁場中での加熱冷却を伴う調理
を繰り返し行うと、磁気歪みにより容器に変形が起きて
しまうだけでなく、錆が発生し易く、さらに重量も重く
なってしまう、という欠点がある。
【0005】また、クラッド材よりなる容器では、使用
により加熱冷却を繰り返し行うと、重ね合わされてなる
異種金属間の熱膨張差及び磁気歪みによりそれら異種金
属層の接合面に剥離が生じてしまうだけでなく、重量も
重くなってしまう、という欠点がある。さらに、異種金
属の接合一体化などによりその製造工程が複雑となり製
造費用がかさむのに加えて、スクラップ処理に際しても
全く異なる金属が接合されてなるため費用がかかってし
まう、という欠点もある。また、容器の内側面、即ち調
理中の肉や野菜などが接触する調理面にオーステナイト
ステンレス鋼を配すると、焦げつき易くなってしまう、
という欠点もある。
により加熱冷却を繰り返し行うと、重ね合わされてなる
異種金属間の熱膨張差及び磁気歪みによりそれら異種金
属層の接合面に剥離が生じてしまうだけでなく、重量も
重くなってしまう、という欠点がある。さらに、異種金
属の接合一体化などによりその製造工程が複雑となり製
造費用がかさむのに加えて、スクラップ処理に際しても
全く異なる金属が接合されてなるため費用がかかってし
まう、という欠点もある。また、容器の内側面、即ち調
理中の肉や野菜などが接触する調理面にオーステナイト
ステンレス鋼を配すると、焦げつき易くなってしまう、
という欠点もある。
【0006】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたもので、その目的とするところは、繰り返し使用
しても変形や異種金属層間の接合面に剥離が生じること
なく、電磁誘導による加熱効率及び耐食性に優れ、しか
も軽量で扱い易い電磁調理器用容器を提供することにあ
る。また、本発明の他の目的は、上述した特性を有する
電磁調理器用容器の製造を容易ならしめる電磁調理器用
容器の製造方法を提供することである。
されたもので、その目的とするところは、繰り返し使用
しても変形や異種金属層間の接合面に剥離が生じること
なく、電磁誘導による加熱効率及び耐食性に優れ、しか
も軽量で扱い易い電磁調理器用容器を提供することにあ
る。また、本発明の他の目的は、上述した特性を有する
電磁調理器用容器の製造を容易ならしめる電磁調理器用
容器の製造方法を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明者は、容器の材料として比強度が高く、耐食
性に優れ、さらに固有抵抗値の大きいチタン合金に着目
しその実用性に付いて鋭意研究を行った結果、チタン合
金は非磁性材料であるにも拘らず、合金組成を調整して
固有抵抗値を適当な大きさにすることにより磁性材料の
ように電磁誘導による発熱が可能であることを見い出す
とともに、そのチタン合金の表面(調理面)をその酸化
物で被覆することにより焦げつきを無くすことができる
ことを見い出した。また、チタン合金は、室温における
強度が非常に高いため通常の冷間加工法では加工不可能
であるが、熱間成形またはチタン合金に見られる超塑性
現象を利用した超塑性成形によれば容易に所望形状に成
形可能であることもわかった。
に、本発明者は、容器の材料として比強度が高く、耐食
性に優れ、さらに固有抵抗値の大きいチタン合金に着目
しその実用性に付いて鋭意研究を行った結果、チタン合
金は非磁性材料であるにも拘らず、合金組成を調整して
固有抵抗値を適当な大きさにすることにより磁性材料の
ように電磁誘導による発熱が可能であることを見い出す
とともに、そのチタン合金の表面(調理面)をその酸化
物で被覆することにより焦げつきを無くすことができる
ことを見い出した。また、チタン合金は、室温における
強度が非常に高いため通常の冷間加工法では加工不可能
であるが、熱間成形またはチタン合金に見られる超塑性
現象を利用した超塑性成形によれば容易に所望形状に成
形可能であることもわかった。
【0008】本発明は、上記知見に基づきなされたもの
で、請求項1記載の電磁調理器用容器のように、器状を
なす容器全体が、単一のチタン合金層よりなる構造、ま
たは一種若しくは二種以上のチタン合金を二層以上積層
してなる構造になっており、それらチタン合金の固有抵
抗値が何れも80×10-6Ω・cm以上で、且つ200×
10-6Ω・cm以下であることを提案するものである。
で、請求項1記載の電磁調理器用容器のように、器状を
なす容器全体が、単一のチタン合金層よりなる構造、ま
たは一種若しくは二種以上のチタン合金を二層以上積層
してなる構造になっており、それらチタン合金の固有抵
抗値が何れも80×10-6Ω・cm以上で、且つ200×
10-6Ω・cm以下であることを提案するものである。
【0009】また、本発明は、請求項2記載の電磁調理
器用容器のように、器状をなす容器の一部が、該容器の
外側面から内側面に至るまで、単一のチタン合金層より
なる構造、または一種若しくは二種以上のチタン合金を
二層以上積層してなる構造になっており、それらチタン
合金の固有抵抗値が何れも80×10-6Ω・cm以上で、
且つ200×10-6Ω・cm以下であることを提案するも
のである。
器用容器のように、器状をなす容器の一部が、該容器の
外側面から内側面に至るまで、単一のチタン合金層より
なる構造、または一種若しくは二種以上のチタン合金を
二層以上積層してなる構造になっており、それらチタン
合金の固有抵抗値が何れも80×10-6Ω・cm以上で、
且つ200×10-6Ω・cm以下であることを提案するも
のである。
【0010】それらの発明において、請求項3記載の電
磁調理器用容器のように、上記容器のチタン合金よりな
る部分の内側面は、チタンの酸化皮膜で被覆されていて
もよい。
磁調理器用容器のように、上記容器のチタン合金よりな
る部分の内側面は、チタンの酸化皮膜で被覆されていて
もよい。
【0011】さらに、本発明は、請求項4記載の電磁調
理器用容器の製造方法のように、上記請求項1、2また
は3に記載した容器を形成するにあたり、一枚または重
ね合わせてなる二枚以上のチタン合金板を、500℃以
上の成形温度で、熱間鍛造法または超塑性成形法により
所望の形状に成形することを提案するものである。
理器用容器の製造方法のように、上記請求項1、2また
は3に記載した容器を形成するにあたり、一枚または重
ね合わせてなる二枚以上のチタン合金板を、500℃以
上の成形温度で、熱間鍛造法または超塑性成形法により
所望の形状に成形することを提案するものである。
【0012】なお、本明細書中に記載されたチタン合金
の固有抵抗値は、何れも常温(室温)における値であ
る。一般に、固有抵抗値は温度に依存して変化すること
が知られているので、チタン合金の固有抵抗値が、室温
以外の温度において本発明で規定される範囲を逸脱して
いても、室温において本発明で規定される範囲内の値を
示すならば、本発明に含まれることとなるのはいうまで
もない。
の固有抵抗値は、何れも常温(室温)における値であ
る。一般に、固有抵抗値は温度に依存して変化すること
が知られているので、チタン合金の固有抵抗値が、室温
以外の温度において本発明で規定される範囲を逸脱して
いても、室温において本発明で規定される範囲内の値を
示すならば、本発明に含まれることとなるのはいうまで
もない。
【0013】ここで、チタン合金の固有抵抗値を80×
10-6Ω・cm以上としたのは、固有抵抗値が50×10
-6Ω・cm程度である純チタン(Ti)では電磁誘導によ
って発熱させることは困難であるが、純チタンにアルミ
ニウムなどを添加して合金化することにより固有抵抗値
が大きくなり、その値が概ね80×10-6Ω・cm以上と
なった時に電磁誘導によって調理に十分な発熱量を得る
ことができるからである。
10-6Ω・cm以上としたのは、固有抵抗値が50×10
-6Ω・cm程度である純チタン(Ti)では電磁誘導によ
って発熱させることは困難であるが、純チタンにアルミ
ニウムなどを添加して合金化することにより固有抵抗値
が大きくなり、その値が概ね80×10-6Ω・cm以上と
なった時に電磁誘導によって調理に十分な発熱量を得る
ことができるからである。
【0014】また、チタン合金の固有抵抗値を200×
10-6Ω・cm以下としたのは、現状において工業的に容
易に入手可能なチタン合金の固有抵抗値の上限が200
×10-6Ω・cmであるからである。但し、電磁調理器用
容器においては、本来、固有抵抗値が大きいほど発熱量
が大きくなるので、本発明で規定した上限値を超えるチ
タン合金を用いるのは何等差し支えない。
10-6Ω・cm以下としたのは、現状において工業的に容
易に入手可能なチタン合金の固有抵抗値の上限が200
×10-6Ω・cmであるからである。但し、電磁調理器用
容器においては、本来、固有抵抗値が大きいほど発熱量
が大きくなるので、本発明で規定した上限値を超えるチ
タン合金を用いるのは何等差し支えない。
【0015】さらに、成形温度を500℃以上としたの
は、その温度域においてはチタン合金の強度(即ち、変
形抵抗)が小さくなるので、望ましくは真空下または不
活性雰囲気下で、熱間鍛造等の熱間成形または超塑性成
形によって容易に鍋やフライパンや中華鍋等の形状に成
形することができるからである。さらにまた、容器が複
数のチタン合金層を積層してなる構造の場合には、50
0℃以上の温度域においては成形と同時にそれら各合金
層を固相拡散により相互に接合一体化させることができ
るからである。
は、その温度域においてはチタン合金の強度(即ち、変
形抵抗)が小さくなるので、望ましくは真空下または不
活性雰囲気下で、熱間鍛造等の熱間成形または超塑性成
形によって容易に鍋やフライパンや中華鍋等の形状に成
形することができるからである。さらにまた、容器が複
数のチタン合金層を積層してなる構造の場合には、50
0℃以上の温度域においては成形と同時にそれら各合金
層を固相拡散により相互に接合一体化させることができ
るからである。
【0016】なお、超塑性成形においては、薄い板材を
器状に成形することに鑑みて、その薄板をガス圧により
成形用型の内周面に押し当てて所望の形状に成形する超
塑性ブロー成形法が望ましい。そして、成形圧力を加え
るガスとして酸化性を有するガスを使用するなどして成
形と同時に容器の内側面(調理面)に酸化皮膜を生成さ
せるようにしてもよい。この場合、酸化性を有するガス
として酸素ガスを用いる場合には、その酸素ガスの分圧
は任意であるが、好ましくは0.001〜0.1気圧程
度がよい。
器状に成形することに鑑みて、その薄板をガス圧により
成形用型の内周面に押し当てて所望の形状に成形する超
塑性ブロー成形法が望ましい。そして、成形圧力を加え
るガスとして酸化性を有するガスを使用するなどして成
形と同時に容器の内側面(調理面)に酸化皮膜を生成さ
せるようにしてもよい。この場合、酸化性を有するガス
として酸素ガスを用いる場合には、その酸素ガスの分圧
は任意であるが、好ましくは0.001〜0.1気圧程
度がよい。
【0017】また、上述したように酸化性を有するガス
により酸化皮膜を形成する代わりに、成形の終わった容
器を適当な酸化性を有する溶液に浸漬させるなどして酸
化皮膜を生成させてもよいし、適当な溶液中で陽極酸化
させて酸化皮膜を生成させてもよい。
により酸化皮膜を形成する代わりに、成形の終わった容
器を適当な酸化性を有する溶液に浸漬させるなどして酸
化皮膜を生成させてもよいし、適当な溶液中で陽極酸化
させて酸化皮膜を生成させてもよい。
【0018】ところで、容器の全体または一部が、一種
または二種以上のチタン合金を二層以上積層してなる構
造の場合には、その層数や各層の厚さは任意であり、ま
た組成の異なる複数種類のチタン合金の組合せなども任
意である。なお、同一組成のチタン合金層を二層以上積
層させてもよいのはいうまでもない。また、容器の内側
面をチタンの酸化皮膜で被う代わりに、弗素樹脂など公
知の焦げつき防止用の皮膜で被ってもよいのは勿論であ
る。
または二種以上のチタン合金を二層以上積層してなる構
造の場合には、その層数や各層の厚さは任意であり、ま
た組成の異なる複数種類のチタン合金の組合せなども任
意である。なお、同一組成のチタン合金層を二層以上積
層させてもよいのはいうまでもない。また、容器の内側
面をチタンの酸化皮膜で被う代わりに、弗素樹脂など公
知の焦げつき防止用の皮膜で被ってもよいのは勿論であ
る。
【0019】
【作用】請求項1または2に記載の発明によれば、電磁
調理器用容器の材料として耐食性に優れ且つ比強度の高
いチタン合金を用いるため、長年の使用においても錆の
発生が抑制される。また、従来の容器と同一の形状及び
大きさで同程度の強度を有する容器を形成した場合、従
来の容器に較べて著しく軽量となる。従って、容器全体
または容器の一部がチタン合金製の容器を例えば専門の
調理人が業務用に長時間にわたって使用する場合でも、
容器の重量により惹き起こされる調理人の疲労度は極め
て小さく、非常に使い易い。
調理器用容器の材料として耐食性に優れ且つ比強度の高
いチタン合金を用いるため、長年の使用においても錆の
発生が抑制される。また、従来の容器と同一の形状及び
大きさで同程度の強度を有する容器を形成した場合、従
来の容器に較べて著しく軽量となる。従って、容器全体
または容器の一部がチタン合金製の容器を例えば専門の
調理人が業務用に長時間にわたって使用する場合でも、
容器の重量により惹き起こされる調理人の疲労度は極め
て小さく、非常に使い易い。
【0020】また、チタン合金は非磁性であるため、強
磁場中でも磁気歪みにより歪むことが無いので、チタン
合金を用いた容器においては変形が起こるのが防止され
る。加えて、容器全体または容器の一部が二層以上のチ
タン合金層よりなる積層構造をなしている場合には、各
チタン合金層は固相状態での拡散によって相互に完全に
一体化しているとともに、組成が異なっても同じチタン
を基質とする材料であるため熱膨張差が殆どなく、各層
の接合面が剥離するのが防止される。
磁場中でも磁気歪みにより歪むことが無いので、チタン
合金を用いた容器においては変形が起こるのが防止され
る。加えて、容器全体または容器の一部が二層以上のチ
タン合金層よりなる積層構造をなしている場合には、各
チタン合金層は固相状態での拡散によって相互に完全に
一体化しているとともに、組成が異なっても同じチタン
を基質とする材料であるため熱膨張差が殆どなく、各層
の接合面が剥離するのが防止される。
【0021】さらに、チタン合金は高固有抵抗体である
ため、交番磁界中で発生する渦電流の表皮効果の深さ
(電流の大きさが表面における大きさの1/e(=0.
368)の大きさになる深さであり、固有抵抗値の1/
2乗に比例する。)が深くなり(これは、表皮効果が小
さく、従って渦電流の浸透深さが深くなることを意味す
る。)、電磁誘導により容器を効果的に発熱させること
ができる。特に、各チタン合金層の固有抵抗値が何れも
80×10-6Ω・cm以上であれば、電磁誘導によって調
理に十分な発熱量が得られる。
ため、交番磁界中で発生する渦電流の表皮効果の深さ
(電流の大きさが表面における大きさの1/e(=0.
368)の大きさになる深さであり、固有抵抗値の1/
2乗に比例する。)が深くなり(これは、表皮効果が小
さく、従って渦電流の浸透深さが深くなることを意味す
る。)、電磁誘導により容器を効果的に発熱させること
ができる。特に、各チタン合金層の固有抵抗値が何れも
80×10-6Ω・cm以上であれば、電磁誘導によって調
理に十分な発熱量が得られる。
【0022】また、容器の内側面をチタン合金とするこ
とにより、容器全体が磁場に応じて均等に発熱し、焦げ
つきを無くすことができる(つまり、焦げつきは局部的
に加熱されることによって生じるからである)。
とにより、容器全体が磁場に応じて均等に発熱し、焦げ
つきを無くすことができる(つまり、焦げつきは局部的
に加熱されることによって生じるからである)。
【0023】さらに、請求項3に記載の発明によれば、
容器の内側面をチタンの酸化皮膜で被覆することによ
り、酸化皮膜中に油分が残留することで、焦げつきを完
全に無くすことが可能となる。
容器の内側面をチタンの酸化皮膜で被覆することによ
り、酸化皮膜中に油分が残留することで、焦げつきを完
全に無くすことが可能となる。
【0024】また、請求項4に記載の発明によれば、チ
タン合金の強度が小さくなる500℃以上の温度で、熱
間鍛造または超塑性成形を行なうことにより、チタン合
金よりなる板材を鍋やフライパンや中華鍋等の種々の所
望形状に容易に成形可能である。さらに、成形と同時
に、積層されてなる二層以上のチタン合金層を相互に固
相拡散により強固に接合することができる。また、チタ
ン合金層が積層構造をなす容器の場合には、組成が異な
ってもチタン合金同士が積層されてなるため、スクラッ
プ処理も容易に行える。
タン合金の強度が小さくなる500℃以上の温度で、熱
間鍛造または超塑性成形を行なうことにより、チタン合
金よりなる板材を鍋やフライパンや中華鍋等の種々の所
望形状に容易に成形可能である。さらに、成形と同時
に、積層されてなる二層以上のチタン合金層を相互に固
相拡散により強固に接合することができる。また、チタ
ン合金層が積層構造をなす容器の場合には、組成が異な
ってもチタン合金同士が積層されてなるため、スクラッ
プ処理も容易に行える。
【0025】
【実施例】以下に、第1実施例及び第2実施例並びに比
較例を挙げて本発明の特徴とするところを明らかとす
る。
較例を挙げて本発明の特徴とするところを明らかとす
る。
【0026】(第1実施例)第1実施例において製作し
た電磁調理器用容器では、何れも容器全体をチタン合金
層よりなる構造とした。表1に、本発明の第1実施例と
して製作した11例の容器(No.1〜No.11)に
付いて、その層構成、各層の材料及びその厚さ、調理面
の酸化皮膜の有無、製造方法を示す。
た電磁調理器用容器では、何れも容器全体をチタン合金
層よりなる構造とした。表1に、本発明の第1実施例と
して製作した11例の容器(No.1〜No.11)に
付いて、その層構成、各層の材料及びその厚さ、調理面
の酸化皮膜の有無、製造方法を示す。
【表1】
【0027】同表に示すように、No.1及びNo.2
の各容器は熱間鍛造されてなる単一のチタン合金層のみ
からなり、No.3、No.4及びNo.5の各容器は
超塑性成形されてなる単一のチタン合金層のみからな
り、No.6及びNo.7の各容器は熱間鍛造されてな
る二層のチタン合金層からなり、No.8、No.9、
No.10及びNo.11の各容器はSPF(超塑性成
形と同時に固相接合を行なうプロセス)により成形・接
合されてなる三層のチタン合金層からなる(No.6〜
No.11においては、第一層が最外層、即ち容器の外
側面となる)。
の各容器は熱間鍛造されてなる単一のチタン合金層のみ
からなり、No.3、No.4及びNo.5の各容器は
超塑性成形されてなる単一のチタン合金層のみからな
り、No.6及びNo.7の各容器は熱間鍛造されてな
る二層のチタン合金層からなり、No.8、No.9、
No.10及びNo.11の各容器はSPF(超塑性成
形と同時に固相接合を行なうプロセス)により成形・接
合されてなる三層のチタン合金層からなる(No.6〜
No.11においては、第一層が最外層、即ち容器の外
側面となる)。
【0028】それら各層のチタン合金層の固有抵抗値
は、常温において、何れも80×10-6Ω・cm以上であ
った。具体的にその値を示すと、Ti−8Al−1Mo
−1Vは199×10-6Ω・cmであり、Ti−2Alは
82×10-6Ω・cmであり、Ti−6Al−4Vは17
1×10-6Ω・cmであり、Ti−3Al−2.5Vは1
26×10-6Ω・cmであり、Ti−5Al−5Sn−2
Zr−2Mo−Siは171×10-6Ω・cmであり、T
i−8Mnは92×10-6Ω・cmであった。なお、上記
記述中、Al、Mo、V、Sn、Zr、Si及びMn
は、夫々、アルミニウム、モリブデン、バナジウム、ス
ズ、ジルコニウム、ケイ素及びマンガンである。
は、常温において、何れも80×10-6Ω・cm以上であ
った。具体的にその値を示すと、Ti−8Al−1Mo
−1Vは199×10-6Ω・cmであり、Ti−2Alは
82×10-6Ω・cmであり、Ti−6Al−4Vは17
1×10-6Ω・cmであり、Ti−3Al−2.5Vは1
26×10-6Ω・cmであり、Ti−5Al−5Sn−2
Zr−2Mo−Siは171×10-6Ω・cmであり、T
i−8Mnは92×10-6Ω・cmであった。なお、上記
記述中、Al、Mo、V、Sn、Zr、Si及びMn
は、夫々、アルミニウム、モリブデン、バナジウム、ス
ズ、ジルコニウム、ケイ素及びマンガンである。
【0029】ここで、No.1、No.2、No.6及
びNo.7の各容器は、それぞれ、表1に示す各層のチ
タン合金板を成形機上に載せ、アルゴン(Ar)ガス雰
囲気下において、表1に示す成形温度でプレス成形を行
なうことにより得られた。No.6及びNo.7の各容
器では、プレス成形と同時に、各チタン合金層同士の固
相拡散も行われるため、各チタン合金層は相互に一体化
されていた。
びNo.7の各容器は、それぞれ、表1に示す各層のチ
タン合金板を成形機上に載せ、アルゴン(Ar)ガス雰
囲気下において、表1に示す成形温度でプレス成形を行
なうことにより得られた。No.6及びNo.7の各容
器では、プレス成形と同時に、各チタン合金層同士の固
相拡散も行われるため、各チタン合金層は相互に一体化
されていた。
【0030】No.3、No.4、No.5、No.
8、No.9、No.10及びNo.11の各容器にお
いては、超塑性成形に付いて、成形圧をガス圧により生
じさせる超塑性ブロー成形法を採用した。No.8、N
o.9、No.10及びNo.11の各容器では、超塑
性成形と同時に、各チタン合金層同士の固相拡散も行わ
れるため、各チタン合金層は相互に一体化されていた。
8、No.9、No.10及びNo.11の各容器にお
いては、超塑性成形に付いて、成形圧をガス圧により生
じさせる超塑性ブロー成形法を採用した。No.8、N
o.9、No.10及びNo.11の各容器では、超塑
性成形と同時に、各チタン合金層同士の固相拡散も行わ
れるため、各チタン合金層は相互に一体化されていた。
【0031】また、成形温度は何れの例も500℃以上
であり、使用したチタン合金の種類に応じて適宜設定し
た。具体的には、No.1、No.2及びNo.6の各
容器の成形温度は750℃であり、No.3、No.4
及びNo.5の各容器の成形温度は900℃であり、N
o.7の容器の成形温度は500℃であり、No.8及
びNo.9の各容器の成形温度は880℃であり、N
o.10及びNo.11の各容器の成形温度は920℃
であった。
であり、使用したチタン合金の種類に応じて適宜設定し
た。具体的には、No.1、No.2及びNo.6の各
容器の成形温度は750℃であり、No.3、No.4
及びNo.5の各容器の成形温度は900℃であり、N
o.7の容器の成形温度は500℃であり、No.8及
びNo.9の各容器の成形温度は880℃であり、N
o.10及びNo.11の各容器の成形温度は920℃
であった。
【0032】さらに、No.5、No.9及びNo.1
1の各容器においては、超塑性成形の際の成形圧用のガ
スとして酸素ガスを含む混合ガスを使用し、それによっ
て成形と同時に容器の内側面(調理面)に酸化皮膜を形
成した。その時の酸素ガスの分圧は、No.5及びN
o.11の各容器では0.01気圧であり、またNo.
9の容器では0.05気圧であった。
1の各容器においては、超塑性成形の際の成形圧用のガ
スとして酸素ガスを含む混合ガスを使用し、それによっ
て成形と同時に容器の内側面(調理面)に酸化皮膜を形
成した。その時の酸素ガスの分圧は、No.5及びN
o.11の各容器では0.01気圧であり、またNo.
9の容器では0.05気圧であった。
【0033】(第2実施例)第2実施例において製作し
た電磁調理器用容器では、何れも容器の底部(鍋底)を
チタン合金層よりなる構造とし、容器の側部(鍋壁)を
ステンレス製とし、それら鍋底及び鍋壁を接合一体化し
た構造とした。表2に、本発明の第2実施例として製作
した3例の容器(No.12〜No.14)の鍋底に付
いて、その層構成、各層の材料及びその厚さ、調理面の
酸化皮膜の有無、製造方法を示す。
た電磁調理器用容器では、何れも容器の底部(鍋底)を
チタン合金層よりなる構造とし、容器の側部(鍋壁)を
ステンレス製とし、それら鍋底及び鍋壁を接合一体化し
た構造とした。表2に、本発明の第2実施例として製作
した3例の容器(No.12〜No.14)の鍋底に付
いて、その層構成、各層の材料及びその厚さ、調理面の
酸化皮膜の有無、製造方法を示す。
【表2】
【0034】同表に示すように、No.12及びNo.
13の各容器の鍋底は熱間鍛造されてなる単一のチタン
合金層のみからなり、No.14の容器の鍋底は超塑性
成形されてなる二層のチタン合金層からなる(No.1
4においては、第一層が最外層、即ち容器の外側面とな
る)。
13の各容器の鍋底は熱間鍛造されてなる単一のチタン
合金層のみからなり、No.14の容器の鍋底は超塑性
成形されてなる二層のチタン合金層からなる(No.1
4においては、第一層が最外層、即ち容器の外側面とな
る)。
【0035】ここで、No.12及びNo.13の各容
器の鍋底は、それぞれ、表2に示すチタン合金板を成形
機上に載せ、アルゴン(Ar)ガス雰囲気下において、
表2に示す成形温度でプレス成形を行なうことにより得
られた。
器の鍋底は、それぞれ、表2に示すチタン合金板を成形
機上に載せ、アルゴン(Ar)ガス雰囲気下において、
表2に示す成形温度でプレス成形を行なうことにより得
られた。
【0036】No.14の容器においては、成形圧をガ
ス圧により生じさせる超塑性ブロー成形法を採用して鍋
底を得た。その際、成形圧用のガスとして酸素ガスを含
む混合ガスを使用し、それによって成形と同時に鍋底の
内側面(調理面)に酸化皮膜を形成した。その時の酸素
ガスの分圧は、0.1気圧であった。
ス圧により生じさせる超塑性ブロー成形法を採用して鍋
底を得た。その際、成形圧用のガスとして酸素ガスを含
む混合ガスを使用し、それによって成形と同時に鍋底の
内側面(調理面)に酸化皮膜を形成した。その時の酸素
ガスの分圧は、0.1気圧であった。
【0037】また、No.12及びNo.13の各容器
の鍋底の成形温度は750℃であり、No.14の容器
の鍋底の成形温度は900℃であった。
の鍋底の成形温度は750℃であり、No.14の容器
の鍋底の成形温度は900℃であった。
【0038】(比較例)比較として、No.15〜N
o.18の4例の容器を製作した。この比較例で製作し
た電磁調理器用容器では、容器全体が同じ層構造であっ
た。表3に、それら比較例の材料、調理面の表面処理、
及び備考を示す。
o.18の4例の容器を製作した。この比較例で製作し
た電磁調理器用容器では、容器全体が同じ層構造であっ
た。表3に、それら比較例の材料、調理面の表面処理、
及び備考を示す。
【表3】
【0039】同表に示すように、No.15の容器は純
Tiのみからなり、No.16の容器は従来と同様に鉄
(Fe)のみからなり、No.17の容器はステンレス
(SUS430)を最外層(容器の外側面)に配し且つ
その内側にアルミニウム(Al)合金を配した従来のク
ラッド材よりなり、No.18の容器はNo.17の容
器のさらに内側にステンレス(SUS304L)を配し
た従来のクラッド材よりなる。
Tiのみからなり、No.16の容器は従来と同様に鉄
(Fe)のみからなり、No.17の容器はステンレス
(SUS430)を最外層(容器の外側面)に配し且つ
その内側にアルミニウム(Al)合金を配した従来のク
ラッド材よりなり、No.18の容器はNo.17の容
器のさらに内側にステンレス(SUS304L)を配し
た従来のクラッド材よりなる。
【0040】上記比較例における各材料の固有抵抗値を
示すと、Tiは47〜55×10-6Ω・cmであり、Fe
は9.8×10-6Ω・cmであり、SUS430は60×
10-6Ω・cmであり、Al合金は5.8×10-6Ω・cm
であり、SUS304Lは72×10-6Ω・cmであっ
た。
示すと、Tiは47〜55×10-6Ω・cmであり、Fe
は9.8×10-6Ω・cmであり、SUS430は60×
10-6Ω・cmであり、Al合金は5.8×10-6Ω・cm
であり、SUS304Lは72×10-6Ω・cmであっ
た。
【0041】なお、焦げつきを防ぐために、No.17
の容器にのみ周知の弗素樹脂加工による調理面の表面処
理を行っているが、No.16の容器においては、表面
処理を行う代わりに調理面に調理油を十分になじませる
ようにした。
の容器にのみ周知の弗素樹脂加工による調理面の表面処
理を行っているが、No.16の容器においては、表面
処理を行う代わりに調理面に調理油を十分になじませる
ようにした。
【0042】(評価)以上のNo.1〜No.18まで
の18例の各容器に付いて、2KW容量の電磁調理器にお
いてオムレツの調理を200回実施した後、加熱状況、
容器の損傷、容器の変形、重さによる調理人の疲労度、
耐食性、焦げつき、について評価した。その結果を表4
に示す。
の18例の各容器に付いて、2KW容量の電磁調理器にお
いてオムレツの調理を200回実施した後、加熱状況、
容器の損傷、容器の変形、重さによる調理人の疲労度、
耐食性、焦げつき、について評価した。その結果を表4
に示す。
【表4】
【0043】なお、同表において、◎印は200回の調
理でも全く問題無くさらに継続して使用可能であり、○
印は200回の調理で多少問題が生じたが大きな問題で
はなくさらに使用可能であり、△印は200回までは何
とか使用できたがさらに調理の回数を重ねることは困難
であり、×印は最初から使用できなかったか或は200
回に達する前に剥離等によって調理機能に不全が生じた
ことを意味している。
理でも全く問題無くさらに継続して使用可能であり、○
印は200回の調理で多少問題が生じたが大きな問題で
はなくさらに使用可能であり、△印は200回までは何
とか使用できたがさらに調理の回数を重ねることは困難
であり、×印は最初から使用できなかったか或は200
回に達する前に剥離等によって調理機能に不全が生じた
ことを意味している。
【0044】表4から明らかなように、加熱状況及び耐
食性に付いては、No.1〜No.14の各例では何れ
も200回を越える調理でも全く問題無く使用可能であ
った。
食性に付いては、No.1〜No.14の各例では何れ
も200回を越える調理でも全く問題無く使用可能であ
った。
【0045】また、損傷及び変形に付いては、No.1
〜No.11の各例では何れも200回を越える調理で
も全く問題無く使用可能であり、No.12〜No.1
4の各例では何れも200回の調理で多少問題が生じた
がさらに使用可能であった。
〜No.11の各例では何れも200回を越える調理で
も全く問題無く使用可能であり、No.12〜No.1
4の各例では何れも200回の調理で多少問題が生じた
がさらに使用可能であった。
【0046】さらに、疲労度に付いては、No.1、N
o.2、No.3、No.4、No.5、No.7、N
o.10及びNo.11の各例では何れも200回を越
える調理でも全く問題無く使用可能であり、No.6、
No.8、No.9、No.12、No.13及びN
o.14の各例では何れも200回を越える調理でも使
用可能であるが多少問題が生じた。これは、板厚が少し
厚いためである。
o.2、No.3、No.4、No.5、No.7、N
o.10及びNo.11の各例では何れも200回を越
える調理でも全く問題無く使用可能であり、No.6、
No.8、No.9、No.12、No.13及びN
o.14の各例では何れも200回を越える調理でも使
用可能であるが多少問題が生じた。これは、板厚が少し
厚いためである。
【0047】さらにまた、焦げつきに付いては、No.
1〜No.14の各例の何れも良好であったが、酸化皮
膜のあるNo.5、No.9、No.11及びNo.1
4の各容器が特に優れていた。No.12、No.13
及びNo.14では、鍋底にのみチタン合金層を配して
いるが、そのチタン合金層により、従来よく焦げつく加
熱部(鍋底)における焦げつきが防止され、良好な結果
が得られた。
1〜No.14の各例の何れも良好であったが、酸化皮
膜のあるNo.5、No.9、No.11及びNo.1
4の各容器が特に優れていた。No.12、No.13
及びNo.14では、鍋底にのみチタン合金層を配して
いるが、そのチタン合金層により、従来よく焦げつく加
熱部(鍋底)における焦げつきが防止され、良好な結果
が得られた。
【0048】それに対して、No.15〜No.18の
各比較例においては、全ての評価項目が概ね良好となる
容器はなかった。特に、No.15の容器においては、
固有抵抗値が低いため(47〜55×10-6Ω・cm)、
誘導加熱が不可能であり、最初から使用することができ
なかった。また、No.16の容器においては、磁気歪
みによる変形が著しく、No.17及びNo.18の各
容器においては、変形や層間の剥離などによる損傷が著
しく、何れも実用に耐え得るものではなかった。
各比較例においては、全ての評価項目が概ね良好となる
容器はなかった。特に、No.15の容器においては、
固有抵抗値が低いため(47〜55×10-6Ω・cm)、
誘導加熱が不可能であり、最初から使用することができ
なかった。また、No.16の容器においては、磁気歪
みによる変形が著しく、No.17及びNo.18の各
容器においては、変形や層間の剥離などによる損傷が著
しく、何れも実用に耐え得るものではなかった。
【0049】つまり、上述した比較結果より、実施例に
おけるNo.1〜No.14の各容器は、No.16〜
No.18に比較例として挙げた従来の容器に較べて、
全ての点において極めて優れていることがわかった。
おけるNo.1〜No.14の各容器は、No.16〜
No.18に比較例として挙げた従来の容器に較べて、
全ての点において極めて優れていることがわかった。
【0050】なお、チタン合金の組成や、チタン合金層
を二層以上積層してなる構造の場合の層数や合金種類の
組合せなどは、上記各実施例により何等制限されるもの
ではない。
を二層以上積層してなる構造の場合の層数や合金種類の
組合せなどは、上記各実施例により何等制限されるもの
ではない。
【0051】また、容器の一部をチタン合金層よりなる
構造とする場合に、上記第2実施例においては、鍋底を
チタン合金層よりなる構造とし、鍋壁をステンレス製と
し、それら鍋底及び鍋壁を接合一体化した構造とした
が、これに限定されるものではなく、鍋底をステンレス
製とし、鍋壁をチタン合金層よりなる構造とするなど、
容器の一部にチタン合金層よりなる構造が設けられてい
れば、その設けられている部位や、チタン合金層よりな
る部位以外の部分の材料などは、特に問わない。
構造とする場合に、上記第2実施例においては、鍋底を
チタン合金層よりなる構造とし、鍋壁をステンレス製と
し、それら鍋底及び鍋壁を接合一体化した構造とした
が、これに限定されるものではなく、鍋底をステンレス
製とし、鍋壁をチタン合金層よりなる構造とするなど、
容器の一部にチタン合金層よりなる構造が設けられてい
れば、その設けられている部位や、チタン合金層よりな
る部位以外の部分の材料などは、特に問わない。
【0052】
【発明の効果】本発明に係る電磁調理器用容器によれ
ば、80×10-6Ω・cm以上の固有抵抗値を有するチタ
ン合金を容器の材料として用いることにより、耐食性に
優れ、また焦げつかず、さらに磁気歪みによる変形や積
層されてなる層同士の接合面の剥離が防止され、加えて
電磁誘導によって調理に十分な発熱量が得られ、しかも
軽量である、という効果が得られる。また、チタン合金
の固有抵抗値が200×10-6Ω・cm以下であれば、容
易に入手可能である。従って、この容器を用いて長時間
に及ぶ調理を行っても疲労し難いという利点を有してい
る。さらに、長年の使用にも十分耐えてその優れた効果
が持続されるという利点も有しており、実用上の効果は
極めて大である。
ば、80×10-6Ω・cm以上の固有抵抗値を有するチタ
ン合金を容器の材料として用いることにより、耐食性に
優れ、また焦げつかず、さらに磁気歪みによる変形や積
層されてなる層同士の接合面の剥離が防止され、加えて
電磁誘導によって調理に十分な発熱量が得られ、しかも
軽量である、という効果が得られる。また、チタン合金
の固有抵抗値が200×10-6Ω・cm以下であれば、容
易に入手可能である。従って、この容器を用いて長時間
に及ぶ調理を行っても疲労し難いという利点を有してい
る。さらに、長年の使用にも十分耐えてその優れた効果
が持続されるという利点も有しており、実用上の効果は
極めて大である。
【0053】また、本発明に係る電磁調理器用容器の製
造方法によれば、500℃以上の成形温度で、熱間鍛造
法または超塑性成形法によりチタン合金板を所望の形状
に成形するようにしたため、上述した優れた特性を有す
る容器を容易に成形可能である。特に、超塑性成形法に
よれば、通常の深絞り加工などでは成形困難な薄肉の大
きく絞り込まれた形状であっても容易に成形することが
できる。
造方法によれば、500℃以上の成形温度で、熱間鍛造
法または超塑性成形法によりチタン合金板を所望の形状
に成形するようにしたため、上述した優れた特性を有す
る容器を容易に成形可能である。特に、超塑性成形法に
よれば、通常の深絞り加工などでは成形困難な薄肉の大
きく絞り込まれた形状であっても容易に成形することが
できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白川 敬司 石川県金沢市森山2−8−1 ハイツ森 山 B−2 (56)参考文献 特開 昭64−89273(JP,A)
Claims (4)
- 【請求項1】 器状をなす容器全体が、単一のチタン合
金層よりなる構造、または一種若しくは二種以上のチタ
ン合金を二層以上積層してなる構造になっており、それ
らチタン合金の固有抵抗値が何れも80×10-6Ω・cm
以上で、且つ200×10-6Ω・cm以下であることを特
徴とする電磁調理器用容器。 - 【請求項2】 器状をなす容器の一部が、該容器の外側
面から内側面に至るまで、単一のチタン合金層よりなる
構造、または一種若しくは二種以上のチタン合金を二層
以上積層してなる構造になっており、それらチタン合金
の固有抵抗値が何れも80×10-6Ω・cm以上で、且つ
200×10-6Ω・cm以下であることを特徴とする電磁
調理器用容器。 - 【請求項3】 上記容器のチタン合金よりなる部分の内
側面は、チタンの酸化皮膜で被覆されていることを特徴
とする請求項1または2記載の電磁調理器用容器。 - 【請求項4】 上記請求項1、2または3に記載した容
器を形成するにあたり、一枚または重ね合わせてなる二
枚以上のチタン合金板を、500℃以上の成形温度で、
熱間鍛造法または超塑性成形法により所望の形状に成形
することを特徴とする電磁調理器用容器の製造方法。
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6119040A JP2634771B2 (ja) | 1993-06-16 | 1994-05-31 | 電磁調理器用容器及びその製造方法 |
US08/381,963 US5532460A (en) | 1993-06-16 | 1994-06-14 | Induction cookware formed of titanium alloy and method of making same |
KR1019950700547A KR950703267A (ko) | 1993-06-16 | 1994-06-14 | 전자(電磁) 조리기용 용기 및 그 제조방법 |
DE69415289T DE69415289T2 (de) | 1993-06-16 | 1994-06-14 | Behälter zum elektromagnetischen kochen und sein herstellungsverfahren |
EP95901990A EP0659033B1 (en) | 1993-06-16 | 1994-06-14 | Container for electromagnetic cooking and production thereof |
PCT/JP1994/000959 WO1994030031A1 (fr) | 1993-06-16 | 1994-06-14 | Recipient pour la cuisson par energie electromagnetique, et production d'un tel recipient |
TW83106140A TW289204B (ja) | 1994-05-31 | 1994-07-05 |
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5-145235 | 1993-06-16 | ||
JP14523593 | 1993-06-16 | ||
JP14653993 | 1993-06-17 | ||
JP5-146539 | 1993-06-17 | ||
JP6119040A JP2634771B2 (ja) | 1993-06-16 | 1994-05-31 | 電磁調理器用容器及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0765942A JPH0765942A (ja) | 1995-03-10 |
JP2634771B2 true JP2634771B2 (ja) | 1997-07-30 |
Family
ID=27313722
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6119040A Expired - Fee Related JP2634771B2 (ja) | 1993-06-16 | 1994-05-31 | 電磁調理器用容器及びその製造方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5532460A (ja) |
EP (1) | EP0659033B1 (ja) |
JP (1) | JP2634771B2 (ja) |
KR (1) | KR950703267A (ja) |
DE (1) | DE69415289T2 (ja) |
WO (1) | WO1994030031A1 (ja) |
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---|---|---|---|---|
DE19524631A1 (de) * | 1995-07-06 | 1997-01-09 | Ingo Dipl Ing Irion | Gefäß mit induktiv aufheizbarer Metallschicht |
US6857558B2 (en) * | 2002-02-27 | 2005-02-22 | Ferry, Iii Robert Thomas | Metal lamination method and structure |
US6926971B2 (en) * | 2002-06-28 | 2005-08-09 | All-Clad Metalcrafters Llc | Bonded metal components having uniform thermal conductivity characteristics and method of making same |
US7906221B2 (en) * | 2002-06-28 | 2011-03-15 | All-Clad Metalcrafters Llc | Bonded metal components having uniform thermal conductivity characteristics |
KR100743958B1 (ko) * | 2003-08-13 | 2007-07-30 | 올-크래드 메탈크래프터즈 엘엘씨 | 균일한 열전도 특성을 갖는 접합된 금속 부재 및 그제조방법 |
US20050205582A1 (en) * | 2004-03-19 | 2005-09-22 | Meyer Intellectual Properties Ltd. | Titanium based composite cookware |
US7337518B2 (en) * | 2004-03-19 | 2008-03-04 | Meyer Intellectual Properties Limited | Method of fabricating titanium lined composite cookware |
JP2008510531A (ja) * | 2004-08-26 | 2008-04-10 | クラード リツェンツ アクチエンゲゼルシャフト | 電磁誘導コンロに適した調理器具を変形によって製造するための多層プレート状の複合材 |
US8814861B2 (en) | 2005-05-12 | 2014-08-26 | Innovatech, Llc | Electrosurgical electrode and method of manufacturing same |
US7147634B2 (en) | 2005-05-12 | 2006-12-12 | Orion Industries, Ltd. | Electrosurgical electrode and method of manufacturing same |
US20070029207A1 (en) * | 2005-08-05 | 2007-02-08 | Alcoa Inc. | Oxide coating for enhancing metal formability |
US8796598B2 (en) * | 2007-09-07 | 2014-08-05 | Bose Corporation | Induction cookware |
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