JP2831307B2 - 電磁調理器用容器 - Google Patents

電磁調理器用容器

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JP2831307B2 JP7265435A JP26543595A JP2831307B2 JP 2831307 B2 JP2831307 B2 JP 2831307B2 JP 7265435 A JP7265435 A JP 7265435A JP 26543595 A JP26543595 A JP 26543595A JP 2831307 B2 JP2831307 B2 JP 2831307B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はアルミニウム又はアルミ
ニウム合金(以下、両者を含めて単にアルミニウムとい
う)製容器本体と、電磁誘導による発熱体としてフェラ
イト系ステンレス鋼とを使用した電磁調理器用容器に関
し、特に、アルミニウム第1層とステンレス鋼第2層と
のクラッド材をその第1層をアルミニウム容器本体に接
触させて熱間固相接合させることによりステンレス鋼発
熱体を容器本体に接合した電磁調理器用容器に関する。
【0002】
【従来の技術】電磁調理器用鍋は、電磁誘導による鍋自
体の発熱を利用して、調理物を加熱する。このため、発
熱体として強磁性体のステンレス鋼を使用し、調理物が
収納される鍋本体としてアルミニウムを使用し、両者を
接合して構成されている。
【0003】図7は従来の電磁調理器用鍋を示す図であ
り(実開昭61−23292号)、(a)は縦断面図、
(b)は底面図である。この電磁調理器用鍋は、その鍋
本体1がアルミニウム又は銅等の非強磁性材料で作られ
ており、鍋本体1の鍋底中央部の底面に凹部4を設け
て、この凹部4の周囲の鍋底面に円環形状の強磁性体か
らなる発熱体板2が圧着されている。この従来技術は、
鍋本体1とそれに圧着される発熱体板2との間の熱膨張
率の差によって生ずる熱的歪みを吸収するために、鍋本
体1の底面に凹部4を設けたものであり、このように凹
部4を設けることにより、熱歪みを吸収して、鍋本体に
対する発熱体板2の密着性の劣化を防止している。ま
た、この従来技術においては、発熱体板2に貫通孔3を
設け、圧接時に貫通孔3内に鍋本体1を構成する材料を
圧入させることにより機械的な接合効果を出している。
この従来技術においては、アルミニウム製鍋本体にSU
S430のステンレス鋼板を接合している。
【0004】また、ステンレス鋼からなる鍋本体の外底
面に、熱伝導性が良いアルミニウム板と更にその上にパ
フォレイションを設けたステンレス鋼板とを積層し、こ
のパフォレイション内をアルミニウムで充填して構成さ
れた電磁調理器用鍋が開示されている(特表平6−51
0468号公報)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この実開昭6
1−23292号に開示された従来技術においては、ス
テンレス鋼板をアルミニウム製鍋本体に圧着しているた
め、貫通孔3を設けるなどして密着性の向上を図ってい
るものの、両者の接合強度は十分ではない。また、この
従来技術では、ステンレス鋼発熱体に貫通孔を設けてい
るので、その部分では電磁誘導による電流が流れず、発
熱性能が低下してしまう。
【0006】調理用鍋の実際の使用環境においては、加
熱及び冷却といった熱サイクルの負荷を受ける。しか
し、この従来技術においては、熱サイクル負荷による熱
応力に対して、接合強度が不足するため、接合界面での
剥離が問題となっている。
【0007】また、特表平6−510468号公報に開
示された従来技術においても、ステンレス鋼と、アルミ
ニウムと、ステンレス鋼との2つの異種金属の接合面を
有するため、その接合強度が低く、加熱及び冷却の熱履
歴を受ける電磁調理用容器として十分な接合強度を有し
ているとはいえない。
【0008】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、アルミニウム製容器本体とクラッド材とを
強固に接合することができ、熱履歴を受けても発熱体部
が剥離することがない電磁調理器用容器を提供すること
を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に係る電磁調理器
用容器は、アルミニウム又はアルミニウム合金製容器本
体と、この容器本体の底部外面に接合されたクラッド材
とを有し、前記容器本体はその底部外面に溝又は突起を
有し、前記クラッド材はアルミニウム又はアルミニウム
合金からなる第1層とフェライト系ステンレス鋼からな
る第2層とのクラッド材であり、前記第1層を前記容器
本体の前記底部外面に熱間固相接合させてあることを特
徴とする。
【0010】また、本発明に係る他の電磁調理器用容器
は、容器底部外面に溝又は突起を設ける代わりに、クラ
ッド材のアルミニウム又はアルミニウム合金からなる第
1層に、溝又は突起を設けたものである。
【0011】前記溝又は突起は同心円状の1又は複数の
円弧状をなして延長しているか、又は前記溝又は突起は
網目状に交叉する直線状をなして延長しているものにす
ることができる。また、前記溝又は突起は点状をなして
いてもよい。更に、半径方向に延びる溝を形成すること
ができる。
【0012】
【作用】本発明においては、アルミニウム製容器の底部
外面におけるクラッド材の接合面に溝を設けることによ
り、溝へのクラッド材のアルミニウム第1層の流入が促
進されて接合界面における相互間の相対すべりが大きく
なり、それに伴って接合界面の接触表面積も大きくなり
金属結合する範囲も大きくなって接合強度が増加する。
更に、一方の材料の溝部へ相手側の材料が入り込むこと
で、金属結合のみならず、機械的な結合による接合強度
の上昇ももたらされる。
【0013】一方、アルミニウム製容器の底部外面の接
合面に突起を設けることにより、突起部がクラッド材の
アルミニウム第1層に食い込み、突起部に接触するクラ
ッド板側アルミニウム第1層部分の接合界面での流動が
促進され、接合材相互間の相対すべりが大きくなり、そ
れに伴って接合界面の接触表面積も大きくなり、金属結
合する範囲も大きくなって接合強度が増加する。
【0014】このような溝及び突起は多いほど接合強度
は大きくなる。そして、円形状に連続的に延長するよう
に形成された溝又は突起の場合、接合部にガスが残る場
合がある。このガスを逃がすために、溝付き容器の場合
は半径方向に溝を設け、突起付きの容器の場合は一つの
円形状の突起を2つ以上の円弧に分断した形状にするこ
とが好ましい。
【0015】本発明においては、発熱体のステンレス鋼
第2層には従来のような貫通孔等を設けていないので、
容器の発熱性能自体は損なわれずに、接合強度を高める
ことができる。
【0016】
【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。図
1は本発明の第1実施例の電磁調理器用鍋の底部断面図
を示す。容器本体10の底部にはその外面に溝14が刻
設されており、クラッド材11はアルミニウム第1層1
2とフェライト系ステンレス鋼13とのクラッド材であ
る。そして、クラッド材11は高温に加熱された状態で
そのアルミニウム第1層を容器本体底部外面に接触させ
て両者を押圧することにより、第1層12が容器本体1
0に圧接されている。
【0017】本実施例においては、ダイカスト鍋本体1
0側の接合面に溝14を設けた構造にしてあるので、相
手材側のクラッド板11のアルミニウム第1層12が溝
14内に流入し、接合界面の相対すべりの面積が大きく
なり、接合強度が極めて高い。
【0018】図2はこのアルミニウム製容器本体10の
底面外部の溝14(14a,14b,14c,14d)
の形状の一例を示す。溝14aは半球状のもの、溝14
bは深い楕円状のもの、溝14cは三角形状のもの、溝
14dは四角形状のものである。
【0019】このような溝14は、図3(a)に示すよ
うに、複数の円弧が同心状に配列されたもの、図3
(b)に示すように、網目状に直線的に延長するもの、
図2(c)に示すように、点状をなすもの等、種々の形
状にすることができる。
【0020】図4はアルミダイカスト製鍋本体10の表
面に突起15を設けた実施例を示す図である。本実施例
においては、突起15を設けた容器本体10にクラッド
板15を圧接してある。このように、容器本体10に突
起15を設けることにより、この突起15がクラッド材
15のアルミニウム第1層12に食い込み、接合界面で
の相対すべり面積が大きくなり、接合強度を高めること
ができる。
【0021】図5はこの突起15(15a,15b、1
5c、15d)の具体的形状を示す。突起15aは三角
形状をなし、突起15bは半球状をなし、突起15cは
高い楕円状をなし、突起15dは四角形状をなすもので
ある。
【0022】これらの突起15は、図6(a)に示すよ
うに、複数個の円孤が同心状に延長するもの、図6
(b)に示すように、直線が網目状に交叉するもの、図
6(c)に示すように点状のもの等、種々の形状にする
ことができる。
【0023】下記表1は熱サイクル試験による接合強度
の試験結果を示す。熱サイクルは300℃に加熱した
後、電磁調理器用鍋の製品を常温水で急冷するというサ
イクルを、表中記載したように、10回、20回、30
回、40回と繰り返した。供試体数は夫々10個であ
る。供試体の製造条件は、鍋本体の外周径が240mm
であり、クラッド板面積が275cm2(外周径200
mm、内周径70mm)であり、素材温度は450℃、
プレススピードは300mm/secである。本発明の
実施例の溝付き品(実施例1)及び突起付き品(実施例
2)の圧下率は溝部及び突起部以外の平坦部にて測定し
た。溝及び突起はアルミダイカスト鍋底部の圧接範囲
(外周径200mm、内周径70mm)に鍋底中心と同
心の円形状に半径方向の4mmピッチの均等間隔で設け
られている。実施例1の溝断面形状は、幅が1mm、深
さが1.5mmの溝14b(図2参照)であり、溝底部
は曲率半径0.5mmである。また、実施例2の突起断
面形状は幅が1mm、高さが1mmの三角形状をなす溝
15a(図5参照)である。なお、接合面の剥離はすべ
て部分的な剥離である。なお、圧下率とは、厚さの変化
量を圧下前の厚さで除したものを百分率で表したもので
ある。
【0024】
【表1】
【0025】表1に熱サイクル試験による接合強度確認
試験結果を示す。この表1に示すように、鍋底部の接合
面に溝又は突起を設けることにより、接合強度を高める
ことができ、溝又は突起を設けることが不良率の低減に
有効であることがわかる。
【0026】なお、鍋底部の接合面に溝を設けた場合
(実施例1)、突起を設けた場合(実施例2)及び溝と
突起を有しない場合(比較例)において、消費電力を測
定した結果、加熱器として出力1300Wのものを使用
した場合に消費電力はいずれも1200Wであった。従
って、発熱性能には差がないことがわかる。
【0027】一方、前述のように、容器底部外面に同心
円状の複数の円弧状の溝を設けてクラッド板を熱間固相
接合する場合、溝の内部又は接合界面にガス溜まりがで
き易くなる。ガス溜まりが顕著なものは、圧接後の鍋底
クラッド面が部分的に盛り上がり、その部分において接
合界面が剥がれるといった現象が現れる。同様に、容器
底部外面に同心円状の突起を設けてクラッド板を熱間固
相接合する場合、接合界面にガス溜まりができ易くな
る。
【0028】前者の場合、容器本体の底部外面に半径方
向に最内周溝から最外周溝にかけて延びる1又は複数の
溝を設けて溝部に溜まるガスを排出させ、又は分散させ
る。後者の場合、同心円状の突起を複数の円弧状に分断
して接合界面に溜まるガスを排出させ、又は分散させ
る。いずれの場合も、ガス抜き不良による接合状態の改
善を図ることができる。なお、ガス抜き用半径方向溝、
同心円状突起の切り欠きは多い方が好ましい。
【0029】本実施例の効果を確認するために、ダイカ
スト鍋底部に同心円状の溝を設けたものにクラッド板を
熱間固相接合する場合、半径方向にガス抜き用溝を設け
たものと、設けないものとの間で、熱間固相接合時の接
合状態を比較した。その結果を下記表2に示す。
【0030】同心円状溝はアルミダイカスト鍋底部の圧
接領域(外周径200mm、内周径70mm)に鍋底中
心と同心の円形状に半径方向に4mmピッチの均等間隔
で設けられている。この溝断面形状は幅1mm、深さ
1.5mm、溝底部はR0.5mmである。
【0031】この同心円状の溝を設けたダイカスト鍋に
対し、溝部及び接合界面のガス抜きのために、直径70
mmから200mmまでの領域に、同心円状溝と同様の
断面形状を有する8本の溝を、鍋底部中心から放射状に
相互間に約45°の角度をもって半径方向に延びるよう
に形成する。
【0032】
【表2】
【0033】但し、供試数はガス抜き用溝がある場合
も、ない場合も夫々10個である。また、不良とは外観
検査により鍋底クラッド面の一部が盛り上がり、剥離が
確認されたものをいう。この表2に示すように、ガス抜
き用の半径方向に延びる溝を設けることにより、剥離不
良を皆無にすることができる。これに対し、この半径方
向の溝を設けない場合は、3割に剥離不良が発生した。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
容器本体の底部外面に、溝又は突起を設けたので、アル
ミニウムの流動により、金属結合に加えて機械的な結合
を得て、接合強度を高めることができる。また、本発明
においては、発熱体であるステンレス鋼第2層には貫通
孔等を設けていないので、容器の発熱性能を損なうこと
はない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す図である。
【図2】溝の断面形状を示す図である。
【図3】溝の平面形状を示す図である。
【図4】本発明の他の実施例を示す図である。
【図5】突起の断面形状を示す図である。
【図6】突起の平面形状を示す図である。
【図7】従来の電磁調理器用鍋を示す図である。
【符号の説明】
1:鍋本体 2:発熱体 3:貫通孔 4:凹部 10:容器本体 11:クラッド材 12:アルミニウム第1層 13:ステンレス鋼第2層 14:溝 15:突起
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中田 守 三重県員弁郡大安町大字梅戸字東山1100 番 株式会社神戸製鋼所大安工場内 (72)発明者 岩村 宏 山口県下関市長府港町14番1号 株式会 社神戸製鋼所長府製造所内 (72)発明者 大家 正二郎 栃木県真岡市鬼怒ケ丘15番地 株式会社 神戸製鋼所真岡製造所内 (72)発明者 横江 寛治 東京都千代田区丸の内1丁目8番2号 株式会社神戸製鋼所東京本社内 (72)発明者 高田 与男 東京都千代田区丸の内1丁目8番2号 株式会社神戸製鋼所東京本社内 (72)発明者 前田 秀克 東京都千代田区丸の内1丁目8番2号 株式会社神戸製鋼所東京本社内 (56)参考文献 特開 平2−216788(JP,A) 特開 平7−255607(JP,A) 特開 昭59−146619(JP,A) 特開 昭58−188415(JP,A) 特開 平8−215054(JP,A) 特開 平9−103361(JP,A) 特開 平8−117111(JP,A) 実開 昭59−155038(JP,U) 実開 昭59−155039(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) A47J 27/00 - 27/64 A47J 36/02 - 36/04 B23K 20/00

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルミニウム又はアルミニウム合金製容
    器本体と、この容器本体の底部外面に接合されたクラッ
    ド材とを有し、前記容器本体はその底部外面に溝又は突
    起を有し、前記クラッド材はアルミニウム又はアルミニ
    ウム合金からなる第1層とフェライト系ステンレス鋼か
    らなる第2層とのクラッド材であり、前記第1層を前記
    容器本体の前記底部外面に熱間固相接合させてあること
    を特徴とする電磁調理器用容器。
  2. 【請求項2】 アルミニウム又はアルミニウム合金製容
    器本体と、この容器本体の底部外面に接合されたクラッ
    ド材とを有し、前記クラッド材はアルミニウム又はアル
    ミニウム合金からなる第1層とフェライト系ステンレス
    鋼からなる第2層とのクラッド材であり、前記第1層は
    溝又は突起を有していて前記第1層を前記容器本体の前
    記底部外面に熱間固相接合させてあることを特徴とする
    電磁調理器用容器。
  3. 【請求項3】 前記溝又は突起は同心円状の1又は複数
    の円弧状をなして延長していることを特徴とする請求項
    1又は2に記載の電磁調理器用容器。
  4. 【請求項4】 前記溝又は突起は網目状に交叉する直線
    状をなして延長していることを特徴とする請求項1又は
    2に記載の電磁調理器用容器。
  5. 【請求項5】 前記溝又は突起は点状をなすことを特徴
    とする請求項1又は2に記載の電磁調理器用容器。
  6. 【請求項6】 半径方向に延びる溝が形成されているこ
    とを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の
    電磁調理器用容器。
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