JP5495296B2

JP5495296B2 - 誘導加熱調理用容器

Info

Publication number: JP5495296B2
Application number: JP2009183040A
Authority: JP
Inventors: 幸博高尾; 庄治植平
Original assignee: Daiwa Can Co Ltd
Current assignee: Daiwa Can Co Ltd
Priority date: 2009-08-06
Filing date: 2009-08-06
Publication date: 2014-05-21
Anticipated expiration: 2029-08-06
Also published as: JP2011030976A

Description

本発明は、電磁誘導による発熱を利用して内容物を加熱する誘導加熱調理用容器に関し、特に、空焚き等による過剰な加熱によって容器が損傷したり発火したりするのを防止できるような誘導加熱調理用容器に関する。

電磁誘導による発熱を利用して内容物を加熱調理するような誘導加熱調理用容器については、従来から既に提案されていて、例えば、電磁調理器を用いる加熱容器として、プラスチックや紙等を基材とする非磁性の容器本体の底部に０．１０μｍ〜１００μｍのアルミ箔を設けることで、電磁調理器から生じる渦電流によりアルミ箔を発熱させて、容器本体の内容物を加熱調理する、というようなことが下記の特許文献１により従来公知となっている。

特開２００３−３２５３２７号

ところで、上記のような従来公知の誘導加熱調理用容器によれば、電磁誘導による発熱を利用して内容物を容易に加熱することができるものの、内容物の水分が無くなった状態で更に加熱するような空焚きをしてしまった場合に、アルミ箔が過剰に加熱されることで、容器が損傷したり、発火したりするような虞がある。

本発明は、上記のような問題の解消を課題とするものであり、具体的には、電磁誘導による発熱を利用して内容物を加熱する誘導加熱調理用容器について、誤って空焚きしても、金属箔の過剰な加熱を抑制することができて、容器の損傷や発火を防止できるようにすることを課題とするものである。

本発明は、上記のような課題を解決するために、容器本体の底面側に設けた金属箔を環状の誘導加熱コイルによる電磁誘導により発熱させる誘導加熱調理用容器において、電磁誘導により発熱する金属箔の層を備え、且つ、所定の温度で上方に変形する形状記憶素材の層を備えた発熱用シート材が、接着剤層となる熱可塑性樹脂層を介して、容器本体の底面の容器内面側に接着されており、形状記憶素材の形状変化に伴って発熱用シート材の周辺部が上方に変形するように構成されていることを特徴とするものである。

上記のような本発明の誘導加熱調理用容器によれば、誤って空焚きすることで発熱用シート材の金属箔が過剰に加熱されたときに、接着剤層である熱可塑性樹脂層が軟化して容器本体と発熱用シート材との接着力が弱まると共に、所定の温度に達した形状記憶素材が上方に変形することで、発熱用シート材の周辺部が容器本体の底面から浮き上がるように上方に形状変形する。その結果、発熱用シート材の金属箔は、その周辺部で容器本体の底面から上方に浮き上がることとなり、それによって、誘導加熱が生じ易くなっている金属箔の周辺部を、環状の誘導加熱コイルから距離を離すことができて、金属箔に渦電流を誘起され難くすることができるため、金属箔が過剰に加熱するのを効果的に抑制できる。

本発明の誘導加熱調理用容器の一実施例について、容器全体の構造を示す部分断面側面図である。図１に示した容器の底部の周辺部付近を示す断面図である。図１に示した容器の底部の周辺部付近で、容器が過剰に加熱されたときの状態を示す断面図である。

電磁誘導による発熱を利用して内容物を加熱する誘導加熱調理用容器について、誤って空焚きしても、金属箔の過剰な加熱を抑えることができて、容器の損傷や発火を防止できるようにするという目的を、最良の形態として以下の実施例に具体的に示すように、容器本体の底面側に設けた金属箔を環状の誘導加熱コイルによる電磁誘導により発熱させる誘導加熱調理用容器において、電磁誘導により発熱する金属箔の層を備え、且つ、所定の温度で上方に変形する形状記憶素材の層を備えた発熱用シート材を、接着剤層となる熱可塑性樹脂層を介して、容器本体の底面の容器内面側に接着して、形状記憶素材の形状変化に伴って発熱用シート材の周辺部が上方に変形するように構成する、ということで実現した。

以下、本発明の誘導加熱調理用容器の一実施例について説明すると、本実施例の誘導加熱調理用容器は、紙を基材として両面に熱可塑性樹脂被膜を積層した積層シート材料から容器本体が形成されたものであり、図１に示すように、胴部材２と底部材３からなる容器本体１に対して、その底面の容器内面側に金属箔の層を備えた発熱用シート材４が固着されたものであって、この誘導加熱調理用容器を、図示しない電磁調理器上に載置し、電磁調理器を作動させることにより、発熱用シート材４の金属箔が電磁誘導により発熱することで、容器本体１の内部に収納された内容物を加熱するものである。

本実施例の容器本体１では、紙を基材として両面に熱可塑性樹脂被膜を積層した積層シートを素材として使用しているが、この積層シート材料で紙基材に積層される熱可塑性樹脂被膜については、内容物の保護性や胴部材２と底部材３との接着性などを備えている限りにおいて、特に限定されるものではなく、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、ポリエチレンやポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、ナイロン等のポリアミド系樹脂、ポリスチレン系樹脂などが好適に使用できるが、特に、共重合ポリエチレンテレフタレート樹脂を使用することが好ましい。

そのような積層シート材料からなる本実施例の容器本体１では、１枚の積層シート材料を丸めて両端を接合することで、上方から下方に向かって縮径するようなテーパ状の胴部材２が形成されている。また、円板状の底面部と底面部の周縁部から下方に垂下する脚部とを有するように底部材３が形成されている。そして、図２に示すように、胴部材２の下部を底部材３の脚部３ｂを挟み込むように内方に折り曲げ、胴部材２の下部と底部材３の脚部３ｂとを加熱圧着することで、カップ状の容器本体１が形成されている。

なお、胴部材２の開口端部には、図１に示すように、外巻きにカールされたカール部２ａが形成されており、図示していないが、容器本体１の内部に内容物を充填した後で、合成樹脂製フィルムやアルミニウム箔を主体とする蓋部材を、開口端部のカール部２ａにヒートシールすることで、内容物を充填した容器が密封されることとなる。

ところで、上記のような本実施例の容器本体１では、その底面の容器内面側に金属箔の層を備えた発熱用シート材４が固着されているが、この発熱用シート材４について、本実施例では、図２に示すように、電磁誘導により発熱する金属箔５と、所定の温度で上方に変形する形状記憶素材６の薄膜とを、接着・融着・圧着等の適宜の手段により一体的に積層させることで、発熱用シート材４として予め形成されており、この金属箔５の層と形状記憶素材６の層とを備えた発熱用シート材４が、接着剤層となる熱可塑性樹脂層７を介して、容器本体１の底面（底部材３の底面部３ａ）の上面側（容器内面側）に接着されている。

金属箔５の層は、電磁調理器等が備える電磁誘導加熱コイルから発生する高周波磁界により渦電流が誘起され、その電気抵抗によりジュール熱が生じて発熱するような導電性材料から構成されるものであって、例えば、アルミニウム、鉄、銅、ニッケル、又はこれらの合金が好適に使用できるが、特にコストの面でアルミ箔を使用するのが好ましい。なお、金属箔５の層の厚さについては、１０〜１００μｍの範囲であることが好ましい。

形状記憶素材６の層は、所定の温度で形状変化を生じるような材料から構成されるものであって、本実施例では、形状記憶樹脂製のフィルムが使用されており、そのようなフィルムを構成する樹脂材料としては、例えば、スチレン−ブタジエン共重合体樹脂、ポリウレタン樹脂、トランスポリイソプレン樹脂、ポリノルボルネン樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂等が好適に使用でき、特に、食品用の用途に適したポリブチレンテレフタレート樹脂を使用することが好ましい。

なお、形状記憶素材６は、１１０〜１８０℃の温度範囲で形状変化を生じるようなものが好ましく、形状記憶素材６の層の厚さは、５〜１００μｍの範囲であることが好ましい。また、形状記憶素材６の形状回復力については、容器内で加熱される内容物に応じて適宜に設定されるものであって、特に限定されるものではないが、内容物として液状物の他に固形物が入っている場合には、１ｋＰａ以上あることが好ましく、本実施例のように形状記憶樹脂製のフィルムを使用する場合には、その形状回復力は１〜３０ｋＰａの範囲に設定されることが特に好ましい。

容器本体１（底部材３の底面部）に発熱用シート材４を接着するための接着剤層となる熱可塑性樹脂層７については、ポリエステル系樹脂、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ウレタン系樹脂等の熱可塑性樹脂による接着剤により形成されるものであり、特にポリエステル系接着剤が好適に使用できる。なお、熱可塑性樹脂層７の樹脂の軟化点については、１１０〜１８０℃の温度範囲であることが好ましい。

金属箔５と形状記憶素材６とを一体的に積層した発熱用シート材４は、形状記憶素材６の形状変化に伴って金属箔５を一体的に形状変化させるように構成されるものであって、周辺部が上方に反り返るように湾曲面状に変形したり、周辺部が上下に波打つように波状に変形したりするなど、金属箔５の周辺部が上方に浮き上がって、金属箔５と容器本体の底面（底部材３の底面部３ａ）との間に部分的に間隔が空くように、上方に変形するように設定されている。

この発熱用シート材４について、図２に示した実施例では、金属箔５の上面側に形状記憶素材６が積層されているが、形状記憶素材６を積層するのは金属箔５の上面側と下面側の何れであっても良く、金属箔５の上面側に形状記憶素材６が積層される場合には、金属箔５の下面側に熱可塑性樹脂層７（接着剤層）が設けられることとなり、金属箔５の下面側に形状記憶素材６が積層される場合には、形状記憶素材６の下面側に熱可塑性樹脂層７（接着剤層）が設けられることとなる。

なお、発熱用シート材４の変化形状について、内容物に大きい固形物を含有している場合には、発熱用シート材４上の固形物を完全に持ち上げるように発熱用シート材４の全周で均一に形状変化しなくても、固形物が上に載っていない箇所が部分的に形状変化するように構成されていても良い。

上記のような本実施例の誘導加熱調理用容器によれば、誤って空焚きすることで発熱用シート材４の金属箔５が過剰に加熱されたときに、接着剤層である熱可塑性樹脂層７は軟化して容器本体１の底面（底面部３ａ）と発熱用シート材４との接着力が弱まると共に、所定の温度に達した形状記憶素材６が上方に変形することで、発熱用シート材４の周辺部が容器本体１の底面（底面部３ａ）から浮き上がるように上方に形状変形する。

その結果、発熱用シート材４の金属箔５は、その周辺部が容器本体１の底面（底面部３ａ）から上方に浮き上がることとなり、それによって、誘導加熱が生じ易くなっている金属箔５の周辺部を、電磁調理器等の環状の誘導加熱コイル（図示せず）から距離を離すことができて、金属箔５に渦電流を誘起され難くすることができるため、金属箔５が過剰に加熱するのを効果的に抑制できる。

以上、本発明の誘導加熱調理用容器の一実施例について説明したが、本発明は、上記のような実施例にのみ限定されるものではなく、例えば、発熱用シート材について、上記の実施例では、形状記憶樹脂製のフィルムと金属箔とを積層させて発熱用シート材としているが、そのようなものに限らず、ニッケル・チタン合金、銅・亜鉛・アルミ合金、鉄・マンガン・ケイ素合金等の形状記憶合金製の薄板材と金属箔とを積層させて発熱用シート材としても良く、また、積層構造にすることなく、発熱用の金属箔を形状記憶合金により形成する（即ち、発熱する金属箔の層と、所定の温度で上方に変形する形状記憶素材の層とを、一つの層により兼用させる）ようにしても良いものである。なお、金属箔の下面側に形状記憶素材を積層する場合や、金属箔の上面側に積層される形状記憶素材を形状記憶合金により形成する場合等のように、発熱用シート材の上面側に金属製の素材が配置される場合には、内容物と接触する発熱用シート材の最上層に、合成樹脂製の保護被膜を形成することが好ましい。

さらに、容器本体については、上記の実施例に示したようなカップ容器に限らず、トレー容器のようなその他の形状のものであっても良く、また、その材質についても、紙を基材とする容器でなくても良く、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、ポリエチレンやポリプロピレン等のオレフィン系樹脂などの合成樹脂製容器であっても良い等、適宜に設計変更可能なものであることはいうまでもない。

１容器本体
２胴部材
３底部材
３ａ底部材の底面部（容器本体の底面）
４発熱用シート材
５金属箔
６形状記憶素材
７熱可塑性樹脂層（接着剤層）

Claims

容器本体の底面側に設けた金属箔を環状の誘導加熱コイルによる電磁誘導により発熱させる誘導加熱調理用容器において、電磁誘導により発熱する金属箔の層を備え、且つ、所定の温度で上方に変形する形状記憶素材の層を備えた発熱用シート材が、接着剤層となる熱可塑性樹脂層を介して、容器本体の底面の容器内面側に接着されており、形状記憶素材の形状変化に伴って発熱用シート材の周辺部が上方に変形するように構成されていることを特徴とする誘導加熱調理用容器。