(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中間金属材料がメッキされた金属製板材と、中間金属材料がメッキされた金属板材又は中間金属材料がメッキされていない金属製板材とを前記中間金属材料を介して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、薄材料を部分的に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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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５のいずれかに記載のクラッド材。
【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から５のいずれか１項に記載のクラッド材。
【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。
【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。
【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。
【請求項１１】
中間金属材料がメッキされた金属製板材と、中間金属材料がメッキされた金属板材又は中間金属材料がメッキされていない金属製板材との間に、薄材料を部分的に介在させて、前記中間金属材料を介して接合し、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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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、
中間金属材料がメッキされた金属製板材と、中間金属材料がメッキされた金属板材又は中間金属材料がメッキされていない金属製板材とを前記中間金属材料を介して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、薄材料を部分的に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、
中間金属材料がメッキされた金属製板材と、中間金属材料がメッキされた金属板材又は中間金属材料がメッキされていない金属製板材との間に、薄材料を部分的に介在させて、前記中間金属材料を介して接合し、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３００ｍｍ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薄材料を部分的に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
【図１】
0003649664.tif 000002
【図２】
0003649664.tif 000003
【図３】
0003649664.tif 000004
【図４】
0003649664.tif 000005
【図５】
0003649664.tif 000006
【図６】
0003649664.tif 000007
【図７】
0003649664.tif 000008