(57)【要約】【課題】従来からのステンレス鋼または、表面がステンレス鋼のクラッド材を用いた鍋、釜、やかん、フライパン等、これらの属する調理用器具及び流し台、調理台、コンロ、冷蔵庫等の外装面及びこれらの属する調理用設備の外装面において、焼けこげや吹きこぼれによる焼き焦げ等を洗浄する場合にステンレス表面を傷つけやすかった。このキズ付いた表面にまた汚れが付き易く落としにくくなると言った悪循環が発生しやすかった。これらを解消すべく表面硬度の固いステンレス製品や磁気調理器に対応した調理用器具を提供しようとするものである。【解決手段】オーステナイト系ステンレス鋼や低炭素フェライト系ステンレス鋼材で成形後、炭素固有拡散処理により表面を硬化し、表面を研磨する。【選択図】図１
2004298432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーステナイト系ステンレス鋼、または、低炭素フェライト系ステンレス鋼、または、チタン、ニオブ、ジルコニウム、モリブデンまたはそれらの組み合わせを少量添加した安定化ステンレス鋼で形成した調理用器具及び調理用設備の外装面材において表面に炭素固有拡散処理で炭素を固有拡散硬化させ、表面研磨したもの。
【請求項２】
請求項１において調理用器具を電磁誘導形を含む鍋、釜、やかん、ポット、フライパンとしたもの。
【請求項３】
請求項２において調理用器具の形状を少なくとも本体の底面が略平らで側面を略半球、または円錐状としお互いを重ねた時に３分の２以上が重なる形状としたもの。
【請求項４】
請求項１において調理用設備の外装面材を調理用流し台、コンロ、磁気調理器、冷凍庫、冷蔵庫としたもの。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する分野】
本発明は、調理時に使用する金属製の調理用器具や調理用設備の外装面を構成する外装材に関するものであり、主に調理用器具としては、なべ、釜、やかん、ポット、フライパン等のガス火や電熱等に掛けるものであり、調理用設備の外装面としては流し台の上板や扉面、ガスコンロ、電気コンロ、磁気調理器等の上板等である。これらは調理時の焼けこげ、油汚れ、キズにさらされるもので有ると共に、美観上や衛生上から常に清潔に保たなければならいものに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来からの金属製の調理用器具は、アルミニュームや、ステンレス鋼が使用されたものがある。アルミニューム製は表面を硬化するためにアルマイト処理を行ったものがある。ステンレス鋼を使用したものの一部に美観上等から表面を陽極酸化処理したものが有る。また、表面をフッ素樹脂加工を施したもの等や、ガラス等を付着した琺瑯仕上げのものが有る。アルマイト処理を行った表面は硬度が低く、母材の柔らかさから衝撃にも弱い。陽極酸化皮膜に関しても硬度は母材より多少固くなった程度の固さである。表面をフッ素樹脂加工したものは焦げ付き防止等に効果が高いが、例えば誤って高温で焦がしてしまうとフッ素樹脂が変質したり、燃えてしまう。また、火にあたる高温部の表面には使用できない。琺瑯仕上げのものは表面が固く汚れが付きにくいが、衝撃等に弱く亀裂等が出来やすく取り扱いに神経を使う。火に掛ける調理器具は焦げや吹きこぼれ等の焦げ等を落とすためにタワシ等で擦る行為が日々繰り返されている。調理用設備の外装面材においては樹脂材やステンレス鋼や琺瑯仕上げのものがある。樹脂材は表面が柔らかくキズつきやすい。ステンレス鋼においては一般に表面硬化処理を行っていない。また、琺瑯仕上げに付いては硬度が有るが衝撃に弱い性質を持っている。例えば調理用流し台においては、まな板や、包丁等が使用され、瀬戸物の茶碗等がおかれたりするため、キズがつきやすい状況となっている。このように表面の硬度が低いものは傷つきやすく、硬度の高い琺瑯仕上げのものは衝撃に弱い欠点が有った。
【０００３】
また、従来からネジ類やスプーン、フォーク等のカトラリーにオーステナイト系ステンレス鋼を材料とし炭素固有拡散処理で炭素を固有拡散させ高硬度を得たものは有ったが調理用器具及びこれらに属する鍋、釜、やかん、ポット、フライパン等、及び調理用設備の外装面材及びこれらに属する調理用流し台、ガスや電気コンロ、磁気調理器、冷凍庫、冷蔵庫等の外装面材に使用したものは無かった。また、磁気誘導形の調理用器具及びこれらに属する鍋、釜、やかん、フライパン等に対応したものも無かった。
【０００４】
また、低炭素フェライト系ステンレス鋼や、チタン、ニオブ、ジルコニウム、モリブデンまたはそれらの組み合わせを少量添加した安定化ステンレス鋼を用い炭素固有拡散処理し高硬度を得たものは無かった。また、電磁調理器に有効な磁性体で炭素固有拡散処理し高硬度を得たものは無かった。
【０００５】
【解決しようとする課題】
従来からの金属製の調理用器具は、焦げ付きこびれ等を除去するためにタワシ等で擦ることが有る。また、通常の汚れにおいても研磨剤等の入った洗剤で洗う事があり、常に傷つきやすい状況にある。また、調理用設備の外装面等においても他の器具でこすれる等や汚れを落とす行為により傷つきやすい状況にある。また、傷の上に汚れが付くと汚れが落ちにくくなり、汚れを落とそうと擦ると、また余計に傷を付けると言った悪循環に陥りやすい。母体の表面の硬度が高いと汚れを落としても母体に傷が付きにくい。この為、金属製の調理用器具や調理用設備の外装面材の硬度を高め、傷つきにくくし、洗浄性を高め衛生的なものとすると共に美観をも保とうとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の本発明はオーステナイト系ステンレス鋼、及び低炭素フェライト系ステンレス鋼、または、チタン、ニオブ、ジルコニウム、モリブデン又はそれらの組み合わせを少量添加した安定化ステンレス鋼で形成した調理用器具や調理用設備の外装面材において表面に炭素固有拡散処理で炭素を固有拡散させ、表面研磨したものである。
【０００７】
請求項２の本発明は、請求項１において調理用器具を電磁誘導形を含む鍋、釜、やかん、ポット、フライパンとしたものである。
【０００８】
請求項３の本発明は請求項２において調理用器具の形状を少なくとも本体の底面が略平らで側面を略半球、または円錐状としお互いを重ねた時に３分の２以上が重なる形状としたものである。
【０００９】
請求項４の本発明は請求項１において調理用設備の外装面材を調理用流し台、コンロ、磁気調理器、冷凍庫、冷蔵庫としたものである。
【００１０】
上記の請求項１から請求項４に係わる本発明はオーステナイト系ステンレス鋼を炭素固有拡散処理で炭素を固有拡散する事により表面を硬化させたものである。従来の浸炭技術では金属結晶に炭素が結合し、化合物（セメンタイト組織等）として表面を構成していた為にもろかったり、炭素の析出等により錆びが発生しやすかった。一方炭素固有拡散処理においては結晶の隙間に炭素が入り込む処理であり、炭素の溶出も殆ど無く、耐摩耗性等にも優れた加工処理である。ステンレス鋼ＳＵＳ３１６Ｌでは表面より硬度（ＨＶ：５０ｇ荷重）で９００前後で１０μｍの厚味に硬度が得られる結果がみられ、材料が安価なステンレス鋼ＳＵＳ３０４においても表面研磨前でＨＶ硬度９００前後が得られ、表面研磨後でもＨＶ硬度６００以上が得られる結果となった。マルテンサイト系ステンレス鋼の硬度はＨＶ硬度３００から４００前後であるのと比べかなりの硬度が得られたと言える。また、表面より２０μｍから５０μｍ付近にかけ徐々に硬度が低下する。表面は高硬度であり、内部は低硬度ＨＶ２００以下で本来のオーステナイト系ステンレス鋼の性質を示す。
【００１１】
また、低炭素フェライト系ステンレス鋼に炭素固有拡散処理で炭素を固有拡散する事により表面を硬化させたものである。従来フェライト系ステンレス鋼に炭素固有拡散処理を行っても効果が無いと言われてきましたが、低炭素フェライト系ステンレス鋼（例：住友金属工業の鋼種ＮＡＲ−１６０炭素含有率０．０１５ｗｔ％ニオブを含有したステンレス鋼）を用いた場合に硬度（ＨＶ：５０ｇ荷重）５００付近の硬度を得られた。また、表面を研磨する事により、輝きを増した調理用器具や調理用設備の外面材となり錆びにくく、全体が傷つきにくくなり、いつまでも美しさを保つ事が出来るものである。耐摩耗性にも優れた特性を示す。また、低炭素フェライト系ステンレス鋼は磁性体あり電磁調理器に有効な特性を示すと共に加工性に優れた特性をも示す。
【００１２】
また、チタン、ニオブ、ジルコニウム、モリブデンまたはそれらの組合せを少量添加した安定化ステンレス鋼に炭素固有拡散処理で炭素を固有拡散する事により表面を硬化させたものである。
【００１３】
粒界腐食は主にオーステナイト系ステンレスにみられ、焼鈍温度より冷却する場合、必要な冷却速度が得られない場合や、急冷したものを５００〜８００℃程度の温度範囲に再加熱すると結晶粒界にそって著しく腐食されやすくなる現象をいう。これはＣｒの炭化物Ｃｒ２３Ｃ６が結晶粒界に析出し、この付近のＣｒの濃度が減少する為、激しい腐食が起こるとされている。一方安定化ステンレス鋼はチタン、ニオブ、ジルコニウム、モリブデンまたはそれらの組み合わせを少量添加し、クロム炭化物の析出による耐食性の劣化を改善したオーステナイト系ステンレス鋼である。同じように低炭素フェライト系ステンレス鋼（例：住友金属工業の鋼種ＮＡＲ−１６０炭素含有率０．０１５ｗｔ％ニオブを含有したステンレス鋼）は、チタン、ニオブ、ジルコニウム、モリブデンまたはそれらの組合せを少量添加し、クロム炭化物の析出による耐食性の劣化を改善した安定化ステンレス鋼ともいえる。
【００１４】
一方炭素固有拡散処理はステンレス不動態化皮膜、Ｏ（酸化膜）をＦ（フッ化膜）に置き換え活性化した上で、Ｃ（炭素）を表面結晶格子の隙間に固容拡散した処理であり、一般に炉内に母材を挿入した後に５００℃付近に昇温し、フッ素系ガスをを吹き込み、フッ素系ガスを排出後、浸炭系ガスを吹き込み５００℃付近に１０時間以上保ち浸炭を行う処理である。この為ステンレス鋼にＣｒの炭化物が結晶粒界に析出し粒界腐食を促進しかねない状態でもあり、５００℃以下でも一部にその様な傾向が発生していると見られる。
【００１５】
これらのことから、安定化ステンレス鋼を用いることによりＣｒの炭化物が結晶粒界への析出を減少させる事になると共に、炭素固有拡散処理における昇温の範囲を高め固有拡散の浸炭係数を高め処理時間を早める事や、粒界腐食温度を意識した温度管理から解放され安価な処理が可能になる。
本発明は主に炭素固有拡散処理による表面硬度を調理用器具や調理用設備の外装面材に使用する事が目的であり、処理や後加工等による硬度の違いにより請求の範囲を定めるものではなく、従来のステンレス製品等との接触による傷の軽減や、タワシ等の擦り行為にも傷つき難いものとするためにステンレス鋼母材に比べ高硬度（母材の２倍程度以上）になれば良いものである。
【００１６】
炭素固有拡散処理は炭素を多く含むマルテンサイト系ステンレス鋼には表面硬化の効果が発揮されない。一般にステンレス鋼ＳＵＳ３０４は冷間加工で組織の一部が変態しマルテンサイトを生じるため、加工硬化の発生しやすい加工をさけるか、ステンレス鋼ＳＵＳ３１６Ｌ等の低炭素でモリブデンを含み耐粒界腐食の上位の材料を使用する事が効果的である。しかし、ステンレス鋼ＳＵＳ３０４で冷間加工による硬度の劣化は一般の鍋等の加工では加工部に目立った差が無かった。ＳＵＳ３０４はＳＵＳ３１６Ｌ等に比べ安価である為、有効に活用できると考えられる。炭素固有拡散処理での炭素を固有拡散したものは従来の窒化処理に比べ曲げても亀裂や、剥離がおきにくく、錆びにくくなる。炭素固有拡散処理後のステンレス鋼の表面には黒色皮膜が付着する。黒色皮膜は比較的錆びやすい特徴を有する為に一般には電解処理で除去する方法がとられている。また、表面研磨として電解研磨やバレル研磨等及びこれらの組合せた方法がとられている。ここでは特に黒色皮膜の除去方法や表面研磨法を指定するものではない。また、ここでの黒色皮膜は本来の母材より硬度が高く美観も示すため特に高い耐食性を要求される使用状況でなければ付着した状態でもよいものである。また、黒色被膜が付着した状態での耐食性は母材にチタン、ニオブ、ジルコニウム、モリブデンまたはそれらの組み合わせを少量添加した安定化ステンレス鋼（以後、安定化ステンレスと称す。）を用いることにより向上する。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面により具体的に説明する。図１は本発明の実施例で調理用器具の斜視図を示し調理器具１は炭素固有拡散処理を施し表面研磨した加工面６からなる調理器具本体２と蓋４から構成され、蓋４には蓋摘み部５が取り付けられ調理器具本体２には取手部３が取り付けられている。調理器具本体２はオーステナイト系ステンレス鋼、または、低炭素フェライト系ステンレス鋼、または、安定化ステンレスと内部にアルミニュームを張り合わせた三層クラッド材での成形を示す。
【００１８】
ここでのクラッド材は例えば低炭素フェライト系ステンレス鋼を使用した場合には磁性体で有るため電磁誘導形の調理用器具ともなりうる。また、ここでクラッド材として外面をオーステナイト系ステンレス鋼、内面を低炭素フェライト系ステンレス鋼の様に組み合わせたものでも良い。またクラッド材は三層でも五層でも構わないもので表面がオーステナイト系ステンレス鋼または、低炭素フェライト系ステンレス鋼、または、安定化ステンレスで有れば構わないもので有る。
【００１９】
図２は本発明の他の実施例の調理用器具の平面図を示し、調理器具１はオーステナイト系ステンレス鋼、または、低炭素フェライト系ステンレス鋼、安定化ステンレスで成型後、炭素固有拡散処理を施し表面研磨した加工面６からなる調理器具本体２と蓋４から構成され、蓋４には蓋摘み部５が取り付けられている。また、調理器具本体２は、オーステナイト系ステンレス鋼で成形され、内側にはフェライト系ステンレス鋼等の磁性体１２が貼り付けられた状態を示す。
【００２０】
図３は本発明の他の実施例の斜視図で調理器具１はオーステナイト系ステンレス鋼、または、低炭素フェライト系ステンレス鋼、安定化ステンレスで成型後、炭素固有拡散処理を施し表面研磨した加工面６からなる調理器具本体２ｂと取手部３ａから構成されたものを示し、調理器具本体２ｂを炭素固有拡散処理を施し表面研磨後、取手部３ａをリベット等で取り付けたものである。
【００２１】
図４は本発明の他の実施例の斜視図で調理器具１はオーステナイト系ステンレス鋼、または、低炭素フェライト系ステンレス鋼、または、安定化ステンレスで成型後、炭素固有拡散処理を施し表面研磨した加工面６からなる調理器具本体２ｂと取手部３ｂから構成され、調理器具本体２ｂは取手結合部１３から構成されると共に調理器具本体２ｂと取手部３ｂは取り外しが容易な構造で、図４は取り外した状態を示す。調理器具本体２ｂは取手結合部１３を接合してから炭素固有拡散処理を施し表面研磨を行っても、炭素固有拡散処理を施し表面研磨後接合しても良いものである。
【００２２】
図５は本発明の他の実施例の平面図を示し、調理器具本体２ａを重ね合わせた状態をしめす。図５（ａ）は底面が略平らで側面が略半球状の調理器具本体２ａを示し、調理器具２ａ同士を重ねた場合の高さ部７と重なり部８を示す。また、調理器具本体２ａは取手部３を取り付けて形成される構造の調理用器具を示す。
【００２３】
炭素固有拡散処理は一般に炉内母材を挿入した後に５００℃付近に昇温し、フッ素系ガスをを吹き込み、フッ素系ガスを排出後、浸炭系ガスを吹き込み５００℃付近に１０時間以上保ち浸炭を行う処理である。また、ＳＵＳ−３０４や低炭素フェライト系ステンレス鋼においては２０時間前後を要する。このため炉内に如何に多くの母材を入れられるかが価格面に影響してくる。特に鍋、釜類は炉内のスペースを占有しがちなため、出来るだけ効率よく重ね合わせられる形状が要求される。一般的なマッフル炉と一般的な鍋の大きさからの算出で少なくとも重なり部８が高さ部７の３分の２以上は必要と算出された。
【００２４】
図５（ｂ）は底面が略平らで側面が略半球状の調理器具本体２ａを重ね合わせた状態を示し、調理器具本体２ａのみで形成される構造の調理用器具を示す。図５（ｃ）は底面が略平らで側面が円錐状の調理器具本体２ａで、調理器具２ａ同士を重ねた状態を示す。また、調理器具本体２ａは取手部が一体で形成される構造の調理用器具を示す。
【００２５】
図６は本発明の他の実施例を示し、（ａ）は正面図を示し、（ｂ）は側面図を示す。調理器具１は調理器具本体２ａと取手部３ｃと一体で形成される構造の調理用器具を示す。また、取手部３ｃ付近に取手が熱伝導により熱くなりにくいように、熱分散穴９を設けたものを示す。また、本実施例の調理器具はサラダボールや盛りつけ皿の用途としても使用ができる。
【００２６】
図７は本発明の他の実施例の斜視図を示し、調理用設備１０は調理台の外装面１１やガスコンロの外装面１１ａ扉の外装面１１ｂを有し、それぞれは、オーステナイト系ステンレス鋼、または、低炭素フェライト系ステンレス鋼、または、安定化ステンレスで成型後、炭素固有拡散処理を施し表面研磨した加工面６からなる外装面で構成されるものを示す。図示していないものもあるが、ここでの調理用設備の外装面は、調理用流し台、ガスコンロ、電気コンロ、磁気調理器、冷凍庫、冷蔵庫等でもよいものである。
【００２７】
【発明の効果】
本発明は前述の構成のように、調理用器具や調理用設備の外装面を清潔かつ衛生的に保ち美観をともなったものを提供するものであり、いつまでも美しく傷つかず長持ちさせる効果、強いては買い替え交換頻度が大幅に改善されると共に環境保全にも貢献できる。また、調理用器具としての鍋や釜等においても美観を保つことから本来調理場でだけに使用されていたものが、盛り皿やサラダボール等としても食卓に使用することが可能となり、本来の調理器具としての機能以外にも使用範囲が広がると共に新たなデザイン形状が出現する事にもなる極めて有用な発明と言える。
【００２８】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の調理用器具実施例の斜視図である。
【図２】本発明の他の調理用器具実施例の正面図である。
【図３】本発明の他の調理用器具実施例の斜視図である。
【図４】本発明の他の調理用器具実施例の斜視図である。
【図５】本発明の他の調理用器具実施例の正面図である。
【図６】本発明の他の調理用器具実施例の正面図と側面図である。
【図７】本発明の他の調理用設備実施例の斜視図である。
【００２９】
【符号の説明】
１…調理器具
２…調理器具本体
２ａ…調理器具本体
２ｂ…調理器具本体
３…取手部
３ａ…取手部
３ｂ…取手部
３ｃ…取手部
４…蓋
５…蓋摘み部
６…加工面
７…高さ部
８…重なり部
９…熱分散穴
１０…調理設備
１１…外装面
１１ａ…外装面
１１ｂ…外装面
１２…磁性体
１３…取付結合部
【図１】
2004298432.tif 000003
【図２】
2004298432.tif 000004
【図３】
2004298432.tif 000005
【図４】
2004298432.tif 000006
【図５】
2004298432.tif 000007
【図６】
2004298432.tif 000008
【図７】
2004298432.tif 000009