(57)【要約】【課題】真空設備を必要とせず、断熱層となる減圧気層を簡単に得る。【解決手段】複合金属部材５として、複数に重ね合わせた金属板１，２間の周囲を複数に密封結合させる。この複合金属部材５に塗装皮膜１０を塗装し、塗装時において複合金属部材５の全体を高温に加熱する。加熱により複数の密閉された金属板１，２間の空気が熱膨張して、金属板２は塑性変形する。その後で複合金属部材５の全体を冷却して、金属板２を塑性変形させたまま金属板１，２間に複数の減圧気層９を形成する。【選択図】      図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複合部材で構成され、前記複合部材に樹脂を塗装し、前記複合部材を加熱し、板材を変形させ、その後前記複合部材を冷却して、前記板材間に減圧気層を形成したことを特徴とする保温器用断熱体の製造方法。
【請求項２】
容器の側部を、板材を接合した複合部材で構成し、前記容器に樹脂を塗装し、前記容器を加熱し、前記板材を変形させ、その後前記容器を冷却して、前記板材間に減圧気層を形成したことを特徴とする保温器用断熱体の製造方法。
【請求項３】
複合部材で側部を構成し、この複合部材に板材を接合して容器を形成し、前記容器に樹脂を塗装し、この塗装時に前記容器を加熱し、前記板材を変形させ、その後前記容器を冷却して、前記板材間に減圧気層を形成したことを特徴とする保温器用断熱体の製造方法。
【請求項４】
容器の側部を複合部材で構成し、少なくとも前記容器を金属で形成し、前記容器に樹脂を塗装し、前記容器を加熱し、板材を変形させ、その後前記容器を冷却して、前記板材間に減圧気層を形成し、加熱手段の近くの前記容器の部分には、前記減圧気層を設けないようにしたことを特徴とする保温器用断熱体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、断熱層として減圧気層を簡単に形成できる保温器用断熱体の製造方法に関するもので、また応用例として、煮水機能を付加した容器を加熱効率よく形成できる保温器用断熱体の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、保温器用断熱容器などの保温容器用断熱体を製造するに際しては、例えば特許文献１に示すように、内部に真空層を形成する手法が種々考えられていた。これは例えば、減圧真空環境中において、複数の金属板間の端部を密閉結合させて内部を真空にするか、あるいは複数の金属板間に吸気孔を設け、吸気孔から真空ポンプなどで脱気して、密封された金属板間の内部を減圧し真空にするなどの手法である。しかし、いずれの場合も真空設備が必要で、簡単に減圧気層を形成するのが難しいという問題があった。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−２９７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような問題点を解決しようとするもので、大掛りな真空設備を必要とせず、断熱層となる減圧気層を簡単に得ることができる保温器用断熱体の製造方法を提供することを、その主たる目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明における請求項１の保温器用断熱体の製造方法では、複合部材を加熱し、その後冷却するだけで、真空状態に近い減圧気層を複合部材の内部に形成できる。しかも、この減圧気層が複数形成されれば、それに対応して変形する板材の個々の面積も小さくなるので、板材間を減圧させた後の板材の形状維持強度が強くなる。さらに、樹脂の加熱乾燥と同時に、板材間の空気を熱膨張させることできるので、樹脂による外観性の向上と減圧気層の形成を共に達成する上で、合理的な加工工程を実現できる。
【０００６】
本発明における請求項２の保温器用断熱体の製造方法では、複合部材をに加熱し、その後冷却するだけで、真空状態に近い減圧気層を複合部材の内部に形成できる。さらに、樹脂の加熱乾燥と同時に、板材間の空気を熱膨張させることできるので、樹脂による外観性の向上と減圧気層の形成を共に達成する上で、合理的な加工工程を実現できる。そして、側部に減圧気層を形成した断熱性能に優れる容器を製造できる。
【０００７】
本発明における請求項３の保温器用断熱体の製造方法では、複合部材を加熱し、その後冷却するだけで、真空状態に近い減圧気層を複合部材の内部に形成できる。さらに、樹脂の加熱乾燥と同時に、板材間の空気を熱膨張させることができるので、樹脂による外観性の向上と減圧気層の形成を共に達成する上で、合理的な加工工程を実現できる。また、側部に減圧気層を形成した断熱性能に優れる容器を製造できる。
【０００８】
本発明における請求項４の保温器用断熱体の製造方法では、複合部材を高温に加熱し、その後冷却するだけで、真空状態に近い減圧気層を複合部材の内部に形成できる。さらに、樹脂の加熱乾燥と同時に、板材間の空気を熱膨張させることできるので、樹脂による外観性の向上と減圧気層の形成を共に達成する上で、合理的な加工工程を実現できる。また、減圧気層の設けられていない容器の部分を加熱手段により加熱するので、減圧気層により加熱性が阻害されることはない。しかも、容器の側部にある減圧気層によって、容器の外側面への熱の放出を防止して、容器としての加熱効率を高めることができる。さらに、加熱手段によって容器を極めて効率よく加熱することができる。そして、側部に減圧気層を形成した断熱性能に優れる容器を製造できる。
【０００９】
【発明の実施形態】
以下、本発明における保温器用断熱体の製造方法の一実施例について、図１〜図９を参照しながら説明する。
【００１０】
図１〜図４は加熱工程前における断熱体の断面図を示すもので、先ず図１において、１，２はいずれもステンレス材からなる平板状の板材すなわち金属板であり、これらの金属板１，２を重ね合わせた状態で、金属板１，２間の全周囲に相当する外周部には、双方の金属板１，２を接合するための密閉結合部３が、例えば溶接などにより形成される。また重ね合わせた金属板１，２間には、密閉結合部３により密封された結合されていない密閉非結合部４が形成される。
【００１１】
この加熱工程前の密閉部形成工程では、金属板１，２を少なくとも２枚重ね合わせた状態とし、その全周囲を溶接などで密封状態に結合させ、その内部に密封した密閉非結合部４を形成した平面状の複合部材すなわち複合金属部材５を製造する。
【００１２】
図１では、同種のステンレス材からなる金属板１，２を利用したが、例えばアルミニウムなどの別な金属材料でもよい。また図２に示すように、異種の金属材料を接合したクラッド鋼板を利用してもよい。例えば、母材となる金属板１を例えば非磁性金属材料であるアルミニウムで形成すると共に、合せ材となる金属板２を例えば磁性金属材料であるステンレスで形成し、重ね合わせた金属板１，２の全周囲に結合のための接合部１３を形成して、その内部に密封した密閉非接合部１４を有する複合金属部材５を形成してもよい。この場合は、金属板２が交番磁界により発熱することで、電磁誘導加熱に適した複合金属部材５を得ることができる。
【００１３】
こうして得た複合金属部材５は、図１や図２に示すように平板状であってもよいし、またプレス加工などにより２次元または３次元形状に成形してもよい。
【００１４】
また図３に示すように、所定の形状をなす複数の複合金属部材５を用意して、各複合金属部材５の両方の端部６を溶接や、ねじ若しくはリベット止めなどで接合し、筒状体７を形成してもよい。図３に示す筒状体７は全体が円筒状であるが、平板状の複合金属部材５を用いれば、角筒状の筒状体７を得ることができる。さらに、複合金属部材５の端部６を接合して筒状体７を形成した後、筒状体７の底面部を塞ぐように別の金属板８を溶接し、有底の筒状体７を形成する構成にしてもよい。この場合、複合金属部材５を形成するときに、金属板８を接合する部分を除く金属板１，２の周囲を密閉結合部３（または接合部１３）で結合しておき、複合金属部材５を組み合わせて筒状体７の側面体を形成した後に、筒状体７の底面体となる金属板８の外周囲を、密閉結合部３で結合されていない側面体の下部に溶接することで、金属板８の取付け固定と同時に、筒状体７の側面体下部に密閉結合部３を形成して、各複合金属部材５の内部に密閉非結合部４（または密閉非接合部１４）を形成することが可能になる。つまり、複合金属部材５を形成するときに、筒状体７の側面体の下部に相当する部分をわざわざ結合させておく必要がなく、筒状体７の加工工程を簡素化することができる。
【００１５】
また、予め重ね合わせた金属板１，２の両端部を接合させてある複合金属部材５を使用し、この複合金属部材５を所定の形状に切断加工した後で、接合されていない開口端部すなわち切断両端部を溶接などで接合して、密閉非結合部４や密閉非接合部１４などの非結合部を内部に形成してもよい。こうすれば、実質的に金属板１，２の切断両端部のみを溶接すればよく、密閉された非結合部の形成が容易になる。また、複数の複合金属部材５の組み合せにより筒状体７を製造する場合には、各複合金属部材５の結合されていない切断両端部どうしを突き合せて、この部分を溶接などで接合することにより、筒状体７を形成するのと同時に、各複合金属部材５の内部に密閉された非結合部を形成することが可能になり、筒状体７の加工工程を極めて簡便にできるという効果が得られる。
【００１６】
上述した密閉非結合部４は、筒状体７の側面体の１箇所に限定されず、複数箇所に形成してよい。例えば四角筒状の筒状体７であれば、側面体の各面、すなわち４側面にそれぞれ形成すればよい。また、側面体の上部周囲に密閉非結合部４を形成したり、一つの側面に複数の密閉非結合部４を形成してもよい。図４は、金属板１，２間に複数の密閉非結合部４を形成した例を示している。ここでは、複合金属部材５の内部に複数の密閉非結合部４を区画形成するために、金属板１，２間の全周囲以外の部位にも密閉結合部３が適宜形成される。この場合、各々の密閉非結合部４に対応した金属板１，２の面積が小さくなって、後述する加熱工程後における金属板１，２の形状維持強度が増加する。従って、その分だけ材料厚さの薄い金属板１，２を使用でき、複合金属部材５の軽量化を図ることができる。さらに、角筒状の筒状体７であれば、筒状体７の対角寸法が減圧工程後も大きくならず、筒状体７をコンパクトに形成できる。
【００１７】
重ね合わせる金属板１，２の枚数は２枚に限定されず、３枚以上の複数枚を重ね合わせてもよい。図５は、その一例を示している。この図では、３枚の金属板１，２，１１を重ね合わせ、金属板１，２と金属板１，１１の周囲部に密閉結合部３を形成することで、密閉非結合部４が複合金属部材５内に多層に形成される。こうすることで、後述する減気圧層９が多層になり、複合金属部材５の断熱効果をより高めることができる。
【００１８】
図６および図７は、それぞれ図１および図４に示す複合金属部材５の加熱工程後における断面図をあらわしたものである。密閉非結合部４を備えた複合金属部材５若しくは筒状体７は、その後の加熱工程で高温で加熱される。この加熱によって、密閉非結合部４の残存空気層は熱膨張し、金属板２が塑性変形される。加熱後に複合金属部材５若しくは筒状体７を自然冷却させると、塑性変形した金属は形状を保持し、金属板１，２間に減圧された気層、すなわち減圧気層９が形成される。この減圧気層９は真空に近く、熱伝導率が空気よりも小さいために断熱効果を向上できる。これにより、従来必要とされた真空炉（真空環境）や、脱気のための真空ポンプなどの設備を必要とせず、簡便に断熱効果が高い減圧気層９を形成することが可能になる。なお、図６では複合金属部材５内に単独の減圧気層９が形成されるが、図７では幾つかの密閉非結合部４を区画して設けた関係で、複合金属部材５内に複数の減圧気層９が形成される。従って、加熱により塑性変形した金属板２の形状維持強度が増加する。また、図６や図７では、金属板２が塑性変形しているが、金属板１を塑性変形させてもよく、さらに両方の金属板１，２を塑性変形させてもよい。
【００１９】
この加熱工程では、加熱によって例えばステンレスのテンパーカラー（焼き色）を形成し、密閉非結合部４の膨脹と同時に複合金属部材５の外観性を向上させることが可能になる。また、図６や図７にも示してあるように、例えば塑性変形しない金属板１の表面に例えばプラスチック樹脂などの樹脂からなる塗装皮膜１０を塗布し、塗装時における塗装皮膜１０の加熱乾燥と同時に、密閉非結合部４を膨脹させてもよい。こうして、いずれの場合も複合金属部材５の外観性の向上と、断熱効果の高い減圧気層９の形成を同時に達成でき、合理的な加工工程を実現できる。なお、塗装皮膜１０は、複合金属部材５の片面のみならず両面に施してもよい。
【００２０】
図８および図９は、複合金属部材５によりその側面を形成した筒状体７を、例えば電気加熱ポットや炊飯器などの煮水器の容器（鍋）として適用した例を示すものである。これらの各図において、２１は鍋である筒状体７を挿脱可能に収容する煮水器本体、２２は煮水器本体２１の上部開口部を閉塞する開閉自在な煮水器蓋であって、筒状体７の側面体は減圧気層９を有する複数の複合金属部材５を繋ぎ合わせて構成され、この側面体の下部に筒状体７の底面体となる金属板８が接合される。ここでの筒状体７は角筒状であり、予め重ね合わせた金属板１，２の上下両端部を密閉結合部４で接合させてある複合金属部材５を所定の形状に切断した後、筒状体７の側面結合部２３とコーナー結合部２４に位置して、各複合金属部材５の切断両端部を突き合せて溶接し、この部分で密閉結合部４を形成すると同時に、筒状体７の４側面に対応して、各複合金属部材５の内部に密閉非結合部４を形成する。そして、筒状体７の側面体下部の開口した部分に金属板８を接合する。
【００２１】
煮水器の容器として、筒状体７の内面に汚れ防止を施すためには、シリコーン系，または弗素系，またはシリコーンと弗素の混合系などのプラスチック樹脂塗料を、塗装皮膜１０として筒状体７の内面全体に塗布する。その後で、上面を開口した筒状体７全体を高温に加熱する加熱工程に移行する。このような塗装を施すことにより、容器としての非粘着性が向上する他、上記テンパーカラーや塗装時において加熱温度が不足したときに、密閉非結合部４内の空気を膨脹させるのに追加加熱が必要となるが、シリコーンや弗素を塗装する場合は、塗装皮膜１０の乾燥および固着のために、塗装皮膜１０を含む筒状体７を３００℃以上（３００℃〜４００℃）の高温で乾燥加熱させるため、後工程となる追加加熱を行なう必要がない。したがって、塗装皮膜１０の乾燥および焼付けと同時に、密閉非結合部４内の空気を膨脹させて、最終的に減圧気層９を形成することができ、合理的な加工工程を実現できる。
【００２２】
筒状体７を煮水器の鍋に応用する場合は、図８に示すように、前記煮水器本体２１の底部にある例えば電熱式のヒータからなる加熱手段２８を、筒状体７の底面部すなわち金属板８に配置し、減圧気層９が形成されていない部分（筒状体７の底面部）を加熱する構成にする。これにより、加熱手段２８の加熱性が減圧気層９によって阻害されることがなく、また加熱により温度上昇する筒状体７の側面部の熱が減圧気層９により効果的に断熱され、その外側面へ放出されにくくなり、筒状体７内部に収容した水の加熱作用が向上し、煮水器としての加熱効率を高めることができる。さらに、水が沸騰した後に加熱を停止した場合の保温効果も減圧気層９により向上し、冷めにくくなる効果が得られる。
【００２３】
加熱手段２８としては、筒状体７を電磁誘導加熱する例えば加熱コイルを配置してもよい。この場合、煮水器本体２１の収容時において、加熱手段２８の近くにあって直接対向する筒状体７の底面部材（金属板８）を磁性金属材料とし、かつ減圧気層９を設けないようにする。そして、煮水器本体２１の内部に設けられた高周波発生手段（図示せず）によって、加熱手段２８に所定の高周波電流を供給すれば、減圧気層９により加熱性が阻害されることなく、加熱手段２８からの交番磁界によって筒状体７の底面部を極めて効率よく電磁誘導加熱することができる。
【００２４】
以上のように本実施例では、複数に重ね合わせた金属板１，２間の周囲を複数に密封結合させた複合金属部材５で構成され、複合金属部材５の片面または両面にプラスチック樹脂である塗装皮膜１０を塗装し、この塗装時に複合金属部材５の全体を高温に加熱し、この加熱により複数の密閉された金属板１，２間の空気を熱膨張させて金属板２を塑性変形させ、その後で複合金属部材５の全体を冷却して、金属板２を塑性変形させたまま金属板１，２間に複数の減圧気層９を形成している。
【００２５】
このような保温器用断熱体の製造方法によれば、複合金属部材５を高温に加熱し、その後冷却するだけで、真空状態に近い減圧気層９を複合金属部材５の内部に形成できるので、大掛りな真空設備を必要とせず、断熱層となる減圧気層９を簡単に得ることができる。
【００２６】
しかも、この減圧気層９は複数形成され、それに対応して塑性変形する金属板２の個々の面積も小さくなるので、金属板１，２間を減圧させた後の金属板２の形状維持強度が強くなる。さらに、塗装皮膜１０の加熱乾燥と同時に、金属板１，２間の空気を熱膨張させることできるので、塗装皮膜１０による外観性の向上と減圧気層９の形成を共に達成する上で、合理的な加工工程を実現できる。
【００２７】
また本実施例では、複数に重ね合わせた金属板１，２の上下両端部を予め接合し、この金属板１，２の切断両端部どうしを溶接により接合した筒状の複合金属部材で、有底筒状の容器となる筒状体７の側面部を構成し、筒状体７の内面にプラスチック樹脂となる塗装皮膜１０を塗装し、この塗装時に筒状体７の全体を高温に加熱し、この加熱により密閉された金属板１，２間の空気を熱膨張させて金属板２を塑性変形させ、その後で筒状体７を冷却して、金属板２を塑性変形させたまま金属板１，２間に減圧気層９を形成するようにしている。
【００２８】
この場合も、複合金属部材５を高温に加熱し、その後冷却するだけで、真空状態に近い減圧気層９を複合金属部材５の内部に形成できるので、大掛りな真空設備を必要とせず、断熱層となる減圧気層９を簡単に得ることができる。
【００２９】
さらに、塗装皮膜１０の加熱乾燥と同時に、金属板１，２間の空気を熱膨張させることできるので、塗装皮膜１０による外観性の向上と減圧気層９の形成を共に達成する上で、合理的な加工工程を実現できる。そして、側面部に減圧気層９を形成した断熱性能に優れる有底筒状の筒状体７を製造できる。
【００３０】
また本実施例では、複数に重ね合わせた金属板１，２の周囲を密封結合させた複合金属部材５で側面部を構成し、この複合金属部材５に底面部となる別の金属板８を溶接して有底角筒状の容器となる筒状体７を形成し、筒状体７の内面にプラスチック樹脂となる塗装皮膜１０を塗装し、この塗装時に筒状体７の全体を３００℃以上の高温に乾燥加熱し、この加熱により密閉された金属板１，２間の空気を熱膨張させて金属板２を塑性変形させ、その後で筒状体７を冷却して、金属板２を塑性変形させたまま金属板１，２間に減圧気層９を形成している。
【００３１】
この場合も、複合金属部材５を高温に加熱し、その後冷却するだけで、真空状態に近い減圧気層９を複合金属部材５の内部に形成できるので、大掛りな真空設備を必要とせず、断熱層となる減圧気層９を簡単に得ることができる。
【００３２】
さらに、塗装皮膜１０の加熱乾燥と同時に、金属板１，２間の空気を熱膨張させることができ、しかもそのときの温度は、金属板１，２間の空気を熱膨張させ、かつ塗装皮膜１０を乾燥させるに十分な３００℃以上に達する。したがって、塗装皮膜１０による外観性の向上と減圧気層９の形成を共に達成する上で、余計な追加加熱を必要とせず、さらに合理的な加工工程を実現できる。また、筒状体７は少なくとも側面部に減圧気層９が形成され、しかも有底角筒状であるため、筒状体７の対角寸法が加熱工程後も大きくならず、コンパクトに形成できる。そして、側面部に減圧気層９を形成した断熱性能に優れる有底角筒状の筒状体７を製造できる。
【００３３】
また本実施例では、有底筒状の容器である筒状体７の側面部を、複数に重ね合わせた金属板１，２間の周囲を複数に密封結合させた複合金属部材５で構成し、少なくとも筒状体７の底面部を磁性金属で形成し、筒状体７の内面にプラスチック樹脂である塗装皮膜１０を塗装し、この塗装時に筒状体７の全体を高温に加熱し、この加熱により密閉された金属板１，２間の空気を熱膨張させて金属板２を塑性変形させ、その後で筒状体７を冷却して、金属板２を塑性変形させたまま金属板１，２間に減圧気層９を形成すると共に、筒状体７を電磁誘導加熱する加熱手段２８に対向する筒状体７の部分である底面部には、減圧気層９を設けないようにしている。
【００３４】
この場合も、複合金属部材５を高温に加熱し、その後冷却するだけで、真空状態に近い減圧気層９を複合金属部材５の内部に形成できるので、大掛りな真空設備を必要とせず、断熱層となる減圧気層９を簡単に得ることができる。
【００３５】
さらに、塗装皮膜１０の加熱乾燥と同時に、金属板１，２間の空気を熱膨張させることできるので、塗装皮膜１０による外観性の向上と減圧気層９の形成を共に達成する上で、合理的な加工工程を実現できる。また、減圧気層９の設けられていない筒状体７の底面部を加熱手段２８により加熱するので、減圧気層９により加熱性が阻害されることはない。しかも、筒状体７の側面部にある減圧気層９によって、筒状体７の外側面への熱の放出を防止して、筒状体７としての加熱効率を高めることができる。さらに、加熱手段２８によって筒状体７の底面部を極めて効率よく電磁誘導加熱することができる。そして、側面部に減圧気層９を形成した断熱性能に優れる有底筒状の筒状体７を製造できる。
【００３６】
なお、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、実施例では完成した断熱体を煮水器の容器として利用したが、それ以外の断熱構造を必要とする保温器のあらゆる箇所に、本発明の断熱体を適用することができる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明における請求項１の保温器用断熱体の製造方法によれば、大掛りな真空設備を必要とせず、断熱層となる減圧気層を簡単に得ることができる。また、板材の形状維持強度が強くなると共に、合理的な加工工程を実現できる。
【００３８】
本発明における請求項２の保温器用断熱体の製造方法によれば、大掛りな真空設備を必要とせず、断熱層となる減圧気層を簡単に得ることができる。また、合理的な加工工程を実現できる上に、断熱性能に優れる容器を製造できる。
【００３９】
本発明における請求項３の保温器用断熱体の製造方法によれば、大掛りな真空設備を必要とせず、断熱層となる減圧気層を簡単に得ることができる。また、余計な追加加熱を必要とせず、さらに合理的な加工工程を実現できる上に、断熱性能に優れる容器を製造できる。
【００４０】
本発明における請求項４の保温器用断熱体の製造方法によれば、大掛りな真空設備を必要とせず、断熱層となる減圧気層を簡単に得ることができる。また、合理的な加工工程を実現できる上に、減圧気層により加熱性が阻害されることがなく、容器としての加熱効率を高めることができる。さらに、容器を加熱することができ、断熱性能に優れる容器を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における保温器用断熱体の製造方法の一実施例を示す加熱工程前の断熱体の断面図である。
【図２】同上別な例を示すクラッド鋼板を利用した加熱工程前の断熱体の断面図である。
【図３】同上加熱工程前の筒状体の分解斜視図である。
【図４】同上別な例を示す密閉非結合部を複数形成した加熱工程前の断熱体の断面図である。
【図５】同上別な例を示す３枚の金属板を重ね合わせてなる加熱工程前の断熱体の断面図である。
【図６】同上加熱工程後における断熱体の断面図である。
【図７】同上別な例を示す加熱工程後における断熱体の断面図である。
【図８】同上筒状体を煮水器の容器として適用した例を示す煮水器の断面図である。
【図９】同上図８における筒状体の斜視図である。
【符号の説明】
１，２，８，１１  金属板（板材）
７  筒状体（容器）
９  減圧気層
１０  塗装皮膜（樹脂）
２８  加熱手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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