(57)【要約】【課題】  軽量でかつ熱まわりがよい加熱調理容器と複合板材を提供する。【解決手段】    ＴｉまたはＴｉ合金から成る底付き容器１１ｂの外側表面のうち少なくとも外側底面に、ＴｉまたはＴｉ合金よりも熱伝導率が大きい、例えばＡｌやＡｌ合金のような金属材料の低温溶射皮膜１３が成膜されている加熱調理容器１１。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＴｉまたはＴｉ合金から成る底付き容器の外側表面のうち少なくとも外側底面に、前記ＴｉまたはＴｉ合金よりも熱伝導率が大きい金属材料の低温溶射皮膜が成膜されていることを特徴とする加熱調理容器。
【請求項２】
前記金属材料が、ＡｌもしくはＡｌ合金またはＣｕもしくはＣｕ合金である請求項１の加熱調理容器。
【請求項３】
前記加熱調理容器が中華鍋である請求項１または２の加熱調理容器。
【請求項４】
前記加熱調理容器が、野外キャンプ、ハイキング、または登山時に携行する容器である請求項１または２の加熱調理容器。
【請求項５】
ＴｉまたはＴｉ合金から成る板材の片面に、前記ＴｉまたはＴｉ合金よりも熱伝導率が大きい金属材料から成る低温溶射皮膜が成膜されていることを特徴とする複合板材。
【請求項６】
前記金属材料が、ＡｌもしくはＡｌ合金またはＣｕもしくはＣｕ合金である請求項５の複合板材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は加熱調理容器と複合板材に関する。
【背景技術】
【０００２】
中華料理の調理に用いる中華鍋は、丸底の大きな鉄製の鍋であり、非常に重い。例えば、直径３５０〜６５０mm程度、厚み２.０〜３.５mm程度の標準的な中華鍋の場合、その重さは１.４〜２.５kg程度になる。
料理人は、この重い中華鍋の柄を片手で握りしめてガスコンロの上で支持し、鍋内の調理用素材を鍋底から強熱しながら調理する。調理の過程で、鍋を前後左右上下に動かすが、その作業は全て片手１本で行われる。しかも、料理注文が続く限り、このような作業は継続することになる。
【０００３】
このようなことから、腕の疲労で腱鞘炎になる人もあり、より軽量な中華鍋に対する開発要求も出はじめている。
一方、中高年の登山ブームの中で、その携行用品はますます機能的になると同時に軽量化が進んでいる。また、最近では、遠距離ドライブも兼ねた野外パーティーなども盛んであるが、燃費節減の関係からも、パーティーのための用品などに対しても高機能化と軽量化が進められている。
【０００４】
例えば登山用携行品の軽量化の対象品としては、湯沸かしや調理時に用いるコッフェルや折り畳み式のやかんなどがある。従来、これらの用品の素材には、比重が約２.７と軽量なＡｌが使用されていたが、Ａｌはアルツハイマーの原因になるという説が流布されることにより、最近では比重が約４.５とＡｌよりもやや重いＴｉが使用されはじめている。
【０００５】
また、野外パーティーのバーベキューの調理板には従来鉄板が使用されていたが、軽量化のかけ声の下で最近では、やはりＴｉ板の使用も試みられている。
しかしながら、このようなＴｉ製の用品は軽量化の点では有効であるが、これを加熱調理容器として使用した場合には次のような問題が生ずる。
例えば図３で示したように、例えば登山用携行品である分解式の噴霧バーナ１の上にＴｉ製の平底容器２を載せて卵焼き３を調理すると、バーナ１の火熱が直接吹き当たる容器の外側底面２ａの直上部２Ａでは比較的短時間で卵に火が通って焼けこげも生ずるが、その時点では、外側底面２ａから容器の周縁方向に離隔していて、バーナの火熱が直接吹き当たらない外側底面２ｂ、２ｂの直上部２Ｂ、２Ｂでは生焼けの状態になる。
【０００６】
また、同じく噴霧バーナを用いてＴｉ製のコッフェルで炊飯すると、ふっくらと炊飯されずにバーナ火炎の直上部で焼けこげのみができて残りは半煮えの状態になってしまう。
このように、Ｔｉ製の加熱調理容器の場合、火熱が直接吹き当たる外側底面の直上部では調理可能であるが、その火熱が吹き当たる箇所から離れた外側底面の直上部では調理材料に熱が伝わらず事実上調理ができなくなる。
【０００７】
すなわち、Ｔｉ製の加熱調理容器では、火熱の吹き当たる箇所に供給された熱量は、容器底面の外周方向に伝熱しておらず、全体として熱まわりが悪い。これは、Ｔｉの熱伝導率が、１６.８Ｗ／ｍ・℃と非常に小さいからである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、Ｔｉ製の加熱調理容器における上記したような問題を解決して、軽量であると同時に、容器内の調理材料を均等に加熱することができる加熱調理容器と複合板材の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した目的を達成するために、本発明においては、ＴｉまたはＴｉ合金から成る底付き容器の外側表面のうち少なくとも外側底面に、前記ＴｉまたはＴｉ合金よりも熱伝導率が大きい金属材料の低温溶射皮膜が成膜されていることを特徴とする加熱調理容器が提供される。
その場合、前記金属材料としては、ＡｌもしくはＡｌ合金、またはＣｕもしくはＣｕ合金が好適である。
【００１０】
また、本発明においては、ＴｉまたはＴｉ合金から成る板材の片面に、前記ＴｉまたはＴｉ合金よりも熱伝導率が大きい金属材料から成る低温溶射皮膜が成膜されていることを特徴とする複合板材が提供され、その場合、前記金属材料が、ＡｌもしくはＡｌ合金またはＣｕもしくはＣｕ合金であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の加熱調理容器は、本体は比重が４.５程度のＴｉ材で構成され、少なくとも火熱が接触する外側底面には熱伝導率が大きい材料の低温溶射皮膜が成膜されているので、火熱はこの皮膜と直接接触する。そしてこの皮膜は熱伝導性が良好なので、供給された熱量はこの皮膜を通って速やかに底面の外周方向に伝搬していき、この皮膜と接触しているＴｉ材を均等に加熱することになる。
【００１２】
そして、本体がＴｉ材であるため、この容器は全体として軽量である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
最初に、中華鍋を例にして本発明の加熱調理容器を説明する。
図１は、中華鍋１１をガスコンロ１２の火炎１２ａで加熱している状態を示す模式図である。
中華鍋１１は底部が丸底になっている底付き容器であり、柄１１ａを片手で握って調理作業が進められる。
【００１４】
この中華鍋１１は、ＴｉまたはＴｉ合金から成る板材を例えばプレス成形して賦形された所望形状の本体１１ｂと、この本体１１ｂの外側表面のうち少なくとも外側底面の部分に成膜された後述の低温溶射皮膜１３で構成されている。
ここで、本体１１ｂの材料としては、純Ｔｉや、６％Ａｌ−４％Ｖ−Ｔｉ、５％Ａｌ−２.５％Ｓｎ−ＴｉなどのＴｉ合金を用いることができる。これらのうち、入手のしやすさ、加工のしやすさなどの点から工業用Ｔｉとして市販されている純Ｔｉであることが好ましい。
【００１５】
この純Ｔｉを用いた中華鍋の場合、純Ｔｉの比重は４.５程度であり、Ｆｅの比重（７.８６）の約５７％程度の値であるため、全体の寸法形状が同じであるとすれば、鉄製の中華鍋に比べて約４割強軽量になる。しかし、その熱伝導率は、１６.８Ｗ／ｍ・℃であり、Ｆｅの熱伝導率（約５０Ｗ／ｍ・℃）の約３４％程度の値であるため、火熱が当たった箇所の直上に位置する鍋の内側表面には伝熱することも可能であるが、外側底面全体において２次元方向（面内方向）の伝熱性が極度に悪く、鉄製の中華鍋に比べると、鍋の内側表面の面内にランダムに分散している調理材料を均等に加熱する能力は非常に劣っている。
【００１６】
しかし、本発明の中華鍋１１の場合、上記した問題は、低温溶射皮膜１３を外側底面に成膜することによって解消されている。
この低温溶射皮膜１３の材料としては、純Ａｌや、Ａｌ含有量の多いＡｌ−Ｍｎ系、Ａｌ−Ｓｉ系、Ａｌ−Ｍｇ系などのＡｌ合金、または純Ｃｕ、Ｃｕ−Ｚｎ系、Ｃｕ−Ｓｎ系、Ｃｕ−Ａｌ系、Ｃｕ−Ｎｉ系などのＣｕ合金を用いることができる。
【００１７】
これらのうち、入手しやすさ、価格などの点から、純Ａｌまたは純Ｃｕを用いることが好ましい。とくに純Ａｌが好適である。
この純Ａｌは、比重が約２.７であり、それは、Ｆｅの比重の約３４.３％に相当し、Ｔｉの比重（４.５）の約６０％に相当する。一方、熱伝導率は、２０５Ｗ／ｍ・℃であり、それはＦｅの約４倍強、Ｔｉの約１２倍強の値である。
【００１８】
したがって、純Ａｌで低温溶射皮膜１３を形成すると、中華鍋１１の軽量化に何らの支障を与えることなく、外側底面における２次元方向の伝熱性を向上させることができる。
例えば、図１で示したように、底面の一部１３ａにだけ火熱が吹き当たっていても、供給される熱量は、低温溶射皮膜１３の全体に伝搬して、鍋の内側表面を均等に加熱することができる。
【００１９】
なお、純Ｃｕの場合、その熱伝導率は４１５Ｗ／ｍ・℃であり、Ａｌの値の２倍強の値である。しかし、その比重は約８.９であり、それはＦｅより大きく、Ｔｉの２倍弱、Ａｌの３倍強の値である。
したがって、純Ｃｕで低温溶射皮膜１３を形成すると、中華鍋１１の外側底面における２次元方向の伝熱性は純Ａｌを用いた場合に比べると、２倍強ほど向上するが、他方では軽量化を阻害することになる。
【００２０】
しかしながら、鉄製の中華鍋に比べればそもそもが本体１１ｂが４３％程度軽量化しているので、低温溶射皮膜１３の厚みを調節することにより、純Ｃｕの低温溶射皮膜が形成されている中華鍋を、鉄製の中華鍋よりは大幅に軽量化することができる。
低温溶射皮膜１３は、本体１１ｂの外側表面の底面全体に成膜されていてもよいが、底面全体ではなく、鍋内の調理材料が鍋内でランダムに移動したときにその移動範囲は含む広さで底面に成膜されていてもよい。概ね、図１で示したように、鍋の上縁部を除いて外側底面の８０〜９０％程度の広さに成膜されていればよい。
【００２１】
また、この低温溶射皮膜１３の厚みは、格別限定されるものではないが、あまり厚くすると、本体（Ｔｉ）１１ｂと低温溶射皮膜（Ａｌ）１３との熱膨張率差に基づく熱応力により、使用している過程で剥離などが生ずることもあり、またあまり薄くすると、伝熱容量が小さくなって外側底面の２次元方向に伝熱する熱量が低下して、調理材料の加熱能力が低下するので、その厚みは１００〜３００μｍ程度にすればよい。
【００２２】
この低温溶射皮膜は、アークテクノ（株）製の高速インバータドライブ溶射装置ＰＣ５００ｉＤＥＸを用いて成膜されることが好ましい。
この溶射装置では、噴射エアによって形成された低真空領域において、搬線台から供給される２本の溶材（ワイヤ）の先端部でアークを発生させて溶材を溶融するので、溶融電気量は従来のアーク溶射の場合に比べて約半減し、アークは小さくなり、溶融温度も低くなる。
【００２３】
そして、溶融金属は噴射エア中に吸引され、粉砕されて微細粒子に転化する。同時に、瞬時にして粒子は溶融温度の約１／１０の温度にまで急冷されるので過冷却状態になり、その状態で本体１１ｂの成膜箇所に激突してそこに付着する。
なお、従来のアーク溶射の場合、粒子は溶融状態で被射体に激突したのち凝固して皮膜が形成される。そのため、そのときの凝固収縮により皮膜に歪みが発生して、とくにＡｌの場合はその皮膜が被射体の表面から浮き上がり剥離することがあった。
【００２４】
しかしながら、溶射装置ＰＣ５００ｉＤＥＸの場合は、過冷却状態の粒子が被射体に付着するので付着直後における凝固収縮に基づく歪み量は微少となり、上記した不都合は皆無に近くなる。
すなわち、溶射装置ＰＣ５００ｉＤＥＸを用いて成膜する本発明における低温溶射皮膜１３の場合、その本体１１ｂに対する付着力は安定化する。そのため、調理作業中に、この中華鍋の底と鉄製のガスコンロとが頻繁に接触したり、衝突した場合であっても、皮膜が剥離するということは起こりづらい。
【００２５】
次に本発明の複合板材について説明する。
この複合板材は、図２で示したように、前記したＴｉ材から成る板材１４の片面１４ａに、前記した低温溶射皮膜１３を成膜したものである。
そして、低温溶射皮膜１３側の面を、熱源に対抗させた状態で使用される。この複合板材の場合、低温溶射皮膜１３の一部分１３ｂが熱源によって集中して加熱されたとしても、供給された熱量は熱伝導性のよい低温溶射皮膜１３を伝熱してその外周方向に均等に拡散していくので、結局、板材１４の他方の面１４ｂの全面は均等な発熱状態になる。
【００２６】
この複合板材は、例えば野外パーティーのバーベキュー用鉄板の代替品として使用することができる。
なお、用途によっては、低温溶射皮膜１３を、板材１４の片面にその全面ではなく、部分的に成膜してもよい。
【実施例１】
【００２７】
厚み２mmのＴｉ板をプレス成形して直径３００mm、最大深さ１２０mmの丸底容器を製作し、その一端にＴｉ製の柄を溶接して図１で示した中華鍋を製造した。
ついで、柄の部分と鍋の上縁部分をマスキングした状態で、溶射装置ＰＣ５００ｉＤＥＸを用いて、鍋の外側底面にＡｌの低温溶射を行い、そこに厚みが約１５０μｍのＡｌ皮膜を成膜した。
【００２８】
この中華鍋の重量は０.８kgであった。これは、同一形状の鉄製の中華鍋に比べて約４０％軽量化していた。
この中華鍋を使ってチャーハンを調理したところ、鉄製の中華鍋を使用した場合と略同じ時間で同じ味付けのチャーハンを調理することができた。
【実施例２】
【００２９】
厚み２mmのＴｉ板をプレス成形して直径３００mm、深さ３０mmの平底容器を製造した。ついで、この平底容器の外側底面の全面と外側側面の一部に、実施例１の場合と同様にして、厚み１５０μｍのＡｌ低温溶射皮膜を成膜した。
この平底容器の外側底面の中心部に、直径２０mmのバーナ火炎を０.５mmの距離を置いて吹き当て、その状態で平底容器に卵を落として卵焼きを調理した。
【００３０】
１分後、直径約２００mmに広がった生卵は、万遍なく加熱され、調理された卵焼きには、中心部から外周部にかけて分布する多数の黒焦げが認められた。
比較のために、Ａｌの低温溶射皮膜を成膜しないＴｉ製の平底容器を用い、実施例と同様の条件で卵焼きを調理した。
得られた卵焼きは、中心部は直径２５〜３０mmの広さで真っ黒の焦げつき状態であったが、中心から１００mm以上離れた周辺部は殆ど火が通っていない状態であった。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明の加熱調理容器は、軽量でしかも熱まわりがよい。したがって、従来は鉄製であった中華鍋、フライパンに代わるものとして使用することができる。また、軽量であるため、登山、ハイキング、野外スポーツに携行する例えばコッフェル、やかん（湯沸かし器）などにも使用することができる。
更に本発明の複合板材はバーベキュー用の調理板として使用することができ、また、全体を薄葉化することにより、電子回路などの発熱源を内蔵する例えばコンピュータのような電子機器の放熱板や筐体としても使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の中華鍋をガスコンロで加熱する状態を示す模式図である。
【図２】本発明の複合板材の１例を示す断面図である。
【図３】Ｔｉ製の平底容器で卵焼きを調理する状態を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  噴霧バーナ
２  Ｔｉ製の平底容器
２ａ  火熱が吹き当たる容器の外側底面
２ｂ  火熱が吹き当たらない容器の外側表面
２Ａ  外側底面２ａの直上部
２Ｂ  外側底面２ｂの直上部
３    卵
１１  中華鍋
１１ａ  中華鍋１１の柄
１１ｂ  中華鍋１１の本体
１２    コンロ
１２ａ  火炎
１３    低温溶射皮膜
１３ａ  火炎が吹き当たる箇所
１４    複合板材
１４ａ  複合部材１４の片面
１４ｂ  片面１４ａとは別の面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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