(57)【要約】【課題】非金属製の容器本体と、電磁誘導により発熱する発熱層と、を備える電磁誘導加熱調理器用の非金属製容器において、発熱層において発生した熱を、効率良く非金属製の容器本体に伝導することができる電磁誘導加熱調理器用の非金属製容器を提供することを目的とする。【解決手段】土鍋１は、容器本体である鍋本体２と、当該鍋本体２の上部に形成された開口部３を覆う蓋４と、鍋本体２の底部５に設けられ、電磁誘導により発熱する発熱層６と、当該発熱層６を保護するための保護層７と、を備えている。そして、鍋本体２の外側底面１２に、高熱伝導性物質を含有する接着剤層１４が設けられるとともに、接着剤層１４の表面に発熱層６が設けられている。従って、発熱層６により発生した熱が、熱伝導率が高い接着剤層１４を介して鍋本体２に伝導されることになり、発熱層６において発生した熱を、効率良く鍋本体２に伝導することが可能になる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非金属製の容器本体と、前記容器本体の内側底面、外側底面の少なくとも一方に設けられ、高熱伝導性物質を含有する接着剤層と、前記接着剤層の表面に設けられ、電磁誘導により発熱する発熱層と、を備えることを特徴とする電磁誘導加熱調理器用の非金属製容器。
【請求項２】
前記高熱伝導性物質が、ＡｌＮ、またはＡｌ−ＳｉＣであることを特徴とする請求項１に記載の電磁誘導加熱調理器用の非金属製容器。
【請求項３】
前記発熱層が、磁性材料により形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電磁誘導加熱調理器用の非金属製容器。
【請求項４】
前記容器本体の内周面に、フッ素樹脂被膜層が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電磁誘導加熱調理器用の非金属製容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁誘導加熱調理器に使用する非金属製容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、調理用の加熱手段として、電磁誘導加熱調理器（または、ＩＨクッキングヒーター）が注目されている。この電磁誘導加熱調理器は、熱効率が高く、火を使わないため安全性に優れるという特徴を有している。また、電磁誘導加熱調理器は、コイルに高周波電流を流して、誘導加熱による渦電流を発生させることにより、調理器具自体を発熱させるものであるため、当該電磁誘導加熱調理器に使用される調理器具としては、一般に、磁性材料(例えば、鉄やステンレス４３０等)により形成された鍋やフライパン等が使用されている。
【０００３】
ここで、電磁誘導加熱調理器に使用される調理器具として、調理物（例えば、ご飯）の風味の向上や保温性に優れるとの観点から、セラミックや耐熱ガラス等を原料として形成された土鍋等の非金属製容器が注目されている。しかし、土鍋等の非金属製容器は、導電性がなく、抵抗が高すぎて渦電流が発生しないため、そのままでは電磁誘導加熱調理器に使用できないという問題があった。
【０００４】
そこで、このような問題に対応するために、例えば、非金属製容器の本体に金属の薄膜等の発熱層を設けることにより、電磁誘導加熱が可能な非金属製容器が提案されている。より具体的には、例えば、セラミック製の土鍋本体の外側底面に、アルミニウムを溶射、または、銀の薄膜をスクリーン印刷法等により、所定の厚さに塗布した後に、焼き付けることにより、薄膜金属層を形成したものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】実開平７−１５９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、土鍋等の非金属製容器は、鍋本体に設けられた金属製の発熱層に比し、熱伝導率が低いため、発熱層により発生した熱が鍋本体に伝わりにくいという問題があった。また、鍋本体への熱伝導が悪いと、鍋本体を加熱する場合に、発熱層が非常に高温（例えば、３００℃）になり、周辺部材(例えば、樹脂系の部材)が熱溶融するという問題があった。また、土鍋本体に、金属製の発熱層を形成する際に、土鍋本体と発熱層の間に隙間が生じると、空気の熱伝導率が極めて低いため、発熱層により発生した熱が鍋本体に伝わらなくなるという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、非金属製の容器本体と、電磁誘導により発熱する発熱層と、を備える電磁誘導加熱調理器用の非金属製容器において、発熱層において発生した熱を、効率良く非金属製の容器本体に伝導することができる電磁誘導加熱調理器用の非金属製容器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、非金属製の容器本体と、容器本体の内側底面、外側底面の少なくとも一方に設けられ、高熱伝導性物質を含有する接着剤層と、接着剤層の表面に設けられ、電磁誘導により発熱する発熱層と、を備えることを特徴とする電磁誘導加熱調理器用の非金属製容器である。
【０００８】
同構成によれば、発熱層により発生した熱が、高熱伝導性物質を含有し、非金属製の容器本体に比し、熱伝導率が高い接着剤層を介して容器本体に伝導されることになるため、発熱層において発生した熱を、効率良く容器本体に伝導することが可能になる。また、容器本体への熱伝導が良好であるため、容器本体を加熱する場合に、発熱層が非常に高温(例えば、３００℃)になるのを防止することができ、周辺部材(例えば、樹脂系の部材)の熱溶融を回避することが可能になる。また、発熱層が、接着剤層を介して、容器本体に設けられることになるため、上述の従来技術において説明した、溶射やスクリーン印刷法等に比し、発熱層を容器本体に設ける際に、容器本体と発熱層の間における隙間の発生を効果的に抑制することができる。従って、発熱層により発生した熱が容器本体に伝わらなくなるという不都合を回避することが可能になる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電磁誘導加熱調理器用の非金属製容器であって、高熱伝導性物質が、ＡｌＮ、またはＡｌ−ＳｉＣであることを特徴とする。同構成によれば、高熱伝導性を有するＡｌＮ、Ａｌ−ＳｉＣを使用するため、発熱層において発生した熱を、より一層効率良く容器本体に伝導することが可能になる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の電磁誘導加熱調理器用の非金属製容器であって、発熱層が、磁性材料により形成されていることを特徴とする。同構成によれば、銀等の非磁性の金属材料により形成された従来の発熱層を使用する場合に比し、発熱層の発熱効率をより一層向上させることができ、結果として、より一層高い発熱量を得ることが可能になる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電磁誘導加熱調理器用の非金属製容器であって、容器本体の内周面に、フッ素樹脂被膜層が形成されていることを特徴とする。同構成によれば、容器本体の内周面における調理時の焦げ付きやこびり付きが防止できるとともに、容器本体の内周面の非粘着性が向上し、使用後の水洗い等の洗浄が容易になる。また、加熱調理時における容器本体の耐久性が向上する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、非金属製の容器本体と、電磁誘導により発熱する発熱層と、を備える電磁誘導加熱調理器用の非金属製容器において、発熱層において発生した熱を、効率良く容器本体に伝導することが可能になる。また、発熱層の温度上昇に伴う、周辺部材(例えば、樹脂系の部材)の熱溶融を回避することが可能になる。また、発熱層を容器本体に設ける際に、容器本体と発熱層の間における隙間の発生を効果的に抑制することができ、発熱層により発生した熱が容器本体に伝わらなくなるという不都合を回避することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明の好適な実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る電磁誘導加熱調理器用土鍋の全体構成を示す断面図である。なお、本実施形態においては、電磁誘導加熱調理器用の非金属製容器として、炊飯用の土鍋を例に挙げて説明する。
【００１４】
図１に示すように、電磁誘導加熱調理器用の非金属製容器である土鍋１は、容器本体である鍋本体２と、当該鍋本体２の上部に形成された開口部３を覆う蓋４と、鍋本体２の底部５に設けられた発熱層６と、当該発熱層６を保護するための保護層７と、を備えている。
【００１５】
鍋本体２は、耐熱性のある材料により形成されており、例えば、ユークリプタイト（ＬｉＡｌＳｉＯ４）やペタライト（ＬｉＡｌＳｉ４Ｏ１０）を主成分とする非磁性体セラミックや耐熱ガラス等を原料として形成された非金属製のものである。なお、この鍋本体２の底部５の厚みは、特に限定されないが、３．０ｍｍ〜３．５ｍｍとすることが好ましい。また、鍋本体２には、その内周面８の上方に、階段形状を有する段差部９が設けられており、蓋４が当該段差部９に載置される構成となっている。また、鍋本体２の上部外側には、取っ手１０が設けられている。
【００１６】
また、蓋４の一部には、水蒸気排出孔１１が設けられており、当該水蒸気排出孔１１を介して、鍋本体２の内部に収納される被加熱物（米と水）を加熱する際に発生する余剰の水蒸気を排出できるように構成されている。なお、蓋４は、上述の鍋本体２と同様に、非磁性体セラミックや耐熱ガラス等を原料として形成された非金属製のものである。
【００１７】
発熱層６は、電磁誘導により発熱する材料により形成されており、発熱層６を形成する材料は、特に限定されないが、当該発熱層６が、磁性材料により形成されていることが好ましい。一般に、非金属製容器の本体に金属の薄膜等の発熱層を設けた非金属製容器においては、銀等の導電率の高い非磁性の金属材料により形成された発熱層を使用しているため、誘導加熱により発熱層を発熱させるためには、当該発熱層の抵抗を高くする必要がある。そのため、発熱層の厚みを薄くする必要があり、このような発熱層では、高い発熱量を得ることができず、非金属製容器を十分に加熱できないという問題があった。一方、本実施形態のごとく、磁性材料により形成された発熱層６を使用することにより、電磁誘導加熱を行う際に、発熱層６自体が磁化されることになるため、上述の銀等の非磁性の金属材料により形成された発熱層を使用する場合に比し、単位体積当たりの渦電流発生量が向上する。従って、渦電流による発熱層６の発熱効率が向上することになるため、高い発熱量を得ることができ、結果として、非金属製容器である土鍋１を十分に加熱することが可能になる。
【００１８】
発熱層６を形成する磁性材料としては、特に限定はされないが、例えば、ニッケルと鉄を主成分とする強磁性の合金であるパーマロイや、強磁性体であるフェライト系ステンレス鋼（例えば、ＳＵＳ４３０）やマルテンサイト系ステンレス鋼（例えば、ＳＵＳ４０３、ＳＵＳ４１０）等の高透磁性を有するとともに加工性に優れた材料が挙げられる。なお、これらの磁性材料は、単独で用いてもよく、２種以上を併用する構成としても良い。
【００１９】
また、発熱層６の厚みが小さすぎる場合は、発熱量が低下し、また、耐熱性が低下する場合がある。従って、出力の高い電磁誘導加熱調理器（例えば、定格電圧が２００Ｖ、出力が２０００〜３０００Ｗのもの）の電磁誘導により、高い発熱量を得るとともに、耐熱性を向上させるとの観点から、磁性材料により形成される発熱層６の厚みは、１μｍ〜５００μｍとすることが好ましい。
【００２０】
保護層７は、発熱層６を被覆することにより、当該発熱層６の酸化や剥離等を防止するためのものであり、当該保護層７は、非導電性で耐熱性のあるセラミックやガラス等の非磁性体材料により形成されている。なお、当該保護層７の厚みは、特に限定されないが、１μｍ〜１００μｍとすることが好ましい。
【００２１】
また、鍋本体２の表面には、鍋本体２の表面を滑らかにするとともに、加熱調理時における鍋本体２の耐久性を向上させるための釉薬層１３が形成されている。この釉薬層１３は、例えば、媒溶剤（例えば、長石や、鉛、硼酸、石灰、灰類）と、珪酸（例えば、珪砂、石英、藁灰、いす灰、糠灰）と、カオリン（例えば、粘土）との混合物により構成されており、鍋本体２の表面に釉薬を施釉し、所定の温度で焼結することにより形成される。
【００２２】
次に、本実施形態における電磁誘導加熱調理器用の土鍋１を用いた被加熱物の加熱方法について説明する。まず、鍋本体２の内部に被加熱物である米と水を各々所定の割合にて収納し、土鍋１を電磁誘導加熱調理器２０（例えば、定格電圧が２００Ｖ、出力が５００〜３０００Ｗのもの）のプレート２１上に載置する。次に、電源を入れて、電磁誘導加熱調理器２０を作動させると、加熱コイル２２から磁力線２３が発生し、この磁力線２３が、鍋本体２の底部５に設けられた発熱層６を流れることになる。そうすると、発熱層６に渦電流が生じるとともに、当該渦電流に伴うジュール熱が発生して発熱層６が発熱し、鍋本体２にその熱が伝導されて、土鍋１の内部に収容された被加熱物である米と水が加熱され、調理物であるご飯が出来上がることになる。
【００２３】
ここで、本実施形態においては、図１に示すように、容器本体である鍋本体２の外側底面１２と発熱層６との間に、高熱伝導性物質を含有する接着剤層１４が設けられており、当該接着剤層１４を介して、発熱層６が鍋本体２の底部５に設けられている点に特徴がある。より具体的には、鍋本体２の外側底面１２に高熱伝導性物質を含有する接着剤層１４が設けられるとともに、当該接着剤層１４の表面１５に発熱層６が設けられている。このような構成により、発熱層６により発生した熱が、高熱伝導性物質を含有し、非金属製の鍋本体２に比し、熱伝導率が高い接着剤層１４を介して鍋本体２に伝導されることになるため、発熱層６において発生した熱を、効率良く鍋本体２に伝導することが可能になる。また、鍋本体２への熱伝導が良好であるため、鍋本体２を加熱する場合に、発熱層６が非常に高温(例えば、３００℃)になるのを防止することができ、周辺部材(例えば、樹脂系の部材)の熱溶融を回避することが可能になる。また、発熱層６が、接着剤層１４を介して、鍋本体２の底部５に設けられることになるため、上述の従来技術において説明した、溶射やスクリーン印刷法等に比し、発熱層６を鍋本体２に設ける際に、鍋本体２と発熱層６の間における隙間の発生を効果的に抑制することができるため、発熱層６により発生した熱が鍋本体２に伝わらなくなるという不都合を回避することが可能になる。
【００２４】
本発明に使用される接着剤層１４としては、特に限定はされないが、熱硬化性樹脂を主成分とするとともに、当該樹脂中に高熱伝導性物質が分散されたものが使用できる。ここで、熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、尿素樹脂等が挙げられる。このうち、特に、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を使用することにより、接着剤層１４のフィルム形成性、耐熱性、および接着力を向上させることが可能になる。
【００２５】
なお、使用するエポキシ樹脂は、特に制限はないが、例えば、ビスフェノールＡ型、Ｆ型、Ｓ型、またはＡＤ型のエポキシ樹脂や、ナフタレン型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂等を使用することができる。また、高分子量エポキシ樹脂であるフェノキシ樹脂を用いることもできる。
【００２６】
また、接着剤層１４に使用される高熱伝導性物質としては、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、炭化ケイ素とアルミニウムの複合体（Ａｌ−ＳｉＣ）を使用することができる。高熱伝導性を有するＡｌＮ、Ａｌ−ＳｉＣを使用することにより、発熱層６において発生した熱を、より一層効率良く鍋本体２に伝導することが可能になる。なお、これらの高熱伝導性物質は、単独で用いてもよく、併用する構成としても良い。また、発熱層６において発生した熱を、効率良く鍋本体２に伝導するとの観点から、接着剤層１４の厚みは、１０μｍ〜１００μｍとすることが好ましい。
【００２７】
また、本実施形態においては、上述のごとく、磁性材料により発熱層６を形成する構成としているため、上述の従来技術において説明した、銀等の非磁性の金属材料により形成された発熱層を使用する場合に比し、発熱層６の発熱効率をより一層向上させることができ、結果として、より一層高い発熱量を得ることができる。
【００２８】
本実施形態における発熱層６の形成方法としては、鍋本体２の底部５と発熱層６の間に接着剤層を介在させ、加熱加圧処理を行うことにより、当該接着剤層１４を介して、鍋本体２の底部５に発熱層６を設ける。
【００２９】
より具体的には、鍋本体２の外側底面１２に、高熱伝導性物質を含有する接着剤層１４を載置し、当該接着剤層１４を所定の温度に加熱した状態で、鍋本体２の方向へ所定の圧力で加圧し、接着剤層１４を鍋本体２の外側底面１２に仮接着する。次いで、発熱層６を接着剤層１４の表面１５上に載置することにより、鍋本体２の底部５と発熱層６との間に接着剤層１４を介在させる。次いで、発熱層６を介して、接着剤層１４を鍋本体２の方向へ所定の圧力で加圧した状態で、当該接着剤層１４を加熱溶融させ、硬化温度に加熱する。この際、接着剤層１４は、熱硬化性樹脂を主成分としているため、当該接着剤層１４は、上述の硬化温度にて加熱をすると、一旦、軟化するが、当該加熱を継続することにより、硬化することになる。そして、予め設定した接着剤層１４の硬化時間が経過すると、加熱状態を解除して、接着剤層１４の硬化温度の維持状態を開放し、冷却を開始することにより、接着剤層１４を介して、鍋本体２の底部５に発熱層６が設けられることになる。
【００３０】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の設計変更をすることが可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。
【００３１】
例えば、上記実施形態においては、鍋本体２の表面に釉薬層１３を形成する構成としたが、図２に示すように、当該釉薬層１３の代わりに、フッ素樹脂被膜層１６を鍋本体２の内周面８に形成する構成としても良い。このような構成により、鍋本体２の内周面８における調理時の焦げ付きやこびり付きが防止できるとともに、当該内周面８における非粘着性が向上し、使用後の水洗い等の洗浄が容易になる。また、加熱調理時における鍋本体２の耐久性が向上する。
【００３２】
また、図３に示すように、鍋本体２の内側底面１７に、上述の高熱伝導性物質を含有する接着剤層１４を設けるとともに、当該接着剤層１４の表面１５上に、発熱層６を設ける構成としても良い。このような構成により、上述の図１に示した土鍋１の場合と同様の効果を得ることができるとともに、発熱層６と接着剤層１４が、鍋本体２の内部に収納された被加熱物に近い位置に存在することとなるため、被加熱物を早く加熱することができるという効果が得られる。なお、この場合、図３に示すように、発熱層６、および接着剤層１４は、保護層７により被覆されることになる。また、この場合、発熱層６を、上述の磁性材料により形成する構成としても良く、釉薬層１３の代わりに、フッ素樹脂被膜層１６を鍋本体２の内周面８に形成する構成としても良い。
【００３３】
また、図４に示すように、鍋本体２の外側底面１２と内側底面１７に、上述の高熱伝導性物質を含有する接着剤層１４を設けるとともに、当該接着剤層１４の表面１５上に、発熱層６を設ける構成としても良い。このような構成により、上述の図１に示した土鍋１の場合と同様の効果を得ることができるとともに、発熱層６による発熱量が多くなるため、発熱層６において発生した熱が、より一層効率良く鍋本体２に伝導されることになり、被加熱物をより早く加熱することができるという効果が得られる。なお、この場合も、発熱層６を、上述の磁性材料により形成する構成としても良く、釉薬層１３の代わりに、フッ素樹脂被膜層１６を鍋本体２の内周面８に形成する構成としても良い。
【００３４】
また、上記実施形態においては、発熱層６を磁性材料により形成する構成としたが、当該発熱層は、電磁誘導により高い発熱量を得ることができるものであれば、磁性材料以外の材料で形成しても良い。
【００３５】
さらに、上記実施形態においては、炊飯用の土鍋を例に挙げて説明したが、本発明は、その他の調理物（例えば、野菜や魚介類等）を加熱する際に使用される電磁誘導加熱調理器用の非金属製容器にも適用することができる。そして、この場合も上述の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明の活用例としては、電磁誘導加熱調理器に使用する非金属製容器が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態に係る電磁誘導加熱調理器用の土鍋の全体構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る電磁誘導加熱調理器用の土鍋の変形例を示す断面図である。
【図３】本発明に実施形態に係る電磁誘導加熱調理器用の土鍋の変形例を示す断面図である。
【図４】本発明に実施形態に係る電磁誘導加熱調理器用の土鍋の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１…土鍋、２…鍋本体、３…開口部、４…蓋、５…鍋本体の底部、６…発熱層、７…保護層、８…鍋本体の内周面、９…段差部、１０…取っ手、１１…水蒸気排出孔、１２…鍋本体の外側底面、１３…釉薬層、１４…接着剤層、１５…接着剤層の表面、１６…フッ素樹脂被膜層、１７…鍋本体の内側底面、１８…発熱層の表面、２０…電磁誘導加熱調理器、２１…プレート、２２…加熱コイル、２３…磁力線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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