(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウムを挟んだ鍋外側の金属材料の線膨張係数が鍋内側の金属材料の線膨張係数よりも小さなクラッドよりなる鍋であって、鍋底部の設置面側中央部に空気層を形成する段を有し、前記段は中央を下に凸状とした誘導加熱用鍋。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、誘導加熱用の鍋に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、誘導加熱による加熱の繰り返しで、単層の鍋では均熱性が悪いために鍋が反ってしまう、あるいは温度制御がし難いという問題があった。
【０００３】
従って、この種の誘導加熱用鍋には熱伝導性の良いアルミニウムを介して磁性材料であるステンレス材を合わせたクラッドが用いられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらのクラッド製の鍋にも、クラッド加工時あるいは鍋加工時の残留応力を受ける為に、初期は誘導加熱によって繰り返し加熱されると、鍋底部が設置面側に反って、鍋底部が点あたりとなり鍋が回転してしまう、あるいは点あたりで温度制御し難いという問題があり、またさらに残留応力が緩和されると、逆に鍋底部がアルミニウムを介して用いる材料の熱膨張差による応力で鍋内側に反ってしまい、誘導加熱調理器で温度制御しにくくなるという問題があった。
【０００５】
特に誘導加熱用の鍋には、誘導加熱側に磁性材料であるフェライト系ステンレスを用い、アルミニウムを介して耐食性確保の為、オ−ステナイト系ステンレスを鍋内側に用いることが多い。
【０００６】
誘導加熱側（鍋外側）に線膨張係数が小さなフェライト系ステンレスを、鍋内側に誘導加熱側よりも線膨張係数が大きなステンレスを、アルミニウムを介して鍋内側に用いる場合でも、前述の問題が起こり難くする鍋を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決する為に、アルミニウムを挟んだ鍋外側の金属材料の線膨張係数が鍋内側の金属材料の線膨張係数よりも小さなクラッドよりなる鍋であって、鍋底部の設置面側中央部に空気層を形成する段を有し、前記段は中央を下に凸状とした誘導加熱用鍋としたものである。
【０００８】
これによって、クラッド加工時あるいは鍋加工時の残留応力により鍋底部が設置面側に反っても空気層を形成する段により点あたりになることを防止でき、鍋の回転及び温度制御を精度よく行うことが出来る。
【０００９】
また、残留応力が消え、逆に鍋底部が鍋内側に反る場合でもに、反り方向と反対方向に凸状の段形状を取ることで、鍋底部の強度が上がり鍋内側に反ることを抑えることができ、温度制御を精度よく行うことが出来る。
【００１０】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、アルミニウムを挟んだ鍋外側の金属材料の線膨張係数が鍋内側の金属材料の線膨張係数よりも小さなクラッドよりなる鍋であって、鍋底部の設置面側中央部に空気層を形成する段を有し、前記段は中央を下に凸状とした誘導加熱用鍋とすることにより、クラッド加工時あるいは鍋加工時の残留応力で、鍋底部が設置面側に反っても点あたりになることを防止でき、鍋の回転及び温度制御を精度よく行うことが出来る。
【００１１】
また、残留応力が消えて逆に鍋底部が鍋内側に反る場合に、反り方向と反対方向に凸状の段形状を取ることで、鍋内側に反ることを抑えることができ、温度制御を精度よく行うことが出来る。
【００１２】
【実施例】
以下、本発明の実施の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００１３】
（実施例１）
図１は、本発明の第１の実施例の誘導加熱用鍋の鍋底部周辺の断面図を示す。鍋本体１は、線膨張係数が１０．４×１０−６であるＳＵＳ４３０を誘導加熱側（鍋外側）に、線膨張係数が１６．４×１０−６であるＳＵＳ３０４をアルミニウムを介して鍋内側に用いたクラッド２よりなっている。
【００１４】
尚、クラッドはそれぞれ、ＳＵＳ４３０の板厚を０．５ｍｍ、ＳＵＳ３０４の板厚を０．４ｍｍ、アルミニウムの板厚を１．０ｍｍとしている。
【００１５】
この鍋本体１は、誘導加熱調理器の設置面（以下、単に設置面とする）に設置される鍋底部３を直径φ１３５ｍｍとなるように鍋形状に成形加工した後に、鍋底部の設置面側中央部にプレス加工により、０．２５ｍｍの深さのφ６０ｍｍの円形状の段４を加工し、段４以外を設置面と略平行に形成している。
【００１６】
また、把手を鍋本体１の側面上部にリベットにより取り付けている。（側面上部は、図示せず）
このように準備した実施例１の鍋を試料番号１とした。また、段４のない以外に試料番号１と同じ構成である鍋を試料番号２とし、試料番号２に鍋底部の中央部を０．２、０．６、１．０ｍｍの距離だけ設置面より離した（以下、内側反りとする）鍋を順に試料番号３、４、５とし、加熱の繰り返し試験及び温度制御試験を行い、結果を（表１）に示した。
【００１７】
尚、加熱の繰り返し試験は、松下電器産業（株）製の誘導加熱調理器ＫＺ−３２１Ｄを用い、加熱モ−ドの加熱５のキ−にて２５０℃になるまで加熱した後、自然冷却により室温に下がるまで放置することを１サイクルとして、１０００サイクル行い、反りが０ｍｍになった場合を下反り×、ならなかった場合を下反り○とし、反りが１．０ｍｍ以上になった場合を上反り×、ならなかった場合を上反り○として評価を行った。
【００１８】
また、温度加熱制御試験は、松下電器産業（株）製の誘導加熱調理器ＫＺ−３２１Ｄを用い、揚げ物モ−ドの設定１８０℃にて日清製油（株）製サラダ油５００ｇを収容し、２０分間加熱した時の温度を測定し、１８０℃に対して±１５℃以内であった場合を○、±１５℃を越えた場合を×とし、加熱の繰り返し試験において、反りが最小の時及び最大の時に評価を行った。
【００１９】
【表１】
0003788339.tif 000002
【００２０】
（表１）から明らかなように鍋底部３に空気層を形成する段を有した実施例１の鍋である試料番号１の鍋は、加熱の繰り返し試験及び温度制御試験ともに優れた結果を示した。
【００２１】
一方、試料番号２の鍋を誘導加熱することにより、設置面側へ凸状となる反り（以下、外側反りとする）が進行し、３０サイクル目には、鍋底部中央が点あたりとなって、鍋が回転し始める為に危険となった。
【００２２】
また、この３０サイクル目には、温度制御試験で油温が２１０℃と設定温度に対して３０℃も高くなった。
【００２３】
ところが、３０サイクルを過ぎると今度は、内側反りが進み、１０００サイクル目には、１．５ｍｍとなり、油温は２３０℃と設定温度に対して５０℃も高くなっていた。
【００２４】
内側反りが０．２、０．６及び１．０ｍｍである試料番号３、４及び５の鍋でも、まず、外側反りが進行し、いずれも反りが０ｍｍとなり、鍋が回転し始め、とても鍋が不安定で危険となった。
【００２５】
そして、この時の油温も２１０℃と設定温度に対して３０℃も高くなっていた。
【００２６】
次に、試験回数が進むにつれて内側反りが大きくなり、設定温度に対していずれも高くなっていた。
【００２７】
尚、本実施例１のように鍋底部３に空気層を形成する段を有した誘導加熱用鍋とすることで、外側反り及び内側反りを防ぎ、温度制御を精度よく行うことが可能となったが、実施例１のように鍋底部３を設置面に対して略平行ではなく、内側反りでも同様の効果が得られた。
【００２８】
次に、試料番号１の鍋底部の設置面側中央部に形成した段深さを下記のように変えた鍋を準備し、加熱繰り返し試験及び温度制御試験を実施した。
【００２９】
段深さが０．０３、０．０５、０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７ｍｍである鍋を順番に試料番号６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４とし、評価を行い、結果を（表２）に示した。
【００３０】
【表２】
0003788339.tif 000003
【００３１】
（表２）から明らかなように、段深さが０．０５〜０．６ｍｍの試料番号７〜１３の鍋は、加熱の繰り返し試験及び温度制御試験ともに優れた結果を示した。
【００３２】
一方、段深さが０．０３ｍｍの試料番号６では、５０サイクル目に外側反りが進行し、段が無くなり、鍋が回転し始め、とても鍋が不安定となった。
【００３３】
また、段深さが０．７ｍｍの試料番号１４では、１０００サイクル目に内側反りが１．０ｍｍと大きくなって油温も設定温度に対して高くなった。
【００３４】
以上の結果より、段深さとしては０．０５〜０．６ｍｍが望ましい。尚、把手はリベットで取り付けたが、スポットやネジやビス等でよい。
【００３５】
（実施例２）
図２は、本発明の第２の実施例の誘導加熱用鍋の鍋底部周辺の断面図を示す。鍋本体１１は、線膨張係数が１０．４×１０−６であるＳＵＳ４３０を誘導加熱側（鍋外側）に、線膨張係数が１６．４×１０−６であるＳＵＳ３０４をアルミニウムを介して鍋内側に用いたクラッド１２よりなっている。
【００３６】
尚、クラッド１２はそれぞれ、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ３０４、アルミニウムからなっている。
【００３７】
そして、鍋本体１１には、鍋底部の設置面側中央部にプレス加工により、段１３を形成し、段１３の中央部が設置面側に凸になるように形成されている。この時、段１３の中央部は、設置面と０．３０ｍｍ離れている。以下、実施例１と同様の構成をしている。
【００３８】
このように準備した実施例２の鍋を試料番号１５とし、加熱の繰り返し試験及び温度制御試験を行い、結果を（表３）に示した。
【００３９】
尚、比較の為、設置面との距離が０．３０ｍｍで、段の中央を略平状にし、以下実施例２と同じ構成の鍋を準備し、試料番号１６とした。
【００４０】
【表３】
0003788339.tif 000004
【００４１】
（表３）から明らかなように、段の中央を設置面側に凸とした試料番号１５の鍋は、加熱の繰り返し試験及び温度制御試験ともに、段の中央を略平状にした試料番号１６より優れた結果を示した。
【００４２】
尚、実施例１及び２では、φ６０ｍｍの段としたが、空気層を形成できればどのような直径あるいは形状の段でもよかった。
【００４３】
また、鍋の底面部設置面の径によらず、段の径は、φ４０ｍｍより小さくなると段の外周で回転しやすくなり、一方、φ１００ｍｍを越えると段の中心部が設置面側に反り、点あたりとなり回転しやすくなる為、φ４０〜１００ｍｍの段とすることが望ましい。
【００４４】
（実施例３）
図３は、本発明の第３の実施例の誘導加熱用鍋の鍋底部周辺の断面図を示す。鍋本体２１は、線膨張係数が１０．４×１０−６であるＳＵＳ４３０を誘導加熱側（鍋外側）に、線膨張係数が１６．４×１０−６であるＳＵＳ３０４をアルミニウムを介して鍋内側に用いたクラッド２２よりなっている。
【００４５】
この鍋本体２１は、鍋底部が直径φ１３５ｍｍとなる鍋形状に成形加工した後に、鍋底部の設置面側中央部にプレス加工により０．３ｍｍの深さでφ６０ｍｍの段２３を加工し、段２３を中心とする外側反りを鍋底部２４に形成している。以下、実施例１と同様の構成をしている。
【００４６】
このように準備した実施例３の鍋を試料番号１７とし、加熱の繰り返し試験及び温度制御試験を行った結果、段を中心に外側反りを形成した試料番号１７の鍋は、加熱の繰り返し試験及び温度制御試験ともに優れた結果を示した。
【００４７】
尚、外側反りは０．５ｍｍを越えると鍋底部に大きなガタを生じて、鍋が不安定にとなる為、好ましくは０．５ｍｍ以下に形成することが望ましい。
【００４８】
一方、外側反りは、０．１ｍｍ以上の形成した場合に、鍋底部が鍋内側に反るのを抑える効果が大きくなることから、０．１〜０．５ｍｍの範囲であることが最も望ましい。
【００４９】
尚、実施例３では、段２３を形成加工後に、鍋底部に反りを形成加工したが、このような順で加工を行うことで、反りのバラツキ及び段のバラツキをともに最小限化することが可能となった。
【００５０】
（実施例４）
図４は、本本発明の第４の実施例の誘導加熱用鍋の鍋底部周辺の断面図を示す。また、図５は、本発明の第４の実施例の誘導加熱用鍋の鍋底部周辺の図を示す。
【００５１】
鍋本体３１は、線膨張係数が１０．４×１０−６であるＳＵＳ４３０を誘導加熱側（鍋外側）に、線膨張係数が１６．４×１０−６であるＳＵＳ３０４をアルミニウムを介して鍋内側に用いたクラッド３２よりなっている。
【００５２】
この鍋本体３１は、鍋底部が直径φ１３５ｍｍとなる鍋形状に成形加工した後に、鍋底部の設置面側中央部にプレス加工により０．３ｍｍの深さでφ６０ｍｍの段３３を加工し、段３３を中心とする段から円周方向にリブ３４を鍋底部に形成している。
【００５３】
リブ３４は、段３２の端を起点として６０°間隔に６本を底面に、１本が幅１０ｍｍ、長さ４０ｍｍ、深さ１ｍｍの形で形成している。以下、実施例１と同様な構成をしている。
【００５４】
このように準備した実施例４の鍋を試料番号１８とし、加熱の繰り返し試験及び温度制御試験を行った結果、段を中心にリブを鍋底部に形成した試料番号１８の鍋は、加熱の繰り返し試験及び温度制御試験ともに優れた結果を示した。
【００５５】
尚、リブ３４の形状は、段３３の中央に対して点対称の形状とすることにより、加工時の応力を抑えることができ、加熱の繰り返し試験を行った際に内側反り及び外側反りを抑えることが可能であった。
【００５６】
また、リブ３４の深さとしては、０．３ｍｍ未満では、反りを抑える強度が出ない為に、０．３ｍｍ以上であることが望ましい。
【００５７】
（実施例５）
図６は、本本発明の第５の実施例の誘導加熱用鍋の鍋底部周辺の断面図を示す。また、図７は、本発明の第５の実施例の誘導加熱用鍋の鍋底部周辺の図を示す。
【００５８】
鍋本体４１は、線膨張係数が１０．４×１０−６であるＳＵＳ４３０を誘導加熱側（鍋外側）に、線膨張係数が１６．４×１０−６であるＳＵＳ３０４をアルミニウムを介して鍋内側に用いたクラッド４２よりなっている。
【００５９】
この鍋本体４１は、鍋底部４３が直径φ１３５ｍｍとなる鍋形状に成形加工した後に、鍋底部の設置面側中央部にプレス加工により０．３ｍｍの深さでφ６０ｍｍの段４３を加工し、段４３を中心とする段から円周方向にリブ４４を鍋底部４５から側面部４６にかけて形成している。
【００６０】
リブ４４は、段４３の端を起点として６０°間隔に６本を底面に、１本が幅１０ｍｍ、深さ１ｍｍで形成している。以下、実施例１と同様な構成をしている。
【００６１】
このように準備した実施例４の鍋を試料番号１９とし、加熱の繰り返し試験及び温度制御試験を行った結果、段を中心にリブを鍋底部４５から側面部４６にかけて形成した試料番号１９の鍋は、加熱の繰り返し試験及び温度制御試験ともに優れた結果を示した。
【００６２】
また、リブ及び段を同時に形成加工することにより、加工時の応力を最小限に抑えることができ、加熱の繰り返し試験で優れた結果を示した。
【００６３】
尚、実施例５では、リブを６本としたが、３本や４本等でも同様の効果を得ることが出来た。
【００６４】
また、実施例では段とリブを同時に形成加工したが、リブを鍋底部４５の中央部まで延長し、リブの一部を空気層を形成する段にしてしまうことも可能であった。
【００６５】
尚、この時の略中央部のリブ深さは、０．０５〜０．６ｍｍであることが望ましい。
【００６６】
また、リブは実施例では、直線で形成したが、曲線、点線、楕円状等でも同様の効果を得ることが出来た。
【００６７】
（実施例６）
図８は、本発明の第６の実施例の誘導加熱用鍋の鍋底部周辺の断面図を示す。
【００６８】
鍋本体５１は、線膨張係数が５×１０−６である４２ｗｔ％Ｎｉ含有のＮｉ−Ｆｅ合金（以下、４２ＮｉーＦｅ合金とする）を誘導加熱側（鍋外側）に、線膨張係数が１６．４×１０−６であるＳＵＳ３０４をアルミニウムを介して鍋内側に用いたクラッド５２よりなっている。
【００６９】
尚、クラッド５２は、それぞれ、４２Ｎｉ−Ｆｅ合金の板厚を０．５５ｍｍ、ＳＵＳ３０４の板厚を０．４ｍｍ、アルミニウムの板厚を０．９５ｍｍとしている。
【００７０】
この鍋本体５１は、鍋底部が直径φ１３５ｍｍとなる鍋形状に成形加工した後に、鍋底部の設置面側中央部にプレス加工により０．３ｍｍの深さでφ６０ｍｍの段５３を形成している。以下、実施例１と同様な構成をしている。
【００７１】
実施例６のように、鍋底部に段５３を形成したことで、クラッド５２は、鍋内側のＳＵＳ３０４と比べて誘導加熱側の４２Ｎｉ−Ｆｅ合金の線膨張係数が５×１０−６と低いことから非常に反りやすかったが、内側及び外側反りを抑えることが出来た。
【００７２】
尚、実施例６では、誘導加熱側を４２ＮｉーＦｅ合金としたが、ＳＵＳ３０４より線膨張係数が小さなＮｉ含有のＮｉーＦｅ合金を誘導加熱側にしても、鍋底部に段５３を形成することで、同様の効果が得られた。
【００７３】
さらにＮｉーＦｅ合金に限らず、鍋内面側より線膨張係数の小さなステンレスや金属合金を誘導加熱側にしても同様の効果を得ることが出来る。
【００７４】
尚、実施例６では、鍋内面側にＳＵＳ３０４を使用したが、より線膨張係数が小さなＳＵＳ４３０を用いた構成とすることで、誘導加熱側に使用する４２Ｎｉ−Ｆｅ合金に線膨張係数が近づく為、さらに反りを抑えることが可能となった。
【００７５】
【発明の効果】
以上のように、本発明に記載の発明によれば、クラッド加工時あるいは鍋加工時の残留応力により外側反りすることを抑え、鍋の回転及び温度制御を精度よく行うことが出来る。
【００７６】
また、残留応力が消えた後に、内側反りすることを抑えることができ、温度制御を精度よく行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例１における誘導加熱用鍋の鍋底部周辺の断面図
【図２】  本発明の実施例２における誘導加熱用鍋の鍋底部周辺の断面図
【図３】  本発明の実施例３における誘導加熱用鍋の鍋底部周辺の断面図
【図４】  本発明の実施例４における誘導加熱用鍋の鍋底部周辺の断面図
【図５】  本発明の実施例４における誘導加熱用鍋の鍋底部周辺の図
【図６】  本発明の実施例５における誘導加熱用鍋の鍋底部周辺の断面図
【図７】  本発明の実施例５における誘導加熱用鍋の鍋底部周辺の図
【図８】  本発明の実施例６における誘導加熱用鍋の鍋底部周辺の断面図
【符号の説明】
１、１１、２１、３１、４１、５１  鍋本体
２、１２、２２、３２、４２、５２  クラッド
３、２４、４５  鍋底部
４、１３、２３、３３、４３、５３  段
３４、４４  リブ
４６  側面部
【図１】
0003788339.tif 000005
【図２】
0003788339.tif 000006
【図３】
0003788339.tif 000007
【図４】
0003788339.tif 000008
【図５】
0003788339.tif 000009
【図６】
0003788339.tif 000010
【図７】
0003788339.tif 000011
【図８】
0003788339.tif 000012