感应加热发热体以及感应加热容器的制作方法与工艺

本发明涉及通过由电磁烹饪器等所具备的电磁感应加热线圈产生的高频磁场来感应出涡电流，并借助其焦耳热而发热的感应加热发热体以及具备这样的感应加热发热体的感应加热容器。

背景技术：
近几年，取代以燃气设备为主流的加热烹饪设备，一般，从安全性、清洁性、便利性、经济性等观点来看，被称为电磁烹饪器的加热烹饪设备不仅普遍用于餐饮业等作业中，也正在广泛普及到一般家庭中。但是，这种电磁烹饪器借助其内部所具备的电磁感应加热线圈来产生高频磁场，利用被感应出的涡电流所产生的焦耳热来对加热对象物进行加热。因此，不使用明火就能进行加热烹饪，但相反一面，由于其工作原理，所能使用的烹饪用具会受到限制，存在必须使用由铁、铸铁搪瓷等磁性金属形成的专用烹饪用具的限制。在这种情况下，作为消除上述的电磁烹饪器的限制的容器，例如，在专利文献1、专利文献2等中，提出了具备非磁性(或非导电性)的容器主体的电磁烹饪器用容器。在先技术文献专利文献专利文献1：JP特开2003-325327号公报专利文献2：JP特开平7-296963号公报

技术实现要素：
发明要解决的问题在专利文献1中，提出了使用通过电磁烹饪器产生的涡电流来使0.10～100μm的铝箔发热的电磁烹饪器的加热方法，公开了用电磁烹饪器对非磁性的容器的内容物进行加热的技术。但是，在这样的加热方法中，在错误地发生了空烧的情况等情况下，存在铝箔的温度急剧上升而容易燃烧并飞散的危险、因铝箔的温度急剧上升时的热而使容器受损的危险。相对于此，在专利文献2中提出了，在非导电体制的容器主体的内底面层叠了导电体制的薄膜状的发热体的电磁烹饪用容器中，以预定形状对发热体的中央部进行打孔并在发热体中设置使从外周起的径向的宽度变窄的窄宽部的有带安全机构的电磁烹饪用容器。这样的专利文献2的电磁烹饪容器在空烧等误操作时选择性地将设置于发热体中的窄宽部熔断，防止了因空烧等导致的容器的发热、起火等。但是，在专利文献2中，通过设置于发热体中的窄宽部局部变成高温，从而选择性地将该窄宽部熔断，所以发热体的输出被温度最高的窄宽部限制。因此，发热体的其他部分不能有效地发热，存在加热效率差的问题。此外，在专利文献2中，列举了设有分开了窄宽部下面和容器主体内底面的非接触部的例子，但窄宽部的发热过于过度的倾向较强，在设有这种非接触部的部位，仍然存在容器主体受损的危险。另外，在这种容器中，若因加热不均等影响，而使得水等液状的被加热物局部被急剧加热而发生突沸，则也存在被加热物飞散而导致使用者被烧伤或周边被污染的危险，所以还要求需抑制突沸。本发明鉴于上述的情况而完成，其目的在于，提供一种感应加热容器及用于其的感应加热发热体，在非磁性(或非导电性)的容器主体安装感应加热发热体，能够用作通过电磁烹饪器等对所容纳的被加热物进行加热的感应加热容器，在这样的使用状态下，能够在通常使用时加热效率不受影响的情况下，有效避免因空烧等发热体升温时的热引起的容器主体的损伤，同时抑制液状的被加热物的突沸，从而提高安全性。用于解决问题的手段本发明涉及的感应加热发热体是一种具备通过高频磁场感应出涡电流而发热的导电层、和热封层的感应加热发热体，该感应加热发热体构成为：具有平板状的主部；和从所述主部沿径向立起的保险丝功能部，通过沿着圆周方向将所述导电层切断的多个切断线，将所述主部划分成中央部区域、主加热区域和周缘部区域，在所述保险丝功能部中，在划分出所述主加热区域的所述切断线的延长部分处形成狭缝。此外，本发明涉及的感应加热容器构成为：将所述感应加热发热体安装到由非导电性材料形成的容器主体。发明效果根据本发明，在变成未能实现热向被加热物的移动的空烧状态的情况下，保险丝功能部断裂，电磁烹饪器所具备的安全机构探测到异常，从而使电磁烹饪器自动停止，由此除了能够防止空烧外，在通常的使用时也不会使加热效率受损，同时能够抑制液状的被加热物的突沸，从而能够提高安全性。附图说明图1是表示本发明的实施方式涉及的感应加热容器的概况的俯视图。图2是表示本发明的实施方式涉及的感应加热容器的概况的侧视图。图3是表示本发明的实施方式涉及的感应加热容器的概况的仰视图。图4是表示图1的A-A剖面的示意剖视图。图5是表示图1的B-B剖面的示意剖视图。图6是表示图1的C-C剖面的示意剖视图。图7是表示图1的D-D剖面的示意剖视图。图8是表示本发明的实施方式涉及的感应加热发热体的概况的立体图。图9是表示本发明的实施方式涉及的感应加热发热体的变形例的概况的立体图。图10是表示本发明的实施方式涉及的感应加热发热体的变形例的概况的立体图。图11是表示本发明的实施方式涉及的感应加热发热体的变形例的概况的剖视图。图12是表示将本发明的实施方式涉及的感应加热容器堆积起来的状态的说明图。具体实施方式以下，参照附图来说明本发明的优选实施方式。本实施方式的感应加热容器1具备：由非导电性材料形成的容器主体2；和安装于容器主体2且能够实现基于电磁烹饪器的感应加热的感应加热发热体3。容器主体2具有立设的侧壁，该侧壁包围内底面21的四周，以便能够在其中容纳水等液状的被加热物，感应加热发热体3安装在这样的容器主体2的内底面21侧。感应加热容器1通常放在市场上销售的电磁烹饪器的上面来使用。由此可知，容器主体2的内底面21、安装在容器主体2的内底面21侧的感应加热发热体3的大小并没有特别限定，可根据所使用的电磁烹饪器所具备的电磁感应加热线圈的大小来设定。例如，市场上销售的家庭用电磁烹饪器所具备的一般的电磁感应加热线圈其内径为5cm左右、外径为20cm左右，只要是工作用的线圈，也有比这大的线圈，可根据设想使用的电磁烹饪器来适当地确定大小。容器主体2的内底面21的形状也不限定为图示的正方形形状。例如，除了设为矩形形状、圆形形状以外，也可以设为三边形、五边形、六边形等多边形形状。容器主体2的整体的形状也可考虑使用方便等而设为各种形状。安装于容器主体2的感应加热发热体3由包含导电层30和相对于容器主体2具有热封性的热封层(heat-sealinglayer)31的层叠体构成，其中，导电层30通过电磁烹饪器等具备的电磁感应加热线圈所产生的高频磁场而感应出涡电流，且该导电层30由因电阻产生焦耳热而发热的导电性材料形成(参照图5、图6以及图7)。作为形成导电层30的导电性材料，例如能使用铝、镍、金、银、铜、白金、铁、钴、锡、锌等金属或它们的合金等因高频磁场作用下的感应加热而发热的各种导电性材料来形成。更具体来说，例如，在将铝用作导电性材料的情况下，优选使用0.10～100μm左右厚度的铝箔来形成导电层30，更优选能够使用1～40μm左右厚度的铝箔来形成导电层30。只要使用铝箔等金属箔来形成导电层30，就能在将感应加热发热体3安装于容器主体2时，容易对感应加热发热体3实施沿着容器主体2的内底面21、立设于内底面周围的侧壁弯折等的立体加工，由此使其适合于容器主体2的形状。热封层31只要是相对容器主体2具有热封性的材料就不做特别限定，可根据形成容器主体2的非导电性材料来适当选择。优选容易成形加工、热封性良好且具有适当的耐热性的树脂，特别优选与后述的容器主体2相同种类的树脂。能够直接或经由适当的粘合剂通过公知的层压技术来层叠导电层30和热封层31。通过使感应加热发热体3构成为层叠体，从而能够应用以往公知的多层膜、多层片的制造技术，所以其制造就会很容易。作为形成容器主体2的非导电性材料，能够适于使用聚苯乙烯等聚苯乙烯系树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯系树脂、聚丙烯等聚烯烃系树脂、聚酰胺系树脂等合成树脂材料。容器主体2可以是单层或者是与这些树脂彼此或其他功能性树脂组合而成的多层结构。作为非导电性材料，还可以使用纸、玻璃等，但考虑与感应加热发热体3的热封层31之间的热封性，优选在内面层压或涂覆前述的合成树脂。通过以这些材料来形成容器主体2，就能够以低价提供可实现使用了电磁烹饪器的加热烹饪的感应加热容器1。在本实施方式中，感应加热发热体3具有大致圆形的平板状的主部，且设置有从这样的主部沿径向立起的保险丝功能部32(参照图4以及图8)。对于感应加热发热体3的形状来说，虽然从感应出的涡电流的特性来看，圆形的效率最佳，但也可以对应于容器主体2的形状而设为正方形形状、矩形形状等。感应加热发热体3的主部被沿着圆周方向将导电层30切断成同心圆状的切断线33a、33e划分成中央部区域CF、主加热区域HF以及周缘部区域OF。进一步地，主加热区域HF被同样的切断线33b、33c、33d划分成多个区域(参照图1以及图6)。通过形成这样的切断线33a、33b、33c、33d、33e，在导电层30感应出的涡电流就不会在横穿切断线33a、33b、33c、33d、33e的方向上流过。由此，在被切断线33a、33b、33c、33d、33e划分出的各个区域中感应出涡电流。涡电流按照电磁烹饪器的电磁感应加热线圈的形状而被感应，所以通常在中央部区域CF被感应出的涡电流并不是那么强，有时电流密度的分布会稍稍不稳定，从而干扰流经更外侧的涡电流。因此，通过切断线33a划分成中央部区域CF和主加热区域HF，能够降低对主加热区域HF的影响。此外，被感应出的涡电流的电流密度分布在径向上并不均一，在比径向中央稍靠外周的位置处具有电流密度的峰值，导电层30的对应的位置处被强加热。因此，对于将主加热区域HF划分成多个区域的切断线33b、33c、33d来说，与在径向上均等地配置这些切断线的情况相比，优选在更靠外周的位置处较密地设置切断线，以便涡电流不会集中在靠外周的位置处。由此，就能够调整感应出的涡电流而实现加热的均等化。这样，通过形成沿着圆周方向将导电层30切断成同心圆状的切断线33a、33b、33c、33d、33e，调整导电层30感应出的涡电流，均等地进行加热，从而抑制加热不均匀，使得水等液状的被加热物不会被局部急剧加热，由此能够抑制突沸的产生。进一步地，切断线33a、33b、33c、33d、33e的端缘是水等液状的被加热物沸腾而产生气泡时的起点。因此，在加热时如放入沸石时那样持续生成大量的小气泡，也有防止突发地产生大气泡的效果，这样也抑制了突沸的产生。由此，能够避免因突沸而飞散的被加热物使使用者被烧伤的情况，或使能够避免电磁烹饪器周边被污染的情况。此外，比切断线33a更靠内侧的中央部区域CF沿着圆周方向被在径向上延伸的切断线34a划分成多个。同样地，比切断线33e更靠外侧的周缘部区域OF沿着圆周方向被在径向上延伸的切断线34c划分成多个。通过在圆周方向上将这些区域划分成多个，从而不会感应出围绕电磁烹饪器所具备的电磁感应加热线圈的中心的强涡电流，被划分成多个小区域的各个区域就不会变成那么高的温度。因此，只要用这些区域CF、OF中的热封层32来进行热封，将感应加热发热体3安装于容器主体2，就能够抑制向容器主体2传热，能够防止容器主体2的损伤。另外，在本实施方式中，即使是在形成于主加热区域HF中的切断线33b、33c之间的区域，也借助在径向上延伸的切断线34b而在圆周方向上被划分成多个，抑制该区域内的发热，通过该区域内的热封层32实现与容器主体2的热封。这样，不仅是感应加热发热体3的中央部区域CF和周缘部区域OF，在主加热区域HF的切断线33b、33c之间的区域也形成了抑制发热的区域，通过该区域内的热封层32来实现与容器主体2的热封，由此能够有效抑制被加热对象物的对流、流动、或与电磁感应加热线圈之间的斥力造成的感应加热发热体3的上浮或波动，能够进行更稳定的加热。在形成这些切断线时，能够借助刀具从导电层30侧实施半切，或使用YAG激光器、半导体激光器等选择性地切断导电层4。在将感应加热发热体3作为一体来对待时没有困难的范围内，切断可以波及到热封层31的一部分，由于通过设为将热封层31不切断而是相连的状态来将感应加热发热体3作为一体来对待，所以制造时的处理就会非常容易。此外，从感应加热发热体3的主部沿径向立起的保险丝功能部32被设置成：在进行加热烹饪时，在液状的被加热物沸腾而逐渐减少的过程中，当容器内的被加热物变得少于预定量时、或容器内没有容纳被加热物而变成并未实现向被加热物的热移动的空烧的状态时，选择性地发热过量而断裂的部位。通过设置这样的保险丝功能部32，能够防止空烧，或能够控制加热时间。在本实施方式中，保险丝功能部32通过以下方式来形成：将导电层30折叠后使其沿着径向立起，形成其前端侧被分开的一对保险丝功能部形成片32a、32b，如图5所示，使一个保险丝功能部形成片32a和另一个保险丝功能部形成片32b的前端侧对齐重合并将它们焊接。此时，为了防止因保险丝功能部32发生断裂时的热引起的热封层31的损伤，去除保险丝功能部形成片32a、32b的前端侧的热封层31，利用热封层31的剩余部分来对保险丝功能部形成片32a、32b彼此的基部320进行热封，从而能够保持保险丝功能部32的形状。此时，为了更可靠地防止因保险丝功能部32发生断裂时的热引起的热封层31的损伤，优选在保险丝功能部32的位于主加热区域HF上的部分处，在保险丝功能部形成片32a、32b彼此的基部320侧不进行剩余的热封层31下的热封，而是在保险丝功能部32的位于中央部区域CF和周缘部区域OF上的部分处，利用热封层31的剩余部分，对保险丝功能部形成片32a、32b彼此的基部320进行热封。并且，为了保持保险丝功能部32的形状，使导电层30彼此可靠地接触来确保涡电流的导通，优选在保险丝功能部32的前端侧，例如通过超声波焊接等，形成将保险丝功能部形成片32a、32b彼此部分焊接的焊接部323(参照图6以及图8)。例如，可通过在超声波焊头与砧之间夹着保险丝功能部形成片32a、32b，借助超声波振动将导电层30彼此部分熔化、压焊，由此形成这样的焊接部323。此外，还可以如下地变形实施保险丝功能部32。在保险丝功能部32的保险丝功能部形成片32a、32b中的一方，例如，在保险丝功能部形成片32a中，使将导电层30的主加热区域HF划分成多个区域的切断线33b、33c、33d形成为：朝向保险丝功能部形成片32a的前端侧延伸，但是从该前端起保留了0.5～1mm左右的部分(参照图9以及图11)。通过这样形成保险丝功能部32的保险丝功能部形成片32a，在划分成多个区域的主加热区域HF的各个区域中感应出的涡电流就在各个区域中有效率地流过保险丝功能部32的保险丝功能部形成片32a，能够更好地确保前述的保险丝功能部32的焊接部323中的涡电流的导通。关于保险丝功能部32的保险丝功能部形成片32a、32b中的另一方，例如，关于保险丝功能部形成片32b，如图10以及图11所示那样在其前端侧部分地形成切口，由前述的热封层31的剩余部分和高度与该热封层31的剩余部分相等或略高一些的导电层30来形成位于中央部区域CF上的部位和位于周缘部区域OF上的部位。进一步地，在位于主加热区域HF上的部位，除了具有与位于所述中央部区域CF上的部位以及位于周缘部区域OF上的部位相同的结构以外，在被主加热区域HF的切断线33a、33b划分的区域、被切断线33c、33d划分的区域和被切断线33d、33e划分的区域各自的延长部分处，形成由导电层30构成的突片38，该突片38被切成上边为直线状、两侧边以弧状或锥形状突出。这样的突片38优选形成为其上边比一个保险丝功能部形成片32a低0.5～1mm左右。通过这样形成保险丝功能部32的保险丝功能部形成片32b，在划分成多个区域的主加热区域HF的各个区域感应出的涡电流也会在各个区域内有效地流过保险丝功能部32的保险丝功能部形成片32b，能够更好地确保前述的保险丝功能部32的焊接部323中的涡电流的导通。其结果，与前述那样形成保险丝功能部形成片32a时的情况协作地，在保险丝功能部32中，能够可靠地抑制流向焊接部323以外的部分的涡电流的导通，此处焊接部323将保险丝功能部形成片32a、32b彼此部分焊接，能够使焊接部323中的涡电流的导通的确保变得更加可靠。并且，能够防止因涡电流导通时的加热引起的保险丝功能部32的位于主加热区域HF上的部位以外的部位、尤其是保险丝功能部32的位于周缘部区域OF上的部位的损伤等。此外，将保险丝功能部32的保险丝功能部形成片32a、32b彼此部分焊接的焊接部323优选形成在突片38的上边侧，该突片38通过将保险丝功能部形成片32b的前端侧部分切开成口而形成(参照图10以及图11)。另外，图9是从保险丝功能部形成片32a侧观察本变形例的立体图，图10是从保险丝功能部形成片32b侧观察本变形例的立体图。此外，图11是与图1的C-C剖面相当的本变形例的剖视图。此外，在前述的保险丝功能部32的保险丝功能部形成片32b中，使位于中央部区域CF上、周缘部区域OF上的部分的导电层30的高度形成得比热封层31的剩余部分的高度略高一些，由此能够防止来自保险丝功能部32的基部320处的热封部的树脂的飞出。另外，保险丝功能部32虽然可以将其保险丝功能部形成片32a、32b都设为与图10所示的保险丝功能部形成片32b相同的形状，但从保持感应加热发热体3的保险丝功能部32的强度等、制造时的稳定性、快速生产性方面来考虑，优选分别设为图9、图10所示的形状。此外，在优先考虑保险丝功能部32的形状保持的情况下，在与图10所示的保险丝功能部形成片32b同样地形成保险丝功能部形成片32a、32b中的一方时，可在位于中央部区域CF上的部位和位于周缘部区域OF上的部分处，将保险丝功能部形成片32a、32b的高度调整成相同的高度。关于这样形成的保险丝功能部32，在液状的被加热物沸腾而逐渐减少的过程中，当容器内的被加热物变得少于预定量时、或在容器内未容纳被加热物而变成并未实现向被加热物的热移动的空烧状态时，若变成保险丝功能部32露出到被加热物的液面上的状态，则因保险丝功能部32的焊接部323的阻抗的温度显著上升，所述焊接部323熔断，涡电流的导通被阻断，保险丝功能部32断裂。并且，若保险丝功能部32这样断裂，则由于电磁烹饪器的安全装置探测到该异常而使加热结束，所以防止了容器主体2的损伤。在将感应加热容器1作为一次性容器而利用于蒸制烹饪的情况等情况下，还能够以烹饪定时的方式应用保险丝功能部32。如前所述，虽然感应加热发热体3的主部被划分成中央部区域CF、主加热区域HF和周缘部区域OF，但在中央部区域CF和周缘部区域OF内抑制了涡电流的感应。因此，在保险丝功能部32之中位于中央部区域CF上的部分和位于周缘部区域OF上的部分处，若在主加热区域HF感应出的涡电流导通，则存在会阻碍保险丝功能部32选择性地过度发热这样的功能的危险。为了避免这种不良情况，在本实施方式中，为了有效发挥保险丝功能部32的功能，在保险丝功能部32中，在感应加热发热体3的主部中划分主加热区域HF的切断线33a、33e的延长部分处形成了狭缝321、322，使得在主加热区域HF感应出的涡电流集中于保险丝功能部32中位于主加热区域HF上的部分，在该部分有效地发挥作为保险丝功能部32的功能。此外，在本实施方式中，在将感应加热发热体3安装于容器主体2时，优选从容器主体2的内底面21分离开来安装感应加热发热体3。这样，通过从容器主体2的内底面21分离开来安装感应加热发热体3，容纳在容器主体2内的水等液状的被加热物就会还分布到感应加热发热体3和容器主体2的内底面21之间。由此，能够提升针对被加热物的加热效率，同时能够有效避免因来自感应加热发热体3的热而使得容器主体2受损伤。另外，为了防止容器主体2的损伤，能够在感应加热发热体3设置作为对流孔的穿孔，或形成贯通感应加热发热体3的狭缝35，以便被加热物不会停滞在感应加热发热体3的背面侧从而促进对流。在该情况下，若在制造工序中产生了穿孔碎屑，则在其处理中需要花费工时，所以优选在感应加热发热体3中形成不会产生穿孔碎屑的前述的贯通的狭缝35。在本实施方式中，通过在突出地设置在容器主体2的内底面21的中央附近的第一支撑部22a、突出地设置在第一支撑部22a的外周侧的第二支撑部22b以及突出地设置在第二支撑部22b的外周侧的第三支撑部22c中对感应加热发热体3进行热封，从而从容器主体2的内底面21分开来安装感应加热发热体3。在图3中用斜线示出了这些支撑部22a、22b、22c与感应加热发热体3的热封部。这样，在电磁烹饪器加热时，虽然在难以判别是否存在搭载于电磁烹饪器的容器1的情况下，需要历经较长时间来判别是否存在电磁烹饪器的容器1，但在此时，可防止感应加热发热体3被逐渐加热而引起的容器主体2的损伤。此外，在从容器主体2的内底面21分开来安装感应加热发热体3时，按照第一支撑部22a、第二支撑部22b、第三支撑部22c的顺序，使支撑部22a、22b、22c的高度朝向外周侧按上述顺序变低，倾斜地安装成：安装于容器主体2的感应加热发热体3相对于内底面21的高度在中央侧高，朝向周缘变低。其结果，在容纳在容器主体2内的液状的被加热物食材为食用油等的情况下，当容器内的被加热物变得少于预定量时，食用油等会从感应加热发热体3的中央流动到其周围，从感应加热发热体3的周缘部区域OF与容器主体2的未热封的部分滞留到容器主体2的内底面与感应加热发热体3的热封层31的间隙中，能够防止因感应加热发热体3的过加热引起的经由食用油等被加热物食材对容器1带来的损伤等。另外，在本实施方式中，例如，如图4所示，在容器主体2的开口部周缘设置肩部23，能够对搭载食材的托盘4进行支撑或嵌合。此外，如图12所示，在容器主体2的侧壁的外周面形成能被这样的肩部23支撑的凸部24，使得设置于感应加热发热体3中的保险丝功能部32不会被压碎的同时，还能够堆积多个感应加热容器1。以上，针对本发明，示出优选实施方式进行了说明，但本发明并不限于前述的实施方式，在本发明的范围内当然可以进行各种变更实施。工业上的可利用性如以上说明，本发明提供能够通过市场上销售的电磁烹饪器安全且简单地加热被加热物的感应加热容器。符号说明1容器2容器主体22a～22c支撑部3感应加热发热体30导电层31热封层32保险丝功能部321，322狭缝33a～33e切断线34a～34c切断线CF中央部区域HF主加热区域OF周缘部区域32a，32b保险丝功能部形成片323焊接部38突片