煮饭器、煮饭器内锅和煮饭器内锅的制造方法与流程

本发明涉及煮饭器、煮饭器内锅和煮饭器内锅的制造方法。

背景技术：

作为内锅的材料，电磁感应加热式煮饭器一般是外侧使用通过感应加热线圈而感应加热的磁性材料，内侧使用热传导性好的材料，以便将来自通过感应加热而发热的磁性材料的热均匀地传递至内锅内部的米。

作为它们的材料，如专利文献1所示，外侧多使用作为磁性材料的不锈钢板，内侧多使用将制成了铝板的包层材料拉拔加工为内锅形状的材料。

此外，如专利文献2所示，还有下述方式：在形成内锅形状的外模的底面铺设作为磁性金属材料的盘状不锈钢板等，在其上注入作为非磁性金属材料的熔融铝，利用压模从其上方以高压进行加压而成型内锅。

此外，如专利文献3所示，还有下述方式：利用使磁性金属铁微粒熔解并撞击的热喷涂制法，使铁微粒结合于用铝等热传导性好的材料加工成内锅形状而得的内锅基材中的与感应加热线圈相对的部分。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5-199934号公报

专利文献2：日本特开平8-24123号公报

专利文献3：日本特开平11-276341号公报。

技术实现要素：

发明要解决的问题

然而，近年来，煮饭器内锅也需要轻量化。此外，为了提高煮好的米饭的味道，内锅的磁性材料也倾向于低制造成本且能够部分改变厚度。进而，上述热喷涂制法中，还存在无法使磁性金属铁的微粒以强的结合强度在内锅基材上形成的问题。

因此，本发明的课题在于，提供能够实现内锅的轻量化、磁性材料的厚度也部分可变、且磁性金属与内锅基材的结合强度强的煮饭器、煮饭器内锅和煮饭器内锅的制造方法。

用于解决问题的方法

为了解决上述课题，本发明的一个方式具备内锅基材、磁性体粉侵入上述内锅基材的外表面并层叠而成的第1被膜部、作为以覆盖上述第1被膜部的表面的方式贴附于该表面的磁性体被膜的第2被膜部、以及以覆盖上述第1被膜部和上述第2被膜部的全部表面的方式设置的第3被膜部。

本发明的另一方式具备内锅基材、磁性体粉侵入上述内锅基材的外表面并层叠而成的第1被膜部、以及以覆盖上述第1被膜部的全部表面的方式设置的第3被膜部。

本发明的另一方式具有：通过冷喷涂制法使磁性体粉撞击在内锅基材的外表面而在该外表面形成第1被膜部的第1被膜部形成工序；在上述第1被膜部形成工序后，通过热喷涂制法使非磁性体撞击在上述第1被膜部，以覆盖上述第1被膜部表面的方式形成第2被膜部的第2被膜部形成工序；以及在第2被膜部形成工序后，以覆盖上述第1被膜部和上述第2被膜部的全部表面的方式形成第3被膜部的第3被膜部形成工序。

本发明的另一方式具有：通过冷喷涂制法使非磁性体粉撞击在内锅基材的外表面而形成第1被膜部的第1被膜部形成工序；以及在第1被膜部形成工序后，以覆盖上述第1被膜部的全部表面的方式形成第3被膜部的第3被膜部形成工序。

发明效果

根据本发明，可以提供能够实现内锅的轻量化、磁性材料的厚度也部分可变、且磁性金属与内锅基材的结合强度强的煮饭器、煮饭器内锅和煮饭器内锅的制造方法。

上述以外的课题、构成和效果通过以下的实施方式的说明变得显而易见。

附图说明

图1是作为本发明的实施例1的煮饭器的纵剖面图。

图2是作为本发明的一个实施例的煮饭器内锅的纵剖面图。

图3是显示作为本发明的一个实施例的内锅的制造方法涉及的内锅的制造工序的流程图。

图4是作为本发明的一个实施例的煮饭器内锅的内锅基材、第1被膜部、第2被膜部以及第3被膜部的层叠结构的放大剖面图的附图代用照片(a)、作为其a部分的放大图的附图代用照片(b)、以及作为内锅基材与第1被膜部的边界部的放大图的附图代用照片(c)。

图5是作为显示侵入本发明的一个实施例的内锅的内锅基材的形成第1被膜部的铁微粒的平面图的附图代用照片(a)、以及作为其剖面图的附图代用照片的(b)。

图6是相当于进行本发明的一个实施例的内锅的剥离试验时的放大剖面图的附图代用照片(a)、以及相当于进行作为比较例的内锅的剥离试验时的放大剖面图的附图代用照片(b)。

图7是作为本发明的实施例2的煮饭器内锅的纵剖面图。

图8是显示作为本发明的实施例2的内锅的制造方法涉及的内锅制造工序的流程图。

符号说明

1：煮饭器；2：主体；4：内锅；6：感应加热线圈；11：内锅基材；12：第1被膜部；13：第2被膜部；14：第3被膜部；s2：第1被膜部形成工序；s3：第2被膜部形成工序；s4：第3被膜部形成工序。

具体实施方式

以下，使用附图对本发明的实施例进行说明。

实施例1

[煮饭器及其内锅的结构]

图1是本实施例的煮饭器的纵剖面图。

图1中，在煮饭器(电饭锅)1的主体2的内侧，设有构成主体2的内壁的上表面进行了开口的保护框3，在该保护框3内，拆装自由地收纳有内锅4。

在主体2的上表面，开合自由地安装有外盖5，能够塞住主体2与内锅4的上表面开口部。在保护框3的底面部，设有对内锅4进行感应加热的感应加热线圈6。

而近年来，煮饭器内锅除了要求由电磁感应加热引起的发热优良和对该热量的传导优良以外，还要求轻便。

上述专利文献1所示的技术是，外侧使用作为磁性材料的不锈钢板，内侧使用热传导性好的制成了铝板的包层材料，并拉拔加工成内锅形状的技术。

该形态下不与感应加热线圈相对的部分也包含在内，内锅外侧的所有部分为不锈钢板，为了电磁感应加热，不需要磁性金属的部分也被不锈钢覆盖，因此存在内锅的重量增大的问题。

此外，由于板材的加工，内锅的厚度在所有部分是同等的，无法部分改变厚度例如仅底的部分增厚，无法为了将米饭美味地煮好而部分改变内锅的厚度以调整热传导特性。

专利文献2所示的内锅是，通过高压熔融锻造将利用作为磁性材料的不锈钢等加工成盘状的器件与热传导好的铝接合而成的。外侧的磁性材料只要仅设于与感应加热线圈相对的部分即可，铝部分的厚度可以根据对熔解的铝进行高压加压的模具的形状而部分改变，这一点解决了专利文献1的课题。

可是，其制造的工序多，还需要熔融锻造的大设备，制造成本变得高昂，存在无法便宜地提供内锅的课题。具体而言，为了使不锈钢与铝牢固地结合，磁性金属的盘状形状需要一定程度的深度，需要下述工序：通过使铁熔解所得的微粒撞击在其内底面、内侧面的热喷涂制法而形成成为凹凸形状的热喷涂层，通过使熔解的铝进入该凹凸而使两者结合。

专利文献3所示的技术是：通过热喷涂制法，即：使磁性金属铁微粒熔解并撞击在用铝等热传导性好的材料加工成内锅形状的内锅基材中与感应加热线圈相对的部分，从而使该铁微粒结合于内锅基材。通过热喷涂制法形成铁的热喷涂被膜的部分可以任意选择，例如也可以仅在底面进行。此外，能够根据热喷涂部位和热喷涂时间形成越靠近底面中央越厚等存在厚度的任意变化的形状，能够调整内锅的热传导特性而煮出美味的米饭。

可是，存在铝等内锅基材与通过热喷涂制法生成的铁层的结合强度比其他现有例子的制法弱的课题。作为其对策，可以考虑对内锅基材实施喷砂处理，提高内锅基材与铁层的结合强度。然而，由于铝与铁的热膨胀差、收缩差，需要这两者非常牢固地结合，喷砂处理需要高成本，还需要高技术。

因此，本实施例的内锅4设为以下的构成，使得能够实现轻量化、磁性材料的厚度也部分可变、且磁性金属与内锅基材的结合强度增强。

图2是内锅4的纵剖面图。内锅基材11是铝制的。在该内锅基材11的外表面的进行感应加热的部位、即底部和侧部下方，形成有磁性体粉例如铁粉的微粒侵入内锅基材11的外表面并层叠而成的第1被膜部12。此外，进一步形成有以覆盖第1被膜部12的表面的方式贴附于该表面的作为磁性体、例如铁制的被膜的第2被膜部13。第1被膜部12和第2被膜部13作为磁性体被感应加热线圈6感应加热。

进而，第3被膜部14以覆盖第1被膜部12和第2被膜部13的全部表面的方式设置。第3被膜部14是保护第1被膜部12和第2被膜部13免遭腐蚀的保护膜。第3被膜部14可以使用非磁性体、例如至少以铝为主要材料的材料。更具体而言，可以使用铝中混入有一部分硅的材料作为第3被膜部14。

或者，也可以使非磁性体粉、例如大体100％的铝粉体侵入第2被膜部13并层叠而形成第3被膜部14。

而且，在如上那样形成的内锅4的全部外表面形成有防锈涂层15。此外，在内锅4的全部内周面形成有氟树脂涂层16。

其中，为了方便起见，第1被膜部12、第2被膜部13、第3被膜部14、防锈涂层15、氟树脂涂层16的厚度夸张地显示于图2中。

接下来，对本实施例的煮饭器1的作用效果进行说明。

图1中，首先，使用者将适量的米和水放入内锅4内，收纳于主体2内，盖上外盖5。接下来，如果对操作单元(未图示)进行操作而开始煮饭，则电流在感应加热线圈6中流动，产生高频磁场，与感应加热线圈6相对的内锅4底面的第1、第2被膜部12、13内由于产生的电流通过焦耳热而发热。

该热量介由第1被膜部12从第2被膜部13向内锅基材11传导，传导至感应加热线圈6正上方的米和水，同时，由于内锅基材11的铝的高热传导性而向内锅4的侧面传导。除了来自内锅4底部的水的对流以外，热量还通过内锅4的热传导传至内锅4侧面而对米和水进行加热，因此整体被均匀地加热，能够没有不均地、美味地做好米饭。

不久，米吸水，内锅4内的水消失时，内锅4的底部的温度快速上升，温度检测单元(未图示)检测到该上升而停止向感应加热线圈6通电，加热结束。之后，进行一定时间的蒸煮，煮饭结束。

由于煮饭中的加热，内锅4因为内锅基材11的铝与第2被膜部13、第1被膜部12的铁的热膨胀差而在结合面产生应力。

可是，第1被膜部12侵入内锅基材11，两者牢固地进行了接合，因而不会发生剥落。

可以利用第1被膜部12使铁牢固地与内锅基材11结合，因而能够在内锅基材11的底部、底部侧面等任意的部位以任意的厚度接合铁，能够调节第1被膜部12、第2被膜部13的厚度而调整内锅4的热传导特性，煮出美味的米饭。

此外，无需在内锅4的侧面上部等对感应加热没有贡献的部位设置铁，能够提供轻量化的内锅4。

[内锅的制造方法]

图3是显示内锅4的制造工序的流程图。

该制造工序中，首先制造内锅基材11(s1)。内锅基材11是将作为高热传导非磁性金属的预定厚度的铝板拉拔加工成内锅形状而制造的。

接下来，通过冷喷涂制法在内锅基材11的外表面的底部和侧部下方形成第1被膜部12(s2)(第1被膜部形成工序)。即，在低于熔点的温度使磁性体、例如铁粉微粒以声速以上(例如1500km/h以上)的高速撞击在内锅基材11上，使铁粉陷入内锅基材11的外表面并层叠，形成第1被膜部12。关于第1被膜部12的厚度，举个例子，为100μm左右。

接下来，在第1被膜部12之上，在与设有该第1被膜部12的内锅基材11的底部和侧部下方的范围相比更靠近底部的稍窄的范围内，通过热喷涂制法，以磁性体例如铁为材料，形成第2被膜部13(s3)(第2被膜部形成工序)。热喷涂制法是，通过例如约2000℃的放电使铁线材熔解，在电弧焊接的情况下，利用压缩空气使熔解的粒子以例如300～400km/h的速度撞击在内锅基材11上并层叠。关于第2被膜部13，举个例子，约为400μm的厚度。

接下来，以覆盖第1被膜部12和第2被膜部13的整体的方式，以非磁性体为材料，形成第3被膜部14(s4)(第3被膜部形成工序)。第3被膜部14例如可以使用以铝为主要成分的材料通过热喷涂制法而形成。这是例如铝中混入了一部分硅而得的材料。热喷涂制法中，使在铝的熔点以上的温度熔解的以铝为主要成分的材料撞击在第1被膜部12和第2被膜部13上。

此外，第3被膜部14也可以利用非磁性体、例如使用了大体100％铝的材料(铝粉体微粒)通过冷喷涂制法而形成。即，通过高压气体喷射使温度低于铝的熔点的铝粉体微粒以声速以上的高速撞击在露出的第1被膜部12和第2被膜部13上。

接下来，在形成第3被膜部14后的内锅基材11的全部外表面实施防锈涂层15，此外，在内锅基材11的全部内周面实施氟树脂涂层16(s5)。通过以上工序完成内锅4。

图4是作为通过以上制造方法形成的内锅基材11、第1被膜部12、第2被膜部13以及第3被膜部14的层叠结构的放大剖面图的附图代用照片。其中，第3被膜部14是使用了上述热喷涂制法的例子。从图4(a)可知第2被膜部13是铁粒子层叠而形成的情形。图4(b)是作为图4(a)的a部分中的内锅基材11、第1被膜部12以及第2被膜部13的部分放大图的附图代用照片，在符号21所示的内锅基材11与第1被膜部12的边界部，应当平坦的内锅基材11的表面形成有凹凸。这是因为，上述s2工序中，铁微粒以声速撞击在内锅基材11上而侵入了内锅基材11中。图4(c)是作为内锅基材11与第1被膜部12的边界部分的进一步放大图的附图代用照片，可见内锅基材11表面的凹凸明显。

图5(a)是作为显示侵入内锅基材11的形成第1被膜部12的铁微粒的平面图的附图代用照片，图5(b)是作为其剖面图的附图代用照片。第1被膜部12在白箭头的方向上侵入。

图6(b)是，相当于在对内锅基材111(与内锅基材11同样的材料)实施了上述喷砂处理(符号112是处理表面)后，与第2被膜部13同样地通过热喷涂制法在内锅基材111上形成铁被膜113时的放大剖面图的附图代用照片。这是与本实施例对应的比较例，是进行将铁被膜113从内锅基材111剥离的剥离试验时的材料。从内锅基材111剥离铁被膜113，符号114是此时这两者之间形成的空间。

与此相对，图6(a)是相当于本实施例的情况下进行剥离试验时的放大剖面图的附图代用照片。第1被膜部12与第2被膜部13之间进行剥离而形成了空间41。

图6(a)的本实施例中，结果如下：即使以图6(b)的进行剥离的剥离试验的3倍左右的力，内锅基材11与第1被膜部12之间也不剥落，第1被膜部12与第2被膜部13之间剥落(符号41是此时形成的空间)。

即，与图6(b)的比较例相比，图6(a)的本实施例的情况下，能够提高磁性体(第1被膜部12和第2被膜部13)与内锅基材11的结合强度。

此外，由于通过冷喷涂制法形成第1被膜部12，通过热喷涂制法形成第2被膜部13，因而使第1被膜部12、第2被膜部13部分增厚或者减薄也能够容易地进行。即，能够实现内锅4的轻量化，也能够实现磁性材料厚度部分可变。

进而，第3被膜部14的制造使用冷喷涂制法的情况下，第3被膜部14的厚度也变得容易控制。

而且，在内锅4的外表面形成有防锈涂层15，即使由于磨耗、损伤而使防锈涂层15的一部分剥落，也是被第3被膜部14覆盖的，因此，能够防止第1被膜部12和第2被膜部13生锈。

实施例2

本实施例中，对于与实施例1同样的部件等使用同样的符号，并省略详细的说明。

[煮饭器及其内锅的结构]

图7是本实施例的煮饭器内锅的纵剖面图。本实施例的煮饭器与实施例1的煮饭器1是同样的。本实施例与实施例1的区别点首先在于内锅的结构，图7所示的本实施例的内锅51与上述内锅4不同，在第2被膜部13的形成部分，代替第2被膜部13而形成有第1被膜部12。即，由感应加热线圈6感应加热的磁性体仅由第1被膜部12形成，该第1被膜部12是磁性体粉、例如铁粉微粒侵入内锅4的内锅基材11的外表面的底面与侧面下方并层叠而成的。

第1被膜部12与内锅基材11如上所述牢固地结合。因此，与还层叠第2被膜部13的实施例1相比，本实施例能够使内锅基材11与磁性体的结合进一步牢固。

此外，能够省略第2被膜部13的形成工序，因而与实施例1相比能够降低制造成本。

[内锅的制造方法]

图8是说明本实施例的内锅的制造方法的流程图。本实施例与实施例1的制造方法不同之处在于，省略了s3的第2被膜部形成工序。由此，形成于内锅基材11的磁性体仅为第1被膜部12。

如上所述，以实施例1的比较例图6(b)的例子中进行剥离试验的3倍左右的力进行剥离试验的图6(a)的例子中，第1被膜部12也未从内锅基材11剥落。即可知，由感应加热线圈6感应加热的磁性体仅由第1被膜部12形成，与实施例1相比也不容易从内锅基材11剥落。

此外，由于省略了s3的第2被膜部形成工序，因此与实施例1相比能够降低制造成本。

予以说明的是，本发明不限定于上述实施例，其包括各种变形例。例如，为了容易理解地对本发明进行说明，上述实施例详细地进行了说明，但并不一定限定于具备所说明的全部构成。此外，可以将某实施例的构成的一部分替换成其他实施例的构成，此外，还可以在某实施例的构成中增加其他实施例的构成。此外，对于各实施例的构成的一部分，也可以进行其他构成的追加、删除、替换。