JP2001018075A - 誘導加熱用クラッド材およびその製造方法 - Google Patents
誘導加熱用クラッド材およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱変形が生じにくく、また感温磁性材が本来
有している磁気特性を有効に利用することができる、温
度制御性に優れた誘導加熱用クラッド材およびその製造
方法を提供する。 【解決手段】 温度によって透磁率が変化する感温磁性
材２と良熱伝導金属材３と熱変形防止材系４とが同順序
で接合された３層構造のクラッド材１である。前記感温
磁性材２としては、キュリー点の前後における透磁率の
最大値を１００、最小値を１としたとき、当該感温磁性
材２のキュリー点における透磁率の温度変化率ｄμ／ｄ
Ｔが１０以上とされたものがよく、またＦｅ−Ｎｉ−Ｃ
ｒ合金等のキュリー点が４０〜６００℃のものが好適で
ある。前記良熱伝導金属材３としてはＡｌあるいはＣｕ
を主成分とする金属が好適である。
有している磁気特性を有効に利用することができる、温
度制御性に優れた誘導加熱用クラッド材およびその製造
方法を提供する。 【解決手段】 温度によって透磁率が変化する感温磁性
材２と良熱伝導金属材３と熱変形防止材系４とが同順序
で接合された３層構造のクラッド材１である。前記感温
磁性材２としては、キュリー点の前後における透磁率の
最大値を１００、最小値を１としたとき、当該感温磁性
材２のキュリー点における透磁率の温度変化率ｄμ／ｄ
Ｔが１０以上とされたものがよく、またＦｅ−Ｎｉ−Ｃ
ｒ合金等のキュリー点が４０〜６００℃のものが好適で
ある。前記良熱伝導金属材３としてはＡｌあるいはＣｕ
を主成分とする金属が好適である。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、感温磁性材と良熱
伝導金属材とをクラッドした誘導加熱用クラッド材およ
びその製造方法に関する。
伝導金属材とをクラッドした誘導加熱用クラッド材およ
びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】誘導加熱を利用した電磁調理器、加熱器
等に使用される加熱・保温プレート、鍋、内釜、容器等
は、例えば特開平４−２２０９９０号公報、特開平４−
２４２０９３号公報に記載されているように、温度によ
って透磁率が変化する感温磁性材と良好な熱伝導性を有
するアルミニウム等の金属材とが接合された誘導加熱用
クラッド材によって形成されており、このクラッド材は
７０％以上の圧下率で冷間圧接することにより製造され
ている。
等に使用される加熱・保温プレート、鍋、内釜、容器等
は、例えば特開平４−２２０９９０号公報、特開平４−
２４２０９３号公報に記載されているように、温度によ
って透磁率が変化する感温磁性材と良好な熱伝導性を有
するアルミニウム等の金属材とが接合された誘導加熱用
クラッド材によって形成されており、このクラッド材は
７０％以上の圧下率で冷間圧接することにより製造され
ている。
【０００３】前記感温磁性材は、キュリー点付近で透磁
率が急激に変化し、キュリー点を十分に超えた温度では
非磁性体化し、誘導加熱コイルからの交番磁界による渦
電流損が低減し、加熱出力が低下することから、自己温
度制御が可能であり、この種の加熱部材として好適な材
料である。もっとも、感温磁性材はそれ自体の熱伝導率
が低いため、単独で使用すると温度分布が不均一になる
ので、感温磁性材には熱伝導性に優れたアルミニウムな
どの金属材がクラッドされるのである。因みに、３８wt
％Ｎｉ−８wt％Ｃｒ−Ｆｅ合金で形成された感温磁性材
の熱伝導率は０．０３cal/cm・s ・℃程度であり、一方
アルミニウムの熱伝導率は０．５６cal/cm・s ・℃程度
である。
率が急激に変化し、キュリー点を十分に超えた温度では
非磁性体化し、誘導加熱コイルからの交番磁界による渦
電流損が低減し、加熱出力が低下することから、自己温
度制御が可能であり、この種の加熱部材として好適な材
料である。もっとも、感温磁性材はそれ自体の熱伝導率
が低いため、単独で使用すると温度分布が不均一になる
ので、感温磁性材には熱伝導性に優れたアルミニウムな
どの金属材がクラッドされるのである。因みに、３８wt
％Ｎｉ−８wt％Ｃｒ−Ｆｅ合金で形成された感温磁性材
の熱伝導率は０．０３cal/cm・s ・℃程度であり、一方
アルミニウムの熱伝導率は０．５６cal/cm・s ・℃程度
である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、誘導加
熱部材の均熱性を確保するには、感温磁性材単独では無
理であり、これに良熱伝導金属材をクラッドすることが
必須となるのであるが、図３に示すように、感温磁性材
２１に良熱伝導金属材２２をクラッドした２層構造の誘
導加熱用クラッド材では、ＡｌやＣｕ等の良熱伝導金属
材２２は感温磁性材２１に比して熱膨張率が大きいた
め、良熱伝導金属材２２が感温磁性材２１よりも伸びが
大きくなり、良熱伝導金属材２２側が凸状に熱変形（わ
ん曲）する。この変形が大きいと、感温磁性材２１側に
設置される誘導加熱コイルと感温磁性材２１とが離反
し、加熱効率や温度制御性が低下する。また、加熱・保
温プレートなどの加熱器の場合、誘導加熱用クラッド材
と被加熱容器との接触面積が減少し、容器への伝熱効率
が低下するばかりか、容器がプレート上で回転したり、
滑りやすくなり、加熱姿勢が不安定になる。
熱部材の均熱性を確保するには、感温磁性材単独では無
理であり、これに良熱伝導金属材をクラッドすることが
必須となるのであるが、図３に示すように、感温磁性材
２１に良熱伝導金属材２２をクラッドした２層構造の誘
導加熱用クラッド材では、ＡｌやＣｕ等の良熱伝導金属
材２２は感温磁性材２１に比して熱膨張率が大きいた
め、良熱伝導金属材２２が感温磁性材２１よりも伸びが
大きくなり、良熱伝導金属材２２側が凸状に熱変形（わ
ん曲）する。この変形が大きいと、感温磁性材２１側に
設置される誘導加熱コイルと感温磁性材２１とが離反
し、加熱効率や温度制御性が低下する。また、加熱・保
温プレートなどの加熱器の場合、誘導加熱用クラッド材
と被加熱容器との接触面積が減少し、容器への伝熱効率
が低下するばかりか、容器がプレート上で回転したり、
滑りやすくなり、加熱姿勢が不安定になる。
【０００５】一方、本発明者は誘導加熱用クラッド材の
品質を調査する過程で、クラッド後の感温磁性材はクラ
ッド前のものに比して温度制御性が急激に低下すること
を見い出した。磁気特性の観点から温度制御性の低下の
原因を述べたところ、キュリー点における透磁率の温度
変化率ｄμ／ｄＴがクラッドによって急激に低下するこ
とがわかった。すなわち、図４(A) 、(B) はクラッド前
後における感温磁性材の温度に対する透磁率の測定結果
を示すグラフであるが、図４(A) に示すように、クラッ
ド前ではキュリー点における透磁率μの温度変化率ｄμ
／ｄＴが大きいものでも、同図(B) に示すように、クラ
ッド後には前記ｄμ／ｄＴが急激に低下するようにな
る。例えば、３８wt％Ｎｉ−８wt％Ｃｒ−Ｆｅ合金から
なる感温磁性材の場合、クラッド前に加工歪みを除去す
る磁性焼鈍を施した感温磁性材のキュリー点におけるｄ
μ／ｄＴは１０以上であるが、従来レベルの圧下率で圧
接したクラッド材を構成する感温磁性材のキュリー点に
おけるｄμ／ｄＴは６程度に低下してしまう。ただし、
前記ｄμ／ｄＴの値は、キュリー点の前後における透磁
率の最大値を１００、最小値を１としたときの相対的な
透磁率に対する値である。このように、クラッド後の感
温磁性材はキュリー点におけるｄμ／ｄＴが急激に低下
し、感温磁性材の温度変化に対する温度制御性が著しく
劣化するようになり、本来の磁気特性を犠牲にした状態
での使用を余儀なくされている。
品質を調査する過程で、クラッド後の感温磁性材はクラ
ッド前のものに比して温度制御性が急激に低下すること
を見い出した。磁気特性の観点から温度制御性の低下の
原因を述べたところ、キュリー点における透磁率の温度
変化率ｄμ／ｄＴがクラッドによって急激に低下するこ
とがわかった。すなわち、図４(A) 、(B) はクラッド前
後における感温磁性材の温度に対する透磁率の測定結果
を示すグラフであるが、図４(A) に示すように、クラッ
ド前ではキュリー点における透磁率μの温度変化率ｄμ
／ｄＴが大きいものでも、同図(B) に示すように、クラ
ッド後には前記ｄμ／ｄＴが急激に低下するようにな
る。例えば、３８wt％Ｎｉ−８wt％Ｃｒ−Ｆｅ合金から
なる感温磁性材の場合、クラッド前に加工歪みを除去す
る磁性焼鈍を施した感温磁性材のキュリー点におけるｄ
μ／ｄＴは１０以上であるが、従来レベルの圧下率で圧
接したクラッド材を構成する感温磁性材のキュリー点に
おけるｄμ／ｄＴは６程度に低下してしまう。ただし、
前記ｄμ／ｄＴの値は、キュリー点の前後における透磁
率の最大値を１００、最小値を１としたときの相対的な
透磁率に対する値である。このように、クラッド後の感
温磁性材はキュリー点におけるｄμ／ｄＴが急激に低下
し、感温磁性材の温度変化に対する温度制御性が著しく
劣化するようになり、本来の磁気特性を犠牲にした状態
での使用を余儀なくされている。
【０００６】本発明はかかる問題に鑑みなされたもの
で、誘導加熱の際に熱変形が生じにくく、また感温磁性
材が本来有している磁気特性を有効に利用することがで
きる、温度制御性に優れた誘導加熱用クラッド材、およ
びその製造方法を提供するものである。
で、誘導加熱の際に熱変形が生じにくく、また感温磁性
材が本来有している磁気特性を有効に利用することがで
きる、温度制御性に優れた誘導加熱用クラッド材、およ
びその製造方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載した本発
明の誘導加熱用クラッド材は、温度によって透磁率が変
化する感温磁性材と、良熱伝導金属材と、前記感温磁性
材と前記良熱伝導金属材との熱膨張率の差によって生じ
る熱変形を防止する熱変形防止材とが同順序で接合され
たものである。この発明のクラッド材によれば、良熱伝
導金属材の一面に感温磁性材が、その他面に熱変形防止
材が接合されるので、前記感温磁性材と前記良熱伝導金
属材との熱膨張率の差によって生じる、良熱伝導金属材
側の大きな熱変形が熱変形防止材によって拘束されるた
め、感温磁性材と良熱伝導金属材とがクラッドされた２
層クラッド材の場合に問題になる熱変形を有効に防止す
ることができ、引いては誘導加熱コイルとの離反による
加熱効率や温度制御性の低下や、被加熱体への伝熱効率
の低下や加熱姿勢の不安定化を防止することができる。
明の誘導加熱用クラッド材は、温度によって透磁率が変
化する感温磁性材と、良熱伝導金属材と、前記感温磁性
材と前記良熱伝導金属材との熱膨張率の差によって生じ
る熱変形を防止する熱変形防止材とが同順序で接合され
たものである。この発明のクラッド材によれば、良熱伝
導金属材の一面に感温磁性材が、その他面に熱変形防止
材が接合されるので、前記感温磁性材と前記良熱伝導金
属材との熱膨張率の差によって生じる、良熱伝導金属材
側の大きな熱変形が熱変形防止材によって拘束されるた
め、感温磁性材と良熱伝導金属材とがクラッドされた２
層クラッド材の場合に問題になる熱変形を有効に防止す
ることができ、引いては誘導加熱コイルとの離反による
加熱効率や温度制御性の低下や、被加熱体への伝熱効率
の低下や加熱姿勢の不安定化を防止することができる。
【０００８】良熱伝導金属材は感温磁性材に比して熱膨
張率が一般的に大きいため、通常、熱変形防止材は良熱
伝導金属材の熱膨張率よりも小さい金属材が適用され
る。熱変形防止材を感温磁性材と同材質、同厚に形成す
ることで、熱変形を容易かつ完全に防止することができ
るが、必ずしも感温磁性材と同材質にする必要はなく、
熱変形が生じないように、材料力学的見地から熱膨張率
（線膨張係数）、弾性係数、板厚を決定し、これらの条
件を満足する適宜の材質を選定すればよい。勿論、熱変
形防止材には、感温特性を必要としないので、非磁性材
でもよく、磁性材であっても感温磁性材とキュリー点が
異なるものでもよい。
張率が一般的に大きいため、通常、熱変形防止材は良熱
伝導金属材の熱膨張率よりも小さい金属材が適用され
る。熱変形防止材を感温磁性材と同材質、同厚に形成す
ることで、熱変形を容易かつ完全に防止することができ
るが、必ずしも感温磁性材と同材質にする必要はなく、
熱変形が生じないように、材料力学的見地から熱膨張率
（線膨張係数）、弾性係数、板厚を決定し、これらの条
件を満足する適宜の材質を選定すればよい。勿論、熱変
形防止材には、感温特性を必要としないので、非磁性材
でもよく、磁性材であっても感温磁性材とキュリー点が
異なるものでもよい。
【０００９】一方、本発明者は、感温磁性材と良熱伝導
金属材とを圧接する際の圧下率とキュリー点におけるｄ
μ／ｄＴとの関係について鋭意研究したところ、従来レ
ベルの圧下率では圧下に伴う加工歪によりｄμ／ｄＴが
急激に劣化することを見い出した。請求項２に記載され
た発明等は、かかる知見に基づいて完成されてものであ
る。
金属材とを圧接する際の圧下率とキュリー点におけるｄ
μ／ｄＴとの関係について鋭意研究したところ、従来レ
ベルの圧下率では圧下に伴う加工歪によりｄμ／ｄＴが
急激に劣化することを見い出した。請求項２に記載され
た発明等は、かかる知見に基づいて完成されてものであ
る。
【００１０】すなわち、請求項２に記載した本発明の誘
導加熱用クラッド材は、温度によって透磁率が変化する
感温磁性材と、良熱伝導金属材と、前記感温磁性材と前
記良熱伝導金属材との熱膨張率の差によって生じる熱変
形を防止する熱変形防止材とが同順序で接合されたクラ
ッド材であって、前記クラッド材を構成する感温磁性材
のキュリー点の前後における透磁率の最大値を１００、
最小値を１としたとき、当該感温磁性材のキュリー点に
おける透磁率の温度変化率ｄμ／ｄＴが１０以上とされ
たものである。この発明のクラッド材によれば、熱変形
防止材により感温磁性材と良熱伝導金属材との熱膨張率
の差に起因する熱変形を有効に防止することができる。
また、クラッド材を構成する感温磁性材のキュリー点に
おける相対的な透磁率の温度変化率すなわちｄμ／ｄＴ
が１０以上であるので、キュリー点付近での温度変化に
対して透磁率が速やかに変化するため、感温磁性材を通
る磁束ひいては渦電流損が速やかに変化し、これによっ
て温度変化に対する優れた応答性が得られるため、温度
制御性に優れる。前記ｄμ／ｄＴは大きいほどよく、好
ましくは１５以上、より好ましくは２０以上とするのが
よい。
導加熱用クラッド材は、温度によって透磁率が変化する
感温磁性材と、良熱伝導金属材と、前記感温磁性材と前
記良熱伝導金属材との熱膨張率の差によって生じる熱変
形を防止する熱変形防止材とが同順序で接合されたクラ
ッド材であって、前記クラッド材を構成する感温磁性材
のキュリー点の前後における透磁率の最大値を１００、
最小値を１としたとき、当該感温磁性材のキュリー点に
おける透磁率の温度変化率ｄμ／ｄＴが１０以上とされ
たものである。この発明のクラッド材によれば、熱変形
防止材により感温磁性材と良熱伝導金属材との熱膨張率
の差に起因する熱変形を有効に防止することができる。
また、クラッド材を構成する感温磁性材のキュリー点に
おける相対的な透磁率の温度変化率すなわちｄμ／ｄＴ
が１０以上であるので、キュリー点付近での温度変化に
対して透磁率が速やかに変化するため、感温磁性材を通
る磁束ひいては渦電流損が速やかに変化し、これによっ
て温度変化に対する優れた応答性が得られるため、温度
制御性に優れる。前記ｄμ／ｄＴは大きいほどよく、好
ましくは１５以上、より好ましくは２０以上とするのが
よい。
【００１１】前記ｄμ／ｄＴは、キュリー点の前後にお
ける透磁率の最大値を１００、最小値を１としたときの
相対的な透磁率に対する値であり、最小値は非磁性状態
を示し、比透磁率が１であることに対応させたものであ
る。本発明において、ｄμ／ｄＴを透磁率の相対値に対
して求めることとしたのは、透磁率は感温磁性材の成
分、測定条件によって大きく異なり、また本発明は透磁
率の絶対値が問題なのではなく、温度に対する変化が問
題であるので、透磁率の相対値に対するｄμ／ｄＴを規
定することにしたものである。なお、透磁率の最大値、
最小値は通常（キュリー点−１００）℃から（キュリー
点＋５０）℃の温度範囲で現れるので、実際的には、こ
の温度範囲で測定すればよい。なお、本発明では感温磁
性材における温度変化に対する変化量として相対化した
透磁率を採ったが、磁束密度Ｂ、重量、あるいは電磁誘
導によって感温磁性材に誘導される電圧の最大値を１０
０、最小値を１とする相対値に対する温度変化率を採っ
ても同様である。
ける透磁率の最大値を１００、最小値を１としたときの
相対的な透磁率に対する値であり、最小値は非磁性状態
を示し、比透磁率が１であることに対応させたものであ
る。本発明において、ｄμ／ｄＴを透磁率の相対値に対
して求めることとしたのは、透磁率は感温磁性材の成
分、測定条件によって大きく異なり、また本発明は透磁
率の絶対値が問題なのではなく、温度に対する変化が問
題であるので、透磁率の相対値に対するｄμ／ｄＴを規
定することにしたものである。なお、透磁率の最大値、
最小値は通常（キュリー点−１００）℃から（キュリー
点＋５０）℃の温度範囲で現れるので、実際的には、こ
の温度範囲で測定すればよい。なお、本発明では感温磁
性材における温度変化に対する変化量として相対化した
透磁率を採ったが、磁束密度Ｂ、重量、あるいは電磁誘
導によって感温磁性材に誘導される電圧の最大値を１０
０、最小値を１とする相対値に対する温度変化率を採っ
ても同様である。
【００１２】また、請求項３に記載した発明は、請求項
１または２に記載した誘導加熱用クラッド材において、
感温磁性材が４０〜６００℃のキュリー点を有する感温
磁性金属であり、良熱伝導金属材がＡｌを主成分とする
Ａｌ基金属あるいはＣｕを主成分とするＣｕ基金属で形
成されたものである。この発明によると、感温磁性材と
してそのキュリー点が４０〜６００℃のものを用いるの
で、調理温度として好適な温度範囲での温度制御を実現
することができる。また、Ａｌを主成分とするＡｌ基金
属あるいはＣｕを主成分とするＣｕ基金属は市場に多量
に供給され、低コストで熱伝導性に優れるため、これら
の金属を用いることにより、温度均一性に優れた、低コ
ストのクラッド材を容易に得ることができる。Ａｌ基金
属の場合は軽量化にも資することができる。
１または２に記載した誘導加熱用クラッド材において、
感温磁性材が４０〜６００℃のキュリー点を有する感温
磁性金属であり、良熱伝導金属材がＡｌを主成分とする
Ａｌ基金属あるいはＣｕを主成分とするＣｕ基金属で形
成されたものである。この発明によると、感温磁性材と
してそのキュリー点が４０〜６００℃のものを用いるの
で、調理温度として好適な温度範囲での温度制御を実現
することができる。また、Ａｌを主成分とするＡｌ基金
属あるいはＣｕを主成分とするＣｕ基金属は市場に多量
に供給され、低コストで熱伝導性に優れるため、これら
の金属を用いることにより、温度均一性に優れた、低コ
ストのクラッド材を容易に得ることができる。Ａｌ基金
属の場合は軽量化にも資することができる。
【００１３】このような４０〜６００℃のキュリー点を
備えた感温磁性材としては、例えばＦｅ−Ｎｉ合金（好
ましくはＮｉ≧３０wt％）、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金（好
ましくはＮｉ：３０〜６５wt％、好ましくはＣｒ≦２０
wt％）、Ｎｉ−Ｃｕ合金（好ましくはＣｕ≧３５wt％以
上）あるいは純Ｎｉをあげることができる。一方、前記
Ａｌ基金属としては純Ａｌのほか、好ましくはＡｌを９
０wt％以上含有する各種のＡｌ合金を用いることができ
る。また、前記Ｃｕ基金属としては、純Ｃｕのほか、好
ましくはＣｕを９０wt％以上含有する各種のＣｕ合金を
用いることができる。
備えた感温磁性材としては、例えばＦｅ−Ｎｉ合金（好
ましくはＮｉ≧３０wt％）、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金（好
ましくはＮｉ：３０〜６５wt％、好ましくはＣｒ≦２０
wt％）、Ｎｉ−Ｃｕ合金（好ましくはＣｕ≧３５wt％以
上）あるいは純Ｎｉをあげることができる。一方、前記
Ａｌ基金属としては純Ａｌのほか、好ましくはＡｌを９
０wt％以上含有する各種のＡｌ合金を用いることができ
る。また、前記Ｃｕ基金属としては、純Ｃｕのほか、好
ましくはＣｕを９０wt％以上含有する各種のＣｕ合金を
用いることができる。
【００１４】また、請求項４に記載した発明は、請求項
１〜３のいずれか１項に記載した誘導加熱用クラッド材
において、感温磁性材の厚さが０．０３〜０．５mmであ
り、良熱伝導金属材の厚さが０．３〜６．０mmとされた
ものである前記感温磁性材の厚さは、薄過ぎると漏れ磁
束が多くなって有効磁束が減少し、発熱量が不足するよ
うになり、また加工コスト高を招来する。このため、感
温磁性材の厚さの下限を０．０３mm、好ましくは０．１
mmとする。一方、磁束は表皮効果により表層部に集中す
るため、磁束が通る浸透深さ以上の厚さは不要であり、
また素材コスト高を招来する。このため、感温磁性材の
厚さの上限を０．５mm、好ましくは０．３mmとする。一
方、良熱伝導金属材の厚さは、薄過ぎると大気中へ逸散
する熱量に比して伝導する熱量が少ないため、熱伝導が
不十分となり、クラッド材の温度均一性が劣化するよう
になる。このため、良熱伝導金属材の厚さの下限を０．
３mm、好ましくは０．６mmとする。一方、厚過ぎると、
均熱性は向上するが、圧接が困難になり、また材料コス
トも上昇する。このため、良熱伝導金属材の厚さの上限
を６．０mm、好ましくは４．０mmとする。
１〜３のいずれか１項に記載した誘導加熱用クラッド材
において、感温磁性材の厚さが０．０３〜０．５mmであ
り、良熱伝導金属材の厚さが０．３〜６．０mmとされた
ものである前記感温磁性材の厚さは、薄過ぎると漏れ磁
束が多くなって有効磁束が減少し、発熱量が不足するよ
うになり、また加工コスト高を招来する。このため、感
温磁性材の厚さの下限を０．０３mm、好ましくは０．１
mmとする。一方、磁束は表皮効果により表層部に集中す
るため、磁束が通る浸透深さ以上の厚さは不要であり、
また素材コスト高を招来する。このため、感温磁性材の
厚さの上限を０．５mm、好ましくは０．３mmとする。一
方、良熱伝導金属材の厚さは、薄過ぎると大気中へ逸散
する熱量に比して伝導する熱量が少ないため、熱伝導が
不十分となり、クラッド材の温度均一性が劣化するよう
になる。このため、良熱伝導金属材の厚さの下限を０．
３mm、好ましくは０．６mmとする。一方、厚過ぎると、
均熱性は向上するが、圧接が困難になり、また材料コス
トも上昇する。このため、良熱伝導金属材の厚さの上限
を６．０mm、好ましくは４．０mmとする。
【００１５】また、請求項５に記載した発明は、請求項
１〜４のいずれか１項に記載した誘導加熱用クラッド材
において、熱変形防止材はその板厚が良熱伝導金属材の
板厚以下とされたものである。この発明によると、熱変
形防止材はその板厚が良熱伝導金属材の板厚以下とされ
るので、熱変形防止材の板厚の増大による、良熱伝導金
属材の均熱効果の低下を軽減ないし防止することができ
る。熱変形防止材の板厚は、好ましくは良熱伝導金属材
の板厚の０．５倍以下、より好ましく０．３倍以下とす
るのがよく、またその材質も耐食性金属、例えばＦｅ−
Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｃｒ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金が耐
腐食性に優れるため好ましい。
１〜４のいずれか１項に記載した誘導加熱用クラッド材
において、熱変形防止材はその板厚が良熱伝導金属材の
板厚以下とされたものである。この発明によると、熱変
形防止材はその板厚が良熱伝導金属材の板厚以下とされ
るので、熱変形防止材の板厚の増大による、良熱伝導金
属材の均熱効果の低下を軽減ないし防止することができ
る。熱変形防止材の板厚は、好ましくは良熱伝導金属材
の板厚の０．５倍以下、より好ましく０．３倍以下とす
るのがよく、またその材質も耐食性金属、例えばＦｅ−
Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｃｒ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金が耐
腐食性に優れるため好ましい。
【００１６】特に、請求項６に記載したように、熱変形
防止材を感温磁性材と同材質とすることで、両者は熱膨
張率が完全に同一になり、感温磁性材と同一板厚の熱変
形防止材を接合することにより、熱変形の発生を容易か
つ実質的に阻止することができ、良熱伝導金属材による
均熱効果の減少をも可及的に防止することができる。
防止材を感温磁性材と同材質とすることで、両者は熱膨
張率が完全に同一になり、感温磁性材と同一板厚の熱変
形防止材を接合することにより、熱変形の発生を容易か
つ実質的に阻止することができ、良熱伝導金属材による
均熱効果の減少をも可及的に防止することができる。
【００１７】請求項７は前記誘導加熱用クラッド材の好
適な製造方法を示すものであり、温度によって透磁率が
変化する感温磁性材に対してその再結晶温度以上、融点
未満の温度で加熱して加工歪を除去する磁性焼鈍を施し
た後、この感温磁性材と、良熱伝導金属材と、前記感温
磁性材と前記良熱伝導金属材との熱膨張率の差によって
生じる熱変形を防止する熱変形防止材とを同順序で圧下
率１〜１５％で１×１０-1Torr以下の真空下で圧接する
ものである。この発明によると、感温磁性材は圧接前に
再結晶温度以上、融点未満の温度で加熱して加工歪を除
去する磁性焼鈍が施されているので、キュリー点におけ
る透磁率の温度変化率ｄμ／ｄＴの劣化のない、その感
温磁性材の本来有する磁気特性を利用することができ
る。そして、この感温磁性材と良熱伝導金属材と熱変形
防止材とを圧下率１〜１５％で真空下で圧接するので、
圧接による加工歪が加わっても、その量が少ないので、
透磁率の最小値〜最大値を１〜１００に相対化した透磁
率のキュリー点における温度変化率ｄμ／ｄＴが１０以
上の良好な磁気特性を備え、しかも熱変形防止材の接合
により熱変形が防止されたクラッド材を容易に製造する
ことができる。
適な製造方法を示すものであり、温度によって透磁率が
変化する感温磁性材に対してその再結晶温度以上、融点
未満の温度で加熱して加工歪を除去する磁性焼鈍を施し
た後、この感温磁性材と、良熱伝導金属材と、前記感温
磁性材と前記良熱伝導金属材との熱膨張率の差によって
生じる熱変形を防止する熱変形防止材とを同順序で圧下
率１〜１５％で１×１０-1Torr以下の真空下で圧接する
ものである。この発明によると、感温磁性材は圧接前に
再結晶温度以上、融点未満の温度で加熱して加工歪を除
去する磁性焼鈍が施されているので、キュリー点におけ
る透磁率の温度変化率ｄμ／ｄＴの劣化のない、その感
温磁性材の本来有する磁気特性を利用することができ
る。そして、この感温磁性材と良熱伝導金属材と熱変形
防止材とを圧下率１〜１５％で真空下で圧接するので、
圧接による加工歪が加わっても、その量が少ないので、
透磁率の最小値〜最大値を１〜１００に相対化した透磁
率のキュリー点における温度変化率ｄμ／ｄＴが１０以
上の良好な磁気特性を備え、しかも熱変形防止材の接合
により熱変形が防止されたクラッド材を容易に製造する
ことができる。
【００１８】本発明で行う圧接方法としては、感温磁性
材、良熱伝導金属材および熱変形防止材の各素材を重ね
合わせた重合材を一対の圧下用ロール間に通すことによ
って圧接するロール圧接が実施容易で、生産性に優れる
ため、好適である。圧接の際の圧下率は、１％未満では
真空下といえども接合力が不足し、接合が困難になる。
一方、１５％を超えると、冷間での圧下であるため、加
工歪が増大し、増大した加工歪により前記ｄμ／ｄＴが
１０未満に低下するようになる。このため、圧下率の下
限を１％、好ましくは２％、より好ましくは４％とし、
またその上限を１５％、好ましくは１３％、より好まし
くは１０％とする。また、圧接の際の圧力（真空度）
は、素材の圧接界面を清浄にすると共に圧接時に酸素等
の気体の巻き込みを防止して良好な接合を得るには低い
程良いが、必要以上に低くすることは設備コストの上昇
を招く割りには接合力が向上しない。このため、本発明
では圧接中の圧力を１×１０-1Torr以下、好ましくは１
×１０-2Torr以下とする。
材、良熱伝導金属材および熱変形防止材の各素材を重ね
合わせた重合材を一対の圧下用ロール間に通すことによ
って圧接するロール圧接が実施容易で、生産性に優れる
ため、好適である。圧接の際の圧下率は、１％未満では
真空下といえども接合力が不足し、接合が困難になる。
一方、１５％を超えると、冷間での圧下であるため、加
工歪が増大し、増大した加工歪により前記ｄμ／ｄＴが
１０未満に低下するようになる。このため、圧下率の下
限を１％、好ましくは２％、より好ましくは４％とし、
またその上限を１５％、好ましくは１３％、より好まし
くは１０％とする。また、圧接の際の圧力（真空度）
は、素材の圧接界面を清浄にすると共に圧接時に酸素等
の気体の巻き込みを防止して良好な接合を得るには低い
程良いが、必要以上に低くすることは設備コストの上昇
を招く割りには接合力が向上しない。このため、本発明
では圧接中の圧力を１×１０-1Torr以下、好ましくは１
×１０-2Torr以下とする。
【００１９】また、請求項８に記載された誘導加熱用ク
ラッド材の製造方法は、温度によって透磁率が変化する
感温磁性材に対してその再結晶温度以上、融点未満の温
度で加熱して加工歪を除去する磁性焼鈍を施した後、こ
の感温磁性材と、良熱伝導金属材と、前記感温磁性材と
前記良熱伝導金属材との熱膨張率の差によって生じる熱
変形を防止する熱変形防止材とを同順序で圧下率１０〜
４０％で、かつ２００〜５００℃の温度下で圧接するも
のである。この発明によると、感温磁性材は圧接前に再
結晶温度以上、融点未満の温度で加熱して加工歪を除去
する磁性焼鈍が施されているので、キュリー点における
透磁率の温度変化率ｄμ／ｄＴの劣化のない、その感温
磁性材の本来有する磁気特性を利用することができる。
そして、この感温磁性材と良熱伝導金属材と熱変形防止
材とを圧下率１０〜４０％で所定温度の下で温間圧接す
るので、圧接による加工歪が加わっても、加熱下の圧下
であり、加工歪の生成が抑制されるため、透磁率の最小
値〜最大値を１〜１００に相対化した透磁率のキュリー
点における温度変化率ｄμ／ｄＴが１０以上の良好な磁
気特性を備え、しかも熱変形防止材の接合により熱変形
が防止されたクラッド材を容易に製造することができ
る。
ラッド材の製造方法は、温度によって透磁率が変化する
感温磁性材に対してその再結晶温度以上、融点未満の温
度で加熱して加工歪を除去する磁性焼鈍を施した後、こ
の感温磁性材と、良熱伝導金属材と、前記感温磁性材と
前記良熱伝導金属材との熱膨張率の差によって生じる熱
変形を防止する熱変形防止材とを同順序で圧下率１０〜
４０％で、かつ２００〜５００℃の温度下で圧接するも
のである。この発明によると、感温磁性材は圧接前に再
結晶温度以上、融点未満の温度で加熱して加工歪を除去
する磁性焼鈍が施されているので、キュリー点における
透磁率の温度変化率ｄμ／ｄＴの劣化のない、その感温
磁性材の本来有する磁気特性を利用することができる。
そして、この感温磁性材と良熱伝導金属材と熱変形防止
材とを圧下率１０〜４０％で所定温度の下で温間圧接す
るので、圧接による加工歪が加わっても、加熱下の圧下
であり、加工歪の生成が抑制されるため、透磁率の最小
値〜最大値を１〜１００に相対化した透磁率のキュリー
点における温度変化率ｄμ／ｄＴが１０以上の良好な磁
気特性を備え、しかも熱変形防止材の接合により熱変形
が防止されたクラッド材を容易に製造することができ
る。
【００２０】本発明で行う圧接方法としては前記のとお
りロール圧接が好適であり、圧接の際の圧下率は、１０
％未満では加熱下といえども接合力が不足し、接合が困
難になる。一方、４０％を超えると、温間圧接であって
も、加工歪が過大になり、前記ｄμ／ｄＴが１０未満に
低下するようになる。このため、圧下率の下限を１０
％、好ましくは１５％、より好ましくは２０％とし、ま
たその上限を４０％、好ましくは３５％、より好ましく
は３０％とする。また、圧接の際の温度は、２００℃未
満では４０％の圧下率でも圧接が困難であり、一方５０
０℃を超えると接合力が劣化するようになったり、接合
力の向上効果が飽和するようになる。例えば、良熱伝導
金属材としてＡｌを主成分とするＡｌ基金属（Ａｌ≧９
０wt％）を用いる場合ではＦｅＡｌ3 などの金属間化合
物を生成し、接合力が劣化するようになり、またＣｕを
主成分とするＣｕ基金属（Ｃｕ≧９０wt％）を用いる場
合では加熱による接合力の向上効果が飽和するようにな
る。このため、圧接温度の下限を２００℃、好ましくは
３００℃とし、その上限を５００℃、好ましくは４５０
℃とする。なお、良熱伝導金属材として前記Ａｌ基金属
を用いる場合、高温では表面酸化が促進されるため、４
００℃超の温度下で圧接を行う場合、窒素ガス等の非酸
化性雰囲気下で行うのがよい。
りロール圧接が好適であり、圧接の際の圧下率は、１０
％未満では加熱下といえども接合力が不足し、接合が困
難になる。一方、４０％を超えると、温間圧接であって
も、加工歪が過大になり、前記ｄμ／ｄＴが１０未満に
低下するようになる。このため、圧下率の下限を１０
％、好ましくは１５％、より好ましくは２０％とし、ま
たその上限を４０％、好ましくは３５％、より好ましく
は３０％とする。また、圧接の際の温度は、２００℃未
満では４０％の圧下率でも圧接が困難であり、一方５０
０℃を超えると接合力が劣化するようになったり、接合
力の向上効果が飽和するようになる。例えば、良熱伝導
金属材としてＡｌを主成分とするＡｌ基金属（Ａｌ≧９
０wt％）を用いる場合ではＦｅＡｌ3 などの金属間化合
物を生成し、接合力が劣化するようになり、またＣｕを
主成分とするＣｕ基金属（Ｃｕ≧９０wt％）を用いる場
合では加熱による接合力の向上効果が飽和するようにな
る。このため、圧接温度の下限を２００℃、好ましくは
３００℃とし、その上限を５００℃、好ましくは４５０
℃とする。なお、良熱伝導金属材として前記Ａｌ基金属
を用いる場合、高温では表面酸化が促進されるため、４
００℃超の温度下で圧接を行う場合、窒素ガス等の非酸
化性雰囲気下で行うのがよい。
【００２１】また、請求項９に記載した発明は、請求項
７または８に記載した製造方法において、感温磁性材が
４０〜６００℃のキュリー点を有する感温磁性金属であ
り、良熱伝導金属材がＡｌを主成分とするＡｌ基金属あ
るいはＣｕを主成分とするＣｕ基金属で形成されたもの
である。この発明によれば、請求項３で記載したよう
に、調理温度として好適な温度範囲で温度制御すること
ができる誘導加熱用クラッド材を得ることができ、また
低コストで、温度均一性に優れたクラッド材を製造する
ことができる。
７または８に記載した製造方法において、感温磁性材が
４０〜６００℃のキュリー点を有する感温磁性金属であ
り、良熱伝導金属材がＡｌを主成分とするＡｌ基金属あ
るいはＣｕを主成分とするＣｕ基金属で形成されたもの
である。この発明によれば、請求項３で記載したよう
に、調理温度として好適な温度範囲で温度制御すること
ができる誘導加熱用クラッド材を得ることができ、また
低コストで、温度均一性に優れたクラッド材を製造する
ことができる。
【００２２】本発明の感温磁性材、Ａｌ基金属、Ｃｕ基
金属の具体例は請求項３と同様であり、感温磁性材とし
てＦｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｎｉ−Ｃｕ
合金あるいは純Ｎｉを用いた場合、再結晶温度は７００
℃以上であり、融点は概ね１４５０℃超であるので、感
温磁性材に施す磁性焼鈍の焼鈍温度は下限を７００℃、
好ましくは８００℃とし、上限を１４５０℃、好ましく
は１３５０℃とすればよい。磁性焼鈍の焼鈍時間は、加
工歪が除去された再結晶組織が得られるように設定すれ
ばよく、好ましくは１０min 以上、より好ましくは１５
min 以上にするのがよい。また、生産性向上の観点から
は、４ｈｒ以内、好ましくは３ｈｒ以内とするのがよ
い。なお、感温磁性材および良熱伝導金属材の厚さは、
好ましくは圧接後の厚さが、請求項４に記載したよう
に、感温磁性材では０．０３〜０．５mm、良熱伝導金属
材では０．３〜６．０mmになるように、圧下率を考慮し
て素材厚さを設定すればよい。
金属の具体例は請求項３と同様であり、感温磁性材とし
てＦｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｎｉ−Ｃｕ
合金あるいは純Ｎｉを用いた場合、再結晶温度は７００
℃以上であり、融点は概ね１４５０℃超であるので、感
温磁性材に施す磁性焼鈍の焼鈍温度は下限を７００℃、
好ましくは８００℃とし、上限を１４５０℃、好ましく
は１３５０℃とすればよい。磁性焼鈍の焼鈍時間は、加
工歪が除去された再結晶組織が得られるように設定すれ
ばよく、好ましくは１０min 以上、より好ましくは１５
min 以上にするのがよい。また、生産性向上の観点から
は、４ｈｒ以内、好ましくは３ｈｒ以内とするのがよ
い。なお、感温磁性材および良熱伝導金属材の厚さは、
好ましくは圧接後の厚さが、請求項４に記載したよう
に、感温磁性材では０．０３〜０．５mm、良熱伝導金属
材では０．３〜６．０mmになるように、圧下率を考慮し
て素材厚さを設定すればよい。
【００２３】また、請求項１０に記載した発明は、請求
項７〜９のいずれか１項に記載した製造方法において、
感温磁性材と良熱伝導金属材と熱変形防止材とを圧接
後、前記感温磁性材、前記良熱伝導金属材あるいは前記
熱変形防止材の内の最も低い融点未満の温度にて拡散焼
鈍するものである。この発明によると、感温磁性材と良
熱伝導金属材と熱変形防止材とは、圧接後さらに拡散焼
鈍されるので、接合力が向上し、製造したクラッド材の
プレス成形性が優れたものになる。なお、拡散焼鈍は、
通常のように、圧接後の複合材を搬送する際、搬送ライ
ンに設けたトンネル炉にて実施すればよく、加熱時間は
搬送速度にもよるが、概ね３min 以下とされる。
項７〜９のいずれか１項に記載した製造方法において、
感温磁性材と良熱伝導金属材と熱変形防止材とを圧接
後、前記感温磁性材、前記良熱伝導金属材あるいは前記
熱変形防止材の内の最も低い融点未満の温度にて拡散焼
鈍するものである。この発明によると、感温磁性材と良
熱伝導金属材と熱変形防止材とは、圧接後さらに拡散焼
鈍されるので、接合力が向上し、製造したクラッド材の
プレス成形性が優れたものになる。なお、拡散焼鈍は、
通常のように、圧接後の複合材を搬送する際、搬送ライ
ンに設けたトンネル炉にて実施すればよく、加熱時間は
搬送速度にもよるが、概ね３min 以下とされる。
【００２４】また、請求項１１に記載した誘導加熱用ク
ラッド材の製造方法は、温度によって透磁率が変化する
感温磁性材と、良熱伝導金属材と、前記感温磁性材と前
記良熱伝導金属材との熱膨張率の差によって生じる熱変
形を防止する熱変形防止材とを同順序で圧接した後、前
記感温磁性材の再結晶温度以上、前記良熱伝導金属材あ
るいは前記熱変形防止材の内の低い方の融点未満の温度
で加熱して感温磁性材に存在する加工歪を除去する磁性
焼鈍を施すものである。この発明によると、感温磁性材
は良熱伝導金属材および熱変形防止材が圧接された後
に、感温磁性材の再結晶温度以上、良熱伝導金属材ある
いは熱変形防止材の内の低い方の融点未満の温度で加熱
して感温磁性材に存在する加工歪を除去する磁性焼鈍が
施されるので、圧接の際に導入された加工歪に起因し
た、キュリー点における透磁率の温度変化率ｄμ／ｄＴ
の劣化が解消され、クラッド材を構成する感温磁性材の
キュリー点の前後における透磁率の最大値を１００、最
小値を１としたとき、当該感温磁性材のキュリー点にお
ける相対的な透磁率の温度変化率ｄμ／ｄＴを１０以
上、好ましくは１５以上、より好ましくは２０以上とす
ることができ、その感温磁性材が本来有する磁気特性を
有効に利用した良好な温度制御性を備え、しかも熱変形
防止材の接合により熱変形が防止されたクラッド材を容
易に製造することができる。
ラッド材の製造方法は、温度によって透磁率が変化する
感温磁性材と、良熱伝導金属材と、前記感温磁性材と前
記良熱伝導金属材との熱膨張率の差によって生じる熱変
形を防止する熱変形防止材とを同順序で圧接した後、前
記感温磁性材の再結晶温度以上、前記良熱伝導金属材あ
るいは前記熱変形防止材の内の低い方の融点未満の温度
で加熱して感温磁性材に存在する加工歪を除去する磁性
焼鈍を施すものである。この発明によると、感温磁性材
は良熱伝導金属材および熱変形防止材が圧接された後
に、感温磁性材の再結晶温度以上、良熱伝導金属材ある
いは熱変形防止材の内の低い方の融点未満の温度で加熱
して感温磁性材に存在する加工歪を除去する磁性焼鈍が
施されるので、圧接の際に導入された加工歪に起因し
た、キュリー点における透磁率の温度変化率ｄμ／ｄＴ
の劣化が解消され、クラッド材を構成する感温磁性材の
キュリー点の前後における透磁率の最大値を１００、最
小値を１としたとき、当該感温磁性材のキュリー点にお
ける相対的な透磁率の温度変化率ｄμ／ｄＴを１０以
上、好ましくは１５以上、より好ましくは２０以上とす
ることができ、その感温磁性材が本来有する磁気特性を
有効に利用した良好な温度制御性を備え、しかも熱変形
防止材の接合により熱変形が防止されたクラッド材を容
易に製造することができる。
【００２５】本発明で行う圧接方法としては前記のとお
りロール圧接が実施容易で、生産性に優れるため好適で
あり、圧接の種類としては冷間圧接、温間圧接、１×１
０-1Torr以下の真空雰囲気で圧接する真空圧接のいずれ
の方法でもよい。また、圧下率は、磁性焼鈍の際に接合
力が向上するため、感温磁性材と良熱伝導金属材と熱変
形防止材とが搬送に耐える程度の接合力が得られるよう
に設定すればよい。なお、クラッド材をプレス成形する
場合は、ある程度の接合力が必要であるので、圧接後に
感温磁性材、良熱伝導金属材あるいは熱変形防止材の融
点の内の最も低い融点未満の温度で数分間保持する拡散
焼鈍を行って接合力を向上させ、プレス成形を行った
後、磁性焼鈍を施せばよい。拡散焼鈍は既述したように
搬送ラインに設けられたトンネル炉にて行えばよい。ま
た、圧接前の感温磁性材および良熱伝導金属材の厚さ
は、請求項４に記載したように、好ましくは圧接後の厚
さが、感温磁性材では磁束が通る浸透深さを確保するた
めに０．０３〜０．５mmになるように、また良熱伝導金
属材では良好な温度均一性を確保するために０．３〜
６．０mmになるように、圧下率を考慮して素材厚さを設
定すればよい。
りロール圧接が実施容易で、生産性に優れるため好適で
あり、圧接の種類としては冷間圧接、温間圧接、１×１
０-1Torr以下の真空雰囲気で圧接する真空圧接のいずれ
の方法でもよい。また、圧下率は、磁性焼鈍の際に接合
力が向上するため、感温磁性材と良熱伝導金属材と熱変
形防止材とが搬送に耐える程度の接合力が得られるよう
に設定すればよい。なお、クラッド材をプレス成形する
場合は、ある程度の接合力が必要であるので、圧接後に
感温磁性材、良熱伝導金属材あるいは熱変形防止材の融
点の内の最も低い融点未満の温度で数分間保持する拡散
焼鈍を行って接合力を向上させ、プレス成形を行った
後、磁性焼鈍を施せばよい。拡散焼鈍は既述したように
搬送ラインに設けられたトンネル炉にて行えばよい。ま
た、圧接前の感温磁性材および良熱伝導金属材の厚さ
は、請求項４に記載したように、好ましくは圧接後の厚
さが、感温磁性材では磁束が通る浸透深さを確保するた
めに０．０３〜０．５mmになるように、また良熱伝導金
属材では良好な温度均一性を確保するために０．３〜
６．０mmになるように、圧下率を考慮して素材厚さを設
定すればよい。
【００２６】また、請求項１２に記載した発明は、請求
項１１に記載した製造方法において、感温磁性材が４０
〜６００℃のキュリー点を有する感温磁性金属であり、
良熱伝導金属材がＣｕを主成分とするＣｕ基金属で形成
されたものである。この発明によると、感温磁性材とし
てそのキュリー点が４０〜６００℃のものを用いるの
で、調理温度として好適な温度範囲での温度制御が可能
な誘導加熱用クラッド材を得ることができ、また低コス
トで、温度均一性に優れたクラッド材を製造することが
できる。すなわち、Ｃｕを主成分とするＣｕ基金属の融
点は前記キュリー点が４０〜６００℃の感温磁性材の再
結晶温度以上であるため、圧接後に磁性焼鈍を容易に行
うことができる。このため、良熱伝導金属材としてＣｕ
基金属を用いることにより、温度制御性、温度均一性に
優れた、低コストのクラッド材を容易に得ることができ
る。
項１１に記載した製造方法において、感温磁性材が４０
〜６００℃のキュリー点を有する感温磁性金属であり、
良熱伝導金属材がＣｕを主成分とするＣｕ基金属で形成
されたものである。この発明によると、感温磁性材とし
てそのキュリー点が４０〜６００℃のものを用いるの
で、調理温度として好適な温度範囲での温度制御が可能
な誘導加熱用クラッド材を得ることができ、また低コス
トで、温度均一性に優れたクラッド材を製造することが
できる。すなわち、Ｃｕを主成分とするＣｕ基金属の融
点は前記キュリー点が４０〜６００℃の感温磁性材の再
結晶温度以上であるため、圧接後に磁性焼鈍を容易に行
うことができる。このため、良熱伝導金属材としてＣｕ
基金属を用いることにより、温度制御性、温度均一性に
優れた、低コストのクラッド材を容易に得ることができ
る。
【００２７】本発明における感温磁性材、Ｃｕ基金属の
具体例は請求項３と同様であり、感温磁性材として前記
Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｎｉ−Ｃｕ合
金あるいは純Ｎｉを用いる場合、再結晶温度は７００℃
以上であり、Ｃｕ基金属の融点は概ね１０００℃超であ
るので、磁性焼鈍は下限を７００℃、好ましくは８５０
℃とし、上限を１０００℃、好ましくは９００℃とすれ
ばよい。加熱時間は、加工歪が除去された再結晶組織が
得られるように設定すればよく、好ましくは１０min 以
上、より好ましくは１５min 以上にするのがよい。ま
た、生産性向上の観点からは、４ｈｒ以内、好ましくは
３ｈｒ以内とするのがよい。
具体例は請求項３と同様であり、感温磁性材として前記
Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｎｉ−Ｃｕ合
金あるいは純Ｎｉを用いる場合、再結晶温度は７００℃
以上であり、Ｃｕ基金属の融点は概ね１０００℃超であ
るので、磁性焼鈍は下限を７００℃、好ましくは８５０
℃とし、上限を１０００℃、好ましくは９００℃とすれ
ばよい。加熱時間は、加工歪が除去された再結晶組織が
得られるように設定すればよく、好ましくは１０min 以
上、より好ましくは１５min 以上にするのがよい。ま
た、生産性向上の観点からは、４ｈｒ以内、好ましくは
３ｈｒ以内とするのがよい。
【００２８】また、請求項１３に記載したように、上記
請求項７〜１２に記載した誘導加熱用クラッドの製造方
法において、熱変形防止材を感温磁性材と同材質とする
ことで、両者は熱膨張率が完全に同一になり、感温磁性
材と同一板厚の熱変形防止材を接合することにより、熱
変形の発生を容易かつ完全に阻止することができ、良熱
伝導金属材による均熱効果の減少をも可及的に防止する
ことができるクラッド材を容易に得ることができる。
請求項７〜１２に記載した誘導加熱用クラッドの製造方
法において、熱変形防止材を感温磁性材と同材質とする
ことで、両者は熱膨張率が完全に同一になり、感温磁性
材と同一板厚の熱変形防止材を接合することにより、熱
変形の発生を容易かつ完全に阻止することができ、良熱
伝導金属材による均熱効果の減少をも可及的に防止する
ことができるクラッド材を容易に得ることができる。
【００２９】
【実施例】感温磁性材（３８wt％Ｎｉ−８wt％Ｃｒ−Ｆ
ｅ合金、キュリー点１７２℃）のフープ材をバッチ式焼
鈍炉にて１０００℃にて３０min 保持する磁性焼鈍を行
い、加工歪みを完全に除去して再結晶組織とした後、こ
の感温磁性材に９９．９％の純Ａｌのフープ材および熱
変形防止材のフープ材を同順序で重ね合わせて、表１に
示した接合条件にてロール圧接を行い、図１に示すよう
に、０．１mm厚さの感温磁性材２に１．０mm厚さの良熱
伝導金属材（純Ａｌ）３および熱変形防止材４が接合さ
れた３層誘導加熱用クラッド材１（試料No. ２〜６）を
製造した。また、比較のため、前記感温磁性材に純Ａｌ
のフープ材を重ね合わせて、同表に示した接合条件にて
ロール圧接を行い、０．１mm厚さの感温磁性材に１．０
mm厚さの良熱伝導金属材（純Ａｌ）が接合された２層誘
導加熱用クラッド材（試料No.１）を製造した。
ｅ合金、キュリー点１７２℃）のフープ材をバッチ式焼
鈍炉にて１０００℃にて３０min 保持する磁性焼鈍を行
い、加工歪みを完全に除去して再結晶組織とした後、こ
の感温磁性材に９９．９％の純Ａｌのフープ材および熱
変形防止材のフープ材を同順序で重ね合わせて、表１に
示した接合条件にてロール圧接を行い、図１に示すよう
に、０．１mm厚さの感温磁性材２に１．０mm厚さの良熱
伝導金属材（純Ａｌ）３および熱変形防止材４が接合さ
れた３層誘導加熱用クラッド材１（試料No. ２〜６）を
製造した。また、比較のため、前記感温磁性材に純Ａｌ
のフープ材を重ね合わせて、同表に示した接合条件にて
ロール圧接を行い、０．１mm厚さの感温磁性材に１．０
mm厚さの良熱伝導金属材（純Ａｌ）が接合された２層誘
導加熱用クラッド材（試料No.１）を製造した。
【００３０】一方、磁性焼鈍を施していない感温磁性材
（同材質）のフープ材に９９．９％の純Ｃｕのフープ材
および熱変形防止材のフープ材を同順序で重ね合わせ
て、同表に示した接合条件にてロール圧接を行い、前記
と同様に、０．１mm厚さの感温磁性材２に１．０mm厚さ
の良熱伝導金属材（純Ｃｕ）３および熱変形防止材４が
接合された誘導加熱用クラッド材１（試料No. ７〜１
０）を製造した。
（同材質）のフープ材に９９．９％の純Ｃｕのフープ材
および熱変形防止材のフープ材を同順序で重ね合わせ
て、同表に示した接合条件にてロール圧接を行い、前記
と同様に、０．１mm厚さの感温磁性材２に１．０mm厚さ
の良熱伝導金属材（純Ｃｕ）３および熱変形防止材４が
接合された誘導加熱用クラッド材１（試料No. ７〜１
０）を製造した。
【００３１】各クラッド材１から幅２０mm、長さ３０mm
の条材を切り取り、その回りに測定用コイル（１次コイ
ル、２次コイル）を付設し、これを加熱炉内に設置し、
室温からキュリー点＋５０℃まで温度を徐々に上げ、１
次コイルに基準電流を流した際に２次コイルに誘導され
た電圧を各温度ごとに測定し、この電圧を基にして透磁
率を求め、その最大値を１００、最小値を１としてキュ
リー点における相対的な透磁率の温度変化率ｄμ／ｄＴ
を求めた。
の条材を切り取り、その回りに測定用コイル（１次コイ
ル、２次コイル）を付設し、これを加熱炉内に設置し、
室温からキュリー点＋５０℃まで温度を徐々に上げ、１
次コイルに基準電流を流した際に２次コイルに誘導され
た電圧を各温度ごとに測定し、この電圧を基にして透磁
率を求め、その最大値を１００、最小値を１としてキュ
リー点における相対的な透磁率の温度変化率ｄμ／ｄＴ
を求めた。
【００３２】また、上記３層および２層クラッド材を１
００φmmの大きさに切断し、これを用いて反り量の測定
および温度制御試験を以下の要領で実施した。図２に示
すように、高周波コイル１１の上に感温磁性材２がコイ
ル１１側となるように誘導加熱用クラッド材１を設置
し、前記コイル１１に周波数３０ｋＨｚ、最大電力１２
００Ｗのインバータ電源を接続して加熱を開始し、クラ
ッド材１の上面の温度を熱電対にて測定し、室温から１
００℃になったときのクラッド材１の上面中心部の上昇
量をダイアルゲージにて測定し、その量を反り量δ（図
３参照）とした。その後、その上に非磁性容器（ステン
レス鋼容器）１２を載置し、この容器１２に食用油１３
を満たし、加熱を続けて、容器１２内の食用油１３の温
度を測定した。食用油１３の温度は当初急速に上昇する
が、やがてキュリー点付近で一定温度に落ちつく。この
定常状態における温度制御範囲を測定し、温度制御性を
評価した。温度制御性の評価は、キュリー点を中心とし
て±５℃内に温度制御された場合を優良◎、±１０℃内
に温度制御された場合を良○、±１０℃内から外れた場
合を不良×とした。これらの測定結果を表１に併せて示
す。
００φmmの大きさに切断し、これを用いて反り量の測定
および温度制御試験を以下の要領で実施した。図２に示
すように、高周波コイル１１の上に感温磁性材２がコイ
ル１１側となるように誘導加熱用クラッド材１を設置
し、前記コイル１１に周波数３０ｋＨｚ、最大電力１２
００Ｗのインバータ電源を接続して加熱を開始し、クラ
ッド材１の上面の温度を熱電対にて測定し、室温から１
００℃になったときのクラッド材１の上面中心部の上昇
量をダイアルゲージにて測定し、その量を反り量δ（図
３参照）とした。その後、その上に非磁性容器（ステン
レス鋼容器）１２を載置し、この容器１２に食用油１３
を満たし、加熱を続けて、容器１２内の食用油１３の温
度を測定した。食用油１３の温度は当初急速に上昇する
が、やがてキュリー点付近で一定温度に落ちつく。この
定常状態における温度制御範囲を測定し、温度制御性を
評価した。温度制御性の評価は、キュリー点を中心とし
て±５℃内に温度制御された場合を優良◎、±１０℃内
に温度制御された場合を良○、±１０℃内から外れた場
合を不良×とした。これらの測定結果を表１に併せて示
す。
【００３３】
【表１】
【００３４】表１より、発明例の３層クラッド材では、
反り量がほとんど無いか、有っても軽微であり、熱変形
が有効に防止されていることがわかる。また、試料No.
１とNo. ２は共に圧下率が７０％の冷間圧接により圧接
されたものであるが、No. ２は熱変形防止材を備えた３
層構造であるので、熱変形がほとんど生じておらず、高
周波コイルとの離反がないため、ｄμ／ｄｔが共に６で
あるにもかかわらず、No. １に比して温度制御性が良好
であることがわかる。また、圧接前に磁性焼鈍を施し、
低圧下率で圧接した発明例（No. ３〜６）並びに圧接後
に磁性焼鈍を施した発明例（No. ７〜９）では、キュリ
ー点におけるｄμ／ｄＴが１０以上となり、熱変形防止
材による高周波コイルからの離反が阻止されたことと相
まって、良好な温度制御性が得られている。
反り量がほとんど無いか、有っても軽微であり、熱変形
が有効に防止されていることがわかる。また、試料No.
１とNo. ２は共に圧下率が７０％の冷間圧接により圧接
されたものであるが、No. ２は熱変形防止材を備えた３
層構造であるので、熱変形がほとんど生じておらず、高
周波コイルとの離反がないため、ｄμ／ｄｔが共に６で
あるにもかかわらず、No. １に比して温度制御性が良好
であることがわかる。また、圧接前に磁性焼鈍を施し、
低圧下率で圧接した発明例（No. ３〜６）並びに圧接後
に磁性焼鈍を施した発明例（No. ７〜９）では、キュリ
ー点におけるｄμ／ｄＴが１０以上となり、熱変形防止
材による高周波コイルからの離反が阻止されたことと相
まって、良好な温度制御性が得られている。
【００３５】
【発明の効果】本発明の誘導加熱用クラッド材によれ
ば、感温磁性材、良熱伝導金属材および熱変形防止材を
接合した３層構造としたので、熱変形が防止され、誘導
加熱コイルとの離反による加熱効率や温度制御性の低下
が防止され、また被加熱体への伝熱効率の低下や加熱姿
勢の不安定化も防止される。また、感温磁性材のキュリ
ー点における相対的な透磁率のｄμ／ｄＴを１０以上と
することで、感温磁性材の本来の磁気特性を有効に利用
することができ、良好な温度制御性を得ることができ
る。また、本発明の製造方法によれば、前記３層構造の
誘導加熱用クラッド材を容易に製造することができ、量
産性、生産性にも優れる。
ば、感温磁性材、良熱伝導金属材および熱変形防止材を
接合した３層構造としたので、熱変形が防止され、誘導
加熱コイルとの離反による加熱効率や温度制御性の低下
が防止され、また被加熱体への伝熱効率の低下や加熱姿
勢の不安定化も防止される。また、感温磁性材のキュリ
ー点における相対的な透磁率のｄμ／ｄＴを１０以上と
することで、感温磁性材の本来の磁気特性を有効に利用
することができ、良好な温度制御性を得ることができ
る。また、本発明の製造方法によれば、前記３層構造の
誘導加熱用クラッド材を容易に製造することができ、量
産性、生産性にも優れる。
【図１】本発明にかかる誘導加熱用クラッド材の要部断
面図である。
面図である。
【図２】誘導加熱用クラッド材の温度制御試験の実施要
領説明図である。
領説明図である。
【図３】従来の２層構造の誘導加熱用クラッドの誘導加
熱時における熱変形状態を示す断面図である。
熱時における熱変形状態を示す断面図である。
【図４】クラッド前の感温磁性材の透磁率の温度による
影響を説明したグラフ(A) 、および従来の誘導加熱用ク
ラッド材を構成する感温磁性材の透磁率の温度による影
響を示すグラフ(B) である。
影響を説明したグラフ(A) 、および従来の誘導加熱用ク
ラッド材を構成する感温磁性材の透磁率の温度による影
響を示すグラフ(B) である。
１ 誘導加熱用クラッド材 ２ 感温磁性材 ３ 良熱伝導金属材 ４ 熱変形防止材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野田 英利 大阪府吹田市南吹田２丁目19番１号 住友 特殊金属株式会社吹田製作所内 Ｆターム(参考） 4E067 AA05 AA07 AA26 BA01 DB01 DC03 DD01 EA00 EB11 5E040 AA11 AA19 AA20 AC05 CA20 HB05 HB07 HB11 NN06 NN15 NN17 NN18
Claims (13)
- 【請求項１】 温度によって透磁率が変化する感温磁性
材と、良熱伝導金属材と、前記感温磁性材と前記良熱伝
導金属材との熱膨張率の差によって生じる熱変形を防止
する熱変形防止材とが同順序で接合された誘導加熱用ク
ラッド材。 - 【請求項２】 温度によって透磁率が変化する感温磁性
材と、良熱伝導金属材と、前記感温磁性材と前記良熱伝
導金属材との熱膨張率の差によって生じる熱変形を防止
する熱変形防止材とが同順序で接合されたクラッド材で
あって、 前記クラッド材を構成する感温磁性材のキュリー点の前
後における透磁率の最大値を１００、最小値を１とした
とき、当該感温磁性材のキュリー点における透磁率の温
度変化率ｄμ／ｄＴが１０以上である誘導加熱用クラッ
ド材。 - 【請求項３】 感温磁性材が４０〜６００℃のキュリー
点を有する感温磁性金属であり、良熱伝導金属材がＡｌ
を主成分とするＡｌ基金属あるいはＣｕを主成分とする
Ｃｕ基金属である請求項１または２に記載した誘導加熱
用クラッド材。 - 【請求項４】 感温磁性材の板厚が０．０３〜０．５mm
であり、良熱伝導金属材の板厚が０．３〜６．０mmであ
る請求項１〜３のいずれか１項に記載した誘導加熱用ク
ラッド材。 - 【請求項５】 熱変形防止材はその板厚が良熱伝導金属
材の板厚以下である請求項１〜４のいずれか１項に記載
した誘導加熱用クラッド材。 - 【請求項６】 熱変形防止材は前記感温磁性材と同材質
である請求項１〜５のいずれか１項に記載した誘導加熱
用クラッド材。 - 【請求項７】 温度によって透磁率が変化する感温磁性
材に対してその再結晶温度以上、融点未満の温度で加熱
して加工歪を除去する磁性焼鈍を施した後、この感温磁
性材と、良熱伝導金属材と、前記感温磁性材と前記良熱
伝導金属材との熱膨張率の差によって生じる熱変形を防
止する熱変形防止材とを同順序で圧下率１〜１５％で１
×１０-1Torr以下の真空下で圧接する誘導加熱用クラッ
ド材の製造方法。 - 【請求項８】 温度によって透磁率が変化する感温磁性
材に対してその再結晶温度以上、融点未満の温度で加熱
して加工歪を除去する磁性焼鈍を施した後、この感温磁
性材と、良熱伝導金属材と、前記感温磁性材と前記良熱
伝導金属材との熱膨張率の差によって生じる熱変形を防
止する熱変形防止材とを同順序で圧下率１０〜４０％
で、かつ２００〜５００℃の温度下で圧接する誘導加熱
用クラッド材の製造方法。 - 【請求項９】 感温磁性材が４０〜６００℃のキュリー
点を有する感温磁性金属であり、良熱伝導金属材がＡｌ
を主成分とするＡｌ基金属あるいはＣｕを主成分とする
Ｃｕ基金属である請求項７または８に記載した誘導加熱
用クラッド材の製造方法。 - 【請求項１０】 感温磁性材と良熱伝導金属材と熱変形
防止材とを圧接後、前記感温磁性材、前記良熱伝導金属
材あるいは前記熱変形防止材の内の最も低い融点未満の
温度にて拡散焼鈍する請求項７〜９のいずれか１項に記
載した誘導加熱用クラッド材の製造方法。 - 【請求項１１】 温度によって透磁率が変化する感温磁
性材と、良熱伝導金属材と、前記感温磁性材と前記良熱
伝導金属材との熱膨張率の差によって生じる熱変形を防
止する熱変形防止材とを同順序で圧接した後、前記感温
磁性材の再結晶温度以上、前記良熱伝導金属材あるいは
前記熱変形防止材の内の低い方の融点未満の温度で加熱
して感温磁性材に存在する加工歪を除去する磁性焼鈍を
施す誘導加熱用クラッド材の製造方法。 - 【請求項１２】 感温磁性材が４０〜６００℃のキュリ
ー点を有する感温磁性金属であり、良熱伝導金属材がＣ
ｕを主成分とするＣｕ基金属で形成された請求項１１に
記載した誘導加熱用クラッド材の製造方法。 - 【請求項１３】 熱変形防止材は前記感温磁性材と同材
質である請求項７〜１２のいずれか１項に記載した誘導
加熱用クラッド材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18978799A JP3490342B2 (ja) | 1999-07-02 | 1999-07-02 | 誘導加熱用クラッド材およびその製造方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18978799A JP3490342B2 (ja) | 1999-07-02 | 1999-07-02 | 誘導加熱用クラッド材およびその製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001018075A true JP2001018075A (ja) | 2001-01-23 |
| JP3490342B2 JP3490342B2 (ja) | 2004-01-26 |
Family
ID=16247209
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18978799A Expired - Fee Related JP3490342B2 (ja) | 1999-07-02 | 1999-07-02 | 誘導加熱用クラッド材およびその製造方法 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3490342B2 (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003181652A (ja) * | 2001-12-12 | 2003-07-02 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 被誘導加熱部材用クラッド板およびその製造方法ならびに誘導加熱調理器用被加熱調理具 |
| JP2003332033A (ja) * | 2002-05-15 | 2003-11-21 | Fuji Electric Co Ltd | 電磁誘導加熱用器具の温度制御方法 |
| JP2003339547A (ja) * | 2002-05-30 | 2003-12-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 誘導加熱調理器用加熱プレート及び鍋 |
| JP2004008663A (ja) * | 2002-06-11 | 2004-01-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | コーヒー沸かし器 |
| JP2004065942A (ja) * | 2002-06-14 | 2004-03-04 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 誘導加熱用クラッド材およびその製造方法 |
| JP2004253211A (ja) * | 2003-02-19 | 2004-09-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 誘導加熱調理器 |
| JP2005028413A (ja) * | 2003-07-08 | 2005-02-03 | Toyo Kohan Co Ltd | 発熱体積層材の製造方法および発熱体積層材を用いた部品の製造方法 |
| JP2005028790A (ja) * | 2003-07-08 | 2005-02-03 | Toyo Kohan Co Ltd | 発熱体積層材および発熱体積層材を用いた部品 |
| JP2006000275A (ja) * | 2004-06-16 | 2006-01-05 | Sanki Shoji:Kk | 誘導加熱用調理鍋 |
| JP2008228853A (ja) * | 2007-03-19 | 2008-10-02 | Neomax Material:Kk | 誘導加熱用クラッド材 |
| JP2012250287A (ja) * | 2012-07-09 | 2012-12-20 | Neomax Material:Kk | 誘導加熱による車載パワーモジュールのはんだ付けのための被誘導加熱材 |
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| US11955205B2 (en) | 2009-06-11 | 2024-04-09 | Proterial, Ltd. | Thermosensitive deformation apparatus |
-
1999
- 1999-07-02 JP JP18978799A patent/JP3490342B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2020506017A (ja) * | 2017-02-10 | 2020-02-27 | ヴェーエムエフ・グループ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 改善されたサンドイッチ構造と、減少された基部の移動とを有する調理器具と、製造方法および使用 |
| CN110115532A (zh) * | 2018-02-06 | 2019-08-13 | 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 | 搅拌杯组件和食物料理机 |
| CN110115532B (zh) * | 2018-02-06 | 2021-09-28 | 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 | 搅拌杯组件和食物料理机 |
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