JP2006116295A - 電磁誘導加熱調理器用容器、および発熱層 - Google Patents

Abstract

【課題】 加熱の偏りを解消できる電磁誘導加熱調理器用容器、およびこの容器に使用される発熱層を提供することにある。
【解決手段】 土鍋１をＩＨ調理器１０のプレート１１上にセットした際に、このＩＨ調理器１０に内蔵されている加熱コイル１２における外周縁よりもやや内側の位置、すなわち、最も発熱量の大きい領域に、発熱層４の厚みが少ない低発熱領域を設けてその周辺領域よりも発熱が抑制されるようにした。これにより、発熱層４全面にわたる発熱量を均一化することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電磁誘導加熱調理器用容器、およびこの容器に使用する発熱層に関する。

電磁誘導加熱方式の調理器（ＩＨ調理器）は、円環状に形成された加熱コイルに通電することにより磁力線を発生させ、電磁誘導によって鍋の底部に渦電流を流し、鍋自体を発熱させることにより食品の加熱を行うものである。したがって、このＩＨ調理器を使用して調理を行うためには、通常、導電性を有する金属製の鍋を使用する必要がある。しかし、調理上、土鍋等の導電性を有しない材料により作られた鍋を使用する方が、風味や保温性等の面で好ましいこともある。

そこで、ＩＨ調理器に使用できる土鍋として、例えば特許文献１に記載のものが提案されている。このものは、土鍋の底部に導電性材料によって発熱層（薄膜金属皮膜層）を形成したものであり、この発熱層が発熱することによって加熱が行われる。
登録実用新案第３０９６１９１号公報

ところで、この種のＩＨ調理器用鍋では、鍋底において加熱コイルの外周縁に対応する位置よりもやや内側の領域に局所的な加熱が生じることがある。これは、加熱コイルの通電により生じる磁力線の磁束密度が、鍋底全体で均一ではないためである。しかし、このような加熱の偏りがおきると、鍋内部の食品に均等に熱を伝えることが難しく、調理に不便である。

特に、金属製の鍋等のように全体が熱伝導性の良い材料で構成されているものは、局所的に熱が発生しても、その熱が鍋全体に容易に拡散するため、加熱の偏りが起こりにくい。しかし、土鍋等のように容器本体が絶縁体により形成され、鍋底にのみ発熱層が設けられているタイプの鍋では、加熱の偏りの問題が顕著となる。
また、需要者が誤って空焚きをしてしまった場合などには、赤熱を生じる程の大きな発熱が局所的に生じるおそれがあるため、安全性の観点からも改良が求められていた。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、加熱の偏りを解消できる電磁誘導加熱調理器用容器、およびこの容器に使用される発熱層を提供することにある。

本発明者は、加熱の偏りを解消できる電磁誘導加熱調理器用容器を開発すべく鋭意研究してきたところ、発熱層において局所的な加熱が生じる位置、特に、電磁誘導加熱調理器の加熱コイルの外周縁に対応する位置よりもやや内側の領域を、単位表面積あたりの導電性材料の存在量が他の領域よりも小さい領域とし、この領域での発熱を抑制することにより、加熱の偏りを解消できることを見出した。本発明は、かかる新規な知見に基づいてなされたものである。

すなわち、本発明は、非導電性の材料により形成された容器本体と、導電性材料からなるとともに前記容器本体の外壁底面に設けられて電磁誘導加熱調理器に備えられた円環状の加熱コイルからの電磁誘導により発熱する発熱層とを備えた電磁誘導加熱調理器用容器であって、前記発熱層には、前記電磁誘導加熱調理器用容器が前記電磁誘導加熱調理器に設置されたときに前記加熱コイルの外周縁に対応する位置から内側の領域に、前記加熱コイルの外径と同一またはそれよりも小さな外径を有するとともに単位表面積あたりの前記導電性材料の存在量が他の領域よりも小さい低発熱領域が設けられていることを特徴とする。

また、本発明の電磁誘導加熱調理器用容器用の発熱層は、導電性材料からなるとともに非導電性の材料により形成された容器本体の外壁底面に設けられて電磁誘導加熱調理器に備えられた円環状の加熱コイルからの電磁誘導により発熱する発熱層であって、前記電磁誘導加熱調理器用容器が前記電磁誘導加熱調理器に設置されたときに前記加熱コイルの外周縁に対応する位置から内側の領域に、前記加熱コイルの外径と同一またはそれよりも小さな外径を有するとともに単位表面積あたりの前記導電性材料の存在量が他の領域よりも小さい低発熱領域が設けられていることを特徴とする。

低発熱領域において単位表面積あたりの導電性材料の存在量を他の領域よりも小さくするためには、例えばこの領域において発熱層の厚みを他の領域よりも薄くしてもよく、あるいは、この領域において導電性材料の一部を除去しても良い。また、低発熱領域と他の領域との単位表面積あたりの導電性材料の存在量の比率は、１：１．３〜１：３．０の範囲内にあることが好ましい。

この低発熱領域は、例えば発熱層と同心でその外径が加熱コイルの外径と同一かそれよりも小さい円形に形成されていてもよく、発熱層と同心でその外径が加熱コイルの外径と同一かそれよりも小さくその内径が加熱コイルの内径と同一かそれよりも大きい円環状に形成されていてもよい。また、局所加熱されやすい領域は加熱コイルの大きさに応じて変動し、特に加熱コイルの外周縁に対応する位置よりもやや内側位置において発熱量が大きくなりやすいことから、低発熱領域を設ける位置を加熱コイルのサイズに対応させて設計することが好ましい。具体的には、低発熱領域の外径ｄ１（単位：ｍｍ）が、加熱コイルの外径Ｄ１（単位：ｍｍ）に対してＤ１−５０＜ｄ１＜Ｄ１−３０の範囲にあることが好ましい。また、低発熱領域が円環状に形成されているときは、その内径ｄ２（単位：ｍｍ）が加熱コイルの内径Ｄ２（単位：ｍｍ）に対してＤ２＋２０＜ｄ２＜Ｄ２＋５０の範囲にあり、かつ、発熱層の外径ｄ１（単位：ｍｍ）と内径ｄ２（単位：ｍｍ）とがｄ１＞ｄ２＋３０の関係にあることが好ましい。

本発明によれば、非導電性の材料により形成された容器本体の外壁底面に発熱層を設けた電磁誘導加熱調理器用容器において、発熱層には単位表面積あたりの導電性材料の存在量が他の領域よりも小さい低発熱領域が設けられている。このような構成によれば、大きな発熱が起こりやすい領域では導電性材料の量を少なくして発熱を抑制し、その他の領域では導電性材料の量を多くして発熱を促進することができる。これにより、発熱層全体での発熱量を均一化することができる。

＜第１実施形態＞
以下、本発明の電磁誘導加熱調理器用容器を具体化した実施形態について、図１〜図３を参照しつつ詳細に説明する。本実施形態は、本発明をＩＨ調理器用の土鍋に適用したものである。

図１には、本発明を具体化した土鍋１（本発明の電磁誘導加熱調理器用容器に該当する）を底面側から見た斜視図を、図２には、この土鍋１の側断面図を示した。また、図３には、この土鍋１を用いてＩＨ調理器１０（本実施形態の電磁誘導加熱調理器に該当する）により調理を行う様子を示した。なお、ＩＨ調理器１０は、本体の上面側に鍋を載置するプレート１１を備え、このプレート１１の下側に、ドーナツ状に形成されて磁力を発生させる加熱コイル１２を備えるとともに、プレート１１の下部中心位置（加熱コイル１２の内側）に、土鍋１の底部温度を検知して過熱を防止するための過熱防止センサ１３を設けた周知の構成のものである。

本実施形態の土鍋１には、調理物を入れるための鍋本体２（本発明の容器本体に該当する）と、この鍋本体２の外壁底面２Ａに備えられた発熱層４とが備えられている。
鍋本体２は、例えば陶器などの非導電性の材料により有底容器状に形成されている。この鍋本体２の外壁底面２Ａにおいて周縁部よりもやや内側位置には、下方向に突出された円環状の脚部３が設けられている。

鍋本体２の底面外壁においてこの脚部３の内側領域には、全体として加熱コイル１２の外径とほぼ同径の薄い円盤状に形成された発熱層４が設けられている。発熱層４は、例えば銀、アルミニウム、鉄等の金属（本発明の導電性材料に該当する）により形成されている。この発熱層４において円盤の外周縁よりもやや内側の領域には、発熱層４と同心の円形に形成された凹部５が設けられており、これにより、この凹部５が形成された領域が、周縁領域よりも発熱層４の厚みが少ない低発熱領域とされている。凹部５の形成位置は、発熱量が最も大きい領域、すなわちこの土鍋１をＩＨ調理器１０のプレート１１上に設置した際に、加熱コイル１２の外周縁に対応する位置よりもやや内側の領域であればよく、ＩＨ調理器１０の機種により適切に設定すればよい。

また、低発熱領域の厚さＴ１と他の領域の厚さＴ２の比率Ｔ１：Ｔ２は、１：１．３〜１：３．０の範囲内であることが好ましい。Ｔ２／Ｔ１が１．３未満のものは作成が困難であり現実的ではない。また、Ｔ２／Ｔ１が３．０以上では発熱層４全体としての厚みが大きくなりすぎて実用的ではないこと、および、低発熱領域における発熱量が小さくなりすぎるために却って調理効率が落ちてしまうことから好ましくない。

このような発熱層４は、例えば予め所望の形状に形成した薄膜を、耐熱性のセラミック系接着剤等により鍋本体２の底面に貼り付けることにより形成することができる。また、スクリーン印刷法、溶射法等、あるいは、陶磁器加飾技法の一つである転写印刷法により鍋本体２の底面に直接に形成することもできる。

この土鍋１を用いて調理を行う際には、図３に示すように、土鍋１の内部に調理物（図示せず）を入れ、ＩＨ調理器１０のプレート１１上にセットする。そして、ＩＨ調理器１０のスイッチを入れると、ＩＨ調理器１０に内蔵されている加熱コイル１２に電流が流されることによって磁力線が発生する。そして、この磁力線が土鍋１の発熱層４内を流れることにより渦電流が発生し、発熱層４が発熱する。この熱が土鍋１の内部の調理物に伝わることにより、調理物が加熱される。

ここで、一般に発熱層４の厚みが大きいほど、すなわち、単位表面積あたりの導電性材料の存在量が大きいほど加熱力は大きくなる。よって、本実施形態では、土鍋１をＩＨ調理器１０のプレート１１上にセットした際に、このＩＨ調理器１０に内蔵されている加熱コイル１２における外周縁よりもやや内側の位置、すなわち、最も発熱量の大きい領域に、発熱層４の厚みが少ない低発熱領域を設けてその周辺領域よりも発熱が抑制されるようにした。これにより、発熱層４全面にわたる発熱量を均一化することができる。

＜第２実施形態＞
以下、本発明の第２実施形態について、図４を参照しつつ説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。

図４には、本発明を具体化した土鍋２１（本発明の電磁誘導加熱調理器用容器に該当する）を底面側から見た斜視図を示した。本実施形態の土鍋２１は、第１実施形態と同様の形状の鍋本体２２と、この鍋本体２２の外壁底面２２Ａに備えられた発熱層２４とが備えられている。

発熱層２４は、第１実施形態と同様に、全体として加熱コイル１２の外径とほぼ同形の薄い円盤状に形成され、鍋本体２２における脚部２３の内側領域に設けられている。この発熱層４において円盤の外周縁よりもやや内側の領域には、発熱層２４と同心の円環状に形成された溝部２５が設けられており、これにより、この溝部２５が形成された領域が、中心領域および周縁領域よりも発熱層２４の厚みが少ない低発熱領域とされている。溝部２５の形成位置は、使用するＩＨ調理器１０における加熱コイル１２の外周縁に対応する位置よりもやや内側から、加熱コイル１２の内周縁に対応する位置よりもやや外側にかけての領域であれば良く、使用するＩＨ調理器１０の機種により適切に設定すればよい。

このように、本実施形態においても、発熱層４において最も発熱量の大きい領域に単位表面積あたりの導電性材料の量が他の領域よりも低い低発熱領域を設けてその周辺領域よりも発熱が抑制されるようにした。これにより、第１実施形態と同様、発熱層２４全面にわたる発熱量を均一化することができる。

＜第３実施形態＞
以下、本発明の第３実施形態について、図５を参照しつつ説明する。本実施形態の上記実施形態との相違点は、発熱層の厚みを調節するのではなく、発熱層の一部を除去することにより低発熱領域を設けていることにある。なお、第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。

図５には、本実施形態の発熱層３０の上面図を示した。本実施形態の発熱層３０は、第１実施形態と同様の形状の鍋本体の外壁底面に設けられるものである。

発熱層３０は、第１実施形態と同様に、全体として加熱コイル１２の外径とほぼ同径の薄い円盤状に形成されている。この発熱層３０において円盤の外周縁よりもやや内側の領域には、発熱層３０と同心の円環形をなすとともにこの発熱層３０の厚さ方向に貫通した環状隙間３１が空いている。この環状隙間３１は同心かつ同間隔で三重に設けられており、これらの環状隙間３１が形成された領域、すなわち、最も外周の環状隙間３１の外周縁から最も内側の環状隙間３１の内周縁までの円環状の領域は、単位表面積あたりの導電性材料の量の平均が他の領域よりも低い低発熱領域とされている。また、この環状隙間３１には、周方向において９０°ずつ間隔を空けた位置（４カ所）に、各環状隙間３１の内周縁と外周縁とを繋ぐ接続部３２が形成されている。

このように、本実施形態においても、発熱層３０に低発熱領域を設けてその周辺領域よりも発熱が抑制されるようにした。これにより、第１実施形態と同様、発熱層３０全面にわたる発熱量を均一化することができる。

＜第４実施形態＞
以下、本発明の第４実施形態について、図６および図７を参照しつつ説明する。本実施形態は、本発明を電磁誘導加熱方式の炊飯器（ＩＨ炊飯器）用の内釜に適用したものである。図６には、本実施形態の内釜４０（本発明の電磁誘導加熱調理器用容器に該当する）を底面方向から見た斜視図を、図７には、本実施形態の内釜４０をＩＨ炊飯器５０（本実施形態の電磁誘導加熱調理器に該当する）の本体５１にセットした様子を示す概略側断面図を示した。

ＩＨ炊飯器５０の本体５１は、全体として上側に開口する有底の円筒容器状に形成され、その内部に内釜４０を収容可能とされた周知の構成のものである。この本体５１の底壁内面５２において周縁部（側壁内面５３との接続部分）は、側方から見て、本体５１の外面方向（斜め下方向）に凹となるなだらかな円弧を描きつつ外周方向へ向かって上る底斜面部５２Ａとされている。また本体５１の上部には、本体５１の開口を開閉自在に覆う周知の構成の蓋部（図示せず）が、例えばヒンジを介して取り付けられている。

本体５１の壁部内には、磁力を発生させるための３つの加熱コイル５４、およびこの加熱コイル５４の出力を制御する高周波インバータ５５が配されている。３つの加熱コイル５４のうち第１の加熱コイル５４Ａは、ワイヤが渦巻状に巻回されて全体として扁平なドーナツ状に形成されたものであって、本体５１の底壁部５６において底斜面部５２Ａよりも内側の領域である中央部５２Ｂに対応する位置に配されている。第２の加熱コイル５４Ｂは、ワイヤが渦巻状に巻回されて、全体として第１の加熱コイル５４Ａの外径よりも大きな内径をもつ扁平なドーナツ状に形成されたものであって、第１の加熱コイル５４Ａと同心に配されている。この第２の加熱コイル５４Ｂは、底斜面部５２Ａに対応する位置に配されており、その内周縁側から外周縁側に向かって、底斜面部５２Ａに沿うように円弧を描きつつ半径方向外側へ向かって上る傾斜をなしている。また、第３の加熱コイル５４Ｃは、ワイヤがらせん状に巻回されて全体として筒状に形成されたものであって、本体５１の側壁部５７において上下方向のほぼ中央位置に配置されている。

これらの加熱コイル５４は高周波インバータ５５に接続されている。第１の加熱コイル５４Ａおよび第２の加熱コイル５４Ｂは、共に第１の高周波インバータ５５Ａに接続されて、一緒に出力制御されるようになっている。これに対し、第３の加熱コイル５４Ｃは、第１の高周波インバータ５５Ａとは異なる第２の高周波インバータ５５Ｂに接続され、第１の加熱コイル５４Ａおよび第２の加熱コイル５４Ｂとは独立して出力を制御できるようになっている。

この本体５１内に収容される内釜４０は、セラミックス製の釜本体４０Ａと、この釜本体の外壁面に設けられた発熱層４２とを備えている。釜本体４０Ａは、全体として本体５１の内壁面（底壁内面５２および側壁内面５３）に沿う形状に形成されている。すなわち、全体として上側に開口する有底の円筒容器状に形成されており、その底壁部４１は、周縁部（側壁部４３との接続部分）が側方から見て内釜４０の外側方向に凹となるなだらかな円弧を描きつつ外周方向へ向かって上る底斜面部４１Ａとされた丸底形状となっている。

釜本体４０Ａの外壁面には、例えば銀、アルミニウム、鉄等の金属（本発明の導電性材料に該当する）により形成された薄板状の発熱層４２が３箇所に設けられている。３箇所の発熱層４２は、この内釜４０を本体５１内にセットしたときに３つの加熱コイル５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃと整合する位置にそれぞれ設けられている。

すなわち、第１の発熱層４２Ａは、第１の加熱コイル５４Ａの外径および内径とほぼ等しい外径および内径をもつ扁平なドーナツ状に形成されたものであって、内釜４０において底斜面部４１Ａよりも内側の領域である中央部４１Ｂに配されている。第２の発熱層４２Ｂは、第２の加熱コイル５４Ｂの外径および内径とほぼ等しい外径および内径をもつ扁平なドーナツ状に形成されたものであって、内釜４０の底斜面部４１Ａに、第１の発熱層４２Ａと同心に配されている。また、第３の発熱層４２Ｃは、第３の加熱コイル５４Ｃの高さとほぼ等しい高さの筒状に形成されたものであって、釜本体４０Ａの側壁部４３において上下方向のほぼ中央位置に配置されている。このような発熱層４２は、上記各実施形態と同様に、例えば予め所望の形状に形成した薄膜を、耐熱性のセラミック系接着剤等により釜本体４０Ａの外壁面に貼り付けることにより形成することができ、また、スクリーン印刷法、溶射法、転写印刷法等により形成することもできる。特に転写印刷法は、発熱層４２の厚さおよび重量の均一化および微細な制御が可能であるため、安定した加熱力を発揮する発熱層４２を得るために好適である。

第２の発熱層４２Ｂにおいて、その内周縁よりもやや外周位置から外周縁よりもやや内周位置までの領域には、発熱層４２Ｂと同心の円環状に形成された凹部４４が全周にわたって設けられている。これにより、この凹部４４が形成された領域が、周縁領域よりも発熱層４２Ｂの厚みが少ない低発熱領域とされている。凹部４４の形成位置は、発熱層４２Ｂにおいて発熱量が最も大きい領域に合わせて設定すればよく、ＩＨ炊飯器５０の機種により適切に設定すればよい。

また、３つの加熱コイル５４の出力に応じて、３箇所の発熱層４２の厚さを互いに異ならせることで、発熱量を調節し、加熱をコントロールしている。すなわち、本実施形態のＩＨ炊飯器５０では、第１の加熱コイル５４Ａおよび第２の加熱コイル５４Ｂは、共通の高周波インバータ５５Ａに接続されて共に制御されるようになっている。このような構成では、炊飯の進行に合わせて各加熱コイル５４Ａ、５４Ｂの出力を個別に制御することは不可能であり、多くの場合、両加熱コイル５４Ａ、５４Ｂに共に必要な出力を確保しようとすると中心側の第１の加熱コイル５４Ａの出力が過剰となりやすい。そこで、第１の発熱層４２Ａの厚さを第２の発熱層４２Ｂの厚さ（標準の厚さ、すなわち凹部４４が設けられていない部分の厚さ）よりも薄くしている。また、第３の加熱コイル５４Ｃについては、別の高周波インバータ５５Ｂに接続されており、個別制御が可能であるが、第１の加熱コイル５４Ａおよび第２の加熱コイル５４Ｂと比較して出力が小さく設計されていることが通常である。したがって、第３の発熱層４２Ｃの厚さを第１の発熱層４２Ａの厚さおよび第２の発熱層４２Ｂの厚さ（標準の厚さ、すなわち凹部４４が設けられていない部分の厚さ）よりも厚くしている。このようにして３箇所の発熱層４２の厚さを互いに異ならせることで、発熱量を平均化し、内釜４０の内部全体に必要な熱を行き渡らせるとともに、特定の発熱層４２の過熱が回避されるようにしている。

上記のように構成されたＩＨ炊飯器５０を用いて炊飯を行う際には、内釜４０の内部に米と水（図示せず）とを入れ、本体５１内にセットし、蓋部を閉じる。そして、ＩＨ炊飯器５０のスイッチを入れると、高周波インバータ５５から加熱コイル５４に電流が流されることによって磁力線が発生する。そして、この磁力線が内釜４０の発熱層４２内を流れることにより渦電流が発生し、発熱層４２が発熱する。この熱が内釜４０の内部に伝わることにより、炊飯が行われる。

ここで、本実施形態のようなＩＨ炊飯器５０の内釜４０では、特に底斜面部４１Ａに沿って設けられた発熱層４２Ｂにおいて加熱の偏りが生じやすく、加熱コイル５４Ｂの外周縁よりもやや内側の領域で最も発熱量が大きくなりやすい。このため、最も発熱量の大きい領域に、他の領域よりも厚みが少ない低発熱領域（凹部４４）を設けて、周辺領域よりも発熱が抑制されるようにした。これにより、上記各実施形態と同様に、発熱層４２Ｂ全面にわたる発熱量を均一化することができる。

以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。

＜実施例１−１＞
１）使用機器等
ＩＨ調理器としては、２００Ｖ電源対応の（株）松下電器製ＨＺ−ＨＳＷ２２Ａを使用した。このＩＨ調理器は、外径１８０ｍｍ、内径４５ｍｍのドーナツ型の加熱コイル、およびこの加熱コイルにおける円環の内側位置に設置された過熱防止センサを備えるものである。また、鍋としては、外径２７０ｍｍ、内径２１５ｍｍ、高さ７０ｍｍ、糸尻高さ３ｍｍ、底面径１９０ｍｍの陶器質の土鍋を用いた。

２）発熱層の形成
転写印刷法により、以下のようにして第１実施形態と同様の形状の発熱層を土鍋の底面外壁に形成した。
（Ａ）銀ペーストを用い、転写シート上に直径１８０ｍｍの円形の薄膜層をスクリーン印刷により形成した。この薄膜層を５０℃で２時間乾燥した。
（Ｂ）上記（Ａ）で形成した薄膜層上に、この薄膜層と同心となるように外径１８０ｍｍ、内径１４０ｍｍの円環形の薄膜層をスクリーン印刷により積層した。この薄膜層を５０℃で２時間乾燥した。
（Ｃ）上記（Ｂ）で形成した薄膜層を覆うように樹脂カバーコートをスクリーン印刷して、５０℃で２時間乾燥した。
（Ｄ）上記（Ｃ）で形成された転写（薄膜層と樹脂カバーコートとの積層体）を土鍋の底面外壁に貼り付け、５０℃で２時間乾燥した。
（Ｅ）転写を貼り付けた土鍋を８８０℃で３時間焼成して、この転写を土鍋に焼き付けることにより、図１に示すのと同様の形状の発熱層を有する土鍋を得た。なお、低発熱領域（上記工程Ｂで薄膜層を積層しなかった領域）における単位面積あたりの発熱体の存在量は２８ｍｇ／ｃｍ^２、他の領域（上記工程Ｂで薄膜層を積層した領域）における単位面積あたりの発熱体の存在量は１６ｍｇ／ｃｍ^２（存在量の比率１．７５：１）とした。

３）加熱試験
土鍋の内底面において、発熱層の中心位置に対応する位置（図２におけるＲ１）、この中心位置を中心とする直径１００ｍｍの円周上（同Ｒ２）、同じく直径１６０ｍｍの円周上（同Ｒ３）の３箇所にそれぞれ温度センサを取り付けた。また、同じく発熱層の下面側においても中心位置（同Ｒ４）、この中心位置を中心とする直径１００ｍｍの円周上（同Ｒ５）、同じく直径１６０ｍｍの円周上（同Ｒ６）の３箇所にそれぞれ温度センサを取り付けた。
この土鍋を、内部に何も入れない状態でＩＨ調理器にかけ、過熱防止センサ（ＯＨＰ）が働いて加熱が停止されるまで空焚きを行った。加熱開始から所定時間毎に、温度センサにより土鍋の内周面、および発熱層底面の温度を測定した。

＜実施例１−２＞
低発熱領域における単位面積あたりの発熱体の存在量を１６ｍｇ／ｃｍ^２、他の領域（上記Ｂで薄膜層を積層した領域）における単位面積あたりの発熱体の存在量を２０ｍｇ／ｃｍ^２（存在量の比率１．３：１）とした他は、実施例１−１と同様にして試験を行った。

＜実施例１−３＞
低発熱領域における単位面積あたりの発熱体の存在量を１６ｍｇ／ｃｍ^２、他の領域（上記Ｂで薄膜層を積層した領域）における単位面積あたりの発熱体の存在量を４０ｍｇ／ｃｍ^２（存在量の比率２．５：１）とした他は、実施例１−１と同様にして試験を行った。

＜実施例２＞
第１実施形態と同様の形状の土鍋の底面外壁に、転写印刷法により、以下のようにして第２実施形態と同様の形状の発熱層を形成した。
（Ａ）銀ペーストを用い、転写シート上に直径１８０ｍｍの円形の薄膜層をスクリーン印刷により形成した。この薄膜層を５０℃で２時間乾燥した。
（Ｂ）上記（Ａ）で形成した薄膜層上に、この薄膜層と同心となるように外径１８０ｍｍ、内径１４０ｍｍの円環形の薄膜層、および直径８０ｍｍの円盤状の薄膜層をスクリーン印刷により積層した。この薄膜層を５０℃で２時間乾燥した。
（Ｃ）上記（Ｂ）で形成した薄膜層を覆うように樹脂カバーコートをスクリーン印刷して、５０℃で２時間乾燥した。
（Ｄ）上記（Ｃ）で形成された転写（薄膜層と樹脂カバーコートとの積層体）を土鍋の底面外壁に貼り付け、５０℃で２時間乾燥した。
（Ｅ）転写を貼り付けた土鍋を８８０℃で３時間焼成して、この転写を土鍋に焼き付けることにより、図４に示すのと同様の形状の発熱層を有する土鍋を得た。なお、低発熱領域（上記工程Ｂで薄膜層を積層しなかった領域）における単位面積あたりの発熱体の存在量を２８ｍｇ／ｃｍ^２、他の領域（上記工程Ｂで薄膜層を積層した領域）における単位面積あたりの発熱体の存在量を１６ｍｇ／ｃｍ_２（存在量の比率１．７５：１）とした。
この土鍋を用いて、実施例１−１と同様に加熱試験を行った。

＜実施例３＞
第１実施形態と同様の形状の土鍋の底面外壁に、転写印刷法により、以下のようにして第３実施形態と同様の形状の発熱層を形成した。
（Ａ）銀ペーストを用い、転写シート上に直径１８０ｍｍの円形の薄膜層をスクリーン印刷により形成した。ただし、この薄膜層において外周縁よりもやや内側の領域には、発熱層と同心の円環形をなすとともにこの発熱層の厚さ方向に貫通した環状隙間を三重に設けた。なお、最も外側の環状隙間を直径１４０ｍｍ、最も内側の環状隙間を直径８０ｍｍとした。また、この環状隙間には、周方向において９０°ずつ間隔を空けた位置（４カ所）に、各環状隙間の内周縁と外周縁とを繋ぐ接続部を設けた。この薄膜層を５０℃で２時間乾燥した。
（Ｂ）上記（Ａ）で形成した薄膜層を全て覆うように樹脂カバーコートをスクリーン印刷して、５０℃で２時間乾燥した。
（Ｃ）上記（Ｂ）で形成された転写（薄膜層と樹脂カバーコートとの積層体）を土鍋の底面外壁に貼り付け、５０℃で２時間乾燥した。
（Ｄ）転写を貼り付けた土鍋を８８０℃で３時間焼成して、この転写を土鍋に焼き付けることにより、図６に示す形状の発熱層を有する土鍋を得た。なお、低発熱領域（環状隙間を設けた領域）における単位面積あたりの発熱体の存在量の平均値を２４ｍｇ／ｃｍ^２、他の領域（環状隙間を設けなかった領域）における単位面積あたりの発熱体の存在量を１６ｍｇ／ｃｍ^２（存在量の比率１．７５：１）とした。
この土鍋を用いて、実施例１−１と同様に加熱試験を行った。

＜比較例＞
発熱層を、低発熱領域を備えない平板形状のものとした。すなわち、上記実施例１−１の「２）発熱層の形成」において工程Ｂを省略した。なお、工程Ｃにおいて、樹脂カバーコートは工程Ａで形成した薄膜層を全て覆うように印刷した。その他は、実施例１−１と同様にして試験を行った。発熱層の厚さは２０μｍとした。

＜結果＞
各実施例および比較例について、加熱開始から過熱防止センサ作動までの発熱層および土鍋に取り付けた温度センサで測定された温度、および過熱防止センサ（ＯＨＰ）が作動するまでの時間を表１〜表６に示す。

表１〜表６より、いずれの土鍋においても、発熱層において直径１００ｍｍの円周上のポイントが最も高温となっていることがわかった。これは、ドーナツ状に形成されている加熱コイルの外周縁よりもやや内側領域が最もよく発熱することを示している。これに対し、上記領域から外れた発熱層の外周縁、および中心位置の温度上昇はかなりゆっくりであり、特に外周縁の温度上昇が遅いことが分かる。

比較例のもの（表６参照）では、発熱層において直径１００ｍｍの円周上（Ｒ５）で急速に温度が上昇し、加熱開始４分で７６５℃に達した。このとき、中心位置（Ｒ４）および直径１６０ｍｍの円周上（Ｒ６）での温度は３７０℃、２６０℃であり、温度上昇は緩慢であった。土鍋の内底面における測定ポイント（Ｒ１〜Ｒ３）での温度上昇も同様の傾向にあった。そして、加熱開始後４分５０秒で、土鍋本体の耐熱衝撃性の限界を超える急激かつ局所的な温度上昇により、本体に破壊を生じた。このとき、中心位置（Ｒ４）での温度は過熱防止センサの作動温度に達しておらず、過熱防止センサが作動しなかった。

これに対し、実施例１−１〜１−３のもの（表１〜表３参照）では、比較例の場合と同様に直径１００ｍｍの円周上（Ｒ２、Ｒ５）で温度上昇が速い傾向にあったが、その上昇速度は比較例のものと比べて緩やかであった。また、中心位置（Ｒ１、Ｒ４）および直径１６０ｍｍの円周上（Ｒ３、Ｒ６）との温度差が比較例の場合よりも小さく、特に、厚みを大きくした直径１６０ｍｍの円周上（Ｒ３、Ｒ６）において加熱が促進されていた。そして、直径１００ｍｍの円周上（Ｒ２、Ｒ５）の領域が、土鍋本体に破損等を生じるほどの高温になる前に、過熱防止センサが正常に働いて加熱が停止された。

また、実施例２および実施例３のもの（表４および表５参照）においても、同様に直径１００ｍｍの円周上（Ｒ２、Ｒ５）での上昇速度は比較例のものと比べて遅く、中心位置（Ｒ１、Ｒ４）および直径１６０ｍｍの円周上（Ｒ３、Ｒ６）との温度差が比較例の場合よりも小さくなっていた。

このように、発熱層に低発熱領域を設けたものでは、誤って空焚きを行った場合でも、発熱層の局所的な過熱が起こりにくく、過熱防止センサが早期に働くため、安全性が高いことが分かった。

本発明の技術的範囲は、上記した実施形態によって限定されるものではなく、例えば、次に記載するようなものも本発明の技術的範囲に含まれる。その他、本発明の技術的範囲は、均等の範囲にまで及ぶものである。
（１）上記実施形態では、発熱層４が金属により形成されていたが、発熱層は導電性を有する材料により形成されていれば良く、例えばカーボンにより形成されていても良い。
（２）上記実施形態では、鍋の材質は陶器であったが、例えば耐熱ガラスなどであってもよい。
（３）第１実施形態および第２実施形態においては、凹部５および溝部２５の外径は加熱コイル１２の外径よりもやや小さくされているが、例えば発熱部が加熱コイルよりも大きく形成されている場合には、低発熱領域の外径は加熱コイルの外径と同一であっても構わない。また、第２実施形態において、溝部２５の内径は加熱コイル１２の内径よりもやや大きくされているが、本発明によれば低発熱領域の内径は加熱コイルの内径と同一であっても構わない。さらに、第３実施形態においても、最も外周の環状隙間３１の外周縁は加熱コイル１２の外径よりもやや小さくされ、最も内側の環状隙間３１の内周縁は加熱コイル１２の内径よりもやや大きくされているが、最も外周の除去部の外径および最も内側の除去部の内径はそれぞれ加熱コイルの外径および内径と等しくされていても構わない。
（４）第４実施形態では、ＩＨ炊飯器５０に３段の加熱コイル５４が備えられていたが、加熱コイルの段数には特に制限はなく、２段以下または４段以上であっても構わない。また、発熱層４２の数についても、上記実施形態に限らず、加熱コイルの段数にあわせて設けられていれば良い。
（５）第４実施形態では、内釜４０の底斜面部５２Ａに配された発熱層４２Ｂに凹部４４が設けられたが、他の位置に配された発熱層に低発熱領域が設けられても構わない。

第１実施形態の土鍋を底面側から見た斜視図 第１実施形態の土鍋の側断面図 第１実施形態の土鍋を用いてＩＨ調理器により調理を行う様子を示した一部切欠側断面図 第２実施形態の土鍋を底面側から見た斜視図 第３実施形態の発熱層の上面図 第４実施形態におけるＩＨ炊飯器用内釜を底面方向から見た斜視図 第４実施形態のＩＨ炊飯器用内釜をＩＨ炊飯器の本体にセットした様子を示す概略側断面図

符号の説明

１、２１…土鍋（電磁誘導加熱調理器用容器）
２、２２…鍋本体（容器本体）
２Ａ、２２Ａ…外壁底面
４、２４、３０…発熱層
１０…ＩＨ調理器（電磁誘導加熱調理器）
１２…加熱コイル

Claims (9)

1. 非導電性の材料により形成された容器本体と、導電性材料からなるとともに前記容器本体の外壁底面に設けられて電磁誘導加熱調理器に備えられた円環状の加熱コイルからの電磁誘導により発熱する発熱層とを備えた電磁誘導加熱調理器用容器であって、
   前記発熱層には、前記電磁誘導加熱調理器用容器が前記電磁誘導加熱調理器に設置されたときに前記加熱コイルの外周縁に対応する位置から内側の領域に、前記加熱コイルの外径と同一またはそれよりも小さな外径を有するとともに単位表面積あたりの前記導電性材料の存在量が他の領域よりも小さい低発熱領域が設けられていることを特徴とする電磁誘導加熱調理器用容器。
2. 前記低発熱領域が、前記発熱層と同心かつその外径が前記加熱コイルの外径と同一またはそれよりも小さい円形に形成されてい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容器。
3. 前記低発熱領域の外径ｄ１（単位：ｍｍ）が前記加熱コイルの外径Ｄ１（単位：ｍｍ）に対してＤ１−５０＜ｄ１＜Ｄ１−３０の関係にあることを特徴とする請求項２に記載の電磁誘導加熱調理器用容器。
4. 前記低発熱領域が、前記発熱層と同心かつその外径が前記加熱コイルの外径と同一またはそれよりも小さくその内径が前記加熱コイルの内径と同一またはそれよりも大きい円環状に形成されてい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容器。
5. 前記低発熱領域の外径ｄ１（単位：ｍｍ）が前記加熱コイルの外径Ｄ１（単位：ｍｍ）に対してＤ１−５０＜ｄ１＜Ｄ１−３０の関係にあるとともに、前記発熱層の内径ｄ２（単位：ｍｍ）が前記加熱コイルの内径Ｄ２（単位：ｍｍ）に対してＤ２＋２０＜ｄ２＜Ｄ２＋５０の関係にあり、かつ、前記発熱層の外径ｄ１（単位：ｍｍ）と内径ｄ２（単位：ｍｍ）とがｄ１＞ｄ２＋３０の関係にあることを特徴とする請求項４に記載の電磁誘導加熱調理器用容器。
6. 前記低発熱領域と前記他の領域との単位表面積あたりの前記導電性材料の存在量の比率が１：１．３〜１：３．０の範囲内にあることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の電磁誘導加熱調理器用容器。
7. 前記低発熱領域が、前記加熱コイルの外周縁に対応する位置から内側の領域において前記発熱層の厚みを前記他の領域よりも薄くすることにより設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の電磁誘導加熱調理器用容器。
8. 前記低発熱領域が、前記発熱層において前記加熱コイルの外周縁に対応する位置から内側の領域の一部に前記導電性材料を除去した除去部を形成することにより設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の電磁誘導加熱調理器用容器。
9. 導電性材料からなるとともに非導電性の材料により形成された容器本体の外壁底面に設けられて電磁誘導加熱調理器に備えられた円環状の加熱コイルからの電磁誘導により発熱する発熱層であって、
   前記電磁誘導加熱調理器用容器が前記電磁誘導加熱調理器に設置されたときに前記加熱コイルの外周縁に対応する位置から内側の領域に、前記加熱コイルの外径と同一またはそれよりも小さな外径を有するとともに単位表面積あたりの前記導電性材料の存在量が他の領域よりも小さい低発熱領域が設けられていることを特徴とする発熱層。

Images