JP6467635B2 - Electromagnetic induction heating cooker - Google Patents

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美行 可児
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Description

本発明は、赤外線透過性と可視光透過性に優れたインクを用いて一般家庭用および業務用に使用する電磁誘導加熱調理器に関するものである。 The present invention relates to an electromagnetic induction heating cooker used for general household use and business use using ink having excellent infrared transparency and visible light permeability.

電磁誘導加熱調理器の天面に配置されるトッププレートに載置された調理容器を加熱コイルにより電磁誘導加熱する電磁誘導加熱調理器は、安全、清潔、高効率という優れた特徴が認知され広く普及している。   The electromagnetic induction heating cooker that heats the cooking vessel placed on the top plate placed on the top surface of the electromagnetic induction heating cooker with a heating coil is widely recognized for its excellent features of safety, cleanliness, and high efficiency. It is popular.

電磁誘導加熱調理器は、円環状に形成された加熱コイルにインバータ回路を接続し、インバータ回路から加熱コイルへ高周波電流を供給する制御回路を有している。制御回路によってインバータ回路は、加熱コイルに高周波電流を供給することによって、加熱コイルでは高周波磁束が発生する。この高周波磁束を加熱コイルの近傍でトッププレートに載置された鍋等器物に供給することによって、調理容器の底部にうず電流が発生し、そのうず電流と鍋等器物の固有抵抗に基づいて鍋等器物が誘導加熱される。ここで、調理容器(負荷)の温度を検出する手段を備えて、インバータ回路の出力を制御するものがある。   The electromagnetic induction heating cooker has a control circuit for connecting an inverter circuit to a heating coil formed in an annular shape and supplying a high-frequency current from the inverter circuit to the heating coil. The inverter circuit supplies a high-frequency current to the heating coil by the control circuit, thereby generating a high-frequency magnetic flux in the heating coil. By supplying this high-frequency magnetic flux to a pot or the like placed on the top plate in the vicinity of the heating coil, an eddy current is generated at the bottom of the cooking container, and the pot is based on the eddy current and the specific resistance of the pot or the like. The isolator is inductively heated. Here, there is one that includes means for detecting the temperature of the cooking container (load) and controls the output of the inverter circuit.

電磁誘導加熱調理器においては、調理容器の温度を検出して所望の温度に自動調節する機能が要求されてきており、特に、油調理などにおいては、過熱による油発火を防止する機能が不可欠なものとなってきているため正確で素早い温度検出手段が不可欠である。   In an electromagnetic induction heating cooker, a function of detecting the temperature of a cooking container and automatically adjusting the temperature to a desired temperature has been required. Particularly in oil cooking, a function of preventing oil ignition due to overheating is indispensable. Accurate and quick temperature detection means are indispensable.

従来、この種の電磁誘導加熱調理器は、耐熱ガラス、または、セラミックをトッププレートとして用い、トッププレート下部の温度を検知して加熱動作を制御している。これはトッププレート下部にサーミスタなど接触式の温度センサーを設けて調理容器の温度がトッププレートを介して検知され、制御回路に信号を送って所定の温度になるように加熱動作を制御するように構成されていたものであり、熱伝導率が高いとは言えない耐熱ガラスやセラミックを介しての熱伝導による温度検知であるため、本方式は必ずしも正確で素早い温度検出手段ではなかった。   Conventionally, this type of electromagnetic induction heating cooker uses heat-resistant glass or ceramic as a top plate, detects the temperature of the lower part of the top plate, and controls the heating operation. This is because a temperature sensor such as a thermistor is provided at the bottom of the top plate so that the temperature of the cooking container is detected via the top plate and a signal is sent to the control circuit to control the heating operation so that it reaches a predetermined temperature. Since this is a temperature detection based on heat conduction through heat-resistant glass or ceramic that cannot be said to have high heat conductivity, this method is not necessarily an accurate and quick temperature detection means.

このため、近年、トッププレート上に載置された調理容器の温度をより正確に、素早く検出するために赤外線センサーを備えて、インバータ回路の出力を制御するものがある(例えば、特許文献1参照)。   For this reason, in recent years, an infrared sensor is provided to control the output of the inverter circuit in order to more accurately and quickly detect the temperature of the cooking vessel placed on the top plate (see, for example, Patent Document 1). ).

図3および図4は、特許文献1に記載された従来の電磁誘導加熱調理器を示すものであり、図3および図4は赤外線センサーを備えた電磁誘導加熱調理器の図である。図3および図4において、電磁誘導加熱調理器の外郭を構成する本体1の上部に耐熱ガラス製のトッププレート2が設けられている。   3 and 4 show a conventional electromagnetic induction heating cooker described in Patent Document 1, and FIGS. 3 and 4 are diagrams of an electromagnetic induction heating cooker provided with an infrared sensor. 3 and 4, a top plate 2 made of heat-resistant glass is provided on the upper portion of a main body 1 that constitutes the outer shell of the electromagnetic induction heating cooker.

被加熱物である調理容器3はトッププレート2に載置され、その調理容器3の温度を検知するために、トッププレート2の下方には、赤外線センサー4が設けられており、調理容器3からの赤外線を赤外線センサー4に導くための導光部5が備えてられている。   A cooking container 3 that is an object to be heated is placed on the top plate 2, and an infrared sensor 4 is provided below the top plate 2 in order to detect the temperature of the cooking container 3. A light guide 5 for guiding the infrared rays to the infrared sensor 4 is provided.

赤外線センサー4はトッププレート2の方向に向けて取り付けられており、 導光部5は調理容器3からの赤外線放射を赤外線センサー4に導光し、赤外線センサー4は温度を検知する。   The infrared sensor 4 is attached toward the top plate 2. The light guide 5 guides infrared radiation from the cooking container 3 to the infrared sensor 4, and the infrared sensor 4 detects temperature.

トッププレート2の下方には、円環状に形成された加熱コイル6へ高周波電流を供給す
るインバータ回路を備えた制御回路7を有している。制御回路7によってインバータ回路は、加熱コイル6に高周波電流を供給することによって、加熱コイル6では高周波磁束が発生する。この高周波磁束を加熱コイル6の近傍でトッププレートに載置された調理容器3に供給することによって、調理容器3の底部にうず電流が発生し、そのうず電流と調理容器3の固有抵抗に基づいて調理容器3が誘導加熱される。
Below the top plate 2, a control circuit 7 having an inverter circuit for supplying a high-frequency current to the heating coil 6 formed in an annular shape is provided. The control circuit 7 causes the inverter circuit to supply a high frequency current to the heating coil 6, thereby generating a high frequency magnetic flux in the heating coil 6. By supplying this high-frequency magnetic flux to the cooking container 3 placed on the top plate in the vicinity of the heating coil 6, an eddy current is generated at the bottom of the cooking container 3, and based on the eddy current and the specific resistance of the cooking container 3. The cooking container 3 is induction-heated.

また、図5に示すように、電磁誘導加熱調理器においては、操作内容、調理遂行過程、加熱状態などを電子的な発光で操作部等の表示部21に表示させ、操作を誘導したり、加熱状況を分かりやすくしたり、あるいは、より高い外観性を備えた表示にしたりする試みがある。   In addition, as shown in FIG. 5, in the electromagnetic induction heating cooker, the operation content, the cooking process, the heating state, etc. are displayed on the display unit 21 such as the operation unit by electronic light emission, and the operation is induced, There are attempts to make the heating status easy to understand or to provide a display with higher appearance.

従来、電磁誘導加熱調理器における操作部等の表示部21は、本体1の前面に配置されるのが一般的であったが、近年は表示の見易さや操作のし易さ等の理由により天面のトッププレート2への配置に重点を置くものが主流になりつつある。   Conventionally, the display unit 21 such as the operation unit in the electromagnetic induction heating cooker has been generally disposed on the front surface of the main body 1, but recently, for reasons such as ease of display and ease of operation. Things that place emphasis on the placement of the top surface on the top plate 2 are becoming mainstream.

一例として、誘導加熱が開始されると加熱コイル外周近傍に設けた発光表示部22が点灯するようにしたものがある。   As an example, there is one in which the light emitting display unit 22 provided in the vicinity of the outer periphery of the heating coil is turned on when induction heating is started.

前記従来の電磁誘導加熱調理器の発光表示部は、例えば図5に示すような構成のものがあり(トッププレートのみ図示)、外郭を形成する本体ケースとケース上面に設けられた光を透過させる耐熱ガラスなどの材料で形成されたトッププレート2と、トッププレート2の下部には調理容器3を誘導加熱する加熱コイルが設けられた電磁誘導加熱調理器の本体内に発光部品を備えるものである。   The light emitting display part of the conventional electromagnetic induction heating cooker has, for example, a structure as shown in FIG. 5 (only the top plate is shown), and transmits the light provided on the main body case forming the outer shell and the upper surface of the case. A light emitting component is provided in the main body of the electromagnetic induction heating cooker provided with a top plate 2 formed of a material such as heat-resistant glass and a heating coil for induction heating of the cooking vessel 3 below the top plate 2. .

特開2005−038660号公報JP 2005-038660 A

上述したように、電磁誘導加熱調理器においては、赤外線センサー4による調理容器3の温度検知を正確に素早く実施することと、光学的な表示によりトッププレート2の操作性と意匠性を向上することが求められている。   As described above, in the electromagnetic induction heating cooker, the temperature detection of the cooking container 3 by the infrared sensor 4 is performed accurately and quickly, and the operability and design of the top plate 2 are improved by optical display. Is required.

しかしながら、これらの要求特性を同時に実現しようとしたときには時として相反する要素を包含している。   However, when trying to realize these required characteristics at the same time, it sometimes includes conflicting elements.

通常、赤外線センサー4の検知を良好にしようとすればトッププレート2が良好に赤外線を透過せしめるようにする必要のため、トッププレート2は無色透明か無色透明に近い耐熱ガラスを用い、トッププレート2における赤外線センサー4の配置直上部のセンサー窓には色彩を発する処理を何も施さないことが望ましい。   Usually, if the detection of the infrared sensor 4 is to be performed well, the top plate 2 needs to transmit infrared rays well. Therefore, the top plate 2 is made of heat-resistant glass that is colorless or transparent and is almost colorless and transparent. It is desirable that the sensor window immediately above the arrangement of the infrared sensor 4 is not subjected to any processing for generating color.

トッププレート2に何らの色彩処理をしない場合、確かに良好な赤外線透過性は得られるが、無色透明のガラスを通して電磁誘導加熱調理器本体内部の部品構成が露見し、外観上の悪影響を生じることになるため、通常、赤外線センサー配置直上部以外はさまざまな色調の耐熱インクで印刷され意匠性を出している。   If the top plate 2 is not subjected to any color treatment, it is possible to obtain good infrared transmission, but the internal components of the electromagnetic induction heating cooker are exposed through colorless and transparent glass, resulting in an adverse appearance. Therefore, it is usually printed with heat-resistant inks of various colors except for the portion directly above the infrared sensor arrangement, which gives a design.

しかしながら、赤外線センサー配置直上部においては、トッププレートに色彩を発する処理をする場合には赤外線の透過性を十分に考慮したインクにするとともに、外部からセンサー窓を通じて内部の部品構成が露見しないよう十分に高い可視光遮蔽性を有する必要
があり、つまり、センサー窓部の色彩処理には高い赤外線透過性と低い可視光透過性を同時に実現する必要がある。
However, in the upper part of the infrared sensor arrangement, when processing the color to the top plate, make sure that the ink has sufficient infrared transparency, and not to expose the internal components from the outside through the sensor window. It is necessary to have high visible light shielding properties, that is, it is necessary to simultaneously realize high infrared transmittance and low visible light transmittance for color processing of the sensor window.

さらに、近年、操作部などの表示部は発光ダイオードで火力や操作内容などの情報を電磁誘導加熱調理器使用者に伝えるように構成されている。電磁誘導加熱調理器を操作しない時点にはこれらの表示は不要であり、使用時のみ発光ダイオードから発せられる光により表示内容が鮮明に示されることが望ましく、しかも、センサー窓部と同様に発光ダイオード発光周辺部の諸部品の構成は外部から見えないようにしつつ、なお且つ、発光ダイオードより発せられる可視光は十分に透過することが操作性上も意匠性上も重要になる。   Further, in recent years, a display unit such as an operation unit is configured to transmit information such as heating power and operation contents to a user of an electromagnetic induction heating cooker with a light emitting diode. These indications are not necessary when the electromagnetic induction heating cooker is not operated, and it is desirable that the display content is clearly displayed only by light emitted from the light emitting diode only during use. It is important in terms of operability and design that the components of the light emitting peripheral part are not visible from the outside, and that visible light emitted from the light emitting diode is sufficiently transmitted.

上述のように、トッププレートにおいては、その部位に応じて必要とされる光学特性が異なり、特に、赤外線と可視光の透過度は赤外線センサーの検知性能、操作部などの表示部の表示性、意匠性に大きな影響を及ぼすため、部位に応じて赤外線と可視光を所望の透過率に制御する技術開発が大きな課題であり、ましてや、上記の課題を単一の表面処理で満足させるのは難しく大きな課題であった。   As described above, in the top plate, the required optical characteristics differ depending on the part, in particular, the infrared and visible light transmittance is the detection performance of the infrared sensor, the display properties of the display unit such as the operation unit, Development of technology to control infrared and visible light to the desired transmittance according to the site is a major issue because it has a great influence on designability. Furthermore, it is difficult to satisfy the above issues with a single surface treatment. It was a big issue.

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、赤外線透過性と可視光透過性を同時に実現するとしたインクを用いた電磁誘導加熱調理器を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide an electromagnetic induction heating cooker using ink that realizes infrared transparency and visible light transparency at the same time.

前記従来の課題を解決するために、本発明においては電磁誘導加熱調理器のトッププレート用に赤外線と可視光の透過性を制御する光学特性調整用のインクを発明し、これをトッププレートに処理した電磁誘導加熱調理器としたものである。   In order to solve the above-mentioned conventional problems, the present invention invents an ink for adjusting optical characteristics for controlling the transmittance of infrared light and visible light for the top plate of an electromagnetic induction heating cooker, and treats this on the top plate. This is an electromagnetic induction heating cooker.

本発明の誘導加熱調理器のトッププレートに用いられるインクは光学特性調整用のインクであり、当該インクは、金は有機化合物あるいはコロイドとして含有し、また、鉄、ビスマス、チタンは有機化合物あるいはコロイドとして含有し、なおかつ、シリコン化合物を含有し、これらの物質を有機溶剤に添加し、さらに、増粘成分を添加して調整したものである。   The ink used for the top plate of the induction heating cooker of the present invention is an ink for adjusting optical properties, and the ink contains gold as an organic compound or colloid, and iron, bismuth, and titanium contain organic compounds or colloids. In addition, a silicon compound is contained, these substances are added to an organic solvent, and a thickening component is further added.

本構成によるインクをトッププレートに印刷して600〜850℃で焼成し、有機成分を除去した後に0.05〜5μm厚さの薄膜形成部を設け、その薄膜内には金、鉄、ビスマス、チタン、シリコンを含有し、膜厚、成分量、焼成条件により、黒、緑、赤等の色彩を呈し、赤外線および可視光の透過性を制御可能となる。   The ink according to this configuration is printed on a top plate, baked at 600 to 850 ° C., and after removing organic components, a thin film forming portion having a thickness of 0.05 to 5 μm is provided, and in the thin film, gold, iron, bismuth, It contains titanium and silicon, and exhibits colors such as black, green, and red depending on the film thickness, component amount, and firing conditions, and can control the transmittance of infrared rays and visible light.

上述のように、本発明のインクを印刷して薄膜形成部を設けたトッププレートは赤外線と可視光を所望の透過率に制御することができるため、赤外線センサー配置部のセンサー窓においては赤外線を良好に透過するので赤外線センサーによる正確で素早い温度検知が可能となり、良好な調理性能が得られるとともに、可視光の透過を適度に抑制するため電磁誘導加熱調理器本体内に配置される部品がセンサー窓を通じで露見することがなく、良好な意匠性が確保されるという効果を奏するものである。   As described above, the top plate on which the ink of the present invention is printed and the thin film forming portion is provided can control infrared rays and visible light to a desired transmittance. Because it transmits well, accurate and quick temperature detection is possible with an infrared sensor, and good cooking performance is obtained, and parts placed in the electromagnetic induction heating cooker body to moderately suppress visible light transmission are sensors There is no exposure through the window and the effect of ensuring good design is achieved.

さらに、操作部などの表示部(含む、発光ダイオードの発光表示部)においてトッププレートに本発明のインクを印刷して薄膜形成した場合、発光ダイオード発光時には発光ダイオードより発せられる可視光がトッププレートを透過して使用者に表示を認識せしめることが可能であるため良好な操作性が得られるとともに、薄膜形成部は可視光の透過を抑制しているので外部から本体内部の部品が露見されることがなく、高い意匠性も確保されるという効果を奏するものである。   Further, when a thin film is formed by printing the ink of the present invention on a top plate in a display unit (including a light emitting display unit of a light emitting diode) such as an operation unit, visible light emitted from the light emitting diode is emitted from the top plate when the light emitting diode emits light. Since the display can be recognized by the user through transmission, good operability is obtained, and the thin film forming part suppresses the transmission of visible light, so that the parts inside the main body are exposed from the outside There is no effect and high design properties are secured.

本発明の実施の形態1における電磁誘導加熱調理器を示す要部断面模式図Cross-sectional schematic diagram of relevant parts showing an electromagnetic induction heating cooker according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態1における電磁誘導加熱調理器を示す要部断面模式図Cross-sectional schematic diagram of relevant parts showing an electromagnetic induction heating cooker according to Embodiment 1 of the present invention. 従来の赤外線センサーを備えた電磁誘導加熱調理器の断面図Sectional view of a conventional induction heating cooker equipped with an infrared sensor 従来の電磁誘導加熱調理器における赤外線センサー近傍の拡大断面模式図An enlarged schematic cross-sectional view of the vicinity of an infrared sensor in a conventional electromagnetic induction heating cooker 従来の赤外線センサーを備えた電磁誘導加熱調理器の平面図Top view of an electromagnetic induction heating cooker equipped with a conventional infrared sensor

本発明においては電磁誘導加熱調理器のトッププレート用に赤外線と可視光の透過性を制御する光学特性調整用のインクを発明し、これをトッププレートに処理したものである。   In the present invention, an ink for adjusting optical characteristics for controlling the transmittance of infrared rays and visible light is invented for the top plate of the electromagnetic induction heating cooker, and this is processed into the top plate.

第1の発明は、金は有機化合物あるいはコロイドとして含有し、また、鉄、ビスマス、チタンは有機化合物あるいはコロイドとして含有し、なおかつ、シリコン化合物を含有し、これらの物質を有機溶剤に添加し、さらに、増粘成分を添加して調整したインクである。   In the first invention, gold is contained as an organic compound or colloid, and iron, bismuth, titanium is contained as an organic compound or colloid, and further contains a silicon compound, and these substances are added to an organic solvent. Furthermore, the ink is adjusted by adding a thickening component.

本構成によるインクは無機物質から構成されるため高温焼成が可能であり、焼成中に溶剤や増粘成分が失われ、焼成後は無機物質が主に残存するため、耐熱性が高い塗膜が形成されるので、電磁誘導加熱調理器のトッププレートのように高温に曝される部材に適した耐久性を有するものである。   Since the ink of this configuration is composed of an inorganic substance, it can be fired at a high temperature.Solvents and thickening components are lost during firing, and the inorganic substance mainly remains after firing. Since it is formed, it has durability suitable for a member exposed to a high temperature such as a top plate of an electromagnetic induction heating cooker.

また、本インクは0.05〜5μm厚さの無機物質を主体とする薄膜を形成することができ、この薄膜によりトッププレートを構成する通常板厚が3〜6mmの耐熱ガラスの応力バランスを維持することができ、高い耐衝撃強度を維持できる。   In addition, this ink can form a thin film mainly composed of an inorganic substance having a thickness of 0.05 to 5 μm, and this thin film maintains the stress balance of a heat-resistant glass having a normal thickness of 3 to 6 mm constituting the top plate. And high impact strength can be maintained.

さらに、その薄膜内には金、鉄、ビスマス、チタン、シリコンを含有し、膜厚、成分量、成分比、焼成条件により、黒、緑、赤等の色彩を呈し、赤外線および可視光の透過性を制御可能となる。   In addition, the thin film contains gold, iron, bismuth, titanium, and silicon. Depending on the film thickness, component amount, component ratio, and firing conditions, it exhibits colors such as black, green, and red, and transmits infrared and visible light. Gender can be controlled.

第2の発明は、特に、第1の発明のシリコン化合物として、酸化ケイ素の一形態であるコロイダルシリカ、アエロジル、あるいは、エチルヘキサン酸シリコン、テトラエトキシシラン等のシラン化合物のいずれかを用いたインクである。   In particular, the second invention is an ink that uses, as the silicon compound of the first invention, any one of colloidal silica, aerosil, which is a form of silicon oxide, or a silane compound such as silicon ethylhexanoate or tetraethoxysilane. It is.

上記シリコン含有物質は特に赤外線透過性の高位安定化と色調の安定化に重要な役割を果たすものであり、適量を本発明のインクに加えることにより、光学特性の安定化を図ることができる。   The above-mentioned silicon-containing substance plays an important role particularly for stabilizing the infrared transmission at a high level and stabilizing the color tone, and by adding an appropriate amount to the ink of the present invention, the optical characteristics can be stabilized.

具体的には、焼成後の薄膜中にシリコン量として2.6〜14wt%添加することが望ましいが、2.6wt%未満であれば赤外線透過性能が不安定化し、14wt%を超えると色調が大きく変化し、可視光を透過させ過ぎる傾向が見られ、また、相対的に塗膜内での濃度が高すぎて塗膜の割れや剥離などの問題が生じる傾向がある。   Specifically, it is desirable to add 2.6 to 14 wt% as the amount of silicon in the fired thin film. However, if it is less than 2.6 wt%, the infrared transmission performance becomes unstable, and if it exceeds 14 wt%, the color tone is changed. There is a tendency to change greatly and to transmit visible light too much, and there is a tendency that the concentration in the coating film is too high and problems such as cracking and peeling of the coating film occur.

第3の発明は、特に、第1または第2の発明のインクを透明な結晶化ガラスもしくはホウケイ酸ガラスの少なくとも一部にスクリーン印刷などの手法で印刷後、600〜850℃で焼成し、金、鉄、ビスマス、シリコン、チタンを含有する有色不透明の薄膜形成部を設けたトッププレートを用いた電磁誘導加熱調理器である。   In the third invention, in particular, the ink of the first or second invention is printed on at least a part of transparent crystallized glass or borosilicate glass by a method such as screen printing, and then baked at 600 to 850 ° C. , An electromagnetic induction heating cooker using a top plate provided with a colored and opaque thin film forming portion containing iron, bismuth, silicon, and titanium.

薄膜形成部は無機物質より構成されているので耐熱性が極めて高く、また、0.05〜
5μm厚さの薄膜であるため、トッププレートを構成する耐熱ガラスの応力バランスを維持することができ、高い耐衝撃強度を維持できる。
Since the thin film forming part is made of an inorganic substance, the heat resistance is extremely high.
Since it is a thin film having a thickness of 5 μm, the stress balance of the heat-resistant glass constituting the top plate can be maintained, and high impact strength can be maintained.

第4の発明は、特に、第3の発明の薄膜形成部は、波長910〜1550nmの赤外線を70%以上透過させるとともに、波長380〜750nmの可視光領域の透過性は5%以上、30%以下である電磁誘導加熱調理器である。   In the fourth invention, in particular, the thin film forming portion of the third invention transmits infrared light having a wavelength of 910 to 1550 nm by 70% or more, and the transmittance in the visible light region of wavelength 380 to 750 nm is 5% or more and 30%. It is the following electromagnetic induction heating cooker.

適切な条件下で焼成され、適切な膜厚を有する薄膜形成部は膜内に金、鉄、ビスマス、チタン、シリコンを含有しているため、これらの元素の配分に応じた光学特性が得られる。   Thin film forming parts that are fired under appropriate conditions and have an appropriate film thickness contain gold, iron, bismuth, titanium, and silicon in the film, so that optical characteristics corresponding to the distribution of these elements can be obtained. .

当該薄膜形成部は、波長910〜1550nmの赤外線を70%以上透過させることが可能であり、これによりトッププレート上に載置された調理容器より発せられる赤外線を効率よく透過し、トッププレート直下の赤外線センサーの温度検知を正確且つ素早く実行できる。   The thin film forming section can transmit infrared light having a wavelength of 910 to 1550 nm by 70% or more, thereby efficiently transmitting infrared light emitted from the cooking container placed on the top plate, and directly below the top plate. Infrared sensor temperature detection can be performed accurately and quickly.

また、当該薄膜形成部は、波長380〜750nmの可視光領域の透過性は5%以上、30%以下であるため有色不透明であり、薄膜形成部を通して外部から本体内構成部品を見ることができないが、可視光の透過性を一定程度有しているので本体内に配置された発光ダイオードより発せられる可視光は外部から確認できるので、発光ダイオードによる表示は良好に視認可能である。   Further, the thin film forming portion is colored and opaque because the transmittance in the visible light region with a wavelength of 380 to 750 nm is not less than 5% and not more than 30%, and components in the main body cannot be seen from the outside through the thin film forming portion. However, since the visible light has a certain level of transparency, visible light emitted from the light emitting diodes arranged in the main body can be confirmed from the outside, and thus the display by the light emitting diodes can be seen well.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

(実施の形態1)
本実施の形態のインクは電磁誘導加熱調理器のトッププレートの光学特性を調整するための薄膜形成部を形成するためのものである。
(Embodiment 1)
The ink of the present embodiment is for forming a thin film forming portion for adjusting the optical characteristics of the top plate of the electromagnetic induction heating cooker.

本実施の形態のインクの調合例においては、20%金含有金レジネート10重量部、6%鉄含有トリス(2−エチルヘキサン酸)鉄(III)・ミネラルスピリット液40重量部、25%ビスマス含有2−エチルヘキサン酸ビスマス(III)2−エチルヘキサン酸溶液10重量部、40%シリカ含有トルエン分散コロイダルシリカ4重量部、7.7%チタン含有チタニウム2−エチルヘキサネート3重量部を原料成分とし、これらを3−メトキシ−3−メチル−1−ブタノールとベンジルアルコールの5:1混合溶剤16.5重量部に添加し、さらに、ロジン16.5重量部を添加して全量100重量部のインクとし印刷に供したが、必要に応じて消泡剤やレベリング剤等の微量添加助剤を加えて印刷性を向上した。   In the ink preparation example of the present embodiment, 10 parts by weight of 20% gold-containing gold resinate, 6% iron-containing tris (2-ethylhexanoic acid) iron (III) / mineral spirit liquid 40 parts by weight, and 25% bismuth containing Bismuth 2-ethylhexanoate (III) 10 parts by weight of 2-ethylhexanoic acid solution, 4 parts by weight of 40% silica-containing toluene-dispersed colloidal silica, 3 parts by weight of 7.7% titanium-containing titanium 2-ethylhexanate These were added to 16.5 parts by weight of a 5: 1 mixed solvent of 3-methoxy-3-methyl-1-butanol and benzyl alcohol, and further, 16.5 parts by weight of rosin was added to make a total amount of 100 parts by weight of ink. The printability was improved by adding trace amounts of auxiliary agents such as antifoaming agents and leveling agents as necessary.

上述のごとき成分を伴うインクはスクリーン印刷により厚さ4mmの透明な結晶化ガラスの上に印刷され、その後800℃、20分間焼成することにより印刷部に薄膜形成部を設けたが、焼成過程においてほぼ全ての有機成分は焼失し、薄膜形成部は金、鉄、ビスマス、シリコン、チタンから成る無機物質を含有して黒緑色の外観を呈する約1μm厚さの膜とした。   The ink with the components as described above was printed on a transparent crystallized glass having a thickness of 4 mm by screen printing, and then a thin film forming part was provided in the printing part by baking at 800 ° C. for 20 minutes. Almost all organic components were burned out, and the thin film forming part contained an inorganic substance composed of gold, iron, bismuth, silicon, and titanium, and was a film having a thickness of about 1 μm that had a black-green appearance.

なお、インクの原料成分には不純物として塩素やイオウが含まれる場合があるが、特に問題はない。   The ink raw material component may contain chlorine or sulfur as impurities, but there is no particular problem.

上記インクの成分において、金(Au)、鉄(Fe)、ビスマス(Bi)、シリコン(Si)、チタン(Ti)の元素を考慮すると、その重量比率として、25.4:30.5
:31.7:9.5:2.9(合計100)となるが、後述するように、この元素比率と膜厚の制御により所望の光学特性をガラスに付与することが可能である。
In consideration of the elements of gold (Au), iron (Fe), bismuth (Bi), silicon (Si) and titanium (Ti) in the ink components, the weight ratio is 25.4: 30.5.
: 31.7: 9.5: 2.9 (100 in total), as will be described later, it is possible to impart desired optical properties to the glass by controlling the element ratio and film thickness.

本実施の形態においては、金は金レジネートを原料成分としたが、金コロイドであっても問題はなく、鉄とビスマスとチタンの原料成分としては樹脂酸金属塩等、他の有機化合物やコロイドとすることも可能である。ここで、本実施の形態において、金は金レジネートを原料成分としたが、金コロイドとしても、前述のインクの調合例において、金レジネートを金コロイドに置き換えることで実施できるものである。   In this embodiment, gold uses gold resinate as a raw material component, but there is no problem even if it is a gold colloid, and other organic compounds such as resin acid metal salts and colloids are used as the raw material component of iron, bismuth and titanium. It is also possible. Here, in the present embodiment, gold uses gold resinate as a raw material component, but gold colloid can also be implemented by replacing gold resinate with gold colloid in the above-described ink preparation examples.

また、シリコンの原料成分としては上述のコロイダルシリカの他、アエロジル、あるいは、エチルヘキサン酸シリコン、テトラエトキシシラン等のシラン化合物のいずれかを用いることが可能であるが、特に、シリコンの添加は赤外線特性の安定化に欠かせない要素であり、他の原料成分との相溶性などを考慮した上での材料選定と添加量の決定が重要である。   In addition to the above-mentioned colloidal silica, any of the above-mentioned colloidal silica, aerosil, or a silane compound such as silicon ethylhexanoate or tetraethoxysilane can be used as the silicon raw material component. It is an indispensable element for the stabilization of characteristics, and it is important to select materials and determine the amount of addition in consideration of compatibility with other raw material components.

シリコンの原料成分としてコロイダルシリカの他、アエロジル等の酸化ケイ素を用いる場合は特に粒径として平均50nm以下のものを用いることにより、インクの印刷性が良好になり、安定した光学特性が得られる。   When silicon oxide such as aerosil is used in addition to colloidal silica as a raw material component of silicon, the ink printability is improved and stable optical characteristics are obtained particularly by using particles having an average particle size of 50 nm or less.

さらに、本実施の形態においては、インクに増粘成分としてロジンを添加して適度な粘度や成分の分散性を向上させているが、ロジンの他、変性ロジン、セルロース系増粘剤、ヒマシ油、アクリル等合成樹脂などを用いることが可能であるとともに、溶解させるための溶剤成分も樹脂成分の溶解性に応じて変更可能である。   Furthermore, in this embodiment, rosin is added as a thickening component to the ink to improve the appropriate viscosity and dispersibility of the component. In addition to rosin, modified rosin, cellulosic thickener, castor oil In addition, synthetic resins such as acrylic can be used, and the solvent component for dissolution can be changed according to the solubility of the resin component.

ここで、本実施形態のインクを透明な結晶化ガラスに印刷、焼成して形成した薄膜形成部の光学特性を測定したが、赤外線透過性については波長910〜1550nmでの分光透過率を測定し、可視光透過性については、380〜750nmの分光透過率を測定した結果、赤外線は83%、可視光は26%の透過率となった。   Here, the optical characteristics of the thin film forming portion formed by printing and baking the ink of the present embodiment on transparent crystallized glass were measured. For infrared transmittance, the spectral transmittance at a wavelength of 910 to 1550 nm was measured. As for the visible light transmittance, the spectral transmittance of 380 to 750 nm was measured, and as a result, the infrared ray had a transmittance of 83% and the visible light had a transmittance of 26%.

赤外線透過率は低すぎると赤外線センサーの温度検知が正しく成されない可能性が高いので70%以上の透過率が必要であり、一方、可視光透過率は30%以上であると容易に可視光が透過されやすい反面、隠蔽性が低いのでガラスの直下にある本体収納部品が透けて見えて美観を損ねるので30%以内であることが必要であるが、発光ダイオードの光を適度に透過させて良好な表示状態を得るためには最低でも5%以上の可視光透過率が必要とされる。   If the infrared transmittance is too low, there is a high possibility that the temperature detection of the infrared sensor will not be performed correctly. Therefore, a transmittance of 70% or more is necessary. On the other hand, if the visible light transmittance is 30% or more, visible light is easily transmitted. Although it is easy to transmit, the concealment property is low, so the main body storage parts directly under the glass can be seen through, and the appearance is impaired, so it is necessary to be within 30%, but it is good by appropriately transmitting the light of the light emitting diode In order to obtain a good display state, a visible light transmittance of at least 5% is required.

ここで光学特性についてさらに検討を行った結果、トッププレートの薄膜形成部が、波長910〜1550nmの赤外線透過率70%以上、且つ、波長380〜750nmの可視光の透過率は5%以上30%以下であることを実現するためには、金(Au)、鉄(Fe)、ビスマス(Bi)、シリコン(Si)、チタン(Ti)各元素の比率を精密に設計してインクを調整することが重要となることが判明した。   As a result of further examination of the optical characteristics, the thin film forming portion of the top plate has an infrared transmittance of 70% or more at a wavelength of 910 to 1550 nm, and a transmittance of visible light of a wavelength of 380 to 750 nm is 5% or more and 30%. In order to realize the following, the ink should be adjusted by precisely designing the ratio of each element of gold (Au), iron (Fe), bismuth (Bi), silicon (Si), and titanium (Ti). Turned out to be important.

また、インク中の金(Au)、鉄(Fe)、ビスマス(Bi)、シリコン(Si)、チタン(Ti)の元素としての合計添加量としては100gインク中に6〜10gとなるように調整すると、印刷に適したインクを調整することができ、6g未満となると濃度が薄すぎて色調が出ず、10gを超えると濃度が高すぎて薄膜形成部にクラックを生じることがある。   Further, the total addition amount as elements of gold (Au), iron (Fe), bismuth (Bi), silicon (Si), and titanium (Ti) in the ink is adjusted to be 6 to 10 g in 100 g ink. Then, the ink suitable for printing can be adjusted, and if it is less than 6 g, the density is too thin and the color tone does not come out, and if it exceeds 10 g, the density is too high and cracks may occur in the thin film forming portion.

本実施の形態と同一の原料を用いて各元素の添加量を振った場合の光学特性を(表1)に示すが、(表1)中の元素構成比は金(Au)、鉄(Fe)、ビスマス(Bi)、シリ
コン(Si)、チタン(Ti)を合わせて100重量部とした場合の元素構成である。
The optical characteristics when the addition amount of each element is varied using the same raw materials as in this embodiment are shown in (Table 1). The element composition ratio in (Table 1) is gold (Au), iron (Fe ), Bismuth (Bi), silicon (Si), and titanium (Ti).

また、インク中における溶剤と樹脂成分は合計で25±10重量部、溶剤と樹脂成分重量比は50:50とし、溶剤は3−メトキシ−3−メチル−1−ブタノールとベンジルアルコールの重量比5:1混合溶剤とした。   In addition, the solvent and the resin component in the ink were 25 ± 10 parts by weight in total, the solvent / resin component weight ratio was 50:50, and the solvent was a 3-methoxy-3-methyl-1-butanol / benzyl alcohol weight ratio of 5 : 1 mixed solvent.

Figure 0006467635
Figure 0006467635

なお、(表1)中の判定は、波長910〜1550nmの赤外線透過率70%以上、また、波長380〜750nmの可視光の透過率が5%以上且つ30%以下である場合を○判定とした。   The determination in (Table 1) is a case where the transmittance of infrared light with a wavelength of 910 to 1550 nm is 70% or more and the transmittance of visible light with a wavelength of 380 to 750 nm is 5% or more and 30% or less. did.

以上の結果より、Auは可視光透過性に大きな影響を及ぼすため、23.3wt%以上の存在比率であることが望ましいが、過剰でも光学特性に悪影響が出るので、39.1%以内とすることが望ましい。   From the above results, since Au has a great influence on the visible light transmittance, it is desirable that the abundance ratio is 23.3 wt% or more, but even if it is excessive, the optical characteristics are adversely affected, so that it is within 39.1%. It is desirable.

FeはAuとともに光の透過を制御するための重要成分であり、Au/Feの比率は0.7〜1.6程度が望ましいが、Feは赤外透過の選択性があり、多い方が好ましいが、過剰であると色調が赤味を増し、可視光の透過が高まってしまう。このため、FeはAuとの混合使用により適度に色調を調整し、可視光および赤外線透過の最適化を図ることが出来る。   Fe is an important component for controlling the transmission of light together with Au, and the ratio of Au / Fe is preferably about 0.7 to 1.6, but Fe has selectivity for infrared transmission, and the larger one is preferable. However, if it is excessive, the color tone will become reddish and the transmission of visible light will increase. For this reason, Fe can adjust color tone moderately by mixing and using Au, and can aim at optimization of visible light and infrared rays transmission.

また、Biは膜形成に重要な成分であり、20wt%未満では成膜性が悪化するので少なくとも20wt%の含有が望ましいが、添加量が多いと他の元素が相対的に減ることに
なり光学特性に悪影響を及ぼす可能性があるので35.6%以内とすることが望ましい。
Bi is an important component for film formation, and if it is less than 20 wt%, the film formability deteriorates. Therefore, it is desirable to contain at least 20 wt%. Since there is a possibility of adversely affecting the characteristics, it is desirable to make it within 35.6%.

さらに、Tiは多過ぎても少なすぎても赤外線透過率と可視光透過率双方に悪影響があり、1.2〜4.5wt%が適正値である。   Further, if Ti is too much or too little, both infrared transmittance and visible light transmittance are adversely affected, and 1.2 to 4.5 wt% is an appropriate value.

本実施の形態において、Siは特に光学特性を安定化させるための重要な微量添加元素であることが判明しているが、上述のAu、Fe、Bi、Tiの存在比率を守った上で、2.6〜14.0wt%のSi添加を行うことにより、赤外線の透過率が向上且つ安定化し、さらに、所望の可視光透過率にすることが可能である。   In the present embodiment, it has been found that Si is an important trace additive element particularly for stabilizing the optical characteristics, but in keeping with the abundance ratio of Au, Fe, Bi, Ti described above, By adding Si of 2.6 to 14.0 wt%, infrared transmittance can be improved and stabilized, and a desired visible light transmittance can be obtained.

Siは2.6wt%を下回ると赤外線透過率が70%を下回り、所望の検知性能を得られない一方、14.0wt%を上回ると可視光透過率が増し所望の隠蔽性が得られない可能性が高く、また、印刷性能にも悪影響を及ぼしてくるので、Siの添加量は2.6〜14.0wt%とすることが必要である。   If Si is less than 2.6 wt%, the infrared transmittance is less than 70%, and the desired detection performance cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 14.0 wt%, the visible light transmittance is increased and the desired concealability cannot be obtained. Therefore, it is necessary to set the amount of Si to 2.6 to 14.0 wt%.

次に、本実施の形態で得られたインクを電磁誘導加熱調理器に適用した形態を以下に図1と図2を用いて説明する。図1は、本発明の実施の形態1における電磁誘導加熱調理器を示す要部断面模式図、図2は、本発明の実施の形態1における電磁誘導加熱調理器を示す要部断面模式図である。   Next, the form which applied the ink obtained by this Embodiment to the electromagnetic induction heating cooking appliance is demonstrated using FIG. 1 and FIG. 2 below. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an essential part showing an electromagnetic induction heating cooker in Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an essential part showing an electromagnetic induction heating cooker in Embodiment 1 of the present invention. is there.

ここで、(表1)のNo.1で示される、波長910〜1550nmの赤外線透過率が83%、380〜750nmの可視光透過率が26%となる本実施の形態のインクを厚さ4mmのトッププレート用の透明な結晶化ガラス下面において、センサー窓部24および操作部などの表示部21にスクリーン印刷後、800℃で20分間焼成して黒緑色の薄膜形成部25を形成したトッププレート2を電磁誘導加熱調理器の本体1に組み付けて性能を確認した。   Here, No. of (Table 1). The transparent crystallized glass for a top plate having a thickness of 4 mm is used for the ink according to the present embodiment, in which the infrared transmittance at a wavelength of 910 to 1550 nm is 83% and the visible light transmittance at 380 to 750 nm is 26%. On the lower surface, after screen printing on the sensor window 24 and the display unit 21 such as the operation unit, the top plate 2 baked at 800 ° C. for 20 minutes to form the black-green thin film forming unit 25 is used as the main body 1 of the electromagnetic induction heating cooker. The performance was confirmed by assembling it.

なお、図1は、特に、センサー窓部24の近傍における光透過性の断面模式図を示し、図2は、特に、表示部21の近傍における光透過性の断面模式図を示している。センサー窓部24と操作部等の表示部21以外(換言すると、薄膜形成部25以外)は、トッププレート2の基材である結晶化ガラスの下面または上面に全面隈なく結晶化ガラスの無色透明部が無いように通常印刷部30を設けている。   1 shows a schematic cross-sectional view of light transmission particularly in the vicinity of the sensor window 24, and FIG. 2 shows a schematic cross-sectional view of light transmission particularly in the vicinity of the display unit 21. Except for the sensor window 24 and the display unit 21 such as the operation unit (in other words, other than the thin film forming unit 25), the crystallized glass is colorless and transparent on the lower surface or upper surface of the crystallized glass that is the base material of the top plate 2. The normal printing unit 30 is provided so that there is no part.

図1に示すセンサー窓部24における薄膜形成部25の下方には、赤外線センサー4が配置されている。また、図2に示す操作部等の表示部21における薄膜形成部25の下方には、発光ダイオード26が配置されている。   Infrared sensor 4 is arranged below thin film formation part 25 in sensor window part 24 shown in FIG. A light emitting diode 26 is disposed below the thin film forming portion 25 in the display portion 21 such as the operation portion shown in FIG.

この結果、本体1内の赤外線センサー4は極めて感度よく調理容器3の温度を検知することが確認できたとともに、センサー窓部24や操作部などの表示部21においても可視光の透過性が抑制制御されているので隠蔽性が高く、結晶化ガラスの直下の本体収納部品が透けて見えることはなく、表示部21においては本体1内部に配置された発光ダイオード26の光を適度に透過させて必要時に良好な表示状態を得ることができ、高い操作性と美観を実現した。   As a result, it was confirmed that the infrared sensor 4 in the main body 1 senses the temperature of the cooking container 3 with extremely high sensitivity, and the visible light transmission is also suppressed in the display unit 21 such as the sensor window 24 and the operation unit. Since it is controlled, it is highly concealed and the main body housing parts directly below the crystallized glass are not seen through. The display unit 21 appropriately transmits light from the light emitting diodes 26 arranged inside the main body 1. A good display state can be obtained when necessary, realizing high operability and aesthetics.

以上のように、本実施の形態においては電磁誘導加熱調理器のトッププレート用に赤外線と可視光の透過性を制御する光学特性調整用のインクを得ることが出来、この得られたインクをトッププレートに処理したものである。   As described above, in the present embodiment, it is possible to obtain the ink for adjusting the optical characteristics for controlling the transmittance of infrared light and visible light for the top plate of the electromagnetic induction heating cooker, and the obtained ink is used as the top plate. Processed into plates.

本実施の形態では、金は有機化合物あるいはコロイドとして含有し、また、鉄、ビスマス、チタンは有機化合物あるいはコロイドとして含有し、なおかつ、シリコン化合物を含
有し、これらの物質を有機溶剤に添加し、さらに、増粘成分を添加して調整したインクである。
In the present embodiment, gold is contained as an organic compound or colloid, and iron, bismuth and titanium are contained as an organic compound or colloid, and further contain a silicon compound, and these substances are added to an organic solvent, Furthermore, the ink is adjusted by adding a thickening component.

本構成によるインクは無機物質から構成されるため高温焼成が可能であり、焼成中に溶剤や増粘成分が失われ、焼成後は無機物質が主に残存するため、耐熱性が高い塗膜が形成されるので、電磁誘導加熱調理器のトッププレートのように高温に曝される部材に適した耐久性を有するものである。   Since the ink of this configuration is composed of an inorganic substance, it can be fired at a high temperature.Solvents and thickening components are lost during firing, and the inorganic substance mainly remains after firing. Since it is formed, it has durability suitable for a member exposed to a high temperature such as a top plate of an electromagnetic induction heating cooker.

また、本インクは0.05〜5μm厚さの無機物質を主体とする薄膜を形成することができ、この薄膜によりトッププレートを構成する通常板厚が3〜6mmの耐熱ガラスの応力バランスを維持することができ、高い耐衝撃強度を維持できる。   In addition, this ink can form a thin film mainly composed of an inorganic substance having a thickness of 0.05 to 5 μm, and this thin film maintains the stress balance of a heat-resistant glass having a normal thickness of 3 to 6 mm constituting the top plate. And high impact strength can be maintained.

さらに、その薄膜内には金、鉄、ビスマス、チタン、シリコンを含有し、膜厚、成分量、成分比、焼成条件により、黒、緑、赤等の色彩を呈し、赤外線および可視光の透過性を制御可能となる。   In addition, the thin film contains gold, iron, bismuth, titanium, and silicon. Depending on the film thickness, component amount, component ratio, and firing conditions, it exhibits colors such as black, green, and red, and transmits infrared and visible light. Gender can be controlled.

なお、前記実施の形態では、インクをトッププレート用の結晶化ガラスに印刷する構成を説明したが、結晶化ガラスに換えてホウケイ酸ガラスを用いても良い。   In the above-described embodiment, the configuration in which the ink is printed on the crystallized glass for the top plate has been described. However, borosilicate glass may be used instead of the crystallized glass.

以上のように、本発明にかかるインクおよび電磁誘導加熱調理器は、赤外線透過性と可視光透過性を制御することができるので、電磁誘導加熱調理器に限らず温度検知手段を備え、なお且つ、発光手段を使用して発光表示するさまざまな装置に適用できる。   As described above, since the ink and the electromagnetic induction heating cooker according to the present invention can control the infrared transparency and the visible light transmission, not only the electromagnetic induction heating cooker but also a temperature detection means, The present invention can be applied to various devices that emit light by using a light emitting means.

1 本体
2 トッププレート
3 調理容器
4 赤外線センサー
21 表示部
24 センサー窓部
25 薄膜形成部
26 発光ダイオード
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Main body 2 Top plate 3 Cooking container 4 Infrared sensor 21 Display part 24 Sensor window part 25 Thin film formation part 26 Light emitting diode

Claims (1)

金は有機化合物あるいはコロイドとして含有し、また、鉄、ビスマス、チタンは有機化合物あるいはコロイドとして含有し、なおかつ、シリコン化合物を含有し、これらの物質を有機溶剤に添加し、さらに、増粘成分を添加して調整したインクを透明な結晶化ガラスもしくはホウケイ酸ガラスの少なくとも一部に印刷、焼成し、金、鉄、ビスマス、シリコン、チタンを含有する有色不透明の薄膜形成部を設けたトッププレートを用いた電磁誘導加熱調理器であって、
前記薄膜形成部は、波長910〜1550nmの赤外線を70%以上透過させるとともに、波長380〜750nmの可視光領域の透過性は5%以上、30%以下である
とともに、
前記金と前記ビスマスと前記チタンの存在比率が
前記金は23.3wt%以上39.1%以内、
前記ビスマスは20wt%以上35.6%以内、
前記チタンは1.2wt%以上4.5%以内、
である電磁誘導加熱調理器
Gold is contained as an organic compound or colloid, and iron, bismuth, titanium is contained as an organic compound or colloid, and further contains a silicon compound. These substances are added to an organic solvent, and a thickening component is further added. A top plate provided with a colored opaque thin film forming portion containing gold, iron, bismuth, silicon, and titanium, which is printed and baked on at least a part of transparent crystallized glass or borosilicate glass after adding and adjusting the ink. An electromagnetic induction heating cooker used,
The thin film forming portion transmits infrared light having a wavelength of 910 to 1550 nm by 70% or more, and transparency in a visible light region having a wavelength of 380 to 750 nm is 5% or more and 30% or less.
With
The abundance ratio of the gold, the bismuth and the titanium is
The gold is 23.3 wt% or more and 39.1% or less,
The bismuth is 20 wt% or more and 35.6% or less,
The titanium is 1.2 wt% or more and 4.5% or less,
Is an electromagnetic induction heating cooker .
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