JPH09157886A - 電磁誘導加熱用合金メッキ膜、電磁誘導加熱用合金メッキ材およびこれを用いた電磁誘導加熱用調理器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電磁誘導加熱が可能であるニッケルと鉄との
合金メッキ膜を提供することを目的としている。 【解決手段】 少なくともニッケルと鉄とを有し、膜厚
が１０〜１００μｍとした電磁誘導加熱用合金メッキ膜
とする。また、この電磁誘導加熱用合金メッキ膜をメッ
キ可能な基材上に形成した電磁誘導加熱用合金メッキ材
とする。さらに、調理容器として電磁誘導加熱用合金メ
ッキ材を用いた電磁誘導加熱用調理器とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ニッケルと鉄との
合金を非磁性基材上にメッキ膜として形成し、電磁誘導
加熱を可能とした合金メッキ材と、調理容器にこの合金
メッキ材を用いた電磁誘導加熱調理器に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、高周波磁界を発生させて鍋等の調
理用器に誘導電流を発生させ、鍋自体を発熱させて調理
を行う電磁誘導加熱調理器が普及してきている。この電
磁誘導加熱調理器は、火を使わないため、安全でしかも
清潔であり非常に便利なものである。この電磁誘導加熱
調理器に使用している鍋は、前記しているように高周波
磁界と鎖交して誘導電流を発生する必要があるため磁性
材料であることが必須の条件となっている。一般には、
磁性ステンレスや鋼板が用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記しているように従
来の構成の電磁誘導加熱調理器に使用する鍋等の調理用
器は、磁性材料であることが必須の条件となっている。
一方、一般的な調理容器の基材としては、非磁性ステン
レス・アルミニウム・ガラス・セラミック等の非磁性材
料のものも多く使用されている。そこで従来から、これ
らの非磁性材料であっても電磁誘導加熱調理器用の調理
用器として使用できるようにするため、これらの基材上
に厚い鉄板あるいはステンレス等を張り付けたり、クラ
ッド化したり、鉄溶射等を施して、磁性を備えた材料と
する努力が行われている。しかし現状では、基材の選
択、製造方法・能力、伝熱性能・耐食性能・外観・重量
等に課題があり、一般的に使用されるところまでは達し
ていない。

【０００４】本発明はこれらの課題を解決するものであ
り、電磁誘導加熱が可能であるニッケルと鉄との合金メ
ッキ膜を提供することを目的としている。

【０００５】また、合金メッキ膜を基材上に形成した電
磁誘導加熱用合金メッキ材を提供することを目的として
いる。

【０００６】さらに、合金メッキ膜を非磁性基材上に形
成した電磁誘導加熱用合金メッキ材を提供することを目
的としている。

【０００７】そして、これらの電磁誘導加熱用合金メッ
キ材を用いた電磁誘導加熱調理器を提供することを目的
としている。

【０００８】

【課題が解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の一つの手段は、少なくともニッケルと鉄とを
有し、膜厚が１０〜１００μｍとした電磁誘導加熱用合
金メッキ膜とする。

【０００９】また、本発明の他の手段は、本発明の第一
の手段を構成する電磁誘導加熱用合金メッキ膜をメッキ
可能な基材上に形成した電磁誘導加熱用合金メッキ材と
する。

【００１０】また、本発明のさらに他の手段は、調理容
器として電磁誘導加熱用合金メッキ材を用いた電磁誘導
加熱用調理器とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】請求項１記載の発明は、少なくと
もニッケルと鉄とを有し、膜厚が１０〜１００μｍとし
た電磁誘導加熱用合金メッキ膜としているので、単純な
ニッケルメッキ膜もしくは鉄メッキ膜に比べて透磁率が
高く、電磁誘導による表皮電流を大きくとれるメッキ膜
とすることができるものである。

【００１２】請求項２記載の発明は、請求項１に記載し
た電磁誘導加熱用合金メッキ膜をメッキ可能な基材上に
形成した電磁誘導加熱用合金メッキ材としているので、
いかなる基材であっても電磁誘導加熱を可能とした電磁
誘導加熱用合金メッキ材を提供できる。

【００１３】請求項３記載の発明は、メッキ可能な基材
は非磁性基材である電磁誘導加熱用合金メッキ材として
いるので、従来電磁誘導により加熱できなかった非磁性
基材を電磁誘導により加熱することができる。

【００１４】請求項４記載の発明は、メッキ可能な非磁
性基材はセラミック基材である電磁誘導加熱用合金メッ
キ材としているので、従来電磁誘導により加熱できなか
ったセラミック基材を電磁誘導により加熱することがで
きる。

【００１５】請求項５記載の発明は、メッキ可能な非磁
性基材はガラス基材である電磁誘導加熱用合金メッキ材
としているので、従来電磁誘導により加熱できなかった
ガラス基材を電磁誘導により加熱することができる。

【００１６】請求項６記載の発明は、メッキ可能な非磁
性基材は非磁性ステンレス基材である電磁誘導加熱用合
金メッキ材としているので、従来電磁誘導により加熱で
きなかった非磁性ステンレス基材を電磁誘導により加熱
することができる。

【００１７】請求項７記載の発明は、メッキ可能な非磁
性基材はアルミニウム基材である電磁誘導加熱用合金メ
ッキ材としているので、従来電磁誘導により加熱できな
かったアルミニウム基材を電磁誘導により加熱すること
ができる。

【００１８】請求項８記載の発明は、調理容器として電
磁誘導加熱用合金メッキ材を用いた電磁誘導加熱用調理
器としているので、表面を合金メッキした土鍋等のセラ
ミック容器、ガラス容器、非磁性ステンレス容器、アル
ミニウム容器として、それぞれ生地のままでは電子誘導
加熱が困難である容器を電磁誘導加熱用調理器として使
用できるようにしているものである。

【００１９】以下に本発明の実施の形態について図面を
用いて説明する。 （実施の形態１）まず、供試片の作成について詳述す
る。温度を９０℃に保った無電解メッキ溶液中に、片面
をマスキングした２００mm×２００mm×３．２mmの強化
ガラス板を浸漬して、５〜１０分間放置し、引き上げ
て、片面のマスキングを取り除くと、他面には鉄とニッ
ケルの合金メッキ層を得ることができる。このときの無
電解メッキ溶液の組成は、濃度を０．０５mol/Lとした
硫酸鉄と硫酸ニッケルの混合液中に、濃度を０．２mol/
Lとした次亜リン酸２水素ナトリウムと、濃度を０．２m
ol/Lとしたクエン酸ナトリウムと、濃度を０．５mol/L
とした硝酸アンモニウムを加えた溶液中に、ｐＨが１０
になるようにアンモニアを添加したものである。また、
本実施の形態では硫酸鉄と硫酸ニッケルとの混合比率を
種々変えた無電解メッキ溶液としている。こうして作成
したメッキ層の厚さは、１０〜１００μｍとなってい
る。

【００２０】次に、上記のようにして作成した供試片に
ついて、電磁誘導加熱が可能であるかどうかを実験し
た。実験には電磁誘導加熱調理器ＫＺ−Ｐ２（松下電器
産業（株）製）を使用し、この調理プレート上にこの供
試片を載置して、ワットメータを使用してこの電磁誘導
加熱調理器の出力を測定した。この結果を（表１）、
（表２）に示す。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【表２】

【００２３】（表１）に示した供試片のメッキ層は、ニ
ッケルと鉄の原子数比を種々変え、メッキ厚さを５０μ
ｍとしている。また比較例として、同一寸法のアルミ
板、ステンレス（ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ４３０）、アル
ミ板の表面に５０μｍの厚さのステンレス層を設けたも
のを使用した。（表２）は、ニッケルと鉄の原子数比を
50:50と一定にし、メッキ厚さを種々変えた場合を示し
ている。

【００２４】（表１）から明らかであるように、ニッケ
ルと鉄の合金メッキ層は、非常に優秀な電磁誘導加熱部
材となりうるものである。つまり、比較品であるアルミ
板・ステンレス（ＳＵＳ３０４）・ステンレス（ＳＵＳ
４３０）・アルミ＋ステンレスのもの、あるいはニッケ
ル単体・鉄単体のものに比べて、電磁誘導加熱調理器の
出力パワーを非常に大きくとることができるものであ
る。つまり、ニッケルと鉄の合金は透磁率が非常に大き
く、高周波磁界と鎖交した場合に発生する誘導電流によ
る表皮電流が非常に大きいものである。また、ニッケル
と鉄の合金比率は、この実験から原子数比で５０:５０
が最適であることが分かる。

【００２５】また、（表２）からメッキ層の厚さは厚い
ほど電磁誘導加熱出力を大きくとることができるが、８
０μm以上ではほぼ一定になることがわかる。

【００２６】なお、前記無電解メッキ溶液の組成は一般
的なものであり、ニッケルと鉄の合金メッキができるの
ものであれば、どのような組成のものであっても支障は
ないものである。また本実施の形態では強化ガラス板を
メッキ基材として使用しているが、たとえばセラミッ
ク、非磁性ステンレス、アルミニウム、プラスチック等
の非磁性体であっても支障はないものである。

【００２７】（実施の形態２）まず、供試片の作成につ
いて詳述する。温度を７５℃に保った電解メッキ溶液中
に、片面をマスキングした２００mm×２００mm×１．０
mmのアルミニウム板（JIS A1100）を浸漬し、アルミニ
ウム板を陰極として電流密度１１A/dm²で電解メッキを
行い、アルミニウム板を引き上げて、片面のマスキング
を取り除くと、他面にはニッケルと鉄の合金メッキ層を
得ることができる。このときの電解メッキ溶液の組成
は、濃度を３００g/Lとした塩化鉄・６水和物と塩化ニ
ッケル・６水和物の混合物に、濃度を４０g/Lとしたほ
う酸を加え、この溶液にｐＨが３．０になるように塩酸
と水酸化カルシウムを添加したものとなっている。本実
施の形態では塩化鉄・６水和物と塩化ニッケル・６水和
物との混合比率を種々変えた電解メッキ溶液としてい
る。こうして作成したメッキ層の厚さは、１０〜１００
μｍとなっている。

【００２８】次に、こうして作成した供試片について、
電磁誘導加熱が可能であるかどうかを実験した。実験に
は電磁誘導加熱調理器ＫＺ−Ｐ２（松下電器産業（株）
製）を使用し、この調理プレート上にこの供試片を載置
して、ワットメータを使用してこの電磁誘導加熱調理器
の出力を測定しているものである。この結果を（表
３）、（表４）に示した。

【００２９】

【表３】

【００３０】

【表４】

【００３１】（表３）に示した供試片のメッキ層は、ニ
ッケルと鉄の原子数比を種々変え、メッキ厚さを６０μ
ｍとしている。また比較例として、同一寸法のアルミ
板、ステンレス（ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ４３０）、アル
ミ板の表面に５０μｍの厚さのステンレス層を設けたも
のを使用している。（表４）は、ニッケルと鉄の原子数
比を５０：５０と一定にし、メッキ厚さを種々変えた場
合を示している。

【００３２】（表３）から明らかであるように、電解メ
ッキ溶液を使用した場合は、無電解メッキ溶液を使用し
た場合よりも、やや誘導加熱特性が良くなる傾向が見ら
れるものである。また無電解メッキ溶液を使用した場合
と同様、比較品であるアルミ板・ステンレス（ＳＵＳ３
０４）・ステンレス（ＳＵＳ４３０）・アルミ＋ステン
レスのもの、あるいはニッケル単体・鉄単体のものに比
べて、電磁誘導加熱調理器の出力パワーを非常に大きく
とることができるものである。また、ニッケルと鉄の合
金比率は、この実験から原子数比で５０:５０が最適で
あることが分かる。また（表４）から、メッキ層の厚さ
は厚いほど電磁誘導加熱出力を大きくとることができる
が、６０μm以上ではほぼ一定になることがわかる。

【００３３】次に、電解メッキと無電解メッキの特性を
比較した。この実験は、前記アルミニウム板に電解メッ
キによって厚さ６０μmの合金メッキ層を形成した試験
片と、無電解メッキによって厚さ６０μmの合金メッキ
層を形成した試験片とを同じ電磁誘導加熱調理器の調理
プレート上に載置して、ワットメータを使用してこの電
磁誘導加熱調理器の出力を測定しているものである。こ
の結果を（表５）に示している。

【００３４】

【表５】

【００３５】この結果から明らかなように、電解メッキ
によって得た合金層の方が、無電解メッキによって得た
合金層よりも電磁誘導加熱出力を大きくとることができ
るものである。この理由は、ニッケルと鉄で形成した磁
区の方向が電解メッキによるものの方が揃っているため
と考えられる。

【００３６】なお、前記電解メッキ溶液の組成は条件は
一般的なものであり、ニッケルと鉄の合金メッキができ
るのものであれば、どのような組成のものであっても支
障はないものである。また本実施の形態ではアルミニウ
ム板をメッキ基材として使用しているが、たとえばステ
ンレスあるいは鋼板であっても支障はないものである。

【００３７】（実施の形態３）次に本発明の第三の実施
の形態である電磁誘導加熱調理器について説明する。本
実施の形態では電磁誘導加熱調理器として、図１に示し
た電磁誘導加熱炊飯器を使用している。本体３の内部に
は米と水である調理物８を収容した内鍋１を設けてい
る。内鍋１は、アルミニウムの基材上に前記実施の形態
２で説明した合金メッキを施した合金メッキ面１ａを外
面に有している。また内鍋１の内面はフッ素コート面１
ｂとなっている。５は、ヒンジ４によって内鍋１を開閉
自在に覆う外蓋である。外蓋５には、前記内鍋１に対応
する側に加熱板２を設けている。加熱板２の表面にも内
鍋１と同様の合金メッキ面２ａフッ素コート面２ｂを有
している。前記合金メッキの組成はニッケルと鉄の比が
５０:５０となっており、厚さは６０μmとなっている。
内鍋１の下部には高周波磁界を発生する鍋加熱用ＩＨコ
イル６を、また外蓋５内にも加熱板２を加熱するための
ＩＨコイル７を設けている。９は本体１に給電するため
の電源コードである。

【００３８】以下、本実施の形態の動作について説明す
る。図示していない炊飯開始ボタンを押すと、ＩＨコイ
ル６・ＩＨコイル７に高周波電流が供給されて、ＩＨコ
イル６・ＩＨコイル７は高周波磁界を発生する。この高
周波磁界は表面を合金メッキ層１ａとした内鍋１と、同
様の合金メッキを施した加熱板２と鎖交する。このた
め、内鍋１の合金メッキ層１ａおよび加熱板２は誘導加
熱され発熱する。この発熱によって、内鍋１に収容した
調理物８の炊飯が進行するものである。また、炊飯が終
了した段階では、図示していない制御回路が働いてＩＨ
コイル６に対する通電は断たれ、ＩＨコイル７に対する
通電が行われて自動的に保温モードに入るものである。

【００３９】次に内鍋１・加熱板２の材質を変えて炊飯
実験をした。本実験は、内鍋１・加熱板２として前記合
金メッキアルミニウムを使用したもの、アルミニウム単
体を使用したもの、磁性ステンレスを使用したものにつ
いて行っている。この実験結果を（表６）に示してい
る。

【００４０】

【表６】

【００４１】この結果から明らかなように、合金メッキ
アルミニウムを使用したものは最も炊飯性能が優れてい
るものである。なお、鍋の材質をアルミニウムとしたも
のは、アルミニウムの熱伝導率が高いため均熱効果を有
しており、炊きムラが発生しにくいものとなっている。
また、加熱板２からの輻射熱も均等に分布するもので、
ご飯のねばりも適切なものとなっている。

【００４２】なお、（表６）には示していないが、アル
ミニウム−ステンレスクラッド材を使用したものは、合
金メッキアルミニウムと同様な性能な炊飯性能が得られ
るものの、基材の重量が重いという欠点を有しているも
のである。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、少なくともニッケルと
鉄とを有し、膜厚が１０〜１００μｍとした電磁誘導加
熱用合金メッキ膜とすることで、電磁誘導加熱が可能で
あるニッケルと鉄との合金メッキ膜を実現するものであ
る。

【００４４】また、前記合金メッキ膜をメッキ可能な基
材上に形成することによって、いかなる基材であっても
電磁誘導加熱を可能とした電磁誘導加熱用合金メッキ材
を実現するものである。

【００４５】また、基材の材質を非磁性基材として、非
磁性基材に電磁誘導加熱が可能である磁性を持たせた電
磁誘導加熱用合金メッキ材を実現するものである。

【００４６】さらに、非磁性基材として、セラミック、
ガラス、非磁性ステンレス、アルミニウム等を用いるこ
とによって、電磁誘導加熱が不可能であったこれらの基
材を電磁誘導が可能な電磁誘導加熱用合金メッキ材にす
ることができる。

【００４７】そして、非磁性基材がセラミック、ガラ
ス、非磁性ステンレス、アルミニウム等である電磁誘導
加熱用合金メッキ材を調理容器として用いることによっ
て、あるいは調理容器の一部に電磁誘導加熱用合金メッ
キ材を用いることによって、非磁性体である基材容器を
電磁誘導加熱でき、均熱効果の高い電磁誘導加熱調理器
を実現するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第三の実施の形態である電磁誘導加熱
炊飯器の構成を示す図

【符号の説明】

１ａ 鍋の合金メッキ面 ２ａ 加熱版の合金メッキ面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柴田 恒雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 大橋 秀行 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくともニッケルと鉄とを有し、膜厚
   が１０〜１００μｍとした電磁誘導加熱用合金メッキ
   膜。
2. 【請求項２】 請求項１に記載した電磁誘導加熱用合金
   メッキ膜をメッキ可能な基材上に形成した電磁誘導加熱
   用合金メッキ材。
3. 【請求項３】 メッキ可能な基材は非磁性基材である請
   求項２記載の電磁誘導加熱用合金メッキ材。
4. 【請求項４】 非磁性基材はセラミック基材である請求
   項３記載の電磁誘導加熱用合金メッキ材。
5. 【請求項５】 非磁性基材はガラス基材である請求項３
   記載の電磁誘導加熱用合金メッキ材。
6. 【請求項６】 非磁性基材は非磁性ステンレス基材であ
   る請求項３記載の電磁誘導加熱用合金メッキ材。
7. 【請求項７】 非磁性基材はアルミニウム基材である請
   求項３記載の電磁誘導加熱用合金メッキ材。
8. 【請求項８】 調理容器として請求項４〜７いずれか１
   項記載の電磁誘導加熱用合金メッキ材を用いた電磁誘導
   加熱用調理器。