JPH1170043A - 電磁誘導加熱調理容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 非磁性材料の外面に磁性材料のメッキ層を形
成して誘導加熱を可能ならしめると共に、その誘導加熱
に伴ってコイルが必要以上に発熱することのない、電磁
誘導加熱調理容器を提供することを目的とする。 【解決手段】 アルミニウムなどの非磁性材料よりなる
基材５の外面に、鉄、ニッケル、コバルトなどの磁性を
有する金属よりなる１３０〜３００ミクロンのメッキ層
６を形成する。またメッキ層６形成後に１８０〜５００
℃で熱処理することが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電磁誘導加熱調理容
器に関するものであって、誘導加熱コイルの近傍に設置
し、当該誘導加熱コイルから発生する高周波磁界により
誘導電流を生じ、当該誘導電流により調理容器自体が発
熱して内容物を加熱調理する、調理容器に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来からこの種の誘導加熱コイルと共に
使用して誘導電流により発熱する電磁誘導加熱調理容器
としては、一般に鉄などの磁性材料よりなるものが使用
されている。

【０００３】しかしながらこのものでは比重の大きい鉄
を主体とするために重く、取り扱いにくい。そのため、
アルミニウムなどの非磁性材料を基材とし、その外面に
磁性材料をクラッド材として張り付けるなどの手段で、
磁性を持たせて電磁誘導加熱することが行われている。

【０００４】しかしながらこれらのものにおいても、コ
ストや耐蝕性において問題があり、またクラッド材を張
り付ける方法では磁性材料の厚みの部分的な調節が困難
であるため、全体として均一に加熱することが困難であ
る。

【０００５】そこで特開平９−３５７６号公報には、非
磁性材料よりなる基材の外面にニッケル−コバルト合金
のメッキを施し、当該メッキ層において誘導電流を生ぜ
しめて発熱させることが記載されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記公報
に記載された発明では、メッキ層の厚みが１０〜１００
ミクロンと薄いため、当該メッキ層を貫通する磁力線に
より発生する誘導電流に対する基材の抵抗が小さく、十
分な出力電力が得にくい。そのため一般に使用される鉄
鍋と同等の出力電力を得るためには、誘導電流を大きく
する必要があり、コイルが必要以上に発熱し、高温にな
る。

【０００７】本発明はかかる事情に鑑みなされたもので
あって、非磁性材料の外面に磁性材料のメッキ層を形成
して誘導加熱を可能ならしめると共に、その誘導加熱に
伴ってコイルが必要以上に発熱することのない、電磁誘
導加熱調理容器を提供することを目的とするものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】而して本発明の電磁誘導
加熱調理容器は、非磁性材料よりなる基材の外面に、磁
性を有する金属よりなる１３０〜３００ミクロンのメッ
キ層を形成したことを特徴とするものである。

【０００９】本発明において前記非磁性材料は、アルミ
ニウム又は銅を使用することができる。また前記磁性を
有する金属としては、鉄、コバルト、ニッケル、ルテニ
ウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム
若しくは白金又はこれらの合金が適当である。

【００１０】また本発明においては、基材にメッキ層を
形成した後、１８０℃以上５００℃未満の温度に加熱さ
れていることが好ましい。

【００１１】本発明において、前記メッキ層の厚みは、
誘導加熱コイルから発生する磁束の分布にほゞ比例して
変化していることが好ましい。また調理容器の周方向に
おいて、その構造上熱が外部に伝達されやすい部分、例
えば当該調理容器に取付けられた把手の近傍を、他の部
分に比べて前記メッキ層の厚みを厚くすることが好まし
い。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は本発明の電磁誘導加熱調理
容器を内鍋として使用した電磁誘導加熱炊飯器１を示す
ものであって、外装体２内に誘導加熱コイル３が設置さ
れ、当該誘導加熱コイル３上に調理容器としての内鍋４
が載置されている。９は温度センサーであり、１０は外
装体２の上部を塞ぐ蓋である。

【００１３】前記内鍋４において、５はアルミニウムな
どの非磁性材料よりなる内鍋基材であって、その底面か
ら側面下部の外面には鉄などの磁性を有する金属よりな
るメッキ層６が形成されている。

【００１４】内鍋基材５は非磁性材料よりなることが必
要であり、その素材としてはアルミニウム又は銅が適当
であるが、その他ＳＵＳ−３０４などの非磁性のステン
レスを使用することもできる。またセラミック素材やガ
ラスなどの非金属素材を使用することも可能である。

【００１５】またメッキ層６は磁性を有する金属であっ
て、鉄、コバルト、ニッケル、ルテニウム、ロジウム、
パラジウム、オスミウム、イリジウム若しくは白金など
の遷移金属又は、これらの合金が適当である。

【００１６】そして本発明においては、メッキ層６の厚
みが１３０〜３００ミクロンであることが必要である。
１３０ミクロン未満では誘導加熱コイル３が発熱し、誘
導加熱コイル３の温度が不必要に高くなると共に、入力
電力の一部がコイル３で消費されて損失となる。またメ
ッキ層６の厚みが大きくなると誘導加熱コイル３の温度
は低くなるが、３００ミクロンを超えてもそれ以上誘導
加熱コイル３の発熱を抑制する効果は生じない。

【００１７】前記メッキ層６の厚みは、内鍋４のメッキ
層６における誘導加熱コイル３から発生する磁束に触れ
る範囲において、メッキ層６の平均厚みが１３０〜３０
０ミクロンであることを要するが、当該範囲を超えてメ
ッキ層６が形成されていても差支えはなく、その部分に
おける厚みは限定されない。また温度センサー９に接触
する部分は、メッキ層６を形成しないことができる。

【００１８】また前記磁束に触れる範囲におけるメッキ
層６の厚みは、部分的に変化させることは可能である。
誘導加熱コイル３から発生する磁束密度は必ずしも均一
ではなく部分的に大小にばらつくが、当該磁束の分布に
ほゞ比例してメッキ層６の厚みを変化させることが好ま
しい。

【００１９】またメッキ層６の周方向において、その構
造上熱が外部に伝達されて逃げやすい部分がある場合、
その近傍を他の部分に比べて前記メッキ層６の厚みを厚
くすることが好ましい。例えば外装体２内に収容された
内鍋４に把手が取付けられている場合には、当該把手の
部分においてはその把手を嵌合するために外装体２の構
造が複雑になり、熱が逃げやすくなる。かかる場合に
は、その把手の下方のメッキ層６を厚くするのが好まし
い。

【００２０】図２及び図３は上記把手７を有する内鍋４
を示すものであって、内鍋基材５の外面にメッキ層６が
形成されている。そして内鍋４の上端部の相対向する二
か所に把手７が取り付けられており、その把手７の下方
におけるメッキ層６には、厚み増大部８が形成されてい
る。当該厚み増大部８の厚みは把手７の部分における内
鍋４や外装体２の構造にもよるが、メッキ層６の平均厚
みの２０〜１００％大きい程度が適当である。

【００２１】また本発明は、基材５にメッキ層６を形成
した後、そのメッキ層６を１８０〜５００℃に加熱して
熱処理することが好ましい。熱処理の温度は１８０℃以
上であることが必要であるが、５００℃以上になるとメ
ッキ層６に焼戻しによる脆化が生ずる恐れがあるので好
ましくない。またその熱処理の時間は、１５〜６０分程
度が適当である。

【００２２】メッキ層６を熱処理することにより、メッ
キ層６内における格子欠陥が減少し、高密度の転移も減
少し、さらに結晶粒界への不純物の偏析を防ぐこともで
きるので、電磁誘導により内鍋４が均一に且つ効率よく
発熱し、誘導加熱コイル３の過度の発熱を防止すること
ができる。

【００２３】なお前記加熱は、メッキ層６の形成後に特
別の加熱工程として行うこともできるが、電磁誘導加熱
炊飯器１の内鍋４においては、その内面にフッ素樹脂加
工を施すことが多く、当該フッ素樹脂加工においては３
８０℃程度の温度で３０分程度の焼成が行われるので、
当該フッ素樹脂の焼成工程と併せてメッキ層６の熱処理
を行うこともできる。

【００２４】本発明の電磁誘導加熱調理容器は、前記電
磁誘導加熱炊飯器１の内鍋４として使用できるが、その
他の電磁誘導加熱機能を有する調理器具における、内容
物を収容する被加熱調理容器に適用することができる。
また、一般の電磁調理器において使用可能の調理容器に
適用することができ、鍋、フライパン、ホットプレート
などとしても適用できる。

【００２５】

【作用】発明者等の研究によれば、メッキ層６の厚みが
大きくなるに従って、誘導電流が有効に発生して調理容
器が発熱するために、電磁調理器具としての出力電力が
大きくなり、且つコイルから生じた磁力線が調理容器の
発熱に有効に利用されるため、コイルの不必要な発熱が
抑制される。

【００２６】図１に示す電磁誘導加熱炊飯器１におい
て、アルミニウム製の厚み２．５mmの内鍋基材５に、メ
ッキ厚みを種々に変化させたメッキ層６を形成した内鍋
４を装着し、当該内鍋４内に水を入れて入力電力５００
Ｗで１時間通電し、出力電力及び誘導加熱コイル３表面
の最高温度を測定したところ、その結果は次の表１のと
おりであった。

【００２７】

【表１】

【００２８】この表１の数値からも理解できるように、
メッキ層６の厚みが１３０ミクロン未満では出力電力が
不十分であると共に、誘導加熱コイル３の温度が高く、
不必要に発熱している。また３００ミクロンを超えても
出力電力は殆ど変らず、またコイル３の発熱を抑制する
効果も向上することはなく、本発明におけるメッキ層６
の厚みが必要且つ十分なのである。

【００２９】また請求項４の発明の効果を確認するため
に、図１に示す電磁誘導加熱炊飯器１において、アルミ
ニウム製の厚み２．５mmの内鍋基材５に厚さ２００μｍ
のメッキ層６を形成したもの及び、それを３８０℃で３
０分間加熱処理したものを装着した。そしてその内鍋４
内に水を入れて消費電力１２００Ｗとなるように通電し
たときの、誘導加熱コイル３の実効電流、実効電圧及
び、加熱開始後３０分経過後における誘導加熱コイル３
の表面温度を測定した。その結果は次の表２のとおりで
あった。

【００３０】

【表２】

【００３１】表２からも理解できるように、基材５にメ
ッキ層６を形成した後それを過熱処理することにより、
消費電力が同一であってもコイル３の実効電流及び実効
電圧が低下し、消費電力のより大きい部分が内鍋４の誘
導発熱に供され、誘導加熱コイルの発熱が抑制されるこ
とが判る。

【００３２】

【発明の効果】従って本発明によれば、非磁性材料より
なる基材５に磁性材料のメッキ層６を形成しているの
で、鉄を主体とする調理容器に比べて軽くなり、また基
材５として熱伝導性の良好なアルミニウムや銅を使用す
ることにより、調理容器としての伝熱効率を高めること
ができる。

【００３３】また入力電力が効率よく電磁誘導加熱によ
る発熱に転換され、従来の鉄を主体とする調理容器を使
用した場合と同等の大きな出力電力が得られ、被調理物
を効率よく加熱調理することができると共に、誘導加熱
コイルが不必要に発熱することがない。

【００３４】また請求項４の発明によれば、熱処理によ
りメッキ層６内の格子欠陥が修復され、結晶が均質化す
るので、電磁誘導によってメッキ層６が全体に亙って均
一に且つ効率よく発熱すると共に、誘導加熱コイル３の
不必要な発熱を防止することができる。

【００３５】また請求項５の発明によれば、前記メッキ
層６の厚みが、誘導加熱コイル３から発生する磁束の分
布にほゞ比例して変化しているので、内鍋４全体がほゞ
均一に加熱され、部分的な加熱むらが生じにくい。

【００３６】さらに請求項６及び７の発明によれば、内
鍋４の周方向において、その構造上熱が外部に伝達され
やすい部分、例えば把手７の近傍を、他の部分に比べて
メッキ層６の厚みを厚くしているので、熱が外部に逃げ
やすい部分により多くの熱を補給することができ、加熱
むらが生じない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 内鍋として本発明を適用した電磁誘導加熱炊
飯器の中央縦断面図

【図２】 前記炊飯器の把手を有する内鍋の中央縦断面
図

【図３】 前記内鍋のIII−III断面図

【符号の説明】 ３ 誘導加熱コイル ４ 調理容器（内鍋） ５ 基材 ６ メッキ層 ７ 把手 ８ 厚み増大部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性材料よりなる基材（５）の外面
   に、磁性を有する金属よりなる１３０〜３００ミクロン
   のメッキ層（６）を形成したことを特徴とする、電磁誘
   導加熱調理容器
2. 【請求項２】 前記基材（５）を構成する非磁性材料が
   アルミニウム又は銅であ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容器
3. 【請求項３】 前記メッキ層（６）を形成する磁性を有
   する金属が、鉄、コバルト、ニッケル、ルテニウム、ロ
   ジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム若しくは
   白金又はこれらの合金であることを特徴とする、請求項
   １又は２に記載の電磁誘導加熱調理容器
4. 【請求項４】 基材（５）にメッキ層（６）を形成した
   後、１８０℃以上５００℃未満の温度に加熱されている
   ことを特徴とする、請求項１、２又は３に記載の電磁誘
   導加熱調理容器
5. 【請求項５】 前記メッキ層（６）の厚みが、誘導加熱
   コイル（３）から発生する磁束の分布にほゞ比例して変
   化していることを特徴とする、請求項１、２、３又は４
   に記載の電磁誘導加熱調理容器
6. 【請求項６】 周方向において、その構造上熱が外部に
   伝達されやすい部分の近傍を、他の部分に比べて前記メ
   ッキ層（６）の厚みを厚くしたことを特徴とする、請求
   項１、２、３、４又は５に記載の電磁誘導加熱調理容器
7. 【請求項７】 前記熱が外部に伝達されやすい部分が、
   調理容器（４）に取付けられた把手（７）の部分である
   ことを特徴とする、請求項６に記載の電磁誘導加熱調理
   容器