JP3004412B2 - 電磁誘導セラミックス発熱体 - Google Patents
電磁誘導セラミックス発熱体Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、交番磁界が物質中を通
過することにより生ずる誘導発熱作用を利用した電磁誘
導発熱体に関するものである。
過することにより生ずる誘導発熱作用を利用した電磁誘
導発熱体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】誘導加熱は、近年パワーの強い高周波電
磁誘導加熱器が出現するに至り、電磁調理器などにおい
て急速に普及が進んでいる。電力を用いた加熱であるた
め環境を汚染することが無く、防災上の安全性に優れ、
短時間に所望の加熱ができることなどの利点を有してい
るからである。この誘導加熱は、磁束を飛ばして発熱体
にジュール熱を発生させようとするものである。
磁誘導加熱器が出現するに至り、電磁調理器などにおい
て急速に普及が進んでいる。電力を用いた加熱であるた
め環境を汚染することが無く、防災上の安全性に優れ、
短時間に所望の加熱ができることなどの利点を有してい
るからである。この誘導加熱は、磁束を飛ばして発熱体
にジュール熱を発生させようとするものである。
【０００３】従来、電磁調理に用いられる鍋として、図
９に示すように、陶器製の鍋本体５０の内底部又は外底
部に、銀、アルミニウム等の金属製薄膜導電層５１を溶
射コーティングなどにより一体的に付着したものが知ら
れている。また、金属製薄膜導電層を一体的に付着した
のち、ガラスコート層５２を被着し、薄膜導電層の酸化
や剥離を防止したものが知られている（実公昭５９−１
１４３６号公報）。またほかの例として、陶磁器板の片
面に銀またはアルミニウムを設けた発熱体が提案されて
いる（実開平１−２０７９３号公報）
９に示すように、陶器製の鍋本体５０の内底部又は外底
部に、銀、アルミニウム等の金属製薄膜導電層５１を溶
射コーティングなどにより一体的に付着したものが知ら
れている。また、金属製薄膜導電層を一体的に付着した
のち、ガラスコート層５２を被着し、薄膜導電層の酸化
や剥離を防止したものが知られている（実公昭５９−１
１４３６号公報）。またほかの例として、陶磁器板の片
面に銀またはアルミニウムを設けた発熱体が提案されて
いる（実開平１−２０７９３号公報）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来技術においては、調理過程において加熱や冷却が繰り
返されたり、局部加熱されると、陶器鍋５０の基材と薄
膜導電層５１との熱膨脹率が相違することが原因で、両
者に機械的ストレスが加わり、比較的短期間で剥離して
しまう欠点があった。本発明者らの推定によれば、前記
剥離応力は約１０トン／ｃｍ2 程度であると思われる。
また、鍋表面に薄膜導電層５１を付着した後、ガラスコ
ート層５２を被膜したとしても、ヒートサイクルによる
機械的ストレスは甚大なものとなり、電磁調理用鍋の寿
命をあまり延ばすことができず、この問題が電磁調理器
具の普及を妨げていた。また、実開平１−２０７９３号
公報の発熱体は、やはり熱膨脹によって剥離しやすく、
そのうえ発熱効率が低く、実用的でないという課題もあ
った。
来技術においては、調理過程において加熱や冷却が繰り
返されたり、局部加熱されると、陶器鍋５０の基材と薄
膜導電層５１との熱膨脹率が相違することが原因で、両
者に機械的ストレスが加わり、比較的短期間で剥離して
しまう欠点があった。本発明者らの推定によれば、前記
剥離応力は約１０トン／ｃｍ2 程度であると思われる。
また、鍋表面に薄膜導電層５１を付着した後、ガラスコ
ート層５２を被膜したとしても、ヒートサイクルによる
機械的ストレスは甚大なものとなり、電磁調理用鍋の寿
命をあまり延ばすことができず、この問題が電磁調理器
具の普及を妨げていた。また、実開平１−２０７９３号
公報の発熱体は、やはり熱膨脹によって剥離しやすく、
そのうえ発熱効率が低く、実用的でないという課題もあ
った。
【０００５】本発明は、前記従来技術の課題を解決する
ため、基材と発熱部との剥離が無く、また発熱効率に優
れた電磁誘導セラミックス発熱体を提供することを目的
とする。
ため、基材と発熱部との剥離が無く、また発熱効率に優
れた電磁誘導セラミックス発熱体を提供することを目的
とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の第１の発明の電磁誘導セラミックス発熱体
は、セラミックス系基材の表面に焼結体発熱層を有する
電磁誘導セラミックス発熱体において、前記発熱層は最
外層に存在し、前記発熱層と基材との間には焼結体から
なる熱膨張緩衝層を備えてなり、前記発熱層と前記熱膨
張緩衝層は、鉄成分と易結晶性ガラスを主成分として含
む焼結体であり、前記発熱層の鉄成分の体積割合が７０
体積％以上であり、前記熱膨張緩衝層の鉄の体積割合が
７０体積％未満であることを特徴とする。
め、本発明の第１の発明の電磁誘導セラミックス発熱体
は、セラミックス系基材の表面に焼結体発熱層を有する
電磁誘導セラミックス発熱体において、前記発熱層は最
外層に存在し、前記発熱層と基材との間には焼結体から
なる熱膨張緩衝層を備えてなり、前記発熱層と前記熱膨
張緩衝層は、鉄成分と易結晶性ガラスを主成分として含
む焼結体であり、前記発熱層の鉄成分の体積割合が７０
体積％以上であり、前記熱膨張緩衝層の鉄の体積割合が
７０体積％未満であることを特徴とする。
【０００７】前記構成においては、発熱層および前記熱
膨張緩衝層の厚さが０．０５〜１ｍｍの範囲であること
が好ましい。
膨張緩衝層の厚さが０．０５〜１ｍｍの範囲であること
が好ましい。
【０００８】次に、本発明の第２の発明の電磁誘導セラ
ミックス発熱体は、セラミックス系基材の表面に焼結体
発熱層を有する電磁誘導セラミックス発熱体において、
前記発熱層は鉄−ニッケル系合金を７０体積％以上と易
結晶性ガラスを主成分として含む焼結体であることを特
徴とする。
ミックス発熱体は、セラミックス系基材の表面に焼結体
発熱層を有する電磁誘導セラミックス発熱体において、
前記発熱層は鉄−ニッケル系合金を７０体積％以上と易
結晶性ガラスを主成分として含む焼結体であることを特
徴とする。
【０００９】
【作用】前記本発明の第１の発明の発熱体の構成によれ
ば、発熱層と基材との間には焼結体からなる熱膨張緩衝
層を備えているので、発熱体と基材の熱膨脹係数が相違
していても熱膨張緩衝層で膨脹を吸収し、発熱体の発熱
・冷却が繰り返されても、発熱体の剥離を防止すること
ができる。
ば、発熱層と基材との間には焼結体からなる熱膨張緩衝
層を備えているので、発熱体と基材の熱膨脹係数が相違
していても熱膨張緩衝層で膨脹を吸収し、発熱体の発熱
・冷却が繰り返されても、発熱体の剥離を防止すること
ができる。
【００１０】また、発熱層と熱膨張緩衝層は、鉄成分
（ステンレスを含む）と易結晶性ガラスを主成分として
含む焼結体であり、発熱層の鉄成分の体積割合が７０体
積％以上であり、熱膨張緩衝層の鉄の体積割合が７０体
積％未満であるので、発熱効率を向上させることができ
る。すなわち鉄は電気抵抗値が約１０μΩｃｍであるか
ら、高周波電磁誘導発熱の発熱体として優れた材料であ
る。
（ステンレスを含む）と易結晶性ガラスを主成分として
含む焼結体であり、発熱層の鉄成分の体積割合が７０体
積％以上であり、熱膨張緩衝層の鉄の体積割合が７０体
積％未満であるので、発熱効率を向上させることができ
る。すなわち鉄は電気抵抗値が約１０μΩｃｍであるか
ら、高周波電磁誘導発熱の発熱体として優れた材料であ
る。
【００１１】次に本発明の第２の発明の構成によれば、
発熱層は鉄−ニッケル系合金を７０体積％以上と易結晶
性ガラスを主成分として含む焼結体であるから、ニッケ
ルの含有量によって熱膨脹率を０〜１０×１０-6℃-1の
範囲で適宜適切な組成を選択でき、基材と同等の熱膨脹
率とすることができる。その結果、一層であっても剥離
の発生を防止でき、かつ発熱効率を高いものとすること
ができる。
発熱層は鉄−ニッケル系合金を７０体積％以上と易結晶
性ガラスを主成分として含む焼結体であるから、ニッケ
ルの含有量によって熱膨脹率を０〜１０×１０-6℃-1の
範囲で適宜適切な組成を選択でき、基材と同等の熱膨脹
率とすることができる。その結果、一層であっても剥離
の発生を防止でき、かつ発熱効率を高いものとすること
ができる。
【００１２】交番磁界が発熱体を通過することにより、
(1) 誘導うず電流の発生、(2) ジュール熱の発生、(3)
発熱体の発熱、の過程を経て、調理器の場合は被調理物
への加熱が行われる。また、(1) 発熱体の磁化、(2) 磁
気ヒステリシス損失、(3) 発熱体の発熱、の過程による
被調理物への加熱も生ずる。
(1) 誘導うず電流の発生、(2) ジュール熱の発生、(3)
発熱体の発熱、の過程を経て、調理器の場合は被調理物
への加熱が行われる。また、(1) 発熱体の磁化、(2) 磁
気ヒステリシス損失、(3) 発熱体の発熱、の過程による
被調理物への加熱も生ずる。
【００１３】
【実施例】以下本発明の一実施例を用いて、更に具体的
に説明する。なお、本発明は下記の実施例によって限定
されるものではない。
に説明する。なお、本発明は下記の実施例によって限定
されるものではない。
【００１４】図１は本発明に係る発熱体を底の部分に有
する電磁調理用鍋の一実施例である。図１において、６
は電磁調理用鍋、１は鍋６の底部基材、２は鉄を７０体
積％以上含む発熱体層、３は基材１と発熱体層２の間に
設けた鉄を７０体積％未満含む熱膨脹緩衝層である。ま
た７はテーブル板、８は磁力発生コイル、９は高周波イ
ンバーターである。前記において、発熱体層２および熱
膨脹緩衝層３の好ましい厚さはそれぞれ０．０５〜１ｍ
ｍ程度、より好ましくはそれぞれ０．２ｍｍ程度であ
る。
する電磁調理用鍋の一実施例である。図１において、６
は電磁調理用鍋、１は鍋６の底部基材、２は鉄を７０体
積％以上含む発熱体層、３は基材１と発熱体層２の間に
設けた鉄を７０体積％未満含む熱膨脹緩衝層である。ま
た７はテーブル板、８は磁力発生コイル、９は高周波イ
ンバーターである。前記において、発熱体層２および熱
膨脹緩衝層３の好ましい厚さはそれぞれ０．０５〜１ｍ
ｍ程度、より好ましくはそれぞれ０．２ｍｍ程度であ
る。
【００１５】図１において、磁力発生コイルは、少なく
とも１０ｋＨｚ以上の高周波磁界、好ましくは２０ｋＨ
ｚから５０ｋＨｚの高周波磁界を発生させる装置である
ことが好ましい。加熱電磁コイル（ワークコイル）８
は、インバータ９によって約２０ｋＨｚから５０ｋＨｚ
の高周波電流で駆動され、交番磁界を発生している。そ
のため、必ずしもコイルに密着して当該発熱体を設置し
なくても、加熱作用が生ずる。前記した高周波磁界を発
生させる装置としては、たとえば三和厨房理工業株式会
社製モデルＳＩＴ／１２００−Ｗ、同ＳＩＴ／１５００
Ｋなどがある。
とも１０ｋＨｚ以上の高周波磁界、好ましくは２０ｋＨ
ｚから５０ｋＨｚの高周波磁界を発生させる装置である
ことが好ましい。加熱電磁コイル（ワークコイル）８
は、インバータ９によって約２０ｋＨｚから５０ｋＨｚ
の高周波電流で駆動され、交番磁界を発生している。そ
のため、必ずしもコイルに密着して当該発熱体を設置し
なくても、加熱作用が生ずる。前記した高周波磁界を発
生させる装置としては、たとえば三和厨房理工業株式会
社製モデルＳＩＴ／１２００−Ｗ、同ＳＩＴ／１５００
Ｋなどがある。
【００１６】本実施例では、加熱電磁コイル８の上に
は、大理石、漆塗り板、化粧板または耐熱ボード等から
なる調理テーブル板７を設置し、その上に本発明の電磁
調理用容器６を載置するという構成により、既存のテー
ブルに特別の施工を施さなくても電磁調理が可能にな
り、施工期間が大幅に短縮できる。特に、高価なテーブ
ルはそのまま流用できるため、施工による価値低下がほ
とんど無い。すなわち、従来にはまったく見られなかっ
た高級感を発揮させることができる。また、外見上は調
理テーブルに見えないのに、当該容器を載置するだけで
容器内の被調理物が暖まり加熱されるため、客人に不思
議な印象を与え、食事の増進効果がある。
は、大理石、漆塗り板、化粧板または耐熱ボード等から
なる調理テーブル板７を設置し、その上に本発明の電磁
調理用容器６を載置するという構成により、既存のテー
ブルに特別の施工を施さなくても電磁調理が可能にな
り、施工期間が大幅に短縮できる。特に、高価なテーブ
ルはそのまま流用できるため、施工による価値低下がほ
とんど無い。すなわち、従来にはまったく見られなかっ
た高級感を発揮させることができる。また、外見上は調
理テーブルに見えないのに、当該容器を載置するだけで
容器内の被調理物が暖まり加熱されるため、客人に不思
議な印象を与え、食事の増進効果がある。
【００１７】次に図２は、図１の鍋６の底部基材１の部
分の拡大図である。次に図３は本発明の別の実施例を示
すものであり、基材１と発熱体層２の間に熱膨脹緩衝層
３，４を設けたものである。この場合、熱膨脹緩衝層３
には鉄を例えば５０体積％含有させ、熱膨脹緩衝層４に
は鉄を例えば２５体積％含有させることができる。もち
ろん熱膨脹緩衝層は２層以上であっても良いし、鉄の含
有率を連続的または段階的に変化させるようにしても良
い。
分の拡大図である。次に図３は本発明の別の実施例を示
すものであり、基材１と発熱体層２の間に熱膨脹緩衝層
３，４を設けたものである。この場合、熱膨脹緩衝層３
には鉄を例えば５０体積％含有させ、熱膨脹緩衝層４に
は鉄を例えば２５体積％含有させることができる。もち
ろん熱膨脹緩衝層は２層以上であっても良いし、鉄の含
有率を連続的または段階的に変化させるようにしても良
い。
【００１８】次に図４は本発明の第２の発明の実施例で
ある。基材１の表面に、鉄−ニッケル系合金を含む焼結
体を発熱体層５として焼き付けた例である。この場合発
熱体層５のニッケル含有量を変化させることにより、発
熱体層５の熱膨脹率を基材１の熱膨脹率に近似させてお
く。
ある。基材１の表面に、鉄−ニッケル系合金を含む焼結
体を発熱体層５として焼き付けた例である。この場合発
熱体層５のニッケル含有量を変化させることにより、発
熱体層５の熱膨脹率を基材１の熱膨脹率に近似させてお
く。
【００１９】以下具体的実施例を説明する。 実施例１ 福田金属製の鉄微粉末と、結合剤として日本フェロー製
の易結晶性ガラス粉末の混合物を、まず乾式混合し、こ
れにエタノールを加えてスラリー化し、アルミナ／コー
ディェライト系セラミックス（陶磁器でも良い）の表面
に、スクリーン印刷によって前記スラリーを均一厚さに
塗布した。次に水素または窒素雰囲気中、９００〜１２
７０℃の温度範囲で焼成することにより、金属層（発熱
体層）を形成した。金属層としては、単層のものと、熱
膨脹係数の異なる傾斜機能的に組成を変えた２層のもの
を作成した。
の易結晶性ガラス粉末の混合物を、まず乾式混合し、こ
れにエタノールを加えてスラリー化し、アルミナ／コー
ディェライト系セラミックス（陶磁器でも良い）の表面
に、スクリーン印刷によって前記スラリーを均一厚さに
塗布した。次に水素または窒素雰囲気中、９００〜１２
７０℃の温度範囲で焼成することにより、金属層（発熱
体層）を形成した。金属層としては、単層のものと、熱
膨脹係数の異なる傾斜機能的に組成を変えた２層のもの
を作成した。
【００２０】形成された金属焼結層の微細組織は走査型
電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて観察した。また、形成さ
れた金属層が、電磁誘導加熱用発熱体として機能するか
どうかの判別を、８０ｍｍ×８０ｍｍのセラミックス基
体上に金属層を形成した試料により、電磁誘導加熱器
（三和厨房理工業株式会社製モデルＳＩＴ／１２００−
Ｗ）を用いて加熱テストを行った。
電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて観察した。また、形成さ
れた金属層が、電磁誘導加熱用発熱体として機能するか
どうかの判別を、８０ｍｍ×８０ｍｍのセラミックス基
体上に金属層を形成した試料により、電磁誘導加熱器
（三和厨房理工業株式会社製モデルＳＩＴ／１２００−
Ｗ）を用いて加熱テストを行った。
【００２１】反復加熱・冷却によるセラミックス基体か
らの金属形成層の剥離の程度を、以下のような方法で調
べた。３０ｍｍ×１１０ｍｍのセラミックス基体上に中
央部だけ金属層を形成した試料を、３６０℃まで急熱し
て１０分間保持し、その際に発生する音波（超音波領域
の弾性波で、このような波の発生をアコースティック・
エミッションと呼び、その数はＡＥイベント数と称され
る）をＡＥカウンター（装置名：ＳＥＡ−１０００）で
測定した。図５に試料の加熱方法とＡＥセンサーの配置
を示す。
らの金属形成層の剥離の程度を、以下のような方法で調
べた。３０ｍｍ×１１０ｍｍのセラミックス基体上に中
央部だけ金属層を形成した試料を、３６０℃まで急熱し
て１０分間保持し、その際に発生する音波（超音波領域
の弾性波で、このような波の発生をアコースティック・
エミッションと呼び、その数はＡＥイベント数と称され
る）をＡＥカウンター（装置名：ＳＥＡ−１０００）で
測定した。図５に試料の加熱方法とＡＥセンサーの配置
を示す。
【００２２】次に図６は、鉄とガラス粉末の体積割合
を、鉄：ガラス粉末＝７０：３０から９５：５までの範
囲で変化させ、９００℃で焼成した試料について、それ
らの消費電力を測定した結果である。図６から明らかな
とおり、鉄含有量の増加に伴って、消費電力はほぼ直線
的に増大する。なお消費電力が高いということは、電力
を熱に変換する効率が高いことを意味する。９００℃の
焼成で、鉄の含有量を９５体積％まで増やしても、かな
りの強度ある層が形成できることがわかったので、鉄９
５体積％の金属層を発熱体層とし、その形成層の厚さと
焼成温度を変えた場合の消費電力の測定を行った。得ら
れた結果を図７に示す。図７から明らかなとおり、１１
００℃までの焼成では、形成層の厚さが０．６ｍｍ以上
でないと発熱体としての十分な消費電力は得られない
が、１２００℃では０．２ｍｍ程度の厚さの形成層でも
十分に発熱する。その理由としては断面のＳＥＭ観察の
結果、１２００℃での焼成によって鉄粉間の焼結が十分
に進行していることが確認できた。
を、鉄：ガラス粉末＝７０：３０から９５：５までの範
囲で変化させ、９００℃で焼成した試料について、それ
らの消費電力を測定した結果である。図６から明らかな
とおり、鉄含有量の増加に伴って、消費電力はほぼ直線
的に増大する。なお消費電力が高いということは、電力
を熱に変換する効率が高いことを意味する。９００℃の
焼成で、鉄の含有量を９５体積％まで増やしても、かな
りの強度ある層が形成できることがわかったので、鉄９
５体積％の金属層を発熱体層とし、その形成層の厚さと
焼成温度を変えた場合の消費電力の測定を行った。得ら
れた結果を図７に示す。図７から明らかなとおり、１１
００℃までの焼成では、形成層の厚さが０．６ｍｍ以上
でないと発熱体としての十分な消費電力は得られない
が、１２００℃では０．２ｍｍ程度の厚さの形成層でも
十分に発熱する。その理由としては断面のＳＥＭ観察の
結果、１２００℃での焼成によって鉄粉間の焼結が十分
に進行していることが確認できた。
【００２３】次に図８は、セラミックス基体と金属層
（発熱部）間の剥離を抑止するため、セラミックス基体
と鉄９５体積％からなる金属層（発熱部）間に、鉄の含
有量が異なる層を挿入して得られた積層焼結層を有する
試料について、繰り返し加熱によるＡＥ発生数の変化を
測定した図である。セラミックス基体と鉄９５体積％金
属層との間に、鉄３０体積％層を設けた例、及び鉄５０
体積％層を設けた例ではＡＥはほとんど検出されず、剥
離は抑止されている。これに対して鉄７０体積％を挿入
した例ではかなりのＡＥが発生し、剥離現象が確認され
た。セラミックス基体能得に直接、鉄９５体積％からな
る金属層を設けた例では数回の繰り返し加熱で剥離が確
認できた（図示せず）。
（発熱部）間の剥離を抑止するため、セラミックス基体
と鉄９５体積％からなる金属層（発熱部）間に、鉄の含
有量が異なる層を挿入して得られた積層焼結層を有する
試料について、繰り返し加熱によるＡＥ発生数の変化を
測定した図である。セラミックス基体と鉄９５体積％金
属層との間に、鉄３０体積％層を設けた例、及び鉄５０
体積％層を設けた例ではＡＥはほとんど検出されず、剥
離は抑止されている。これに対して鉄７０体積％を挿入
した例ではかなりのＡＥが発生し、剥離現象が確認され
た。セラミックス基体能得に直接、鉄９５体積％からな
る金属層を設けた例では数回の繰り返し加熱で剥離が確
認できた（図示せず）。
【００２４】以上本発明の具体的実施例について説明し
たが、本発明の発熱体は調理器や蒸着機のヒーター等に
適用できる。以下調理器に適用したときの作用を説明す
る。前記発熱体は被調理物の入った容器内に板状で配置
しても良い。これにより、発熱体の周囲に存在する被調
理物を暖め、被調理物自身が対流したり熱伝導して、次
第に全体が暖まり加熱される。交番磁界の強度を変化さ
せることにより、弱火・中火・強火に相当する熱量を調
整することが可能である。また、容器本体から分離・独
立させることにより、発熱体と容器本体とに発生する機
械的ストレスを解消できる。また、発熱体を板状に形成
することにより、交番磁界を広い面積に渡って受けるこ
とが可能となり、エネルギー伝達効率が向上した。更
に、発熱体を容器本体の内底部に配置することにより、
受ける交番磁界が強くなり、且つ、被調理物への熱伝達
を円滑に行うことができる。さらに、発熱体を容器本体
の内底部に配置するとき、発熱体と容器との間隙に被調
理物が存在するため、液体から沸騰した気体等が膨張し
て、間隙内の圧力が高まり、発熱体を押し上げ、突沸状
態となる。これを防止するため、発熱体に流体通過部を
設け、発熱体の両側に存する被調理物が自在に行き来で
きるようにして、その間隙内の圧力を低下させることが
できる。
たが、本発明の発熱体は調理器や蒸着機のヒーター等に
適用できる。以下調理器に適用したときの作用を説明す
る。前記発熱体は被調理物の入った容器内に板状で配置
しても良い。これにより、発熱体の周囲に存在する被調
理物を暖め、被調理物自身が対流したり熱伝導して、次
第に全体が暖まり加熱される。交番磁界の強度を変化さ
せることにより、弱火・中火・強火に相当する熱量を調
整することが可能である。また、容器本体から分離・独
立させることにより、発熱体と容器本体とに発生する機
械的ストレスを解消できる。また、発熱体を板状に形成
することにより、交番磁界を広い面積に渡って受けるこ
とが可能となり、エネルギー伝達効率が向上した。更
に、発熱体を容器本体の内底部に配置することにより、
受ける交番磁界が強くなり、且つ、被調理物への熱伝達
を円滑に行うことができる。さらに、発熱体を容器本体
の内底部に配置するとき、発熱体と容器との間隙に被調
理物が存在するため、液体から沸騰した気体等が膨張し
て、間隙内の圧力が高まり、発熱体を押し上げ、突沸状
態となる。これを防止するため、発熱体に流体通過部を
設け、発熱体の両側に存する被調理物が自在に行き来で
きるようにして、その間隙内の圧力を低下させることが
できる。
【００２５】被調理物は酸性・中性・アルカリ性など種
々の物の混合物であることが多く、特に加熱・冷却を繰
り返すことにより、被調理物と接触する材質を変質させ
る傾向にある。また、発熱体金属と調理の内容によって
は、被調理物が金属イオンによって変色することがあ
る。そこで、発熱体の表面を耐熱性や耐蝕性を有するコ
ーティング膜で覆うことにより、発熱体の変質・劣化を
防ぐことができ、発熱体の寿命も長くなり、被調理物の
変色も防止できる。
々の物の混合物であることが多く、特に加熱・冷却を繰
り返すことにより、被調理物と接触する材質を変質させ
る傾向にある。また、発熱体金属と調理の内容によって
は、被調理物が金属イオンによって変色することがあ
る。そこで、発熱体の表面を耐熱性や耐蝕性を有するコ
ーティング膜で覆うことにより、発熱体の変質・劣化を
防ぐことができ、発熱体の寿命も長くなり、被調理物の
変色も防止できる。
【００２６】この被膜として、ほうろう引き（ＳｉＯ2,
Ａｌ2 Ｏ3,Ｂ2 Ｏ3,ＣａＦ2,Ｎａ2Ｏ, Ｋ2 Ｏ等を主成
分とする）、セラミックス被覆、樹脂コーティング（テ
トラフルオルエチレン重合体等）、金属被膜（Ａｕ，Ａ
ｇ，Ｃｕ，Ｓｎ，Ｎｉ等、又はこれらの合金）等があ
る。前記金属被膜の製法として、メッキ、蒸着、スパッ
タリング、イオンプレーティング等があるが、勿論これ
らに限定されない。
Ａｌ2 Ｏ3,Ｂ2 Ｏ3,ＣａＦ2,Ｎａ2Ｏ, Ｋ2 Ｏ等を主成
分とする）、セラミックス被覆、樹脂コーティング（テ
トラフルオルエチレン重合体等）、金属被膜（Ａｕ，Ａ
ｇ，Ｃｕ，Ｓｎ，Ｎｉ等、又はこれらの合金）等があ
る。前記金属被膜の製法として、メッキ、蒸着、スパッ
タリング、イオンプレーティング等があるが、勿論これ
らに限定されない。
【００２７】
【発明の効果】以上説明した通り本発明の第１の発明に
よれば、発熱層と基材との間には焼結体からなる熱膨張
緩衝層を備えているので、発熱体と基材の熱膨脹係数が
相違していても熱膨張緩衝層で膨脹を吸収し、発熱体の
発熱・冷却が繰り返されても、発熱体の剥離を防止する
ことができる。
よれば、発熱層と基材との間には焼結体からなる熱膨張
緩衝層を備えているので、発熱体と基材の熱膨脹係数が
相違していても熱膨張緩衝層で膨脹を吸収し、発熱体の
発熱・冷却が繰り返されても、発熱体の剥離を防止する
ことができる。
【００２８】また、発熱層と熱膨張緩衝層は、鉄成分
（ステンレスを含む）と易結晶性ガラスを主成分として
含む焼結体であり、発熱層の鉄成分の体積割合が７０体
積％以上であり、熱膨張緩衝層の鉄の体積割合が７０体
積％未満であるので、発熱効率を向上させることができ
る。すなわち鉄は電気抵抗値が約１０μΩｃｍであるか
ら、高周波電磁誘導発熱の発熱体として優れた材料であ
る。
（ステンレスを含む）と易結晶性ガラスを主成分として
含む焼結体であり、発熱層の鉄成分の体積割合が７０体
積％以上であり、熱膨張緩衝層の鉄の体積割合が７０体
積％未満であるので、発熱効率を向上させることができ
る。すなわち鉄は電気抵抗値が約１０μΩｃｍであるか
ら、高周波電磁誘導発熱の発熱体として優れた材料であ
る。
【００２９】次に本発明の第２の発明によれば、発熱層
は鉄−ニッケル系合金を７０体積％以上と易結晶性ガラ
スを主成分として含む焼結体であるから、ニッケルの含
有量によって熱膨脹率を０〜１０×１０-6℃-1の範囲で
適宜適切な組成を選択でき、基材と同等の熱膨脹率とす
ることができる。その結果、一層であっても剥離の発生
を防止でき、かつ発熱効率を高いものとすることができ
る。
は鉄−ニッケル系合金を７０体積％以上と易結晶性ガラ
スを主成分として含む焼結体であるから、ニッケルの含
有量によって熱膨脹率を０〜１０×１０-6℃-1の範囲で
適宜適切な組成を選択でき、基材と同等の熱膨脹率とす
ることができる。その結果、一層であっても剥離の発生
を防止でき、かつ発熱効率を高いものとすることができ
る。
【図１】本発明に係る発熱体を底の部分に有する電磁調
理用鍋の一実施例である。
理用鍋の一実施例である。
【図２】図１の鍋６の底部基材の部分の拡大図である。
【図３】本発明の別の実施例を示すものである。
【図４】図４は本発明の第２の発明の一実施例である。
【図５】本発明の実施例で用いた試料の加熱方法とＡＥ
センサーの配置を示す。
センサーの配置を示す。
【図６】本発明の実施例の金属層中の鉄含有量と消費電
力の関係を示す図である。
力の関係を示す図である。
【図７】本発明の実施例の金属形成層中の厚さと焼成温
度が消費電力に及ぼす影響を示す図である。
度が消費電力に及ぼす影響を示す図である。
【図８】本発明の実施例の繰返し加熱回数とＡＥ発生数
の関係を示す図である。
の関係を示す図である。
【図９】従来の電磁調理用鍋を示す断面図である。
１ 鍋の底部基材 ２，５ 発熱体層 ３，４ 熱膨脹緩衝層 ６ 電磁調理用鍋 ７ テーブル板 ８ 磁力発生コイル ９ 高周波インバーター ５０ 鍋本体 ５１ 金属製薄膜導電層
フロントページの続き (72)発明者 小山 好弘 京都府京都市山科区川田清水焼団地町３ −４ (56)参考文献 特開 昭62−227596（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−64991（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05B 6/12 314
Claims (3)
- 【請求項１】 セラミックス系基材の表面に焼結体発熱
層を有する電磁誘導セラミックス発熱体において、前記
発熱層は最外層に存在し、前記発熱層と基材との間には
焼結体からなる熱膨張緩衝層を備えてなり、前記発熱層
と前記熱膨張緩衝層は、鉄成分と易結晶性ガラスを主成
分として含む焼結体であり、前記発熱層の鉄成分の体積
割合が７０体積％以上であり、前記熱膨張緩衝層の鉄の
体積割合が７０体積％未満であることを特徴とする電磁
誘導セラミックス発熱体。 - 【請求項２】 前記発熱層および前記熱膨張緩衝層の厚
さが０．０５〜１ｍｍの範囲である請求項１に記載の電
磁誘導セラミックス発熱体。 - 【請求項３】 セラミックス系基材の表面に焼結体発熱
層を有する電磁誘導セラミックス発熱体において、前記
発熱層は鉄−ニッケル系合金を７０体積％以上と易結晶
性ガラスを主成分として含む焼結体であることを特徴と
する電磁誘導セラミックス発熱体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22665191A JP3004412B2 (ja) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | 電磁誘導セラミックス発熱体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22665191A JP3004412B2 (ja) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | 電磁誘導セラミックス発熱体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0799085A JPH0799085A (ja) | 1995-04-11 |
| JP3004412B2 true JP3004412B2 (ja) | 2000-01-31 |
Family
ID=16848525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22665191A Expired - Fee Related JP3004412B2 (ja) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | 電磁誘導セラミックス発熱体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3004412B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102454070B1 (ko) * | 2020-12-24 | 2022-10-14 | 엘아이지넥스원 주식회사 | 2방향 고정형 회전 힌지 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09157886A (ja) * | 1995-12-12 | 1997-06-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 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 |
| CN109316046B (zh) * | 2018-11-21 | 2021-04-09 | 湖北华强日用玻璃有限公司 | 一种用全玻璃器皿制作导磁发热体的方法 |
-
1991
- 1991-09-06 JP JP22665191A patent/JP3004412B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102454070B1 (ko) * | 2020-12-24 | 2022-10-14 | 엘아이지넥스원 주식회사 | 2방향 고정형 회전 힌지 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0799085A (ja) | 1995-04-11 |
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