ＩＨ調理器対応型陶磁器製調理器具の開発
寺﨑信・吉田秀治

ＩＨ調理器対応型陶磁器製調理器具用発熱膜の作製を銀製薄膜転写により試みた。その結果、比較的発熱効率が高く、均一に発熱するＩＨ調理器対応型陶磁器製調理器具用銀製発熱膜を開発することができた。
また、開発したＩＨ調理器対応型陶磁器製調理器具用銀製発熱膜の水熱反応試験、食器洗浄抵抗性および熱衝撃試験などの物性評価を行った結果、実用可能であることが明らかとなった。
1.はじめに

2.2 試料釉薬の調製

近年の生活様式の変化の中で家庭用電試料釉薬は、表 2 に示した組成となる気器具も進歩が著しく、それに対する周ように配合し、粉砕して所定の粒度に調辺物品の対応が求められている。特に最製した。

近では、ＩＨ調理器が業務用ならびに一般家庭において普及しつつあり、近い将
来、ＩＨ調理器は火を使わない安全な調表2 試料釉薬配合組成（wt.％）
ペタライト70蛙目粘土(1級) 仮焼カオリン

510亜鉛華石灰

510

理器具として、急速に普及していくであろうと予測されている。しかし、将来的

2.3ＩＨ調理器用銀製発熱膜の作製にＩＨ調理器の普及に伴い大きな市場と2.3.1ＩＨ調理器用銀製発熱膜転写紙のなる可能性があるにもかかわらず、ＩＨ

作製

調理器に対応した陶磁器製の調理器具のＩＨ調理器用銀製発熱膜転写紙は、図 1

開発・普及はほとんど進んでいない。しに示した寸法形状および構造となるようたがって、本研究では、ＩＨ調理器に対に作製した。なお、銀ペーストは、昭栄

応した陶磁器製の調理器具の開発を行っ化学（株）社製 H4804 および H5698 を使た。

用した。また、絵具層は、市販の耐酸有鉛絵具を使用し、透明フリット層は、（有）

2.実験方法エクセル製無鉛フリット 030 を使用した。

2.1 試料素地用陶土の調製

2.3.2ＩＨ調理器用銀製発熱膜試料の作

試料素地用陶土は、表 1 に示した組成となるよう原料を配合し、粉砕して所定の粒度に調製した。

成
銀製発熱膜の貼付用試験体として、2.1で調製した陶土により、耐熱性の鍋を 24
φ×5.4H（cm）の寸法形状となるように表1 試料素地用陶土（PGA)配合組成（wt.％）

PGA成形し、2.2 で調製した釉薬を施釉して電ペタライト

蛙目粘土(1級)

アルミナ

553510気炉で均熱温度 1250℃、均熱時間 1 時間の条件で焼成して作製した。その試験体

2.6ＩＨ発熱膜の発熱試験に 2.3.1 で作製したＩＨ調理器用銀製発発熱膜の発熱試験は、200V 仕様の（株）

熱膜転写紙を貼付して電気炉により日立社製 HTW-4GE 型ＩＨ調理器を用い、700℃～900℃で焼成して発熱試験の試料試料表面温度を(株)チノー社製 CPA-8200とした。また、上記の陶土と釉薬で作製サーモグラフィーで測定して評価した。

した 50（mm）角の陶板状試験体にＩＨ調

また、ＩＨ調理器の出力を 3KW とし、理器用銀製発熱膜転写紙を 1/8 に切断し試料を加熱中の交流電流をクランプメーて貼付し、電気炉により 700℃～900℃でターにより測定して消費電力を求めた。

焼成して水熱反応試験および食器洗浄抵抗性などの物性評価用の試料とした。

3.結果および考察
3.1ＩＨ発熱膜の水熱反応試験
鍋素地試料に焼き付けた発熱膜の水熱反応に対する試験の結果を表３および表４に示した。H4804 の銀ペーストを使用し、800℃と 850℃で焼成した発熱膜は、オートクレーブにより 180℃、14 気圧で水熱処理を 3回繰り返しても、発熱膜表面の光沢度はほとんど変化しないことが明らかとなった。このことにより、H4804 の銀ペーストを使用した発熱膜は、水熱反応に対し高い透明フリット層(無鉛フリット)
絵具層(耐酸有鉛絵具)
銀－フリット層(銀ペ－スト)*印刷用メッシュ：ナイロン製 150メッシュ使用
図1 ＩＨ調理器用銀製発熱膜転写紙の寸法形状および構造耐久性を有しているものと考えられる。一方、
750℃で発熱膜を焼き付けたものは、180℃、14 気圧で水熱処理を 2 回繰り返すと発熱膜表面の光沢度が減少しはじめ、3 回繰り返したものは発熱膜表面の光沢度が大き2.4ＩＨ発熱膜の水熱反応試験

く減少した。これは、発熱膜の焼付け温水熱反応試験は、(株)栗原製作所社製度が低いための焼成不足に起因すると考のオートクレーブにより 180℃、14 気圧えられる。また、900℃で発熱膜を焼き付で所定の回数繰り返し試験を行い、試験けたものは、1 回の水熱処理により発熱膜表毎に発熱膜表面の変化を日本電色工業面の光沢度が大きく減少した。これは、(株)社製の光沢度計で測定して評価した。 発熱膜の焼付け温度が高すぎたための過2.5ＩＨ発熱膜の食器洗浄抵抗性試験焼よるものと考えられる。したがって、H4804

食器洗浄抵抗性試験は、ホシザキ電機の銀ペーストを使用した発熱膜の水熱反応(株)社製の業務用食器洗浄機により洗浄に対して最も優れた抵抗性を示す焼成温度を 800 回行い、洗浄 200 回毎に発熱膜表は、800℃と 850℃であると考えられる。

面の変化を光沢度計で測定して評価した。

H5698 の銀ペーストを使用し、750℃と800℃で焼成した発熱膜は、オートクレーた。H4804 の銀ペーストを使用し 750℃とブにより 180℃、14 気圧で水熱処理を 3800℃で焼成したものは 600 回洗浄後まで発回繰り返しても、発熱膜表面の光沢度の熱膜表面の光沢度は大きく減少しなかった。

減少が比較的小さくある程度の耐久性はしかし、850℃と 900℃で焼成したものは、有していることが明らかとなった。しかし、400 回洗浄後まで発熱膜表面の光沢度は大700℃で焼成した発熱膜は 1 回の水熱処理きく減少しなかった。一方、750℃と 800℃でで発熱膜表面の光沢が著しく減少し、水熱焼成した発熱膜の洗浄前の光沢を比較する反応に対する抵抗性が極めて低いと考えらと 800℃で焼成したほうが大きな光沢度を示れる。これは、発熱膜の焼付け温度が低いすことが明らかとなった。このことより、焼成ための焼成不足に起因すると考えられる。

温度が 750℃であると若干焼成不足であると

一方、850℃で発熱膜を焼き付けたものは、考えられる。したがって、H4804 の銀ペース

水熱処理を 2 回繰り返すと発熱膜表面のトを使用した発熱膜の洗浄に対して最も優光沢度が減少しはじめ、3 回繰り返したもれた抵抗性を示す焼成温度は、800℃であのは発熱膜表面の光沢度が大きく減少しると考えられる。

た。これは、発熱膜の焼付け温度が高す

H5698 の銀ペーストを使用したものは 850℃ぎたための過焼よるものと考えられる。したで焼成したものは 600 回洗浄後まで発熱膜がって、H5698 の銀ペーストを使用した発熱表面の光沢度は大きく減少しなかった。しか膜の水熱反応に対して最も優れた抵抗性をし、800℃以下で焼成したものは、400 回洗

示す焼成温度は、750℃と 800℃であると考浄程度で発熱膜表面の光沢度は大きく減少えられる。

した。したがって、H5698 の銀ペーストを使用発熱膜の洗浄に対して最も優れた抵抗性

表3 銀ペーストH4804を使用した発熱膜の水熱反応による光沢度の変化
焼成温度(℃)
処理回数(回)

0123750800

850900る。

105.3102.2
98.7
63.9

101.1
115.0
105.0
101.5

117.4
115.8
108.4
100.0

110.8
44.2
33.335.6

表5 銀ペーストH4804を使用した発熱膜の洗浄による光沢度の変化

表4 銀ペーストH5698を使用した発熱膜の水熱反応による光沢度の変化
焼成温度(℃)
処理回数(回)

0123を示す焼成温度は、850℃であると考えられ

700750800

85084.3
16.012.419.0

108.7
97.0
81.6
72.5

116.3
108.2
101.0
94.7

107.8
103.1
98.4
26.6

3.2ⅠＨ発熱膜の食器洗浄抵抗性試験
鍋素地試料に焼き付けた発熱膜の洗浄に対する抵抗性の結果を表５および表６に示し

焼成温度(℃)
洗浄回数(回)

0200
400
600
800

750

800

850

900

93.5
96.2
87.9
69.0
39.0

110.3
114.0
105.4
79.1
36.8

110.8
115.4
102.8
42.8
18.1

112.3
115.2
99.8
56.4
17.1

表6 銀ペーストH5698を使用した発熱膜の洗浄による光沢度の変化
焼成温度(℃)
洗浄回数(回)

0200
400
600
800

700

750

800

850

70.8
70.1
13.6
5.3
2.2

107.9
68.9
16.7
3.4
2.1

110.5
106.4
67.9
34.58.9109.2112.8101.470.132.3

3.3ⅠＨ発熱膜の加熱効率

は、市販のＩＨ調理器用土鍋に貼付されていH5698 を使用した発熱膜と H4804 を使用る発熱膜と同程度の発熱効率を有することした発熱膜を焼き付けた耐熱試料鍋、市販が明らかとなった。のＩＨ用ステンレス鍋およびＩＨ調理器用土

一方、ＩＨ用ステンレス鍋単位面積あたりの鍋により、200ml の水をＩＨ調理器で加熱す消費電力と銀製のＩＨ発熱膜の単位面積ある試験を行い、沸騰するまでの加熱時間とたりの消費電力では、ＩＨ用ステンレス鍋が水温を測定した。また、比較試験として市販0.19（ｋＷ）に対し銀製のＩＨ発熱膜 H4804 がの直火用土鍋およびステンレス鍋により、0.28（ｋＷ）、H5698 が 0.25（ｋＷ）であった。こ200ml の水をガス調理器で加熱し同様の試のことから、ＩＨ用ステンレス鍋の発熱効率よ験を行った。これらの水の加熱挙動を測定しり銀製のＩＨ発熱膜の発熱効率のほうが大きた結果を図２に示した。また、ＩＨ調理器で加いことが明らかとなった。これは、発熱素材熱する試験では、消費電力の測定の結果をであるステンレスと銀の電磁気的な物理的表 7 に示した。

性質の差によるものと考えられる。

図 2 より、H4804 を使用した発熱膜は、さらに、ＩＨ調理器とガス調理器の加熱特H5698 を使用した発熱膜に比べ水が沸騰す性をステンレス鍋で比較すると、ＩＨ調理器るのに要する時間が短く、発熱効率が高いの方がガス調理器よりも水の加熱速度が速ことが明らかとなった。これは、表 7 に示したいことが明らかとなった。このことより、ＩＨ調ように、発熱膜単位面積あたりの消費電力が理器の方がガス調理器よりも加熱効率が優H4804 を使用した発熱膜が H5698 を使用しれていると考えられる。

た発熱膜に比べ大きいことに起因すると考表7 200mlの水を煮沸させたときの加熱時間と消費電力（10～95℃）
焼成温度（℃）

時間（秒）P/A
電流値 消費電力：P 発熱膜面積：A（kW）
（A)
（cm2)
（kW/cm2)

750℃

86

8.5

1.80.25

800℃

91

8.6

1.80.25100

850℃

888.61.8

80

750℃

71

9.7

2.0H4804

800℃
850℃

68
73

9.8
9.7

2.1
2.0

市販発熱膜

850℃

えられる。

水温 （℃）

120

H5698

H5698
H4804
A社IH土鍋IHｽﾃﾝﾚｽ鍋
ｶﾞｽ土鍋
ｶﾞｽｽﾃﾝﾚｽ鍋

60
40
20000:30

01:00

01:30

02:00

02:30

03:00

加熱時間 （分:秒）

7.23

0.25
0.28
0.28
0.28

68

9.4

2.0

7.070.28ステンレス鍋

44

13.2

2.8

14.29

0.19

市販土鍋

152

ステンレス鍋101

A社IH土鍋5214.13.010.840.27

B社IH土鍋76

12.22.68.640.30

図2 200mlの水を加熱したときの水温変化

また、市販のＩＨ調理器用土鍋に貼付され3.4 調理器具の加熱時における温度分布ている発熱膜と H4804 発熱膜の単位面積あサーモグラフィーにより水が沸騰しているたりの消費電力を比較すると、市販のＩＨ調間の調理器具の加熱時における表面温度

理器用土鍋に貼付されている発熱膜が 0.27を測定した結果を図３に示した。ガス調理器～0.30（ｋW）に対し、H4804 発熱膜は、0.28によって加熱した既製土鍋の表面温度は、（ｋW）であった。このことより、H4804 発熱膜

ガス燃焼上昇炎のため土鍋本体に 200℃以上に達する部分があり、取っ手の部分では4.まとめ160℃にも達していた。これに対し、ＩＨ調理

H4804 と H5698 銀ペーストを使用しＩＨ発器によって加熱したＩＨ発熱膜を貼付した鍋熱膜を試作し、科学的耐久性および加熱特では、底面付近の除く本体および取っ手部性を評価した結果、試作したＩＨ発熱膜は、分も 50℃以下であることが明らかとなった。

アルカリ(洗浄抵抗性)や水蒸気(水熱反応)とこのことより、ＩＨ調理器によって加熱したＩＨの反応に対し比較的優れた抵抗性を有して発熱膜を貼付した鍋は、安全に取り扱いがいることを明らかにした。

できると考えられる。

また、加熱特性を評価した結果、加熱効率は、市販されているＩＨ調理器具用土鍋と同等以上の効率を示すことを明らかにした。
さらに、発熱特性は、部分的な異常発熱は起こさず、比較的均一な加熱ができることを明らかにした。
参考文献
1)吉田秀治、寺﨑信、平成１５年度佐賀県
窯業技術センター業務報告書、P44-50

図３ 煮沸中のH4804発熱膜貼付土鍋(上)とガス加熱の土鍋（下）ＩＨ発熱膜を貼付した試料鍋裏底の加熱直後における温度分布を図４に示した。この図より、ＩＨ発熱膜は同心円状にほぼ均一な温度を示しており、試料鍋底面が均一に加熱されていることが明らかとなった。

図4 加熱後のH4804発熱膜貼付土鍋裏底の温度分布