IHの だいに 手を のせても、すぐには あつく ありません。それでも、のせた なべは どんどん あつく なります。

パナソニックの せつめいでは、だいの 中の コイルから 出た 力の すじ（じりょくせん）が、なべの そこを とおる とき、なべに 電気が ながれます。その 電気が ながれる とき、なべ じたいが あつく なる のだそうです［6］。

つまり、ひを たいて なべを あたためるのでは ありません。なべが、じぶんで ねつを 作って いるのです。

電子レンジとは べつの しくみだと されます。電子レンジは 水の つぶを ゆらして あたためます。IHは、金ぞくの 中に 直せつ ねつを 作ります［5］。

では、「力の すじで 電気が ながれる」とは、どういう ことでしょう。

IH調理器のトッププレートは、鍋を置いても、鍋のないところはあまり熱くなりません。熱の元になっているのは、鍋そのものです。

パナソニックの説明では、内蔵のコイルから出た磁力線が鍋底を通るときに電流が生まれ、その電流が鍋底を流れるときの電気抵抗で、鍋自体が発熱します［6］。コトバンクの辞典も、導体に交流の磁場を加えると渦電流が流れ、導体の電気抵抗で発熱する現象を誘導加熱と説明しています［1］。

電子レンジとの違いも、ここにあります。電子レンジは水の分子に働きかけて温めます。IHは、金属などの導体の中に直接、発熱を起こします［5］。

熱を鍋の中で作るので、無駄が少ないのも特徴だといわれます。熱効率は、三菱電機が約90%としています［8］。ただし、これはメーカーが自分で示した数字で、測り方の条件がついています。

それにしても、磁力線が通るだけで、なぜ電流が流れるのでしょうか。

IH調理器の発熱は、パナソニックの説明によれば、コイルが発生させた磁力線が鍋底を通過するときに電流が生じ、その電流が鍋底を流れるときの電気抵抗で鍋自体が発熱する、というものだ［6］。辞典の定義も同じで、導体に交流磁場を加えると電磁誘導で渦電流が流れ、導体の電気抵抗によって発熱する現象を誘導加熱という。被加熱物が磁性体の場合は、磁気ヒステリシスによる発熱も加わる［1］。

熱源が鍋の内部にあるため、ガスのように炎から鍋へ熱を移す過程が要らない。電子レンジが水分子を励起して加熱するのとは機構が異なり、導体の中に直接発熱させる点が特徴とされる［5］。

熱効率は、三菱電機が約90%と公表している［8］。メーカーの自社表示で、測定条件つきの値だ。ガスとの比較値は二次資料にとどまるため、ここでは扱わない。

では、鍋底に電流が生じるというとき、その電流はなぜ生じるのか。次に、その発見にさかのぼる。

1831ねんに、ファラデーという 人が、ふしぎな ことを 見つけました［9］。

コイルに 電気を 入れたり 切ったり します。すると、ちかくに おいた べつの コイルに、ほんの 一しゅん だけ、電気が ながれたのです。

電気の 大きさは、じりょくの かわる はやさに 合わせて 大きく なる、と つたえられて います［9］。

ここで 大じな ことが あります。ファラデーが 見つけたのは、「あつく なる」ことでは ありません。「電気が ながれる」ことでした。ねつを つかう 話は、そのあとの 人たちが 考えました。

IHは、この 入り切りを 1びょうに 何千回も くりかえして、なべの 中に 電気を ながしつづける 道具だと 考えられます。

では、この わざを、だいどころの そとで つかう 人は いたのでしょうか。

1831年、マイケル・ファラデーは、コイルを流れる電流を入り切りしたとき、近くのもう1つのコイルに一瞬だけ電流が流れる現象を見つけました。英語版Wikipediaには、生まれる電流の大きさは磁束の変わる速さに比例する、と書かれています［9］。これが電磁誘導です。

ここで押さえたいのは、ファラデーが見つけたのは電流の発生で、加熱ではなかったことです。熱として使う工夫は、後の時代の応用です［9］。

IHでは、電流の向きが入れかわり続ける交流を使います。磁場が変わり続けるので、鍋底には絶え間なく電流（渦電流）が生まれます。ファラデーの実験が、スイッチの入り切りを1回ずつ見せたとすれば、IHはそれを高速で繰り返し続けているわけです。

この「磁場を変えて、金属の中に電流を起こす」技は、台所より先に、工場で使われはじめました。

1831年、ファラデーは、コイルの電流を入り切りすると、近くの別のコイルに一瞬だけ電流が流れることを見いだした。英語版Wikipediaは、生じる電流が磁束の変化する速さに比例すると記している［9］。これが電磁誘導の原型だ。ただしファラデー自身が加熱に使ったのではなく、加熱は後世の応用である［9］。

IHでは、向きが周期的に入れかわる交流を使う。そのため磁場が時間とともに変わりつづけ、鍋底には誘導電流（渦電流）が生じる。電流が流れれば導体の電気抵抗でジュール熱が出る、という二段構えだ。ファラデーの1回きりの電流が、交流のもとでは連続して起きる、と読める。

では、この連続的な電磁誘導は、いつから、何のために加熱に使われたのか。

こうじょうでは、IHの ような しくみを、金ぞくを とかす ために つかい はじめました。20せいきの はじめの ころだと いわれます［9］。

1927ねんには、イギリスの シェフィールドという まちに、中くらいの はやさの 電気で 金ぞくを とかす そうちが おかれた と つたえられて います［9］。

いまの こうじょうでは、金ぞくを とかす、かたく する、金ぞく どうしを くっつける（ろうづけ）など、いろいろな ことに つかわれて います［5］。

ところで、「ひょうめんだけ」を あつく するなんて、どうして できるのでしょうか。

電磁誘導で金属を温める技術の工業利用は、20世紀のはじめに、鋼を溶かすことから始まりました。英語版Wikipediaによると、1927年にはイギリスのシェフィールドに、最初の中周波の誘導溶解装置が設置されています［9］。

いまの用途は広く、日本語のウィキペディアでは、家庭ではIH調理器やIH炊飯器、産業では金属の溶解、焼入れ、ろう付けなどが挙がっています［5］。ろう付けとは、金属どうしをつなぐ作業のことです。

「溶かす」と「焼入れ」では、求められる熱の出かたがちがいます。溶かすなら金属の全体が温まってほしい。焼入れなら、表面だけが熱くなってほしい。ところが、使うのは同じ電磁誘導です。

では、表面だけを熱くするというのは、どんな仕組みなのでしょうか。

誘導加熱の工業利用は、20世紀初めの鋼の溶解から始まった。英語版Wikipediaによると、1927年に英国シェフィールドで最初の中周波誘導溶解装置が設置された［9］。

現在は、家庭ではIH調理器・IH炊飯器、産業では金属の溶解・焼入れ・ろう付けなどに使われる［5］。ここで注目したいのは、溶解と焼入れでは、望ましい加熱の姿が逆に近いことだ。溶解は材料全体を温めたいが、焼入れは表面層だけを温めたい。どちらも原理は電磁誘導だから、違いは加熱の「深さ」をどう決めるかに行きつく。

その鍵を握るのが周波数であり、現象の名前は表皮効果という。

はやく 向きが かわる 電気は、金ぞくの 中を まんべんなく ながれません。ひょうめんの ちかくに あつまって ながれます。これを「ひょうひこうか」と いいます［2］。

はやさを あらわす 数が しゅうはすうです。しゅうはすうが 高い ほど、この ことが はっきり します［2］。

だから、高い しゅうはすうの 電気で あたためると、ひょうめんが あつく なります［1］。

みずうみの こおりで たとえると、あつい ところは、こおりの 上の ほうの うすい 1まいだけ。下の ふかい ところは、まだ つめたい ままです。ただし ほんとうは、金ぞくの 中の ことで、目には 見えません。

高い周波数の電流や電磁場は、導体の表面近くに集まり、内部には流れにくくなります。これを表皮効果といい、周波数が高いほどはっきり現れます［2］。

誘導加熱では、電流が流れる場所で熱が出ます。そのため、周波数を高くすると、電流が表面に集まって、表面が発熱します。この性質が、鋼の表面焼入れに利用されています［1］。

湖に張った氷にたとえると、熱いのは上の薄い1層だけで、下はまだ冷たいままです。ただし本当は、見えない金属の中の電流の話で、氷のように、はっきりした境目があるわけではありません。

つまり、周波数は「どこまで深く温めるか」を左右する要素の1つです。時間や材料、形にも左右されますが、周波数を高くするほど、熱は表面に寄ります。

この「表面だけ熱い」は、工場でどんな部品を生んでいるのでしょうか。

高周波の電流は、導体の表面近くに集中して流れ、内部には流れにくい。これが表皮効果で、周波数が高くなるほど顕著になる［2］。誘導加熱では、渦電流が流れる範囲が発熱する範囲になるので、周波数を高くすると、表面付近だけが発熱する。この性質が鋼の表面焼入れに利用される［1］。

つまり、周波数は加熱の深さを左右する要素の1つだ。時間・材料・形状にも左右されるが、周波数を高くすると加熱は表面に寄る。何ミリの深さになるかは、ここで使った資料に数値がない。

では、この「表面だけ熱い」状態を、どう部品の性質に変えるのか。

はぐるまは、まわる ときに たがいに こすれあいます。ひょうめんが かたければ、すりへりに くいにくく なります。

しかし、ぜんぶが かたく なる わけでは ありません。高い しゅうはすうの IHで あたためると、てつの ひょうめんだけが、あつく なります。その あと、水の まざった ひやす えきなどで、いっきに ひやします［3］。

すると、ひょうめんだけが かたく なり、中は ねばりづよい まま のこる と いわれます［4］。

この 方ほうは「高しゅうは やきいれ」と よばれ、しゃふと（じくの ぼう）、はぐるま、レール、カムなどに つかわれて います［3］。

じどう車の エンジンの クランクシャフトや、ハンドルを きる ときの ラックシャフトにも、つかわれる そうです［4］。

台所の IHと、こうじょうの 高しゅうは やきいれは、「金ぞくの 中に 電気を おこす」ところが おなじです。

高周波焼入れは、高周波の誘導加熱で鋼材をごく短時間のうちに焼入れ温度まで加熱し、水溶性の冷却液などで急冷して、表面だけを硬くする熱処理です［3］。

新潟県工業技術総合研究所の資料によると、こうして処理した部品は、じん性（ねばり強さ）、耐摩耗性（すり減りにくさ）、疲労強度に優れ、シャフト、歯車、レール、カムなどに使われます［3］。

この処理では、鋼の表面だけを硬くして、内部はじん性を保った状態に保てます。自動車では、クランクシャフトやステアリングのラックシャフトのような、長い部品に使われています［4］。

表面は硬くて削れにくく、中はねばり強い。この組み合わせを、火で全体をあぶるやり方ではなく、電磁誘導で作っているのが特徴です。

台所のIHと工場の高周波焼入れは、どちらも「金属の中に電流を起こして、その電気抵抗で温める」という同じ仕組みの上に立っています。違うのは、周波数の選び方と、温めたあとの冷やし方です。

周波数を変えると、台所の中でも変わることがあります。

高周波焼入れは、高周波誘導加熱で鋼材をきわめて短時間で焼入れ温度に加熱し、水溶性冷却液などで急冷することで、表面のみを焼入れ硬化させる熱処理だ。靭性、耐摩耗性、疲労強度に優れ、シャフト・歯車・レール・カムなどに使われる［3］。前の章の表皮効果で表面だけが発熱するため、この「表面のみ硬化」が成り立つと考えられる。

鋼の表面だけを硬化させ、内部はじん性を保った元の状態にとどめられるのが特長で、自動車ではクランクシャフトや、ステアリングのラックシャフトなど長尺物に使われる［4］。

ここで、台所との対比が見える。調理器は鍋底全体を一定に温め、器具の外へ熱を逃がさないことが目的だ。焼入れは、温める深さを制御し、その直後の急冷で性質を固定することが目的だ。同じ電磁誘導加熱でも、狙う深さと使う周波数が違う。

では、その周波数を台所の中で変えると、何が起きるのか。

2002ねんに、パナソニックは、アルミの なべや どうの なべも あたためられる IHを 出しました［6］。それまでは、つかえない なべでした。

ひみつは、しゅうはすうを 大きく した ことです。電気が ながれやすい アルミや どうは、ねつが 出にくいので、しゅうはすうを 上げて あたためやすく しました［7］。

1988ねんには、「IHジャーすいはんき」が 出ました。しゅうはすうを かえて、ねつの 出方を こまかく 見ながら、かまどで たいた ような 火かげんを めざした、と パナソニックは 言って います［6］。

つまり、しゅうはすうは、あつく する 場所だけでなく、火かげんも かえる ダイヤルでも あるのです。

パナソニックは2002年に、オールメタル加熱に対応したIHクッキングヒーターを発売しました。それまで使えなかったアルミ鍋、ステンレス多層鍋、銅鍋も使えるようになりました［6］。サンリフレの解説では、オールメタル方式は加熱の周波数を大きくして、電気抵抗の小さいアルミや銅の加熱を可能にしている、とされています［7］。

この仕組みの詳しい話は、別のメモ（IH調理器とアルミ鍋）に譲ります。ここでは、周波数を動かすと、温められる金属が変わった、という点だけ覚えておいてください。

もう1つは、炊飯器です。1988年、パナソニックは、周波数を制御して温度を細かく調整できるIHの性能に着目し、かまど炊きの微妙な火加減を目指したIHジャー炊飯器（SR-IH18）を発売しました。パナソニックはこれを世界初と表現しています［6］。

鋼の焼入れでは「温める深さ」を、アルミ鍋では「温められる金属の種類」を、炊飯器では「火加減」を、周波数が動かしています。ただし、炊飯器で釜のどこがどう温まるのかまでは、パナソニックの資料では説明されていません。

2002年にパナソニックが発売したオールメタル対応のIHクッキングヒーター（KZ-321MS）は、それまで使えなかったアルミ鍋、ステンレス多層鍋、銅鍋にも対応した［6］。オールメタル方式は、加熱周波数を大きくすることで、電気抵抗の小さいアルミや銅の加熱を可能にした［7］。仕組みの詳細は、別のメモ（IH調理器とアルミ鍋）が扱う。

1988年のIHジャー炊飯器（SR-IH18）は、周波数のコントロールで温度を細かく制御できるIHの性能に着目し、かまど炊きの微妙な火加減を実現したとされる。「世界初」はパナソニックの自社表現である［6］。

3つを並べると、周波数が関係する場面の違いが見えてくる。焼入れでは加熱の深さ、オールメタルでは加熱できる金属の範囲、炊飯器では火加減だ。ただし、これらは別々の資料から並べた対応で、表皮効果の深さの変化が、アルミ鍋や炊飯器の仕組みと同一の理由だと、資料が述べているわけではない。炊飯器の内部で釜がどう発熱するかも、パナソニックの資料は周波数制御の点までしか示していない。

おうちの 人と いっしょに、「IH」と 書いて ある ものを さがして みましょう。IHの 台、IHの すいはんき、ほかにも あるかも しれません。

見つけたら、「なにを あたためる ための ものか」を 考えます。なべ、かま、それとも ほかの もの？

あつく なる ところに、さわっては いけません。つかった あとの なべや かまは、しばらく あついので、かならず おうちの 人に きいて ください。

こうじょうの はぐるまも、おなじ 「電気で 金ぞくの 中を あたためる」 しくみ。ふだん 目に する ものと、見えない 工場が つながって いる ことを、そうぞうして みましょう。

家に、IH調理器やIH炊飯器があれば、家族といっしょに、取扱説明書やラベルの「IH」の表示を探してみます。何台あるか、それぞれ何を温めるための機械なのかを書き出します。

火は出なくても、使ったあとの鍋や釜、プレートは熱いままです。さわる前に、必ず大人に確かめてください。

調理器、炊飯器、そして工場の焼入れ炉。見た目はちがっても、金属の中に電流を起こす点は同じです。周波数について知りたくなったら、記事末の日本語資料を読んでみましょう。

工場のほうは、新潟県工業技術総合研究所の資料［3］が、高周波焼入れの処理の流れをまとめています。

家庭にIH機器があれば、取扱説明書や製品ラベルから、方式の表示（IH、オールメタルなど）を探し、何を何のために温める機器かを書き出す。使用後の鍋や釜、トッププレートは熱いままなので触れず、取扱説明書で注意事項を確かめる。

資料を読むなら、焼入れの工程は新潟県工業技術総合研究所の技術トピックス（2020年11月）［3］、台所の発熱原理と製品の歴史はパナソニックのプレスリリース（2020年11月）［6］が、いずれも日本語で読める。

この記事で残した問いもある。表皮効果で熱の出る深さが、周波数によって具体的に何ミリ変わるのか。炊飯器の釜が、どんな形と材質で、どう発熱しているのか。工場の技術開発や、日本での広がりの歴史も、経営史学の論文などで読める。台所のIHは、工場の技術と並べて見ると、周波数というつまみで一本につながって見える。