JPS60122522A - 長波長赤外線による調理用鍋 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、セラミックスによる長ｆｊｌＳ赤外線加熱に
よる調理用鍋、ホットプレート、天プラ鍋等に関するも
のである。

長波長赤外線を放射するセラミックス（ジルコニア等）
を金属、素焼等にプラズマ溶着又は焼付けたものを加熱
すれは、放射される長波長赤外線と被加熱物との共微吸
収現象ｔこより加熱効果か大であることはよく知られて
おり塗料の乾燥等ｔこ利用されている。

併しながら、調理用鍋のようｔこ１１こ水、油等の欲に
接しさらに塩、ソースなどの過酷な腐食環境におかれる
ものには全く使用されていない。

此は、従来の技ｖ＃ｔこおいては次のような欠陥が有っ
たからである。

長波長赤外線を放射するセラミックスを金属又は素焼に
プラズマ溶着した場合は溶着層に多数の気孔が存在する
。例えば、長波長赤外線な放射するために広く使用さｆ
しるジルコニアを主体とするセラミックスを溶着した場
合は、その溶濯層は容積重にて真の気孔率は１５％（見
掛けの気孔率はＬＯ％）に到する。従って、微視的に観
察すれは母体（金属、素焼）に到する無数の気孔が存在
する。

此の状ＭＭを第１図にボす。図において、（１）は母体
金属、（２Ｊは俗射されたセラミックス、（８）は気孔
をボす。

次に第２図は、素焼にイツトリア等を固溶したジルコニ
ア粉末を特殊溶液にて混会したペーストを塗布して電気
炉で高温にて焼付けた場合を示す。図において、（４）
はジルコニアを主体とした赤外線放射層、（５）は素焼
、（６）は素焼の中に埋込れた発熱用のニクロム線であ
る。

又、第８図は、第２図における表向の部分を拡大したも
の、第４図は第８図の平面図である。図にボ丁ように、
此の種の放射体は使用中に表面の赤外線射層に多数のき
裂を発生する。此の発生するき裂は細いものであるが母
体億焼）に到している。

以上に述べたごとく、現在発表さｎている放射体は母体
（金属、素焼）に到する無数の気孔又はき裂？：有して
いる。従って此を水蒸気の多い雰囲気又は液体と接して
使用すると次のような重大な欠陥を発生して使用は不ｉ
ｉＪ能である。

１）、液に微少な電解質（食塩、アルカリ、酸）及び水
を含むと、第５図にボすごとく極部電池を構成して母体
金属にクロム線）が腐蝕される。特に温度の高い場合は
腐蝕速度か大である。此は、表面に溶着さｒしているジ
ルコニアｔこはイツトリア、布土畑元票等が含れており
導電性を示し、母体金属の方が電気的に卑で返るから母
体金属が侵されることになる。

２）、溶着されたセラミックス層の気孔、き裂等は微細
であるために、浸入した液は洗浄によっても排出が不可
能であり洗浄後も電気的腐蝕は進行する。

８）、特に食品機器の場合は、セラミックス層の気孔を
乙固着した物質は腐敗して良中苺の原因となる恐れがあ
る。

第５図の電気的腐蝕について説明する。図において、（
ＩＬＩ）は金属母体（−１，（１１）は溶着されたセラ
ミックス（→、　（１２）は浸入した電解質を含む液で
ある。此の場合、矢印の方向に電流が流れて卑である金
属母体の（１８）の部分が腐蝕される。

本発明は、以上の欠陥を除去して水、油等の液をこ接し
て過酷な腐蝕環境においても使用しえて、放射面に物質
が１着しない長波長赤外線を放射する調理用鍋？提供す
るものである。

次に本発明の詳ｆ４１１を実施例〉もって説明する。

実施例１）。

第６図に、アルミニウム又はアルミニウム合金を基材と
してジルコニア（ＺｒＯｚ）ヲ８７％、イツトリア（Ｙ
！０１１　）を８％、チタニアぐｆｉ０２）を５％混合
した粒径１０μ〜８０μ程度のセラミックス微粉末をプ
ラズマ溶着し、さらＥ、７ツ素樹脂デイスバージ習ン溶
液な全回に塗布し乾燥、焼付は後さらに仕上層としてフ
ッ素樹脂ディスパーシロンを塗布、焼付けした１１１３
ｍ用鍋を示す。イツトリアは安定、チタニアを工熱衝撃
による剥離防止のために加えたものである。（１４）は
鍋本体、（１５）は長波長赤外線放射面、（１６）はシ
ーズヒーター、（１７）はバイメタルを示す。第７図は
、第６図におけるＡｇｌｌｔ面の詳細を示す。図ｔこお
いて、 鍋本体（１４）にセラミックス微粉末（１８）ｋプラズ
マ溶着した場合に浴射被ａｌｉ！には無数の気孔が有り
その中には基材に達するピンホール（１９）も多数存在
する。此１こフッ紫樹脂を焼付けると、フッ票樹脂が気
孔、ピンホールをこ没入して投餉効果により強固な被Ｍ
（助）を形成する。故に、過酷な腐蝕環ｉＭ、において
も使用に耐え物質も固着せず、而も長波長赤外線の加熱
効果を発揮しうる調理用鍋を提供する。

実施例２）。

第８図に、アルミニウム又はアルミニウム会合基材な陽
極として電解し酸化被膜（ｒ−ＡＩｇｕＢ）を生１ｆｆ
ｌせしめ、ジルコニアｃθ２）９２％とイツトリア（ｈ
）８％を混付したセラミックス微粉末をプラズマ溶層し
、さらにフッ素樹脂ディスパーシロンを全ｒｍ＃ｃ塗布
してプライマー、仕上けと２回にわたり焼付けしたホッ
トプレートをボす。

（２１）は本体、（羽）は長波長赤外線放射面、（７Ａ
）はシーズヒーター、（次）はバイメタルを示す。第９
図は、第８図ｔこおけるＢ部断面の詳細をボす。図にお
いて、本俸（２１）を１１６４に酸化してｉ、ＡｌｇＵ
ａの無数の微孔（２ｂ）を有する酸化液ｉｌｌ　（２６
）Ｙ生成せしめ、次いでセラミックス（”ｌＯをプラズ
マ溶着し、さらにフッ素ｍ脂被ｗ！（２Ｂ）ｔこて全面
を被覆している。

被膜（２８）は、セラミックス層の気孔（２９）と、酸
化被膜の微孔（２５）との二重投錨効果により　′極め
て強固であり、過酷な腐蝕環境に耐え物質も固着せず、
而も長波長赤外線の加熱効果を発揮しうるホットプレー
トを提供する。

第１Ｏ図ｔこ、陽極酸化１こまる被膜の詳Ｉ＃Ｍ１こり
いて説明する。酸化被膜は（８ｔＪ）と（８１）の２層
に分れる。（８０）は活生層でありｒ、ａ＋２ｕＢより
成りｔｌ、　１層程度の厚さであり緻密で極めて侠く電
気的絶縁性が大であり孔は無く基材との結合は強固であ
る。（８１）は多孔層であり（Ｊ、　１層程度の無数の
微孔がはは面に一直角に明いている。此の層の−さは、
アルミニウムのａ度を８０とすると表向では１１０位で
あるが内側に進むに従って懐くなり（８ｏ）層において
は５０００位となる。（ａＯ）、（８１）層共にその線
膨張係数は６〜ｇ　ｘ　ｌｕ　Ａｅｇであり、溶着セラ
ミックスの７〜１０　Ｘ　１０　／ｄｅｇと近似してい
る。

此は溶着セラミックスの熱ｍ軍による剥離に対しては極
て有利である。アルミニウム及び会合基材の線ＩＩｌ＃
宗係数は２８　Ｘ　１　ｕ−２ｄ（ある。

第１１図に、アルミニウム又はアルミニウム基材を陽極
として電解して酸化被膜（ｒ−Ａ１２０１１）を生成せ
しめ、此の上にジルコニア（如２）９２％、イツトリア
（Ｙ２Ｏ３）　８％を混会したセラミックス微粉末をプ
ラズマ浴着し、さらにシリコン樹脂を浴剤に溶した液を
布薄液、濃厚液と２回に分けて塗布、焼（１１け処理し
た天ブラ鍋を示す。（８５）は本体、（ア）は長波長赤
外線放射口、（８７）はシースヒーター、（８８）はバ
イメタルを示す。第１２図は、第１１図におけるＣ部断
面の詳＃１１を示す。図Ｖこ８いて、本体（８５）を陽
極酸化してｒ−Ａ１２０ｇの無数の微孔（二ゆを有する
酸化被膜蘂を生成せしめ、次いでセラミックス（綴ンヲ
プラズマ溶着し、さらにシリコン樹脂被膜（８９）ｔこ
て全面を被覆している。被１１Ｎ’（８９）は、セラミ
ックス層の気孔（４１Ｊ）と、酸化被膜の微孔（ｇ）と
の二重投錨効果ｔこより極めて強−であり、過酷な腐蝕
環境に剛え物質も固着せず、而も長波長赤外線の加熱効
果を発揮しうる大ブラ鍋を提供する。

次に、セラミックス層ンこフッ素樹脂及びシリコン樹脂
を焼付けた理由を説明する。

セラミックス溶着層には、陽極酸化被膜１こより基材に
渥する気孔は存在しないわけであるがその表面には無数
の凹凸があり此に液又番工液中物質が固着する傾向があ
る。故に有機物に非混和性で＃１Ｉｌｌ：型作用の強い
フッ素樹脂及びシリコン樹脂を被覆して常ｔこ清潔に保
つようにした。フッ素樹脂は連続使用耐熱温度は２６０
℃、シリコン樹脂は８００°Ｃであり耐熱性にも優れて
いる。次に最も電！！なことは。

本発明は長波長赤外線放射が目的であるから老うミソク
ス面より放射された長波長赤外線を吸収せず艮く透過す
る物質を選定することである。このためｔこフッ素樹脂
及びシリコン樹脂を選定した。

第１８図に各種被覆材料の赤外線吸収スペクトルをボす
。図において斜線の部分＃ｒ−相当した赤外線は吸収さ
れる。故に、フッ素ｍ脂とシリコン樹脂以外は被覆材と
しては不適当である。

又、セラミックスより放射された全放射エネルギーのう
ち、透過するエネルギーと樹脂に吸収されるエネルギー
との胸係乞、７ソ素樹ｌＩＩこついては第１４図、シリ
コン樹脂ニついては第１５図に示す。

第１４図は、セラミックスの表面温度が２６０°Ｃの場
合におけるフッ素樹脂被膜を施した場・片の放射エネル
ギー分布を示す。

図において、ビーク波長％ｎａｘ）は５．４μであり、
波長７．８μ以上の赤外線はフッ素１１１脂被膜層に吸
収されて熱となる。（Ｅ２の部分）波長７．８μより短
い赤外線は透過して長波長赤外線として有効ｅこ作用す
る。（、Ｅｌの部分）此の場合、吸収される放射エネル
ギー（句は全放射エネルギー（ｆｌｔ化２〕の約８４％
であり、Ｅｌ（６６％）よ透過する。従って笑用上は全
く間−はンよい。吸収された放射エネルギー（Ｅ−は熱
＃ｒ−変換さくＬ被加熱物を直接ｔｒＸ４１）こより加
熱する。　峰・第１５図は、セラミックスの表面温度が
３００°Ｃの場合におけるシリコン樹脂被膜を施した場
合の放射エネルギー分布を示す。

図において、ピーク波長−（ロ）は５．１μであり、波
長８μ以上の赤外線はシリコン樹脂被験層に吸収されて
熱となる。（Ｖ部分）波長（８μ）より短い赤外線は透
過して長波長赤外線として有効に作用する。（Ｅｄ’）
８分）此の場合、吸収される放射エネルギー（Ｅωは全
放射エネルギー（Ｅ８毬４）の約８０％であり、ｂ、＜
７Ｏ％ンは透過する。従って笑用土は全く部組はない。

吸収された放射エネルギー（胸）は熱ｔこ変換さｌして
被加熱物をＵＬ接伝導１こより加熱する。

かくして本発明は、従来全く不ｉｊ能であった水蒸気の
多い雰囲気又は液（水又は′ａ等）と接する状態におい
て長波長赤外線の放射なＰ」能としただけでなく、放射
面の汚染を取り除いて、極めて加熱効率の艮い各種のＡ
１１埋用鍋を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の長波長赤外線を放射するセラミックス
を金属又は素焼にプラズマ溶射した場合の断面を示す。 第２図は、素焼にイツトリア等を固溶したジルコニア粉
末を特殊浴液にて混合したペーストを顔面して電気炉で
晶泥ｔこて焼付げた従来の放射体の断ＩｆｌＩヲボす。 第３図は、第２図ｔこおける表面の部分を拡大してボす
。 ７・・Ｉ３ｉ俸の表面に焼（Ｊけられた放射層８・・放
射層に発生したき裂 ９・・素焼等の基材 第４図は％第３図の表面図である。 第５図は、電気的腐蝕の例をボす。 第６図は１本発明による実施例１）全示す。 ＩＪＳ７図は、第６１！８３における断囲詳相をボす。 第８図は、本発明による実施例２）を示す。 第９図は、第８図をこおける断面詳細を示す。 第１Ｏ図は、陽極酸化ｔこよる被膜の詳Ｓａｔこりいて
ボす。 ３２・・浴着したセラミックス ３３・・微孔　８４・・基板（母体金属）第１１図は、
本発明による実施例８）を示す。 第１２図は、第１１図における断面詳細を示す。 第１３図は、各種被覆材料の赤外吸収スペクトルを示す
。 ａ・・フッ素ａｕｖ　ｂ・・シリコン樹脂Ｃ・・ナイロ
ン−６ｄ・・メラミン樹脂ｅ・・エポキシ樹脂　「・・
３ｚガラス板とアクリル板 第１４図は、ナラミックスの表面温度か２６０°Ｃの場
合におけるフッ素＆Ｊ側被膜を施した場合の放射工不ル
キー分ｉ’ｒ示す。 第１５図は、セラミックスの表面温ＦＸか３００℃の場
合におけるシリコン樹脂鼓膜を施した場合の放射エネル
ギー分布乞示す。 ＪＬＬ！ＺＬ −［蔓］−〜鴻闘− 」Ｌθ−］し 二組−ム乳−勇一 手続補正書 昭和５９年や綻ｎ８日 特許庁長官　若杉和夫　殿 １、事件の表示　昭和５８年特許願第２３１１７８号２
、発明の名称　長波長赤外線による調理用鍋３、補正を
する者 事件との関係　特許出願人 住所　愛知県名古屋市千種区高見 ５、補正の対象 図面の第１２図、第１３図 ６、補正の内容

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）、アルミニウム又はアルミニウム合金基材に、ジル
   コニア（ＺｒＯ２）を主体としたセラミックス微粉末を
   プラズマ溶着し、さらにフッ素樹脂を全面に焼付けする
   ことを特徴とする長波長赤外線による調理用鍋。 ２）、アルミニウム又はアルミニタム合金基材を陽極と
   して電解することにより酸化被膜（ｒ−Ａ１９０８）　
   ｙ生成せしめ、此の上にジルコニア（Ｚｒ（Ｊ２１を主
   体としたセラミックス微粉末をプラズマ溶着し、さらに
   フッ素樹脂を全面に焼付けすることを特徴とする長波長
   赤外線ｔこよる調理用鍋。 ８）、アルミニウム又はアルミニウム合金基材を陽−と
   して電解することＫより酸化被膜（ｒ＠ＡｌｔＯｓ　）
   　’？を生成せしめ、此の上をこジルコニア（Ｚｒｔ）
   ４１）Ｙ主体としたセラミックス微粉末をプラズマ溶着
   し、さらにシリコン樹脂を全面に焼付けすることを特徴
   とする長波長赤外線による調理用鍋。