JP2002146242A - Temperature indicating body - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【技術分野】本発明は，家電製品などに用いられ，温度
変化により可逆的に変色する温度表示体に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a temperature display which is used in home electric appliances and the like and which changes color reversibly by a change in temperature.
【０００２】[0002]
【従来技術】近年，電磁調理器は，安全性のため，特に
需要が高まっている。電磁調理器のトッププレートとし
ては，様々な色調（透明，黒，白）の低膨張結晶化ガラ
スが用いられている。トッププレートは，電磁調理器を
作動させてもそれ自体が加熱されることはないが，空だ
きなどにより異常に加熱されると，トッププレート自体
が２５０℃以上の高温になるおそれがある。2. Description of the Related Art In recent years, electromagnetic cookers have been particularly demanded for safety. Low expansion crystallized glass of various colors (transparent, black, white) is used as the top plate of the electromagnetic cooker. The top plate itself is not heated even when the electromagnetic cooker is operated, but if the top plate is abnormally heated due to emptying or the like, the top plate itself may be heated to 250 ° C. or more.
【０００３】[0003]
【解決しようとする課題】しかしながら，トッププレー
トが不透明の場合は，内部に備えられた発熱手段が見え
ず，表面温度の変化は外部から見ただけでは全くわから
ない。そのため，誤ってトッププレートに触れて，やけ
どをする可能性がある。However, when the top plate is opaque, the heating means provided inside cannot be seen, and the change in the surface temperature cannot be completely understood only from the outside. For this reason, there is a possibility that you may burn yourself by accidentally touching the top plate.
【０００４】そこで，サーモクロミズムを利用して，温
度変化を色変化として示す材料を用いることが考えられ
る。かかる変色材料として有機顔料がある。しかし，有
機顔料は，室温から２５０℃付近で色調が変化するもの
が多く，１００℃以上の温度で可逆性のものはほとんど
ない。このため，トッププレートが２５０℃以上に加熱
された場合，有機材料では耐えられない。また，有機顔
料では表面の耐摩耗性が悪く，早期の使用中に剥離して
しまう可能性があり，実用性に乏しい。Therefore, it is conceivable to use a material that shows a temperature change as a color change by utilizing thermochromism. Organic pigments include such discoloring materials. However, most organic pigments change their color tone from room temperature to around 250 ° C., and there is almost no reversibility at a temperature of 100 ° C. or higher. Therefore, when the top plate is heated to 250 ° C. or more, the organic material cannot withstand. In addition, organic pigments have poor abrasion resistance on the surface and may be peeled off during early use, which is not practical.
【０００５】本発明はかかる従来の問題点に鑑み，温度
を視覚的に示すことができ，耐熱性に優れた温度表示体
を提供しようとするものである。The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a temperature indicator which can visually indicate a temperature and has excellent heat resistance.
【０００６】[0006]
【課題の解決手段】請求項１の発明は，被加熱体と，該
被加熱体の表面に設けられた熱可逆性変色膜とからなる
温度表示体であって，該熱可逆性変色膜は，温度により
可逆的に変色する性質を持つ無機顔料と，無機系結合剤
とを含む混合材料を，上記被加熱体に焼き付けてなるこ
とを特徴とする温度表示体である。According to a first aspect of the present invention, there is provided a temperature indicator comprising a body to be heated and a thermoreversible color changing film provided on a surface of the body to be heated. A temperature indicator, wherein a mixed material containing an inorganic pigment having a property of reversibly changing color with temperature and an inorganic binder is baked on the object to be heated.
【０００７】本発明の温度表示体においては，被加熱体
の表面に，熱可逆性変色膜を設けている。熱可逆性変色
膜は，温度により可逆的に変色するサーモクロミック現
象を起こす。熱可逆性変色膜の温度上昇部分は変色す
る。変色した部分を急冷すると，即常温に戻り，もとの
色に戻る。冷却が不十分の場合には，変色したまま維持
する。このように，熱可逆性変色膜は，熱可逆性と熱即
時反応性をあわせもつ。[0007] In the temperature display of the present invention, a thermoreversible color change film is provided on the surface of the object to be heated. The thermoreversible color change film causes a thermochromic phenomenon in which the color changes reversibly with temperature. The temperature rising portion of the thermoreversible color changing film changes color. When the discolored portion is rapidly cooled, it immediately returns to normal temperature and returns to its original color. If cooling is inadequate, maintain discoloration. Thus, the thermoreversible color change film has both thermoreversibility and heat immediate reactivity.
【０００８】このため，温度の変化を即時に視覚により
検知することができる。したがって，被加熱体が高温の
場合に，誤って触れることを防止することができる。ま
た，熱可逆性変色膜は，無機顔料と無機系結合剤とから
なるため，８００℃程度の高温に耐えることができ，耐
熱性に優れている。Therefore, a change in temperature can be immediately and visually detected. Therefore, when the object to be heated is at a high temperature, it can be prevented from being touched by mistake. Further, since the thermoreversible color change film is made of an inorganic pigment and an inorganic binder, it can withstand a high temperature of about 800 ° C. and has excellent heat resistance.
【０００９】また，熱可逆性変色膜は，温度表示体に様
々な装飾を付すことができる。たとえば，熱可逆性変色
膜を被加熱体に部分的に形成して模様とすると，模様の
色が低温時と高温時とで変わり，色調が変化するユニー
クな模様となる。また，非変色膜と，これと同じ色の熱
可逆性変色膜とから模様を作成すると，高温時に熱可逆
性変色膜が変色して，その部分に浮き出し模様が現れ
る。Further, the thermoreversible color change film can provide various decorations on the temperature display. For example, when a thermoreversible color changing film is partially formed on a heated body to form a pattern, the color of the pattern changes between a low temperature and a high temperature, resulting in a unique pattern in which the color tone changes. When a pattern is formed from a non-color-change film and a thermoreversible color change film of the same color, the color of the thermoreversible color change film changes at a high temperature, and an embossed pattern appears at that portion.
【００１０】請求項２の発明のように，上記熱可逆性変
色膜は，温度を上昇させると黄色から橙色に変色し，温
度を下降させると橙色から黄色に変色する性質をもつこ
とが好ましい。かかる性質を持つ顔料の種類が多く，選
択の幅が広いからである。As in the second aspect of the present invention, it is preferable that the thermoreversible color-changing film has a property of discoloring from yellow to orange when the temperature is increased and from orange to yellow when the temperature is decreased. This is because there are many types of pigments having such properties, and the range of selection is wide.
【００１１】請求項３の発明のように，上記無機顔料
は，バナジウムスズ黄，バナジウムジルコニウム黄，プ
ラセオジム黄，クロムチタン黄，またはアンチモン黄ま
たはカドミ黄からなることが好ましい。以下これらの組
成を例示する。 ・バナジウムスズ黄；Ｓｎ−Ｖ，Ｓｎ−Ｔｉ−Ｖ， ・バナジウムジルコニウム黄；Ｚｒ−Ｖ，Ｚｒ−Ｔｉ−
Ｖ，Ｚｒ−Ｙ−Ｖ， ・プラセオジム黄；Ｚｒ−Ｓｉ−Ｐｒ， ・クロムチタン黄；Ｔｉ−Ｃｒ−Ｓｂ，Ｔｉ−Ｃｒ−
Ｗ， ・アンチモン黄；Ｐｂ−Ｓｂ−Ｆｅ，Ｐｂ−Ｓｂ−Ａ
ｌ， ・カドミ黄；ＣｄＳAccording to the third aspect of the present invention, the inorganic pigment is preferably made of vanadium tin yellow, vanadium zirconium yellow, praseodymium yellow, chromium titanium yellow, antimony yellow or cadmium yellow. Hereinafter, these compositions will be exemplified. -Vanadium tin yellow; Sn-V, Sn-Ti-V,-Vanadium zirconium yellow; Zr-V, Zr-Ti-
V, Zr-Y-V,-Praseodymium yellow; Zr-Si-Pr,-Chrome titanium yellow; Ti-Cr-Sb, Ti-Cr-
W, antimony yellow; Pb-Sb-Fe, Pb-Sb-A
1, Cadomi yellow; CdS
【００１２】これらのうち，ＣｄＳ，Ｚｒ−Ｓｉ−Ｐ
ｒ，Ｓｎ−Ｖが好ましく，特にＣｄＳが望ましい。色変
化が顕著に現れるからである。Of these, CdS, Zr-Si-P
r and Sn-V are preferred, and CdS is particularly preferred. This is because a color change appears remarkably.
【００１３】上記無機系結合剤は，焼きつけにより溶融
して無機顔料同士をつなぎ合わせ，被加熱体にこれらを
接着させる役目を担う。請求項４の発明のように，上記
無機系結合剤は，ガラスフラックス，金属アルコキシ
ド，またはコロイド状物質からなることが好ましい。こ
れにより，有機系のものと比べて耐熱性が向上する。The inorganic binder serves to fuse the inorganic pigments by baking to bond the inorganic pigments together and to adhere them to the object to be heated. Preferably, the inorganic binder is made of a glass flux, a metal alkoxide, or a colloidal substance. Thereby, the heat resistance is improved as compared with the organic type.
【００１４】上記ガラスフラックスとしては，一般的に
絵付けに用いられるものを用いることができ，たとえ
ば，ソーダ石灰ガラス系（Ｓｉ−Ｎａ−Ｃａ−Ｍｇ），
鉛アルカリ珪酸塩ガラス系（Ｓｉ−Ｐｂ−Ｎａ−Ｋ），
ホウ珪酸塩ガラス系（Ｓｉ−Ａｌ−Ｎａ−Ｋ−Ｂ），鉛
ホウ珪酸塩ガラス系（Ｓｉ−Ｐｂ−Ｂ−Ａｌ）などを用
いることができる。これらの組成以外にも少量成分とし
て他の元素を含むこともある。As the glass flux, those generally used for painting can be used. For example, soda-lime glass (Si-Na-Ca-Mg),
Lead alkali silicate glass (Si-Pb-Na-K),
Borosilicate glass (Si-Al-Na-KB), lead borosilicate glass (Si-Pb-B-Al), or the like can be used. In addition to these compositions, other elements may be included as minor components.
【００１５】上記金属アルコキシドは，一般式Ｒ１Ｍ
（ＯＲ２）ｎで示される。式中，Ｒ１，Ｒ２は，たとえ
ば，炭化水素基である。炭化水素基としては，たとえ
ば，メチル基，エチル基，イソプロピル基，ブチル基な
どがある。Ｍは金属であり，たとえば，Ｓｉ，Ａｌ，Ｚ
ｒ，Ｔｉなどがある。金属アルコキシドの具体例として
は，たとえば，Ｓｉ（ＯＣＨ３），Ｓｉ（ＯＣ
２Ｈ５），ＣＨ３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５），Ａｌ（ＯＣ３Ｈ
７），Ａｌ（ＯＣ４Ｈ ９），Ｚｒ（ＯＣ４Ｈ９），Ｔｉ
（ＯＣ３Ｈ７），Ｔｉ（ＯＣ４Ｈ９）などがある。上記
コロイド状物質としては，コロイド状シリカ，コロイド
状アルミナ，コロイド状チタニア，コロイド状ジルコニ
アなどを用いることができる。The above metal alkoxide has the general formula R1M
(OR2) N. Where R1, R2Is
For example, a hydrocarbon group. As hydrocarbon groups,
For example, methyl, ethyl, isopropyl, butyl, etc.
There is. M is a metal, for example, Si, Al, Z
r and Ti. Specific examples of metal alkoxides
Is, for example, Si (OCH3), Si (OC
2H5), CH3Si (OC2H5), Al (OC3H
7), Al (OC4H 9), Zr (OC4H9), Ti
(OC3H7), Ti (OC4H9)and so on. the above
Colloidal substances include colloidal silica, colloid
Alumina, colloidal titania, colloidal zirconia
Can be used.
【００１６】被加熱体は，加熱される物体であるため，
耐熱性及び耐火性を有することが好ましい。かかる被加
熱体としては，たとえば，結晶化ガラス，ホーロー，金
属，陶磁器製板，耐熱レンガ，石英ガラスなどがある。Since the object to be heated is an object to be heated,
It preferably has heat resistance and fire resistance. Examples of the object to be heated include crystallized glass, enamel, metal, ceramic plate, heat-resistant brick, quartz glass, and the like.
【００１７】上記温度表示体は，電気調理器または電磁
調理器のトッププレートであることが好ましい。これら
のトッププレートの上には，鍋，フライパンなどの容器
が置かれ，加熱されるため，高温に晒される。トッププ
レートは上記温度表示体からなるため，高温であること
を視覚的に表示することができる。また，トッププレー
トのどの部分が加熱されているかを一目で確認すること
ができる。また，トッププレート上から鍋などの容器を
はずした後も，温度が高い部分は変色したまま保たれ，
誤って触れることを抑制できる。Preferably, the temperature indicator is a top plate of an electric cooker or an electromagnetic cooker. Containers such as pans and frying pans are placed on these top plates and are heated and exposed to high temperatures. Since the top plate is made of the above temperature indicator, it can visually indicate that the temperature is high. In addition, it is possible to confirm at a glance which part of the top plate is being heated. In addition, even after removing the container such as a pot from the top plate, the high temperature part is kept discolored,
Touching by mistake can be suppressed.
【００１８】また，上記温度表示体は，ヒーターパネル
であってもよい。この場合にも，ヒーターのＯＮ／ＯＦ
Ｆを視覚的に認識することができ，安全センサとして機
能する。上記ヒーターパネルとしては，たとえば，カー
ボンヒーター，電気ヒーター，遠赤外線ヒーターのヒー
ターパネルなどがある。また，上記温度表示体は，温度
変化により即時に変色するため，温度センサ，警告セン
サ，安全センサにも用いることができる。Further, the temperature display may be a heater panel. Also in this case, heater ON / OF
F can be visually recognized and functions as a safety sensor. Examples of the heater panel include a heater panel for a carbon heater, an electric heater, and a far-infrared heater. Further, since the temperature indicator changes color instantaneously due to a temperature change, it can be used as a temperature sensor, a warning sensor, and a safety sensor.
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】実施形態例１ 本発明の実施形態例に係る温度表示体について，図１を
用いて説明する。本例の温度表示体１は，図１に示すご
とく，被加熱体３と，その表面に設けられた熱可逆性変
色膜２とからなる。熱可逆性変色膜２は，温度を上昇さ
せると黄色から橙色に変色し，温度を下降させると橙色
から黄色に変色する性質をもつ。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 A temperature indicator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the temperature indicator 1 of the present embodiment includes a body 3 to be heated and a thermoreversible color change film 2 provided on the surface thereof. The thermoreversible color change film 2 has a property of changing color from yellow to orange when the temperature is increased, and color from orange to yellow when the temperature is decreased.
【００２０】熱可逆性変色膜２は，無機顔料と無機系結
合剤とを含む半導体コロイド含有ガラスからなる。この
半導体コロイド含有ガラスは非線形光学材料である。無
機顔料としてはカドミ黄（ＣｄＳ）を用い，無機系結合
剤としてはガラスフラックスを用いる。被加熱体３は，
板状の低膨張性結晶化ガラスである。The thermoreversible color change film 2 is made of a semiconductor colloid-containing glass containing an inorganic pigment and an inorganic binder. This semiconductor colloid-containing glass is a nonlinear optical material. Cadmium yellow (CdS) is used as the inorganic pigment, and glass flux is used as the inorganic binder. The object to be heated 3 is
It is a plate-like low expansion crystallized glass.
【００２１】本例の温度表示体を製造するにあたって
は，カドミ黄顔料５０重量％と，ガラスフラックス５０
重量％とを混合して，混合材料を得る。得られた混合材
料と有機バインダー８０重量％とを更に混合し，被加熱
体としての結晶化ガラスの表面に印刷または塗布する。
次いで，８００℃で焼きつける。In manufacturing the temperature indicator of this embodiment, 50% by weight of cadmium yellow pigment and 50% of glass flux were used.
% By weight to obtain a mixed material. The obtained mixed material and 80% by weight of the organic binder are further mixed, and printed or coated on the surface of the crystallized glass as the object to be heated.
Then bake at 800 ° C.
【００２２】上記温度表示体を電気調理器により加熱す
ると，熱可逆性変色膜が，約７０℃付近で黄色から橙色
に変色した。また，冷却すると，約７０℃付近で橙色か
ら黄色に戻った。何回熱サイクルを繰り返しても，同じ
変色現象が生じた。色の変化をカラーセレクター（株式
会社ＧＥ企画センター発行）に従って表示すると，表１
に示すようになる。When the temperature indicator was heated by an electric cooker, the thermoreversible color changing film changed its color from yellow to orange at about 70 ° C. Upon cooling, the color returned from orange to yellow at about 70 ° C. No matter how many times the heat cycle was repeated, the same discoloration phenomenon occurred. Table 1 shows the color change according to the color selector (published by GE Planning Center).
It becomes as shown in.
【００２３】[0023]
【表１】 [Table 1]
【００２４】無機顔料として，上記カドミ黄に代えて，
他の黄色顔料を用いた場合にも，橙色に変色した。多く
の場合，変色を起こす温度は，１００〜６００℃付近で
あった。また，黄色以外の色である青，赤，ピンク，
緑，紫，茶の無機顔料を用いた場合には，黄色顔料より
も，変色は分かりにくいものであった。このことから，
熱可逆性変色無機顔料としては，黄色顔料が好ましく，
更に望ましくはカドミ黄であることがわかる。As the inorganic pigment, in place of the above cadmium yellow,
When another yellow pigment was used, the color changed to orange. In many cases, the temperature at which discoloration occurred was around 100-600 ° C. In addition, colors other than yellow, blue, red, pink,
When the green, purple and brown inorganic pigments were used, the discoloration was less noticeable than the yellow pigment. From this,
As the thermoreversible discoloring inorganic pigment, a yellow pigment is preferable.
More desirably, it is cadmium yellow.
【００２５】黄色変色のメカニズムは，明らかではない
が，黄色に見える波長範囲が非常に狭いため，加熱によ
る僅かなエネルギーギャップの変化でも色が橙方向に変
わってしまい，変色するのであろうと考えられる。黄色
以外の色では波長範囲が，黄色に比べて広いため，加熱
による僅かなエネルギーギャップ変化では変色度合いが
分かりにくいと考えられる。Although the mechanism of yellow discoloration is not clear, it is considered that since the wavelength range in which yellow appears is very narrow, even a slight change in the energy gap due to heating causes the color to change to the orange direction and discoloration. . Since the wavelength range of colors other than yellow is wider than that of yellow, it is considered that the degree of discoloration is difficult to understand with a slight change in the energy gap due to heating.
【００２６】[0026]
【発明の効果】本発明によれば，温度を視覚的に示すこ
とができ，耐熱性に優れた温度表示体を提供することが
できる。According to the present invention, it is possible to provide a temperature display which can visually indicate the temperature and has excellent heat resistance.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】実施形態例１における温度表示体の断面説明
図。FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view of a temperature indicator according to a first embodiment.
１．．．温度表示体， ２．．．熱可逆性変色膜， ３．．．被加熱体， 1. . . Temperature indicator, 2. . . 2. thermoreversible color change film, . . Heated object,
Claims (4)
れた熱可逆性変色膜とからなる温度表示体であって，該
熱可逆性変色膜は，温度により可逆的に変色する性質を
持つ無機顔料と，無機系結合剤とを含む混合材料を，上
記被加熱体に焼き付けてなることを特徴とする温度表示
体。1. A temperature indicator comprising a body to be heated and a thermoreversible color changing film provided on a surface of the body to be heated, wherein the thermoreversible color changing film changes color reversibly with temperature. A temperature indicator, wherein a mixed material containing an inorganic pigment having properties and an inorganic binder is baked on the object to be heated.
は，温度を上昇させると黄色から橙色に変色し，温度を
下降させると橙色から黄色に変色する性質をもつことを
特徴とする温度表示体。2. The thermoreversible color-changing film according to claim 1, wherein the thermoreversible color-changing film has a property of changing color from yellow to orange when the temperature is increased and color from orange to yellow when the temperature is decreased. Display body.
ナジウムスズ黄，バナジウムジルコニウム黄，プラセオ
ジム黄，クロムチタン黄，またはアンチモン黄またはカ
ドミ黄からなることを特徴とする温度表示体。3. The temperature indicator according to claim 2, wherein the inorganic pigment is made of vanadium tin yellow, vanadium zirconium yellow, praseodymium yellow, chromium titanium yellow, antimony yellow or cadmium yellow.
上記無機系結合剤は，ガラスフラックス，金属アルコキ
シド，またはコロイド状物質からなることを特徴とする
温度表示体。4. The method according to claim 1, wherein:
A temperature indicator, wherein the inorganic binder comprises glass flux, metal alkoxide, or a colloidal substance.
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2000
- 2000-11-10 JP JP2000343966A patent/JP2002146242A/en active Pending
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