JP2007252524A - 電磁誘導加熱調理器用陶磁器製容器 - Google Patents

Abstract

【課題】土鍋本体にナトリウム塩を含んだ調理水が染み込んだ状態で、土鍋を定格電圧２００Ｖの電磁誘導加熱調理器を用いて３０００Ｗの出力で空炊きしたり、調理物が焦げ付いた状態で加熱しても土鍋自体が破壊して使用不能の状態に至ることがない電磁誘導加熱調理器用陶磁器製容器を提供する。
【解決手段】素地１ａがペタライト５０％〜６５％と粘土および非可塑性原料３５％〜５０％で構成される容器本体１の見掛け気孔率を１６％〜２４％、線膨張率を０．０６％〜０．１５％（室温〜１０００℃）とし、かつ容器本体の底部１１の厚さを５ミリ以下に形成すると共に該底部底面に厚さ３０ミクロン以上の銀製薄膜からなる薄膜金属導電層２を被着形成し、更に釉薬１ｂの線膨張率を容器本体の線膨張率より小さく調整してなる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電磁誘導加熱調理器に使用する土鍋などの陶磁器製調理容器に関し、特に、容器本体の表面に釉薬を施すと共に容器本体の底面に薄膜導電層を被着形成してなる電磁誘導加熱調理器用陶磁器製容器に関するものである。

従来、直火用として使用されてきた土鍋に銀の薄膜導電層を被着形成し、定格電圧１００Ｖの電磁誘導加熱調理器用の土鍋がある。直火用の耐熱陶磁器のＪＩＳ規格は、熱衝撃強度が３５０℃以上であり、土鍋本体の熱膨張率は０．６％（室温〜１０００℃）以上ある。従って、この土鍋を定格電圧２００Ｖの電磁誘導加熱調理器を用いて３０００Ｗの出力で空炊き状態で加熱した場合、急速に温度が上昇し、土鍋自体が５３０℃以上の高温に達する。その結果、急激な熱膨張差による熱膨張に起因して鍋本体に亀裂が生じて土鍋自体が破壊に至ることがある。

また従来、容器本体の線膨張率を０．２％〜−０．６％（室温〜１０００℃）とし、見掛け気孔率を５％〜８％にしたものがある（特願平５−１４３５６９参照）。この土鍋は定格電圧２００Ｖの電磁誘導加熱調理器を用いた場合、出力は２０００Ｗ未満に制限されている。また、容器本体の線膨張率を０．２％以下とし、見掛け気孔率を１０％以上にしたものがある（特開２００４−１４２６９８参照）。

容器本体の線膨張率が０．１５％（室温〜１０００℃）より大きい土鍋を、定格電圧２００Ｖの電磁誘導加熱調理器を用いて、出力３０００Ｗで空炊きした場合、通電後数分で容器本体の温度は５３０℃に上昇する。その結果、急激な熱膨張差による熱膨張に起因して鍋本体に亀裂が生じて土鍋自体が破壊に至ることがある。

また、容器本体の線膨張率を０．１５％（室温〜１０００℃）にし、見掛け気孔率を１６％未満にして、その表面に線膨張率が容器本体より小さい釉薬を施した土鍋を定格電圧２００Ｖの電磁調理器を用いて、出力３０００Ｗで空炊きした場合、鍋自体に亀裂は発生せず異常は認められなかった。しかしながら、この土鍋を５％の食塩水の中に一昼夜浸した後、定格電圧２００Ｖの電磁調理器を用いて、出力３０００Ｗで空炊きした場合、鍋本体に亀裂が発生した。見掛け気孔率を更に小さくして同様の試験をした結果、見掛け気孔率が小さくなるに伴い、鍋自体に発生した亀裂は大きくなった。見掛け気孔率を０．５％にした場合、鍋は破壊した。亀裂が発生した箇所の断面を走査型電子顕微鏡で観察した結果、内部に塩化ナトリウムの結晶が確認できた。このことから、鍋自体に亀裂が発生した原因は、鍋内部で塩化ナトリウムの結晶が生成されるときに生じる体積膨張のエネルギーであることが判明した。

特願平５−１４３５６９ 特開２００４−１４２６９８

従来、容器本体の線膨張率は０．２％〜−０．６％（室温〜１０００℃）とされていた。しかしながら、定格電圧２００Ｖの電磁誘導加熱調理器を用いて、出力３０００Ｗで土鍋を空焚き状態で加熱した場合、容器自体に亀裂が発生する。亀裂発生の原因は容器本体の温度が急速に５３０℃まで上昇し、急激な熱膨張による容器各部位での熱膨張差に起因しているためである。このような空炊き状態で容器本体に亀裂を発生させないためには、容器本体の熱衝撃強さ（試験温度差で表示）を５３０℃以上にする必要がある。５３０℃以上の熱衝撃強さを確保するためには、容器本体の線膨張率を０．１５％（室温〜１０００℃）以下にする必要がある。更には容器本体の表面に施す釉薬の線膨張率は容器本体の線膨張率より小さくする必要がある。

また、容器本体の見掛け気孔率は５％〜８％とされていた。しかしながら鍋自体にナトリウム塩を含んだ調理水が染み込んだ状態で、定格電圧２００Ｖの電磁誘導加熱調理器を用いて、土鍋を出力３０００Ｗで空炊きした場合、鍋の内部にナトリウム塩の結晶が生成されることに起因して、容器自体に亀裂が発生する。このような空炊き状態で容器本体に亀裂を発生させないためには、容器自体の温度が急激に上昇しても、鍋の内部に浸透した調理水が鍋の表面に全て移動し、鍋の内部においてナトリウム塩の結晶の生成を防止しなければならない。そのためには鍋本体の見かけ気孔率を１６％以上にする必要がある。

本発明は、上記のような課題に鑑み、その課題を解決すべく創案されたものであって、その目的とするところは、容器自体にナトリウムイオンを含んだ調理水が染み込んだ状態で、定格電圧２００Ｖの電磁誘導加熱調理器を用いて出力３０００Ｗで、空炊きで加熱した場合でも、容器自体に亀裂が発生して使用不能状態になるような恐れがない実用性に優れた電磁誘導加熱調理器用陶磁器製容器を提供することにある。

上記目的を達成する本発明の電磁誘導加熱用陶磁器製容器は、低膨張陶磁器製容器本体の表面に低膨張性の釉薬を施し、底面に金属薄膜導電層を被着形成してなる電磁誘導加熱調理器用容器において、前記容器本体の素地がペタライト５０％〜６５％と粘土および非可塑性原料３５％〜５０％とからなり、前記容器本体の５３０℃以上の熱衝撃強さを確保するために容器本体素地の線膨張率を０．０６％〜０．１５％（室温〜１０００℃）とし、前記容器本体の見掛け気孔率を１６％〜２４％にすると共に、容器本体に施す釉薬の線膨張率を容器本体の線膨張率より小さくすることを特徴とする。

また、定格電圧１００Ｖの電磁誘導加熱調理器でも水を沸騰させることが出来るようにするため、上記の構成に加えて、容器本体の底部を５ミリ以下に形成すると共に該底部底面に厚さ３０ミクロン以上の銀を主成分とする薄膜導電層を被着形成することを特徴とする。

すなわち、先ず、本発明では、容器を空炊き状態で加熱した場合に発生する急激な温度差による熱衝撃で釉薬層が剥離したり、容器自体に亀裂が生じ、破壊に至ることがないようにするために、容器本体の線膨張率を０．１％〜０．１５％（室温〜１０００℃）とし、且つその表面に施す釉薬の線膨張率を容器本体の線膨張率に対して、８０％〜９５％の範囲としたのである。これは、容器本体の線膨張率が０．１５％より大きいと、容器を定格電圧２００Ｖの電磁調理器を用い３０００Ｗの出力で、空炊きした場合に発生する５３０℃以上の温度勾配による熱衝撃で、容器自体に亀裂が生じるからである。逆に０．１％より小さいと、既存の技術で製造できる低膨張性釉薬の線膨張率より小さくなり、その結果、５３０℃の熱衝撃で、釉薬層が剥離したり、容器自体に亀裂が生じ易くなるからである。

また、本発明では容器自体にナトリウムイオンを含んだ調理水が染み込んだ状態で、定格電圧２００Ｖの電磁調理器を用いて加熱した場合、釉薬層が剥離したり容器自体に亀裂が発生することを防止するため、容器本体の見掛け気孔率を１６％〜２４％の範囲にしたのである。これは、見掛け気孔率が１６％より小さくなるに伴い、染み込んだ調理水が容器の表面に移動し難くなり、容器内部にナトリウム塩の結晶が生成され易くなる。その結果、結晶化に伴う体積膨張により、その部分から釉薬が剥離したり、容器自体に亀裂が発生し易くなるからである。一方、見掛け気孔率の上限を２４％とするのは、２４％より大きいと、容器の中に調理水を入れた状態で、２４時間以上放置した場合、容器底面から調理水が染み出て、容器を載せたテーブルを汚すからである。

本発明に係る電磁誘導加熱調理器用陶磁器製容器によれば、従来品と異なり容器本体の線膨張率を０．１％〜０．１５％（室温〜１０００℃）とし、且つ容器本体の表面に施す釉薬の線膨張率を容器本体の線膨張率より小さくしたので、定格電圧２００Ｖの電磁誘導加熱調理器を用いて３０００Ｗの出力で容器を空炊き状態で加熱したとしても釉薬層が剥離したり、容器自体に亀裂が発生して使用不能状態になるような恐れがない。

そして、容器本体の見掛け気孔率を１６％〜２４％にしたので、容器本体内部に染み込んだナトリウムイオンを含んだ調理水が外部に放出され易くなるため、容器を空炊き状態で加熱しても容器本体内部にナトリウム塩の結晶は析出しないので、容器自体に亀裂が発生して使用不能状態になるような恐れがない実用性に優れた電磁誘導加熱調理器用陶磁器製容器を提供することが可能となる。

しかも、請求項２の発明にあっては上記の効果に加えて、容器本体底部の厚さを５ミリ以下に形成し、且つ該底部の底面に厚さ３０ミクロン以上の銀製薄膜からなる薄膜導電層を被着形成してなるので、電磁誘導加熱調理器による加熱速度を向上させ、容器内のものを短時間で加熱することが出来るようになる。

以下、図面に記載の発明を実施するための最良の形態に基づいて、本発明を更に詳細に説明する。
ここで、図１は電磁誘導加熱調理器用陶磁器製容器の断面図である。

図において符号Ａで示される電磁誘導加熱用の陶磁器製容器は、陶磁器製の容器本体１とその底面に被着形成された薄膜導電層２とからなっており、容器本体１の表面には釉薬１ｂが施してある。薄膜導電層２は、釉薬１ｂの上から容器本体１底面に、転写紙法により銀を３０ミクロン〜３２ミクロンの厚さに形成させ、更にその外側に電気絶縁性で耐酸化性と耐熱性のあるガラスコート層を被着形成してある。

本発明の容器本体１は、線膨張率が０．１％〜０．１５％（室温〜１０００℃）の範囲で、見掛け気孔率が１６％〜２４％の低膨張性ペタライト系材料からなる。具体的にはペタライト５０％〜６５％、粘土３０％〜４０％、シリカ０％〜１０％からなる素地１ａで構成している。

また、容器本体１の底面の厚さは５ミリ程度以下とするのが好ましい。５ミリより極端に大きい厚さでは、定格電圧１００Ｖの電磁誘導加熱調理器を用いた場合、水が沸騰し難いからである。

一方、容器本体１の表面に施して釉薬層を形成する釉薬１ｂの線膨張率は容器本体１の線膨張率より小さくする必要があるので、釉薬１ｂは低膨張性ペタライト系材料からなる。具体的にはペタライト６５％〜７２％、カオリン１４％〜１８％、石灰石２％〜４％、珪酸ジルコニウム３％〜８％、亜鉛化１％〜４％、タルク０％〜７％からなり、容器本体１を形成する素地１ａの表面に施釉された後、１２００℃〜１２８０℃で焼成される。

この釉薬１ｂの線膨張率が、容器本体１の線膨張率より大きいと、容器の熱衝撃強さを低下させ、容器を空炊き状態で加熱した場合、容器本体に亀裂が発生し易くなる。釉薬１ｂの線膨張率は容器本体の線膨張率に対して８５％〜９０％の範囲で調整されることが好ましく、この範囲で調整した釉薬を容器本体に施すことにより、容器本体の熱衝撃強さは２０℃以上向上させる、容器を空炊き状態で加熱した場合において、容器自体の破損を防止すると共に釉薬層の剥離を防止できる。

薄膜導電層２は、容器本体１の表面に施された釉薬１ｂの上から容器本体１の底部１１外底面に、従来と同様、転写紙法により銀製薄膜を３０ミクロン以上、好ましくは３０ミクロン〜３２ミクロンの厚さに形成すると共に、その外側には電気絶縁性で耐熱性のあるガラスコート層３を被着形成して構成されている。容器本体１の底部１１外底面に被着形成される薄膜導電層２の銀製薄膜の厚みが３０ミクロンより薄いと、定格電圧１００Ｖの電磁誘導加熱調理器を用いて、容器の中に調理水を入れて加熱した時、調理器の機種によっては調理水が沸騰しないことがある。好ましい上限を３２ミクロンとしたのは、３２ミクロン以上の膜厚にしても、電磁誘導加熱調理器具の入力電力が変化しないので、３２ミクロン以上の膜厚にする必要性がないからである。

本発明を実施するための最良の形態を示す電磁誘導加熱調理器用陶磁器製容器の断面図である。

符号の説明

Ａ ：陶磁器製容器
１ ：容器本体
１１：底部
１ａ：素地
１ｂ：釉薬
２ ：薄膜導電層

Claims (3)

1. 低膨張陶磁器製容器本体の表面に低膨張性の釉薬を施し、底面に金属薄膜導電層を被着形成してなる電磁誘導加熱調理器用容器において、前記容器本体の素地がペタライト５０％〜６５％と粘土および非可塑性原料３５％〜５０％とからなり、前記容器本体の熱衝撃強さ５３０℃以上を確保するために容器本体素地の線膨張率を０．０６％〜０．１５％（室温〜１０００℃）とし、前記容器本体の見掛け気孔率を１６％〜２４％にすると共に、容器本体に施す釉薬の線膨張率を容器本体の線膨張率より小さくすることを特徴とする電磁誘導加熱調理器用陶磁器製容器。
2. 低膨張陶磁器製容器本体の表面に低膨張性の釉薬を施し、底面に金属薄膜導電層を被着形成してなる電磁誘導加熱調理器用容器において、前記容器本体の素地がペタライト５０％〜６５％と粘土および非可塑性原料３５％〜５０％とからなり、前記容器本体の熱衝撃強さ５３０℃以上を確保するために容器本体素地の線膨張率を０．０６％〜０．１５％（室温〜１０００℃）とし、前記容器本体の見掛け気孔率を１６％〜２４％にすると共に、容器本体に施す釉薬の線膨張率を容器本体の線膨張率より小さくし、容器本体の底部を５ミリ以下に形成すると共に該底部底面に厚さ３０ミクロン以上の銀を主成分とする薄膜導電層を被着形成することを特徴とする電磁誘導加熱調理器用陶磁器製容器。
3. 釉薬の線膨張率を容器本体の線膨張率に対して、８０％〜９５％の範囲とした請求項１又は請求項２記載の電磁誘導加熱調理器用陶磁器製容器。
   

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