JP2012021739A

JP2012021739A - 加熱調理器

Info

Publication number: JP2012021739A
Application number: JP2010161366A
Authority: JP
Inventors: Yu Fukuda; 祐福田; Ryuta Kondo; 龍太近藤; Koji Yoshino; 浩二吉野; Makoto Nishimura; 誠西村; Masaki Shibuya; 昌樹澁谷; Daisuke Hosokawa; 大介細川
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2010-07-16
Filing date: 2010-07-16
Publication date: 2012-02-02

Abstract

【課題】耐熱性、耐久性に優れ、加熱室室内の壁面に付着した汚染物を容易に除去することができる加熱調理器の壁面材を提供する。
【解決手段】食品を収納する加熱室１２と、加熱室１２の室内の食品を加熱する加熱手段とを備えた加熱調理器において、加熱室１２の内面を構成する壁面材１４が金属部材２９を含み、金属部材２９の表面に親水性被覆層３０を形成することによって、調理時に食品から出た汁や油、調味料などが加熱室１２の内面を構成する壁面材１４に飛散し汚染しても、水と親水性被覆層３０との馴染みがよいので水が汚染物と親水性被覆層３０の間に浸透し、汚染物の付着力を低下させるため、容易に除去することができるので常に清浄な状態を実現することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、オーブンレンジなどの加熱調理器に関し、より具体的には、食品の調理によって汚れた汚染物の除去性能を向上させ、かつ加熱効率に優れた加熱室の構成に関するものである。

オーブンレンジ等の加熱調理器においては、調理によって飛着する食品や調味料からの汁等によって加熱室室内の壁面が汚染されるため、この汚染物を除去し、常に清潔で清浄な状態を保つことが強く要望されている。

従来、汚染物の清掃を簡単に行うため、この種のオーブンレンジなどの加熱調理器は、加熱室内面を構成する金属部材からなる壁面材の表面に非粘着性のフッ素樹脂を形成したものがある（例えば、特許文献１参照）。

図５は、特許文献１に記載された従来の加熱調理器を構成する加熱室内面の壁面材の構成を示すものである。図５に示すように、加熱室内面を構成する壁面材１は、アルミメッキ鋼板、アルミ亜鉛合金メッキ鋼板、亜鉛メッキ鋼板などの金属部材２の表面に厚さが５μｍ程度のフッ素樹脂からなる非粘着膜３が形成されている。

一方、加熱室内面の壁面に付着した汚染物を触媒によって酸化分解し、手入れ無しで加熱室室内を清浄に保つというものもある（例えば、特許文献２参照）。

図６は、特許文献２に記載された他の従来の加熱調理器を構成する加熱室内面の壁面材の構成を示すものである。図６に示すように、加熱室内面を構成する壁面材４は、ステンレス鋼板の金属部材５の表面に汚染物を熱分解よりも低温で酸化分解する触媒を含むセルフクリーニング層６が形成されている。

このセルフクリーニング層６は、ほうろうの釉薬に、酸化鉄、酸化マンガン、酸化銅などの触媒材料を混合したものを金属部材４の表面に塗布し、焼成することによって得ることができ、膜厚が１００μｍ以上の多孔質の層となっている。

特開２００１−５９６１７号公報特開２００４−５３２１２号公報

しかしながら、特許文献１に記載されている前記従来のフッ素樹脂による非粘着膜は、有機系樹脂であるため膜が柔らかく、清掃する際に使用するスポンジの硬質面で擦ると傷が付きやすく、押圧が高いと非粘着膜が剥離するという課題を有していた。

また、非粘着膜の傷、剥離を防止するためにはスポンジの柔らかい面で軽く拭き取る必要があり、汚染物が強固に付着している場合は完全に除去することができないという課題を有していた。

また、非粘着膜として用いているフッ素樹脂は耐熱性が約２８０℃以下であり、長期の
使用によって、非粘着膜の熱劣化による非粘着性が低下することや３００℃以上のオーブン調理には使用できないという課題を有していた。

一方、特許文献２に記載されている前記他の従来例である触媒を含むセルフクリーニング層は、加熱室内面全体を３００℃以上の高温にしないと汚染物を酸化分解する触媒効果が十分に発揮されず、タール化した汚染物が残存し、異臭の発生源になるという課題を有していた。

また、セルフクリーニング層は多孔質であるため、汚染物がセルフクリーニング層の内部に浸食し、触媒で酸化分解できなかった汚染物をスポンジ等で除去しようとしても完全に除去することができないという課題を有していた。

また、セルフクリーニング層を構成するほうろうの釉薬や触媒材料の組成物は、マイクロ波の周波数帯域のエネルギーを吸収する。マイクロ波を加熱手段とする加熱調理器においては、食品の加熱に使用されるマイクロ波エネルギーが少なくなるので食品の加熱効率が悪くなり、調理時間が長くなる、消費電力を多く必要とするなどの課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、耐熱性、耐久性に優れ、加熱室室内の壁面に付着した汚染物を容易に除去することができるとともに、マイクロ波の吸収損失を抑制し、食品の加熱効率を向上させた加熱室内面の壁面材を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の加熱調理器は、食品を収納する加熱室と、前記加熱室に載置された食品を加熱する加熱手段とを備えた加熱調理器において、前記加熱室の内面を構成する壁面材が金属部材を含み、前記金属部材の表面に親水性被覆層を形成したものである。

これによって、調理時に食品から出た汁や油、調味料などが加熱室の内面を構成する壁面材に飛散し汚染しても、本発明の壁面材の表面に親水性被覆層を形成しているので水や洗剤を含ませたスポンジ等で清掃した場合、水と親水性被覆層との馴染みがよいので水が汚染物と親水性被覆層の間に浸透しやすくなり、汚染物の付着力を低下させて容易に汚染物を除去することができるので常に清浄な状態を実現することができる。

本発明の加熱調理器は、調理時に食品から出た汁や油、調味料などによって加熱室の内面が汚染されても、親水性被覆層を形成した壁面材で加熱室の内面を構成しているので清掃によって付着した汚染物の除去を容易に行うことができ、常に加熱室内面を清浄な状態とすることができる。

本発明の実施の形態１における加熱装調理器の側面断面図本発明の実施の形態１における加熱室を構成する壁面材の一部断面図本発明の実施の形態２における加熱室を構成する壁面材の一部断面図本発明の実施の形態３における加熱室を構成する壁面材の一部断面図従来の加熱室を構成する壁面材の一部断面図他の従来の加熱室を構成する壁面材の一部断面図

第１の発明は、食品を収納する加熱室と、前記加熱室に載置された食品を加熱する加熱手段とを備えた加熱調理器において、前記加熱室の内面を構成する壁面材が金属部材を含
み、前記金属部材の表面に親水性被覆層を形成することによって、調理時に食品から出た汁や油、調味料などが加熱室の内面を構成する壁面材に飛散し汚染しても、水と親水性被覆層との馴染みがよいので水が汚染物と親水性被覆層の間に浸透しやすく、汚染物の付着力を低下させて容易に除去することができるので常に清浄な状態を実現する。

第２の発明は、特に、第１の発明の金属部材をステンレス鋼板、鉄を主成分とする鋼板、アルミニウムメッキ鋼板の少なくとも１種から構成することにより、優れた耐熱性と親水性被覆層との接着性を実現することができ、壁面材の耐久性を向上させることができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明の親水性被覆層をＳｉＯ_２が含まれる材料で構成することにより、高い耐熱性、耐摩耗性を実現することができるので優れた耐久性を実現することできる。

第４の発明は、特に、第１から第３のいずれか１つの発明の親水性被覆層を１μｍ以下の膜厚とすることにより、マイクロ波を加熱手段とする加熱調理器においてはマイクロ波の吸収損失を抑制することができるとともに、金属部材の高い熱反射熱特性を低下させることがないので食品の加熱効率を向上させることができ、調理時間の短縮化、優れた省エネ性能を実現することができる。

第５の発明は、特に、第１から第４のいずれか１つの発明の親水性被覆層の表面に、前記親水性被覆層の一部が露出するように導電性被覆層を形成することにより、マイクロ波によって生ずる電界を導電性被覆層によって小さくすることができるので親水性被覆層のマイクロ波の吸収による損失を抑制することができ、食品の加熱効率を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における加熱調理器の側面から見た断面図を示したものである。

図１において、１１は、加熱調理器の本体であり、加熱室１２は、食品を出し入れする開閉ドア１３と底板、側板、上板、後板からなる壁面材１４とから構成されている。

加熱室１２内には、上ヒータ１５と下ヒータ１６が設けられ、網１７の上に載せられた食品１８を上ヒータ１５と下ヒータ１６とで挟むように加熱する構成としている。加熱室１２の後方にはマイクロ波を発生するマグネトロン１９が設けられ、マイクロ波と上下のヒータの輻射熱や対流熱との少なくともいずれかを供給して食品を加熱処理することができるようになっている。

上ヒータ１５にはその表面に接触するように上ヒータ熱電対２０が設けられ、マグネトロン１９からのマイクロ波の影響を受けないように金属管で覆われて上ヒータ１５のヒータ輻射量検出手段を構成している。また、下ヒータ１６の表面には下ヒータ熱電対２１が同様に設けられてヒータ輻射量検出手段となっている。

また、加熱室１２には庫内温度検出手段であるサーミスタ２２が取り付けられており、上ヒータ熱電対２０と下ヒータ熱電対２１とサーミスタ２２は、制御手段２３に電気的に接続され、それぞれの出力に基づき、上ヒータ１５と下ヒータ１６への通電を制御して加
熱量を加減制御できるようになっている。

マグネトロン１９より発生したマイクロ波を加熱室１２内に照射するための電波撹拌手段としての回転アンテナ２４が設けられている。そして、マグネトロン１９から発生したマイクロ波を回転アンテナ２４に伝送され、回転アンテナ２４からマイクロ波を加熱室１２内に撹拌しながら供給するようになっている。なお、マグネトロン１９や回転アンテナ２４は、加熱室１２の後方と上面に設けているが、これに限らず加熱室１２の底部や側面側に設けることもできる。

加熱室１２内の側壁の上部に設けられた排気口２５は、加熱室１２内の空気を換気するために、本体１１の外部と連通するよう設けられた排気出口２６と換気手段である送風機２７、排気通路２８を介してつながっており、加熱室１２内の空気は本体１１の外に排出される。

図２は本発明の実施の形態１における加熱室の内面を構成する壁面材の一部断面図である。

図において、加熱室１２の内面を構成する壁面材１４は、金属部材２９に親水性被覆層３０を形成して構成されている。この親水性被覆層３０としては、ゾルゲル法で形成されたシリカ質（ＳｉＯ_２）の被覆層、珪素とジルコニウムを含む酸化物系の被覆層が挙げられるが、特に耐水性の点から、珪素とジルコニウムの複合酸化物による親水性被覆層が適している。

食品を調理する際、加熱された食品から出る汁や油、調味料などが飛散することにより、壁面材１４が汚染される。従来、この種の加熱調理器の壁面材として、フッ素樹脂を含む非粘着膜が形成されたものが多く使われている。これは、フッ素樹脂は優れた撥水性を有しているため、汚染物との接着力が弱く、容易に除去することができるからである。

しかしながら、調理温度が高くなると、油などの汚染物が重合反応によりタール化し、フッ素樹脂といえども汚染物が強固に付着する。この頑固な汚れを除去するために清掃の際に用いるスポンジなどの洗浄部材を押し当てて強い力で擦るとフッ素樹脂を含む非粘着膜に傷が発生したり、剥離したりするなどの問題があった。

また、壁面材の温度が２８０℃以上の温度で使用されるとフッ素樹脂が熱劣化し、撥水性が低下するため、フッ素樹脂を含む非粘着膜は２８０℃以下での使用に限定されるものであった。

本発明に適用される親水性被覆層３０は、フッ素樹脂を含む非粘着膜とは異なり親水性を有するため、水との馴染みがよく、清掃時に用いる水が親水性被覆層３０と汚染物の間に浸透し、汚染物の接着力を著しく低下させることができるので汚染物を容易に除去することができる。

また、親水性被覆層３０は、シリカ質（ＳｉＯ_２）を含む無機化合物の組成からなるため、耐熱性が高く、３００℃以上の調理温度の環境下でも親水性の特性を維持することができるとともに、親水性被覆層３０の硬度が高く、高い耐摩耗性を有するので優れた耐久性を実現することできる。

また、この親水性被覆層３０は薄膜で形成することができる。薄膜で形成することにより、マイクロ波周波数帯域における誘電損失を小さくすることができるため、食品の加熱に利用されるマイクロ波の電力の損失を抑制することができ、食品の加熱効率を高くする
ことができる。その結果、調理時間の短縮化、省エネを図ることができる。

親水性被覆層３０の膜厚は、マイクロ波による吸収損失を抑制し、壁面材１４の基材として用いる金属部材２９との長期的な密着性を維持するために数百ｎｍから１μｍの範囲とすることが望ましい。

また、親水性被覆層３０は薄膜であること、材料の主成分がシリカ質（ＳｉＯ_２）であることから透明な膜として形成されるため、金属部材２９の持つ優れた熱反射特性を低下させることがなく、上ヒータ１５、下ヒータ１６からの輻射熱を効果的に反射することが可能となり、ヒータ電力の損失も抑制することができる。

さらに、親水性被覆層３０は、緻密な膜構造を有し、壁面材１４の温度が３００℃以上に上昇しても酸素の透過を抑制することができるため、基材である金属部材２９の酸化が防止され、熱による変色を防止することができる。これによって、長期にわたり高温で使用されても初期の壁面材１４の外観色、熱反射特性を維持することができ、優れた耐久性を実現することができる。

親水性被覆層３０を薄膜に形成するためには、膜形成のための出発原料の粒子サイズがｎｍレベルであるか、珪素化合物、ジルコニウム化合物の水和反応や加水分解反応によって生成する粒子サイズがｎｍレベルである必要がある。

親水性被覆層３０を予め基材である金属部材２９に形成し、その後、加熱室１２の形状に加工しても、親水性被覆層３０が薄膜であるために膜の剥離やクラックが発生しない。したがって、親水性被覆層３０はプレコート処理が可能であり、加熱室１２を加工後に親水性被覆層３０を形成するよりも加工コストが安く、低コスト化を図ることができる。

親水性被覆層３０として、珪素とジルコニウムを含む酸化物系の被覆層を挙げたが、この材料に限定されるものではなく、親水性被覆層３０の表面エネルギーが壁面材１４の基材である金属部材２９の表面エネルギーより小さい材料、親水性被覆層３０の表面エネルギーに対する汚染物粒子の表面エネルギーの比を大きくするような材料が適用される。

加熱室１２の形状に加工する際に溶接が伴う場合があっても、親水性被覆層３０が薄膜であるため溶接性を損なうことがないが、溶接部の親水性被覆層３０が破損するため溶接の代わりにカシメ加工を採用することもできる。

なお、この親水性被覆層３０は、開閉ドア１３の内側のガラス表面に設けることによって、開閉ドア１３の耐汚染性も向上させることができる。

実施の形態１における親水性被覆層３０を形成する壁面材１４の基材である金属部材２９は、ステンレス鋼板、アルミニウムメッキ鋼板、鉄を主成分とする鋼板、亜鉛メッキ鋼板などいずれも使用可能であるが、耐熱性が要求され、親水性被覆層３０を形成する際に化学反応が伴うことによって金属部材２９の腐食が懸念される場合は、耐熱性、耐食性に優れているステンレス鋼板、アルミニウムメッキ鋼板が適している。

これらの金属部材２９を用いることにより、高い耐熱性と高い接着性を実現することができ、親水性被覆層３０の耐久性を向上させることができる。

（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２における加熱室の内面を構成する壁面材の一部断面図である。実施の形態１と異なる点は、薄膜の親水性被覆層３０の代わりに、厚膜の親水性被覆
層を設けた点にある。

図において、加熱室１２の内面を構成する壁面材３１は、金属部材３２に親水性被覆層３３を形成して構成される。この親水性被覆層３３は、シリカ質（（ＳｉＯ_２）を主成分とするほうろうの釉薬に親水性を発現させるための金属酸化物を混合したものを金属部材３２の表面に塗布し、焼成することによって得ることができ、膜厚が１００μｍレベルの平滑な表面を有する層としている。

金属部材３２は、親水性被覆層３３が高温（８００℃以上）で焼成して形成されるため、この焼成温度以上の融点を有する必要があり、鉄を主成分とするほうろう鋼板、ステンレス鋼板が適している。

本発明に適用される親水性被覆層３３は、実施の形態１の親水性被覆層３０と同様に、フッ素樹脂を含む非粘着膜とは異なり、親水性を有するため、水との馴染みがよく、清掃時に用いる水が親水性被覆層３０と汚染物の間に浸透し、汚染物の接着力を著しく低下させることができるので汚染物を容易に除去することができる。

また、親水性被覆層３３は、大きい粒子のシリカ質（ＳｉＯ_２）を含むほうろう皮膜で構成されるため、親水性被覆層３０よりも耐熱性が高く、高温環境下においても親水性の特性を維持することができる。

また、親水性被覆層３３はほうろう皮膜であるため、親水性被覆層３０よりも硬度が高く、かつ膜厚が１００μｍレベルの厚膜であるので耐摩耗性に優れ、加熱室１２内を清掃する際に硬いナイロン束子を用いても傷や剥離が発生することがなく、親水性被覆層３０よりも優れた耐久性を実現することできる。

一方、親水性被覆層３３は１００μｍレベルと膜厚が厚いため、親水性被覆層３０より、マイクロ波周波数帯域における誘電損失が大きくなり、マイクロ波電力の損失が大きくなる。そのため、ほうろう皮膜の骨格となるシリカ質（ＳｉＯ_２）以外に含有する顔料や親水性を発現させるための金属酸化物の量を少なくした方がよく、膜厚もできるだけ薄い方がよい。

親水性被覆層３３の膜厚は、造膜性とマイクロ波の吸収損失の点から７０〜１２０μｍが適している。

親水性被覆層３３は親水性被覆層３０と同様に、親水性被覆層３３の表面エネルギーが壁面材３１の基材である金属部材３２の表面エネルギーより小さい材料や、親水性被覆層３３の表面エネルギーに対する汚染物粒子の表面エネルギーの比を大きくするような材料が適用される。

（実施の形態３）
図３は本発明の実施の形態２における加熱室の内面を構成する壁面材の一部断面図である。実施の形態２と異なる点は、厚膜の親水性被覆層３３の表面に親水性被覆層３３の一部が露出するように導電性被覆層を設けた点にあり、その他の材料は実施の形態２と同じものが適用される。

図において、加熱室１２の内面を構成する壁面材３１は、金属部材３２に親水性被覆層３３と、さらに親水性被覆層３３の表面に親水性被覆層３３の一部が露出するように導電性被覆層３４を形成して構成される。この導電性被覆層３４は、数μ以下の薄膜で形成される。

親水性被覆層３３の一部が露出するように導電性被覆層３４を形成することにより、マイクロ波によって生ずる電界を導電性被覆層３４で消失させることができるので、親水性被覆層３３のマイクロ波の吸収による損失量を小さくすることができ、食品の加熱効率を向上させることができる。

この導電性被覆層３４は、マイクロ波の吸収による損失をより少なくするために、親水性被覆層３３の全面積を覆うことが望ましいが、親水性被覆層３３の全面積を覆うと目的とする親水性の機能が失われるため、親水性被覆層３３の一部が露出するように形成することが望ましい。

また、導電性被覆層３４は、導電性被覆層３４の導電性が高いほどマイクロ波によって生ずる電界の消失効果を大きくすることができるため、親水性被覆層３３の表面上で電気的に繋がった膜であることが望ましい。

また、導電性被覆層３４の材料としては、導電性が高いことが好ましいが、導電性と耐久性の点で酸化スズ、酸化インジウムなどの導電性金属酸化物がよい。

また、導電性被覆層３４の親水性被覆層３３の隠蔽面積は、加熱調理器としての加熱効率の仕様によって適宜設定される。

また、実施の形態３における導電性被覆層３４は、開閉ドア１３の内側のガラス表面に設けることによって、開閉ドア１３のマイクロ波の吸収による損失を抑制することができる。

なお、本発明では、加熱調理器としてマイクロ波加熱調理器について述べたが、本発明の親水性被覆層は、電気オーブン、ガスレンジなど食品や調味料によって汚染されるすべての加熱調理器に適用可能である。

以上詳細に説明してきたように、本発明にかかる加熱調理器は、食品や調味料で汚染される調理機器の壁面に親水性被覆層を設けることにより、汚染物を容易に除去し、衛生的で清浄な状態を常に維持することが可能となるので、加熱調理機器以外にも炊飯器の内釜、洗濯機のドラムなどの家電機器や産業機器にも適用でききる。

１２加熱室
１４、３１壁面材
２９、３２金属部材
３０、３３親水性被覆層
３４導電性被覆層

Claims

食品を収納する加熱室と、前記加熱室に載置された食品を加熱する加熱手段とを備えた加熱調理器において、前記加熱室の内面を構成する壁面材が金属部材を含み、前記金属部材の表面に親水性被覆層を形成してなる加熱調理器。
前記金属部材は、ステンレス鋼板、鉄を主成分とする鋼板、アルミニウムメッキ鋼板の少なくとも１種からなる請求項１に記載の加熱調理器。
前記親水性被覆層は、ＳｉＯ_２を含む請求項１または２に記載の加熱調理器。
前記親水性被覆層は、１μｍ以下の膜厚である請求項１から３のいずれか１項に記載の加熱調理器。
前記親水性被覆層の表面に、前記親水性被覆層の表面の一部が露出するように導電性被覆層を形成した請求項１から４のいずれか１項に記載の加熱調理器。