JPH01221888A - 高周波加熱装置およびドアガラスの製造方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、高周波加熱装置、特に、電気ヒータ付きの高
周波加熱調理器のオーブン電子レンジに断熱、省エネル
ギー技術として適用する。即ち、オーブン電子レンジの
ドアガラスに関して、庫内の食品の調理状態が観察でき
る透明性と併せて、熱損失となる赤外線の外への放散を
抑制する機能を持たせた高周波加熱装置に関するもので
ある。

従来の技術 従来より、ガラス上に適用して可視光領域での透明性と
赤外光領域での反射性、すなわち選択透過膜として、錫
、インジウム、アンチモン等の酸化物より成る被膜など
提案され、建物の窓の断熱、或いは、太陽熱集熱器、更
には加熱調理器などに応用されてきた。これ等の被膜は
、スプレー法、熱分解法、スパッタ法などの方法で、ガ
ラス基板上に形成される。これ等は、１ｏｏｏｉ〜１μ
ｍ程度の薄膜で、通常使用において十分の密着性と良好
な膜物性をもつよう改良されて来ている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、従来のこの種の選択透過膜をオーブン庫
内に配置すると、この被膜は、高周波電力を利用しない
電気ヒータによるオーブン、グリル調理に関しては問題
はないが、その使用頻度が圧倒的に多い高周波加熱調理
に用いると、選択透過膜の面でスパークが発生し、被膜
層の温度が急上昇し、ガラスが割れるという高周波加熱
装置として非常に危険な状態となる。

ＩＴＯとして知られる、Ｉｎ２Ｏ３ＳｎＯ２の透明波膜
の場合その表面抵抗は、１０３〜１６６Ｑ１０ｎ？！程
度である。ここで問題のマイクロ波によるスパークを回
避しようとすると抵抗値をもっと下げるか、上げるかと
いう方法が考えられる。

抵抗値を下げるためには、その膜厚をもっと増加する必
要があるが、膜を１０倍あるいは１００倍にすることは
、コスト高になるばかりでなく、膜として成立しなくな
る。即ち、基材のガラスから簡単に剥離したり、耐熱性
が著しく損なわれてしまったりする。導電性キャリアを
ドープする考え方もあるが、はとんどの場合、その透明
性が失なわれてしまう。逆に、抵抗値を上げる方法の場
合、肝心の赤外線の反射性が失なわれてしまう。

即ち、物質の赤外線反射効果は、物質の電子と赤外線光
子との相互作用である。赤外線光子が電子雲により散乱
されることで反射が得られる。電子雲の密度が到る所で
高ければ、つまり物質の導電性が高ければ、赤外線は良
く反射されることになるためである。

以上の理由から、選択透過膜付きのガラスは高周波加熱
装置のオーブンドアガラスには用いることができなかっ
た。

さらに、従来の成膜方法は、蒸着法、スパッタ法等であ
り、バッチ処理を必要とするため、量産性に劣っていた
。本発明は、これらの課題を解決することを目的とする
。

課題を解決するための手段 本発明は、かかる課題を解決するため、ドアガラスの庫
内面に、ボロシロキサンポリマーもしくはポリチタノカ
ルボシランポリマーを主成分とするバインダーを介して
、Ｔ　Ｉ　ｓ　ｓ　ｒ　ｓ　Ａｌｓ　Ｃｕ　ｓＮｌ　、
Ｓｎ、Ｉｎ、Ｓｂ％Ａｇの群より選んだ少なくとも１種
の金属もしくは金属酸化物もしくは金属窒化物の薄膜を
、抵抗値が２０Ω以下の小領域に分割し形成したドアガ
ラスを持つことを特徴どし、また、フィルム上に離型層
を介して特許請求範囲の第１項記載の薄膜を形成する工
程、薄膜上に所望の形状にボロシロキサンポリマーもし
くはポリチタノカルボシランポリマーを主成分とするバ
インダーを塗布し乾燥する工程、ガラスに上記バインダ
ーを塗布したフィルムを加熱圧着する工程をへて形成し
たドアガラスを持つことも特徴としている。

作　　用 マイクロ波は高周波と呼ばれるが、可視光線、赤外線な
どと比較すると位相の変化速度は遅いため、マイクロ波
の作用により物質内には電荷の偏り、即ち分極を生じる
。分極は導電体であれば、電流を生じる。電界強度が強
ければ、スパークとなる。電流損失は著しい発熱となる
。本発明では、導電膜は島状に孤立して分布している。

電界強度を同じとすれば、マイクロ波によるスパークは
電流に比例する。電流は寸法に比例すると考えられるが
寸法がどんどん小さくなると分極による電荷の偏りは生
じ難くなる。つまり実質的にはスパークは発生しなくな
る。ガラス基板上に金属、もしくは金属酸化物、もしく
は、金属窒化物の薄膜を形成し、電子レンジの最も電界
強度の強い場所、即チターンテーブル上で、スパーク、
異常な温度上昇が起きない小領域の寸法はその最大辺の
長さが１ｍｍ以下であり、その抵抗値は２００以下であ
ることを実験的に見出したものである。また、本発明で
必要な可視光線に対する透明性と赤外線に対する反射性
に関して以下に説明する。

錫、アンチモン、インジウムなどの酸化物、複合酸化物
は、本来可視光線に対して透明で、併せて赤外線に対す
る反射性も備えている。逆に、金、銀、ニッケル、クロ
ム、アルミニウム、チタンなどの金属は、赤外線に対す
る反射性は高いが、可視光線に対する透明性は劣り、膜
厚を薄くして透明性を実現する必要がある。即ち、可視
光に対する透明性と赤外線に対する反射性は相反する面
があり、両者のバランスが得られるのは、ごく狭い膜厚
範囲となる。しかし、本発明の場合、個々の膜は島状に
独立した状態でその周囲は、ガラスが露出した状態にあ
る。ガラス全体の面積の中で、ガラスが露出している部
分の割合を開孔比とすれば、この開孔比により、可視光
線の透明性が実現できる。したがって、膜形成部では、
可視光線の透明性が不要で、膜厚が制御し易い条件で、
赤外線反射の高い条件を任意に選ぶことができる。金属
を例として説明したが、これは金属酸化物でも金属窒化
物でも同様である。

さらに、ボロシロキサンポリマーもしくはポリチタノカ
ルボシランポリマーを主成分とするバインダーをガラス
面と金属薄膜の接着に利用することにより、従来の有機
系接着剤よりも耐熱性が高くなり、高温で使用可能とな
る。

実施例 以下、図面に従い本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明の高周波加熱装置の要部断面図である
。第１図において、１は食品を入れ高周波加熱または電
熱ヒータ加熱を行なう加熱室、２は加熱室１へ高周波を
給電する高周波発振源であるマグネトロン、３はドア部
の電波しゃ断のためのパンチングメタルであり、４，５
はガラスである。

庫内側のガラス５の庫内面側には、６のボロシロキサン
ポリマーもしくはポリチタノカルボシランポリマーを主
成分とするバインダーを介して、金属もしくは金属酸化
物もしくは金属窒化物より成り、膜厚が、５０λ〜１０
μｍで、抵抗値が２０Ω以下の小領域に分割されて成る
薄膜が形成されている。また７は、電熱加熱を行なうた
めのヒータである。オーブンの庫内側ドアガラスの要部
拡大断面図を第２図に示す。８のボロシロキサンポリマ
ーもしくはポリチタノカルボシランポリマーを主成分と
するバインダーを介しで９の金属もしくは金属酸化物も
しくは金属窒化物の薄膜は、５のガラス基材上にその周
囲をガラスの露出した溝状の領域に囲まれた島状の多数
の小領域に分割されている。フィルム上に離型層を介し
て薄膜を形成する方法としては、真空蒸着、スパッタ、
イオンブレーティングなどの物理的方法、更には、熱分
解法、メツキ、印刷、塗装、ゾルゲル法などの化学的方
法のいずれも適用が可能である。また、小領域に分割し
て被膜を形成する方法としては、前記バインダーを、分
割し残す部分に塗布し、ガラスに転写する方法が工法も
簡単で、量産性に優れているが、マスキング法、水溶性
インキを塗布し、処理した後、その部分を溶し出す方法
、部分的エツチング法なども適用が可能である。

以下にマイクロ波によるスパークに関して確認した実験
結果を示す。１０ａｍ　Ｘ１０ｃｍＸ３ｍｍｔのガラス
をテストピースとして、その上に被膜を形成し、表面抵
抗を測定しこれをナイフで削って、小領域に分割し、オ
ーブン電子レンジのターンテーブル上に置いてスパーク
の状態を評価した。結果を次表に示す。

小領域は、１０ｍｍ角程度から始め、５ｍｍ角、２．５
ｍｍ角、１ｍｍ角などのように寸法を変化させて、スパ
ークの有無を評価したものである。表に見るように、表
面抵抗で、２００以下であれば、スパークが問題ないこ
とが分る。抵抗値は、表面抵抗の実測値に、その小領域
の面積を乗じて算出したものである。赤外線反射率は、
アルミニウムの蒸着面を１００％として、正反射測定装
置により評価した値である。

以上のように本発明の装置によれば、ガラスの透明部を
通して可視光の透明性が得られるので、赤外線反射率を
重視した条件での被膜形成が可能となる。しかも、マイ
クロ波を通じた際のスパーク現象も問題がない。

発明の効果 以上の様に構成される本発明の構成によると、庫内の最
内面で赤外線を効率的に反射するため、オーブンの加熱
の昇温スピードが早い調理器が得られる。更に、これが
有効な断熱手段となって、より高温の庫内温度が得られ
る。また、熱損失が少なくなることから、加熱時の省エ
ネルギーが達成できる。更には、定常状態でドアの表面
側の温度を低く保つことができるためより安全になる。

しかも、高周波調理の際も同等支障なく使え、庫内の状
態が良く観察できる。更には、可能な抵抗値の範囲内で
色々の模様が可能であり、ドア部分の美観的にも、新し
いデザインが可能となるなどの効果が期待される。

また、低コストで量産性に優れた連続処理が可能である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である高周波加熱装置の要部
断面図、第２図は同ドアガラスの要部拡大断面図である
。 ５・・・・・・ドアガラス、６・・・・・・特殊処理。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ドアガラスの庫内面に、ボロシロキサンポリマー
   もしくはポリチタノカルボシランポリマーを主成分とす
   るバインダーを介して、Ｔｉ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｎｉ
   、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ａｇの群より選んだ少なくとも、
   種の金属もしくは金属酸化物もしくは金属窒化物の薄膜
   を、抵抗値が２０Ω以下の小領域に分割し形成したドア
   ガラスを有する高周波加熱装置。
2. （２）フィルム上に離型層を介してポロシロキサンポリ
   マーもしくはポリチタノカルボシランポリマーを主成分
   とするバインダーを介して、Ｔｉ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｃｕ、
   Ｎｉ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ａｇの群より選んだ少なくと
   も１種の金属もしくは金属酸化物もしくは金属窒化物の
   薄膜を形成する工程、この薄膜上に所望の形状にボロシ
   ロキサンポリマーもしくはポリチタノカルボシランポリ
   マーを主成分とするバインダーを塗布し乾燥する工程、
   ガラスに上記バインダーを塗布したフィルムを加熱圧着
   する工程、をへて形成したドアガラスの製造方法。