JPH01248492A - 高周波加熱装置 - 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先頭域での透明性と
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、あるいは、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。

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而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１ｎ２０３−５ｎ０２の透明被膜
の場合、その表面抵抗は、１０３〜１０６Ω／ｄ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、げろかとい
う方法が考えられる。抵抗値をさげるためには、その膜
厚をもっと増加する必要があるが、膜厚を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（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。電子雲の密度が至る
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。

また、ガラスの表面上に形成した金属もしくは金属酸化
物もしくは金属窒化物の薄膜とガラスの部分に段差が付
きまた硬度、平滑性が異なるためガラス面全体として平
滑性が低下し傷が付きやすい。

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 本発明では、かかる課題を解決するため、ヒータを内蔵
する高周波加熱装置において、オーブン庄内側ドアガラ
スに、金属もしくは金属酸化物もしくは金属窒化物より
成り、抵抗値が２０Ω以下の小領域に分割された薄膜を
形成したガラス面にフッ素樹脂を主成分とする被膜を形
成して用いる。

即ちガラス基板上に薄膜が孤立して多数の島状にて分布
している状態としその表面にフッ素樹脂を主成分とする
被膜を形成して用いる。

作　　　用 以上の構成により庫内の最内面で赤外線を効率的に反射
することができる。

実施例 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
。導電体は分極により電流を生じ、電界強度が強ければ
、スパークを生じる。

また電流損失により著しい発熱を生じる。さて本発明で
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。電流は電流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。膜厚が５０人〜１０　ｔｔ　ｍの金属、もしくは金
属酸化物、もしくは金属窒化物でガラス基板上に被膜を
形成し、電子レンジの最も電界強度の強い場所、即ちタ
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１梅以下であり、そ
の抵抗値は２０Ω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たいする透
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。従って膜形成部では、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。

また、金属、金属酸化物、金属窒化物の薄膜とガラスと
の硬度が異なるため、また、膜とガラスとの間には膜厚
分だけの段差がつくため、千泪性が低下し傷がつき易く
なるが、表面をフッ素樹脂を主成分とする被膜を形成す
ることにより赤外線反射性をほとんど低下させることな
く平滑性を向上させることができ傷がつき難くなる。

以下に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
電波遮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５０Ａ〜
１０μｍ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。６の特殊処理は、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
小領域に分割した薄膜８を作成しその面上にフッ素樹脂
を主成分とした下記の組成の被膜９を形成したものであ
る。

ポリテトラフルオロエチレン　・・・・・・　４０重量
部テトラエトキシシラン　　　　・・・・・・　１０重
聞部Ｎ−メチルー２−ピロリドン　・・・・・・　２Ｏ
ｆｆＪｔ部シクロヘキサノン　　　　　　・・・・・・
　３０重量部ガラス基板上への６の形成法としては、従
来より公知の各種の方法が可能である。即ち真空蒸着、
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、塩化物熱分解法、メツキ、印刷、塗装、ゾルゲル
法などの科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、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のいずれの方
法も適用が可能である。本発明に適用する金属としては
、金、ｉｌＬ　クロム、ニッケル、アルミニウム、チタ
ンナど挙げられる。金属酸化物としては、アルミニウム
、ケイ素、インジウム、錫、アンチモン、などが挙げら
れる。更には、窒化物としては窒化チタンなどがいずれ
も可能である。

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。１０ｃｒｎＸ　１０ｃｒｎＸ　３９　ｔ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。結果を取去に示す。

以下余白 表　各種被膜の特性比較 小領域は、１０ａｌ角程度から始め、５−角、２．５咽
角、゛１酎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２０Ω以下であれば、スパークが問題ないことが分
かる。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
ミニウムの蒸着を１００％として、正反射測定装置によ
り評価した値である。

また、フッ素樹脂を主成分とする被膜を作成することに
よって金属もしくは金属酸化物もしくは金属窒化物の薄
膜のある領域とガラスとの段差を埋めて表面を平消化で
き、傷がつき難（成る。

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。更に、
表面の平滑性が高いので傷がつき難い。

発明の、効果 以上のよう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。

また、フッ素樹脂を主成分とする被膜を作成することに
よって、表面の平滑性が向上し傷がつき難く成る。

しかも高周波調理の際も何等支障なく使え、庫内の状態
がよく観察できる。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。

【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断面図である。 ５・・・・・・ドアガラス、６・・・・・・特殊処理、
８・・・・・・小領域に分割した膜、９・・・・・・フ
ッ素被膜。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. オーブン庫内側ドアガラスに、金属もしくは金属酸化物
   もしくは金属窒化物より成り、抵抗値が２０Ω以下の小
   領域に分割された薄膜を形成したガラス面にフッ素樹脂
   を主成分とする被膜を形成した高周波加熱装置。