JPH0210030A - 調理器 - 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 本発明は電気、ガスのオーフン、グリルのような調理器
において、油汚れに代表される調理時の汚れを加熱条件
下で酸化分解し自己浄化できる能力をもつ調理器に関す
るものである。

従来の技術 ２　・＼−／ 調理用のオーブンやグリルでは肉あるいは魚類の調理で
、油類の汚染性物質が発生し、調理室内の壁面に付着す
るのが目立っており、このような汚れは、拭きとること
も容易ではなく、調理室内に臭気が残るとか、汚れがい
つまでも残って目立つということの直接の原因になる。

このような汚れを無くすために、従来より調理室内面に
いろいろな表面処理が施されてきた。

例えば無機のリン酸塩系等の無機耐熱ポリマーをバイン
ダーとしこの中に固体酸や金属酸化物を分散した組成物
より得られる被覆層を調理室内面に形成したり、あるい
はホーローの中に遷移金属酸化物を入れ、ホーロー質の
被覆層を調理室内面に形成するなどの技術があった。こ
の場合、固体酸や遷移金属酸化物は油類をある温度以上
で酸化分解する触媒であり、そのような触媒作用をもつ
被覆層を形成することにより調理室内面に付着した油汚
れを無くそうとするものである。また、触媒を使わず熱
分解だけで油汚れを無くす方法もとられているが、この
場合、温度的５００″Ｃで１ｈ３　・＼−７ 〜２ｈの時間が必要となる。

発明が解決しようとする課題 上記従来の技術では、以下の点で課題があった。

第１に油の基本的な構造は高級脂肪酸のトリグリセリド
であるが前記の固体酸や遷移金属酸化物は４５０°Ｃ以
上に温度を上げないと油を分解してしまうことはない。

さらに、このような触媒をパインターやホーロー中に分
散することで触媒表面が覆われてしまい露出面積が小さ
くなり、このような被覆層にすることは活性低下の要因
になる。

油自身も４５０″Ｃ以上５ｏｏ′Ｃ位になれば、熱分解
してしまうので被覆層の効果が不明瞭になる。

第２に被覆層温度を約４００″Ｃに保持すると油は炭化
が進行しその結果被覆層は表面をタール状のもので覆わ
れてしまう。触媒の活性が低く、タール状のものが消失
することはない。

第３にホーロー質の被覆層を得るには例えば８００″Ｃ
程度の高温が必要であり、このような高温では金属酸化
物の表面積が小さくなり活性も低下する。

以上、従来の被覆層については、活性が低く油汚れを４
００″Ｃ以下で完全に分解できないという課題があり、
この原因は触媒自身の活性が低いことと、さらに触媒表
面の露出が少いことによるものであった。酸化分解時の
温度は、設計上の断熱の問題も含めてより低温の方がよ
いことは明らかである。

本発明は上記課題を解決し、油汚れを４００″Ｃ以下で
分解できる調理器を提供するものである。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明は、加熱調理器の調理
室内面にＣｅ　、　Ｃｕ　、　Ｍｎの３元素複合酸化物
を担持した被覆面を形成し、複合酸化物をＣｅＣｕＸＭ
ｎ１−ｘｏｙで表わした時にｘ　：Ｏ＜　ｘ　＜　１　
。

ｙ：ｏ＜ｙとするものであり、さらには被覆面が多孔性
被膜に複合酸化物を担持したもので、多孔性被膜が５）
０２．　ＡＡ２０３．　ＴｉＯ２，ＺｒＯ２のうちいず
れか一種以上の酸化物を主成分もしくはホーローを主成
分として成るものである。

作　　用 ５　ヘー。

上記構成による本発明は以下の作用を有する。

まず、油類としてサラダオイルを例にとりＣｅ。

Ｃｕ、Ｍｎより成る複合酸化物（以下ＣｅＣｕｘＭｎ１
−ｘＯｙと記す）の作用について説明する。

サラダオイルはステアリン酸、パルミチン酸、オレイン
酸、リノール酸、リルイン酸など高級脂肪酸のトリグリ
セライドであり一般式は次のようになる。

Ｒ−Ｃ−０−ＣＨ２ ］１ トリグリセライドを酸化分解すればＣＯ２，Ｈ２Ｏの他
にアルデヒドをはじめ副生成物も発生する。この副生成
物の発生も含め、トリグリセライドを酸化分解するのに
ＣｅＣｕ）（Ｍｎ　１−ｚＯｙは従来の酸化物に比べて
高活性である。これはＣｅＣｕｘＭｎｌ−ＸＯｙが従来
の酸化物に比べ表面積が大きいこと、複数元素で構成さ
れているので酸化物内部での元素の原子価コン１〜ロー
ルが可能で酸化反応に有利な原６　・−。

予価状態を維持しますくなっていることによると考えら
れる。

表面積については、Ｍｎ０ｘ（０＜　Ｘ　）　、　ＣＵ
ＯＸ（０＜Ｘ　）に比べてＣｅ　Ｃｕ　ｚ　Ｍ　ｎ　１
−ｘ　Ｏｙは、約２倍近くの表面積をもつ。これにより
触媒としての活性は高まり、反応を有利に進める。

原子価については、次式に示すように例えばＭｎに結合
した酸素が反応に関与するとした場合に、Ｍｎ２Ｏ３→
Ｍｎ２Ｏ３−５１＋−ｚ０２　　　　　　（１）ＣｕＯ
−＋　−Ｃｕ２０　＋７ｏ２　　　　　　　（２）（１
）式で発生した−”−０２（ａ　’：＞　０　＞が反応
により消費される。ところが（２）式でＣｕＯから１０
２が供給されこの１０２は酸素不足のＭｎ２Ｏ３−５１
に吸収され（３）ようとする。ここでわかるようにａ≠
１であればＭｎ２Ｏ３は完全に再生する。と同時に（４
）式より空気中の酸素によｌ：）Ｃｕ２０もＣｕＯへ酸
化され再生される。ｘｐｓでは、ＣｅＣｕｘＭｎ　１−
ｘＯｙの表面は、７　・＼−７ ＣｕはＣｕ０ｒｉｃｈ側でＭｎはＭｎ２Ｏ３ｒ　ｉｃｈ
側で存在することを確認している。

このように酸化活性の高いＣｅＣｕｘＭｎｌ−ＸＯｙを
含む被覆面を調理器庫内に形成すれば、油汚れに代表さ
れる調理中の汚れがＣｅＣｕｘＭｎｌ−ＸＯｙの高い酸
化活性により分解されてしまうのである。

実施例 以下、本発明について一実施例を用いて説明する。

まず、ＣｅＣｕｘＭｎｌ−ＸＯｙの製法について説明す
る。Ｃｅ　、　Ｃｕ　、　Ｍｎのいずれも硝酸塩を所定
のモル比で混合し水溶液にした。次にＮａＯＨ，Ｎａ２
ＧＯ３などアルカリで共沈させ乾燥、焼成（熱分解）の
手法をとった。もちろん、共沈後に十分に水洗を行い、
アルカリの除去を行った。できあがったＣｅＣｕｘＭｎ
　１−ＸＯｙを乳ハチで粉砕し微粉末にした。

また、上記共沈法の他に、直接熱分解法で酸化物を得る
こともできる。

さらに、Ｃｅ　Ｃｕ　ｚ　Ｍ　ｎ　１−　Ｘ　Ｏｙを多
孔性被膜に担持するときには、上記の如く各元素の硝酸
塩を所定モル比の混合水溶液を作り、この水溶液に多孔
性被膜を浸漬し、乾燥、焼成（熱分解ンを行った。また
、乾燥の前にアルカリを使い多孔性被膜の表面で共沈さ
せる方法も行った。

多孔性被膜を施した基材のサイズが大面積の場合、浸漬
操作の代わりに硝酸塩の混合水溶液をスプレーにより吹
き付けた。共沈させる時も同様にアルカリを吹き付ける
ことができる。このようにして、多孔性被膜にＣｅＣｕ
ｘＭｎｌ−ｘｏｙを担持することができる。

次に、ＣｅＣｕｘＭｎｌ−ｘＯｙの表面積について説明
する。第１表に示したのがＢＥＴ法による表面積である
が、比較の為にＣｅ　、　Ｃｕ　、　Ｍｎの単一酸化物
についても示した。酸化物は全て共沈法により作ったも
のである。焼成は４５０°Ｃで行った。

以下余白 ９　・＼−７ 第１表 １）、　２）については酸化物の状態がＣｕＯ。

Ｍｎ２Ｏ３だけということではない。

全体的に表面積が約７０〜１２０　ｍ２・９−１と以外
に大きいのは、焼成温度が４５０°Ｃであり、酸化物と
しては低温にしているからである。また、単一酸化物に
比べ複合酸化物が表面積が犬である。

この原因は今のところ、明確ではないが、Ｃｅの効果に
よるところが大である。実際にＣｅ　／ＣｕＯｘｉｄｅ
やＣｅ／Ｍｎ　０ｘｉｄｅではそれぞれ第１表中のＣｕ
Ｏ、Ｍｎ２Ｏ３の表面積に比べ犬であった。第１表でＣ
ｅＣｕｏ、５Ｍｎｏ、５ｏｙの表面積が大きいことを示
したが、ＣｅＣｕＸＭｎ１−ｘＯｙの表面積のｘへの依
存性を第２図に示した。第２図から表面積のピークはｘ
＝０．３付近にあることがわかった。

１　ｏ　・＼−７ 次にＣｅＣｕｘＭｎｌ−ｘＯｙのＸＲＤパターンとｘｐ
ｓの測定結果について説明する。

ＸＲＤパターンは、焼成温度が４００，４５０゜５ｓｏ
、６５０，７５０．９００−ＱＯ）も０）について得ら
れたが、５５０″Ｃ以下ではピークがなかった。しかし
ながら６５０°Ｃ以上では徐々に結晶化が進行し、シャ
ープなピークが得られた。この焼成温度によるＸＲＤパ
ターンの変化は当然の結果であるが、参考にＭｎの炭酸
塩（市販品）を５５０°Ｃで焼成したものは、Ｍｎ２Ｏ
３のシャープなピークを示した。このように、Ｃｅ　Ｃ
ＬＩ　Ｘ　Ｍ　ｎ　１−　ｚ　Ｏｙの４５０″Ｃ焼成の
ものは、マクロ的な見方をすれば非晶質と考えられる。

また、ｘｐｓのデータは、ＣｅＣｕｘＭｎ　１−ｘＯ，
の表面のＭｎとＣｕの原子価が焼成温度で変化すること
を示した。例えば、４５０°Ｃ焼成ではＭｎは＋３価、
Ｃｕは＋２価、７５０°Ｃ焼成ではＭｎは＋４価側へ、
Ｃｕは＋１価側へシフトした。よってＣｅＣｕｘＭｎｌ
−ｘＯｙの表面は、４５０°Ｃ焼成の場合、ミクロにみ
てＭｎはＭｎ２Ｏ３、ＣｕはＣｕＯに似た構造の複合酸
化物になっている１１　・＼−／ と考えられる。

上記したＣｅＣｕＸＭｎ１−ｘＯｙのサラフォイルの酸
化活性をＤＴＡにより測定した。測定は、市販のサラフ
ォイルと酸化物の重量比を２．５　：　ｉ、ｏにして十
分に混合し、石英セルに入れてＤＴＡカーブを得た。第
３図に第１表中に示された４種類の酸化物のＴＧカーブ
を示した。第３図では重量減少速度が犬で、より低温側
で重量減少が完了してしまうものが酸化活性が高いと言
える。よって、ＣｅＣｕ□、５Ｍｎ□、５０ｙが活性が
高いことは明らかであり、酸化触媒として有効である。

第４図はＣｅＣｕＸＭｎ１−ｘＯｙのＴＧカーフのＸへ
の依存性を示している。Ｘ二０．３が、活性が最も高い
ようである。このことは表面積のＸへの依存性と対応し
ていると考えられる。しかしながら単純に表面積だけの
効果で説明するのは不十分であり、１例として（１）式
から（４）式で示したようなスキームがＸｏ、３で最適
となるようなことも考えられる。

以上、Ｃｅ　Ｃｕ　ｘ　Ｍ　ｎ　１−　ｘ　Ｏｙについ
て製法、表面積、構造、酸化活性について簡単に説明し
た。

以下、上記酸化物の多孔性被膜への担持と、これより得
られる被覆面を応用した調理器について説明する。多孔
性被膜への担持法については既に説明した。ここでは多
膜性被膜（以下、担体という）として、５ｉ０２．５ｉ
０２−Ａ、ｇ２０３．　ＴｉＯ２，ＺｒＯ２゜多孔性ホ
ーローを用いた。担持する触媒は、ＣｅＣｕ□、５Ｍｎ
□、５０ｙとした。

ここで用いた担体（５ｉ０２．５ｉ０２−Ａｄ２０３　
。

Ｔ　ｒ　０２　、　Ｚ　ｒ　０２　）は、バインターと
して無機ポリリン酸系を用いて、この中に各種酸化物を
混合し、基材上に塗布後、焼成することにより得られる
。

また、プラズマ浴射法等の溶射技術によっても酸化物担
体が得られる。さらに上記バインターには無機ポリリン
酸系の他にも、必要に応じて水ガラス系、半倚機系（例
えば焼成後セラミック化するもの・・・・・・ポリボロ
シロキサン等）などを使うことができる。

まず、前記４種類の担体を５ｃｍＸ５ｃｍの金属基月上
に形成したものをナスｌ−ピースとし、このテストピー
スを使って担体上にＣｅＣｕ□、５Ｍｎ□、５０ｙ１３
　バー。

を担持した。

第５図及び第６図は例としてＳｉ２０担体にＣｅＣｕ□
、５Ｍｎ□、５０ｙを担持した時のそれぞれＳＥＭによ
る表面観察像と、ＸＭＡの面分析によるＭｎの分布状態
を示している。第５図及び第６図は同一面の像である。

Ｃｕ、Ｃｅ　もＸＭＡにより表面に均一に分布している
ことを確認した。これらの観察結果により均一な担持が
行われていることが明らかとナラた。担体が５ｔ０２　
Ａｌ２Ｏ３，ＴｉＯ２゜ＺｒＯ２，多孔性ホーローでも
同様であった。さらに前記５ｉ０２担体にＣｅＣｕ□、
５Ｍｎ□、５０ｙを担持したテストピースをホットプレ
ーＩ・上で約３７０°Ｃに保持し、表面にサラフォイル
を１００μｐ滴下したところ約１ｈで酸化分解しサラフ
ォイルは消失した。ＣｅＣｕ□、５Ｍｎ□、５０．の担
持量は５１０２のに対し約１ｗｔ％であった。ただし、
担持量は１ｗｔ％に限るものではな（１ｗｔ％以下でも
以上でもよい。

次に、調理器に適用するために、調理室を構成するに十
分な面積をもつ基材（ステンレスやアルミ１４　／＼−
７ メツキ鋼板などの金属）上に前記の５ｉ０２担体を形成
し担持法によりＣｅＣｕ□、３Ｍｎ□、７０ｙを担持し
た。これを使って第１図に示すような輻射加熱式の調理
器を作成した。第１図（、）の調理器の構成はＣｅＣｕ
□、３Ｍｎ□、７０ｙを担持した被覆面１があり、ヒー
タ面２で輻射加熱するようになっている。第１図（、）
の調理器を用いて鳥肉を焼き、発生した油分を調理室の
被覆面１に付着させた。調理終了後、鳥肉をとり出し、
調理室内をヒータにより約４００°Ｃの温度に保持した
ところ約１時間で油汚れが消失した。消失するまでの時
間は、油の量により異なり、量が多ければ２時間位は必
要となる。

第１図（ｂ）は、第１図（ａ）の被覆面の一部断面の拡
大の概念図である。多孔質５ｉ０２　４の表面にＣｅＣ
ｕ□、５Ｍｎ□、５０ｙ３が担持されている。なお５は
金属基材である。

上記結果に対し、従来より用いられている触媒を含む多
孔性ホーローを適用した調理器で上記の鳥肉の調理を行
い、油分を付着させた後、４００°Ｃで１時間ないし２
時間保持しても油分が完全に無１５　・＼−７ くなることはなかった。

発明の効果 以」二説明したように本発明によれば、サラダオイルの
ような高級脂肪酸のトリグリセライドの酸化分解に対し
て高活性な触媒を含有する被覆面と、その被覆面をもつ
調理器が得られ、これにより次の効果が得られる。

（１）調理中に発生し、付着した油汚れを酸化分解する
ので調理室内がいつまでも初期のきれいな状態を保つ。

（２）従来の焼切り型の調理器では５００°Ｃまで温度
を」二げる必要があったが、本発明では４００　”Ｃ位
でよいので、断熱構造に設計上の余裕が発生しコストタ
ウン、省エネルギーにもつながる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の一実施例としての輻射加熱式調
理器の斜視図、第１図（ｂ）は被覆面の一部断面を拡大
した概念図、第２図はＣｅＣｕＸＭｎ１　　、Ｏｙの表
面積のＸへの依存性を示した図、第３図は第１表中の酸
化物の熱天秤によるＴＧカーフを示した図、第４図はＣ
ｅＣｕＸＭｎ　１−ｘＯｙのＴＧカーブの。 への依存性を示した図、第５図は５ｉ０２担体にＣｅＣ
ｕ□、５Ｍｎ□、５０ｙを担持した時の表面のＳＥＭ観
察像、第６図は第５図における表面のＸＭＡによるＭｎ
の分布図である。 １　・・・・・ＣｅＣｕ□、５Ｍｎ□、５０ｙを担持し
た被覆面、２　＝−−ヒータ酊、３　・・・・・・Ｃｅ
Ｃｕ□、５Ｍｎ□、５０ｙ、４・・・・・・５ｉ０２担
体、５・・・・・・金属基材。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名Ｏ，
Ｚ　　？、４　０に　θＢ　　　ｔ、。 ｔ＾ｃｅＣ，−醒、２儒 Ｃ分少

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）加熱調理器の調理室内面がＣｅ、Ｃｕ、Ｍｎの３
   元素複合酸化物を担持した被覆面から成り、前記複合酸
   化物をＣｅＣｕ＿ｘＭｎ＿１＿−＿ｘＯ＿ｙで表わした
   時にｘ：０＜ｘ＜１、ｙ：０＜ｙとなる調理器。
2. （２）被覆面は多孔性被膜に複合酸化物を担持したもの
   で、前記多孔性被膜がＳｉＯ＿２、Ａｌ＿２Ｏ＿３、Ｔ
   ｉＯ＿２、ＺｒＯ＿２のうちいずれか一種以上の酸化物
   を主成分とするかもしくはホーロー成分を主成分として
   成る請求項１記載の調理器。