JPH02277416A

JPH02277416A - 温度自己制御可能な鍋

Info

Publication number: JPH02277416A
Application number: JP1097374A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ota; 隆太田
Original assignee: Fujii Kinzoku Kako Co Ltd
Current assignee: Fujii Kinzoku Kako Co Ltd
Priority date: 1989-04-19
Filing date: 1989-04-19
Publication date: 1990-11-14
Anticipated expiration: 2013-10-08
Also published as: JP2807486B2

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〕本発明は鍋に関し、温度調節の可能な鍋、特に揚げ物用
鍋（天ぷら鍋）に関する。

〔従来の技術〕

従来、鍋は鉄、銅、アルミニウム等の金属又はそれらの
合金、或いはそれら金属、合金の表面を特定の素材で処
理したもの等からなり、これらの鍋は加熱手段としてガ
ス又は赤熱ニクロム線ヒーター、赤熱シーズヒーター、
赤熱シリコニットヒーター等を用いて加熱され、鍋と加
熱手段が別個のものが多く、その温度調節は手動の場合
が殆んどである。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のとおり、従来一般家庭の鍋の場合、鍋と加熱手段
が別個のものが多く、加熱手段としてはガス或いは赤熱
ヒーターでの直接加熱が行なわれ、温度調節はほとんど
の場合手動であり、特に揚げ物用鍋、即ち天ぷら鍋の場
合、天ぷらを揚げている途中で所用或いは油断でその場
所から離れている間に、油の温度が上昇して引火し、火
炎となることがある。天ぷら油は２５０℃で発煙しはじ
め、３００℃で着火する。温度調節するために温度セン
サー付きのものもあるけれども、極めて高価であり、又
、性能も今一つというところであり、温度調節の可能な
安価で一般家庭で使用できる鍋があれば上記のような危
険がなく、仕上りのすぐれた料理が得られるために過熱
の生じない、常に特定温度に調節された安全に料理ので
きる鍋の出現が望まれるところである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者は先に、粒子径５００μｍ以下の球状体からな
る粒子を主とする炭素粒と合成樹脂を主成分として含有
することを特徴とする導電性発熱性塗料（特願昭６２−
２６３９５４号）、及び該塗料を電極端子を設けた所望
の形状の固体表面に塗布して導電性塗膜を形成させたも
のからなる温度自己制御可能な導電性発熱体（特願昭６
２−２６３９５５号）を提案したが、さらにこの導電性
発熱体の応用について研究を進めた結果、鍋形基板の外
側底部に導電性発熱体を設けることにより特定の温度に
調節可能な鍋が得られることを見出し、本発明に到達し
たものである。

即ち、本発明は鍋形基板の外側底部或いは底側部に絶縁
層を設け、該絶縁層に温度自己制御可能な発熱体を設け
、該発熱体を絶縁層で被覆し、該発熱体及び絶縁層全体
をカバーする断熱層を設けたことを特徴とする温度制御
可能な鍋に関する。

本発明の鍋形基板としては、四角、多角形、丸形のいず
れの形状でもよく、その材質は通常用いられる鉄、銅、
アルミニウム、ステンレス又はそれらの合金等である。

又、銅（０，３〜０．８ｍｍ）板をステンレス（０゜１
〜０．０３ｍ）板の間に挿入した強い鍋も使用される。

又、セラミックス或いは発泡セラミックスも使用できる
。この鍋形基板は金属基板の場合、その外側、特に発熱
塗膜が形成される部分に電気絶縁層を設ける。この絶縁
層は耐熱性樹脂、例えばポリイミド樹脂、ポリアミド樹
脂、エポキシ樹脂、ポリフロン樹脂等に耐熱性フィラー
、例えばＡｌ□○、、ＺｒＯ，ｓ　ｓｉｏ、、ＭｇＯ。

Ｃｒ　Ｏ，、Ｓ　ｉ　Ｏ，、チタノカルボシラン等の粉
末を混合した樹脂組成物等が用いられる。耐熱性フィラ
ーと耐熱性樹脂との混合比は任意に選択し得るが、１：
０．２、好ましくは１：０．７〜１．８である。

耐熱性フィラーの方が樹脂より熱を伝えやすいが、樹脂
が０．２以下では強度が下がるし、又塗りにくいものと
なる。絶縁層の厚さは０．１〜１ｍ程度とする。

又、電気絶縁層としては金属板にＮｉ、Ｃｒ。

Ｃｏ等を溶射して中間層を形成し、ついでその上に酸化
系として、Ａ１２−０．（ホワイトアルミナ）。

ＺｒＯ，ＭｇＯ，Ｃａｂ、Ｓｉｎ、、Ｓｉ、Ｏ３゜Ｙ２
Ｏ３の単独又は混合物或いはこれらのセラミックスを主
成分として配合した配合物をプラズマ溶射、及び化学蒸
着（ＣＶＤ）、爆発溶射法で被覆したもの、或いは窒化
系としてＡ　Ｉ　Ｎ、　Ｓ　ｉ、Ｎ、。

ＢＮ等、炭化系としてＳｉＣ，ＺｒｘＣｒｙ等を溶射す
ることによっても、目的を達成できる。

中間層としてのＮｉ、Ｃｒの厚さは約２０〜５０μｍで
あり、主°溶射材料としてはＡ１□Ｏ１＋Ｙ２０、、Ｚ
ｒＯ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ，ＳｉＯ，（又はＳｉ２０．）＋
ＭｇＯ＋Ｙ２０．＋Ｂであり、これらの厚さは１００〜
３００μｍである。これらの溶射材料は基板金属の熱膨
張係数と一致するように選択される。

これにより、絶縁性がよく、又熱伝導のよいものが得ら
れ、高温で耐久性のある発熱体が得られる。耐熱性絶縁
体であるセラミックス及びポリイミド＋Ａ１□ｏ３の耐
熱温度は５００℃及び２５０℃、熱伝導率は１．０〜１
．２及び０．２（ｃａｌ／ｃｍ−ｄｅｇ　５ｅｅ）であ
り、又温度むらは±２℃及び±５℃である。

絶縁層を有する鍋形基板底部或いは底側部に設けられる
温度自己制御可能な導電性発熱体は、鍋基板の底部絶縁
層に電極端子を所望の間隔に設け、粒子径０．５μｍ以
上５００μｍ以下の球状体からなる粒子を主として含有
する炭素粉末と合成樹脂とを含有する導電性塗膜を設け
ることにより得られる。電極端子は銅、アルミニウム、
銅にニッケル又は錫メツキした線、ワイヤ、板、又はネ
ット等からなるもので、両辺に設置される。この発熱体
は又、電極端子を設けた所望の形状の基板表面或いは基
板に上記と同様の導電性塗料を塗布或いは含浸させたも
のからなり、これを上記の絶縁層に設けることもできる
。この基板としては、プラスチック、セラミックス、木
質、繊維、紙、電気絶縁被覆した金属材料その他のもの
が用いられる。

球状炭素粒は例えば、ティラー等の方法によりコールタ
ール、コールタールピッチ、石油系重質油等の歴青物を
３５０’Ｃ〜５００℃の温度で長時間加熱処理し、低分
子化合物の重縮合反応をくり返し、高分子化し、生成し
た炭素質より光学的異方性球体を分離したメソカーボン
マイクロビーズ（＋ａｅｓｏ　ｃａｒｂｏｎ　ｍ１ｃｒ
ｏ　ｂｅａｄｓ）或いは、合成樹脂を炭素化した球状に
近いコークスを、十数百度〜三千数百度の熱処理還元に
より黒鉛化することにより製造される。

又、用いる合成樹脂は例えば、ポリイミド樹脂、ポリア
ミド樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、シリコーン
樹脂、ポリチタノカルボシラン樹脂、フェノール樹脂、
エポキシ樹脂、ポリパラバン酸樹脂、ポリエステル樹脂
、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリフェニレンサ
ルフィド樹脂、ポリフロン樹脂、ポリオレフィン樹脂等
であり、塗膜の所望の目的温度に応じて軟化温度或いは
分解温度を有する樹脂を選択することができる。

本発明の炭素粒と合成樹脂バインダーの量割合は、所望
する発熱温度１発熱面の大きさ等により、又炭素粒、及
び合成樹脂の種類及び組合せ等により種々選択されるが
、鍋用の発熱体の場合、−船釣には炭素末１００重量部
（以下部と略す）に対して１０〜１９０部、好ましくは
２０〜６０部である。

合成樹脂の割合が１０部以下では抵抗値の小さいものが
得られ、高温の発熱体（広い発熱面をもつものに応用で
きる）が得られるが、塗膜強度が不足すると共に電気抵
抗の温度係数が小さくなって温度むらが生じやすい。一
方、合成樹脂の量が１９０部以上では発熱に必要な電流
が得られず（抵抗値が過大になって）実用温度に適さな
いものとなる。即ち、電気抵抗値が常温で０．５Ω／口
（Ω／口とは正方形面積に対する電気抵抗値を表わす）
以下では過電流となり、その結果不均一な高温となりす
ぎるし、２００Ω／口以上では過小電流になり１発熱不
足となり、電力が低下し、所望の温度が得られにくいの
である。

又塗料又はペーストの乾燥固化又は硬化を短時間で容易
に行うために硬化剤を加えることができる。

これらの硬化剤は樹脂に応じて、それぞれ選択し得、脂
肪族、或いは芳香族ポリアミン、ポリイソシアネート、
ポリアミド、アミン、チオ尿素、酸無水物等の通常の硬
化剤が用いられる。

その他、安定剤、可塑剤、酸化防止剤等が適宜に用いら
れる。

そして、広い発熱面の場合は電気抵抗の小さい常温で１
Ω／口のものが、狭い面積の場合は電気抵抗値の高い常
温で１５０Ω／口のものが、一般にはその中間値のもの
が用いられる。そして本発明では１発熱体の表面温度を
黒鉛サイズ、熱処理温度、塗料配合、塗布厚さ、印加電
圧等の組合せにより最大約４５０℃までの任意温度に（
環境温度−３０℃〜＋４０℃で）長時間安定して得るこ
とができる。

本発明の鍋の場合、発熱体の温度は１２０℃〜４５０℃
の間の所望する特定の温度に長時間安定して保持するこ
とができる。例えば、揚げ物用鍋の場合では１８０℃前
後に、ケーキ焼きの場合２３０℃、魚焼きもできるが、
その場合には４００℃等に設定製造することができる。

この炭素粒と合成樹脂とを主成分とする塗料は各種塗装
方式、例えば、はけ塗り塗装、ローラー塗装、吹き付は
塗装、静電塗装、電着塗装或いは粉体塗装等の塗装剤に
、又は浸漬用に応じて他の添加剤或いは補助剤を加える
ことができる。

これらの添加剤、補助剤は、例えば希釈溶剤、沈降防止
剤或いは分散剤、酸化防止剤、他の顔料その他の必要な
添加剤であることができる。

導電性塗膜の膜厚は問わないが、通常は０．３ｍｓ〜７
Ｉが適当である。

本発明の発熱体は温度自己制御可能であり、特定の温度
で電気抵抗が増大し、電気抵抗の温度係数が急増するこ
とを示す（第、２図）。

この発熱体は、通常発熱性塗膜に絶縁仕切を設け、抵抗
値の大きさを変えることにより、その電力（ワット）の
調節を図り、油の温度を更に調節することができる。即
ち、第４図に示すように、絶縁仕切８により発熱性塗膜
を仕切り、電極端子Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｘ及びＹをそれぞれ設
け、Ｘ−Ａ間、Ｘ−Ｂ間、Ｘ−Ｃ間で抵抗値の大きさが
変わることを利用して電力（ワット）を調節することが
できる。又、Ｘ−Ｙ、Ａ−Ｙ、Ａ−Ｂ、Ｂ−Ｃ間の塗膜
の厚さを変えたり、導電粒子の含有率を変えることによ
って、その電力を強、中１弱と任意に設定することがで
きる。これにより、昇温速度を適当にし鍋の過熱を更に
防止することができ、同時に電力の節約ができる。

発熱体は全体を絶縁層でカバーされる。この絶縁層は上
記鍋形基板に施されたものと同じ組成のものが用いられ
、その厚さも同じであることができる。

Ｎ縁層でカバーされた発熱体は更に断熱層で完全に被わ
れる。この断熱層の材質は耐熱温度１００℃以上の耐熱
発泡樹脂、低密度のセラミックウール、セラミックフオ
ーム、セラミックマット、或いは布からなるものであり
、その厚さは１０〜１００Ｉである。

鍋の大きさは各種のものが得られる。

発熱体の使用電圧は２２０ｖ以下で任意に設計できる。

〔作用〕

本発明の鍋は他の手段、操作を必要とせず、絶えず特定
の温度に保持できる温度自己制御可能な発熱体を用いる
ものであるから、料理の際の温度制御が容易で、料理が
し易く、又火炎等の危険等が極めて少ないものである。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例について、図面を参照して説明す
るが本発明はこれらの実施例に限定されるものではない
。

実施例１第１図は本発明の鍋である。第１図において、１は鋼基
板であり、アルミニウム（又は銅、鉄、ステンレス等）
からなるものであり、該基板の底部に絶縁層２が設けら
れる。絶縁層２は耐熱性樹脂、例えばポリイミド樹脂に
Ａｌ２Ｏ，を重量で２：１の割合、好ましくは１：１の
割合で配合した樹脂組成物から得られる。樹脂の量が多
いと流動性がよく塗布作業がし易いが熱伝導性が低下す
る。

その膜厚は０．１〜ＩＩである。該絶縁層の下側に発熱
体３　（２０ｃｓ　Ｘ　２０　ａｍ　）が設置される０
発熱体３は、上記絶縁層に電極端子４を設け、１０〜２
０ＩＬｍφの球状黒鉛１重量部に対してポリイミド樹脂
０．３重量部の割合で配合した混合物からなる発熱塗膜
をａｍ厚に塗布したものからなり、これを２００℃前後
で熱処理する。電極端子はＮｉメツキした０、２〜１ｍ
φの銅線網であり、これが発熱塗膜の両端に設けられて
いるものである。この発熱体は第２図に示す温度−抵抗
曲線を示し、２００℃で電気抵抗が急増する特性を示し
た。この発熱体を設けた天ぷら鍋の油の時間−温度曲線
は第３図に示すとおりであり、特定の時間後には一定の
温度を示した。

第４図に示すように、発熱体（２０ａａＸ２０■）を絶
縁仕切８をした場合、例えばＸ−Ａ間　８Ω＋８Ω＝１６Ω Ｘ−Ｂ間　１６Ω＋８Ω＝２４Ω Ｘ−Ｃ間　２４Ω＋８Ω＝３２Ω　　であるとき、これ
にそれぞれ１ｏＯｖを印加するとＸ−Ａ間＝６２５ＷＸ−Ｂ間＝４１６ＷＸ−Ｃ間＝３１２Ｗ（Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｘ及びＹはリード線）となり、３段切替えが可能となる。第５図に示すように
、最初の１７分間をＸ−Ａで通電し、その後Ｘ−Ｃに切
り替えることにより、電力を節約でき実用的である。又
、熱を吸収する物を油中に放り込むと、温度が下るので
、その下り具合に応じてＸ−ＡやＸ−Ｂに切替えて温度
調節することができる。

即ち、第３図に示すようにＸ−Ａ、Ｘ−Ｂ、Ｘ−Ｃでは
その抵抗値が異なるため、最高温度に到達する時間が相
違するので、その差を利用することができるのである。

発熱体３はその周囲を絶縁層５で被覆されて、この絶縁
層は上記絶縁層２と同一の組成又はポリアミド樹脂とＳ
ｉｎ、からなるものであり、その厚さは０．１〜１ｍで
ある。

次いで、絶縁被覆された発熱体３を完全にカバーする断
熱層６が設けられる。このものはＡｌ。

０３、ＳｉＯ，等の繊維、ウール、ガラス繊維、発泡セ
ラミックス板、発泡ガラス板等であり、その厚さは３０
〜１００ｍ、好ましくは１０〜５００１１１である。

鍋の持ち運びを容易にするために取手７が設けられてい
る。

家庭用鍋１．０〜１．５Ｑの場合、例えば天ぷら油の比
熱は約０．５ｋｃａｌ／　ｋｇ　℃であるから１７０℃
に上げるには、ＩＱの場合、１７０℃Ｘ　Ｏ，５Ｘ　１
４８５ｋｃａｌであり、１００Ｖ、６００Ｗ　（６Ａ）
の発熱とすると約１０分である。

実際に天ぷらを揚げるときは第５図に示すように、最初
Ｘ−Ａで通電し、その後ｘ−Ｃにしたり、又新しい物を
油中に入れるときは温度が下るので、Ｘ−ＡやＸ−Ｈに
切り替えて行なった。

この鍋により海老等の美味な天ぷらが得られた。

ガスコンロの熱損失は６０％前後、又ニクロム電熱コン
ロは２５〜５０％であるが、本発明の発熱体では１０％
前後と少ない熱損失である。

夾五涯ｌ鍋外側底部の絶縁層として、Ｎｉ−Ｃｒ系の薄い中間合
金層を溶射固着させ、その上にＡｌ２Ｏ。

系のセラミックを溶射し、導電性発熱性塗料を７０〜３
００℃で熱処理する以外は実施例１と同一の操作を行な
って発熱体（１５０℃及び２５０℃）を得た。

これらをそれぞれ長期間通電発熱させ、又３０分毎にス
イッチオンとオフを繰り返し実験したが、亀裂、剥離の
事故はなく、安定した時間温度曲線がそれぞれ得られた
。

〔発明の効果〕

本発明は鍋基板の外側底部に温度自己制御可能な発熱体
を設けることにより、鍋の温度を常に一定に保つことが
でき、料理の際に過熱防止が容易にでき、美味な料理が
できると共、に安全に調理ができる。そして本発明の鍋
は安価で信頼性も高く、従来のガスコンロ、電熱コンロ
による調理に比して、安全性の高いものであると同時に
エネルギーの消費量が少なく、又安価で実用性の高い錫
と言える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の鍋の側面断面図、第２図は本発明の鍋
の発熱体の温度−抵抗曲線図、第３図は本発明の天ぷら
鍋の油の時間−温度曲線図、第４図は発熱塗膜の絶縁仕
切をした状態図、及び第５図は本発明の鍋の油の温度を
絶縁仕切りにより調節することを示す図であり、１は鍋
の基板、２は絶縁層、３は発熱体、４は電極端子、５は
絶縁層。６は断熱層、７は鍋の取手、８は絶縁仕切を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）鍋形基板の外側底部或いは底側部に絶縁層を設け
、該絶縁層に温度自己制御可能な発熱体を設け、該発熱
体を絶縁層で被覆し、該発熱体及び絶縁層全体をカバー
する断熱層を設けたことを特徴とする温度制御可能な鍋
。
（２）温度自己制御可能な発熱体が絶縁層に電極端子を
とりつけ、粒子径０．５μｍ以上５００μｍ以下の球状
体からなる粒子を主として含有する炭素粉末と合成樹脂
とを含有する導電性塗膜を形成した発熱体である請求項
１記載の鍋。
（３）温度自己制御可能な発熱体が電極端子を設けた基
板に粒子径０．５μｍ以上５００μｍ以下の球状体から
なる粒子を主として含有する炭素粉末と合成樹脂とを含
有する導電性塗膜を設けたものからなるものであるであ
る請求項１記載の鍋。
（４）鍋形基板が金属材料からなるものであるである請
求項１記載の鍋。
（５）絶縁層がポリイミド樹脂とＡｌ＿２Ｏ＿３とを含
む組成物からなるものである請求項１記載の鍋。
（６）絶縁層がＮｉ、Ｃｒ、Ｃｏ又はそれらの合金を溶
射して中間層とし、その上にセラミックスを溶射したも
のからなるものである請求項１記載の鍋。
（７）鍋が揚げ物用鍋である請求項１記載の鍋。