JPH04278123A - 電子レンジ - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電磁波を吸収して発熱
するガラスセラミック発熱体を有する電子レンジに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子レンジの庫内壁はアルミニウ
ム、ステンレス、ニッケル、アルミナイズド鋼板等の非
磁性金属材で構成され、また必要に応じてこれら金属材
表面に塗装、琺瑯処理、セルフクリーニング触媒被覆処
理等が施されている。庫内壁からのマイクロ波電波漏洩
には、特に注意が払われており、溶接技術、シール技術
等を駆使して製造されている。

【０００３】従来、電子レンジはマイクロ波加熱による
高速調理はできるが、調理物に焦げを付けることが出来
なかった。この欠点を改善したもので、ヒータを搭載し
た電子レンジオーブン、ガスバーナによる加熱を併用し
たガスコンベック電子レンジ等がある。また、マイクロ
波加熱とジュール熱により加熱する方式の電子レンジも
あり、これは皿状、網状の加熱素子を食品と一緒に入れ
て加熱するとマイクロ波を吸収して自己発熱して食品に
焦げ目をつけるもので、この加熱素子は調理温度が１８
０〜２００℃に耐える紙または樹脂製の基材に金属、誘
電体、酸化物等を被覆したものが使用されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、ヒータまたはガスバーナを装着する方式の
ものは焦げ目はつくが、省エネルギー性、コンパクト性
等が劣るという欠点があり、また加熱素子を用いるもの
は耐熱温度が低いので発熱性も低く、調理物に焦げ目を
つけることが不十分であるという問題があった。

【０００５】本発明は上記従来の問題を解決するもので
、調理物に焦げ目がつきやくすることができ、また省エ
ネルギー性、コンパクト性、機械的強度等に優れた電子
レンジを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、第１の課題解決手段としては、電子レンジ
の本体と、この本体内に設けられ調理物を収納して調理
する調理庫とを備え、前記調理庫の庫内壁に強誘電性結
晶を析出させたガラスセラミック発熱体を装着したもの
であり、第２の課題解決手段としては、調理庫の庫内壁
に装着したガラスセラミック発熱体が庫内壁の金属基板
上に強誘電性結晶を析出しうるガラス粉末を被覆形成し
加熱して強誘電性結晶を析出させたガラスセラミック発
熱体によって構成されたものであり、また、第３の課題
解決手段としては、調理庫の庫内壁に装着したガラスセ
ラミック発熱体に代えて、調理物の一部が接触する網状
部材を設け、この網状部材が強誘電性結晶を析出させた
ガラスセラミック発熱体によって構成されたものであり
、さらに、第４の課題解決手段としては、調理庫の庫内
壁に装着したガラスセラミック発熱体に代えて、調理物
の一部が接触する網状の金属部材を設け、この金属部材
の表面に強誘電性結晶を析出しうるガラス粉末を被覆形
成し加熱して強誘電性結晶を析出させたガラスセラミッ
ク発熱体を形成したものである。

【０００７】

【作用】上記構成により、ガラスセラミック発熱体はマ
イクロ波を吸収して高温になると遠赤外線（波長３μ以
上）を放射するので、ヒータ、バーナ等を搭載しなくて
も遠赤外線が調理物に放射して焦げ目がつく。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。図１および図２は本発明の第１の実施
例を示したものである。図に示すように、電子レンジは
外郭を形成する本体１、調理物を収納し調理する調理庫
２、調理物を出し入れするドアー３、調理メニューを選
択する操作部４等によって構成されている。調理庫２の
庫内壁５はステンレス板材等によって形成され、内側の
表面には複数個に分割されたガラスセラミック発熱体６
が装着されている。ガラスセラミック発熱体６に利用で
きる強誘電性結晶を析出するガラス組成については既に
多くの公知例がある。例えばＰｂＴｉＯ３が析出するガ
ラスの組成としてＰｂＯ−ＴｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３−Ｓｉ
Ｏ２系ガラス（Ｔ．Ｋｏｋｕｂｏ，窯業協会誌，７７（
１９６９）２９３）があり、この組成に微量酸化物（Ｚ
ｒＯ２、ＳｒＯ、ＣａＯ、Ｍｎ２Ｏ３等）を添加して誘
電率や、キュリー点（誘電率が最大になる温度）を変化
することもできる。　誘電体の誘電率εと発熱量Ｊには
次の関係がある。すなわち、Ｊ＝ｃｆＥ２εｔａｎδ　
　ここでｃは定数、ｆは周波数（電子レンジの場合は２
．４５ＧＨｚ）、Ｅは電界強度、ｔａｎδは誘電損失で
ある。一定の条件のもとではｃｆＥ２は定数と見なせる
ので、Ｊはεとｔａｎδに比例する。誘電体材料は誘電
率が高いものは誘電損失も高く、発熱体としては好都合
になる。

【０００９】一方、ガラスセラミック発熱体６の形成方
法として、図３の形成例に示すような製法が一般的に行
われている。すなわち、（イ）プレス法、（ロ）粉末プ
レス法、（ハ）ドクターブレード法、（ニ）コーティン
グ法等がある。

【００１０】（イ）の方法は溶融状態のガラスを所定の
型に流し込み、半溶融状態でプレス成型し、その後アニ
ール処理してガラス中の歪を除去し、所定温度で熱処理
し、強誘電体結晶相を析出させ、ガラスセラミック発熱
体を形成させるものである。

【００１１】（ロ）の方法は溶融状態のガラスをローラ
ー急冷あるいは水中急冷してガラスカレットを得る。こ
のガラスカレットを粉砕し、ガラス粉末を得る。この粉
末を所定の型で、プレス成型し、所定温度で熱処理し、
強誘電体結晶相を析出させ、ガラスセラミック発熱体を
形成させるものである。

【００１２】（ハ）の方法は（ロ）の工程で説明したガ
ラス粉末を分散媒（水、アルコールなど）と必要に応じ
て添加する微量の一次バインダーとで混合し、泥しょう
状のスラリーとする。このスラリーをドクターブレード
装置を用いて、シート化する。これを数枚〜数十枚重ね
て、所定のネット形状にプレスして乾燥し、さらに所定
温度で熱処理して強誘電体結晶相を析出させ、ガラスセ
ラミック発熱体を形成させるものである。

【００１３】（ニ）の方法は金属基体上にスラリーをコ
ーティングする方法である。通常、ネット状に加工され
る金属基体はホーロ用鋼板、ステンレス鋼板、珪素鋼板
、ニッケルークロムー鉄、ニッケルー鉄、コバール、イ
ンバーなどの各種合金、溶融メッキ鋼板、クラッド材な
どが選択される。これら金属基体はホーロ層の密着性を
向上させる目的で、表面脱脂された後、ニッケル、コバ
ルトなどの各種メッキを施したり、熱酸化処理によって
酸化被覆層を形成したりする。

【００１４】さらに、上記スラリーを金属基体上に被覆
する方法として、通常のスプレー法、粉末静電塗装法、
電気泳動電着法等がある。被膜のち密性、電気絶縁性等
の観点から、電気泳動電着法が最も好ましい。

【００１５】この方法は、ガラスとアルコールおよび少
量の水を入れてボールミル中で約２０時間粉砕、混合し
、ガラスの平均粒径を１〜５μｍ程度にする。得られた
スラリーを電解槽に入れて液を循環する。金属基体をこ
のスラリー中に浸漬し、１００〜４００Ｖで陰分極させ
ることにより、金属基体表面にガラス粒子を析出させる
。これを乾燥後、所定温度で焼成し、強誘電体結晶相を
析出させる。これによって、ガラスセラミック発熱体層
が得られる。この発熱体層は熱処理、焼成によってペロ
ブスカイト型の結晶相を析出する。

【００１６】実施例のガラスセラミック発熱体６の成型
方法として、５５．９％ＢａＯ−２５％ＴｉＯ２−２．
７％Ａｌ２Ｏ３−１２．５％ＳｉＯ２−２．１％ＭｇＯ
−１．８％Ｂ２Ｏ３（ｗｔ％）の組成になるように各種
原料を混合し、白金坩堝中で１４００℃、１２０分溶融
した後、ローラーカレッターで急冷した。次に平均粒径
３μｍになるまで粉砕機で粉砕した。これに市販の結着
剤（メチルセルロース）、溶剤（ターピネオール）を適
当量加え、ボールミルで２０時間混練し、スラリーを作
り、このスラリーをドクターブレード法で、厚さ５００
μｍのグリーンシートに成型した。さらにこのシートを
１０枚重ねて、３０ＭＰａの圧力で積層した。その後プ
レスで成型し、これを室温から５℃／分で９００℃まで
昇温し、９００℃で４時間キープした後、電気炉中で放
冷する。このガラスセラミック発熱体６の誘電率は５５
で、析出した結晶はＢａＴｉＯ３と少量のＢａ２ＴｉＳ
ｉ２Ｏ８であった。

【００１７】上記ガラスセラミック発熱体６を、市販の
電子レンジ（高周波出力５００ｗ）の庫内壁５に装着し
、焼芋の調理実験を行った結果を（表１）に示す。

【００１８】

【表１】 なお、比較のために、ステンレス製庫内壁を有する電子
レンジ（Ａ）およびステンレス製庫内壁を有するととも
に電気ヒータ２本を搭載した電子レンジオーブン（Ｂ）
について同様な実験データを付加する。（Ｂ）はヒータ
の搭載により、庫内容積が本発明および（Ａ）より１．
５倍となった。

【００１９】このように、庫内壁面をガラスセラミック
発熱体６を用いることにより、庫内の温度を高くするこ
とがでる。

【００２０】図４は第２の実施例を示すものであり、前
述の第１の実施例と相違する点は、ガラスセラミック発
熱体は金属基板上に強誘電性結晶を析出しうるガラス粉
末を被覆形成し加熱して、強誘電性結晶を析出させたこ
とにある。すなわち、調理庫２を形成する庫内壁５は金
属基板によって構成され、この表面をエッチング処理後
ガラスセラミック発熱体７となる強誘電性結晶を析出す
る。金属基板は厚さ約１μｍのＮｉメッキされたオーブ
ンキャビティしたステンレス板材を用いている。そして
、ガラス粉末と分散媒としてのアルコールを、ボールミ
ルで２０時間粉砕混合してスラリーとし、このスラリー
を電着槽に入れ、金属基板をスラリー中に浸漬し、１０
０Ｖ／ｃｍで陰分極して、厚さ１００μｍのガラス層を
電気泳動電着し、６０℃で乾燥後、９００℃で１時間焼
成したものである。

【００２１】このように、金属基板上にガラスセラミッ
ク発熱体７となる強誘電性結晶を析出しているので、前
述の第１の実施例に較べ、庫内壁への装着が不要となり
製造が簡単になるという利点がある。

【００２２】なおガラスセラミック発熱体７は、ＢａＴ
ｉＯ３を析出させた例を中心に述べたが、ＰｂＴｉＯ３
、ＮａＮｂＯ３またはＢａＮｂ２Ｏ６、ＬｉＴａＯ３を
析出し得るガラスセラミックでも同様にできることは言
うまでもない。

【００２３】図５および図６は第３の実施例を示すもの
であり、前述の第１の実施例と相違する点は、調理庫２
内に調理物の一部が接触する網状部材８を設け、この網
状部材８は強誘電性結晶を析出させたガラスセラミック
発熱体９によって構成されたものである。ガラスセラミ
ック発熱体９からなる網状部材８を電子レンジ（高周波
出力５００ｗ）の調理庫２内に設置し、焼芋の調理実験
を行った結果を（表２）に示す。

【００２４】

【表２】 このように、加熱された網状部材８が調理物の一部に接
触するので調理物に焦げを作ることができ、また網状部
材８の高さ調整ができるようにすれば調理物の焦げつき
度合を変えることができる。

【００２５】図７は第４の実施例を示すものであり、前
述の第３の実施例と相違する点として、網状部材１０は
網状の金属部材の表面に強誘電性結晶を析出しうるガラ
ス粉末を被覆形成し加熱して、強誘電性結晶を析出させ
たことにある。すなわち、網状部材１０は網状の金属部
材１１の両表面をエッチング処理後ガラスセラミック発
熱体１２となる強誘電性結晶を析出する。

【００２６】このように、金属部材１１上にガラスセラ
ミック発熱体１２となる強誘電性結晶を析出しているの
で、前述の第３の実施例に較べ、重い調理物を載置して
調理しても変形しなく、機械的強度に優れるという利点
がある。

【００２７】

【発明の効果】上記実施例から明らかなように本発明は
、電子レンジの本体と、この本体内に設けられ調理物を
収納して調理する調理庫とを備え、前記調理庫の庫内壁
に強誘電性結晶を析出させたガラスセラミック発熱体を
装着したものであり、この構成とすることにより、加熱
用のヒータまたはバーナが無くても調理物に焦げ目をつ
けることができ、省エネルギー性、コンパクト性等に優
れた電子レンジを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における電子レンジの外
観斜視図

【図２】同電子レンジの庫内壁の分解斜視図

【図３】同
電子レンジの庫内壁に使用するガラスセラミック発熱体
の製造工程図

【図４】本発明の第２の実施例における電子レンジの庫
内壁の外観および拡大断面を示す図

【図５】本発明の第３の実施例における電子レンジの外
観斜視図

【図６】同電子レンジの網状部材の外観および拡大断面
を示す図

【図７】本発明の第４の実施例における電子レンジの網
状部材の外観および拡大断面を示す図

【符号の説明】

１　　本体 ２　　調理庫 ５　　庫内壁 ６　　ガラスセラミック発熱体

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　電子レンジの本体と、この本体内に設
   けられ調理物を収納して調理する調理庫とを備え、前記
   調理庫の庫内壁に強誘電性結晶を析出させたガラスセラ
   ミック発熱体を装着した電子レンジ。
2. 【請求項２】　　調理庫の庫内壁に装着したガラスセラ
   ミック発熱体が庫内壁の金属基板上に強誘電性結晶を析
   出しうるガラス粉末を被覆形成し加熱して強誘電性結晶
   を析出させたガラスセラミック発熱体である請求項１記
   載の電子レンジ。
3. 【請求項３】　　調理庫の庫内壁に装着したガラスセラ
   ミック発熱体に代えて、調理物の一部が接触する網状部
   材を設け、この網状部材が強誘電性結晶を析出させたガ
   ラスセラミック発熱体によって構成されている請求項１
   記載の電子レンジ。
4. 【請求項４】　　調理庫の庫内壁に装着したガラスセラ
   ミック発熱体に代えて、調理物の一部が接触する網状の
   金属部材を設け、この金属部材の表面に強誘電性結晶を
   析出しうるガラス粉末を被覆形成し加熱して強誘電性結
   晶を析出させたガラスセラミック発熱体を形成した請求
   項１記載の電子レンジ。