WO2019026886A1 - Ih対応調理器具及びih対応調理器具用部材 - Google Patents
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- C04B35/532—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbon, e.g. graphite obtained from carbonaceous particles with or without other non-organic components containing a carbonisable binder
Definitions
- the present invention relates to an IH-compatible cooker and a member for an IH-compatible cooker.
- IH cookers using induction heating In recent years, the spread of IH cookers using induction heating (IH) has progressed.
- IH induction heating
- cookware which can not be induction-heated such as a ceramic clay pot, can not be used as an induction-heating cooker.
- Patent Document 1 discloses a tableware for an electromagnetic cooker in which a heating element made of carbon is adhered to a bottom surface of a nonmetal tableware with a heat resistant adhesive.
- the main object of the present invention is to improve the durability and heat resistance of an IH-compatible cooking appliance.
- the IH-compatible cooking appliance according to the present invention comprises a carbon ceramic composite containing a ceramic and carbon particles. At least a portion of the carbon particles combine to form a three-dimensional matrix. Therefore, the IH-compatible cooking appliance according to the present invention can be induction-heated. Therefore, it is not necessary to affix an inductively heatable member to the IH-compatible cooking appliance according to the present invention. Therefore, there is no possibility that the inductively heatable member peels off. Furthermore, in the IH-compatible cooking appliance according to the present invention, at least a part of the carbon particles are bound to form a three-dimensional matrix. Therefore, the IH-compatible cooking appliance according to the present invention has high mechanical strength, excellent durability and heat resistance.
- the specific resistance along the first direction of the IH-compatible cooking appliance is R1
- the specific resistance along the second direction perpendicular to the first direction is R2.
- the resistivity along the third direction perpendicular to each of the first and second directions is R3, R2 / R1, R3 / R1 and R3 / R2 are each 0.8 to 1 It is preferable that it is .2.
- compatible cooking appliance which concerns on this invention contains a carbon particle so that the maximum temperature at the time of heating using an IH cooker whose output is 1400 W will be 250 degreeC or more.
- the IH-compatible cooking appliance according to the present invention preferably contains more carbon particles than the ceramic in volume%.
- the content of carbon particles is preferably 50% by mass or more and 96% by mass or less.
- the specific resistance of the cooking appliance for IH according to the present invention is preferably 10 ⁇ ⁇ m to 200 ⁇ ⁇ m.
- the carbon particles are preferably isotropic graphite particles.
- the IH-compatible cooking appliance according to the present invention preferably includes a coating layer covering at least a part of the surface.
- the member for IH corresponding cooking utensils according to the present invention is made of a carbon ceramic composite containing a ceramic and carbon particles.
- the member for IH-compatible cooking appliance according to the present invention at least a part of the carbon particles are combined to form a three-dimensional matrix.
- the durability and heat resistance of an IH-compatible cooking appliance can be improved.
- FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an IH-compatible cooking appliance according to a first embodiment.
- FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an IH-compatible cooking appliance according to a second embodiment.
- FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an IH-compatible cooking appliance 1 according to a first embodiment.
- the IH-compatible cooking appliance 1 shown in FIG. 1 is a pan.
- "cooking utensils” include dishes such as dishes, cups and trays in addition to pots, inner pots for rice cookers, frying pans and the like.
- the IH-compatible cooking appliance 1 is a carbon-ceramic composite that includes a ceramic and carbon particles.
- the type of ceramics is not particularly limited, and can be appropriately selected according to the application and usage of the IH-compatible cooking appliance 1.
- the ceramics are, for example, silicon oxide, aluminum oxide, titanium oxide, iron (II) oxide FeO, iron (III) oxide Fe 2 O 3 , manganese (II) MgO, magnesium oxide, calcium oxide, sodium oxide, potassium oxide, It may contain at least one of phosphorus pentoxide, calcium carbide, iron sulfide and the like.
- compatible cooking appliance 1 may contain the ceramic derived from a clay mineral as ceramics. In this case, it is not necessary to press-mold the green block at the time of manufacturing the cooking appliance 1 for IH, and it can be easily shaped, and if not press-formed, the orientation of the carbon particles is suppressed. It becomes easy to form a three-dimensional matrix.
- clay mineral preferably used include, for example, pyrophyllite, talc, montmorillonite, nontronite, scheelite, vermiculite, mica mineral, chlorite mineral, kaolin mineral, serpentine mineral, lusterite, Allophane, hisingelight etc. may be mentioned.
- the IH-compatible cooking device 1 includes carbon particles having conductivity. Then, at least a part of the carbon particles are combined to form a three-dimensional matrix. For this reason, the IH-compatible cooking appliance 1 can be inductively heated. Thus, for example, it is not necessary to join an inductively heatable member to a non-inductive heating cooker. In the IH-compatible cooking appliance 1, there is no problem such as peeling of a member capable of induction heating, and the IH-compatible cooking appliance 1 has excellent durability and excellent heat resistance.
- the IH-compatible cooking appliance 1 since the carbon particles are three-dimensionally bonded to form a three-dimensional matrix, the IH-compatible cooking appliance 1 has high mechanical strength, excellent durability and heat resistance.
- the specific resistance along the first direction of the IH-compatible cooking appliance is R1
- the specific resistance along the second direction perpendicular to the first direction is R2
- the specific resistance along the third direction perpendicular to each of the second directions is R3, when each of R1, R2 and R3 is 200 ⁇ ⁇ m or less Combine to form a three-dimensional matrix. " This is because at least one of R 1, R 2 and R 3 has a high specific resistance exceeding 200 ⁇ ⁇ m unless carbon particles with low specific resistance are three-dimensionally bonded.
- each of R2 / R1, R3 / R1 and R3 / R2 is preferably 0.8 to 1.2, and more preferably 0.9 to 1.1.
- each of R1, R2 and R3 is preferably 190 ⁇ ⁇ m or less, preferably 180 ⁇ ⁇ m The following is more preferable, and 170 ⁇ ⁇ m or less is more preferable. However, if each of R1, R2 and R3 is too small, then the current that must be applied to obtain the desired input voltage tends to be too large. Therefore, each of R1, R2 and R3 is preferably 10 ⁇ ⁇ m or more, more preferably 30 ⁇ ⁇ m or more, still more preferably 50 ⁇ ⁇ m or more, and 100 ⁇ ⁇ m or more Is more preferred.
- the IH-compatible cooking appliance 1 contains carbon particles so that the maximum temperature when heated using an IH cooker with a power of 1400 W is 250 ° C. or higher Is preferred.
- the IH-compatible cooking appliance 1 contains carbon particles in a volume percentage more than that of the ceramic.
- the content of carbon particles in the IH-compatible cooking appliance 1 is preferably 50% by mass or more, more preferably 66% by mass or more, and still more preferably 77% by mass or more, It is more preferable that it is 88 mass% or more.
- the content of carbon particles in the IH-compatible cooking appliance 1 is too large, molding may be difficult. Therefore, it is preferable that it is 96 mass% or less, and, as for content of the carbon particle in IH corresponding
- the carbon particles contained in the carbon ceramic composite constituting the IH-compatible cooking appliance 1 are not particularly limited as long as they are dielectrically heatable carbon particles.
- Specific examples of carbon particles preferably used include, for example, graphite (graphite), carbon, carbon black, fullerene, carbon nanotube, graphene and the like.
- isotropic graphite is more preferably used from the viewpoint of improving the mechanical strength and heat resistance of the cooking appliance 1 for IH.
- isotropic graphite has less variation in the direction of physical properties such as thermal conductivity, it is possible to realize an IH-compatible cooking appliance 1 in which anisotropy such as various characteristics is suppressed.
- the thermal conductivity of the carbon particles be higher than the thermal conductivity of the ceramic.
- the average particle size of the carbon particles is not particularly limited, but is preferably 10 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, and more preferably 20 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less. By setting the average particle diameter of the carbon particles in the above range, the carbon particles can easily form a three-dimensional matrix.
- a coating layer may be provided on the surface of the IH-compatible cooking appliance 1.
- a coating layer a ceramic layer, a fluorine resin layer, etc. are mentioned, for example.
- the IH-compatible cooking device 1 is, for example, a clay pot, the outer surface of the IH-compatible cooking device 1 may be coated with a ceramic layer, and the inner surface may be coated with a fluorine resin layer.
- a green block having a moldable viscosity is prepared.
- the green block is molded into a shape corresponding to the IH-compatible cooking appliance 1 to obtain a molded body.
- the IH-compatible cooking device 1 can be obtained by firing the formed body.
- the firing of the molded body is preferably performed in a non-oxidizing atmosphere. Firing of the formed body may be performed multiple times. For example, after firing at a low temperature of less than 1000 ° C., further firing may be performed at a high temperature of 1000 ° C. or more.
- the firing conditions of the molded body are preferably such that the carbon particles form a three-dimensional matrix.
- FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an IH-compatible cooking appliance 2 according to a second embodiment.
- the present invention is not limited to this configuration.
- the IH-compatible cooking appliance 2 shown in FIG. 2 includes the cooking appliance body 2a and the IH-compatible cooking appliance member 2b.
- the cooking device body 2a is a member that can not be inductively heated.
- the cookware body 2a may be, for example, a ceramic pot, a frying pan, an inner pot for rice cooker, a plate, or the like.
- the IH-compatible cooking appliance member 2b is attached to the cooking appliance body 2a. Specifically, the IH-compatible cooking appliance member 2b is attached to the outer surface of the bottom wall of the cooking appliance body 2a.
- the attachment point of the IH-compliant cooking appliance member to the cooking appliance body 2a is not particularly limited. As long as the IH-compatible cooking appliance 2 can be induction-heated, the IH-compatible cooking appliance member 2b may be attached in any manner.
- the member 2b for IH corresponding cooking appliances may be directly joined to the cooking appliance main body 2a, for example, and may be adhere
- the IH-compatible cooking appliance member 2b includes a ceramic and carbon particles. At least a part of the carbon particles contained in the IH-compatible cooking appliance member 2b is bonded to form a three-dimensional matrix.
- the IH compatible cooking appliance member 2b has substantially the same composition as the IH compatible cooking appliance 1 according to the first embodiment except for the shape. Therefore, with regard to the composition and the like of the IH-compatible cooking appliance member 2b, the description of the IH-compatible cooking appliance 1 according to the first embodiment is incorporated.
- the member 2b for IH corresponding cooking utensils is a member which can be induction-heated. Accordingly, the IH-compatible cooking appliance 2 having the IH-compatible cooking appliance member 2 b is also inductively heatable.
- the member 2b for IH corresponding cooking utensils contains ceramics, for example, the thermal expansion coefficient difference with the utensils made of ceramics is small. Therefore, the member 2b for IH corresponding cooking utensils can not be easily exfoliated from a main part of cooking utensils 2a. Accordingly, by using the IH compatible cooking appliance member 2b, an IH compatible cooker having excellent durability and heat resistance can be realized.
- the IH compatible cooking appliance member 2b is directly joined to the cooking appliance main body 2a, there is no need to use an adhesive that may cause peeling, so the IH compatible cooking appliance member 2b is from the cooking appliance main body 2a. It is hard to peel off.
- Example 1 First, a binder such as pitch was added to an aggregate such as coke and kneaded, and then pulverized to obtain pulverized powder (average particle diameter: 50 ⁇ m). Next, after mixing 1000 g of the pulverized powder (average particle diameter: 50 ⁇ m) and water with 500 g of clay (upper heat-resistant soil manufactured by Takesho Seiko Co., Ltd.) containing ceramics, a disc having a diameter of 160 mm and a thickness of about 20 mm Shaped samples. The samples were then allowed to air dry for 1 month. The dried sample, together with the batter, was placed in an iron saga and calcined at 900 ° C. for 186 hours (primary calcination).
- clay upper heat-resistant soil manufactured by Takesho Seiko Co., Ltd.
- the primary fired sample was placed in an iron saga along with the above-mentioned powder, and fired at 1200 ° C. for 200 hours (secondary firing) to prepare a sample.
- the carbon content in the sample produced in Example 1 was 66.75 mass%.
- Specific resistance R1 in a first direction along a plate surface direction of the sample manufactured in Example 1 specific resistance R2 in a second direction along a plate surface direction of the sample and perpendicular to the first direction
- the specific resistance R3 in the third direction (thickness direction) perpendicular to each of the first and second directions were all in the range of 150 ⁇ ⁇ m to 160 ⁇ ⁇ m. From this, it is understood that at least a part of carbon particles form a three-dimensional matrix in the sample prepared in the present embodiment.
- Comparative example 1 A binder such as pitch is added to an aggregate such as coke and kneaded with 500 g of clay (upper heat-resistant soil manufactured by Takesho Seiko Co., Ltd.), and then 750 g of pulverized powder (average particle diameter: 50 ⁇ m) obtained by crushing Samples were prepared in the same manner as in Example 1 except that they were mixed, and structural analysis and a heating test were performed.
- the R1, R2, and R3 of the sample produced in Comparative Example 1 were in the range of 270 ⁇ ⁇ m to 280 ⁇ ⁇ m, respectively, and were 200 ⁇ ⁇ m or more. Therefore, it can be seen that in the sample prepared in Comparative Example 1, the three-dimensional matrix of carbon particles is not formed.
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Abstract
IH対応調理器具の耐久性及び耐熱性を向上する。 IH対応調理器具1は、セラミックスと、炭素粒子とを含む炭素セラミック複合体からなる。炭素粒子の少なくとも一部が結合し、三次元マトリクスを形成している。
Description
本発明は、IH対応調理器具及びIH対応調理器具用部材に関する。
近年、誘導加熱(IH)を用いたIH調理器の普及が進んでいる。IH調理器を用いて調理を行うためには、誘導加熱可能な調理器具を用いる必要がある。例えば、セラミック製の土鍋等の誘導加熱できない調理器具は、誘導加熱調理器具として用いることができない。
例えば、特許文献1には、非金属で作られた食器の外側底面に、カーボンからなる発熱体を耐熱性接着剤で接着した電磁調理器用食器が開示されている。
特許文献1に記載の電磁調理器用食器には、食器と発熱体との熱膨張率の差に起因して、例えば、加熱及び冷却を繰り返し行った際に、発熱体が食器から剥離する虞がある。このため、IH対応調理器具の耐久性を向上したいという要望がある。
本発明の主な目的は、IH対応調理器具の耐久性及び耐熱性を向上することにある。
本発明に係るIH対応調理器具は、セラミックスと、炭素粒子とを含む炭素セラミック複合体からなる。炭素粒子の少なくとも一部が結合し、三次元マトリクスを形成している。このため、本発明に係るIH対応調理器具は、誘導加熱可能である。よって、本発明に係るIH対応調理器具に対して誘導加熱可能な部材を貼付する必要がない。従って、誘導加熱可能な部材が剥離する虞がない。さらに、本発明に係るIH対応調理器具では、炭素粒子の少なくとも一部が結合し、三次元マトリクスを形成している。従って、本発明に係るIH対応調理器具は、高い機械的強度、優れた耐久性及び耐熱性を有している。
本発明に係るIH対応調理器具では、IH対応調理器具の第1の方向に沿った比抵抗をR1とし、第1の方向に対して垂直な第2の方向に沿った比抵抗をR2とし、第1及び第2の方向のそれぞれに対して垂直な第3の方向に沿った比抵抗をR3としたときに、R2/R1、R3/R1及びR3/R2のそれぞれが、0.8~1.2であることが好ましい。
本発明に係るIH対応調理器具は、出力が1400WのIH調理器を用いて加熱した際の最高温度が250℃以上となるように炭素粒子を含むことが好ましい。
本発明に係るIH対応調理器具は、体積%で、炭素粒子を、セラミックスよりも多く含むことが好ましい。
本発明に係るIH対応調理器具では、炭素粒子の含有量が50質量%以上96質量%以下であることが好ましい。
本発明に係るIH対応調理器具の比抵抗が10μΩ・m~200μΩ・mであることが好ましい。
本発明に係るIH対応調理器具では、炭素粒子が、等方性黒鉛粒子であることが好ましい。
本発明に係るIH対応調理器具は、表面の少なくとも一部を覆うコーティング層を備えていることが好ましい。
本発明に係るIH対応調理器具用部材は、セラミックスと、炭素粒子とを含む炭素セラミック複合体からなる。本発明に係るIH対応調理器具用部材では、炭素粒子の少なくとも一部が結合し、三次元マトリクスを形成している。
本発明によれば、IH対応調理器具の耐久性及び耐熱性を向上することができる。
以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。
また、実施形態等において参照する各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照することとする。また、実施形態等において参照する図面は、模式的に記載されたものである。図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。図面相互間においても、物体の寸法比率等が異なる場合がある。具体的な物体の寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係るIH対応調理器具1の模式的断面図である。
図1は、第1の実施形態に係るIH対応調理器具1の模式的断面図である。
図1に示すIH対応調理器具1は、具体的には、鍋である。なお、本発明において、「調理器具」には、鍋、炊飯ジャー用内釜、フライパン等に加え、皿、カップ、トレイ等の食器も含まれるものとする。
IH対応調理器具1は、セラミックスと、炭素粒子とを含む炭素セラミック複合体である。
セラミックスの種類は、特に限定されず、IH対応調理器具1の用途や使用態様に応じて適宜選択することができる。セラミックスは、例えば、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化鉄(II)FeO、酸化鉄(III)Fe2O3、酸化マンガン(II)MgO、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、5酸化リン、炭化カルシウム、硫化鉄等のうちの少なくとも1種を含んでいてもよい。
また、IH対応調理器具1は、セラミックスとして、粘土鉱物由来のセラミックスを含んでいてもよい。この場合、IH対応調理器具1の製造時にグリーンブロックをプレス成形する必要が必ずしもなく、容易に成形することができ、また、プレス成形しない場合、炭素粒子の配向が抑制されるため、炭素粒子の三次元マトリクスが形成されやすくなる。
好ましく用いられる粘土鉱物の具体例としては、例えば、パイロフィライト、滑石、モンモリロン石、ノントロン石、サポー石、バーミキュライト、雲母属鉱物、緑泥石属鉱物、カオリン鉱物、蛇紋石鉱物、芋子石、アロフェン、ヒシンゲライト等が挙げられる。
上述のように、IH対応調理器具1は、導電性を有する炭素粒子を含む。そして、炭素粒子の少なくとも一部が結合し、三次元マトリクスを形成している。このため、IH対応調理器具1は、誘導加熱可能である。よって、例えば、誘導加熱不能な調理器具に対して、誘導加熱可能な部材を接合する必要がない。IH対応調理器具1では、誘導加熱可能な部材が剥離する等の問題が生じず、IH対応調理器具1は、優れた耐久性及び優れた耐熱性を有する。
また、炭素粒子が三次元的に結合し、三次元マトリクスが形成されているため、IH対応調理器具1は、高い機械的強度、優れた耐久性及び耐熱性を有する。
なお、本発明においては、IH対応調理器具の第1の方向に沿った比抵抗をR1とし、第1の方向に対して垂直な第2の方向に沿った比抵抗をR2とし、第1及び第2の方向のそれぞれに対して垂直な第3の方向に沿った比抵抗をR3としたときに、R1、R2及びR3のそれぞれが200μΩ・m以下である場合に「炭素粒子の少なくとも一部が結合し、三次元マトリクスを形成している」と判断する。比抵抗が低い炭素粒子が三次元的に結合していなければ、R1、R2及びR3の少なくとも一つが200μΩ・mを超える高い比抵抗になるためである。
IH対応調理器具1の耐久性及び耐熱性をさらに向上する観点から、三次元マトリクスが互いに垂直な第1~第3の方向において炭素粒子の結合度合いのばらつきが小さいことが好ましい。従って、R2/R1、R3/R1及びR3/R2のそれぞれが、0.8~1.2であることが好ましく、0.9~1.1であることがより好ましい。
IH調理器の規格電力に対する入力電力の比((入力電力)/(規格電力))を大きくする観点からは、R1、R2及びR3のそれぞれが190μΩ・m以下であることが好ましく、180μΩ・m以下であることがより好ましく、170μΩ・m以下であることがさらに好ましい。但し、R1、R2及びR3のそれぞれが小さすぎると、望まれる入力電圧を得るために加えなければならない電流が大きくなりすぎる傾向にある。従って、R1、R2及びR3のそれぞれは、10μΩ・m以上であることが好ましく、30μΩ・m以上であることがより好ましく、50μΩ・m以上であることがさらに好ましく、100μΩ・m以上であることがさらに好ましい。
IH対応調理器具1の加熱効率を向上する観点からは、IH対応調理器具1は、出力が1400WのIH調理器を用いて加熱した際の最高温度が250℃以上となるように炭素粒子を含んでいることが好ましい。
IH対応調理器具1の機械的強度、耐久性及び耐熱性を向上する観点から、IH対応調理器具1において、体積%で、炭素粒子を、セラミックスよりも多く含むことが好ましい。具体的には、IH対応調理器具1における炭素粒子の含有量は、50質量%以上であることが好ましく、66質量%以上であることがより好ましく、77質量%以上であることがさらに好ましく、88質量%以上であることがさらに好ましい。IH対応調理器具1における炭素粒子の含有量を多くすることにより、複数の炭素粒子の三次元マトリクスが形成されやすくなる。また、IH対応調理器具1をIH調理器を用いて加熱した際の最高温度を高くすることができる。但し、IH対応調理器具1における炭素粒子の含有量が多すぎると、成形が困難となる場合がある。従って、IH対応調理器具1における炭素粒子の含有量は、96質量%以下であることが好ましく、90質量%以下であることがより好ましい。
IH対応調理器具1を構成している炭素セラミック複合体に含まれる炭素粒子は、誘電加熱可能な炭素粒子であれば特に限定されない。好ましく用いられる炭素粒子の具体例としては、例えば、黒鉛(グラファイト)、カーボン、カーボンブラック、フラーレン、カーボンナノチューブ、グラフェン等が挙げられる。なかでも、IH対応調理器具1の機械的強度や耐熱性を向上する観点から、等方性黒鉛がさらに好ましく用いられる。等方性黒鉛は、例えば、熱伝導率等の物性の方向におけるばらつきが少ないため、各種特性等の異方性が抑制されたIH対応調理器具1を実現することができる。
IH対応調理器具1の加熱速度を向上する観点からは、炭素粒子の熱伝導率が、セラミックスの熱伝導率よりも高いことが好ましい。
炭素粒子の平均粒子径は、特に限定されないが、例えば、10μm以上100μm以下であることが好ましく、20μm以上100μm以下であることがより好ましい。炭素粒子の平均粒子径を上記範囲とすることにより、炭素粒子が三次元マトリックスを形成しやすくなる。
なお、IH対応調理器具1の表面にコーティング層が設けられていてもよい。コーティング層としては、例えば、セラミック層やフッ素樹脂層等が挙げられる。IH対応調理器具1が、例えば、土鍋等である場合には、IH対応調理器具1の外表面がセラミック層によりコーティングされており、内表面がフッ素樹脂層によりコーティングされていてもよい。
次に、IH対応調理器具1の製造方法の一例について説明する。
まず、セラミック粒子と、炭素粒子と、必要に応じて、バインダー等を混合し、成形可能な粘度を有するグリーンブロックを調製する。そのグリーンブロックをIH対応調理器具1に対応した形状に成形し、成形体を得る。
グリーンブロックをプレス成形をすることなく、非加圧で成形できるようにする観点から、セラミック粒子として、粘土鉱物を含むことが好ましい。
次に、成形体を焼成することにより、IH対応調理器具1を得ることができる。成形体の焼成は、非酸化雰囲気下で行うことが好ましい。成形体の焼成は、複数回行ってもよい。例えば、1000℃未満の低温で焼成した後に、1000℃以上の高温でさらに焼成を行ってもよい。成形体の焼成条件は、炭素粒子が三次元マトリクスを形成するような条件で行うことが好ましい。
以下、本発明の好ましい実施形態の他の例について説明する。以下の説明において、上記第1の実施形態と実質的に共通の機能を有する部材を共通の符号で参照し、説明を省略する。
(第2の実施形態)
図2は、第2の実施形態に係るIH対応調理器具2の模式的断面図である。
図2は、第2の実施形態に係るIH対応調理器具2の模式的断面図である。
第1の実施形態では、IH対応調理器具1の全体が炭素セラミック複合体である例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。
例えば、図2に示すIH対応調理器具2は、調理器具本体2aと、IH対応調理器具用部材2bとを備えている。
調理器具本体2aは、誘導加熱不能な部材である。調理器具本体2aは、例えば、セラミック製の土鍋やフライパン、炊飯ジャー用内釜、プレート等であってもよい。
IH対応調理器具用部材2bは、調理器具本体2aに取り付けられている。IH対応調理器具用部材2bは、具体的には、調理器具本体2aの底壁の外側の面に取り付けられている。もっとも、本発明において、IH対応調理器具用部材の調理器具本体2aに対する取り付け箇所は特に限定されない。IH対応調理器具2が誘導加熱可能な態様であれば、IH対応調理器具用部材2bがどのような態様で取り付けられていてもよい。
なお、IH対応調理器具用部材2bは、例えば、調理器具本体2aに直接接合されていてもよいし、接着されていてもよい。
IH対応調理器具用部材2bは、セラミックスと、炭素粒子とを含む。IH対応調理器具用部材2bに含まれる炭素粒子の少なくとも一部が結合し、三次元マトリクスを形成している。
IH対応調理器具用部材2bは、形状を除いて、第1の実施形態に係るIH対応調理器具1と実質的に同様の組成を有している。このため、IH対応調理器具用部材2bの組成等に関しては、第1の実施形態に係るIH対応調理器具1に対する記載を援用するものとする。
上述の通り、IH対応調理器具用部材2bでは、炭素粒子の少なくとも一部が結合し、三次元マトリクスを形成している。このため、IH対応調理器具用部材2bは、誘導加熱可能な部材である。従って、IH対応調理器具用部材2bを有するIH対応調理器具2も誘導加熱可能である。
IH対応調理器具用部材2bは、セラミックスを含むため、例えば、セラミックス製の調理器具との熱膨張率差が小さい。よって、IH対応調理器具用部材2bは、調理器具本体2a本体から剥離しにくい。従って、IH対応調理器具用部材2bを用いることにより、優れた耐久性及び耐熱性を有するIH対応調理器を実現することができる。また、IH対応調理器具用部材2bが調理器具本体2aに直接接合されている場合、剥離の原因となり得る接着剤を使用する必要がないため、IH対応調理器具用部材2bが調理器具本体2aからより剥離しにくい。
以下、本発明について、具体的な実施例に基づいて、さらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施することが可能である。
(実施例1)
まず、コークス等の骨材にピッチ等のバインダーを加えて混練し、その後、粉砕して粉砕粉(平均粒子径:50μm)を得た。次に、セラミックスを含む粘土(竹昇精工社製上耐熱土)500gに対して、上記粉砕粉(平均粒子径:50μm)1000gと水とを混合した後、直径160mm、厚み約20mmの円板状のサンプルを成形した。次に、サンプルを1ヶ月間風乾した。乾燥させたサンプルを、詰め粉と共に、鉄製のサガー内に入れ、900℃で186時間焼成した(一次焼成)。次に、一次焼成したサンプルを、前記同様の詰め粉と共に、鉄製のサガー内に入れ、1200℃で200時間焼成し(二次焼成)、サンプルを作製した。実施例1において作製したサンプルにおける炭素含有量は、66.75質量%であった。実施例1において作製したサンプルの板面方向に沿った第1の方向における比抵抗R1、サンプルの板面方向に沿っており、第1の方向に対して垂直な第2の方向における比抵抗R2及び第1及び第2の方向のそれぞれに対して垂直な第3の方向(厚み方向)における比抵抗R3は、全て150μΩ・m~160μΩ・mの範囲内であった。このことから、本実施例において作成したサンプルでは、少なくとも一部の炭素粒子が三次元マトリクスを形成していることが分かる。
まず、コークス等の骨材にピッチ等のバインダーを加えて混練し、その後、粉砕して粉砕粉(平均粒子径:50μm)を得た。次に、セラミックスを含む粘土(竹昇精工社製上耐熱土)500gに対して、上記粉砕粉(平均粒子径:50μm)1000gと水とを混合した後、直径160mm、厚み約20mmの円板状のサンプルを成形した。次に、サンプルを1ヶ月間風乾した。乾燥させたサンプルを、詰め粉と共に、鉄製のサガー内に入れ、900℃で186時間焼成した(一次焼成)。次に、一次焼成したサンプルを、前記同様の詰め粉と共に、鉄製のサガー内に入れ、1200℃で200時間焼成し(二次焼成)、サンプルを作製した。実施例1において作製したサンプルにおける炭素含有量は、66.75質量%であった。実施例1において作製したサンプルの板面方向に沿った第1の方向における比抵抗R1、サンプルの板面方向に沿っており、第1の方向に対して垂直な第2の方向における比抵抗R2及び第1及び第2の方向のそれぞれに対して垂直な第3の方向(厚み方向)における比抵抗R3は、全て150μΩ・m~160μΩ・mの範囲内であった。このことから、本実施例において作成したサンプルでは、少なくとも一部の炭素粒子が三次元マトリクスを形成していることが分かる。
<加熱試験>
IHヒーター(パナソニック株式会社製「PH-33」)の上に、厚みが4mmのスペーサを介して、作製したサンプルを配し、IHヒーターを駆動させたところ、サンプルの中央部の温度が250℃まで上昇した。
IHヒーター(パナソニック株式会社製「PH-33」)の上に、厚みが4mmのスペーサを介して、作製したサンプルを配し、IHヒーターを駆動させたところ、サンプルの中央部の温度が250℃まで上昇した。
(比較例1)
粘土(竹昇精工社製上耐熱土)500gに対して、コークス等の骨材にピッチ等のバインダーを加えて混練し、その後、粉砕して得られる粉砕粉(平均粒子径:50μm)750gを混合したこと以外は、実施例1と同様にしてサンプルを作製し、構造解析及び加熱試験を行った。なお、比較例1において作製したサンプルのR1、R2、R3は、それぞれ、270μΩ・m~280μΩ・mの範囲内であり、200μΩ・m以上であった。従って、比較例1で作成したサンプルでは、炭素粒子の三次元マトリクスが形成されていないことが分かる。
粘土(竹昇精工社製上耐熱土)500gに対して、コークス等の骨材にピッチ等のバインダーを加えて混練し、その後、粉砕して得られる粉砕粉(平均粒子径:50μm)750gを混合したこと以外は、実施例1と同様にしてサンプルを作製し、構造解析及び加熱試験を行った。なお、比較例1において作製したサンプルのR1、R2、R3は、それぞれ、270μΩ・m~280μΩ・mの範囲内であり、200μΩ・m以上であった。従って、比較例1で作成したサンプルでは、炭素粒子の三次元マトリクスが形成されていないことが分かる。
比較例1において作製したサンプルに対しても上述の加熱試験を行ったが、サンプル中央部の最高温度は、20℃(室温)のままであった。
1,2 IH対応調理器具
2a 調理器具本体
2b IH対応調理器具用部材
2a 調理器具本体
2b IH対応調理器具用部材
Claims (9)
- セラミックスと、
炭素粒子と、
を含む炭素セラミック複合体からなり、
前記炭素粒子の少なくとも一部が結合し、三次元マトリクスを形成している、IH対応調理器具。 - 前記IH対応調理器具の第1の方向に沿った比抵抗をR1とし、前記第1の方向に対して垂直な第2の方向に沿った比抵抗をR2とし、前記第1及び第2の方向のそれぞれに対して垂直な第3の方向に沿った比抵抗をR3としたときに、R2/R1、R3/R1及びR3/R2のそれぞれが、0.8~1.2である、請求項1に記載のIH対応調理器具。
- 出力が1400WのIH調理器を用いて加熱した際の最高温度が250℃以上となるように前記炭素粒子を含む、請求項1又は2に記載のIH対応調理器具。
- 体積%で、前記炭素粒子を、前記セラミックスよりも多く含む、請求項1~3のいずれか一項に記載のIH対応調理器具。
- 前記炭素粒子の含有量が50質量%以上96質量%以下である、請求項1~4のいずれか一項に記載のIH対応調理器具。
- 比抵抗が10μΩ・m~200μΩ・mである、請求項1~5のいずれか一項に記載のIH対応調理器具。
- 前記炭素粒子が、等方性黒鉛粒子である、請求項1~6のいずれか一項に記載のIH対応調理器具。
- 表面の少なくとも一部を覆うコーティング層を備える、請求項1~7のいずれか一項に記載のIH対応調理器具。
- セラミックスと、
炭素粒子と、
を含む炭素セラミック複合体からなり、
前記炭素粒子の少なくとも一部が結合し、三次元マトリクスを形成している、IH対応調理器具用部材。
Applications Claiming Priority (2)
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JPH07267721A (ja) * | 1994-03-29 | 1995-10-17 | Ngk Insulators Ltd | 高周波誘導炉用ルツボの製造方法 |
JPH07330419A (ja) * | 1994-06-07 | 1995-12-19 | Nippon Carbon Seiko Kk | カーボン入り陶磁器 |
JP2004202141A (ja) * | 2002-12-26 | 2004-07-22 | Toyo Denka Kogyo Co Ltd | 電磁波による発熱体 |
JP2007044255A (ja) * | 2005-08-10 | 2007-02-22 | Mitsubishi Electric Corp | 電磁誘導加熱調理器用容器およびその製造方法並びに電磁誘導加熱調理器ないし電磁誘導加熱炊飯器 |
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2017
- 2017-08-04 JP JP2017151556A patent/JP2019030361A/ja active Pending
-
2018
- 2018-07-31 WO PCT/JP2018/028600 patent/WO2019026886A1/ja active Application Filing
- 2018-08-02 TW TW107126958A patent/TW201914508A/zh unknown
Patent Citations (4)
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