放熱膜を用いた熱放射加熱調理器
【課題】 電磁誘導部や発熱体を用いて、焼く、炙るという調理を実現する炙り焼き調理プレートを提供する。
【解決手段】 電磁誘導発熱プレート２０は電磁誘導部１０より発せられる高周波電磁波を受けて誘導される渦電流により発熱する。放熱膜３０は電磁誘導発熱プレート２０の上面に塗布され、電磁誘導発熱プレート２０の熱エネルギーを遠赤外線に変換して放射し、食材２００の炙り焼き調理を行う。放熱膜は、アルコキシド化合物からなるバインダーと、シリカ（ＳｉＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、マグネシア（ＭｇＯ２）、三酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）の少なくとも一つを含む顔料と、溶媒からなる塗料を塗布して形成した膜とすることができる。バインダーとしては、例えば、テトラアルコキシシランに対してトリアルコキシシランを、テトラアルコキシシラン：トリアルコキシシランが４対６から３対７の割合で配合したものを用いる。
【解決手段】 電磁誘導発熱プレート２０は電磁誘導部１０より発せられる高周波電磁波を受けて誘導される渦電流により発熱する。放熱膜３０は電磁誘導発熱プレート２０の上面に塗布され、電磁誘導発熱プレート２０の熱エネルギーを遠赤外線に変換して放射し、食材２００の炙り焼き調理を行う。放熱膜は、アルコキシド化合物からなるバインダーと、シリカ（ＳｉＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、マグネシア（ＭｇＯ２）、三酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）の少なくとも一つを含む顔料と、溶媒からなる塗料を塗布して形成した膜とすることができる。バインダーとしては、例えば、テトラアルコキシシランに対してトリアルコキシシランを、テトラアルコキシシラン：トリアルコキシシランが４対６から３対７の割合で配合したものを用いる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱源の熱エネルギーを遠赤外線に変換して放射し、食材の炙り焼き調理を行う熱放射加熱調理器に関する。熱源は限定されず、電熱ヒーター、電磁誘導（ＩＨ）、ガスコンロなど安定した発熱が可能な発熱源であれば良い。
【背景技術】
【０００２】
従来から、渦巻き状のコイル装置からの磁力線により、鍋に渦電流を生じさせて発熱させる誘導加熱調理器として、電磁誘導加熱調理器などがある。図１４は、従来の電磁誘導加熱調理器と被加熱調理具の構成を示す図である。図１４に示すように電磁誘導加熱調理器は上面にガラスセラミックなどよりなる耐熱平板７１を配置し、その下部に加熱コイル７２を有し、前記耐熱平板７１上に載置された被加熱調理具である鍋体７３を電磁誘導加熱する構成となっている。ここで前記鍋体７３はアルミなどの非磁性金属製としたとき、これ自体は電磁誘導加熱されないので、鍋体７３の裏面に鉄系の金属層７４を溶射加工などにより一体に形成するのが一般的であった。図１４中の７５は温度センサー（図示せず）を内蔵した感熱筒であり、鍋体７３裏面に圧接されている。７６は上ボディ、７７は下ボディを示している。
【０００３】
電磁誘導加熱により直接鉄鍋７３を加熱する方法は、従来のガス調理器やシーズヒータやパネルヒーターなどの電熱ヒーター調理器に比べて利点が多いと言われている。
【０００４】
第１には、鉄鍋以外に、火や発熱体の存在がなく安全性が高い点が挙げられる。電磁誘導加熱では直接鉄鍋が発熱するために火や発熱体の存在がない。一方、ガス調理器では火を扱わざるを得ず、引火の危険性などがある。ヒーター調理器では熱く熱せられた発熱体があり、やけどなどの危険性がある。
【０００５】
第２には、熱効率の良さと温度調整が容易である点が挙げられる。電磁誘導加熱では直接鉄鍋が発熱するためにエネルギーロスが少ない。一方、ヒーター調理器ではヒーター自身の発熱ロス、ガス調理器では五徳などの金属構造物等を加熱する必要があるエネルギーロスが生じる。
従来の電磁誘導加熱調理器は、上記のように多くの利点のもと、鍋やフライパンなど調理器具の加熱により行える調理には広く適用できるものである。
【０００６】
【特許文献１】特開平０５−３４３１７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の電磁誘導加熱調理器は、上記のように利点も多いが、調理方法が限られている点が問題であった。従来の電磁誘導加熱調理器は、フライパンで焼く、鍋で煮る・炊く、てんぷら油で揚げるという調理がメインである。
フライパン調理によれば、高温で短時間に食品の表面に焦げ目を付けることができ、一旦焦げ目が付いたら素早く温度を下げ、後はじっくり中まで加熱すると言う加熱調理も可能である。鍋ではだし汁や水分とともに煮る・炊くという調理が容易に行うことができる。
【０００８】
しかし、その一方で、炙り焼きという調理ができなかった。例えば、焼肉、焼き魚、うなぎの蒲焼などは、直火または遠赤外線で炙って焦げ目をつけるという調理が必要であるが、従来の電磁誘導加熱調理器では鉄製の調理器を熱して当該熱で食材を加熱することのみであり、直火または遠赤外線で炙るという調理はできなかった。そのため、従来の電磁誘導加熱調理器では、オーブン付き電子レンジなどの調理器具を併設して擬似的に炙るという調理法を提供していた。
【０００９】
本来、食材の「炙り焼き」は、炭火などの熱源の上方に置いた金網に食材を載せて炙り焼く方法、または、食材を鉄串などに刺して熱源の上にかざして炙り焼く方法などであり、平面状の鉄板などに載せ置いて焼く方法は「鉄板焼き」であり、鍋底で焼くのは「鍋焼き」である。つまり、食材支持体が金網であり、熱源の上方にかざした形でなければ「炙り焼き」はできない。従来の電磁誘導加熱調理器では渦電流による発熱が必須であるため、鍋など一定の厚さと抵抗を有する金属板の上で直接調理せざるを得ず、「鉄板焼き」や「鍋焼き」はできても「炙り焼き」はできないものであった。
【００１０】
上記問題点に鑑み、本発明は、焼く、炙るという調理を実現する放熱膜を用いた熱放射加熱調理器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の第１の放熱膜を用いた熱放射加熱調理器は、
電磁誘導部と、
電磁誘導部より発せられる高周波電磁波を受けて誘導される渦電流により熱を発する電磁誘導発熱プレートと、
前記電磁誘導発熱プレートの表面に塗布された、高い熱伝導性と高い放熱性とを兼ね備えた性質を持つ放熱膜であって、前記電磁誘導発熱プレートが発した熱を吸収して遠赤外線に変換して放射する放熱膜とを備え、
前記放熱膜が放射した遠赤外線により食材の炙り焼き調理を行うものである。
上記構成により、従来の電磁誘導加熱調理器具では行うことができなかった、焼く、炙るという調理を火を使わずに電磁誘導を熱源とする熱放射を用いて実現することができる。
【００１２】
なお、上記の第１の放熱膜を用いた熱放射加熱調理器の構成において、前記電磁誘導発熱プレートの周縁から立ち上がた周回状の側壁を設け、前記側壁の内周壁面に前記放熱膜を塗布し、前記放熱膜により周囲からも遠赤外線を放射するものが好ましい。
上記構成により、食材を周囲からも炙り焼き調理を行うことができる。
【００１３】
また、上記の第１の放熱膜を用いた熱放射加熱調理器の構成において、前記電磁誘導発熱プレート表面側に対向するように設けられた熱反射プレートであって、前記熱反射プレートの反射面において前記放熱膜を備え、前記電磁誘導発熱プレートの放熱膜から到達する遠赤外線を受けて遠赤外線を再放射するものが好ましい。
上記構成により、食材を上下左右あらゆる方向から炙り焼き調理を行うことができ、従来技術ならば、ガスオーブンでしか調理できなかった焼き魚、焼き豚、うなぎの蒲焼など両面をこんがり炙り焼く必要がある食材の両面炙り焼き調理を火を使わずに電磁誘導を熱源とする熱放射のみを用いて実現することができる。
【００１４】
次に、上記目的を達成するため、本発明の第２の放熱膜を用いた熱放射加熱調理器は、
熱を発する発熱体と、
前記発熱体が発した熱を裏面から吸収して表面に伝導する熱伝導プレートと、
前記熱伝導プレートの表面に塗布された、高い熱伝導性と高い放熱性とを兼ね備えた性質を持つ放熱膜であって、前記熱伝導プレートが発した熱を吸収して遠赤外線に変換して放射する放熱膜とを備え、
前記放熱膜が放射した遠赤外線により食材の炙り焼き調理を行うものである。
上記構成により、従来の鉄板などの熱伝導プレートを用いた調理器具では行うことができなかった、焼く、炙るという調理を発熱体を熱源とする熱放射を用いて実現することができる。
【００１５】
なお、上記第２の放熱膜を用いた熱放射加熱調理器の構成において、前記熱伝導プレートの裏面にも前記放熱膜を形成し、裏面側に形成されている前記放熱膜により前記発熱体が発した熱を吸収して前記熱伝導プレートに伝導するものであることが好ましい。
上記構成により、発熱体の熱を効率よく吸収し、効率よく熱伝導プレートに熱を伝導し、表面の放熱膜から食材に向けて遠赤外線を放射することができる。
【００１６】
なお、上記の第２の放熱膜を用いた熱放射加熱調理器の構成において、前記熱伝導プレートの周縁から立ち上がた周回状の側壁を設け、前記側壁の内周壁面に前記放熱膜を塗布し、前記放熱膜により周囲からも遠赤外線を放射するものが好ましい。
上記構成により、食材を周囲からも炙り焼き調理を行うことができる。
【００１７】
また、上記の第２の放熱膜を用いた熱放射加熱調理器の構成において、前記熱伝導プレート表面側に対向するように設けられた熱反射プレートであって、前記熱反射プレートの反射面において前記放熱膜を備え、前記熱伝導プレートの放熱膜から到達する遠赤外線を受けて遠赤外線を再放射するものが好ましい。
上記構成により、食材を上下左右あらゆる方向から炙り焼き調理を行うことができ、従来技術ならば、ガスオーブンでしか調理できなかった焼き魚、焼き豚、うなぎの蒲焼など両面をこんがり炙り焼く必要がある食材の両面炙り焼き調理を火を使わずに発熱体を熱源とする熱放射を用いて実現することができる。
【００１８】
ここで、前記放熱膜は、アルコキシド化合物の加水分解反応とシラノール脱水縮合反応により生成されるバインダーと、遠赤外線放射性物質の顔料と、溶媒を備えた塗料を塗布・乾燥することにより形成された塗布膜であって、前記アルコキシド化合物の加水分解後、シラノール脱水縮合の進展により形成されるＳｉ−Ｏネットワークおよび残存するシラノール基により構成される被膜により前記熱伝導性と前記放熱性とを発揮せしめたものであることが好ましい。
【００１９】
また、電子回路を構成する良導体素材パターンは例えば銅ペーストやアルミニウムペーストなど電気を通しやすく印刷に適した金属ペーストなどで製作することができる。
上記構成により、放熱膜自体にはＳｉ−Ｏネットワークが全体を全通しているのでＳｉ−Ｏネットワークを伝わることにより熱が効率よく運搬され、高い熱放射率が得られる。さらに、無機鉱物である無機顔料が含まれて固化されているので熱放射率が落ちることはない。
【００２０】
なお、放熱膜の成分は以下のものとすることができる。
まず、放熱膜におけるアルコキシド化合物の加水分解反応とシラノール脱水縮合反応により生成されるバインダーの第１の構成として、テトラアルコキシシランに対してトリアルコキシシランを、テトラアルコキシシラン：トリアルコキシシランが５対５から０対１０の割合で配合することにより、前記アルコキシド化合物の加水分解後のシラノール脱水縮合により生じる塗料中に存在するＳｉ−Ｏネットワーク素材の形成進行の制御とシラノール基の残存量の制御を行ったものが好ましい。
【００２１】
次に、放熱膜におけるアルコキシド化合物の加水分解反応とシラノール脱水縮合反応により生成されるバインダーの第２の構成として、テトラアルコキシシランに対してトリアルコキシシランとジアルコキシシランを、テトラアルコキシシラン：トリアルコキシシラン：ジアルコキシシランが４.５対４.５対１から７.２対１.８対１の割合で配合し、前記アルコキシド化合物の加水分解後のシラノール脱水縮合により生じる塗料中に存在するＳｉ−Ｏネットワーク素材の形成進行の制御とシラノール基の残存量の制御を行ったものが好ましい。
【００２２】
上記の熱放射加熱調理器を形成する放熱膜用塗料において、塗料中に存在する強靭なＳｉ−Ｏネットワーク素材の形成とシラノール基の残存量を制御することができ、熱放射加熱調理器に対して放熱性、耐熱性、基材への強い付着性、靭性を同時に与えることができる。また、Ｓｉ−Ｏネットワーク素材をある程度まで形成しておくことにより膜が形成される過程における収縮率が小さくなり残留応力が小さくなり基材への付着力が向上する。
【００２３】
次に、前記放熱膜を形成する塗料における顔料の第１の構成として、シリカ（ＳｉＯ２）、マグネシア（ＭｇＯ2）、コージライトとシリカ（ＳｉＯ２）、コージライトとアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、コージライトとシリカ（ＳｉＯ２）およびアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の化合物のいずれかを含むものとすることが好ましい。
【００２４】
また、前記放熱膜を形成する塗料における顔料の第２の構成として、前記第１の顔料に加え、酸化鉄（ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４）、二酸化マンガン（ＭｎＯ２）、酸化コバルト（ＣｏＯ）、三酸化コバルト（Ｃｏ２Ｏ３）、酸化銅（I）（Ｃｕ２Ｏ）、酸化銅（II）（ＣｕＯ）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）またはそれらの化合物のいずれかを含むものとすることが好ましい。
上記放熱膜用塗料により、これら顔料により遠赤外線放射波長領域において高温領域から低温領域まで効率良い変換を得ることができる。
【００２５】
次に、前記放熱膜を形成する塗料における溶媒は、沸点が常温より高い温度のアルコール類であり、前記放熱膜形成の際に前記溶媒を揮発させることによりポーラス構造を形成せしめるものとすることが好ましい。
【００２６】
上記のように膜中にポーラス構造を作り込むことにより膜全体としてさらに優れた靭性を得ることができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の第１の放熱膜を用いた熱放射加熱調理器によれば、従来の電磁誘導加熱調理器具では行うことができなかった、焼く、炙るという調理を火を使わずに電磁誘導を熱源とする熱放射を用いて実現することができる。
また、本発明の第２の放熱膜を用いた熱放射加熱調理器によれば、従来技術ならば、ガスオーブンでしか調理できなかった焼き魚、焼き豚、うなぎの蒲焼など両面をこんがり炙り焼く必要がある食材の両面炙り焼き調理をガス火を使わずに発熱体を熱源とする熱放射を用いて実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図面を参照しつつ、本発明の熱放射加熱調理器の実施例を説明する。ただし、本発明の範囲は以下の実施例に示した具体的な用途、形状、個数などには限定されないことは言うまでもない。
【実施例１】
【００２９】
実施例１にかかる本発明の第１の放熱膜を用いた熱放射加熱調理器の例を示す。
ここでは、一例として、加熱対象の液体として、焼肉用の肉を挙げて説明する。
【００３０】
図１は本発明の第１の熱放射加熱調理器１００の構成を模式的に示した断面図である。
第１の熱放射加熱調理器１００は、電磁誘導部１０、電磁誘導発熱プレート２０、放熱膜３０、側壁４０、食材支持体５０を備えた構成となっている。
図２は、本発明の第１の熱放射加熱調理器１００の遠赤外線発生原理を分かりやすく示した図となっている。
【００３１】
電磁誘導部１０は高周波電磁波を発するものである。いわゆるＩＨ調理器具の原理を備えたものである。上面は例えばセラミックやガラスなどのトッププレートとなっている。
【００３２】
電磁誘導発熱プレート２０は、電磁誘導部１０の上に載せ置いて使用する。電磁誘導部１０より発せられる高周波電磁波を受けて誘導される渦電流により熱を発する。いわゆる電磁誘導加熱調理器に適応する金属板、つまり、鉄板やステンレス板などで良い。他の金属であっても電磁誘導加熱に適した金属板であれば適応できることは言うまでもない。ただし銅やアルミニウムなど抵抗値が小さいものであれば渦電流による発熱量が小さくなってしまうので適さないとされている。
【００３３】
放熱膜３０は、電磁誘導発熱プレート２０の上面に塗布され、電磁誘導発熱プレート２０が発した熱エネルギーを受けて遠赤外線に変換して放射するものである。アルコキシド化合物を十分に脱水縮合を行うことにより、膨大なＳｉ−Ｏのネットワークを持ち、また、一定サイズの顔料を所定割合で配合することで十分な膜厚が確保される。こうして、例えば１，０００℃で焼成しても十分なフレキシビリティーを持ち、かつ、硬度の高い堅牢な膜を得ることが出来る。
放熱膜３０の形成方法については詳しく後述する。
【００３４】
側壁４０は、電磁誘導発熱プレート２０の周縁から立ち上がた周回状の側壁である。側壁も食材に熱を伝導しやすいように熱伝導体の金属製とすることができる。
【００３５】
食材支持体５０は放熱膜３０の上方において食材を支えるものである。この例では焼肉などで用いられている金網となっている。食材支持体５０の上に模式的に食材２００が載せ置かれている。この例では焼肉用の肉となっている。
【００３６】
熱放射加熱調理器全体としては底面が電磁誘導発熱プレート２０で周回状の側面が側壁４０となったいわゆるサラダボール状の形状のものの上面に金網などの食材支持体が載せ置かれたものとなっている。
【００３７】
なお、図示していないが、食材支持体５０を金網とする場合、放熱膜３０の上面に、食材を焼くことにより出る油や調理滓から放熱膜３０を保護する保護層を設ける構造も可能である。放熱膜３０が劣化しないように配慮することは好ましいところ、食材支持体５０が金網であれば、食材２００を調理するためににじみ出る油や調理滓などが下に滴り落ち、そのままでは直接放熱膜３０に触れてしまう。そこで、放熱膜３０の上面に保護層を設ける構造とするのである。
【００３８】
このように、熱放射加熱調理器１００は、電磁誘導部１０を用いて食材２００の炙り焼き調理を行うものとなっている。
【００３９】
図３は電磁誘導発熱プレート２０とその表面に塗布された放熱膜３０の形状の一例を示した図である。
図３（ａ）の例では単なる円盤となっている。表面に放熱膜３０が塗布形成されている。
図３（ｂ）の例では同心円状に広がった円盤となっている。同心円を形成する線は平板状になっている。図３（ａ）の円盤を金型で打ち抜いて同心円状に成型すれば良い。
なお、これらの例では裏面には放熱膜３０が形成されていない。裏面にも放熱膜３０が塗布形成された構成例は後述する実施例で示す。
【００４０】
ここで、熱放射加熱調理器１００の放熱膜３０に求められる重要な特徴をまとめておく。
第１の特徴は、熱放射率、つまり、熱源から得られる熱エネルギーの遠赤外線への変換効率が高いことである。
熱放射加熱調理器１００において、放熱膜３０が高効率で電磁誘導発熱プレート２０の熱エネルギーを遠赤外線に変換するものである方が有利である。
電磁誘導発熱プレート２０において電磁誘導により渦電流を発生すると抵抗があるために発熱するが、放熱膜３０はその熱エネルギーを熱伝導により受け取り遠赤外線として再放射するが、その変換効率が低いと炙り焼きするための遠赤外線が少ないこととなり、調理性能が低いこととなってしまう。そこで本発明では放射膜３０が熱エネルギー・遠赤外線の高い変換効率を持つことが重要である。
【００４１】
第２の特徴は、薄い膜厚でも強い付着性能を持つことである。膜厚が厚いとコスト高を招くので薄膜である方が有利である一方、薄くても脆く剥がれ易いものであれば遠赤外線を放射する面積が減るので性能劣化を招いてしまうからである。例えば、膜厚が１０μから２００μの被膜であることが好ましく、基板などに塗布された膜の付着強度は碁盤目テストで１００／１００であることが好ましい。
【００４２】
第３の特徴は、耐熱性が大きいことである。炙り焼き調理を実現するためには１０００℃以上の高温にも耐える必要がある。セラミック系の塗料であれば５００℃以上になればクラックが入ったり表面が割れたりするおそれがある。ホーローでは融解するおそれもある。これらでは炙り焼き調理用途には適さない。そこで放熱膜３０においても耐熱性が大きいことが重要である。
【００４３】
第４の特徴は、ある程度の靭性を持つことである。本発明のように塗料膜である放熱膜３０から遠赤外線を放射するものであれば、電磁誘導発熱プレート２０自体は熱を発するものであり薄いもので良い。熱膨張や冷却収縮を繰り返すこととなりその表面にたわみや歪みが一時的に生じる可能性もある。脆いものであればクラックが入ったり表面に割れ目が割れたりするおそれがある。そこである程度の靭性が必要となる。
【００４４】
上記の放熱膜３０の塗料組成には、上記第１から第４の特徴を実現するために組成に工夫がなされている。上記第１の特徴である遠赤外線への変換効率は顔料組成の工夫によりもたらされる。上記第２の特徴である付着性はバインダー組成の工夫によりもたらされる。上記第３の特徴である耐熱性はバインダー組成の工夫によりもたらされる。上記第４の特徴である靭性はバインダー組成の工夫によりもたらされる。
【００４５】
まずバインダーの組成の工夫から説明する。
本発明の熱放射加熱調理器に用いる放熱膜を形成するための塗料のバインダーはアルコキシド化合物からなるバインダーとなっている。
放熱膜形成用塗料を塗布して放熱膜を形成する過程で、バインダーのアルコキシド化合物の脱水縮合により生じるＳｉ−Ｏネットワークの形成進行を制御しつつ残存するＳｉ−ＯＨ基の量を制御し、金属プレートなどへの付着力の大きさを制御し、塗布される基材への強固な付着性、耐熱性、耐磨耗性を実現せしめるものである。
【００４６】
第１の放熱膜用塗料のバインダー組成は、アルコキシド化合物からなるバインダーとして、テトラアルコキシシランとトリアルコキシシランを所定割合で混合したものとなっている。
その混合割合は、テトラアルコキシシラン：トリアルコキシシランが５対５から０対１０の割合が好ましい。
第２の放熱膜用塗料のバインダー組成は、アルコキシド化合物からなるバインダーとして、テトラアルコキシシランとトリアルコキシシランとジアルコキシシランを所定割合で混合したものとなっている。
その混合割合は、テトラアルコキシシラン：トリアルコキシシラン：ジアルコキシシランが４.５対４.５対１から７.２対１.８対１の割合が好ましい。
【００４７】
Ｓｉ−ＯＨ官能基を４つ備えたテトラアルコキシシランとしては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン等が挙げられる。
Ｓｉ−ＯＨ官能基を３つ備えたトリアルコキシシランとしては、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリエチルメトキシシラン、トリエチルエトキシシラン、トリフェニルメトキシシラン、トリフェニルエトキシシラン、トリメチルプロポキシシラン、トリエチルプロポキシシランなどが挙げられる。
【００４８】
Ｓｉ−ＯＨ官能基を２つ備えたジアルコキシシランとしては、ジチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシランなどが挙げられる。
【００４９】
アルコキシド化合物としてこれらを組み合わせて用いる。組み合わせで好ましいのはジメチルメトキシシラン、トリメチルメトキシシラン及びテトラメトキシシランの組合せ、またはジメチルエトキシシラン、トリメチルエトキシシラン及びテトラエトキシシランの組合せである。
【００５０】
本発明では、アルコキシド化合物の加水分解後の脱水縮合により生じる塗料中に存在するＳｉ−Ｏネットワーク素材の形成進行の制御とシラノール基の残存量の制御を行い、放熱膜３０の熱伝導性と放熱性を確保する。
これらアルコキシド化合物の配合を工夫することにより第２の特徴である付着性、第３の特徴である耐熱性、第４の特徴である靭性を制御する。
【００５１】
Ｓｉ−Ｏネットワーク素材の形成進行の制御とシラノール基の残存量の制御の原理は以下の通りである。
アルコキシド化合物同士は加水分解によりシラノール基（Ｓｉ−ＯＨ官能基）が生成され、Ｓｉ−ＯＨ官能基の脱水縮合によりＳｉ−Ｏネットワークの形成が進行してゆく。Ｓｉ−ＯＨ官能基を４つ持つテトラアルコキシシランはＳｉ−ＯＨ官能基を多く持つので、脱水縮合を促進させればＳｉ−Ｏネットワークの形成進行が速く、早期にゲル化する。テトラアルコキシシランのみでバインダーを形成するとほぼ完全にＳｉ−ＯＨ官能基が消費され、Ｓｉ−Ｏネットワークが形成される。Ｓｉ−ＯＨ官能基を３つ持つトリアルコキシシランもＳｉ−ＯＨ官能基を持つので、脱水縮合を促進させればＳｉ−Ｏネットワークの形成が進行し、ゲル化する。トリアルコキシシランのみでバインダーを形成すると粒子間のＳｉ−ＯＨ官能基の存在が均等になるので、ほぼ完全にＳｉ−ＯＨ官能基が消費された状態でＳｉ−Ｏネットワークが形成される。
【００５２】
Ｓｉ−ＯＨ官能基を２つ持つジアルコキシシランもＳｉ−ＯＨ官能基を持つので、脱水縮合を促進させればＳｉ−Ｏネットワークの形成が進行し、ゲル化する。ジアルコキシシランのみでバインダーを形成すると同様にほぼ完全にＳｉ−ＯＨ官能基が消費された状態でＳｉ−Ｏネットワークの形成が形成される。しかし、ジアルコキシシランはＳｉ−ＯＨ官能基が２つしかなく、脱水縮合によって直鎖状にＳｉ−Ｏネットワークが形成されてしまい、堅牢性が小さくなる。
【００５３】
本発明では、Ｓｉ−Ｏネットワークによる堅牢な膜形成を目指すだけではなく、Ｓｉ−Ｏネットワークの形成を進行させつつもＳｉ−ＯＨ官能基をすべては消費させずに残存させるように制御する。残存したＳｉ−ＯＨ官能基により金属プレートなどの基材のＯＨ基との間の結合エネルギーにより基材と強力な付着力をもたらす。
つまり、Ｓｉ−ＯＨ官能基を２つ持つアルコキシド化合物、Ｓｉ−ＯＨ官能基を３つ持つアルコキシド化合物、Ｓｉ−ＯＨ官能基を４つ持つアルコキシド化合物を、所定割合で混ぜ合わせると、アルコキシド分子間でＳｉ−ＯＨ官能基の数に不均衡があるため、反応する相手となるＳｉ−ＯＨ官能基がなく、いわば浮いてしまうＳｉ−ＯＨ官能基が多数出てくるので脱水縮合が一気には進まなくなる。
【００５４】
ただし、長期間放置していると、浮いているＳｉ−ＯＨ同士の脱水縮合反応が進んでくるので残存するＳｉ−ＯＨ官能基の量は漸減して行くが、上記のように２官能のアルコキシド化合物、３官能のアルコキシド化合物、４官能のアルコキシド化合物の割合を調整すれば、当初、脱水縮合は早期に進むもののＳｉ−ＯＨ官能基の数が不均衡状態に陥ってからは脱水縮合に急速にブレーキがかかることとなる。
【００５５】
後述するように、良好な熱伝導性、放熱性、絶縁性、付着性を備えた膜が形成される配合について実験を重ねて２官能のアルコキシド化合物、３官能のアルコキシド化合物、４官能のアルコキシド化合物の配合割合を見出した。
【００５６】
以上の成分に調整した放熱膜用の塗料を用いて形成した、放熱膜３０について、実際に塗料を形成し、種々の性能実験を行った。
まず、放熱膜３０について、付着性試験を行い、放熱膜３０が安定して基板上に付着している条件について実験し、次に、熱伝導性試験、放熱性試験を行い、放熱膜３０が良好な熱伝導性、放熱性を備えていることを検証する。
【００５７】
［付着性実験］
付着性実験に用いた放熱膜用塗料のバインダー組成
実験に用いた放熱膜用塗料のバインダー組成は、４官能基を備えたテトラアルコキシシランとしてモメンティブマテリアル社製のテトラメトキシシランを用いた。また、３官能基を備えたバインダーのトリアルコキシシランとしてモメンティブマテリアル社製のトリメチルメトキシシランを用いた。また、２官能基を備えたジメトキシシランとしてモメンティブマテリアル社製のジメチルメトキシシランを用いた。テトラメトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、ジメチルメトキシシランの配合を変えてそれぞれ製作した。
【００５８】
加水分解に用いた水の量は、アルコキシド化合物１モルに対して水０．８〜１．４モルとした。水が０．８モル以下ではＳｉ−ＯＨ基の発生が十分でなく膜の硬度が上がらず、１．４モル以上ではＳｉ−ＯＨ基が多くなり、シラノールの分子結合が大きくなり、ゲル化が進展し、クラックが生じやすくなるからである。触媒としての酸の量は有機酸、無機酸何れの場合も、加水分解を起こすのに十分な量を用いた。
【００５９】
サンプルのそれぞれに含まれるジメチルメトキシシラン（２官能）、トリメチルメトキシシラン（３官能）、テトラメトキシシラン（４官能）の配合を［表１］に示す。
【００６０】
【表１】
【００６１】
−放熱膜を形成する基材
アルミブラスト処理を行ったアルミプレートと、ステンレスブラスト処理を行ったステンレスプレートを用いた。
−付着性実験の手法
付着性実験は、ＪＩＳ−Ｋ５６００−５−６の手法により碁盤目テストを行った。実験は３回行った。アルミブラスト処理を行ったアルミプレートに対する付着実験結果を［表２］に示す。
【００６２】
【表２】
【００６３】
注１：その他のアルコキシドとしてエトキシ基、フェニル基もあるが、エトキシ基はメトキシ基と反応スピードの違いなので省略し、フェニルは硬度が劣るので省略し、メチル基のみでテストを実施した。
注２：反応はアルコキシド１モルに対して水２．５〜４．５モル、望ましくは３．３モル、酸の量を十分入れ、顔料比率７０％とし、膜厚を２５μ±３μにして実施。
注３：分散溶媒はエタノール、イソプロピルアルコールを配合した物を使用した。
注４：分散は０．７ｍｍのガラスビーズを使用した。分散後粒度はＤ５０で０．３５ミクロン。
注５：焼成条件は１８０℃で２０分。基板はアルコール脱脂のみのアルミ板を使用した。試験片は７．５ｍｍｗ×１５．０ｍｍｌ×１．０ｍｍｔを各３枚。（評価は全数クリアー）
注６：塗布方法はスプレーコート。
注７：膜厚は１５μ〜２０μ、測定方法はマイクロメーター。
【００６４】
上記付着性実験から、テトラアルコキシシランとトリアルコキシシランを混合したバインダーである配合１から配合３の実験結果より、混合割合は配合１から配合２の混合割合が良いことが実証できた。つまり、テトラアルコキシシラン：トリアルコキシシランが５対５から０対１０の割合が好ましい。
【００６５】
また、上記付着性実験から、テトラアルコキシシランとトリアルコキシシランとジアルコキシシランを混合したバインダーである配合４から配合９の実験結果より、混合割合は配合４から配合５の混合割合が良いことが実証できた。つまり配合６のように３官能基の割合が減ると付着性が劣り、また、配合７から配合９のように２官能基の割合が増えても付着性が劣る。つまり、テトラアルコキシシラン：トリアルコキシシラン：ジアルコキシシランが４.５対４.５対１から７.２対１.８対１の割合が好ましい。
【００６６】
以上、本発明の絶縁放熱塗料のバインダーの組成を上記の割合となるように工夫すれば、放熱膜２０の付着性が大きくなるように、Ｓｉ−Ｏネットワークと残存するＳｉ−ＯＨ基の量を制御できる。
【００６７】
［熱伝導試験］
放熱膜２０において、高い熱伝導率が得られていることを確認した。
−熱伝導試験に用いた放熱膜のバインダー組成
放熱膜のバインダー組成は、付着性実験に用いたバインダー組成と同じものとした。
【００６８】
−放熱膜２０を形成する基板
アルミブラスト処理を行ったアルミプレート（１５０ｍｍ×７５ｍｍ×１．０ｍｍ）を用いた。
【００６９】
−熱伝導性試験の手法
アルミプレートの半分に放熱膜２０を形成し、残り半分は放熱膜２０は形成せずアルミプレートが剥き出しのままとする。アルミプレートの裏面から加熱し、アルミプレートの表面の温度分布を測定した。
【００７０】
本発明の熱放射加熱調理器に用いる放熱膜では、Ｓｉ−Ｏネットワークが膜全体を全通しているので熱伝導率が高く、ポーラス構造にかかわらずコージライト、アルミナ、シリカ、ジルコニアという無機鉱物である無機顔料が含まれて固化されているので熱伝導率が高い。実際に放熱膜２０の試料片を用いて熱伝導率を計測したところ、２Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率が得られていた。
【００７１】
［熱放射性試験］
次に、放熱膜としての機能、つまり、発熱体から受けた熱エネルギーの遠赤外線エネルギーへの変換効率について検証する。本発明の熱放射加熱調理器に用いる放熱膜用塗料において、含有されている顔料は形成した膜において遠赤外線放射機能を与えるものである。それゆえに顔料の配合が重要である。
高い熱放射率を実現するためには、熱線波長領域の全範囲にわたって、放射率が１００％に近く、さらに放射輝度が当該温度における黒体輻射に近い放射スペクトルを持つこと必要がある。
【００７２】
第１の顔料として、シリカ（ＳｉＯ２）、マグネシア（ＭｇＯ2）、コージライトとシリカ（ＳｉＯ２）、コージライトとアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、コージライトとシリカ（ＳｉＯ２）およびアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の化合物のいずれかを含むものとする。これらは、熱拡散性が高く放熱性を有する上、熱膨張率が５×１０−６〜１０．５×１０−６であり、比較的大きいので、顔料として含有させてシート状に成形しても、膜も金属の挙動と同様な挙動をする。それゆえ、膜中に引っ張り応力が発生せず、高温域でも安定した放熱性が得られる。しかも、絶縁性も得られる。なお、カーボンを一定量以上入れることにより容易に導電性が得られる。特に４５０℃までの大気中、または高温真空炉、或いは不活性ガス等の雰囲気炉中で従来不可能とされていたカーボンの面状発熱体が使用可能となる。
【００７３】
上記の第１の顔料に対して、以下の第２の顔料を加える工夫も好ましい。第２の顔料は、酸化鉄（ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４）、二酸化マンガン（ＭｎＯ２）、酸化コバルト（ＣｏＯ）、三酸化コバルト（Ｃｏ２Ｏ３）、酸化銅（I）（Ｃｕ２Ｏ）、酸化銅（II）（ＣｕＯ）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）またはそれらの化合物のいずれかを含むものである。
【００７４】
なお、顔料の粒度は、膜の平滑性や綴密性、強度を考慮して、顔料の粒度は溶媒分散後で平均粒度で０．５μ以下が望ましい。
【００７５】
アルコキシドと顔料の割合は、１５〜４５体積％が妥当である。１５％以下では膜の靭性が低下し堅牢さが失われる。４５％を超えると、脱水縮合による乾燥収縮量が多く、高温下でクラックが発生しやすく、所望の放熱性が得がたい。
【００７６】
膜の厚みは、基材や発熱体と膜が強固に付着し、且つ、両者の熱膨張差が非常に近い場合でも、膜が厚くなりすぎると、クラックが発生する。それは、Ｓｉ−ＯＨが脱水縮合するときに起こる収縮現象が原因である。膜厚は、バインダーの含有量にもよるが、３０μ以下が望ましい。特にアルコキシド化合物の脱水縮合物の全固形物（即ちＳｉ−ＯＨから生じるＳｉＯ２と混合したときの無機顔料成分の合計）にしめる割合が４５体積％の場合、８００℃でクラックの発生を防ぐ為には１０μ前後が好ましい。膜厚が３０μを超えると、膜が脆くなり、長時間の使用に耐えられなくなる。そのため、アルコキシド化合物の脱水縮合物の割合は３０体積％以下が望ましい。
【００７７】
サンプルとして顔料を［表３］のように配合した放熱膜試料２を作製し、遠赤外線放射実験を行った。
焼成条件は１８０℃で２０分間焼き付けた。
膜厚はマイクロメーターの測定により２０μ〜２６μのものが焼成できた。
測定は遠赤外線応用研究会によった。
測定温度は６０℃とした。
測定機種はＪＩＲ−Ｅ５００を用いた。
測定条件は、分解能１６ｃｍ−１、積算回数２００回
検知器はＭＣＴである。
【００７８】
【表３】
【００７９】
本発明の第１の顔料である、シリカ（ＳｉＯ２）、マグネシア（ＭｇＯ2）、、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、マグネシア（ＭｇＯ２）のうち、放熱膜試料２ではシリカ（ＳｉＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、マグネシア（ＭｇＯ２）とした。酸化チタンは着色顔料として配合し、塗料全体の色を白色に着色した。バインダーは３官能基を備えたトリメチルメトキシシランと４官能基を備えたテトラメトキシシランを配合した。
【００８０】
上記構成の組成を持つ放熱膜試料２を用いて放射率と放射輝度測定を行った。
図２は放熱膜試料２の放射率である。
図３は放熱膜試料２の放射輝度スペクトルである。
放射輝度は、５４０.０６ｋｃａｌ／ｍ２・ｈｒであった。
図３に見るように、低温の波長領域から高温の波長領域まで良好な放射輝度スペクトルが得られており、放熱性は、４μ〜２４μの波長域での放射率は８５％以上の放射率を有することが分かった。高い遠赤外線変換効率が得られていることが実証できた。
【００８１】
［耐熱性試験］
放熱膜試料２を８００℃に熱し、水で急冷却するという処理を繰り返して、クラックが入るか否かを試験した。
加熱はバーナーで８００℃まで加熱した。冷却は冷水にて急速に冷却した。この加熱・冷却を５回繰り返した。
結果を［表４］に示す。
【００８２】
【表４】
【００８３】
［表面硬度試験］
本発明の熱放射加熱調理器に用いる放熱膜の耐摩耗性を調べるために放熱膜試料２を用いて表面硬度テストも行った。
硬度テストの方法は、ＪＩＳ−Ｋ−５−４に準じた。
実験にはアルミプレートに焼成したものを用いた。
表面硬度テストの結果を［表５］に示す。
【００８４】
【表５】
【００８５】
なお、上記において、アルコキシド化合物と顔料の割合は、１５〜４５体積％が妥当であると指摘したが、実験にて実証した。バインダーであるアルコキシド化合物は放熱膜用塗料２と同様、トリメチルメトキシシランとテトラメトキシシランの混合とし、顔料の体積％を変えたサンプルを製作し、表面硬度テストを行うことにより妥当な割合を検証した。
【００８６】
【表６】
【００８７】
注１：アルコキシド化合物は代表例としてトリメチルメトキシシラン６６．７重量％、テトラメトキシシラン３３．５重量％、ジメチルメトキシシラン４，８重量％でテスト。
注２：各反応条件、分散条件、縮合脱水条件、膜厚、基材は前記テストに準じる。
注３：使用顔料は平均１次粒子径０．１５μのアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、平均１次粒子径０．５μのカオリン、１０〜２０ｎのシリカ（ＳｉＯ２）をそれぞれ３０体積％、６５体積％、５体積％配合したものを使用した。
注４：分散溶媒はエタノール、イソプロピルアルコールを配合した物を使用した。
注５：分散は０．７ミリ径のガラスビーズを用いたビーズミルで１時間実施した。その時の平均粒皮は０．３５μであった。
注６：○は硬度７Ｈ以上、曲げ２０Ｒ可、碁盤目テスト問題なし、△は硬度７Ｈまで、碁盤目テスト間題なし、Ｘは、膜が脆くクラック発生。
以上、アルコキシド化合物と顔料の割合は１５〜４５体積％が妥当であると実証できた。
【００８８】
［耐腐食性試験］
本発明の熱放射加熱調理器に用いる放熱膜膜の耐腐食性も調べるために放熱膜試料２を用いて塩水噴霧試験と水浸試験も行った。
塩水噴霧試験の方法は、ＪＩＳ−Ｋ５６００−７−１に準じた。
測定はステンレスプレートのものを用いた。
塩水噴霧の放置時間は５００時間とした。
塩水噴霧試験の結果を［表７］に示す。
【００８９】
【表７】
【００９０】
水浸試験の方法は、ＪＩＳ−Ｋ５６００−６−２に準じた。
測定はアルミプレートのものを用いた。
水浸の放置時間は５００時間とした。
水浸試験の結果を［表８］に示す。
【００９１】
【表８】
【００９２】
以上、塩水噴霧試験と水浸試験の結果から、本発明の熱放射加熱調理器に用いる放熱膜の耐腐食性が大きいことが実証できた。
【００９３】
次に、第４の特徴である靭性は、本発明の熱放射加熱調理器に用いる放熱膜が持つポーラス構造により得られる。本発明の熱放射加熱調理器に用いる放熱膜はその形成過程において、電磁誘導発熱プレート２０塗布後に焼き付けをすることにより脱水縮合を促がすが、この際に溶媒も揮発し、溶媒が揮発した後に微細な気孔が残留するためポーラス構造となり膜自体に靭性が付与される。
【００９４】
なお、顔料の配合もクラック防止に有効である。シート形状の基材や発熱体と、そこに付着した膜との間に大きな熱膨張差があると、膜にクラックが生じやすい。所定の熱膨張率を有する顔料を入れることにより、ある程度、熱膨張率の差があっても、それによって生じる膜のクラックを高温域においても防ぐことが出来る。
【００９５】
［膜の厚み］
基材や発熱体と膜が強固に付着し、且つ、両者の熱膨張差が非常に近い場合でも、膜が厚くなりすぎると、クラックが発生する。それは、Ｓｉ−ＯＨが脱水縮合するときに起こる収縮現象が原因である。
【００９６】
放熱膜の膜厚は、バインダーの含有量にもよるが、２００μ以下が望ましい。特にアルコキシド化合物の脱水縮合物の全固形物（即ちＳｉ−ＯＨから生じるＳｉＯ２と混合したときの無機顔料成分の合計）にしめる割合が４５体積％の場合、８００℃でクラックの発生を防ぐ為には１０μ前後が好ましい。膜厚が３０μを超えると、膜が脆くなり、粉落ちして、長時間の使用に耐えられなくなる。そのため、アルコキシド化合物の脱水縮合物の割合は３０体積％以下が望ましい。
高温下（とくに５００℃以上）での２５０Ｖ以上での加圧時の絶縁抵抗を確保するためには５０μ以上の膜厚が好ましい。
放熱性としては、４μ〜２４μの波長域での放射率は８５％以上の放射率を有する。
【００９７】
以上、本発明の熱放射加熱調理器に用いる放熱膜は、バインダーの付着力が大きく、顔料も遠赤外線放射効率が高く、表面硬度が大きく、耐腐食性、耐熱性に優れたものである。
【００９８】
以上、本発明の第１の放熱膜を用いた熱放射加熱調理器によれば、通常の熱放射加熱調理器の上に載せ置くのみで、高い熱交換率を実現しつつ炙り焼き調理を行うことができる。
【実施例２】
【００９９】
実施例２にかかる本発明の第２の放熱膜を用いた熱放射加熱調理器の例を示す。
ここでも、一例として、加熱対象の液体として、焼肉用の肉を挙げて説明する。
【０１００】
図６は本発明の第２の熱放射加熱調理器１００ａの構成を模式的に示した断面図である。
第２の熱放射加熱調理器１００ａは、発熱体１１、熱伝導プレート２１、放熱膜３０、側壁４０、食材支持体５０を備えた構成となっている。
図７は、本発明の第２の熱放射加熱調理器１００ａの遠赤外線発生原理を分かりやすく示した図となっている。
【０１０１】
発熱体１１は、熱を発する物体であり、例えば、電熱線やニクロム線などの発熱体が挙げられる。
熱伝導プレート２１は、発熱体１１が発した熱を裏面から吸収して表面に伝導するプレートであり、鉄やステンレスなどの素材でできている。
【０１０２】
放熱膜３０は実施例１で説明したものと同様で良く、本実施例２では熱伝導プレート２１の表面に塗布されている。放熱膜用の塗料は、アルコキシド化合物からなるバインダーと、シリカ（ＳｉＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、マグネシア（ＭｇＯ２）、三酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）の少なくとも一つの単体またはそれらの化合物を含む顔料と、溶媒からなる塗料である。
【０１０３】
バインダーの組成は実施例１と同様で良く、ここでの説明は省略する。
【０１０４】
側壁４０は、熱伝導プレート２１の周縁から立ち上がた周回状の側壁である。側壁４０も食材に熱を伝導しやすいように熱伝導体の金属製とすることができる。
食材支持体５０は放熱膜３０の上方において食材を支えるものである。この例では焼肉などで用いられている金網となっている。食材支持体５０の上に模式的に食材２００が載せ置かれている。
【０１０５】
熱放射加熱調理器全体としては底面が熱伝導プレート２１で周回状の側面が側壁４０となったいわゆるサラダボール状の形状のものの上面に金網などの食材支持体５０が載せ置かれたものとなっている。
本実施例２の構成では、発熱体１１が発熱した熱は熱伝導プレート２１により伝導されて放熱膜３０に伝えられる。放熱膜３０は実施例１に示したように高い熱エネルギー遠赤外線変換効率を持ち、発熱体１１の熱により大量の遠赤外線を放出することとなる。この遠赤外線により食材を炙り焼き調理する。
【０１０６】
以上、本実施例２の第２の放熱膜を用いた熱放射加熱調理器によれば、発熱体の熱を効率よく吸収し、効率よく熱伝導プレートに熱を伝導し、表面の放熱膜から食材に向けて遠赤外線を放射することができる。
【実施例３】
【０１０７】
実施例３にかかる熱放射加熱調理器の例を示す。
実施例３にかかる熱放射加熱調理器の例は、実施例２と同様の熱伝導プレート型の熱放射加熱調理器において、熱伝導プレートの表面のみならず裏面にも放熱膜を形成し、当該放熱膜を介して発熱体の熱を裏面側から吸熱して熱伝導プレート側に遠赤外線を放射してより一層、多くの熱を熱伝導プレートの表面側に設けられている放熱膜に熱を伝導するものである。
【０１０８】
図８は本発明の第３の熱放射加熱調理器１００ｂの構成を模式的に示した断面図である。
実施例３にかかる熱放射加熱調理器１００ｂは、発熱体１１、熱伝導プレート２１、表面側の放熱膜３０、裏面側の放熱膜３１、側壁４０、食材支持体５０を備えた構成となっている。
図９は、本発明の実施例３にかかる熱放射加熱調理器１００ｂの遠赤外線発生原理を分かりやすく示した図となっている。
【０１０９】
発熱体１１は、実施例２と同様、熱を発する物体であり、例えば、電熱線やニクロム線などの発熱体で良い。
熱伝導プレート２１も、実施例２と同様、発熱体１１が発した熱を裏面から吸収して表面に伝導するプレートであり、鉄やステンレスなどの素材でできている。
【０１１０】
放熱膜３０および放熱膜３１は、素材としては実施例１で説明したものと同様で良いが、本実施例３では熱伝導プレート２１の裏面および表面の両面に塗布されている。
放熱膜用の塗料は、実施例１および実施例２で説明したように、アルコキシド化合物からなるバインダーと、シリカ（ＳｉＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、マグネシア（ＭｇＯ２）、三酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）の少なくとも一つの単体またはそれらの化合物を含む顔料と、溶媒からなる塗料で良い。
【０１１１】
バインダーの組成は実施例１と同様で良く、ここでの説明は省略する。
側壁４０および食材支持体５０は実施例１または実施例２と同様で良い。
【０１１２】
本実施例３における遠赤外線放射の仕組みは以下のとおりである。
発熱体１０が発熱して生じた熱は熱伝導プレート２１の裏面に設けられた放熱膜３１に到達する。放熱膜３１は実施例１で説明したように熱エネルギーを受けて遠赤外線に変換して放射する性質を持つものであり、伝導された熱も効率的に吸収する性質を有している。実施例２の裏面に放熱膜が設けられていない構成に比べ、実施例３の裏面に放熱膜３１が設けられている構成の方が、発熱体１０が発熱した熱を効率的に吸収することができる。
【０１１３】
発熱体１０からの熱を吸収した放熱膜３１は当該熱を遠赤外線に変換して熱伝導プレート２１側に放射する。つまり、実施例２の裏面に放熱膜が設けられていない構成に比べ、実施例３の裏面に放熱膜３１が設けられている構成の方が効率的に熱伝導プレート２１により多くの熱を伝導することができる。
【０１１４】
熱伝導プレート２１に伝えられた熱が、熱伝導プレート２１の表面に設けられた放熱膜３０に伝導され、当該伝導熱が放熱膜３０において遠赤外線に変換され、その表面からさらに食材支持プレート５０に向けて遠赤外線が放射される仕組みは実施例１および実施例２に説明した仕組みと同様である。
【０１１５】
以上、実施例３にかかる熱放射加熱調理器によれば、実施例２と同様の熱伝導プレート型の熱放射加熱調理器において、熱伝導プレートの裏面に設けられた放熱膜を介して発熱体の熱を吸収して熱伝導プレート側に伝え、より一層多くの熱を熱伝導プレートの表面側に設けられている放熱膜に熱を伝導し、大量の遠赤外線を放射させることができる。
【実施例４】
【０１１６】
実施例４にかかる熱放射加熱調理器の例を示す。
実施例４にかかる熱放射加熱調理器の例は、実施例１の電磁誘導発熱プレート型の熱放射加熱調理器、実施例２または３の熱伝導プレート型の熱放射加熱調理器において、側壁４０の内周壁面にも放熱膜を塗布・形成し、当該放熱膜により周囲からも遠赤外線を放射し、食材を周囲からも炙り焼き調理を行うことができるものである。
【０１１７】
図１０は本発明の第４の熱放射加熱調理器１００ｃの構成を模式的に示した断面図である。
図１０に示した例は、実施例１にかかる電磁誘導発熱プレート型の熱放射加熱調理器をベースとしたものとなっている。電磁誘導部１０、電磁誘導発熱プレート２０、放熱膜３０、側壁４０、側壁の内周面側に設けられた放熱膜３２、食材支持体５０を備えた構成となっている。側壁の内周面側に設けられた放熱膜３２以外の構成は実施例１で説明したものと同じであり詳しい説明は省略する。なお、側壁４０は熱を伝導しやすい熱伝導体の金属製となっている。
【０１１８】
電磁誘導部１０の電磁誘導により電磁誘導発熱プレート２０に渦電流により発熱する仕組みは実施例１と同様である。
また、電磁誘導発熱プレート２０の表面に形成されている放熱膜３０が電磁誘導発熱プレート２０により発生する熱を受けて遠赤外線に変換して放射する仕組みも実施例１で説明したものと同様である。
【０１１９】
本実施例４では、側壁４０の内周面にも放熱膜３２が形成されている。本実施例４の側壁４０は熱伝導体の金属製となっている。
放熱膜３０および放熱膜３２の素材自体は実施例１で説明したものと同様で良い。バインダーの組成、顔料の配合などは実施例１と同様で良く、ここでの説明は省略する。顔料による熱エネルギーの遠赤外線への変換も実施例１と同様で良い。
【０１２０】
図１１は、本発明の実施例４にかかる熱放射加熱調理器１００ｃの遠赤外線発生原理を分かりやすく示した図となっている。
本実施例４における遠赤外線放射の仕組みは以下のとおりである。
【０１２１】
電磁誘導発熱プレート２０が発熱して生じた熱は表面に設けられた放熱膜３０に到達し、放熱膜３０は実施例１で説明したように熱エネルギーを受けて遠赤外線に変換して放射する。側壁４０は電磁誘導発熱プレート２０により発生する熱を伝導して内周面側に設けられている放熱膜３２にも伝える。側壁の内周面に設けられている放熱膜３２は伝導される熱を受ければ効率よく遠赤外線に変換して内面に向けて放射する。
実施例１のように側壁４０の内周面に放熱膜が設けられていない構成に比べ、実施例４のように側壁４０の内周面に放熱膜３２が設けられている構成の方がより一層多くの遠赤外線を熱放射加熱調理器の内側に放射することができる。
【０１２２】
以上、実施例４にかかる熱放射加熱調理器によれば、側壁４０の内周面に設けられた放熱膜３２を介して側壁４０の熱を吸収して大量の遠赤外線を放射させることができ、食材を下方および周囲から炙ることができる。
【実施例５】
【０１２３】
実施例５にかかる熱放射加熱調理器の例を示す。
実施例５にかかる熱放射加熱調理器の例は、実施例１の電磁誘導発熱プレート型の熱放射加熱調理器、実施例２または３の熱伝導プレート型の熱放射加熱調理器において、側壁４０の内周壁面、さらには上面に熱反射プレートを設け、熱反射プレートの反射面にも放熱膜を備え、下方、側面、上方の上下左右あらゆる方向から食材の炙り焼き調理を行うことができるものである。
【０１２４】
図１２は本発明の第５の熱放射加熱調理器１００ｄの構成を模式的に示した断面図である。
図１２に示した例は、実施例１にかかる電磁誘導発熱プレート型の熱放射加熱調理器をベースとしたものとなっている。電磁誘導部１０、電磁誘導発熱プレート２０、放熱膜３０、側壁４０、食材支持体５０、さらに熱反射プレート６０を備えた構成となっている。側壁の内周面側には放熱膜３２が設けられ、熱反射プレート６０の下面（熱反射面側）の表面には放熱膜３３が設けられている。側壁４０の内周面側の放熱膜３２、熱反射プレート６０の下面（熱反射面側）の放熱膜３３以外の構成は実施例１で説明したものと同じであり詳しい説明は省略する。この放熱膜３２は、側壁４０から伝導された熱をうけて遠赤外線を熱放射加熱調理器の内側に向けて放射するものであり、放熱膜３３は、電磁誘導発熱プレート２０の表面の放熱膜３０が放射した遠赤外線を受けて加熱され、当該加熱エネルギーを遠赤外線エネルギーに再変換して遠赤外線を下方に向けて再放射するものである。
【０１２５】
なお、側壁４０は熱を伝導しやすい熱伝導体の金属製となっており、熱反射プレートは例えば熱反射率が高い鏡面仕上げの金属製となっている。
実施例５にかかる熱放射加熱調理器１００ｄは、食材２００を上下左右あらゆる方向から炙り焼く調理を可能としたものである。
【０１２６】
図１３は、本発明の実施例５にかかる熱放射加熱調理器１００ｄの遠赤外線発生原理を分かりやすく示した図となっている。
【０１２７】
本実施例５における遠赤外線放射の仕組みは以下のとおりである。
電磁誘導発熱プレート２０が発熱して生じた熱は表面に設けられた放熱膜３０に到達し、放熱膜３０は実施例１で説明したように熱エネルギーを受けて遠赤外線に変換して放射する。側壁４０は電磁誘導発熱プレート２０により発生する熱を伝導して内周面側に設けられている放熱膜３２にも伝える。側壁の内周面に設けられている放熱膜３２は伝導される熱を受ければ効率よく遠赤外線に変換して内面に向けて放射する。
【０１２８】
また、熱反射プレート６０は食材支持体５０の上方に位置し、熱反射面が下方に、つまり、食材に対向するようになっている。放熱膜３０から放射された遠赤外線の一部は食材２００及び食材支持体５０を通過して熱反射プレート６０およびその表面に設けられている放熱膜３３に到達する。放熱膜３３は、電磁誘導発熱プレート２０の表面の放熱膜３０が放射した遠赤外線を受けて加熱され、当該加熱エネルギーを遠赤外線エネルギーに再変換して遠赤外線を下方に向けて再放射する。
【０１２９】
実施例１のように熱反射プレート６０およびその表面の放熱膜３３が設けられていない構成に比べ、実施例５のように熱反射プレート６０およびその表面の放熱膜３３が設けられている構成の方がより一層多くの遠赤外線を食材に向けて放射することが可能となる。
【０１３０】
以上、実施例５にかかる熱放射加熱調理器によれば、放熱膜３０、放熱膜３２、放熱膜３３により、下方、側面、上方の上下左右あらゆる方向から食材の炙り焼き調理を行うことができるものである。
【実施例６】
【０１３１】
実施例６は、熱伝導プレートと熱反射プレートを備えたガスコンロなどを用いた手持ち型の熱放射加熱調理器の実施例である。
【０１３２】
図１４は本発明の第６の熱放射加熱調理器１００ｅの構成を模式的に示した図である。
ちょうつがいで接合された上下二枚の金属プレートがあり、一方が実施例２で示した熱伝導プレート２１に相当するものであり、他方が実施例５で示した熱反射プレート６０に相当するものである。
【０１３３】
熱伝導プレート２１の上面側に実施例１で示した放熱膜３０が設けられており、熱反射プレート６０の熱反射面側には放熱膜３３が設けられている。
魚などの食材を上下二枚の熱伝導プレート２１と熱反射プレート６０で挟み込み、上下の放熱膜３０と放熱膜３３により両面をこんがりと炙り焼くことができるものとなっている。
【０１３４】
以上、本発明の好ましい実施形態を図示して説明してきたが、本発明は、電磁誘導加熱調理器用、または発熱体を備えた調理プレートに広く適用することができる。
本発明の技術的範囲を逸脱することなく種々の変更が可能であることは理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】本発明の第１の熱放射加熱調理器１００の構成を模式的に示した断面図
【図２】本発明の第１の熱放射加熱調理器１００の遠赤外線発生原理を分かりやすく示した図
【図３】電磁誘導発熱プレート２０とその表面に塗布された放熱膜３０の形状の一例を示した図
【図４】放熱膜試料１の放射率を示す図
【図５】放熱膜試料１の放射輝度スペクトルを示す図
【図６】本発明の第２の熱放射加熱調理器１００ａの構成を模式的に示した断面図
【図７】本発明の第２の熱放射加熱調理器１００ａの遠赤外線発生原理を分かりやすく示した図
【図８】本発明の第３の熱放射加熱調理器１００ｂの構成を模式的に示した断面図
【図９】本発明の実施例３にかかる熱放射加熱調理器１００ｂの遠赤外線発生原理を分かりやすく示した図
【図１０】本発明の第４の熱放射加熱調理器１００ｃの構成を模式的に示した断面図
【図１１】本発明の実施例４にかかる熱放射加熱調理器１００ｃの遠赤外線発生原理を分かりやすく示した図
【図１２】本発明の第５の熱放射加熱調理器１００ｄの構成を模式的に示した断面図
【図１３】本発明の実施例５にかかる熱放射加熱調理器１００ｄの遠赤外線発生原理を分かりやすく示した図
【図１４】本発明の第６の熱放射加熱調理器１００ｅの構成を模式的に示した図
【図１５】従来の電磁誘導加熱調理器と被加熱調理具の構成を示す図
【符号の説明】
【０１３６】
１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ，１００ｅ 熱放射加熱調理器
１０ 電磁誘導部
２０ 電磁誘導発熱プレート
３０，３１，３２，３３ 放熱膜
４０ 側壁
５０ 食材支持体
６０ 熱反射プレート
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱源の熱エネルギーを遠赤外線に変換して放射し、食材の炙り焼き調理を行う熱放射加熱調理器に関する。熱源は限定されず、電熱ヒーター、電磁誘導（ＩＨ）、ガスコンロなど安定した発熱が可能な発熱源であれば良い。
【背景技術】
【０００２】
従来から、渦巻き状のコイル装置からの磁力線により、鍋に渦電流を生じさせて発熱させる誘導加熱調理器として、電磁誘導加熱調理器などがある。図１４は、従来の電磁誘導加熱調理器と被加熱調理具の構成を示す図である。図１４に示すように電磁誘導加熱調理器は上面にガラスセラミックなどよりなる耐熱平板７１を配置し、その下部に加熱コイル７２を有し、前記耐熱平板７１上に載置された被加熱調理具である鍋体７３を電磁誘導加熱する構成となっている。ここで前記鍋体７３はアルミなどの非磁性金属製としたとき、これ自体は電磁誘導加熱されないので、鍋体７３の裏面に鉄系の金属層７４を溶射加工などにより一体に形成するのが一般的であった。図１４中の７５は温度センサー（図示せず）を内蔵した感熱筒であり、鍋体７３裏面に圧接されている。７６は上ボディ、７７は下ボディを示している。
【０００３】
電磁誘導加熱により直接鉄鍋７３を加熱する方法は、従来のガス調理器やシーズヒータやパネルヒーターなどの電熱ヒーター調理器に比べて利点が多いと言われている。
【０００４】
第１には、鉄鍋以外に、火や発熱体の存在がなく安全性が高い点が挙げられる。電磁誘導加熱では直接鉄鍋が発熱するために火や発熱体の存在がない。一方、ガス調理器では火を扱わざるを得ず、引火の危険性などがある。ヒーター調理器では熱く熱せられた発熱体があり、やけどなどの危険性がある。
【０００５】
第２には、熱効率の良さと温度調整が容易である点が挙げられる。電磁誘導加熱では直接鉄鍋が発熱するためにエネルギーロスが少ない。一方、ヒーター調理器ではヒーター自身の発熱ロス、ガス調理器では五徳などの金属構造物等を加熱する必要があるエネルギーロスが生じる。
従来の電磁誘導加熱調理器は、上記のように多くの利点のもと、鍋やフライパンなど調理器具の加熱により行える調理には広く適用できるものである。
【０００６】
【特許文献１】特開平０５−３４３１７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の電磁誘導加熱調理器は、上記のように利点も多いが、調理方法が限られている点が問題であった。従来の電磁誘導加熱調理器は、フライパンで焼く、鍋で煮る・炊く、てんぷら油で揚げるという調理がメインである。
フライパン調理によれば、高温で短時間に食品の表面に焦げ目を付けることができ、一旦焦げ目が付いたら素早く温度を下げ、後はじっくり中まで加熱すると言う加熱調理も可能である。鍋ではだし汁や水分とともに煮る・炊くという調理が容易に行うことができる。
【０００８】
しかし、その一方で、炙り焼きという調理ができなかった。例えば、焼肉、焼き魚、うなぎの蒲焼などは、直火または遠赤外線で炙って焦げ目をつけるという調理が必要であるが、従来の電磁誘導加熱調理器では鉄製の調理器を熱して当該熱で食材を加熱することのみであり、直火または遠赤外線で炙るという調理はできなかった。そのため、従来の電磁誘導加熱調理器では、オーブン付き電子レンジなどの調理器具を併設して擬似的に炙るという調理法を提供していた。
【０００９】
本来、食材の「炙り焼き」は、炭火などの熱源の上方に置いた金網に食材を載せて炙り焼く方法、または、食材を鉄串などに刺して熱源の上にかざして炙り焼く方法などであり、平面状の鉄板などに載せ置いて焼く方法は「鉄板焼き」であり、鍋底で焼くのは「鍋焼き」である。つまり、食材支持体が金網であり、熱源の上方にかざした形でなければ「炙り焼き」はできない。従来の電磁誘導加熱調理器では渦電流による発熱が必須であるため、鍋など一定の厚さと抵抗を有する金属板の上で直接調理せざるを得ず、「鉄板焼き」や「鍋焼き」はできても「炙り焼き」はできないものであった。
【００１０】
上記問題点に鑑み、本発明は、焼く、炙るという調理を実現する放熱膜を用いた熱放射加熱調理器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の第１の放熱膜を用いた熱放射加熱調理器は、
電磁誘導部と、
電磁誘導部より発せられる高周波電磁波を受けて誘導される渦電流により熱を発する電磁誘導発熱プレートと、
前記電磁誘導発熱プレートの表面に塗布された、高い熱伝導性と高い放熱性とを兼ね備えた性質を持つ放熱膜であって、前記電磁誘導発熱プレートが発した熱を吸収して遠赤外線に変換して放射する放熱膜とを備え、
前記放熱膜が放射した遠赤外線により食材の炙り焼き調理を行うものである。
上記構成により、従来の電磁誘導加熱調理器具では行うことができなかった、焼く、炙るという調理を火を使わずに電磁誘導を熱源とする熱放射を用いて実現することができる。
【００１２】
なお、上記の第１の放熱膜を用いた熱放射加熱調理器の構成において、前記電磁誘導発熱プレートの周縁から立ち上がた周回状の側壁を設け、前記側壁の内周壁面に前記放熱膜を塗布し、前記放熱膜により周囲からも遠赤外線を放射するものが好ましい。
上記構成により、食材を周囲からも炙り焼き調理を行うことができる。
【００１３】
また、上記の第１の放熱膜を用いた熱放射加熱調理器の構成において、前記電磁誘導発熱プレート表面側に対向するように設けられた熱反射プレートであって、前記熱反射プレートの反射面において前記放熱膜を備え、前記電磁誘導発熱プレートの放熱膜から到達する遠赤外線を受けて遠赤外線を再放射するものが好ましい。
上記構成により、食材を上下左右あらゆる方向から炙り焼き調理を行うことができ、従来技術ならば、ガスオーブンでしか調理できなかった焼き魚、焼き豚、うなぎの蒲焼など両面をこんがり炙り焼く必要がある食材の両面炙り焼き調理を火を使わずに電磁誘導を熱源とする熱放射のみを用いて実現することができる。
【００１４】
次に、上記目的を達成するため、本発明の第２の放熱膜を用いた熱放射加熱調理器は、
熱を発する発熱体と、
前記発熱体が発した熱を裏面から吸収して表面に伝導する熱伝導プレートと、
前記熱伝導プレートの表面に塗布された、高い熱伝導性と高い放熱性とを兼ね備えた性質を持つ放熱膜であって、前記熱伝導プレートが発した熱を吸収して遠赤外線に変換して放射する放熱膜とを備え、
前記放熱膜が放射した遠赤外線により食材の炙り焼き調理を行うものである。
上記構成により、従来の鉄板などの熱伝導プレートを用いた調理器具では行うことができなかった、焼く、炙るという調理を発熱体を熱源とする熱放射を用いて実現することができる。
【００１５】
なお、上記第２の放熱膜を用いた熱放射加熱調理器の構成において、前記熱伝導プレートの裏面にも前記放熱膜を形成し、裏面側に形成されている前記放熱膜により前記発熱体が発した熱を吸収して前記熱伝導プレートに伝導するものであることが好ましい。
上記構成により、発熱体の熱を効率よく吸収し、効率よく熱伝導プレートに熱を伝導し、表面の放熱膜から食材に向けて遠赤外線を放射することができる。
【００１６】
なお、上記の第２の放熱膜を用いた熱放射加熱調理器の構成において、前記熱伝導プレートの周縁から立ち上がた周回状の側壁を設け、前記側壁の内周壁面に前記放熱膜を塗布し、前記放熱膜により周囲からも遠赤外線を放射するものが好ましい。
上記構成により、食材を周囲からも炙り焼き調理を行うことができる。
【００１７】
また、上記の第２の放熱膜を用いた熱放射加熱調理器の構成において、前記熱伝導プレート表面側に対向するように設けられた熱反射プレートであって、前記熱反射プレートの反射面において前記放熱膜を備え、前記熱伝導プレートの放熱膜から到達する遠赤外線を受けて遠赤外線を再放射するものが好ましい。
上記構成により、食材を上下左右あらゆる方向から炙り焼き調理を行うことができ、従来技術ならば、ガスオーブンでしか調理できなかった焼き魚、焼き豚、うなぎの蒲焼など両面をこんがり炙り焼く必要がある食材の両面炙り焼き調理を火を使わずに発熱体を熱源とする熱放射を用いて実現することができる。
【００１８】
ここで、前記放熱膜は、アルコキシド化合物の加水分解反応とシラノール脱水縮合反応により生成されるバインダーと、遠赤外線放射性物質の顔料と、溶媒を備えた塗料を塗布・乾燥することにより形成された塗布膜であって、前記アルコキシド化合物の加水分解後、シラノール脱水縮合の進展により形成されるＳｉ−Ｏネットワークおよび残存するシラノール基により構成される被膜により前記熱伝導性と前記放熱性とを発揮せしめたものであることが好ましい。
【００１９】
また、電子回路を構成する良導体素材パターンは例えば銅ペーストやアルミニウムペーストなど電気を通しやすく印刷に適した金属ペーストなどで製作することができる。
上記構成により、放熱膜自体にはＳｉ−Ｏネットワークが全体を全通しているのでＳｉ−Ｏネットワークを伝わることにより熱が効率よく運搬され、高い熱放射率が得られる。さらに、無機鉱物である無機顔料が含まれて固化されているので熱放射率が落ちることはない。
【００２０】
なお、放熱膜の成分は以下のものとすることができる。
まず、放熱膜におけるアルコキシド化合物の加水分解反応とシラノール脱水縮合反応により生成されるバインダーの第１の構成として、テトラアルコキシシランに対してトリアルコキシシランを、テトラアルコキシシラン：トリアルコキシシランが５対５から０対１０の割合で配合することにより、前記アルコキシド化合物の加水分解後のシラノール脱水縮合により生じる塗料中に存在するＳｉ−Ｏネットワーク素材の形成進行の制御とシラノール基の残存量の制御を行ったものが好ましい。
【００２１】
次に、放熱膜におけるアルコキシド化合物の加水分解反応とシラノール脱水縮合反応により生成されるバインダーの第２の構成として、テトラアルコキシシランに対してトリアルコキシシランとジアルコキシシランを、テトラアルコキシシラン：トリアルコキシシラン：ジアルコキシシランが４.５対４.５対１から７.２対１.８対１の割合で配合し、前記アルコキシド化合物の加水分解後のシラノール脱水縮合により生じる塗料中に存在するＳｉ−Ｏネットワーク素材の形成進行の制御とシラノール基の残存量の制御を行ったものが好ましい。
【００２２】
上記の熱放射加熱調理器を形成する放熱膜用塗料において、塗料中に存在する強靭なＳｉ−Ｏネットワーク素材の形成とシラノール基の残存量を制御することができ、熱放射加熱調理器に対して放熱性、耐熱性、基材への強い付着性、靭性を同時に与えることができる。また、Ｓｉ−Ｏネットワーク素材をある程度まで形成しておくことにより膜が形成される過程における収縮率が小さくなり残留応力が小さくなり基材への付着力が向上する。
【００２３】
次に、前記放熱膜を形成する塗料における顔料の第１の構成として、シリカ（ＳｉＯ２）、マグネシア（ＭｇＯ2）、コージライトとシリカ（ＳｉＯ２）、コージライトとアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、コージライトとシリカ（ＳｉＯ２）およびアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の化合物のいずれかを含むものとすることが好ましい。
【００２４】
また、前記放熱膜を形成する塗料における顔料の第２の構成として、前記第１の顔料に加え、酸化鉄（ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４）、二酸化マンガン（ＭｎＯ２）、酸化コバルト（ＣｏＯ）、三酸化コバルト（Ｃｏ２Ｏ３）、酸化銅（I）（Ｃｕ２Ｏ）、酸化銅（II）（ＣｕＯ）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）またはそれらの化合物のいずれかを含むものとすることが好ましい。
上記放熱膜用塗料により、これら顔料により遠赤外線放射波長領域において高温領域から低温領域まで効率良い変換を得ることができる。
【００２５】
次に、前記放熱膜を形成する塗料における溶媒は、沸点が常温より高い温度のアルコール類であり、前記放熱膜形成の際に前記溶媒を揮発させることによりポーラス構造を形成せしめるものとすることが好ましい。
【００２６】
上記のように膜中にポーラス構造を作り込むことにより膜全体としてさらに優れた靭性を得ることができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の第１の放熱膜を用いた熱放射加熱調理器によれば、従来の電磁誘導加熱調理器具では行うことができなかった、焼く、炙るという調理を火を使わずに電磁誘導を熱源とする熱放射を用いて実現することができる。
また、本発明の第２の放熱膜を用いた熱放射加熱調理器によれば、従来技術ならば、ガスオーブンでしか調理できなかった焼き魚、焼き豚、うなぎの蒲焼など両面をこんがり炙り焼く必要がある食材の両面炙り焼き調理をガス火を使わずに発熱体を熱源とする熱放射を用いて実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図面を参照しつつ、本発明の熱放射加熱調理器の実施例を説明する。ただし、本発明の範囲は以下の実施例に示した具体的な用途、形状、個数などには限定されないことは言うまでもない。
【実施例１】
【００２９】
実施例１にかかる本発明の第１の放熱膜を用いた熱放射加熱調理器の例を示す。
ここでは、一例として、加熱対象の液体として、焼肉用の肉を挙げて説明する。
【００３０】
図１は本発明の第１の熱放射加熱調理器１００の構成を模式的に示した断面図である。
第１の熱放射加熱調理器１００は、電磁誘導部１０、電磁誘導発熱プレート２０、放熱膜３０、側壁４０、食材支持体５０を備えた構成となっている。
図２は、本発明の第１の熱放射加熱調理器１００の遠赤外線発生原理を分かりやすく示した図となっている。
【００３１】
電磁誘導部１０は高周波電磁波を発するものである。いわゆるＩＨ調理器具の原理を備えたものである。上面は例えばセラミックやガラスなどのトッププレートとなっている。
【００３２】
電磁誘導発熱プレート２０は、電磁誘導部１０の上に載せ置いて使用する。電磁誘導部１０より発せられる高周波電磁波を受けて誘導される渦電流により熱を発する。いわゆる電磁誘導加熱調理器に適応する金属板、つまり、鉄板やステンレス板などで良い。他の金属であっても電磁誘導加熱に適した金属板であれば適応できることは言うまでもない。ただし銅やアルミニウムなど抵抗値が小さいものであれば渦電流による発熱量が小さくなってしまうので適さないとされている。
【００３３】
放熱膜３０は、電磁誘導発熱プレート２０の上面に塗布され、電磁誘導発熱プレート２０が発した熱エネルギーを受けて遠赤外線に変換して放射するものである。アルコキシド化合物を十分に脱水縮合を行うことにより、膨大なＳｉ−Ｏのネットワークを持ち、また、一定サイズの顔料を所定割合で配合することで十分な膜厚が確保される。こうして、例えば１，０００℃で焼成しても十分なフレキシビリティーを持ち、かつ、硬度の高い堅牢な膜を得ることが出来る。
放熱膜３０の形成方法については詳しく後述する。
【００３４】
側壁４０は、電磁誘導発熱プレート２０の周縁から立ち上がた周回状の側壁である。側壁も食材に熱を伝導しやすいように熱伝導体の金属製とすることができる。
【００３５】
食材支持体５０は放熱膜３０の上方において食材を支えるものである。この例では焼肉などで用いられている金網となっている。食材支持体５０の上に模式的に食材２００が載せ置かれている。この例では焼肉用の肉となっている。
【００３６】
熱放射加熱調理器全体としては底面が電磁誘導発熱プレート２０で周回状の側面が側壁４０となったいわゆるサラダボール状の形状のものの上面に金網などの食材支持体が載せ置かれたものとなっている。
【００３７】
なお、図示していないが、食材支持体５０を金網とする場合、放熱膜３０の上面に、食材を焼くことにより出る油や調理滓から放熱膜３０を保護する保護層を設ける構造も可能である。放熱膜３０が劣化しないように配慮することは好ましいところ、食材支持体５０が金網であれば、食材２００を調理するためににじみ出る油や調理滓などが下に滴り落ち、そのままでは直接放熱膜３０に触れてしまう。そこで、放熱膜３０の上面に保護層を設ける構造とするのである。
【００３８】
このように、熱放射加熱調理器１００は、電磁誘導部１０を用いて食材２００の炙り焼き調理を行うものとなっている。
【００３９】
図３は電磁誘導発熱プレート２０とその表面に塗布された放熱膜３０の形状の一例を示した図である。
図３（ａ）の例では単なる円盤となっている。表面に放熱膜３０が塗布形成されている。
図３（ｂ）の例では同心円状に広がった円盤となっている。同心円を形成する線は平板状になっている。図３（ａ）の円盤を金型で打ち抜いて同心円状に成型すれば良い。
なお、これらの例では裏面には放熱膜３０が形成されていない。裏面にも放熱膜３０が塗布形成された構成例は後述する実施例で示す。
【００４０】
ここで、熱放射加熱調理器１００の放熱膜３０に求められる重要な特徴をまとめておく。
第１の特徴は、熱放射率、つまり、熱源から得られる熱エネルギーの遠赤外線への変換効率が高いことである。
熱放射加熱調理器１００において、放熱膜３０が高効率で電磁誘導発熱プレート２０の熱エネルギーを遠赤外線に変換するものである方が有利である。
電磁誘導発熱プレート２０において電磁誘導により渦電流を発生すると抵抗があるために発熱するが、放熱膜３０はその熱エネルギーを熱伝導により受け取り遠赤外線として再放射するが、その変換効率が低いと炙り焼きするための遠赤外線が少ないこととなり、調理性能が低いこととなってしまう。そこで本発明では放射膜３０が熱エネルギー・遠赤外線の高い変換効率を持つことが重要である。
【００４１】
第２の特徴は、薄い膜厚でも強い付着性能を持つことである。膜厚が厚いとコスト高を招くので薄膜である方が有利である一方、薄くても脆く剥がれ易いものであれば遠赤外線を放射する面積が減るので性能劣化を招いてしまうからである。例えば、膜厚が１０μから２００μの被膜であることが好ましく、基板などに塗布された膜の付着強度は碁盤目テストで１００／１００であることが好ましい。
【００４２】
第３の特徴は、耐熱性が大きいことである。炙り焼き調理を実現するためには１０００℃以上の高温にも耐える必要がある。セラミック系の塗料であれば５００℃以上になればクラックが入ったり表面が割れたりするおそれがある。ホーローでは融解するおそれもある。これらでは炙り焼き調理用途には適さない。そこで放熱膜３０においても耐熱性が大きいことが重要である。
【００４３】
第４の特徴は、ある程度の靭性を持つことである。本発明のように塗料膜である放熱膜３０から遠赤外線を放射するものであれば、電磁誘導発熱プレート２０自体は熱を発するものであり薄いもので良い。熱膨張や冷却収縮を繰り返すこととなりその表面にたわみや歪みが一時的に生じる可能性もある。脆いものであればクラックが入ったり表面に割れ目が割れたりするおそれがある。そこである程度の靭性が必要となる。
【００４４】
上記の放熱膜３０の塗料組成には、上記第１から第４の特徴を実現するために組成に工夫がなされている。上記第１の特徴である遠赤外線への変換効率は顔料組成の工夫によりもたらされる。上記第２の特徴である付着性はバインダー組成の工夫によりもたらされる。上記第３の特徴である耐熱性はバインダー組成の工夫によりもたらされる。上記第４の特徴である靭性はバインダー組成の工夫によりもたらされる。
【００４５】
まずバインダーの組成の工夫から説明する。
本発明の熱放射加熱調理器に用いる放熱膜を形成するための塗料のバインダーはアルコキシド化合物からなるバインダーとなっている。
放熱膜形成用塗料を塗布して放熱膜を形成する過程で、バインダーのアルコキシド化合物の脱水縮合により生じるＳｉ−Ｏネットワークの形成進行を制御しつつ残存するＳｉ−ＯＨ基の量を制御し、金属プレートなどへの付着力の大きさを制御し、塗布される基材への強固な付着性、耐熱性、耐磨耗性を実現せしめるものである。
【００４６】
第１の放熱膜用塗料のバインダー組成は、アルコキシド化合物からなるバインダーとして、テトラアルコキシシランとトリアルコキシシランを所定割合で混合したものとなっている。
その混合割合は、テトラアルコキシシラン：トリアルコキシシランが５対５から０対１０の割合が好ましい。
第２の放熱膜用塗料のバインダー組成は、アルコキシド化合物からなるバインダーとして、テトラアルコキシシランとトリアルコキシシランとジアルコキシシランを所定割合で混合したものとなっている。
その混合割合は、テトラアルコキシシラン：トリアルコキシシラン：ジアルコキシシランが４.５対４.５対１から７.２対１.８対１の割合が好ましい。
【００４７】
Ｓｉ−ＯＨ官能基を４つ備えたテトラアルコキシシランとしては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン等が挙げられる。
Ｓｉ−ＯＨ官能基を３つ備えたトリアルコキシシランとしては、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリエチルメトキシシラン、トリエチルエトキシシラン、トリフェニルメトキシシラン、トリフェニルエトキシシラン、トリメチルプロポキシシラン、トリエチルプロポキシシランなどが挙げられる。
【００４８】
Ｓｉ−ＯＨ官能基を２つ備えたジアルコキシシランとしては、ジチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシランなどが挙げられる。
【００４９】
アルコキシド化合物としてこれらを組み合わせて用いる。組み合わせで好ましいのはジメチルメトキシシラン、トリメチルメトキシシラン及びテトラメトキシシランの組合せ、またはジメチルエトキシシラン、トリメチルエトキシシラン及びテトラエトキシシランの組合せである。
【００５０】
本発明では、アルコキシド化合物の加水分解後の脱水縮合により生じる塗料中に存在するＳｉ−Ｏネットワーク素材の形成進行の制御とシラノール基の残存量の制御を行い、放熱膜３０の熱伝導性と放熱性を確保する。
これらアルコキシド化合物の配合を工夫することにより第２の特徴である付着性、第３の特徴である耐熱性、第４の特徴である靭性を制御する。
【００５１】
Ｓｉ−Ｏネットワーク素材の形成進行の制御とシラノール基の残存量の制御の原理は以下の通りである。
アルコキシド化合物同士は加水分解によりシラノール基（Ｓｉ−ＯＨ官能基）が生成され、Ｓｉ−ＯＨ官能基の脱水縮合によりＳｉ−Ｏネットワークの形成が進行してゆく。Ｓｉ−ＯＨ官能基を４つ持つテトラアルコキシシランはＳｉ−ＯＨ官能基を多く持つので、脱水縮合を促進させればＳｉ−Ｏネットワークの形成進行が速く、早期にゲル化する。テトラアルコキシシランのみでバインダーを形成するとほぼ完全にＳｉ−ＯＨ官能基が消費され、Ｓｉ−Ｏネットワークが形成される。Ｓｉ−ＯＨ官能基を３つ持つトリアルコキシシランもＳｉ−ＯＨ官能基を持つので、脱水縮合を促進させればＳｉ−Ｏネットワークの形成が進行し、ゲル化する。トリアルコキシシランのみでバインダーを形成すると粒子間のＳｉ−ＯＨ官能基の存在が均等になるので、ほぼ完全にＳｉ−ＯＨ官能基が消費された状態でＳｉ−Ｏネットワークが形成される。
【００５２】
Ｓｉ−ＯＨ官能基を２つ持つジアルコキシシランもＳｉ−ＯＨ官能基を持つので、脱水縮合を促進させればＳｉ−Ｏネットワークの形成が進行し、ゲル化する。ジアルコキシシランのみでバインダーを形成すると同様にほぼ完全にＳｉ−ＯＨ官能基が消費された状態でＳｉ−Ｏネットワークの形成が形成される。しかし、ジアルコキシシランはＳｉ−ＯＨ官能基が２つしかなく、脱水縮合によって直鎖状にＳｉ−Ｏネットワークが形成されてしまい、堅牢性が小さくなる。
【００５３】
本発明では、Ｓｉ−Ｏネットワークによる堅牢な膜形成を目指すだけではなく、Ｓｉ−Ｏネットワークの形成を進行させつつもＳｉ−ＯＨ官能基をすべては消費させずに残存させるように制御する。残存したＳｉ−ＯＨ官能基により金属プレートなどの基材のＯＨ基との間の結合エネルギーにより基材と強力な付着力をもたらす。
つまり、Ｓｉ−ＯＨ官能基を２つ持つアルコキシド化合物、Ｓｉ−ＯＨ官能基を３つ持つアルコキシド化合物、Ｓｉ−ＯＨ官能基を４つ持つアルコキシド化合物を、所定割合で混ぜ合わせると、アルコキシド分子間でＳｉ−ＯＨ官能基の数に不均衡があるため、反応する相手となるＳｉ−ＯＨ官能基がなく、いわば浮いてしまうＳｉ−ＯＨ官能基が多数出てくるので脱水縮合が一気には進まなくなる。
【００５４】
ただし、長期間放置していると、浮いているＳｉ−ＯＨ同士の脱水縮合反応が進んでくるので残存するＳｉ−ＯＨ官能基の量は漸減して行くが、上記のように２官能のアルコキシド化合物、３官能のアルコキシド化合物、４官能のアルコキシド化合物の割合を調整すれば、当初、脱水縮合は早期に進むもののＳｉ−ＯＨ官能基の数が不均衡状態に陥ってからは脱水縮合に急速にブレーキがかかることとなる。
【００５５】
後述するように、良好な熱伝導性、放熱性、絶縁性、付着性を備えた膜が形成される配合について実験を重ねて２官能のアルコキシド化合物、３官能のアルコキシド化合物、４官能のアルコキシド化合物の配合割合を見出した。
【００５６】
以上の成分に調整した放熱膜用の塗料を用いて形成した、放熱膜３０について、実際に塗料を形成し、種々の性能実験を行った。
まず、放熱膜３０について、付着性試験を行い、放熱膜３０が安定して基板上に付着している条件について実験し、次に、熱伝導性試験、放熱性試験を行い、放熱膜３０が良好な熱伝導性、放熱性を備えていることを検証する。
【００５７】
［付着性実験］
付着性実験に用いた放熱膜用塗料のバインダー組成
実験に用いた放熱膜用塗料のバインダー組成は、４官能基を備えたテトラアルコキシシランとしてモメンティブマテリアル社製のテトラメトキシシランを用いた。また、３官能基を備えたバインダーのトリアルコキシシランとしてモメンティブマテリアル社製のトリメチルメトキシシランを用いた。また、２官能基を備えたジメトキシシランとしてモメンティブマテリアル社製のジメチルメトキシシランを用いた。テトラメトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、ジメチルメトキシシランの配合を変えてそれぞれ製作した。
【００５８】
加水分解に用いた水の量は、アルコキシド化合物１モルに対して水０．８〜１．４モルとした。水が０．８モル以下ではＳｉ−ＯＨ基の発生が十分でなく膜の硬度が上がらず、１．４モル以上ではＳｉ−ＯＨ基が多くなり、シラノールの分子結合が大きくなり、ゲル化が進展し、クラックが生じやすくなるからである。触媒としての酸の量は有機酸、無機酸何れの場合も、加水分解を起こすのに十分な量を用いた。
【００５９】
サンプルのそれぞれに含まれるジメチルメトキシシラン（２官能）、トリメチルメトキシシラン（３官能）、テトラメトキシシラン（４官能）の配合を［表１］に示す。
【００６０】
【表１】
【００６１】
−放熱膜を形成する基材
アルミブラスト処理を行ったアルミプレートと、ステンレスブラスト処理を行ったステンレスプレートを用いた。
−付着性実験の手法
付着性実験は、ＪＩＳ−Ｋ５６００−５−６の手法により碁盤目テストを行った。実験は３回行った。アルミブラスト処理を行ったアルミプレートに対する付着実験結果を［表２］に示す。
【００６２】
【表２】
【００６３】
注１：その他のアルコキシドとしてエトキシ基、フェニル基もあるが、エトキシ基はメトキシ基と反応スピードの違いなので省略し、フェニルは硬度が劣るので省略し、メチル基のみでテストを実施した。
注２：反応はアルコキシド１モルに対して水２．５〜４．５モル、望ましくは３．３モル、酸の量を十分入れ、顔料比率７０％とし、膜厚を２５μ±３μにして実施。
注３：分散溶媒はエタノール、イソプロピルアルコールを配合した物を使用した。
注４：分散は０．７ｍｍのガラスビーズを使用した。分散後粒度はＤ５０で０．３５ミクロン。
注５：焼成条件は１８０℃で２０分。基板はアルコール脱脂のみのアルミ板を使用した。試験片は７．５ｍｍｗ×１５．０ｍｍｌ×１．０ｍｍｔを各３枚。（評価は全数クリアー）
注６：塗布方法はスプレーコート。
注７：膜厚は１５μ〜２０μ、測定方法はマイクロメーター。
【００６４】
上記付着性実験から、テトラアルコキシシランとトリアルコキシシランを混合したバインダーである配合１から配合３の実験結果より、混合割合は配合１から配合２の混合割合が良いことが実証できた。つまり、テトラアルコキシシラン：トリアルコキシシランが５対５から０対１０の割合が好ましい。
【００６５】
また、上記付着性実験から、テトラアルコキシシランとトリアルコキシシランとジアルコキシシランを混合したバインダーである配合４から配合９の実験結果より、混合割合は配合４から配合５の混合割合が良いことが実証できた。つまり配合６のように３官能基の割合が減ると付着性が劣り、また、配合７から配合９のように２官能基の割合が増えても付着性が劣る。つまり、テトラアルコキシシラン：トリアルコキシシラン：ジアルコキシシランが４.５対４.５対１から７.２対１.８対１の割合が好ましい。
【００６６】
以上、本発明の絶縁放熱塗料のバインダーの組成を上記の割合となるように工夫すれば、放熱膜２０の付着性が大きくなるように、Ｓｉ−Ｏネットワークと残存するＳｉ−ＯＨ基の量を制御できる。
【００６７】
［熱伝導試験］
放熱膜２０において、高い熱伝導率が得られていることを確認した。
−熱伝導試験に用いた放熱膜のバインダー組成
放熱膜のバインダー組成は、付着性実験に用いたバインダー組成と同じものとした。
【００６８】
−放熱膜２０を形成する基板
アルミブラスト処理を行ったアルミプレート（１５０ｍｍ×７５ｍｍ×１．０ｍｍ）を用いた。
【００６９】
−熱伝導性試験の手法
アルミプレートの半分に放熱膜２０を形成し、残り半分は放熱膜２０は形成せずアルミプレートが剥き出しのままとする。アルミプレートの裏面から加熱し、アルミプレートの表面の温度分布を測定した。
【００７０】
本発明の熱放射加熱調理器に用いる放熱膜では、Ｓｉ−Ｏネットワークが膜全体を全通しているので熱伝導率が高く、ポーラス構造にかかわらずコージライト、アルミナ、シリカ、ジルコニアという無機鉱物である無機顔料が含まれて固化されているので熱伝導率が高い。実際に放熱膜２０の試料片を用いて熱伝導率を計測したところ、２Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率が得られていた。
【００７１】
［熱放射性試験］
次に、放熱膜としての機能、つまり、発熱体から受けた熱エネルギーの遠赤外線エネルギーへの変換効率について検証する。本発明の熱放射加熱調理器に用いる放熱膜用塗料において、含有されている顔料は形成した膜において遠赤外線放射機能を与えるものである。それゆえに顔料の配合が重要である。
高い熱放射率を実現するためには、熱線波長領域の全範囲にわたって、放射率が１００％に近く、さらに放射輝度が当該温度における黒体輻射に近い放射スペクトルを持つこと必要がある。
【００７２】
第１の顔料として、シリカ（ＳｉＯ２）、マグネシア（ＭｇＯ2）、コージライトとシリカ（ＳｉＯ２）、コージライトとアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、コージライトとシリカ（ＳｉＯ２）およびアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の化合物のいずれかを含むものとする。これらは、熱拡散性が高く放熱性を有する上、熱膨張率が５×１０−６〜１０．５×１０−６であり、比較的大きいので、顔料として含有させてシート状に成形しても、膜も金属の挙動と同様な挙動をする。それゆえ、膜中に引っ張り応力が発生せず、高温域でも安定した放熱性が得られる。しかも、絶縁性も得られる。なお、カーボンを一定量以上入れることにより容易に導電性が得られる。特に４５０℃までの大気中、または高温真空炉、或いは不活性ガス等の雰囲気炉中で従来不可能とされていたカーボンの面状発熱体が使用可能となる。
【００７３】
上記の第１の顔料に対して、以下の第２の顔料を加える工夫も好ましい。第２の顔料は、酸化鉄（ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４）、二酸化マンガン（ＭｎＯ２）、酸化コバルト（ＣｏＯ）、三酸化コバルト（Ｃｏ２Ｏ３）、酸化銅（I）（Ｃｕ２Ｏ）、酸化銅（II）（ＣｕＯ）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）またはそれらの化合物のいずれかを含むものである。
【００７４】
なお、顔料の粒度は、膜の平滑性や綴密性、強度を考慮して、顔料の粒度は溶媒分散後で平均粒度で０．５μ以下が望ましい。
【００７５】
アルコキシドと顔料の割合は、１５〜４５体積％が妥当である。１５％以下では膜の靭性が低下し堅牢さが失われる。４５％を超えると、脱水縮合による乾燥収縮量が多く、高温下でクラックが発生しやすく、所望の放熱性が得がたい。
【００７６】
膜の厚みは、基材や発熱体と膜が強固に付着し、且つ、両者の熱膨張差が非常に近い場合でも、膜が厚くなりすぎると、クラックが発生する。それは、Ｓｉ−ＯＨが脱水縮合するときに起こる収縮現象が原因である。膜厚は、バインダーの含有量にもよるが、３０μ以下が望ましい。特にアルコキシド化合物の脱水縮合物の全固形物（即ちＳｉ−ＯＨから生じるＳｉＯ２と混合したときの無機顔料成分の合計）にしめる割合が４５体積％の場合、８００℃でクラックの発生を防ぐ為には１０μ前後が好ましい。膜厚が３０μを超えると、膜が脆くなり、長時間の使用に耐えられなくなる。そのため、アルコキシド化合物の脱水縮合物の割合は３０体積％以下が望ましい。
【００７７】
サンプルとして顔料を［表３］のように配合した放熱膜試料２を作製し、遠赤外線放射実験を行った。
焼成条件は１８０℃で２０分間焼き付けた。
膜厚はマイクロメーターの測定により２０μ〜２６μのものが焼成できた。
測定は遠赤外線応用研究会によった。
測定温度は６０℃とした。
測定機種はＪＩＲ−Ｅ５００を用いた。
測定条件は、分解能１６ｃｍ−１、積算回数２００回
検知器はＭＣＴである。
【００７８】
【表３】
【００７９】
本発明の第１の顔料である、シリカ（ＳｉＯ２）、マグネシア（ＭｇＯ2）、、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、マグネシア（ＭｇＯ２）のうち、放熱膜試料２ではシリカ（ＳｉＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、マグネシア（ＭｇＯ２）とした。酸化チタンは着色顔料として配合し、塗料全体の色を白色に着色した。バインダーは３官能基を備えたトリメチルメトキシシランと４官能基を備えたテトラメトキシシランを配合した。
【００８０】
上記構成の組成を持つ放熱膜試料２を用いて放射率と放射輝度測定を行った。
図２は放熱膜試料２の放射率である。
図３は放熱膜試料２の放射輝度スペクトルである。
放射輝度は、５４０.０６ｋｃａｌ／ｍ２・ｈｒであった。
図３に見るように、低温の波長領域から高温の波長領域まで良好な放射輝度スペクトルが得られており、放熱性は、４μ〜２４μの波長域での放射率は８５％以上の放射率を有することが分かった。高い遠赤外線変換効率が得られていることが実証できた。
【００８１】
［耐熱性試験］
放熱膜試料２を８００℃に熱し、水で急冷却するという処理を繰り返して、クラックが入るか否かを試験した。
加熱はバーナーで８００℃まで加熱した。冷却は冷水にて急速に冷却した。この加熱・冷却を５回繰り返した。
結果を［表４］に示す。
【００８２】
【表４】
【００８３】
［表面硬度試験］
本発明の熱放射加熱調理器に用いる放熱膜の耐摩耗性を調べるために放熱膜試料２を用いて表面硬度テストも行った。
硬度テストの方法は、ＪＩＳ−Ｋ−５−４に準じた。
実験にはアルミプレートに焼成したものを用いた。
表面硬度テストの結果を［表５］に示す。
【００８４】
【表５】
【００８５】
なお、上記において、アルコキシド化合物と顔料の割合は、１５〜４５体積％が妥当であると指摘したが、実験にて実証した。バインダーであるアルコキシド化合物は放熱膜用塗料２と同様、トリメチルメトキシシランとテトラメトキシシランの混合とし、顔料の体積％を変えたサンプルを製作し、表面硬度テストを行うことにより妥当な割合を検証した。
【００８６】
【表６】
【００８７】
注１：アルコキシド化合物は代表例としてトリメチルメトキシシラン６６．７重量％、テトラメトキシシラン３３．５重量％、ジメチルメトキシシラン４，８重量％でテスト。
注２：各反応条件、分散条件、縮合脱水条件、膜厚、基材は前記テストに準じる。
注３：使用顔料は平均１次粒子径０．１５μのアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、平均１次粒子径０．５μのカオリン、１０〜２０ｎのシリカ（ＳｉＯ２）をそれぞれ３０体積％、６５体積％、５体積％配合したものを使用した。
注４：分散溶媒はエタノール、イソプロピルアルコールを配合した物を使用した。
注５：分散は０．７ミリ径のガラスビーズを用いたビーズミルで１時間実施した。その時の平均粒皮は０．３５μであった。
注６：○は硬度７Ｈ以上、曲げ２０Ｒ可、碁盤目テスト問題なし、△は硬度７Ｈまで、碁盤目テスト間題なし、Ｘは、膜が脆くクラック発生。
以上、アルコキシド化合物と顔料の割合は１５〜４５体積％が妥当であると実証できた。
【００８８】
［耐腐食性試験］
本発明の熱放射加熱調理器に用いる放熱膜膜の耐腐食性も調べるために放熱膜試料２を用いて塩水噴霧試験と水浸試験も行った。
塩水噴霧試験の方法は、ＪＩＳ−Ｋ５６００−７−１に準じた。
測定はステンレスプレートのものを用いた。
塩水噴霧の放置時間は５００時間とした。
塩水噴霧試験の結果を［表７］に示す。
【００８９】
【表７】
【００９０】
水浸試験の方法は、ＪＩＳ−Ｋ５６００−６−２に準じた。
測定はアルミプレートのものを用いた。
水浸の放置時間は５００時間とした。
水浸試験の結果を［表８］に示す。
【００９１】
【表８】
【００９２】
以上、塩水噴霧試験と水浸試験の結果から、本発明の熱放射加熱調理器に用いる放熱膜の耐腐食性が大きいことが実証できた。
【００９３】
次に、第４の特徴である靭性は、本発明の熱放射加熱調理器に用いる放熱膜が持つポーラス構造により得られる。本発明の熱放射加熱調理器に用いる放熱膜はその形成過程において、電磁誘導発熱プレート２０塗布後に焼き付けをすることにより脱水縮合を促がすが、この際に溶媒も揮発し、溶媒が揮発した後に微細な気孔が残留するためポーラス構造となり膜自体に靭性が付与される。
【００９４】
なお、顔料の配合もクラック防止に有効である。シート形状の基材や発熱体と、そこに付着した膜との間に大きな熱膨張差があると、膜にクラックが生じやすい。所定の熱膨張率を有する顔料を入れることにより、ある程度、熱膨張率の差があっても、それによって生じる膜のクラックを高温域においても防ぐことが出来る。
【００９５】
［膜の厚み］
基材や発熱体と膜が強固に付着し、且つ、両者の熱膨張差が非常に近い場合でも、膜が厚くなりすぎると、クラックが発生する。それは、Ｓｉ−ＯＨが脱水縮合するときに起こる収縮現象が原因である。
【００９６】
放熱膜の膜厚は、バインダーの含有量にもよるが、２００μ以下が望ましい。特にアルコキシド化合物の脱水縮合物の全固形物（即ちＳｉ−ＯＨから生じるＳｉＯ２と混合したときの無機顔料成分の合計）にしめる割合が４５体積％の場合、８００℃でクラックの発生を防ぐ為には１０μ前後が好ましい。膜厚が３０μを超えると、膜が脆くなり、粉落ちして、長時間の使用に耐えられなくなる。そのため、アルコキシド化合物の脱水縮合物の割合は３０体積％以下が望ましい。
高温下（とくに５００℃以上）での２５０Ｖ以上での加圧時の絶縁抵抗を確保するためには５０μ以上の膜厚が好ましい。
放熱性としては、４μ〜２４μの波長域での放射率は８５％以上の放射率を有する。
【００９７】
以上、本発明の熱放射加熱調理器に用いる放熱膜は、バインダーの付着力が大きく、顔料も遠赤外線放射効率が高く、表面硬度が大きく、耐腐食性、耐熱性に優れたものである。
【００９８】
以上、本発明の第１の放熱膜を用いた熱放射加熱調理器によれば、通常の熱放射加熱調理器の上に載せ置くのみで、高い熱交換率を実現しつつ炙り焼き調理を行うことができる。
【実施例２】
【００９９】
実施例２にかかる本発明の第２の放熱膜を用いた熱放射加熱調理器の例を示す。
ここでも、一例として、加熱対象の液体として、焼肉用の肉を挙げて説明する。
【０１００】
図６は本発明の第２の熱放射加熱調理器１００ａの構成を模式的に示した断面図である。
第２の熱放射加熱調理器１００ａは、発熱体１１、熱伝導プレート２１、放熱膜３０、側壁４０、食材支持体５０を備えた構成となっている。
図７は、本発明の第２の熱放射加熱調理器１００ａの遠赤外線発生原理を分かりやすく示した図となっている。
【０１０１】
発熱体１１は、熱を発する物体であり、例えば、電熱線やニクロム線などの発熱体が挙げられる。
熱伝導プレート２１は、発熱体１１が発した熱を裏面から吸収して表面に伝導するプレートであり、鉄やステンレスなどの素材でできている。
【０１０２】
放熱膜３０は実施例１で説明したものと同様で良く、本実施例２では熱伝導プレート２１の表面に塗布されている。放熱膜用の塗料は、アルコキシド化合物からなるバインダーと、シリカ（ＳｉＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、マグネシア（ＭｇＯ２）、三酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）の少なくとも一つの単体またはそれらの化合物を含む顔料と、溶媒からなる塗料である。
【０１０３】
バインダーの組成は実施例１と同様で良く、ここでの説明は省略する。
【０１０４】
側壁４０は、熱伝導プレート２１の周縁から立ち上がた周回状の側壁である。側壁４０も食材に熱を伝導しやすいように熱伝導体の金属製とすることができる。
食材支持体５０は放熱膜３０の上方において食材を支えるものである。この例では焼肉などで用いられている金網となっている。食材支持体５０の上に模式的に食材２００が載せ置かれている。
【０１０５】
熱放射加熱調理器全体としては底面が熱伝導プレート２１で周回状の側面が側壁４０となったいわゆるサラダボール状の形状のものの上面に金網などの食材支持体５０が載せ置かれたものとなっている。
本実施例２の構成では、発熱体１１が発熱した熱は熱伝導プレート２１により伝導されて放熱膜３０に伝えられる。放熱膜３０は実施例１に示したように高い熱エネルギー遠赤外線変換効率を持ち、発熱体１１の熱により大量の遠赤外線を放出することとなる。この遠赤外線により食材を炙り焼き調理する。
【０１０６】
以上、本実施例２の第２の放熱膜を用いた熱放射加熱調理器によれば、発熱体の熱を効率よく吸収し、効率よく熱伝導プレートに熱を伝導し、表面の放熱膜から食材に向けて遠赤外線を放射することができる。
【実施例３】
【０１０７】
実施例３にかかる熱放射加熱調理器の例を示す。
実施例３にかかる熱放射加熱調理器の例は、実施例２と同様の熱伝導プレート型の熱放射加熱調理器において、熱伝導プレートの表面のみならず裏面にも放熱膜を形成し、当該放熱膜を介して発熱体の熱を裏面側から吸熱して熱伝導プレート側に遠赤外線を放射してより一層、多くの熱を熱伝導プレートの表面側に設けられている放熱膜に熱を伝導するものである。
【０１０８】
図８は本発明の第３の熱放射加熱調理器１００ｂの構成を模式的に示した断面図である。
実施例３にかかる熱放射加熱調理器１００ｂは、発熱体１１、熱伝導プレート２１、表面側の放熱膜３０、裏面側の放熱膜３１、側壁４０、食材支持体５０を備えた構成となっている。
図９は、本発明の実施例３にかかる熱放射加熱調理器１００ｂの遠赤外線発生原理を分かりやすく示した図となっている。
【０１０９】
発熱体１１は、実施例２と同様、熱を発する物体であり、例えば、電熱線やニクロム線などの発熱体で良い。
熱伝導プレート２１も、実施例２と同様、発熱体１１が発した熱を裏面から吸収して表面に伝導するプレートであり、鉄やステンレスなどの素材でできている。
【０１１０】
放熱膜３０および放熱膜３１は、素材としては実施例１で説明したものと同様で良いが、本実施例３では熱伝導プレート２１の裏面および表面の両面に塗布されている。
放熱膜用の塗料は、実施例１および実施例２で説明したように、アルコキシド化合物からなるバインダーと、シリカ（ＳｉＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、マグネシア（ＭｇＯ２）、三酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）の少なくとも一つの単体またはそれらの化合物を含む顔料と、溶媒からなる塗料で良い。
【０１１１】
バインダーの組成は実施例１と同様で良く、ここでの説明は省略する。
側壁４０および食材支持体５０は実施例１または実施例２と同様で良い。
【０１１２】
本実施例３における遠赤外線放射の仕組みは以下のとおりである。
発熱体１０が発熱して生じた熱は熱伝導プレート２１の裏面に設けられた放熱膜３１に到達する。放熱膜３１は実施例１で説明したように熱エネルギーを受けて遠赤外線に変換して放射する性質を持つものであり、伝導された熱も効率的に吸収する性質を有している。実施例２の裏面に放熱膜が設けられていない構成に比べ、実施例３の裏面に放熱膜３１が設けられている構成の方が、発熱体１０が発熱した熱を効率的に吸収することができる。
【０１１３】
発熱体１０からの熱を吸収した放熱膜３１は当該熱を遠赤外線に変換して熱伝導プレート２１側に放射する。つまり、実施例２の裏面に放熱膜が設けられていない構成に比べ、実施例３の裏面に放熱膜３１が設けられている構成の方が効率的に熱伝導プレート２１により多くの熱を伝導することができる。
【０１１４】
熱伝導プレート２１に伝えられた熱が、熱伝導プレート２１の表面に設けられた放熱膜３０に伝導され、当該伝導熱が放熱膜３０において遠赤外線に変換され、その表面からさらに食材支持プレート５０に向けて遠赤外線が放射される仕組みは実施例１および実施例２に説明した仕組みと同様である。
【０１１５】
以上、実施例３にかかる熱放射加熱調理器によれば、実施例２と同様の熱伝導プレート型の熱放射加熱調理器において、熱伝導プレートの裏面に設けられた放熱膜を介して発熱体の熱を吸収して熱伝導プレート側に伝え、より一層多くの熱を熱伝導プレートの表面側に設けられている放熱膜に熱を伝導し、大量の遠赤外線を放射させることができる。
【実施例４】
【０１１６】
実施例４にかかる熱放射加熱調理器の例を示す。
実施例４にかかる熱放射加熱調理器の例は、実施例１の電磁誘導発熱プレート型の熱放射加熱調理器、実施例２または３の熱伝導プレート型の熱放射加熱調理器において、側壁４０の内周壁面にも放熱膜を塗布・形成し、当該放熱膜により周囲からも遠赤外線を放射し、食材を周囲からも炙り焼き調理を行うことができるものである。
【０１１７】
図１０は本発明の第４の熱放射加熱調理器１００ｃの構成を模式的に示した断面図である。
図１０に示した例は、実施例１にかかる電磁誘導発熱プレート型の熱放射加熱調理器をベースとしたものとなっている。電磁誘導部１０、電磁誘導発熱プレート２０、放熱膜３０、側壁４０、側壁の内周面側に設けられた放熱膜３２、食材支持体５０を備えた構成となっている。側壁の内周面側に設けられた放熱膜３２以外の構成は実施例１で説明したものと同じであり詳しい説明は省略する。なお、側壁４０は熱を伝導しやすい熱伝導体の金属製となっている。
【０１１８】
電磁誘導部１０の電磁誘導により電磁誘導発熱プレート２０に渦電流により発熱する仕組みは実施例１と同様である。
また、電磁誘導発熱プレート２０の表面に形成されている放熱膜３０が電磁誘導発熱プレート２０により発生する熱を受けて遠赤外線に変換して放射する仕組みも実施例１で説明したものと同様である。
【０１１９】
本実施例４では、側壁４０の内周面にも放熱膜３２が形成されている。本実施例４の側壁４０は熱伝導体の金属製となっている。
放熱膜３０および放熱膜３２の素材自体は実施例１で説明したものと同様で良い。バインダーの組成、顔料の配合などは実施例１と同様で良く、ここでの説明は省略する。顔料による熱エネルギーの遠赤外線への変換も実施例１と同様で良い。
【０１２０】
図１１は、本発明の実施例４にかかる熱放射加熱調理器１００ｃの遠赤外線発生原理を分かりやすく示した図となっている。
本実施例４における遠赤外線放射の仕組みは以下のとおりである。
【０１２１】
電磁誘導発熱プレート２０が発熱して生じた熱は表面に設けられた放熱膜３０に到達し、放熱膜３０は実施例１で説明したように熱エネルギーを受けて遠赤外線に変換して放射する。側壁４０は電磁誘導発熱プレート２０により発生する熱を伝導して内周面側に設けられている放熱膜３２にも伝える。側壁の内周面に設けられている放熱膜３２は伝導される熱を受ければ効率よく遠赤外線に変換して内面に向けて放射する。
実施例１のように側壁４０の内周面に放熱膜が設けられていない構成に比べ、実施例４のように側壁４０の内周面に放熱膜３２が設けられている構成の方がより一層多くの遠赤外線を熱放射加熱調理器の内側に放射することができる。
【０１２２】
以上、実施例４にかかる熱放射加熱調理器によれば、側壁４０の内周面に設けられた放熱膜３２を介して側壁４０の熱を吸収して大量の遠赤外線を放射させることができ、食材を下方および周囲から炙ることができる。
【実施例５】
【０１２３】
実施例５にかかる熱放射加熱調理器の例を示す。
実施例５にかかる熱放射加熱調理器の例は、実施例１の電磁誘導発熱プレート型の熱放射加熱調理器、実施例２または３の熱伝導プレート型の熱放射加熱調理器において、側壁４０の内周壁面、さらには上面に熱反射プレートを設け、熱反射プレートの反射面にも放熱膜を備え、下方、側面、上方の上下左右あらゆる方向から食材の炙り焼き調理を行うことができるものである。
【０１２４】
図１２は本発明の第５の熱放射加熱調理器１００ｄの構成を模式的に示した断面図である。
図１２に示した例は、実施例１にかかる電磁誘導発熱プレート型の熱放射加熱調理器をベースとしたものとなっている。電磁誘導部１０、電磁誘導発熱プレート２０、放熱膜３０、側壁４０、食材支持体５０、さらに熱反射プレート６０を備えた構成となっている。側壁の内周面側には放熱膜３２が設けられ、熱反射プレート６０の下面（熱反射面側）の表面には放熱膜３３が設けられている。側壁４０の内周面側の放熱膜３２、熱反射プレート６０の下面（熱反射面側）の放熱膜３３以外の構成は実施例１で説明したものと同じであり詳しい説明は省略する。この放熱膜３２は、側壁４０から伝導された熱をうけて遠赤外線を熱放射加熱調理器の内側に向けて放射するものであり、放熱膜３３は、電磁誘導発熱プレート２０の表面の放熱膜３０が放射した遠赤外線を受けて加熱され、当該加熱エネルギーを遠赤外線エネルギーに再変換して遠赤外線を下方に向けて再放射するものである。
【０１２５】
なお、側壁４０は熱を伝導しやすい熱伝導体の金属製となっており、熱反射プレートは例えば熱反射率が高い鏡面仕上げの金属製となっている。
実施例５にかかる熱放射加熱調理器１００ｄは、食材２００を上下左右あらゆる方向から炙り焼く調理を可能としたものである。
【０１２６】
図１３は、本発明の実施例５にかかる熱放射加熱調理器１００ｄの遠赤外線発生原理を分かりやすく示した図となっている。
【０１２７】
本実施例５における遠赤外線放射の仕組みは以下のとおりである。
電磁誘導発熱プレート２０が発熱して生じた熱は表面に設けられた放熱膜３０に到達し、放熱膜３０は実施例１で説明したように熱エネルギーを受けて遠赤外線に変換して放射する。側壁４０は電磁誘導発熱プレート２０により発生する熱を伝導して内周面側に設けられている放熱膜３２にも伝える。側壁の内周面に設けられている放熱膜３２は伝導される熱を受ければ効率よく遠赤外線に変換して内面に向けて放射する。
【０１２８】
また、熱反射プレート６０は食材支持体５０の上方に位置し、熱反射面が下方に、つまり、食材に対向するようになっている。放熱膜３０から放射された遠赤外線の一部は食材２００及び食材支持体５０を通過して熱反射プレート６０およびその表面に設けられている放熱膜３３に到達する。放熱膜３３は、電磁誘導発熱プレート２０の表面の放熱膜３０が放射した遠赤外線を受けて加熱され、当該加熱エネルギーを遠赤外線エネルギーに再変換して遠赤外線を下方に向けて再放射する。
【０１２９】
実施例１のように熱反射プレート６０およびその表面の放熱膜３３が設けられていない構成に比べ、実施例５のように熱反射プレート６０およびその表面の放熱膜３３が設けられている構成の方がより一層多くの遠赤外線を食材に向けて放射することが可能となる。
【０１３０】
以上、実施例５にかかる熱放射加熱調理器によれば、放熱膜３０、放熱膜３２、放熱膜３３により、下方、側面、上方の上下左右あらゆる方向から食材の炙り焼き調理を行うことができるものである。
【実施例６】
【０１３１】
実施例６は、熱伝導プレートと熱反射プレートを備えたガスコンロなどを用いた手持ち型の熱放射加熱調理器の実施例である。
【０１３２】
図１４は本発明の第６の熱放射加熱調理器１００ｅの構成を模式的に示した図である。
ちょうつがいで接合された上下二枚の金属プレートがあり、一方が実施例２で示した熱伝導プレート２１に相当するものであり、他方が実施例５で示した熱反射プレート６０に相当するものである。
【０１３３】
熱伝導プレート２１の上面側に実施例１で示した放熱膜３０が設けられており、熱反射プレート６０の熱反射面側には放熱膜３３が設けられている。
魚などの食材を上下二枚の熱伝導プレート２１と熱反射プレート６０で挟み込み、上下の放熱膜３０と放熱膜３３により両面をこんがりと炙り焼くことができるものとなっている。
【０１３４】
以上、本発明の好ましい実施形態を図示して説明してきたが、本発明は、電磁誘導加熱調理器用、または発熱体を備えた調理プレートに広く適用することができる。
本発明の技術的範囲を逸脱することなく種々の変更が可能であることは理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】本発明の第１の熱放射加熱調理器１００の構成を模式的に示した断面図
【図２】本発明の第１の熱放射加熱調理器１００の遠赤外線発生原理を分かりやすく示した図
【図３】電磁誘導発熱プレート２０とその表面に塗布された放熱膜３０の形状の一例を示した図
【図４】放熱膜試料１の放射率を示す図
【図５】放熱膜試料１の放射輝度スペクトルを示す図
【図６】本発明の第２の熱放射加熱調理器１００ａの構成を模式的に示した断面図
【図７】本発明の第２の熱放射加熱調理器１００ａの遠赤外線発生原理を分かりやすく示した図
【図８】本発明の第３の熱放射加熱調理器１００ｂの構成を模式的に示した断面図
【図９】本発明の実施例３にかかる熱放射加熱調理器１００ｂの遠赤外線発生原理を分かりやすく示した図
【図１０】本発明の第４の熱放射加熱調理器１００ｃの構成を模式的に示した断面図
【図１１】本発明の実施例４にかかる熱放射加熱調理器１００ｃの遠赤外線発生原理を分かりやすく示した図
【図１２】本発明の第５の熱放射加熱調理器１００ｄの構成を模式的に示した断面図
【図１３】本発明の実施例５にかかる熱放射加熱調理器１００ｄの遠赤外線発生原理を分かりやすく示した図
【図１４】本発明の第６の熱放射加熱調理器１００ｅの構成を模式的に示した図
【図１５】従来の電磁誘導加熱調理器と被加熱調理具の構成を示す図
【符号の説明】
【０１３６】
１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ，１００ｅ 熱放射加熱調理器
１０ 電磁誘導部
２０ 電磁誘導発熱プレート
３０，３１，３２，３３ 放熱膜
４０ 側壁
５０ 食材支持体
６０ 熱反射プレート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁誘導部と、
電磁誘導部より発せられる高周波電磁波を受けて誘導される渦電流により熱を発する電磁誘導発熱プレートと、
前記電磁誘導発熱プレートの表面に塗布された、高い熱伝導性と高い放熱性とを兼ね備えた性質を持つ放熱膜であって、前記電磁誘導発熱プレートが発した熱を吸収して遠赤外線に変換して放射する放熱膜とを備え、
前記放熱膜が放射した遠赤外線により食材の炙り焼き調理を行う、放熱膜を用いた熱放射加熱調理器。
【請求項２】
前記電磁誘導発熱プレートの周縁から立ち上がた周回状の側壁を設け、前記側壁の内周壁面にも前記放熱膜を形成し、前記放熱膜により周囲からも遠赤外線を放射し、食材を周囲からも炙り焼き調理を行うことができる請求項１に記載の放熱膜を用いた熱放射加熱調理器。
【請求項３】
前記電磁誘導発熱プレート表面側に対向するように設けられた熱反射プレートであって、前記熱反射プレートの反射面において前記放熱膜を備え、前記電磁誘導発熱プレートの放熱膜から到達する遠赤外線を受けて遠赤外線を再放射し、食材を上下左右あらゆる方向から炙り焼き調理を行うことができる請求項１または２に記載の放熱膜を用いた熱放射加熱調理器。
【請求項４】
熱を発する発熱体と、
前記発熱体が発した熱を裏面から吸収して表面に伝導する熱伝導プレートと、
前記熱伝導プレートの表面に塗布された、高い熱伝導性と高い放熱性とを兼ね備えた性質を持つ放熱膜であって、前記熱伝導プレートが発した熱を吸収して遠赤外線に変換して放射する放熱膜とを備え、
前記放熱膜が放射した遠赤外線により食材の炙り焼き調理を行う、放熱膜を用いた熱放射加熱調理器。
【請求項５】
前記熱伝導プレートの裏面にも前記放熱膜を形成し、裏面側に形成されている前記放熱膜により前記発熱体が発した熱を吸収して前記熱伝導プレートに伝導する請求項４に記載の放熱膜を用いた熱放射加熱調理器。
【請求項６】
前記熱伝導プレートの周縁から立ち上がた周回状の側壁を設け、前記側壁の内周壁面に前記放熱膜を塗布し、前記放熱膜により周囲からも遠赤外線を放射し、食材を周囲からも炙り焼き調理を行うことができる請求項４または５に記載の放熱膜を用いた熱放射加熱調理器。
【請求項７】
前記熱伝導プレート表面側に対向するように設けられた熱反射プレートであって、前記熱反射プレートの反射面において前記放熱膜を備え、前記熱伝導プレートの放熱膜から到達する遠赤外線を受けて遠赤外線を再放射し、食材を上下左右あらゆる方向から炙り焼き調理を行うことができる請求項４から６のいずれか１項に記載の放熱膜を用いた熱放射加熱調理器。
【請求項８】
前記放熱膜が、アルコキシド化合物の加水分解反応とシラノール脱水縮合反応により生成されるバインダーと、遠赤外線放射性物質の顔料と、溶媒を備えた塗料を塗布・乾燥することにより形成された塗布膜であって、前記アルコキシド化合物の加水分解後、シラノール脱水縮合の進展により形成されるＳｉ−Ｏネットワークおよび残存するシラノール基により構成される被膜により前記熱伝導性と前記放熱性と前記絶縁性とを発揮せしめたものであることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の放熱膜を用いた熱放射加熱調理器。
【請求項９】
前記放熱膜を形成する塗料における前記アルコキシド化合物の加水分解反応とシラノール脱水縮合反応により生成されるバインダーとして、テトラアルコキシシランに対してトリアルコキシシランを、テトラアルコキシシラン：トリアルコキシシランが５対５から０対１０の割合で配合することにより、前記アルコキシド化合物の加水分解後のシラノール脱水縮合により生じる塗料中に存在するＳｉ−Ｏネットワーク素材の形成進行の制御とシラノール基の残存量の制御を行うことを特徴とする請求項８に記載の放熱膜を用いた熱放射加熱調理器。
【請求項１０】
前記放熱膜を形成する塗料における前記アルコキシド化合物の加水分解反応とシラノール脱水縮合反応により生成されるバインダーバインダーとして、テトラアルコキシシランに対してトリアルコキシシランとジアルコキシシランを、テトラアルコキシシラン：トリアルコキシシラン：ジアルコキシシランが４.５対４.５対１から７.２対１.８対１の割合で配合し、前記アルコキシド化合物の加水分解後のシラノール脱水縮合により生じる塗料中に存在するＳｉ−Ｏネットワーク素材の形成進行の制御とシラノール基の残存量の制御を行うことを特徴とする請求項８に記載の放熱膜を用いた熱放射加熱調理器。
【請求項１１】
前記放熱膜を形成する塗料における顔料が、シリカ（ＳｉＯ２）、マグネシア（ＭｇＯ2）、コージライトとシリカ（ＳｉＯ２）、コージライトとアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、コージライトとシリカ（ＳｉＯ２）およびアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の化合物のいずれかを含む第１の顔料を備えたものである請求項８から１０のいずれか１項に記載の放熱膜を用いた熱放射加熱調理器。
【請求項１２】
前記放熱膜を形成する塗料における前記顔料が、前記第１の顔料に加え、酸化鉄（ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４）、二酸化マンガン（ＭｎＯ２）、酸化コバルト（ＣｏＯ）、三酸化コバルト（Ｃｏ２Ｏ３）、酸化銅（I）（Ｃｕ２Ｏ）、酸化銅（II）（ＣｕＯ）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）またはそれらの化合物のいずれかを含む第２の顔料を備えたものである請求項１１に記載の放熱膜を用いた熱放射加熱調理器。
【請求項１３】
前記放熱膜を形成する塗料における溶媒が、沸点が常温より高い温度のアルコール類であり、前記放熱膜において前記溶媒を揮発させることによりポーラス構造を形成せしめたことを特徴とする請求項８から１２のいずれか１項に記載の放熱膜を用いた熱放射加熱調理器。
【請求項１】
電磁誘導部と、
電磁誘導部より発せられる高周波電磁波を受けて誘導される渦電流により熱を発する電磁誘導発熱プレートと、
前記電磁誘導発熱プレートの表面に塗布された、高い熱伝導性と高い放熱性とを兼ね備えた性質を持つ放熱膜であって、前記電磁誘導発熱プレートが発した熱を吸収して遠赤外線に変換して放射する放熱膜とを備え、
前記放熱膜が放射した遠赤外線により食材の炙り焼き調理を行う、放熱膜を用いた熱放射加熱調理器。
【請求項２】
前記電磁誘導発熱プレートの周縁から立ち上がた周回状の側壁を設け、前記側壁の内周壁面にも前記放熱膜を形成し、前記放熱膜により周囲からも遠赤外線を放射し、食材を周囲からも炙り焼き調理を行うことができる請求項１に記載の放熱膜を用いた熱放射加熱調理器。
【請求項３】
前記電磁誘導発熱プレート表面側に対向するように設けられた熱反射プレートであって、前記熱反射プレートの反射面において前記放熱膜を備え、前記電磁誘導発熱プレートの放熱膜から到達する遠赤外線を受けて遠赤外線を再放射し、食材を上下左右あらゆる方向から炙り焼き調理を行うことができる請求項１または２に記載の放熱膜を用いた熱放射加熱調理器。
【請求項４】
熱を発する発熱体と、
前記発熱体が発した熱を裏面から吸収して表面に伝導する熱伝導プレートと、
前記熱伝導プレートの表面に塗布された、高い熱伝導性と高い放熱性とを兼ね備えた性質を持つ放熱膜であって、前記熱伝導プレートが発した熱を吸収して遠赤外線に変換して放射する放熱膜とを備え、
前記放熱膜が放射した遠赤外線により食材の炙り焼き調理を行う、放熱膜を用いた熱放射加熱調理器。
【請求項５】
前記熱伝導プレートの裏面にも前記放熱膜を形成し、裏面側に形成されている前記放熱膜により前記発熱体が発した熱を吸収して前記熱伝導プレートに伝導する請求項４に記載の放熱膜を用いた熱放射加熱調理器。
【請求項６】
前記熱伝導プレートの周縁から立ち上がた周回状の側壁を設け、前記側壁の内周壁面に前記放熱膜を塗布し、前記放熱膜により周囲からも遠赤外線を放射し、食材を周囲からも炙り焼き調理を行うことができる請求項４または５に記載の放熱膜を用いた熱放射加熱調理器。
【請求項７】
前記熱伝導プレート表面側に対向するように設けられた熱反射プレートであって、前記熱反射プレートの反射面において前記放熱膜を備え、前記熱伝導プレートの放熱膜から到達する遠赤外線を受けて遠赤外線を再放射し、食材を上下左右あらゆる方向から炙り焼き調理を行うことができる請求項４から６のいずれか１項に記載の放熱膜を用いた熱放射加熱調理器。
【請求項８】
前記放熱膜が、アルコキシド化合物の加水分解反応とシラノール脱水縮合反応により生成されるバインダーと、遠赤外線放射性物質の顔料と、溶媒を備えた塗料を塗布・乾燥することにより形成された塗布膜であって、前記アルコキシド化合物の加水分解後、シラノール脱水縮合の進展により形成されるＳｉ−Ｏネットワークおよび残存するシラノール基により構成される被膜により前記熱伝導性と前記放熱性と前記絶縁性とを発揮せしめたものであることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の放熱膜を用いた熱放射加熱調理器。
【請求項９】
前記放熱膜を形成する塗料における前記アルコキシド化合物の加水分解反応とシラノール脱水縮合反応により生成されるバインダーとして、テトラアルコキシシランに対してトリアルコキシシランを、テトラアルコキシシラン：トリアルコキシシランが５対５から０対１０の割合で配合することにより、前記アルコキシド化合物の加水分解後のシラノール脱水縮合により生じる塗料中に存在するＳｉ−Ｏネットワーク素材の形成進行の制御とシラノール基の残存量の制御を行うことを特徴とする請求項８に記載の放熱膜を用いた熱放射加熱調理器。
【請求項１０】
前記放熱膜を形成する塗料における前記アルコキシド化合物の加水分解反応とシラノール脱水縮合反応により生成されるバインダーバインダーとして、テトラアルコキシシランに対してトリアルコキシシランとジアルコキシシランを、テトラアルコキシシラン：トリアルコキシシラン：ジアルコキシシランが４.５対４.５対１から７.２対１.８対１の割合で配合し、前記アルコキシド化合物の加水分解後のシラノール脱水縮合により生じる塗料中に存在するＳｉ−Ｏネットワーク素材の形成進行の制御とシラノール基の残存量の制御を行うことを特徴とする請求項８に記載の放熱膜を用いた熱放射加熱調理器。
【請求項１１】
前記放熱膜を形成する塗料における顔料が、シリカ（ＳｉＯ２）、マグネシア（ＭｇＯ2）、コージライトとシリカ（ＳｉＯ２）、コージライトとアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、コージライトとシリカ（ＳｉＯ２）およびアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の化合物のいずれかを含む第１の顔料を備えたものである請求項８から１０のいずれか１項に記載の放熱膜を用いた熱放射加熱調理器。
【請求項１２】
前記放熱膜を形成する塗料における前記顔料が、前記第１の顔料に加え、酸化鉄（ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４）、二酸化マンガン（ＭｎＯ２）、酸化コバルト（ＣｏＯ）、三酸化コバルト（Ｃｏ２Ｏ３）、酸化銅（I）（Ｃｕ２Ｏ）、酸化銅（II）（ＣｕＯ）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）またはそれらの化合物のいずれかを含む第２の顔料を備えたものである請求項１１に記載の放熱膜を用いた熱放射加熱調理器。
【請求項１３】
前記放熱膜を形成する塗料における溶媒が、沸点が常温より高い温度のアルコール類であり、前記放熱膜において前記溶媒を揮発させることによりポーラス構造を形成せしめたことを特徴とする請求項８から１２のいずれか１項に記載の放熱膜を用いた熱放射加熱調理器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００９−７０８１２（Ｐ２００９−７０８１２Ａ）
【公開日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２０９４０４（Ｐ２００８−２０９４０４）
【出願日】平成２０年８月１７日（２００８．８．１７）
【出願人】（５０７２７９２７７）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月１７日（２００８．８．１７）
【出願人】（５０７２７９２７７）
【Ｆターム（参考）】
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