JPH0262238A - 赤外線放射体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は赤外線放射体に関するものであり、特に金属基
材の表面に赤外線を放射する組成物被膜を有し、食品を
効率良く焼いたり料理するのに適した赤外線放射体に関
するものである。

（従来の技術） 赤外線を放射する放熱板は、例えば食肉、魚、パンおよ
びお菓子等の焼きものの中まで熱を通すことができるこ
とから、近年各種の調理器等において使用されてきてい
る。

ところで、これらの食品を焼くにあたって、表面から内
部まで十分に加熱し、かつその表面にコンガリとした所
謂コゲメを形成するとともに、それらの食品がフライパ
ン等の器材にコゲつかないことが要求されている。

また、この種の放熱板にあっては、熱源を小さくしても
効率良く赤外線を放射することができるとよいが、赤外
線を放射する物質は一般に熱伝導率の小さいものが多い
。このため、パンやお菓子の表面にコゲメを効率よく形
成することが困難であった。

そこで、発明者等は、食品等の焼きものを焼く場合に、
効率良く赤外線を放射できるとともに、この種のパンや
お菓子等の焼きものの表面に必要なコゲメを形成でき、
かつこれらの食品が器材に付着しにくい点について鋭意
研究してきた結果、赤外線を放射する物質であって、か
つ熱伝導率の良好な組成物被膜を金属基板の表面に形成
することによって低温でしかも焼き具合が良好な結果を
生むことを新規に知見し、本発明を完成したのである。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は以上のような経緯に基づいてなされたもので、
その解決しようとする問題点は、従来の放熱板における
熱伝導率の不足であり、かつ焼かれたもののコゲメの不
足である。

そして、本考案の目的とするところは、十分な赤外線を
放射することができることは勿論、焼かれるものの表面
に必要なコゲメをつけ、かつ食品がコゲつかない赤外線
放射体を簡単な構成によって提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 以上の問題点を解決するために、本発明が採った手段は
、「金属基材の少なくとも表面の一部に、主成分が酸化
物系セラミック磁性体あるいは遷移元素の酸化物の少な
くともいずれか一種である粉体とフッ素樹脂とからなる
組成物被膜が形成されていることを特徴とする赤外線放
射体」である。

以上の構成を詳細に説明する。

本発明の赤外線放射体は熱伝導率に優れた金属基材の表
面に、酸化物系セラミンク磁性体粉末とフッ素樹脂とか
らなる組成物被膜を形成したものである。この組成物被
膜は、これが加熱されたとき赤外線を放射するものであ
り、金属基材上に形成しである。

金Ｂｙ５材を形成する材料としては、これが熱伝導性に
すぐれたものであればよいのだから、鉄、銅、ステンレ
スあるいはアルミニウム等の各種金属を採用することが
できる。

組成物被膜を構成する酸化物系セラミック磁性体粉末は
、ジルコン、コージェライト、フォルステライト、ペリ
クレーズ、ムライト、アルミナ、ジルコニア、チタニア
、シリマナイト、ステアタイトのいずれか１種または２
種以上から選ばれたものであればよい。本組成物被膜の
場合は、遠赤外線放射体として利用するときに特にを効
である。

また、組成物被膜を構成する遷移元素の酸化物粉末は、
二酸化マンガン、酸化鉄、酸化コバルト、酸化銅、酸化
クロムのいずれか１種又は２種以上から選ばれたもので
あればよい。本組成物被膜の場合は、赤外線放射体とし
て利用するときに有効である。必要に応じ、前記酸化物
系セラミック磁性体粉末と前記遷移元素の酸化物粉末を
混ぜてもよい。さらに、組成物被膜を構成するフッ素樹
脂は、四フッ化エチレン樹脂、四フシ化エチレンパーフ
ロロアルキルビニルエーテル共重合樹ｆｌｕ、四フッ化
エチレンー六フッ化プロピレン共重合樹脂、三フッ化塩
化エチレン樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、四フッ化エチ
レンーエチレン共重合樹脂、クロロトリフルオロエチレ
ン−エチレン共重合樹脂のいずれか１種または２種以上
から選ばれたものであればよい。

この中でも特に四フッ化エチレン樹脂は、化学薬品に対
する耐久力が強（耐熱温度も高いことからより好ましい
、また、前記フッ素樹脂にガラスを混入させてもよい。

次に、本発明に係る遠赤外線放射体の製造方法について
説明すると、本発明に係る赤外線放射体は、下記の（イ
）〜（ハ）のシーケンスによって製造される。すなわち
、 「（イ）金属基材を表面処理する工程：（ロ）酸化物系
セラミックス磁性体粉末あるいは、遷移元素の酸化物粉
の少なくともいずれか１種を５〜５０重量部とフッ素樹
脂５〜１５μｍ部との組成物にビーク ル等の粘稠物を混合した塗料を金属基材表面に被覆する
工程： （ハ）３００〜５００°Ｃの加熱温度で焼成し金属基材
表面に赤外線放射体とフッ素樹脂との組成被膜を形成す
る工程、」 前記（イ）の工程は、金属基材の表面のパリ等の除去汚
物除去或いは脱脂処理として必要なものであり、また金
属基材表面の密着性のよい赤外線放射体被膜を形成する
ために、金属表面を化学的に活性化し金属酸化被膜を形
成し酸化物系磁性体あるいは遷移元素の酸化物との親和
性を向上するために必要なものである。

前記（ロ）の工程は、前述のようにコージェライト磁性
体などの酸化物系セラミンクス磁性体は波長が５〜１５
μｍの範囲でまた、二酸化マンガンなどの遷移元素の酸
化物は、波長が２〜１５μｍの範囲で高い放射率を得る
ために必要であり、フッ素樹脂を前記遠赤外線放射体塗
料に混入することにより比較的低温、例えば３００〜５
００°Ｃの焼成温度で強固な密着力を有する遠赤外線放
射体被膜を形成することができ、金属基材の熱膨張係数
をマツチさせることが必要である。その理由は、従来の
アルミナ又はコージェライト磁器単体からなる赤外線放
射体では金属基材表面に放射体の被膜を形成することが
できないからである。

すなわち、金属の表面処理をして化学的に活性化された
基材表面に、金属と同程度の熱膨張係数を有する赤外線
放射体塗料被膜を金属の耐熱温度以下の３００〜５００
°Ｃという比較的温度で加熱焼成することにより、耐熱
衝撃性、密着性の優れた金属基材の赤外線放射体を製造
することができるからである。

前記（ハ）の工程は、前述のように金属基材の耐熱温度
よりも低い温度により赤外線放射体塗料の被膜を強固に
形成するために必要な工程であり、フッ素樹脂を使用す
る理由はここにある。つまり、フッ素樹脂を使用するこ
とにより前記赤外線放射体塗料被膜を低温度で形成でき
ることは金属基材として、アルミニウム等の低融点金属
を使用することができるからである。

前記アルミニウム基材において、前記被膜を形成する場
合には具体的には３５０　”Ｃ〜４５０°Ｃの空気中に
て１０分間処理すれば十分である。

なお、前記（ロ）の工程において、金属基材表面に赤外
線放射体塗料の被膜を形成する方法としては、前記酸化
物系セラミックス磁性体あるいは遷移元素の酸化物の少
なくともいずれか１種の粉末とフッ素樹脂との組成物に
各種の溶剤や結合剤などの混合物等を混入し均一でかつ
適正な粘度にした粘稠物をスプレー、へヶ塗り、スクリ
ーン印刷、ドブ漬含浸法などの各種の塗布法によって被
膜を均一に形成する方法を採用することができる。

また、本発明によれば金属基材表面の被膜厚みは１０〜
５０μｍが好ましい。その理由は、１０μｍより薄いと
赤外線放射体としての前記酸化物系セラミックス磁性体
あるいは、遷移元素の酸化物量が少なくなり、十分に表
面から赤外線が放射されないこととなる。

一方５０μｍ以上になると前記基材とＨ９とが剥離しや
すく好ましくないばかりでなく、熱伝導性に劣るため、
被加熱物にコゲメをつけることが困難になるからであり
、好適には１０〜３０μｍが良い。

また、本発明によれば前記酸化物系セラミック磁性体あ
るいは遷移元素の酸化物の平均粒子径は３μｍ以下のも
のが好ましい。その理由は、３μｍより大きいと形成さ
れた被膜の表面粗度が大きくなるばかりでなく、前記粒
子が脱落する現象が顕著となり好ましくないからである
。

すなわち、パンやお菓子とガス等の炭量の所定位置に赤
外線放射体を配置すれば、当該赤外線放射体は炎によっ
て加熱される。この場合、炎が赤外線放射体に対して部
分的に位置されていても、この炎によって赤外線放射体
の金属基材が加熱されてその熱がこの金属基材を介して
均等に分散するから、当該金属基材上に形成された組成
物被膜の表面からは赤外線がパンやお菓子に向けて均等
に放出されるのである。これにより、パンやお菓子の所
定の加熱が均等に行われるのである。

また、この赤外線放射体にあっては、金属基材に多数の
貫通孔を設けるとともに、この金属基材の表面に、貫通
孔を閉塞しない状態で組成物被膜が形成しであるから、
炎からの光や熱の一部が各貫通孔を通して直接パンやお
菓子に向けて透過するのである。これにより、パンやお
菓子に対しては炎からの光や熱が直接供給されることに
なるから、パンやお菓子には所謂コゲメが効率良く付け
られるのである。

（実施例） 次に本発明に係る遠赤外線放射体の最も代表的な実施例
について説明する。

１血別土 ５００ｍｍＸ５００ｍ慣×厚さ２■のアルミニウム板を
サンドブラストで表面研磨し、次にトリクレンで超音波
脱脂し、１００°Ｃで１時間の条件で乾燥した。

次に、二酸化マンガン２０重量部、酸化鉄６重量部、酸
化銅２重量部、酸化コバルト２重量部、四フッ化エチレ
ン樹脂７０重量部と、エチルセルロースとブチルカルビ
ートアセテートよりなるビークル２０重量部をボールミ
ルで混合したスラリーを２　ｋｇ　／　ｃａの圧力で前
記のスプレーで塗布し、乾燥した後、空気中で３８０°
Ｃで１０分間加熱し赤外線放射体を得た。

この放射体をフライパンとしてバーナーで２５０〜３０
０°Ｃに加熱したところ、従来の直火よりも１０〜２０
％の省エネルギーとなった。

見１辻ｉ ３００ｍｎＸ　９００ｍｍＸ厚さが２　、５　ｍｍのス
テンレス板に、直径５ｍｍの貫通孔を、面積比率が１０
％となるように穿孔した。表面処理は実施例１と同様で
ある。

次に、コージェライト粉末２０重量部、四フッ化エチレ
ン樹脂８０重量部、ニトロセルロースとブチルカルピト
ールアセテートよりなるビークル１０重量部をボールミ
ルで混合してペースト状にして、ハケ塗りで均一な遠赤
外線塗料被膜を形成し、空気中で４００°Ｃで１０分間
加熱し赤外線放射体を得た。

この放射体をパン製造のコンベア炉の内壁に使用したと
ころ、パンの内部まで均一に、かつ短時間で焼けた。こ
のように、本発明によれば従来のステンレス板単体を用
いた場合と比較して、約１０〜１５％の省エネルギーの
効果があった。

ｎ遺ユ ６００ｍｍＸ　６００ｍｍＸＪ！！さが３＋ｎｍの軟鋼
板直径３１の貫通孔を、面積比率が５％となるように穿
孔した。サンドブラスト処理をし、エアーコンプレッサ
ーで清浄化し、空気中で３００°Ｃ１時間加熱して酸化
被膜を形成した。

次に、ジルコニア３０重量部と四フッ化エチレンーパー
フロロアルキルビニルエーテル共ｍ　合樹脂７０重量部
とニトロセルロースとブチルカルピトールアセテートと
よりなるビークル２０重量部とをボールミルで混合した
スラリーを２　ｋｇ　／　ｃｉの圧力で前記軟鋼板をス
プレーで塗布し、乾燥した後、空気中で３５０°Ｃで２
０分間焼成し赤外線放射体を得た。

この放射体をパン製造のコンベア炉の内壁に使用したと
ころ、パンの内部まで均一に、かつ短時間で焼けた。こ
のように、本発明によれば従来のステンレス板単体を用
いた場合と比較して、約１０〜２０％の省エネルギーの
効果があった。また、赤外線放射体の塗膜は前記軟鋼板
と極めて密着性がよく、１０００時間以上の使用でもハ
クリやワレを生しなかった。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明にあっては、上記実施例に
て例示した如く、 「金属基材の少なくとも表面の一部に、主成分が酸化物
系セラミック磁性体あるいは遷移元素の酸化物の少な（
ともいずれか一種である粉体とフッ素樹脂とからなる組
成物被膜が形成されていること」 にその構成上の特徴があり、これにより、十分な赤外線
を放射することができることは勿論、焼かれるものの表
面に必要なコゲメを付けるこ七のできる赤外線放射体を
簡単な構成によって提供することができるのである。

以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）金属基材の少なくとも表面の一部に、主成分が酸化
   物系セラミック磁性体あるいは遷移元素の酸化物の少な
   くともいずれか一種である粉体とフッ素樹脂とからなる
   組成物被膜が形成されていることを特徴とする赤外線放
   射体。 ２）前記酸化物系セラミック磁性体あるいは遷移元素の
   酸化物のフッ素樹脂に対する含有率は、５〜５０ｗｔ％
   である請求項１記載の赤外線放射体。 ３）前記酸化物系セラミック磁性体粉末は、ジルコン、
   コージェライト、フォルステライト、ペリクレーズ、ム
   ライト、アルミナ、ジルコニア、チタニア、シリマナイ
   ト、ステアタイトのいずれか１種または２種以上から選
   ばれたものであることを特徴とする請求項１または２記
   載の赤外線放射体。 ４）前記遷移元素の酸化物が、二酸化マンガン、酸化鉄
   、酸化コバルト、酸化銅、酸化クロムのいずれか１種又
   は２種以上から選ばれたものである請求項１または２記
   載の赤外線放射体。 ５）前記フッ素樹脂は、ポリテトラフルオルエチレン（
   四フッ化エチレン樹脂）である請求項１〜４記載の赤外
   線放射体。 ６）前記組成物被膜の膜厚が１０〜５０μｍである請求
   項１記載の赤外線放射体。 ７）前記酸化物系セラミック磁性体あるいは遷移元素の
   酸化物の平均粒径は３μｍ以下である請求項１記載の赤
   外線放射体。