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烹調器具和使用該烹調器具的加熱裝置的製作方法

2023-05-07 10:27:21

專利名稱:烹調器具和使用該烹調器具的加熱裝置的製作方法
烹調器具和使用該烹調器具的加熱裝置
技術領域:
本發明涉及烤盤等烹調器具和使用該烹調器具的加熱裝置,所述烹調器具利用發熱層的熱來烹調食品,該發熱層通過吸收所照射的微波能量而發熱。
背景技術:
近年來,對於微波爐(電子> > ^ )等微波加熱裝置來說,除了通過對食品直接照射微波來對食品進行加熱的微波加熱功能之外,還存在使用設置於微波加熱裝置內的烹調器具、即所謂的烤盤(V >皿,grill pan)的烹調功能。下面將其稱為烤盤烹調功能。該烤盤烹調功能為如下的功能將形成有發熱層的烤盤設置於加熱室內,該發熱層由吸收微波能量而發熱的微波發熱體形成;將食品載置於該烤盤的上面,利用因微波能 量的照射而由發熱層發出的熱,對該食品進行烹調。以往,對於設置有由吸收微波能量而發熱的微波發熱體形成的發熱層的烤盤來說,存在有如圖8、圖9所示的構成的烤盤(例如,參見專利文獻I)。參照附圖對於上述現有技術進行說明。圖8為專利文獻I所記載的設置有由現有的微波發熱體形成的發熱層的烤盤的立體圖。圖9為設有由同樣的微波發熱體形成的發熱層的烤盤的截面圖。如圖8、圖9所示,在烤盤101的底面設置有由微波發熱體形成的發熱層102。如圖9所示,由微波發熱體形成的發熱層102被設置於烤盤101的載置食品的載置面103的背面。另外,為了抑制食品焦燒、提高烹調後烤盤的清洗性,在載置面103形成有氟材料的塗覆層。由現有的微波發熱體形成的發熱層102是由吸收微波能量而發熱的微波吸收材料粉末與有機矽橡膠材料的複合物來構成的。將微波吸收材料粉末與橡膠材料進行混煉,通過熱壓等方法將微波吸收材料的顆粒均勻分散在橡膠的狀態的混合物粘接在作為烤盤基材的金屬面、或者塗布面上,由此來形成發熱層102。將載置食品的烤盤101配置在搭載有產生微波的磁控管的微波加熱裝置的規定位置,開始燒烤烹調('J &調理)。由此使得由磁控管產生的微波能量被設於烤盤101的由微波發熱體形成的發熱層102所吸收,從而將微波能量轉換為熱。由此對烤盤101的載置面103進行加熱,對載置於載置面103的食品進行烹調。一般來說,在燒烤烹調中,為了兼具美味與適於食用的焦痕(焦(f目),需要在短時間內將烤盤101的載置面103升溫至高溫。但是,尚未發現兼具優異的升溫速度與到達溫度的高溫化的微波吸收材料。以往,對於由微波發熱體形成的發熱層102的微波吸收材料來說,使用的是從吸收微波能量進行發熱這一觀點考慮而選擇的Mn-Zn系鐵素體。另外,根據專利文獻2,已知有在配置於旋轉臺的旋轉體的金屬板的背面設置由微波發熱體形成的發熱層的烹調器具。該由微波發熱體形成的發熱層使用了因其居裡溫度低於烹調中金屬板的最高溫度而選擇的鐵素體材料。若鐵素體材料達到居裡溫度,則微波的吸收停止。通過在由微波發熱體形成的發熱層中使用所具有的居裡溫度低於烹調中的最高溫度的鐵素體材料,可由鐵素體本身來對微波的吸收·停止進行控制,從而可均勻地維持金屬板的溫度。但是,現有烤盤中,由微波發熱體形成的發熱層中所用的鐵素體的居裡溫度為220°C左右,或者為比適於高溫烹調的溫度低的居裡溫度。對於使用了這類鐵素體的發熱層來說,在吸收微波能量而達到居裡溫度附近的溫度時,微波能量的吸收會降低,因此僅能夠升溫至220°C以下的溫度。其結果,在漢堡肉餅或魚等的烹調中,為了獲得適度的焦痕,需要加長烹調時間。進一步地,與此同時還具有下述課題一部分微波也會被食品吸收,使得食品內部的油或水分被加熱而變成蒸氣揮發,因此食品變幹而喪失多汁感和美味。另一方面,通過向上述鐵素體材料中加入金屬氮化物等電介質的材料,可使烤盤載置面的到達溫度達到300°C水平的高溫化。但是存在下述課題到達溫度會隨加熱時間而上升,從而會超過在烤盤101的載置面所形成的氟塗覆層或由微波發熱體形成的發熱層 102中所用的有機矽橡膠所容許的耐熱溫度,因而會產生剝離或破裂等,從而使烤盤發生破損。因此,需要按照下述方式進行設計通過搭載溫度傳感器對烤盤載置面的溫度進行檢測由此來對微波輸出功率進行控制,或者根據微波加熱時間的經過來控制微波輸出功率,使得烤盤載置面的溫度為構成烤盤的材料所容許的耐熱溫度以下。但是,考慮到因傳感器的錯誤動作或故障、烹調食譜選擇錯誤、或在未載置食品的狀態下所進行的烹調(空燒)會導致溫度上升至300°C以上的高溫,因而具有難以確保安全性與可靠性這樣的課題。現有技術文獻專利文獻專利文獻I :日本特開2006-52932號公報專利文獻2 :日本特開平4-263705號公報

發明內容本發明中,烤盤的載置面在短時間內升溫至規定溫度、且使烤盤的食品載置面的溫度在構成烤盤的材料所容許的耐熱溫度以下達到飽和。由此,可實現縮短食品烹調時間和防止烤盤的過升溫,可使微波加熱裝置中的需要高溫的烤盤烹調的性能得到提高,可謀求耐久性、安全性、可靠性。本發明的烹調器具為具有支持體和發熱層的烹調器具,該支持體具有載置食品的載置面,該發熱層形成在上述支持體的表面,並由包含吸收微波能量而發熱的鐵素體的微波發熱體來形成,該烹調器具具備下述構成鐵素體含有Fe2O3與MnO及ZnO,Fe2O3相對於ZnO的重量比在11 24的範圍。通過這樣的構成,本發明的烹調器具可在短時間內使載置面的溫度升溫到高溫,同時可使烤盤的溫度為構成材料所容許的耐熱溫度以下。因而,可縮短食品的烹調時間,可提高需要高溫的烤盤烹調的性能。進一步地,可防止烤盤的構成材料的破損、劣化,可提高耐久性、可靠性。另外,本發明的烹調器具為具有基材和發熱層的烹調器具,該基材具有載置食品的載置面,該發熱層形成在上述基材的表面,由包含吸收微波能量進行發熱的鐵素體的微波發熱體來形成,該烹調器具具備下述構成使在食品未載置於載置面的狀態下達到飽和的載置面的溫度為240°C 300°C。通過這樣的構成,按照食品載置面的飽和溫度呈高溫的方式進行設計,從而可在短時間內升溫至規定烹調溫度,可謀求烹調時間的縮短化。並且可在食品未乾燥的狀態下賦以適度的焦痕,可使高溫下烤盤烹調的性能得到提高。另外,使在未載直食品的狀態下食品載直面達到飽和的最聞溫度為300 C,由此可以使作為烹調器具的烤盤的溫度為構成材料的耐熱容許溫度以下,從而可防止烤盤構成材料的劣化或破損,可提高安全性、耐久性、可靠性。另外,本發明的加熱裝置具備下述構成所述構成具備加熱室、向加熱室內供給微波的微波發生部、以及配置在加熱室內的上述烹調器具。
通過這樣的構成,可以使加熱裝置中的烤盤烹調的性能得到提高。

圖I為本發明的實施方式I中作為烹調器具的烤盤的截面圖。圖2為示出該實施方式I中作為烹調器具的烤盤的詳細結構的局部截面圖。圖3為示出該實施方式I中由微波發熱體形成的發熱層的結構的示意圖。圖4為搭載有該實施方式I中作為烹調器具的烤盤的加熱裝置的截面圖。圖5為示出該實施方式I中烹調器具的其它形狀的烤盤的立體圖。圖6為示出該實施方式I中由微波發熱體形成的發熱層的效果的升溫特性曲線圖。圖7為示出本發明實施方式2中作為烹調器具的烤盤的詳細結構的局部截面圖。圖8為現有的作為烹調器具的烤盤的立體圖。圖9為現有的作為烹調器具的烤盤的截面圖。
具體實施方式下面參照附圖對本發明的實施方式進行說明。需要說明的是,本發明並不受該實施方式的限定。(實施方式I)圖I為形成有本發明實施方式I的微波發熱體的烹調器具(下文中記為烤盤)的截面圖。需要說明的是,本實施方式的烤盤與圖8所述的現有烤盤為同樣形狀。在圖I中,烤盤I由盤狀的支持體2與發熱層3構成,發熱層3設置於支持體2的任意一側表面上,由吸收微波能量而發熱的微波發熱體形成。對於由微波發熱體形成的發熱層3,如圖I所示,優選其形成在支持體2的與載置食品側的表面2A不同的表面2B (相當於烤盤I的背面)上。需要說明的是,如圖I所示,在烤盤I中,為了將從食品中滲出的油脂等與食品分離,在食品的載置面設置有槽部2C。圖2為示出了形成有由本實施方式I的微波發熱體形成的發熱層3的烤盤I的詳細結構的局部截面圖。在圖2中,烤盤I的支持體2由下述部分構成金屬基材等基材4;形成在基材4的兩面的以聚醚碸樹脂材料為主成分的被覆層5 ;以及在載置食品側的表面2A的被覆層5上形成的、以氟樹脂為主成分的氟塗覆層6。需要說明的是,作為金屬基材以外的基材4,也可以使用陶瓷或結晶化玻璃等耐熱玻璃。由於金屬基材以外的基材4的耐蝕性高,因而發熱層3側基材表面並非一定需要以聚醚碸樹脂材料為主成分的被覆層5。因此,可簡化烤盤I的支持體2的構成。由微波發熱體形成的發熱層3形成在表面2B的被覆層5的表面上,該表面2B與載置食品側的表面2A不同。作為基材4,可應用鐵鋼板或鍍覆有鋁、鋅的表面處理鋼板。圖3為示出由微波發熱體形成的發熱層3的結構的示意圖。在圖3中,由微波發熱體形成的發熱層3為包含吸收微波而發熱的鐵素體粉末7與有機化合物8的組成。進一步地,可根據需要添加分散劑、橡膠抗老化劑、抗氧化劑等。鐵素體粉末7呈均勻分散在有機化合物8中的狀態。
接下來,對形成有由本發明的微波發熱體形成的發熱層3的烤盤I的製造方法的一例進行敘述。在熔融覆鋁鋼板等基材4的兩面塗布以聚醚碸樹脂材料為主成分的塗料來形成被覆層5,其後,在其中一個被覆層5的表面塗布主成分由氟樹脂形成的塗料,形成氟塗覆層6。接下來,如圖I所示,按照氟塗覆層6為食品載置面(表面2A)的方式衝壓加工成烤盤I的形狀。另一方面,在發熱層3中所用的鐵素體粉末7需要具有使烤盤I的食品載置面在短時間內升溫至高溫、且在烤盤I所容許的耐熱溫度以下達到飽和的升溫特性。實現該特性的鐵素體粉末7可以含有Fe2O3與MnO以及Zn0、Fe203相對於ZnO的重量比在11 24的範圍。將作為起始原料的含有Fe、Mn、Zn的碳酸鹽及硝酸鉛等按規定比例進行混合使之呈該重量比範圍,通過高溫燒制使其發生反應,製造具有鐵素體結晶結構的複合氧化物。通過對該鐵素體的複合氧化物進行粉碎來得到規定重量比的鐵素體粉末7。接下來,使用開放式輥或捏合機等混煉加工裝置對規定混合量的鐵素體粉末7與作為有機化合物8而選擇的有機矽橡膠進行混煉,直至鐵素體粉末7均勻分散在有機矽橡膠中,其後添加交聯劑,再次進行混煉。接下來,採取必要量的該混煉物的塊狀物、或者利用開放式輥以片狀分出的片狀物,將其配置在表面2B的被覆層5上面,通過熱壓進行加壓結合和一次硫化,該表面2B與衝壓加工成烤盤I的形狀的食品載置面不同。其後,根據需要進行二次硫化等熱處理,由此形成由微波發熱體形成的發熱層3,得到本實施方式中作為烹調器具的烤盤I。需要說明的是,在進行混煉時,可根據需要添加用於對由微波發熱體形成的發熱層3進一步賦予耐熱性的耐熱劑、抗老化劑、用於賦予柔軟性的油脂劑等。另外,為了提高由微波發熱體形成的發熱層3與被覆層5的粘接性,可以在由微波發熱體形成的發熱層3的粘接面或者被覆層5的面上塗布具有粘接功能的底漆,藉由該底漆進行由微波發熱體形成的發熱層3與被覆層5的粘接。並且,也可以預先在鐵素體粉末7與有機化合物8的混煉時添加接合劑。另外,在上述的製造方法中,在被覆層5的上面形成了由微波發熱體形成的發熱層3,但是,也可在不設置形成發熱層3 —側的表面2B的被覆層5的情況下,直接與基材4的面(表面2B)進行粘接。
圖4為本發明的搭載有作為烹調器具的烤盤I的加熱裝置的截面圖。在圖4中,加熱裝置40具有加熱室9。加熱室9利用下述部分構成為大致長方體形狀(包括長方體),所述部分為作為由金屬材料構成的金屬邊界部的右側壁面10、左側壁面11、後壁(奧壁)面12、上壁面13、底壁面14、以及作為使食品在加熱室9內出入的開關壁面的開關門(未圖示)。由此,所供應的微波能量實質上被封閉在其內部。開關門被設於與後壁面12相向的位置(圖4的近前(手前)側)。對於構成本實施方式加熱裝置40的作為微波發生部的磁控管15來說,其用於產生供給至加熱室9的微波。加熱裝置40中設有導波管16與微波輻射部17,導波管16用於將由磁控管15產生的微波能量導入到加熱室9內,微波輻射部17將微波能量由導波管16照射到加熱室9內。底壁面14設有由可透過微波的玻璃系或陶瓷系材料形成的封口部18。另外,在加熱室9的上部設有加熱器19,在加熱室9的後壁面12的最內處設有對流加熱單元(未圖示)。由此,加熱裝置40具有食品的微波烹調、燒烤烹調、烘箱烹調的功·倉泛。作為本實施方式的烹調器具的烤盤I沿著軌道部20被插入配置在加熱室9內,該軌道部20為設於加熱室9的右側壁面10和左側壁面11的卡止部。本實施方式中,軌道部20在右側壁面10和左側壁面11分別設有3處。由此,可對烤盤I的設置高度進行三段調

iF. O另外,在加熱室9中設有用於檢測加熱室9內的溫度的熱敏電阻21、用於檢測食品或烤盤I等的溫度的紅外線傳感器22。熱敏電阻21、紅外線傳感器22、磁控管15、加熱器19與對它們的動作進行控制的調節部23電連接。接下來,使用由以上構成而形成的加熱裝置40對本實施方式的烤盤I的動作與作用進行說明。在加熱室9內,將載置有食品(未圖示)的烤盤I配置於軌道部20,在關閉開關門的狀態下進行規定指示操作。由此,通過調節部23使磁控管15工作來產生微波能量。所產生的微波能量經由導波管16、從微波輻射部17透過由陶瓷等形成的封口部18而照射到加熱室9內。照射至加熱室9內的微波能量被構成烤盤I的由微波發熱體形成的發熱層3所吸收、轉換為熱。該熱傳遞至載置烤盤I的食品的載置面(表面2A),對食品進行加熱。鐵素體的藉助微波而發熱的機理可如下進行研究。微波爐等微波加熱裝置中所使用的微波的頻率為2. 45GHz。在這樣的高頻區域中,作為鐵素體的磁特性的磁通密度(磁化)無法追從於磁場,會發生磁損耗。該磁損耗以復相對磁導率的虛部來表示,該值越大,則基於微波能量吸收的發熱性能越高。另一方面,若鐵素體的溫度上升,則磁通密度減小,與此同時復相對磁導率的虛部減小、微波能量的吸收量減少。在鐵素體的溫度達到居裡溫度時,磁通密度為0,復相對磁導率的虛部消失而不會發熱,導致鐵素體不升溫。如上所述,對於適用於本實施方式的烤盤I中所應用的由微波發熱體形成的發熱層3的鐵素體材料,出於升溫迅速、在較高溫度下達到飽和為優選的原因,優選鐵素體的磁通密度與復相對磁導率的虛部大、居裡溫度高。
通過應用具有這樣的特性的鐵素體,可以得到基於微波能量的發熱性能優異的發熱層3 ο鐵素體的發熱機理如上所述,此外還存在有由介電損耗、導電損耗而產生的發熱。為使烤盤I的載置食品的載置面在規定溫度下達到飽和,優選為不具有磁性損耗以外的發熱作用的鐵素體材料、或者具有不使規定飽和溫度發生變化的程度的發熱作用的鐵素體材料。另外,對於構成烤盤I的被覆層5、氟塗覆層6、由微波發熱體形成的發熱層3中所用的有機化合物8來說,為了確保長期的耐久性,需要使食品的載置面達到飽和的溫度在構成烤盤I的材料所容許的耐熱溫度(300°C )以下。另一方面,在烤盤烹調中,若從食品的焦痕、縮短烹調時間的角度進行判斷,則優選烤盤I的飽和溫度高。但是,在載置食品的情況下,需要加上食品的熱容量,因而食品與載置面接觸的部位的溫度要低於無食品的狀態的烤盤的食品載置面的溫度。 通常,漢堡肉餅或魚等需要高溫的食品的烹調溫度為200°C左右,為了確保該烹調溫度,烤盤I的食品載置面的溫度在未載置食品的狀態下需要為240°C以上;烤盤I的構成材料的耐熱溫度為300°C,因而為了兼具烹調性能與耐久性·可靠性,優選使烤盤I的飽和溫度為240°C 300°C。為了實現該條件,需要下述的鐵素體材料該材料具有能夠加速從常溫起的升溫速度的較高的飽和磁通密度與複數磁導率的虛部、且具有使烤盤I的食品載置面的飽和溫度為240°C 300°C的居裡溫度。需要說明的是,以下實施方式中所用的上述飽和溫度指的是在烤盤I的食品載置面上無食品的狀態(空燒)下達到飽和的溫度。但是,並沒有作為由微波發熱體形成的發熱層3的用途而市售的鐵素體材料,其大多作為鐵氧體磁芯等電源線、電源變壓器等的噪音對策來使用。另外,對於市售的鐵素體材料來說,公開了其在kHz MHz帶的頻率下的復相對磁導率,但並未公開其在烤箱(才一
>> > -7' )等中使用的2. 45GHz等GHz帶的頻率特性。因而,滿足作為微波發熱體、特別是滿足烤盤I中所用的發熱層3的要求規格(即,具有較高的飽和磁通密度與復相對磁導率的虛部、並且烤盤I的食品載置面的飽和溫度為240°C 300°C )的有用的鐵素體材料及組成尚不明確。於是,對鐵素體材料進行了探索,對其作為微波發熱體的性能進行了研究,結果發現,在各種鐵氧體磁芯材料中,在電源變壓器中所用的鐵氧體磁芯材料是有用的。該鐵氧體磁芯為含有Fe203、MnO、ZnO的Mn-Zn系鐵素體,在(TC的飽和磁通密度約為550mT、居裡溫度約為290°C。通過對該鐵氧體磁芯進行粉碎來製作鐵素體粉末7,與有機化合物8 (有機矽橡膠)混合,由此來在烤盤I的背面形成由微波發熱體形成的發熱層3。使用圖4所示的加熱裝置40,供給800W微波電力。其結果確認到,從常溫到200°C的升溫速度迅速,在最高溫度約280°C達到飽和。由此,以上述市售的鐵素體材料為基礎,對滿足烤盤I的上述要求規格的鐵素體材料進行了研究,結果發現,將鐵素體粉末7製成燒結體時,在0°C下的飽和磁通密度為400mT以上;製成含有鐵素體粉末7與有機化合物8的發熱層3時,在常溫下的復相對磁導率的虛部在微波區域的頻率下為I. 3以上;鐵素體粉末7的居裡溫度為250°C 330°C ;該情況為有用的。進一步地,為了對用於體現出上述磁特性的Mn-Zn系鐵素體的組成進行研究,改變Fe2O3相對於ZnO的重量比來製作鐵素體粉末,將它們與作為有機化合物的有機矽橡膠進行混煉,製作發熱層,使用形成了該發熱層的烤盤,對烤盤的升溫特性、復相對磁導率、居裡溫度進行評價。結果發現,通過使鐵素體粉末中的Fe2O3相對於ZnO的重量比在11 24的範圍,烤盤I的升溫特性優異。即,鐵素體粉末的Fe2O3相對於ZnO的重量比小於11的情況下,發熱層的復相對磁導率的虛部小於I. 3、居裡溫度小於250°C。因此,烤盤食品載置面的升溫變慢、同時食品載置面的飽和溫度小於240°C,烹調性能變差。另一方面,鐵素體粉末的Fe2O3相對於ZnO的重量比超過24的情況下,食品載置面的升溫變快,但居裡溫度超過330°C。其結果,食品載置面的飽和溫度升溫至300°C這一所容許的耐熱溫度以上,因而烤盤的構成材料劣化、或者破損,無法長期作為烹調器具使用。
如上所述,若使Fe2O3相對於ZnO的重量比在11 24的範圍,則可獲得含有鐵素體粉末7的發熱層3的復相對磁導率的虛部為I. 3以上、鐵素體粉末7的居裡溫度為250°C 330°C的特性。另外確認到,食品載置面(表面2A)的溫度在240°C 300°C達到飽和。因而,通過使鐵素體粉末7的Fe2O3相對於ZnO的重量比在11 24的範圍,可實現烹調性能以及耐久性、可靠性。通過使作為鐵素體粉末7使用的Mn-Zn系鐵素體為含有Fe2O3與MnO以及ZnO、並且使Fe2O3相對於ZnO的重量比在11 24的範圍的組成,可以提高鐵素體的居裡溫度。因而,可使烤盤I的載置面的溫度呈高溫,可縮短烤盤烹調的烹調時間、可提高烹調性能。並且,通過使作為鐵素體粉末7使用的Mn-Zn系鐵素體為含有Fe2O3與MnO以及ZnO、並且使Fe2O3相對於ZnO的重量比在11 24的範圍的組成,可使鐵素體粉末的居裡溫度提高至250°C 330°C。並且,通過提高鐵素體粉末7的居裡溫度,可使烤盤I的食品載置面(表面2A)的飽和溫度高於現有烤盤,達到240°C 300°C。因而,可使烤盤I的食品載置面(表面2A)的溫度為高溫,可以縮短烤盤烹調的烹調時間、可以提高烹調性能。另外,在鐵素體粉末7處於居裡溫度附近時,可以進行自身調節來減少微波能量的吸收量,因而,能夠使食品載置面的溫度在構成作為烹調器具的烤盤I的材料所容許的耐熱溫度以下達到飽和,即在300°C以下達到飽和。如上所述,通過使鐵素體粉末7的組成中含有Fe2O3與MnO以及ZnO、且使Fe2O3相對於ZnO的重量比在11 24的範圍,可以防止烤盤I的構成材料由於過升溫所致的破損、烤盤I的構成材料的起火、或向其它部件的延燒,可以提高耐久性、可靠性。進一步地,由於不需要用於防止烤盤I的過升溫的安全裝置,因而不需要複雜的電子調節·控制器件,可以謀求低成本化。儘管已經敘述了烤盤I的構成材料的耐熱容許溫度為300°C,但是,若從長期耐久性的方面判斷,烤盤I的飽和溫度的上限為低於300°C的280°C,為了謀求兼具烹調性能,優選該飽和溫度為240°C 280°C。為了實現240°C 280°C的烤盤I飽和溫度,由本發明的微波發熱體形成的發熱層3中所用的鐵素體粉末7的居裡溫度優選為250°C 300°C。體現該居裡溫度的Mn-Zn系鐵素體粉末7的Fe2O3相對於ZnO的重量比優選在11 17. 5的範圍。進一步地,為了提高烹調性能,優選使烤盤I的飽和溫度為260°C以上。進一步,為了兼具烹調性能和優異的耐久性、可靠性,優選使烤盤I的飽和溫度為260°C 280°C。用於使食品載置面(表面2A)的飽和溫度為260°C 280°C的鐵素體粉末7的居裡溫度優選為280°C 300°C,實現這一點的鐵素體粉末7的Fe2O3相對於ZnO的重量比優選在14. 5 17. 5的範圍。進一步優選的是,Fe2O3相對於ZnO的重量比為使居裡溫度為280°C 300°C的14. 5 17. 5。另外,在Fe2O3相對於ZnO的重量比在11 24的範圍中,Mn-Zn系鐵素體粉末7中的Fe2O3的含量優選在70重量% 76重量%的範圍。Fe2O3的含量小於70重量%的情況下,有助於升溫的磁特性(飽和磁通密度、復相 對磁導率的虛部)降低而導致升溫速度的降低、或居裡溫度小於240°C。含量超過76重量%的情況下,有助於升溫的磁特性降低而導致升溫速度的降低、或居裡溫度超過330°C。即,在Fe2O3的含量不處於70重量% 76重量%的範圍的情況下,無法達成本發明的目的。另外,在鐵素體粉末7的Fe2O3相對於ZnO的重量比的範圍為11 17. 5與14. 5 I的情況下,Fe2O3的適當含量分別為70重量% 74重量%與72重量% 74重量%。另外,對於本實施方式I中所用的鐵素體粉末7來說,通過利用發熱層3的復相對磁導率的虛部所致的磁損耗、以及鐵素體粉末7的居裡溫度,使該鐵素體粉末7達到飽和,以使得烤盤I的食品載置面的溫度為烤盤I的耐熱容許溫度以下,因而需要使介電損耗等其它作用而產生的發熱減小。例如,只要含有鐵素體粉末7與作為有機化合物8的有機矽橡膠的發熱層3的復素相對介電常數的虛部(介電損耗)為O. 7以下,就能夠抑制由介電損耗而產生的發熱。因此,可使由微波發熱體形成的發熱層3在規定溫度下達到飽和。作為鐵素體材料,除Mn-Zn系鐵素體之外,還存在有Mg-Zn系、Ni-Zn系的鐵素體。這些之中,只要滿足本實施方式中優選的磁特性、居裡溫度即可應用。食品載置面(表面2A)的溫度的飽和現象是由發熱量與放熱量的平衡所引起的,該發熱量為由微波發熱體形成的發熱層3吸收微波能量而發熱的發熱量,該放熱量為由被加熱的烤盤I的傳導、對流、輻射所產生的放熱量。即,在本實施方式I中,在食品未載置於載置面(表面2A)的狀態下,使由發熱層3所致的發熱與來自作為烹調器具的烤盤I的放熱達到平衡從而使達到飽和的載置面(表面2A)的溫度為240°C 300°C。另外,根據本實施方式,若發熱層3所含有的鐵素體粉末7的溫度接近於居裡溫度,則作為鐵素體特性的飽和磁通密度、復相對磁導率的虛部降低,微波能量的吸收降低。因而,隨著食品載置面的溫度升高,發熱量減少,食品載置面在低於鐵素體粉末7的居裡溫度的溫度下達到飽和。另外,若使得兼備烤盤I的烹調性能與構成材料所容許的耐熱溫度這兩方面的溫度為240°C 300°C,則用於在該溫度下達到飽和的居裡溫度為250°C 330°C,該居裡溫度為由微波發熱體形成的發熱層3中所用的鐵素體粉末7的居裡溫度。通過使食品載置面(表面2A)的飽和溫度為240°C 300°C的高溫,可以在短時間內升溫至規定的烹調溫度,可以謀求烹調時間的縮短化。進一步地,可以在食品未乾燥的狀態下賦以適度的焦痕,可使高溫下的烤盤烹調的性能得到提高。另外,通過在未載置食品的狀態下使食品載置面發生飽和的最高溫度為300°C,可以使作為烹調器具的烤盤的構成材料處於耐熱容許溫度以下。因而,可以防止烤盤的構成材料的劣化或破損,可以提高安全性、耐久性、可靠性。另一方面,若發熱層3達到發熱層3所含有的鐵素體粉末7的居裡溫度或更高的溫度,則微波能量的吸收消失。若在該溫度下繼續對加熱室9照射微波,則有可能發生下述情況而損害安全性、可靠性微波的電場集中在發熱層3以外的位置(構成加熱室9的右側壁面10、左側壁面
11、後壁面12、上壁面13、底壁面14等)而產生火花;微波在加熱室9內發生反射,經由導波管16返回至磁控管15中,使微波輻射部17發生破損;等等。在本實施方式中,由於為食品載置面在低於鐵素體粉末7的居裡溫度的溫度下達 到飽和的構成,因而發熱層3的鐵素體粉末7可以持續地吸收照射至加熱室9的微波。因而,可抑制電場向加熱室9的其它部件的集中或微波向磁控管15的反射,可防止加熱室9內的火花或磁控管15的破損,從而可以確保安全性、可靠性。儘管根據食品種類的不同而稍有不同,但從經驗考慮,在烤盤烹調中,烤盤I的食品載置面的溫度達到200°c以上的時間優選為2分鐘以內。因此,至少從常溫到200°C的溫度範圍內,需要增大吸收微波能量的發熱層3的復相對磁導率的虛部。由微波發熱體形成的發熱層3在常溫下的復相對磁導率的虛部優選為I. 3以上。通過使復相對磁導率的虛部為I. 3以上,可以使發熱層3的微波能量的吸收增高,可以加快烤盤I食品載置面的溫度上升。另一方面,若發熱層3的溫度上升,則發熱層3的復相對磁導率的虛部會因鐵素體粉末7的飽和磁通密度的降低而減小。其結果,隨著發熱層3的溫度上升,升溫速度變慢,到達烹調所需要的溫度的時間有變長的傾向。因而,為了加快升溫速度,需要使發熱層3中從常溫到200°C為止的復相對磁導率虛部的降低減少。只要使從常溫到200°C為止的發熱層3的復相對磁導率的虛部為常溫下的復相對磁導率的虛部值的50%以上,就能夠抑制發熱層3的升溫速度的降低,可使烤盤I的食品載置面的溫度在2分鐘以內達到200°C以上。據認為,復相對磁導率虛部的溫度依賴性與鐵素體的飽和磁通密度、居裡溫度相關,若飽和磁通密度增大、居裡溫度增高,則復相對磁導率的虛部增大。基於上述內容,為實現烤盤I的食品載置面的優異的升溫性能,優選發熱層3在常溫下的復相對磁導率的虛部為I. 3以上、從常溫至200°C為止的復相對磁導率的虛部至少為常溫下復相對磁導率虛部的值的50%以上。在發熱層3中所用的Mn-Zn系鐵素體粉末7中,只要Fe2O3相對於ZnO的重量比在11 24的範圍,復相對磁導率的虛部就能夠實現I. 3以上。其結果,可使作為烹調器具的烤盤I的食品載置面的溫度在短時間內升溫至鐵素體粉末7的居裡溫度附近。結果可進一步縮短烹調時間、可進一步提高烹調性能。另外,由於能夠快速地對與烤盤I的載置面接觸的食品進行燒烤,因而可抑制食品向載置面的附著,可容易地進行烹調後將食品從烤盤中的取出、和烤盤清洗等處理。
另外,復相對磁導率是使用網絡分析儀、通過S參數法將試樣樣品架加熱至規定溫度來進行測定的。作為有機化合物8的材料,可以舉出耐熱性高的橡膠或樹脂。通過使用這些有機化合物8,可以通過熱壓加工等容易地在烤盤I上形成由包含鐵素體粉末7的微波發熱體形成的發熱層3。另外,有機化合物8可以實現烤盤I的支持體2與發熱層3的強固粘接,因而可提高耐久性。並且,由於可在較低的溫度下形成發熱層3,因而可防止烤盤I的構成材料的劣化。作為有機化合物8,特別優選為有機矽橡膠、氟橡膠。其中有機矽橡膠的耐熱性高、且可進一步提高發熱層3與烤盤I的支持體2的粘接性。因此,可以防止發熱層3的剝離 或裂紋,可在很長時期內保持初期的發熱性能,可以實現始終穩定的烤盤烹調性能。另外,有機矽橡膠具有優異的耐熱性與耐化學藥品性,因而可實現耐久性、可靠性高的發熱層3。並且,通過使用有機矽橡膠,能夠膜厚較厚地形成發熱層3,因而可大量含有微波吸收所必須的鐵素體粉末7。通過該構成,可以增多鐵素體粉末7的微波能量的吸收量,可以實現升溫速度迅速的微波發熱體。本實施方式的烤盤I是利用由微波發熱體形成的發熱層3進行加熱的,若烤盤I的尺寸增大,則來自烤盤I的放熱量增大,食品載置面的飽和溫度降低。另一方面,若烤盤I變小,則放熱量減少,食品載置面的飽和溫度增高。只要對應來自烤盤I的放熱量,使用具有在烤盤I的容許耐熱溫度附近達到飽和這樣的居裡溫度的鐵素體粉末7即可。但是,若考慮到與之相匹配的新穎鐵素體的開發及製造中所用的投資,則其並不實用。為了有效利用具有下述特性的鐵素體粉末7,需要對在烤盤I上形成的以發熱體為主成分的發熱層3的面積進行規定,所述特性為將鐵素體粉末7製成燒結體時,在0°C下的飽和磁通密度為400mT以上;在製成含有鐵素體粉末7與有機矽橡膠的發熱層3時,常溫的復相對磁導率的虛部為I. 3以上,從常溫至200°C為止的復相對磁導率的虛部至少為常溫的復相對磁導率的虛部值的50%以上;且鐵素體粉末7的居裡溫度為250°C 330°C。使用烤盤I的燒烤烹調通常使用800W左右的微波輸出功率。在以800W對烤盤I進行加熱的情況下,若發熱層3的面積超過O. lm2,則烤盤I增大,從而熱容量增大。因此,食品載置面(表面2A)的升溫要花費時間,無法在適於烤盤烹調的2分鐘以內升溫至200°C。另外,食品載置面的面積也會增大,從而使被加熱的面所放出的放熱量增多,食品載置面(表面2A)的飽和溫度小於240°C。其結果,使烹調時間加長,同時無法得到食品的適當的焦痕、美味。另一方面,若發熱層3的面積小於O. 05m2,則發熱層3所含有的鐵素體粉末7的量減少,從而使發熱層3的微波能量的吸收減少。其結果,微波電場集中在發熱層3以外的部件而產生火花、或者由於反射的微波而發生磁控管的破損等,有可能損害耐久性、安全性。並且,食品中的微波能量的吸收也會增加,成為食品的水含量降低等破壞美味的原因。
因而,通過使發熱層3的面積為O. 05m2 O. lm2,可在短時間內進行食品載置面(表面2A)的升溫、同時可將該食品載置面加熱至規定的飽和溫度,因而可實現優異的烹調性能。另外,可謀求烹調時間的縮短化與節能化。進一步地,可防止磁控管的破損或火花的產生,可以確保加熱裝置40的耐久性、安全性。在食品載置面(表面2A)的飽和溫度為260°C 280°C的情況下,發熱層3的微波能量吸收量與來自烤盤I的放熱量的平衡幅度變窄,因而發熱層3的面積為O. 06m2
O.08m2的範圍是適宜的。本實施方式的由微波發熱體形成的發熱層3的膜厚超過2mm的情況下,由於發熱 層3的重量增加所致的熱容量的增加、以及熱傳導變差所致的向食品載置面(表面2A)的熱傳遞的降低,使得食品載置面(表面2A)的升溫速度變慢。並且,成本也會因膜厚增厚而提聞。另一方面,若發熱層3的膜厚小於O. 5mm,則鐵素體粉末7的量不足,導致食品載置面(表面2A)的飽和溫度降低。因而,為了兼備升溫速度的提高與食品載置面(表面2A)實現240°C 300°C的飽和溫度,優選使發熱層3的膜厚為O. 5mm 2_。並且,通過使發熱層3的膜厚為O. 5mm 2_,可以實現優異的烹調性能與烹調時間的縮短化。另外,在食品載置面的飽和溫度為260°C 280°C的情況下,由於發熱層3的微波能量吸收量與來自烤盤I的放熱量的平衡幅度狹窄,因而發熱層3的膜厚為O. 7mm I. 5mm的範圍是合適的。進一步地,為了得到穩定的升溫性能,優選使發熱層3的膜厚在O. 9mm I. Imm的範圍。並且,鐵素體粉末7的混合量變多時,儘管發熱層3的升溫性能會提高,但會出現以下3個問題。第1,有機化合物8與食品載置面的粘接性變差,發熱層3容易發生剝離。第2,有機化合物8與鐵素體粉末7的發熱體組合物變硬,在熱壓時發熱體組合物的流動性變差,無法得到膜厚均勻的發熱層3。從而,發熱層3的加熱不均會增大,烹調性能降低。第3,由於所形成的發熱層3變硬,使得耐熱衝擊性、耐機械衝擊性降低,在烤盤I的掉落或反覆冷熱時,發熱層3可能會破損。另一方面,若鐵素體粉末7的混合量少,則發熱層3的微波能量的吸收性能降低,無法得到令人滿足的升溫性能。在食品載置面的飽和溫度為240°C 300°C的情況下,為了解決上述課題,得到耐久性、升溫性能、烹調性能優異的發熱層3,發熱層3的鐵素體粉末7的混合量優選在50重
量% 90重量%的範圍。另外,食品載置面的飽和溫度為260°C 280°C的情況下,發熱層3的微波能量吸收量與來自烤盤I的放熱量的平衡幅度狹窄,因而鐵素體粉末7的混合量在65重量% 85重量%的範圍是適當的。進一步地,為了得到穩定的升溫性能,優選使鐵素體粉末7的混合量在75重
量% 80重量%的範圍。
在對加熱室9進行微波照射時,在加熱室9內產生微波的駐波。其結果,在加熱室9內產生微波能量的強弱變化,粘接於烤盤I底面的由微波發熱體形成的發熱層3的面也會因微波能量的強弱變化而導致微波的吸收量不同,呈不均勻的溫度分布。對於烤盤I的支持體2的材料來說,熱傳導率越高,則越可有效地傳遞來自發熱層3的熱,越可使食品載置面的溫度分布均勻。但是,若熱傳導過高,則熱也會傳遞到食品的載置面以外,來自烤盤I的放熱量增加,食品載置面的飽和溫度降低。另一方面,若作為支持體2為熱傳導率過低的材料,則無法使發熱層3中產生的不均勻的溫度分布呈均勻態,會產生食品的燒烤不均,使烹調性能變差。作為熱傳導率過高的材料,可以舉出鋁或銅等熱傳導率為200W/m*K以上的材料。作為熱傳導率過低的材料,可以舉出陶瓷或玻璃等熱傳導率為10W /m*K以下的材料。作為支持體2不優選這些材料。作為本實施方式的烤盤I的支持體2,優選熱傳導率為50W/mK 150W/mK的材料。作為該材料,可以舉出以鐵為主成分的鋼板、經鋁或鋅鍍覆的以鐵為主成分的表面處理鋼板、經塗料塗布的以鐵為主成分的表面處理鋼板。以鐵為主成分的鋼板的熱傳導率為約85W/m · K,低於鋁,但其機械強度高,使支持體2的厚度變薄。因此,可減小從發熱層3向食品載置面的熱阻、可有效地進行熱傳遞。另外,與鋁相比,以鐵為主成分的鋼板的溫度分布均勻性差,但其可使食品載置面整體的溫度分布均勻化。進一步地,以鐵為主成分的鋼板可以增大從發熱層3向食品載置面以外的方向的熱阻。由此可以抑制向食品載置面以外的熱損失,從而可使食品載置面的溫度在較高溫度下達到飽和。烤盤I的支持體2更優選的熱傳導率為80W/m · K 150W/m · K。另外,本實施方式的烤盤I是為了提高高溫下的烤盤烹調的性能的,對於在不需要高溫的烤盤烹調、例如解凍烹調、溫熱烹調來說,可以通過調節微波電力的輸出功率來應對。另外,在鐵素體粉末7中混合居裡溫度低於鐵素體粉末7、且介電損耗大於磁損耗的電介質粉末來構成發熱層3也是有用的。這種情況下,食品載置面的飽和溫度由鐵素體的居裡溫度來確定,因而可為烤盤I構成材料所容許的耐熱溫度以下,可以確保耐久性、可靠性。並且,也可以相反地在居裡溫度低的鐵素體粉末中混合居裡溫度高於鐵素體粉末的電介質粉末來構成發熱層3,這種情況也是適用的。這種情況下,通過使電介質粉末具有在烤盤I構成材料所容許的耐熱溫度以下飽和的功能,可得到同樣的效果。進一步地,也可應用將居裡溫度相同的介電損耗大的電介質粉末與磁損耗大的鐵素體粉末混合而構成的發熱層3,可得到同樣的效果。鐵素體粉末與電介質粉末的組成、配合是以具有提高升溫速度、使烤盤I的食品載置面在規定溫度發生飽和的功能為前提,根據需要考慮發熱層3的製造、成本、與支持體2的粘接性、使用環境的適用性等優點來進行選擇的。圖5示出了本實施方式中形狀不同的烤盤的立體圖。由本實施方式的微波發熱體形成的發熱層3對於圖5所示的烤盤形狀也是適用的。如圖5所示,烤盤24的載置食品載置面(表面2A)為中央部2E比端部2D寬的構成。由此,可使載置食品的可能性高的烤盤24中央附近的載置面面積增大。利用該烤盤24,可以增大食品與載置面(表面2A)的接觸面積。因此,相比於與圖8相同形狀的烤盤I (參照圖I),可增加從發熱層3傳遞到食品的熱,從而進一步謀求烹調時間的縮短化、烤盤烹調的性能提高。另外,通過增大與食品的接觸面積,可減少食品的焦痕不均,從而可提高食品的最終狀態。進一步地還可抑制食品的乾燥不均,從而可提高多汁感、美味。
接下來,對本實施方式I的具體溫度特性進行敘述。圖6為示出了由本實施方式I的微波發熱體形成的發熱層3的效果的升溫特性的曲線圖。圖6示出了下述評價的結果,所述評價為在使用圖4所示的加熱裝置,將未載置食品的烤盤I配置於加熱室9內的規定位置,照射800W的微波電力時,在每一加熱時間下對由微波發熱體形成的發熱層3的發熱性能進行評價。另外,作為比較例,對於2種形成了由現有的微波發熱體形成的發熱層的烤盤也同樣地進行評價。在圖6中,線A為形成了本實施方式的下述發熱層3的烤盤I的食品載置面的升溫特性,該發熱層3由使用了下述含有Fe203、MnO、ZnO的Mn-Zn系鐵素體粉末7的微波發熱體形成,所述鐵素體粉末7的居裡溫度為約300°C、0°C的飽和磁通密度為約550mT、Fe2O3相對於ZnO的重量比為15. 5。線B示出了作為比較例的現有發熱層的升溫特性,其為形成了下述發熱層3的烤盤的食品載置面的升溫特性,該發熱層3由使用了下述Mn-Zn系的鐵素體粉末7的微波發熱體形成,所述鐵素體粉末7中,Fe2O3相對於ZnO的重量比為9. 8、居裡溫度為約220°C、0°C的飽和磁通密度為約540mT。線C示出了作為比較例的其它的現有發熱層的升溫特性,其為形成了由下述微波發熱體形成的發熱層3的烤盤的食品載置面的升溫特性,該微波發熱體使用了在與具有線B的特性的發熱層相同的鐵素體粉末7中加入電介質材料而成的組合物。需要說明的是,具有線A特性的本實施方式的發熱層3中,相對於常溫下的復相對磁導率的虛部,至200°C為止的復相對磁導率的虛部為約69%,在以線B為其升溫特性的發熱層的情況下,為41%。如圖6所示,對於具有本實施方式發熱層3(線A)的烤盤I的食品載置面的溫度來說,其升溫速度迅速,在加熱時間為2分鐘時達到230°C以上、在3分鐘時達到約270°C,在5分鐘以上時,在約280°C傾向於達到飽和。另一方面,對於具有呈線B特性的發熱層的烤盤來說,儘管其食品載置面在加熱時間達到I分鐘為止顯示出了與本實施方式的發熱層3(線A)大致同等的升溫速度,但加熱時間為更長的時間的情況下,其升溫速度變慢,在5分鐘以上時,在約250°C傾向於達到飽和。這是由於,相比於具有線B特性的發熱層來說,本實施方式的發熱層3(線A)中,0°C的飽和磁通密度、至200°C為止的復相對磁導率的虛部相對於常溫下的復相對磁導率的虛部均較高,磁損耗所致的發熱性能的降低少;用於本實施方式發熱層3(線A)的鐵素體粉末7的居裡溫度高於具有線B特性的發熱層中所用的鐵素體粉末。設置了具有線B特性的發熱層的烤盤中,儘管鐵素體粉末的居裡溫度為約220°C,但其升溫至約250°C的溫度,對於其原因,認為是由於所使用的Mn-Zn系鐵素體粉末的組成或雜質所致的介電損耗使其產生了發熱。進一步地,設置了具有線C特性的發熱層的烤盤中,食品載置面在加熱時間為3分鐘以內時為與線B大致同等的升溫速度,但加熱時間為更長的時間的情況下,溫度緩慢上升,呈食品載置面的溫度不達到飽和的傾向。據認為,具有線C特性的發熱層與具有線B特性的發熱層的情況為相同的鐵素體粉末,因而初期升溫特性與線B相同,但具有線C特性的發熱層中進一步加入了電介質粉末,因而該電介質粉末出現了介電損耗,升溫值高於具有線B特性的發熱層。另外,認為在線C中,食品載置面的溫度不發生飽和的理由是由於所加入的電介 質粉末的居裡溫度高,持續產生基於微波能量吸收的發熱。如線C所示,若增高食品載置面的溫度,則烤盤烹調的性能得到提高,但由於食品載置面的溫度未達到飽和,因而若延長加熱時間,則可能會超過構成烤盤的材料所容許的耐熱溫度,可能會損害耐久性。如上所述,本實施方式的烤盤I中形成了由使用下述含有Fe203、Mn0、Zn0的Mn-Zn系鐵素體粉末7的微波發熱體形成的發熱層3,從而可在短時間內對食品載置面的溫度進行升溫,可以實現優異的烤盤烹調的性能,所述鐵素體粉末7的居裡溫度為約290°C、0°C的飽和磁通密度為約550mT、Fe2O3相對於ZnO的重量比為15. 5。另外,通過使用居裡溫度為290°C的鐵素體粉末7,可使食品載置面的溫度在居裡溫度以下達到飽和,從而可確保烤盤I的構成材料所容許的耐熱溫度,可以實現優異的耐久性。進一步地,即使由於某些原因而使電場集中在發熱層3的一部分而產生異常加熱,也可以防止超過鐵素體粉末7的居裡溫度的溫度上升,因而可防止構成發熱層3的橡膠材料的發煙、起火,也可提高安全性。需要說明的是,本實施方式中,對於鐵素體,以Fe2O3相對於ZnO的重量比的範圍為11 24、在載置面無載置的狀態下達到飽和的溫度為240°C 300°C的示例進行了說明,但並不限定於此。例如,只要為可使在載置面無載置的狀態下達到飽和的溫度為240°C 300°C的構成,Fe2O3相對於ZnO的重量比的範圍並非一定需要為11 24。S卩,通過作為烤盤I的發熱層3使用的發熱材料和組成、或溫度控制,可以實現載置面無載置的狀態下的240°C 300°C的飽和溫度。(實施方式2)圖7為示出了形成有由本發明實施方式2中的微波發熱體形成的發熱層3的烤盤I的詳細結構的局部截面圖。其與實施方式I不同的方面在於其不使用氟塗覆層6而是設置了紅外線輻射率為O. 9以上的被覆層26、以及將發熱層3直接形成在基材4上;其它材料使用與實施方式I相同的材料。在圖7中,支持體25具有基材4以及在載置食品側(表面2A)的基材4上形成了紅外線輻射率為O. 9以上的被覆層26的構成。由微波發熱體形成的發熱層3形成於基材4的與載置食品一側的表面2A不同的表面2B這一表面。作為基材4,應用鍍覆了鋁或鋅的表面處理鋼板、鐵板。對於實施方式I中所用的烤盤I來說,在2 μ m 20 μ m的波長範圍中使食品載置面的溫度為200°C 250°C時,氟塗覆層6的表面的紅外線輻射率為約O. 8。在烤盤I中,如圖I所示,為了將從食品中滲出的油脂等與食品分離,在食品的載置面設有槽部2C。但是,由於該槽部2C不與食品接觸,因而微波發熱體的發熱層3的熱不易傳遞至食品,產生了燒烤不均,從而使得食品的最終狀態變差。根據本實施方式2,通過在烤盤I的食品載置面(表面2A)設有紅外線輻射率為
O.9以上的被覆層26來代替氟塗覆層6,可使因微波發熱體的發熱層3而被加熱的食品載置面(表面2A)的輻射率增大。由此,可通過輻射熱對不與載置面(表面2A)接觸的食品部位(烤盤I的槽部3C)進行加熱,從而可提高食品的烹調性能。
本實施方式2的紅外線輻射率為O. 9以上的被覆層26優選為以二氧化矽('> 'J力)為主成分的陶瓷材料、或者玻璃材料(琺瑯)。二氧化矽具有透過微波的特性,因而不會吸收繞到被覆層26的烤盤I食品載置面側(表面2A側)的微波能量。因此,可防止食品對微波能量的吸收量的減少,可提高烹調性能。另外,作為被覆層26,通過為以二氧化矽為主成分的陶瓷質或玻璃質,可以提高烤盤I的構成材料所容許的耐熱溫度。由此,可以進一步提高烤盤I的食品載置面(表面2A)的溫度,從而可進一步提高烤盤烹調的性能。此外,被覆層26可以增大表面硬度。因而,即使在取出食品時使用金屬鏟、或在清洗烤盤I時使用較硬的尼龍刷,也不會使被覆層26產生劃痕或剝離,可以實現優異的耐久性。進一步地,向被覆層26賦予防汙性也是有用的。由此,在烹調時,可以降低食品本身、從食品中滲出的油脂、烹調時使用的調味料等的附著。因而,可以更為容易地進行烤盤I的清洗等處理、可以提高烤盤I的耐汙染性。為了體現出防汙性,有2種方法。I種方法為,使食品載置面(表面2A)體現出防水性,減少汙染物的附著量,同時降低汙染物的附著能量,由此在清洗時汙染物易於被洗掉。被覆層26上的因防水而產生的防汙性的體現可通過在被覆層26的基礎材料中添加食品衛生上無問題的矽油等有機物成分來實現。另外,防水以外的防汙性的體現還可通過在被覆層26的表面形成微小的凹凸來實現。該微小凹凸的形成可通過控制被覆層26的燒制條件、有機物的選擇等形成條件來實現。另一方法為,與防水性相反,使食品載置面(表面2A)體現出親水性,使得清洗中所用的水易於滲透到所附著的汙染物與食品載置面(表面2A)之間,使汙染物易於被洗掉。被覆層26上的因親水而產生的防汙性的體現可通過在被覆層26的基礎材料中添加使表面能量減小的材料來實現。需要說明的是,在實施方式2中,由微波發熱體形成的發熱層3直接設於基材4的表面2B。但並不限定於此,為了提高基材4的耐蝕性,也可以設有實施方式I中所述的被覆層5或其它具有耐熱性的被覆層,在其上形成發熱層3。
另外,在實施方式1、2中,對於由微波發熱體形成的發熱層3,使用橡膠材料、特別是有機矽橡膠作為有機化合物8。但是,除了這些材料以外,也可以使用在琺瑯中所用的玻璃料(7 U 〃卜)、氧化鋁溶膠、矽溶膠等無機質粘結劑等作為被覆層26使用的材料。通過在發熱層3中使用上述材料,可以使烤盤的耐熱容許溫度高於實施方式I中所述的烤盤1,可以進一步提高耐久性、可靠性。並且,代替發熱層3中的有機化合物8,使用在琺瑯中所用的玻璃料、氧化鋁溶膠、矽溶膠等無機質粘結劑等作為被覆層26使用的材料,從而可以使烤盤的構成材料為不燃性的,因而除了耐久性外,還可提高安全性。另外,為了進一步提高由微波發熱體形成的發熱層3的耐久性,也可以在發熱層3的上面設有對微波的透過性高的材料的保護層。作為保護層的材料,可以舉出上述的在琺瑯中所用的玻璃料、氧化鋁溶膠、矽溶膠等無機質粘結劑、以及作為被覆層26使用的材料。如以上所說明的那樣,本發明的烹調器具為具有基材與發熱層的烹調器具,該基 材具有載置食品的載置面,該發熱層形成在基材的表面,由含有吸收微波能量而發熱的鐵素體的微波發熱體形成,其中,鐵素體具備下述構成其含有Fe2O3與MnO以及ZnO,Fe2O3相對於ZnO的重量比在11 24的範圍。利用這樣的構成,可以提高鐵素體的居裡溫度,從而可使烤盤載置面的溫度為高溫。因而,可以縮短烤盤烹調的烹調時間、可以提高烤盤烹調的性能。另外,若鐵素體處於居裡溫度附近,則其可進行自身調節以減少微波能量的吸收量,因而可使作為烹調器具的烤盤的溫度在構成材料所容許的耐熱溫度以下達到飽和。從而,可以防止烤盤的構成材料由於過升溫所致的破損、起火、或向其它部件的延燒,可以提高安全性、耐久性、可靠性。進一步地,由於無需用於防止烤盤過升溫的安全裝置,因而不需要複雜的電子調節·控制器件,可以謀求低成本化。另外,本發明的烹調器具為具有基材與發熱層的烹調器具,該基材具有載置食品的載置面,該發熱層形成在基材的表面,由含有吸收微波能量而發熱的鐵素體的微波發熱體形成,其中,在食品未載置於載置面的狀態下,使達到飽和的載置面的溫度設為240°C 300。。。通過為這樣的構成,按照食品載置面的飽和溫度呈高溫的方式進行設計,從而可在短時間內升溫至規定的烹調溫度,可以謀求烹調時間的縮短化。並且,可在食品為未乾燥的狀態下賦以適度的焦痕,可以提高高溫下的烤盤烹調的性能。另外,通過在未載置食品的狀態下,使食品的載置面達到飽和的最高溫度為300°C,可以使作為烹調器具的烤盤的溫度為構成材料的耐熱容許溫度以下,從而可防止烤盤的構成材料的劣化或破損,可以提高安全性、耐久性、可靠性。另外,在本發明中,發熱層含有鐵素體的顆粒與有機化合物。通過為這樣的構成,可以容易地在烤盤上形成由含有鐵素體的微波發熱體形成的發熱層。另外,可利用有機化合物來實現作為烹調器具的烤盤的基材與發熱層的強固粘接性,從而可提高耐久性。並且,可在較低的溫度下形成發熱層,因而可防止烤盤的構成材料的劣化。
另外,在本發明中,作為發熱層所含有的上述有機化合物,包括有機矽橡膠。通過為這樣的構成,可以提高發熱層的耐熱性、同時可更為優異地實現烤盤與發熱層的粘接。另外,可增加發熱層的厚度,因而可使微波吸收所需要的鐵素體的量增多,可以實現升溫速度迅速的微波發熱體。並且,在本發明中,至200°C為止的復相對磁導率的虛部至少具有常溫下的復相對磁導率的虛部的50%。通過為這樣的構成,即使在發熱層的溫度上升的過程中,也可抑制發熱層本身的微波吸收的降低。因此,可抑制發熱層的升溫速度的降低,可在短時間內使作為烹調器具的烤盤的載置面升溫至高溫。
另外,在本發明中,發熱層的面積為O. Im2或小於O. Im2。通過為這樣的構成,即使利用通常使用的800W左右的微波輸出功率對作為烹調器具的烤盤進行加熱,也可抑制烤盤熱容量的增加、和由被加熱的烤盤所放出的放熱量。因此,可在短時間內升溫至規定溫度,可謀求烹調時間的縮短化與節能化。並且,在不降低升溫速度的條件下,可將通過發熱與放熱達到平衡而達到飽和的溫度容易地設定在鐵素體的居裡溫度附近且低於居裡溫度的溫度,因而可以實現烹調性能優異的烤盤。另外,在本發明中,基材的熱傳導率為50W/mK 150W/mK的範圍。通過為這樣的構成,可以抑制由於熱傳導過高而導致的向烤盤的食品載置面以外的熱傳遞、由於放熱面積的擴大而引起的放熱量的增加、由於熱傳導過低而引起的食品載置面的溫度分布的不均勻性,從而可以實現食品加熱效率優異的烤盤。並且,在本發明中,在載置食品的載置面形成了被覆層,該被覆層由紅外線輻射率高於基材的材料形成。通過為這樣的構成,可以使得通過由微波發熱體形成的發熱層的發熱而被加熱的載置面的熱輻射量增多。因而,可以通過輻射對未與載置面接觸的食品部位進行加熱,可以提聞食品的念調性能。另外,在本發明中,向被覆層賦予了防汙性。通過為這樣的構成,可以抑制食品、從食品中滲出的油脂、調味料等汙染物的附著,同時可容易地進行烤盤的清洗等處理。因而,作為烹調器具可以總是維持在清潔的狀態。另外,在本發明中,被覆層含有二氧化矽。通過為這樣的構成,可以提高被覆層的耐熱性,同時可以進一步提高烤盤的載置面的溫度。因而,可以進一步提高烤盤烹調的性能與耐久性。並且,可提高被覆層的硬度,因而即使在取出食品時使用金屬鏟、或在清洗烤盤時使用較硬的尼龍刷,也可防止產生被覆層的傷痕或剝離,可以實現優異的耐久性。另外,本發明為具備加熱室、向加熱室內供給微波的微波發生部、以及配置在加熱室內的烹調器具的加熱裝置。通過為這樣的構成,可以提高加熱裝置中的烤盤烹調的性能。工業實用性本發明的烹調器具可提高烤盤烹調的性能,因而可適用於微波爐等微波加熱裝置中,同時以微波發熱體為主成分的發熱層可以作為乾燥機等烹調機器以外的微波加熱機器而適用。符號的說明I, 24,101 烤盤2,25 支持體2A, 2B 表面2C 槽部2D 端部2E 中央部 3,102 發熱層3C 槽部4 基材5,26 被覆層6氟塗覆層7鐵素體粉末8有機化合物9加熱室10右側壁面11左側壁面12後壁面13 上壁面14底壁面15磁控管16導波管17微波輻射部18 封口部19加熱器20軌道部21熱敏電阻22紅外線傳感器23調節部40加熱裝置103載置面
權利要求
1.一種烹調器具,其為具有基材和發熱層的烹調器具,該基材具有載置食品的載置面,該發熱層形成在上述基材的表面,並由包含因吸收微波能量而發熱的鐵素體的微波發熱體來形成;其中,上述鐵素體含有Fe2O3與MnO及ZnO,上述Fe2O3相對於上述ZnO的重量比在11 24的範圍。
2.如權利要求I所述的烹調器具,其中,使在所述食品未載置於所述載置面的狀態下達到飽和的所述載置面的溫度為240°C 300°C。
3.如權利要求I所述的烹調器具,其中,所述發熱層含有鐵素體顆粒與有機化合物。
4.如權利要求3所述的烹調器具,其中,所述發熱層中所含有的所述有機化合物包括有機矽橡膠。
5.如權利要求I所述的烹調器具,其中,在所述發熱層中,至200°C為止的復相對磁導率虛部具有常溫下的復相對磁導率虛部的至少50%。
6.如權利要求I所述的烹調器具,其中,所述發熱層的面積為O.Im2或小於O. lm2。
7.如權利要求I所述的烹調器具,其中,所述基材的熱傳導率在50W/mK 150W/mK的範圍。
8.如權利要求I所述的烹調器具,其中,在所述載置食品的載置面上形成有被覆層,該被覆層由紅外線輻射率大於所述基材的材料形成。
9.如權利要求8所述的烹調器具,其中,向所述被覆層賦予了防汙性。
10.如權利要求8或9的任一項所述的烹調器具,其中,所述被覆層含有二氧化矽。
11.一種加熱裝置,其中,該加熱裝置具備加熱室、向上述加熱室內供給微波的微波發生部、以及配置在上述加熱室內的權利要求I 9的任一項所述的烹調器具。
全文摘要
本發明涉及烹調器具,其為具有基材和發熱層(3)的烹調器具,該基材具有載置食品的載置面,該發熱層(3)形成在基材的表面,並由包含因吸收微波能量而發熱的鐵素體的微波發熱體來形成;其中,鐵素體含有Fe2O3與MnO及ZnO,Fe2O3相對於ZnO的重量比在11~24的範圍;通過具備該構成,可使作為烹調器具的烤盤的載置面在短時間內升溫到規定溫度,且可使烤盤載置面的溫度在烤盤構成材料所容許的耐熱溫度以下達到飽和,從而可提高烤盤烹調的性能、且可謀求耐久性、安全性、可靠性。
文檔編號A47J27/00GK102811649SQ20118001455
公開日2012年12月5日 申請日期2011年3月7日 優先權日2010年3月19日
發明者福田祐, 島田良治, 河合祐 申請人:松下電器產業株式會社

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