(57)【要約】本発明は、調理器本体準備段階と；マイクロ波吸収セラミック発熱体素材として強い磁性体である粒度３ｍｍ以下のミルスケール（ｍｉｌｌ  ｓｃａｌｅ）、製鋼スラグ（ｓｔｅｅｌ−ｍａｋｉｎｇ  ｓｌａｇ）及び磁鉄鉱（Ｆｅ３Ｏ４）のうちから選択されるいずれか１つ以上を準備する発熱体素材準備段階と；ケイ酸ナトリウムに酢酸を添加し３０分〜１時間を撹拌してケイ酸物を形成した後、溶媒含有量が７０〜９２重量％になるように溶媒を添加し２〜３時間撹拌して、コロイダルシリカ含有量が８〜３０重量％であるシリカゾル（Ｃｏｌｌｏｉｄａｌ  Ｓｉｌｉｃａ  Ｓｏｌ）を無機バインダーとして準備する無機バインダー準備段階と；前記発熱体素材１００重量部に対して、前記無機バインダーであるシリカゾル（Ｃｏｌｌｏｉｄａｌ  Ｓｉｌｉｃａ  Ｓｏｌ）２０〜４０重量部をミキシングして発熱体ペーストを作るミキシング段階と；塗布段階と；乾燥及び硬化段階と；を含んでなることを特徴とするセラミック発熱体を用いる発熱調理器の製造方法及び前記方法により製造される発熱調理器に関する。【選択図】図１
2019514644.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
調理器本体を成形して準備する調理器本体準備段階と；
マイクロ波吸収セラミック発熱体素材として強い磁性体である粒度３ｍｍ以下のミルスケール（ｍｉｌｌ  ｓｃａｌｅ）、製鋼スラグ（ｓｔｅｅｌ−ｍａｋｉｎｇ  ｓｌａｇ）及び磁鉄鉱（Ｆｅ３Ｏ４）のうちから選択されるいずれか１つ以上を準備する発熱体素材準備段階と；
ケイ酸ナトリウムに酢酸を添加し３０分〜１時間を撹拌してケイ酸物を形成した後、溶媒含有量が７０〜９２重量％になるように溶媒を添加し２〜３時間撹拌して、コロイダルシリカ含有量が８〜３０重量％であるシリカゾル（Ｃｏｌｌｏｉｄａｌ  Ｓｉｌｉｃａ  Ｓｏｌ）を無機バインダーとして準備する無機バインダー準備段階と；
前記発熱体素材１００重量部に対して、前記無機バインダーであるシリカゾル（Ｃｏｌｌｏｉｄａｌ  Ｓｉｌｉｃａ  Ｓｏｌ）２０〜４０重量部をミキシングして発熱体ペーストを作るミキシング段階と；
ミキシングされた前記発熱体ペーストを前記調理器本体の底部に塗布する塗布段階と；
前記調理器本体の底部に塗布された前記発熱体ペーストを乾燥及び硬化させて固形の発熱体を形成する乾燥及び硬化段階と；
を含んでなることを特徴とする、セラミック発熱体を用いる発熱調理器の製造方法
【請求項２】
前記調理器本体準備段階の後に、
前記発熱体と前記調理器本体の底部との付着力を高めるために、前記調理器本体の底部の表面を処理する表面処理段階をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のセラミック発熱体を用いる発熱調理器の製造方法。
【請求項３】
前記表面処理段階では、
前記調理器本体の底部表面にサンディング及びマットホーロー層コーティングのうちから選択されるいずれか１つ以上の工程を行うことを特徴とする、請求項２に記載のセラミック発熱体を用いる発熱調理器の製造方法。
【請求項４】
前記塗布段階では、
前記発熱体素材と無機バインダーとの混合物を、前記調理器本体の底部の上面及び下面のうちから選択されるいずれか一方に塗布することを特徴とする、請求項１に記載のセラミック発熱体を用いる発熱調理器の製造方法。
【請求項５】
前記調理器本体準備段階では、前記調理器本体の底部に凹入される発熱体溝を形成し、
前記塗布段階では、前記発熱体ペーストを前記発熱体溝に塗布することを特徴とする、請求項１に記載のセラミック発熱体を用いる発熱調理器の製造方法。
【請求項６】
前記調理器本体準備段階の後に、
前記発熱体と前記発熱体溝との付着力を高めるために、前記発熱体溝の表面を処理する表面処理段階をさらに含むことを特徴とする、請求項５に記載のセラミック発熱体を用いる発熱調理器の製造方法。
【請求項７】
前記表面処理段階では、
前記発熱体溝の表面にサンディング及びマットホーロー層コーティングのうちから選択されるいずれか１つ以上の工程を行うことを特徴とする、請求項６に記載のセラミック発熱体を用いる発熱調理器の製造方法。
【請求項８】
前記乾燥及び硬化段階の後に、
前記発熱体の表面をノンスティック・撥水コーティング処理するノンスティック・撥水コーティング段階をさらに含むことを特徴とする、請求項１または請求項５に記載のセラミック発熱体を用いる発熱調理器の製造方法。
【請求項９】
前記無機バインダーは、
シリカゾル（Ｃｏｌｌｏｉｄａｌ  Ｓｉｌｉｃａ  Ｓｏｌ）１００重量部に対して、フライアッシュ（ｆｌｙ  ａｓｈ）及びシリカヒューム（ｓｉｌｉｃａ  ｆｕｍｅ）のうちから選択されるいずれか１つ以上を１０〜３０重量部さらに添加することを特徴とする、請求項１に記載のセラミック発熱体を用いる発熱調理器の製造方法。
【請求項１０】
前記無機バインダーは、
シリカゾル（Ｃｏｌｌｏｉｄａｌ  Ｓｉｌｉｃａ  Ｓｏｌ）１００重量部に対して、急硬セメント１．５〜６重量部をさらに添加することを特徴とする、請求項１に記載のセラミック発熱体を用いる発熱調理器の製造方法。
【請求項１１】
前記塗布段階では、
前記発熱体の内部にワイヤメッシュ及びガラス繊維メッシュのうちから選択されるいずれか１つ以上を内在させることを特徴とする、請求項１に記載のセラミック発熱体を用いる発熱調理器の製造方法。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の方法により製造されることを特徴とする、セラミック発熱体を用いる発熱調理器。
【請求項１３】
前記調理器本体の底面に付着する前記発熱体の下面に、
マイクロ波が流入する複数の打孔を有する金属カバーが取り付けられることを特徴とする、請求項１２に記載のセラミック発熱体を用いる発熱調理器。
【請求項１４】
前記発熱調理器は、
前記調理器本体の底部底面に付着した発熱体の底面にセラミック断熱シートを接して配置し、前記セラミック断熱シートの底面と接し、前記調理器本体の外形に沿って並べて設けられる支持体を備え、前記調理器本体の上端縁部に外側に向かって突設された係止突起を、前記支持体の上端縁部の内側に設けられた係止溝に挿着することにより、前記支持体が前記セラミック断熱シートに加える上向き圧力により前記発熱体を上向き支持して前記発熱体が前記調理器本体の底部底面に密着するように構成することを特徴とする、請求項１２に記載のセラミック発熱体を用いる発熱調理器。
【請求項１５】
請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の方法により製造される上部発熱調理器と；
請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の方法により製造される下部発熱調理器と；
前記上部発熱調理器と前記下部発熱調理器とのそれぞれの一方の側に形成され、前記上部発熱調理器と前記下部熱調理器とを互いに結合させるヒンジ部と；
を含んでなることを特徴とする、両面発熱調理器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波を吸収して発熱するセラミック発熱体を用いる調理用鍋やトレーなどの発熱調理器及びその製造方法に係り、さらに詳しくは、高温の熱を放出し、超高温にも耐えられる（耐熱温度が約８００℃）のセラミック発熱体を用いて、より効率的で安全なセラミック発熱体を用いる発熱調理器及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロ波は、二酸化炭素や有害ガスを発生しないためクリーンエネルギーとして使用され、電熱器やガスエネルギーなどの伝導熱に比べて熱エネルギーへの瞬間変換力に優れているので、最近の産業社会で多様に適用されており、その適用方法に様々な手段が提示されている。
【０００３】
マイクロ波を用いる基本仕様の電子レンジは、通常マイクロ波だけを用いて食品を調理するので、高い熱を出せないが故に食品を焼くことができないという問題、食品の内外を同時に加熱する誘電加熱（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｈｅａｔｉｎｇ）の原理で食品に含まれる水分が蒸発して硬く乾燥してしまうという問題、卵のように殻がある食品は爆発する可能性があるという問題などがあるため、通常食品を簡単に温める用途に使用されてきた。
【０００４】
かかる問題を補完するために、電子レンジメーカーは、内部にヒータ装置などの食品を焼ける手段を備えた電子レンジを発売した。しかし、前記ヒータ装置が備えられた電子レンジは、食品を効率よく焼くことはできるが、価格が高く、電気消費量が多いという問題があった。
【０００５】
しかし、マイクロ波を熱エネルギーに変換する発熱体が電子レンジの加熱手段に利用される技術が発展するに伴い、電子レンジ調理の問題を解決できるようになり、その結果、食品を短時間で焼くことができ、さらに食品が硬く乾燥せず調理できるようになり、且つ、卵のように殻がある食品をも爆発させずに煮ることができるようになった。これにより、マイクロ波を吸収して発熱する発熱体を用いた様々な食品調理器が発売されており、電子レンジメーカーも電子レンジの調理性を高めるために内部に電気ヒータ装置や発熱トレーなどを入れた複合電子レンジを発売している。
【０００６】
最近、多くの電気容量を要する電気ヒータ装置の代わりに使用可能なトレーの発熱エネルギーとマイクロ波エネルギーとを複合的に使用して食品を調理し得る電子レンジが考案され、これにより調理、加熱エネルギーを削減できるようになり、且つ、食品を焼く時に高熱の（遠）赤外線で調理することによりにおいや煙の発生をも低減できるようになった。
【０００７】
従来の電子レンジのマイクロ波を用いて発熱する発熱体を用いる発熱調理器の種類について説明すると、以下の通りである。
【０００８】
第一は、シリコーンゴムとフェライトをコンパウンドしてトレー底に成形接着した後、その発熱力を用いるものであって、韓国登録特許第１０−０１０９９３８号公報、韓国公開特許第１０−１９９６−０００１６４４号公報などがある。
【０００９】
上記技術を利用したトレーは、現在、中国、米国、欧州、日本、中国、韓国などで電子レンジメーカーの内部付属品として主に汎用されており、前記発熱体は、シリコーンゴムとフェライトをコンパウンドして金属トレーの底に付着するものなので、シリコーンゴム物性の特性により付着度が良好であり、生産が簡単で取り扱いが便利であるという利点があるが、発熱体であるフェライトのバインダーとしてシリコーンゴムを使用するため、発熱体の耐熱温度は、シリコーンゴムの耐熱温度に制限されるという問題がある。
【００１０】
つまり、シリコーンゴムの耐熱温度は約２５０℃であるので、発熱体の温度を２５０℃以上上げることができないという限界があり、２５０℃以上の温度に達するとシリコーンゴムが焦げて煙が出、熱膨張により底部に気泡が形成されるという問題があるので、高熱を出すための調理器としては不向きであり、食品調理器として使用した場合、調理加熱時間が多くかかるため不便であった。
【００１１】
第二は、陶磁素材の粘土と発熱体である炭化ケイ素、カーボン、その他の金属酸化物などとをミキシングして９００〜１３００℃で磁化させたセラミック発熱体技術であって、韓国公開特許第１０−２００３−００３３１９６号公報、韓国公開特許第１０−２０１６−００１０１５６号公報、韓国登録特許第１０−１４２８９４５号公報、韓国登録特許第１０−１３１７９２２号公報などがある。
【００１２】
前記磁化セラミック発熱体技術は、通常３種類に大別される。
【００１３】
その１つは、陶磁粘土に発熱体素材を混練した後、発熱容器として成形及び乾燥並びに磁化させたものを製品化して、マイクロ波を吸収して発熱する「発熱磁化調理器」として使用することである。
【００１４】
他の１つは、発熱体素材を陶磁粘土にミキシングして「磁化発熱プレート」として製造した後、調理用金属性トレーの下部に前記磁化発熱プレートを構成し、その発熱プレートの発熱が金属性パンに伝導されるようにして、その伝導された熱により食品を加熱することである。
【００１５】
また他の１つは、陶磁器容器の底部に発熱体素材を埋め込むか発熱体素材として被膜を形成して発熱調理器として用いることである。
【００１６】
前述した「発熱磁化調理器」は、高強度の陶磁器材質の調理器であるため、環境にやさしい調理器であるという利点があり、陶磁器調理器を一般の陶磁器容器よりも高温に上昇させてマイクロ波で料理することができるという利点がある。しかしながら、マイクロ波が陶磁器やガラス材質を透過するため、調理される食品にマイクロ波が照射されて食品が乾燥し、卵のように殻がある食品は爆発してしまうので、マイクロ波料理の限界から抜け出せないという問題がある。
【００１７】
また、前記材質は陶磁器材質であるので、マイクロ波が照射されると容器自体が非常に熱くなって使用者の安全及び火傷の恐れがあり、取り扱いの不便さがあるという欠点がある。
【００１８】
さらに、前記「磁化発熱プレート」にマイクロ波が照射されて発熱した熱の伝導熱を用いて食品を加熱する技術では、高熱を受けると金属性トレーの熱膨張及び収縮により磁化発熱プレートとの密着度が落ちて熱伝導が円滑に行われないという問題が発生し、これにより金属性トレーへの熱伝導率が低いが故にパンの温度が低いため、調理に時間がかかるという不便さがある。
【００１９】
従来の、電子レンジのマイクロ波を用いて発熱する発熱体を用いる発熱調理器技術の類型のうち第三類型としては、韓国公開特許第１０−２００５−００８００３６号公報、韓国公開特許第１０−２００５−００９０３３７号公報などがある。かかる特許文献には、鉄スケール（ミルスケール）を主成分とし、シリコーンバインダーを使用した後、高熱で硬化させたものであって、酸化鉄を主成分（酸化鉄含有量５５〜８５重量％）とする粒径０．０１μｍ〜１ｍｍの鉄スケールを３００〜４００℃の温度で１〜３時間加熱して水分とガスを除去した粉末６０〜９０重量％を、難燃、耐熱シリコーンゴム１０〜４０重量％と混練した後、３００〜３５０℃の温度で１〜３時間硬化させた発熱板が開示されている。
【００２０】
前記技術では、シリコーンゴムを基本バインダーとして使用するが、最後の硬化段階においてシリコーンゴムに含有されたシリコーンオイル、シリコーンゴム成分などを３００〜３５０℃で燃焼して取り除くと、シリコーンゴムに含有された非定型シリカが発熱体を結合するバインダーとして機能して発熱体を結合する。この場合、基本バインダーがシリコーンゴムであるため、シリコーンゴムの高温硬化（３００〜３５０℃）及びガス除去に非常に時間がかかり、高温でシリコーンゴムに含有されたシリコーンオイルやゴム成分などが燃焼排出されて環境汚染を引き起こすという問題があった。
【００２１】
また、前記技術は、発熱体を上向きに密着支持させるためにはセラミック断熱材及び支持本体を必ず必要とするという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２２】
【特許文献１】韓国登録特許第１０−０１０９９３８号公報
【特許文献２】韓国公開特許第１０−１９９６−０００１６４４号公報
【特許文献３】韓国公開特許第１０−２００３−００３３１９６号公報
【特許文献４】韓国公開特許第１０−２０１６−００１０１５６号公報
【特許文献５】韓国登録特許第１０−１４２８９４５号公報
【特許文献６】韓国登録特許第１０−１３１７９２２号公報
【特許文献７】韓国公開特許第１０−２００５−００８００３６号公報
【特許文献８】韓国公開特許第１０−２００５−００９０３３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
そこで、本発明は、上述した従来の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、調理器の底部に強固に付着し、超高温でも耐えることができ、熱膨張及び収縮による亀裂や熱損傷を生じない、優れた耐熱性及び耐久性を有する発熱体を備える電子レンジ用発熱調理器を提供することである。
【００２４】
また、本発明の他の目的は、発熱体素材として強磁性体であるミルスケールや製鋼スラグまたは磁鉄鉱を用いてマイクロ波の吸収、発熱力の高い発熱体を備える電子レンジ用発熱調理器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上記目的を達成するために、本発明は、調理器本体を成形して準備する調理器本体準備段階と；マイクロ波吸収セラミック発熱体素材として強い磁性体である粒度３ｍｍ以下のミルスケール（ｍｉｌｌ  ｓｃａｌｅ）、製鋼スラグ（ｓｔｅｅｌ−ｍａｋｉｎｇ  ｓｌａｇ）及び磁鉄鉱（Ｆｅ３Ｏ４）のうちから選択されるいずれか１つ以上を準備する発熱体素材準備段階と；ケイ酸ナトリウムに酢酸を添加し３０分〜１時間を撹拌してケイ酸物を形成した後、溶媒含有量が７０〜９２重量％になるように溶媒を添加し２〜３時間撹拌して、コロイダルシリカ含有量が８〜３０重量％であるシリカゾル（Ｃｏｌｌｏｉｄａｌ  Ｓｉｌｉｃａ  Ｓｏｌ）を無機バインダーとして準備する無機バインダー準備段階と；前記発熱体素材１００重量部に対して、前記無機バインダーであるシリカゾル（Ｃｏｌｌｏｉｄａｌ  Ｓｉｌｉｃａ  Ｓｏｌ）２０〜４０重量部をミキシングして発熱体ペーストを作るミキシング段階と；ミキシングされた前記発熱体ペーストを前記調理器本体の底部に塗布する塗布段階と；前記調理器本体の底部に塗布された前記発熱体ペーストを乾燥及び硬化させて固形の発熱体を形成する乾燥及び硬化段階と；を含んでなることを特徴とするセラミック発熱体を用いる発熱調理器の製造方法を提供する。
【００２６】
ここで、前記調理器本体準備段階の後に、前記発熱体と前記調理器本体の底部との付着力を高めるために、前記調理器本体の底部の表面を処理する表面処理段階をさらに含むことができる。
【００２７】
このとき、前記表面処理段階では、前記調理器本体の底部表面にサンディング及びマットホーロー層コーティングのうちから選択されるいずれか１つ以上の工程を行うことが好ましい。
【００２８】
また、前記塗布段階では、前記発熱体素材と無機バインダーとの混合物を、前記調理器本体の底部の上面及び下面のうちから選択されるいずれか一方に塗布することが好ましい。
【００２９】
また、前記調理器本体準備段階では、前記調理器本体の底部に凹入される発熱体溝を形成し、前記塗布段階では、前記発熱体ペーストを前記発熱体溝に塗布することもできる。
【００３０】
また、前記乾燥及び硬化段階の後に、前記発熱体の表面をノンスティック・撥水コーティング処理するノンスティック・撥水コーティング段階をさらに含むこともできる。
【００３１】
一方、前記無機バインダーは、シリカゾル（Ｃｏｌｌｏｉｄａｌ  Ｓｉｌｉｃａ  Ｓｏｌ）１００重量部に対して、フライアッシュ（ｆｌｙ  ａｓｈ）及びシリカヒューム（ｓｉｌｉｃａ  ｆｕｍｅ）のうちから選択されるいずれか１つ以上を１０〜３０重量部さらに添加することもできる。
【００３２】
また、前記無機バインダーは、シリカゾル（Ｃｏｌｌｏｉｄａｌ  Ｓｉｌｉｃａ  Ｓｏｌ）１００重量部に対して、急硬セメント１．５〜６重量部をさらに添加することもできる。
【００３３】
また、前記塗布段階では、前記発熱体の内部にワイヤメッシュ及びガラス繊維メッシュのうちから選択されるいずれか１つ以上を内在させることもできる。
【００３４】
一方、本発明の他の技術的要旨は、上記方法により製造されることを特徴とするセラミック発熱体を用いる発熱調理器を提供することである。
【００３５】
このとき、前記調理器本体の底面に付着する前記発熱体の下面に、マイクロ波が流入する複数の打孔を有する金属性カバーを取り付けてもよい。
【００３６】
また、前記発熱調理器は、前記調理器本体の底部底面に付着した発熱体の底面にセラミック断熱シートを接して配置し、前記セラミック断熱シートの底面と接し、前記調理器本体の外形に沿って並べて設けられる支持体を備え、前記調理器本体の上端縁部に外側に向かって突設された係止突起を、前記支持体の上端縁部の内側に設けられた係止溝に挿着することにより、前記支持体が前記セラミック断熱シートに加える上向き圧力により前記発熱体を上向き支持して前記発熱体が前記調理器本体の底部底面に密着するように構成することもできる。
【００３７】
また、前述した方法により製造される、上部発熱調理器と；下部発熱調理器と；前記上部発熱調理器と前記下部発熱調理器とのそれぞれの一方の側に形成され、前記上部発熱調理器と前記下部発熱調理器とを互いに結合させるヒンジ部と；を含んで構成することもできる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明による発熱調理器に備えられる発熱体は、接着力及び耐熱性に優れており、従来のマイクロ波を用いる発熱体よりも著しく優れた発熱力を有するという利点がある。
【００３９】
また、本発明による発熱調理器に備えられる発熱体に適用される基本的なバインダーは、シリカゾルであって、成形後の乾燥、硬化工程が短く、低温硬化（１５０〜２００℃）が可能であるので、生産工程が単純で大量生産体制を構築できるという利点がある。
【００４０】
また、本発明による発熱調理器に備えられる発熱体のバインダーの主材料は、シリカゾルを用いたペースト状態であるので、凹凸構造のグリルパン、円形パン、四角パンなどの発熱調理器の形状に関係なく様々な形で応用された発熱調理器を製造することができるという効果がある。
【００４１】
また、本発明による発熱調理器は、ガス火加熱によって発生する地球温暖化の主犯である二酸化炭素の排出及び不燃焼有害ガスの排出に拘わらないクリーンエネルギーとして利用できるという利点がある。
【００４２】
また、本発明による発熱調理器は、電気ヒータによる調理よりも高いエネルギー効率を有し、省エネルギー効果があるという利点がある。
【００４３】
また、本発明による発熱調理器によれば、マイクロ波を高熱の（遠）赤外線の輻射熱に転換して食品を調理するので、すなわち、電磁波による調理ではなく高熱の（遠）赤外線による調理なので、食品固有の味と香りを維持できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。
【図２】本発明の分解斜視図である。
【図３】本発明の他の実施例を示す斜視図である。
【図４】本発明のまた他の実施例を示す斜視図である。
【図５】本発明のまた他の実施例を示す斜視図である。
【図６】本発明のまた他の実施例を示す断面図である。
【図７】本発明のまた他の実施例を示す斜視図である。
【図８】本発明の一使用例を示す使用状態図である。
【図９】本発明による発熱体と従来技術による発熱体とがそれぞれ調理器に付着する状態を比較して示す比較状態図である。
【図１０】本発明の発熱調理器の１分当たりの温度変化を示す性能分析図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
以下、本発明による好適な実施例について添付図面を参照して詳細に説明する。本発明の実施例を詳述するにあたり、本発明の技術的特徴と直接関係のない事項、または本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者に自明な事項については、詳しい説明を省略する。
【００４６】
本発明は、マイクロ波を吸収して発熱するセラミック発熱体を用いる発熱調理器の製造方法及びその製造方法により製造された発熱調理器に関するものであり、前記セラミック発熱体を用いる発熱調理器の製造方法は、調理器本体準備段階、表面処理段階、発熱体素材準備段階、無機バインダー準備段階、ミキシング段階、塗布段階、乾燥及び硬化段階及びノンスティック・撥水コーティング段階からなる。
【００４７】
以下、前記発熱調理器の製造方法についてより詳細に説明する。
【００４８】
１．調理器本体準備段階
本発明の調理器本体１は、後述する発熱体の被着物として金属性材質や陶磁材質、ガラス材質などを用いて製造した耐熱素材の調理器本体や、発熱体の被着物無しで発熱体素材をシリカゾルのバインダーを使用して製造した調理器本体を含む。
【００４９】
用途別に、すなわち、電子レンジ用調理器、マイクロ波を用いた乾燥機などに利用できる規格と形状及びデザインに基づいて設計される。
【００５０】
図１乃至図２に示すように、前記調理器本体１の底部には、後述する発熱体が付着する部分として、発熱体溝２を形成することができる。前記発熱体５の厚さを考慮した上、前記調理器本体１の底部に前記発熱体５の厚さ分だけの溝部を形成して前記発熱体溝２を構成することもでき、図示されてはいないが、前記調理器本体１の底部にガイドを突設して前記発熱体溝２を構成することもできる。このように形成された前記発熱体溝２に、後述する塗布段階においてバインダーと混合されたペースト状の発熱体を所定の厚さに塗布する。もちろん、前記調理器本体１の底部に前記発熱体溝２を形成せずに前記発熱体を塗布し得ることは言うまでもない。
【００５１】
２．表面処理段階
前記調理器本体１の発熱体が付着する部分では、サンディング工程により異物を除去し、表面を粗く形成して前記発熱体５の付着強度を向上させることができる。また、図１に示すように、前記調理器本体１と前記発熱体５との間に接着架橋層を形成するために、マットホーロー層３を前記発熱体５が付着する表面に１次コーティングした後、その上に後述する発熱体ペーストを所定の厚さに塗布することもできる。これにより、前記発熱体５が前記マットホーロー層３に強固に接着され得る。
【００５２】
前記マットホーロー層３の場合、通常、当業者に知られているマットホーローコーティング方法を採用することができる。本発明のマットホーロー層は、金属性調理器本体１との熱膨張及び収縮に容易に対応し、耐熱性を確保するとともに、安定した接着強度を確保する架橋コーティング層であって、好ましくは、マットホーロー層の主材料として珪石１０〜４０重量％、長石１０〜２０重量％、ホウ砂１５〜２０重量％を使用し、ソーダ灰、酸化ニッケル、酸化コバルト、マンガンのうちから選択されるいずれか１つ以上の成分を選択的に混合して釉薬とし、この釉薬を前記発熱体溝２に塗って８００〜９００℃で焼成付着させたものである。
【００５３】
前記マットホーロー層３は、表面が粗く、内部気孔が自然に形成されているので、後述する本発明のバインダーであるシリカゾル成分がマットホーロー層３の粗面を介して内部気孔に入り込んで発熱体との接着強度を高める。
【００５４】
３．発熱体素材準備段階
本発明に用いられる発熱体素材は、粒度３ｍｍ以下の強磁性体であるミルスケール（ｍｉｌｌ  ｓｃａｌｅ）、製鋼スラグ（ｓｔｅｅｌ−ｍａｋｉｎｇ  ｓｌａｇ）及び磁鉄鉱（Ｆｅ３Ｏ４）のうちから選択されるいずれか１つ以上を混合したものである。
【００５５】
前記ミルスケールは、強磁性体であって、発熱性能及び熱伝導性が一般のセラミックよりも優れているので、本発明では、ミルスケールを主成分として使用する。
【００５６】
前記ミルスケールは、鉄鋼を８００℃以上で圧延や熱加工時に空気中の酸素による高温酸化が生じて生成される酸化物被膜であって、ＦｅＯ、Ｆｅ３Ｏ４、Ｆｅ２Ｏ３の酸化鉄を６０〜７０％含み、ケイ素、亜鉛、銅、クロム、ニッケル、アルミナなどを少量含む。鉄鉱石の生産地に応じて成分含有量の差はあるが、本発明では、主成分である酸化鉄の含有量が６０％以上であるものを使用することが好ましい。
【００５７】
製鉄生産過程中に高炉スラグ（Ｂｌａｓｔ  ｆｕｒｎａｃｅ  ｓｌａｇ）及び製鋼スラグ（Ｓｔｅｅｌ  ｍａｋｉｎｇ  ｓｌａｇ）が発生する。高炉スラグは、鉄を製錬する製鉄過程で発生する残渣であって、鉄鉱石中の鉄分非含有部分が溶鉱炉から出てくるものであり、製鋼スラグは、製鋼段階で出てくる不純物であって、鉄分が含まれているものである。
【００５８】
本発明に用いられる鉄分含有の製鋼スラグは、強磁性体であって、マイクロ波が照射されると高熱を発散する酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）が主成分であり、酸化カルシウムと二酸化ケイ素などが含有されたものであり、好ましくは、酸化鉄が６０％以上含有されたものを破砕して本発明に用いる。
【００５９】
前記磁鉄鉱（Ｆｅ２Ｏ３：ｍａｇｎｅｔｉｔｅ）は、強磁性体鉱物であって、本発明では、酸化鉄が６０％以上含有されたものを破砕して使用することが好ましい。
【００６０】
また、前記発熱体素材の原材料は、不均一な粒度を有し、異物が多量に含まれているため、異物を除去して所定の粒度以下に破砕したものを本発明に用いる。発熱体を選別するためのメッシュ網規格が３ｍｍであるので、選別された発熱体は、ミクロン（マイクロメートル）単位の微粉末を含み、最大粒度３ｍｍ程度を有する。
【００６１】
また、前記発熱体素材は、すべて強磁性体で類似した性質を有するので、混合して使用する場合、混合比が温度上昇に大きな影響を与えないが、マイクロ波の出力量及び調理器本体に投入される発熱体の重量が温度変化に影響を与える。
【００６２】
前記発熱体素材として微粉末が含まれている粒度３ｍｍ以下の粗いものを使用することにより、発熱体素材がバインダーに結合されて硬化された後、発熱体粒子間に多量の気孔が形成されて熱膨張及び収縮に対して容易に対応できるようにして耐熱性を高める。また、多量の気孔が形成された発熱体の組織は、発熱粒子間の表面積が大きくなり、形成された気孔を介してマイクロ波が発熱体の内部まで流入するので、マイクロ波の吸収率を高めることができ、発熱体の組織が緻密なものよりも発熱力をより高めることができる。
【００６３】
したがって、発熱力を高めるためには、発熱体の粒度が非常に重要であるため、本発明では、発熱体の内部に多くの気孔を有する発熱体を提示する。
【００６４】
４．無機バインダー準備段階
本発明の発熱体に用いられる基本的な無機バインダーとしては、シリカゾル（Ｃｏｌｌｏｉｄａｌ  Ｓｉｌｉｃａ  Ｓｏｌ）を使用する。本発明におけるシリカゾルとしては、好ましくは、溶媒中に分散しているコロイダルシリカの含有量が８〜３０％であるものを使用する。
【００６５】
また、コロイダルシリカの含有量の増加は、発熱体の強度を高めるが、発熱力には大きな影響を与えないので、所望のトレーの強度及び発熱力を考慮して含有量を決定する。
【００６６】
本発明の好ましいシリカゾルは、ケイ酸ナトリウムに酸を添加し、３０分〜１時間程度撹拌してケイ酸物を形成した後、さらに水を添加し、２〜３時間撹拌して生成されたものであり、コロイダルシリカ含有量が８〜３０重量％、水含有量が７０〜９２重量％になるように組成したものを使用する。
【００６７】
本発明のコロイダルシリカの溶媒としては、水だけでなく、アルコールなどの有機溶媒を使用してもよい。アルコールなどの有機溶媒を使用すると、製造工程時に臭いが発生して不快であるが、乾燥速度が速くなり、硬化時間を短縮できるという利点がある。
【００６８】
前記シリカゾルは、シリカが水中や有機溶剤溶媒中にコロイド状で安定して分散しているもので、１〜１００ｎｍの粒度を有し、シロキサン結合を形成するアモルファス多孔質三次元網状構造を有するので、優れた結合性及び耐熱性を有し、特に熱膨張及び収縮に容易に対応することができる。
【００６９】
以下、本発明の好ましいシリカゾルの製造方法についてより詳細に説明する。
【００７０】
本発明の発熱体は、好ましくは、熱衝撃によるクラックを起こさず、組織に多くの気孔が形成されてマイクロ波の吸収率が増加して発熱力をさらに高め、原料コストを削減し、単純な製造工程を有するシリカゾルを使用する。
【００７１】
（１）本発明のシリカゾルの主材料は、好ましくはケイ酸ナトリウム、酢酸及び蒸留水である。
【００７２】
［１］ケイ酸ナトリウムは、韓国工業規格（ＫＳＭ１４１５）に基づいて１種、２種、３種、４種に分類され、それぞれのＳｉＯ２含有量においては、１種は３６〜３８％であり、２種は３４〜３６％であり、３種は２８〜３０％であり、４種は２３〜２５％である。前記ケイ酸ナトリウムのうち選択されるいずれか１つを本発明のシリカゾルの原料として使用する。
【００７３】
［２］本発明に用いられる酸は、食品調理器に適用されるため、人体に無害な濃度９９％の酢酸が好ましい。
【００７４】
［３］溶媒である水は、人体に無害で、揮発性臭いがしない蒸留水が使用される。
【００７５】
＜本発明によるシリカゾルのケイ酸ナトリウムと酸との反応＞
ケイ酸ナトリウム溶液に酸（硫酸、塩酸、リン酸、酢酸）などを添加すると、アルカリの中和によりｐＨが低下し、ケイ酸イオンまたはポリ酸イオン同士の重合（シロキサン結合の生成）が行われ、粘度が上昇し、さらに進むとゲル化（硬化）する。
【００７６】
＊酢酸との反応例
Ｎａ２ＯＳｉＯ２＋２ＣＨ３ＣＯＯＨ→ＳｉＯ２＋２ＣＨ３ＣＯＯＮａ＋Ｈ２Ｏ
＊ゲル化の進行速度に影響を及ぼす要素
ケイ酸ナトリウムの種類と酸の種類、量、濃度、温度に応じて異なる。
【００７７】
（２）本発明に投入されるケイ酸ナトリウムの含有量
ケイ酸ナトリウムは、韓国工業規格（ＫＳＭ１４１５）に基づいた１種、２種、３種、４種のうち、本発明の所望のＳｉＯ２重量％に対して溶媒含有量７０〜９２重量％を合わせるためには、前記ケイ酸ナトリウムの種類に応じて溶媒量を調整して投入する。すなわち、多量の溶媒を投入するとＳｉＯ２含有量が減少し、少量の溶媒を投入するとＳｉＯ２含有量が増加する。
【００７８】
（３）本発明に投入される好ましい酢酸の含有量
［１］本発明の所望のケイ酸物を作るための好ましい酢酸の含有量は、１．２〜２重量％である。
【００７９】
［２］ケイ酸ナトリウム１００重量部に対して酢酸２重量部を超過して投入し撹拌すると、ケイ酸物が硬いゲル状態になり、さらに溶媒を投入し撹拌しても溶解しないため、本出願発明の所望のシリカゾルが形成されない。
【００８０】
［３］１．２重量部以下の酢酸を投入したときには、本発明の所望の気孔が形成されず乾燥時間が長くなる。なお、乾燥時に発熱体の表面に気泡が形成されて不良率が高くなるという問題が発生する。
【００８１】
［４］しかし、酢酸ではなく他の酸やアルコールなどを用いた本発明のシリカゾルを製造するときは、ケイ酸ナトリウムの種類と酸の種類、量、濃度、温度に応じて結果が異なるので、最適の比率に調整して製造すればよい。
【００８２】
（４）本発明に投入される溶媒の含有量
［１］本発明による好ましい溶媒の含有量は、７０〜９２重量％である。
【００８３】
［２］本発明の好ましい溶媒としては蒸留水を使用し、人体に無害で、臭いがしないようにした。
【００８４】
［３］ケイ酸ナトリウム溶液に酢酸を投入して３０分〜１時間撹拌した後、さらに溶媒を投入し、さらに２〜３時間高速撹拌を行う。
【００８５】
［４］多量の溶媒を投入するとＳｉＯ２含有量が少なくなり、少量の溶媒を投入するとＳｉＯ２の含有量が多くなるシリカゾルが製造される。
【００８６】
本発明のシリカゾルにおいて、ＳｉＯ２濃度を上げると、発熱体素材の結合力は強くなるが、組織間の気孔が少なくなり、発熱力は低くなり、一方、ＳｉＯ２濃度を下げると、発熱体素材の結合力は弱くなるが、組織間の気孔が多くなり、発熱力は高くなる。このため、所望の発熱体の特性に応じて適用する。
【００８７】
［５］発熱力を高めなければならない製品では、溶媒を多く投入したほうが良いが、溶媒の含有量が９２重量％を超えて投入すると結合力がなくなってバインダーとしての効果がなくなり、一方、発熱力と結合力を同時に所望する場合は、溶媒の投入量を減らすが、このとき、溶媒の含有量を７０重量％以下に減らすと熱衝撃に弱くなり、高熱によるクラックが発生して不良率が高くなるという欠点がある。
【００８８】
＜シリカゾルの製造実施例＞
［１］ＳｉＯ２含有量が３４〜３６％であるケイ酸ナトリウム２種１，０００ｇに、９９％濃度の酢酸１．５％を入れ３０分〜１時間撹拌してケイ酸物を生成する。
【００８９】
［２］前記［１］にさらに蒸留水１，０００ｇを投入し２〜３時間高速撹拌すると、ケイ酸含有量が約１７．５重量％になり、溶媒である蒸留水の含有量は約８２．５重量％になる。この方法を、本発明の好ましいシリカゾルの製造方法の１つとして使用することができる。
【００９０】
前述した従来技術の欄で言及した、本出願発明の発明者の先登録特許である韓国公開特許第１０−２００５−００８００３６号公報に記載の発熱板は、鉄スケール（ミルスケール）を主成分とし、シリコーンバインダーを使用した後、高熱で硬化させたものであって、酸化鉄を主成分（酸化鉄含有量５５〜８５重量％）とする粒径０．０１μｍ〜１ｍｍの鉄スケールの水分とガスを３００〜４００℃の温度で１〜３時間除去した粉末６０〜９０重量％を、難燃、耐熱シリコーンゴム１０〜４０重量％と混練した後、３００〜３５０℃の温度で１〜３時間硬化させた発熱板である。このとき、シリコーンゴムを基本バインダーとして使用するが、最後の硬化段階においてシリコーンゴムに含有されたシリコーンオイル、シリコーンゴム成分などを３００〜３５０℃で燃焼して取り除くと、シリコーンゴムに含有された非定型シリカが発熱体を結合するバインダーとして機能して発熱体を結合する。しかしながら、この技術は、非定型ケイ素バインダーを使用し、発熱体素材として鉄スケール（ミルスケール）を使用するという点で本発明と類似しているが、基本バインダーがシリコーンゴムであるため、シリコーンゴムの高温硬化（３００〜３５０℃）及びガス除去に非常に時間がかかり、高温でシリコーンゴムに含有されたシリコーンオイルやゴム成分などが燃焼排出されて環境汚染を引き起こすという問題があった。
【００９１】
これに対して、本発明に使用される基本的な無機バインダーは、シリカゾルであって、環境汚染がなく、１５０〜２００℃の比較的低い温度で硬化させることができるので、製造コストが低減できるというメリットがある点で従来技術とは相違するものである。
【００９２】
すなわち、前記韓国公開特許第１０−２００５−００８００３６号公報の発熱板の製造時に使用されるバインダーは、シリコーン（Ｓｉｌｉｃｏｎｅ）、すなわち、シリコーンゴムであって、シリコーン（Ｓｉｌｉｃｏｎｅ）は、有機基を含有したケイ素（ｏｒｇａｎｏｓｉｌｉｃｏｎｅ）と酸素などが化学結合により互いに連結されたポリマーを意味する。ここに用いられるシリコーン（Ｓｉｌｉｃｏｎｅ）は、シリコーンゴムであって、有機と無機の両方の性質を兼ね備えたものである。したがって、シリコーン（ｓｉｌｉｃｏｎｅ）は、有機と無機の構造をあわせ持つ素材である。
【００９３】
前記シリコーンをバインダーとして用いた発熱体の耐熱性は、シリコーンゴムの耐熱性に拘束されるため、シリコーンゴム耐熱性と同じ約３００℃以下である。このため、前記発熱板の発熱が３００℃以上に上昇すると、バインダーとしての結合力を消失して、成形された発熱体が砕けてしまうという問題があった。
【００９４】
また、ミキシングされて成形した後に熱硬化する工程は、ヒータ機で２５０〜３５０℃下で３〜１２時間加熱して水分及びガスを放出させる工程を経る。シリコーン発熱板は、ヒータ機温度が約２５０℃以上になる時から、発熱板に含有されたシリコーンオイル及び有機成分が燃焼されながら発生するガス煙と臭い（煙に含まれているオイルが含有されたアッシュが多く発生、且つ、シリコーンゴムの硬化剤が燃えて臭いが多く発生）が大気汚染の原因となるという問題があった。
【００９５】
また、前記従来技術によるバインダーは、３００℃以上の高熱ではシリコーンの有機物成分であるゴムが燃焼されてバインダーとしての効果が失われるという問題があった。
【００９６】
また、鉄スケールとシリコーンゴムとのミキシング工程において多量の鉄スケールダストが発生して、作業者がマスクを着用しなければならないという不便さがあり、しかもミキシング機械の大型ローラー装置に起因して作業安全にも危険が伴うという問題があった。
【００９７】
また、ミキシング工程は、ゴム性質のシリコーンゴムと発熱体素材とをミキシングする工程であって、約５時間かかり、結構時間がかかる。
【００９８】
さらに、硬化に要する時間が３〜１２時間の長時間かかるため、発熱板の作製に非常に時間がかかり、ヒータ機使用による電気料金が結構な額となるという欠点もあった。
【００９９】
しかし、上述したように、本発明に用いられるシリカゾルは、ケイ酸ナトリウムからアルカリイオンを除去したものであって、ケイ酸（ＳｉＯ２・ｎＨ２Ｏ）の微粒子が水などの分散媒中にコロイド状に分散している無機性バインダーである。
【０１００】
前記シリカゾルは、無機物であるケイ酸が水などの分散媒中にコロイダル状に分散しているが故に８００℃の高温にも耐えることができるため、発熱体は、前記従来技術とは異なり、高温に耐えることができるという利点があり、このため、マイクロ波の出力を高めて高熱を出せるという利点がある。
【０１０１】
また、本発明のバインダーである前記シリカゾルは、液状であるため、ドラム型ミキサーで約１０分撹拌するだけで完全にミキシングされるので、ダストを発生させることなく、容易かつ迅速にミキシングすることができるという利点がある。
【０１０２】
また、図９の（ａ）に示すように、前記従来技術の発熱体は、固体の板状を呈するため、凹凸形状を有するパンなどの調理器本体に付着する場合、溝部には、発熱体が存在しない空き領域が生じて熱伝導率が低下するという問題があった。しかし、本発明の発熱体は、図９の（ｂ）に示すように、シリカゾルを用いて得られたペースト状態でパンに付着するので、凹凸形状を有するパンの全ての溝部にも充填されるので、凹凸形状のパン全体に均一に熱を発散することができ、ステーキや魚を焼く際にグリルマークが鮮明に現れるという利点がある。
【０１０３】
また、図１０に示すように、１分当たりの温度変化をテストした結果、本発明の発熱体の１分当たりの温度上昇は従来によりもはるかに大きいことが分かる。これは、本発明の発熱体は、同じ消費電力でより多くの熱を発生させることができるという効果を示す。
【０１０４】
さらに、本発明の発熱体は、硬化中に煙やガス、アッシュ（有機物が燃えている間に発生する油分を含む灰）が発生しない清浄な環境下で製造されるため、大気を汚染しないという利点がある。
【０１０５】
加えて、本発明による発熱体は、短時間（約１時間）で１５０〜２００℃という比較的低温で硬化することができることから、製造に要する温度及び時間を低減することができ、その結果、電気代を削減することができるという利点がある。
【０１０６】
一方、本発明の他の好ましい無機バインダーとしては、発熱体の強度を高め、発熱分散を高めるために、前記シリカゾル１００重量部に対して、フライアッシュ（ｆｌｙ  ａｓｈ）及びシリカヒュームのうちから選択されるいずれか１つ以上を１０〜３０重量部添加したものを用いることもできる。
【０１０７】
前記フライアッシュ（ｆｌｙ  ａｓｈ）は、火力発電所などの燃焼ボイラーで副産される石炭灰であって、主な成分は生産地別に差はあるが、概ねＳｉＯ２：３０〜６０％、Ａｌ２Ｏ：２５〜３５％、Ｆｅ２Ｏ３：５〜８％、その他の酸化カルシウム、酸化マグネシウム、三酸化硫黄、酸化カリウムなどが含まれた微粉末である。
【０１０８】
前記シリカヒューム（ｓｉｌｉｃａ  ｆｕｍｅ）は、シリコーン（Ｓｉ）、フェロシリコーン（ＦｅＳｉ）、シリコーン合金などを製造する際に発生する廃ガス中に含まれているＳｉＯ２を集塵機で収集、濾過して得られるマイクロシリカ粒子である。
【０１０９】
本発明において、フライアッシュやシリカヒュームを主材料とする理由は、次の通りである。フライアッシュおよびシリカフュームは、それ自体の水硬性を有していないが、水酸化カルシウムとの反応によって硬化するポゾラン反応を起こすことにより発熱体の強度を増加させる。また、球状の粒子で構成されているため、成形時に摩擦抵抗を低減して成形性を高める玉軸受（ボールベアリング）として機能する。しかも、成分として含有された非定型ケイ素成分及び酸化鉄は、マイクロ波を吸収して発熱する性質を有しており、本発明の発熱性能を維持する働きをする。
【０１１０】
また、本発明の他の好ましい無機バインダーとして、発熱体の硬化速度を向上させて製造時間を短縮し、発熱体の強度を高めるために、前記シリカゾル１００重量部に対して急硬セメント（ｈａｒｄｅｎｉｎｇ  ｃｅｍｅｎｔ）を１．５〜６重量部添加したものを使用してもよい。前述したシリカゾルとフライアッシュやシリカヒュームをミキシングしたバインダーにも、前記急硬セメントを同量で添加して使用してもよい。
【０１１１】
前記急硬セメントの含有量が増加すると、発熱体の硬化が速くなり、成形に困難になる。このため、急硬セメントの添加量は、製造に要する時間を基準にして決定することが好ましい。
【０１１２】
５．ミキシング段階
前記ミキシング段階は、前記発熱体素材準備段階で用意された前記発熱体素材と、無機バインダー準備段階で用意された前記無機バインダーとを、ミキシングして発熱体ペーストを作る段階である。
【０１１３】
本発明の発熱体を製造する際の好ましい混合割合は、発熱体素材であるミルスケール（または製鋼スラグまたは磁鉄鉱）１００重量部に対して、シリカゾル（Ｃｏｌｌｏｉｄａｌ  Ｓｉｌｉｃａ  Ｓｏｌ）２０〜４０重量部をミキシングすることである。
【０１１４】
６．塗布段階
前記塗布段階は、前記ミキシング段階において前記発熱体素材とシリカゾル（Ｃｏｌｌｏｉｄａｌ  Ｓｉｌｉｃａ  Ｓｏｌ）とをミキシングして得られた前記発熱体ペーストを、前記調理器本体の底部に塗布する段階である。
【０１１５】
この段階では、前記調理器本体１の底部上面及び下面のうちから選択されるいずれか一方の面に前記発熱体ペーストを塗布してもよく、その面は、発熱調理器の用途、デザインなどに応じて選択することが好ましい。また、前記調理器本体準備段階においても述べたように、前記調理器本体１の底部の下面または上面に、図１及び図２に示すように、前記発熱体溝２を形成して、前記発熱体溝２に前記発熱体ペーストを塗布してもよい。
【０１１６】
また、前記発熱体５の付着力及びそれ自体の強度を高めるために、図２に示すように、前記発熱体ペーストにワイヤメッシュ４またはガラス繊維メッシュ４を内在させることもできる。前記メッシュ４は、高強度の発熱体が必要な場合や、前記発熱体５が厚い場合に強度を補強する手段である。
【０１１７】
前記メッシュの網規格は、好ましくは１０〜２０ｍｍであり、厚さは成形物を考慮して決定すればよい。ワイヤメッシュの網規格は、マイクロ波の透過を妨げない程度の大きさであることが好ましく、本発明に用いられるワイヤメッシュは、先端整理ができているものを使用してスパークの発生を防止し、金属性調理器の場合、底部とワイヤメッシュとを溶接して使用することもできる。前記発熱体５の厚さに応じて前記メッシュ４のうちから選択されるいずれか１つ以上を使用することもできる。
【０１１８】
７．乾燥及び硬化段階
本発明の乾燥方法としては、乾燥炉を用いた強制乾燥法や室温乾燥法を用いることができる。
【０１１９】
前記強制乾燥法は、１５０〜２００℃の乾燥炉に行われる乾燥方法であり、前記室温乾燥法は、日陰で行われる緩慢乾燥法である。前記発熱体５の強度は、室温乾燥においてより高いが、乾燥速度は、強制乾燥においてより速い。したがって、乾燥方法は、応用製品の特性に応じて選択することができる。
【０１２０】
８．ノンスティック・撥水コーティング段階
前記乾燥及び硬化段階の後、前記調理器本体１に付着した前記発熱体５の表面にノンスティック・撥水コーティング６を行う段階である。本発明の硬化された発熱体５は、多孔性の高いセラミック素材であるため、水分を吸収する。前記発熱体５が水分を吸収すると、発熱体の発熱力及び寿命が低下する。このため、発熱体の発熱力を維持するとともに耐久性を高めるためには、前記発熱体５の外表面にノンスティック・撥水コーティングを行って発熱体の水分吸収を防止する必要がある。コーティング材料としては、シラン撥水剤、ノンスティック・セラミックコーティング、フッ素樹脂コーティングなどの従来の各種ノンスティック・撥水コーティング剤を単独でまたは組み合わせて使用することができる。
【０１２１】
本発明の他の技術的要旨は、上記方法により製造されるセラミック発熱体を用いる発熱調理器である。次に、前記発熱調理器の幾つかの実施例を説明する。
【０１２２】
一実施例では、図４に示すように、調理器本体１の底面の上面に発熱体５を接着し、前記発熱体５の上部表面をノンスティック・撥水コーティング（６）を行った発熱調理器が提案される。本発明の発熱体素材は、金属酸化鉄を主成分とするため、一般的なセラミックに比べて熱保存力及び熱伝導率に優れており、調理器の内底に所定の厚さに塗布すると、優れた性能を発揮する。
【０１２３】
すなわち、例えば、本発明の発熱体をフライパンの内底に適用した場合、一般的な金属性フライパンとは異なり、フライパン内で調理された食品が焦げにくく、煙が発生しないため、フライパンは環境にやさしい調理器として使用することができる。また、発熱体５から発散される遠赤外線の熱により食品が調理されるため、食品の味と香りを維持することができる。さらに、パンの底が高温に上昇されず、このため、コーティングの寿命を劇的に伸ばすことができるというメリットもある。
【０１２４】
本実施例は、電子レンジ、ガスレンジ、インダクションレンジ、オーブン、電気レンジなどのさまざまな加熱装置において多用途に使用できる。
【０１２５】
他の実施例では、図５に示すように、前述した方法により製造される上部トレー９と下部トレー１０とを用意し、前記上部トレー９と下部トレー１０とのそれぞれの一方の側にはヒンジ部１１を形成し、他方の側には開閉ハンドル１２と係合口１３とをそれぞれ形成した両面発熱調理器が提案される。この場合、前記上部トレー９及び下部トレー１０の発熱体溝に発熱体５が接着されて上下両面がマイクロ波を吸収して発熱される。
【０１２６】
本実施例によれば、サンドイッチパン、ステーキ、魚などを焼く際に、上下両面を同時に調理に使用することができる。
【０１２７】
また他の実施例では、図６に示すように、パンなどの調理器本体１の底面に付着した発熱体５の底面にセラミック断熱シート１７を接して配置し、前記セラミック断熱シート１７の底面と接し、前記調理器本体１の外形に沿って並んで設けられる支持体１８を備え、前記調理器本体１の上端縁部に外側に向かって突設された係止突起１６を、前記支持体１８の上端縁部の内側に設けられた係止溝１５に強固に挿着することにより、前記支持体１８が前記セラミック断熱シート１７に加える上向き圧力により前記発熱体５を上向き支持して前記発熱体５が前記調理器本体１の底部底面に密着するように構成する発熱調理器が提案される。
【０１２８】
本実施例によれば、本発明の発熱体５の付着力をさらに高める手段として、支持体１８を上向きに密着させることができる支持手段を用いて、前記発熱体を調理器本体１の底面に上向きに密着させることができる。
【０１２９】
また、本実施例によれば、前記発熱体５の付着力を更に高める必要がある場合には、補助手段である支持体１８を用いて発熱体の脱落を防止する。前記セラミック断熱シート１７は、前記発熱体５の熱が下方へ伝導するのを遮断し、熱を上方にのみ伝導する。これにより、発熱力をさらに高めることができ、なお、加熱された調理器を調理後に容易かつ安全に取り扱うことができるという利点がある。
【０１３０】
前記支持体１８の素材としては、マイクロ波が透過される耐熱プラスチックやシリコーン素材、磁器、ガラス材質などを採用したほうがよい。
【０１３１】
また他の実施例では、図７に示すように、前記調理器本体１の発熱体５の底部の外面には、多数の打孔２０が形成された金属性カバー１９を備える熱調理器が提案される。好ましくは、前記金属性カバー１９の材質は、鉄（Ｆｅ）成分を含有し、インダクションレンジの誘導加熱により発熱させることができる。前記打孔２０の大きさは、マイクロ波が十分に流入できるように２０〜３０ｍｍであることが好ましい。
【０１３２】
したがって、本実施例によれば、インダクションレンジの誘導加熱と電子レンジの誘電加熱とを同時に利用できるという効果がある。また、本実施形態による発熱調理器は、ガスレンジ、電子レンジ、インダクションレンジ、オーブン、電気レンジなどの各種加熱手段に用いることができるという利点がある。
【０１３３】
また他の実施例では、図３及び図８に示すように、前記調理器本体１の一例である電子レンジ用の据え置き型トレーが提案される。
【０１３４】
前記電子レンジ用据え置き型トレーは、金属性トレーのスパーク防止のために前記トレー１の底面に外縁に沿って形成される底部絶縁カバー８と、前記トレー１の上端縁に沿って形成されるハンドル絶縁カバー７と、を備え、前記底部絶縁カバー８及びハンドル絶縁カバー７は、シリコーンゴムや耐熱性プラスチック素材などの絶縁材からなる。また、前記トレー１の底面には発熱体溝２が形成されており、前記発熱体溝２に本発明の発熱体５が所定の厚さに塗布される。
【０１３５】
本実施例によれば、図８に示すように、前記トレー１を電子レンジ１４の調理室内に左右側の係止突部２１を用いて据え置き、マイクロ波により前記トレー１の下部から発散される発熱体の熱により食品を加熱することができる。
【０１３６】
加えて、適用される電子レンジの上部に電気ヒータ装置をさらに備え、 前記トレー１から放出される熱により食品の下部を加熱し、且つ、 ヒータの熱により下部を加熱することができ、この場合、食品の上部と下部を同時に加熱するオーブン機能を実現することができる。
【０１３７】
さらに、本発明に用いられる電子レンジのマイクロ波導波管を前記トレー１の下方に形成し、マイクロ波の分散装置であるスターラを備えることにより、マイクロ波が発熱体の一部に集中することなくマイクロ波を分散させることができ、その結果、発熱体の熱損傷を防止し、食品をバランスよく調理することができる。
【０１３８】
＜本発明を用いた実験例＞
＊実験方法
（１）トレー成形（被実験トレー：厚さ０．８ｍｍ＊直径２２０ｍｍ＊高さ３０ｍｍの円形容器）
（２）表面サンディング処理（またはマットホーロー層塗布）
（３）発熱体塗布及び成形
［１］粒度３ｍｍ以下のミルスケール（または製鋼スラグまたは磁鉄鉱）：１００ｇ
［２］無機バインダー（コロイダルシリカ８〜３０重量％が含有されたシリカゾル３０ｇ＋フライアッシュ６ｇ＋急硬セメント１ｇを入れて撹拌）
［３］トレーの底に形成された発熱体溝に厚さ１．５〜２ｍｍで平らに塗布
（４）乾燥：乾燥した発熱体の表面にノンスティック・撥水コーティング
（５）トンネル型ヒータ炉で３００〜３５０℃の温度で３０〜１時間硬化
＊前記発熱体の性能
（１）発熱性能
高周波出力７００Ｗでトレー底部の温度３００〜３２０℃の発熱性能を示し、高周波出力１０００Ｗでトレー底部の温度３５０〜４００℃の発熱性能を示した。
（２）鉛筆硬度９以上であることが確認された。
（３）熱膨張・収縮性能テスト
３５０℃で熱硬化直後に約１５℃の冷水を調理器に注ぎ、亀裂及び脱落の確認：問題無し
（４）衝撃強度テスト
発熱トレーを高さ１Ｍから落下：発熱体の亀裂や脱落の問題無し。
【０１３９】
以上説明した本発明による発熱調理器の製造方法及びその製造方法により製造された熱調理器によれば、基本バインダーをシリコーンゴムではなくシリカゾルの非定型シリカの３次元網状結合を使用してパンの底に発熱体を直接接着させることにより、熱膨張と収縮に対して優れた対応力を発揮する。
【０１４０】
本発明に使用される基本的な無機バインダーであるシリカゾルによれば、環境汚染がなく、１５０〜２００℃の比較的低い温度で硬化させることができるので、製造コストを低減することができるという利点がある。
【０１４１】
本発明の発熱体によれば、高温でも調理器の底に完全に付着しているので、耐久性に優れ、コンパクトな製品を製造するための応用性が高い。
【０１４２】
以上、本発明の説明のために示された図面は、本発明が具体化される１つの実施例である。図示の如く、本発明の要旨が実現されるために多様な形態の組み合わせが可能であることが分かる。
【０１４３】
従って、本発明は、前述した実施例に限定されず、以下の特許請求の範囲で請求するように、本発明の要旨を逸脱することなく、当該発明の属する分野における通常の知識を有する者であれば誰でも多様な変更実施が可能な範囲まで、本発明の技術的精神があるというべきである。
【産業上の利用可能性】
【０１４４】
本発明は、マイクロ波を用いたセラミック発熱体を用いた発熱調理器であって、２次エネルギーである電気エネルギーを未来の高効率３次エネルギーに変換するクリーンエネルギーであるので、省エネルギー効果があり、且つ、本発明は、化石燃料であるガスエネルギーから発生する地球温暖化の主犯である二酸化炭素を減らして温室効果ガスの排出を減らすことができる高効率マイクロ波を用いたセラミック発熱トレーであって、家庭の電子レンジ用食品調理器、マイクロ波を用いた乾燥機や生ごみ処理機や給湯器などの多方面で使用できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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