JPH0546675B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、オーブン、オーブントースタ、電子
レンジオーブン、炊飯器などの調理器の加熱源と
して使用される面状発熱体に関し、特に高温領域
で使用される面状発熱体に関するものである。

従来の技術 従来より、オーブン、オーブントースタ、電子
レンジオーブン、炊飯器などの調理器の加熱源と
しては、 (1) シーズヒータ (2) ミラクロンヒータまたは石英管ヒータ (3) アルミ鋳込みヒータ などが代表的なものとして古くから使用されてい
た。

一方、最近では機器の薄型化、均一加熱、遠赤
外線の応用などの要望に合つた加熱源として、面
状発熱体が脚光を浴びるようになつてきた。

この傾向は、前述したオーブン、オーブントー
スタ、電子レンジオーブン、炊飯器などの調理器
においても見られ、これらの調理器に合う面状発
熱体がいろいろ提案されようとしている。

ところで、既に商品化されている代表的な面状
発熱体は、 (1) マイカ板などの絶縁基板にヒータを巻回した
構造を有するもの (2) アルミナ基板にタングステン、モリブデンな
どの導電パターンを形成し、さらにその上にア
ルミナ基板を設け、一体に焼結成形した構造を
有するもの (3) シリコーン、ポリイミドなどの有機質フイル
ムの間に導電パターンを形成し、ラミネート化
した構造を有するもの 以上の３種類があるが、この中でも、設計が自
由にできるとともに価格的に安価である(1)のタイ
プの面状発熱体がよく研究され、現在では電子レ
ンジオーブンの加熱源として応用されている。

この電子レンジオーブンに応用されている面状
発熱体は第５図に示すように、リボン状発熱線１
１ａをマイカ板１１ｂに巻き、これを２枚の絶縁
マイカ１１ｃにてサンドイツチ状にした従来のマ
イカヒータ１１をステンレスからなる金属板１２
の裏側に密接させたものである。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら前述した従来のマイカ板を使用し
た面状発熱体では、リボン状発熱線１１ａの密着
状態が悪くなることにより、局部的に異常高温に
なり、断線が起こるおそれがある。そのため金属
板１２に密接して面状発熱体を設けることにより
熱を拡散させているが、発熱線１１ａの輻射熱が
金属板１２によつて反射されるため、面状発熱体
としては昇温スピードの遅いものであつた。

本発明は前述した問題点を解決するもので、昇
温スピードの早い面状発熱体を提供することを目
的とするものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の面状発熱
体は、熱線を透過する耐熱性暖気絶縁板と、２枚
の耐熱性応力緩衝材と、この２枚の耐熱性応力緩
衝材の間に位置させるシート状の金属箔体からな
るヒータエレメントを一体化するとともに、前記
耐熱性応力緩衝材として、無機接着剤を含浸させ
たシリカまたはアルミナあるいはジルコニア繊維
を主成分とする無機繊維紙を用いたものである。

作 用 従来より電気絶縁材として使用されている安価
なマイカ板は、天然雲母の小片をシリコンワニス
等で一体成形したもので、その線熱膨張係数は
100×10^-7℃^-1位であるが、ヒータエレメントに
使うSUS430やNi−Cr系金属は100×10^-7℃^-1〜
200×10^-7℃^-1とマイカ板と同程度かそれ以上の
ものである。したがつて、単に二枚のマイカ板の
間にヒータエレメントを挟んで接着剤で接合して
も、熱膨張の差によつてそりが生じ、かつそれが
何回も繰り返されると剥離が起こる。

しかるに本発明で使用する無機質繊維紙は、シ
リカまたはアルミナあるいはジルコニア繊維を抄
紙法によりペーパー状に成形したものであるた
め、有機物質をほとんど含んでおらず、900℃以
上の耐熱性を有する。したがつてクツシヨン性の
優れた耐熱性ペーパーである。

したがつてヒータエレメントを直接絶縁板に接
合せず、耐熱性応力緩衝剤に挟むことによつて、
ヒータエレメントと絶縁板の熱膨張差を吸収する
ことができる。

さらに、２枚の耐熱性応力緩衝剤に無機接着剤
を含浸させ、マイカ板、セラミツク板あるいは結
晶化ガラス板などの絶縁板、応力緩衝剤およびヒ
ータエレメントの３者を貼り合わせ、かつ圧力を
かけて熱処理すれば完全に一体になり、その結果
金属板に密接させなくても局部的に異常加熱する
ことのない面状発熱体となる。

また耐熱性応力緩衝材はペーパー状のもので熱
容量を小さく抑え、さらに金属板を使わないた
め、ヒータエレメントの輻射熱が反射されること
がなく、その結果、被加熱物への熱伝達が速い面
状発熱体を得ることができる。

実施例 以下、本発明の面状発熱体を炊飯器の加熱源に
応用した実施例を第１図〜第４図にもとづいて説
明する。図において、１は熱線を透過する耐熱性
電気絶縁板で、電熱用軟質集成マイカ板よりな
る。２は無機接着剤を含浸させたシリカまたはア
ルミナあるいはジルコニア繊維を主成分とする無
機質繊維紙からなる耐熱性応力緩衝材である。３
はシート状の金属箔体（SUS430）よりなるヒー
タエレメントで、このヒータエレメント３は２枚
の耐熱性応力緩衝材２間に位置しており、第４図
に示すパターンを有している。

製造の手順としては、２枚の耐熱性応力緩衝材
２（たとえばイソライト工業製のカオウールペー
パー厚み0.5mm）に無機接着剤（たとえばリン酸
アルミニウム系接着剤）を含浸し、その間に厚さ
0.1mmのSUS430製のヒータエレメント３を挟み、
さらにその上に厚さ0.8mmの電熱用軟質集成マイ
カ板を載せる。そして、10Kg／cm²程の圧力をか
け、約100℃で１時間程その状態を保持した後、
昇温し、そして500℃以上で30分以上熱処理して
第１図、第２図に示すような面状発熱体を得た。

なお、この実施例においては、耐熱性電気絶縁
板１は上面のみに設けているが、熱バランスを良
くするためには上下両面に設けた方が良い。

４は絶縁硝子であり、５はヒータエレメント３
の端子部である。

以上の構造を有する本発明の面状発熱体では、
端子部５によりヒータエレメント３に通電する
と、耐熱性応力緩衝材２を耐熱性電気絶縁板１が
加熱される。

このように本発明の面状発熱体は金属板を使わ
ないため、輻射熱が反射されず、その結果、効率
よく被加熱物に熱が伝達される。

本発明の面状発熱体の外径を180mm、電力を
600Wとすると、耐熱性電気絶縁板１の加熱面側
の温度は通電後約１分で400℃に達した。一方、
第５図の構成の従来のマイカヒータにおいて金属
板１２を厚さ1.5mmのSUS304、リボン状発熱線１
１ａを0.2mmのNi−Cr系電熱線、マイカ板１１ｂ
を厚さ0.4mm、マイカ板１１ｃを厚さ0.35mmとし、
全体の外径を180mm、電力を600Wとした時、金属
板１２の加熱面側の温度は通電後約５分で400℃
に達した。

したがつて、上記本発明の面状発熱体を炊飯器
の加熱源として使用すれば、従来のシーズヒータ
をアルミに鋳込んだヒータに内鍋を載せて炊く直
接炊きと同様な速さで、均一な放射熱による炊飯
が可能となり、その結果、従来の炊飯における炊
きむら等を防止することができるという効果が得
られる。

なお、上記実施例においては、炊飯器の加熱源
として応用した場合について示したが、特にこれ
に限定されるものではなく、他のオーブン、オー
ブントースタ、電子レンジオーブンなどの高温ス
ピード加熱を必要とする加熱源にも応用すること
ができるものである。

発明の効果 以上の説明から明らかなように本発明によれ
ば、熱線を透過する耐熱性電気絶縁板と、２枚の
耐熱性応力緩衝材と、この２枚の耐熱性応力緩衝
材の間に位置させるシート状の金属箔体からなる
ヒータエレメントを一体化するとともに、前記耐
熱性応力緩衝材として、無機接着剤を含浸させた
シリカまたはアルミナあるいはジコルニア繊維を
主成分とする無機質繊維紙を用いているため、高
温領域で使用可能で、かつ昇温スピードの早い面
状発熱体を提供することが可能となるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す面状発熱体の
斜視図、第２図は同面状発熱体の断面図、第３図
は同面状発熱体における耐熱性応力緩衝材の斜視
図、第４図は同面状発熱体におけるヒータエレメ
ントの平面図、第５図は従来のマイカヒータを応
用した面状発熱体の断面図である。 １……耐熱性電気絶縁板、２……耐熱性応力緩
衝材、３……ヒータエレメント。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 熱線を透過する耐熱性電気絶縁板と２枚の耐
   熱性応力緩衝材の間に位置させるシート状の金属
   箔体からなるヒータエレメントを一体化するとと
   もに、前記耐熱性応力緩衝材として、無機接着剤
   を含浸させたシリカまたはアルミナあるいはジル
   コニア繊維を主成分とする無機質繊維紙を用いた
   面状発熱体。