JPH02270286A - アルミ鋳込ヒータおよびその製造方法 - 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 本発明はジャー炊飯器やホットプレートなどの各種調理
器の熱源として用いられるアルミ鋳込ヒータに関し、熱
輻射に優れると共に耐食性に優れるアルミ鋳込ヒータお
よびその製造方法に関するものである。

従来の技術 従来よりジャー炊飯器やホットプレートなどの調理器の
熱源として、シーズヒータ単体もしくは、このシーズヒ
ータをアルミニウムの中に鋳込んだアルミ鋳込ヒータな
どが用いられている。

特にアルミ鋳込ヒータはジャー炊飯器の熱源として古く
から用いられている。

このアルミ鋳込ヒータは金属パイプとして鉄パイプを使
用し、この鉄パイプの中央部にコイル状の電熱線を位置
せしめ、前記鉄パイプと電熱線の中に、シリコーン樹脂
粉末を含有するマグネシア粉末を充填したシーズヒータ
をアルミニウム（ＪＩＳ　Ｈ５２０２ムＣ２Ｂ）　　の
中に鋳込むことにより製造される。

特にジャー炊飯器に用いられる場合はアルミ鋳込ヒータ
と鍋とを接触させて使用するために鍋に接触する部分（
以下熱伝達面と呼ぶ）は切削され平滑に仕上げられてい
る。しかしながらこのようにして準備されるアルミ鋳込
ヒータはアルミニウムの生地が大気中に露出した状態で
使用されるため、多湿雰囲気中に放置されたり、飯など
の有機物が付着するとアルミニウムの腐食が生じ、白錆
が発生する。

また、ジャー炊飯器においてアルミ鋳込ヒータと鍋との
間に、飯やゴミなどの付着物がはさまった状態で使用さ
れると、アルミ鋳込ヒータと鍋との接触が悪くなり、ア
ルミ鋳込ヒータの温度が著しく上昇し、アルミ鋳込ヒー
タの変形や、電気特性の著しい低下という問題が生じる
。

このため、アルミ鋳込ヒータの熱伝達面に相当するアル
ミニウム表面に、耐食性および熱輻射金高める表面処理
を施すことがいろいろと提案されて来た。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、従来より提案されている次の四つの方法
は。

１、有機系の耐熱塗装（シリコーン系またはフッ素系塗
料）。

■、無機系の耐熱塗装（水ガラス系、リン酸アルミニウ
ム系の塗料）。

ｍ、陽極酸化処理（アルマイト処理）。

■、化学発色処理（黒染めなど）。

がちり、以下に示すようにいろいろと課題がある。

１の有機系の耐熱塗装は塗膜が柔らかく、すぐに傷がつ
き、そこから発錆する。■の無機系の耐熱塗装は塗膜が
多孔質となり、耐食性が確保できない。また■の陽極酸
化処理および■の化学発色処理は２００℃以上の温度に
さらされると塗膜の割れや変色などが生じ、著しく特性
が低下する。

このように表面処理と言っても種々課題があるのが実情
であった。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、熱輻射およ
び耐食性に優れたアルミ鋳込ヒータおよびその製造方法
を提供しようとするものである。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明は、熱伝達面の全体も
しくは一部に、金属アルコキシドの加水分解法により前
記金属アルコキシドの分解生成物または縮合生成物など
全主成分とし、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、
酸化チタン、酸化鉄。

酸化マンガン、酸化コバルト、酸化ニッケル、酸化クロ
ムなどの遠赤外線放射材を含有する無機コーティング層
を形成させることにより、またシーズヒータ全アルミニ
ウムに鋳込んだのち、前記シーズヒータの金属パイプ端
部をシリコーン樹脂等で封止し、アルミ鋳込ヒータ金準
備する。こののち前記アルミ鋳込ヒータの熱伝達面全脱
脂し、前記各糧酸化物などの遠赤外線放射材を含有する
金属アルコキシド溶液からなる塗料をスプレー法などに
より塗布し、２００’Ｃ以下の温度で硬化させ、前記ア
ルミ鋳込ヒータの熱伝達面に無機コーティングＭを形成
させることによりなされるものである０ 作用 すでに上述したように従来より提案されている表面処理
方法では種々の問題があった。

これに対して本発明では最近新しく開発された金属アル
コキシドの加水分解法に注目し、これを応用したもので
ある。

この金属アルコキシドの加水分解法は金属アルコキシド
を水と反応させることにより、分解、縮合させ塗膜を形
成させる方法であり、２００℃以下という比較的低温で
稠密な塗膜を形成させることが出来る。

また、金属アルコキシドの溶液の中に各種酸化物を含有
させることにより塗膜に種々の機能を付加させることも
可能である。

本発明では、上述した金属アルコキシドに酸化ジルコニ
ウム、酸化アルミニウム、酸化チタン。

酸化鉄、酸化マンガン、酸化コバルト、酸化ニッケル、
酸化クロムなどの遠赤外線放射材を含有させ加水分解さ
せることにより無機コーティング層をアルばニウムの表
面に形成させたものである。

このようにして形成させた無機コーティング層は主に無
機物質により形成されていると共に大変稠密な状態にな
っている。

このため、硬度、耐熱性、耐食性に優れ、また含有され
る物質が遠赤外線放射特性に優れているため熱輻射に優
れたものとなる。

一方、このような塗料を使用し、アルミ鋳込ヒータを製
造する場合、脱脂−塗布−硬化と極めて簡単な工程で製
造することが出来る。

特に硬化処理は２００’Ｃ以下という低温で十分であり
、後述するようにシーズヒータの金属パイプ端部のシリ
コーン樹脂の熱劣化を生じることなく硬化させることが
でき大変効果がある。

本発明の製造方法では脱脂工程において、シーズヒータ
内部に脱脂液が浸入しないよりにあらかじめシリコーン
樹脂でシーズヒータの金属パイプ端部全封止したもので
あり、また塗料を硬化する際にシーズヒータの金属パイ
プ端部のシリコーン樹脂が熱劣化しないよりに２００℃
以下の温度で熱処理したものである。

このような理由によジ本発明のアルミ鋳込ヒータは熱輻
射および耐食性に優れたものとなると共に、このように
優れたアルミ鋳込ヒータを製造することが可能となる。

尚、本発明においてアルミ鋳込ヒータの熱伝達面全体に
無機コーティング層を形成させてもよいが、鍋と接触す
る部分を除いた一部のみに形成させるなど熱伝達面の一
部のみに施してもよい。

実施例 以下、本発明の具体的な実施例について添付図面に基づ
いて説明する。

金属パイプ１−１として鉄パイプを使用し、この金属パ
イプ１−１の中央部にコイル状の鉄−クロム−アルミニ
ウム合金よりなる電熱［１−２ｅ位置せしめ、金属パイ
プ１−１と電熱線１−２の９隙に電気絶縁粉末１−３と
してシリコーン樹脂粉末を２重量％含有する電融マグネ
シア粉末を充填し、圧延減径したのち曲げ加工し、シー
ズヒータ１金準備した。

このシーズヒータ１を所定の形状の砂型にセットし溶融
したアルミニウム合金（ＪＩＳ　　Ｈ５２０２ムＣ２Ｂ
）ｉ流し込みアルミ鋳込ヒー之２を準備した。

このようにして準備したアルミ鋳込ヒータ２の熱伝達面
２ａを切削し、平滑したのち、シーズヒータ１の金属パ
イプ１−１の端部にシリコーン樹脂１−４を注入し、そ
の上に絶縁碍子１−６を挿入し、封止した。

続いて、アルミ鋳込ヒータ２の熱伝達面２ＩＬを脱脂す
るため、弱アルカリ溶液に６分間浸漬し、乾燥させた後
、金属アルコキシドとしてテトラエトキシシラン（ｓ　
：　（ｏｃ２ｕ５）４）を用いた塗料をスプレーにより
熱伝達面２ａに塗布した。

尚、塗料はテトラエトキシシランからなる金属アルコキ
シドに酸化鉄、酸化マンガン、酸化アルミニウムなどの
酸化物を添加し、調整したものである。

こののち、１８０’Ｃで２０分間熱処理し、塗料を硬化
させアルミ鋳込ヒータ２の熱伝達面２ａの表面に無機コ
ーティング層２ｂｆ形成させ、本発明のアルミ鋳込ヒー
タを完成した。尚、比較のために、アルミ鋳込ヒータの
熱伝達面に処理を施さなかった従来のもの（従来例）お
よび熱伝達面に市販の耐熱塗料（シリコーン系）をコー
ティングしたもの（比較例）も同様にして準備した。

このようにして準備した本発明のアルミ鋳込ヒータの評
価を行なうため１次に示す試験を行なった。

■　塩水噴霧試験・・・・・・３５℃で１食塩濃度６％
の雰囲気下で９６時間放置し１発錆の有無について調べ
る。

■　熱輻射試験・・・・・・アルミ鋳込ヒータ単体に所
定の消費電力をインプットし、温度が飽和した時の熱伝
達面の温度を測定する。

上記方法により試験を行なった時の評価結果を第１表に
示した。

第１表 第１表から明らかなように従来品や市販の耐熱塗料をコ
ーティングした比較品では塩水噴霧試験において、発錆
し問題が生じた。

これに対して本発明品では発錆は見られず優れた耐食性
を示した。

一方、熱輻射試験においても、従来品に比較して、優れ
た特性を示し、従来品よシ約６０℃低い温度を示した。

このように本発明のアルミ鋳込ヒータは優れた耐食性お
よび熱輻射を示した。

尚、本発明の実施例において使用した塗料の組成はこれ
に限定されるものではなく、他の金属アルコキシドや、
他の遠赤外線放射材を使用してもよい。

また、アルミ鋳込ヒータの形状、および熱伝達面は実施
例のみに限定されるものではなく、他の形状や熱伝達面
の一部のみにコーティング処理を施してもよい。

さらに、製造方法において脱脂として弱アルカリ溶液を
使用したが他の溶剤脱脂による方法でもよい。

発明の効果 以上の説明から明らかなように本発明のアルミ鋳込ヒー
タおよびその製造方法によれば、熱伝達面の全体もしく
は一部に金属アルコキシドの加水分解法により前記金属
アルコキンドの分解生成物または縮合生成物など全主成
分とし、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化チ
タン、酸化鉄。

酸化マンガン、酸化コバルト、酸化ニッケル、酸化クロ
ムなどの遠赤外線放射材を含有する無機コーティング層
を形成させることにより、またシーズヒータ全アルミニ
ウムに鋳込んだのち前記シーズヒータの金属パイプ端部
？シリコーン樹脂等で封止し、アルミ鋳込ヒータを準備
する。こののち前記アルミ鋳込ヒータの熱伝達面を脱脂
し、特許請求の範囲第１項記載の各種酸化物などの遠赤
外線放射材を含有する金属アルコキシド溶液からなる塗
料をスプレー法などにより塗布し、２００℃以下の温度
で硬化させ、前記アルミ鋳込ヒータの熱伝達面に無機コ
ーティング層を形成させ製造することによυ熱輻射およ
び耐食性に優れたアルミ鋳込ヒータおよびその製造方法
を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のアルミ鋳込ヒータの一部断面図、第２
図は同アルミ鋳込ヒータに用いるシーズヒータの端部の
断面図、第３図はシーズヒータの断面図を示す。 １・・・・・・シーズヒータ、１−１・・・・・・金属
パイプ、１−４・・印・シリコーン樹脂、２・旧・・ア
ルミ鋳込ヒータ、２ａ・・・・・・熱伝達面、２ｂ・・
・・−・無機コーティング層。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱伝達面の全体もしくは一部に、金属アルコキシ
   ドの加水分解法により前記金属アルコキシドの分解生成
   物または縮合生成物などを主成分とし、酸化ジルコニウ
   ム、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化鉄、酸化マン
   ガン、酸化コバルト、酸化ニッケル、酸化クロムなどの
   遠赤外線放射材を含有する無機コーティング層を形成さ
   せたアルミ鋳込ヒータ。
2. （２）シーズヒータをアルミニウムに鋳込んだのち、前
   記シーズヒータの金属パイプ端部をシリコーン樹脂等で
   封止し、こののち、前記アルミ鋳込ヒータの熱伝達面を
   脱脂し、各種酸化物などの遠赤外線放射材を含有する金
   属アルコキシド溶液からなる塗料をスプレー法などによ
   り塗布し、２００℃以下の温度で硬化させ、前記アルミ
   鋳込ヒータの熱伝達面に無機コーティング層を形成させ
   るアルミ鋳込ヒータの製造方法。