JPH0317428A - 電熱加熱装置 - 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 本発明は電気オープンやオープン電子レンジ等の電熱加
熱装置に関するものである。

従来の技術 電気発熱体を加熱室上下壁面に配置し、加熱室内部に収
容する被加熱物を加熱する電熱加熱装置において、発熱
体外面に通常断熱処理を施すが、このような場合におけ
る断熱処理の構造は、電気発熱体の構威によって異なる
が、発熱体の外側にガラスウールや石綿等の比較的軟質
性でかつ可撓性を有する断熱材を設け、更にこれらを固
定するために金属製の押え仮をその外に設けるというの
が一般的である． 前記断熱材は電気発熱体が面状発熱体であるときは、そ
の発熱源に密接し、かつその全面を露出する部分がない
ようにカバーするように設けられ、一方ガラス管に封入
または挿入されたコイル発熱体の場合にはそのガラス管
の外側に、これと必要な間隙を介して金属製反射板を設
け、更にその外部に前記断熱材を設ける構威が一般的で
ある．上記のような断熱材は通常それを構威する繊維ま
たは素材の間に空気層を有しており、この空気層が断熱
の役割を果たす．一般に空気それ自体は極めて効果的な
断熱性を有しているが、対流を起こしやすく、そのため
の熱ロスが大きくなる．したがって対流を起こさないよ
うに、小さな空間のなかに空気を閉じこめ、あるいは対
流するのを妨げるように細かい繊維状態の障害物を随所
に設けて空気の断熱性のみを生かすようにしたものが上
記の断熱材である。

また一方これらの電気発熱体の配線接続部ならびリード
線は電気的に絶縁するとともに、発熱体は当然としても
、その外部にある断熱材あるいはそれを押える金属製押
え板も高温となるので、リード線や配線接続部はこれら
に接しても耐える耐熱性を有するか、あるいは接続しな
いような剛性を備えていなければならない． 通常配線の一部は上発熱体の場合はその上を、下発熱体
の場合はその下をそれぞれ通り、これらはヒータ制御装
置が収納されている制御室に導かれる。

このような発熱体を跨ぐ配線は銅線の被覆に高耐熱性の
材料を用いる場合が多い。しかもこれらは金属製押え仮
のエノジに接触しないよう複数の樹脂性のホルダー等で
支持される。

あるいは実公昭６２−３０３００号公報に示されたよう
に、金属中継板を用いることもある。

発明が解決しようとする課題 上記構成では、加熱室の上下に電気発熱体を設け、さら
にその外側に断熱材やそれを固定する金具等が積層状に
設けられる。またこれらを覆うものとして外郭材があり
、外郭材は通常金属製であり、加熱室と外郭材との両方
の金属に対して電気絶縁性を確保しなければならない． ここに十分な空間があればよいが、そうすると装置全体
の大きさに比べて加熱室の有効な大きさが相対的に小さ
くなり、設置の面積や製品の価格面でも不利となり不経
済であるという欠点があった． また空気層を細かくまた大量に有しているとはいえ、ガ
ラスウールや石綿などの繊維状態の材料はそれ自体が伝
熱の役目を持つ．したがってもし外郭材と加熱室壁面と
の間隔が狭く、発熱体の断熱構造物が前記外郭材と接す
る場合には、外郭材材に直接熱が伝導によって伝わり、
外郭材の表面温度がむしろ高くなることがある。またこ
のように断熱構造物によって外郭材との空間がほとんど
占拠されている場合には発熱体の電気配線のための絶縁
距離の確保も困難となるという問題があった．特にガラ
スウールなどを用いた断熱材は電気的には絶縁性がある
が吸湿性が高く被加熱物の加熱によって水分が出てくる
場合などにはこの部分に水分が付着して電気絶縁性が極
度に低下することがあるので、その断熱材の付近に電気
配線をすることは危険性が高いという問題があった。

また実公昭６２−３０３００号公報の例によれば中継す
る金属板の強度の確保ならびに絶縁距離の確保に難点が
あった． そこで本発明の第１の目的は、加熱室の表面と外郭材と
の空間が狭く空気断熱層が確保できない場合でも外郭材
表面の温度を高くしない断熱構威を提供することにある
。

また本発明の第２の目的は、このような極めて狭い空間
のなかで発熱体の電気配線をおこなうに際して、電気絶
縁距離の確保と耐熱性の確保が可能な接続方法を提供す
ることにある。

！ＩＮを解決するための手段 上記第１の目的を達成するため本発明は、被加熱物を収
納加熱する箱形加熱室と、この加熱室の上下面に備えた
複数の電気発熱体と、これらを収容、カバーする外郭材
とからなる電熱加熱装置において、前記電気発熱体の一
部の外側にこれと必要な間隙を介して金属製反射板を設
け、この反射板は少なくとも発熱体側の表面を反射率の
高い表面処理を施すとともに、更にその外側に前記反射
板に密接して金属製反射薄膜を有する多孔製断熱材を複
数層にわたって設け、前記断熱材の最外層は前記外郭材
の内面と接する構成とするものであり、また第２の目的
を達戒するために、被加熱物を収納加熱する箱形加熱室
と、この加熱室の上下面に備えた複数の電気発熱体と、
前記加熱室に隣接して配設し、前記電気発熱体を制御す
る制御装置を収納する制御室と、これら全体を収納、カ
バーする外郭材とからなる電熱加熱装置において、前記
制御室から最も遠い位置で、かつ発熱体外側の金属製断
熱板上に設けられた発熱体の電気接続端子と前記制御室
の入口近傍での接続端子間を、外郭材ならびに前記金属
製断熱板との間のほぼ中間に位置し、かつ外郭材ならび
に加熱室壁面材の変形によって互いに最も近接する部分
に絶縁性材料からなる保持部材を有する金属板により中
継接続するｔｉ戒とするものである。

作用 上記第１の構威によれば、発熱体から出る熱エネルギー
は、発熱体が面状発熱体であるときには、発熱体が加熱
室壁面（通常金属板からなる）と密着状態であるからま
ず伝導によって加熱室に伝わり、加熱室内を一様に加熱
する．このような加熱室全体を一様に加熱する加熱手段
はいわゆるオープン料理に適用される．通常面状発熱体
の場合は発熱体の外側に断熱材を備え、さらにその上に
反射板を有する．このときの反射板は熱線を反射する役
割よりも断熱材を適切に保持する断熱板としての役割を
担っている。したがって加熱室壁面と反対方向、すなわ
ち外側に向かう熱エネルギーは断熱材によって一旦遮ら
れ、反射板（断熱板）によって反射され再び発熱体に帰
ってくる。それでも反射板の外側は温度が上昇しここか
ら更に外に向かって熱が放射される． 一方ガラス管ヒータの場合は、管ヒークと反射板の間は
空間であり、反射板の形状が適切に設計，加工されてい
れば反射板に向かう熱線は被加熱物に向かって照射され
ることになる。しかし反射板自体も加熱されるから、こ
の外側表面は温度上昇し、さらに外側すなわち外郭材に
向けて熱を放散する． いずれの場合にもこの反射板に密接して金属製反射薄膜
を有する多孔製断熱材を設けることにより、前記金属製
反射薄膜によ゜って熱線が反射、遮蔽ならびに拡散され
、次に断熱材によって熱遮断される。しかもこれが複数
層にわたって設けられているので温度低下は著しい．こ
の断熱材の最外層は前記外郭材の内面と接することによ
り自然対流などを生しやすい空気断熱層は存在しない。

空気断熱層は効果的な断熱性を有するが、対流を伴うと
他の部分の温度が上昇したりする弊害がある。

したがって、断熱材中の対流を生じない空気層のみによ
って断熱することが効果的である。

また上記第２の構成によれば、極めて狭い空間に電気絶
縁性を確保でき、かつ耐熱性の心配もなく、外郭材や加
熱室壁面の変形等による絶縁距離の変化にも十分対応で
きる配線構威を得ることができる． 実施例 以下、本発明実施例の図面に基づいて説明する。

第１図，第２図において加熱室１の天井面２ならびに底
面３には、加熱室ｌを構或する金属板の外側に位置して
面状発熱体４，５を密接状態に備え、同時に天井面２に
は面状発熱体４のほかに、ガラス管に挿入したコイルヒ
ー夕からなる発熱体６（以下ガラス管ヒータと呼ぶ）も
備えられている． 面状発熱体４，５はマイカ等の無機材料からなる薄板の
周囲に鉄−クロム系の材料からなる帯状発熱体を巻き付
け、更にその外側両面に同しく無機材料薄板にてサンド
イッチ状に構成する。

取り付けに際して加熱室の壁面材料は通常金属板であり
、伝熱性が高いため、熱の伝わり方として伝導熱が効率
的であるから、極力密接状態になるように取り付けられ
る。つまり面状発熱体は伝導熱によって加熱する場合に
用いられる。

またガラス管ヒータ６は鉄一クロム系の材料からなる線
状発熱体７をコイル状に形威し、これを石英管または結
晶化ガラス管８中に挿入し、その両端に碍子等を介して
接続端子を備える構成となっている． ガラス管ヒータ６は赤熱したコイルの輻射熱を加熱室中
の調理物に照射するために用いられるものであるから、
もしこれを加熱室の外側に設ける場合には加熱室壁面に
多数の小さな開口を設けてここを通して輻射熱を加熱室
内に照射するようにする．一般には加熱室の天井部４に
接ｖｔ端子を外部に引き出して、発熱部そのものは加熱
室内部に設けることが多い。

このように面状発熱体４．５は加熱室の壁面そのものを
伝導熱によって加熱し、ガラス管ヒータ６は輻射熱によ
って被加熱物を直接加熱するというものである。これら
の加熱方法の違いは調理の色々な種類に対応できて便利
である． また前記面状発熱体４，５の外側にはガラス繊維を主と
する断熱材９．１０を設け、この断熱材９．１０ならび
に面状発熱体４．５を一体として断熱板１１．　１２に
保持している。この断熱板１１．　１２は金属製であり
、内面は反射率の高い処理を施している．ガラス管ヒー
タ６は加熱室の内部にあり、その天井部はヒータの反射
板１３を兼ねる。反射板ｌ３はその断面形状を被加熱物
が載置される近辺を焦点とする放物線に近似して形威さ
れる。この放物線曲面の内側は反射率の高い処理、たと
えばプライド処理が施される。

以上のように面状発熱体４．５は加熱室の壁面の比較的
平坦な部分に取り付けられるのに対し、ガラス管ヒータ
６は加熱室の壁面（この場合は天井面４）を一部放物線
形状に加工した部分の内側に貫通して取り付けられるの
で、加熱室の壁面は局部的に盛り上がった部分ができる
ことになる。

このため局部的に盛り上がった部分と外郭材ｌ４との間
の距離は極めて近寄っていることになる。

したがってこの部分の断熱は通常の断熱材を設けるだけ
では外郭材ｌ４の温度が下がらない。断熱材の厚みを増
すと外郭材１４を内から押し上げる形になり、外観上支
障をきたすとともに、断熱材が圧縮を受け、この部分の
空気層を減し、ガラス繊維そのものを媒体とする伝導熱
によって外郭材ｌ４の温度が逆に上昇することがある． ここにアルミニウム箔１５等を貼りつけたガラス繊維断
熱材１６を設け、まずアルミニウム箔１５面を反射板１
３の外側表面に密接させ、それにより表面の輻射熱線の
遮断ならびに伝導による熱分解を行なう。ガラス繊維断
熱材１６は熱の非良導体として働く。さらにこの上に同
様にアルミニウム箔１５を貼りつけたガラス繊維断熱材
１６を重ねる，この場合ガラス繊維断熱材１６の両面に
アルミニウム箔ｌ５を貼りつけたものを利用してもよい
．これらを幾層も重ねることによって外郭材１４に到達
する熱を少なくすることができる。最外層の断熱材１６
はアルミニウム′！４１５でなくガラス繊維断熱材その
ものが外郭材１４に直接触れるようにする。金属箔１５
が外郭材ｌ４に触れていると、ここでの熱分散と熱伝導
が顕著で、それによってかえって外郭表面温度が高くな
ることがある。

以上のような構成によって断熱材そのものの厚みを相対
的に薄くすることができ、外郭材１４をふくらませる不
具合を解消できる． また第３図，第４図に示すように、ガラス管ヒータ６は
天井部の後方に位置して左右に貫通して設けられ、両側
に配線端子１７．　１８を有している。

また上面状発熱体４は加熱室の天井部前方に位置して、
やはり左右に接続端子１９．　２０を有している。

これら発熱体の電気接続を右方にある制御室２１に導い
てやるために、左方の接続は面状発熱体４の断熱仮ｌｌ
上に絶縁碍子２２を取り付け、これに面状発熱体４なら
びにガラス管ヒータ６のそれぞれ片方の接続端子１７．
　１９を接続し、右側制御室にも絶縁碍子２３を設け、
この両方の碍子２２．　２３を橋渡しするように断面コ
字状またはＬ字状の中継金属＋ｙｉ．２４を取り付ける
。端子の電気的接続は金属ねじによって前記中継金属板
２４に直接ねじ止めすることによって得られる。

中継金属板２４は面状発熱体の断熱板１１上にあるとは
いえ周囲の環境温度はヒータ！ｔ時には高温となるので
、十分な耐熱性を有する材料であるとともに、それ自体
の蓄熱性の少ない構造で、かつ放熱性のよい位置でなけ
ればならない．本実施例ではステンレス鋼板を用いて、
下向きに断面コ字状となるよう形威し、かつ外郭財ｌ４
と断熱板１ｌとの中間に位置し、その周囲の空気層に触
れる配置としている。また金属板であるから中間部での
たわみ、熱変形を生じたとき、あるいは外力によって外
郭材１４の凹み等を生じたときにも絶縁距離を確保する
ため、第５図に示すように中継金属板２４の中間に、こ
れを上下に貫通して耐熱性絶縁支持部材２５を設けてい
る。

この絶縁支持部材２５は断熱ｖｉ１１と外郭材１４に接
している。

断熱仮ｌｌ上に設けた絶縁碍子２２は第４図のように突
起２２ａを部分的に形威し、その頂部は中継金属板２４
やヒータ等の接続端子やこれらを固定する金属ねじの頭
部より上方に突出しており、外郭材ｌ４が凹んでこれに
近接しても、この突出部２２ａに先当たりして前記ねじ
や接続端子との絶縁距離は確保できる。

また断熱仮１１や加熱室上面２が熱膨張して上方に変形
する場合にも絶縁碍子２２そのものも一緒に持ちあがる
ので断熱板１１と中継金属板２４との絶縁距離は一定に
保たれる． 発明の効果 以上のように請求項（１）記載の本発明によれば次の効
果が得られる。

（１１　　反射板の内面を反射率の高い表面処理を施し
ており、かつその外表面に接して熱伝導性の高い金属箔
を設けているので、輻射熱が遮蔽．拡散され、外郭材表
面の温度を低くすることができる。

（２）断熱材を複数層設け、かつ外郭材の内面に断熱材
を接するように配置することにより、対流を生しない空
気層が得られ、外郭材の表面温度を低くすることができ
る。

（３）外郭材の内面に断熱材を接するように配置するこ
とにより外郭材の変形により、空気断熱層の厚さが変化
することがないので、つねに一定の表面温度を確保でき
るとともに、外郭に異常な外力を加えても変形すること
が少ない。

また請求項（２）記載の本発明によれば次の効果が得ら
れる。

（１）　　外郭材と断熱板との狭い空間に中継金属板を
橋渡しして電気接続することにより、絶縁距離が一定に
保たれ、短絡等の危険性を回避できる。

（２）中継金属板の中間に絶縁性支持部材を設けること
により、外郭材の変形に対しても絶縁距離を確保できる
。

（３）中継金属板と発熱体の接続部分を断熱板上に配置
することにより、断熱板の熱変形によって中継金属板と
断熱板との絶縁距離は一定に保たれる．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の電熱加熱装置の断面図、第
２図は第１図のガラス管ヒータ部分の拡大断面図、第３
図は本発明実施例の電熱加熱装置の上面図、第４図は第
３図における絶縁碍子２２ａ近辺の部分断面図、第５図
は第４図における支持部材２５周辺の部分断面斜視図を
示す。 ４．５・・・・・・面状発熱体、６・・・・・・ガラス
管ヒータ、９．１０・・・・・・断熱材、１１．　１２
・・・・・・断熱板、１３・・・・・・反射板、１４・
・・・・・外郭材、１５・・・・・・金属製反射薄膜、
１６・・・・・・断熱材、２ｌ・・・・・・制御室、２
２．　２３・・・・・・絶縁碍子、２４・・・・・・中
継金属板、２５・・・・・・支持部材。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被加熱物を収納加熱する箱形加熱室と、この加熱
   室の上下面に備えた複数の電気発熱体と、これらを収容
   カバーする外郭材とからなり、前記電気発熱体の一部の
   外側にこれと必要な間隙を介して金属製反射板を設け、
   この反射板は少なくとも発熱体側の表面を反射率の高い
   表面処理を施すとともに、更にその外側に前記反射板に
   密接して熱伝導性の高い金属製反射薄膜を少なくとも片
   面に有する多孔質断熱材を複数層にわたって設け、前記
   断熱材の非金属側最外層は前記外郭材の内面と接する構
   成とした電熱加熱装置。
2. （２）被加熱物を収納加熱する箱形加熱室と、この加熱
   室の上下面に備えた複数の電気発熱体と、前記加熱室に
   隣接して配設し、前記電気発熱体を制御する制御装置を
   収納する制御室と、これら全体を収容、カバーする外郭
   材とからなり、前記制御室から最も遠い位置で、かつ発
   熱体外側の金属製断熱板上に設けられた発熱体の電気接
   続端子と前記制御室の入口近傍での接続端子間を、外郭
   材ならびに前記金属製断熱板との間のほぼ中間に位置し
   、かつ外部材ならびに加熱室壁面材の変形によって互い
   に最も近接する部分に絶縁性材料からなる保持部材を有
   する金属板により中継接続する構成とした電熱加熱装置
   。