JPH0328031B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、中にコイル状の加熱抵抗体がはめ込
まれる溝を有する電気絶縁性及び熱絶縁性の材料
からなる担持体を備えた、特にガラスセラミツク
板に適した電気輻射加熱体並びにこれを造る方法
に関する。

この様式の輻射加熱体では常に、輻射加熱体を
輸送したり使用したりする間加熱コイルがしつか
りと固着されているよう、加熱コイルを溝に固定
することが問題である。その際重要なのは、コイ
ルが脱落しないようにすることばかりではコイル
或いは溝の長手方向にずれ（クリープし）ないよ
うにすることである。加熱及び冷却の際の熱運動
がクリープ傾向を助勢し、このクリープ傾向によ
つてコイルの個々の部分がより緊密にまとまつて
しまつたりバラバラになつたりする。それによつ
て圧縮された領域では、加熱抵抗体を時期尚早に
だめにする強力な加熱現象が生じる。

従来この様式の加熱コイルは耐熱性のセメント
或いはパテによつて溝に固定された。担持体を製
造する段階で既に凸部或いは凹部が生ずるように
溝を成形しようとすれば、加熱コイルのはめ込み
は非常に困難なことである。

従つて本発明の課題は僅かな労力としかもパテ
やセメント等の補助手段を用いることなく確実に
固定された輻射加熱体及びその製造方法を提案す
ることである。

この課題は、特許請求の範囲第１項記載の特徴
による電気輻射加熱体とこの加熱体を造るための
特許請求の範囲第２項記載の方法における特徴部
分によつて解決される。

即ち、それらの本出願の発明の特徴とする溝成
を第１図及び第３〜９図を用いて具体的に説明す
ると、次記の如くである。

特許請求の範囲第１項記載の電気輻射加熱体
は、溝１９，１９ｂ〜１９ｅのある電気絶縁性及
び熱絶縁性材料から成る担持体１６，１６ｂ〜１
６ｅを有し、溝に加熱コイル２０，２０ｃ，２０
ｅが一部分埋設してある、電気輻射加熱体におい
て、担持体１６，１６ｂ〜１６ｅが製造過程中に
硬化可能な繊維性材料或いはセラミツク材料から
成ると共に、溝の両側壁部２１，２１ｂ，２１ｄ
に、加熱コイル２０，２０ｃ，２０ｅの形状と一
致していてかつその中に加熱コイルがびつたりと
収容されている押込み部２３，２３ｃ，２３ｄを
有しており、また加熱コイル２０，２０ｃ，２０
ｅの側面域の溝幅方向に最大の部分が溝の内部に
あり、溝の両側壁部の部分が加熱コイルの溝開口
部方向の側面領域にかぶさつており、加熱コイル
間に喰込み状に係合しているものである。

また、同じく第２項記載の電気輻射加熱体の製
造方法は、溝１９，１９ｂ〜１９ｅのある電気絶
縁性及び熱絶縁性材料から成る担持体１６，１６
ｂ〜１６ｅを有し、溝に加熱コイル２０，２０
ｃ，２０ｅが一部分埋設してある、電気輻射加熱
体を製造するための方法において、加熱コイル２
０，２０ｃ，２０ｅの側面域の溝幅方向に最大の
部分を溝の内部に置き、少なくとも溝側壁部２
１，２１ｂ，２１ｄの部分と加熱コイル２０，２
０ｃ，２０ｅの側部とを、溝の両側壁部の部分が
加熱コイルの溝開口部方向の側面領域にかぶりか
つ加熱コイル間に喰込み状に係合するまで互に相
対的に横方向に移動し、担持体を変形させるもの
である。

つまりこれらの構成により、加熱コイルが担持
体自体の材料の中へ押し込まれることによつて溝
の範囲内に固定される。固定自体は直接加熱コイ
ルを入れる際にないしはそれに続いて行なわれ、
本質的な時間のロスは生じない。押しばめ或いは
圧縮に使われる工具がコイルはめ込み過程に組み
込まれてこの作業工程を可能にする。固定は、加
熱コイルに比してわずかに短い形成体の溝内に加
熱コイルを押しばめることにより達成され得る。
その際（場合によつては加熱コイル断面をわずか
に変形しながら）加熱コイルは容易に溝側壁部に
押し込まれ、非常に確実に固定される。溝底部特
にそこに設けられた隆起部に押し込むことも可能
である。また加熱コイルを適合する溝にはめ込む
際に加熱コイルを例えば上方からしめることで円
形から楕円形の断面に変形し生じる楕円形の細い
側が溝側壁部に押し込まれるようにすることも可
能である。更に、加熱コイルを適合する溝にはめ
込んだ後に溝の間に設けられたウエブを、すなわ
ちコイルのやや上方の溝側壁部の領域において、
加熱コイルをおおう部分が生ずるようにかしめる
ことが可能である。この場合にも加熱コイルを溝
側壁部内に押し込めておくことが出来る。

これらの実施形にあつては、絶縁性のセラミツ
ク材料或いは繊維性の材料から成る担持体が完全
に硬化した状態でも同様に押しばめを行うことが
可能である。しかしながら、担持体が例えば焼き
或いは乾燥によつて硬化する前に押しばめ或いは
かしめを行うことも可能である。この場合加熱コ
イルの押しばめは非常に小さい抵抗で可能であ
り、したがつてこの方法は非常に細い加熱コイル
にも適用可能である。しかしまた、加熱コイルを
まだ硬化しておらず湿つた担持体の適合する溝に
はめ込み、次いで硬化過程ないしは焼き過程を行
うことも可能である。担持体の材料の収縮によつ
て溝の大きさも小さくなり、コイルが溝壁部に押
しはめられる。

原則的にすべての実施形において、加熱コイル
を長さ全体にわたつて溝壁部に押し込むことによ
り固定することが可能である。しかしまた例えば
線の太さが大きいことにより間隙において固定し
ないでも足りるほど十分に加熱コイルの安定性が
大きい場合には、溝壁部内に適当な突出部及び切
欠きを設けることによつてある間隔だけ部分的に
固定することも可能である。

図面に関連した実施態様項及び明細書から本発
明の他の長所及び特徴が明らかである。以下に添
付図面に図面で示した実施例につき本発明を詳細
に説明する。

第１図は、調理器具の調理面を形成するガラス
セラミツク板１２の下方に設置された輻射加熱体
１１を示している。輻射加熱体１１はばね１４に
よつて例えば薄板槽から構成された担持体構成部
１３に支えられている。輻射加熱体は、ガラスセ
ラミツク板１２を一部透過可能で、他方これを熱
する輻射によつてガラスセラミツク板上に置かれ
た調理容器を暖める働きをする。輻射加熱体１１
は薄板から成る普通円形で浅い担持体１５から成
り、担持板の中には電気的に及び熱的に絶縁性の
材料からなる担持体１６が収容されている。担持
体はセラミツクの絶縁物質或いは無機繊維から成
る絶縁物質から作られ得る。担持体１６もまた浅
い円形の皿状の形状をもち、本質的に扁平な底部
１８及びばね１４の作用でガラスセラミツク板１
２の下側に圧接される直立の縁部１７に有してい
る。この実施例にあつては担持体１６は渦巻状に
設けられた溝１９を有し、この溝の中には加熱コ
イル２０の形の電気による加熱抵抗体が存在して
いる。加熱コイルの溝内への配置と固定は以下の
図からより明らかになる。加熱抵抗体は開閉器或
いは調理器を通じて家庭用電源に接続される。

第２図は、加熱コイル２０の溝内への配置を参
考例として示している。この参考例では円形のコ
イル断面を有する加熱コイルが溝の中に取容され
ており、溝の幅はコイルの外径に一致している。
他方その深さはコイル直径よりも浅い。溝１９ａ
の溝底部２２には、溝長手方向に一周するリブか
ら或いは溝底部の幾つかの突出部から構成可能な
隆起部３１が中央に設けられている。こうして、
加熱コイルは溝側壁部に接し、それによつて側面
で良好に案内されるように、しかも隆起部３１の
中に押し込まれるように溝内に押しばめられる。
これによつて加熱コイルは下方範囲に、しかも特
に溝及びコイルの長手方向にずれないようにしつ
かり固定される。即ち、隆起部と加熱コイルとの
間にかみ合せが生ずるように隆起部が変形され
る。溝長手方向への固定のほかに、上方に向つて
とび出ないように担持体１６ａが隆起部の領域で
変形するが、この構成は有利ではあつても長手方
向への固定ほど重要ではない。

第３図による本発明の実施形にあつては、加熱
コイルの外径よりも幾分細い溝１９ｂが設けられ
ている。溝底部２２は平らである。加熱コイル２
０を押しばめる際に加熱コイルが溝側壁部２１ｂ
の中に横に押しばめられるので、そこに押込み部
２３が生じ、これが更にまた溝長手方向において
特によく固定させる働きをする。更に溝の深さが
コイルの外径よりも浅いのでコイル上方部分が担
持体１６ｂの上に突き出て、この領域での輻射関
係が良くなる。しかしながら加熱コイルの最も幅
広の箇所がなお押込み部２３の範囲内にあるよう
に、溝は加熱コイルの半径よりも深いのが好まし
い。

第４図には、加熱コイル２０がはめ込まれた後
ではあるが最終的に固定される前の別の実施例に
おける担持体１６ｃが図示されている。溝１９ｃ
の幅ははめ込みの際に円形の断面を有する加熱コ
イル２０の外径と一致し、溝の深さはコイル半径
とコイル直径との間にあり、溝１９ｃに加熱コイ
ルがはめ込まれている。その後、溝１９ｃの上方
に長手方向で同心的に延びている下方に向つて突
出した、この実施例では三角形に成形されたリブ
２５をもつた板の形状を有する工具２４が加熱コ
イルに作用する。

第５図からわかるように、以上のことにより加
熱コイルは横にされた円味を附されたＢ字形のよ
うな形状となり、変形された加熱コイル２０ｃの
溝の開いた方の側にある外側コイル部分２６は凹
みを附される。この変形によりコイル全体の形状
が広げられて、コイルは溝１９ｃの側壁部２１の
中に埋め込まれそこで、第３図による実施例にお
ける如く加熱コイルの固定に役立つ押込み部２３
ｃを形成する。断面が三角形のリブ２５のかわり
にどんな任意の基本形を持つリブを使うことも可
能で、例えば扁平な楕円形でも、固定及び輻射の
性質からみて最も有利なコイル形状がそれぞれ作
られ得る。しかも部分２６における彎曲が、加熱
コイルのより大きな部分が上方の直接ガラスセラ
ミツク板に向かう側に位置するという利点とな
る。

第６図には同様に完成前の状態の担持体１６ｄ
が示されている。溝１９ｄは第４図のものと一致
するが、第６図の担持体１６ｄはセラミツクの或
いは繊維状の物質から形成されていはいるが、そ
の最終硬度を得るようにまだ乾燥或いは焼きをさ
れていない。第６図では加熱コイル２０がぴつた
りと、ただし押込み部なしに溝１９ｄの中にあ
る。

第７図には乾燥或いは焼きの後の同じ担持体１
６ｄが示されている。焼きの際には担持体の材料
に収縮が生じる、すなわち担持体が収縮する。そ
の際特に第６図による溝１９ｄの大きさも第７図
による溝１９d′の大きさにちぢむ。それ故焼きに
よつて容積に影響を受けない加熱コイルが溝の側
壁部２１ｄの中に押し込まれ、そこに第３図及び
第５図におけるのと同じ効果を持つ押込み部２３
ｄを形成する。第３図のようにここでも横への押
し込みによつて加熱コイルのわずかな変形が生じ
得るが、この変形は特に第３図では押し込みの際
の適当な支えにより回避され得る。

第８図ではまた、溝１９ｅが本質的に深さより
幅が広く、その中に平らな楕円形のコイル断面を
もつ加熱コイル２０ｅが十分に合うようはめ込ま
れ得るような担持体１６ｅの準備段階が示されて
いる。加熱コイルをはめ込んだ後に、ウエブ２９
の上方に同心に設けられた下側に三角形の突出部
２８を有する工具２７によつて、このウエブ２９
に作用して、変形部３０として示すようにリベツ
ト頭部状に互いに押し合い（第９図）、それによ
つて本質的に形状のかわらないままの加熱コイル
２０ｅを固定する。側壁部２１ｅが内部へ向かつ
て入ることにより行なわれる長手方向への固定の
ほかに、リベツト頭部状の変形部３０が加熱コイ
ル２０ｅの脱落を確実に防ぐ。第８図と第９図と
の間の変形は既に硬化した状態或いは湿つた状態
でもなされ得るが、湿つた状態の場合は固定の際
の収縮（第６図及び第７図による方法）が助けと
なる。

特に、クリープに関しても特別危険な非常に細
いワイヤを固定することが問題である場合には、
この幾つかの記載された実施形の組み合せによる
固定方法がとりわけ有利である。これに対して比
較的太いワイヤの場合もつと少ない保安装置で固
定が行なわれることが可能であり、例えば溝間の
隔壁も部分的になくすか或いは部分的にのみ存在
するようにすることも出来る。それによつて熱伝
達特性がより良くなる。特に第８図及び第９図に
従つた実施形では太いワイヤの場合変形部３０を
部分的にのみ設けることが可能である。側壁及び
底壁から成る溝の壁部への加熱コイルの押し込み
深さはワイヤ負荷の巻き直径と加熱された面の固
有負荷と番線とによる。これらの実施形において
は加熱コイルは転倒に対しても保持されている。
このことは、加熱コイルを形成するワイヤが高温
の時コイルの個々の巻きが横方向に重なり合つて
転倒するほど張りを失い、加熱コイルが支持され
ていないとあり得る。

固定のためのこの幾つかの実施形を選択する際
には成形体の種類も顧慮されなければならない。
従つて例えば完全に硬化した状態で行なわれる押
込みによる固定の仕方には比較的柔らかな繊維性
の材料から作られた成形体を選び、第６図及び第
７図による実施形ではまず第一に焼き処理後の硬
いセラミツク材料が問題になる。その際加熱コイ
ルは、予め乾燥した或いは予め硬化されてはいる
がまだ完全には硬化しきつていない担持体へもは
め込むことができる。

以上のように、本発明による電気輻射加熱体
は、担持体が製造過程中に硬化可能な繊維性材料
或いはセラミツク材料から成ると共に、溝に両側
壁部に加熱コイルの形状と一致していてかつその
中に加熱コイルがぴつたりと収容されている押込
み部を有しており、また加熱コイルの側面域の溝
幅方向に最大の部分が溝の内部にあり、溝の両側
壁部の部分が加熱コイルの溝開口部方向の側面領
域にかぶさつており、加熱コイル間に喰込み状に
係合しているので、加熱コイルが輸送時或は加熱
と冷却の熱的交番負荷時にも、担持体から脱落す
ることがないとともに、溝の長手方向に対してク
リープ現象を起すことがないように、しつかり
と、かつ容易に溝内に固定されることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は輻射加熱体及びガラスセラミツク−調
理箇所の一部の断面図。第２図はある参考例の詳
細断面図。第３図は本発明の実施形の詳細断面
図。第４図及び第５図は各二個の製造ステツプ。
第６図及び第７図、第８図及び第９図は別の実施
態様。 図中符号、１６，１６ａ〜１６ｅ……担持体、
２０，２０ｂ〜２０ｅ……加熱コイル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 溝１９，１９ｂ〜１９ｅのある電気絶縁性及
   び熱絶縁性材料から成る担持体１６，１６ｂ〜１
   ６ｅを有し、溝に加熱コイル２０，２０ｃ，２０
   ｅが一部分埋設してある、電気輻射加熱体におい
   て、担持体１６，１６ｂ〜１６ｅが製造過程中に
   硬化可能な繊維性材料或いはセラミツク材料から
   成ると共に、溝の両側壁部２１，２１ｂ，２１ｄ
   に、加熱コイル２０，２０ｃ，２０ｅの形状と一
   致していてかつその中に加熱コイルがぴつたりと
   収容されている押込み部２３，２３ｃ，２３ｄを
   有しており、また加熱コイル２０，２０ｃ，２０
   ｅの側面域の溝幅方向に最大の部分が溝の内側に
   あり、溝の両側壁部の部分が加熱コイルの溝開口
   部方向の側面領域にかぶさつており、加熱コイル
   間に喰込み状に係合していることを特徴とする、
   上記電気輻射加熱体。 ２ 溝１９，１９ｂ〜１９ｅのある電気絶縁性及
   び熱絶縁性材料から成る担持体１６，１６ｂ〜１
   ６ｅを有し、溝に加熱コイル２０，２０ｃ，２０
   ｅが一部分埋設してある、電気輻射加熱体を製造
   するための方法において、加熱コイル２０，２０
   ｃ，２０ｅの側面域の溝幅方向に最大の部分を溝
   の内部に置き、少なくとも溝側壁部２１，２１
   ｂ，２１ｄの部分と加熱コイル２０，２０ｃ，２
   ０ｅの側部とを、溝の両側壁部の部分が加熱コイ
   ルの溝開口部方向の側面領域にかぶさりかつ加熱
   コイル間に喰込み状に係合するまで互に相対的に
   横方向に移動し、担持体を変形させることを特徴
   とする、上記電気輻射加熱体の製造方法。 ３ 担持体１６ｄの変形を加熱コイル２０の押し
   ばめによつて行う、特許請求の範囲２に記載の方
   法。 ４ 加熱コイル２０，２０ｅの嵌め込め込みを担
   持体１６ｄ〜１６ｅの材料が最終的に固まる前に
   行いかつ変形を担持体１６ｄ〜１６ｅの収縮によ
   つて行う、特許請求の範囲２または３に記載の方
   法。 ５ 加熱コイル２０ｃの変形を溝１９ｃへの嵌め
   込みの後にコイ断面を変えることによつて行う、
   特許請求の範囲２または３に記載の方法。 ６ 加熱コイル２０を円形断面にして嵌め込み、
   かつ溝外側から圧縮して変形する、特許請求の範
   囲５に記載の方法。 ７ 加熱コイル２０の溝側壁部２１，２１ｂの部
   分に押し込む、特許請求の範囲２〜６の何れか一
   に記載の方法。 ８ 加熱コイル２０が押し込まれる溝側壁部２
   １，２１ｂの部分を溝長手方向に相互に間隔をお
   いて形成する、特許請求の範囲７に記載の方法。 ９ コイル断面を少なくとも変形により楕円形に
   形成し、楕円形の短い方の軸線を輻射方向に位置
   させる、特許請求の範囲５〜８の何れか一に記載
   の方法。 １０ 担持体１６ｅの変形を担持体１６ｅの二つ
   の隣合つた溝１９ｅの間にあるウエブ２９の少な
   くとも一部分を圧縮することによつて行う、特許
   請求の範囲２〜９の何れか一に記載の方法。