JPH0451485A

JPH0451485A - 面状発熱体

Info

Publication number: JPH0451485A
Application number: JP2161823A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Yamashita; 山下　和夫; Masao Maki; 正雄牧
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-06-20
Filing date: 1990-06-20
Publication date: 1992-02-19

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一般家庭で用いられる調理器および暖房器など
に利用する発熱体温度かた七えば６００’Ｃ以上の高温
面状発熱体に関する。

従来の技術従来の高温面状発熱体はマイカ等の絶縁基板に発熱線を
巻回し、マイカ板で上下より挟む構造のものか、アルミ
ナ・シワ力繊維からなるブロック中に所定形状の発熱線
を埋設した構造のものであった。

発明が解決しようとする課題しかしながら、従来の技術では以下のような課題があっ
た。

すなわち、マイカが発熱体の場合は、発熱線がマイカに
包埋された形になっているため、高温の輻射を得るため
にはマイカ板表面の温度を高温にする必要がある。この
ために発熱線の温度を高くする必要がある。このような
高温発熱体としてニッケルクロム系発熱線や鉄クロム系
発熱線が一般家庭機器に用いられている。このうち鉄ク
ロＪ４系発熱線は１２００°Ｃで約１０００時間の寿命
を有するが、マイカ発熱体の場合、マイカと発熱線との
接触が悪くなると、熱伝導が低下し、その部分が高温と
なり発熱線が溶断されやすくなる。したがって実用的に
は線温度は１０００〜１１００°Ｃになるように設計さ
れる。この時、マイカ板の表面温度は５００〜６００°
Ｃにしかならない。したがって機器としては５００〜６
００　’Ｃの熱源からの輻射を利用することになり、調
理または暖房に有利な７００〜８００°Ｃの熱源の輻年
１を利用する事は困難であった。また、輻射が発熱線よ
り直接得られるのでなく、マイカ板または機械的補強等
のために設けられた鋼板より行われるため、これ等の輻
射面が加熱されるまでに時間を要し、速熱性が得られな
かった。このようなことはニッケルクロム系発熱線でも
同様であった。

また、アルミナ・シリカ繊維等からなるブロックに発熱
線の一部を埋設した発熱体の場合は、前記ブロックの機
械的強度が低く、通電により発熱体とブロックとの間に
急激な温度差が生ずるとブロックに亀裂が生じ発熱線の
保持が困難となる場合があった。また、機械的強度を増
すために厚みを厚くすると熱容量が大きくなり、がっ、
発熱線の相当部分がブロックに埋設されているため、熱
がブロックに奪われ、発熱線温度を高温、例えば８００
°Ｃにするには相当の時間を要した。

前記課題を解決するために、発熱体、例えば鉄クロム系
鋼板を蛇行状に打抜き板状発熱体として固定し、この発
熱体からの直接輻射により被加熱物を加熱する方法が考
えられる。しかし、７００〜８００°Ｃの高温を短時間
で得るには発熱体の熱が熱伝導によって奪われるのを防
く必要があり、さらＧこ発熱体を工業的に簡単に固定す
る必要がある。

しかしながら、これ等を満足する方法はいまだ見出され
ていない。

本発明は前記課題を解決するもので、取付りが簡単でし
かも短時間に高温に達することができる構造を提供する
ことを目的としている。

課題を解決するための手段本発明は前記課題を解決するために、後記する種々の構
成を提供するものである。すなわち、（１）　　同一平
面状に孔または切り欠きを有する凸部が複数植設けられ
ている帯状金属発熱体とこの帯状金属発熱体を支える支
持装置とを結合装置により結合一体化する構成。

（２）同一平面状に複数箇の凸部が設けられ、かつ、こ
の凸部が折り曲げられている帯状金属発熱体を支持装置
により支持固定する構成。

（３）同一平面状に孔または切り欠きを存する凸部が複
数植設けられ、かつ、この凸部が折り曲げられている帯
状金属発熱体を支持装置により支持固定する構成である
。

作用本発明は前記構成により課題を解決することができる。

ずなわぢ、本発明では金属発熱体の一部に凸部が設けら
れ、この凸部と支持装置または結合装置を介して支持装
置と接触している。この接触は接触面積が小さい。また
、凸部は他の部分に比し抵抗が高い（凸部先端へ行くほ
ど高くなる）ので、電流が流れにくく発熱量が少ない。

特に凸部先端の温度発熱よりも伝熱によって支配される
。

従って凸部先端の温度は、例えば設計温度８００°Ｃに
対して、６００°Ｃ以下にする事ができる。このように
発熱体の伝熱損失が少ないために発熱体は短時間に容易
に高温に達することができる。また、凸部に孔あけや切
り欠きを設けることにより、支持装置例えば棒状体の挿
入により容易に帯状発熱体を固定することができる。

実施例実施例１以下、本発明の一実施例を添付図面にもとづいて説明す
る。第１図において、面状発熱体１は帯状金属発熱体２
と、支持装置４と結合装置５とより構成されている。ま
た、帯状金属発熱体２の複数箇所に凸部３が設けられて
いる。

帯状金属発熱体２は鉄・クロム・アルミ系、ステンレス
系またはニッケル・クロム系の発熱体を蛇行状にプレス
により打ち抜くか、金属帯状体を折り曲げ面状とするこ
とにより得られる。また、発熱体はそのまま用いられる
か、耐蝕性または輻射効率を良くするために無機塗膜を
設けるかじて用いられる。

本発明の特徴は帯状金属発熱体２に第２図（ａ）に示す
ような凸部３を複数箇所に設けることである。凸部３は
帯状金属発熱体２を固定するために用いるのであるから
、その目的に適うのであれば、その形状や個数は特に限
定されるものではない。

ずなわら、第２図に示すように凸部３は帯状体の片側に
ある必要はなく、両側にあっても良いし、形状は矩形で
はなくて、半円形または三角形等であってもよい。第２
図（ｂ）は同図（ａ）の凸部３の拡大図である。第２図
（ｂ）において電流の流れる？＊　Ｂ　（］）　（２）
　（３）を考えると、同し、電位差■に対して、（１）
→（２）→（３）の順に流路が長くなる。この部分の組
成は同一であるから、（１）→（２）→（３）の順に抵
抗が大きくなる。したがって、前記順に流れる電流は少
なく、発熱量は少なくなることを意味している。

すなわち、流路（１）の部分では８００’Ｃであっても
、凸部の先端は８００°Ｃにならず例えば６００°Ｃで
ある。

この温度も（１）の流路による発熱が伝熱されてなった
ものと考えられる。第２１Ｆ（ａ）の帯状金属発熱体２
の孔６に第１図（ｃ）の結合装置５を挿入し支持装置４
にはさみ込み、帯状金属発熱体２を固定したのが第１図
（ａ）であり、そのχ−Ｘ°線断面図が第１図（ｂ）で
ある。支持装置４はガラスまたはセラミックなどの耐熱
性無機材料よりなる。また、結合装置５は耐熱性のステ
ンレス鋼より構成される。以下、具体例について述べる
。

鉄・クロム・アルミ系の０．０５ｍｍの鋼板を第２図（
ａ）のごとく蛇行状にかつ凸部を有するように打抜き帯
状金属発熱体２とした。この帯状金属発熱体２は全長２
ｍで中ば６ｍｍである。凸部として第２図の（ａ）に示
すごとく矩形状としその大きさはｒｌｔ　６　ｍｍ奥行
１８ｍｍで凸部の先端に３ｍｍφの孔をあけた。この孔
に第１図の（ｃ）に示すようなステンレス製の結合装置
５を挿入し３．２１１１ｍφの耐熱性ガラスパイプに第
１図（ｂ）に示すようにパイプをはさみこんで固定した
。この面状発熱体１は１００Ｖで１．２ＫＷである。電
圧を印加すると設計温度８００’Ｃで７００°Ｃまでに
達する時間は数秒であり、１分後には８００°Ｃに達し
た。これは帯状金属発熱体２の主電流通路が他の物体と
接触していないため、熱伝導により熱を奪われることが
ないためである。

さらムこ主電流通路が８００’Ｃの時凸部先端は黒色で
あった。これは凸部先端の温度が６００°Ｃ以下のため
である。帯状金属発熱体２と支持装置４とは前記凸部の
先端で結合装置により一体化されているが、前述のよう
にこの部分の温度は低く、また、この部分での接触面積
が少ないため熱損失が少ない。このために昇温速度がは
やくなる。

実施例２実施例１と同様にして帯状金属発熱体２を得た。

本実施例では凸部の構成が実施例１と異なり、第３図（
ａ）に示す構成となっている。第３図（ａ）の点線部を
折り曲げ第３図（ｂ）のようにし、内部に支持装置４と
して、ガラスパイプを挿入し帯状金属発熱体を支持し、
固定することにより面状発熱体１を得た。これに電圧を
印加すると、実施例１の場合と同様に数秒で７００’Ｃ
に到達し、１分後には８００’Ｃに到達した。

実施例３実施例１と同様にして帯状金属発熱体２を得た。

本実施例では矩形状の凸部の先端に孔が設けられている
。第４図（ａ）の点線部分を折り曲げ第３図（ｂ）のよ
うな形にし、孔６にガラスパイプからなる支持装置４を
挿入し帯状金属発熱体を支持し固定することにより面状
発熱体１を得た。凸部の設は方は第４図（ａ）に限定さ
れるものでなく、片側に、あるいは交互に設りてもよい
。この面状発熱体１に電圧を印可すると、実施例１の場
合と同様に数秒で７００°Ｃに到達し、１分後にば８０
０’Ｃに到達した。

実施例４実施例１と同様にして帯状金属発熱体２を得た。

凸部は第４図の孔の替りに切り欠き７を設けたものであ
る。通電により実施例３と同様の結果を得た。実際の使
用にあたって、凸部を有する部分は、凸部のない部分に
比し断面積が大きく抵抗が小さい。したがって、温度上
昇も低い。これにより帯状体本体に温度上昇の差による
赤熱の差が発生する。第６図はこの赤熱の差を出来るだ
け少な（しようとするもので、帯状体本体と凸部との複
合部の巾をできるだけ小さくしようとしたものである。

また、第７図は凸部を設けた場合、この部分の断面積を
できるだけ他の部分の断面積と同しにするため、帯状前
の中央部に孔８を設けたものである。

このようにすることにより、温度差を小さくすることが
できる。

発明の効果以上のように本発明の面状発熱体によれば次の効果が得
られる。

すなわち、本発明の面状発熱体は帯状金属発熱体の複数
箇所に凸部がもうけられ、この凸部を利用して支持装置
に帯状金属発熱体を固定する方法である。すなわち、凸
部を折りまげ、あるいは孔や切り欠きを設けこれに支持
装置を簡単に取り付けることで、帯状金属発熱体を固定
することができる。また、帯状金属発熱体と他の物体と
の接触はごく一部でしか行われないので、物体への熱伝
導による熱移動は非常に少ない。したが−９て、温度上
界がはやく、短時間で高温となり、被加熱物を高温で輻
射加熱できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の一実施例の面状発熱体の平面図
、第１図（ｂ）は第１図（ａ）の＋ｘ−ｘ’線断面図、
第１図（ｃ）は結合装置の一例を示す正面図、第２図（
ａ）は同面状発熱体の帯状金属発熱体の平面図、第２図
（ｂ）は同帯状金属発熱体の凸部拡大平面図、第３図（
ａ）は同帯状金属発熱体の他の凸部を示す平面図、第３
図（ｂ）は凸部に支持体を挿入した場合を示す断面図、
第４図（ａ）は同帯状金属発熱体の他の凸部を示す平面
図、第４図（ｂ）は同図の（ａ）に支持装置を設けた場
合を示す正面図、第５図（ａ）は同帯状金属発熱体の他
の凸部を示す平面図、第５図（ｂ）は同図（ａ）に支持
装置を設けた場合を示す正面図、第６図は同帯状金属発
熱体の他の凸部を示す平面図、第７図は同帯状金属発熱
体の他の凸部を示す平面図である。１・・・・・・面状発熱体、２・・・・・・帯状金属発
熱体、３・・・・・・凸部、４・・・・・・支持装置、
５・・・・・・結合装置、６・・・・・・孔、７・・・
・・・切り欠き。区Ｃ１憾第第

Claims

【特許請求の範囲】

（１）同一平面状に複数箇の凸部が設けられ、かつ、こ
の凸部に孔または切り欠きが設けられている帯状金属発
熱体とこの帯状金属発熱体を支える支持装置と前記帯状
金属発熱体と前記支持装置とを一体化する結合装置とよ
りなる面状発熱体。
（２）同一平面状に複数箇の凸部が設けられ、かつ、こ
の凸部が折り曲げられている帯状金属発熱体とこの帯状
金属発熱体を支持する支持装置とが、前記凸部が折り曲
げられている箇所で一体化されている面状発熱体。
（３）同一平面状に孔または切り欠きを有する凸部が複
数箇設けられ、かつ、この凸部が折り曲げられている帯
状金属発熱体とこの帯状金属発熱体を支持する支持装置
とが前記凸部に設けられた孔または切り欠き部で一体化
されている面状発熱体。