JPH046079B2 - - Google Patents
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- Surface Heating Bodies (AREA)
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Description
産業上の利用分野
本発明は、電気絶縁性ホーロ層中に電気発熱素
子を一体に埋設した面状発熱体に関するもので、
この発熱体は、暖房器、調理器、乾燥機器などの
電気エネルギーを利用した熱源として用いられる
ものである。
従来例の構成とその問題点
従来、電気エネルギーを利用した発熱体として
はシーズヒータ、石英管ヒータ、面状発熱体など
が知られている。シーズヒータ、石英管ヒータは
各種の用途に用いられているが、被加熱物を均一
に加熱するには適していない。
一方、面状発熱体は、近年、機器の薄型化、均
一加熱などのニーズに合つた発熱体として脚光を
浴びるようになつてきた。しかし、従来の面状発
熱体は、雲母などの絶縁基板にヒータを巻回した
構造であり、被加熱物への熱伝達が悪く、電気発
熱材が封口されていないので、耐湿特性に問題が
あり、使用条件が限定されていた。また、近年、
アルミナなどの生シートにタングステンなどの高
価でかつ、高融点の導電ペーストを用いて導電パ
ターンを形成し、シートを貼り合わせて焼結した
面状発熱体があるが、これは電気的特性上はすぐ
れており、高温での使用が可能であるが、焼結温
度が高く、電極の取り出しなどに問題があつた。
しかも、これらはコストが高くかつ、多くは抵抗
値のバラツキが大きく、製造の作業性、生産性な
どにも問題があつた。その他に、有機質フイルム
の間にカーボン等のペーストで導電パターンを形
成し、ラミネートなどの方法で発熱体を構成した
ものもあるが、これらの発熱体は200℃以上では
使用できなかつた。また寿命的にも問題があつ
た。
さらに最近、ホーロ層表面に発熱素子を設置
し、この発熱素子をさらにホーロ層で被覆した、
言わゆる発熱素子をホーロ層でサンドイツチにし
た面状発熱体が提案されている。
この発熱体は、ホーロ層が耐熱性に優れ、電気
絶縁性にも比較的優れているので、100〜400℃程
度の中高温度域で使用するのに適し、しかも薄型
で長寿命が期待できるなどの特徴を有する。
しかし、上記のような構成ではホーロ層間の密
着性に問題があり、さらには発熱素子と金属基材
との間の絶縁性も悪く、実用にはいたつていな
い。
発明の目的
本発明は、上記のように、発熱素子をホーロ層
によつて挾持した構成の面状発熱体の問題を解決
し、金属基板と電気発熱素子との間の電気絶縁抵
抗が実用適値を有し、耐久強度の優れた面状発熱
体を提供することを目的とする。
発明の構成
本発明の面状発熱体は、第1の絶縁ホーロ層を
形成した金属基板と、前記ホーロ層上に、第2の
絶縁ホーロ層によつて被覆して結合した電気発熱
素子とを有する面状発熱体であつて、前記第1及
び第2の絶縁ホーロ層を構成するガラスフリツト
の軟化点をそれぞれT1℃及びT2℃としたとき、
式0<T2−T150を満足するようにガラスフリ
ツトを選択したことを特徴とする。
実施例の説明
第1図は本発明による面状発熱体の基本構成を
示す。1は金属基板で、その両面もしくは片面に
第1のホーロ層2(以下ホーロ層という)を形
成している。3は金属の薄帯よりなる発熱素子で
ある。この発熱素子3は第2のホーロ層4(以下
ホーロ層という)によつて被覆され、しかもホ
ーロ層によつてホーロ層に固着されている。
以下、各構成要素について詳しく説明する。
(1) 金属基板
面状発熱体を構成するホーロ基板の金属基材
には、アルミニウム、アルミダイキヤスト、鋳
鉄、アルミナイズド鋼、低炭素鋼、ホーロ用鋼
板あるいはステンレス鋼板が使用され、その選
択にあたつては使用条件、使用温度、基材の形
状、加工性より決定され、必要に応じて前処理
が行われる。以後の説明にはホーロ用鋼板を中
心に述べる。
(2) 電気発熱素子
本発明に適用できる電気発熱素子は、基本的
には薄帯状のものである。電気発熱素子はホー
ロ層によつて完全に被覆する必要があり、例
えばコイル状あるいは厚い帯状の発熱素子を用
いると、それだけホーロ層の膜厚が大とな
る。それにより、ホーロ層の密着性が極端に低
下し、外的なシヨツクで、簡単にホーロ層が剥
離し、電気発熱素子が露出してしまう。
本発明で用いる薄帯の厚みは10〜200μmが
適当で、好ましくは30〜100μmの範囲である。
10μm以下の薄帯は、薄帯にするための加工が
困難であるとともに、面状発熱体を製造する時
に、薄帯が破れたり、折れたり、曲がつたりし
て、作業性が著しく悪い。また200μm以上で
は、前述した理由の他に、面状発熱体にヒート
サイクルを加えると、ホーロ層に亀裂が入つた
りして好ましくない。
金属の薄帯化は、通常の冷間圧延、熱間圧延
による方法の他に、超急冷法による薄帯化も可
能である。薄帯化した金属を所望のパターンに
形成する方法としては、エツチング法、プレス
加工法が適している。生産数量が少ない場合は
エツチング法、大量生産ではプレス加工法が適
用できる。第2図にパターン形成した電気発熱
素子の一例を示した。電気発熱素子の形状は、
定格電力、発熱面積、温度分布などを考慮し
て、膜厚、パターン形状を任意に決定すること
ができる。
(3) 電気発熱素子の材料
第1表は本発明者らが検討した各種発熱薄帯
材料の物理的性質および面状発熱体としての性
質を示した。
INDUSTRIAL APPLICATION FIELD The present invention relates to a planar heating element in which an electric heating element is integrally embedded in an electrically insulating hollow layer.
This heating element is used as a heat source using electrical energy in heaters, cookers, drying equipment, and the like. Conventional Structure and Problems Conventionally, sheathed heaters, quartz tube heaters, planar heating elements, and the like are known as heating elements that utilize electrical energy. Although sheathed heaters and quartz tube heaters are used for various purposes, they are not suitable for uniformly heating objects to be heated. On the other hand, planar heating elements have recently come into the spotlight as heating elements that meet the needs of thinning devices and uniform heating. However, conventional planar heating elements have a structure in which the heater is wound around an insulating substrate such as mica, which has poor heat transfer to the heated object, and because the electric heating material is not sealed, there are problems with moisture resistance. Yes, the conditions of use were limited. Also, in recent years,
There is a planar heating element in which a conductive pattern is formed on a raw sheet such as alumina using an expensive and high melting point conductive paste such as tungsten, and the sheets are bonded together and sintered. Although it is excellent and can be used at high temperatures, the sintering temperature is high and there are problems with removing the electrodes.
Moreover, these are expensive, often have large variations in resistance value, and have problems in manufacturing workability and productivity. In addition, there are heating elements constructed by laminating or other methods in which a conductive pattern is formed between organic films using a paste such as carbon, but these heating elements cannot be used at temperatures above 200°C. There was also a problem with longevity. Furthermore, recently, a heating element was installed on the surface of the hollow layer, and this heating element was further covered with a hollow layer.
A planar heating element in which a so-called heating element is sandwiched with a hollow layer has been proposed. This heating element has a hollow layer with excellent heat resistance and relatively good electrical insulation, so it is suitable for use in a medium to high temperature range of about 100 to 400 degrees Celsius, and is thin and can be expected to have a long life. It has the characteristics of However, the above structure has problems with the adhesion between the hollow layers, and furthermore, the insulation between the heat generating element and the metal base material is poor, so that it has not been put into practical use. Purpose of the Invention As described above, the present invention solves the problem of a planar heating element having a structure in which a heating element is sandwiched between hollow layers, and achieves a practical level of electrical insulation resistance between a metal substrate and an electric heating element. The object of the present invention is to provide a planar heating element with excellent durability and strength. Structure of the Invention The planar heating element of the present invention includes a metal substrate on which a first insulating hollow layer is formed, and an electric heating element covered and bonded to the hollow layer by a second insulating hollow layer. When the softening points of the glass frits constituting the first and second insulating hollow layers are respectively T 1 °C and T 2 °C,
It is characterized in that the glass frit is selected so as to satisfy the formula 0<T 2 −T 1 50. DESCRIPTION OF EMBODIMENTS FIG. 1 shows the basic structure of a planar heating element according to the present invention. Reference numeral 1 denotes a metal substrate on which a first hollow layer 2 (hereinafter referred to as hollow layer) is formed on both or one side. 3 is a heating element made of a metal ribbon. This heating element 3 is covered with a second hollow layer 4 (hereinafter referred to as hollow layer), and is fixed to the hollow layer by the hollow layer. Each component will be explained in detail below. (1) Metal substrate The metal base material of the hollow substrate that constitutes the planar heating element is aluminum, aluminum die-casting, cast iron, aluminized steel, low carbon steel, steel plate for hollow hollow, or stainless steel plate. The method is determined based on the usage conditions, usage temperature, shape of the base material, and workability, and pretreatment is performed as necessary. The following explanation will focus on steel plates for hollow holes. (2) Electric heating element The electric heating element applicable to the present invention is basically a ribbon-shaped element. It is necessary to completely cover the electric heating element with the hollow layer. For example, if a coil-shaped or thick band-shaped heating element is used, the thickness of the hollow layer becomes correspondingly large. As a result, the adhesion of the hollow layer is extremely reduced, and the hollow layer is easily peeled off by an external shock, exposing the electric heating element. The thickness of the ribbon used in the present invention is suitably 10 to 200 μm, preferably 30 to 100 μm.
It is difficult to process thin strips of 10 μm or less into thin strips, and when manufacturing planar heating elements, the thin strips may tear, bend, or bend, resulting in extremely poor workability. . Moreover, if the thickness is 200 μm or more, in addition to the above-mentioned reasons, if a heat cycle is applied to the planar heating element, cracks may occur in the hollow layer, which is not preferable. In addition to the usual cold rolling and hot rolling methods, the metal can be made into a thin ribbon using an ultra-quenching method. Etching and press working are suitable methods for forming a thin metal strip into a desired pattern. The etching method can be applied when the production quantity is small, and the press processing method can be applied for mass production. FIG. 2 shows an example of a patterned electric heating element. The shape of the electric heating element is
The film thickness and pattern shape can be arbitrarily determined by considering the rated power, heat generating area, temperature distribution, etc. (3) Materials for Electric Heating Element Table 1 shows the physical properties and properties of the various heat generating ribbon materials studied by the present inventors as sheet heating elements.
【表】【table】
【表】
表中の固有抵抗は発熱素子の形状(パターン
長、パターン巾、薄帯の厚み)を決定するメジ
ヤーとなる。表中の鉄とインコネルの例にとつ
て比較すると、後者の固有抵抗は前者の約10倍
である。すなわち、薄帯の厚みを一定とする
と、鉄はインコネルに比べて、パターン長を10
倍にするか、またはパターン巾を1/10にする必
要がある。パターン巾、パターン長を一定にし
た場合、鉄はインコネルに比べ、厚みを1/10に
しないと、同一ワツト数が得られなくなる。す
なわち固有抵抗値が小さい材料は、形状がより
複雑になるが、厚みがより薄くなることを示し
ている。このことは面状発熱材料としての加工
性、作業性に大きく影響する。表中の面状発熱
材の作業性、加工性は、この点に着目し、面状
発熱材のパターン形成時およびホーロ面に設置
する作業時の歩留りにより、○、△、×で表示
した。○は歩留りが80%以上、△は30〜80%、
×は30%以下である。
この結果から、表中のNo.1〜4の歩留りが悪
く、好ましくない材料である。
表中のホーロ層との密着性は、面状発熱素子
とホーロ層の密着性を指すものであり、特に、
実使用時に、リード線が引つぱられる場合があ
り、その時、面状発熱素子とホーロ層の密着が
悪いと、ホーロ面から簡単に面状発熱素子が剥
離する場合があり、両者の密着性の強弱は製品
に大きな影響を及ぼす。ここで密着性の強弱
は、第2図に示した発熱素子パターンを用い
て、ホーロ層によつて発熱素子を被覆したサン
プルを作製し、端子部をバネバカリで接合し、
垂直方向に引つぱり、発熱体がホーロ層から剥
離する時のバネバカリが示す重量をメジヤーと
して評価したものである。表中の○は3Kg以
上、△は3〜1Kg、×は1Kg以下である。この
結果からNo.1〜3の材料はホーロ層との接合強
度が強いことを示している。金属材料とホーロ
層が接合する条件の一つとして、熱酸化あるい
はホーロスリツプ(通常アルカリ性)と反応し
て、腐食するものでなければ、密着性が悪いと
言われている。その点からすると、No.1〜3は
ホーロ層とよく密着し、No.6〜9は密着性が悪
いという結果は妥当であると思われる。それに
対し、No.5のステンレス鋼はホーロ層の種類に
よつては異なるが、○〜×と大きくバラツイて
いる。これはホーロフリツトの組合せによるも
のであるが、詳細は後述する。
以上の結果より、本発明の面状発熱素子の材
料はフエライト系ステンレス鋼が好ましい。
(4) ホーロ層[Table] The specific resistance in the table is the measure that determines the shape of the heating element (pattern length, pattern width, ribbon thickness). Comparing the examples of iron and Inconel in the table, the resistivity of the latter is about 10 times that of the former. In other words, assuming the thickness of the ribbon is constant, iron has a pattern length of 10% compared to Inconel.
It is necessary to double the pattern width or reduce the pattern width to 1/10. If the pattern width and pattern length are constant, the same wattage cannot be obtained with iron unless the thickness is 1/10 that of Inconel. In other words, a material with a small resistivity value has a more complex shape but a thinner thickness. This greatly affects processability and workability as a planar heat generating material. Focusing on this point, the workability and processability of the planar heat generating material in the table are indicated by ○, △, and × according to the yield during pattern formation of the planar heat generating material and during installation on the hollow surface. ○ means the yield is 80% or more, △ means 30-80%,
× is 30% or less. From this result, Nos. 1 to 4 in the table have poor yields and are undesirable materials. The adhesion with the hollow layer in the table refers to the adhesion between the planar heating element and the hollow layer, and in particular,
During actual use, the lead wire may be pulled, and at that time, if the adhesion between the sheet heating element and the hollow layer is poor, the sheet heating element may easily peel off from the hollow surface, which may affect the adhesion between the two. Strength and weakness have a big impact on the product. Here, the strength of adhesion was determined by making a sample in which the heating element was covered with a hollow layer using the heating element pattern shown in Figure 2, and joining the terminal portions with spring clamps.
The weight of the spring force when the heating element peels off from the hollow layer when pulled in the vertical direction is evaluated as a measure. In the table, ○ means 3 kg or more, Δ means 3 to 1 kg, and × means 1 kg or less. This result shows that materials Nos. 1 to 3 have strong bonding strength with the hollow layer. One of the conditions for bonding the metal material and the hollow layer is that the adhesion is said to be poor unless it corrodes through thermal oxidation or reaction with the hollow strip (usually alkaline). From this point of view, the results that Nos. 1 to 3 adhere well to the hollow layer and Nos. 6 to 9 have poor adhesion seem to be appropriate. On the other hand, the stainless steel No. 5 varies greatly depending on the type of hollow layer, ranging from ○ to ×. This is due to the combination of hollow frits, the details of which will be described later. From the above results, it is preferable that the material of the planar heating element of the present invention is ferritic stainless steel. (4) Hollow layer
【表】【table】
【表】
第3表
スリツト 100重量部
粘土(9号) 5 〃
亜硝酸ソーダ 0.1 〃 水 50 〃
第2表に本発明者らが検討したホーロフリツト
の使用品番(いずれも日本フリツト(株)のもの)、
軟化温度、基準焼成温度を示した。これらフリ
ツトを第3表のミル配合組成にして、ボールミ
ルでミル引きを2時間行い、サンプルスリツプ
とした。これらスリツプを前処理したホーロ用
鋼板にスプレーガンで約150μmの厚さに塗布
し、乾燥後、所定の温度で5分間焼成を行い、
ホーロ層を形成した。さらにこのホーロ層上
に第2図に示したパターンのステンレス鋼
SUS430製発熱素子(厚み:60μm)を設置し、
その上から、さらにホーロスリツプをスプレー
ガンで約150μmの厚さに塗布し、乾燥後、所
定温度で5分間焼成してホーロ層を形成し
た。
ホーロ層、の実験割付けは第4表のよう
にした。[Table] Table 3 Slit 100 parts by weight Clay (No. 9) 5 Sodium nitrite 0.1 Water 50 Table 2 shows the product numbers of hollow frits used by the inventors (all products from Nippon Fritt Co., Ltd.) ),
The softening temperature and standard firing temperature are shown. These frits were milled with the mill composition shown in Table 3 and milled in a ball mill for 2 hours to obtain sample slips. These slips were applied to a pretreated steel plate for hollow holes to a thickness of approximately 150 μm using a spray gun, and after drying, they were fired at a predetermined temperature for 5 minutes.
A hollow layer was formed. Furthermore, on this hollow layer, stainless steel with the pattern shown in Figure 2 is applied.
A heating element made of SUS430 (thickness: 60μm) is installed,
On top of that, a hollow strip was further applied to a thickness of about 150 μm using a spray gun, and after drying, it was baked at a predetermined temperature for 5 minutes to form a hollow layer. The experimental assignments for the hollow layer were as shown in Table 4.
【表】【table】
【表】
第4表イ欄はホーロ層、に使用したフリツ
トNo.(第2表のNo.)、ロ欄はホーロ層、に
用いたフリツトの軟化点の差T2−T1を示す。
ハ欄は前述の第1表で示した密着性試験法によ
り評価した密着性を示す。ニ欄は金属基板と発
熱素子との間の絶縁耐圧を示す。絶縁耐圧は電
気用品取締り法に規定してある絶縁耐圧試験法
に準じて測定し、絶縁耐圧が1.5KV以上のもの
を○、それ以下のものを×で表した。ホ欄はホ
ーロ端部の状態を目視で観察した結果を示し、
端部にヒケがあるものを×、ないものを○で表
わした。
第4表の結果から、密着性はホーロ層と
を構成するガラスフリツトの軟化点の差が−30
℃以上なければ、発熱素子とホーロ層もしくは
ホーロ層との間の密着が悪くなり、好まし
くないことが判かる。さらに電気絶縁性は、軟
化点差が0℃以下のものは好ましくないことが
判かる。その理由は、ホーロ層に生成する泡構
造が起因するものと推定される。
第4図はホーロ層を断面にして顕微鏡観察した
模式図を示す。第4図aはホーロ層のみの断面
であるが、微小の泡5を有している。この泡は焼
成の途中で金属とスリツプ中の水分が反応して発
生する水素や鉄中の炭素の酸化による炭酸ガスが
主因となつている。すなわち、ホーロ層は泡の存
在をさけて通ることができない。この泡が、絶縁
耐圧に大きく影響する。
第4図b,cは第4表のgおよびiの条件での
断面構造である。すなわち絶縁耐圧の悪いものは
発熱素子下部のホーロ層に大きな泡を包含して
おり、それに対し、絶縁耐圧の良好なものは、小
さな泡にとどまつていることがわかる。
この理由を以下に説明する。第2表に示したよ
うに、ガラスフリツトの軟化温度は基準焼成温度
と密接な関係がある。第4図b,cに示したよう
に、ホーロ層を焼成により形成した後、金属発
熱素子を設置し、ホーロ層を焼成して形成する
いわゆる2度焼成では、層の焼成温度(軟化温
度)が層の焼成温度(軟化温度)より低い場合
(第4図b、層の焼成時に層が半流動状態に
なり(層のガラス粘性が高い状態)、層中の
泡が十分ぬけきらず、さらに発熱素子にしやへい
され、泡が発熱素子の下部に集中すると同時に泡
がさらに成長し、大きくなるものと考えられる。
それに対し、層の焼成温度(軟化温度)が層
の焼成温度(軟化温度)より高い場合(第4図
c)、層を焼成する際、層が第4図bに比べ、
より流動状態になり(層のガラス粘性が低い状
態)、層中の泡が十分ぬけきる状態になる。す
なわち発熱素子を介して、層、層を個々に焼
成する方式では、絶縁耐圧の観点から、層の泡
を十分ぬけきるような状態にしてやることが必要
であることが判明した。
上記要件に対して、例えば層、層を同一フ
リツトを用いて、(1)層のみを焼成温度を高くす
るか、(2)層の焼成時間を極端に長くしたりする
方式も考えられる。本発明者らは、その点につい
ても検討した。(1)の場合、たしかに層に存在す
る泡は少なくなるが、層のガラスの流動が大き
くなり、発熱素子端部が露出して、電気用品的に
使用することができない。また(2)の場合も、層
の泡は少なくなる傾向にあるが、逆に耐圧が著し
く悪くなつた。その理由は、極端に焼成時間を長
くすると、基材金属の鉄がホーロ層に拡散し、
有効ホーロ厚みが見掛上薄くなり、絶縁性が劣化
することによるものと考えられる。
以上の点から、絶縁耐圧的には、層と層の
軟化点差があることが必要であるが、その差が50
℃を超えると、耐圧が劣化する。その理由は前述
の鉄の拡散によるものと推定される。また、それ
と同時に、ホーロ端部のヒケも発生し始める。す
なわち、層とに使用するフリツトの軟化点は
式0<T2−T1≦50を満足するものでなくてはな
らない。
発明の効果
以上のように、本発明によれば、実用的な電気
絶縁性と耐久強度を有するホーロ被覆面状発熱体
を得ることができる。
本発明の面状発熱体をやぐらこたつの赤外線ラ
ンプに代えれば、ヒータ部の大巾な薄型化が可能
となるばかりでなく、ホーロ層より、良質の遠赤
外線を放射して健康暖房が可能となる。またホツ
トウオーマに用いると輻射伝熱を行うので、底部
の断熱材を少なく構成でき、軽量化とコストダウ
ンが可能となる。[Table] Column A in Table 4 shows the frit No. (No. in Table 2) used in the hollow layer, and column B shows the difference in softening point T 2 - T 1 of the frit used in the hollow layer.
Column C shows the adhesion evaluated by the adhesion test method shown in Table 1 above. Column 2 shows the dielectric strength voltage between the metal substrate and the heating element. The dielectric strength voltage was measured according to the dielectric strength test method stipulated in the Electrical Appliance and Materials Control Law, and those with a dielectric strength voltage of 1.5 KV or more were marked with ○, and those with a dielectric strength of 1.5 KV or more were marked with an x. The column shows the results of visual observation of the condition of the hollow end.
Those with sink marks on the edges are marked with ×, and those without are marked with ○. From the results in Table 4, the adhesion is determined by the difference in softening point of the glass frit constituting the hollow layer by -30
It can be seen that if the temperature is less than 0.degree. C., the adhesion between the heating element and the hollow layer or the hollow layer deteriorates, which is not preferable. Furthermore, it is found that in terms of electrical insulation, those having a softening point difference of 0° C. or less are not preferable. The reason for this is presumed to be due to the bubble structure generated in the hollow layer. FIG. 4 shows a schematic view of a cross-section of the hollow layer observed under a microscope. Although FIG. 4a is a cross section of only the hollow layer, it has minute bubbles 5. The main causes of these bubbles are hydrogen generated by the reaction between the metal and moisture in the slip during firing, and carbon dioxide gas generated by the oxidation of carbon in the iron. That is, the hollow layer cannot pass through without the presence of bubbles. These bubbles greatly affect the dielectric strength. Figures 4b and 4c show cross-sectional structures under conditions g and i in Table 4. That is, it can be seen that those with poor dielectric strength voltage contain large bubbles in the hollow layer below the heating element, whereas those with good dielectric strength voltage contain only small bubbles. The reason for this will be explained below. As shown in Table 2, the softening temperature of glass frit is closely related to the standard firing temperature. As shown in Fig. 4b and c, in so-called double firing, in which a hollow layer is formed by firing, a metal heating element is installed, and the hollow layer is fired. is lower than the firing temperature (softening temperature) of the layer (Fig. 4b) When the layer is fired, the layer becomes a semi-fluid state (the layer has high glass viscosity), and the bubbles in the layer are not removed sufficiently, causing further heat generation. It is thought that the bubbles grow further and become larger at the same time as the element heats up and the bubbles concentrate at the bottom of the heating element.On the other hand, the firing temperature (softening temperature) of the layer is higher than the firing temperature (softening temperature) of the layer. If the layer is high (Fig. 4c), when firing the layer, the layer will be lower than in Fig. 4b.
The glass becomes more fluid (the glass viscosity of the layer is lower), and the bubbles in the layer are sufficiently removed. In other words, it has been found that in the method of firing the layers individually through a heating element, it is necessary to make the layers sufficiently free of bubbles from the viewpoint of dielectric strength. In order to meet the above requirements, it is also possible to consider a method in which, for example, the same frit is used for each layer, and the firing temperature of only the (1) layer is increased, or the firing time of the (2) layer is extremely lengthened. The present inventors also considered this point. In the case of (1), the number of bubbles present in the layer is certainly reduced, but the flow of the glass in the layer increases and the end of the heating element is exposed, making it impossible to use it as an electrical appliance. In the case of (2) as well, the number of bubbles in the layer tended to decrease, but on the contrary, the pressure resistance deteriorated significantly. The reason is that if the firing time is extremely long, the base metal iron will diffuse into the hollow layer.
This is thought to be due to the apparent thinning of the effective hole thickness and deterioration of insulation properties. From the above points, in terms of dielectric strength, it is necessary that there be a difference in softening point between layers, and that difference is 50
If the temperature exceeds ℃, the withstand voltage will deteriorate. The reason for this is presumed to be the aforementioned diffusion of iron. At the same time, sink marks also begin to occur at the hollow end. That is, the softening point of the frit used for the layer must satisfy the formula 0<T 2 -T 1 ≦50. Effects of the Invention As described above, according to the present invention, a hollow-covered planar heating element having practical electrical insulation properties and durable strength can be obtained. If the sheet heating element of the present invention is replaced with an infrared lamp for a tower kotatsu, not only can the heater part be made much thinner, but also health heating can be achieved by emitting high-quality far infrared rays from the hollow layer. Become. Furthermore, when used in hot water heaters, radiant heat transfer is performed, so less heat insulating material is needed at the bottom, making it possible to reduce weight and cost.
第1図は本発明の面状発熱体の構成を示す要部
の断面図、第2図はその発熱素子の構成例を示す
平面図、第3図は発熱体の要部の断面を示す模式
図である。
1……金属基板、2……第1のホーロ層、3…
…発熱素子、4……第2のホーロ層。
FIG. 1 is a sectional view of the main parts showing the structure of the sheet heating element of the present invention, FIG. 2 is a plan view showing an example of the structure of the heating element, and FIG. 3 is a schematic diagram showing the cross section of the main parts of the heating element. It is a diagram. 1... Metal substrate, 2... First hollow layer, 3...
...Heating element, 4...Second hollow layer.
Claims (1)
前記ホーロ層上に、第2の絶縁ホーロ層によつて
被覆して結合した電気発熱素子とを有する面状発
熱体であつて、前記第1及び第2の絶縁ホーロ層
を構成するガラスフリツトの軟化点をそれぞれ
T1℃及びT2℃としたとき、式0<T2−T1≦50を
満足する関係にあることを特徴とする面状発熱
体。 2 前記電気発熱素子がフエライト系ステンレス
鋼である特許請求の範囲第1項記載の面状発熱
体。[Claims] 1. A metal substrate on which a first insulating hollow layer is formed;
A planar heating element having an electric heating element covered and bonded with a second insulating hollow layer on the hollow layer, wherein the glass frit constituting the first and second insulating hollow layers is softened. each point
A planar heating element characterized by having a relationship that satisfies the formula 0< T2 - T1 ≦50 when T1C and T2C . 2. The planar heating element according to claim 1, wherein the electric heating element is made of ferritic stainless steel.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58054357A JPS59180984A (en) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | sheet heating element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58054357A JPS59180984A (en) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | sheet heating element |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59180984A JPS59180984A (en) | 1984-10-15 |
| JPH046079B2 true JPH046079B2 (en) | 1992-02-04 |
Family
ID=12968375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58054357A Granted JPS59180984A (en) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | sheet heating element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59180984A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1294032B1 (en) | 2001-09-17 | 2005-10-19 | Nissan Motor Co., Ltd. | Assembled battery |
-
1983
- 1983-03-30 JP JP58054357A patent/JPS59180984A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59180984A (en) | 1984-10-15 |
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