JPH11173564A - 面状加熱装置およびそれを用いた加熱調理器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、帯状の発熱体を用いた面状加熱装
置に関するものであり、従来の面状加熱装置のように耐
熱絶縁板に帯状の発熱体を巻回する必要のないものであ
る。 【解決手段】 襞状の凹凸を成型した帯状襞付き発熱体
１を用い、この発熱体を耐熱絶縁基板２の上面に押し込
み耐熱絶縁基板２の上面に出ないようにし、さらに前記
帯状襞付き発熱体１を耐熱絶縁板４で覆う構成とした。
耐熱絶縁板４は耐熱絶縁基板に載置する形となるので余
計な空間を必要とせずかつ機械的強度もあまり必要とし
ないので厚みの薄い物を用いることができる。したがっ
て、温度上昇が早い、小型の面状加熱装置とすることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般家庭で用いら
れる加熱調理器および暖房器などに取り付けられる帯状
の発熱体を用いた面状加熱装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の面状加熱装置は、マイカ等
の耐熱絶縁板の巻芯に帯状の発熱体を巻回し、マイカ板
等の耐熱絶縁板で上下より挟む構造のものであった。

【０００３】図６にその例を示す。マイカ板等の耐熱絶
縁板の巻芯６２に線状または帯状の発熱体６１を巻回し
て形成した発熱部を、マイカ板等の耐熱絶縁板４、６４
によって挟み、断熱体６３と共に板金ケース３にはめ込
むように構成されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに耐熱絶縁板に帯状の発熱体を巻回する従来の面状加
熱装置では、以下のような課題があった。

【０００５】（１）発熱体の単位長さ当たりの抵抗値
は、発熱体の寸法のバラツキ、材質のバラツキにより同
一でないため、同一の抵抗値を持つ発熱体は長さが異な
る。このため、長さの異なる発熱体をマイカ板等に巻回
したときに発熱体の過不足が生じ、発熱体の過不足の処
理をするため巻き回しの回数を変える必要があり、面倒
な操作が必要となる。

【０００６】（２）発熱体の直線部の長さが大きいため
通電時、非通電時の伸縮により、発熱体が断線する可能
性がある。

【０００７】（３）通電後、発熱体の熱が発熱体を巻回
ししたマイカ板に吸収されるため、調理に必要な温度ま
でに上昇するためには長い時間を必要とした。

【０００８】（４）必要な長さの発熱体を巻芯に巻くた
めに、製造工数が多くなるという問題を有していた。

【０００９】また、特開平６−２０１１３９号公報に記
載のヒーター（面状加熱装置）を調理飛散物の多い加熱
調理器に用いる場合、調理飛散物が発熱体に付着するの
を防ぐために発熱体部を耐熱絶縁板で覆う必要がある。
この場合耐熱絶縁板と帯状襞付き発熱体の端面とが直接
触れると、長期使用の間に耐熱絶縁板が振動や膨張収縮
の熱サイクルにより摩耗またはクラック等が入り破損し
やすくなるという問題がある。これを防ぐために耐熱絶
縁板と発熱体とが直接触れないようにすると、耐熱絶縁
板のたわみを考慮し、厚みを厚くし機械的強度を強くし
たり、発熱体との距離を十分大きくする必要がある。し
かし、耐熱絶縁板の厚みを厚くすると、この部分の熱伝
導が悪いため温度が上昇するには長い時間がかかる。ま
た耐熱絶縁板と発熱体との距離を充分大きくするとその
ために面状加熱装置が大きくなってしまうという問題が
あった。

【００１０】

【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、襞状の凹凸を成型した帯状襞付き発熱体を
用い、この発熱体の上面が前記耐熱絶縁基板の上面に出
ないようにし、さらに前記帯状襞付き発熱体を耐熱絶縁
板で覆う構成とした。

【００１１】そして、耐熱絶縁板は耐熱絶縁基板に載置
する形となるので余計な空間を必要とせずかつ機械的強
度もあまり必要としないので厚みの薄い物を用いること
ができる。したがって、温度上昇が速い、小型の面状加
熱装置とすることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】耐熱絶縁基板と、前記基板の上面
に設けた帯状の襞付き発熱体と、前記帯状の襞付き発熱
体を覆う耐熱絶縁材とより成る面状加熱装置である。

【００１３】耐熱絶縁基板の上面に帯状の襞付き発熱体
を配し、前記帯状の襞付き発熱体に外圧を加え前記基板
上に帯状の襞付き発熱体を圧入する構成とした面状加熱
装置である。

【００１４】耐熱絶縁基板は断熱性材料から成る面状加
熱装置である。耐熱絶縁基板はケイ酸カルシウムから成
る面状加熱装置である。

【００１５】加熱調理器の面状加熱装置として本発明の
面状加熱装置を用いる構成とした加熱調理器である。

【００１６】

【実施例】以下本発明の実施例について図面を用いて説
明する。

【００１７】図１は本発明の実施例５の面状加熱装置の
分解斜視図であり、帯状の襞付き発熱体１、耐熱絶縁基
板２、ケース３、耐熱絶縁板４、絶縁板６、ハトメ５
ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、ガイシ６ａ、６ｂ、６ｃ、６
ｄ、により構成されている。耐熱絶縁基板２の上面に帯
状の襞付き発熱体１を配設し、帯状の襞付き発熱体１の
上面を耐熱絶縁板４で、下面は断熱板６で、そして金属
のケース３で覆い、ハトメ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄで数
カ所を綴じるように構成している。ハトメの代わりにネ
ジを用いることもできる。

【００１８】帯状の襞付き発熱体１はＮｉ−Ｃｒ系、ま
たはＦｅ−Ｃｒの帯状体に小さな襞状の凹凸を成型しそ
れらを更に放熱出力、放熱面積、放熱パターンに応じて
図２に示すような所要形状に配設する。小さな襞状の凹
凸は図３（ａ）に示すようなコの字状、図３（ｂ）に示
すようなくの字状、図３（ｃ）に示すようなＵの字状等
の形に成型されたものである。

【００１９】図４は耐熱絶縁基板２に帯状の襞付き発熱
体１を押し込んだ状態を示す立体斜視図で、この方法
は、金属、セラミック、樹脂等でつくられた受け台の上
に耐熱絶縁基板２を置き、耐熱絶縁基板２に帯状の襞付
き発熱体１を載せる。そして、油圧、空気圧、電気モー
タ等の力を利用し帯状襞付き発熱体１とほぼ同程度の大
きさのブロックを帯状の襞付き発熱体１に押し当て、帯
状の襞付き発熱体１を耐熱絶縁基板２の耐熱絶縁基板上
面８より下に押し込んだ状態を示す。溝７は帯状襞付き
発熱体１を押し込んだときの前記ブロックでの押し込み
跡である。溝７の深さは例えば０．５ミリメートル、幅
は例えば帯状襞付き発熱体１の幅と同程度かやや広い。

【００２０】図５は耐熱絶縁基板２に帯状の襞付き発熱
体１を押し込んだ状態を示す立体斜視図で、帯状襞付き
発熱体１を耐熱絶縁基板２の耐熱絶縁基板上面８と同レ
ベルまで押し込んだものである。

【００２１】このように構成したものにおいて、帯状の
襞付き発熱体１に幅１．６ｍｍ、厚さ０．１２ｍｍ、襞
の形が波状でピッチ４ｍｍ、高さ５ｍｍの帯状体のＦｅ
−Ｃｒ線を、耐熱絶縁基板２に厚さ１５ｍｍのケイ酸カ
ルシウムを用いた。この構成で帯状の襞付き発熱体１を
面状発熱体付き高周波加熱装置の面状発熱体として実装
し、３カ月の断続通電（５分間通電、５分間非通電）を
行ったが、帯状の襞付き発熱体１の断線等の問題はなか
った。帯状の襞付き発熱体１は放熱面積を大きくするた
めに帯状体を用いるのが好ましい。

【００２２】本発明では耐熱絶縁基板としてＪＩＳ規格
（ＪＩＳＡ９５１０）相当のケイ酸カルシウム保温材を
用いた。このケイ酸カルシウムは振動や圧縮加重に強
く、さらに高温での物理的安定性が優れていることが知
られている。しかし、本発明で特に注目した点はケイ酸
カルシウムは低温では熱伝導率が小さく、高温では放射
伝熱が支配的となるため熱伝導率が大きくなるという点
である。すなわち、本発明の面状加熱装置では帯状襞付
き発熱体をその上端部が耐熱絶縁基板の上面を越えない
ように設けているため、その放熱は帯状襞付き発熱体の
上端面と帯状襞付き発熱体の近辺の高温になったケイ酸
カルシウムの放射に依存している。

【００２３】通電持は帯状襞付き発熱体は約８００度Ｃ
になる。この温度では帯状襞付き発熱体近辺のケイ酸カ
ルシウムは放射伝熱により８００度Ｃに近い温度にな
る。すなわち耐熱絶縁基板上面はほぼ８００度Ｃの面状
発熱体とすることができる。一方、帯状襞付き発熱体と
離れた耐熱絶縁基板下面への熱伝達は主に熱伝導によっ
て行われ、この値は小さいため下面の温度上昇は低い。
すなわち、本発明の構成では放熱面である上面からの放
熱が大きく、下面からの放熱が小さい効率のよい面状加
熱装置とすることができる。ケイ酸カルシウムの耐熱絶
縁基板は板厚を大きくすればするほど、下面への放熱が
少なくなり効率のよい面状加熱装置とすることができ
る。

【００２４】加熱調理器に前記面状加熱装置を使用する
場合取付スペースを考えた場合、実用的なケイ酸カルシ
ウムの耐熱絶縁基板の板厚は５０ｍｍ程度までである。
また、ケイ酸カルシウムの耐熱絶縁基板の板厚は帯状の
発熱体の幅よりは薄くできない。実用的には帯状の襞付
き発熱体の押し込み時、発熱体の発熱時に割れ、破損の
生じない板厚が必要である。ケイ酸カルシウムの耐熱絶
縁基板の板厚は５ｍｍから５０ｍｍが実用的である。

【００２５】前記ケイ酸カルシウム保温材は多孔質保温
材であり、耐湿特性はあまり優れていない。そのため湿
度環境の厳しい場所で使用する場合は、シリコーン等の
撥水剤を内添するか、または表面処理を行う。さらに耐
湿性を必要とするときは、耐湿性の優れた絶縁板または
断熱板を併用して用いるとよい。

【００２６】また、前述したようにケイ酸カルシウムの
高温での断熱性は必ずしも優れたものではない。したが
って、放射面（上面）とは反対側の面（下面）または側
面には高湿でも絶縁性の優れたセラミック等からなる絶
縁材を併用すると効果的である。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、以
下に記載されるような効果を奏する。

【００２８】（１）襞状の凹凸を成型した帯状の襞付き
発熱体を用い放熱面積を大きくすることにより、限られ
た面積の中により多くの発熱体を配設できるため小さな
面積の発熱体で大きな出力を得ることができる。

【００２９】（２）襞状の凹凸を成型した帯状の襞付き
発熱体を用いることにより、発熱体を伸縮させることが
できるようになり、同一抵抗体で同一長さの発熱体を容
易に得ることが出来るようになる。このため、所要形状
に発熱体を配設したときに発熱体の過不足が生じること
がなくなる。

【００３０】（３）発熱体の直線部分が少なくなること
により発熱体の伸縮が少なくなり、発熱体の伸縮による
断線がおこりにくくなる。

【００３１】（４）発熱体を巻回したマイカ板等の巻芯
がないため、調理に必要な温度までに上昇する時間が短
くなる。

【００３２】（５）帯状の襞付き発熱体を耐熱絶縁基板
に押し込む構造を採用することによって、発熱体を巻芯
に巻くことなく発熱体を固定することができる。

【００３３】（６）耐熱絶縁基板の上面に帯状の襞付き
発熱体を配設し、帯状の襞付き発熱体の上面を耐熱絶縁
板で、下面は絶縁板と金属のケースで覆う構造を採用す
ることによって、耐熱絶縁基板が吸湿により絶縁抵抗が
低下した場合でも絶縁板により絶縁抵抗を保つことがで
きる。

【００３４】（７）断熱性の優れた耐熱絶縁基板の上面
に帯状の襞付き発熱体を配設し、帯状の襞付き発熱体の
上面を耐熱絶縁板で、下面は耐熱絶縁板と金属のケース
で覆う構造を採用することによって、断熱性の優れた耐
熱絶縁基板が面状加熱装置下面への熱放射を少なくする
ので効率の優れた面状加熱装置にすることができる。

【００３５】（８）加熱調理器の面状加熱装置として本
発明の面状加熱装置を用いることにより、調理に必要な
温度までに上昇する時間が短い、しかも、加熱温度分布
の優れた加熱調理器を制作することができる。また、生
産性に優れた加熱調理器となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の面状加熱装置の分解斜視図

【図２】同面状加熱装置の帯状の襞付き発熱体を示す斜
視図

【図３】同面状加熱装置の帯状の襞付き発熱体の襞部の
種類を示す斜視図

【図４】同面状加熱装置の帯状の襞付き発熱体を耐熱絶
縁基板に装着した状態を示す斜視図

【図５】同面状加熱装置の帯状の襞付き発熱体を耐熱絶
縁基板に装着した他の状態を示す斜視図

【図６】従来の面状加熱装置を示す分解斜視図

【符号の説明】

１ 帯状の襞付き発熱体 ２ 耐熱絶縁基板 ４ 耐熱絶縁板

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】耐熱絶縁基板と、前記基板の上面に設けた
   帯状の襞付き発熱体と、前記帯状の襞付き発熱体を覆う
   耐熱絶縁板とより成る面状加熱装置。
2. 【請求項２】耐熱絶縁基板の上面に帯状の襞付き発熱体
   を配し、前記帯状の襞付き発熱体に外圧を加え前記基板
   上に帯状の襞付き発熱体を圧入する構成とした請求項１
   に記載の面状加熱装置。
3. 【請求項３】耐熱絶縁基板は断熱性材料から成る請求項
   １に記載の面状加熱装置。
4. 【請求項４】耐熱絶縁基板はケイ酸カルシウムから成る
   請求項１に記載の面状加熱装置。
5. 【請求項５】請求項１ないし４のいづれか１項に記載の
   面状加熱装置を用いる構成とした加熱調理器。