JP3047258B2 - 面ヒータおよびその製造方法 - Google Patents
面ヒータおよびその製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、調理機器，乾燥機器，
暖房機器などの熱源として用いられる面ヒータ、及びそ
の製造方法に関するものである。
暖房機器などの熱源として用いられる面ヒータ、及びそ
の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、面ヒータは機器の薄型化、所要熱
分布が得やすいなどの要望に合った熱源として脚光をあ
びており、従来から次のような各種、面状発熱体が提案
されている。
分布が得やすいなどの要望に合った熱源として脚光をあ
びており、従来から次のような各種、面状発熱体が提案
されている。
【０００３】(1）マイカ板に電熱源を巻回し、その両面
にマイカ板をハトメで止めた構造を有するもの。
にマイカ板をハトメで止めた構造を有するもの。
【０００４】(2）実公昭51−27479号公報に示されるよ
うな、発熱体を板状のアスべスト間に挟み、前記アスベ
ストと発熱体をリン酸塩を主成分とした粘結剤によって
一体化した構造のもの。
うな、発熱体を板状のアスべスト間に挟み、前記アスベ
ストと発熱体をリン酸塩を主成分とした粘結剤によって
一体化した構造のもの。
【０００５】(3）実公昭51−10437号公報のように、所
望の回路形状に形成した金属箔発熱体の片面、もしくは
両面に硝子繊維を無機結合剤により接続した構造のも
の。
望の回路形状に形成した金属箔発熱体の片面、もしくは
両面に硝子繊維を無機結合剤により接続した構造のも
の。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
(1)のマイカ板に電熱線を巻回した構造のものは、発熱
体が封止されていないので耐湿特性に問題があり、さら
に、マイカ板と発熱体が点接触構造であるために、局部
加熱による断線が発生しやすいなどの課題があった。
(1)のマイカ板に電熱線を巻回した構造のものは、発熱
体が封止されていないので耐湿特性に問題があり、さら
に、マイカ板と発熱体が点接触構造であるために、局部
加熱による断線が発生しやすいなどの課題があった。
【０００７】また、上記(2)のアスベスト板の間に発熱
体を挟み、リン酸塩を主成分とした粘結剤で一体化した
構造のものは、粘結剤がリン酸塩であるために絶縁抵
抗，絶縁耐力などの電気特性に問題があり、さらにアス
ベスト板は発ガン性物質で安全衛生上の課題もある。
体を挟み、リン酸塩を主成分とした粘結剤で一体化した
構造のものは、粘結剤がリン酸塩であるために絶縁抵
抗，絶縁耐力などの電気特性に問題があり、さらにアス
ベスト板は発ガン性物質で安全衛生上の課題もある。
【０００８】さらに上記(3)の発熱体の片面もしくは両
面に無機結着剤により接着した構造のものは、硝子繊維
の耐熱性が低く、耐熱衝撃性に弱いという問題があっ
た。
面に無機結着剤により接着した構造のものは、硝子繊維
の耐熱性が低く、耐熱衝撃性に弱いという問題があっ
た。
【０００９】本発明は、上記の問題を解決するもので、
電気絶縁性が高く、耐湿特性ならびに耐熱衝撃に強く、
局部加熱を改善し、安全衛生上の課題を解決した面ヒー
タを提供することを第１の目的とし、無アルカリの非晶
質ガラスの組成ガラス転移点を限定することにより、ヒ
ータエレメントとの反応を抑制し、面ヒータの寿命を大
幅に改善することを第２の目的とし、それらの面ヒータ
を具現化するための製造法の提供を第３の目的とする。
電気絶縁性が高く、耐湿特性ならびに耐熱衝撃に強く、
局部加熱を改善し、安全衛生上の課題を解決した面ヒー
タを提供することを第１の目的とし、無アルカリの非晶
質ガラスの組成ガラス転移点を限定することにより、ヒ
ータエレメントとの反応を抑制し、面ヒータの寿命を大
幅に改善することを第２の目的とし、それらの面ヒータ
を具現化するための製造法の提供を第３の目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、ＳiＯ2とＢa
ＯとＡｌ2Ｏ3の合計重量が80重量％以上であって、ガラ
ス転移点が700℃以上の無アルカリの非晶質ガラスと合
成金雲母とからなる一対の耐熱性電気絶縁材の間に、Ｎ
i−Ｃr系またはＦe−Ｃr−Ａｌ系のヒータエレメントを
位置させて一体化したことを特徴とする。
ＯとＡｌ2Ｏ3の合計重量が80重量％以上であって、ガラ
ス転移点が700℃以上の無アルカリの非晶質ガラスと合
成金雲母とからなる一対の耐熱性電気絶縁材の間に、Ｎ
i−Ｃr系またはＦe−Ｃr−Ａｌ系のヒータエレメントを
位置させて一体化したことを特徴とする。
【００１１】また本発明は、面ヒータの製造方法とし
て、合成金雲母が60〜90重量％、無アルカリの非晶質ガ
ラスが10〜40重量％の粉末に有機バインダー、分散剤、
消包剤などを添加し、湿式混合してスラリーを調整する
工程と、前記スラリーをドクターブレード法により板状
化して耐熱性電気絶縁材を得る工程と、一対の前記耐熱
性電気絶縁材の間にヒータエレメントを位置させて一体
化する工程からなることを特徴とする。
て、合成金雲母が60〜90重量％、無アルカリの非晶質ガ
ラスが10〜40重量％の粉末に有機バインダー、分散剤、
消包剤などを添加し、湿式混合してスラリーを調整する
工程と、前記スラリーをドクターブレード法により板状
化して耐熱性電気絶縁材を得る工程と、一対の前記耐熱
性電気絶縁材の間にヒータエレメントを位置させて一体
化する工程からなることを特徴とする。
【００１２】
【作用】本発明の請求項１によれば、耐熱性電気絶縁材
に、合成金雲母と無アルカリの非晶質ガラスとからなる
物を用いたので、焼成温度が通常のセラミックより低
く、焼成温度は900℃〜1100℃で５〜15％の連続気孔が
存在するが、合成金雲母の体積固有抵抗が大きいので熱
時絶縁抵抗は高い。
に、合成金雲母と無アルカリの非晶質ガラスとからなる
物を用いたので、焼成温度が通常のセラミックより低
く、焼成温度は900℃〜1100℃で５〜15％の連続気孔が
存在するが、合成金雲母の体積固有抵抗が大きいので熱
時絶縁抵抗は高い。
【００１３】また、合成金雲母は燐片状で熱衝撃に対し
て緩衝作用を有し、クラックの発生を防止するとともに
耐電圧特性に優れ、さらに無アルカリの非晶質ガラスは
Ｎa，Ｋ，Ｌiなどのイオン電導性の高いアルカリ金属成
分を含んでいないので、耐湿特性および熱時絶縁抵抗を
低下することなく耐熱性電気絶縁材の機械的強度を確保
することできる。
て緩衝作用を有し、クラックの発生を防止するとともに
耐電圧特性に優れ、さらに無アルカリの非晶質ガラスは
Ｎa，Ｋ，Ｌiなどのイオン電導性の高いアルカリ金属成
分を含んでいないので、耐湿特性および熱時絶縁抵抗を
低下することなく耐熱性電気絶縁材の機械的強度を確保
することできる。
【００１４】以上のように本発明に用いられる耐熱性電
気絶縁材は熱時絶縁特性，耐電圧特性，耐湿特性，耐熱
衝撃性に優れた面ヒータとなる。
気絶縁材は熱時絶縁特性，耐電圧特性，耐湿特性，耐熱
衝撃性に優れた面ヒータとなる。
【００１５】さらに、耐熱性電気絶縁材とヒータエレメ
ントとの反応を抑制するため、非晶質ガラス中のフラッ
クス成分を極力抑えてガラス転移点を700℃以上に調整
しているので、ヒータエレメントの表面に形成されるＡ
ｌ2Ｏ3，Ｃr2Ｏ3などの不働態層のガラスへの拡散が抑
制されて面ヒータの長寿命化がはかれる。
ントとの反応を抑制するため、非晶質ガラス中のフラッ
クス成分を極力抑えてガラス転移点を700℃以上に調整
しているので、ヒータエレメントの表面に形成されるＡ
ｌ2Ｏ3，Ｃr2Ｏ3などの不働態層のガラスへの拡散が抑
制されて面ヒータの長寿命化がはかれる。
【００１６】また請求項２によれば、ドクターブレード
法でグリーンシートを作成したので、請求項１の面ヒー
タを精度よく具現化することができる。
法でグリーンシートを作成したので、請求項１の面ヒー
タを精度よく具現化することができる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
する。
する。
【００１８】図１において、１a，１bは耐熱性電気絶縁
材であり、合成金雲母と無アルカリの非晶質ガラスから
構成されている。２はＦe‐Ｃr‐Ａｌ系、またはＮi‐
Ｃr系の箔体をエッチングにより所望のパターンに形成
したヒータエレメントである。
材であり、合成金雲母と無アルカリの非晶質ガラスから
構成されている。２はＦe‐Ｃr‐Ａｌ系、またはＮi‐
Ｃr系の箔体をエッチングにより所望のパターンに形成
したヒータエレメントである。
【００１９】次に耐熱性電気絶縁材１a，１bの具体的な
製造方法について述べる。先ず最初に、80メッシュ以下
の合成金雲母、80重量％と、ＳiＯ2‐ＢaＯ‐Ａｌ2Ｏ3
系の無アルカリの非晶質ガラス20重量％の粉末100重量
部に、有機バイダー10重量部，湿潤剤0.3重量部，消泡
剤0.1重量部を添加した混合物を、ボールミルで１ｈr
(時間)湿式混合して粘度5000cpsのスラリーを作製す
る。
製造方法について述べる。先ず最初に、80メッシュ以下
の合成金雲母、80重量％と、ＳiＯ2‐ＢaＯ‐Ａｌ2Ｏ3
系の無アルカリの非晶質ガラス20重量％の粉末100重量
部に、有機バイダー10重量部，湿潤剤0.3重量部，消泡
剤0.1重量部を添加した混合物を、ボールミルで１ｈr
(時間)湿式混合して粘度5000cpsのスラリーを作製す
る。
【００２０】このスラリーをドクターブレード装置を用
いて、ポリエステルフィルム上にｔ＝2.0の膜厚になる
ように調整して塗布後、80℃にて乾燥する。乾燥後、所
望の形状に打ち抜き、フィルムを剥して耐熱性電気絶縁
体の板状体を得る。
いて、ポリエステルフィルム上にｔ＝2.0の膜厚になる
ように調整して塗布後、80℃にて乾燥する。乾燥後、所
望の形状に打ち抜き、フィルムを剥して耐熱性電気絶縁
体の板状体を得る。
【００２１】次に２枚の上記板状体の間にヒータエレメ
ント２を配置し、圧力100ｋg／cm2、温度100℃の条件に
設定したホットプレスにて一体化した後、脱バインダー
処理を行ない、続いて1000℃で30分熱処理を行なうと、
耐熱性電気絶縁材１a，１bは合成金雲母の粒子がＳiＯ2
‐ＢaＯ‐Ａｌ2Ｏ3系の無アルカリの非晶質ガラスで結
合され、５〜15％の気孔を含んだ面ヒータが得られる。
ント２を配置し、圧力100ｋg／cm2、温度100℃の条件に
設定したホットプレスにて一体化した後、脱バインダー
処理を行ない、続いて1000℃で30分熱処理を行なうと、
耐熱性電気絶縁材１a，１bは合成金雲母の粒子がＳiＯ2
‐ＢaＯ‐Ａｌ2Ｏ3系の無アルカリの非晶質ガラスで結
合され、５〜15％の気孔を含んだ面ヒータが得られる。
【００２２】このような方法で得た面ヒータは冷時絶縁
抵抗が1000Ｖメガーで∞を示し、また、耐電圧は2000Ｖ
以上であった。
抵抗が1000Ｖメガーで∞を示し、また、耐電圧は2000Ｖ
以上であった。
【００２３】さらに、40℃−95％ＲＨの雰囲気に７日間
放置後の耐湿絶縁抵抗は1000Ｖメガーで1000ＭΩ以上、
熱時絶縁抵抗は450℃で100ＭΩ以上であった。加えて、
耐熱衝撃性については450℃の電気炉で１ｈr加熱後、水
中に投下したがクラックの発生もなかった。
放置後の耐湿絶縁抵抗は1000Ｖメガーで1000ＭΩ以上、
熱時絶縁抵抗は450℃で100ＭΩ以上であった。加えて、
耐熱衝撃性については450℃の電気炉で１ｈr加熱後、水
中に投下したがクラックの発生もなかった。
【００２４】次に、上述した製造方法を用いて、ＳiＯ2
とＢaＯとＡｌ2Ｏ3の合計重量が80重量％以上であっ
て、ガラス転移点が700℃以上の無アルカリの非晶質ガ
ラスと合成金雲母とからなる一対の耐熱性電気絶縁材の
間に、Ｎi‐Ｃr系またはＦe‐Ｃr‐Ａｌ系のヒータエレ
メントを位置させて一体化して面ヒータを形成する。
とＢaＯとＡｌ2Ｏ3の合計重量が80重量％以上であっ
て、ガラス転移点が700℃以上の無アルカリの非晶質ガ
ラスと合成金雲母とからなる一対の耐熱性電気絶縁材の
間に、Ｎi‐Ｃr系またはＦe‐Ｃr‐Ａｌ系のヒータエレ
メントを位置させて一体化して面ヒータを形成する。
【００２５】ここで、ＳiＯ2とＢaＯとＡｌ2Ｏ3の合計
重量が80重量％以上に設置した理由は、80重量％未満で
はフラックス成分が多くなり、ヒータエレメントの寿命
が短くなる。
重量が80重量％以上に設置した理由は、80重量％未満で
はフラックス成分が多くなり、ヒータエレメントの寿命
が短くなる。
【００２６】また、ガラス転移点が700℃未満ではヒー
タエレメントの不働態層がガラスに拡散して、これもま
たヒータ寿命が短くなるからである。
タエレメントの不働態層がガラスに拡散して、これもま
たヒータ寿命が短くなるからである。
【００２７】以上、本実施例によれば、非晶質ガラス中
のフラックス成分を極力抑えてガラス転移点を700℃以
上になるように調整し、ヒータエレメントの表面に形成
されるＡｌ2Ｏ3，Ｃr2Ｏ3などの不働態層のガラスへの
拡散を抑制したので、面ヒータの長寿命化がはかれる。
また、ドクターブレード法でグリーンシートを形成した
ことにより、面ヒータを精度よく具現化することがで
き、量産性に優れた製造方法を提供することができる。
のフラックス成分を極力抑えてガラス転移点を700℃以
上になるように調整し、ヒータエレメントの表面に形成
されるＡｌ2Ｏ3，Ｃr2Ｏ3などの不働態層のガラスへの
拡散を抑制したので、面ヒータの長寿命化がはかれる。
また、ドクターブレード法でグリーンシートを形成した
ことにより、面ヒータを精度よく具現化することがで
き、量産性に優れた製造方法を提供することができる。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、合成金雲母と無アルカリの非晶質ガラスとから
なる一対の耐熱性電気絶縁材の間にヒータエレメントを
位置させて一体化することで、熱時絶縁特性，耐電圧特
性，耐湿特性，耐熱衝撃性に優れた面ヒータが得られ
る。さらに、非晶質ガラス中のフラックス成分を極力抑
えてガラス転移点を700℃以上になるように調整し、ヒ
ータエレメントの表面に形成されるＡｌ2Ｏ3，Ｃr2Ｏ3
などの不働態層のガラスへの拡散を抑制したので、面ヒ
ータの長寿命化がはかれる。
よれば、合成金雲母と無アルカリの非晶質ガラスとから
なる一対の耐熱性電気絶縁材の間にヒータエレメントを
位置させて一体化することで、熱時絶縁特性，耐電圧特
性，耐湿特性，耐熱衝撃性に優れた面ヒータが得られ
る。さらに、非晶質ガラス中のフラックス成分を極力抑
えてガラス転移点を700℃以上になるように調整し、ヒ
ータエレメントの表面に形成されるＡｌ2Ｏ3，Ｃr2Ｏ3
などの不働態層のガラスへの拡散を抑制したので、面ヒ
ータの長寿命化がはかれる。
【００２９】また請求項２の発明によれば、ドクターブ
レード法でグリーンシートを形成し、請求項１の面ヒー
タを精度よく具現化することができる。
レード法でグリーンシートを形成し、請求項１の面ヒー
タを精度よく具現化することができる。
【図１】本発明の一実施例の面ヒータを示す断面図であ
る。
る。
１a，１b…耐熱性電気絶縁材、 ２…ヒータエレメン
ト。
ト。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05B 3/20 326 H05B 3/12 H05B 3/28
Claims (2)
- 【請求項１】 ＳiＯ 2 とＢaＯとＡｌ 2 Ｏ 3 の合計重量が8
0重量％以上であって、ガラス転移点が700℃以上の無ア
ルカリの非晶質ガラスと合成金雲母とからなる一対の耐
熱性電気絶縁材の間に、Ｎi‐Ｃr系またはＦe‐Ｃr‐Ａ
ｌ系のヒータエレメントを位置させて一体化したことを
特徴とする面ヒータ。 - 【請求項２】 合成金雲母が60〜90重量％、無アルカリ
の非晶質ガラスが10〜40重量％の粉末に有機バインダ
ー、分散剤、消包剤などを添加し、湿式混合してスラリ
ーを調整する工程と、前記スラリーをドクターブレード
法により板状化して耐熱性電気絶縁材を得る工程と、一
対の前記耐熱性電気絶縁材の間にヒータエレメントを位
置させて一体化する工程からなることを特徴とする面ヒ
ータの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16841191A JP3047258B2 (ja) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | 面ヒータおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16841191A JP3047258B2 (ja) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | 面ヒータおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0521138A JPH0521138A (ja) | 1993-01-29 |
| JP3047258B2 true JP3047258B2 (ja) | 2000-05-29 |
Family
ID=15867630
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16841191A Expired - Fee Related JP3047258B2 (ja) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | 面ヒータおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3047258B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009078622A2 (en) * | 2007-12-14 | 2009-06-25 | Amo Co., Ltd. | Surface heater using strip type surface heating element and fabricating method thereof |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CL2014002231A1 (es) * | 2014-08-22 | 2014-11-14 | S A Ecoleed | Dispositivo generador de energia termica en base a una cinta continua de metal amorfo incluida entre dos placas que pueden ser de diferentes materiales. |
| CN208369884U (zh) * | 2018-07-05 | 2019-01-11 | 陈彦杰 | 对地无感应电防雾膜 |
-
1991
- 1991-07-09 JP JP16841191A patent/JP3047258B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009078622A2 (en) * | 2007-12-14 | 2009-06-25 | Amo Co., Ltd. | Surface heater using strip type surface heating element and fabricating method thereof |
| WO2009078622A3 (en) * | 2007-12-14 | 2009-08-20 | Amo Co Ltd | Surface heater using strip type surface heating element and fabricating method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0521138A (ja) | 1993-01-29 |
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Legal Events
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