JPH0373117B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は面状ヒータ、特にホーロ基板にヒータ
エレメントをカバーコートで密着固定した面状ヒ
ータに関するものであり、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機器の熱源
を提供しようとするものである。

従来例の構成とその問題点 近年、面状ヒータは機器の薄型化、均一加熱な
どのニーズに合つた発熱体として脚光をあびるよ
うになつてきた。しかしながら、面状ヒータの多
く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、ヒータエレ
メントが封口されていないので耐湿特性に問題が
あるとともに、放熱基板と点接触であるために、
極部加熱の心配があり、放熱面の温度分布を均一
にしにくいなどの問題があつた。

また、近年、アルミナなどの生シートにタング
ステンなどの導電ペーストを用いて導電パターン
を形成し、シートをはり合わせて焼結した面状ヒ
ータがあるが、焼結温度が高く、電極の取り出し
などに問題があつた。また熱容量が大きく、立上
り時間が長いなどの欠点があつた。しかもこれら
の多くは製造の制約、機械的強度などの観点から
大きな面積のヒータが得られないものである。

その他、有機質フイルム（シリコン、ポリイミ
ドなど）の間に導電パターンを形成してラミネー
トなどの方法でヒータを構成したものもあるが、
これらのヒータは耐熱温度が低く、寿命特性にも
問題があつた。以上のように従来の面状ヒータに
は種々の問題があり、技術的に解決すべき課題が
非常に多かつた。

特に本発明が解決しようとする面状ヒータの問
題点として、本発明者等が先に出願した、ホーロ
基板にヒータエレメントを載置し、ヒータエレメ
ントの上からカバーコートを全面に塗布した面状
ヒータは加熱時に膨張により基板が変形し、ヒー
タエレメント部に応力が加わり、絶縁層に亀裂が
入るなどの欠点があつた。

発明の目的 本発明は耐熱性が高く、薄型で電気特性および
耐湿特性が良好な長寿命の面状ヒータを提供しよ
うとするものである。

発明の構成 本発明の面状ヒータは、ホーロ基板上に、金属
の箔体を所望のパターンに形成したヒータエレメ
ントを載置し、ヒータ部以外のホーロ基板面を残
してヒータ部のみに無機質のカバーコート層を形
成し、ホーロ基板上にヒータエレメントを密着固
定したものである。

実施例の説明 第１図および第２図は本発明の一実施例を示す
もので、第１図は外観図でホーロ基板１にヒータ
エレメント（点線部）２を載置し、カバーコート
３で被覆してヒータエレメント２をホーロ基板１
に密着固定する。第２図は第１図におけるＡ−
A′断面図である。図で示しているように所望の
パターンに形成したヒータエレメント２のヒータ
部２′のみをカバーコート３で被覆する。つまり、
ヒータエレメント２のヒータ部２′以外の部分イ、
イ′にカバーコート３を被覆しないことにより、
通電時にホーロ基板１のそりを少なくし、ホーロ
基板１のホーロ層４の亀裂を防止して耐熱性の向
上をはかるとともに長寿命化をはかつたものであ
る。なお５は電力取り出し端子部でカバーコート
３は被覆されていない。

以下、本発明の特徴を示すために実施例の各構
成要素について具体的に詳述する。

＜ホーロ基板＞ ホーロ基板１は第１図ｂに示すようにホーロ用
鋼板からなる基材６に電気絶縁ホーロ層４，４′
を被覆形成したものである。このホーロ基板の特
徴は次の通りである。

(1) 芯材がホーロ用鋼板であるのでセラミツクス
などに比して複雑な形状のものができる。

(2) 若干のフレキシビリテイーがある。

(3) ヒータエレメントと熱膨張係数を近似させる
ことができるのでヒートサイクルに対して強
い。

(4) ガラスフリツトの選定により、熱時絶縁抵抗
の高いものが製作可能である。

(5) 外観が実しく、装飾性に優れ、色、柄が自由
にデザインできる。

(6) 有機物に比べて耐熱性が高い。

(7) 化学的に安定である。

(8) 遠赤外線の放射特性に優れ、熱効率が高い。

＜ヒータエレメント＞ 本発明の面状ヒータのヒータエレメントは、金
属の箔体を所望の形状に打ち抜いたものであり、
ヒータ部と少なくとも二ケ所の電力取り出し端子
部から構成されている。金属の箔体はFe−Cr、
Fe−Cr−Al、Ni−Cr、ステンレスなど、抵抗体
となり得るものであれば良い、Fe−Cr−Alは体
積抵抗率は高いが延性にとぼしく200μｍ以下の
箔体化が困難である。またSuS−304系の箔体は
熱膨張係数が180×10^-7／℃と大きく、絶縁性基
板との整合性に問題があり、ヒートサイクルに弱
いなどの欠点がある。したがつて本発明に適用で
きるヒータエレメントはNi−Cr、Fe−Cr、SuS
−430系のステンレススチールが最も適している。

＜カバーコート＞ 本発明に適用できるカバーコートはガラスフリ
ツトとミル添加剤からなるホーロスリツプ、ある
いはガラスフリツト、ミル添加剤、一次バインダ
ーからなるホーロ基質のインク、または無機質の
耐熱性接着剤、たとえばスミセラム（住友化学
製）ボンドエツクス（日産化学製）など、耐熱性
と密着強度の優れたものであれば良い。塗膜の厚
みは、ヒータエレメントの厚みを考慮すると
100μｍ程度は必要である。200μｍを越えると接
着面に亀裂や剥離が発生する場合があり、50μｍ
以下ではヒータエレメントの被覆が不充分であ
り、いずれの場合も好ましくない。カバーコート
の塗布方法は、ハケ塗り、スプレー、スクリーン
印刷などが適用できるが、作業性、量産性、品質
の均一性などを考慮するとスクリーン印刷が適し
ていた。

カバーコートの焼成温度はホーロ基板の焼成温
度以下にすることが好ましい。カバーコートの焼
成温度がホーロ基板の焼成温度以上になるとヒー
タエレメントがホーロ基板のホーロ層に沈み込ん
で絶縁耐力（耐電圧）が極端に低下する。好まし
くはカバーコートの焼成温度はホーロ基板の焼成
温度より50℃以上低く設定することである。

このようにすれば、カバーコートのない部分へ
応力が集中し、ヒータ部への熱応力が減少し、絶
縁層の亀裂が防止できるとともに、エレメントの
ホーロ基板への沈み込みもなくなり、電気特性の
優れた面状ヒータが得られる。

発明の効果 以上のように本発明の面状ヒータは、次のよう
な効果を有するものである。

(1) ヒータ部のみをカバーコートすることによ
り、加熱時の基板のソリを少なくでき、絶縁耐
力（耐電圧）を大巾に向上させることができ
る。

(2) ヒートサイクルに対する抵抗力も増すので、
耐熱性、寿命を大巾に向上させることができ
る。

(3) カバーコートをホーロ基板全体に塗布しない
ため、カバーコートの材料が少なくてすむとと
もに、作業性が改善されるため、経済性の点で
も優れており、さらにヒータエレメントを無機
質のカバーコート層で被覆しているため、この
ヒータエレメントの耐食性も向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す面状ヒータの
斜視図、第２図は第１図におけるＡ−A′断面図
である。 １……ホーロ基板、２……ヒータエレメント、
２′……ヒータ部、３……カバーコート。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ホーロ基板上に、金属の箔体を所望のパター
   ンに形成したヒータエレメントを載置し、ヒータ
   部以外のホーロ基板面を残してヒータ部のみに無
   機質のカバーコート層を形成し、ホーロ基板上に
   ヒータエレメントを密着固定してなる面状ヒー
   タ。