JPH04137385A - 発熱体およびその製造方法 - Google Patents

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 本発明は調理器および暖房器などに用いる発熱体および
その製造方法に関するものである。

従来の技術 従来の調理器及び暖房器などに用いられている発熱体は
おもに石英管ヒータであった。このほか調理器用として
、シーズヒータおよびヒータ線をマイカに巻回いわゆる
マイカヒータが使用されていた。

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、石英管ヒータの場合はトロイダル状に巻回し
たヒータ線を石英管の中に挿入した構成であるが、調理
中に食塩などが飛散し石英管に付着すると石英管が失透
し、調理に必要な遠赤外線が得られにくくなったり、石
英管が破損しやすくなったりする。したがって、熱源温
度としては７００　’Ｃ位が限度であった。また、石英
管ヒータの構成上、面状に展開し面状ヒータとすること
は困難であった。シーズヒータの場合、ヒータ線を耐熱
耐食性のステンレス鋼で覆ったものであり、調理に利用
する場合、前記ステンレス鋼からの二次輻射を利用する
ため、温度の立上りに時間を要する。また、輻射温度を
８００°Ｃとするとヒータ線自体の温度はさらに高くな
り、寿命が短くなってしまう、さらに、石英管ヒータと
同様に構成上均一な面状発熱体とするのは困難であった
。また、マイカ−ヒータは面状発熱体とするのは容易で
あるが調理器の壁面の外側に絶縁材を介して取付けられ
るため、熱伝達がわるく、調理器の壁面すなわち輻射面
の温度の立上りが遅くかつ、８００℃位の高温にするこ
とは困難であった。

前記課題を解決するために、温度の立上り時間が早く、
調理や暖房に適した８００℃が容易に得られ、しかも面
状展開が容易な発熱体として、鉄−クロムルアルミ系、
ニッケルークロム系や鉄−ニッケルークロム系の金属発
熱体をそのまま用いることが考えられる。これにより、
前記課題を解決することができる。しかし、前記金属発
熱体は耐熱性が高く高温の空気中にさらしても破損する
ことはないが、調理器に用いると、食品や被加熱物から
飛散する塩分がこの発熱体に付着する。この状態で例え
ば８００°Ｃのような高温で使用すると前記金属は容易
に腐食し、破損するという新たな課題が発生する。逆に
、このような腐食が発生するために、前記記載のヒータ
構成が考えられたのである。

本発明は前記ｌｌＲを解決し、高温耐食性にすぐれ、温
度の立上りが速く、約８００℃の高温輻射が得られ、し
かも面状発熱体への展開が容易な発熱体を提供するもの
である。

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、表面にニッケル層
を設けた金属発熱体にアルミ層を設け、このアルミ層を
酸化した発熱体を用いるものである。特に実用的には前
記ニッケル層またはアルミ層をクラッドにより設けると
安定した品質の発熱体を比較的容易に得ることができる
。

作用 本発明は前記構成により前記課題を解決することができ
る。すなわち、本発明では金属発熱体の表面に薄層の酸
化膜が設けられているにすぎない構成になっているので
、比熱が小さ（、したがって、速く容易に高温例えば８
００℃に到達することができる。しかも、金属発熱体を
板状層とすると、任意の蛇行状の電極パターンを打抜（
ことにより容易に面状発熱体とすることができる。また
、本発明においては金属発熱体上にニッケル層を設けさ
らにアルミ層を設け、このアルミ層を酸化して耐食性の
良い酸化アルミ層を設けている。さらに、この酸化アル
ミ層を設ける時、ニッケルとアルミとの一部が合金化さ
れ、耐食性の強いニッケルアルミ合金層ができる。この
合金層はアルミを酸化する時、加熱する場合は形成され
やすい、このニッケルアルミ合金層は母体の金属発熱体
および表面の酸化アルミ層との結合性がよく、温度変化
などにより、表面の酸化アルミが剥離しにくい、したが
って剥離により金属発熱体がむき出しになり大気にさら
されにくく耐食性がよくなる一因となっている０以上の
説明のように、本発明による発熱体は調理時に飛散して
くる塩分等の腐食性物質に対し強い耐食性を示す。

実施例 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、発熱体１は金属発熱体２の表面に
設けられたニッケル含有層３と酸化アルミ層４とよりな
っている。金属発熱体２は鉄−クロム系、鉄−クロム−
アルミ系およびＳＵＳ　　４３０．ＳＵＳ　　４３０Ａ
、ＳＵＳ　　４４４などのステンレス系鋼板よりなる。

この金属発熱体２の表面にニッケル層５を設け、その上
面にさらにアルミ層６を設ける。これらニッケル層５お
よびアルミ層６を設ける方法としては、溶射・めっき・
蒸着・スパッタ・クラッドなど種々の方法がある。これ
らの方法のうち、溶射とクラッドは厚膜の層が得られや
すい、特にクラッドによる方法はピンホールのない層を
設けることができる。

この後、前記アルミ層６を酸化し酸化アルミ層４を設け
るわけであるが、アルミ層６を酸化する方法としては、
陽極酸化法や大気中高温加熱法など種々の方法がある。

実用的には大気中で高温加熱するのがよい、特に加熱に
より酸化する場合は前述のようにニッケルアルミ合金層
が生成され耐食性が一段と向上する。このニッケルアル
ミ合金層を充分に成長させるためには、不治性ガス中で
５００〜７００℃で加熱し前記合金層を充分生成させた
後、大気中で８００°Ｃ以上の高温で加熱するとよい。

本発明におけるニッケル含有層３は前記ニッケル層の全
部または一部がニッケルアルミ合金になった層である。

アルミ層６は完全に酸化させておくと良い、アルミ成分
が残存すると発熱体として使用中に高温にさらされるた
め、導電性のアルミ成分が酸化され絶縁性の酸化アルミ
ナに変化するため発熱体の抵抗値が使用中に徐々に増加
することになる。

耐食性の評価方法として後述の方法により行なった。ベ
ース金属として鉄−クロム（ＦＣＨＲＷｌ）金属発熱体
２にニッケル箔およびアルミ箔をクラッドした。クラッ
ド後の発熱体の仕上り寸法は厚みは金属発熱体４２μ、
ニッケル層両面で４μ、アルミ層両面で４μの合計５０
μであり、幅は６＋ｗ＋＋幅とした。このクラッド後の
発熱体を９００°Ｃで５時間大気中で加熱し表面に酸化
アルミ層を得た。

この加熱により金属発熱体２と酸化アルミ層との間にニ
ッケルアルミ合金層が介在していることをＸ線回折で確
認した。前記方法で得られた発熱体ｌを通電し、表面温
度を８００°Ｃとした。この状態で５％の食塩水を０．
５ｃｃ、２分毎に滴下し、発熱体が破断するまでに滴下
した回数でその耐食性を評価した。その結果、破断する
までに滴下した回数は約８０回であった。一方、鉄−ク
ロム−金属発熱体２をそのまま９００°Ｃ３ｈｒｓ大気
中で加熱した発熱体１に前記同様の滴下試験を行なった
ところ破断までの回数は約１０回であった。また、５Ｕ
Ｓ４３０およびＳＵＳ　　４４４にクラッドによりニッ
ケルおよびアルミの層を設は前記同様に加熱酸化処理を
したところ破断までの滴下回数は約８０回であり、前記
ニッケルおよびアルミ層を設けていない試料を同様の熱
処理を行ない同様の試験をしたところ、前記とほぼ同様
に破損までの滴下回数は約１０回であった。このように
、本発明の高温耐食性はベースの金属発熱体に関係なく
ニッケル層とアルミ層との処理による生成物に起因する
ものと考えられる。

以下、この発熱体１を調理器に用いた場合につき具体的
に説明する。第３図は高周波調理器７を示す、この高周
波調理器７は本発明の発熱体１からなる面状発熱体８を
高周波遮蔽板９の上に設けられた保持材の上に設置した
構成になっている。

（制御部等は本発明と関係がないので省略しである。）
前記高周波遮蔽板９は高周波加熱時に高周波を遮断し面
状発熱体８に高周波が吸収されるのを防ぐと共に、ヒー
タ加熱時に発熱体の輻射が直接被調理物に達するように
したもので、耐熱性ステンレス鋼板に約３φの多数の孔
を設けた構成となっており、この孔の部分の面積は全体
の面積の約６０％である０発熱体１として電熱用鉄クロ
ム帯（ＦＣＨＲＷｌ）状体を用い、これにニッケル箔お
よびアルミ箔をクラッドし蛇行状に打抜き、さらに大気
中９００℃で５時間加熱処理することにより面状発熱体
７とした。この面状発熱体は１．２Ｋｗの出力を有する
。定格電圧１００Ｖを印加すると、約１分で７００℃に
達し、３分後には８００°Ｃの高温を得ることができた
。調理室１１に魚（被加熱物）を入れ焼いたところ、前
記８００°Ｃの高温輻射により魚を約１５分で万遍なく
焦げ目を有するように焼くことができた。従来の面状発
熱体、例えばマイカヒータでは焼き上げるために約２５
分要したし、さらにシーズヒータや石英管ヒータと同様
にまんべんなく焦げ目をつくることができなかった。

また、前記高周波調理器７の構成では、調理中に発熱体
１の表面に食品や被加熱物から飛散する塩分が付着する
。しかし、本発明の発熱体１は耐食性が優れているため
実用上問題になることはない。

すなわち、高周波加熱（５％食塩水加熱）とヒータ加熱
（魚焼き）を交互に繰返し行なったところ、本発明の発
熱体ｌは５００サイクル経過後もほとんど損傷していな
かった。一方、本発明の処理を行なっていない電熱用鉄
クロム帯をそのまま打抜き面状発熱体として用いた場合
は腐食により６０サイクルで破損した。

以上のように本発明の発熱体は耐食性に優れ経時変化の
少ない発熱体であることがわかる。

発明の効果 以上のように本発明の高温面状発熱体によれば次の効果
が得られる。

すなわち、本発明の発熱体は高温腐食性が非常にすぐれ
ているため、調理時の調理飛散物に対し、従来のシーズ
ヒータ、石英管ヒータ、およびマイカヒータのように遮
蔽のための外被を設けることなくそのまま用いることが
できる。したがって、打抜きなどにより容易に面状発熱
体をつくることができる。また、表面の薄い酸化膜層お
よびニッケル含有層以外は余分な肉厚の外被がないため
、比熱が小さい。したがって、温度の立上り速く、しか
も、発熱体の表面温度そのものが輻射温度となるため、
容易に高温輻射加熱することができる。

以上、本発明の発熱体を用いれば容易に面状発熱体とす
ることができると同時に立上りのはやい、高温輻射が容
易に得られる加熱器を得ることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の発熱体の断面図、第２図は
同発熱体の製造方法の前工程の状態を示す断面図、第３
図は同発熱体を調理器に用いた場合の要部断面図である
。 ｌ・・・・・・発熱体、２・・・・・・金属発熱体、３
・・・・・・ニッケル含有層、４・・・・・・酸化アル
ミナ層、５・・・・・・ニッケル層、６・・・・・・ア
ルミ層。 代理人の氏名　弁理士　小暇治　明　ほか２色男 図 弔 図 邦 ／と −１と ／−一一脣熱停 ２　−−−　ｔ　　ＩＮ　　１！　島　体３−　ニッケ
ル！ＩＳ層 ４−−−１１１４ｔ：アルミナ１ ５−　ニッケル１ ローフルミ層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属発熱体の表面にニッケル層を設け、このニッ
   ケル層の表面に酸化したアルミ層を設けた発熱体。
2. （２）ニッケル層またはアルミ層をクラッドにより設け
   た特許請求の範囲第１項記載の発熱体。
3. （３）金属発熱体の表面にニッケル層を形成し、前記ニ
   ッケル層の表面にアルミ層を設け、このアルミ層を酸化
   した発熱体の製造方法。