JPH0521138A - 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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- JPH0521138A JPH0521138A JP16841191A JP16841191A JPH0521138A JP H0521138 A JPH0521138 A JP H0521138A JP 16841191 A JP16841191 A JP 16841191A JP 16841191 A JP16841191 A JP 16841191A JP H0521138 A JPH0521138 A JP H0521138A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 各種電気機器に使用される面ヒータの高電気
絶縁性化、高耐湿特性ならびに高耐熱衝撃性の課題を解
決し、ヒータの長寿命化をはかる。 【構成】 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1a,1bの間にヒータエ
レメント2を位置させて一体化することにより、耐湿特
性を改善させ、熱時絶縁特性,耐電圧特性,耐熱衝撃
性,局部加熱の改善,安全衛生上の課題などを解決し、
無アルカリの非晶質ガラスの組成とガラス転移点を限定
してヒータエレメント2との反応を抑制し、面ヒータの
寿命を大幅に改善する。
絶縁性化、高耐湿特性ならびに高耐熱衝撃性の課題を解
決し、ヒータの長寿命化をはかる。 【構成】 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1a,1bの間にヒータエ
レメント2を位置させて一体化することにより、耐湿特
性を改善させ、熱時絶縁特性,耐電圧特性,耐熱衝撃
性,局部加熱の改善,安全衛生上の課題などを解決し、
無アルカリの非晶質ガラスの組成とガラス転移点を限定
してヒータエレメント2との反応を抑制し、面ヒータの
寿命を大幅に改善する。
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号報公のように、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】本発明の第1の手段は、
合成金雲母と無アルカリの非晶質ガラスからなる一対の
耐熱性電気絶縁材の間に、ヒータエレメントを挿入して
一体化したことを特徴とする。
合成金雲母と無アルカリの非晶質ガラスからなる一対の
耐熱性電気絶縁材の間に、ヒータエレメントを挿入して
一体化したことを特徴とする。
【0011】第2の手段は、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70
0℃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
体化したことを特徴とする。
の合計重量が80重量%以上であって、ガラス転移点が70
0℃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
体化したことを特徴とする。
【0012】また、第3の手段は、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。
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。
【0013】
【作用】本発明の請求項1は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。
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。
【0014】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。
【0015】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。
【0016】また、請求項2は、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Al2O3,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。
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Al2O3,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。
【0017】さらに、請求項3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およ
び請求項2の面ヒータを精度よく具現化することができ
る。
ード法でグリーンシートを作成したので、請求項1およ
び請求項2の面ヒータを精度よく具現化することができ
る。
【0018】
【実施例】以下、本発明の請求項1の一実施例を図1を
用いて説明する。
用いて説明する。
【0019】図1において、1a,1bは耐熱性電気絶縁
材であり、合成金雲母と無アリ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、合成金雲母と無アリ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。
【0020】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。
【0021】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。
【0022】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。
【0023】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。
【0024】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。
【0025】次に、請求項2の実施例では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て面ヒータを形成する。
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て面ヒータを形成する。
【0026】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。
【0027】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。
【0028】請求項3の実施例については、請求項1の
実施例で述べた通りであり、量産性に優れた製造方法で
ある。
実施例で述べた通りであり、量産性に優れた製造方法で
ある。
【0029】
【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。
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。
【0030】また、請求項2の発明によれば面ヒータ
は、非晶質ガラス中のフラックス成分を極力抑えてガラ
ス移動点を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。
は、非晶質ガラス中のフラックス成分を極力抑えてガラ
ス移動点を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。
【0031】さらに請求項3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および
請求項2の面ヒータを精度よく具現化することができ
る。
ブレード法でグリーンシートを形成し、請求項1および
請求項2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。
Claims (3)
- 【請求項1】 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したことを特徴とする面ヒー
タ。 - 【請求項2】 SiO2とBaOとAl2O3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3】 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 true JPH0521138A (ja) | 1993-01-29 |
JP3047258B2 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 (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8816255B2 (en) | 2007-12-14 | 2014-08-26 | Amogreentech Co., Ltd. | Surface heater using strip type surface heating element and fabricating method thereof |
WO2016026061A1 (es) * | 2014-08-22 | 2016-02-25 | Ecoleed S.A. | Dispositivo eléctrico generador de energía térmica, que comprende un serpentín de material amorfo |
WO2020006884A1 (zh) * | 2018-07-05 | 2020-01-09 | 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 (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8816255B2 (en) | 2007-12-14 | 2014-08-26 | Amogreentech Co., Ltd. | Surface heater using strip type surface heating element and fabricating method thereof |
WO2016026061A1 (es) * | 2014-08-22 | 2016-02-25 | Ecoleed S.A. | Dispositivo eléctrico generador de energía térmica, que comprende un serpentín de material amorfo |
WO2020006884A1 (zh) * | 2018-07-05 | 2020-01-09 | 陈彦杰 | 对地无感应电防雾膜 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3047258B2 (ja) | 2000-05-29 |
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Legal Events
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---|---|---|---|
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