JPH06300275A - 放射電熱器の製造方法 - Google Patents

放射電熱器の製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 細長い電気的に伝導性のストリップヒータエ
レメントが、直接熱的及び電気的な絶縁物質上に固定さ
れる放射電熱器の製造方法を提供する。 【構成】 放射電熱器は、実質上連続する表面を有する
熱的及び電気的な絶縁物質であるマイクロポーラスから
成るベース(2)の設置と、細長い電気的に伝導性のス
トリップ(5)の形をとる加熱エレメント(4)の設置
とを包含して製造される。ストリップ(5)は、実質上
ストリップの全長にわたって、少なくともストリップの
高さの一部に対応する深さまで、ストリップ(5)の縁
に沿って絶縁物質内に埋め込んで支持するように、熱的
及び電気的な絶縁物質であるマイクロポーラスから成る
ベース(2)の連続する表面に縁に沿って押し進められ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、放射電熱器の製造方法に関する
もので、そして特に、しかし排他的ではなく、ガラスセ
ラミックスムーストップ調理器と共に使用するための放
射電熱器の製造方法に関する。
【0002】放射電熱器は、金属支持皿にぎっしり詰め
た熱的にそして電気的に絶縁する物質であるマイクロポ
ーラス(microporous)の層に、コイル状にした裸の電
気抵抗線のエレメントが支持され、ステープルによって
固定されていることが知られている。このような電熱器
は、たとえばGB−A−1 580 909に記載さ
れ、そしてガラスセラミックスムーストップ調理器に組
み入れられる。
【0003】「マイクロポーラス」という用語は、ここ
では根本的な大きさのセル又はボイドが標準温度及び標
準圧力における空気分子の平均自由行程より小さい、す
なわち100ナノメートル(nm)のオーダー又はそれ
より小さい、多孔性あるいは細胞質の物質を同一視して
いる。このような概念のマイクロポーラスという物質
は、非常に低い空気伝導(空気分子間の衝突である)に
よる熱の移動を示すであろう。このようなマイクロポー
ラス物質はエアロゲル(aerogel)を包含する。このエ
アロゲルは、その液相がガス相に置換えられたゲルであ
り、こうすることによってもしゲルが液体から直接乾燥
された場合に発生するであろう収縮を避けることができ
る。実質上一致する構造は、溶液からの制御された沈
降、温度、そして開いた格子状の沈殿物を得るための沈
降中制御されたpHによって達成することができる。他
の同等の開いた格子構造は、ピロゲニック(pyrogeni
c)(融解)及び熱電(electrothermal)のタイプを包
含し、粒子の実質的な大きさは100nmより小さい根
本的な粒子サイズを有している。このような粒子状物
質、たとえばシリカ、アルミナ、又は他の金属酸化物を
ベースとした物質は、上記定義のマイクロポーラスとい
う構成物を調製するのに使用されるであろう。
【0004】マイクロポーラス絶縁材は、セラミックフ
ァイバ強化材、二酸化チタニウム乳白剤、そして、高温
で使用できるように、収縮に耐えるための少量のアルミ
ナ粉末を混合した、ドライ粒子状の上記定義によるマイ
クロポーラス物質を典型的に包含する。このような絶縁
物質はGB−A−1 580 909に記載されてい
る。
【0005】放射電熱器はまた、コイル状にした抵抗線
のエレメントのかわりに、金属又は合金の細長い電気的
に伝導性のストリップによって構成されるエレメントが
設けられ、該エレメントはエッジが絶縁ベース上に支持
されているものも提案されている。この種の配置は、た
とえばUS−A−600 057,US−A−3 61
2 829,US−A−3 991 298,US−A
−4 161 648,及びUS−A−4 292 5
04に記載されている。US−A−600 057にお
いては、伝導体が金属サポート上、あるいはその中に形
成された溝内に、ガラス状エナメルのような絶縁物質の
コーティングを施すことによって据え付けられている。
US−A−3 612 829においては、らせん形を
形成する回旋状の伝導ストリップエレメントが、繊維状
のセラミック耐火性物質を鋳造し、あるいは型に入れて
造られた表面にあらかじめ形成された凹所に設置されて
いる。ストリップエレメントを支持ベースにしっかりと
固定するためにステープルが使用されている。US−A
−3 991 298においては、伝導性のストリップ
エレメントが、らせん形の形状をし、かつ、耐火モルタ
ルの堅いベース内にあらかじめ形成されたらせん溝の中
にゆるく適合している。
【0006】US−A−4 161 648において
は、らせん形の回旋状ストリップエレメントが、耐高温
の板状物質である電気的な絶縁シートを通過する、下向
きに延長した不可欠の設置タブと共に設けられている。
板状物質が薄いシートの場合には、設置タブは物質の後
側で曲げられる。その上にエレメントを備えている板に
似た絶縁シートは、それから支持皿内の断熱物質である
マイクロポーラス層の上面に設置される。板状物質が厚
いシートの場合には、硬化させることのできる物質が使
用され、そして硬化した後にはタブが物質内に押し進め
られている。
【0007】US−A−4 292 504において
は、エキスパンデットメタルを薄く箔状のストリップ形
状とした加熱エレメントが、セラミックファイバボード
の上面に形成された曲がりくねった溝内に、実質上その
全長にわたって、横に立って支持されている。この加熱
エレメントはセメントで固められ、あるいはボード内に
形成された溝の中で摩擦によって保持される。その中に
形成された溝を有する表面が実質上連続する表面になら
ないことの真価が認められるであろう。
【0008】本発明の目的は、細長い電気的に伝導性の
ストリップヒータエレメントが直接熱的及び電気的な絶
縁物質上に固定される放射電熱器の製造方法を提供する
ことにある。
【0009】本発明によれば、実質上連続する表面を有
する熱的及び電気的に絶縁された物質であるマイクロポ
ーラスから成るベースを設けることと、細長い電気的に
伝導性のストリップの形をとる加熱エレメントを設ける
ことと、そして、表面が連続する熱的及び電気的に絶縁
された物質であるマイクロポーラスから成るベースに、
実質上ストリップの全長にわたって、少なくともストリ
ップの高さの一部に一致する深さまでストリップを縁に
沿ってその中に埋め込んで支持するように、ストリップ
を縁に沿って押し進めることを包含する放射電熱器の製
造方法が提供される。
【0010】驚くべきことに、絶縁物質であるマイクロ
ポーラスの微粒子としての性質のゆえに、加熱エレメン
トは物質に押し進められた時からその後のヒータ操作の
間ずっと確実に設置されたままであり、そしてこれ以上
の保安手段又は処置を必要としない。
【0011】好適には、電気的に伝導性のストリップは
全長にわたって波形(また、波状の、曲がりくねった、
あるいは回旋状として知られている)の形状をしてい
る。
【0012】このストリップは、絶縁物質であるマイク
ロポーラスより成るベースから突出する高さが意味のあ
る割合となる程度まで埋め込まれるのが好ましい。
【0013】絶縁物質であるマイクロポーラスより成る
ベースは、好ましくは金属製の支持皿の内部に、緻密な
層として設けられるのが適当である。
【0014】絶縁物質であるマイクロポーラスより成る
ベースは、そこにストリップが押し進められる実質上平
坦な形状の表面と共に形成してもよい。
【0015】緻密な層の用意は、もし望むのであれば、
1段階以上の工程を包含してよい。第1段階において
は、絶縁物質であるマイクロポーラスの層が所望の最終
詰め込み密度以下で支持皿の中にぎっしりと詰め込まれ
ることによってベースを形成してもよく、そしてその後
のストリップをベースに押し進める間又はベースに押し
進めた後の第2段階においては、絶縁物質であるマイク
ロポーラスのより一層の詰め込みがベースにとっての所
望の最終詰め込み密度の達成をもたらすようにしてもよ
い。
【0016】ストリップは、金属、又は鉄−クロム−ア
ルミニウム合金のような合金によって構成してもよい。
【0017】熱的及び電気的な絶縁物質として好適なマ
イクロポーラスはこの技術分野でよく知られており、た
とえばGB−A−1 580 909に記載されている
ように、典型的な構成は、マイクロポーラスピロゲニッ
クシリカが49ないし97重量パーセント、セラミック
ファイバ強化材が0.5ないし20重量パーセント、乳
白剤が2ないし50重量パーセント、アルミナが12重
量パーセントに至るまでとなる。
【0018】アルミナの割合は、0.5から12重量パ
ーセントの範囲が好適である。
【0019】本発明の実施例を添付図面を参照して説明
する。
【0020】放射電熱器は、実質上平坦な表面を有する
と共にGB−A−1 580 909に記載されたよう
な構成を有する、熱的及び電気的な絶縁物質であるマイ
クロポーラスがぎっしり詰め込まれたベース2の層を内
に含む金属製の支持皿1を包含して構成されている。
【0021】加熱エレメント4は、厚さがたとえば0.
05から0.2mmで、かつ高さhがたとえば3から6
mmの金属又は鉄−クロム−アルミニウム合金のような
合金より成る細長いストリップ5から供給される。けれ
ども、もし望むならば、細長いストリップ5のエッジが
輪郭を描くようにしてもよいし、あるいは熱的及び電気
的な絶縁物質であるマイクロポーラスが詰め込まれたベ
ース2の層に埋め込むためのタブが設けられてもよい。
このストリップ5は、それ自体が波形の形状(時には波
状の、曲がりくねった、あるいは回旋状の形状としても
知られている)をし、かつ、図1に示したように、この
技術分野でよく知られている技術を用いて、加熱エレメ
ントにとって望ましい形状に曲げられている。とはい
え、上記引用のストリップの厚さの寸法は、波形の形状
に成形する前のストリップの寸法であることに注意する
べきである。この結果、加熱エレメント4は熱的及び電
気的な絶縁物質であるマイクロポーラスより成るベース
2の表面と接触して設置され、そしてストリップ5をそ
の縁に沿ってベース2に押し進めるため加熱エレメント
4に圧力が均等にかけられ、そしてその結果として、加
熱エレメント4は少なくともストリップ5の高さhの一
部に対応する深さまでベース2の中に確実に埋め込まれ
る。加熱エレメント4は、むしろストリップ5の高さh
の50パーセントを超えないように絶縁物質であるマイ
クロポーラスより成るベース2に埋め込まれる。加熱エ
レメント4を電気的に接続して電気を供給し、その操作
を行うために、端子コネクタ6が設けられている。
【0022】アルミノケイ酸塩ファイバから製造された
セラミックファイバ物質、又は代わりにマイクロポーラ
ス絶縁物質のような熱的な絶縁物質から成る周囲壁3が
支持皿1のサイドにもたれて設けられている。
【0023】加熱エレメント4の上に伸びる、よく知ら
れた形状のサーマルカット−アウト装置7が設けられ、
ヒータが設置されてこのようなガラスセラミック調理面
を有する調理器具の中で操作する時にまんがいちガラス
セラミック調理面がオーバーヒーティングとなった場合
には加熱エレメントのスイッチをオフにする。
【0024】緻密な層の用意は、もし望むのであれば、
1段階以上の工程を包含してよい。第1段階において、
絶縁物質であるマイクロポーラスの層が所望の最終詰め
込み密度以下で支持皿1の中にぎっしりと詰め込まれる
ことによってベース2を形成してもよく、そしてその後
のストリップ5をベースに押し進める間又はベースに押
し進めた後の第2段階において、絶縁物質であるマイク
ロポーラスのより一層の詰め込みがベース2にとっての
所望の最終詰め込み密度の達成をもたらすようにしても
よい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に用いる電気的に伝導性のストリップを
包含する加熱エレメントの斜視図である。
【図2】図1の加熱エレメントを受けるための、本発明
に用いる放射電熱器のベースの平面図である。
【図3】図1及び図2の構成要素を包含しかつ本発明の
方法によって製造された放射電熱器の平面図である。
【図4】図3の放射電熱器のA−A断面図である。
【符号の説明】
1 支持皿 2 ベース 3 周囲壁 4 加熱エレメント 5 ストリップ 6 端子コネクタ 7 サーマルカット−アウト装置

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】実質上連続する表面を有する熱的及び電気
    的に絶縁された物質であるマイクロポーラスから成るベ
    ース(2)を設けることと、細長い電気的に伝導性のス
    トリップ(5)の形をとる加熱エレメント(4)を設け
    ることと、そして、表面が連続する熱的及び電気的に絶
    縁された物質であるマイクロポーラスから成るベース
    (2)に、実質上ストリップの全長にわたって、少なく
    ともストリップの高さ(h)の一部に一致する深さまで
    ストリップ(5)を縁に沿ってその中に埋め込んで支持
    するように、ストリップ(5)を縁に沿って押し進める
    こととを包含する放射電熱器の製造方法。
  2. 【請求項2】電気的に伝導性のストリップ(5)を全長
    にわたって波形の形状にしたことを特徴とする請求項1
    記載の製造方法。
  3. 【請求項3】ストリップ(5)が、高さ(h)のうちマ
    イクロポーラスの絶縁物質より成るベースから突出する
    部分が意味ある割合で埋め込まれたことを特徴とする請
    求項1又は2記載の製造方法。
  4. 【請求項4】絶縁物質であるマイクロポーラスから成る
    ベースが支持皿(1)の内部の緻密な層として設けられ
    ていることを特徴とする請求項1,2又は3記載の製造
    方法。
  5. 【請求項5】第1段階において、絶縁物質であるマイク
    ロポーラスの層が所望の最終詰め込み密度以下で支持皿
    (1)の中にぎっしり詰め込まれることによってベース
    (2)が形成され、そしてその後の第2段階において、
    ストリップ(5)をベース(2)に押し進める間又は押
    し進めた後に、絶縁物質であるマイクロポーラスのより
    一層の詰め込みが所望の最終詰め込み密度の達成をもた
    らすことを特徴とする請求項4記載の製造方法。
  6. 【請求項6】絶縁物質であるマイクロポーラスより成る
    ベース(2)は、そこにストリップが押し進められる実
    質上平坦な形状の表面と共に形成されることを特徴とす
    る上記各請求項記載の製造方法。
  7. 【請求項7】ストリップ(5)が金属又は合金によって
    構成されることを特徴とする上記各請求項記載の製造方
    法。
  8. 【請求項8】合金が鉄−クロム−アルミニウム合金を包
    含することを特徴とする請求項7記載の製造方法。
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EP (1) EP0612196B1 (ja)
JP (1) JP3500583B2 (ja)
AT (1) ATE162356T1 (ja)
DE (2) DE9421796U1 (ja)
DK (1) DK0612196T3 (ja)
ES (1) ES2111847T3 (ja)
GB (1) GB2275160B (ja)
GR (1) GR3026557T3 (ja)

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DE69407833D1 (de) 1998-02-19
ES2111847T3 (es) 1998-03-16
EP0612196A1 (en) 1994-08-24
GB2275160A (en) 1994-08-17
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