JPS5826485A - 板を加熱するための電気加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】 本発明は、絶縁相持部を有する板たとえばガラスセラミ
ックー調理板を加熱するだめの電気加熱体であって、−
１二記絶縁相持部に絶縁体の物質内へ所々に狸め込むこ
とによって加熱コイルが固定され井た更にこの加熱コイ
ルがその長手方向に相互に間隔をおいて設けられた固定
箇所の間に本質的に自由に延びている電気加熱体および
その製造方法に関する。

西ドイツ公告公報第２７２９９２９号から、加熱コイル
が板状の絶縁相持部の表面にある放射状に延びる隆起部
内あるいはリブ内に間隔をおいて埋め適寸れることに』
：って、加熱コイルを板状の絶縁相持部にらせＸ７状に
固定する電気加熱体が公知に々つだ。この実施形が非常
に価値のあることは証明された。しかし々からこの実施
形では絶縁相持部が加熱コイルを固定する前に予めプレ
ス加工されていなければ々らず、従ってより多くの作業
工程が必要である。

西ドイツ公［用公報第２５５９７６８−号からは、後で
絶縁物質内に差し適寸れるヘヤピン状に曲折されたピン
により加熱コイルが保持される電気加熱体が公知になっ
た。この固定方法は不安定であり寸だ製造の際に作業費
用が非常にかかる。

米国時許公イ・［ス第３６１　２８２８弓“から、波形
に曲折され／こ薄板条片から成る加熱体をイＪリ、たよ
りに固定する方法が公知になつ／こ。この」揚台に１ｔ
Ｊ形に曲がった薄板あぶみ状体あるいはワイヤあぶみ状
体が絶縁］Ｉ−１持部を貫いて差し適寸才１，クリップ
で固定さわ，る。

西ｌ・イツ公開公報第２５５１１３７月から、加熱伝導
体が曲｛１ｉ′する形状にイｒｌｌ抜き加Ｔされり々１
ノに巻伺けらねた帯状部から成り、この帯状部が薄い絶
縁相持板を貫いて差し適寸れて相持板の下で曲けられる
装着された突出条片をイｊする放射加熱体が公知になっ
た。帯状部から成る熱伝導体は、Ｊ’Ｊ抜き加工とＪ：
り多くの屑が＋Ｈるためにワイヤから成る加熱コイルと
比べて製造不利であるばかシでなく、その耐摩耗性に問
題がある。

本発明の課題は、容易に製造可能な電気加熱体であって
、加熱コイルを確実に寸だ部分的過熱の危険性を少なく
して絶縁相持部に固定する電気加熱体を作るととである
。

この課題は本発明により、加熱コイルが所々に、絶縁体
の物質内に埋め込まれた突出する変形部を有することに
よって解決される。変形部ｄ、有利には、軸上に相互に
間隔をおいて設けられ／こコイルの片（１１１１曲折部
から成り、その際特に−個ずつの巻きのそれぞれがコイ
ル態様の残りの部分から突き出している。そ、）１−に
よって形成される「小足部」は相互に軸」二に間隔をお
いて位置１〜それ以外には平らなないしは形づけされて
いない絶縁相持部の表面の中へ押し適寸れ、一方加熱コ
イルの残余部分は実際−」二自由であり埋め適寸れずに
との表面上に延びている。このことは、以下になお説明
するプレス加工過程の間に加熱コイルが表面等で成形さ
れそれによって加熱コイルは側面の安定性も良く々るが
、絶縁４１持部の物質がコイルの下側ワイヤを越えてこ
ちら測寸で達しワイヤを取囲んでし甘うことが避けられ
ることである。

特に有利々実施形は、加熱コイルを相持するよっである
いは硬化させることによってここ以外の絶縁１１持部よ
り機械的に堅固であり寸だ熱伝導性がより良いものであ
る。機械的補強により、一方では絶縁相持部における「
小足部」の支承効果が改良され、他方絶縁ｔ！”！　４
”；（部かその他にも運搬および組立に不感であるよう
に構成される。寸だこれ以外の絶縁物質は機械的により
堅固でない物質から成り、この物質はそれに応ビ、てよ
り高い熱絶縁性を有することが出来る。

更に幾分肉厚な表面層によって熱がコイルの変形され、
埋め適寸れた部分から良く伝導されるので、過熱により
ワイヤの焼は切れるような熱のせきとめがここで起こる
ことがない。

電気加熱体を個数も多く容易に製造するために有利な製
造方法に従って、加熱体の組込み構造で加工県内に設け
ら力、た加熱コイルが有利にはノブ状のラムに」：って
所々に変形部を有するようにすることが出来る。そして
、加熱コイルが加熱コイルのための支承部を備え／こプ
レス加工具部分の中に、少なくとも変形部がプレス加工
具部分の面上に突出するようにはめ込オワ１、ゆるい形
態で場合に」こつては個々の層においてプレス加工具の
中に入力、られた絶縁物質が変形部を同時にプレス加工
しながらプレスされる。

このプレス加工は乾燥状態で行なうことが出来るので、
その後の乾燥過程が省略される。

プレス加工の後に有利に、加熱コイルを担持する表面な
いしは表面層を硬化する物質有利にはシリカゾルで含浸
することが出来る。それによって」二記の機械的にＪ：
り堅固で熱伝導性のより良い表面層が小寸れる。硬化の
領域を表面層に限定するために有利に、含浸すべき表面
層を親水性の絶縁物質からそしてその下に位置する絶縁
体を比較的疎水性の絶縁物質から構成することが可能で
ある。しかしながら、表面層用の絶縁物質にたとえば熱
で硬化する硬化可能物質を先に付加することも可能であ
る。この場合最初の試験加熱で加熱コイル自体が、硬化
するのに使われる〜熱を発生させるため、加熱コイル付
近でのｆ更化を累進的に強化することが出来る。

本発明の別の１発所及び特徴が図面に関連する実施態様
項とｄ）１．明から明らかである。加熱体の実施例と製
造経過の概略図を図面で示し、」ソ下に詳細に謂、明す
る。

第１図及び第２図に示された電気輻射加熱体１１は、薄
板から成る相持林状部分１６内に設けられた絶縁相持部
１２を有する。加熱体は、図示されていないばねにより
ガラスセラミック板１４の下側に押圧さノ１、ている。

ｊ〜かしながらこの加熱体は他の面たとえば金属板ある
いは１ｌｉ−調理板を加熱するためにも使用可能である
。

絶縁体１２ｉ：２つの層から成り、その１つは耐熱で非
常に絶縁性の高い絶縁物質から成る絶縁層１５であり、
１つは高耐熱性であるが絶縁層１５より機械的に堅固で
あって寸だ幾分熱伝導性の高い絶縁物質から成る表面層
１６である。

この機械的により堅固な物質が絶縁体の隆起縁部１７′
をも構成し、これによって絶縁体が損傷からより良く保
護される。

縁部１７′に比して凹んだ位置にありそれによって林状
凹部を形成する絶縁担持部の表面１７上に加熱コイル１
８が設けられている。加熱コイルは二重コイルの形状に
設けられているため（第１図）、外部領域における両者
の接続がし易い。

加熱コイル１８は丸い抵抗体ワイヤから成る円形コイル
であり、このコイルは第６図〜第５図から見られる変形
部１９を相互に間隔をおいて有する。通常のホース状あ
るいは円筒形のコイルの態様から一方の側に各−個ずつ
の巻きが外に突き出シ２、それが部分的に通常のコイル
態様の外側にあることがここでわかる。その際２個の隣
接する巻きが共にやや押しつぶされている。

変形部１９は、一点鎖線２０で示されるごとく、平面図
では加熱体上に（第１図）放射状の模様を生じる。変形
部１９は絶縁体の物質の中により詳しくは表面層１６の
中に埋め適寸れて、すなわち変形部が絶縁物質により完
全に囲繞さる。他の寸か特に変形さＪ９．てい々い加熱
コイル１８の答きは絶縁体の表面１７上に本質的に自由
に位置［〜、こ）１．らの巻きは第３図の示すごとく、
表面の中に少１．だけ押し２込７Ｐれるが絶縁物質によ
って完全には囲繞されないようすることが出来るので、
これらの巻きがぞの中に牛にる熱をよく輻射することが
出来る。

少なくとも下方部分では埋め込みの／ζめに、熱が変形
された部分１９から直接には逃げ外い。

一部は熱伝導に」：り抵抗体ワイヤを通［て導かれる。

しか１−主要部分は熱伝導により表面層１６によって導
かれる。そのためには加熱コイルの変形部が１つの巻き
のみから構成されているのが有利であり、これはそうす
ることにより導かれるべき熱が非常にわずかでありよく
分配され得るからである。しかＬながら、たとえば負荷
を小さくした加熱コイルで数個の巻きを形成し埋め込む
ことも可能であろう。

第６図〜第８図には、加熱フィルの変形部の製造法が示
されている。そのためには、普通に巻きを入れて続いて
適当な長さに寸で「引っ張って形を変え」傾斜をつける
ことによって作られ７た加熱コイルを、第１図で示した
二重コイル形を有する型２２の溝２１の中にはめ込む。

加工具部分２６が、第１図の線２０に相応して放射状に
設けられたジブ状ラム２４を担持する。

面取りした刃先を有するこれらのジブ２４は加工具下方
部分２２の対応する四部２５の上にある。はめ込みの後
に（第７図）加工具の上方部分２６が下げられ、ラム２
４が加熱コイルの２つの巻きの間に押１〜入りこの巻き
を第３図〜第５図に表わされたように変形する。その後
、変形部１９をそれぞれ備えた予め準備された加熱コイ
ル１８が上方に向けて下方のプレス加工具部分２６の中
にはめ適寸れ、そこで予め設けられたコイル形に溝２７
に固定される。可動なプレス加工具上部２８と共にプレ
ス加工具が、完成した絶縁担持部に対□応する型を取り
囲む。プレス加工具」二部２８を外へ出した時に絶縁物
質が、始めは寸だ後の絶縁体の数倍の容積をもち後に所
望の層に合った層をなしたゆるいばら物の形態で空所に
入れられ、る。絶縁物質がたとえば基礎物質と１７で、
たとえばアエロノル■（Ａｅｒｏｓｊ、］、　）の名で
デグザ社（Ｄｅｇｕｓｓａ　）から販売されている」：
うな発熱性の珪酸を有シー、更にたとえば酸化チタン、
酸化鉄、煤あるいは耐熱性のある何かの色素のように赤
外線を吸収するための乳白剤を含んでもよい。オだ補強
繊維としてたとえばアルミニウム珪酸塩繊維などのセラ
ミックファイバーを用いることが出来る。特に型の中の
後に表面層１６となる下方層が、加熱すると表面層の硬
化が起こるたとえば高溶解性の溶融ガラスなどの添加硬
化剤を有することが可能である。何かの金属酸化物も添
加硬化剤として利用できる。

型を閉じる際に絶縁体がその最終的な形にプレスされ、
それと同時に変形部１９が絶縁物質中に押１７込寸れそ
こに埋め適寸れる、すなわち囲繞されるないしは周囲か
ら構成される装置イルの残りの表面は加工具表面として
働き、寸だプレス過程の際には、たとえば溝２７の溝底
部内に通気孔２９を設ける際に型の容易な通気を可能に
するという長所をも有する。有利には、種々の絶縁物質
から成るいくつかの層を混入することによって得られ、
る多層の構成であるにもかかわらず唯一の作業工程で絶
縁体をプレス処理し７あげることが出来る。しかしなが
ら、たとえば種々の層を異なった強さでプレスしなけれ
ばならない場合には、層ごとにプレス加工することも寸
だ可能である。

表面層に添加硬化剤を含む絶縁体ではそれによって体が
完成されている。絶縁体はあとはただ加熱によってたと
えば表面にある加熱コイル１Ｂに電流を通すことによっ
て硬化する。機械的により密であってより熱伝導性の良
い表面層１６は、絶縁物質を適当に構成することによっ
ても後処理なくして製造可能である。しかしながら特に
有利なのはζ型からプレス加工品を取り去った後に、所
望の特性を伴う物質で表面のコロイド状の二酸化珪素を
均等に噴霧することが出来る。それの代りにないしは伺
加的に、たとえば噴霧ノズルを適当な固定箇所に設ける
ことによって、加熱コイル１８の変形部１９の周囲に目
的の処理を行なうことも可能である。それによって、そ
れ以外に絶縁４目持部の絶縁性に著しい影響を及ぼすこ
となく、所望の機械的堅固さとより良い熱伝導性を固定
領域内で達成することが出来る。

含浸物質を深く浸透させることなく」：り分配するため
には、ンリカゾルが通常は水の中でかさを増すので、表
面層１６が親水性すなわち吸水性をもたなけ力〜ばなら
ない。しかしながらその下方に位置する絶縁層２６は、
物質が絶縁層１５の中には浸透しないよう寸た熱絶縁能
力を減少させない」：う、疎水性でなければなら々い。

発熱性の珪酸は通常は親水性であり、絶縁層１５の疎水
性はシリコン処理にＪ：りたとえばシリコングル〜ブの
牙責層にコニり得られる。

プレス加工、特に幾つかの層を共にプレス加１：する際
には内部の結合が起こるので、これらの層は相互に分離
し々い。

本発明によれば加熱体特に副射加熱体が十分に自動的に
製造可能である。変形された加熱コイルに外側のすべて
の導線を備え、その後固定部を含む絶縁体全体が一つの
作業工程で製造可能である。種々の絶縁混合物を層状に
つ々げることによシ所望の適用状況に合わせることが出
来る。たとえば最上層は電気的高絶縁安定性を高い輻射
性と結び付けなければならない。その時この」：うな層
はたとえば、Ａ２２０３を添加した乳白剤と１．ての二
酸化チタンを含む。より下の層は、最も高い熱絶縁性に
合わせて、しかも同時に求められる安い費用で作ること
が出来る。

記載の加熱体は特に表面補強部によって、担持盤でおお
われていない領域全体において、加熱体が空気の湿度に
対して不感であることと冷却状態でも非常に良い電気的
絶縁抵抗体を有するという長所を持つ。加熱コイルは記
載の加工具による他に、機械Ｋ　Ｊｃれぞれ数個の巻き
がなお通常に巻伺けられその後片側に位置ずれしたある
いは拡大された一つの巻きが作ら、７１．ることによる
プログラム巻きによっても製造可能である。片側の変形
部は最も容易に製造可能であることと熱工学的な固定要
求に最も適しているという長所を有するが、突出部を」
＝り大きな直径の一周する巻きの形状で製造しあるいは
／ことえば変形部を一方の側にのみ引っばって変形させ
、巻きの残りの部分をコイルの構造全体の中に置いて、
変形さノ９．た巻きがじん臓形の形状を有するようにす
ることも出来る。加熱コイルのプログラム巻きの場合は
変形部を同様に適当に傾斜をつけて作ることが出来るの
で、ブロックに巻き付けたコイルを従来行なったように
引っばって変形させることがない。コイル断面形を丸く
するかわりに別の形状たとえば楕円形あるいは平らな形
にしてもよい。丸いワイヤコイルからの成形はたとえば
、変形部を作ったのと同［成形加工具で行なえばよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は電気加熱体の平面図； 第２図は加熱体及びガラスセラミック板の一部の断面図
； 第３図は第２図の円ＩＩ＋を拡大した断面図；第４図は
加熱コイルの側面図； 第５図は加熱コイルの部分の遠近図； 第６図は加熱コイルを変形させるだめの加工具の詳細断
面図； 第７図、第８図は　第６図の線■−■の平面で切断した
２つの異なる作業段階での断面 図； 第９図はその中において加熱体がプレス加工されるプレ
ス加工具の断面図。 図中の参照数字は、 １２・・・・・・・・・・絶縁体 １７　・・・・・・・・・・・・・・　　表　　　　面
１８　　・・・・・・・・　・・　加熱コイル１９・・
・・・・・・・・・・・変形部２２、　２３　　・・・
・・・・・　　加　　工　　具２４　　　　・・・　　
　　・　・　　　　　　　　　　　ラ　　　　　　　　
　　　ノ、２６　　・　・・・　　・　プレス加工具部
分２７　　・・・　　−・・　　支　　承　　部。 代理人　江　崎　光　史］−１ ４３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　絶縁相持部を有する板たとえばガラスセラミックー
   調理板を加熱するための電気加熱体であって、」二記絶
   縁相持部に絶縁体の物質内へ所々に埋め込むことによっ
   て加熱コイルが固定され寸た更にこの加熱コイルがその
   長手方向に相互に間隔をおいて設けられた固定箇所の間
   に本質的に自由に延びている電気加熱体において、加熱
   コイル（１８）が所々に、絶縁体（１２）の物質内に埋
   め込１れた突出する変形部（１９）を有することを特徴
   とする電気加熱体。 ２、　変形部（１？）がコイルにおいて軸上に相互に間
   隔をおいて設けられた片側曲折部から成ることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の加熱体。 ５、　変形部（１９）がそれぞれ、コイル態様の残りの
   部分から外へ突き出Ｌ　／チ一つずつの巻きから成るこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項或は第２項に記載
   の加熱体。 ４　変形部（１９）がコイル（１８）のらせん様の配置
   の近くで絶縁］■持部（１２）　ｌ−に本質的に放射状
   に位置するよう設置されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項から第５項までのうちのいずれか一つに
   記載の加熱体。 ５、　絶縁相持部（１２）が数個の相互にプレス加工さ
   れた絶縁層（１５，１６）から成ることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項から第４項捷でのうちのいずれか一
   つに記載の加熱体。 ６　加熱コイル（１８）を相持する表面（１７）ないし
   は表面層（１６）が、有利には含浸することによって或
   は硬化させることによって絶縁相持部の他の部分より機
   械的に堅固であってかつ捷だ熱伝導性が良いことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項から第５項捷でのうちのい
   ずれか一つに記載の加熱体。 Ｚ　機械的補強部側が特に変形部（１９）の埋め込みの
   領域内に設けられていることを特徴とする特許請求の範
   囲第６項に記載の加熱体。 ８　含浸されるべき表面層（１６）が親水性の絶縁物質
   から成り、その下に位置する絶縁層（１５）が比較的疎
   水性の絶縁物質から成ることを特徴とする特許 第７項に記載の加熱体。 ９　表面（１７）ないし７は表面層（１６）が加熱コイ
   ル（１Ｂ）および特に加熱コイルの埋込部の領域に、熱
   に」：り硬化可能な物質を含むことを特徴とする特許請
   求の範囲第６項或は第７項に記載の加熱体。 １０、組込構造で加工具（２２．２３）内に設けられプ
   ζ加熱コイル（１８）に有利にはジブ状のラム（２４）
   によって所々に変形部（１９）を成形すること、この加
   熱コイル（１８）を加熱コイル（１８）のための支承部
   （２７）を備えたプレス加工具部分（２６）の中に、少
   なくとも変形部（１９）がプレス加工具部分（２６）の
   面上に突出するようにはめ込むこと、およびゆるい形加
   工具の中に入れられた絶縁物質が変形部（１９）を同時
   にプレス加工しながら生じる絶縁体（１２）の表面（１
   ７）にプレスすることを特徴とする、ｑＩ許請求の範囲
   第１項から第９項１でのうちのいずれか一つに記載の加
   熱体を製造するための方法。 １１、加熱コイル（１８）を４ｇ持する表面（１７）な
   いしは表面層（１６）をプレス加工の後に、硬化する物
   質有利にはシリカゾルにより含浸することを特徴とする
   特許請求の範囲第１０項に記載の方法。 １２、硬化可能な物質を混入された表面（１７）ないし
   は表面層（１６）の硬化を加熱コイル（１８）自体の加
   熱により行なうことを！寺僧とする、特許請求の範囲第
   １０項に記載の方法。