JPS59180987A

JPS59180987A - 面状発熱体

Info

Publication number: JPS59180987A
Application number: JP5435483A
Authority: JP
Inventors: 善博渡辺; 敦西野; 正樹池田; 将浩平賀; 鈴木　忠視
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1983-03-30
Filing date: 1983-03-30
Publication date: 1984-10-15

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、家庭用調理器具のポットプレート、炊飯器や
、アイロンベース等に利用される弗素樹脂被覆層を有す
る発熱体に関するものである。

従来例の構成とその問題点家庭用品の表面処理法として、弗素樹脂による被覆が多
用されている。この種調理器具には通常アルミニウムが
用いられており、これらの表面に弗素樹脂を被覆する方
法として、次のようなものがある。

（１）直接弗素樹脂を被覆する方法（２）　　表面をサンドブラストにより粗面として弗素
樹脂を被覆する方法（３）　　ホウケイ酸系ホーロ処理を施した後弗素樹脂
を被覆する方法（４）　　ステンレス鋼やアルミナの粉末を溶射後弗素
樹脂を被覆する方法これらの方法により調理器具に弗素樹脂を被覆しだ場合
、弗素樹脂の剥離やアルミニウムの腐食が生じるなどの
難点がある。即ち調理器具は熱的。

機械的ショックが大きいので、前記（１１、（２＋の方
法による被覆層は寿命が極めて短く、最近ではほとんど
用いられていない。（３）の方法によるものは、被覆層
の寿命の観点からは最も優れた方法であるが、工業的に
は問題が多く用いられない。また（４）のアルミナを溶
射する方法は、アルミナの融点が高いため、溶射法とし
てプラズマ溶射法によらねばならず、コスト高となる他
、溶射の際下地金属の表面が高温となるので下地金属に
悪影響を及ぼすこととなる。またアルミナの融点が高い
だめ、アルミナ粉末同志及び下地金属との結合力か弱い
という欠点がある。

一方、この種の弗素樹脂被覆を有する発熱体は、基材の
弗素樹脂被覆面とは反対の面に発熱素子を設置しており
、発熱素子はほとんどがシーズヒータである。シーズヒ
ータは、金属管の中に電熱コイルを挿入し、ＭｇＯなと
の絶縁物を充填して、スェージング加工により縮径し、
絶縁物の充填密度を高め、端末を封口処理して作成され
ている。このヒータの特徴は耐熱性（常用使用温度令九
９００″Ｃ）が高く、耐食性に優れていることであるが
、棒状であるため、被加熱物を均一に加熱しにくく、弗
素樹脂被層層の表面温度が均一とならない。また表面温
度の立上がりも遅いなどの欠点がある。

以上のように、従来の弗素樹脂被覆層を有する発熱体は
熱効率や温度の均一性、耐食性、コスト等に問題かある
。

発明の目的本発明の目的は、弗素樹脂被覆層を有する発熱体の熱効
率を改善し、しかも安価な発熱体を提供することである
。

発明の構成本発明の面状発熱体は、電気発熱素子をガラス質層内に
埋め込み、かつガラス質層と結合した弗素樹脂被覆層を
有することを特徴とし、熱効率が大幅に改善され、弗素
樹脂被覆層の表面温度の立上りが速く、しかも均一にす
ることができるものである。

実施例の説明第１図、第２図は本発明の発熱体の構成例を示したもの
である。第１図は発熱素子を被覆するガラス質層の表面
に弗素樹脂被覆層を設けた例で、第２図は上記と反対側
の面に設けたカラス質層の表面に弗素樹脂被覆層を設け
た例である。

１は金属基板で、その片面にはガラス質層２ａを有し、
このガラス質層２ａ内に薄帯状の電気発熱素子３を設け
ている。２ｂは層２ａと反対側の面に設けたカラス質層
である。４は層２＆または２ｂの表面に設けた弗素樹脂
被覆層である。

以下、各構成要素について説明する。

（Ａ）　　金属基板ガラス質層の下地金属としての金属基板は鉄または鉄合
金が適している。

ガラス質層を形成する際、できるだけ下地金属の影響が
少ない方がよい。すなわち、ガラス質層と下地金属間の
密着性、ガラス質層のピンホール亀裂、ふくれ等の問題
をできるだけ少なくする。

鉄及び鉄合金の中でも特に炭素の含有量が９．１重量係
以下のものが、ガラス質層に与える影響は極めて少ない
。

また、鉄にＺｎ、Ａ４．Ｍｇ等の金属被覆を施した表面
処理鋼板を用いることもできる。

（Ｂ）　　ガラス質層ガラス質層は、下地金属と電気発熱素子との絶縁層とし
て重要であり、電気特性（絶縁抵抗、絶縁耐圧、比誘電
率等）、熱特性（熱伝導率、耐ヒートショック等）９機
械特性（曲げ強度、引張り強度、ピノカス硬度等）等が
優れたものでなければならない。ガラス質層を形成する
ガラスの代表的な組成を第１表に示す。

第１表］・ ■ ■ 「「カラス質層の形成方法は、第１表に示す組成のガラスフ
リットとミル添加剤、絶縁性物質、水などを必要に応じ
適量に混合し、泥状物（スリップ）にする。ここで絶縁
性物質は、下地金属と電気発熱体との電気特性を向上さ
せるためのもので、ｋ１２０３，５ｉｎ２．Ｔｉｅ、、
、ＺｒＯユ、ＭｇＯ，、？イカ等がありこれらの少なく
とも１種を含有することが好ましい。

このスリップを下地金ＲＫ塗布し、乾燥後、電気発熱素
子を設置し、さらにスリップを塗布、乾燥後、焼成を行
う。または、下地金属にスリップを塗布、乾燥後焼成を
行い、その後電気発熱体を設置し、その上にスリップを
塗布し、乾燥後焼成を行う方法もある。

（Ｇ）　　弗素樹脂被覆層弗素樹脂被覆層は、ポリ四弗化エチレン、四弗化エチレ
ン−六弗化プロピレンの共重合体、ポリ三弗化エチレン
などの各樹脂の単独またはこれらの樹脂の組合せが好ま
しい。また、これらの樹脂の粒度はできるだけ細かなも
のが好ましく、弗素樹脂の粒度が平均粒径で０．８μｍ
以下のものが適シティる。なお、弗素樹脂の種類によっ
ては、弗素樹脂の塗布前にガラス質層と弗素樹脂被覆の
接着強度を得るために表面拡大化処理を行う必要がある
。これは、弗素樹脂の溶融粘度の比較的高いもの、例え
ばポリ四弗化エチレンなどが表面拡大化処理を必要とさ
れる。

この表面拡大化処理は、化学処理法、サンドプラ・スト
法、エメリー研磨紙法などいずれの方法でも可能である
。

（Ｄ）　　電気発熱素子本発明に適用できる電気発熱素子は金属の薄帯である。

ガラス質層に封入する場合、薄体でなければ面状発熱体
としての熱容量が大きくなる。

電気発熱素子の材質は薄帯にできる金属９合金はどれで
も適用できるが、特にＦｅ　、Ａｌ　、　Ｆｅ−０ｒ　
。

Ｆｅ−０ｒ−Ａ、５．Ｎｉ−Ｃｒ、　ステンレス鋼が適
している。中でも、Ｆｅ、Ｆｅ−０ｒ系、Ｎｉ−０ｒ系
、Ｆｅ−−Ｃｒ　−Ｎ　ｉ　系が優れている。金属アル
ミニウム。

鉄−クロム−アルミニウム系はガラス質層の焼成時に蒸
発してピンホールを発生しやすい。鉄系のものはカーボ
ンの含量が少ない低炭素鋼が適している。

材質の選択にあたっては、耐熱性２発熱体被覆層との整
合性を考慮する必要がある。

ブレーガンで約２５０μｍの厚さに塗布し、約１００℃
で１ｏ分間乾燥後、７８０℃で１０分間焼成した。次に
、その表面にポリ四弗化エチレンのエナメルを約３０μ
ｍの厚さに塗布し、１２ｏでで乾燥後、３８０でで２０
分間焼成を行い試料としだ。

また、比較例として、アルミダイキャスト（板厚Ｑ、８
腑、大きさ２ｏｏ×３０ｏ７１Ｉｍ）の片面にシーズヒ
ータ（１，０ＫＷ）　　を取付け、もう一方の面にポリ
四弗化エチレンのエナメルを約３０μｍの厚さに塗布し
、１２０′ｃで乾燥後、３８０　’Ｃで２０分間焼成を
行ったものを用いた。

これらの試料について、電１１Ａｃ１００Ｖを通電し、
表面温度が２５０′Ｃに上昇するまでの時間、および通
電１０分後の表面の最高温度と最低温度の差を比較した
。その結果を第４表に示す。

第４表実施例１の発熱体は、比較例に比べ立ち上がり特性に優
れ、また、均一に熱放散することがわかる。

さらに、実施例１の試料を用いて、ホットケーキの実調
理を行った結果、どの場所で調理しても焼きムラ、コゲ
付き等がなく、均一に調理することができた。また、こ
の試料を塩水噴霧試験を行った結果、１００時間経過後
、実施例１は腐食は生じなかったが、比較例は表面の半
分が腐食されていた。

実施例２実施例１の下地金属に前処理を施したものを用い、第５
表に示すスリップ組成のものをそれぞれミル引きしてス
リップを調整し、約１５０μｍの厚さに塗布、乾燥後、
７８０″Ｃで１Ｑ分間焼成を行った。

以下余白第５表次に、実施例１で用いた薄帯状発熱素子をＡ〜Ｄの試料
に配置し、実施例１と同様の方法でさらにホーロ層およ
び弗素樹脂層を形成した。

Ａ−Ｄの試料について、基板と発熱素子間の各温度に対
する絶縁抵抗を測定した。その結果を第６表に示す。

第６表第６表から、ガラス質層に絶縁性物質を入れることによ
って、基板とヒータ間の絶縁抵抗が改善されることがわ
かる。しかし、絶縁性物質の量をさらに多くすると、ピ
ンホールや亀裂が生じやすくなり、絶縁抵抗が低下する
。

料を実施例１と同じ方法で作成し、次に、その表面に、
四弗化エチレン−六弗化プロピレンの共重合体、ポリ三
弗化エチレンの弗素樹脂エナメルを実施例１と同じ方法
で被覆した。

これらのものを、電源ＡＣ１００Ｖを通電し、表面温度
が２５０℃に上昇するまでの時間、および通電１０分後
の表面の最高温度と最低温度の差を測定した。その結果
、実施例１と同等であった。

発明の効果できることから被覆表面が均一に加熱され、熱効率に優
れ、表面温度の立上りを速くすることができる。また、
ガラス質層の表面に弗素樹脂被覆層を有するだめ、耐食
性にも優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の面状発熱体の構成例を示す
断面図である。１・・・・・・基板、２ａ、２ｂ・・・・・・ガラス質
層、３・・・・・・電気発熱素子、４・・・・・・弗素
樹脂層。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）金属基板の片面もしくは両面にガラス質層を設け
るとともに、一方のガラス質層内に電気発熱素子を設け
、いずれかのガラス質層の表面に弗素樹脂被覆層を設け
た面状発熱体。
（２）　　ガラス質層が、絶縁性物質を分散している特
許請求の範囲第１項記載の面状発熱体。
（３）絶縁性物質が、Ａｌ２Ｏ３，５ｉｎ２．ＴｉＯ２
，ｚｒｏ２゜ＭｇＯ及びマイカよりなる群から選択され
る少なくとも１種である特許請求の範囲第２項記載の面
状発熱体。