JPS6235487A - 電気ラジアント加熱装置およびその製造方法並びに製造装置 - 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】 、　　の１ この発明は、加熱表面部を加熱するための電気ラジアン
ト加熱装置およびその製造方法並びに製造装置に関する
ものである。

１１へｌ江 この発明の目的は、絶縁体と、埋めこまれた加熱抵抗表
面部（埋めこみ段階において）の比較的小さい部分に加
熱コイルを十分に固定する場合に、加熱コイルを小さな
ワイヤ径にできるようにした電気ラジアント加熱装置お
よびその製造方法並びに製造装置を提供することにある
。

この目的は特許請求の範囲に記載された電気ラジアント
加熱装置およびその製造方法並びに製造装置によって解
決される。

この発明のほぼだ円形のワイヤコイルは、その狭い部分
の１つが埋めこまれているので、多くの効果がある。表
面部方向すなわち使用可能な裏面部単位当りの所定のコ
イル幅ではワイヤコイルがだ円形状であるので、このワ
イヤ長さが円形コイルの場合に比べて長くなり、そして
長袖が横方向になっただ円形状のコイルの場合のワイヤ
長さよりさらに長くなっている。さらに、ワイヤコイル
のワイヤ全長のうち所定部分が埋めこんであり、大きい
弧状の部分が固定でき、コイルは非常に良好に固定され
る。たとえば１８０°の弧を埋めこむ時、埋めこまれる
弧の部分の長さは巻かれた局長の１／３あるいは１／４
のみですむ。

これにより十分な放射表面が残る。収めるべきワイヤ型
の抵抗材料の全長が長くても、大きいコイルピッチすな
わち個々の啓開に大きいギャップをもたせることもでき
る。これにより埋めこみ材料内への貫入が容易になる。

しかし特に、さらに狭い部分を著しく曲げた側面を、前
記材料へプレスにより貫入するのは、さらに容易である
。細いワイヤでさえ変形したりコイルの長手方向に傾い
たすせず、平らになる。これにより、コイル周長の２／
３もしくは３／４以上の部分をスロットに挿入しても、
コイルはスロットに案内できる。

そしてコイルの頂点に働いている圧力によりスロット壁
に対してだ円形の平坦な部分を押付け、結果的にコイル
を強化し、コイルは横方向に大きい断面係数を有するこ
とになる。

この発明の実施例を図面に表しかつざらに以下に詳細に
説明する。

ＵＬ 第１図に示す電気ラジアント加熱装置ともいうラジアン
ト加熱装置１１は、ガラス・セラミックの加熱表面部１
２あるいはいくつかのセラミック・加熱表面部を加熱す
るために使用される。このラジアント加熱装置は、好ま
しくは連続した料理表面部のいくつかの加熱ポイントの
１つを加熱するために使用されるが、別個のホットプレ
ートそしてそれに類する部材を加熱するためにも使用で
きる。

ラジアント加熱装置１１は、薄板のサポート・トレー１
３を含む。その中には前記サポート・トレー１３に似た
皿形の絶縁体１４が配置してあり、絶縁体１４は円形の
底部１５と全周にわたり設けられたリム１６もしくはエ
ツジ１６を備えている。よりよい熱絶縁性を得るために
、絶縁層１７は機械的強度が劣るが熱的絶縁性が優れて
おり、たとえば発熱性のケイ酸により作られている。こ
の絶縁層１７は、機械的に強く扱い易い前記絶縁体１４
の下に配置することができる。この絶縁体１４のエツジ
１６ともいうリム１６の上面が図示しないスプリング部
材を介して加熱表面部ともいう料理表面部１２の下側に
押付けられている。この絶縁体は、たとえばを“Ｆｉｂ
ｅｒｆｒａｘ”という商品名で市販されている酸化アル
ミニウム繊維などの繊維状の高耐温度性絶縁材料で作ら
れている。しかし他の鉱物繊維もしくは他のモールド可
能なたとえばひる石のような絶縁材料を使うことも可能
である。

加熱コイル２０は、ワイヤ状の電気抵抗材料２１で作ら
れており、絶縁体１４の底部１５の実質的な平坦な表面
１８内に部分的にプレスして固定されている。加熱コイ
ル２０の各巻６０はほぼだ円形形状である。特に第３図
を参照すると、各巻６０は、だ円形の２つのほぼ半円形
の弧である狭い部分そしてこれらに接続している２つの
実質的に直線的もしくはわずかに外側あるいは内側へ曲
った部分２４．２５を有している（第３図の一点鎖線参
照）。強く曲った狭い前記部分２２．２３は半円形形状
とはいささか異なり、その頂点２６の付近でいくらかさ
らに曲げることができる。前記部分は次のように作られ
る。初めに円形状に巻かれた巻を２１の押える部分もし
くはローラ間の圧力によりほぼだ円形形状にし、Ｒ後に
所望の長さもしくはコイルピッチ（第２図の左側を参照
）まで機械的に伸ばし、そして電流を通すことにより自
己発熱下で熱と光を出すことにより実質的に応力が発生
することがないように前記だ円形状にする。

このようにしてだ円形状が得られ、第３図に示す形状も
得られ、そしてこのことは前記所望の目的のために大変
都合がよいことが判った。特に、頂点２６付近のより著
しい弓形の湾曲部により絶縁体への貫入を容易にし、加
熱コイルの直線部分を生産工具で十分にガイドできるの
である。しかし、他のだ円形もしくはだ円形状に似た形
状を使用することも可能であり、これらは垂直部分およ
び水平部分とでは、寸法が明らかに相違する。これら断
面形状はすべてこの発明のほぼだ円形状に該当する。

絶縁体１４は次の方法により作られる。絶縁性１１ｉＮ
の水性懸濁物に、通常の無機もしくは有機バインダを添
加することができる。前記！１ｔ１１はポンプ・モール
ドにより吸引され絶縁体の厚みの増した原板になるスク
リーンを前もって形作る。このスクリーンは未処理の、
下側のベース２９を有する。ベース２９の厚くなった部
分は切除され、そして必要に応じて次の予備プレスをし
て柔らかく湿った絶縁体１４′　（第５図）をモールド
３０に配置する。

用意されただ円形の加熱コイルは、全長にわたりスロッ
ト３３に挿入されていて、接続ビン２８の曲げてない端
部付近が溶接でつながっている。スロットの形状は加熱
コイル２０のだ円形状に対応しているがスロットの深さ
は少し浅い。だ円形状の加熱コイルは結果的にスロット
３３に立てて挿入されており、その大きい断面寸法（第
３図）のほぼ１／３〜１／４が前記スロット３３を有す
るインサート・雄・モールド３２のプレツシング・プレ
ート３４より出ている。スロット３３の幅は、加熱コイ
ルが容易に挿入できる程度の大きさであるが、加熱コイ
ルはしかし最適状態で正確にガイドされている。円形の
加熱装置の場合、スロット３３は一般にスパイラル形状
、すなわち単一もしくは多数のスパイラル形状もしくは
中央に反転ポイントを有する２重スパイラル形状であり
、１つもしくはそれ以上のコイル部を備えることができ
る。これらのコイルはいずれにしても電気接続ビン２８
を有しており、これらの電気接続ビン２８は絶縁体１４
を貫通した伝導体６１に溶接される。

インサート・雄・モールド３２とモールド３０は、互い
に矢印３４．３５の方向に向けて移動される。そしてイ
ンサート・雄・モールドは、依然として塑性的変形可能
な絶縁体の前成形品１４′をプレスして、第６図に示〜
　す絶縁体ともいう最終形状体１４にする。狭い部分２
２を備えた加熱コイル２０は表面１８にプレスされそし
て表面１８に固定され、加熱コイル２０はそれ故に絶縁
体材料に固定される。

特にもし加熱コイルがほぼ０．１５〜０゜２５ｍｍのと
ても細い抵抗材料で作られていると、前記のような最終
形状体はほとんど円形コイルでは得られない。加熱コイ
ルはだ円形状でありそしてスロット３３に十分にガイド
されるので、絶縁体をより強くプレスすることが可能で
あり、それにより加熱コイルは十分な固定ができるので
ある。加熱コイルが十分に案内されるので、前記加熱、
コイルは横に曲がらずそしてその長さ方向に傾くことも
ない。曲ったコイルの部分２２に圧力をかけるので、部
分２４．２５は別々にいくらか拡がりスロットの内壁に
固定される（第６図）。

コイルピッチｈ　（第２図）が電気抵抗材料ともいう抵
抗材料２１の直径ｄに比べて比較的大きいので、巻６０
の間に前記繊維状材料を入りこませるのに十分な空間が
あり、そしてビード４０を形成する。このビード４０は
加熱コイルを十分に固定するのに役立つのである。ビー
ド４０の表面４１は、プレスの影響を受けない絶縁体１
４の平坦な表面１８のいくらか下になるが、入りこんだ
埋めこみ部分ともいう巻部４２より上になる。巻部４２
はｔａ維状状材料割込み、繊維状材料は少なくとも部分
的に巻部４２の後ろで再び閉じる。巻部の入りこみによ
りくぼみ４３もしくは溝４３が形成され、くぼみ４３も
しくは溝４３は入りこんだ巻部４２にわたり再び部分的
に閉じるのである。これにより、この巻部４２は、絶縁
体に関係なく照射もしくは熱放出を行え、かつ前記巻部
４２に係合している繊維４４は巻部４２を弾性的に保持
し、熱膨張により巻部４２が動いても巻部４２ははずれ
ることがない。特にもしいっそう弾性が低い繊維状材質
を使うと、前記使用材料と寸法から、埋めこみは様々に
完全に深く行なえそしてくぼみ４３は完全に閉じるので
ある。第３図ではコイルの各巻の外側エツジにおける埋
めこみ部分が内側エツジにおける埋めこみ部分よりいく
らか深いことを示している。加熱コイルの付近では浅い
溝が形成されており、このみぞは固定するためのもので
ある。明らかにコイル内部４５のほとんどの部分を絶縁
材料から離すのが可能である。これによりそこでは発熱
性がない。この発熱性により加熱コイルに早まった機械
的熱的損耗をおこすのである。

第６図に示すモールディングについて、前記インサート
・雄・モールド３２とモールド３０は再び分離され、加
熱コイルが絶縁体に残っている。これらの加熱コイルは
スロット３３から容易に引き出すことができインサート
・雄・モールドを取り除くとき、これらの加熱コイルは
一緒にいくらかははね返りそしてスロット壁に対してク
リアランスが生じるのである。モールドされたがまだ湿
っている絶縁体１４は、乾燥もしくは他の硬化手段によ
りまずは固体状の最終状態にする。

この発明は所定の裏面部単位に長いワイヤを収めること
を可能にし、加熱装置を複数の小さな部分的出力を備え
たマルチタイミング回路に作ることもできる。このこと
は、抵抗材料２１のワイヤ直径ｄに対する可能なコイル
ピッチｈの比率が比較的大きいと促進され、好ましくは
ｈ：ｄ＝２：１０であると、放射及び空気の流通が良く
、ワイヤ直径を所定幅にすることはさておき、だ円形状
にすることにより、固定実現性が向上する。比較的接近
して並んだスパイラル状通路にコイルを配置可能である
。これにより大変均一な加熱ができ、裏面部単位に収め
られるべきワイヤ長さを増すことができる。加熱コイル
はその長さの全体にわたり好ましくは均一に固定され、
この加熱コイルの均一な固定により、コイルのクリープ
移動を防ぎそして非常に限られたスペースの場合であっ
ても回路短絡防止特性が得られる。しかし、もし非常に
接近した領域にしたいのなら、離間したリブもしくはス
タッドに加熱コイルを固定することも可能である。加熱
表面部１２に位置されかつ絶縁体から離れる方向に向け
られただ円形コイル断面の長袖もしくは長い方の軸の長
さａと、短軸もしくは短い方の軸５１の方向の横の長さ
ｂとの好ましい比率は、１．５より大きく、好ましくは
ほぼ一般的には長袖ともいう長い方の軸５０（第３図）
はほぼ絶縁体表面１８に直交している。しかしこれらの
比率の場合、狭い部分２２を絶縁体に好ましいプレツシ
ングすることに好都合なら、軸５０を傾けることもでき
る。加熱コイルの十分なガイドおよび加熱コイルの安定
性および比較的細いワイヤの゛切断動作″から、比較的
大きい日入抵抗の絶縁材料に加熱コイルをプレスするこ
とができ、この場合この比較的大きい貴人抵抗の絶縁材
料は、モールディングにつづく硬化もしくは乾燥処理を
必要とせずに使用でき、特にこれらの絶縁材料は粒状の
絶縁材料を含んでいる。

好ましいコイルピッチ／ワイヤ直径（変形）比率ｈ／ｄ
は、だ円形のコイル断面の軸長さ比率ａ　／ｂおよび絶
対ワイヤ直径の関数として変換できる。ｌ”　１ｂｅｒ
ｆｒａｘの絶縁体の場合、ａ／ｂ＝２そしｒｈ　／ｄ　
＝２．５もしくはそれ以上の時、ワイヤ直径がｄ＝ｏ、
２５ｍ１ｌｌである場合の良好な固定比率を得ることが
判明している。ｈ／ｄの最小値はａ／ｂがより大きい場
合小さくなり、ａ／ｂがより小さい場合大きくなる。（
たとえばｈ／ｄ−３に対してａ／ｂ−１，５＞。しかし
ワイヤ直径が小さいと、ｈ／ｄ値はより大きくなり、た
とえばｄ−０，１８：ａ／ｂ−２；ｈ／ｄは３をこえる
。これらの比率は、絶縁体の１！維長、吸引密度、ｍｔ
ｓの品質、バインダの割合などの関数として変換できる
。コイル直径に比べて深さ方向に比較的深くプレツシン
グをするので、コイル寸法の許容範囲や深さ方、向への
プレッシングの許容範囲はあまり影響しない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による電気ラジアント加熱装置と加熱
プレートの概略断面図、第２図はこの発明による加熱コ
イルを備えた電気ラジアント加熱装置の細部の拡大断面
図、第３図は第２図のト」線における拡大断面図、第４
図は第２図の拡大細部を示す断面図、第５図と第６図は
この発明の電気ラジアント加熱装置に関する２つの製造
工程と関連の装置を示す図である。 １１、、、、、ラジアント加熱装置 １２、、、、、ガラス・セラミックの 加熱表面部 １３、、、、、ｌ板のサポート・トレー１４、、、、、
絶縁体 １５、、、、、円形の底部 １６、、、、、　リム（エツジ） １７、、、、、絶縁層 １８、、、、、表面 ２０、、、、、コイル（加熱コイル） ２１、、、、、電気抵抗材料（抵抗材料）２２〜２５０
０部分 ２６、、、、、頂点 ２８、、、、、接続ビン ２９、、１．、ベース ３０、、、、、モールド ３２、、、、、インサート・雄・モールド３３、、、、
　、スロット ３４、、、、、プレッシング・プレート４０、、、　、
、ビード ４１、、　、、、表面 ４２、、８８０巻部（埋めこみ部分） ４３、、、、、＜ぼみ（溝） ４４、、、０．４Ｉ維 ４５、、、、、コイル内部 ５０、、、　、、長軸 ５１、、、、　、短軸 ６０、、、、、巻 ６１、、、　、、伝導体 ＦＩＧ、Ｉ ＦＩＧ、３　　　　　　　　　　ＦＩＧ、４ＦＩＧ、　
６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）電気的および熱的絶縁材料製の絶縁体（１４）を
   備え、その表面（１８）には電気抵抗材料（２１）の複
   数の離隔した巻を有する少なくとも１つの加熱コイルが
   部分的に埋めこまれており、この加熱コイル（２０）は
   実質的にだ円形のコイル断面を有し、このだ円形のコイ
   ル断面は長軸（５０）と短軸（５１）および大きい曲率
   と小さい曲率（できる限り直線形状に）を各々有する２
   組の向い合う部分（２２、２３；２４、２５）を備え、
   加熱表面部（１２）特にガラス・セラミック・ホットプ
   レートを加熱するための電気ラジアント加熱装置におい
   て、前記加熱コイル （２０）は、より大きい曲率の加熱コイルの部分（２２
   ）の付近で埋めこまれ、かつ前記コイル断面の長軸（５
   ０）は絶縁体（１４）の表面（１８）から離れる方向に
   向けられていることを特徴とする電気ラジアント加熱装
   置。 （２）埋めこみ部分（４２）では、コイル内側に入って
   いる絶縁体（１４）の繊維（４４）が抵抗材料（２１）
   と部分的に重なっているが、コイル内部（４５）の残部
   は実質的に絶縁材料から離れていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載の電気ラジアント加熱装置。 （３）ほぼだ円形のコイル断面形状の加熱コイル（２０
   ）は、その狭い部分（２２）を介して塑性変形可能な絶
   縁体（１４）の表面 （１８）にプレスされていることを特徴とする電気ラジ
   アント加熱装置の製造方法。 （４）インサート・雄・モールド（３２）は、立ったコ
   イル断面を有するほぼだ円形の加熱コイル（２０）を収
   めるための少なくとも１つの好ましいスパイラル状のス
   ロット（３３）を有し、このスパイラル状のスロット（
   ３３）は、だ円の長軸（５０）の方向に加熱コイル寸法
   （ａ）の半分以上そして好ましくは６０％以上を収める
   ための十分な深さを有しており、そして加熱コイルを横
   方向に案内する構成となることを特徴とする電気ラジア
   ント加熱装置の製造装置。