JPS6324311B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、正特性磁器を発熱体とする熱抵抗の
小さい加熱器の製法に関する。

従来から、正特性磁器を発熱体とする加熱器
は、過熱しないヒータとして、種々の暖房機や調
理器に用いられている。そして、その典型的な構
造は、例えば第１図に示すように、容器１の底面
に絶縁板２、電極板３、正特性磁器４、電極板
５、絶縁板６を順次積層し、この全体を容器１に
とりつけた支柱７，７′を支柱として、バネ８で
押圧したものであつた。しかしながら、正特性磁
器４の熱を容器１へ伝える経路の正特性磁器４と
電極板３、電極板３と絶縁板２、絶縁板２と容器
１との接触面には、熱の伝導を阻害する薄い空気
層が存在し、正特性磁器４の熱を良好に容器１へ
伝えることができないので、例えば絶縁板２とし
ては、サーコン（登録商標）として知られるゴム
状の変形可能な軟かい材料を用いたり、電極板３
としては、鉛やアルミニウムの変形しやすい薄板
を用いたりするか、さらにこれらの構造体間に熱
可塑性の樹脂やシリコン・グリースやセラミツク
あるいは金属粉体と樹脂とを混合した導熱剤とし
て知られるペースト状物等を塗布して、構造体間
の熱伝導を阻害する空気層を埋めることによつ
て、構造体間の熱抵抗を小さくする工夫がなされ
ていた。

しかしながら、熱可塑性の樹脂やシリコン・グ
リース等の有機物は、空気層よりは熱伝導性が良
好ではあるがその耐熱性は、長期的には200℃程
度が限度であり、200℃以上の温度では樹脂が分
解して悪臭がしたり再び空気層が生じたりするの
で使用できないものであつた。また、セラミツク
あるいは金属粉体とエポキシ樹脂、シリコン樹脂
等を混合した導熱接着剤も、やはり、もの樹脂成
分が200℃以上では、分解、変質し使用できない
ものであつた。さらに、アルミナセメントやアロ
ンセラミツク（登録商標）等として知られる無機
質接着剤を用いた場合は、構造体間の空気層を埋
める効果はあるものの、それ自体が固化した場合
には剛体となるので、加熱器の使用時における加
熱冷却の繰返しで、構造体との熱膨張率の違いで
結局は空隙を生じ、高い耐熱性は有していても空
気層を埋める効果を失うものであつた。

このため、従来の加熱器では、正特性磁器の温
度が200℃程度以下の場合には、その構造体の接
触面の熱抵抗を各種の導熱材を介在させることに
よつて小さくし、正特性磁器に大きな発熱をさせ
ることができるものであつたが、正特性磁器の温
度が200℃を越える場合には、大きな発熱をさせ
ることができないものであつた。

本発明は、このような欠点を解決するためにな
されたもので、正特性磁器発熱体の熱を被加熱体
へ伝える経路の構造体接触面間に、良熱伝導性の
無機質粉体と水、アルコール等の混和剤との混合
物をスプレー、塗布等の方法で附与して介在さ
せ、次いで、前記混合剤を気化させることができ
る温度まで加熱することにより、この混合物中の
混和剤を気化させて、構造体接触面間に良熱伝導
性の無機質粉体を介在させて機械的に固定して一
体に合体して加熱器の製法である。

良熱伝導性の無機質粉体としては、酸化アルミ
ニウム、酸化亜鉛、酸化チタン、シリカ等のセラ
ミツク粉体あるいは銅、ニツケル、アルミニウム
等の金属粉体、さらには炭化珪素、窒化ボロン、
窒化珪素、炭化チタニウム等の炭化物、窒化物、
ほう化物の化合物あるいはグラフアイトやガラス
の粉末等およびそれらの混合物を用いることがで
きる。そして、これらの無機質粉体は、その粒子
の大きさが極めて小さいこと、少なくとも1μ以
下、好ましくは0.1μ以下さらに好ましくは0.01μ
以下であることが好ましく、例えばガンマアルミ
ナあるいはアエロジル（登録商標）として知られ
るシリカ粉末等が好適である。すなわち、無機質
粉体の粒子が小さいと、構造体接触面の極めて薄
い空隙を埋めることができるばかりでなく、混和
剤を気化させた後もばらばらにならず、剛体では
ないが粉体層として構造体接触面間に固定される
ためである。

気化しやすい混和剤としては、水、各種アルコ
ール類あるいは通常各種粉体のペーストを作成す
るために用いる溶剤や油等を１種または組合せて
用いればよく、使用する粉体との濡れ性のよいも
のを選ぶことが大切である。

良熱伝導性の無機質粉体と気化しやすい混和剤
との混合比率は、該混合物を構造体接触面間に介
在させる方法によつて、混合物をグリース状ある
いはペースト状、あるいは液状になるよう変えれ
ばよいが、混和剤の量は、極力少なくすることが
重要である。このため蒸気圧の異なる２種類以上
の混和剤を組合せてもよい。

良熱伝導性の無機質粉体と気化しやすい混和剤
との混合物を構造体接触面間に介在させるには、
スプレー、スクリーン印刷、はけ塗り、スタンプ
等の方法により行われる。介在された混合物はう
すくかつ均一であることが有効である。構造体接
触面は、加熱器を構成する正特性磁器、電極板、
電気絶縁上必要に応じて設けられる絶縁板、容器
などの被加熱体面で、それらの全ての面または特
に空隙の生じやすい一部の面で、構造体の一面ま
たは両面に上記の混合物を介在させればよい。

つぎに、混合物の混和剤を気化するための加熱
方法は、混和剤の沸点以上で正特性磁器や電極板
に酸化等の影響を与えない温度以下に設定した乾
燥器に、混合物を介在させた構造体を入れて気化
するに充分な時間加熱すればよい。構造体は、接
触面間を密着させて加熱することが重要で、この
ため適当な治具を用いて構造体に押圧力を加えて
行うことは有効である。混和剤の気化を促進し、
構造体間の空隙をより少なくするため、真空加熱
炉を用いることは有効である。さらには、構造体
を構成する正特性磁器に通電し発熱させて混和剤
を気化させることもできる。また、構造体の面に
混合物を介在させ、混和物の一部を加熱気化させ
ついで構造体を重ね合わせた後加熱気化させても
よい。この方法は、蒸気圧の異なる２種類以上の
混和物を気化するのに有効である。

以上詳記したように、本発明の製法による加熱
器は、正特性磁器を発熱体とする加熱器におい
て、加熱器を構成する正特性磁器、電極板、絶縁
板被加熱物を入れる容器等構造体の接触面間に、
良熱伝導性の極めて細かい無機質粉体を介在させ
て、構造体の接触面間の空隙の空気層を良熱伝導
性の粉体で充填しているので、200℃以上の高温
でも接触面間の熱抵抗が小さく保たれるので、
200℃以上の高温となる正特性磁器に大きな発熱
をさせることができる加熱器の製法を提供するも
のであつて、このようにして得られた加熱器は、
湯沸し器、ホツトプレート、可燃性液体の加熱器
等として利用でき産業上極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は正特性磁器を発熱体とする加熱器の具
体的な構造の１例を示す断正図である。 １……容器、２，６……絶縁板、３，５……電
極板、４……正特性磁器、７，７′……支柱、８
……バネ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 正特性磁器よりなる発熱体と、電極体、絶縁
   板、被加熱体容器とにより加熱器を構成する構造
   体の各接触面間に、1μ以下の良熱伝導性の無機
   質粉体と気化しやすい混和剤との混合物を塗布
   し、次いで前記混和剤を気化させることができる
   温度まで加熱することにより、混和剤を気化さ
   せ、構造体接触面間に良熱伝導性の無機質粉体を
   介在させて機械的に固定して一体に合体して加熱
   器とすることを特徴とする加熱器の製法。