(57)【要約】【課題】強度的に問題なく高火力で熱応答性の良い簡易な構成の発熱体を提供することを目的としている。【解決手段】金属基材７と、粉末ガラスとバインダーを含むスラリーをシート状に形成した絶縁層８と、導電性粉末とバインダーを含むスラリーをシート状に形成した抵抗体９とを積層し、これらを圧着焼成により一体化して発熱体を構成したものであり、発熱体は強度的に問題なく高火力で熱応答性の良い簡易な構成となっており、炊飯器の発熱体として用いることができる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属基材と、粉末ガラスとバインダーを含むスラリーをシート状に形成した絶縁層と、導電性粉末とバインダーを含むスラリーをシート状に形成した抵抗体とを積層し、これらを圧着焼成により一体化してなる発熱体。
【請求項２】
導電性粉末とバインダーの配合比を変化させて抵抗体の抵抗値を調整する請求項１に記載の発熱体。
【請求項３】
導電性粉末とバインダーを含むスラリーをシート状に形成した抵抗体に代えて、金属薄板よりなる抵抗体とした請求項１に記載の発熱体。
【請求項４】
抵抗体を保護する保護層を設けた請求項１〜３のいずれか１項に記載の発熱体。
【請求項５】
金属基材はフェライト系ステンレス鋼とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の発熱体。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の発熱体は、金属基材を釜と密着させて用いた炊飯器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加熱用の発熱体とそれを用いた炊飯器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、炊飯器などに用いる発熱体としては、鋳込みヒータ、石英ヒータ、誘導加熱方式の発熱体が良く知られているが、それ以外の発熱体としては、セラミック絶縁基板の間に抵抗体を挟み込んだセラミックヒータも知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−１０９０６３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、セラミックヒータは簡易な構成ではあるが、衝撃強度が弱いため各種機器の加熱用発熱体としてはあまり用いられていない。特に、炊飯器では吸水、加熱、炊き上げ、蒸らしの工程で炊飯を行い、おいしいご飯を炊飯するためには、吸水した米を一気に沸騰まで加熱する火力と沸騰を維持する微妙な火加減が重要である。このため、セラミックヒータは火力や熱応答性の面、さらには発熱体構造が制限されることもあって、炊飯器の発熱体としては適しているとは言いがたいものであった。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、強度的に問題なく高火力で熱応答性の良い簡易な構成の発熱体とそれを用いた炊飯器を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の発熱体は、金属基材と、粉末ガラスとバインダーを含むスラリーをシート状に形成した絶縁層と、導電性粉末とバインダーを含むスラリーをシート状に形成した抵抗体とを積層し、これらを圧着焼成により一体化してなるものであり、本発明の炊飯器は、前記発熱体を、金属基材を釜と密着して用いたものである。
【０００７】
これにより、強度的に問題なく高火力で熱応答性の良い簡易な構成の発熱体が得られ、この発熱体を用いた炊飯器は、金属基材の優れた熱応答性により、出力の微妙なコントロールと高火力を得ることができ、おいしいご飯を炊飯することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、金属基材と、粉末ガラスとバインダーを含むスラリーをシート状に形成した絶縁層と、導電性粉末とバインダーを含むスラリーをシート状に形成した抵抗体とを積層し、これらを圧着焼成により一体化してなる発熱体としたことにより、強度的に問題なく高火力で熱応答性の良い簡易な構成の発熱体となるものである。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、導電性粉末とバインダーの配合比を変化させて抵抗体の抵抗値を調整する請求項１に記載の発熱体としたことにより、抵抗体のパターン変更を行わずに抵抗値を調整することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、導電性粉末とバインダーを含むスラリーをシート状に形成した抵抗体に代えて、金属薄板よりなる抵抗体とした請求項１に記載の発熱体としたことにより、より簡易な構成で発熱体を得ることができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、抵抗体を保護する保護層を設けた請求項１〜３のいずれか１項に記載の発熱体としたことにより、抵抗体を衝撃や酸化劣化から保護し耐久性の優れたものとなる。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、金属基材はフェライト系ステンレス鋼とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の発熱体としたことにより、金属基板の耐熱性が良く、発熱体を高温にすることができ、高火力を得ることができる。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の発熱体を、金属基材を釜と密着させて用いた炊飯器としたことにより、金属基材の優れた熱応答性により、出力の微妙なコントロールと高火力を得ることができ、おいしいご飯を炊飯することができる。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【００１５】
図１において、１は炊飯器本体、２は炊飯器蓋部、３は米と水を収納し炊飯する釜、４は炊飯器蓋部２に取り付けられた内蓋、５は釜３を加熱する発熱体、６は釜３の温度を検知する温度センサーである。
【００１６】
図２に示すように、発熱体５は、金属基材７と、金属基材７上に設けた絶縁層８と、絶縁層８上の抵抗体９と、抵抗体９を覆い保護する保護層１０で形成されている。そして、金属基材７は、釜３の底部と密着するように、端部が湾曲した構成となっており、図１のように、発熱体５は釜３の底部に密着するものである。この金属基材７にはフェライト系ステンレス鋼を用いている。ステンレス鋼は比熱が小さいため熱応答性が良く、さらにフェライト系ステンレス鋼は熱膨張係数が小さいため、発熱体として用いた場合にも優れた耐熱疲労性を得ることができる。
【００１７】
また、絶縁層８は、粉末ガラスとバインダーを含むスラリーをシート状に形成したものであり、抵抗体９は、導電性粉末とバインダーを含むスラリーをシート状に形成したものである。そして、金属基材７、絶縁層８、抵抗体９は積層し、これらを圧着焼成により一体化して発熱体５としているものである。また、保護層１０は、ホーロ塗装からなるものであり、抵抗体９を衝撃や酸化劣化から保護し、発熱体５の信頼性を高めるものである。
【００１８】
次に、発熱体５の形成方法について具体的に説明する。
【００１９】
絶縁層８は粉末ガラス５０重量部とバインダーとしてのポリビニルブチラール５重量部、ブチルベンジルフタレート２．５重量部、酢酸ブチル３６重量部を混合し、φ１０のボールミルを用いて７２時間混合しスラリーを作成した。その後、脱泡し、ドクターブレードにより、厚み６００μのシートを作成し乾燥させた。
【００２０】
同様にして、銀、ニッケル、パラジウム、白金等の導電性粉末を混合した抵抗体９のスラリーを作成し、厚み６０μのシートを作成し乾燥させた。なお、導電性粉末と粉末ガラスの配合比を変化させることで、抵抗体９の抵抗値を調整することができ、抵抗体９のパターン変更を行わずに抵抗値を調整するようにしている。
【００２１】
次に、上記方法で形成した絶縁層シートおよび抵抗体シートを、所定の形状に裁断し、金属基材７上に絶縁層８、抵抗体９を積層し、プレスにて圧着後、８５０℃で焼成を行った。焼成後はシート内のバインダーが抜け、絶縁層８の厚みは約８０μとなっている。
【００２２】
本実施例の効果を湯沸し実験によって確認した。湯沸し実験は、釜３内に水５００ｇを入れ、炊飯をフルパワーで実施した。その結果は、本実施例における発熱体５は熱効率６９．５％、現行鋳込みヒータにおいては熱効率４５〜５７．８％、誘導加熱方式では熱効率７０．４％となり、誘導加熱方式並みの熱効率を達成することができた。
【００２３】
また、湯沸し時の温度上昇率（ｄｅｇ／分）においても、鋳込みヒータ３〜４．５ｄｅｇ／分に対し、本実施例における発熱体５は５．８ｄｅｇ／分と加熱時に沸騰まで一気に炊き上げる高火力を達成することができた。
【００２４】
このように、発熱体５はシートを積層圧着後焼成するという簡易な工程で形成することができるとともに、発熱体５は金属基材７の優れた熱応答性により、出力の微妙なコントロールと高火力を得ることができるため、おいしいご飯を炊飯することができる。また、金属基材７を用いているため、強度的にも何ら問題がない。
【００２５】
また、抵抗体９として、導電性粉末とバインダーを含むスラリーをシート状に形成したものに代え、ステンレス箔などの金属箔を用いることで、より構成を簡易にすることができ同様の効果を得ることができる。
【００２６】
【発明の効果】
上記のように、本発明の発熱体は、金属基材と、シート状に形成した絶縁層と、シート状に形成した抵抗体とを積層し、これらを圧着焼成により一体化するという簡易な工程で、強度的に問題なく高火力で熱応答性の良い簡易な構成の発熱体が得られる。また、この発熱体を用いた炊飯器は、金属基材の優れた熱応答性により、出力の微妙なコントロールと高火力を得ることができるため、おいしいご飯を炊飯することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例における発熱体を用いた炊飯器の断面図
【図２】同発熱体の拡大断面図
【符号の説明】
１  炊飯器本体
３  釜
５  発熱体
７  金属基材
８  絶縁層
９  抵抗体
１０  保護層
【図１】
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【図２】
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