JP3929068B2 - 大領域の薄膜を有する抵抗発熱体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、一般的に、抵抗発熱の用途における薄膜の使用に関する。そして、更に特定すると、一様な、低出力密度な、効果的な発熱を提供する大きな領域の発熱パネルを構成するオーブンや空間ヒーターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ある種の酸化金属膜は、低い温度、例えば、１００°Ｆより低い温度で熱せられることが必要な適用物において、該酸化金属膜が搭載された土台を熱するのに使用される。最も典型的には、錫酸化物（特に四価の錫酸化物）による極薄膜は、蒸着や吹き付け等により、ガラス上の大きな領域に置かれる。この薄膜は、極めて透明であるが、特定の電気回路に接続するならば、抵抗ヒーターとして機能することができる。そのようなガラスパネルの１つの用途は、スーパーマーケットでしばしば使用されるタイプの冷凍ディスプレイケースに、凍り付かないパネルを供給することである。極小電流が酸化錫膜を流れることができ、それによって、土台あるいはパネルの内表面の効果的な温度上昇が、水の凝縮、そして、続いて起こる水の氷化を防ぐ。この水の凝縮および氷化は、顧客によるディスプレイケース中の製品を眺めることを妨げる。そのようなパネルは、調理ヒーターあるいは空間ヒーターのような高温用途において、パネルの周りの空気を暖めることには使用されていない。
【０００３】
酸化錫膜を有するガラスは、窓ガラスやオーブンガラス扉に使用される。そのような用途では、酸化錫膜は、赤外線を受けて反射する障壁として働き、抵抗ヒーターとしては働かない。
【０００４】
米国特許４，９７０，３７６号および５，０３９８，４５号も、酸化金属膜が抵抗ヒーターとして使用されている装置を開示している。米国特許４，９７０，３７６号では、比較的小さな表面領域を有する分光装置内で使用されているガラスセルは、該ガラスセルの反対面が、薄い酸化金属層で覆われている。そのガラスセルは、実験室で使用される等級のガラスであり、酸化金属膜を使用した抵抗ヒーターにより、約３２０°Ｆまで熱せられる。その土台の抵抗発熱は、分光装置内のセルの透明度を高めるために行われるものであり、そのセルを抵抗発熱体として使用できるようにするためではない。
【０００５】
米国特許５，０３９，８４５号では、酸化金属膜は、ガラスファイバー製の通気性マット上にコートされている。そのプロセスは、酸化金属膜を三次元あるいは通気性土台に形成する蒸着を使用する。土台を覆うことによる結果の主要な用途は、鉛蓄電池において導電性板として使用することである。しかしながら、この発明も、コートされた土台に電位を供給することにより、抵抗発熱体としての、そのような土台の使用を開示している。通気性のファイバーグラスマットを使用することの優位性は、抵抗発熱体も曲げやすいということが、その発明の中で主張されている。解凍装置はもちろんのこと、テーブルを暖めることや、低温度のオーブンのような料理目的、そして、気体や液体を高温で熱するといった、上記発熱体の可能性のある用途が、記述されている。しかしながら、化学蒸着は、例えば、土台に酸化錫膜を吹き付けることと比較すると、比較的高価なプロセスである。
【０００６】
土台を酸化金属膜で覆うことに関する、そして、電気の流れに対する該膜の抵抗の種類に関するさらなる背景技術が、米国特許４，３４９，３６９号および４，２５８，０８０号のそれぞれに見受けられる。
【０００７】
酸化金属膜が極超短波調理の抵抗ヒーターとして使用できることも知られている。故に、様々なガラスおよび磁器は、様々なパターンで、酸化錫膜をつけられており、それによって、極超短波オーブン内に設置されたときに、その膜が極超短波エネルギーと結合し、膜が置かれた表面に局所的な熱を生成する。それぞのケースにおいて、そのような適用は、極超短波オーブン内に設置された内容物あるいは食料支持表面に対して、制限されている。
【０００８】
その発明および他の文献は、酸化錫膜を抵抗ヒーターとして使用することの可能性を示唆しているが、実際、そこには、極超短波調理容器以外は、そのような装置の広く知られた用途はない。従来技術内の様々な示唆は、全て、実際的な欠点を有している。故に、ガラスの使用は、比較的、高コスト、高温度の、実験室で使用される等級のガラスあるいはＰＹＲＥＸガラス（耐熱ガラス）を、要求する傾向がある。フレキシブルマットおよびガラス製シートは、構造的欠点を有する。そして、様々な樹脂等を通して硬化させると、特に高温では、それらも温度ストレス割れや砕けを起こしやすい。さらに、高価な化学蒸着技術は、曲げやすい土台に対する適度な接着を要求する。
【０００９】
さらに、オーブン内のエネルギー変換効率を高めるといった大きな要求がある。そのようなオーブンは、食料調理時において、エネルギー消費を少なくする。
【００１０】
カルロッド（原語）型抵抗発熱オーブンは、例えば、約１５００°Ｆの棒状の発熱体で、オーブン内の空気温度を、料理可能な温度、例えば、２５０°Ｆ〜５５０°ｆにするよう典型的に作動する。さらに、直径５／１６インチの抵抗棒型オーブンヒーターは、１平方インチ当たり４０ワット超の出力密度で作動する。エネルギー省は、温水器あるいは冷水器等に対してなされるのと同様に、オーブンの効率を、消費者に対して、オーブンのラベル上に明記することを要求する規格を採用するつもりである。そのような要求を紹介するとき、棒状の抵抗発熱体を用いたオーブンの非常に低い効率は、容易に顧客に知らされる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従って、十分に効率が改善され、高い出力密度を生成するオーブンでの使用に適した抵抗発熱体を供給することが本発明の目的である。
本発明の他の目的は、調理用途において、棒型抵抗ヒーターよりも、電気エネルギーの非常に大きな効率を作る改善された抵抗発熱体を供給することである。
本発明のさらなる目的は、丈夫な、障害を起こさない、低い温度変化率を有する、そして、熱ストレスの集中によって破壊されない抵抗発熱体を供給することである。
本発明のさらなる目的は、料理領域において一様な熱が施された食料を調理するオーブンを供給することである。
本発明のさらなる目的は、高い効率の空間ヒーターとして使用できる抵抗発熱体を供給することである。
本発明のさらなる目的は、発熱体を生成するのに要するエネルギーの合計を低減する抵抗発熱体の形成方法を提供することである。本発明の発熱体、オーブンおよび方法は、以下に示す本発明を実現する最良の形態の記述、そして、添付図面の中に見られる、あるいは、詳細が記述された他の目的および優位なる特徴を有する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明による発熱体は、要するに、１００°Ｆを越える温度でも機械的属性を保持する物質で形成された比較的堅固な土台と、接地点から抵抗発熱体へ絶縁された電気点において、その土台上に置かれた導電性薄膜とを含む。その土台と膜は、さらに、前記発熱体を、該発熱体の最大動作温度において、１平方インチ当たり約１０ワット以下の出力密度で作動させるために、十分大きな領域を有する。好ましい実施例では、土台は、そこに置かれたセラミックベース層を有する金属シートで供給される。その薄膜は、酸化錫膜で供給される。本発明のオーブンは、要するに、その間に、食料受取調理空間を定義した壁を有する筐体を含む。その壁は、本発明による発熱体で形成された少なくとも１つの壁を含み、そして、電気制御回路は、その膜によって生成される抵抗発熱の合計を変化させるために、膜を通過する電流を制御する酸化金属膜に接続されている。オーブンの壁は、好ましくは、間に薄膜を有する磁器に似せられた金属／雲母のサンドイッチ構造で形成されている。
本発明の土台の上に酸化金属膜をコートする方法は、要するに、少なくとも金属土台の片方に、セラミックベース層をコートする工程と、効果的な接着のために、そこに十分な熱を加え、セラミックベース層を金属土台に接着する工程とを含む。そして、前記接着工程により、その土台とセラミックベース層とが熱い間に、そのセラミックベース層の上に、酸化金属膜を置く。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明により構成された発熱体の上面図である。
図２は、図１の２−２線の平面に沿って得られる断面拡大側面図である。
図３は、本発明による発熱体を用いて構成されたオーブンの上面遠近図である。
図４は、図３の４−４線の平面に沿って得られる図３のオーブンの壁のうちの１つの断面拡大側面図である。
図４Ａは、図３のオーブンの壁の他の実施例の断面拡大側面図である。
図５は、本発明による抵抗発熱体を形成するプロセスの上面描写図である。
図６は、本発明に基づいて構成された空間発熱パネルの前面図である。
図７は、図６の７−７線の平面に沿って得られる断面拡大側面図である。
【００１４】
本発明による抵抗発熱体は、特に、料理用途に用いることに良く適している。
それは、大きな領域、高出力用途（例えば、そのエネルギー効率を十分高めたオーブン）において、使用されることができる。その発熱体の大領域は、伝達されるための十分な出力を可能にする。しかし、単位面積当たりの出力密度は非常に低い。さらに、本抵抗発熱体は丈夫であり、そして、温度衝撃によっても傷つかない。それは、効果的な食料加熱あるいは表面保持、空間ヒーターとして、使用され得る。そして、自動車の内装を暖めるといった自動車産業における用途さえ有する。
【００１５】
図１および図２は、本発明に基づいて構成された抵抗発熱体２１の一実施例を図解する。発熱体２１は、図２に良く示されるように、比較的硬く、そして、上昇した温度（少なくとも１００°Ｆを越える温度）において、その機械的状態あるいは構造的状態を保持する土台２２を含む。図１に示すように、土台２２は、少なくとも土台の片方あるいは表面２４に、電気的に絶縁されたセラミックベース層２３が結合された（好ましくは熱接着された）金属土台である。導電性があり薄く大きな領域の膜２６は、電気的絶縁層２３上におかれる。そして、膜２６は、金属土台２２と接地点から電気的に絶縁された位置にある。図２に見られるように、膜２６の端２７は、土台２２の終端２８およびセラミックベース層２３の終端２９のそれぞれからみて内部の奥にある。最後に、発熱体は、一対の空間的に分離された電気端子３１を含み、該電気端子３１は、以下に十分示す方法で、導電膜２６を電源に結合するために該導電膜２６上に供給されている。
【００１６】
十分な出力と１００°Ｆを越える動作温度が要求されるオーブンおよび空間ヒーターのような用途において、改善された効率を供給するために、最大動作温度において、発熱体が１平方インチ当たり約１５ワット未満（好ましくは１０ワット未満）の出力密度で動作できる十分な大きさの表面領域を、土台２２および薄膜２６が持つように、抵抗発熱体２１は構成される。故に、オーブン用途において、例えば、１８インチ×１８インチのパネルにおいて、該パネルに２０００ワットの出力が加えられる本発明の抵抗ヒーターは、約３００°Ｆの温度で動作し、そして、１平方インチ当たり６．１７ワットの出力密度を有する。比較として、１５００°Ｆの抵抗発熱棒で動作し、２０００ワットのエネルギーを供給される従来の直径５／１６インチおよび４フィート長のカルロッド（原語）オーブンは、１平方インチ当たり４２ワット超の出力密度を有する。
【００１７】
本発明の発熱体は、基礎構成要素として、そのヒーターの最大動作温度において、その構造状態を保持し、あるいは、それ自体を支える土台２２を使用する。
【００１８】
薄い金属シートは、本ヒーターの為の土台を形成する用途によく適している。故に、１２〜２０ケージで、冷間圧延されたカーボンスチールシートが好ましく、広い種類のかたちに形成され得ると共に、１平方インチ当たり１５ワット未満（好ましくは１０ワット未満）の最大動作出力密度を保持するために十分に大きなパネルにおいて、１００°Ｆを越える温度において、自分を支えるであろう非常に丈夫な土台として、電気的絶縁層と共に、便利に使用される。
【００１９】
しかしながら、もし、金属土台２２が使用されるならば、それは、その土台が電気回路の一部となることを防ぐために、導電性膜２６から電気的に絶縁されなければならない。従って、磁器、エナメル、セラミックあるいはガラスを含む高温非導電性ペンキのようなセラミックベース層が、膜２６が置かれた土台２２の領域上に置かれることは好ましい。図２に示すように、層２３は、土台２２の片側２４上に置かれる。しかしながら、図４に示すように、セラミックベース層２３が、完全に金属土台を包むために、土台２２の反対側３２および周辺の端２８を覆うことができることは、理解できるであろう。
【００２０】
セラミックベース層２３の厚みは、極度にきわどいわけではない。導電性膜２６が金属土台２２から電気的に絶縁されていることを確実にすることだけは必要である。例えば数千分の一インチの厚さの磁器あるいはエナメル層２３は、土台２２に、エナメルあるいは磁器が吹き付けられ、あるいは、置かれ、そして、図５に関連して詳細に記述する方法で、該金属と一体化するために焼かれることで、使用されることができる。
【００２１】
導電性膜２６は、最も好ましくは、導電性の酸化金属、例えば、酸化錫（ＳｎＯ₂）の極薄膜によって供給される。４価の酸化錫あるいは酸化錫膜２６は、例えば、２ミクロン以下の極薄膜として置かれる。図２において、酸化金属膜２６の厚みは、絶縁の目的のために増加する。そして、実際、図２では、土台２２と層２３との相対的厚みも、実際の比率では表されていない。窒化物、ホウ化物、あるいは、炭化物でできた膜、すなわち、より厚くしかし比較的薄い膜も、本発明の用途に適しているかも知れない。しかし、酸化錫は好ましい膜物質である。
【００２２】
酸化錫膜は、焼き付けられたセラミックベース層２３の上に、酸化錫を霧にして吹き付ける吹き付け銃を用いて、図５に関連して更に詳しく記述される方法で、最も望ましく置かれる。吹き付けあるいは粉霧化に対して、化学蒸着は、本発明の発熱体を形成するためには、高価であり、好ましくなく、あるいは、要求されない。一方、導電性膜を置く間、周辺の端３３および層２３をマスクすることは可能である。更に典型的には、例えば、マスクと砂吹き機を使用して、膜２６は磁器あるいはエナメル層２３の全体に置かれ、その後、ふちの端３３において除去される。これは、発熱体２１の周辺に広がる端３３を残す。そして、この周辺の端は、土台２２からの電気的絶縁を確実にし、枠組みあるいは取付工程における該発熱体の取付を許可する領域を供給する。
【００２３】
空間的に分離された電気端子３１は、好ましくは、該膜の十分な領域上の酸化金属膜に対して十分均一に電流を伝達するように、膜２６の反対の縁に沿って延ばされたバス線を延ばすことにより、膜２６上に供給される。図１に見られるように、バス線は、膜２６の上縁に沿って供給され、そして、２番目の線は、膜の低層の全長を覆って延びる。バス線端子３１は、該バス線を形成するために、シルクスクリーン技術（例えばニッケル−銀合金）を使用することにより、形成され得る。典型的には、線３１は、約０．００１〜０．００２インチの厚さであり、最も好ましくは、膜２６の対向する縁の全長を十分に覆って延びる。しかしながら、他の端子環境が、本発明の範囲で、使用され得ることは、理解されるであろう。そして、いくつかの用途において、膜２６の空間的に分離された領域（端子として働く領域）に、単純に電気的に直接結合することは、可能であるかも知れない。
【００２４】
図１および図２に関連して示しているように構成された大きな領域の電気発熱体は、５００°Ｆを越える温度を達成することができることが、実験的に示されている。その上、更に重要なことに、そのような大きな領域の発熱パネルは、パネルの領域を覆う重大な熱点あるいは我慢できない端子変化率を除いて、低い温度で非常に一様な熱を生成するために、高い出力レベル（例えば、１０００ワット）であり、しかし、低い出力密度（例えば、１平方インチ当たり２ワット）での動作を可能にする。故に、大きな領域、そして、発熱パネル２１上の膜２６を通る電流の一様な伝達の結果、本パネルは、従来のオーブンに対して、非常に改善された効率を有するオーブンを構成するのに都合良く使用されることができる。
【００２５】
図３および図４は、本発明に基づいて構成され、オーブン４１に結合されて使用される抵抗発熱体の使用を示す。オーブン４１は、可動扉４３、一対の壁４４および４６、背面の壁４７、そして、上面および下面の壁４８，４９を有する筐体４２を含む。壁および扉は、共に、中央食料受取調理空間５１を定義する。少なくとも、調理空間５１を定義する壁の１つあるいは扉４３は、図１および図２に関連して記述されたタイプの大きな領域の薄膜の抵抗発熱体を含む。最も好ましくは、調理空間５１内の食料が発熱パネルで囲まれるように、壁と扉の全てが、そのようなパネルで供給される。しかしながら、全てのオーブンパネルより少ないパネルが、本発明に関連して構成された抵抗発熱パネルとして供給されるかも知れないことは、理解されるであろう。
【００２６】
図４は、オーブン４１で使用されるオーブン発熱パネルの好ましい形態を示す。図４のパネルにおいて、酸化錫膜６４は、比較的堅固で、高温で安定した土台、（例えば、エナメル層６２が接着された金属板６３）上におかれる。雲母のような電気的および温度的絶縁物が、金属およびエナメルの土台に隣接して置かれる。白雲母あるいは金雲母、マイカペーパー、熱抵抗固着材から形成された雲母板は、広く利用されている。そのような雲母板は、例えば、０．００４〜０．０８０インチの厚さで利用可能であり、ニューハンプシャー、ドーバーの、Cogebi社より、COGEMICANITE 505の商標で販売されている。雲母板は、９００°Ｆを越える一定した温度においても、機械的あるいは構造的属性を保持する。
【００２７】
図４のパネル組立において、金属土台６３およびセラミック土台６２は、調理空間５１の反対側に置かれた酸化錫膜６４を有する。雲母板６１は、電気絶縁体であり、故に、導電性膜６４は、オーブンの外面側７８から電気的に絶縁され、これは、大きな安全性を生み出す。オーブン制御回路６７を膜６４に電気的に結合するために、機械結合部７１は、導電体６８，６９のリード線７２をバス棒帯６６へ固定する為に使用される。好ましい形態では、固定体７１は、電気絶縁ワッシャーを通るボルト７３と袖７４で供給される。ボルト７３の外面は、ナット７５とワッシャー８０によって締められている。
【００２８】
故に、ナット７５，ボルト７３，電気的絶縁ワッシャーおよび袖７４，そして，スペーサーワッシャー６５により、導電線７２はバス棒帯６６へ向かって下方に引っ張られている。しかし、ワッシャーおよび袖７４は、ボルト７３、ナット７５、ワッシャー８０を、発熱パネルの外側７８から絶縁している。機械的固定部は、好ましくは、従来のハンダ結合を溶かす傾向がある５００°Ｆを越える温度において、ハンダづけされている。しかしながら、導電体６８と６９をオーブン制御回路６７に結合されるために使用される広い種類の他の機械的結合や、高温非機械的結合があることは理解される。
【００２９】
オーブン制御回路６７は従来の方法で構成されることができ、この工業分野で知られた指示装置７７（図３参照）はもちろんのこと、従来のユーザー入力設定装置７６を含む。
【００３０】
図４において、板６３は僅かな曲がりを有して示され、あるいは、機械的固定部を適応させる縁を形成されている。しかしながら、様々なパネル層の厚さを誇張して示すために、図４に示す変形の合計は誇張されている。間に薄膜６４を挟む板６１と板６３のサンドイッチ構造は、オーブンの骨組み（図示略）によって、あるいは、止め具により、その場所において支持され得る。
【００３１】
酸化錫膜は、赤外線をよく反射する。従って、それらが、抵抗ヒーターとして動作している間、それらは、セラミック層６２と金属土台６３へ向かって、内部へエネルギーを散らす傾向にある。これは、順次、発熱体の調理空間５１側からの非常に一様な熱の放射を生じる結果となる。雲母板６１を追加したという特徴は、それが、パネルの調理空間５１に対して反対側に障壁を供給する温度絶縁物であるということは、注意されるべきである。金属板６３も、高い熱伝導性を有し、パネル部側の調理空間側に対して、膜６４から、十分な一様の熱伝導効果がある。パネルの調理空間５１側における磁器表面６２の使用は、清潔で、食料が捉えられたり、残ったりしない、滑らかな、穴の全く無い表面を供給するために、高い優位性を持つ。これは、特に商業食品の準備のために使用されるオーブンにおいて、調理表面に関連する連邦政府の基準を満たす際だった要求である。
【００３２】
雲母板６１は、また、本発明の抵抗ヒーターに対する土台として動作すると信じられる。従って、図４Ａは、薄膜６４ａが雲母板６１ａ上に置かれたオーブンの壁４６ａを示す。エナメル層６２ａを有する雲母板６３ａは、図示されていない壁設置部によって、雲母板に対して、単に支持されている。
【００３３】
機械的固定部７１ａは、短くされたワッシャー／袖７４ａと、オーブンの内側まで延びていないボルト７３ａを除く図４に似た方法で、リード線７２ａを、バス棒帯６６ａに対して、結合している。
【００３４】
しかしながら、雲母上に薬品を形成する酸化錫の直接吹き付けにおいて、いくつかの問題に遭遇する。もし、酸化錫を使用し、図４に示すように置くならば、導電薄膜の他の形成が要求されるかも知れないし、あるいは、雲母をあらかじめ平にすること、あるいは、雲母をコートすることは、必要かも知れない。
【００３５】
図６および図７は、本発明に関連して構成された大きな領域の発熱体を、空間ヒーターとして使用することを図示する。発熱体８１は、発熱用途の幅木において典型的に使用されるタイプの延ばされた部分として、形成される。支持フレーム８５は、上にセラミックベース層８３が焼き付けられた金属あるいは金属板８２として形成される発熱体を支持する。図７に示す要素の形態において、酸化金属膜８４は、層８３上の土台の両側に置かれる。帯状のバス棒８６は、土台８２の各側に供給され、図示しない制御回路に、電気的に結合される。
【００３６】
図６および図７に示す空間ヒーターにおいて、土台８２は、熱対流を強化する複数のよろい板窓８７を打印されている。好ましい形態では、よろい板窓８７はパネルの内側にあり、それによって、窓から、あるいは、壁に沿った下方へ向かう引き込まれた冷たい空気（矢印８８で示す）は、最初に、内側に延びたよろい板窓８７を越えて通過し、そのとき、暖められ、矢印８９で示すように、ヒーターの部屋側へ向かって上方外側へ帰っていく。よろい板窓の発熱体８１も、よろい板窓を有する雲母板を鋳造することによって、形成され得る。
【００３７】
故に、本発明の発熱体の十分な優位性の１つは、十分な非連続性を有するパネル表面において、使用され得ることである。故に、パネル８１のよろい板窓によって形成された開口部９１は、パネルを覆う十分なそして我慢できない熱点を生み出す結果とはならない。抵抗発熱膜８４を通り、該膜を連続した膜経路で流れる電流は、パネル全体が、約３００°Ｆのパネル平均温度を中心として、約１０°Ｆ以内に収まるのに、十分に単一である。故に、本発明の発熱体は、様々な用途において、過激な、あるいは、我慢できない熱集中、あるいは、熱変化を生み出すことなく、熱伝導を強化するフィン、よろい板窓および他の型の非連続性体を使用することができる。さらに、大きなパネル領域は、１平方インチ当たり１５ワットを越える出力密度、あるいは、高い動作温度を有することなく、十分な総合出力の伝達を可能にする。従来の空間ヒーターにおいて同じ出力密度を得るには、もっと高く障害の多い発熱体が使用される必要がある。
【００３８】
本発明による改善された方法を用いる本発明の発熱体の製造は、図５に示す概要を参照することにより、最も理解され得る。金属板あるいは土台１０１は、一般のコンベアのようなコンベア手段１０２に載置され得る。パネルは、パネル１０１上に、例えば、磁器、エナメル、あるいは、高温のセラミックを含む非導電性のペンキ１０４の吹き付けを行う対向したセラミック層吹き付け装置１０３の間を進まされる。図５に示すように、セラミックを含む物質１０４は、パネル１０１の両側に吹き付けられる。
【００３９】
パネル１０１は、コーティングステーションから、矢印１０６の方向へ、熱あるいはセラミック接着ステーションへ、コンベア１０２によって、進まされる。
そこでは、例えば、抵抗ヒーター１０７といった発熱体が、吹き付けられたセラミック層を焼き付けるのに使用されている。それによって、金属土台に対し、該層が接着される。この焼く工程は、典型的に、パネル１０１の温度を１０００°Ｆあるいはそれ以上に上昇させ、そして、多大なエネルギーを必要とする。
【００４０】
本発明による改善された工程では、磁器パネルは、直ちに、フィルム設置ステーションへ進まされ、そして、焼き工程により該パネルがまだ熱い間に、酸化錫膜で覆われる。酸化錫膜を形成する薬品を置くために使用される従来の蒸着あるいは吹き付け技術は、パネルが例えば１５００°Ｆといった非常に高い温度にあることを要求する。もし、金属土台上に磁器層が置かれた後、パネルが冷却を許可されたならば、それらを酸化錫載置のための十分な温度へ入れることは、多大なエネルギーの無駄を生み出す。従って、ヒーティングステーションにおける本発明の工程では、ヒーター１０７は、好ましくは、エナメルあるいは磁器を土台上に焼き付けるためだけでなく、セラミックベース層の上面に対して酸化錫膜の即座の吹き付けを可能にする十分なレベルへ該土台の温度を上昇させるために使用される。故に、酸化金属膜吹き付け装置１０８は、少なくとも、パネル１０１の片側のすぐ近くにあり、それによって、物質１０９を形成する酸化錫は、パネル１０１がまだ上昇させられた温度にある間に、該パネル１０１に吹き付けられ得る。
【００４１】
故に、本発明は、例えば、吹き付け機１０３において、セラミックベース層で金属土台を覆う工程からなる方法を含む。本方法における次の工程は、発熱体１０７で該層を接着することである。そして、最後に、接着工程により土台およびセラミックベース層が熱い間に、セラミックベース層上に、酸化金属層を置く。
これは、酸化金属膜を置くために十分な温度での接着工程を有する連続した工程において、好ましく達成される。
【００４２】
載置組立におけるパネルの受け取り用に膜の無い周辺を供給するために、そして、金属土台からの絶縁を完全にするために、パネルの片面あるいは両面にマスクを置き、そして、パネルの縁から酸化金属膜に砂を吹き付けることにより、膜を置く工程の後に、さらにその先の工程を続けることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により構成された発熱体の上面図である。
【図２】図１の２−２線の平面に沿って得られる断面拡大側面図である。
【図３】本発明による発熱体を用いて構成されたオーブンの上面遠近図である。
【図４】図４は、図３の４−４線の平面に沿って得られる図３のオーブンの壁のうちの１つの断面拡大側面図である。図４Ａは、図３のオーブンの壁の他の実施例の断面拡大側面図である。
【図５】本発明による抵抗発熱体を形成するプロセスの上面描写図である。
【図６】本発明に基づいて構成された空間発熱パネルの前面図である。
【図７】図６の７−７線の平面に沿って得られる断面拡大側面図である。
【符号の説明】
２１ 発熱体
２２ 土台
２３ セラミックベース層
２６ 導電膜
３１ 電気端子

Claims (13)

1. １００°Ｆを越える最大動作温度において、自身を支えることができる物質で形成された比較的堅固な土台と、
   前記土台の表面上に置かれ、接地点から電気的に絶縁され、電源に接続することにより、電気的抵抗発熱体を供給する導電性薄膜と、
   間に電流が流れるための間隔をあけて、前記薄膜に電気的に結合された一対の電気端子とを含み、
   前記土台および薄膜は、前記発熱体が前記最大動作温度において１平方インチ当たり約１５ワットより低い出力密度で動作する大きさの表面領域を有し、
   前記土台は、そこに表面の不連続を有する物質の板であり、
   前記薄膜は、前記端子の間に連続経路を有する膜として供給される
   ことを特徴とする抵抗発熱体。
2. 前記土台は、金属板と、該金属板の少なくとも片面に固定された電気的絶縁セラミックベース層とで供給され、
   前記薄膜は、前記金属板から電気的に絶縁された点において、前記セラミックベース層の上に置かれている
   ことを特徴とする請求項１記載の発熱体。
3. 前記薄膜は、酸化金属膜で供給されることを特徴とする請求項２記載の発熱体。
4. 前記酸化金属膜は、酸化錫膜で供給されることを特徴とする請求項３記載の発熱体。
5. 前記土台は、その反対側に接着された前記セラミックベース層を有し、
   前記薄膜は、前記土台の片側のみに置かれている
   ことを特徴とする請求項２記載の発熱体。
6. 前記セラミックベース層は、少なくとも、前記金属板の両側に接着されたエナメル層および磁器層のうちの１つで供給されることを特徴とする請求項２記載の発熱体。
7. 前記土台は、そこによろい板窓を有して形成され、
   前記薄膜は、前記よろい板窓上に延びる酸化金属膜である
   ことを特徴とする請求項１記載の発熱体。
8. 請求項１記載の発熱体と、
   熱せられるべき物の反対側に前記薄膜を有する前記土台を設置する設置組立部。
9. 前記セラミックベース層は、磁器物質，エナメル物質および高温セラミック含有非導電性ペンキのうちの１つで供給されることを特徴とする請求項２記載の発熱体。
10. 前記電気端子は、前記薄膜の領域上に、一様に電流を伝達するよう形成された一対のバス棒で供給されることを特徴とする請求項１記載の発熱体。
11. 前記土台は、オーブンの筐体の壁として使用する大きさの領域を有し、
    前記薄膜は、前記土台の前記領域の全てを覆う
    ことを特徴とする請求項１記載の発熱体。
12. 前記土台は、雲母板で供給されることを特徴とする請求項１記載の発熱体。
13. 前記膜は、酸化錫膜であることを特徴とする請求項１２記載の発熱体。

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