加熱調理器
【課題】本発明は、加熱調理において熱損失を低減し調理するまでの時間の短縮し効率高く加熱するすとともに、エネルギー消費を低減することができる熱源を有する加熱調理器を提供すること。
【解決手段】加熱調理器において用いられていた発熱体ユニットが、加熱源として発熱体を有し、前記発熱体が炭素系物質を含む材料により板形状或いは帯形状に形成され、前記発熱体断面における幅広部が被加熱物に板面を対向するよう設けられた前記耐熱板の前記板面に対し鉛直方向に位置するよう配設することで耐熱板側を均一に加熱し、熱容量が少なく、優れた立ち上がり特性を有しており、ネルギーロスが少ない加熱調理が行われる。
【解決手段】加熱調理器において用いられていた発熱体ユニットが、加熱源として発熱体を有し、前記発熱体が炭素系物質を含む材料により板形状或いは帯形状に形成され、前記発熱体断面における幅広部が被加熱物に板面を対向するよう設けられた前記耐熱板の前記板面に対し鉛直方向に位置するよう配設することで耐熱板側を均一に加熱し、熱容量が少なく、優れた立ち上がり特性を有しており、ネルギーロスが少ない加熱調理が行われる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱調理のための熱源として発熱体ユニットを備えた加熱調理器に関し、特に、炭素を含み帯状（板状）形状の発熱体を有する発熱体ユニットを備えた加熱調理器に関するものである。本発明に係る加熱調理器としては、例えば電気コンロ、オーブン、トースター、電子レンジオーブン、グリラー、及びこれらの機能を備えた複合商品等の熱源を必要とする機器が含まれる。
【背景技術】
【０００２】
加熱調理器には、その加熱調理器の加熱可能な位置に置かれた被非加熱物、例えば調理容器に対向する位置に配置された耐熱板と、その耐熱板を中間に位置せしめて前記調理容器と対向する側に設けられたコンロと、そのコンロに部形成されている前記耐熱板側を開口とした内部空間に配設された前記発熱体ユニットと、その発熱体ユニットにより加熱された前記内部空間の温度を検出するセンサ、そのセンサにて検出された検出出力により前記内部空間の温度を制御する制御回路とで構成されている。また、従来から前記発熱体ユニットに用いられる発熱体としてはタングステン材料により形成されたハロゲンヒータ、或いはニクロム線を用いたニクロムヒータが使用されている。（特許文献１参照。）
【特許文献１】特開平４−２３６０１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の加熱調理器の熱源として用いられているハロゲンヒータは、電力給電時の立ち上りが早いという利点はあるが、突入電流が大きく、ハロゲンヒータをオンオフ制御するためには大容量の制御回路すなわち複雑な制御構成となるとともに突入電流に応じた高容量の制御回路が必要となり、装置が大型化するとともにコスト的にも問題があった。更にヒータの制御により蛍光灯がちらつく（フリッカ現象）という問題も有している。
【０００４】
また、ニクロムヒータにおいては、突入電流はほとんど発生しないため、発熱体への電力供給時に電圧が降下するという問題や、蛍光灯がちらつく（フリッカ現象）という問題は低減されるが、ニクロムヒータ自体の熱容量が少ないと言う問題や、ニクロム線材をコイル状にしてコンロに埋め込む方法がとられるためにコンロ側に熱をとられて立ち上がりに時間がかかることとなり、結果的に調理する温度まで到達する時間がかかってエネルギー消費が増えるなどの問題点があった。さらに、ハロゲンヒータ及びニクロムヒータともにコイル状に形成されており熱分布に指向性を有しない構成である為に被加熱物に対して均一な加熱が得られないと言う問題点があった。
【０００５】
具体的に従来の加熱調理器の構成及び問題点について図７を用いて説明する。図７は従来の加熱調理器の構成の断面図である。
【０００６】
図７に示すように従来の加熱調理器は、その加熱調理器の上面壁の一部として設けられた耐熱板１１と、耐熱板１１の下面側に、その下面に対し鉛直方向あるいは交差方向に沿って壁面が配置された側壁１２ａと前記下面にその壁面が対向するように壁面が配置された底壁１２ｂを有することにより、前記下面側を開口とする内部空間を形成した凹部形状のコンロ１２で少なくとも構成されている。すなわち、前記内部空間は、側壁１２ａ、底壁１２ｂ及び前記開口を覆った耐熱板１１によって囲まれることにより、コンロ１２の外方空間からは閉鎖された状態で閉設されている。コンロ１２の内部空間にはコイル状に形成された発熱体２２を内包した容器２１からなる発熱体ユニット２０を２本並設し、前記並設された発熱体ユニット２０の間に加熱調理器の温度として見立てた前記内部空間の温度を検出する為の温度センサ１３が配置され、コンロ１２内の温度を制御する構成となっている。
【０００７】
従来の加熱調理器に用いられる発熱体ユニット２０のハロゲンヒータ或いはニクロムヒータからなる発熱体２２は指向性を有していない為に発熱体２２単体として発せられる熱の分布は温度分布２３となるが、コンロ１２の側壁１２ａと底壁１２ｂ及び耐熱板１１で閉設された空間である為にコンロ方向に発せられた熱の一部、すなわち温度分布２３aの熱は、コンロ１２の底壁１２ｂに伝達され加熱に使用されない非効率な熱損失となる。また、コンロ１２の底壁１２ｂに伝達されない熱はコンロ１２内で熱拡散され、最終的に加熱の為の熱分布は温度分布２４となり発熱体ユニット２０の上部及び下部近傍に集中した加熱状態となる。
【０００８】
さらにコンロ１２内部の温度分布の均一性においても並設された発熱体ユニット２０の間に存在する隣接空間、或いはコンロ１２の側壁１２ａ付近の温度は低く、コンロ１２内部に設置されるセンサ１３の位置によってはコンロ１２内部の温度に対し発熱体ユニット２０の温度設定の追従性が遅く安全性に問題があるとともに、コンロ１２の底面１２ｂに伝達される熱が多くコンロ１２底面１２ｂ外部の温度上昇も問題であり最悪の場合火災の恐れがある。
【０００９】
本発明は、加熱調理において熱損失を低減し調理するまでの時間の短縮し効率高く加熱するすとともに、小型で安全性に優れかつ信頼性の高い熱源を有する加熱調理器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の観点の加熱調理器は、加熱可能な位置に置かれた被加熱物に板面を対向するように配置された耐熱板と、その耐熱板を中間に位置せしめて前記被加熱物と対向する側に設けられたコンロと、そのコンロに形成されている前記耐熱板側を開口とし、かつ前記開口を覆う前記耐熱板により前記コンロの周囲空間より閉鎖された内部空間と、耐熱板を介して前記被加熱物を加熱するように前記内部空間内に配設された前記発熱体ユニットと、その発熱体ユニットにより加熱された前記内部空間の温度を検出するセンサが配設された加熱調理器であって、前記発熱体ユニットに設けられた加熱源としての発熱体は炭素系物質を含む材料により板形状或いは帯形状の長尺面状体に形成され、前記長尺面状体の長尺面の幅広部は少なくともいずれかの箇所において前記幅広部方向が前記耐熱板の板面に対し鉛直となるように配置されるように構成されている。このように構成された本発明の第１の観点の加熱調理器は、コンロ内部空間が加熱されて内部空間の温度分布が均一になるように上昇し、その上昇した内部空間の熱が前記開口全体から温度分布が均一な状態で耐熱板を介して被加熱物を加熱するため、立ち上がりが早く、エネルギー消費を低減することができる。さらに、前記発熱体の長尺面の幅広部が前記耐熱板の板面に対し鉛直となるように配置することにより、前記発熱体からの輻射熱がコンロ底壁方向に少なくなる構成となっている。
【００１１】
本発明の第２の観点の加熱調理器において、前記第１の観点の前記内部空間内に前記熱体ユニットを複数個設けるとともに、前記発熱体ユニットの発熱体の幅広部のいずれか箇所と前記他の発熱体ユニットの前記発熱体の幅広部のいずれか箇所が互いの幅広方向が対向するように配置されように構成されている。このように構成された本発明の第２の観点の加熱調理器は、コンロの内部空間すなわちコンロ内の温度(熱)分布がより均一になるので、効率よく加熱が可能となり安全性に優れた加熱調理器となる。
【００１２】
本発明の第３の観点の加熱調理器において、前記第１又は第２の観点の発熱体ユニットは、前記発熱体と、前記発熱体に電力を供給する電力供給部と、前記発熱体と前記電力供給部の一部を収納する容器を有し、前記容器内部に不活性ガスを充填し前記容器の端部が封止されるように構成されている。このように構成された本発明の第３の観点の加熱調理器は、不活性ガスを充填した発熱体の温度をより高温度に上げることが可能となるので、高い温度を必要とする加熱調理器を得ることができる。
【００１３】
本発明の第４の観点の加熱調理器において、第３の観点の前記発熱体は、炭素系物質を含む材料により形成された層間構造を有するものである。このように構成された本発明の第４の観点の加熱調理器は、熱容量が少なく、かつ熱伝導性に優れて立ち上がりが早いとともに、制御に対する追従性が良い発熱体を使用することとになるので、高性能で高効率の調理が可能となる。
【００１４】
本発明の第５の観点の加熱調理器において、第４の観点の前記発熱体は、通電による平衡点灯時の抵抗の値を未通電時の抵抗の値で除算した抵抗変化率の値が１．２〜３．５の範囲であり、発熱体温度と抵抗値が比例する正特性を有する。このように構成された本発明の第５の観点の加熱調理器は、発熱体温度による抵抗変化を抑えることができるので、発熱体への通電開始時の突入電流を低減しながら立ち上がりに優れた調理が可能となる。
【００１５】
本発明の第６の観点の加熱調理器において、前記第５の観点の前記発熱体は、厚みが３００μｍ以下の薄膜体である。このように構成された本発明の第６の観点の加熱調理器は、発熱体は熱容量が少なく、かつ立ち上がりが早い熱源となるので被加熱物を効果的に加熱できることとなり、エネルギー消費を低減した調理が可能となる。
【００１６】
本発明の第７の観点の加熱調理器において、前記第５の観点の前記発熱体は、密度が１．０ｇ／ｃｍ3以下の軽膜体である。このように構成された本発明の第７の観点の加熱調理器は、発熱体は熱容量が少なく、かつ立ち上がりが早い熱源となるので被加熱物を効果的に加熱できることとなり、エネルギー消費を低減した調理が可能となる。
【００１７】
本発明の第８の観点の加熱調理器において、前記第５の観点の前記発熱体は、熱伝導率が２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上の材料で形成される。このように構成された本発明の第８の観点の加熱調理器は、発熱体は優れた熱伝導を有するため、均一な温度分布と制御に対する追従性に優れた加熱が可能となる。
【００１８】
本発明の第９の観点の加熱調理器において、前記第３の観点の前記発熱体は、炭素系物質と抵抗調整物質とを含み、焼成により形成するものである。このように構成された本発明の第９の観点の加熱調理器は、発熱体温度による抵抗変化を安定させるように発熱体を焼成することにより、発熱体への通電開始時の突入電流を低減し、また異常時における入力増にならないなど安全を考慮したものとなり、安全な調理が可能となる
本発明の第１０の観点の加熱調理器において、前記第９観点の前記発熱体は、通電による平衡点灯時の抵抗の値を未通電時の抵抗の値で除算した抵抗変化率の値が０．８から１．２の範囲であり、発熱体温度と抵抗値が少ないフラット特性を有するものである。このように構成された本発明の第１０の観点の加熱調理器は、発熱体温度による抵抗変化安定させるように発熱体を焼成することにより、発熱体への通電開始時のことで突入電流を低減し、また異常時における入力増にならないなど安全を考慮したものとなり、より安全な調理が可能となる
本発明の第１１の観点の加熱調理器において、前記第１及至第１０の観点の前記発熱体ユニットは、前記発熱体の長手方向に位置する端部の外方側に輻射される輻射熱を遮断する遮熱具が前記端部の外方位置に設けられている。このように構成された本発明の第１１の観点の加熱調理器は、コンロ側の発熱体ユニットによる加熱をさえぎりコンロ側の温度上昇を防ぎ耐熱板側の加熱を促進した調理が可能となる。
【００１９】
本発明の第１２の観点の加熱調理器において、前記第１及至第１１の観点の前記発熱体を介して前記耐熱板に対向する位置に反射体を配設し、発熱体からの輻射熱を前記反射体により前記耐熱板方向に反射せしめるものである。このように構成された本発明の第１２の観点の加熱調理器は、コンロ側、特に記発熱体ユニットを介して前記遮熱板と対向するコンロの底壁の加熱を阻止しできるので、コンロ側の温度上昇を防ぎ、かつ耐熱板外方側の加熱を促進した調理が可能となる。
【００２０】
本発明の第１３の観点の加熱調理器において、前記第３及至第１２の観点の発熱体ユニットの前記電源供給部分の一部が前記コンロを貫通してそのコンロの外方に位置するように配設されるとともに、前記コンロの外方に位置する前記電源供給部分の一部と耐熱板との間に板形状の遮光材が配置されている。このように構成された本発明の第１２の観点の加熱調理器は、前記発熱体ユニット１０の電源供給部分の一部から漏れる光が前記耐熱板１１を通過して前記耐熱板１１の外方に漏れなくする前記遮光材１６の遮光効果により、コンロ外に発熱体ユニット１０が見えることにより利用者が持つ不安感を取り除いている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、調理容器等の被加熱物を温度分布が均一な状態で耐熱板を介して加熱しで、且つ高温度に加熱することができる効率の高い熱源を有する加熱調理器を提供することが可能となる。特に、本発明によれば、立ち上がりが早く、エネルギー消費を低減した調理を行うことができる加熱調理器を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係る発熱体ユニットを用いた加熱調理器の好適な実施の形態について添付の図面を参照しつつ説明する。
【００２３】
本発明者らは、従来の加熱調理器において用いられていた発熱体ユニットの発熱体が有するフリッカ現象や熱分布に指向性を有しないという欠点を解消する新しい熱源となる発熱体ユニットの開発に取り組んできた。その新たな加熱源としての発熱体ユニットにおける発熱体は炭素系物質を含む材料により板形状或いは帯形状に形成され、前記発熱体断面における幅広部が前記耐熱板に対し鉛直方向に位置するよう配設することで後述するように耐熱板側を均一に加熱するとともに、熱容量が少なく、優れた立ち上がり特性を有している。
（実施の形態１）
本発明に係る実施の形態１の加熱調理器について図１から図６を用いて説明する。
【００２４】
実施の形態１の加熱調理器は、コンロ内に配設された発熱体ユニットは電力供給部から電力が供給され発熱し、コンロ内が高温度状態となり耐熱板を通して耐熱板表面に載置された被加熱物（以下、調理容器と言う）などを加熱し調理を行う。なお、コンロと耐熱板との空間はほとんど閉ざされておりコンロ内に発生した熱はコンロ内に配設されたセンサにより検知し所望の温度に制御することが可能であり効率よく調理を行うことができる。
【００２５】
図１は 実施の形態１の加熱調理器の上面図であり、図２は図１のＢ−Ｂ断面図を示す。
【００２６】
図１および図２において、実施の形態１の加熱調理器は、被加熱物（図示せず）と板面が対向する（本例では被加熱物を載置すると言う）ように配置された耐熱板１１と、耐熱板１１を介して被加熱物と対向する位置、すなわち耐熱板１１の下面側に外周囲を囲うように側壁１２ａ（耐熱板１１に対し鉛直方向あるいは交差方向に沿った内壁面を有する壁）と底壁１２ｂ（耐熱板１１に対し対向方向に沿った内壁面を有する底側に位置した壁）を設けて耐熱板１１側を開口とする凹部形状の内部空間１２ｃを形成したコンロ１２と、その中央部に配置された発熱体２がコンロ１２内、すなわち前記内部空間１２ｃ内に少なくとも配置され、端部がコンロ１２の側面１２ａを貫通するように配置された棒状の発熱体ユニット１０と、で構成されている。
【００２７】
さらに、前記発熱体ユニット１０は２本並設され、前記発熱体ユニット１０の端部に設けられている電源供給部分の一部をコンロ１２の外方に位置するように配設されることにより、外部電力源から供給電力を受けるようになっている。また、前記電源供給部分の一部と前記耐熱板１１との間には前記発熱体ユニット１０の電源供給部分の一部から漏れる光が前記耐熱板１１を通過して前記耐熱板１１の外方に漏れないように遮光材１６が配設されており、この遮光材１６の遮光効果によりコンロ外に発熱体ユニット１０が見えることにより利用者が持つ不安感を取り除いている。
【００２８】
また、コンロ１２の内部空間１２ｃは、内部空間１２ｃの開口が耐熱板１１により閉鎖されており、内部空間１２ｃの熱が耐熱板１１を介して被加熱物に伝熱されるようになっている。前記閉鎖の状態は、耐熱板１１とコンロ１２との間隙から外部に熱が伝熱されても外部に支障がない、あるいは内部空間１２ｃの熱が耐熱板１１を介して被加熱物に伝熱されることが阻害されず製品として支障が出ない程度であればよい。
【００２９】
また、加熱調理の温度コントロールをするための温度センサ１３は並設された発熱体ユニット１０の間に位置しコンロ内の温度検出し制御するように配設している。
【００３０】
なお、実施の形態１の加熱調理においては、発熱体ユニット１０は直線上の棒状の形状での構成で説明するがＵ形状または一部円弧形状の湾曲形状で構成することも可能である。
【００３１】
また、コンロ１２の内部空間１２ｃから発熱体ユニット１０より発光される光の漏れを防止するためにコンロ１２の側壁１２ａの外方側に位置する発熱体ユニット１０における電源供給部の一部と耐熱板１１との間に板形状の遮光材１６を配置する構成で説明したが、発熱体ユニット１０より発光される不用な光をコンロ１２の内部空間１２ｃから加熱調理器の外方に漏らさない、例えば、前記電源供給部の一部から漏れる光が耐熱板１１を通過して耐熱板１１の外方へ漏れ光を漏らさない構成であれば如何なる構造でも良く、たとえばコンロ１２の側壁１２ａ外方側に位置する発熱体ユニット１０における電源供給部の一部に耐熱性の遮光材を塗布、蒸着等を施したり、或いは前記電源供給部の一部を覆うキャップ状の遮光材とすることも可能である。なお遮光材の材料としては光を吸収する黒色であることが望ましい。
【００３２】
また、コンロ１２の温度上昇を防ぎ、かつ被加熱物への加熱、例えば耐熱板１１の外方側への加熱を促進した調理を可能とするために、発熱体２を介して耐熱板１１に対向する位置、たとえば、発熱体２と底壁１２ｂの間に位置する内部空間１２ｃの下部空間（発熱ユニット１０の後述する容器の内側空間から外筒外面までの空間も含む）、あるいは内部空間１２ｃ側の底壁１２ｂの壁面に反射体（図示せず）を少なくとも配設し、底壁１２ｂへの加熱を阻止する構成が採用できる。
【００３３】
なお、発熱体２から輻射された輻射熱を反射体により耐熱板１１の外方側へ反射する場合には、内部空間を均一に加熱するように反射の範囲を設定して前記開口全体から温度分布が均一な状態で耐熱板１１を介して被加熱物を加熱できるようにすれば、コンロとしての立ち上がりがより早くなり、エネルギー消費を低減することできるものとなる。
【００３４】
さらに、反射体の配設位置としては上述した内部空間１２ｃ側の少なくとも底壁１２ｂの壁面に限定されるものではなく、内部空間１２ｃの開口に対向する耐熱板１１の被加熱物載置面に生じることとなる発熱体ユニット１０近傍より低温となる低温領域、本実施の形態１においては、並設された発熱体ユニット１０の間に対向して位置する低温領域、あるいは発熱体ユニット１０と側壁１２ａの間（特に、発熱体ユニット１０より離れる側壁１２ａの内壁側）に対向して位置する低温領域を、発熱体ユニット１０から輻射された輻射熱を反射して加熱するために、並設された発熱体ユニット１０の間、あるいは側壁１２ａと底壁１２ｂとにより形成されるコーナー部等に第２の反射体を設けて耐熱板１１における被加熱物載置面の低温領域への熱輻射量を増加させることにより、コンロ内部空間を更に均一に加熱することができエネルギー消費を低減することができるものとなる。
【００３５】
図１および図２に示すように、コンロ１２の内部空間１２ｃ内に配置された発熱体ユニット１０は、容器１の内部に板形状あるいは帯形状の長尺面状体、すなわち固体状あるいはフィルムシート状によって形成された発熱体２が内蔵されており、長尺面状体の長尺面、すなわち発熱体ユニット１０の長手方向に対して直交する方向に位置する発熱体２の断面における幅広部が耐熱板１１に対し鉛直方向に位置するよう配設されているとともに、発熱体２が内部空間１２ｃ内に少なくとも位置するようになっている。
【００３６】
また、並設された２本の発熱体２の幅広部が温度センサ１３に向くように位置した構成としている。さらに、発熱体ユニット１０の長手方向に位置する両端は側壁１２ａにそれぞれ設けられた孔部を貫通した状態で配置され、後述する外部リード線７がコンロ１２すなわち側壁１２ａの外部空間にそれぞれ導出しているので、外部の供給電力源からの電気接続が容易となっている。
【００３７】
また、実施の形態１において２本の発熱体２は略平行に並説された例で説明したが必ずしも略平行に配置される必要はなく例えば、発熱体の断面形状における幅広部分の延長面が交差する配置或いは発熱体の断面形状における幅広部分が発熱体長手方向に湾曲形状であって前記幅広部分の延長面が交差及び非交差の配置となるような断面形状の幅広部分が対向する構成であってもよい。
【００３８】
なお、実施の形態１の加熱調理器においては発熱体ユニット１０を２本、設けた構成で説明するが、本発明に係る加熱調理器においては２本に限定されず、単数あるいは複数本で加熱する構成でもよい。
【００３９】
図３及び図４は実施の形態１の加熱調理器における発熱体ユニット１０を示す正面図と側面図である。
【００４０】
ここでは実施の形態１の加熱調理器において、発熱体２は帯形状であるフィルムシート状に形成された構成で説明するが板形状である固形状においても同様の構成となる。
【００４１】
なお、図３及び図４に示す発熱体ユニット１０の構成は、本発明に係る加熱調理器の熱源における一例であり、本発明はこの構成に限定されるものではない。本発明に係る加熱調理器における熱源としては後述するフィルムシート状の発熱体２を含むものであり、発熱体ユニット１０におけるその他の構成は製品仕様などにより適宜設定される。実施の形態１の加熱調理器における発熱体ユニット１０は、容器１と、細長い帯状の発熱体２と、この発熱体２を容器１内の所定位置に保持するために発熱体２の長手方向の両端部分に設けられ、発熱体２に電力を供給するための電力供給部８と、を備えている。
【００４２】
発熱体２は容器１の長手方向に沿って延設され配置されている。発熱体ユニット１０においては、容器１が透明な石英ガラス管により形成されており、石英ガラス管の両端部分が平板状に溶着されて容器１が封止されている。発熱体２及び電力供給部８の一部を収容する容器１内部には、不活性ガスとしてのアルゴンガスが封入されている。容器１内部に封入可能な不活性ガスとしては、アルゴンガスに限定されるものではなくアルゴンガスの他に、窒素ガス又はアルゴンガスと窒素ガス、アルゴンガスとキセノンガス、アルゴンガスとクリプトンガス等の混合ガスを用いても本願発明と同様の効果を得ることは言うまでもなく、目的に応じ適宜選択することが可能である。容器１の内部に不活性ガスを封入するのは、高温度で使用した際において、容器１内部の炭素系物質である発熱体２の酸化を防止するためである。なお、容器１の材料としては、石英ガラス以外であっても耐熱性、絶縁性及び熱透過性を有する材料であれば用いることができ、例えばソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸ガラス、鉛ガラス等のガラス材、及びセラミック材等から適宜選択される。なお、封止は発熱体２の高温酸化を防止するための構成であるが炭化珪素等にみられるように発熱体表面に酸化防止被膜を構成する発熱材料には必要がないことは言うまでもない。
【００４３】
発熱体２の両端に設けられた電力供給部８は、発熱体２の両端に取り付けられた保持具３、サポートリング４、内部リード線部５、モリブデン箔６、及び外部リード線部７を含んでいる。保持具３には内部リード線部５が固定されており、内部リード線部５は容器１の両端部分の封着部分（溶着部分）に埋設されたモリブデン箔６を介して、容器１の両端から容器外部に導出する外部リード線部７と電気的に接続されている。
【００４４】
図３及び図４に示すように、内部リード線部５には、位置規制機能を有する位置規制部であるサポートリング４が取り付けられている。内部リード線部５は、一本の線材、例えばモリブデン線をコイル状に形成したものである。
【００４５】
なお、実施の形態１における内部リード線部５は、モリブデン線により形成された例で説明するが、タングステン、ニッケル、ステンレス等を材料とした金属線（丸棒形状、平板形状）を用いて形成してもよい。
【００４６】
また、遮熱具９は前記サポートリング４に接するように取り付けられているが、発熱体ユニット１０がコンロ１２の内部空間１２ｃ内に配置された際には、前記サポートリング４は遮熱具９が側壁１２ａの前記孔部の奥行き幅内、あるいは前記孔部近傍の内部空間１２ｃ内に位置するように配設される。したがって、遮熱具９は発熱体２から発せられる熱によって電力供給部８の温度上昇を防止するとともに、コンロ１２内部から輻射熱の漏れを低減することが可能となる効果を有するが、その効果は側壁１２ａによる阻止により、さらに生かされることとなる。なお、遮熱具９の材質として放熱性と吸収性の高いカーボン板を用いたがフェルト状のカーボン、耐熱性を有す前述リード線に用いた材料や金属等の板、繊維状でも同様の効果を得ることができる。
【００４７】
以上のように、実施の形態１の加熱調理器の発熱体ユニット１０においては、保持具３、サポートリング４、内部リード線部５、モリブデン箔６、及び外部リード線部７により構成された電力供給部８が、発熱体２の両側に設けられて、発熱体２に電力を供給するととものに、発熱体２を容器内の所定位置に配設している。
【００４８】
発熱体２と保持具３の保持構成として、発熱体２の端部は保持具３により発熱体２の幅広面の両面が挟持されている。また発熱体２端部及び保持具３にはともに貫通孔が設けられており、保持具３の略中央に形成された貫通孔と発熱体２の端部に形成された貫通孔が内部リード線部５の端部により貫通されている。内部リード線部５は、その端部が屈曲されＬ字状に形成されている。このＬ字に屈曲した内部リード線部５の先端が、発熱体２を挟んだ保持具３の貫通孔を貫通して突出している。
【００４９】
加熱調理器の構成においては、保持具３の貫通孔から突出した内部リード線部５の突出端部５ａには、抜け落ち防止手段（脱落防止手段）を施すことも可能で例えば、内部リード線部５の突出端部５ａは、プレス加工、溶融等により塑性変形して潰された状態とし、内部リード線部５における突出端部５ａが、保持具３の貫通孔の直径より大きな形状とすることで抜け落ち防止手段が施されている。
【００５０】
発熱体ユニット１０のサポートリング４は、内部リード線部５に巻き付けられて固定され、コイル状に形成されている。サポートリング４は、発熱体２に電力を供給するための内部リード線部５に巻着する構成であり、サポートリング４には外部リード線部７から発熱体２への電流径路が通らない構成である、即ち、サポートリング４は内部リード線部５における電流径路に介在しない構成である。このように、サポートリング４は発熱体２への電流が流れない構成となるため、その電流により発熱することがない。実施の形態１におけるサポートリング４は、発熱体２の位置規制機能を有するとともに、発熱体２から伝導してきた熱を放熱する放熱機能としても機能する。
【００５１】
サポートリング４は、モリブデン線により形成された例で説明するが、発熱体２を位置規制できる剛性を有して、優れた熱伝導（放熱機能）と加工の容易な材料であれば、サポートリング４として用いることが可能であり、例えばニッケル、ステンレス、タングステン等の金属材料等を用いることができる。但し、サポートリング４は、発熱体２の長さ、容器１の内径と発熱体２との寸法差など、発熱体ユニットにおける構成及び仕様によっては必ずしも必要な構成要素ではない。
【００５２】
発熱体ユニット１０では、発熱体２の材料自体が伸縮性を有し、且つ発熱体２の形状パターンが伸縮性を有するため、発熱体２における膨張収縮による変化を吸収するための機構が不要である。特に、実施の形態１において用いた発熱体２は熱膨張率が小さいため、製造時に張力を加えた状態で配設（張設）された発熱体２は、発熱時の膨張を発熱体自体及び発熱体２の形状パターンによる伸縮性により吸収できるものである。
【００５３】
本発明に係る実施の形態１の加熱調理器に用いた耐熱板１１に使用する材料としては熱膨張率が低くく、耐熱性に優れた結晶化ガラスが好ましい。また結晶化ガラスの色として、例えば、被加熱物に対してより高温度を必要とする加熱調理器の場合においては白色とし、高級感をイメージしたい場合は黒色とするなど使用用途によって適宜選択することができる。なお、耐熱板１１の材料として結晶化ガラスに限定されるものではなく加熱調理器の仕様、用途を満足する材料であれば適宜選択することができるものである。
【００５４】
本発明に係る実施の形態１の加熱調理器の発熱体ユニット１０において用いた発熱体２は、炭素系物質を主成分とし厚み方向において複数のフィルムシート素材の各層が互いに空隙を介して積層され、優れた二次元的等方向性の熱伝導性を有しており、熱伝導率が２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上を有するフィルムシート状の材料で形成されている。したがって、帯状の発熱体２は温度ムラがなく均一に発熱する熱源となる。
【００５５】
ここで、二次元的等方向性の熱伝導とは、直交するＸ軸とＹ軸で設定される面における、あらゆる方向の熱伝導率が略同じであることを示すものである。したがって、本発明において二次元的等方向性とは、例えば炭素繊維が同じ方向に並設して形成された発熱体における炭素繊維方向である１方向（Ｘ軸方向）、又は炭素繊維をクロスに編んで形成された発熱体における炭素繊維方向である２方向（Ｘ軸方向とＹ軸方向）だけを指すものではなく、フィルムシート状の発熱体２における面方向において同じ性質を持つことを言う。
【００５６】
発熱体２の材料であるフィルムシート素材は、高分子フィルム又はフィラーを添加した高分子フィルムを高温度、例えば２４００℃以上の雰囲気中にて熱処理し、焼成してグラファイト化した耐熱性を有する高配向性のグラファイトフィルムシートであり、面方向の熱伝導率が２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、特に本発明に係る発熱体２の熱伝導率は６００から９５０Ｗ／ｍ・Ｋの特性を示す。
【００５７】
本発明において用いられる発熱体２の材料であるフィルムシート素材は、積層構造を有し、面方向の層表面が平坦な面、凹凸面或いは波うつ面等の各種の面形状を有しており、対向する各層の間には空隙が形成されている。このフィルムシート素材の積層構造において、各層間に形成される空隙の形成状態のイメージは、複数回（例えば、何十回、何百回）と重ね合わせるように折り曲げてパイ生地を作り、そのパイ生地を焼いて得た、パイの断面形状と類似している。即ち、発熱体２は、炭素系物質を含む材料により形成された複数の膜体が積層されて、積層方向が一部固着された層間構造を有しており、厚み方向に柔軟性を有するフィルムシート素材である。したがって、本発明における発熱体２の材料であるフィルムシート素材は、前述のように、面方向の熱伝導率が略同じである優れた二次元的等方向性の熱伝導を有する材料である。
【００５８】
前述のように製造されたフィルムシート素材として用いられる高分子フィルムとしては、ポリオキサジアゾール、ポリベンゾチアゾール、ポリベンゾビスチアゾール、ポリベンゾオキサゾール、ポリベンゾビスオキサゾール、ポリピロメリットイミド（ピロメリットイミド）、ポリフェニレンイソフタルアミド（フェニレンイソフタルアミド）、ポリフェニレンベンゾイミタゾール（フェニレンベンゾイミタゾール）、ポリフェニレンベンゾビスイミタゾール（フェニレンベンゾビスイミタゾール）、ポリチアゾール、ポリパラフェニレンビニレンのうちから選ばれた少なくとも一種類の高分子フィルムを挙げることができる。また、高分子フィルムに添加されるフィラーとしては、リン酸エステル系、リン酸カルシウム系、ポリエステル系、エポキシ系、ステアリン酸系、トリメリット酸系、酸化金属系、有機錫系、鉛系、アゾ系、ニトロソ系およびスルホニルヒドラジド系の各化合物を挙げることができる。より具体的には、リン酸エステル系化合物として、リン酸トリクレジル、リン酸（トリスイソプロピルフェニル）、トリブチルホスフェ−ト、トリエチルホスフェ−ト、トリスジクロロプロピルホスフェート、トリスブトキシエチルフォスフェート等を挙げることができる。リン酸カルシウム系化合物としては、リン酸二水素カルシウム、リン水素カルシウム、リン酸三カルシウム、等を挙げることができる。また、ポリエステル系化合物としては、アジピン酸、アゼライン酸、セバチン酸、フタル酸などと、グリコール、グリセリン類との反応により得られるポリマー等を挙げることができる。また、ステアリン酸系化合物としては、セバシン酸ジオクチル、セバシン酸ジブチル、クエン酸アセチルトリブチル等を挙げることができる。酸化金属系化合物としては、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化鉛等を挙げることができる。トリメリット酸系化合物としては、ジブチルフマレート、ジエチルフタレート等を挙げることができる。鉛系化合物としては、ステアリン酸鉛、ケイ酸鉛等を挙げることができる。アゾ系化合物としては、アゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル等を挙げることができる。ニトロソ系化合物としては、ニトロソペンタメチレンテトラミン等を挙げることができる。スルホニルヒドラジド系化合物としては、ｐ−トルエンスルホニルヒドラジド等を挙げることができる。
【００５９】
前記フィルムシート素材を積層し、不活性ガス中において２４００℃以上で処理し、グラファイト化の過程で発生するガス処理雰囲気の圧力を調整することにより制御してフィルムシート状の発熱体が製造される。更に、必要に応じて、前記のように製造されたフィルムシート状の発熱体を圧延処理することにより、さらに良質のフィルムシート状の発熱体を得ることができる。このように製造されたフィルムシート状の発熱体を本発明の発熱体ユニットにおける発熱体２として用いる。
【００６０】
なお、前記フィラーの添加量は、０．２〜２０．０重量％の範囲が適当であり、より好ましくは１．０〜１０．０重量％の範囲である。その最適添加量は、高分子の厚さによって異なり、高分子の厚さが薄い場合には添加量が多い方がよく、厚い場合には添加量は少なくてよい。フィラーの役割は熱処理後のフィルムを均一発泡の状態にすることにある。即ち、添加されたフィラーは、加熱中にガスを発生し、このガスの発生した後の空洞が通り道となってフィルム内部からの分解ガスの穏やかな通過を助けるものである。フィラーはこのように均一発泡状態を作り出すのに役立つ。
【００６１】
上記のように製造されたフィルムシート素材は、例えばトムソン型やピナクル型の抜き型、ロータリーダイカッタ等の鋭利な刃物、若しくはレーザー加工等により所望の形状に加工される。
【００６２】
図３に示すように、実施の形態１における発熱体２の発熱部には、複数のスリット２ａが発熱体２の長手方向に直交する方向に延設されている。発熱部に形成されている複数のスリット２ａは、発熱部における電流の流れ方向を規制し、抵抗値を調整するものである。発熱部に形成されるスリット形状としては、その発熱体ユニット１０が用いられる製品仕様及び用途等に応じて貫通した溝や、有底の凹部溝等がある。また、凹部溝においては、その厚み方向の深さを変更することにより発熱部の抵抗値を調整することが可能である。
【００６３】
また、実施の形態１における発熱体２にスリットを形成することにより、発熱体自体の伸縮性と合わせて、このスリット形状による伸縮性により、発熱体２が大きな伸縮性を持つ特性を有するものとなる。
【００６４】
以下、本発明に係る実施の形態１の加熱調理器において熱源として用いた発熱体ユニット１０の発熱体２の構成における特長について図５を用いて説明する。なお、図１及び図２で説明した遮光材１６については説明の都合上図５上には記載されていない。
【００６５】
図５は実施の形態１の加熱調理器上面図である図１のＡ−Ａ断面図を示すものであり、本願発明の加熱調理器のコンロ１２内（内部空間１２ｃ）における温度分布を示すものであり、発熱体２は指向性を有している為に発熱体２単品として発せられる熱の分布１４は、発熱体の長尺面を中心に鏡面対称に広がるとともに、熱の分布の広がりは発熱体の幅広部に対し直角な方向（耐熱板の板面方向）を中心軸として広がることとなる。しかしながら、コンロ１２の側壁１２ａと底壁１２ｂ及び耐熱板１１で閉設された空間である為にコンロ１２方向に発せられた熱の一部、すなわち温度分布１４ａの熱は、コンロ１２の底壁１２ｂに伝達された熱は加熱に使用されない非効率な熱損失となるが、コンロ１２の底壁１２ｂに伝達されない熱はコンロ１２内で熱拡散されて均一な温度状態となる。その結果、最終的に加熱の為の熱分布は温度分布１５となって耐熱板１１の広範囲な面が均一に加熱され、被加熱物が均等に加熱されることなる。
【００６６】
本発明に係る加熱調理器に用いた発熱体ユニット１０は、加熱源として発熱体２を有し、前記発熱体２が炭素系物質を含む材料により板形状或いは帯形状に形成されてあるため、発熱体２の断面における幅広部からの熱輻射量が発熱体２の断面における幅狭部からの熱輻射量に比べて非常に多く、発熱体２の断面における幅広部方向に高い指向性を有している。
【００６７】
実施の形態１の加熱装置において、上述したように発熱体２の断面における幅広部が耐熱板１１の板面方向に鉛直に配設されており発熱体２からの輻射熱は耐熱板１１の板面方向に主に輻射されるため、図７の従来の加熱調理器の構成を用いて説明した指向性のないハロゲンヒータ或いはニクロムヒータと比較しコンロ１２の底壁１２ｂに対する非効率な熱損失となる輻射が低減される構成となり、発熱体２を単体で輻射された熱分布は温度分布１４となる。しかしながら、耐熱板１１及びコンロ１２で閉設された空間である為にコンロ方向に発せられた熱１４ａは一部コンロ１２の底壁１２ｂに伝達されるが、大半はコンロ１２内で熱拡散され最終的に温度分布１５の様になる。
すなわち、図７を用いて上述で説明した従来の加熱調理器の温度分布と比較しても明らかなように耐熱板１１に均一な温度分布１５が可能となるとともにコンロ１２内部についても均一な温度状態となりコンロ１２内部とセンサ１３からの検出される温度差がなく追従性、安全性に優れた加熱調理器となる。さらには、発熱体２からコンロ１２の底壁１２ｂに輻射される非効率な熱損失も少なくなることにより高効率で且つ安全性に優れた加熱調理器となる。
【００６８】
以下、本発明に係る実施の形態１の加熱調理器において熱源として用いた発熱体ユニット１０の発熱体２の特性と炭素を含んだ板形状の発熱体と従来のハロゲンヒータの特長について説明する。
【００６９】
発明者らは、本発明に係る加熱調理器において用いられる発熱体ユニット１０の発熱体２の一例である帯形状からなるフィルムシート状の発熱体（以下、フィルムシート状ヒータ）と、その発熱体２の他の例である炭素系物質を主成分とし抵抗調整物質を含み、焼成により形成された細長い板状の発熱体を用いる発熱体（以下、カーボンヒータと略称）と、及び従来技術としてハロゲンランプを用いる発熱体（以下、ハロゲンヒータと略称）と、に関して、１００Ｖ、６００Ｗの仕様のヒータに構成して、平衡点灯時の温度［℃］と抵抗［Ω］の関係を示す温度特性の比較実験を行った。
【００７０】
図６は前述した各種発熱体における温度［℃］と抵抗［Ω］の関係を示す温度特性図である。図６において、実線Ｘが本発明に係る実施の形態１の加熱調理器に用いたフィルムシート状ヒータの温度特性である。また、破線Ｙがカーボンヒータの温度特性であり、一点鎖線Ｚが図７に示す従来例としてのハロゲンヒータの温度特性である。
【００７１】
図６に示すように、本発明に係る実施の形態１の加熱調理器に用いた発熱体ユニット１０の発熱体２であるフィルムシート状ヒータは点灯時の発熱体の温度が高くなるにしたがい抵抗が増加する正特性を有している。実験によれば、例えばフィルムシート状ヒータの温度が２０℃（未通電時）のとき、抵抗値は９．２Ωであり、平衡点灯時の温度が１１２０℃のとき、抵抗値は１６．７Ωであった。したがって、フィルムシート状ヒータの未通電時と平衡点灯時の抵抗値の変化率（抵抗変化率）は１．８１である。なお、ここで平衡点灯時とは、発熱体に電圧（例えば、１００Ｖ）を印加し電力が供給されて発熱体に電流が流れ、発熱体の発熱温度が一定となったときを言う。また、抵抗変化率とは発熱体への通電による平衡点灯時の抵抗の値を未通電時の抵抗の値で除算した値のことをいう。
【００７２】
一方、破線Ｙで示すカーボンヒータの温度特性は、平衡点灯時の温度が変わっても略一定の抵抗値を示している。発明者らの実験によれば、カーボンヒータの温度が２０℃（未通電時）のとき、抵抗値は１５．９Ωであり、平衡点灯時の温度が１０３０℃のとき、抵抗値は１６．７Ωであった。したがって、カーボンヒータの未通電時と平衡点灯時の抵抗変化率は１．０５である。また、一点鎖線Ｚで示すハロゲンヒータの場合、温度が２０℃（未通電時）のとき、抵抗値は１．８Ωであり、平衡点灯時の温度が１８３０℃のとき、抵抗値は１６．７Ωであった。したがって、ハロゲンヒータの未通電時と平衡点灯時の抵抗変化率は９．２８である。
【００７３】
なお、実施の形態１の加熱用調理器に用いたフィルムシート状ヒータを用いて、平衡点灯時の温度を変化させた場合の未通電時と平衡点灯時の抵抗変化率を確認すると、平衡点灯時の温度が５００℃になるように電力を供給した場合においても、図４において実線Ｘで示した立ち上がり特性であり、５００℃のときの抵抗値は１１．０Ωであった。したがって、このフィルムシート状ヒータの平衡点灯時の温度が５００℃における未通電時と平衡点灯時の抵抗変化率は１．２（＝１１．０／９．２）である。
【００７４】
また、実施の形態１の加熱調理器に用いたフィルムシート状ヒータを用いて、平衡点灯時の温度が２０００℃になるように電力を供給した場合には、図４において実線Ｘに続く２点破線で示した立ち上がり特性であり、２０００℃のときの抵抗値は３２．２Ωであった。したがって、このフィルムシート状ヒータの平衡点灯時の温度が２００℃における未通電時と平衡点灯時の抵抗変化率は３．５（＝３２．２／９．２）であった。
【００７５】
上記のように、実施の形態１の加熱調理器に用いた発熱体ユニット１０のフィルムシート状ヒータは、平衡点灯時の温度設定が高くなるにしたがい抵抗が増加する正特性を有している。上述の結果でも明らかなように、平衡点灯時の温度設定を５００℃とした場合、平衡点灯時の抵抗値が１１．０Ωとなり抵抗変化率が１．２であった。また、平衡点灯時の温度設定を２０００℃とした場合、平衡点灯時の抵抗値が３２．２Ωとなり抵抗変化率が３．５であり、平衡点灯時の温度と抵抗値が略比例した特性を示している。
【００７６】
また、実施の形態１の加熱調理器に用いた発熱体ユニット１０の発熱体２は、定格の通電による平衡点灯時の抵抗値を未通電時の抵抗値で除算した抵抗変化率が１．８１であった。このように、本発明に係る加熱調理器に用いた発熱体ユニット１０の発熱体２は、未通電時でもある程度の抵抗（９．２Ω）を有しており、未通電時と平衡点灯時との抵抗変化率が１．８１である。
【００７７】
本発明に係る発熱体ユニット１０のフィルムシート状ヒータは、抵抗変化率を１．２から３．５の範囲内となるよう電力またはヒータ温度を設定することにより、所望の温度で高精度に発熱させることができるとともに、発熱体ユニット１０の点灯時において、大きな突入電流を発生させることなく、発熱時の立ち上がりを早くする効果を奏する。すなわち、未通電時と平衡点灯時の抵抗値の変化率が１．２未満の場合、突入電流は少なく問題ないが、立ち上りが遅く更には温度が低いと言う問題があり加熱調理器としての仕様を満足出来ない。また、未通電時と平衡点灯時の抵抗値の変化率が３．５を超える場合、大きな突入電流が発生するため、信頼性を確保するため各構成要素のマージンを大きく設定する必要があり、構成要素の容量が増大して、製造コストの増大、装置の大型化という問題がある。したがって、本発明に係る発熱体ユニット１０のフィルムシート状ヒータの場合、未通電時と平衡点灯時の抵抗値の変化率が１．２〜３．５の間あることが望ましい。
【００７８】
一方、本発明に係る発熱体ユニット１０の他の例であるカーボンヒータを熱源として用いた場合には、平衡点灯時の温度に関係なく抵抗値が略一定であるため、点灯時において突入電流が発生せず、略一定の電流が流れる。したがって、カーボンヒータを熱源として用いた場合には、発熱温度の上昇速度（立ち上がり）がフィルムシート状ヒータを用いた場合と比較して遅く、所定温度となるまでに時間がかかるという問題があるが、加熱調理器として高入力および高ワットの仕様において突入電流がない特性を持つカーボンヒータは接点溶着や制御不能など対策ができ安全性優れる。またカーボンヒータ材料は抵抗変化率を調整することが可能で０．８から１．２迄の範囲とすることで立ち上がり時のスピードと突入改善が可能となる。
【００７９】
一方、炭素系物質と抵抗調整物質とを含み、焼成により形成されたカーボンヒータを熱源として用いた場合には、平衡点灯時の温度に関係なく抵抗値が略一定であるため、点灯時において突入電流が発生せず、略一定の電流が流れる。したがって、カーボンヒータを熱源として用いた場合には、発熱温度の上昇速度（立ち上がり）がフィルムシート状発熱体２を用いた場合と比較し若干遅く、所定温度となるまでに時間がかかるという問題があるが、加熱調理器として高入力及び高ワットの仕様において突入電流がない特性を持つカーボンヒータは接点溶着や制御不能など対策ができ安全性優れる。またカーボンヒータ材料は抵抗変化率を調整することが可能で０．８から１．２迄の範囲とすることで立ち上がり時のスピードと突入改善が可能となる。
【００８０】
前述のカーボンヒータは、黒鉛等の結晶化炭素、抵抗値調整物質及びアモルファス炭素の混合物で形成された板状の発熱体が使用されており、カーボンヒータにおいては、炭素系物質の赤外線放射率が７８〜８４％と高いため、炭素系物質を発熱体として用いることにより、カーボンヒータからの赤外線放射率が高くなり、効率の高い熱源を構築することが可能となる。しかし、カーボンヒータに用いられていた発熱体は、厚み（例えば、数ｍｍ）を有する板状の発熱体であり、ある程度大きな熱容量を有いる。この材料構成、製造プロセスにおいて抵抗変化の調整を可能としている。
【００８１】
発熱体ユニット１０の発熱体２の固有抵抗値が２５０μΩ・ｃｍであり、カーボンヒータのカーボンの固有抵抗値が３０００〜５００００μΩ・ｃｍであり、ハロゲンヒータのタングステンの固有抵抗値が５．６μΩ・ｃｍである。上記のように、カーボンの固有抵抗値が他のヒータの材料に比べて非常に高いため、電流変化の少ない設計とともに電力供給時の突入電流が発生しにくい設計が可能となる。また、発熱体２の固有抵抗値は、カーボンの固有抵抗値より小さいが、タングステンの固有抵抗値より大きいため、発熱体１０においてはタングステンの発熱体に比べ設計が容易となる。
【００８２】
また、発熱体ユニット１０の発熱体２の密度が０．５〜１．０ｇ／ｍ3（厚みにより異なる）であり、カーボンヒータのカーボンの密度が１．５ｇ／ｍ3であり、ハロゲンヒータのタングステンの密度が１９．３ｇ／ｍ3である。このように、発熱体２の密度及びカーボンヒータはハロゲンヒータの材料に比べて軽いため、また発熱体２は帯状の薄膜体であるため、他のヒータに比べて熱容量が非常に小さく、立ち上がりが早くなることが理解できる。
【００８３】
上記のように、実施の形態１の加熱調理器において用いたフィルムシート状ヒータは、軽薄で熱容量が小さく、通電による平衡点灯時までの立ち上がりが早いという優れた特性を有している。このため、実施の形態１の加熱調理器においては、優れた応答性を有して効率高く加熱する発熱体を有する発熱体ユニットを用いているため、耐熱板上面領域の加熱が早くなり、省エネルギーを図ることができるとともに、クイックスタートを実現することができる。また、実施の形態１の加熱調理器において、フィルムシート状ヒータの代わりに炭素系物質と抵抗調整物質とを含み、焼成により形成されたカーボンヒータを熱源として用いた場合には、平衡点灯時の温度に関係なく抵抗値が略一定であるという優れた特性を有している。このため加熱初期の点灯時に大きな突入電流が発生せず、電圧降下の発生、蛍光灯がちらつくフリッカの発生という問題が解消されている。
【００８４】
すなわち、加熱調理器の仕様、用途、目的に応じて、発熱体ユニット１０の発熱体材料を、フィルムシート状ヒータ或いは炭素系物質と抵抗調整物質とを含み、焼成により形成されたカーボンヒータのどちらかより適宜選択することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明は、耐熱板表面方向にある調理容器、調理物などを均一加熱する発熱体構成にて熱ロスを低減し、且つ高温度に加熱することができる効率の高い加熱調理器を提供することが可能となり、加熱調理器分野において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明に係る実施の形態１の加熱調理器における上面図
【図２】実施の形態１の加熱調理器におけるＢ−Ｂ断面図
【図３】実施の形態１の加熱調理器における発熱体ユニット正面図
【図４】実施の形態１の加熱調理器における発熱体ユニット側面図
【図５】実施の形態１の加熱調理器におけるＡ−Ａ断面図おける熱分布図
【図６】実施の形態１における発熱体ユニット１０の発熱体２における温度［℃］と抵抗［Ω］の関係を示す温度特性図
【図７】従来例の場合のＡ−Ａ断面における熱分布図
【符号の説明】
【００８７】
１、２１ 容器
２、２２ 発熱体
２ａ スリット
３ 保持具
４ サポートリング（位置規制部）
５ 内部リード線部
５ａ 突出端部
６ モリブデン箔
７ 外部リード線部
８ 電力供給部
９ 遮熱具
１０、２０ 発熱体ユニット
１１ 耐熱板
１２ コンロ
１２ａ 側壁
１２ｂ 底壁
１２ｃ 内部空間
１３ 温度センサ
１４、１４ａ、１５、２３、２３ａ、２４ 温度分布
１６ 遮光材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱調理のための熱源として発熱体ユニットを備えた加熱調理器に関し、特に、炭素を含み帯状（板状）形状の発熱体を有する発熱体ユニットを備えた加熱調理器に関するものである。本発明に係る加熱調理器としては、例えば電気コンロ、オーブン、トースター、電子レンジオーブン、グリラー、及びこれらの機能を備えた複合商品等の熱源を必要とする機器が含まれる。
【背景技術】
【０００２】
加熱調理器には、その加熱調理器の加熱可能な位置に置かれた被非加熱物、例えば調理容器に対向する位置に配置された耐熱板と、その耐熱板を中間に位置せしめて前記調理容器と対向する側に設けられたコンロと、そのコンロに部形成されている前記耐熱板側を開口とした内部空間に配設された前記発熱体ユニットと、その発熱体ユニットにより加熱された前記内部空間の温度を検出するセンサ、そのセンサにて検出された検出出力により前記内部空間の温度を制御する制御回路とで構成されている。また、従来から前記発熱体ユニットに用いられる発熱体としてはタングステン材料により形成されたハロゲンヒータ、或いはニクロム線を用いたニクロムヒータが使用されている。（特許文献１参照。）
【特許文献１】特開平４−２３６０１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の加熱調理器の熱源として用いられているハロゲンヒータは、電力給電時の立ち上りが早いという利点はあるが、突入電流が大きく、ハロゲンヒータをオンオフ制御するためには大容量の制御回路すなわち複雑な制御構成となるとともに突入電流に応じた高容量の制御回路が必要となり、装置が大型化するとともにコスト的にも問題があった。更にヒータの制御により蛍光灯がちらつく（フリッカ現象）という問題も有している。
【０００４】
また、ニクロムヒータにおいては、突入電流はほとんど発生しないため、発熱体への電力供給時に電圧が降下するという問題や、蛍光灯がちらつく（フリッカ現象）という問題は低減されるが、ニクロムヒータ自体の熱容量が少ないと言う問題や、ニクロム線材をコイル状にしてコンロに埋め込む方法がとられるためにコンロ側に熱をとられて立ち上がりに時間がかかることとなり、結果的に調理する温度まで到達する時間がかかってエネルギー消費が増えるなどの問題点があった。さらに、ハロゲンヒータ及びニクロムヒータともにコイル状に形成されており熱分布に指向性を有しない構成である為に被加熱物に対して均一な加熱が得られないと言う問題点があった。
【０００５】
具体的に従来の加熱調理器の構成及び問題点について図７を用いて説明する。図７は従来の加熱調理器の構成の断面図である。
【０００６】
図７に示すように従来の加熱調理器は、その加熱調理器の上面壁の一部として設けられた耐熱板１１と、耐熱板１１の下面側に、その下面に対し鉛直方向あるいは交差方向に沿って壁面が配置された側壁１２ａと前記下面にその壁面が対向するように壁面が配置された底壁１２ｂを有することにより、前記下面側を開口とする内部空間を形成した凹部形状のコンロ１２で少なくとも構成されている。すなわち、前記内部空間は、側壁１２ａ、底壁１２ｂ及び前記開口を覆った耐熱板１１によって囲まれることにより、コンロ１２の外方空間からは閉鎖された状態で閉設されている。コンロ１２の内部空間にはコイル状に形成された発熱体２２を内包した容器２１からなる発熱体ユニット２０を２本並設し、前記並設された発熱体ユニット２０の間に加熱調理器の温度として見立てた前記内部空間の温度を検出する為の温度センサ１３が配置され、コンロ１２内の温度を制御する構成となっている。
【０００７】
従来の加熱調理器に用いられる発熱体ユニット２０のハロゲンヒータ或いはニクロムヒータからなる発熱体２２は指向性を有していない為に発熱体２２単体として発せられる熱の分布は温度分布２３となるが、コンロ１２の側壁１２ａと底壁１２ｂ及び耐熱板１１で閉設された空間である為にコンロ方向に発せられた熱の一部、すなわち温度分布２３aの熱は、コンロ１２の底壁１２ｂに伝達され加熱に使用されない非効率な熱損失となる。また、コンロ１２の底壁１２ｂに伝達されない熱はコンロ１２内で熱拡散され、最終的に加熱の為の熱分布は温度分布２４となり発熱体ユニット２０の上部及び下部近傍に集中した加熱状態となる。
【０００８】
さらにコンロ１２内部の温度分布の均一性においても並設された発熱体ユニット２０の間に存在する隣接空間、或いはコンロ１２の側壁１２ａ付近の温度は低く、コンロ１２内部に設置されるセンサ１３の位置によってはコンロ１２内部の温度に対し発熱体ユニット２０の温度設定の追従性が遅く安全性に問題があるとともに、コンロ１２の底面１２ｂに伝達される熱が多くコンロ１２底面１２ｂ外部の温度上昇も問題であり最悪の場合火災の恐れがある。
【０００９】
本発明は、加熱調理において熱損失を低減し調理するまでの時間の短縮し効率高く加熱するすとともに、小型で安全性に優れかつ信頼性の高い熱源を有する加熱調理器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の観点の加熱調理器は、加熱可能な位置に置かれた被加熱物に板面を対向するように配置された耐熱板と、その耐熱板を中間に位置せしめて前記被加熱物と対向する側に設けられたコンロと、そのコンロに形成されている前記耐熱板側を開口とし、かつ前記開口を覆う前記耐熱板により前記コンロの周囲空間より閉鎖された内部空間と、耐熱板を介して前記被加熱物を加熱するように前記内部空間内に配設された前記発熱体ユニットと、その発熱体ユニットにより加熱された前記内部空間の温度を検出するセンサが配設された加熱調理器であって、前記発熱体ユニットに設けられた加熱源としての発熱体は炭素系物質を含む材料により板形状或いは帯形状の長尺面状体に形成され、前記長尺面状体の長尺面の幅広部は少なくともいずれかの箇所において前記幅広部方向が前記耐熱板の板面に対し鉛直となるように配置されるように構成されている。このように構成された本発明の第１の観点の加熱調理器は、コンロ内部空間が加熱されて内部空間の温度分布が均一になるように上昇し、その上昇した内部空間の熱が前記開口全体から温度分布が均一な状態で耐熱板を介して被加熱物を加熱するため、立ち上がりが早く、エネルギー消費を低減することができる。さらに、前記発熱体の長尺面の幅広部が前記耐熱板の板面に対し鉛直となるように配置することにより、前記発熱体からの輻射熱がコンロ底壁方向に少なくなる構成となっている。
【００１１】
本発明の第２の観点の加熱調理器において、前記第１の観点の前記内部空間内に前記熱体ユニットを複数個設けるとともに、前記発熱体ユニットの発熱体の幅広部のいずれか箇所と前記他の発熱体ユニットの前記発熱体の幅広部のいずれか箇所が互いの幅広方向が対向するように配置されように構成されている。このように構成された本発明の第２の観点の加熱調理器は、コンロの内部空間すなわちコンロ内の温度(熱)分布がより均一になるので、効率よく加熱が可能となり安全性に優れた加熱調理器となる。
【００１２】
本発明の第３の観点の加熱調理器において、前記第１又は第２の観点の発熱体ユニットは、前記発熱体と、前記発熱体に電力を供給する電力供給部と、前記発熱体と前記電力供給部の一部を収納する容器を有し、前記容器内部に不活性ガスを充填し前記容器の端部が封止されるように構成されている。このように構成された本発明の第３の観点の加熱調理器は、不活性ガスを充填した発熱体の温度をより高温度に上げることが可能となるので、高い温度を必要とする加熱調理器を得ることができる。
【００１３】
本発明の第４の観点の加熱調理器において、第３の観点の前記発熱体は、炭素系物質を含む材料により形成された層間構造を有するものである。このように構成された本発明の第４の観点の加熱調理器は、熱容量が少なく、かつ熱伝導性に優れて立ち上がりが早いとともに、制御に対する追従性が良い発熱体を使用することとになるので、高性能で高効率の調理が可能となる。
【００１４】
本発明の第５の観点の加熱調理器において、第４の観点の前記発熱体は、通電による平衡点灯時の抵抗の値を未通電時の抵抗の値で除算した抵抗変化率の値が１．２〜３．５の範囲であり、発熱体温度と抵抗値が比例する正特性を有する。このように構成された本発明の第５の観点の加熱調理器は、発熱体温度による抵抗変化を抑えることができるので、発熱体への通電開始時の突入電流を低減しながら立ち上がりに優れた調理が可能となる。
【００１５】
本発明の第６の観点の加熱調理器において、前記第５の観点の前記発熱体は、厚みが３００μｍ以下の薄膜体である。このように構成された本発明の第６の観点の加熱調理器は、発熱体は熱容量が少なく、かつ立ち上がりが早い熱源となるので被加熱物を効果的に加熱できることとなり、エネルギー消費を低減した調理が可能となる。
【００１６】
本発明の第７の観点の加熱調理器において、前記第５の観点の前記発熱体は、密度が１．０ｇ／ｃｍ3以下の軽膜体である。このように構成された本発明の第７の観点の加熱調理器は、発熱体は熱容量が少なく、かつ立ち上がりが早い熱源となるので被加熱物を効果的に加熱できることとなり、エネルギー消費を低減した調理が可能となる。
【００１７】
本発明の第８の観点の加熱調理器において、前記第５の観点の前記発熱体は、熱伝導率が２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上の材料で形成される。このように構成された本発明の第８の観点の加熱調理器は、発熱体は優れた熱伝導を有するため、均一な温度分布と制御に対する追従性に優れた加熱が可能となる。
【００１８】
本発明の第９の観点の加熱調理器において、前記第３の観点の前記発熱体は、炭素系物質と抵抗調整物質とを含み、焼成により形成するものである。このように構成された本発明の第９の観点の加熱調理器は、発熱体温度による抵抗変化を安定させるように発熱体を焼成することにより、発熱体への通電開始時の突入電流を低減し、また異常時における入力増にならないなど安全を考慮したものとなり、安全な調理が可能となる
本発明の第１０の観点の加熱調理器において、前記第９観点の前記発熱体は、通電による平衡点灯時の抵抗の値を未通電時の抵抗の値で除算した抵抗変化率の値が０．８から１．２の範囲であり、発熱体温度と抵抗値が少ないフラット特性を有するものである。このように構成された本発明の第１０の観点の加熱調理器は、発熱体温度による抵抗変化安定させるように発熱体を焼成することにより、発熱体への通電開始時のことで突入電流を低減し、また異常時における入力増にならないなど安全を考慮したものとなり、より安全な調理が可能となる
本発明の第１１の観点の加熱調理器において、前記第１及至第１０の観点の前記発熱体ユニットは、前記発熱体の長手方向に位置する端部の外方側に輻射される輻射熱を遮断する遮熱具が前記端部の外方位置に設けられている。このように構成された本発明の第１１の観点の加熱調理器は、コンロ側の発熱体ユニットによる加熱をさえぎりコンロ側の温度上昇を防ぎ耐熱板側の加熱を促進した調理が可能となる。
【００１９】
本発明の第１２の観点の加熱調理器において、前記第１及至第１１の観点の前記発熱体を介して前記耐熱板に対向する位置に反射体を配設し、発熱体からの輻射熱を前記反射体により前記耐熱板方向に反射せしめるものである。このように構成された本発明の第１２の観点の加熱調理器は、コンロ側、特に記発熱体ユニットを介して前記遮熱板と対向するコンロの底壁の加熱を阻止しできるので、コンロ側の温度上昇を防ぎ、かつ耐熱板外方側の加熱を促進した調理が可能となる。
【００２０】
本発明の第１３の観点の加熱調理器において、前記第３及至第１２の観点の発熱体ユニットの前記電源供給部分の一部が前記コンロを貫通してそのコンロの外方に位置するように配設されるとともに、前記コンロの外方に位置する前記電源供給部分の一部と耐熱板との間に板形状の遮光材が配置されている。このように構成された本発明の第１２の観点の加熱調理器は、前記発熱体ユニット１０の電源供給部分の一部から漏れる光が前記耐熱板１１を通過して前記耐熱板１１の外方に漏れなくする前記遮光材１６の遮光効果により、コンロ外に発熱体ユニット１０が見えることにより利用者が持つ不安感を取り除いている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、調理容器等の被加熱物を温度分布が均一な状態で耐熱板を介して加熱しで、且つ高温度に加熱することができる効率の高い熱源を有する加熱調理器を提供することが可能となる。特に、本発明によれば、立ち上がりが早く、エネルギー消費を低減した調理を行うことができる加熱調理器を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係る発熱体ユニットを用いた加熱調理器の好適な実施の形態について添付の図面を参照しつつ説明する。
【００２３】
本発明者らは、従来の加熱調理器において用いられていた発熱体ユニットの発熱体が有するフリッカ現象や熱分布に指向性を有しないという欠点を解消する新しい熱源となる発熱体ユニットの開発に取り組んできた。その新たな加熱源としての発熱体ユニットにおける発熱体は炭素系物質を含む材料により板形状或いは帯形状に形成され、前記発熱体断面における幅広部が前記耐熱板に対し鉛直方向に位置するよう配設することで後述するように耐熱板側を均一に加熱するとともに、熱容量が少なく、優れた立ち上がり特性を有している。
（実施の形態１）
本発明に係る実施の形態１の加熱調理器について図１から図６を用いて説明する。
【００２４】
実施の形態１の加熱調理器は、コンロ内に配設された発熱体ユニットは電力供給部から電力が供給され発熱し、コンロ内が高温度状態となり耐熱板を通して耐熱板表面に載置された被加熱物（以下、調理容器と言う）などを加熱し調理を行う。なお、コンロと耐熱板との空間はほとんど閉ざされておりコンロ内に発生した熱はコンロ内に配設されたセンサにより検知し所望の温度に制御することが可能であり効率よく調理を行うことができる。
【００２５】
図１は 実施の形態１の加熱調理器の上面図であり、図２は図１のＢ−Ｂ断面図を示す。
【００２６】
図１および図２において、実施の形態１の加熱調理器は、被加熱物（図示せず）と板面が対向する（本例では被加熱物を載置すると言う）ように配置された耐熱板１１と、耐熱板１１を介して被加熱物と対向する位置、すなわち耐熱板１１の下面側に外周囲を囲うように側壁１２ａ（耐熱板１１に対し鉛直方向あるいは交差方向に沿った内壁面を有する壁）と底壁１２ｂ（耐熱板１１に対し対向方向に沿った内壁面を有する底側に位置した壁）を設けて耐熱板１１側を開口とする凹部形状の内部空間１２ｃを形成したコンロ１２と、その中央部に配置された発熱体２がコンロ１２内、すなわち前記内部空間１２ｃ内に少なくとも配置され、端部がコンロ１２の側面１２ａを貫通するように配置された棒状の発熱体ユニット１０と、で構成されている。
【００２７】
さらに、前記発熱体ユニット１０は２本並設され、前記発熱体ユニット１０の端部に設けられている電源供給部分の一部をコンロ１２の外方に位置するように配設されることにより、外部電力源から供給電力を受けるようになっている。また、前記電源供給部分の一部と前記耐熱板１１との間には前記発熱体ユニット１０の電源供給部分の一部から漏れる光が前記耐熱板１１を通過して前記耐熱板１１の外方に漏れないように遮光材１６が配設されており、この遮光材１６の遮光効果によりコンロ外に発熱体ユニット１０が見えることにより利用者が持つ不安感を取り除いている。
【００２８】
また、コンロ１２の内部空間１２ｃは、内部空間１２ｃの開口が耐熱板１１により閉鎖されており、内部空間１２ｃの熱が耐熱板１１を介して被加熱物に伝熱されるようになっている。前記閉鎖の状態は、耐熱板１１とコンロ１２との間隙から外部に熱が伝熱されても外部に支障がない、あるいは内部空間１２ｃの熱が耐熱板１１を介して被加熱物に伝熱されることが阻害されず製品として支障が出ない程度であればよい。
【００２９】
また、加熱調理の温度コントロールをするための温度センサ１３は並設された発熱体ユニット１０の間に位置しコンロ内の温度検出し制御するように配設している。
【００３０】
なお、実施の形態１の加熱調理においては、発熱体ユニット１０は直線上の棒状の形状での構成で説明するがＵ形状または一部円弧形状の湾曲形状で構成することも可能である。
【００３１】
また、コンロ１２の内部空間１２ｃから発熱体ユニット１０より発光される光の漏れを防止するためにコンロ１２の側壁１２ａの外方側に位置する発熱体ユニット１０における電源供給部の一部と耐熱板１１との間に板形状の遮光材１６を配置する構成で説明したが、発熱体ユニット１０より発光される不用な光をコンロ１２の内部空間１２ｃから加熱調理器の外方に漏らさない、例えば、前記電源供給部の一部から漏れる光が耐熱板１１を通過して耐熱板１１の外方へ漏れ光を漏らさない構成であれば如何なる構造でも良く、たとえばコンロ１２の側壁１２ａ外方側に位置する発熱体ユニット１０における電源供給部の一部に耐熱性の遮光材を塗布、蒸着等を施したり、或いは前記電源供給部の一部を覆うキャップ状の遮光材とすることも可能である。なお遮光材の材料としては光を吸収する黒色であることが望ましい。
【００３２】
また、コンロ１２の温度上昇を防ぎ、かつ被加熱物への加熱、例えば耐熱板１１の外方側への加熱を促進した調理を可能とするために、発熱体２を介して耐熱板１１に対向する位置、たとえば、発熱体２と底壁１２ｂの間に位置する内部空間１２ｃの下部空間（発熱ユニット１０の後述する容器の内側空間から外筒外面までの空間も含む）、あるいは内部空間１２ｃ側の底壁１２ｂの壁面に反射体（図示せず）を少なくとも配設し、底壁１２ｂへの加熱を阻止する構成が採用できる。
【００３３】
なお、発熱体２から輻射された輻射熱を反射体により耐熱板１１の外方側へ反射する場合には、内部空間を均一に加熱するように反射の範囲を設定して前記開口全体から温度分布が均一な状態で耐熱板１１を介して被加熱物を加熱できるようにすれば、コンロとしての立ち上がりがより早くなり、エネルギー消費を低減することできるものとなる。
【００３４】
さらに、反射体の配設位置としては上述した内部空間１２ｃ側の少なくとも底壁１２ｂの壁面に限定されるものではなく、内部空間１２ｃの開口に対向する耐熱板１１の被加熱物載置面に生じることとなる発熱体ユニット１０近傍より低温となる低温領域、本実施の形態１においては、並設された発熱体ユニット１０の間に対向して位置する低温領域、あるいは発熱体ユニット１０と側壁１２ａの間（特に、発熱体ユニット１０より離れる側壁１２ａの内壁側）に対向して位置する低温領域を、発熱体ユニット１０から輻射された輻射熱を反射して加熱するために、並設された発熱体ユニット１０の間、あるいは側壁１２ａと底壁１２ｂとにより形成されるコーナー部等に第２の反射体を設けて耐熱板１１における被加熱物載置面の低温領域への熱輻射量を増加させることにより、コンロ内部空間を更に均一に加熱することができエネルギー消費を低減することができるものとなる。
【００３５】
図１および図２に示すように、コンロ１２の内部空間１２ｃ内に配置された発熱体ユニット１０は、容器１の内部に板形状あるいは帯形状の長尺面状体、すなわち固体状あるいはフィルムシート状によって形成された発熱体２が内蔵されており、長尺面状体の長尺面、すなわち発熱体ユニット１０の長手方向に対して直交する方向に位置する発熱体２の断面における幅広部が耐熱板１１に対し鉛直方向に位置するよう配設されているとともに、発熱体２が内部空間１２ｃ内に少なくとも位置するようになっている。
【００３６】
また、並設された２本の発熱体２の幅広部が温度センサ１３に向くように位置した構成としている。さらに、発熱体ユニット１０の長手方向に位置する両端は側壁１２ａにそれぞれ設けられた孔部を貫通した状態で配置され、後述する外部リード線７がコンロ１２すなわち側壁１２ａの外部空間にそれぞれ導出しているので、外部の供給電力源からの電気接続が容易となっている。
【００３７】
また、実施の形態１において２本の発熱体２は略平行に並説された例で説明したが必ずしも略平行に配置される必要はなく例えば、発熱体の断面形状における幅広部分の延長面が交差する配置或いは発熱体の断面形状における幅広部分が発熱体長手方向に湾曲形状であって前記幅広部分の延長面が交差及び非交差の配置となるような断面形状の幅広部分が対向する構成であってもよい。
【００３８】
なお、実施の形態１の加熱調理器においては発熱体ユニット１０を２本、設けた構成で説明するが、本発明に係る加熱調理器においては２本に限定されず、単数あるいは複数本で加熱する構成でもよい。
【００３９】
図３及び図４は実施の形態１の加熱調理器における発熱体ユニット１０を示す正面図と側面図である。
【００４０】
ここでは実施の形態１の加熱調理器において、発熱体２は帯形状であるフィルムシート状に形成された構成で説明するが板形状である固形状においても同様の構成となる。
【００４１】
なお、図３及び図４に示す発熱体ユニット１０の構成は、本発明に係る加熱調理器の熱源における一例であり、本発明はこの構成に限定されるものではない。本発明に係る加熱調理器における熱源としては後述するフィルムシート状の発熱体２を含むものであり、発熱体ユニット１０におけるその他の構成は製品仕様などにより適宜設定される。実施の形態１の加熱調理器における発熱体ユニット１０は、容器１と、細長い帯状の発熱体２と、この発熱体２を容器１内の所定位置に保持するために発熱体２の長手方向の両端部分に設けられ、発熱体２に電力を供給するための電力供給部８と、を備えている。
【００４２】
発熱体２は容器１の長手方向に沿って延設され配置されている。発熱体ユニット１０においては、容器１が透明な石英ガラス管により形成されており、石英ガラス管の両端部分が平板状に溶着されて容器１が封止されている。発熱体２及び電力供給部８の一部を収容する容器１内部には、不活性ガスとしてのアルゴンガスが封入されている。容器１内部に封入可能な不活性ガスとしては、アルゴンガスに限定されるものではなくアルゴンガスの他に、窒素ガス又はアルゴンガスと窒素ガス、アルゴンガスとキセノンガス、アルゴンガスとクリプトンガス等の混合ガスを用いても本願発明と同様の効果を得ることは言うまでもなく、目的に応じ適宜選択することが可能である。容器１の内部に不活性ガスを封入するのは、高温度で使用した際において、容器１内部の炭素系物質である発熱体２の酸化を防止するためである。なお、容器１の材料としては、石英ガラス以外であっても耐熱性、絶縁性及び熱透過性を有する材料であれば用いることができ、例えばソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸ガラス、鉛ガラス等のガラス材、及びセラミック材等から適宜選択される。なお、封止は発熱体２の高温酸化を防止するための構成であるが炭化珪素等にみられるように発熱体表面に酸化防止被膜を構成する発熱材料には必要がないことは言うまでもない。
【００４３】
発熱体２の両端に設けられた電力供給部８は、発熱体２の両端に取り付けられた保持具３、サポートリング４、内部リード線部５、モリブデン箔６、及び外部リード線部７を含んでいる。保持具３には内部リード線部５が固定されており、内部リード線部５は容器１の両端部分の封着部分（溶着部分）に埋設されたモリブデン箔６を介して、容器１の両端から容器外部に導出する外部リード線部７と電気的に接続されている。
【００４４】
図３及び図４に示すように、内部リード線部５には、位置規制機能を有する位置規制部であるサポートリング４が取り付けられている。内部リード線部５は、一本の線材、例えばモリブデン線をコイル状に形成したものである。
【００４５】
なお、実施の形態１における内部リード線部５は、モリブデン線により形成された例で説明するが、タングステン、ニッケル、ステンレス等を材料とした金属線（丸棒形状、平板形状）を用いて形成してもよい。
【００４６】
また、遮熱具９は前記サポートリング４に接するように取り付けられているが、発熱体ユニット１０がコンロ１２の内部空間１２ｃ内に配置された際には、前記サポートリング４は遮熱具９が側壁１２ａの前記孔部の奥行き幅内、あるいは前記孔部近傍の内部空間１２ｃ内に位置するように配設される。したがって、遮熱具９は発熱体２から発せられる熱によって電力供給部８の温度上昇を防止するとともに、コンロ１２内部から輻射熱の漏れを低減することが可能となる効果を有するが、その効果は側壁１２ａによる阻止により、さらに生かされることとなる。なお、遮熱具９の材質として放熱性と吸収性の高いカーボン板を用いたがフェルト状のカーボン、耐熱性を有す前述リード線に用いた材料や金属等の板、繊維状でも同様の効果を得ることができる。
【００４７】
以上のように、実施の形態１の加熱調理器の発熱体ユニット１０においては、保持具３、サポートリング４、内部リード線部５、モリブデン箔６、及び外部リード線部７により構成された電力供給部８が、発熱体２の両側に設けられて、発熱体２に電力を供給するととものに、発熱体２を容器内の所定位置に配設している。
【００４８】
発熱体２と保持具３の保持構成として、発熱体２の端部は保持具３により発熱体２の幅広面の両面が挟持されている。また発熱体２端部及び保持具３にはともに貫通孔が設けられており、保持具３の略中央に形成された貫通孔と発熱体２の端部に形成された貫通孔が内部リード線部５の端部により貫通されている。内部リード線部５は、その端部が屈曲されＬ字状に形成されている。このＬ字に屈曲した内部リード線部５の先端が、発熱体２を挟んだ保持具３の貫通孔を貫通して突出している。
【００４９】
加熱調理器の構成においては、保持具３の貫通孔から突出した内部リード線部５の突出端部５ａには、抜け落ち防止手段（脱落防止手段）を施すことも可能で例えば、内部リード線部５の突出端部５ａは、プレス加工、溶融等により塑性変形して潰された状態とし、内部リード線部５における突出端部５ａが、保持具３の貫通孔の直径より大きな形状とすることで抜け落ち防止手段が施されている。
【００５０】
発熱体ユニット１０のサポートリング４は、内部リード線部５に巻き付けられて固定され、コイル状に形成されている。サポートリング４は、発熱体２に電力を供給するための内部リード線部５に巻着する構成であり、サポートリング４には外部リード線部７から発熱体２への電流径路が通らない構成である、即ち、サポートリング４は内部リード線部５における電流径路に介在しない構成である。このように、サポートリング４は発熱体２への電流が流れない構成となるため、その電流により発熱することがない。実施の形態１におけるサポートリング４は、発熱体２の位置規制機能を有するとともに、発熱体２から伝導してきた熱を放熱する放熱機能としても機能する。
【００５１】
サポートリング４は、モリブデン線により形成された例で説明するが、発熱体２を位置規制できる剛性を有して、優れた熱伝導（放熱機能）と加工の容易な材料であれば、サポートリング４として用いることが可能であり、例えばニッケル、ステンレス、タングステン等の金属材料等を用いることができる。但し、サポートリング４は、発熱体２の長さ、容器１の内径と発熱体２との寸法差など、発熱体ユニットにおける構成及び仕様によっては必ずしも必要な構成要素ではない。
【００５２】
発熱体ユニット１０では、発熱体２の材料自体が伸縮性を有し、且つ発熱体２の形状パターンが伸縮性を有するため、発熱体２における膨張収縮による変化を吸収するための機構が不要である。特に、実施の形態１において用いた発熱体２は熱膨張率が小さいため、製造時に張力を加えた状態で配設（張設）された発熱体２は、発熱時の膨張を発熱体自体及び発熱体２の形状パターンによる伸縮性により吸収できるものである。
【００５３】
本発明に係る実施の形態１の加熱調理器に用いた耐熱板１１に使用する材料としては熱膨張率が低くく、耐熱性に優れた結晶化ガラスが好ましい。また結晶化ガラスの色として、例えば、被加熱物に対してより高温度を必要とする加熱調理器の場合においては白色とし、高級感をイメージしたい場合は黒色とするなど使用用途によって適宜選択することができる。なお、耐熱板１１の材料として結晶化ガラスに限定されるものではなく加熱調理器の仕様、用途を満足する材料であれば適宜選択することができるものである。
【００５４】
本発明に係る実施の形態１の加熱調理器の発熱体ユニット１０において用いた発熱体２は、炭素系物質を主成分とし厚み方向において複数のフィルムシート素材の各層が互いに空隙を介して積層され、優れた二次元的等方向性の熱伝導性を有しており、熱伝導率が２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上を有するフィルムシート状の材料で形成されている。したがって、帯状の発熱体２は温度ムラがなく均一に発熱する熱源となる。
【００５５】
ここで、二次元的等方向性の熱伝導とは、直交するＸ軸とＹ軸で設定される面における、あらゆる方向の熱伝導率が略同じであることを示すものである。したがって、本発明において二次元的等方向性とは、例えば炭素繊維が同じ方向に並設して形成された発熱体における炭素繊維方向である１方向（Ｘ軸方向）、又は炭素繊維をクロスに編んで形成された発熱体における炭素繊維方向である２方向（Ｘ軸方向とＹ軸方向）だけを指すものではなく、フィルムシート状の発熱体２における面方向において同じ性質を持つことを言う。
【００５６】
発熱体２の材料であるフィルムシート素材は、高分子フィルム又はフィラーを添加した高分子フィルムを高温度、例えば２４００℃以上の雰囲気中にて熱処理し、焼成してグラファイト化した耐熱性を有する高配向性のグラファイトフィルムシートであり、面方向の熱伝導率が２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、特に本発明に係る発熱体２の熱伝導率は６００から９５０Ｗ／ｍ・Ｋの特性を示す。
【００５７】
本発明において用いられる発熱体２の材料であるフィルムシート素材は、積層構造を有し、面方向の層表面が平坦な面、凹凸面或いは波うつ面等の各種の面形状を有しており、対向する各層の間には空隙が形成されている。このフィルムシート素材の積層構造において、各層間に形成される空隙の形成状態のイメージは、複数回（例えば、何十回、何百回）と重ね合わせるように折り曲げてパイ生地を作り、そのパイ生地を焼いて得た、パイの断面形状と類似している。即ち、発熱体２は、炭素系物質を含む材料により形成された複数の膜体が積層されて、積層方向が一部固着された層間構造を有しており、厚み方向に柔軟性を有するフィルムシート素材である。したがって、本発明における発熱体２の材料であるフィルムシート素材は、前述のように、面方向の熱伝導率が略同じである優れた二次元的等方向性の熱伝導を有する材料である。
【００５８】
前述のように製造されたフィルムシート素材として用いられる高分子フィルムとしては、ポリオキサジアゾール、ポリベンゾチアゾール、ポリベンゾビスチアゾール、ポリベンゾオキサゾール、ポリベンゾビスオキサゾール、ポリピロメリットイミド（ピロメリットイミド）、ポリフェニレンイソフタルアミド（フェニレンイソフタルアミド）、ポリフェニレンベンゾイミタゾール（フェニレンベンゾイミタゾール）、ポリフェニレンベンゾビスイミタゾール（フェニレンベンゾビスイミタゾール）、ポリチアゾール、ポリパラフェニレンビニレンのうちから選ばれた少なくとも一種類の高分子フィルムを挙げることができる。また、高分子フィルムに添加されるフィラーとしては、リン酸エステル系、リン酸カルシウム系、ポリエステル系、エポキシ系、ステアリン酸系、トリメリット酸系、酸化金属系、有機錫系、鉛系、アゾ系、ニトロソ系およびスルホニルヒドラジド系の各化合物を挙げることができる。より具体的には、リン酸エステル系化合物として、リン酸トリクレジル、リン酸（トリスイソプロピルフェニル）、トリブチルホスフェ−ト、トリエチルホスフェ−ト、トリスジクロロプロピルホスフェート、トリスブトキシエチルフォスフェート等を挙げることができる。リン酸カルシウム系化合物としては、リン酸二水素カルシウム、リン水素カルシウム、リン酸三カルシウム、等を挙げることができる。また、ポリエステル系化合物としては、アジピン酸、アゼライン酸、セバチン酸、フタル酸などと、グリコール、グリセリン類との反応により得られるポリマー等を挙げることができる。また、ステアリン酸系化合物としては、セバシン酸ジオクチル、セバシン酸ジブチル、クエン酸アセチルトリブチル等を挙げることができる。酸化金属系化合物としては、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化鉛等を挙げることができる。トリメリット酸系化合物としては、ジブチルフマレート、ジエチルフタレート等を挙げることができる。鉛系化合物としては、ステアリン酸鉛、ケイ酸鉛等を挙げることができる。アゾ系化合物としては、アゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル等を挙げることができる。ニトロソ系化合物としては、ニトロソペンタメチレンテトラミン等を挙げることができる。スルホニルヒドラジド系化合物としては、ｐ−トルエンスルホニルヒドラジド等を挙げることができる。
【００５９】
前記フィルムシート素材を積層し、不活性ガス中において２４００℃以上で処理し、グラファイト化の過程で発生するガス処理雰囲気の圧力を調整することにより制御してフィルムシート状の発熱体が製造される。更に、必要に応じて、前記のように製造されたフィルムシート状の発熱体を圧延処理することにより、さらに良質のフィルムシート状の発熱体を得ることができる。このように製造されたフィルムシート状の発熱体を本発明の発熱体ユニットにおける発熱体２として用いる。
【００６０】
なお、前記フィラーの添加量は、０．２〜２０．０重量％の範囲が適当であり、より好ましくは１．０〜１０．０重量％の範囲である。その最適添加量は、高分子の厚さによって異なり、高分子の厚さが薄い場合には添加量が多い方がよく、厚い場合には添加量は少なくてよい。フィラーの役割は熱処理後のフィルムを均一発泡の状態にすることにある。即ち、添加されたフィラーは、加熱中にガスを発生し、このガスの発生した後の空洞が通り道となってフィルム内部からの分解ガスの穏やかな通過を助けるものである。フィラーはこのように均一発泡状態を作り出すのに役立つ。
【００６１】
上記のように製造されたフィルムシート素材は、例えばトムソン型やピナクル型の抜き型、ロータリーダイカッタ等の鋭利な刃物、若しくはレーザー加工等により所望の形状に加工される。
【００６２】
図３に示すように、実施の形態１における発熱体２の発熱部には、複数のスリット２ａが発熱体２の長手方向に直交する方向に延設されている。発熱部に形成されている複数のスリット２ａは、発熱部における電流の流れ方向を規制し、抵抗値を調整するものである。発熱部に形成されるスリット形状としては、その発熱体ユニット１０が用いられる製品仕様及び用途等に応じて貫通した溝や、有底の凹部溝等がある。また、凹部溝においては、その厚み方向の深さを変更することにより発熱部の抵抗値を調整することが可能である。
【００６３】
また、実施の形態１における発熱体２にスリットを形成することにより、発熱体自体の伸縮性と合わせて、このスリット形状による伸縮性により、発熱体２が大きな伸縮性を持つ特性を有するものとなる。
【００６４】
以下、本発明に係る実施の形態１の加熱調理器において熱源として用いた発熱体ユニット１０の発熱体２の構成における特長について図５を用いて説明する。なお、図１及び図２で説明した遮光材１６については説明の都合上図５上には記載されていない。
【００６５】
図５は実施の形態１の加熱調理器上面図である図１のＡ−Ａ断面図を示すものであり、本願発明の加熱調理器のコンロ１２内（内部空間１２ｃ）における温度分布を示すものであり、発熱体２は指向性を有している為に発熱体２単品として発せられる熱の分布１４は、発熱体の長尺面を中心に鏡面対称に広がるとともに、熱の分布の広がりは発熱体の幅広部に対し直角な方向（耐熱板の板面方向）を中心軸として広がることとなる。しかしながら、コンロ１２の側壁１２ａと底壁１２ｂ及び耐熱板１１で閉設された空間である為にコンロ１２方向に発せられた熱の一部、すなわち温度分布１４ａの熱は、コンロ１２の底壁１２ｂに伝達された熱は加熱に使用されない非効率な熱損失となるが、コンロ１２の底壁１２ｂに伝達されない熱はコンロ１２内で熱拡散されて均一な温度状態となる。その結果、最終的に加熱の為の熱分布は温度分布１５となって耐熱板１１の広範囲な面が均一に加熱され、被加熱物が均等に加熱されることなる。
【００６６】
本発明に係る加熱調理器に用いた発熱体ユニット１０は、加熱源として発熱体２を有し、前記発熱体２が炭素系物質を含む材料により板形状或いは帯形状に形成されてあるため、発熱体２の断面における幅広部からの熱輻射量が発熱体２の断面における幅狭部からの熱輻射量に比べて非常に多く、発熱体２の断面における幅広部方向に高い指向性を有している。
【００６７】
実施の形態１の加熱装置において、上述したように発熱体２の断面における幅広部が耐熱板１１の板面方向に鉛直に配設されており発熱体２からの輻射熱は耐熱板１１の板面方向に主に輻射されるため、図７の従来の加熱調理器の構成を用いて説明した指向性のないハロゲンヒータ或いはニクロムヒータと比較しコンロ１２の底壁１２ｂに対する非効率な熱損失となる輻射が低減される構成となり、発熱体２を単体で輻射された熱分布は温度分布１４となる。しかしながら、耐熱板１１及びコンロ１２で閉設された空間である為にコンロ方向に発せられた熱１４ａは一部コンロ１２の底壁１２ｂに伝達されるが、大半はコンロ１２内で熱拡散され最終的に温度分布１５の様になる。
すなわち、図７を用いて上述で説明した従来の加熱調理器の温度分布と比較しても明らかなように耐熱板１１に均一な温度分布１５が可能となるとともにコンロ１２内部についても均一な温度状態となりコンロ１２内部とセンサ１３からの検出される温度差がなく追従性、安全性に優れた加熱調理器となる。さらには、発熱体２からコンロ１２の底壁１２ｂに輻射される非効率な熱損失も少なくなることにより高効率で且つ安全性に優れた加熱調理器となる。
【００６８】
以下、本発明に係る実施の形態１の加熱調理器において熱源として用いた発熱体ユニット１０の発熱体２の特性と炭素を含んだ板形状の発熱体と従来のハロゲンヒータの特長について説明する。
【００６９】
発明者らは、本発明に係る加熱調理器において用いられる発熱体ユニット１０の発熱体２の一例である帯形状からなるフィルムシート状の発熱体（以下、フィルムシート状ヒータ）と、その発熱体２の他の例である炭素系物質を主成分とし抵抗調整物質を含み、焼成により形成された細長い板状の発熱体を用いる発熱体（以下、カーボンヒータと略称）と、及び従来技術としてハロゲンランプを用いる発熱体（以下、ハロゲンヒータと略称）と、に関して、１００Ｖ、６００Ｗの仕様のヒータに構成して、平衡点灯時の温度［℃］と抵抗［Ω］の関係を示す温度特性の比較実験を行った。
【００７０】
図６は前述した各種発熱体における温度［℃］と抵抗［Ω］の関係を示す温度特性図である。図６において、実線Ｘが本発明に係る実施の形態１の加熱調理器に用いたフィルムシート状ヒータの温度特性である。また、破線Ｙがカーボンヒータの温度特性であり、一点鎖線Ｚが図７に示す従来例としてのハロゲンヒータの温度特性である。
【００７１】
図６に示すように、本発明に係る実施の形態１の加熱調理器に用いた発熱体ユニット１０の発熱体２であるフィルムシート状ヒータは点灯時の発熱体の温度が高くなるにしたがい抵抗が増加する正特性を有している。実験によれば、例えばフィルムシート状ヒータの温度が２０℃（未通電時）のとき、抵抗値は９．２Ωであり、平衡点灯時の温度が１１２０℃のとき、抵抗値は１６．７Ωであった。したがって、フィルムシート状ヒータの未通電時と平衡点灯時の抵抗値の変化率（抵抗変化率）は１．８１である。なお、ここで平衡点灯時とは、発熱体に電圧（例えば、１００Ｖ）を印加し電力が供給されて発熱体に電流が流れ、発熱体の発熱温度が一定となったときを言う。また、抵抗変化率とは発熱体への通電による平衡点灯時の抵抗の値を未通電時の抵抗の値で除算した値のことをいう。
【００７２】
一方、破線Ｙで示すカーボンヒータの温度特性は、平衡点灯時の温度が変わっても略一定の抵抗値を示している。発明者らの実験によれば、カーボンヒータの温度が２０℃（未通電時）のとき、抵抗値は１５．９Ωであり、平衡点灯時の温度が１０３０℃のとき、抵抗値は１６．７Ωであった。したがって、カーボンヒータの未通電時と平衡点灯時の抵抗変化率は１．０５である。また、一点鎖線Ｚで示すハロゲンヒータの場合、温度が２０℃（未通電時）のとき、抵抗値は１．８Ωであり、平衡点灯時の温度が１８３０℃のとき、抵抗値は１６．７Ωであった。したがって、ハロゲンヒータの未通電時と平衡点灯時の抵抗変化率は９．２８である。
【００７３】
なお、実施の形態１の加熱用調理器に用いたフィルムシート状ヒータを用いて、平衡点灯時の温度を変化させた場合の未通電時と平衡点灯時の抵抗変化率を確認すると、平衡点灯時の温度が５００℃になるように電力を供給した場合においても、図４において実線Ｘで示した立ち上がり特性であり、５００℃のときの抵抗値は１１．０Ωであった。したがって、このフィルムシート状ヒータの平衡点灯時の温度が５００℃における未通電時と平衡点灯時の抵抗変化率は１．２（＝１１．０／９．２）である。
【００７４】
また、実施の形態１の加熱調理器に用いたフィルムシート状ヒータを用いて、平衡点灯時の温度が２０００℃になるように電力を供給した場合には、図４において実線Ｘに続く２点破線で示した立ち上がり特性であり、２０００℃のときの抵抗値は３２．２Ωであった。したがって、このフィルムシート状ヒータの平衡点灯時の温度が２００℃における未通電時と平衡点灯時の抵抗変化率は３．５（＝３２．２／９．２）であった。
【００７５】
上記のように、実施の形態１の加熱調理器に用いた発熱体ユニット１０のフィルムシート状ヒータは、平衡点灯時の温度設定が高くなるにしたがい抵抗が増加する正特性を有している。上述の結果でも明らかなように、平衡点灯時の温度設定を５００℃とした場合、平衡点灯時の抵抗値が１１．０Ωとなり抵抗変化率が１．２であった。また、平衡点灯時の温度設定を２０００℃とした場合、平衡点灯時の抵抗値が３２．２Ωとなり抵抗変化率が３．５であり、平衡点灯時の温度と抵抗値が略比例した特性を示している。
【００７６】
また、実施の形態１の加熱調理器に用いた発熱体ユニット１０の発熱体２は、定格の通電による平衡点灯時の抵抗値を未通電時の抵抗値で除算した抵抗変化率が１．８１であった。このように、本発明に係る加熱調理器に用いた発熱体ユニット１０の発熱体２は、未通電時でもある程度の抵抗（９．２Ω）を有しており、未通電時と平衡点灯時との抵抗変化率が１．８１である。
【００７７】
本発明に係る発熱体ユニット１０のフィルムシート状ヒータは、抵抗変化率を１．２から３．５の範囲内となるよう電力またはヒータ温度を設定することにより、所望の温度で高精度に発熱させることができるとともに、発熱体ユニット１０の点灯時において、大きな突入電流を発生させることなく、発熱時の立ち上がりを早くする効果を奏する。すなわち、未通電時と平衡点灯時の抵抗値の変化率が１．２未満の場合、突入電流は少なく問題ないが、立ち上りが遅く更には温度が低いと言う問題があり加熱調理器としての仕様を満足出来ない。また、未通電時と平衡点灯時の抵抗値の変化率が３．５を超える場合、大きな突入電流が発生するため、信頼性を確保するため各構成要素のマージンを大きく設定する必要があり、構成要素の容量が増大して、製造コストの増大、装置の大型化という問題がある。したがって、本発明に係る発熱体ユニット１０のフィルムシート状ヒータの場合、未通電時と平衡点灯時の抵抗値の変化率が１．２〜３．５の間あることが望ましい。
【００７８】
一方、本発明に係る発熱体ユニット１０の他の例であるカーボンヒータを熱源として用いた場合には、平衡点灯時の温度に関係なく抵抗値が略一定であるため、点灯時において突入電流が発生せず、略一定の電流が流れる。したがって、カーボンヒータを熱源として用いた場合には、発熱温度の上昇速度（立ち上がり）がフィルムシート状ヒータを用いた場合と比較して遅く、所定温度となるまでに時間がかかるという問題があるが、加熱調理器として高入力および高ワットの仕様において突入電流がない特性を持つカーボンヒータは接点溶着や制御不能など対策ができ安全性優れる。またカーボンヒータ材料は抵抗変化率を調整することが可能で０．８から１．２迄の範囲とすることで立ち上がり時のスピードと突入改善が可能となる。
【００７９】
一方、炭素系物質と抵抗調整物質とを含み、焼成により形成されたカーボンヒータを熱源として用いた場合には、平衡点灯時の温度に関係なく抵抗値が略一定であるため、点灯時において突入電流が発生せず、略一定の電流が流れる。したがって、カーボンヒータを熱源として用いた場合には、発熱温度の上昇速度（立ち上がり）がフィルムシート状発熱体２を用いた場合と比較し若干遅く、所定温度となるまでに時間がかかるという問題があるが、加熱調理器として高入力及び高ワットの仕様において突入電流がない特性を持つカーボンヒータは接点溶着や制御不能など対策ができ安全性優れる。またカーボンヒータ材料は抵抗変化率を調整することが可能で０．８から１．２迄の範囲とすることで立ち上がり時のスピードと突入改善が可能となる。
【００８０】
前述のカーボンヒータは、黒鉛等の結晶化炭素、抵抗値調整物質及びアモルファス炭素の混合物で形成された板状の発熱体が使用されており、カーボンヒータにおいては、炭素系物質の赤外線放射率が７８〜８４％と高いため、炭素系物質を発熱体として用いることにより、カーボンヒータからの赤外線放射率が高くなり、効率の高い熱源を構築することが可能となる。しかし、カーボンヒータに用いられていた発熱体は、厚み（例えば、数ｍｍ）を有する板状の発熱体であり、ある程度大きな熱容量を有いる。この材料構成、製造プロセスにおいて抵抗変化の調整を可能としている。
【００８１】
発熱体ユニット１０の発熱体２の固有抵抗値が２５０μΩ・ｃｍであり、カーボンヒータのカーボンの固有抵抗値が３０００〜５００００μΩ・ｃｍであり、ハロゲンヒータのタングステンの固有抵抗値が５．６μΩ・ｃｍである。上記のように、カーボンの固有抵抗値が他のヒータの材料に比べて非常に高いため、電流変化の少ない設計とともに電力供給時の突入電流が発生しにくい設計が可能となる。また、発熱体２の固有抵抗値は、カーボンの固有抵抗値より小さいが、タングステンの固有抵抗値より大きいため、発熱体１０においてはタングステンの発熱体に比べ設計が容易となる。
【００８２】
また、発熱体ユニット１０の発熱体２の密度が０．５〜１．０ｇ／ｍ3（厚みにより異なる）であり、カーボンヒータのカーボンの密度が１．５ｇ／ｍ3であり、ハロゲンヒータのタングステンの密度が１９．３ｇ／ｍ3である。このように、発熱体２の密度及びカーボンヒータはハロゲンヒータの材料に比べて軽いため、また発熱体２は帯状の薄膜体であるため、他のヒータに比べて熱容量が非常に小さく、立ち上がりが早くなることが理解できる。
【００８３】
上記のように、実施の形態１の加熱調理器において用いたフィルムシート状ヒータは、軽薄で熱容量が小さく、通電による平衡点灯時までの立ち上がりが早いという優れた特性を有している。このため、実施の形態１の加熱調理器においては、優れた応答性を有して効率高く加熱する発熱体を有する発熱体ユニットを用いているため、耐熱板上面領域の加熱が早くなり、省エネルギーを図ることができるとともに、クイックスタートを実現することができる。また、実施の形態１の加熱調理器において、フィルムシート状ヒータの代わりに炭素系物質と抵抗調整物質とを含み、焼成により形成されたカーボンヒータを熱源として用いた場合には、平衡点灯時の温度に関係なく抵抗値が略一定であるという優れた特性を有している。このため加熱初期の点灯時に大きな突入電流が発生せず、電圧降下の発生、蛍光灯がちらつくフリッカの発生という問題が解消されている。
【００８４】
すなわち、加熱調理器の仕様、用途、目的に応じて、発熱体ユニット１０の発熱体材料を、フィルムシート状ヒータ或いは炭素系物質と抵抗調整物質とを含み、焼成により形成されたカーボンヒータのどちらかより適宜選択することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明は、耐熱板表面方向にある調理容器、調理物などを均一加熱する発熱体構成にて熱ロスを低減し、且つ高温度に加熱することができる効率の高い加熱調理器を提供することが可能となり、加熱調理器分野において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明に係る実施の形態１の加熱調理器における上面図
【図２】実施の形態１の加熱調理器におけるＢ−Ｂ断面図
【図３】実施の形態１の加熱調理器における発熱体ユニット正面図
【図４】実施の形態１の加熱調理器における発熱体ユニット側面図
【図５】実施の形態１の加熱調理器におけるＡ−Ａ断面図おける熱分布図
【図６】実施の形態１における発熱体ユニット１０の発熱体２における温度［℃］と抵抗［Ω］の関係を示す温度特性図
【図７】従来例の場合のＡ−Ａ断面における熱分布図
【符号の説明】
【００８７】
１、２１ 容器
２、２２ 発熱体
２ａ スリット
３ 保持具
４ サポートリング（位置規制部）
５ 内部リード線部
５ａ 突出端部
６ モリブデン箔
７ 外部リード線部
８ 電力供給部
９ 遮熱具
１０、２０ 発熱体ユニット
１１ 耐熱板
１２ コンロ
１２ａ 側壁
１２ｂ 底壁
１２ｃ 内部空間
１３ 温度センサ
１４、１４ａ、１５、２３、２３ａ、２４ 温度分布
１６ 遮光材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱可能な位置に置かれた被加熱物に板面を対向するように配置された耐熱板と、その耐熱板を中間に位置せしめて前記被加熱物と対向する側に設けられたコンロと、そのコンロに形成されている前記耐熱板側を開口とし、かつ前記開口を覆う前記耐熱板により前記コンロの周囲空間より閉鎖された内部空間と、耐熱板を介して前記被加熱物を加熱するように前記内部空間内に配設された前記発熱体ユニットと、その発熱体ユニットにより加熱された前記内部空間の温度を検出するセンサが配設された加熱調理器であって、前記発熱体ユニットに設けられた加熱源としての発熱体は炭素系物質を含む材料により板形状或いは帯形状の長尺面状体に形成され、前記長尺面状体の長尺面の幅広部は少なくともいずれかの箇所において前記幅広部方向が前記耐熱板の板面に対し鉛直となるように配置されたことを特徴とする加熱調理器。
【請求項２】
前記内部空間内に前記熱体ユニットを複数個設けるとともに、前記発熱体ユニットの発熱体の幅広部のいずれか箇所と前記他の発熱体ユニットの前記発熱体の幅広部のいずれか箇所が互いの幅広方向が対向するように配置されたことを特徴とする請求項１に記載の加熱調理器。
【請求項３】
前記発熱体ユニットは、前記発熱体と、前記発熱体に電力を供給する電力供給部と、前記発熱体と前記電力供給部の一部を収納する容器を有し、前記容器内部に不活性ガスを充填し前記容器の端部が封止される構成であることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれか一項に記載の加熱調理器。
【請求項４】
前記発熱体は、炭素系物質を含む材料により形成された層間構造を有することを特徴とする請求項３に記載の加熱調理器。
【請求項５】
前記発熱体は、通電による平衡点灯時の抵抗の値を未通電時の抵抗の値で除算した抵抗変化率の値が１．２〜３．５の範囲であり、発熱体温度と抵抗値が比例する正特性を有することを特徴とする請求項４に記載の加熱調理器。
【請求項６】
前記発熱体は、厚みが３００μｍ以下の薄膜体であることを特徴とする請求項５に記載の加熱調理器。
【請求項７】
前記発熱体は、密度が１．０ｇ／ｃｍ3以下の軽膜体であることを特徴とする請求項５に記載の加熱調理器。
【請求項８】
前記発熱体は、熱伝導率が２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上の材料で形成されたことを特徴とする請求項５に記載の加熱調理器。
【請求項９】
前記発熱体は、炭素系物質と抵抗調整物質とを含み、焼成により形成されたことを特徴とする請求項３に記載の加熱調理器。
【請求項１０】
前記発熱体は、通電による平衡点灯時の抵抗の値を未通電時の抵抗の値で除算した抵抗変化率の値が０．８から１．２の範囲であり、発熱体温度と抵抗値が少ないフラット特性を有することを特徴とする請求項９に記載の加熱調理器。
【請求項１１】
前記発熱体ユニットは、前記発熱体の長手方向に位置する端部の外方側に輻射される輻射熱を遮断する遮熱具が前記端部の外方位置に設けられていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の加熱調理器。
【請求項１２】
前記発熱体を介して前記耐熱板に対向する位置に反射体を配設し、発熱体からの輻射熱を前記反射体により前記耐熱板方向に反射せしめることを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載の加熱調理器。
【請求項１３】
前記発熱体ユニットの前記電源供給部分の一部が前記コンロを貫通してそのコンロの外方に位置するように配設されるとともに、前記コンロの外方に位置する前記電源供給部分の一部と耐熱板との間に板形状の遮光材が配置されたことを特徴とする請求項３乃至請求項１２のいずれか一項に記載の加熱調理器。
【請求項１】
加熱可能な位置に置かれた被加熱物に板面を対向するように配置された耐熱板と、その耐熱板を中間に位置せしめて前記被加熱物と対向する側に設けられたコンロと、そのコンロに形成されている前記耐熱板側を開口とし、かつ前記開口を覆う前記耐熱板により前記コンロの周囲空間より閉鎖された内部空間と、耐熱板を介して前記被加熱物を加熱するように前記内部空間内に配設された前記発熱体ユニットと、その発熱体ユニットにより加熱された前記内部空間の温度を検出するセンサが配設された加熱調理器であって、前記発熱体ユニットに設けられた加熱源としての発熱体は炭素系物質を含む材料により板形状或いは帯形状の長尺面状体に形成され、前記長尺面状体の長尺面の幅広部は少なくともいずれかの箇所において前記幅広部方向が前記耐熱板の板面に対し鉛直となるように配置されたことを特徴とする加熱調理器。
【請求項２】
前記内部空間内に前記熱体ユニットを複数個設けるとともに、前記発熱体ユニットの発熱体の幅広部のいずれか箇所と前記他の発熱体ユニットの前記発熱体の幅広部のいずれか箇所が互いの幅広方向が対向するように配置されたことを特徴とする請求項１に記載の加熱調理器。
【請求項３】
前記発熱体ユニットは、前記発熱体と、前記発熱体に電力を供給する電力供給部と、前記発熱体と前記電力供給部の一部を収納する容器を有し、前記容器内部に不活性ガスを充填し前記容器の端部が封止される構成であることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれか一項に記載の加熱調理器。
【請求項４】
前記発熱体は、炭素系物質を含む材料により形成された層間構造を有することを特徴とする請求項３に記載の加熱調理器。
【請求項５】
前記発熱体は、通電による平衡点灯時の抵抗の値を未通電時の抵抗の値で除算した抵抗変化率の値が１．２〜３．５の範囲であり、発熱体温度と抵抗値が比例する正特性を有することを特徴とする請求項４に記載の加熱調理器。
【請求項６】
前記発熱体は、厚みが３００μｍ以下の薄膜体であることを特徴とする請求項５に記載の加熱調理器。
【請求項７】
前記発熱体は、密度が１．０ｇ／ｃｍ3以下の軽膜体であることを特徴とする請求項５に記載の加熱調理器。
【請求項８】
前記発熱体は、熱伝導率が２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上の材料で形成されたことを特徴とする請求項５に記載の加熱調理器。
【請求項９】
前記発熱体は、炭素系物質と抵抗調整物質とを含み、焼成により形成されたことを特徴とする請求項３に記載の加熱調理器。
【請求項１０】
前記発熱体は、通電による平衡点灯時の抵抗の値を未通電時の抵抗の値で除算した抵抗変化率の値が０．８から１．２の範囲であり、発熱体温度と抵抗値が少ないフラット特性を有することを特徴とする請求項９に記載の加熱調理器。
【請求項１１】
前記発熱体ユニットは、前記発熱体の長手方向に位置する端部の外方側に輻射される輻射熱を遮断する遮熱具が前記端部の外方位置に設けられていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の加熱調理器。
【請求項１２】
前記発熱体を介して前記耐熱板に対向する位置に反射体を配設し、発熱体からの輻射熱を前記反射体により前記耐熱板方向に反射せしめることを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載の加熱調理器。
【請求項１３】
前記発熱体ユニットの前記電源供給部分の一部が前記コンロを貫通してそのコンロの外方に位置するように配設されるとともに、前記コンロの外方に位置する前記電源供給部分の一部と耐熱板との間に板形状の遮光材が配置されたことを特徴とする請求項３乃至請求項１２のいずれか一項に記載の加熱調理器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−９１２２９（Ｐ２０１０−９１２２９Ａ）
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２６３７９３（Ｐ２００８−２６３７９３）
【出願日】平成２０年１０月１０日（２００８．１０．１０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月１０日（２００８．１０．１０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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