JP2021108256A - Ceramic heater - Google Patents

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Abstract

To perform joining in a state where sagging of sealing material is suppressed when there is dimensional constraint on an inner diameter of a flange.SOLUTION: A ceramic heater 11 includes: a round rod or a cylindrical heater body 20 made of ceramic; and a first flange 40 that is provided in a cylindrical shape around an axis line AX of the heater body 20 and into which the heater body 20 is inserted. The first flange 40 is provided with a sealing material reservoir having a one side opening that opens to one side and a connecting section 49 having the other side opening that opens to the other side. In a state where the heater body 20 is arranged inside the sealing material reservoir and the connecting section 49, the first flange 40 and the heater body 20 are joined by the sealing material filled in the sealing material reservoir. At the end of the other side of the sealing material, a width narrow section is provided where a gap between an own inner peripheral surface and an outer peripheral surface of the heater body 20 is narrower than a distance L in a radial direction between the connecting section 49 and the outer peripheral surface of the heater body 20.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本開示は、例えば、温水洗浄便座、ファンヒータ、電気温水器、24時間風呂、半田ごて、ヘアアイロン、コジェネレーションシステム等に用いられるセラミックヒータに関する。 The present disclosure relates to, for example, a ceramic heater used in a warm water washing toilet seat, a fan heater, an electric water heater, a 24-hour bath, a soldering iron, a hair iron, a cogeneration system, and the like.

ヒータ本体と、ヒータ本体に外嵌されているフランジと、を備えたセラミックヒータとして、例えば、特許第6174821号公報(下記特許文献1)に記載のものが知られている。フランジは、ヒータ本体の軸方向に凹んだ凹状部分を有するカップ形状とされ、凹状部分にはガラスが充填されている。フランジとヒータ本体がガラスによって接合されることでセラミックヒータが全体として一体に構成されている。 As a ceramic heater provided with a heater main body and a flange externally fitted to the heater main body, for example, those described in Japanese Patent No. 6174821 (Patent Document 1 below) are known. The flange has a cup shape having a concave portion recessed in the axial direction of the heater body, and the concave portion is filled with glass. The ceramic heater is integrally formed as a whole by joining the flange and the heater body with glass.

特許第6174821号公報Japanese Patent No. 6174821

フランジの内径は、溶融したガラスの垂れ防止を考慮して例えばヒータ本体の外径との差が所定寸法以下となるようにすることが好ましい。しかしながら、フランジの内径は、フランジに接続される相手側配管の構成によって決まる場合があり、その場合にはヒータ本体の外径との差が1mmよりも大きくなることがあり得る。ヒータ本体の外径との差が大きくなれば、溶融したガラスの垂れを防止できなくなるおそれがある。すなわち、フランジの内径に寸法上の制約がある場合に、ガラス等の封止材の垂れを抑制した状態で接合を行うことは困難であった。 The inner diameter of the flange is preferably set so that the difference from the outer diameter of the heater body is, for example, a predetermined dimension or less in consideration of preventing the molten glass from dripping. However, the inner diameter of the flange may be determined by the configuration of the mating side pipe connected to the flange, in which case the difference from the outer diameter of the heater body may be larger than 1 mm. If the difference from the outer diameter of the heater body becomes large, it may not be possible to prevent the molten glass from dripping. That is, when there is a dimensional restriction on the inner diameter of the flange, it is difficult to perform the joining while suppressing the sagging of the sealing material such as glass.

本開示のセラミックヒータは、セラミック製の丸棒状または筒状のヒータ本体と、前記ヒータ本体の軸線の周囲に筒状をなすように設けられ、前記ヒータ本体が挿入されているフランジと、を備えたセラミックヒータであって、前記フランジは、一側に開口する一側開口部を有する封止材溜り部と、他側に開口する他側開口部を有する接続部と、を備え、前記ヒータ本体が前記封止材溜り部と前記接続部との内部に配置された状態で、前記封止材溜り部に充填された封止材によって前記フランジと前記ヒータ本体とが接合されており、前記封止材の前記他側の端部には、自身の内周面と前記ヒータ本体の外周面との隙間が、前記接続部と前記ヒータ本体の外周面との間の径方向の距離よりも狭い幅狭部が設けられている、セラミックヒータである。 The ceramic heater of the present disclosure includes a ceramic round bar-shaped or tubular heater main body, and a flange provided so as to form a tubular shape around the axis of the heater main body and into which the heater main body is inserted. The ceramic heater is provided with a sealing material reservoir having a one-sided opening that opens on one side and a connecting part that has an opening on the other side that opens on the other side. Is arranged inside the sealing material reservoir and the connecting portion, and the flange and the heater main body are joined by the sealing material filled in the sealing material reservoir, and the sealing is performed. At the other end of the stopper, the gap between its inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the heater body is narrower than the radial distance between the connection portion and the outer peripheral surface of the heater body. It is a ceramic heater provided with a narrow portion.

本開示によれば、フランジの内径に寸法上の制約がある場合に、封止材の垂れを抑制した状態で接合を行うことができる。 According to the present disclosure, when there is a dimensional restriction on the inner diameter of the flange, the joining can be performed in a state where the sealing material is suppressed from sagging.

図1は実施形態1のセラミックヒータの正面図である。FIG. 1 is a front view of the ceramic heater of the first embodiment. 図2はセラミックヒータの内部構造を示した断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the internal structure of the ceramic heater. 図3は図2の第1フランジの接合部を拡大して示した断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing the joint portion of the first flange of FIG. 図4は第1フランジの斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of the first flange. 図5は第1フランジの平面図である。FIG. 5 is a plan view of the first flange. 図6はセラミックシートをセラミック管の外周面に巻き付けて接着する様子を示した斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing how the ceramic sheet is wound around the outer peripheral surface of the ceramic tube and adhered. 図7は各フランジとヒータ本体とをガラスで接合する様子を示した斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing how each flange and the heater main body are joined by glass. 図8は実施形態2の第1フランジの接合部を拡大して示した断面図である。FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view showing the joint portion of the first flange of the second embodiment. 図9は実施形態3の第1フランジの接合部を拡大して示した断面図である。FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view showing the joint portion of the first flange of the third embodiment.

[本開示の実施形態の説明]
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
(1)本開示のセラミックヒータは、セラミック製の丸棒状または筒状のヒータ本体と、前記ヒータ本体の軸線の周囲に筒状をなすように設けられ、前記ヒータ本体が挿入されているフランジと、を備えたセラミックヒータであって、前記フランジは、一側に開口する一側開口部を有する封止材溜り部と、他側に開口する他側開口部を有する接続部と、を備え、前記ヒータ本体が前記封止材溜り部と前記接続部との内部に配置された状態で、前記封止材溜り部に充填された封止材によって前記フランジと前記ヒータ本体とが接合されており、前記封止材の前記他側の端部においては、自身の内周面と前記ヒータ本体の外周面との隙間が、前記接続部と前記ヒータ本体の外周面との間の径方向の距離よりも狭い幅狭部が設けられている、セラミックヒータである。
[Explanation of Embodiments of the present disclosure]
First, embodiments of the present disclosure will be listed and described.
(1) The ceramic heater of the present disclosure includes a ceramic round bar-shaped or tubular heater main body and a flange provided so as to form a tubular shape around the axis of the heater main body and into which the heater main body is inserted. A ceramic heater comprising, the flange comprising a sealing material reservoir having a one-sided opening that opens on one side and a connecting portion that has an opening on the other side that opens to the other side. In a state where the heater main body is arranged inside the sealing material reservoir and the connecting portion, the flange and the heater main body are joined by the sealing material filled in the sealing material reservoir. At the other end of the sealing material, the gap between its inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the heater body is the radial distance between the connection portion and the outer peripheral surface of the heater body. It is a ceramic heater provided with a narrower portion.

フランジとヒータ本体とを接合する際には、溶融した封止材を一側開口部から封止材溜り部に充填し、封止材が冷え固まることで接合が完了する。充填の際にフランジの内径とヒータ本体の外径との差が大きい場合でも、幅狭部の内周面とヒータ本体の外周面との隙間が、接続部とヒータ本体の外周面との間の径方向の距離よりも狭くなっているため、封止材溜り部に充填された封止材が他側に垂れることを防止できる。 When joining the flange and the heater body, the molten encapsulant is filled into the encapsulant reservoir through the opening on one side, and the encapsulant cools and hardens to complete the joining. Even if the difference between the inner diameter of the flange and the outer diameter of the heater body is large during filling, the gap between the inner peripheral surface of the narrow portion and the outer peripheral surface of the heater body is between the connection portion and the outer peripheral surface of the heater body. Since it is narrower than the radial distance of, it is possible to prevent the sealing material filled in the sealing material reservoir from dripping to the other side.

(2)前記フランジは、前記封止材溜り部を構成する大径部と、前記大径部よりも小径とされ、かつ、前記接続部を構成する小径部と、段差状をなして前記小径部と前記大径部を連結する連結部と、を有することが好ましい。
封止材の冷却時に封止材の他側を支点として封止材の一側が拡径しようとし、封止材の一側に引っ張り応力が発生することが知られている。上記の構成によると、封止材溜り部が大径部で構成されているから、封止材溜り部が小径部で構成されている場合に比べて、引っ張り応力を広い範囲に分散させることができる。したがって、封止材にクラックが入ることを抑制できる。
(2) The flange has a large diameter portion constituting the sealing material reservoir portion and a small diameter portion having a smaller diameter than the large diameter portion and forming the connecting portion, and forming a stepped shape with the small diameter portion. It is preferable to have a connecting portion for connecting the portion and the large diameter portion.
It is known that when the encapsulant is cooled, one side of the encapsulant tries to increase the diameter with the other side of the encapsulant as a fulcrum, and tensile stress is generated on one side of the encapsulant. According to the above configuration, since the encapsulant reservoir is composed of a large diameter portion, the tensile stress can be dispersed in a wide range as compared with the case where the encapsulant reservoir is composed of a small diameter portion. can. Therefore, it is possible to prevent cracks from entering the sealing material.

(3)前記フランジの内部には、自信の内部に前記ヒータ本体が挿入された状態で前記フランジに支持されるスペーサが配置され、前記幅狭部は前記スペーサであることが好ましい。
幅狭部をフランジと一体に構成した場合、フランジが幅狭部の位置で厚く、歪な形状となるため、封止材の冷却時に応力が発生しやすくなる。また、プレス加工によって幅狭部を加工できないため、製造コストの面で不利になる。その点、幅狭部をフランジとは別体で構成したから、フランジが歪な形状となることを回避でき、プレス加工によって幅狭部を製造できる。
(3) It is preferable that a spacer supported by the flange is arranged inside the flange with the heater body inserted inside the self-confidence, and the narrow portion is the spacer.
When the narrow portion is integrally formed with the flange, the flange becomes thick and distorted at the position of the narrow portion, so that stress is likely to be generated when the sealing material is cooled. In addition, since the narrow portion cannot be processed by press working, it is disadvantageous in terms of manufacturing cost. In that respect, since the narrow portion is formed separately from the flange, it is possible to prevent the flange from having a distorted shape, and the narrow portion can be manufactured by press working.

(4)前記フランジは金属製であることが好ましい。
フランジが金属製である場合、金属平板をプレス加工することによってフランジを形成できるため、フランジの製造コストを低減できる。
(4) The flange is preferably made of metal.
When the flange is made of metal, the flange can be formed by pressing a metal flat plate, so that the manufacturing cost of the flange can be reduced.

(5)前記封止材溜り部を構成する内壁の厚みは一定であることが好ましい。
封止材溜り部を構成する内壁の厚みが一定でない、すなわち封止材溜り部の形状が歪である場合、封止材の冷却時に応力が発生しやすくなる。その点、封止材溜り部を構成する内壁の厚みが一定であれば、封止材の冷却時に応力が発生しにくくなり、例えば、封止材が割れることを回避できる。
(5) It is preferable that the thickness of the inner wall constituting the sealing material reservoir is constant.
When the thickness of the inner wall constituting the encapsulant reservoir is not constant, that is, the shape of the encapsulant reservoir is distorted, stress is likely to occur when the encapsulant is cooled. On the other hand, if the thickness of the inner wall constituting the encapsulant reservoir is constant, stress is less likely to be generated when the encapsulant is cooled, and for example, the encapsulant can be prevented from cracking.

[本開示の実施形態1の詳細]
本開示のセラミックヒータの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
[Details of Embodiment 1 of the present disclosure]
Specific examples of the ceramic heater of the present disclosure will be described below with reference to the drawings. It should be noted that the present disclosure is not limited to these examples, and is indicated by the scope of claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

<セラミックヒータの全体構成>
実施形態1のセラミックヒータ11は、温水洗浄便座、24時間風呂、手洗い用、コジェネレーションなどに利用される液体加熱用のヒータである。セラミックヒータ11は、図1および図2に示すように、円筒状をなすセラミック製のヒータ本体20と、ヒータ本体20が挿入されている金属製の円環状の第2フランジ30と、第2フランジ30の下方に配された第1フランジ40と、を備えている。
<Overall configuration of ceramic heater>
The ceramic heater 11 of the first embodiment is a heater for liquid heating used for a warm water washing toilet seat, a 24-hour bath, hand washing, cogeneration and the like. As shown in FIGS. 1 and 2, the ceramic heater 11 includes a cylindrical ceramic heater main body 20, a metal annular second flange 30 into which the heater main body 20 is inserted, and a second flange. A first flange 40 arranged below the 30 is provided.

<ヒータ本体>
ヒータ本体20は、軸線AXを中心として円筒状をなすように設けられている。ヒータ本体20は、セラミック管21と、そのセラミック管21の外周のほぼ全体を覆うセラミック層22と、を備えている。セラミック層22はセラミック管21の外周を完全には覆っていないため、ヒータ本体20の外周面23には、軸方向(軸線AXが延びる方向と平行な方向)に延びる溝部24が形成されている。
<Heater body>
The heater main body 20 is provided so as to form a cylindrical shape with the axis AX as the center. The heater main body 20 includes a ceramic tube 21 and a ceramic layer 22 that covers almost the entire outer circumference of the ceramic tube 21. Since the ceramic layer 22 does not completely cover the outer periphery of the ceramic tube 21, a groove portion 24 extending in the axial direction (direction parallel to the direction in which the axis AX extends) is formed on the outer peripheral surface 23 of the heater main body 20. ..

ヒータ本体20を構成しているセラミック管21およびセラミック層22は、例えば、アルミナからなる。アルミナの熱膨張係数としては、50×10−7/K〜90×10−7/Kの範囲内であり、本実施形態のものでは70×10−7/K(30℃〜380℃)となっている。 The ceramic tube 21 and the ceramic layer 22 constituting the heater main body 20 are made of, for example, alumina. The thermal expansion coefficient of the alumina is in the range of 50 × 10 -7 / K~90 × 10 -7 / K, those of the present embodiment is a 70 × 10 -7 / K (30 ℃ ~380 ℃) It has become.

図6に示すように、セラミック層22の内周面(セラミック管21側の面)または内部には、蛇行したパターン形状のヒータパターン層25および一対の内部端子26が形成されている。これらの内部端子26は、図示しないビア導体等を介して、セラミック層22の外周面の端部の外部端子27と電気的に接続されている。 As shown in FIG. 6, a meandering pattern-shaped heater pattern layer 25 and a pair of internal terminals 26 are formed on the inner peripheral surface (the surface on the ceramic tube 21 side) or the inside of the ceramic layer 22. These internal terminals 26 are electrically connected to the external terminals 27 at the ends of the outer peripheral surface of the ceramic layer 22 via via conductors (not shown) or the like.

<第2フランジ>
第2フランジ30は、例えば、ステンレス等の金属からなる円環状の部材であり、図2に示すように、軸線AXの周囲に筒状をなすように設けられている。第2フランジ30は、例えば、プレス加工によって金属板材の中央部分が下方に押し出されることで凹状(カップ形状)に形成されたものである。第2フランジ30は、詳細には、上方に開口する大径部31と、大径部31の下方に配されて大径部31よりも小径とされた小径部32と、段差状をなして大径部31と小径部32を連結する連結部33と、を備えて構成されている。小径部32の底面における中央部には穴部34が形成されている。穴部34は、小径部32の底面を上下方向に貫通する形態をなしている。
<Second flange>
The second flange 30 is, for example, an annular member made of a metal such as stainless steel, and is provided so as to form a tubular shape around the axis AX as shown in FIG. The second flange 30 is formed in a concave shape (cup shape) by, for example, pressing the central portion of the metal plate material downward by press working. In detail, the second flange 30 has a stepped shape with a large-diameter portion 31 that opens upward and a small-diameter portion 32 that is arranged below the large-diameter portion 31 and has a smaller diameter than the large-diameter portion 31. It is configured to include a connecting portion 33 that connects the large diameter portion 31 and the small diameter portion 32. A hole 34 is formed in the central portion of the bottom surface of the small diameter portion 32. The hole portion 34 has a form of penetrating the bottom surface of the small diameter portion 32 in the vertical direction.

第2フランジ30を形成する金属の熱膨張係数は、100×10−7/K〜200×10−7/Kの範囲内の値となる。例えば、第2フランジ30がSUS304(主成分がFe、Ni、Cr)製である場合には、その熱膨張係数は、178×10−7/K(30℃〜380℃)であり、SUS430(主成分がFe、Cr)製である場合には、その熱膨張係数は、110×10−7/K(30℃〜380℃)である。 Thermal expansion coefficient of the metal forming the second flange 30 is a value within the range of 100 × 10 -7 / K~200 × 10 -7 / K. For example, when the second flange 30 is made of SUS304 (main components are Fe, Ni, Cr), its coefficient of thermal expansion is 178 × 10-7 / K (30 ° C to 380 ° C), and SUS430 ( When the main components are made of Fe, Cr), the coefficient of thermal expansion is 110 × 10 -7 / K (30 ° C to 380 ° C).

第2フランジ30の小径部32の内部が、ガラス36が充填されるガラス溜り部37とされている。第2フランジ30とヒータ本体20はガラス36によって一体に接合されている。ガラス36としては、例えば、NaO・Al・B・SiO系のガラス、いわゆるAl・B・SiO系のガラス(ホウケイ酸ガラス)が用いられている。このガラス36の熱膨張係数は、例えば、50×10−7/K〜90×10−7/K(30℃〜380℃)の範囲内の値となり、本実施形態では62×10−7/K(30℃〜380℃)となっている。 The inside of the small diameter portion 32 of the second flange 30 is a glass reservoir 37 filled with the glass 36. The second flange 30 and the heater body 20 are integrally joined by the glass 36. As the glass 36, for example, Na 2 O ・ Al 2 O 3・ B 2 O 3・ SiO 2 type glass, so-called Al 2 O 3・ B 2 O 3・ SiO 2 type glass (borosilicate glass) is used. Has been done. The coefficient of thermal expansion of the glass 36 is, for example, a value in the range of 50 × 10 -7 / K to 90 × 10 -7 / K (30 ° C to 380 ° C), and 62 × 10 -7 / in the present embodiment. It is K (30 ° C to 380 ° C).

穴部34の孔縁とヒータ本体20の外周面23との間には、例えば、0.1mm〜1.0mm程度の狭小隙間が存在し、本実施形態ではその狭小隙間の寸法が0.3mm〜0.5mm程度に設定されている。 For example, there is a narrow gap of about 0.1 mm to 1.0 mm between the hole edge of the hole 34 and the outer peripheral surface 23 of the heater main body 20, and in the present embodiment, the dimension of the narrow gap is 0.3 mm. It is set to about 0.5 mm.

<第1フランジ>
第1フランジ40は、例えば、ステンレス等の金属からなる円環状の部材であり、図2に示すように、軸線AXの周囲に筒状をなすように設けられている。第1フランジ40は、例えば、母材となる金属材がプレス加工によって下方に押し出されることで段付きの有底筒状に成形された後、底面が打ち抜かれることで製造される。第1フランジ40は全体として上下方向に貫通する形態をなし、詳細には、上方に開口する大径部41と、大径部41の下方に配されて大径部41よりも小径とされた小径部42と、段差状をなして大径部41と小径部42を連結する連結部43と、を備えて構成されている。
<1st flange>
The first flange 40 is, for example, an annular member made of a metal such as stainless steel, and is provided so as to form a tubular shape around the axis AX as shown in FIG. The first flange 40 is manufactured by, for example, forming a stepped bottomed cylinder by pushing a metal material as a base material downward by press working, and then punching the bottom surface. The first flange 40 has a form of penetrating in the vertical direction as a whole, and more specifically, it has a large diameter portion 41 that opens upward and a large diameter portion 41 that is arranged below the large diameter portion 41 and has a smaller diameter than the large diameter portion 41. It is configured to include a small diameter portion 42 and a connecting portion 43 that connects the large diameter portion 41 and the small diameter portion 42 in a stepped shape.

大径部41は、上側に開口する上側開口部44を有し、小径部42は、下側に開口する下側開口部45を有している。小径部42は、図示しない相手側配管に接続される接続部49を構成している。相手側配管は水を供給する配管であり、相手側配管から第1フランジ40の下側開口部45を通ってヒータ本体20の内部に進入した水が加熱されるようになっている。 The large diameter portion 41 has an upper opening 44 that opens upward, and the small diameter portion 42 has a lower opening 45 that opens downward. The small diameter portion 42 constitutes a connecting portion 49 connected to a mating side pipe (not shown). The mating side pipe is a pipe for supplying water, and the water that has entered the inside of the heater main body 20 from the mating side pipe through the lower opening 45 of the first flange 40 is heated.

第1フランジ40はヒータ本体20の下端部に外嵌されている。ヒータ本体20の下端は第1フランジ40の小径部42の上端部に位置しており、ヒータ本体20が大径部41と連結部43を上下方向に貫通する配置とされている。第1フランジ40の内部に、ガラス46が充填されるガラス溜り部47が設けられている。ガラス溜り部47とは、ガラス46が充填されている空間のことであり、詳細には、ヒータ本体20の外周面と、第1フランジ40の大径部41から連結部43にかけての内周面と、後述するスペーサ50と、によって囲まれた空間のことである。 The first flange 40 is fitted onto the lower end of the heater body 20. The lower end of the heater main body 20 is located at the upper end of the small diameter portion 42 of the first flange 40, and the heater main body 20 is arranged to penetrate the large diameter portion 41 and the connecting portion 43 in the vertical direction. Inside the first flange 40, a glass reservoir 47 filled with glass 46 is provided. The glass pool portion 47 is a space filled with glass 46. Specifically, the outer peripheral surface of the heater main body 20 and the inner peripheral surface of the first flange 40 from the large diameter portion 41 to the connecting portion 43. It is a space surrounded by the spacer 50, which will be described later.

ヒータ本体20がガラス溜り部37と接続部49との内部に配置された状態で、第1フランジ40とヒータ本体20はガラス46によって一体に接合されている。ガラス46としては、例えば、NaO・Al・B・SiO系のガラス、いわゆるAl・B・SiO系のガラス(ホウケイ酸ガラス)が用いられている。このガラス46の熱膨張係数は、例えば、50×10−7/K〜90×10−7/K(30℃〜380℃)の範囲内の値となり、本実施形態では62×10−7/K(30℃〜380℃)となっている。 The first flange 40 and the heater main body 20 are integrally joined by the glass 46 in a state where the heater main body 20 is arranged inside the glass reservoir 37 and the connection portion 49. As the glass 46, for example, Na 2 O ・ Al 2 O 3・ B 2 O 3・ SiO 2 type glass, so-called Al 2 O 3・ B 2 O 3・ SiO 2 type glass (borosilicate glass) is used. Has been done. The coefficient of thermal expansion of the glass 46 is, for example, a value in the range of 50 × 10 -7 / K to 90 × 10 -7 / K (30 ° C to 380 ° C), and is 62 × 10 -7 / in the present embodiment. It is K (30 ° C to 380 ° C).

ガラス溜り部47を構成する内壁のうち第1フランジ40によって構成されている内壁の厚みTは一定である。この厚みTは、例えば、0.8±0.1mmとされている。厚みTを一定にすると、ガラス46の冷却時に応力が発生しにくくなり、ガラス46の割れを防止できる。 Of the inner walls constituting the glass reservoir 47, the thickness T of the inner wall formed by the first flange 40 is constant. The thickness T is, for example, 0.8 ± 0.1 mm. When the thickness T is constant, stress is less likely to be generated when the glass 46 is cooled, and the glass 46 can be prevented from breaking.

さて、ガラス溜り部47を構成する内壁のうち下側の端部はスペーサ50によって構成されている。スペーサ50は、図4および図5に示すように、円筒状をなして上下方向に延びる筒状部51と、筒状部51の上縁から径方向外側に張り出す鍔部52と、を備えて構成されている。筒状部51の内周面は、図3に示すように、ヒータ本体20の外周面に沿って配されている。 By the way, the lower end of the inner wall constituting the glass reservoir 47 is formed by the spacer 50. As shown in FIGS. 4 and 5, the spacer 50 includes a cylindrical portion 51 that has a cylindrical shape and extends in the vertical direction, and a flange portion 52 that projects radially outward from the upper edge of the tubular portion 51. It is composed of. As shown in FIG. 3, the inner peripheral surface of the tubular portion 51 is arranged along the outer peripheral surface of the heater main body 20.

ヒータ本体20の外径は、例えば、10.4±0.3mmとされ、第1フランジ40の小径部42の内径は、例えば、13.05±0.05mmとされている。このため、ヒータ本体20の外周面と第1フランジ40の小径部42の内周面との間の径方向の距離Lは、1.15〜1.5mm(片側)となる。距離Lが1mmよりも大きいと、ガラス46が第1フランジ40の下側に垂れるおそれがある。そこで、本実施形態では隙間Gにスペーサ50を配置することでガラス46の垂れを抑制するようにしている。 The outer diameter of the heater main body 20 is, for example, 10.4 ± 0.3 mm, and the inner diameter of the small diameter portion 42 of the first flange 40 is, for example, 13.05 ± 0.05 mm. Therefore, the radial distance L between the outer peripheral surface of the heater main body 20 and the inner peripheral surface of the small diameter portion 42 of the first flange 40 is 1.15 to 1.5 mm (one side). If the distance L is larger than 1 mm, the glass 46 may hang down on the lower side of the first flange 40. Therefore, in the present embodiment, the spacer 50 is arranged in the gap G to suppress the sagging of the glass 46.

スペーサ50は第1フランジ40とは別体で構成され、上側開口部44からガラス溜り部47に挿入され鍔部52が連結部43に引っ掛けられることで第1フランジ40に配置されている。スペーサ50により隙間Gのほとんどは閉じられ、ヒータ本体20の外周面とスペーサ50の筒状部51の内周面との間に狭小隙間S1だけが残された状態となる。この狭小隙間S1の寸法は、例えば、0〜0.35mm(片側)である。また、鍔部52は連結部43の上面に接触した状態で配置されているため、鍔部52と連結部43の上面との間にはほぼ隙間がない状態とされる。ガラス46の下側の端部においては、スペーサ50が配置されることにより、狭小隙間S1が径方向の距離L1よりも狭いものとされている。これにより、ガラス溜り部47に充填されたガラス46が第1フランジ40の下側に垂れることを抑制できる。なお、ガラス46の垂れを抑制するには、狭小隙間S1の寸法を0.5mm以下(片側)とすることが好ましい。 The spacer 50 is formed separately from the first flange 40, is inserted into the glass reservoir 47 from the upper opening 44, and is arranged on the first flange 40 by hooking the flange 52 on the connecting portion 43. Most of the gap G is closed by the spacer 50, leaving only a narrow gap S1 between the outer peripheral surface of the heater main body 20 and the inner peripheral surface of the tubular portion 51 of the spacer 50. The dimension of this narrow gap S1 is, for example, 0 to 0.35 mm (one side). Further, since the flange portion 52 is arranged in contact with the upper surface of the connecting portion 43, there is almost no gap between the flange portion 52 and the upper surface of the connecting portion 43. At the lower end of the glass 46, the spacer 50 is arranged so that the narrow gap S1 is narrower than the radial distance L1. As a result, it is possible to prevent the glass 46 filled in the glass reservoir 47 from hanging down below the first flange 40. In order to suppress the sagging of the glass 46, it is preferable that the dimension of the narrow gap S1 is 0.5 mm or less (one side).

<セラミックヒータの製造方法>
次に、セラミックヒータ11を製造する方法を図6および図7を参照しながら説明する。
まず、図6に示すように、円筒状をなすアルミナ質のセラミック管21を仮焼成する。これとは別に、アルミナ質のセラミックシート60の表面または積層したシート内部に、タングステン等の高融点金属を印刷する。これにより、後にヒータパターン層25、内部端子26及び外部端子27となるパターン61を形成する。
<Ceramic heater manufacturing method>
Next, a method of manufacturing the ceramic heater 11 will be described with reference to FIGS. 6 and 7.
First, as shown in FIG. 6, the cylindrical alumina-based ceramic tube 21 is tentatively fired. Separately, a refractory metal such as tungsten is printed on the surface of the alumina-based ceramic sheet 60 or on the inside of the laminated sheet. As a result, the pattern 61 which later becomes the heater pattern layer 25, the internal terminal 26, and the external terminal 27 is formed.

次に、このセラミックシート60の片側面にセラミックペースト(アルミナペースト)を塗布し、図6の左図に示すように、セラミックシート60をセラミック管21の外周面に巻き付けて接着してから一体焼成する。その後、外部端子27にニッケルめっきを施し、ヒータ本体20とする。これにより、図6の右図に示すように、外部端子27のみが外部に露出した状態で配される。 Next, a ceramic paste (alumina paste) is applied to one side surface of the ceramic sheet 60, and as shown in the left figure of FIG. 6, the ceramic sheet 60 is wound around the outer peripheral surface of the ceramic tube 21 and adhered, and then integrally fired. do. After that, the external terminal 27 is nickel-plated to form the heater body 20. As a result, as shown in the right figure of FIG. 6, only the external terminals 27 are arranged in a state of being exposed to the outside.

次に、図7の左図に示すように、第1フランジ40と第2フランジ30をヒータ本体20の所定の高さ位置に外嵌し、この状態で各フランジ30、40およびヒータ本体20を図示しない治具で支持する。第1フランジ40をヒータ本体20に外嵌する際には、予めスペーサ50の鍔部52を第1フランジ40の連結部43の上面に配置した状態としておき、その状態からスペーサ50の筒状部51をヒータ本体20の下端部に外嵌する。これにより、ヒータ本体20の外周面と第1フランジ40の内周面との間に形成される隙間Gはスペーサ50によってほとんど閉じられた状態となる。 Next, as shown in the left figure of FIG. 7, the first flange 40 and the second flange 30 are fitted outside at predetermined height positions of the heater main body 20, and in this state, the flanges 30, 40 and the heater main body 20 are fitted. Support with a jig (not shown). When the first flange 40 is externally fitted to the heater main body 20, the flange portion 52 of the spacer 50 is preliminarily arranged on the upper surface of the connecting portion 43 of the first flange 40, and from that state, the tubular portion of the spacer 50 is placed. The 51 is fitted onto the lower end of the heater body 20. As a result, the gap G formed between the outer peripheral surface of the heater main body 20 and the inner peripheral surface of the first flange 40 is almost closed by the spacer 50.

次に、ホウケイ酸ガラスからなるガラス材料をリング状にプレス成形し、これを640℃で30分仮焼して、仮焼済みガラス材38、48を予め作製しておき、図7の中央図に示すように、ヒータ本体20と各フランジ30、40との間のガラス溜り部37、47に、リング状の仮焼済みガラス材38、48を配置する。 Next, a glass material made of borosilicate glass is press-molded into a ring shape and calcined at 640 ° C. for 30 minutes to prepare calcined glass materials 38 and 48 in advance. As shown in the above, ring-shaped calcined glass materials 38 and 48 are arranged in the glass reservoirs 37 and 47 between the heater main body 20 and the flanges 30 and 40.

次に、この状態のものを焼成用の連続炉に投入して、ヒータ本体20と各フランジ30、40とのガラス付けを行う。具体的には、連続炉内を還元雰囲気(例えば、N+5%H)にして溶着温度(1015℃)で所定時間加熱することで、仮焼済みガラス材38、48を溶融させる。その後、仮焼済みガラス材38、48を常温(例えば25℃)まで冷却して固化させることで、図7の右図に示すように、ガラス36、46を介してヒータ本体20と各フランジ30、40とを溶着固定し、セラミックヒータ11を完成させる。 Next, the one in this state is put into a continuous furnace for firing, and the heater main body 20 and the flanges 30 and 40 are attached to glass. Specifically, the calcined glass materials 38 and 48 are melted by heating the continuous furnace in a reducing atmosphere (for example, N 2 + 5% H 2 ) at a welding temperature (1015 ° C.) for a predetermined time. After that, the calcined glass materials 38 and 48 are cooled to room temperature (for example, 25 ° C.) and solidified to solidify the heater main body 20 and each flange 30 via the glass 36 and 46 as shown in the right figure of FIG. , 40 are welded and fixed to complete the ceramic heater 11.

<実施形態1の効果>
本実施形態のセラミックヒータ11によると、第1フランジ40とヒータ本体20とを接合する際には、溶融したガラス46を上側開口部44からガラス溜り部47に充填し、ガラス46が冷え固まることで接合が完了する。充填の際に第1フランジ40の内径とヒータ本体20の外径との差が大きい場合でも、スペーサ50の内周面とヒータ本体20の外周面との隙間である狭小隙間S1が、接続部49とヒータ本体20の外周面との間の径方向の距離Lよりも狭くなっているため、ガラス溜り部47に充填されたガラス46が下側に垂れることを防止できる。
<Effect of Embodiment 1>
According to the ceramic heater 11 of the present embodiment, when the first flange 40 and the heater main body 20 are joined, the molten glass 46 is filled into the glass reservoir 47 from the upper opening 44, and the glass 46 cools and hardens. Joining is completed with. Even if the difference between the inner diameter of the first flange 40 and the outer diameter of the heater body 20 is large during filling, the narrow gap S1 which is the gap between the inner peripheral surface of the spacer 50 and the outer peripheral surface of the heater body 20 is the connecting portion. Since the distance L in the radial direction between the 49 and the outer peripheral surface of the heater main body 20 is smaller than the radial distance L, it is possible to prevent the glass 46 filled in the glass reservoir 47 from hanging downward.

第1フランジ40は、ガラス溜り部47を構成する大径部41と、大径部41よりも小径とされ、かつ、接続部49を構成する小径部42と、段差状をなして小径部42と大径部41を連結する連結部43と、を有することが好ましい。ガラス46の冷却時にガラス46の下側を支点としてガラス46の上側が拡径しようとし、ガラス46の上側に引っ張り応力が発生することが知られている。上記の構成によると、ガラス溜り部47が大径部41で構成されているから、ガラス溜り部47が小径部42で構成されている場合に比べて、引っ張り応力を広い範囲に分散させることができる。したがって、ガラス46にクラックが入ることを抑制できる。 The first flange 40 has a large diameter portion 41 forming a glass reservoir 47, a small diameter portion 42 having a smaller diameter than the large diameter portion 41, and a small diameter portion 42 forming a connecting portion 49, and a small diameter portion 42 having a stepped shape. It is preferable to have a connecting portion 43 for connecting the large diameter portion 41 and the large diameter portion 41. It is known that when the glass 46 is cooled, the upper side of the glass 46 tries to increase its diameter with the lower side of the glass 46 as a fulcrum, and tensile stress is generated on the upper side of the glass 46. According to the above configuration, since the glass reservoir 47 is composed of the large diameter portion 41, the tensile stress can be dispersed in a wide range as compared with the case where the glass reservoir 47 is composed of the small diameter portion 42. can. Therefore, it is possible to prevent the glass 46 from cracking.

第1フランジ40の内部には、自信の内部にヒータ本体20が挿入された状態で第1フランジ40に支持されるスペーサ50が配置されていることが好ましい。スペーサ50の代わりに幅狭部を第1フランジ40と一体に構成した場合、第1フランジ40が幅狭部の位置で厚く、歪な形状となるため、ガラスの冷却時に応力が発生しやすくなる。また、プレス加工によって幅狭部を加工できないため、製造コストの面で不利になる。その点、幅狭部としてのスペーサ50を第1フランジ40とは別体で構成したから、第1フランジ40が歪な形状となることを回避でき、プレス加工によってスペーサ50を製造できる。 It is preferable that a spacer 50 supported by the first flange 40 is arranged inside the first flange 40 with the heater main body 20 inserted inside the self-confidence. When the narrow portion is integrally formed with the first flange 40 instead of the spacer 50, the first flange 40 becomes thick and distorted at the position of the narrow portion, so that stress is likely to be generated when the glass is cooled. .. In addition, since the narrow portion cannot be processed by press working, it is disadvantageous in terms of manufacturing cost. In that respect, since the spacer 50 as the narrow portion is formed separately from the first flange 40, it is possible to prevent the first flange 40 from having a distorted shape, and the spacer 50 can be manufactured by press working.

第1フランジ40は金属製であることが好ましい。第1フランジ40が金属製である場合、金属平板をプレス加工することによって第1フランジ40を形成できるため、第1フランジ40の製造コストを低減できる。 The first flange 40 is preferably made of metal. When the first flange 40 is made of metal, the first flange 40 can be formed by pressing a metal flat plate, so that the manufacturing cost of the first flange 40 can be reduced.

ガラス溜り部47を構成する内壁の厚みTは一定であることが好ましい。ガラス溜り部47を構成する内壁の厚みTが一定でない、すなわちガラス溜り部47の形状が歪である場合、ガラス46の冷却時に応力が発生しやすくなる。その点、ガラス溜り部47を構成する内壁の厚みTが一定であれば、ガラス46の冷却時に応力が発生しにくくなり、例えば、ガラス46が割れることを回避できる。 It is preferable that the thickness T of the inner wall constituting the glass reservoir 47 is constant. When the thickness T of the inner wall constituting the glass reservoir 47 is not constant, that is, when the shape of the glass reservoir 47 is distorted, stress is likely to be generated when the glass 46 is cooled. In that respect, if the thickness T of the inner wall constituting the glass reservoir 47 is constant, stress is less likely to be generated when the glass 46 is cooled, and for example, the glass 46 can be prevented from breaking.

[本開示の実施形態2の詳細]
次に、実施形態2について図8を参照しながら説明する。実施形態2のセラミックヒータ12は、実施形態1のセラミックヒータ11の第1フランジ40の構成を一部変更したものであって、その他の構成については実施形態1と同じであるため、その説明を省略する。また、実施形態1と同じ構成については実施形態1と同一の符号を用いるものとする。
[Details of Embodiment 2 of the present disclosure]
Next, the second embodiment will be described with reference to FIG. The ceramic heater 12 of the second embodiment is a partial modification of the configuration of the first flange 40 of the ceramic heater 11 of the first embodiment, and the other configurations are the same as those of the first embodiment. Omit. Further, for the same configuration as that of the first embodiment, the same reference numerals as those of the first embodiment shall be used.

本実施形態の第1フランジ70は、上方に開口する大径部71と、大径部71の下方に配されて大径部71よりも小径とされた小径部72と、段差状をなして大径部71と小径部72を連結する連結部73と、を備えて構成されている。大径部71は、上側に開口する上側開口部74を有し、小径部72は、下側に開口する下側開口部75を有している。 The first flange 70 of the present embodiment has a stepped shape with a large diameter portion 71 that opens upward and a small diameter portion 72 that is arranged below the large diameter portion 71 and has a smaller diameter than the large diameter portion 71. A connecting portion 73 for connecting the large diameter portion 71 and the small diameter portion 72 is provided. The large diameter portion 71 has an upper opening 74 that opens upward, and the small diameter portion 72 has a lower opening 75 that opens downward.

小径部72は、図示しない相手側配管に接続される接続部79を構成している。相手側配管は水を供給する配管であり、相手側配管から第1フランジ70を通ってヒータ本体20の内部に進入した水が加熱されるようになっている。 The small diameter portion 72 constitutes a connecting portion 79 connected to a mating side pipe (not shown). The mating side pipe is a pipe for supplying water, and the water that has entered the inside of the heater main body 20 from the mating side pipe through the first flange 70 is heated.

第1フランジ70の内部に、ガラス76が充填されるガラス溜り部77が設けられている。ガラス溜り部77とは、ガラス76が充填されている空間のことであり、詳細には、ヒータ本体20の外周面と、第1フランジ70の大径部71から連結部73にかけての内周面と、次述する幅狭部78と、によって囲まれた空間のことである。 Inside the first flange 70, a glass reservoir 77 filled with glass 76 is provided. The glass pool portion 77 is a space filled with glass 76. Specifically, the outer peripheral surface of the heater main body 20 and the inner peripheral surface of the first flange 70 from the large diameter portion 71 to the connecting portion 73. It is a space surrounded by the narrow portion 78 described below.

ガラス76の下側の端部には、幅狭部78が設けられている。幅狭部78は、小径部72の上端部の内周側に設けられている。幅狭部78は小径部72と一体に構成され、小径部72の内周面から径方向内側に突出する形態をなし、軸線AXを中心とする円環状に設けられている。幅狭部78の内周面は、ヒータ本体20の外周面に沿って上下方向に延びる形態とされている。 A narrow portion 78 is provided at the lower end of the glass 76. The narrow portion 78 is provided on the inner peripheral side of the upper end portion of the small diameter portion 72. The narrow portion 78 is integrally formed with the small diameter portion 72, has a form of protruding inward in the radial direction from the inner peripheral surface of the small diameter portion 72, and is provided in an annular shape centered on the axis AX. The inner peripheral surface of the narrow portion 78 is formed to extend in the vertical direction along the outer peripheral surface of the heater main body 20.

ヒータ本体20の外周面と幅狭部78の内周面との間には狭小隙間S2が形成されている。この狭小隙間S2の寸法は、例えば、0〜0.35mm(片側)である。これにより、ガラス溜り部77に充填されたガラス76が第1フランジ70の下側に垂れることを抑制できる。 A narrow gap S2 is formed between the outer peripheral surface of the heater main body 20 and the inner peripheral surface of the narrow portion 78. The dimension of this narrow gap S2 is, for example, 0 to 0.35 mm (one side). As a result, it is possible to prevent the glass 76 filled in the glass reservoir 77 from hanging down below the first flange 70.

[本開示の実施形態3の詳細]
次に、実施形態3について図9を参照しながら説明する。実施形態3のセラミックヒータ13は、実施形態1のセラミックヒータ11の第1フランジ40の構成を一部変更したものであって、その他の構成については実施形態1と同じであるため、その説明を省略する。また、実施形態1と同じ構成については実施形態1と同一の符号を用いるものとする。
[Details of Embodiment 3 of the present disclosure]
Next, the third embodiment will be described with reference to FIG. The ceramic heater 13 of the third embodiment is a partial modification of the configuration of the first flange 40 of the ceramic heater 11 of the first embodiment, and the other configurations are the same as those of the first embodiment. Omit. Further, for the same configuration as that of the first embodiment, the same reference numerals as those of the first embodiment shall be used.

本実施形態の第1フランジ80は、実施形態1の第1フランジ40とは異なり、大径部と連結部を備えておらず、小径部82のみによって構成されている。したがって、第1フランジ80は全体として円筒状をなしている。小径部82は、上側に開口する上側開口部84と、下側に開口する下側開口部85と、を有している。 Unlike the first flange 40 of the first embodiment, the first flange 80 of the present embodiment does not have a large diameter portion and a connecting portion, and is composed of only a small diameter portion 82. Therefore, the first flange 80 has a cylindrical shape as a whole. The small diameter portion 82 has an upper opening 84 that opens upward and a lower opening 85 that opens downward.

小径部82の下端側は、図示しない相手側配管に接続される接続部89を構成している。相手側配管は水を供給する配管であり、相手側配管から下側開口部85を通ってヒータ本体20の内部に進入した水が加熱されるようになっている。 The lower end side of the small diameter portion 82 constitutes a connecting portion 89 connected to a mating side pipe (not shown). The mating side pipe is a pipe for supplying water, and the water that has entered the inside of the heater main body 20 from the mating side pipe through the lower opening 85 is heated.

小径部82の上端側の内部に、ガラス86が充填されるガラス溜り部87が設けられている。ガラス溜り部87とは、ガラス86が充填されている空間のことであり、ヒータ本体20の外周面と、第1フランジ80の小径部82の内周面と、次述するスペーサ90の上面と、によって囲まれた空間のことである。 A glass reservoir 87 filled with glass 86 is provided inside the upper end side of the small diameter portion 82. The glass pool portion 87 is a space filled with the glass 86, and includes an outer peripheral surface of the heater main body 20, an inner peripheral surface of the small diameter portion 82 of the first flange 80, and an upper surface of the spacer 90 described below. It is a space surrounded by.

ヒータ本体20の下端部における外周面と小径部82の内周面との間には、隙間Gが形成されており、この隙間Gにスペーサ90が配されている。本実施形態のスペーサ90は、小径部82とは別体に構成され、ガラス86の下側の端部に配されている。スペーサ90の外径は実施形態1のスペーサ50の外径よりも小さいものの、スペーサ90の内径は実施形態1のスペーサ50の内径と同じである。 A gap G is formed between the outer peripheral surface at the lower end of the heater main body 20 and the inner peripheral surface of the small diameter portion 82, and the spacer 90 is arranged in this gap G. The spacer 90 of the present embodiment is configured separately from the small diameter portion 82, and is arranged at the lower end portion of the glass 86. Although the outer diameter of the spacer 90 is smaller than the outer diameter of the spacer 50 of the first embodiment, the inner diameter of the spacer 90 is the same as the inner diameter of the spacer 50 of the first embodiment.

ヒータ本体20の外周面とスペーサ90の内周面との間には狭小隙間S3が形成されている。この狭小隙間S3の寸法は、例えば、0〜0.35mm(片側)である。スペーサ90は、例えば、第1フランジ80に対して圧入によって保持されており、スペーサ90の外周縁部91は小径部82の内周面に全周に亘って接触している。これにより、ガラス溜り部87に充填されたガラス86が第1フランジ90の下側に垂れることを抑制できる。 A narrow gap S3 is formed between the outer peripheral surface of the heater main body 20 and the inner peripheral surface of the spacer 90. The dimension of this narrow gap S3 is, for example, 0 to 0.35 mm (one side). The spacer 90 is held, for example, by press fitting into the first flange 80, and the outer peripheral edge portion 91 of the spacer 90 is in contact with the inner peripheral surface of the small diameter portion 82 over the entire circumference. As a result, it is possible to prevent the glass 86 filled in the glass reservoir 87 from hanging down below the first flange 90.

<他の実施形態>
(1)実施形態1から3では、円筒状のヒータ本体20を例示しているものの、角筒状のヒータ本体としてもよいし、丸棒状のヒータ本体としてもよい。
<Other Embodiments>
(1) Although the cylindrical heater main body 20 is illustrated in the first to third embodiments, it may be a cylindrical heater main body or a round bar-shaped heater main body.

(2)実施形態1から3では、封止材としてガラスを使用しているものの、エポキシ系封止材やセラミック系封止材などを使用してもよい。 (2) In the first to third embodiments, although glass is used as the sealing material, an epoxy-based sealing material, a ceramic-based sealing material, or the like may be used.

(3)実施形態1ではスペーサ50が連結部43に配置されているものの、実施形態3のスペーサ90を用いて小径部42に保持させるようにしてもよい。 (3) Although the spacer 50 is arranged in the connecting portion 43 in the first embodiment, the spacer 90 of the third embodiment may be used to hold the spacer 50 in the small diameter portion 42.

(4)実施形態1から3では、第1フランジが金属製とされているものの、セラミック製の第1フランジとしてもよい。 (4) In the first to third embodiments, although the first flange is made of metal, the first flange may be made of ceramic.

(5)実施形態1と3では、平面視で周方向に切れ目なくつながった筒状のスペーサ50、90を用いているものの、平面視でC字状をなして切れ目を有する筒状のスペーサを用いてもよい。 (5) In the first and third embodiments, although the tubular spacers 50 and 90 that are seamlessly connected in the circumferential direction in the plan view are used, the tubular spacers that are C-shaped and have a cut in the plan view are used. You may use it.

11…セラミックヒータ
20…ヒータ本体、21…セラミック管、22…セラミック層、23…外周面、24…溝部、25…ヒータパターン層、26…内部端子、27…外部端子
30…第2フランジ、31…大径部、32…小径部、33…連結部、34…穴部、36…ガラス、37…ガラス溜り部、38…仮焼済みガラス材
40…第1フランジ(フランジ)、41…大径部、42…小径部、43…連結部、44…上側開口部(一側開口部)、45…下側開口部(他側開口部)、46…ガラス(封止材)、47…ガラス溜り部(封止材溜り部)、48…仮焼済みガラス材、49…接続部
50…スペーサ(幅狭部)、51…筒状部、52…鍔部
60…セラミックシート、61…パターン
70…第1フランジ(フランジ)、72…大径部、73…小径部、73…連結部、74…上側開口部(一側開口部)、75…下側開口部(他側開口部)、76…ガラス(封止材)、77…ガラス溜り部、78…幅狭部、79…接続部
80…第1フランジ(フランジ)、82…小径部、84…上側開口部、85…下側開口部、86…ガラス、87…ガラス溜り部、89…接続部
90…スペーサ(幅狭部)、91…外周縁部
AX…軸線 G…隙間、L…距離、S1…狭小隙間、S2…狭小隙間、S3…狭小隙間、T…厚み
11 ... Ceramic heater 20 ... Heater body, 21 ... Ceramic tube, 22 ... Ceramic layer, 23 ... Outer surface, 24 ... Groove, 25 ... Heater pattern layer, 26 ... Internal terminal, 27 ... External terminal 30 ... Second flange, 31 ... Large diameter part, 32 ... Small diameter part, 33 ... Connecting part, 34 ... Hole part, 36 ... Glass, 37 ... Glass pool, 38 ... Temporarily baked glass material 40 ... First flange (flange), 41 ... Large diameter Part, 42 ... Small diameter part, 43 ... Connecting part, 44 ... Upper opening (one side opening), 45 ... Lower opening (other side opening), 46 ... Glass (sealing material), 47 ... Glass pool Part (sealing material reservoir), 48 ... Temporarily baked glass material, 49 ... Connection part 50 ... Spacer (narrow part), 51 ... Cylindrical part, 52 ... Flange part 60 ... Ceramic sheet, 61 ... Pattern 70 ... 1st flange (flange), 72 ... Large diameter part, 73 ... Small diameter part, 73 ... Connecting part, 74 ... Upper opening (one side opening), 75 ... Lower opening (other side opening), 76 ... Glass (encapsulating material), 77 ... Glass reservoir, 78 ... Narrow part, 79 ... Connection part 80 ... First flange (flange), 82 ... Small diameter part, 84 ... Upper opening, 85 ... Lower opening, 86 ... Glass, 87 ... Glass pool, 89 ... Connection 90 ... Spacer (narrow part), 91 ... Outer peripheral edge AX ... Axis G ... Gap, L ... Distance, S1 ... Narrow gap, S2 ... Narrow gap, S3 ... narrow gap, T ... thickness

Claims (5)

セラミック製の丸棒状または筒状のヒータ本体と、
前記ヒータ本体の軸線の周囲に筒状をなすように設けられ、前記ヒータ本体が挿入されているフランジと、を備えたセラミックヒータであって、
前記フランジは、一側に開口する一側開口部を有する封止材溜り部と、他側に開口する他側開口部を有する接続部と、を備え、
前記ヒータ本体が前記封止材溜り部と前記接続部との内部に配置された状態で、前記封止材溜り部に充填された封止材によって前記フランジと前記ヒータ本体とが接合されており、
前記封止材の前記他側の端部においては、自身の内周面と前記ヒータ本体の外周面との隙間が、前記接続部と前記ヒータ本体の外周面との間の径方向の距離よりも狭い幅狭部が設けられている、セラミックヒータ。
With a ceramic round bar or tubular heater body,
A ceramic heater provided with a tubular shape around the axis of the heater body and having a flange into which the heater body is inserted.
The flange comprises a sealing material reservoir having a one-sided opening that opens on one side and a connecting portion that has another side opening that opens on the other side.
The flange and the heater body are joined by the sealing material filled in the sealing material reservoir in a state where the heater main body is arranged inside the sealing material reservoir and the connecting portion. ,
At the other end of the encapsulant, the gap between its inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the heater body is greater than the radial distance between the connection and the outer peripheral surface of the heater body. A ceramic heater with a narrow narrow part.
前記フランジは、前記封止材溜り部を構成する大径部と、前記大径部よりも小径とされ、かつ、前記接続部を構成する小径部と、段差状をなして前記小径部と前記大径部を連結する連結部と、を有する、請求項1に記載のセラミックヒータ。 The flange has a large diameter portion constituting the encapsulant pool portion, a small diameter portion having a smaller diameter than the large diameter portion, and a small diameter portion constituting the connecting portion, and forming a stepped shape with the small diameter portion and the flange. The ceramic heater according to claim 1, further comprising a connecting portion for connecting a large diameter portion. 前記フランジの内部には、自身の内部に前記ヒータ本体が挿入された状態で前記フランジに支持されるスペーサが配置され、
前記幅狭部は前記スペーサである、請求項1または請求項2に記載のセラミックヒータ。
Inside the flange, a spacer supported by the flange is arranged with the heater body inserted inside the flange.
The ceramic heater according to claim 1 or 2, wherein the narrow portion is the spacer.
前記フランジは金属製である、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のセラミックヒータ。 The ceramic heater according to any one of claims 1 to 3, wherein the flange is made of metal. 前記封止材溜り部を構成する内壁の厚みは一定である、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のセラミックヒータ。 The ceramic heater according to any one of claims 1 to 4, wherein the thickness of the inner wall constituting the sealing material reservoir is constant.
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