JP2001319761A - 遠赤外線ヒーター基板 - Google Patents
遠赤外線ヒーター基板Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐熱衝撃性，及び遠赤外線放射性能に優れた
遠赤外線ヒーター基板を提供する。 【解決手段】 結晶化ガラス１に，金属抵抗発熱体から
なるパターン層２を焼き付けてなる遠赤外線ヒーター基
板４である。パターン層２は，オーバーコートガラス３
により被覆されていることが好ましい。
遠赤外線ヒーター基板を提供する。 【解決手段】 結晶化ガラス１に，金属抵抗発熱体から
なるパターン層２を焼き付けてなる遠赤外線ヒーター基
板４である。パターン層２は，オーバーコートガラス３
により被覆されていることが好ましい。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は，遠赤外線により周囲環境の温度
を上昇をさせる遠赤外線ヒーター基板に関する。
を上昇をさせる遠赤外線ヒーター基板に関する。
【０００２】
【従来技術】遠赤外線ヒーター基板は，セラミックス製
のヒーター基板に直接面状の発熱体を取りつけたもので
ある。発熱体の熱は，ヒーター基板に伝わり，そこから
遠赤外線が照射され，周囲を暖める。遠赤外線を効率よ
く放射するヒーター基板としては，金属板の表面に遠赤
外線をよく放射するセラミックス粉を焼き付けや溶射に
より取りつけたヒーターパネル，磁器セラミックス板が
ある。発熱体としては，ニクロム線を鞘により被覆した
シーズ線，金属箔，金属板，または金属抵抗体が用いら
れている。発熱体をヒーター基板に取りつける方法とし
ては，ａ）発熱体がヒーター基板に接触するように固定
部材により両者を固定する方法，ｂ）発熱体をヒーター
基板の間に挟み込む方法，ｃ）発熱体をヒーター基板に
焼き付ける方法がある。
のヒーター基板に直接面状の発熱体を取りつけたもので
ある。発熱体の熱は，ヒーター基板に伝わり，そこから
遠赤外線が照射され，周囲を暖める。遠赤外線を効率よ
く放射するヒーター基板としては，金属板の表面に遠赤
外線をよく放射するセラミックス粉を焼き付けや溶射に
より取りつけたヒーターパネル，磁器セラミックス板が
ある。発熱体としては，ニクロム線を鞘により被覆した
シーズ線，金属箔，金属板，または金属抵抗体が用いら
れている。発熱体をヒーター基板に取りつける方法とし
ては，ａ）発熱体がヒーター基板に接触するように固定
部材により両者を固定する方法，ｂ）発熱体をヒーター
基板の間に挟み込む方法，ｃ）発熱体をヒーター基板に
焼き付ける方法がある。
【０００３】
【解決しようとする課題】しかしながら，上記のごと
く，ヒーター基板がヒーターパネルの場合には，焼き付
けや溶射の手間がかかる。ヒーター基板が磁器セラミッ
クスの場合には，熱衝撃に弱く，急激な温度変動や温度
差で割れを生じる。発熱体の取りつけ方法については，
以下のように得失がある。 ａ）の接触方法は，取りつけ構造が簡易である反面，熱
伝導が悪い。 ｂ）の挟み込み方法では，組立てが簡易で広範囲の温度
の加熱ができるというメリットがある反面，構造が複雑
で基板の厚みが増加する。 ｃ）の焼き付け方法は，熱伝導効率はよいが，微細な温
度分布を作るのが困難であり，また接着信頼性も低い。
く，ヒーター基板がヒーターパネルの場合には，焼き付
けや溶射の手間がかかる。ヒーター基板が磁器セラミッ
クスの場合には，熱衝撃に弱く，急激な温度変動や温度
差で割れを生じる。発熱体の取りつけ方法については，
以下のように得失がある。 ａ）の接触方法は，取りつけ構造が簡易である反面，熱
伝導が悪い。 ｂ）の挟み込み方法では，組立てが簡易で広範囲の温度
の加熱ができるというメリットがある反面，構造が複雑
で基板の厚みが増加する。 ｃ）の焼き付け方法は，熱伝導効率はよいが，微細な温
度分布を作るのが困難であり，また接着信頼性も低い。
【０００４】本発明はかかる従来の問題点に鑑み，耐熱
衝撃性，及び遠赤外線放射性能に優れた遠赤外線ヒータ
ー基板を提供しようとするものである。
衝撃性，及び遠赤外線放射性能に優れた遠赤外線ヒータ
ー基板を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題の解決手段】請求項１の発明は，結晶化ガラス
に，金属抵抗発熱体からなるパターン層を焼き付けてな
ることを特徴とする遠赤外線ヒーター基板である。
に，金属抵抗発熱体からなるパターン層を焼き付けてな
ることを特徴とする遠赤外線ヒーター基板である。
【０００６】本発明は，結晶化ガラスが遠赤外線を放射
する性質を利用した遠赤外線ヒーター基板である。結晶
化ガラスは，金属抵抗発熱体の熱を受け，これにより遠
赤外線を放射する。結晶化ガラスの遠赤外線放射性能
は，他の基材にくらべて高いため，ヒーター性能に優れ
ている。また，結晶化ガラスは，耐熱衝撃性にも優れて
いる。結晶化ガラスに対して金属抵抗発熱体を直接焼き
つけているため，金属抵抗発熱体から結晶化ガラスへの
熱伝導性が高い。金属抵抗発熱体は，組成比を変えた
り，微細なパターンの作製ができるため，抵抗値を自在
に選択でき，任意の温度分布を発現できる。
する性質を利用した遠赤外線ヒーター基板である。結晶
化ガラスは，金属抵抗発熱体の熱を受け，これにより遠
赤外線を放射する。結晶化ガラスの遠赤外線放射性能
は，他の基材にくらべて高いため，ヒーター性能に優れ
ている。また，結晶化ガラスは，耐熱衝撃性にも優れて
いる。結晶化ガラスに対して金属抵抗発熱体を直接焼き
つけているため，金属抵抗発熱体から結晶化ガラスへの
熱伝導性が高い。金属抵抗発熱体は，組成比を変えた
り，微細なパターンの作製ができるため，抵抗値を自在
に選択でき，任意の温度分布を発現できる。
【０００７】結晶化ガラスは，制御された条件下でガラ
スを再加熱して，多数の微小な結晶を均一に析出成長さ
せて得られる陶磁器様の多結晶体である。本発明の遠赤
外線ヒーター基板に用いる結晶化ガラスとしては，公知
のものを用いることができる。
スを再加熱して，多数の微小な結晶を均一に析出成長さ
せて得られる陶磁器様の多結晶体である。本発明の遠赤
外線ヒーター基板に用いる結晶化ガラスとしては，公知
のものを用いることができる。
【０００８】請求項２の発明のように，上記結晶化ガラ
スは，低膨張結晶化ガラスであることが好ましい。これ
により，耐熱衝撃性がさらに向上する。低膨張結晶化ガ
ラスとしては，たとえば，Ｌｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−Ｓｉ
Ｏ２系ガラスがある。その他，結晶化ガラスとしては，
ＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系，Ｌｉ２Ｏ−ＣａＯ−
ＳｉＯ２系などを用いることができる。
スは，低膨張結晶化ガラスであることが好ましい。これ
により，耐熱衝撃性がさらに向上する。低膨張結晶化ガ
ラスとしては，たとえば，Ｌｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−Ｓｉ
Ｏ２系ガラスがある。その他，結晶化ガラスとしては，
ＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系，Ｌｉ２Ｏ−ＣａＯ−
ＳｉＯ２系などを用いることができる。
【０００９】請求項３の発明のように，上記金属抵抗発
熱体からなる上記パターン層は，パターンの幅１ｍｍあ
たり０．５〜１．５アンペアの電流を流すように構成さ
れていることが好ましい。０．５アンペア未満の場合に
は，結晶化ガラスからの遠赤外線の強度が低くなり，ヒ
ーター性能が低下するおそれがある。１．５アンペアを
超える場合には，金属抵抗発熱体が異常発熱するおそれ
がある。このような所定量の電流を流すためには，金属
抵抗発熱体の組成，パターン層厚み，長さ，幅などを調
整する。
熱体からなる上記パターン層は，パターンの幅１ｍｍあ
たり０．５〜１．５アンペアの電流を流すように構成さ
れていることが好ましい。０．５アンペア未満の場合に
は，結晶化ガラスからの遠赤外線の強度が低くなり，ヒ
ーター性能が低下するおそれがある。１．５アンペアを
超える場合には，金属抵抗発熱体が異常発熱するおそれ
がある。このような所定量の電流を流すためには，金属
抵抗発熱体の組成，パターン層厚み，長さ，幅などを調
整する。
【００１０】パターン層は，ターミナル部の間を接続し
得る形状であれば，どのような形状であってもよい。図
１に示すごとく，結晶化ガラス１に焼きつけたパターン
層２の形状としては，たとえば，ラメラ状（図１
（ａ）），渦巻き状（図１（ｂ），図１（ｃ），図１
（ｄ））があるが，これらに限定されない。パターン層
２の端部には，ターミナル部６が設けられている。
得る形状であれば，どのような形状であってもよい。図
１に示すごとく，結晶化ガラス１に焼きつけたパターン
層２の形状としては，たとえば，ラメラ状（図１
（ａ）），渦巻き状（図１（ｂ），図１（ｃ），図１
（ｄ））があるが，これらに限定されない。パターン層
２の端部には，ターミナル部６が設けられている。
【００１１】請求項４の発明のように上記パターン層
は，線形状であり，結晶化ガラスの表面全体に行き渡る
ようにパターン設計されていることが好ましい。これに
より，結晶化ガラスの表面全体から遠赤外線を放射させ
ることができる。
は，線形状であり，結晶化ガラスの表面全体に行き渡る
ようにパターン設計されていることが好ましい。これに
より，結晶化ガラスの表面全体から遠赤外線を放射させ
ることができる。
【００１２】請求項５の発明のように，上記パターン層
の幅は，５〜６ｍｍであることが好ましい。５ｍｍ未満
の場合には，金属抵抗発熱体が異常発熱するおそれがあ
る。６ｍｍを超える場合には，結晶化ガラスからの遠赤
外線の強度が低くなり，ヒーター性能が低下するおそれ
がある。
の幅は，５〜６ｍｍであることが好ましい。５ｍｍ未満
の場合には，金属抵抗発熱体が異常発熱するおそれがあ
る。６ｍｍを超える場合には，結晶化ガラスからの遠赤
外線の強度が低くなり，ヒーター性能が低下するおそれ
がある。
【００１３】請求項６の発明のように，上記パターン層
の幅（Ａ）に対する非パターン部の幅（Ｂ）の比（Ｂ／
Ａ）は０．５〜１．５であり，上記非パターン部の幅
（Ｂ）は３〜１０ｍｍであることが好ましい。Ｂが３ｍ
ｍ未満の場合には，パターン層間でスパークが発生する
おそれがあり，Ｂが１０ｍｍを超える場合には，遠赤外
線放射強度が低下するおそれがある。
の幅（Ａ）に対する非パターン部の幅（Ｂ）の比（Ｂ／
Ａ）は０．５〜１．５であり，上記非パターン部の幅
（Ｂ）は３〜１０ｍｍであることが好ましい。Ｂが３ｍ
ｍ未満の場合には，パターン層間でスパークが発生する
おそれがあり，Ｂが１０ｍｍを超える場合には，遠赤外
線放射強度が低下するおそれがある。
【００１４】請求項７の発明のように，上記パターン層
の厚みは，１０〜５０μｍであることが好ましい。１０
μｍ未満の場合には，電流集中が生じ，異常発熱するお
それがある。５０μｍを超える場合には，パターン層の
温度変動時の膨張収縮が大きくなり，パターン層が結晶
化ガラスから剥れるおそれがある。
の厚みは，１０〜５０μｍであることが好ましい。１０
μｍ未満の場合には，電流集中が生じ，異常発熱するお
それがある。５０μｍを超える場合には，パターン層の
温度変動時の膨張収縮が大きくなり，パターン層が結晶
化ガラスから剥れるおそれがある。
【００１５】パターン層を構成する金属抵抗体の組成，
パターン層厚み，長さ，幅などを調整することにより，
所要電流値を得るために必要な抵抗値を容易に得ること
ができる。
パターン層厚み，長さ，幅などを調整することにより，
所要電流値を得るために必要な抵抗値を容易に得ること
ができる。
【００１６】金属抵抗発熱体は，銀ペーストを結晶化ガ
ラスに塗布し焼成して形成することができる。銀ペース
トとしては，たとえば，銀粉末７０〜９９重量％，パラ
ジウム粉末０〜２０重量％，酸化ルテニウム（Ｒｕ
O２）粉末０〜１０重量％，フリットガラス粉末１〜１
０重量％とからなるガラス原料１００重量部に，メジウ
ム（有機バインダー）液体を１０〜５０重量部を添加混
合したものがある。上記の他，金属抵抗発熱体として
は，銅，金，ニッケル，アルミニウム，タングステンな
どを用いることができる。
ラスに塗布し焼成して形成することができる。銀ペース
トとしては，たとえば，銀粉末７０〜９９重量％，パラ
ジウム粉末０〜２０重量％，酸化ルテニウム（Ｒｕ
O２）粉末０〜１０重量％，フリットガラス粉末１〜１
０重量％とからなるガラス原料１００重量部に，メジウ
ム（有機バインダー）液体を１０〜５０重量部を添加混
合したものがある。上記の他，金属抵抗発熱体として
は，銅，金，ニッケル，アルミニウム，タングステンな
どを用いることができる。
【００１７】請求項８の発明のように，上記パターン層
は，オーバーコートガラスにより被覆されていることが
好ましい。これにより，長期間にわたる吸湿などの環境
により特性が変化することを防止することができる。
は，オーバーコートガラスにより被覆されていることが
好ましい。これにより，長期間にわたる吸湿などの環境
により特性が変化することを防止することができる。
【００１８】オーバーコートガラスとしては，低膨張性
ガラスフラックスを用いることができる。低膨張性ガラ
スフラックスは，下記の組成を持つガラス原料を溶融，
冷却固化したものであることが好ましい。 １〜１０重量％のＬｉ２Ｏ， １５〜３５重量％のＡｌ２Ｏ３， ２０〜６５重量％のＳｉＯ２， ４０〜６０重量％のＰｂＯ，及び １〜１０重量％のＢ２Ｏ３。
ガラスフラックスを用いることができる。低膨張性ガラ
スフラックスは，下記の組成を持つガラス原料を溶融，
冷却固化したものであることが好ましい。 １〜１０重量％のＬｉ２Ｏ， １５〜３５重量％のＡｌ２Ｏ３， ２０〜６５重量％のＳｉＯ２， ４０〜６０重量％のＰｂＯ，及び １〜１０重量％のＢ２Ｏ３。
【００１９】たとえば，オーバーコートガラスは，低熱
膨張性ガラスフラックス粉末６０〜９０重量％，結晶化
ガラス粉末１０〜２０重量％，及び顔料粉末０〜２０重
量％からなる主成分１００重量部に対して，メジウム
（有機バインダー）を３０〜７０重量部添加混合したも
のを，結晶化ガラス表面に塗布し焼成することにより形
成される。
膨張性ガラスフラックス粉末６０〜９０重量％，結晶化
ガラス粉末１０〜２０重量％，及び顔料粉末０〜２０重
量％からなる主成分１００重量部に対して，メジウム
（有機バインダー）を３０〜７０重量部添加混合したも
のを，結晶化ガラス表面に塗布し焼成することにより形
成される。
【００２０】上記ガラスフラックスから作製したオーバ
ーコートガラスには，低熱膨張性結晶が析出するため，
熱膨張の低減化を図ることができる。
ーコートガラスには，低熱膨張性結晶が析出するため，
熱膨張の低減化を図ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】実施形態例１ 本発明の実施形態に係る遠赤外線ヒーター基板につい
て，図２〜図４を用いて説明する。本例の遠赤外線ヒー
ター基板４は，図２に示すごとく，結晶化ガラス１に，
金属抵抗発熱体からなるパターン層２を焼き付けてな
る。パターン層２は，オーバーコートガラス３により被
覆されている。
て，図２〜図４を用いて説明する。本例の遠赤外線ヒー
ター基板４は，図２に示すごとく，結晶化ガラス１に，
金属抵抗発熱体からなるパターン層２を焼き付けてな
る。パターン層２は，オーバーコートガラス３により被
覆されている。
【００２２】結晶化ガラス１は，表１に示すごとく，熱
膨張係数が８×１０−７／℃，熱衝撃強度は６００℃，
最高安全使用温度が連続加熱の場合には８００℃，短期
加熱の場合には９００℃で，比熱は８００Ｊ／ｋｇ℃，
熱伝導率は１．７の低膨張結晶化ガラスであり，その形
状はプレート状であり，大きさは３００×４００×３ｍ
ｍである。
膨張係数が８×１０−７／℃，熱衝撃強度は６００℃，
最高安全使用温度が連続加熱の場合には８００℃，短期
加熱の場合には９００℃で，比熱は８００Ｊ／ｋｇ℃，
熱伝導率は１．７の低膨張結晶化ガラスであり，その形
状はプレート状であり，大きさは３００×４００×３ｍ
ｍである。
【００２３】
【表１】
【００２４】図３に示すごとく，金属抵抗発熱体からな
るパターン層２は，幅５ｍｍの線形状である。パターン
層２は，ラメラ状に折り重なったトリミング回路２０
と，回路間を接続する短絡回路２１とを有している。パ
ターン層２は５Ａ（アンペア）の電流値であり，抵抗値
は１６Ω，厚みは約１５μｍである。
るパターン層２は，幅５ｍｍの線形状である。パターン
層２は，ラメラ状に折り重なったトリミング回路２０
と，回路間を接続する短絡回路２１とを有している。パ
ターン層２は５Ａ（アンペア）の電流値であり，抵抗値
は１６Ω，厚みは約１５μｍである。
【００２５】パターン層２の間には，パターン層２と同
じ幅（５ｍｍ）の非パターン部５が設けられている。パ
ターン層２の両端部には，ターミナル部６が形成されて
いる。ターミナル部６は，半田付けが良好な金属導電体
からなる。通電電圧はＡＣ１００Ｖ，電気容量は５００
Ｗである。オーバーコートガラス３の厚みは，約２０μ
ｍである。
じ幅（５ｍｍ）の非パターン部５が設けられている。パ
ターン層２の両端部には，ターミナル部６が形成されて
いる。ターミナル部６は，半田付けが良好な金属導電体
からなる。通電電圧はＡＣ１００Ｖ，電気容量は５００
Ｗである。オーバーコートガラス３の厚みは，約２０μ
ｍである。
【００２６】結晶化ガラス１における非パターン部５に
は，穴１０があけられており，そこには基板温度検出の
ための熱電対が挿入されている。熱電対で検出された結
晶化ガラスの温度に応じて，図示しないコントロール部
において金属抵抗発熱体へ流す電流量が変えられる。こ
れにより，結晶化ガラスの温度が所定温度に調整され
る。
は，穴１０があけられており，そこには基板温度検出の
ための熱電対が挿入されている。熱電対で検出された結
晶化ガラスの温度に応じて，図示しないコントロール部
において金属抵抗発熱体へ流す電流量が変えられる。こ
れにより，結晶化ガラスの温度が所定温度に調整され
る。
【００２７】図２に示すごとく，ターミナル部６に配線
を半田付けし，電流を流すと，金属抵抗発熱体からなる
パターン層２が発熱する。この熱は，結晶化ガラス１に
伝わり，遠赤外線７を放射する。これにより，遠赤外線
ヒーター基板４の周囲環境の温度を上昇させる。
を半田付けし，電流を流すと，金属抵抗発熱体からなる
パターン層２が発熱する。この熱は，結晶化ガラス１に
伝わり，遠赤外線７を放射する。これにより，遠赤外線
ヒーター基板４の周囲環境の温度を上昇させる。
【００２８】次に，遠赤外線ヒーター基板の製造方法に
ついて説明する。 ａ）銀ペーストの調製 銀粉末８０重量％，パラジウム粉末１０重量％，酸化ル
テニウム（ＲｕO２）粉末５重量％，フリットガラス粉
末５重量％とからなるガラス原料１００重量部に，メジ
ウム（有機バインダー）液体を３０重量部を添加混合し
て，銀ペーストを調製する。
ついて説明する。 ａ）銀ペーストの調製 銀粉末８０重量％，パラジウム粉末１０重量％，酸化ル
テニウム（ＲｕO２）粉末５重量％，フリットガラス粉
末５重量％とからなるガラス原料１００重量部に，メジ
ウム（有機バインダー）液体を３０重量部を添加混合し
て，銀ペーストを調製する。
【００２９】ｂ）オーバーコートガラスの調製 ４重量％のＬｉ２Ｏ，２０重量％のＡｌ２Ｏ３，３４重
量％のＳｉＯ２，３８重量％のＰｂＯ，及び４重量％の
Ｂ２Ｏ３からなるガラス原料を溶融し，冷却固化し，微
粉砕して低膨張性ガラスフラックス粉末を得る。低膨張
性ガラスフラックス粉末７５重量％，Ｌｉ２Ｏ−Ａｌ２
Ｏ３−ＳｉＯ２系の結晶化ガラス粉末１５重量％，及び
顔料１０重量％の混合成分１００重量部に対して，メジ
ウム（有機バインダー）５０重量部を添加混合する。
量％のＳｉＯ２，３８重量％のＰｂＯ，及び４重量％の
Ｂ２Ｏ３からなるガラス原料を溶融し，冷却固化し，微
粉砕して低膨張性ガラスフラックス粉末を得る。低膨張
性ガラスフラックス粉末７５重量％，Ｌｉ２Ｏ−Ａｌ２
Ｏ３−ＳｉＯ２系の結晶化ガラス粉末１５重量％，及び
顔料１０重量％の混合成分１００重量部に対して，メジ
ウム（有機バインダー）５０重量部を添加混合する。
【００３０】ｃ）印刷，焼き付け 図３に示すごとく，結晶化ガラスの片面に，上記銀ペー
ストを線状に印刷して，パターン層２を形成する。パタ
ーン層２は，ラメラ状のトリミング回路２０と，トリミ
ング回路の回路間を接続する複数の短絡回路２１とを有
する。パターン層２は，熱電対挿入用の穴形成部分を避
けるようにしてパターン設計する。
ストを線状に印刷して，パターン層２を形成する。パタ
ーン層２は，ラメラ状のトリミング回路２０と，トリミ
ング回路の回路間を接続する複数の短絡回路２１とを有
する。パターン層２は，熱電対挿入用の穴形成部分を避
けるようにしてパターン設計する。
【００３１】次いで，線状のパターン層２の両端部に，
パターン層２よりかなり電気抵抗の低い組成の金属ペー
ストを印刷してターミナル部６を形成する。次いで，図
２に示すごとく，ターミナル部６を露出させた状態で，
結晶化ガラス１のパターン層形成側を，オーバーコート
ガラス３により被覆する。これらを８００℃で加熱し
て，結晶化ガラスにパターン層及びオーバーコートガラ
スを焼きつける。
パターン層２よりかなり電気抵抗の低い組成の金属ペー
ストを印刷してターミナル部６を形成する。次いで，図
２に示すごとく，ターミナル部６を露出させた状態で，
結晶化ガラス１のパターン層形成側を，オーバーコート
ガラス３により被覆する。これらを８００℃で加熱し
て，結晶化ガラスにパターン層及びオーバーコートガラ
スを焼きつける。
【００３２】ｄ）抵抗値の調整 ２つのターミナル部６間での抵抗をテスターで測定す
る。所定の抵抗値でない場合には，短絡回路２１のいく
つかを研磨除去して，所定の抵抗値に調整する。
る。所定の抵抗値でない場合には，短絡回路２１のいく
つかを研磨除去して，所定の抵抗値に調整する。
【００３３】ｄ）熱電対の取りつけ 結晶化ガラスにおける非パターン部５に穴１０をあけ，
そこに熱電対を挿入する。穴１０は，結晶化ガラス１の
表面に突起を出したくない場合または表裏面間の空気の
流れをなくしたい場合は，結晶化ガラス１の厚みの途中
までの深さの穴とする。以上により，本例の遠赤外線ヒ
ーター基板４を得る。
そこに熱電対を挿入する。穴１０は，結晶化ガラス１の
表面に突起を出したくない場合または表裏面間の空気の
流れをなくしたい場合は，結晶化ガラス１の厚みの途中
までの深さの穴とする。以上により，本例の遠赤外線ヒ
ーター基板４を得る。
【００３４】得られた遠赤外線ヒーター基板の分光放射
率を測定し，その結果を図４に示した。図４の太線が，
本実施形態例の測定値である。同図より，本例の遠赤外
線ヒーター基板は，遠赤外線波長領域（２〜２０μｍ）
において，高い放射率を有していることがわかる。
率を測定し，その結果を図４に示した。図４の太線が，
本実施形態例の測定値である。同図より，本例の遠赤外
線ヒーター基板は，遠赤外線波長領域（２〜２０μｍ）
において，高い放射率を有していることがわかる。
【００３５】結晶化ガラス１は，上記のごとき特性を持
ち，熱衝撃性に非常に強いため，急激な温度上昇が生じ
ても，また局所的に高温部分が生じても変形や割れが発
生しない。また，図４に示すごとく，遠赤外線波長領域
での放射率も非常に強い。また，微細なパターン層が作
製可能で任意の温度分布を発現できる。また，結晶化ガ
ラスに直接に金属抵抗発熱体を焼き付けることにより，
ヒーター基板を作製しており，発熱体からセラミックス
基板への熱の伝導がよい。また，金属抵抗発熱体の厚み
は約１５μｍと薄く，熱歪みによる発熱体の剥れのおそ
れが少ない。
ち，熱衝撃性に非常に強いため，急激な温度上昇が生じ
ても，また局所的に高温部分が生じても変形や割れが発
生しない。また，図４に示すごとく，遠赤外線波長領域
での放射率も非常に強い。また，微細なパターン層が作
製可能で任意の温度分布を発現できる。また，結晶化ガ
ラスに直接に金属抵抗発熱体を焼き付けることにより，
ヒーター基板を作製しており，発熱体からセラミックス
基板への熱の伝導がよい。また，金属抵抗発熱体の厚み
は約１５μｍと薄く，熱歪みによる発熱体の剥れのおそ
れが少ない。
【００３６】比較例１ 本例においては，結晶化ガラスの代わりに耐熱ガラスを
用いた。表１に示すごとく，耐熱ガラスの熱膨張係数は
３２×１０−７／℃，熱衝撃強度は１８０℃，最高安全
使用温度が連続加熱の場合には４９０℃，短期加熱の場
合には５１０℃で，比熱は８００Ｊ／ｋｇ℃，熱伝導率
は１．０である。本例の遠赤外線ヒーター基板のその他
の点については，実施形態例１と同様である。
用いた。表１に示すごとく，耐熱ガラスの熱膨張係数は
３２×１０−７／℃，熱衝撃強度は１８０℃，最高安全
使用温度が連続加熱の場合には４９０℃，短期加熱の場
合には５１０℃で，比熱は８００Ｊ／ｋｇ℃，熱伝導率
は１．０である。本例の遠赤外線ヒーター基板のその他
の点については，実施形態例１と同様である。
【００３７】本例の遠赤外線ヒーター基板の分光放射率
について，実施形態例１と同様に測定した。図４の細線
は，本比較例の測定値である。図４に示すごとく，本比
較例の場合には，遠赤外線領域での放射率が低いことが
わかる。このことから，実施形態例１のように結晶化ガ
ラスを遠赤外線放射基板として用いた場合には，比較例
１のように耐熱ガラスを遠赤外線放射基板として用いた
場合よりも，遠赤外線（波長２〜２０μｍ）での放射率
が大きく，また基板の熱衝撃強度も高いことがわかる。
について，実施形態例１と同様に測定した。図４の細線
は，本比較例の測定値である。図４に示すごとく，本比
較例の場合には，遠赤外線領域での放射率が低いことが
わかる。このことから，実施形態例１のように結晶化ガ
ラスを遠赤外線放射基板として用いた場合には，比較例
１のように耐熱ガラスを遠赤外線放射基板として用いた
場合よりも，遠赤外線（波長２〜２０μｍ）での放射率
が大きく，また基板の熱衝撃強度も高いことがわかる。
【００３８】
【発明の効果】本発明によれば，耐熱衝撃性，及び遠赤
外線放射性能に優れた遠赤外線ヒーター基板を提供する
ことができる。
外線放射性能に優れた遠赤外線ヒーター基板を提供する
ことができる。
【図１】本発明のパターン層の形状を例示する説明図
（ａ）〜（ｄ）。
（ａ）〜（ｄ）。
【図２】実施形態例１における，図３のＡ−Ａ線矢視断
面図。
面図。
【図３】実施形態例１の遠赤外線ヒーター基板の断面
図。
図。
【図４】実施形態例１，比較例１の分光放射率の測定結
果を示す説明図。
果を示す説明図。
１．．．結晶化ガラス， １０．．．穴， ２．．．パターン層， ２０．．．トリミング回路， ２１．．．短絡回路， ３．．．オーバーコートガラス， ４．．．遠赤外線ヒーター基板， ５．．．非パターン部， ６．．．ターミナル部， ７．．．．遠赤外線，
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K034 AA02 AA12 AA34 AA37 BA05 BA14 BB05 BB14 BC04 BC12 CA02 3K092 QA03 QB26 QB43 QB75 QB76 QC52 RF03 RF12 RF19 RF25
Claims (8)
- 【請求項１】 結晶化ガラスに，金属抵抗発熱体からな
るパターン層を焼き付けてなることを特徴とする遠赤外
線ヒーター基板。 - 【請求項２】 請求項１において，上記結晶化ガラス
は，低膨張結晶化ガラスであることを特徴とする遠赤外
線ヒーター基板。 - 【請求項３】 請求項１において，上記金属抵抗発熱体
からなる上記パターン層は，パターンの幅１ｍｍあたり
０．５〜１．５アンペアの電流を流すように構成されて
いることを特徴とする遠赤外線ヒーター基板。 - 【請求項４】 請求項１において，上記パターン層は，
線形状であり，結晶化ガラスの表面全体に行き渡るよう
にパターン設計されていることを特徴とする遠赤外線ヒ
ーター基板。 - 【請求項５】 請求項４において，上記パターン層の幅
は，５〜６ｍｍであることを特徴とする遠赤外線ヒータ
ー基板。 - 【請求項６】 請求項１において，上記パターン層の幅
（Ａ）に対する非パターン部の幅（Ｂ）の比（Ｂ／Ａ）
は０．５〜１．５であり，上記非パターン部の幅（Ｂ）
は３〜１０ｍｍであることを特徴とする遠赤外線ヒータ
ー基板。 - 【請求項７】 請求項１において，上記パターン層の厚
みは，１０〜５０μｍであることを特徴とする遠赤外線
ヒーター基板。 - 【請求項８】 請求項１において，上記パターン層は，
オーバーコートガラスにより被覆されていることを特徴
とする遠赤外線ヒーター基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000136209A JP2001319761A (ja) | 2000-05-09 | 2000-05-09 | 遠赤外線ヒーター基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000136209A JP2001319761A (ja) | 2000-05-09 | 2000-05-09 | 遠赤外線ヒーター基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001319761A true JP2001319761A (ja) | 2001-11-16 |
Family
ID=18644189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000136209A Pending JP2001319761A (ja) | 2000-05-09 | 2000-05-09 | 遠赤外線ヒーター基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001319761A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1988747A2 (en) * | 2007-05-03 | 2008-11-05 | Apro Systems Co., Ltd | Method of manufacturing film heater using heat-resistant crystallized glass |
| JP2020188904A (ja) * | 2019-05-21 | 2020-11-26 | 鳴海製陶株式会社 | 鍋蓋 |
-
2000
- 2000-05-09 JP JP2000136209A patent/JP2001319761A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1988747A2 (en) * | 2007-05-03 | 2008-11-05 | Apro Systems Co., Ltd | Method of manufacturing film heater using heat-resistant crystallized glass |
| EP1988747A3 (en) * | 2007-05-03 | 2009-06-17 | Apro Systems Co., Ltd | Method of manufacturing film heater using heat-resistant crystallized glass |
| JP2020188904A (ja) * | 2019-05-21 | 2020-11-26 | 鳴海製陶株式会社 | 鍋蓋 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040519 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041005 |