JP2008277235A - 耐熱結晶化ガラスを用いた面状ヒーターの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】熱を安定的に吸収または放出する、耐熱結晶化ガラスを用いた面状ヒーターの製造方法を提供すること。
【解決手段】家庭用または産業用として用いられる面状ヒーターの製造方法において、発熱体部から発生する熱を安定的に吸収または放出するように前記発熱体部の下端に耐熱結晶化ガラスを形成する第１段階と、前記耐熱結晶化ガラスの上端に、前記発熱体部へ電源を供給する配線部を形成する第２段階と、一定形状のパターンを持って電源を印加する場合に熱を発生させる発熱体部を形成する第３段階と、前記発熱体部と前記配線部のパターン保護および絶縁のために、面状ヒーターの最上端部にセラミック保護層を形成する第４段階とを含んでなる、耐熱結晶化ガラスを用いた面状ヒーターの製造方法を提供する。
【選択図】図２
【解決手段】家庭用または産業用として用いられる面状ヒーターの製造方法において、発熱体部から発生する熱を安定的に吸収または放出するように前記発熱体部の下端に耐熱結晶化ガラスを形成する第１段階と、前記耐熱結晶化ガラスの上端に、前記発熱体部へ電源を供給する配線部を形成する第２段階と、一定形状のパターンを持って電源を印加する場合に熱を発生させる発熱体部を形成する第３段階と、前記発熱体部と前記配線部のパターン保護および絶縁のために、面状ヒーターの最上端部にセラミック保護層を形成する第４段階とを含んでなる、耐熱結晶化ガラスを用いた面状ヒーターの製造方法を提供する。
【選択図】図２
Description
本発明は、家庭用または産業用として使用され、均一に熱を放出することが可能な耐熱結晶化ガラスを用いた面状ヒーターの製造方法に係り、より具体的には、面状ヒーターの内部に発熱体部を形成して基板に一定形状のパターンを通して熱を発散し、面状ヒーターの最上端部にセラミック保護層を形成して発熱体部と配線部のパターン保護及び絶縁を行い、熱を安定的に吸収または放出する、耐熱結晶化ガラスを用いた面状ヒーターの製造方法に関する。
家庭用または産業用として使われている従来の面状ヒーターは、マイカシート（雲母板）の間にニクロム線またはステンレスなどの発熱体を挿入した構造であって、電気を印加すると熱を放散する。前記ヒーターは、断熱材であるマイカシートを介して熱が伝達されることと、熱を放散する発熱体の断面積に限界があることから、印加した電力量に対比して熱の効率が劣るという問題点があり、さらに均一且つ効率的な熱処理が不可能であるという問題点がある。
そこで、本発明は、かかる問題点を解決するために案出されたもので、その目的とするところは、面状ヒーターの耐熱衝撃性と熱伝導率に優れた耐熱結晶化ガラスを介して、熱を加える対象物に、伝導または輻射による方式で熱を効率よく伝達する面状ヒーターを製造するために、面状ヒーターの内部に、発熱体部へ電源を供給する配線部を形成し、前記配線部の内側に発熱体部を形成し、面状ヒーターの最上端部にセラミック保護層を形成して発熱体部と配線部のパターン保護および絶縁を行い、耐熱結晶化ガラス基板に一定形状の発熱パターンによって熱を発散させ、熱を安定的に吸収または放出し、８００℃の高温にも耐えられる耐熱結晶化ガラスを用いた面状ヒーターの製造方法を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明は、家庭用または産業用として用いられる面状ヒーターの製造方法において、発熱体部から発生する熱を安定的に吸収または放出するように前記発熱体部の下端となる位置に耐熱結晶化ガラスを形成する第１段階と、前記耐熱結晶化ガラスの上端に、前記発熱体部へ電源を供給する配線部を形成する第２段階と、一定形状のパターンをもって電源を印加すると熱を発生する発熱体部を形成する第３段階と、前記発熱体部と前記配線部のパターン保護および絶縁のために、面状ヒーターの最上端部にセラミック保護層を形成する第４段階の第１から第４の段階からなる、耐熱結晶化ガラスを用いた面状ヒーターの製造方法を提供する。
また、前記耐熱結晶化ガラスは、セラミックガラス系列であって、高い遠赤外線放射特性と８００℃の高温にも耐えられる耐熱衝撃性を有し、熱を加える対象物に伝導または輻射による方式で前記発熱体部からの熱を伝達する。
また、前記配線部は銀（Ａｇ）からなることを特徴とする。
また、前記発熱体部はルテニウム（ＲｕＯ２）、銀−パラジウム（Ａｇ−Ｐｄ）、およびＣＮＴ(Carbon Nano Tube)からなり、前記セラミック保護層１０は非晶質ガラス（ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３−ＭｇＯ−ＲＯ）からなる。
また、前記発熱体部はルテニウム（ＲｕＯ２）、銀−パラジウム（Ａｇ−Ｐｄ）、およびＣＮＴ(Carbon Nano Tube)からなり、前記セラミック保護層１０は非晶質ガラス（ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３−ＭｇＯ−ＲＯ）からなる。
上述した本発明は、簡単な、耐熱結晶化ガラスを用いた面状ヒーターの製造方法を提供する。本発明によって製造される面状ヒーターは、耐熱結晶化ガラスを含んで発熱体部からの熱を安定的に吸収または放出することができ、８００℃の高温にも耐えられる耐熱衝撃性に優れるうえ、セラミック保護層が形成されるため、熱を加える対象物に伝導または輻射による方式によって前記発熱体部からの熱を効率よく伝達することができる。
以下に添付図面を参照しながら、本発明を具体的に説明する。
図１は本発明に係る耐熱結晶化ガラスを用いた面状ヒーターの製造方法を示す流れ図である。
図１は本発明に係る耐熱結晶化ガラスを用いた面状ヒーターの製造方法を示す流れ図である。
図１に示すように、第１段階として発熱体部３０から発生する熱を安定的に吸収または放出するように、前記発熱体部３０の下端となる位置に耐熱結晶化ガラス４０を形成し（Ｓ１００）、第２段階として前記耐熱結晶化ガラス４０の上端に、発熱体部３０へ電源を供給する配線部２０、好ましくは銀（Ａｇ）からなる配線部２０を形成し（Ｓ２００）、第３段階として前記配線部２０の内側に一定形状のパターンで前記発熱体部３０を形成することにより（Ｓ３００）、電源を印加すると熱が発生するものとなり、最後に、第４段階として前記発熱体部３０と配線部２０のパターン保護及び絶縁のために面状ヒーターの最上端部にセラミック保護層１０を形成する（Ｓ４００）、各工程からなる。
図２は本発明に係る耐熱結晶化ガラスを用いた面状ヒーターの断面図、図３は本発明に係る耐熱結晶化ガラスを用いた面状ヒーターの平面図である。
図２および図３に示すように、前記発熱体部３０の下端には、セラミック系ガラスによる高い遠赤外線放射線放射特性を有する耐熱結晶化ガラス４０が形成されている。これにより、前記発熱体部３０から発生する熱を安定的に吸収または放出することができ、８００℃の高温にも耐えられることができて耐熱衝撃性に優れる。
図２および図３に示すように、前記発熱体部３０の下端には、セラミック系ガラスによる高い遠赤外線放射線放射特性を有する耐熱結晶化ガラス４０が形成されている。これにより、前記発熱体部３０から発生する熱を安定的に吸収または放出することができ、８００℃の高温にも耐えられることができて耐熱衝撃性に優れる。
また、前記耐熱結晶化ガラス４０の上端に配線部２０を形成して発熱体部３０に電源を供給し、前記配線部２０の内側に板状の発熱体部３０を含ませて基板に一定形状のパターンによって熱を発散させる。
また、前記面状ヒーターの最上端部に位置したセラミック保護層１０は、前記発熱体部３０と配線部２０のパターン保護および絶縁を行うことができる。
また、前記面状ヒーターの最上端部に位置したセラミック保護層１０は、前記発熱体部３０と配線部２０のパターン保護および絶縁を行うことができる。
前記配線部２０は、好ましくは低強度の銀（Ａｇ）で形成するから、発熱パターンを形成し難い狭小な所にすら小さい幅の最小化幅とさせることができ、高温で電流負荷を最小化させることができ、端子との密着性が向上して円滑に電流が流れるようにすることができる。
また、前記発熱体部３０は、好ましくはルテニウム（ＲｕＯ２）、銀−パラジウム（Ａｇ−Ｐｄ）、ＣＮＴ(Carbon Nano Tube)などを含んで形成させるので、８５０℃の高温で焼成の際にも酸化性がなくて生産コストが低く、ヒーターとしての５５０℃の高温使用の際にも高い電流密度を持っており、酸化しない性質、または抵抗特性が変わらない性質がある。
前記セラミック保護層１０は、好ましくは非晶質ガラス（ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３−ＭｇＯ−ＲＯ）を含んで形成する。前記非結質ガラスは、ヒーターとしての５５０℃の高温使用の際にもパーティクルまたはガスが排出されなくて高温清浄雰囲気での使用が可能であり、表面が非常に緻密で滑らかなので無駄な異物がくっ付くことがなく、綺麗にクリーニングし易いうえ、高い絶縁特性を持っているため絶縁抵抗または耐電圧が有利である。
上述したように本発明に係る好適な実施例を説明したが、本発明は、これらの実施例に限定されず、特許請求の範囲で請求する本発明の要旨から逸脱することなく、当該発明の属する分野における通常の知識を有する者であれば誰でも様々な変更実施が可能な範囲にまで本発明の技術的精神があるといえる。
１０ セラミック保護層
２０ 配線部
３０ 発熱体部
４０ 耐熱結晶化ガラス
２０ 配線部
３０ 発熱体部
４０ 耐熱結晶化ガラス
Claims (5)
- 家庭用または産業用として用いられる面状ヒーターの製造方法において、
発熱体部（３０）から発生する熱を安定的に吸収または放出するように前記発熱体部（３０）の下端となる位置に耐熱結晶化ガラス（４０）を形成する第１段階と、
前記耐熱結晶化ガラス（４０）の上端に、前記発熱体部（３０）へ電源を供給する配線部（２０）を形成する第２段階と、
一定形状のパターンをもって電源を印加すると熱を発生する前記発熱体部（３０）を形成する第３段階と、
前記発熱体部（３０）と前記配線部（２０）のパターン保護および絶縁のために面状ヒーターの最上端部にセラミック保護層（１０）を形成する第４段階とを含んでなることを特徴とする、耐熱結晶化ガラスを用いた面状ヒーターの製造方法。 - 前記耐熱結晶化ガラス（４０）は、セラミックガラス系列であって、高い遠赤外線放射特性と８００℃の高温にも耐えられる耐熱衝撃性を有し、熱を加える対象物に伝導または輻射による方式で前記発熱体部（３０）からの熱を伝達することを特徴とする、請求項１に記載の耐熱結晶化ガラスを用いた面状ヒーターの製造方法。
- 前記配線部（２０）は銀（Ａｇ）からなることを特徴とする、請求項１に記載の耐熱結晶化ガラスを用いた面状ヒーターの製造方法。
- 前記発熱体部（３０）は、ルテニウム（ＲｕＯ２）、銀−パラジウム（Ａｇ−Ｐｄ）、およびＣＮＴ(Carbon Nano Tube)からなることを特徴とする、請求項１に記載の耐熱結晶化ガラスを用いた面状ヒーターの製造方法。
- 前記セラミック保護層（１０）は、非晶質ガラス（ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３−ＭｇＯ−ＲＯ）からなることを特徴とする、請求項１に記載の耐熱結晶化ガラスを用いた面状ヒーターの製造方法。
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