JP2012216345A - セラミックヒータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 セラミックヒータ1は、セラミック基体2と、セラミック基体2内に埋設され、通電によって発熱する発熱抵抗体3とからなり、セラミック基体2は、外表面が、表面粗さが大きい表面粗領域4aと、表面粗さが表面粗領域4aよりも小さい表面平滑領域4bとを含む。これにより、セラミックヒータ1と被加熱物である流体との接触領域において、流体の流れを乱すことができ、セラミック基体2の外表面おける熱交換効率が向上して加熱時間を短縮することができる。さらに、流体の流れを乱すことにより、核沸騰、膜沸騰などによる局所的な温度上昇を抑制し、セラミック基体2の割れなどを防止することができる。
【選択図】 図1
Description
前記セラミック基体内に埋設され、通電によって発熱する発熱抵抗体と、を有することを特徴とするセラミックヒータである。
前記表面粗領域と前記表面平滑領域とを含む前記少なくとも1つの面は、前記セラミック基体の側面であることを特徴とする。
図1は、本発明の第1実施形態であるセラミックヒータ1の構成を示す外観図である。図2は、図1の切断面線A−Aで切断したセラミックヒータ1の断面図である。
本実施形態のセラミックヒータ10は、セラミック基体2を側面から見たときに、発熱抵抗体3が、表面平滑領域4bと重なるように配置される。
本実施形態のセラミックヒータ11は、セラミック基体2の1つの側面4が、表面粗領域4aと表面平滑領域4bとをそれぞれ2つ以上含んでいる。
本実施形態のセラミックヒータ12は、セラミック基体2の角部分が、面取りされている。セラミック基体2の角部分が面取りされていない場合、角部分の付近で被加熱物である流体の流れが滞留する。熱交換効率は、ヒータ表面に接触する流体が更新されることで上昇し、流体が滞留してしまうと熱交換効率が低下する。
本実施形態のセラミックヒータ13は、セラミック基体2の角部分が、曲面状に形成されている。
セラミック基体2としては、酸化物セラミックス、窒化物セラミックス、炭化物セラミックスなどの絶縁性を備えたセラミックス材料を用いることができる。具体的には、アルミナ、窒化珪素、窒化アルミニウム、炭化珪素などを用いることができる。これらの中でも、耐酸化性の点からは、アルミナを用いることが好ましい。
まず、Al2O3を主成分とし、SiO2、CaO、MgO、ZrO2が合計で10質量%以内になるように調整したセラミックグリーンシートを作製した。そして、このセラミックグリーンシートの表面に、発熱抵抗体、リード部および電極パッドとなる、タングステンを主成分とする導電性ペーストを、スクリーン印刷法にてそれぞれのパターン形状で印刷した。
2 セラミック基体
3 発熱抵抗体
4 側面
4a 表面粗領域
4b 表面平滑領域
6 リード部
6a ビア導体
7 パッド部
8 電源配線
Claims (6)
- 外表面の少なくとも1つの面が、表面粗さが大きい表面粗領域と、表面粗さが前記表面粗領域よりも小さい表面平滑領域とを含むセラミック基体と、
前記セラミック基体内に埋設され、通電によって発熱する発熱抵抗体と、を有することを特徴とするセラミックヒータ。 - 前記セラミック基体は、平板状であり、
前記表面粗領域と前記表面平滑領域とを含む前記少なくとも1つの面は、前記セラミック基体の側面であることを特徴とする請求項1記載のセラミックヒータ。 - 前記セラミック基体を側面から見たときに、前記表面平滑領域は、前記発熱抵抗体と重なるように配置されることを特徴とする請求項2記載のセラミックヒータ。
- 前記表面粗領域と前記表面平滑領域とを含む前記少なくとも1つの面は、前記表面粗領域と前記表面平滑領域とをそれぞれ2つ以上含むことを特徴とする請求項1記載のセラミックヒータ。
- 前記表面粗領域と前記表面平滑領域とを含む前記少なくとも1つの面において、前記表面粗領域と前記表面平滑領域とは、一方の領域が他方の領域を挟むように設けられることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つの記載のセラミックヒータ。
- 前記セラミック基体は、面取りされている角部分か、または曲面状に形成される角部分を有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載のセラミックヒータ。
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