JP2017521824A - ワンコート封入グラファイトヒーター及びプロセス - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、引用することによりその全体が本明細書の一部をなす、2014年6月13日に出願された「One-Coat Encapsulated Graphite Heater and Process」と題する米国仮特許出願第62/011,646号の優先権及び恩典を主張する。
Claims (24)
- ヒーターであって、
電気流路のパターンを形成するように構成される少なくとも1つの加熱素子を備えるグラファイト本体と、
前記グラファイト本体に挿入するように構成される構造挿入体であって、前記構造挿入体は前記グラファイト本体に対する支持を与える、構造挿入体と、
前記パターン化されたグラファイト本体と、前記構造挿入体とを封入するコーティング層と、
を備える、ヒーター。 - 前記構造挿入体は、B、Al、Si、Ga、耐火硬質金属、遷移金属及び希土類金属からなる群から選択された元素の窒化物、炭化物、炭窒化物若しくは酸窒化物、又はその2つ以上の複合物及び/又は組み合わせのうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載のヒーター。
- 前記構造挿入体は、熱分解窒化ホウ素(pBN)、窒化アルミニウム、窒化チタンアルミニウム、窒化チタン、炭窒化チタンアルミニウム、炭化チタン、炭化シリコン及び窒化シリコン、又はその2つ以上の複合物及び/又は組み合わせのうちの少なくとも1つを含む、請求項2に記載のヒーター。
- 前記構造挿入体は、熱分解窒化ホウ素(pBN)を含む、請求項3に記載のヒーター。
- 前記少なくとも1つの加熱素子は、前記少なくとも1つの加熱素子間に間隙を画定する連続経路を画定し、前記構造挿入体は前記間隙内に配置される、請求項1〜4のいずれか一項に記載のヒーター。
- 前記間隙は、前記加熱素子の第1の内面と前記加熱素子の第2の内面との間の空間によって画定され、前記第1の内面及び前記第2の内面はそれぞれスロットを画定し、前記構造挿入体は前記スロット内に位置決めされる、請求項5に記載のヒーター。
- 前記加熱素子の平面を画定する外面を有し、前記構造挿入体は、前記加熱素子の前記平面内に向けられる、請求項5に記載のヒーター。
- 前記加熱素子の平面を画定する外面を有し、前記構造挿入体は、前記加熱素子の前記平面に対して垂直に向けられる、請求項5に記載のヒーター。
- 前記ヒーターは外面を画定し、前記構造挿入体は、前記ヒーターの前記外面の一部の中に挿入される、請求項1〜4のいずれか一項に記載のヒーター。
- 複数の構造挿入体を備える、請求項1〜9のいずれか一項に記載のヒーター。
- 前記構造挿入体はロック機構を含む、請求項1〜10のいずれか一項に記載のヒーター。
- 前記ロック機構は、鳩尾又は鍵穴の形状を有する構造挿入体を含む、請求項11に記載のヒーター。
- 前記コーティングは、B、Al、Si、Ga、耐火硬質金属、遷移金属及び希土類金属からなる群から選択された元素の窒化物、炭化物、炭窒化物若しくは酸窒化物、又はその2つ以上の複合物及び/又は組み合わせを含む、請求項1〜12のいずれか一項に記載のヒーター。
- 前記構造挿入体及び前記コーティング層は同じ材料を含み、前記材料は、B、Al、Si、Ga、耐火硬質金属、遷移金属及び希土類金属からなる群から選択された元素の窒化物、炭化物、炭窒化物若しくは酸窒化物、又はその2つ以上の複合物及び/又は組み合わせのうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載のヒーター。
- 前記構造挿入体及び前記コーティング層はそれぞれ、熱分解窒化ホウ素(pBN)を含む、請求項14に記載のヒーター。
- ヒーターを形成する方法であって、
電気流路のパターンを形成するように構成される少なくとも1つの加熱素子を備えるグラファイト本体を設けることと、
構造挿入体が前記グラファイト本体に対する支持を与えるように、前記グラファイト本体に前記構造挿入体を挿入することと、
前記パターン化されたグラファイト本体と、前記構造挿入体とを封入するコーティング層を塗布することと、
を含む、方法。 - 前記グラファイト本体は、前記本体の第1の内面と前記本体の第2の内面との間に画定される空間を有する連続経路を画定し、前記構造挿入体を挿入することは、前記構造挿入体を前記空間の中に挿入することを含む、請求項16に記載の方法。
- 前記第1の内面はスロットを画定し、前記第2の内面はスロットを画定し、前記構造挿入体を挿入することは、前記構造挿入体を前記スロットに挿入することを含む、請求項17に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの加熱素子は長手方向平面を画定し、前記構造挿入体は前記長手方向平面の平面内に挿入される、請求項16〜18のいずれか一項に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの加熱素子は長手方向平面を画定し、前記構造挿入体は前記長手方向平面に対して垂直に挿入される、請求項16〜18のいずれか一項に記載の方法。
- 前記構造挿入体は、底面に複数のペグを備えるプレートであり、前記構造挿入体を挿入することは、前記複数のペグを、前記グラファイト本体の外面における複数の対応するスロットの中に挿入することを含む、請求項16に記載の方法。
- 前記構造挿入体及び前記コーティングは独立して、B、Al、Si、Ga、耐火硬質金属、遷移金属及び希土類金属からなる群から選択された元素の窒化物、炭化物、炭窒化物若しくは酸窒化物、又はその2つ以上のその複合物及び/又は組み合わせのうちの少なくとも1つから選択された材料を含む、請求項16〜21のいずれか一項に記載の方法。
- 前記構造挿入体及び前記コーティングは同じ材料を含む、請求項16〜21のいずれか一項に記載の方法。
- 前記構造挿入体の材料は或る熱膨張係数を有し、前記コーティングの材料は或る熱膨張係数を有し、前記構造挿入体材料の前記熱膨張係数は、前記コーティング材料の前記熱膨張係数の40%以内である、請求項16に記載の方法。
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