JP2018092728A - Ceramic heater - Google Patents
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Abstract
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時間風呂等に用いられるセラミックヒータに関する。 The present disclosure relates to a ceramic heater used in, for example, a warm water washing toilet seat, a fan heater, an electric water heater, a 24-hour bath, and the like.
通常、温水洗浄便座には、樹脂製の容器である熱交換器とセラミックヒータとを有する熱交換ユニットが備えられている。セラミックヒータは、熱交換器内に収容された洗浄水を温めるために用いられる。 Usually, a warm water washing toilet seat is provided with a heat exchange unit having a heat exchanger as a resin container and a ceramic heater. The ceramic heater is used for warming the washing water accommodated in the heat exchanger.
下記の特許文献1には、この種のセラミックヒータとして、セラミックヒータを円筒状に形成し、酸化チタンを主成分とするコート層でセラミックヒータの表面を被覆したものが開示されている。 Patent Document 1 below discloses a ceramic heater of this type in which a ceramic heater is formed in a cylindrical shape, and the surface of the ceramic heater is covered with a coating layer mainly composed of titanium oxide.
上記のセラミックヒータは、酸化チタンを主成分とするコート層でセラミックヒータの表面が被覆されているので、セラミックヒータへのスケールの付着を抑制できる。しかしながら、ヒータの性能向上に伴い、酸化チタンを主成分とするコート層では、耐熱温度が不十分になる虞があった。 In the above ceramic heater, the surface of the ceramic heater is coated with a coat layer containing titanium oxide as a main component, and therefore scale adhesion to the ceramic heater can be suppressed. However, with the improvement in the performance of the heater, the heat resistant temperature may become insufficient in the coat layer mainly composed of titanium oxide.
本開示の一側面は、流体加熱用のセラミックヒータにおいて、セラミックヒータの表面を被覆するコート層の耐熱温度をより向上できるようにすることが望ましい。 In one aspect of the present disclosure, in a ceramic heater for fluid heating, it is desirable that the heat resistance temperature of a coat layer covering the surface of the ceramic heater can be further improved.
本開示の一側面のセラミックヒータは、セラミック体と、コート層と、を備える。セラミック体は、発熱抵抗体を有する。コート層は、釉薬の成分を含むガラスを主体とし、セラミック体の表面を被覆するように構成される。 A ceramic heater according to one aspect of the present disclosure includes a ceramic body and a coat layer. The ceramic body has a heating resistor. The coating layer is mainly composed of glass containing a glaze component, and is configured to cover the surface of the ceramic body.
コート層は、該コート層の屈伏点がセラミックヒータ使用時の最高温度以上となるように構成される。
このようなセラミックヒータによれば、コート層の屈伏点がセラミックヒータ使用時の最高温度以上の温度であるため、セラミックヒータの使用時にコート層が軟化しにくくすることができる。よって、コート層の耐熱温度をより向上させることができる。
The coat layer is configured such that the yield point of the coat layer is equal to or higher than the maximum temperature when using the ceramic heater.
According to such a ceramic heater, since the yield point of the coat layer is equal to or higher than the maximum temperature when the ceramic heater is used, the coat layer can be hardly softened when the ceramic heater is used. Therefore, the heat resistant temperature of the coat layer can be further improved.
また、本開示の一側面のセラミックヒータは、挿通孔を有し、セラミック体を挿通孔に挿通した状態で接合材にてセラミック体と接合するように構成されたフランジ、をさらに備え、コート層は、該コート層の屈伏点が接合材の屈伏点又は融点以上の温度となるように構成されてもよい。 The ceramic heater according to one aspect of the present disclosure further includes a flange having an insertion hole and configured to be bonded to the ceramic body with a bonding material in a state where the ceramic body is inserted into the insertion hole. May be configured such that the yield point of the coating layer is equal to or higher than the yield point or melting point of the bonding material.
このようなセラミックヒータによれば、コート層の屈伏点が接合材の屈伏点以上の温度であるため、フランジをセラミック体に接合する際に、接合材に熱を加えたとしても、釉薬が軟化しにくくすることができる。 According to such a ceramic heater, since the yield point of the coat layer is a temperature higher than the yield point of the joining material, the glaze softens even when heat is applied to the joining material when joining the flange to the ceramic body. Can be difficult.
また、本開示の一側面のセラミックヒータにおいて、コート層は、セラミック体よりも熱膨張率が小さくなるように構成されてもよい。
このようなセラミックヒータによれば、セラミックヒータの焼成後の冷却過程において、コート層はセラミック体の収縮による圧縮応力が与えられた状態となる。コート層に引張応力が加わりにくくすることができるので、コート層の熱衝撃に対する耐性を向上させることができる。
In the ceramic heater according to one aspect of the present disclosure, the coat layer may be configured to have a smaller coefficient of thermal expansion than the ceramic body.
According to such a ceramic heater, in the cooling process after firing the ceramic heater, the coat layer is in a state where a compressive stress is applied due to shrinkage of the ceramic body. Since it is possible to make it difficult for tensile stress to be applied to the coat layer, it is possible to improve the resistance of the coat layer to thermal shock.
また、本開示の一側面のセラミックヒータにおいて、コート層は、無鉛物質から構成されてもよい。
このようなセラミックヒータによれば、コート層が無鉛物質からなるので、還元雰囲気中で鉛が存在することによる変色を抑制することができる。
In the ceramic heater according to one aspect of the present disclosure, the coat layer may be made of a lead-free material.
According to such a ceramic heater, since the coating layer is made of a lead-free material, discoloration due to the presence of lead in a reducing atmosphere can be suppressed.
以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態を説明する。
[1.実施形態]
[1−1.構成]
本実施形態のセラミックヒータ11は、例えば温水洗浄便座の熱交換ユニットの熱交換器において、洗浄水を温めるために用いられるものである。
Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings.
[1. Embodiment]
[1-1. Constitution]
The
図1に示されるように、このセラミックヒータ11は、円筒状をなすセラミック製のヒータ本体13と、ヒータ本体13に外嵌されるフランジ15とを備えている。フランジ15は、例えばアルミナ等のセラミックスによって形成されている。また、ヒータ本体13とフランジ15とは、ガラスロウ材23にて接合されている。
As shown in FIG. 1, the
図1、図2に示されるように、ヒータ本体13は、円筒状をなすセラミック製の支持体17と、支持体17の外周に巻き付けられたセラミックシート19とを備えて構成されている。支持体17は、軸先方向にわたり貫通する貫通孔17A(図9,図10参照)を備えた円筒形状に形成されている。本実施形態において、支持体17及びセラミックシート19は、アルミナ(Al2O3)等のセラミックからなる。アルミナの熱膨張係数は、50×10−7/K〜90×10−7/Kの範囲内であり、本実施形態においては、70×10−7/K(30℃〜380℃)となっている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
また、本実施形態では、支持体17の外径が12mm、内径が8mm、長さが65mmに設定され、セラミックシート19の厚さが0.5mm、長さが60mmに設定されている。なお、セラミックシート19は、支持体17の外周を完全には覆っていない。このため、セラミックシート19の巻き合わせ部20には、支持体17の軸線方向に沿って延びるスリット21が形成されている。また、本実施形態において、支持体17及びセラミックシート19の表面のうち少なくとも一部は、釉薬層61によって覆われている。
Moreover, in this embodiment, the outer diameter of the
釉薬層61は、SiをSiO2換算にて60〜74重量%、AlをAl2O3換算にて16〜30重量%含有したガラスセラミックとして構成される。すなわち、釉薬層61は、無鉛物質から構成される。なお、無鉛物質とは、鉛を含まない物質を表す。ただし、無鉛物質は、完全に鉛を含まない物質に限らず、還元雰囲気に晒されたときに、鉛を含むことによる変色が目視できない程度であれば、ごく微量の鉛が含まれる物質であってもよい。
The
また、釉薬層61は、塗布された釉薬を焼成することによって形成される。本実施形態の釉薬層61に用いる釉薬には、転移点830℃、屈伏点900℃以上、融点1128℃のものが用いられる。
Moreover, the
なお、転移点とは、熱膨張曲線の傾きが急激に変化する温度を示す。また、屈伏点とは、熱膨張測定においてガラスの軟化によりガラスの伸びが検出できなくなり、熱膨張曲線の屈曲点として現れる温度を示す。 The transition point indicates the temperature at which the slope of the thermal expansion curve changes abruptly. The yield point is a temperature at which the elongation of the glass cannot be detected due to the softening of the glass in the thermal expansion measurement, and appears as a bending point of the thermal expansion curve.
また、釉薬層61の熱膨張係数は、60×10−7/K(30〜700℃)のものを用いている。すなわち、釉薬層61は、ヒータ本体13の支持体17よりも熱膨張率が小さくなるように構成されているとよい。
Moreover, the thermal expansion coefficient of the
釉薬層61は、自身の屈伏点が当該セラミックヒータ11使用時の最高温度以上となるように材料が選択される。なお、釉薬層61の屈伏点に応じてヒータ配線41の仕様が決定されてもよい。ここで、セラミックヒータ11使用時の最高温度とは、例えば、当該セラミックヒータ11使用時の最大出力でヒータ配線41を発熱させたときのヒータ配線41の温度を意味する。
The material of the
つまり、釉薬層61がヒータ配線41によって釉薬の屈伏点以上の温度にならないように釉薬やヒータ配線41の出力等が設定される。
図2、図3に示されるように、セラミックシート19には、蛇行したパターン形状のヒータ配線41と、一対の内部端子42とが内蔵されている。本実施形態において、ヒータ配線41及び内部端子42は、タングステン(W)を主成分として含んでいる。なお、各内部端子42は、図示しないビア導体等を介して、図1に示すように、セラミックシート19の外周面に形成された外部端子43に電気的に接続されている。
That is, the glaze and the output of the
As shown in FIGS. 2 and 3, the
また、ヒータ配線41は、支持体17の軸線方向に沿って延びる複数の配線部44と、隣接する配線部44同士を接続する接続部45とを備えている。セラミックシート19を厚さ方向から見たときに両端部に位置する一対の配線部44は、図2に示すセラミックシート19の巻き合わせ部20を挟んで互いに反対側に配置されており、第1端が内部端子42に接続されるとともに、第2端が接続部45を介して隣接する配線部44の第2端に接続されている。
The
なお、第1端とは、図3では上端を示し、第2端とは、図3では下端を示す。また、セラミックシート19を厚さ方向から見たときに上記した一対の配線部44間に位置する配線部44は、第1端が接続部45を介して隣接する配線部44の第1端に接続されるとともに、第2端が接続部45を介して隣接する配線部44の第2端に接続されている。
In addition, a 1st end shows an upper end in FIG. 3, and a 2nd end shows a lower end in FIG. Further, when the
図2、図3に示されるように、本実施形態の配線部44は、線幅W1が0.60mm、厚さが15μmに設定されている。同様に、本実施形態の接続部45も、線幅W2が0.60mm、厚さが15μmに設定されている。すなわち、配線部44の線幅W1は、接続部45の線幅W2と同一になっている。また、配線部44の厚さも接続部45の厚さと同一であるため、配線部44の断面積は、接続部45の断面積と同一になっている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
なお、図2に示されるように、セラミックシート19において、後にヒータ配線41となる配線部44の表面46からセラミックシート19の外周面47までの厚さtは、0.2mmとなっている。また、巻き合わせ部20において、配線部44の端縁からセラミックシート19の端面48までの距離wは、0.7mmである。ここで、「距離w」とは、円筒状をなす支持体17の周方向に沿った長さをいう。さらに、巻き合わせ部20を挟んで互いに反対側に配置される一対の配線部44間の距離Lは、2.4mmである。ここで、「距離L」とは、一対の配線部44の端縁同士をつなぐ直線の長さをいう。なお、巻き合わせ部20に形成されたスリット21の幅は、L−2wの式から導き出されるものであり、本実施形態では1mmとなっている。
As shown in FIG. 2, in the
次に、図10に示すように、釉薬層61は、外面被覆層61Aと、内面被覆層61Bと、を備えている。
外面被覆層61Aは、ヒータ本体13(支持体17,セラミックシート19)の筒状外表面のうち少なくともヒータ配線41の形成領域を被覆するように構成されている。内面被覆層61Bは、ヒータ本体13(支持体17,セラミックシート19)の筒状内表面(貫通孔17Aの内表面)のうち少なくともヒータ配線41が配置された領域Hを被覆するように構成されている。
Next, as shown in FIG. 10, the
61 A of outer surface coating layers are comprised so that the formation area of the
また、外面被覆層61Aは、ヒータ本体13(支持体17,セラミックシート19)のうちヒータ配線41が配置された領域Hよりも先端側に位置する先端側領域Fの少なくとも一部を覆うように構成されている。さらに、外面被覆層61Aは、先端側領域Fにおける自身の厚さ寸法の最大値T2が、領域Hにおける自身の厚さ寸法の最大値T1よりも大きい構成である(T2>T1)。
Further, the outer
また、ヒータ本体13は、領域Hよりも先端側の先端側領域Fにおいて、筒状外表面に段差部19Aを備えている。段差部19Aは、セラミックシート19の先端部でもあり、ヒータ本体13の筒状外表面のうち径方向寸法が変化する部位でもある。
In addition, the
そして、外面被覆層61Aは、ヒータ本体13の筒状外表面のうち段差部19Aにおいて、自身の厚さ寸法が最大値T2となる構成である。
[1−2.製造方法]
次に、本実施形態のセラミックヒータ11を製造する方法を説明する。
And outer
[1-2. Production method]
Next, a method for manufacturing the
まず、アルミナを主成分とする粘土状のスラリーを従来周知の押出機(図示略)に投入し、筒状部材を成形する。そして、成形した筒状部材を乾燥させた後、所定の温度(例えば約1000℃)に加熱する仮焼成を行うことにより、図4に示すような支持体17を得る。
First, a clay-like slurry containing alumina as a main component is put into a conventionally known extruder (not shown) to form a cylindrical member. And after drying the shape | molded cylindrical member, the
また、アルミナ粉末を主成分とするセラミック材料を用いて、セラミックシート19となる第1,第2のセラミックグリーンシート51,52を形成する。なお、セラミックグリーンシートの形成方法としては、ドクターブレード法などの周知の成形法を用いることができる。
Moreover, the 1st, 2nd ceramic
そして、従来周知のペースト印刷装置(図示略)を用いて、第1のセラミックグリーンシート51の表面上に導電性ペーストを印刷する。本実施形態では、導電性ペーストとしてタングステンペーストを採用する。その結果、図5に示すように、第1のセラミックグリーンシート51の表面上に、ヒータ配線41及び内部端子42となる未焼成電極53が形成される。なお、未焼成電極53の位置は、例えば、ヒータ配線41の位置に対して焼成時の収縮分を加えた大きさとなるように調整される。
Then, the conductive paste is printed on the surface of the first ceramic
そして、導電性ペーストの乾燥後、第1のセラミックグリーンシート51の印刷面、すなわち、未焼成電極53の形成面上に、第2のセラミックグリーンシート52を積層し、シート積層方向に押圧力を付与する。その結果、図6に示すように、各セラミックグリーンシート51,52が一体化され、グリーンシート積層体54が形成される。
Then, after the conductive paste is dried, the second ceramic
なお、第2のセラミックグリーンシート52の厚さは、例えば、ヒータ配線41の配線部44のうち最も外側に配置された配線部44からセラミックシート19の外周面47までの厚さtに対して焼成時の収縮分を加えた大きさとなるように調整される。さらに、ペースト印刷装置を用いて、第2のセラミックグリーンシート52の表面上に導電性ペーストを印刷する。その結果、第2のセラミックグリーンシート52の表面上に、外部端子43となる未焼成電極55が形成される。
The thickness of the second ceramic
次に、図7に示すように、グリーンシート積層体54の片側面にアルミナペースト等のセラミックペーストを塗布し、グリーンシート積層体54を支持体17の外周面18に巻き付けて接着する。このとき、グリーンシート積層体54の端部同士が重ならないようにグリーンシート積層体54のサイズを調節する。
Next, as shown in FIG. 7, a ceramic paste such as alumina paste is applied to one side of the
次に、未焼成電極55よりも先端側の所定の領域に対して釉薬を塗布し、周知の手法に従って乾燥工程や脱脂工程などを行った後、グリーンシート積層体54のアルミナ及びタングステンが焼結しうる所定の温度に加熱する同時焼成を行う。ここでの所定の温度には、例えば、1400℃〜1600℃程度の温度を採用できる。
Next, glaze is applied to a predetermined region on the tip side of the
その結果、セラミックグリーンシート51,52中のアルミナ、及び、導電性ペースト中のタングステンが同時焼結し、グリーンシート積層体54がセラミックシート19となり、未焼成電極53がヒータ配線41及び内部端子42となり、未焼成電極55が外部端子43となる。また、外部端子43よりも先端側の所定の領域において、釉薬層61が形成される。
As a result, the alumina in the ceramic
この際の釉薬の塗布に関しては、例えば、セラミックシート19が焼結された支持体17を支持体17の先端側、すなわち、支持体17において外部端子43から遠い側の端部を鉛直方向の下側に向けて、支持体17の先端側から規定の位置まで釉薬が溜められた槽に浸すことによって、釉薬を塗布する。
With regard to the application of the glaze at this time, for example, the
ただし、規定の位置とは、図1および図3に示すように、セラミックシート19のうちのヒータ配線41が配置された領域を領域Hとしたときに、この領域Hの全体を覆う位置であって、外部端子43が覆われない位置を示す。図1では、ハッチングされた領域が釉薬層61を形成した領域を示す。なお、領域Hは、ヒータ配線41が折り返して配置される範囲内を示す。
However, as shown in FIGS. 1 and 3, the specified position is a position that covers the entire region H when the region where the
この工程によって、釉薬は、ヒータ本体13の表面のうちの外周面および内周面に塗布され、これを焼成することによって、釉薬層61がヒータ本体13の表面のうちの外周面および内周面を被覆することになる。
By this step, the glaze is applied to the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the surface of the heater
なお、釉薬層61の厚さは、釉薬の粘度を調整することで任意に設定することができる。また、釉薬を塗布する手法は、刷毛で塗る手法や吹付け等、任意の手法を採用することができる。これらの手法を用いることで、釉薬層61の厚さ寸法に関して、先端側領域Fにおける外面被覆層61Aの厚さ寸法の最大値T2が、領域Hにおける外面被覆層61Aの厚さ寸法の最大値T1よりも大きい構成となるように(T2>T1)、釉薬の塗布状態を調整する。本実施形態では、ヒータ本体13の筒状外表面のうち段差部19Aにおいて、外面被覆層61Aの厚さ寸法が最大値T2となるように、釉薬の塗布状態を調整する。また、本実施形態では、ヒータ本体13のうち支持体17の先端面17Bには釉薬層61が形成されないように、先端面17Bに塗布された釉薬を焼成前に除去する工程を実施する。なお、釉薬層61の厚さ(詳細には、外面被覆層61Aおよび内面被覆層61Bのそれぞれの最大厚さ寸法)は、グリーンシート積層体54の厚さよりも薄くなるように塗布時に調整される。
In addition, the thickness of the
その後、外部端子43にニッケルめっきを施し、ヒータ本体13とする。なお、釉薬層61は焼結後のヒータ本体13に対し、釉薬を塗布しこれを焼き付けることで形成してもよい。
Thereafter, the
次に、アルミナ性のフランジ15を、ヒータ本体13の所定の取付位置に外嵌する。すなわち、フランジ15は、図1および図8に示すように、中央に挿通孔15Aを有する円筒状に形成されており、図1および図9に示すように、挿通孔15Aにヒータ本体13を挿通した状態で保持される。
Next, the
この際、図1に示すように、ガラスロウ材23を介してヒータ本体13とフランジ15とを溶着固定し、セラミックヒータ11を完成させる。ここで、ガラスロウ材23には、例えば、日本電気硝子製のBH−W等の材料を用いることができる。この材料を用いる場合、ガラスロウ材23は、転移点470℃、屈伏点550℃となる。
At this time, as shown in FIG. 1, the
すなわち、釉薬およびガラスロウ材23は、釉薬層61の屈伏点がガラスロウ材23の屈伏点以上の温度となるように設定される。
[1−3.実験例]
以下、本実施形態のセラミックヒータ11の性能を評価するために行った実験例について説明する。
That is, the glaze and the
[1-3. Experimental example]
Hereinafter, experimental examples performed for evaluating the performance of the
まず、測定用サンプルを次のように準備した。ヒータ配線の表面からセラミックシートの外周面までの厚さtが0.18mm、ヒータ配線の端縁からセラミックシートの端面までの距離wが0.6mm、巻き合わせ部を挟んで互いに反対側に配置される一対の配線部間の距離Lが1.4mm、巻き合わせ部に形成されたスリットの幅(=L−2w)が0.2mmとなるセラミックヒータを準備し、これに釉薬層を形成しサンプルAとした。なお、厚さt、距離w、距離Lについては図2にて示す定義に従う。 First, a measurement sample was prepared as follows. The thickness t from the surface of the heater wiring to the outer peripheral surface of the ceramic sheet is 0.18 mm, the distance w from the edge of the heater wiring to the end surface of the ceramic sheet is 0.6 mm, and they are arranged on opposite sides across the winding part Prepare a ceramic heater in which the distance L between the pair of wiring parts is 1.4 mm and the width of the slit formed in the winding part (= L-2w) is 0.2 mm, and a glaze layer is formed on this ceramic heater Sample A was designated. The thickness t, the distance w, and the distance L follow the definitions shown in FIG.
また、比較例として、釉薬層61を備えないセラミックヒータを準備し、これをサンプルBとした。なお、サンプルA,Bの違いは、釉薬層の有無のみであり、その他の構成は同一である。なお、このとき、サンプルAの表面の算術平均表面粗さ(Ra)は、サンプルBの表面の算術平均表面粗さ(Ra)よりも小さかった。これより、釉薬層の算術平均表面粗さ(Ra)は、セラミックシート表面の算術平均表面粗さ(Ra)よりも小さいということが云える。また、釉薬層61の厚さは、セラミックシートの厚さよりも薄かった。
As a comparative example, a ceramic heater not provided with the
サンプルA,Bを同条件にて水道水中にて水道水を流動させつつヒータを作動させたところ、サンプルBに付着するスケールの量に対して、サンプルAに付着するスケールの量が減少するという結果が得られた。 When the heater was operated while flowing sample water in tap water under the same conditions for samples A and B, the amount of scale attached to sample A decreased with respect to the amount of scale attached to sample B. Results were obtained.
[1−4.効果]
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(1a)上記のセラミックヒータ11は、ヒータ本体13と、釉薬層61と、を備える。ヒータ本体13は、ヒータ配線41を有する。釉薬層61は、釉薬の成分を含むガラスを主体とし、ヒータ本体13の表面を被覆するように構成される。
[1-4. effect]
According to the embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.
(1a) The
釉薬層61は、該釉薬層61の屈伏点がセラミックヒータ11使用時の最高温度以上となるように構成される。
このようなセラミックヒータ11によれば、釉薬層61の屈伏点がセラミックヒータ11使用時の最高温度以上の温度であるため、セラミックヒータ11の使用時に釉薬層61が軟化しにくくすることができる。よって、釉薬層61の耐熱温度をより向上させることができる。
The
According to such a
(1b)セラミックヒータ11は、挿通孔15Aを有し、ヒータ本体13を挿通孔15Aに挿通した状態でガラスロウ材23にてヒータ本体13と接合するように構成されたフランジ15、をさらに備え、釉薬層61は、該釉薬層61の屈伏点がガラスロウ材23の屈伏点以上の温度となるように構成される。
(1b) The
このようなセラミックヒータ11によれば、釉薬層61の屈伏点がガラスロウ材23の屈伏点以上の温度であるため、フランジ15をヒータ本体13に接合する際に、ガラスロウ材23に熱を加えたとしても、釉薬層61が軟化しにくくすることができる。
According to such a
(1c)セラミックヒータ11において、釉薬層61は、ヒータ本体13よりも熱膨張率が小さくなるように構成される。
このようなセラミックヒータ11によれば、セラミックヒータ11の焼成後の冷却過程において、釉薬層61はヒータ本体13の収縮による圧縮応力が与えられた状態となる。釉薬層61に引張応力が加わりにくくすることができるので、釉薬層61の熱衝撃に対する耐性を向上させることができる。
(1c) In the
According to such a
(1d)セラミックヒータ11において、釉薬層61は、無鉛物質から構成される。
このようなセラミックヒータ11によれば、釉薬層61が無鉛物質からなるので、還元雰囲気中で鉛が存在することによる変色を抑制することができる。
(1d) In the
According to such a
[2.他の実施形態]
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
[2. Other Embodiments]
As mentioned above, although embodiment of this indication was described, this indication is not limited to the above-mentioned embodiment, and can carry out various modifications.
(2a)上記実施形態では、セラミックヒータ11の支持体17が筒状をなしていたが、これに限定されるものではない。例えば、支持体17は、棒状や板状をなしていてもよい。すなわち、セラミックヒータ11は、例えば、電気温水器、24時間風呂、等、温水洗浄便座とは別のものに用いられてもよい。
(2a) In the above embodiment, the
(2b)上記実施形態では、セラミックヒータ11使用時の最高温度について、当該セラミックヒータ11使用時にヒータ配線41を発熱させたときのヒータ配線41の最高温度と規定したが、ヒータ配線41の最高温度は釉薬層61の屈伏点の温度を超えたとしても、コート層61の温度が釉薬層61の屈伏点以下になればよい。つまり、セラミックヒータ11使用時の最高温度とは、釉薬層61の最高温度であってもよい。
(2b) In the above embodiment, the maximum temperature when the
(2c)上記実施形態では、セラミックヒータ11は、釉薬層61を形成したが、これに限定されるものではない。例えば、ガラスを主体とし、鉄等の金属を微量混合したコート層であってもよい。
(2c) Although the
(2d)上記実施形態では、釉薬層61の屈伏点がガラスロウ材23の屈伏点やセラミックヒータ11使用時の最高温度以上の温度となるよう設定したが、これに限定されるものではない。例えば、ヒータ本体13の外周面にメタライズ層を形成し、当該メタライズ層上に金属ロウ材を用いて金属製フランジを接合する態様においては、釉薬層61の屈伏点が金属ロウ材の融点以上となるように設定してもよい。この態様においては、金属ロウ材が酸化しないように還元雰囲気で実施されるため、鉛を含有する釉薬では変色が生じ得るが、本実施例で用いた釉薬層61は無鉛物質からなるので、還元雰囲気中で鉛が存在することによる変色を抑制することができる。また、釉薬層61の転移点がガラスロウ材23の転移点やセラミックヒータ11使用時の最高温度以上の温度としてもよいし、釉薬層61の軟化点がガラスロウ材23の軟化点やセラミックヒータ11使用時の最高温度以上の温度としてもよい。
(2d) In the above-described embodiment, the yield point of the
(2e)上記実施形態における1つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、1つの構成要素が有する1つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、1つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される1つの機能を、1つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加または置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。 (2e) A plurality of functions of one constituent element in the above embodiment may be realized by a plurality of constituent elements, or a single function of one constituent element may be realized by a plurality of constituent elements. . Further, a plurality of functions possessed by a plurality of constituent elements may be realized by one constituent element, or one function realized by a plurality of constituent elements may be realized by one constituent element. Moreover, you may abbreviate | omit a part of structure of the said embodiment. Further, at least a part of the configuration of the above embodiment may be added to or replaced with the configuration of the other embodiment. In addition, all the aspects included in the technical idea specified from the wording described in the claims are embodiments of the present disclosure.
(2f)上述したセラミックヒータ11の他、当該セラミックヒータ11を構成要素とするシステムなど、種々の形態で本開示を実現することもできる。
[3.文言の対応関係]
ヒータ配線41は発熱抵抗体の一例に相当し、ヒータ本体13はセラミック体の一例に相当する。また、釉薬層61はコート層の一例に相当し、ガラスロウ材23は接合材の一例に相当する。
(2f) In addition to the
[3. Correspondence of wording]
The
11…セラミックヒータ、13…ヒータ本体、15…フランジ、15A…挿通孔、17…支持体、17A…貫通孔、17B…先端面、18…外周面、19…セラミックシート、19A…段差部、20…巻き合わせ部、21…スリット、23…ガラスロウ材、41…ヒータ配線、61…釉薬層、61A…外面被覆層、61B…内面被覆層。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
発熱抵抗体を有するセラミック体と、
釉薬の成分を含むガラスを主体とし、前記セラミック体の表面を被覆するように構成されたコート層と、を備え、
前記コート層は、該コート層の屈伏点が当該セラミックヒータ使用時の最高温度以上となるように構成されたセラミックヒータ。 A ceramic heater for fluid heating,
A ceramic body having a heating resistor;
A coating layer mainly composed of glass containing a glaze component and configured to cover the surface of the ceramic body,
The coating layer is a ceramic heater configured such that a yield point of the coating layer is equal to or higher than a maximum temperature when the ceramic heater is used.
挿通孔を有し、前記セラミック体を前記挿通孔に挿通した状態で接合材にて前記セラミック体と接合するように構成されたフランジをさらに備え、
前記コート層は、該コート層の屈伏点が前記接合材の屈伏点又は融点以上の温度となるように構成されたセラミックヒータ。 The ceramic heater according to claim 1,
Further comprising a flange configured to be joined to the ceramic body with a bonding material in a state of having an insertion hole and the ceramic body being inserted through the insertion hole;
The coat layer is a ceramic heater configured such that the yield point of the coat layer is a temperature equal to or higher than the yield point or the melting point of the bonding material.
前記コート層は、前記セラミック体よりも熱膨張率が小さくなるように構成されたセラミックヒータ。 The ceramic heater according to claim 1 or 2,
The coat layer is a ceramic heater configured to have a smaller thermal expansion coefficient than the ceramic body.
前記コート層は、無鉛物質からなるように構成されたセラミックヒータ。 The ceramic heater according to any one of claims 1 to 3,
The coating layer is a ceramic heater configured to be made of a lead-free material.
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