JP3199575B2 - heater - Google Patents

heater

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JP3199575B2
JP3199575B2 JP15009494A JP15009494A JP3199575B2 JP 3199575 B2 JP3199575 B2 JP 3199575B2 JP 15009494 A JP15009494 A JP 15009494A JP 15009494 A JP15009494 A JP 15009494A JP 3199575 B2 JP3199575 B2 JP 3199575B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はヒーター、特に液体中に
浸漬されて用いられるヒーターに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heater, and more particularly to a heater immersed in a liquid.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、液体中、特に酸やアルカリ等の腐
食性の強い液体に浸漬され、該液体を加熱するためのヒ
ーターとして耐蝕性に優れるセラミックヒーターが使用
されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a ceramic heater excellent in corrosion resistance has been used as a heater immersed in a liquid, particularly a highly corrosive liquid such as an acid or an alkali, for heating the liquid.

【0003】このセラミックヒーターは、アルミナセラ
ミックス等の耐蝕性に優れたセラミックスから成る絶縁
基体の内部にタングステン等の高融点金属から成る発熱
抵抗体が埋設されており、前記発熱抵抗体に外部電源よ
り電力を印加し発熱抵抗体をジュール発熱させるととも
に、該熱を絶縁基体を介して外部に放出させることによ
ってセラミックヒーターとして機能する。
In this ceramic heater, a heating resistor made of a refractory metal such as tungsten is embedded inside an insulating base made of ceramics having excellent corrosion resistance such as alumina ceramics. By applying power and causing the heating resistor to generate Joule heat, the heat is released to the outside via the insulating base to function as a ceramic heater.

【0004】またこのセラミックヒーターは、通常、液
体の温度を測定する温度センサーとともに使用され、温
度センサーが測定した液体の温度データを基に発熱抵抗
体と外部電源とを電気的に接続したり断ったりすること
によって液体の温度を所定の範囲に維持するようにして
おり、具体的には、セラミックヒーターの加熱により液
体の温度が所定温度範囲の上限に達したことを温度セン
サーが感知したら、これを基に発熱抵抗体と外部電源と
の電気的接続を断ちセラミックヒーターによる加熱を止
め、液体を自然冷却することによって液体の温度を下げ
る操作を行い、また自然冷却により液体の温度が所定温
度範囲の下限に達したことを温度センサーが感知した
ら、これを基に発熱抵抗体と外部電源とを電気的に接続
しセラミックヒーターによる加熱を加えることによって
液体の温度を上げる操作を行い、これらの操作を随時繰
り返すことによって液体の温度を所定範囲に維持するよ
うにしている。
The ceramic heater is usually used together with a temperature sensor for measuring the temperature of a liquid, and electrically connects or disconnects the heating resistor and an external power supply based on temperature data of the liquid measured by the temperature sensor. To maintain the temperature of the liquid within a predetermined range.Specifically, when the temperature sensor senses that the temperature of the liquid has reached the upper limit of the predetermined temperature range due to heating of the ceramic heater, this is The electric connection between the heating resistor and the external power supply is cut off based on the above, the heating by the ceramic heater is stopped, the liquid is cooled naturally, and the temperature of the liquid is lowered. When the temperature sensor detects that the lower limit has been reached, the heating resistor and the external power supply are electrically connected based on this, and the ceramic heater Do to raise the temperature of the liquid by adding heat by, so as to maintain the temperature of the liquid in a predetermined range by repeating these operations at any time.

【0005】前記セラミックヒーターは、絶縁基体が例
えばアルミナセラミックスから成る場合、アルミナ、シ
リカ、カルシア、マグネシア等の原料粉末に適当な有機
バインダー、溶剤を添加混合して泥漿状となすとともに
これを従来周知のドクターブレード法等のシート成形法
を採用してシート状となすことによってセラミックグリ
ーンシートを得、次に前記セラミックグリーンシートの
上面に発熱抵抗体となる金属ペーストを所定パターンに
印刷塗布した後、前記金属ペーストが印刷塗布されたセ
ラミックグリーンシート上に該セラミックグリーンシー
トと実質的に同一のセラミックグリーンシートを積層す
るか、或いは前記金属ペーストが印刷塗布されたセラミ
ックグリーンシート上面に該セラミックグリーンシート
と実質的に同一の原料粉末を含有するセラミックペース
トを印刷塗布をすることによってセラミックヒーターと
なる生セラミック体を得、最後に前記生セラミック体を
還元雰囲気中約1600℃の温度で焼成することによっ
て製作される。
When the insulating base is made of, for example, alumina ceramics, the ceramic heater is formed into a slurry by adding and mixing an appropriate organic binder and a solvent to a raw material powder of alumina, silica, calcia, magnesia, etc. A ceramic green sheet is obtained by adopting a sheet forming method such as a doctor blade method to obtain a ceramic green sheet, and then a metal paste serving as a heating resistor is printed and applied in a predetermined pattern on the upper surface of the ceramic green sheet. A ceramic green sheet substantially the same as the ceramic green sheet is laminated on the ceramic green sheet on which the metal paste is printed, or the ceramic green sheet is laminated on the upper surface of the ceramic green sheet on which the metal paste is printed. Substantially identical Material powder to obtain a green ceramic body as a ceramic heater by a ceramic paste to the printed coating containing, are fabricated by sintering at a temperature of the last about 1600 ° C. in a reducing atmosphere the raw ceramic body.

【0006】尚、前記セラミックヒーターとなる生セラ
ミック体を構成するセラミックグリーンシートはその厚
みが約250μm 未満の薄いものである場合、セラミッ
クグリーンシートの強度が極めて弱いものとなり、該セ
ラミックグリーンシートに発熱抵抗体となる金属ペース
トを印刷した後これに外力が印加されるとセラミックグ
リーンシートが容易に変形して該セラミックグリーンシ
ートに印刷塗布された発熱抵抗体となる金属ペーストの
パターンにクラックや剥離が発生し、その結果、生セラ
ミック体を焼成して得られるセラミックヒーターの発熱
抵抗体が断線したものとなる。従ってセラミックヒータ
ーとなる生セラミック体を構成するセラミックグリーン
シートは約250μm以上の厚みのものが使用され、そ
の結果、生セラミック体を焼成して得られるセラミック
ヒーターは発熱抵抗体が埋設される絶縁基体の厚みが約
250μm以上のものとなる。
When the thickness of the ceramic green sheet constituting the raw ceramic body serving as the ceramic heater is thin, less than about 250 μm, the strength of the ceramic green sheet becomes extremely weak, and the ceramic green sheet generates heat. When an external force is applied to the metal paste after printing the metal paste serving as a resistor, the ceramic green sheet is easily deformed, and cracks and peeling occur in the pattern of the metal paste serving as a heating resistor printed and applied to the ceramic green sheet. As a result, the heating resistor of the ceramic heater obtained by firing the green ceramic body is disconnected. Accordingly, a ceramic green sheet constituting a green ceramic body serving as a ceramic heater has a thickness of about 250 μm or more. As a result, a ceramic heater obtained by firing the green ceramic body is an insulating substrate on which a heating resistor is embedded. Has a thickness of about 250 μm or more.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このセ
ラミックヒーターは、絶縁基体の厚みが約250μm以
上と厚いのでその熱容量が大きく、このため該熱容量の
大きな絶縁基体に埋設された発熱抵抗体を外部電源に接
続させてジュール発熱させても、熱の一部は熱容量の大
きな絶縁基体に吸収蓄熱されるためセラミックヒーター
として所定温度に発熱するのに時間がかかり、また逆に
発熱抵抗体と外部電源との接続を断って発熱抵抗体のジ
ュール発熱を止めても熱容量の大きな絶縁基体に吸収蓄
熱された熱が外部に放出される。
However, this ceramic heater has a large heat capacity since the thickness of the insulating base is as large as about 250 μm or more. Therefore, the heating resistor embedded in the insulating base having a large heat capacity is connected to an external power supply. Even if it is connected to the Joule, Joule heat is generated, and part of the heat is absorbed and stored in the insulating base having a large heat capacity, so it takes time to generate heat at a predetermined temperature as a ceramic heater. Even if the connection is cut off and the Joule heating of the heating resistor is stopped, the heat absorbed and stored in the insulating base having a large heat capacity is released to the outside.

【0008】このため、セラミックヒーターの加熱によ
り液体の温度が所定温度範囲の上限に達したことを温度
センサーが感知し、これを基に発熱抵抗体と外部電源と
の電気的接続を断ち発熱抵抗体のジュール発熱を停止さ
せても絶縁基体内に吸収蓄熱されていた熱が放出される
ためセラミックヒーターによる加熱がすぐには止まら
ず、液体の温度が上限を越えてしまい、また自然冷却に
より液体の温度が所定温度範囲の下限に達したことを温
度センサーが感知し、これを基に発熱抵抗体と外部電源
とを電気的に接続して発熱抵抗体にジュール発熱を起こ
させても熱の一部が絶縁基体に吸収蓄熱されセラミック
ヒーターとしての所定温度に発熱するのに時間がかか
り、液体の温度が下限を下回ってしまい、液体の温度を
所定の範囲に正確に維持することが困難であるという欠
点を有していた。
For this reason, the temperature sensor detects that the temperature of the liquid has reached the upper limit of the predetermined temperature range due to the heating of the ceramic heater, and based on this, disconnects the electrical connection between the heating resistor and the external power supply and cuts off the heating resistor. Even if the Joule heating of the body is stopped, the heat absorbed and stored in the insulating base is released, so the heating by the ceramic heater does not stop immediately, the temperature of the liquid exceeds the upper limit, and the liquid is cooled by natural cooling. The temperature sensor senses that the temperature of the heating resistor has reached the lower limit of the predetermined temperature range, and based on this, the heating resistor is electrically connected to an external power supply to generate Joule heat in the heating resistor. It takes time for part of the heat to be absorbed and stored in the insulating base and to generate heat to the predetermined temperature as a ceramic heater, and the temperature of the liquid falls below the lower limit, so that the temperature of the liquid is accurately maintained within the predetermined range. It had the disadvantage that it is difficult to.

【0009】[0009]

【発明の目的】本発明は上述の欠点に鑑み案出されたも
のであり、その目的は液体の温度を所定の範囲に正確に
維持することが可能なヒーターを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks, and has as its object to provide a heater capable of accurately maintaining the temperature of a liquid within a predetermined range.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明はセラミック支持
部材と、該セラミック支持部材に両端が突出するように
支持された一対の電極体と、該一対の電極体の一端側で
両電極体に電気的に接続された発熱抵抗体と、該発熱抵
抗体及び発熱抵抗体が接続される一対の電極体の一端側
を被覆するように薄膜形成法により被着されたセラミッ
ク被覆層とからなることを特徴とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a ceramic support member, a pair of electrode members supported at both ends by the ceramic support member, and a pair of electrode members at one end of the pair of electrode members. A heating resistor electrically connected to the heating resistor and a ceramic coating layer formed by a thin film forming method so as to cover one end of a pair of electrodes connected to the heating resistor and the heating resistor; It is characterized by the following.

【0011】[0011]

【作用】本発明のヒーターでは、セラミック支持部材か
ら突出させた一対の電極体の一端側に発熱抵抗体を接続
させ、該発熱抵抗体を厚みの薄いセラミック被覆層で被
覆する構造としたことから、該発熱抵抗体を被覆するセ
ラミック被覆層の熱容量が小さいものとなすことがで
き、その結果、発熱抵抗体と外部電源とを電気的に接続
し発熱抵抗体にジュール発熱を起こさせた場合、発熱抵
抗体の発する熱は熱容量の小さいセラミック被覆層に殆
ど吸収蓄熱されることなく速やかに外部へ放出されると
ともに発熱抵抗体と外部電源との電気的接続を断って発
熱抵抗体のジュール発熱を止めた後も熱容量の小さなセ
ラミック被覆層に吸収蓄熱された熱は僅かなので速やか
にヒーターとしての発熱を停止する。
According to the heater of the present invention, a heating resistor is connected to one end of a pair of electrodes protruding from the ceramic supporting member, and the heating resistor is covered with a thin ceramic coating layer. In the case where the heat capacity of the ceramic coating layer covering the heating resistor can be small, as a result, when the heating resistor is electrically connected to an external power supply to cause the heating resistor to generate Joule heat, The heat generated by the heat generating resistor is quickly released to the outside without being absorbed and stored in the ceramic coating layer having a small heat capacity, and at the same time, the electrical connection between the heat generating resistor and the external power supply is cut off to generate Joule heat of the heat generating resistor. Even after the heat is stopped, the heat absorbed and stored in the ceramic coating layer having a small heat capacity is small, so that the heat generation as the heater is immediately stopped.

【0012】[0012]

【実施例】次に本発明を添付図面に基づき詳細に説明す
る。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.

【0013】図1は本発明のヒーターの一実施例を示す
断面図であり、1はセラミック支持部材、2は電極体、
3は発熱抵抗体である。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a heater according to the present invention, wherein 1 is a ceramic support member, 2 is an electrode body,
Reference numeral 3 denotes a heating resistor.

【0014】前記セラミック支持部材1はアルミナセラ
ミックス、窒化珪素セラミックス、炭化珪素セラミック
ス等の耐蝕性に優れるセラミックスから成る例えば四角
形状の板体であり、その上面から下面にかけて貫通する
2個の貫通孔1aが設けてあり、該貫通孔1a内には一
対の電極体2が挿通ロウ付けされる。
The ceramic support member 1 is, for example, a rectangular plate made of ceramics having excellent corrosion resistance, such as alumina ceramics, silicon nitride ceramics, and silicon carbide ceramics. Are provided, and a pair of electrode bodies 2 are inserted and brazed in the through hole 1a.

【0015】前記セラミック支持部材1は、電極体2を
互いに電気的に絶縁して支持する作用を為し、例えばア
ルミナセラミックスから成る場合、アルミナ、シリカ、
カルシア、マグネシア等の原料粉末に適当なバインダ
ー、溶剤を添加混合して調整した原料粉末をセラミック
支持部材1の形状と対応した形状の金型内に充填すると
ともにこれを一定の圧力で押圧して成形し、しかる後、
前記成形体を約1600℃の温度で焼成することによっ
て製作される。
The ceramic supporting member 1 functions to electrically insulate and support the electrode bodies 2 from each other. For example, when the ceramic supporting member 1 is made of alumina ceramics, alumina, silica,
A raw material powder prepared by adding and mixing a suitable binder and a solvent to the raw material powder of calcia, magnesia, etc. is filled into a mold having a shape corresponding to the shape of the ceramic support member 1 and pressed at a constant pressure. After molding,
The compact is manufactured by firing at a temperature of about 1600 ° C.

【0016】また、前記セラミック支持体1に設けられ
た貫通孔1aの内壁には電極体2をロウ付けするための
下地金属となるメタライズ金属層4が被着されており、
該メタライズ金属層4に一対の電極体2がロウ付けされ
る。
A metallized metal layer 4 serving as a base metal for brazing the electrode body 2 is adhered to the inner wall of the through hole 1a provided in the ceramic support 1.
A pair of electrode bodies 2 are brazed to the metallized metal layer 4.

【0017】前記メタライズ金属層4は、モリブデン、
マンガン等の高融点金属材料から成り、モリブデン、マ
ンガン等の高融点金属粉末に適当なバインダー、溶剤を
添加混合して得た金属ペーストを前記セラミック支持部
材1の貫通孔1a内に印刷するとともにこれを約150
0℃の温度で焼成することによってセラミック支持部材
1の貫通孔1a内に被着される。
The metallized metal layer 4 is made of molybdenum,
A metal paste made of a high melting point metal material such as manganese and obtained by adding and mixing a suitable binder and a solvent to a high melting point metal powder such as molybdenum and manganese is printed in the through hole 1a of the ceramic support member 1 and printed. About 150
By firing at a temperature of 0 ° C., the ceramic support member 1 is attached in the through hole 1 a.

【0018】また前記メタライズ金属層4にロウ付けさ
れる一対の電極体2は、白金、タングステン、モリブデ
ン等の金属から成る例えば円柱状の棒状体であり、その
両端がセラミック支持部材1より上下に突出するように
支持されており、その突出する一端側は発熱抵抗体3が
電気的に接続され、また他端側はリード部2aとして外
部電源が接続される。
The pair of electrode bodies 2 to be brazed to the metallized metal layer 4 are, for example, cylindrical rods made of a metal such as platinum, tungsten, molybdenum or the like. The heating resistor 3 is electrically connected to one end of the projection, and the other end thereof is connected to an external power supply as a lead 2a.

【0019】前記一対の電極体2は発熱抵抗体3をセラ
ミック支持体1から離間して支持するとともに発熱抵抗
体3に外部電源からの電力を供給する作用を為し、従来
周知の金属加工法により製作される。
The pair of electrode bodies 2 support the heating resistor 3 at a distance from the ceramic support 1 and act to supply power from an external power source to the heating resistor 3. Produced by

【0020】尚、前記電極体2をセラミック支持部材1
の貫通孔1a内に被着させたメタライズ金属層4にロウ
付けするには、先ず前記メタライズ金属層4の表面にニ
ッケルや金等のロウ材Rとの濡れ性に優れた金属膜をメ
ッキ法により被着させ、次に前記セラミック支持部材1
の貫通孔1a内に電極体2を挿入するとともに銀ろう等
のロウ材Rをメタライズ金属層4と電極体2との間に介
在させ、これを約900℃の温度に加熱しロウ材Rを溶
融させることによってロウ付けされる。
The electrode body 2 is connected to the ceramic supporting member 1.
In order to braze the metallized metal layer 4 deposited in the through hole 1a, first, a metal film having excellent wettability with a brazing material R such as nickel or gold is plated on the surface of the metallized metal layer 4 by a plating method. And then the ceramic support member 1
The electrode body 2 is inserted into the through hole 1a, and a brazing material R such as silver brazing is interposed between the metallized metal layer 4 and the electrode body 2, and this is heated to a temperature of about 900 ° C. It is brazed by melting.

【0021】また前記電極体2の一端側に接続された発
熱抵抗体3は白金、タングステン、モリブデン等の金属
から成り、前記電極体2の直径より大幅に小さい直径を
有する線条体であり、電極体2を介して外部電源と電気
的に接続されることによってジュール発熱し、ヒーター
としての熱を発生する作用を為す。
The heating resistor 3 connected to one end of the electrode body 2 is a linear body made of a metal such as platinum, tungsten or molybdenum and having a diameter significantly smaller than the diameter of the electrode body 2. When electrically connected to an external power supply via the electrode body 2, Joule heat is generated, and an action of generating heat as a heater is performed.

【0022】前記発熱抵抗体3は、電極体2によりセラ
ミック支持部材1から離間して保持されているので発熱
抵抗体3を外部電源に接続してジュール発熱させたとし
ても該熱はセラミック支持部材1に吸収蓄熱されること
はなく、外部に放出される。尚、前記発熱抵抗体3は、
白金等のインゴットに従来周知の金属加工法を加えるこ
とにより所定の線条に形成され、溶接によって電極体2
に接続される。
Since the heating resistor 3 is held apart from the ceramic supporting member 1 by the electrode body 2, even if the heating resistor 3 is connected to an external power source to generate Joule heat, the heat is generated by the ceramic supporting member. 1 is not absorbed and stored, but is discharged outside. The heating resistor 3 is
An ingot of platinum or the like is formed into a predetermined line by applying a conventionally known metal working method, and the electrode body 2 is welded.
Connected to.

【0023】また前記発熱抵抗体3及び該発熱抵抗体3
が接続される電極体2の一端側は、アルミナセラミック
ス、窒化珪素セラミックス、炭化珪素セラミックス等の
耐蝕性に優れるセラミック被覆層5により被覆されてい
る。
The heating resistor 3 and the heating resistor 3
Is connected to a ceramic coating layer 5 having excellent corrosion resistance, such as alumina ceramics, silicon nitride ceramics, and silicon carbide ceramics.

【0024】前記セラミック被覆層5は、発熱抵抗体3
及び該発熱抵抗体3が接続された電極体2の一端側を外
部から電気的に絶縁する作用を為し、例えば従来周知の
CVD法や反応性イオンプレーティング法、スパッタ法
等の薄膜形成法により発熱抵抗体3及び該発熱抵抗体3
が接続された電極体2の一端側に10乃至100μmの
厚みに被着される。
The ceramic coating layer 5 includes a heating resistor 3
And one end of the electrode body 2 to which the heating resistor 3 is connected is electrically insulated from the outside. For example, a thin film forming method such as a conventionally known CVD method, a reactive ion plating method, or a sputtering method is used. The heating resistor 3 and the heating resistor 3
Is attached to one end of the connected electrode body 2 to a thickness of 10 to 100 μm.

【0025】前記セラミック被覆層5は、薄膜形成法に
より被着されていることから、その厚みを極めて薄く形
成することができ、その結果、その熱容量も極めて小さ
いものとなすことができる。従って、発熱抵抗体3に外
部電源を電気的に接続して発熱抵抗体3にジュール発熱
を起こさせた場合、該熱は熱容量の極めて小さいセラミ
ック被覆層5には殆ど吸収蓄熱されることはなく、速や
かに外部に放出されるとともに発熱抵抗体3と外部電源
との電気的接続を断って発熱抵抗体3のジュール発熱を
止めた場合、熱容量の極めて小さいセラミック被覆層5
に吸収蓄熱された熱は極めて僅かなのでヒーターとして
の発熱は速やかに停止する。
Since the ceramic coating layer 5 is applied by a thin film forming method, it can be formed to have a very small thickness, and as a result, its heat capacity can be made very small. Therefore, when an external power supply is electrically connected to the heating resistor 3 to cause the heating resistor 3 to generate Joule heat, the heat is hardly absorbed and stored in the ceramic coating layer 5 having a very small heat capacity. When the Joule heating of the heating resistor 3 is stopped by cutting off the electrical connection between the heating resistor 3 and the external power supply, the ceramic coating layer 5 having an extremely small heat capacity is released.
Since the heat absorbed and stored in the heater is extremely small, the heat generation as a heater stops immediately.

【0026】このため、本発明のヒーターを液体の温度
を測定するための温度センサーとともに用い、該温度セ
ンサーの測定データを基にヒーターの発熱抵抗体3と外
部電源とを電気的に接続したり、断ったりすることによ
り液体の温度を所定の温度範囲に維持する際、ヒーター
の加熱により液体の温度が所定温度範囲の上限に達した
ことを温度センサーが感知し、これを基に発熱抵抗体3
と外部電源との電気的接続を断ち発熱抵抗体3のジュー
ル発熱を停止させた場合、セラミック被覆層5に吸収蓄
熱された僅かな熱は速やかに液体中に放出されヒーター
としての加熱がすぐに止まるため液体の温度が上限を越
えることはなく、また自然冷却により液体の温度が所定
温度範囲の下限に達したことを温度センサーが感知し、
これを基に発熱抵抗体3と外部電源とを電気的に接続し
て発熱抵抗体3にジュール発熱を起こさせた場合、該熱
はセラミック被覆層5に殆ど吸収蓄熱されること無く液
体中に放出されヒーターとしての所定温度に速やかに発
熱するため液体の温度が下限を下回ってしまうことはな
く、液体の温度を所定の温度範囲に極めて正確に維持す
ることができる。
For this reason, the heater of the present invention is used together with a temperature sensor for measuring the temperature of the liquid, and the heating resistor 3 of the heater and the external power supply are electrically connected based on the measurement data of the temperature sensor. When the temperature of the liquid is maintained within a predetermined temperature range by turning off, the temperature sensor detects that the temperature of the liquid has reached the upper limit of the predetermined temperature range by heating the heater, and based on this, the heating resistor is used. 3
When the electrical connection between the heating resistor 3 and the external power supply is cut off and the Joule heating of the heating resistor 3 is stopped, the slight heat absorbed and stored in the ceramic coating layer 5 is immediately released into the liquid and the heating as the heater is immediately performed. The temperature of the liquid does not exceed the upper limit because it stops, and the temperature sensor senses that the temperature of the liquid has reached the lower limit of the predetermined temperature range due to natural cooling,
When the heating resistor 3 and the external power supply are electrically connected based on this to cause the heating resistor 3 to generate Joule heat, the heat is hardly absorbed and stored in the ceramic coating layer 5 in the liquid. Since the liquid is discharged and quickly generates heat to a predetermined temperature as a heater, the temperature of the liquid does not fall below the lower limit, and the temperature of the liquid can be maintained extremely accurately in the predetermined temperature range.

【0027】尚、前記セラミック被覆層5はその厚みが
10μm未満であると、セラミック被覆層5にピンホー
ルを有するものとなり易く、発熱抵抗体3と外部電源と
を電気的に接続した際に該ピンホールを介して液体中へ
の漏電を引き起こし、またその厚みが100μmを越え
るとセラミック被覆層5の熱容量が大きなものとなり、
該セラミック被覆層5に吸収蓄熱される熱が多量となっ
て、発熱抵抗体3と外部電源とを電気的に接続して発熱
抵抗体3をジュール発熱させた際にヒーターとしての所
定温度に発熱するのに時間がかかるとともに発熱抵抗体
3と外部電源の電気的接続を断って発熱抵抗体3のジュ
ール発熱を停止した際にセラミック被覆層5に吸収蓄熱
された熱が長時間放出される傾向にある。従って、セラ
ミック被覆層5の厚みは10乃至100μm の範囲が好
ましい。
If the thickness of the ceramic coating layer 5 is less than 10 μm, the ceramic coating layer 5 tends to have a pinhole, and when the heating resistor 3 is electrically connected to an external power supply, the ceramic coating layer 5 has a pinhole. Leakage into the liquid is caused through the pinhole, and if the thickness exceeds 100 μm, the heat capacity of the ceramic coating layer 5 becomes large,
When a large amount of heat is absorbed and stored in the ceramic coating layer 5 and the heating resistor 3 is electrically connected to an external power supply to cause the heating resistor 3 to generate Joule heat, the heating resistor 3 generates heat to a predetermined temperature as a heater. In addition, it takes a long time, and when the electrical connection between the heating resistor 3 and the external power supply is cut off and the Joule heating of the heating resistor 3 is stopped, the heat absorbed and stored in the ceramic coating layer 5 tends to be released for a long time. It is in. Therefore, the thickness of the ceramic coating layer 5 is preferably in the range of 10 to 100 μm.

【0028】かくして本発明のヒーターは一対の電極体
2の外部に露出したリード部2aを外部電源に接続して
発熱抵抗体3に電力を印加することによって発熱抵抗体
3がジュール発熱しヒーターとしての所定温度に発熱す
ることとなる。
Thus, the heater of the present invention connects the lead portions 2a exposed to the outside of the pair of electrode bodies 2 to an external power source and applies electric power to the heating resistor 3, whereby the heating resistor 3 generates Joule heat and serves as a heater. Will be generated at a predetermined temperature.

【0029】[0029]

【発明の効果】本発明のヒーターでは、セラミック支持
部材から突出させた一対の電極体の一端側に発熱抵抗体
を接続させるとともに、該発熱抵抗体を薄膜形成法によ
り被着された厚みの薄いセラミック被覆層で被覆する構
造としたことから、該発熱抵抗体を被覆するセラミック
被覆層の熱容量を小さいものとなすことができ、その結
果、発熱抵抗体と外部電源とを電気的に接続した場合、
ヒーターとしての所定温度に速やかに発熱するとともに
発熱抵抗体と外部電源との電気的接続を断った場合、ヒ
ーターとしての発熱が速やかに停止する。従って、本発
明のヒーターを液体の温度を測定するための温度センサ
ーとともに用い、該温度センサーの測定データを基にヒ
ーターの発熱抵抗体と外部電源とを電気的に接続した
り、断ったりすることにより液体の温度を所定の温度範
囲に維持する際、ヒーターによる液体の加熱を温度セン
サーの測定データを基に速やかに行ったり、停止したり
することができ、その結果、液体の温度を所定の温度範
囲に極めて正確に維持することができる。
According to the heater of the present invention, a heating resistor is connected to one end of a pair of electrodes protruding from the ceramic support member, and the heating resistor is thinly formed by a thin film forming method. With the structure in which the heating resistor is coated with the ceramic coating layer, the heat capacity of the ceramic coating layer that covers the heating resistor can be reduced. As a result, when the heating resistor is electrically connected to an external power supply, ,
When the heater quickly generates heat to a predetermined temperature and cuts off the electrical connection between the heat generating resistor and the external power supply, the heat generation as the heater stops immediately. Therefore, the heater of the present invention is used together with a temperature sensor for measuring the temperature of a liquid, and the heating resistor of the heater and the external power supply are electrically connected or disconnected based on the measurement data of the temperature sensor. When the temperature of the liquid is maintained within the predetermined temperature range, the heating of the liquid by the heater can be quickly performed or stopped based on the measurement data of the temperature sensor, and as a result, the temperature of the liquid can be maintained at the predetermined temperature. It can be maintained very accurately in the temperature range.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のヒーターの一実施例を示す断面図であ
る。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a heater according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・セラミック支持部材 2・・・一対の電極体 3・・・発熱抵抗体 5・・・セラミック被覆層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ceramic support member 2 ... A pair of electrode body 3 ... Heating resistor 5 ... Ceramic coating layer

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】セラミック支持部材と、該セラミック支持
部材に両端が突出するように支持された一対の電極体
と、該一対の電極体の一端側で両電極体に電気的に接続
された発熱抵抗体と、該発熱抵抗体及び発熱抵抗体が接
続される一対の電極体の一端側を被覆するように薄膜形
成法により被着されたセラミック被覆層とからなるヒー
ター。
1. A ceramic support member, a pair of electrode bodies supported by the ceramic support member so that both ends protrude, and a heating element electrically connected to the two electrode bodies at one end of the pair of electrode bodies. A thin-film resistor is formed so as to cover one end side of the resistor and a pair of electrode bodies to which the heating resistor and the heating resistor are connected.
A heater comprising a ceramic coating layer applied by a synthetic method .
【請求項2】前記セラミック被覆層の厚みが10乃至1
00μmであることを特徴とする請求項1に記載のヒー
ター。
2. The method according to claim 1, wherein said ceramic coating layer has a thickness of 10 to 1.
The heater according to claim 1, wherein the thickness is 00 µm.
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