JP3883079B1 - Ceramic heating element - Google Patents

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Abstract

【課題】炭素質膜セグメントに容易に電極形成でき、かつリード線の機械的接続強度の高いセラミック発熱体を提供する。
【解決手段】所定形状の陶板11の一方面11aに形成した炭素質膜セグメント1に通電することにより発熱させるようにしたセラミック発熱体10であって、炭素質膜セグメント10の適所には、溝3aと、その溝3aの長手方向に沿って形成した一対の挿通孔3b、3bとを有したリード線固着部3とを形成しており、絶縁被膜の一部を剥離して導体部を露出させたリード線4を、挿通孔3bの一方から他方に挿通させ、その導体露出部4aを溝3aに導電固着させた構造にしている。
【選択図】図1
An object of the present invention is to provide a ceramic heating element capable of easily forming an electrode on a carbonaceous film segment and having high mechanical connection strength of lead wires.
A ceramic heating element 10 is configured to generate heat by energizing a carbonaceous film segment 1 formed on one surface 11a of a porcelain plate 11 having a predetermined shape. 3a and a lead wire fixing portion 3 having a pair of insertion holes 3b and 3b formed along the longitudinal direction of the groove 3a, and a part of the insulating film is peeled to expose the conductor portion. The lead wire 4 is inserted into one of the insertion holes 3b from the other, and the conductor exposed portion 4a is conductively fixed to the groove 3a.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、燻化処理などにより陶板面上に形成した炭素質膜に通電させて発熱させるセラミック発熱体に関するものである。   The present invention relates to a ceramic heating element that generates heat by energizing a carbonaceous film formed on the surface of a ceramic plate by hatching or the like.

従来、陶板面上に形成した炭素質膜に通電させて発熱させるセラミック発熱体や、同様の原理を応用していぶし瓦の表面に形成されている炭素質膜に通電させて発熱する融雪屋根瓦が、種々提案されている。   Conventionally, a ceramic heating element that generates heat by energizing a carbonaceous film formed on a porcelain plate surface, or a snow-melting roof tile that generates heat by energizing a carbonaceous film formed on the surface of a roof tile that applies the same principle. Various proposals have been made.

特に、本発明と同一の出願人による先行出願である、特願2005−313482では、孤立した炭素質膜セグメントを瓦の裏面に形成し、その炭素質膜セグメントの寸法、数を選択できるようにすることによって電気抵抗値の調整を可能としたセラミック発熱体が提案されている。   In particular, in Japanese Patent Application No. 2005-31482, which is a prior application by the same applicant as the present invention, an isolated carbonaceous film segment is formed on the back surface of a roof tile, and the size and number of the carbonaceous film segments can be selected. Thus, there has been proposed a ceramic heating element capable of adjusting the electric resistance value.

ところで、上記先行出願に記載の発明では、炭素質膜セグメントに通電するためリード線を接続しているが、リード線の一端を樹脂ハンダなどで接続しているだけの構成であるため固着が不安定で、リード線が外れてしまうおそれがある。   By the way, in the invention described in the above prior application, the lead wire is connected to energize the carbonaceous film segment. However, since the lead wire has only one end connected with resin solder or the like, the lead wire is not fixed. There is a risk that the lead wire will be disconnected.

本発明は、このような問題を解決するために提案されたもので、その目的は、炭素質膜セグメントに容易に電極形成でき、かつリード線の機械的接続強度の高いセラミック発熱体を提供することにある。   The present invention has been proposed to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a ceramic heating element that can easily form an electrode on a carbonaceous film segment and has high mechanical connection strength of lead wires. There is.

上記目的を達成するために、請求項1に記載のセラミック発熱体は、所定形状の陶板の一方面に形成した炭素質膜セグメントに通電することにより発熱させるようにしたセラミック発熱体であって、炭素質膜セグメントの適所には、溝と、その溝の長手方向に沿って形成した一対の挿通孔とを有したリード線固着部とを形成しており、絶縁被膜の一部を剥離して導体部を露出させたリード線を、挿通孔の一方から他方に挿通させ、その導体露出部を溝に導電固着させた構造にしている。   In order to achieve the above object, the ceramic heating element according to claim 1 is a ceramic heating element configured to generate heat by energizing a carbonaceous film segment formed on one surface of a predetermined-shaped porcelain plate, A suitable part of the carbonaceous film segment is formed with a lead wire adhering portion having a groove and a pair of insertion holes formed along the longitudinal direction of the groove, and a part of the insulating film is peeled off. The lead wire with the conductor portion exposed is inserted from one of the insertion holes to the other, and the conductor exposed portion is conductively fixed in the groove.

請求項2では、所定パターン上に油性インクを塗り付け、その陶板面全体に釉薬または耐熱塗料を塗り付けて硬化させた後に、その面全体を燻化処理することで油性インクを熱消失させ、その残った部分に炭素質膜セグメントを形成することを特徴としている。   In claim 2, after applying oil-based ink on a predetermined pattern, applying glaze or heat-resistant paint to the entire surface of the ceramic plate and curing it, the oil-based ink is heat-dissipated by subjecting the entire surface to hatching, A carbonaceous film segment is formed in the remaining portion.

請求項3では、所定パターン上に所定のマスキングテープを貼り付け、その陶板面全体に釉薬を塗り付けて硬化させて、釉薬皮膜を形成し、その後、マスキングテープを除去してから、その面全体に対して、炭化水素を含むガスを燃焼させずに含浸させて、マスキングテープを除去した部分に炭素質膜セグメントを形成することを特徴としている。   In claim 3, a predetermined masking tape is applied on a predetermined pattern, and the glaze is applied to the entire surface of the ceramic plate and cured to form a glaze film, and then the masking tape is removed, and then the entire surface is removed. On the other hand, the carbonaceous film segment is formed in the portion where the masking tape is removed by impregnating a gas containing hydrocarbon without burning.

請求項4では、所定パターンの周回にマスキング剤を塗着してから、その陶板面全体に対して、炭化水素を含むガスを燃焼させずに含浸させ、その後、マスキング剤を塗着した部分の炭素質膜をマスキング剤とともにエッチングすることによって、所定パターン上に炭素質膜セグメントを形成することを特徴としている。   In claim 4, after applying the masking agent to the circumference of the predetermined pattern, the entire surface of the porcelain plate is impregnated without burning the gas containing hydrocarbons, and then the portion where the masking agent is applied is applied. A carbonaceous film segment is formed on a predetermined pattern by etching the carbonaceous film together with a masking agent.

請求項5では、炭素質膜セグメントを有した面に、防水性被膜を被覆形成していることを特徴としている。   According to a fifth aspect of the present invention, a waterproof coating is formed on the surface having the carbonaceous film segment.

本発明によれば次の効果を奏する。   The present invention has the following effects.

請求項1〜5に記載のセラミック発熱体は、炭素質膜セグメントの適所に、一対の挿通孔を溝の長手方向に沿って形成したリード線固着部を形成し、絶縁被膜の一部を剥離して導体部を露出させたリード線を、挿通孔の一方から他方に挿通させ、その導体露出部を上記溝に導電固着させた構造にしているため、そのようなリード線を挿通孔に挿通させるだけで容易に電極形成できる。   The ceramic heating element according to any one of claims 1 to 5, wherein a lead wire adhering portion having a pair of insertion holes formed along the longitudinal direction of the groove is formed at an appropriate position of the carbonaceous film segment, and a part of the insulating coating is peeled off. Since the lead wire with the conductor portion exposed is inserted from one of the insertion holes to the other, and the conductor exposure portion is conductively fixed in the groove, the lead wire is inserted into the insertion hole. The electrode can be easily formed simply by making it.

また、リード線の中央に露出した導体部を固着する構成であるため、リード線を切断しない限り、リード線が炭素質膜セグメントより外れることがなく、機械的接続強度を向上させることができる。また、電極とリード線が一体構造をなしているため、電気的にも安定する。   Moreover, since it is the structure which fixes the conductor part exposed to the center of a lead wire, unless a lead wire is cut | disconnected, a lead wire does not remove | deviate from a carbonaceous film segment, and it can improve mechanical connection strength. In addition, since the electrode and the lead wire have an integral structure, it is electrically stable.

請求項2〜4に記載のセラミック発熱体によれば、種々の手順により所定パターンの炭素質膜セグメントを形成しているため、所定パターンの寸法や数を予め定めれば、電気抵抗値の調整が可能なセラミック発熱体を得ることができる。   According to the ceramic heating element according to claims 2 to 4, since the carbonaceous film segment having a predetermined pattern is formed by various procedures, the electric resistance value can be adjusted by determining the size and number of the predetermined pattern in advance. Can be obtained.

請求項5に記載のセラミック発熱体によれば、炭素質膜セグメントを有した面に防水性被膜を被覆形成しているので、雨水や雪などの水分の浸入がなく、それによる漏電の心配がない。そのため、融雪屋根瓦や寒冷地域のビル、ホテル、住戸の玄関先や道路などの外床材に利用できる。   According to the ceramic heating element of claim 5, since the waterproof coating is formed on the surface having the carbonaceous film segment, there is no intrusion of moisture such as rain water or snow, and there is a risk of electric leakage due to it. Absent. For this reason, it can be used for snow-melting roof tiles, cold floor buildings, hotels, entrances to dwelling units, and road exterior materials.

以下に、本発明の実施形態について、添付図面とともに説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図1(a)は、本発明のセラミック発熱体の平面図、(b)はA−A線の部分断面図であり、(c)はリード線取付前の拡大部分断面図である。   FIG. 1A is a plan view of a ceramic heating element according to the present invention, FIG. 1B is a partial cross-sectional view taken along the line AA, and FIG. 1C is an enlarged partial cross-sectional view before attaching a lead wire.

セラミック発熱体10は、陶板11の一方面11aに、反対面11bや側面11cから絶縁部2を介して孤立した炭素質膜セグメント1を形成したもので、その炭素質膜セグメント1の適所にはリード線固着部3を設けており、リード線固着部3は、所定長さに加工した溝3aと、溝3a内に長手方向に沿って形成した一対の挿通孔3b、3bとを有している。なお図例では、挿通孔3b、3bを溝3aの両端に開設しているが、溝3aの途中であってもよい。また本実施例に示した絶縁部2は、その表面に釉薬被膜層(図5参照)が形成されている。   The ceramic heating element 10 is formed by forming the carbonaceous film segment 1 isolated on the one surface 11a of the ceramic plate 11 from the opposite surface 11b or the side surface 11c via the insulating portion 2, and the carbonaceous film segment 1 has an appropriate position. A lead wire fixing portion 3 is provided, and the lead wire fixing portion 3 has a groove 3a processed to a predetermined length and a pair of insertion holes 3b, 3b formed in the groove 3a along the longitudinal direction. Yes. In the illustrated example, the insertion holes 3b and 3b are provided at both ends of the groove 3a. However, the insertion holes 3b and 3b may be provided in the middle of the groove 3a. Moreover, the glaze film layer (refer FIG. 5) is formed in the surface of the insulation part 2 shown in the present Example.

このリード線固着部3は、炭素質膜1aを形成する前に陶板面11aに成形しておくことが望ましく、リード線固着部3を成形した陶板面11aに対して燻化処理などによって炭素質膜1aを形成するとともに、溝3a内にも炭素質膜1aを形成している。   The lead wire fixing portion 3 is preferably formed on the ceramic plate surface 11a before forming the carbonaceous film 1a, and the porcelain plate surface 11a formed with the lead wire fixing portion 3 is carbonized by hatching or the like. The film 1a is formed, and the carbonaceous film 1a is also formed in the groove 3a.

なお、図1(c)の断面図には炭素質膜1aを太線で図示しているが、図1(b)や後述の図2では炭素質膜1aの図示を省略する。   Although the carbonaceous film 1a is indicated by a bold line in the sectional view of FIG. 1C, the illustration of the carbonaceous film 1a is omitted in FIG. 1B and FIG. 2 described later.

さらに、このセラミック発熱体10では、絶縁被膜の一部を剥離して導体部を露出させたリード線4を、挿通孔3bの一方から他方に挿通させ、その導体露出部4aを炭素質膜1aが形成された溝3aにはめ込んで導電固着させた構造としている。リード線4の導体露出部4aは、挿通孔3b、3b間の長さに合わせて露出されており、炭素質膜セグメント1以外の部分(例えば裏面10bにも炭素質膜が形成されていれば裏面10b)と接触しないように絶縁被覆部4bが形成されている。   Furthermore, in this ceramic heating element 10, the lead wire 4 from which a part of the insulating film is peeled to expose the conductor portion is inserted from one of the insertion holes 3b to the other, and the conductor exposed portion 4a is inserted into the carbonaceous film 1a. The groove 3a is formed to be conductively fixed. The conductor exposed portion 4a of the lead wire 4 is exposed according to the length between the insertion holes 3b and 3b, and a portion other than the carbonaceous film segment 1 (for example, if a carbonaceous film is also formed on the back surface 10b). An insulating cover 4b is formed so as not to contact the back surface 10b).

このように、リード線4の導体露出部4aがリード線固着部3の溝3aに導電固着されるので、その固着された部分が電極となり、リード線3を通じて容易に炭素質膜セグメント1に通電させることができる。また、リード線4を切断しない限り、リード線4が炭素質膜セグメント1より外れることがなく、機械的接続強度を向上することができる。また、電極とリード線4が一体構造をなしているため、電気的にも安定する。   Thus, since the conductor exposed portion 4a of the lead wire 4 is conductively fixed to the groove 3a of the lead wire fixing portion 3, the fixed portion becomes an electrode, and the carbonaceous film segment 1 is easily energized through the lead wire 3. Can be made. Moreover, unless the lead wire 4 is cut, the lead wire 4 is not detached from the carbonaceous film segment 1, and the mechanical connection strength can be improved. In addition, since the electrode and the lead wire 4 have an integral structure, they are electrically stable.

図2は、本発明のセラミック発熱体10のリード線4の取付詳細説明図で、(a)はリード線4の構造図、(b)、(c)はリード線4の取付手順を示したセラミック発熱体10の部分断面図である。   FIGS. 2A and 2B are detailed explanatory views of the attachment of the lead wire 4 of the ceramic heating element 10 of the present invention. FIG. 2A shows the structure of the lead wire 4, and FIGS. 2B and 2C show the attachment procedure of the lead wire 4. FIG. 2 is a partial cross-sectional view of a ceramic heating element 10. FIG.

リード線4は、中央の導体露出部4aと、それを挟む絶縁被覆部4b、4bとよりなる。この導体露出部4aは、全体を被覆した絶縁被膜の一部を溝3aの寸法に応じて剥離すれば容易に形成される。   The lead wire 4 includes a central conductor exposed portion 4a and insulating coating portions 4b and 4b sandwiching the conductor exposed portion 4a. The conductor exposed portion 4a can be easily formed if a part of the insulating coating covering the whole is peeled according to the dimension of the groove 3a.

そして、図2(b)、(c)に示すように、このようなリード線4を、一方の挿通孔3bより他方の挿通孔3bに貫通させてから、予め樹脂ハンダ(不図示)を塗布した溝3aの底に導体露出部4aを添わせた状態で、炉内で加熱する。すると、リード線4の導体露出部4aと溝3aとが導電性を保持して接続固定される。なお、樹脂ハンダはエポキシ樹脂に銀粉を混入したものなどを使用する。   Then, as shown in FIGS. 2 (b) and 2 (c), such a lead wire 4 is passed through one insertion hole 3b to the other insertion hole 3b, and then resin solder (not shown) is applied in advance. Heating is performed in a furnace with the exposed conductor 4a attached to the bottom of the groove 3a. Then, the conductor exposed portion 4a of the lead wire 4 and the groove 3a are connected and fixed while maintaining conductivity. As the resin solder, epoxy resin in which silver powder is mixed is used.

最後に、リード線4を固着したセラミック発熱体10の全体面を、防水性を有したフッ素ゴムなどの防水性被膜5で被覆する。アスファルトで被覆してもよいが、熱に強いフッ素ゴムが望ましい。   Finally, the entire surface of the ceramic heating element 10 to which the lead wire 4 is fixed is covered with a waterproof coating 5 such as a fluoro rubber having waterproof properties. Although it may be coated with asphalt, fluororubber resistant to heat is desirable.

以上のように、このセラミック発熱体10は、導電性を有した炭素質膜セグメント1がリード線4に接続固着されるため、そのリード線4の両端を接続具と取り付けて雌、雄のコネクタ部(不図示)を形成すれば、容易に炭素質膜セグメント1へ通電することができる。   As described above, since the conductive carbonaceous film segment 1 is connected and fixed to the lead wire 4, the ceramic heating element 10 has female and male connectors by attaching both ends of the lead wire 4 to the connector. If a portion (not shown) is formed, the carbonaceous film segment 1 can be easily energized.

リード線4のコネクタを電源等に接続し炭素質膜セグメント1に通電すると、炭素質膜1aは発熱し、その熱が陶板11の内部を通じて反対面11bにも伝わり、セラミック発熱体10全体が温度上昇する。また、炭素質膜セグメント1は、絶縁部2を介して孤立した状態にあるため、漏電、感電のおそれはなく、100V電圧の通電も可能となる。   When the connector of the lead wire 4 is connected to a power source or the like and the carbonaceous film segment 1 is energized, the carbonaceous film 1a generates heat, and the heat is transmitted to the opposite surface 11b through the interior of the ceramic plate 11, so To rise. In addition, since the carbonaceous film segment 1 is in an isolated state via the insulating portion 2, there is no risk of leakage or electric shock, and a 100V voltage can be applied.

また、セラミック発熱体10の基板である陶板11は蓄熱効果に優れたものを使用することが望ましく、防水性被膜5は耐熱性のある素材で形成することが望ましい。   Further, it is desirable to use a ceramic plate 11 which is a substrate of the ceramic heating element 10 and has an excellent heat storage effect, and it is desirable to form the waterproof coating 5 from a heat resistant material.

図3は、本発明のセラミック発熱体10の他例を示す平面図である。なお、本図では、リード線4については図1、図2と同様の構造のものを使用しているため、その図示は省略する。   FIG. 3 is a plan view showing another example of the ceramic heating element 10 of the present invention. In this figure, since the lead wire 4 having the same structure as that shown in FIGS. 1 and 2 is used, its illustration is omitted.

図3(a)は絶縁部2に囲まれて1つの炭素質膜セグメント1を設けたもの、(b)はH字形の炭素質膜セグメントを1つ設けたものを示している。なお、リード線固着部3は1セグメントに2つ設けたものを例示しているが、これには限定されない。   FIG. 3A shows a structure in which one carbonaceous film segment 1 is provided surrounded by the insulating portion 2, and FIG. 3B shows a structure in which one H-shaped carbonaceous film segment is provided. In addition, although the lead wire fixing | fixed part 3 has illustrated what provided two in 1 segment, it is not limited to this.

このように、炭素質膜セグメント1をその形状、寸法を適宜選択して形成すれば、電気抵抗値の異なる種々のセラミック発熱体10を形成することができる。   Thus, if the carbonaceous film segment 1 is formed by appropriately selecting its shape and dimensions, various ceramic heating elements 10 having different electric resistance values can be formed.

また、図3(a)で示した炭素質膜セグメント1を孤立した状態で形成してもよい。そのように複数の炭素質膜セグメント1を孤立した状態で配置すれば、それらの直列、並列など種々の接続態様によって、電気抵抗値を調整することができる。例えば、電気抵抗値を調整するために、複数のうちの特定のセグメントには接続しないような接続方式を採ることもできる。つまり、炭素質膜セグメント1の数も選択することができる。   Further, the carbonaceous film segment 1 shown in FIG. 3A may be formed in an isolated state. If the plurality of carbonaceous film segments 1 are arranged in such an isolated state, the electrical resistance value can be adjusted by various connection modes such as series and parallel. For example, in order to adjust the electrical resistance value, a connection method that does not connect to a specific segment among a plurality of segments can be adopted. That is, the number of carbonaceous film segments 1 can also be selected.

次に、セラミック発熱体10の製造方法について説明する。   Next, a method for manufacturing the ceramic heating element 10 will be described.

図4は、セラミック発熱体10の製造方法の一例を示すフローチャートである。また図5(a)〜(c)は、炭素質膜セグメント1の形成工程を示した図である。なお図5には、図3(b)で示した炭素質膜パターンを例示している。   FIG. 4 is a flowchart showing an example of a method for manufacturing the ceramic heating element 10. FIGS. 5A to 5C are views showing a process for forming the carbonaceous film segment 1. FIG. 5 illustrates the carbonaceous film pattern shown in FIG.

まず、原料となる粘土の原土(不図示)を粉砕し素地とし、その土の粒度を均一にしてから、加水混練し、水分を均一にするため寝かせたのち、真空状態で土練機(不図示)にて土練し、粘土内の空気を押し出す(S1)。次に、一定の圧力で所定形状に成型し(S2)、乾燥させる(S3)。その後、土窯などの中で、温度を1200〜1300℃程度に調節しながら焼成し、均一に焼き上げ(S4)、その後、冷却することによって(S5)、陶板11が得られる。   First, the clay clay (not shown) that is the raw material is crushed into a base, and the soil particle size is made uniform, then hydro-kneaded and laid to make the moisture uniform, and then a clay kneader ( (Not shown), and the air in the clay is pushed out (S1). Next, it is molded into a predetermined shape with a constant pressure (S2) and dried (S3). Thereafter, the ceramic plate 11 is obtained by firing in a clay kiln while adjusting the temperature to about 1200 to 1300 ° C., baking it uniformly (S4), and then cooling (S5).

この陶板11の一方面11aに、後に炭素質膜1aセグメントとなる所定パターン12を特定し、そのパターン12の適所に、リード線4を固着するための溝3aと2つの挿通孔3b、3bとを加工する(S6)。なお本図では、溝3aと挿通孔3bの図示を省略する。   A predetermined pattern 12 that will later become a carbonaceous film 1a segment is specified on one surface 11a of the porcelain plate 11, and a groove 3a for fixing the lead wire 4 and two insertion holes 3b, 3b at appropriate positions of the pattern 12 Is processed (S6). In addition, in this figure, illustration of the groove | channel 3a and the insertion hole 3b is abbreviate | omitted.

次に、陶板11の所定パターン12に油性インク13を塗り付け(S7および図5(a))、その状態で、その面11aの表面全体に釉薬14を塗布すると、油性インク13を塗り付けた箇所は釉薬14をはじくため、その箇所には釉薬14が塗布されず、硬化すると、所定パターン12を除く全面に釉薬被膜5が形成される(S8および図5(b))。   Next, the oil-based ink 13 was applied to the predetermined pattern 12 of the porcelain plate 11 (S7 and FIG. 5A), and the glaze 14 was applied to the entire surface 11a in that state, and the oil-based ink 13 was applied. Since the part repels the glaze 14, the glaze 14 is not applied to the part, and when it is cured, the glaze film 5 is formed on the entire surface except the predetermined pattern 12 (S8 and FIG. 5B).

その後は、油性インク13を除去することなく燻化処理を施す(S9および図5(c))と、燻化の熱によって油性インク13が蒸発、消滅するため、その部分は陶板11が剥き出しの状態なり、ガスが含侵して、炭素質膜セグメント1が形成される。もちろん、リード線4を固着するために加工した溝3aにも炭素質膜1aが形成される。   After that, when the hatching process is performed without removing the oil-based ink 13 (S9 and FIG. 5C), the oil-based ink 13 evaporates and disappears due to the heat of hatching. As a result, the gas is impregnated and the carbonaceous film segment 1 is formed. Of course, the carbonaceous film 1a is also formed in the groove 3a processed for fixing the lead wire 4.

また、釉薬14を塗布した部分は炭素質の固定着装がなく、軽くブラッシングするだけで簡単に取り除くことができ、この部分が絶縁部2となる。   Further, the portion to which the glaze 14 is applied has no carbonaceous fixed wearing, and can be easily removed by lightly brushing, and this portion becomes the insulating portion 2.

その後、導体露出部3aと絶縁被覆部3bとからなるリード線4を、導体露出部3aが溝3aと固着するように、炭素質膜セグメント1のリード線固着部3に取り付け(S10)、その面11a全体を防水性被膜5で被覆する(S11)。   Thereafter, the lead wire 4 composed of the conductor exposed portion 3a and the insulating coating portion 3b is attached to the lead wire fixing portion 3 of the carbonaceous film segment 1 so that the conductor exposed portion 3a is fixed to the groove 3a (S10), The entire surface 11a is covered with the waterproof coating 5 (S11).

上記の方法では、炭素質膜セグメント1を形成すべき箇所に釉薬14をはじく油性インク13を塗布するだけで、その後の燻化処理で、その箇所は塗布したインク13が燻化の熱により自動的に蒸発、消滅するため、そこに炭素質膜セグメント1を形成することができる。つまり、油性インク13が自動消滅するためインク13除去作業をする必要がなく、効率的で生産性がよい。   In the above method, only the oil-based ink 13 that repels the glaze 14 is applied to the place where the carbonaceous film segment 1 is to be formed, and the applied ink 13 is automatically applied by the heat of hatching in the subsequent hatching process. Therefore, the carbonaceous film segment 1 can be formed there. That is, since the oil-based ink 13 is automatically extinguished, it is not necessary to perform the ink 13 removing operation, and the efficiency and productivity are good.

図6は、セラミック発熱体10の製造方法の他例を示すフローチャートである。また図7(a)〜(d)は、炭素質膜セグメント1の形成工程を示した図である。なお、図6に示したステップS21〜26は実施例1のS1〜S5と同様であるため、説明を省略する。   FIG. 6 is a flowchart showing another example of the method for manufacturing the ceramic heating element 10. FIGS. 7A to 7D are views showing a process of forming the carbonaceous film segment 1. Note that steps S21 to S26 shown in FIG. 6 are the same as S1 to S5 of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.

焼成、冷却後に、陶板11のリード線固着部3を含む所定パターン12に、吸水性のないマスキングテープ15を貼り付ける(S27および図7(a))。マスキングテープ8としては、吸水性がなく、釉薬14に反応して消耗しないものが望まれ、一例としては、建築現場や引越しで利用される養生テープなどが使用できる。   After firing and cooling, a masking tape 15 having no water absorption is applied to the predetermined pattern 12 including the lead wire fixing portion 3 of the ceramic plate 11 (S27 and FIG. 7A). As the masking tape 8, one that does not absorb water and does not wear out in response to the glaze 14 is desired. As an example, a curing tape used in a construction site or moving can be used.

マスキングテープ15を貼り付けた状態で、その面11a全体に釉薬14を塗り付けて硬化させて釉薬被膜5を形成し(S28および図7(b))、その後、マスキングテープ15を除去してから(S29および図7(c))、その面11a全体に対して燻化処理を施す(S30および図7(d))。   With the masking tape 15 applied, the glaze 14 is applied to the entire surface 11a and cured to form the glaze coating 5 (S28 and FIG. 7 (b)), and then the masking tape 15 is removed. (S29 and FIG. 7C), the entire surface 11a is hatched (S30 and FIG. 7D).

すると、マスキングテープ15を除去した箇所は、釉薬被膜5が形成されていないため燻化処理によりガスが含侵し、その箇所に炭素質膜1aが形成されるが、周囲の釉薬皮膜5で覆われている部分にはガスが含侵せず、その結果、マスキングテープ15を剥がした箇所のみに、炭素質膜セグメント1が孤立した状態に形成される。   Then, since the glaze coating 5 is not formed at the location where the masking tape 15 is removed, the gas is impregnated by the hatching process, and the carbonaceous film 1a is formed at that location, but is covered with the surrounding glaze coating 5 As a result, the carbonaceous film segment 1 is formed in an isolated state only at the location where the masking tape 15 is peeled off.

釉薬14は、耐久性を向上させるために、焼き物の表面に塗る「うわぐすり」としてよく知られたものであるが、一般的に耐熱性があり、常温で塗り付けて常温で硬化させることができるので扱いが極めて容易である。また、硬化した被膜は、炭素粒子の含浸を抑制する性質を備えているので、炭素質膜1aのスパッタリング形成時にマスキングとして機能する。   The glaze 14 is well known as “Waguri” applied to the surface of the pottery to improve the durability, but it is generally heat resistant and should be applied at room temperature and cured at room temperature. It is very easy to handle. Moreover, since the hardened film has the property of suppressing the impregnation of carbon particles, it functions as a mask during the formation of the carbonaceous film 1a by sputtering.

このような釉薬14は、アルミナ(中性成分)、シリカ(酸性成分)、アルカリ(塩基成分)を結合させて構成されており、透明釉、光沢白釉、乳濁釉、失透釉などが知られているが、炭素質膜の形成時に炭素粒子を含浸させず、温度上昇に耐え得るものであれば、その種類は問わない。   Such a glaze 14 is constituted by combining alumina (neutral component), silica (acidic component), and alkali (base component), such as transparent glaze, gloss white glaze, milky haze, devitrification glaze and the like. As long as it is known, the type is not limited as long as it does not impregnate carbon particles during the formation of the carbonaceous film and can withstand the temperature rise.

なお、燻化処理(S30)後は実施例1と同様、リード線1の取付(S31)、防水性被膜の形成(S32)を行う。   After the hatching process (S30), the lead wire 1 is attached (S31) and the waterproof coating is formed (S32), as in the first embodiment.

本実施例の方法では、陶板11の一方面11aに釉薬14を塗布したのちマスキングテープ15を除去すれば、その箇所は釉薬被膜5が取り除かれて陶板11が剥き出しの状態になるため、その面11a全体を燻化処理すると、マスキングテープ15を除去した箇所のみにガス成分が含侵し、その結果、孤立した炭素質膜セグメント1が形成される。そのため、その孤立した炭素質膜セグメント1の寸法、数を選択することで、電気抵抗値の調整が可能なセラミック発熱体10を得ることができる。   In the method of the present embodiment, if the masking tape 15 is removed after the glaze 14 is applied to the one surface 11a of the ceramic plate 11, the glaze coating 5 is removed and the ceramic plate 11 is exposed on the surface. When the entire 11a is hatched, the gas component is impregnated only in the portion where the masking tape 15 is removed, and as a result, an isolated carbonaceous film segment 1 is formed. Therefore, the ceramic heating element 10 capable of adjusting the electric resistance value can be obtained by selecting the size and number of the isolated carbonaceous film segments 1.

本実施例の方法によれば、建築現場などで使用する養生テープをマスキングテープとして利用できるので、簡易に陶板11上に炭素質膜セグメント1を生成することができる。   According to the method of the present embodiment, the curing tape used at the construction site or the like can be used as the masking tape, so that the carbonaceous film segment 1 can be easily generated on the ceramic plate 11.

図8は、セラミック発熱体10の製造方法の他例を示すフローチャートである。また、図9は陶板11の平面図であり、図10(a)〜(c)は、炭素質膜セグメント1の形成工程を示した図で、陶板面11aへのマスキング処理後、燻化処理後、マスキング除去後の各状態の、図9のB−B線の断面を示した図である。なお、図8に示したステップS41〜46は実施例1のS1〜S6と同様であるため、説明を省略する。   FIG. 8 is a flowchart showing another example of the method for manufacturing the ceramic heating element 10. FIG. 9 is a plan view of the porcelain plate 11, and FIGS. 10 (a) to 10 (c) are diagrams showing the steps of forming the carbonaceous film segment 1, and after the masking treatment to the porcelain plate surface 11a, the hatching treatment FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 9 in each state after removal of masking. Since steps S41 to S46 shown in FIG. 8 are the same as S1 to S6 of the first embodiment, description thereof is omitted.

焼成、冷却後に、陶板11に形成したリード線固着部3を含む所定パターン12の周回パターン16に対して、マスキング剤17を塗着し、乾燥させて、固定する(S47)。このマスキング剤17は、シラン系、アルミナ系のレンガ用接着剤などが望ましいが、これらには限定されない。   After firing and cooling, a masking agent 17 is applied to the circumferential pattern 16 of the predetermined pattern 12 including the lead wire fixing portion 3 formed on the ceramic plate 11, dried and fixed (S47). The masking agent 17 is preferably a silane-based or alumina-based brick adhesive, but is not limited thereto.

マスキング剤17を塗着した状態で、陶板面11a全体に、炭化水素を含むガスを燃焼させずに接触させ、ガス成分を陶板面11aに含侵させる(S48)。固着させたマスキング剤17を含むその面11a全体は、いぶしによって形成された炭素質膜1aによって覆われる。   With the masking agent 17 applied, the entire surface of the porcelain plate 11a is brought into contact without burning a gas containing hydrocarbons, and the porcelain plate surface 11a is impregnated with the gas component (S48). The entire surface 11a including the masking agent 17 thus fixed is covered with a carbonaceous film 1a formed by smoldering.

燻化処理後、冷却してから、マスキングした周回パターン16部分を、マスキング剤17で覆った炭素質膜1aごとエッチングして剥離する(S49)。そうすると、周回パターン16によって囲まれた部分は、周囲と孤立した炭素質膜セグメント1となる。   After the hatching process, after cooling, the masked circular pattern 16 portion is etched and peeled together with the carbonaceous film 1a covered with the masking agent 17 (S49). Then, the portion surrounded by the circulation pattern 16 becomes the carbonaceous film segment 1 isolated from the surroundings.

なお、マスキングを除去した(S49)後は実施例1と同様、リード線1の取付(S50)、防水性被膜の形成(S51)を行う。   After removing the masking (S49), the lead wire 1 is attached (S50) and the waterproof coating is formed (S51) as in the first embodiment.

本実施例の方法では、まず炭素質膜1aを全体に形成してから、その後、周回パターン16を剥離しているため、炭素質膜セグメント1を周囲より、ほぼ確実に絶縁させることができる。   In the method of the present embodiment, since the carbonaceous film 1a is first formed on the whole and then the circuit pattern 16 is peeled off, the carbonaceous film segment 1 can be insulated almost certainly from the surroundings.

(a)は本発明のセラミック発熱体の平面図、(b)はA−A線の部分断面図であり、(c)はリード線取付前の拡大部分断面図である。(A) is a top view of the ceramic heating element of this invention, (b) is the fragmentary sectional view of the AA line, (c) is an expanded partial sectional view before lead wire attachment. 本発明のセラミック発熱体のリード線の取付詳細説明図で、(a)はリード線の構造図、(b)、(c)は取付手順を示したセラミック発熱体の部分断面図である。FIG. 2 is a detailed explanatory view of lead wire attachment of the ceramic heating element of the present invention, wherein (a) is a structural diagram of the lead wire, and (b) and (c) are partial cross-sectional views of the ceramic heating element showing the attachment procedure. (a)、(b)は本発明のセラミック発熱体の他例を示す平面図である。(A), (b) is a top view which shows the other example of the ceramic heat generating body of this invention. セラミック発熱体の製造方法の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the manufacturing method of a ceramic heat generating body. (a)〜(c)は炭素質膜セグメントの形成工程を示した図である。(A)-(c) is the figure which showed the formation process of the carbonaceous film segment. セラミック発熱体の製造方法の他例(実施例2)を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the other example (Example 2) of the manufacturing method of a ceramic heat generating body. (a)〜(d)は炭素質膜セグメントの形成工程を示した図である(実施例2)。(A)-(d) is the figure which showed the formation process of the carbonaceous film segment (Example 2). セラミック発熱体の製造方法のさらに他例(実施例3)を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the further another example (Example 3) of the manufacturing method of a ceramic heat generating body. 陶板面の平面図である(実施例3)。(Example 3) which is a top view of a ceramic board surface. (a)〜(c)は炭素質膜セグメントの形成工程を示した図である(実施例3)。(A)-(c) is the figure which showed the formation process of the carbonaceous film segment (Example 3).

符号の説明Explanation of symbols

10 セラミック発熱体
10A、10B、10C セラミック発熱体(他例)
10a 一方面
11 陶板
1 炭素質膜セグメント
1a 炭素質膜
2 絶縁部
3 リード線固着部
3a 溝
3b 挿通孔
4 リード線
4a 導体露出部
4b 絶縁被覆部
5 釉薬被膜
10 Ceramic heating element 10A, 10B, 10C Ceramic heating element (other examples)
10a One side 11 Porcelain plate 1 Carbonaceous film segment 1a Carbonaceous film 2 Insulating part 3 Lead wire fixing part 3a Groove 3b Insertion hole 4 Lead wire 4a Conductor exposed part 4b Insulating coating part 5 Glazing coating

Claims (5)

所定形状の陶板の一方面に形成した炭素質膜セグメントに通電することにより発熱させるようにしたセラミック発熱体であって、
上記炭素質膜セグメントの適所には、溝と、その溝の長手方向に沿って形成した一対の挿通孔とを有したリード線固着部を形成しており、
絶縁被膜の一部を剥離して導体部を露出させたリード線を、上記挿通孔の一方から他方に挿通させ、その導体露出部を上記溝に導電固着させた構造にしているセラミック発熱体。
A ceramic heating element adapted to generate heat by energizing a carbonaceous film segment formed on one side of a ceramic plate of a predetermined shape,
A lead wire adhering portion having a groove and a pair of insertion holes formed along the longitudinal direction of the groove is formed at an appropriate position of the carbonaceous film segment,
A ceramic heating element having a structure in which a lead wire from which a part of an insulating film is peeled to expose a conductor portion is inserted from one of the insertion holes to the other, and the conductor exposed portion is conductively fixed in the groove.
請求項1において、
所定パターン上に油性インクを塗り付け、その陶板面全体に釉薬または耐熱塗料を塗り付けて硬化させた後に、その面全体を燻化処理することで油性インクを熱消失させ、その残った部分に炭素質膜セグメントを形成することを特徴とするセラミック発熱体。
In claim 1,
After applying oil-based ink on a predetermined pattern and applying a glaze or heat-resistant paint to the entire surface of the ceramic plate and curing it, the entire surface is hatched to heat-dissipate the oil-based ink and apply to the remaining part. A ceramic heating element characterized by forming a carbonaceous film segment.
請求項1において、
所定パターン上に所定のマスキングテープを貼り付け、その陶板面全体に釉薬を塗り付けて硬化させて、釉薬皮膜を形成し、その後、マスキングテープを除去してから、その面全体に対して、炭化水素を含むガスを燃焼させずに含浸させて、マスキングテープを除去した部分に炭素質膜セグメントを形成することを特徴とするセラミック発熱体。
In claim 1,
A predetermined masking tape is applied on a predetermined pattern, and glaze is applied to the entire surface of the ceramic plate and cured to form a glaze film. After that, the masking tape is removed and then the entire surface is carbonized. A ceramic heating element characterized in that a carbonaceous film segment is formed in a portion where masking tape is removed by impregnating a gas containing hydrogen without burning.
請求項1において、
所定パターンの周回にマスキング剤を塗着してから、その陶板面全体に対して、炭化水素を含むガスを燃焼させずに含浸させ、その後、マスキング剤を塗着した部分の炭素質膜をマスキング剤とともにエッチングすることによって、所定パターン上に炭素質膜セグメントを形成することを特徴とするセラミック発熱体。
In claim 1,
A masking agent is applied to the circumference of a predetermined pattern, and then the entire surface of the porcelain plate is impregnated without burning hydrocarbon-containing gas, and then the carbonaceous film in the portion where the masking agent is applied is masked. A ceramic heating element, wherein a carbonaceous film segment is formed on a predetermined pattern by etching together with an agent.
請求項1〜4のいずれかにおいて、
上記炭素質膜セグメントを有した面に、防水性被膜を被覆形成していることを特徴とするセラミック発熱体。
In any one of Claims 1-4,
A ceramic heating element, wherein a surface having the carbonaceous film segment is covered with a waterproof coating.
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