JPH0510596A - 暖房機とその製造方法および製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 暖房機における、ヒータ部の熱交換能力を向
上、脱臭効果の獲得、即時暖房と足下暖房による暖房能
力の向上、暖房機の製造方法において安価、簡単かつ瞬
時のヒータへのリード端子の接合方法、ヒータ部に用い
るセラミック成形品が量産可能であり、かつ安価で均一
に乾燥できる乾燥方法を提供する。 【構成】 暖房機のヒータ部にハニカム状セラミック成
形品を用いるとともに、そのハニカム状セラミック成形
品の表面に貴金属系粒子を触媒担持させる。また、暖房
機本体内に下向きのファンを設ける。暖房機の製造方法
において、リード端子をセラミック成形品の金属電極へ
の接合を高周波振動を利用して行う。直方体セラミック
ク形成品を均一に乾燥するために、稜部分に金属カバ
ー、外周面に保水性カバーを用い、さらに成形品の内部
を熱風により乾燥する装置を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】これらの発明は、空気の自然対流
を利用した暖房機とその製造方法および製造装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図１７は従来の自然対流式暖房機の要部
の構造図である。先ず、電気ヒータ１０２に通電してヒ
ータ部１０１を発熱させる。ヒータ部１０１の発熱によ
りヒータ部１０１の周囲の空気が加熱される。加熱され
ることにより空気は比重が軽くなり吹き出し口（上部
口）１０３より温風となって室内に立ち上がる。このと
き下側の吸い込み口（下部口）１０４より室内の空気が
流入し、同様にヒータ部１０１で加熱されていく。この
ような一連の動作の繰り返しにより室内の暖房を行って
いる。さらに上向きにファンを取り付けて加熱された空
気を吹き出し口より速く勢いよく吹き出させ、室内を素
早く暖房するものもある。

【０００３】ヒータ部には石英ガラスやニクロム線など
が用いられており、最近では板状や棒状などの導電性セ
ラミックも利用されている。

【０００４】例えば、セラミックヒータは一般に、導電
性を有するセラミック成形品に金属電極を形成し、その
電極にリード端子をろう材を用いてろう付けして、製造
する。電極用材料としては、通常銀、ニッケル、アルミ
ニウムなどが使用され、銀やニッケルの場合は銀ろう、
アルミニウムの場合はＡｌ−Ｓｉ系、Ａｌ−Ｍｇ系など
のろう材を用いて接合する。

【０００５】セラミック成形品は、上述のようなセラミ
ックヒータのみならず、自動車の排ガス防止用などに広
く利用されている。このようなセラミック成形品を乾燥
するには、自然乾燥、強制乾燥、遠赤輻射乾燥などいわ
ゆる外熱乾燥があるが、これらは外周部と内部との間に
乾燥収縮の差が大きく発生して、成形品の表面にクラッ
クや亀裂が生じる。そのため一般には、外周部と内部と
の収縮差を低減できるマイクロ波乾燥（内熱乾燥）が採
用されている。すなわち、連続乾燥炉内でマイクロ波を
セラミック成形品に照射して、マイクロ波のエネルギー
をセラミックに吸収させて乾燥する方法である。

【０００６】また、マイクロ波を照射するさい均一乾燥
が行われるように、連続マイクロ波乾燥炉内で場所によ
るマイクロ波の強弱や電波ムラを緩和するために攪拌用
金属羽根を用いる、セラミック成形品を炉内で移動させ
る、マイクロ波の照射方向を機械的に変化させるなどの
調整をしている。その他、炉内に熱風を循環させてセラ
ミック成形品の表面と内部の放熱効果を促進させる、炉
内に加湿装置を設けて表面乾燥の進み具合を調整して表
面クラックを防止する、マイクロ波出力をインバータで
制御する、炉内で減圧しながらマイクロ波を照射して低
温での乾燥や排出される蒸気の除去を促進させる、など
セラミック成形品の外形や材質、処理量などに応じて、
種々の工夫を組み合わせて行われている。

【０００７】そしてハニカム状セラミック成形品の一般
的な量産工程は、先ず、連続的に押し出されるハニカム
状セラミック成形品を定寸に切断し、切断されたハニカ
ム状セラミック成形品を加湿室にストックする。そのス
トックが定量になれば、そのバッチ毎に減圧炉に搬送
し、減圧炉では徐々に減圧を行いマイクロ波で加熱乾燥
を行い、圧力を常圧に戻し終了する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述のような自然対流
を利用した暖房機では、ヒータ部に石英ガラス、ニクロ
ム線、導電性セラミックなどを用いているが、これらの
ヒータ部は棒状のものが多くヒータの表面積が小さい。
従って、空気との熱交換能力が小さく、暖房能力が低
く、高い暖房能力を得るためには、ヒータ部の発熱温度
を高く設定して、例えば、赤熱状態で約７００〜８００
℃程度に設定している。さらにヒータ部を長くし、フィ
ンを取り付け表面積を増加させるなどしている。

【０００９】しかしながら、上述のようにヒータの発熱
温度が高いと異常時の安全装置が重要になりコストが高
くなり、またヒータ部を長く大きくすると本体が大きく
なり製品のコンパクト化に逆行してしまうなどの問題点
があった。

【００１０】また、暖房機のヒータ部で空気を加熱して
いるが、この空気はたとえば、一酸化炭素（ＣＯ）、ア
ンモニア（ＮＨ₃ ）、アセトアルデヒト（ＣＨ₃ ＣＨ
Ｏ）などのガスを含んでおり、空気の加熱時にこれらの
ガスも加熱されてそのまま上部口より温風として排出さ
れるため、暖房される室内に独特の臭みが充満してしま
うという欠点もあった。

【００１１】そして、自然対流を利用した暖房機では、
ドラフト効果だけで暖房するため、電源を投入してから
室内が暖まるまで長時間を要する。さらに、たとえ室内
が目標の温度に到達しても、温風を上向きに立ち上がら
せるため、どうしても足下が暖まらないという問題があ
った。

【００１２】暖房機の製造方法では、次のような問題点
がある。

【００１３】導電性セラミック成形品へのリード端子の
接続をろう付けにする場合、金属電極およびリード端子
の表面の酸化膜を除去するためフラックスが使用され
る。フラックスとは酸化膜を化学的に溶かすものであ
り、ろう付け後完全に除去しない限り金属電極あるいは
リード端子が腐食し導通不良を起こすという問題があ
る。

【００１４】またフラックスを用いないろう付け方法と
して真空ろう付けがあるが、真空引き、加熱、冷却とい
う長い工程を要すとともに、高真空に耐え得る特殊な炉
が必要であるため、結果としてイニシャルコストが高く
なってしまう。

【００１５】セラミック成形品の乾燥では、上述のよう
に、均一乾燥を行うために種々の工夫がなされているも
のの、一般的に被乾燥物の誘電損失係数が大きいほどマ
イクロ波の吸収効果は大きく、セラミック成形品、例え
ばＳｉＣ（炭化珪素）からなるものでは誘電損失係数が
大きいため、外周部と内部とでマイクロ波の吸収の差が
大きくなって均一に乾燥させるのが難しい。

【００１６】特に外形が直方体のハニカム状セラミック
成形品では、マイクロ波を均一に照射してもマイクロ波
は外周部に集中的に吸収される。図１８（Ａ）と（Ｂ）
は直方体のハニカム状セラミック成形品の乾燥状態の図
である。図１８（Ａ）のように外周部１１２が適当な乾
燥状態になったとき、内部１１１は蒸気発生により未乾
燥状態であんこ状のままであったり、図１８（Ｂ）のよ
うに内部１１１が適当な乾燥状態となったときには外周
部１１２はすでに過乾燥（バインダーアウト）であった
りする。したがって、マイクロ波の集中的な吸収をどの
ように緩和するか、また内部に発生する蒸気をどのよう
に排出させるかという問題がある。

【００１７】さらに、量産工程においては処理量毎のバ
ッチ生産となるが、先のバッチを処理している間に、次
の処理物を加湿室にストックしていく。そのさい最初に
ストックされた品物と最後にストックされた品物とで
は、時間の差により若干含水率が異なり最終的には品質
の不安定になり問題となる。

【００１８】乾燥装置としては、以上の方法では、加湿
装置付きのストック室、それと同等程度の面積の減圧
室、マイクロ波加熱装置という大きな設備を必要とし、
設備投資の面でも問題となっている。

【００１９】そこで、この出願に係る発明の目的は、暖
房機のヒータ部の発熱温度を高くすることなく、またヒ
ータ部を大きくせず、コンパクトかつ低コストで安全性
および熱交換能力の高い暖房機を提供すること、温風の
浄化率を高め脱臭効果の大きい暖房機を提供すること、
電源投入後即暖房効果の上がる、かつ足下の暖房効果の
高い暖房機を提供すること、暖房機のヒータ部の製造に
際し、高価な真空炉、フラックスなどを用いず、簡単か
つ瞬時にセラミック基材の電極にリード端子を接続する
製造方法を提供すること、さらにヒータ部に使用するハ
ニカム状セラミック成形品の乾燥に際し、マイクロ波照
射により成形品の外周部と内部をより均一に乾燥できる
製造方法と、大きく高価な設備を必要としない製造装置
を提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】この出願に係る第１の発
明では、下部口より吸い込んだ室内の空気をヒータ部に
て加熱したのち上部口より吹き出すことにより、室内を
暖房する暖房機において、前記ヒータ部に導電性ハニカ
ム状セラミック成形品を使用したことを特徴とする。

【００２１】この出願に係る第２の発明では、前記導電
性ハニカム状セラミック成形品を多孔質成形品とすると
ともに、前記多孔質成形品の表面に貴金属系粒子を触媒
担持させたことを特徴とする。

【００２２】この出願に係る第３の発明では、下部口よ
り吸い込んだ室内の空気をヒータ部にて加熱したのち上
部口より吹き出すことにより、室内を暖房する暖房機に
おいて、前記ヒータ部にて加熱された空気を強制的に下
部口より排出させるファンを設けたことを特徴とする。

【００２３】この出願に係る第４の発明では、前記暖房
機に適用される金属電極を有する導電性セラミック成形
品にリード端子を接続する製造方法において、前記金属
電極の上に載置されたリード端子を、加圧しながら高周
波振動を加えることを特徴とする。

【００２４】この出願に係る第５の発明では、ハニカム
状の直方体セラミック成形品を搬送ベルトにより長尺状
の乾燥炉を順次連続して通過させながらマイクロ波を照
射して乾燥する製造方法において、前記マイクロ波を照
射するさいに、前記直方体セラミック成形品の長尺方向
の稜部分を金属製カバーで覆うことを特徴とする。

【００２５】この出願に係る第６の発明では、ハニカム
状の直方体セラミック成形品を搬送ベルトにより長尺状
の乾燥炉を順次連続して通過させながらマイクロ波を照
射して乾燥する製造方法において、前記マイクロ波を照
射するさいに、前記直方体セラミック成形品の外周面を
保水性カバーで覆うことを特徴とする。

【００２６】この出願に係る第７の発明では、ハニカム
状セラミック成形品を搬送ベルトにより長尺状の乾燥炉
を順次連続して通過させながらマイクロ波を照射して乾
燥する製造装置において、前記製造装置の出口近傍に出
口より中心に向かって順に第２熱風吹出口、排風口、第
１熱風吹出口を設けるとともに、前記第１熱風吹出口と
排風口との間および第２熱風吹出口と排風口の間に、前
記ハニカム状セラミック成形品のみ通過可能な第１密閉
ボードと第２密閉ボードとを配設し、前記第１密閉ボー
ドと前記第２密閉ボードとの間隔を、前記ハニカム状セ
ラミック成形品の長さに、連続搬送されるハニカム状セ
ラミック成形品間の間隔を加えた長さとしたことを特徴
とする。

【００２７】

【作用】この出願に係る第１の発明の暖房機では、ヒー
タ部に導電性ハニカム状セラミック成形品を用いた。セ
ラミックは導電性を有し任意の形状に加工できる。ハニ
カム状に成形することにより、縦リブと横リブより成る
セルの内部表面が増加しヒータ部の表面積が極めて大き
くなり、熱交換能力が大きくなる。

【００２８】この出願に係る第２の発明の暖房機では、
前記導電性ハニカム状セラミック成形品を焼成時に多孔
質に形成し、その多孔質となった表面に貴金属系粒子を
触媒担持させる（多孔質セラミック成形品はハニカム状
であるため、上述のように増大した表面に触媒担持させ
ることができる）。ヒータの発熱によって触媒担持され
ている貴金属系粒子が活性化され、下部口より流入する
空気はヒータ部を通過する際に加熱された貴金属系粒子
と接触し、臭気は貴金属系粒子により直接酸化脱臭さ
れ、無臭に近い温風となる。

【００２９】この出願に係る第３の発明の暖房機では、
ヒータ部の近傍に、下向きに風を送るファンを設けたこ
とにより、温められた温風を下部口より強制的に吹き出
させるので、室内が下からも暖められ足下が暖まるとと
もに、室内の空気の循環も上手く行われ暖房効率があが
る。

【００３０】この出願に係る第４の発明の製造方法で
は、金属電極を有する導電性セラミック成形品より成る
セラミックヒータの前記電極の表面にリード端子を載置
し、そのリード端子に加圧しながら高周波振動を加え
て、金属電極にリード端子を接続するようにした。従っ
て、リード端子と電極の接触面には圧力と高周波振動が
供給され、両表面の酸化膜が取り除かれるとともに、摩
擦熱により冶金的な接合が行われ、電極にリード端子が
接続される。

【００３１】この出願に係る第５の発明の製造方法で
は、連続マイクロ波乾燥炉内で搬送されながらマイクロ
波が照射される直方体セラミック成形品の長尺方向の稜
部分を金属製カバーで覆うようにしたことにより、覆わ
れた稜部分ではマイクロ波は反射される。そのため誘電
損失係数の大きなセラミック成形品であっても覆われた
稜部分でのマイクロ波の集中的な照射が緩和され、セラ
ミック成形品が均一に乾燥される。

【００３２】この出願に係る第６の発明の製造方法で
は、連続マイクロ波乾燥炉内で搬送されながらマイクロ
波が照射される直方体セラミック成形品を保水性カバー
で覆うため、乾燥中に内部から出てくる蒸気がこの保水
性カバーで保持され過飽和の状態となり、セラミック成
形品の内部が適当な乾燥状態になるまで乾燥が進行した
場合でも、外周面に過乾燥によりクラックや亀裂が生じ
ない。

【００３３】この出願に係る第７の発明の製造装置で
は、出口近傍に出口より中心に向かって順に第２熱風吹
出口、排風口、第１熱風吹出口を設け、第１熱風吹出口
と排風口との間および第２熱風吹出口と排風口の間に第
１密閉ボードと第２密閉ボードとを配設した。従って第
１密閉ボードと第２密閉ボードとの間が、ハニカム状セ
ラミック内部から発生した蒸気を排出する部屋（排風
室）となる。さらに第１密閉ボードと第２密閉ボードと
の間隔を、前記ハニカム状セラミック成形品の長さに、
連続搬送されるハニカム状セラミック成形品間の間隔を
加えた長さとしたことにより、ハニカム状セラミック成
形品が密閉ボードを通過する際に排風室が負圧となっ
て、両密閉ボードの外に設けた熱風が第１熱風吹出口、
第２熱風吹出口よりハニカム状セラミック成形品の内部
を乾燥させながら通過して排風室より流出していく。

【００３４】

【実施例】図１は、この出願の第１および第２の発明の
実施例である暖房機の要部の概略図である。ハニカム状
の導電性を有するセラミックよりなるセラミックヒータ
１１はヒータ部１０の中に組み込まれ本体１に取り付け
られている。本体１の上部には吹き出し口（本実施例の
上部口）４が、下部には吸い込み口（本実施例の下部
口）５が設けられている。

【００３５】図２は、同暖房機に適用されているセラミ
ックヒータの概略図である。ハニカム状セラミック成形
品１７の上下には電極１２と電極板１３が取り付けられ
ている。外寸は１４０mm×４０mm奥行き１５mmである。

【００３６】図３は、同ハニカム成形品のハニカム構造
の図である。厚み０．５mmの縦リブ１４と横リブ１５を
組み合わせたセル１６より構成され、セルの寸法は１．
５mm×１．５mmであり、ヒータの表面積が大幅に増大す
る。

【００３７】図４は、同セラミックヒータの保持の状態
を示す図である。ヒータ部の内側に絶縁ガイシ１９によ
って、ヒータ１１は両側から挟み合わせて保持され、支
持アングル１８に固定されて空間に浮いた状態となって
いる。電極１２に取り付けられた電極板１３は絶縁ガイ
シ１９の図示せぬ孔よりリード線２０と結線されてい
る。

【００３８】以上のような構成で、導電性ハニカム状セ
ラミック成形品として多孔質に焼成したものを用い、そ
の表面に貴金属系粒子を触媒担持加工する。多孔質の導
電性セラミックを得る方法は例えば、特願平２−２５２
９５０号に示されている。この実施例では触媒として白
金系粒子をヒータ外寸容量１０００cm³ に対して０．７
５ｇ担持させている。

【００３９】セラミックヒータ１１は通電することによ
り発熱し、セラミックヒータ１１の周囲の空気が加熱さ
れる。空気は加熱されると比重が軽くなり上部へ立ち上
がり、本体１上部の吹き出し口４より温風となって室内
に立ち上がる。このとき吸い込み口５より室内の空気が
流入して、ヒータ部１０のセラミックヒータ１１を通過
する。セラミックヒータ１１はハニカム状であり、表面
積が増大して空気との熱交換能力が高くなり、セラミッ
クヒータ１１の発熱温度を赤熱しない５００℃以下に押
さえても、通過した空気の温度は高温になる。

【００４０】このような現象が本体１の内部で繰り返さ
れ、室内の空気を早くより多く循環させ室内の暖房を行
う。また吹き出る温風の温度が高いため吹き出し口４と
本体１上部の側面が加熱されており、より一層のドラフ
ト効果が促進させる。

【００４１】本実施例での測定では、常温時（ＲＴ＝２
０℃）、抵抗６Ωのセラミックヒータを３個直列に結線
し、１８Ωの状態で機器に組み込んでＡＣ１００Ｖを通
電して出力１２００Ｗが得られた。ヒータの表面温度は
３００〜３５０℃で赤熱には程遠い温度であった。吹き
出し温風温度はヒータ上面より３５０mmの位置で約８０
℃（ＲＴ＝１８℃）が得られた。

【００４２】図５は、本実施例のセラミックヒータの抵
抗−温度特性図である。実線はＰＴＣ特性のヒータを表
し、破線はＮＴＣ特性のヒータを表している。ＰＴＣ特
性のヒータであればキュリー点により一定温度以上に発
熱しないため安定して安全である。またＮＴＣ特性のヒ
ータであっても、本実施例の暖房機が使用される室内の
温度は５〜２５℃程度の範囲であるため、この温度域で
放熱バランスがとれるように設計すればよい。

【００４３】仮に吸い込み口５がふさがれる等の異常が
起こったときは、ＮＴＣ特性のヒータではヒータの温度
上昇により電流が増大するため、電流ヒューズの溶断等
により電源が切れる。

【００４４】図６は、同セラミックヒータの出力特性図
である。実線はＰＴＣ特性のヒータを表し、破線はＮＴ
Ｃ特性のヒータを表している。ＮＴＣ特性のヒータで
は、電源投入時の突入電流が発生しないので電流ヒュー
ズなどの使用が可能である。

【００４５】また、本実施例では導電性ハニカム状セラ
ミック成形品を多孔質に焼成し、貴金属系粒子として白
金系粒子を担持させたため、セラミックヒータ１１の発
熱により触媒が活性化される。吸い込み口５より流入す
る空気はセラミックヒータ１１を通過する際には加熱さ
れた白金系粒子と接触し、臭気が直接酸化脱臭され、無
臭に近い状態で吹き出し口４より温風となって出てい
く。

【００４６】図７は、本実施例の暖房機のセラミックヒ
ータの常温時における脱臭性能を表す図である。実線は
ヒータ温度に対するＣＯの浄化率、２点鎖線ヒータ温度
に対するアンモニア（ＮＨ₃ ）の浄化率、破線はヒータ
温度に対するアセトアルデヒト（ＣＨ₃ ＣＨＯ）の浄化
率を表している。いずれもＳＶ値は１８００００／Ｈｒ
の条件である。これらの浄化率から分かるように、ハニ
カム状のセラミックヒータの脱臭効果は大きく、温度を
３００〜３５０℃に設定すれば、いずれのガスをも浄化
できることが判明した。

【００４７】図８は、この出願に係る第３の発明の実施
例である暖房機の側面概略図である。本実施例ではヒー
タとしてハニカム状のセラミックヒータを用いた。

【００４８】本体４０の内部のヒータ部４１の下にファ
ン４２が取り付けられている。また本体４０の前面下部
には吸排口４３が設けられている。ファン４２はヒータ
部４１で暖められた空気を下部の吸排口４３へと送るよ
う矢印ａ方向に回転する。

【００４９】室内の温度が低いときに電源を入れると、
ヒータ部４１の通電と同時にファン４２が回り始め、吸
排口４３より足下に矢印ｃの方向に温風を吹き出し、図
示せぬ吹き出し口からは室内の冷たい空気が流入し矢印
ｂの方向からヒータを通過して、通常とは逆の方向に室
内を循環させる。室温が上がればファン４２を停止さ
せ、図示せぬ吹き出し口より温風が出て自然対流で室内
の暖房を行い、室温が低下すれば再びファン４２が回転
する機構となっている。この一連の動作は図示せぬルー
ムサーモで制御する。

【００５０】その他、任意に足下から温風を吹き出す強
制運転、ファンの位置をヒータ部の上部などにするな
ど、本実施例に限られるものではなく、ヒータ部もセラ
ミックヒータに限られるものではない。

【００５１】次に、この出願に係る第４の発明である製
造方法の実施例を説明する。

【００５２】図９は、同製造方法により、リード端子が
接合されたセラミックヒータの外観斜視図である。セラ
ミックヒータ１は、導電性セラミック（本実施例ではＳ
ｉＣ）のハニカム状セラミック成形品１７（図２と同様
のもの）であり、その上下面には金属電極３０が付着形
成されている。金属電極３０の付着形成方法は、溶射、
導体ペーストの焼き付け、蒸着、ＣＶＤ、メッキなど種
々あるが、本実施例では溶射により付着形成している。
金属電極３０の材質としては安価なアルミニウムを用い
ている。リード端子３１は本実施例の製造方法により接
合されたもので、接合部分に圧痕３２が残っている。

【００５３】図１０は、本実施例の製造方法を説明する
図である。高周波振動および加圧するための装置は一般
に市販されている超音波溶接機を用いている。高周波発
生器５０により発生した高周波の電気エネルギーは、振
動子５１により機械的エネルギーに変換され、高周波振
動となってホーン５２先端に連結されたチップ５３へと
伝達される。チップ５３の表面には溶着部材との滑りを
防ぐために刻み目５４が形成されている。エアシリンダ
５５は振動子５１を下方に引っ張り、チップ５３が接合
部を加圧するように構成されている。高周波振動は水平
方向に作用され、例えば２０〜４０ｋＨｚに設定され
る。セラミックヒータ１は振動を抑止するように、安定
した台５６にボルト締めなどにより強固に設置された固
定治具５７により固定されている。

【００５４】図１１（Ａ）、（Ｂ）は同製造方法で用い
た装置のチップ周辺の拡大断面図である。同図（Ａ）は
接合前の状態を表し、同図（Ｂ）は接合後の状態を示し
ている。

【００５５】接合前は図１１（Ａ）のように、金属電極
３０上に載置されたリード端子３１は上方のチップ５３
より静加圧を受けた状態にある。ここで高周波発生器５
０により高周波振動がチップ５３に供給されると、チッ
プ５３は図中矢印のように水平方向に振動する。リード
端子３１はチップ５３より加圧を受け、かつ刻み目５４
があるため、チップ５３とリード端子３１との間に滑り
を生じることなく、チップ５３と同じ周波数と振幅で振
動する。一方金属電極３０はセラミックヒータ１が台５
６に固定されているため振動しない。したがって金属電
極３０とリード端子３１とは接触面同志が強烈な速さで
擦れ合うことになる。その結果、接触面の酸化物および
不純物が除去されると同時に摩擦熱による加熱にも助け
られるため、約１秒で図１１（Ｂ）のように溶接が施さ
れリード端子３１が金属電極３０に接合される。以上の
ようなスポット的溶接を一点あるいは多点に施す。

【００５６】図１２は金属電極の膜厚の違いによる接合
状態の試験結果である。この結果より膜厚が１００ミク
ロン以上でないと良好な接合ができなかったことが分か
る。

【００５７】上述のように金属電極の表面の酸化物が除
去されるとともに加圧されるので、接合後は膜厚が減少
するからである。これは高周波の機械的エネルギー量と
ともに大きくなるため、金属電極は厚めに付着形成する
のが好ましい。従って金属電極の付着方法としては、最
も厚い膜を形成できる溶射が適当である。

【００５８】この製造方法は、ハニカム状セラミック成
形品より成るセラミックヒータに限られることはなく、
平面状セラミックヒータにも適用できる。さらにチップ
の表面形状に湾曲を持たせればパイプ状あるいは棒状の
ヒータにも適用できる。

【００５９】図１３は、この出願に係る第５、第６の発
明の実施例である製造方法に適用する第７の発明の実施
例である製造装置（連続マイクロ波乾燥炉）の概略構成
図である。

【００６０】連続マイクロ波乾燥炉６０は、その終端部
（出口付近）を除く部分のマイクロ波を照射する加熱ゾ
ーン６１と、終端部の直方体セラミック成形品６の内部
から発生する蒸気の排出と乾燥を行う乾燥ゾーン６２と
から構成されている。直方体セラミック成形品６は連続
して順次コンベア７８により連続マイクロ波乾燥炉６０
内を搬送され加熱ゾーン６１で加熱され、乾燥ゾーン６
２で直方体セラミック成形品６の内部に発生した蒸気が
排出されて乾燥される。乾燥ゾーン６２には後述の第１
熱風吹出口６３、第２熱風吹出口６４、排風口６５、第
１密閉ボード６６、第２密閉ボード６７が設けられ、排
風室６８が構成されている。

【００６１】図１５は、この出願に係る第５、第６の発
明の実施例である製造方法に使用する金属製カバーと保
水カバーの直方体セラミック成形品への取り付け説明図
であり、図１６は同装着完了図である。

【００６２】乾燥されるべき直方体セラミック成形品６
は誘電損失係数の大きいＳｉＣ（炭化珪素）からなり直
方体で内部がハニカム状になっているものを用いる。金
属製カバー７１と７２は上下に繋がるコの字型の形状で
左右一対をなし、直方体セラミック成形品６の長尺方向
の稜部分を被い、成形品の横幅や乾燥状態に応じて自動
的に取り付け位置の横幅の調整が行えるものである。

【００６３】保水性カバー７３、７４、７５、７６は、
直方体セラミック成形品の上面、左右側面（金属製カバ
ー内に組み込む）、コンベア７８の下面（コンベアネッ
トの敷台として使用）にセットされている。材質はマイ
クロ波を透過し加熱しにくいテフロン系の樹脂を用い、
その有効長は金属製カバーの長さと同じ程度とする。

【００６４】また、テフロン面の工夫として適度な大き
さの孔７７を複数形成してある。マイクロ波照射によっ
てハニカム内で発生した蒸気はテフロン系の樹脂表面で
保水効果をもたらすが、その効果を越える蒸気について
は水滴となり被乾燥物に悪影響を与えかねないので、余
分な蒸気を前記孔７７より除去させるためである。

【００６５】直方体セラミック成形品６を乾燥させると
きは、予め連続マイクロ波乾燥炉６０内に組み込まれ
た、金属製カバー７１と７２および保水性カバー７３〜
７６の囲いの中のコンベア７８上にセットし連続してマ
イクロ波照射を行う。搬送される直方体セラミック成形
品６の稜部分は金属製カバー７１と７２により覆われて
いるので、稜部分に照射されるマイクロ波を反射し、集
中的な照射を緩和する。

【００６６】また直方体セラミック成形品６の外周面は
保水性カバー７３〜７６で覆われているので、照射時成
形品の内部より発生する蒸気をこの保水性カバーの表面
で保持する。そして直方体セラミック成形品の表面の蒸
気の飽和状態を保ちながら、余分な蒸気を孔より排出さ
せる。

【００６７】図１４は、第７の発明の実施例である製造
装置（連続マイクロ波乾燥炉）の要部の概略図である。

【００６８】この装置は、ハニカム状の直方体セラミッ
ク成形品の内部に滞留した蒸気を抜くためのものであ
る。図は連続マイクロ波乾燥炉６０の加熱ゾーン６１を
通過し内部に蒸気が充満している直方体セラミック成形
品６が、乾燥ゾーン６２を矢印の方向（装置の出口）へ
と搬送されている状態である。連続マイクロ波乾燥炉６
０の終端部には中心よりから第１熱風吹出口６３、第１
密閉ボード６６、排風口６５、第２密閉ボード６７、第
２熱風吹出口６４が設けられ、第１密閉ボード６６と第
２密閉ボード６７との間に排風室６８が形成される。第
１密閉ボード６６、第２密閉ボード６７は直方体セラミ
ック成形品のみ通過できるよう形成されており、両密閉
ボードの間隔は、連続して搬送されてくる直方体セラミ
ック成形品の先端から次の直方体セラミック成形品の先
端までの距離にしてある。従って、この密閉ボードを直
方体セラミック成形品が通過する際、排風室６８が負圧
となっていることより、密閉ボードの外側に設けられた
室の熱風が直方体セラミック成形品の内部を乾燥させな
がら通過して排風室６８の排風口６５から流出する。

【００６９】このようにして直方体セラミック成形品の
内部に滞留した蒸気を強制的に排出するとともに、内部
を熱風で乾燥することができる。

【００７０】

【発明の効果】以上のように、この出願に係る第１の発
明によれば、暖房機のヒータ部に導電性ハニカム状セラ
ミック成形品を使用したことにより、ヒータの表面積が
大幅に増大して、暖房能力の向上を図るとともに、ヒー
タの温度を低い状態で設計できるため安全機構が簡易化
によるコストの低減、ヒータをコンパクトにできること
により高出力でありながら暖房機本体の小型化を図るこ
とができた。第２の発明によればヒータを構成するハニ
カム状セラミック成形品を多孔質に形成することによ
り、増大した表面に大量の貴金属系粒子を担持させるこ
とができ、脱臭機能を得ることができた。第３の発明に
よれば、暖房機の内部に温風を強制的に下部口から吹き
出させるためのファンを設けたことにより、暖房機の即
効暖房および足下暖房を実現でき、暖房能力の向上を図
ることができた。第４の発明によれば、暖房機の製造方
法において、セラミックヒータにリード端子を接合する
ために真空炉のような高価な設備を用いず、簡単且つ瞬
時に接合できるとともに、イニシャルコストの低減を図
ることができ、量産に非常に有利となった。また金属電
極とリード端子が化学的に結合されるため、長期間使用
においても接合部の抵抗劣化が皆無である高品質なセラ
ミックヒータを提供できる。第５、第６、第７の発明で
は、暖房機の製造方法において、内部がハニカム構造で
ある直方体セラミック成形品のマイクロ波照射による乾
燥が、金属製カバーによりマイクロ波を反射して全体に
均一にマイクロ波を照射できるようにするとともに、保
水性カバーで直方体セラミック成形品を覆うことにより
直方体セラミック成形品外周面の過乾燥によるクラック
や亀裂の発生を防止することができた。さらに、セラミ
ック成形品の内部に滞留している蒸気を熱風で抜く製造
装置により、内部のクラックや亀裂の発生をも防止する
ことができ、大掛かりな設備投資をすることなく優良な
ハニカム状の直方体セラミック成形品を提供することが
できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】この出願の第１の発明および第２の発明の実施
例である暖房機の要部の概略図である。

【図２】同暖房機に適用されているセラミックヒータの
概略図である。

【図３】同暖房機のセラミックヒータに適用されている
ハニカム状セラミック成形品のハニカム構造の図であ
る。

【図４】同暖房機のセラミックヒータの保持の状態を示
す図である。

【図５】同暖房機のセラミックヒータの抵抗−温度特性
図である。

【図６】同暖房機のセラミックヒータの出力特性図であ
る。

【図７】同暖房機の脱臭能力を表す図である。

【図８】この出願に係る第３の発明の実施例である暖房
機の側面概略図である。

【図９】この出願に係る第４の発明の実施例である製造
方法により、リード端子が接合されたセラミックヒータ
の外観斜視図である。

【図１０】同製造方法を説明する図である。

【図１１】同製造方法で用いた装置のチップ周辺の拡大
断面図である。同図（Ａ）は接合前の状態を表す図であ
り、同図（Ｂ）は接合後の状態を示す図である。

【図１２】金属電極の膜厚の違いによる接合状態の試験
結果を示す図である。

【図１３】この出願に係る第５、第６の発明の実施例で
ある製造方法に適用する第７の発明の実施例である製造
装置（連続マイクロ波乾燥炉）の概略構成図である。

【図１４】この出願に係る第７の発明の実施例である製
造装置（連続マイクロ波乾燥炉）の要部の概略図であ
る。

【図１５】この出願に係る第５、第６の発明の実施例で
ある製造方法に使用する金属製カバーと保水性カバーを
直方体セラミック成形品への取り付け説明図である。

【図１６】同金属製カバーと同保水性カバーの直方体セ
ラミック成形品への装着完了図である。

【図１７】従来の自然対流式暖房機の要部の構造図であ
る。

【図１８】従来の製造方法による直方体のハニカム状セ
ラミック成形品の乾燥状態の図である。

【符号の説明】

４−吹き出し口（上部口） ５−吸い込み口（下部口） ６−直方体セラミック成形品 １，１１−セラミックヒータ １２，３０−金属電極 １３，３１−リード端子 １７−ハニカム状セラミック成形品 ４３−吸排口（下部口） ４２−ファン ６０−連続マイクロ波乾燥炉 ６３−第１熱風吹出口 ６４−第２熱風吹出口 ６５−排風口 ６６−第１密閉ボード ６７−第２密閉ボード ６８−排風室 ７１，７１−金属製カバー ７３，７４，７５，７６−保水性カバー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小浜 晴之 大阪市阿倍野区長池町22番22号 シヤープ 株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下部口より吸い込んだ室内の空気をヒー
   タ部にて加熱したのち上部口より吹き出すことにより、
   室内を暖房する暖房機において、 前記ヒータ部に導電性ハニカム状セラミック成形品を使
   用したことを特徴とする暖房機。
2. 【請求項２】 前記導電性ハニカム状セラミック成形品
   を多孔質成形品とするとともに、 前記多孔質成形品の表面に貴金属系粒子を触媒担持させ
   たことを特徴とする請求項１記載の暖房機。
3. 【請求項３】 下部口より吸い込んだ室内の空気をヒー
   タ部にて加熱したのち上部口より吹き出すことにより、
   室内を暖房する暖房機において、 前記ヒータ部にて加熱された空気を強制的に下部口より
   排出させるファンを設けたことを特徴とする暖房機。
4. 【請求項４】 金属電極を有する導電性セラミック成形
   品にリード端子を接続する際、前記金属電極上に前記リ
   ード端子を載置し、このリード端子を加圧しながら高周
   波振動を加えることを特徴とするリード端子接続方法。
5. 【請求項５】 ハニカム状の直方体セラミック成形品の
   長尺方向の稜部分を金属製カバーが覆ったのち、これを
   搬送ベルトにより長尺状の乾燥炉を順次連続して通過さ
   せながらマイクロ波を照射して乾燥することを特徴とす
   るセラミック成形品の製造方法。
6. 【請求項６】 ハニカム状の直方体セラミック成形品の
   外周面を保水性カバーで覆ったのち、これを搬送ベルト
   により長尺状の乾燥炉を順次連続して通過させながらマ
   イクロ波を照射して乾燥することを特徴とするセラミッ
   ク成形品の製造方法。
7. 【請求項７】 ハニカム状セラミック成形品を搬送ベル
   トにより順次連続して搬送させながらマイクロ波を照射
   して乾燥する長尺状の製造装置において、 前記製造装置の出口近傍に出口より中心に向かって順に
   第２熱風吹出口、排風口、第１熱風吹出口を設けるとと
   もに、 前記第１熱風吹出口と排風口との間および第２熱風吹出
   口と排風口の間に、前記ハニカム状セラミック成形品の
   み通過可能な第１密閉ボードと第２密閉ボードとを配設
   し、 前記第１密閉ボードと前記第２密閉ボードとの間隔を、
   前記ハニカム状セラミック成形品の長さに、連続搬送さ
   れるハニカム状セラミック成形品間の間隔を加えた長さ
   としたことを特徴とする製造装置。