KR20060084816A - Ceramic heater, heat exchange unit, warm water washing toilet seat and method for manufacturing the ceramic heater - Google Patents
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Abstract
(과제) 콤팩트하고 가열효율이 높으며, 또한 제조비용을 저감할 수 있는 세라믹히터, 열교환유닛, 온수세정변좌 및 세라믹히터의 제조방법을 제공한다.(Problem) Provides a ceramic heater, a heat exchange unit, a hot water washing toilet and a ceramic heater which can be compact, have high heating efficiency, and can reduce manufacturing costs.
(해결수단) 세라믹히터(5)는 세라믹제의 히터부재(11)가 원통형상으로 이중으로 감겨지고, 그 원주방향의 양단부가 겹쳐진 형상을 가지고 있으며, 그 축방향으로는 세정수가 통과하는 관통구멍(17)이 형성되어 있다. 즉, 히터부재(11)란 알루미나제의 세라믹기체(19) 표면에 발열체(21)가 사행형상으로 형성된 것이며, 이 롤형상의 소결체인 히터부재(11)에 의해 세라믹히터(5)가 구성되어 있다. 따라서, 이 세라믹히터(5)에서는 종래와 같은 슬릿이 없고, 발열체(21)는 세라믹히터(5)의 원주방향으로 거의 균등하게 배치되어 있다.(Solution means) The ceramic heater 5 has a shape in which a ceramic heater member 11 is wound twice in a cylindrical shape, and both ends thereof in the circumferential direction are overlapped, and a through hole through which the washing water passes in the axial direction. (17) is formed. That is, the heater member 11 is a heating element 21 formed in a meandering shape on the surface of the ceramic base 19 made of alumina, and the ceramic heater 5 is formed by the heater member 11 which is a roll-shaped sintered body. have. Therefore, in this ceramic heater 5, there is no slit as in the prior art, and the heat generator 21 is arranged almost evenly in the circumferential direction of the ceramic heater 5.
Description
도 1은 실시예 1의 열교환유닛을 파단해서 나타낸 설명도1 is an explanatory view showing a heat exchange unit of Example 1 by breaking
도 2는 (a)는 실시예 1의 세라믹히터를 축방향과 수직으로 파단해서 나타낸 단면도이고, (b)는 히터부재를 전개해서 나타낸 설명도2 is a cross-sectional view showing the ceramic heater of Example 1 broken vertically with the axial direction, and (b) is an explanatory diagram showing the development of the heater member.
도 3은 실시예 1의 세라믹히터의 제조방법을 나타낸 설명도3 is an explanatory view showing a method of manufacturing a ceramic heater of Example 1
도 4는 (a)는 실시예 2의 세라믹히터를 축방향과 수직으로 파단해서 나타낸 단면도이고, (b)는 히터부재를 전개해서 나타낸 설명도(A) is sectional drawing which showed the ceramic heater of Example 2 broken vertically and axially, and (b) is explanatory drawing which showed the heater member unfolded.
도 5는 (a)는 실시예 3의 세라믹히터를 축방향과 수직으로 파단해서 나타낸 단면도이고, (b)는 그 응용예의 세라믹히터를 축방향과 수직으로 파단해서 나타낸 단면도5 is a cross-sectional view showing the ceramic heater of Example 3 broken vertically and axially, and (b) is a cross-sectional view showing the ceramic heater broken vertically and axially of the application example.
도 6은 (a)는 실시예 4의 세라믹히터를 축방향과 수직으로 파단해서 나타낸 단면도이고, (b)는 히터부재를 전개해서 나타낸 설명도(A) is sectional drawing which showed the ceramic heater of Example 4 broken vertically and axially, (b) is explanatory drawing which showed the heater member unfolded.
도 7은 (a)는 실시예 5의 세라믹히터를 축방향과 수직으로 파단해서 나타낸 단면도이고, (b)는 히터부재를 전개해서 나타낸 설명도7 is a cross-sectional view showing the ceramic heater of Example 5 broken vertically with the axial direction, and (b) is an explanatory diagram showing the development of the heater member.
도 8은 (a)는 실시예 6의 세라믹히터를 축방향과 수직으로 파단해서 나타낸 단면도이고, (b)는 그 일부를 나타낸 측면도8 is a cross-sectional view showing the ceramic heater of Example 6 broken vertically with the axial direction, and (b) is a side view showing a part thereof;
도 9는 실시예 6의 세라믹히터의 제조방법을 나타낸 설명도9 is an explanatory view showing a method of manufacturing a ceramic heater of Example 6
도 10은 (a)는 실시예 6의 세라믹히터를 파이프에 접속하는 방법을 나타낸 설명도이고, (b)는 파이프의 단부면을 나타낸 단부면도10 is an explanatory view showing a method of connecting the ceramic heater of Example 6 to a pipe, and (b) is an end view showing an end face of the pipe.
도 11은 실시예 7의 세라믹히터를 축방향과 수직으로 파단해서 나타낸 단면도11 is a cross-sectional view of the ceramic heater of Example 7 broken vertically with the axial direction;
도 12는 실시예 8의 세라믹히터의 제조방법을 나타낸 설명도12 is an explanatory diagram showing a method for manufacturing a ceramic heater of Example 8
도 13은 실시예 9의 세라믹히터의 제조방법을 나타낸 설명도13 is an explanatory diagram showing a method for manufacturing a ceramic heater of Example 9
도 14는 (a)는 실시예 11의 세라믹히터의 가공용 심부재를 나타낸 사시도이고, (b)는 그 외의 가공용 심부재를 나타낸 사시도(A) is a perspective view which shows the processing core member of the ceramic heater of Example 11, (b) is a perspective view which shows the other processing core member.
도 15는 종래 기술의 세라믹히터의 제조방법을 나타낸 설명도15 is an explanatory diagram showing a method of manufacturing a ceramic heater of the prior art.
도 16은 종래 기술의 세라믹히터를 축방향과 수직으로 파단해서 나타낸 단면도16 is a cross-sectional view showing a ceramic heater of the prior art broken vertically and axially;
* 도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1 - 열교환유닛 3 - 열교환기1-heat exchanger unit 3-heat exchanger
5, 51, 61, 71, 81, 91, 101, 131, 153, 165 - 세라믹히터5, 51, 61, 71, 81, 91, 101, 131, 153, 165-ceramic heater
6 - 플랜지6-flange
11, 53, 63, 73, 83, 93, 105, 133 - 히터부재11, 53, 63, 73, 83, 93, 105, 133-heater element
13, 15, 87, 89, 97, 99, 135, 147, 149 - 단부13, 15, 87, 89, 97, 99, 135, 147, 149-end
19, 57, 88, 98 - 세라믹기체19, 57, 88, 98-ceramic gas
21, 55, 65, 75, 85, 95, 103 - 발열체21, 55, 65, 75, 85, 95, 103-heating element
본 발명은 예를 들면 온수세정변좌, 전기온수기, 24시간욕(24-hour bath), 납땜인두, 석유가열, 산소센서 등에 사용되는 세라믹히터, 열교환유닛, 온수세정변좌 및 세라믹히터의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a ceramic heater, a heat exchanger unit, a hot water washing toilet and a ceramic heater used in, for example, a hot water washing toilet, an electric water heater, a 24-hour bath, a soldering iron, petroleum heating, and an oxygen sensor. It is about.
종래부터, 예를 들면 온수세정변좌에는 수지제의 용기(열교환기)를 가지는 열교환유닛이 사용되고 있고, 이 열교환유닛에는 열교환기 내에 수용된 세정수를 데우기 위해, 긴 파이프형상의 세라믹히터가 부착되어 있다.Conventionally, for example, a heat exchange unit having a resin container (heat exchanger) is used for a hot water washing toilet, and a long pipe-shaped ceramic heater is attached to the heat exchange unit to heat the washing water contained in the heat exchanger. .
이 세라믹히터를 제조할 경우에는 예를 들면 도 15에 나타낸 바와 같이, 먼저 세라믹그린시트(1001) 상에 텅스텐 등의 고융점금속으로 이루어지는 발열패턴(1003)을 인쇄하고, 그 위에 세라믹페이스트를 사용해서 다른 세라믹그린시트(1005)를 접착하여 히터시트(1007)를 제조한다. 그 후, 히터시트(1007)를 절단해서 단일의 히터시트(1007)를 잘라낸다. 다음으로, 소성한 원통형상의 세라믹제의 심부재(1009) 표면에 세라믹페이스트(알루미나페이스트) 등을 사용해서, 히터시트(1007)를 감아 접착하여 감기체(1011)를 형성한다. 그 후, 이 감기체(1011)를 일체 로 소성해서 세라믹히터(1013)를 완성한다(특허문헌 1, 2 참조).When manufacturing this ceramic heater, for example, as shown in FIG. 15, first, a
[특허문헌 1] 일본국 공개특허공보 평9-7741호(도 1, 제 2 페이지)[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-7741 (Fig. 1, page 2)
[특허문헌 2] 일본국 공개특허공보 평9-7742호(도 1, 제 2 페이지)[Patent Document 2] Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 9-7742 (Fig. 1, page 2)
그러나, 상술한 기술에서는 히터시트(1007)를 심부재(1009)에 감아 붙여서 소성했을 때에 형성되는 틈(슬릿)이 존재한다. 즉, 예를 들면 도 16에 나타낸 바와 같이 소성 후의 세라믹히터(1013)에는, {히터시트(1007)가 소성된} 히터부재(1015)간에 슬릿(1017)이 존재한다.However, in the above-described technique, a gap (slit) is formed when the
그 때문에, 이 슬릿(1017)의 부분에는, {발열패턴(1003)이 소성된} 발열체(1019)가 존재하지 않으므로 그 근방을 흐르는 세정수를 가열할 수 없어 세정수 등의 가열효율이 나쁘다는 문제가 있었다.Therefore, since the heating element 1019 {the
그 대책으로서 발열체에서 가열하는 영역을 증가시킬 때에는, 세라믹히터의 외경을 크게 하거나, 축방향의 치수를 크게 하는 것을 생각할 수 있지만, 그 경우에는 세라믹히터의 사이즈가 대형화되어 바람직하지 않다.As a countermeasure, it is conceivable to increase the outer diameter of the ceramic heater or to increase the dimension in the axial direction when increasing the region heated by the heating element. However, in this case, the size of the ceramic heater is increased, which is not preferable.
즉, 사이즈의 대형화에 따라서 재료나 제조비용이 증가하고, 또한 세라믹히터가 사용되는 온수세정변좌 등이 대형화하기 때문에 바람직하지 않다.That is, it is not preferable because the size and the cost of manufacturing increase in size and the size of the hot water washing toilet in which the ceramic heater is used increases in size.
본 발명은 이러한 문제점에 비추어서 이루어진 것이며, 그 목적은 콤팩트하고 가열효율이 높으며, 또한 제조비용을 저감할 수 있는 세라믹히터, 열교환유닛, 온수세정변좌 및 세라믹히터의 제조방법을 제공하는 것에 있다.The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a ceramic heater, a heat exchange unit, a hot water washing toilet and a ceramic heater which can be compact and have high heating efficiency and can reduce manufacturing costs.
(1) 청구항 1의 발명은 세라믹기체에 발열체가 형성된 히터부재가 적어도 1번 이상 감겨지고, 상기 히터부재끼리가 겹쳐진 것을 특징으로 하는 세라믹히터를 요지로 한다.(1) The invention of
본 발명은 히터부재가 감겨져서 겹쳐진 구성을 가지기 때문에, 종래와 같은 심부재 상에 형성된 슬릿이 없다. 따라서, 세라믹히터의 전체 둘레에 발열체를 배치할 수 있기 때문에, 세라믹히터의 전체 둘레에서 세정수 등의 유체를 가열할 수 있어, 가열효율이 높다는 효과가 있다. 또, 가열효율이 높기 때문에 세라믹히터를 소형화할 수 있고, 제조비용도 저감할 수 있다는 이점이 있다.Since the heater member has a configuration in which the heater member is wound and overlapped, there is no slit formed on the core member as in the prior art. Therefore, since the heat generating element can be arranged around the entire circumference of the ceramic heater, a fluid such as washing water can be heated around the entire circumference of the ceramic heater, and the heating efficiency is high. In addition, since the heating efficiency is high, the ceramic heater can be miniaturized and the manufacturing cost can be reduced.
또한, 본 발명은 소성된 세라믹히터의 구조에 관한 것이기 때문에, 발열체, 세라믹기체 및 히터부재는 소성된 것이다.In addition, since the present invention relates to the structure of a fired ceramic heater, the heating element, the ceramic gas, and the heater member are fired.
(2) 청구항 2의 발명은 상기 세라믹히터가 통형상체인 것을 특징으로 하는 상기 청구항 1에 기재의 세라믹히터를 요지로 한다.(2) The invention of claim 2 is based on the ceramic heater according to
본 발명은 세라믹히터의 구성을 예시한 것이다.The present invention illustrates the configuration of a ceramic heater.
(3) 청구항 3의 발명은 상기 히터부재의 둘레방향(예를 들면 원주방향)의 단부끼리가 히터부재의 두께방향에 있어서 직접적으로 또는 간접적으로 겹쳐진 것을 특징으로 하는 상기 청구항 1 또는 2에 기재의 세라믹히터를 요지로 한다.(3) The invention of
본 발명은 세라믹히터의 구성을 예시한 것이다. 예를 들면 히터부재가 1번 감겨진 것은 단부끼리가 직접적으로 겹쳐지고, 2번 이상 감겨진 것은 단부 이외의 부분의 히터부재를 통해서 단부끼리가 간접적으로 겹쳐진다.The present invention illustrates the configuration of a ceramic heater. For example, when the heater member is wound once, the ends are directly overlapped with each other, and when the heater member is wound twice or more, the ends are indirectly overlapped with each other through the heater member other than the end.
(4) 청구항 4의 발명은 상기 히터부재 중 상기 발열체가 형성된 발열부가 히터부재의 두께방향에 있어서 적어도 일부 겹쳐진 것을 특징으로 하는 상기 청구항 3에 기재의 세라믹히터를 요지로 한다.(4) In the invention of claim 4, the heater according to
본 발명에서는 발열부가 적어도 일부 겹쳐져 있기 때문에, 종래와 같은 히터부재의 단부간의 슬릿이 없다. 따라서, 세라믹히터의 전체 둘레에 발열체를 배치할 수 있기 때문에, 세라믹히터의 전체 둘레에서 세정수 등을 가열할 수 있다.In the present invention, at least a portion of the heat generating portion is overlapped, so there is no slit between the ends of the heater member as in the prior art. Therefore, since the heat generating element can be arranged around the entire circumference of the ceramic heater, the washing water and the like can be heated around the entire circumference of the ceramic heater.
(5) 청구항 5의 발명은 상기 히터부재 중 상기 발열체가 형성되어 있지 않은 비발열부가 히터부재의 두께방향에 있어서 적어도 일부 겹쳐진 것을 특징으로 하는 상기 청구항 3 또는 4에 기재의 세라믹히터를 요지로 한다.(5) The invention according to
본 발명에서는 비발열부가 감겨져서 통형상체가 되어 있기 때문에 이 통형상체를 구조물로서 사용함으로써 세라믹히터의 강도를 높일 수 있다.In the present invention, since the non-heating portion is wound to form a tubular body, the strength of the ceramic heater can be increased by using this tubular body as a structure.
(6) 청구항 6의 발명은 상기 발열체가 상기 히터부재의 두께방향에 있어서 적어도 일부 겹쳐진 것을 특징으로 하는 상기 청구항 1∼5 중 어느 한 항에 기재의 세라믹히터를 요지로 한다.(6) In the sixth aspect of the present invention, there is provided the ceramic heater according to any one of
(7) 청구항 7의 발명은 상기 히터부재의 둘레방향의 단부 중, 가장 바깥둘레의 단부에 상기 둘레방향을 따라서 모떼기가 이루어진 모떼기부를 구비한 것을 특징으로 하는 상기 청구항 1∼6 중 어느 한 항에 기재의 세라믹히터를 요지로 한다.(7) The invention of claim 7 includes a chamfer formed with a chamfer along the circumferential direction at an end of the outer circumferential end of the heater member in the circumferential direction. The ceramic heater described in the paragraph is the main point.
본 발명에서는 감겨진 히터부재의 가장 바깥둘레의 단부(감기가 끝나는 부분)는, 둘레방향을 따라서 모떼기가 이루어져 있다. 이것에 의해서, 히터부재의 단 부가 단차가 없도록(또는 단차가 작아지도록) 매끄럽게 되어 있다. 따라서, 예를 들면 고무제의 호스 등의 실부재를 사용해서, 세라믹히터를 열교환기에 부착하는 작업이 용이해지고, 실성도 높다. 또, 단차에 대응하는 특수형상의 호스가 아니라, 예를 들면 단면이 진원형상인 호스를 사용할 수 있기 때문에, 비용적으로 유리하다.In the present invention, the outermost end of the wound heater member (the part where the winding ends) is chamfered along the circumferential direction. As a result, the stepped portion of the heater member is smooth so that there is no step (or the step becomes small). Thus, for example, the use of a seal member such as a rubber hose makes it easier to attach the ceramic heater to the heat exchanger, and thus has high practicality. In addition, it is advantageous in terms of cost because a hose having a round cross section, for example, can be used instead of a hose having a special shape corresponding to the step.
(8) 청구항 8의 발명은 상기 히터부재가 다중으로 감겨지고, 상기 발열체가 적층배치된 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 상기 청구항 1∼7 중 어느 한 항에 기재의 세라믹히터를 요지로 한다.(8) In the invention of
본 발명에서는 히터부재가 다중으로 감겨져서 다중의 적층구조가 되어 있기 때문에, 발열체를 적층배치할 수 있다. 즉, 1중의 것보다 발열하는 부분을 많이 할 수 있기 때문에, 콤팩트하게 할 수 있을 뿐만 아니라, 높은 가열능력을 가진다.In the present invention, since the heater member is wound in multiple to form a multiple laminated structure, the heating elements can be laminated. That is, since the part which generates heat | fever can be made more than a single thing, not only can it be made compact but it has high heating capability.
(9) 청구항 9의 발명은 상기 세라믹히터는 통형상이고, 그 두께방향의 중앙을 경계로 해서, 두께방향의 내측의 발열량과 외측의 발열량이 상이한 것을 특징으로 하는 상기 청구항 1∼8 중 어느 한 항에 기재의 세라믹히터를 요지로 한다.(9) In the invention of
본 발명에서는 예를 들면 발열체의 배치를 한쪽으로 치우치게 한 히터부재를 다중으로 감아 붙이는 등에 의해서 세라믹히터의 외주측과 내주측에 의해 발열량을 다르게 하고 있다. 따라서 예를 들면 내측에 배치하는 발열체의 형상 등에 의해서 내측의 발열량을 크게 한 경우에는, 통형상의 내부에 흐르는 유체를 중점적으로 가열하는 경우에 효과적이다. 또, 예를 들면 외측의 발열량을 크게 한 경우에는 통형상의 외부에 흐르는 유체를 중점적으로 가열하는 경우에 효과적이다.In the present invention, the amount of heat generated differs between the outer circumferential side and the inner circumferential side of the ceramic heater, for example, by winding multiple heater members with the arrangement of the heating elements to one side. Therefore, when the amount of heat generated inside is increased by, for example, the shape of the heat generating element disposed inside, it is effective when the fluid flowing inside the cylindrical shape is intensively heated. In addition, for example, when the amount of heat generated on the outside is increased, it is effective in the case of intensively heating the fluid flowing outside the cylindrical shape.
(10) 청구항 10의 발명은 상기 세라믹히터는 통형상이고, 그 둘레방향에 있어서 상기 발열체의 배치간격이 상이한 것을 특징으로 하는 상기 청구항 1∼9 중 어느 한 항에 기재의 세라믹히터를 요지로 한다.(10) In the invention of
예를 들면, 히터부재의 단부를 겹쳐지게 한 경우에는, 그 겹쳐지게 한 부분에서 세라믹히터의 두께가 두꺼워지지만, 본 발명에서는 (둘레방향에 있어서의) 발열체의 배치간격을 다르게 하고, 예를 들면 겹침부분의 발열량을 증가시킴으로써 세라믹히터의 (둘레방향에 있어서의) 가열상태를 균일화할 수 있다.For example, in the case where the ends of the heater member are overlapped, the thickness of the ceramic heater becomes thicker at the overlapped portion, but in the present invention, the arrangement intervals of the heating elements (in the circumferential direction) are different, for example. By increasing the calorific value of the overlapped portion, the heating state (in the circumferential direction) of the ceramic heater can be made uniform.
(11) 청구항 11의 발명은 상기 발열체의 배치간격은 상기 세라믹히터의 두께가 두꺼울수록 밀접한 것을 특징으로 하는 상기 청구항 10에 기재의 세라믹히터를 요지로 한다.(11) In the invention of
세라믹히터의 두께가 두꺼울수록 열용량이 크지만, 본 발명에서는 세라믹히터의 두께가 두꺼울수록 발열체의 배치간격을 밀접하게 하고 있기 때문에 세라믹히터의 둘레방향에 있어서의 가열상태를 균일화할 수 있다.The larger the thickness of the ceramic heater is, the larger the heat capacity is. In the present invention, the larger the thickness of the ceramic heater is, the closer the arrangement intervals of the heating elements become. Therefore, the heating state in the circumferential direction of the ceramic heater can be made uniform.
(12) 청구항 12의 발명은 상기 세라믹히터는 통형상이고, 그 둘레방향에 있어서 상기 발열체의 단면적이 상이한 것을 특징으로 하는 상기 청구항 1∼11 중 어느 한 항에 기재의 세라믹히터를 요지로 한다.(12) In the invention of claim 12, the ceramic heater has a tubular shape, and the ceramic heater according to any one of
예를 들면 히터부재의 단부를 겹쳐지게 한 경우에는 그 겹쳐지게 한 부분에서 세라믹히터의 두께가 두꺼워지지만, 본 발명에서는 (둘레방향에 있어서의) 발열체의 단면적을 다르게 하고, 예를 들면 겹침부분의 발열량을 증가시킴으로써 세라믹히터의 (둘레방향에 있어서의) 가열상태를 균일화할 수 있다.For example, in the case where the ends of the heater member are overlapped, the thickness of the ceramic heater becomes thicker at the overlapped portions, but in the present invention, the cross-sectional area of the heating element (in the circumferential direction) is different, for example, By increasing the calorific value, the heating state (in the circumferential direction) of the ceramic heater can be made uniform.
(13) 청구항 13의 발명은 상기 발열체의 단면적은 상기 세라믹히터의 두께가 두꺼울수록 작은 것을 특징으로 하는 상기 청구항 12에 기재의 세라믹히터를 요지로 한다.(13) In the invention of
세라믹히터의 두께가 두꺼울수록 열용량이 크지만, 본 발명에서는 세라믹히터의 두께가 두꺼울수록 발열체의 단면적을 작게 하고 있기 때문에 세라믹히터의 둘레방향에 있어서의 가열상태를 균일화할 수 있다.The larger the thickness of the ceramic heater is, the larger the heat capacity is. In the present invention, the larger the thickness of the ceramic heater is, the smaller the cross-sectional area of the heating element is. Therefore, the heating state in the circumferential direction of the ceramic heater can be made uniform.
(14) 청구항 14의 발명은 상기 세라믹히터는 그 축방향에 있어서 상기 히터부재의 감기수가 상이한 것을 특징으로 하는 상기 청구항 1∼13 중 어느 한 항에 기재의 세라믹히터를 요지로 한다.(14) The invention of claim 14 is a ceramic heater according to any one of
본 발명에서는 세라믹히터의 축방향의 각 위치에 있어서, 히터부재의 감기수를 변경할 수 있다. 이것에 의해서 세라믹히터의 외경을 소망의 위치에서 변경할 수 있기 때문에, 외경형상을 설계할 때의 자유도가 높다는 이점이 있다.In the present invention, the winding number of the heater member can be changed at each position in the axial direction of the ceramic heater. Thereby, since the outer diameter of a ceramic heater can be changed in a desired position, there exists an advantage that the degree of freedom in designing an outer diameter shape is high.
(15) 청구항 15의 발명은 상기 축방향의 단부에 있어서의 상기 히터부재의 감기수가 상기 단부 이외의 위치에 있어서의 히터부재의 감기수보다 적은 것을 특징으로 하는 상기 청구항 14에 기재의 세라믹히터를 요지로 한다.(15) The invention according to
본 발명에서는 세라믹히터의 축방향의 단부에 있어서의 히터부재의 감기수가 적기 때문에, 감기수가 많은 중앙측의 부분과의 사이에서 (축방향의) 단차를 형성할 수 있다. 이것에 의해서 예를 들면 세라믹히터의 단부에 호스를 끼워 넣을 때에, 이 단턱부가 고정단으로서 기능하므로, 호스를 접속하는 작업이 용이하다.In the present invention, since the number of windings of the heater member at the end in the axial direction of the ceramic heater is small, a step (in the axial direction) can be formed between the portion on the central side where the number of windings is large. As a result, when the hose is inserted into the end portion of the ceramic heater, for example, the stepped portion functions as a fixed end, thus making it easy to connect the hose.
(16) 청구항 16의 발명은 상기 청구항 1∼15 중 어느 한 항에 기재의 세라믹 히터를, 상기 세라믹히터가 가열하는 유체가 유입·유출하는 열교환기에 부착한 것을 특징으로 하는 열교환유닛을 요지로 한다.(16) The invention of claim 16 is a heat exchange unit, wherein the ceramic heater according to any one of
본 발명은 상술한 세라믹히터를 구비한 열교환유닛을 예시한 것이다.The present invention exemplifies a heat exchange unit having the above-mentioned ceramic heater.
(17) 청구항 17의 발명은 상기 열교환유닛에 있어서의 상기 유체의 유로로서, 상기 세라믹히터를 축방향으로 가로지르는 관통구멍으로부터 상기 세라믹히터의 외주면측의 공간에 도달하는 유로를 구비한 것을 특징으로 하는 상기 청구항 16에 기재의 열교환유닛을 요지로 한다.(17) The invention of
본 발명은 열교환유닛에 있어서의 유체의 유로를 나타낸 것이다. 본 발명에서는 유체를 세라믹히터의 내주면측의 공간(즉 관통구멍)으로부터 세라믹히터의 외주측의 공간(즉 세라믹히터의 외주면과 열교환기의 내주면 사이에 끼워진 공간)에 흐르게 함으로써, 효율좋게 유체를 가열할 수 있다.This invention shows the flow path of the fluid in a heat exchange unit. In the present invention, the fluid is efficiently heated by flowing the fluid from the space on the inner circumferential side of the ceramic heater (that is, the through hole) to the space on the outer circumferential side of the ceramic heater (that is, the space sandwiched between the outer circumferential surface of the ceramic heater and the inner circumferential surface of the heat exchanger). can do.
(18) 청구항 18의 발명은 상기 청구항 16 또는 17에 기재의 열교환유닛을 구비한 것을 특징으로 하는 온수세정변좌를 요지로 한다.(18) The invention of claim 18 is a hot water cleaning toilet characterized in that the heat exchange unit according to claim 16 or 17 is provided.
본 발명은 상술한 열교환유닛을 구비한 온수세정변좌를 예시한 것이다.The present invention exemplifies the warm water washing toilet having the heat exchange unit described above.
(19) 청구항 19의 발명은 세라믹기체시트에 발열패턴을 형성한 소성 전의 히터시트를 가공용 심부재에 감아 붙여서 감기체를 형성하고, 상기 감기체로부터 가공용 심부재를 제거한 후, 상기 감기체를 소성해서 세라믹히터를 제조하는 것을 특징으로 하는 세라믹히터의 제조방법을 요지로 한다.(19) In the invention of
본 발명에서는 종래와 같은 세라믹제의 심부재와 그것에 감아 붙인 히터부재가 되는 히터시트를 일체로 소성하는 것이 아니라, 히터시트를 감은 감기체로부터 가공용 심부재를 꺼내고, 감기체만을 소성해서 세라믹히터를 제조하기 때문에 종래의 심부재를 사용함으로 인한 결점을 없앨 수 있다.In the present invention, instead of firing integrally the ceramic core member and the heater sheet to be a heater member wound thereon, the core member for processing is taken out from the winding body wound around the heater sheet, and only the winding body is fired to burn the ceramic heater. Since manufacturing, it is possible to eliminate the defects caused by using the conventional core member.
즉, 본 발명의 방법에 의해서 종래의 세라믹히터에서는 불가피했던 슬릿을 없앨 수 있기 때문에, 세라믹히터의 전체 둘레에 걸쳐서 발열체를 배치할 수 있다. 따라서, 히터를 대형화하는 일 없이 그 가열효율을 높일 수 있다.That is, since the slit which was unavoidable with the conventional ceramic heater can be removed by the method of this invention, a heat generating body can be arrange | positioned over the perimeter of a ceramic heater. Therefore, the heating efficiency can be improved without enlarging a heater.
또, 세라믹히터를 대형화하는 일 없이 가열효율을 높일 수 있기 때문에, 열교환유닛 등도 소형화할 수 있다는 효과가 있다.In addition, since the heating efficiency can be increased without increasing the size of the ceramic heater, there is an effect that the heat exchange unit can be downsized.
또한, 종래의 심부재를 필요로 하지 않기 때문에, 제조비용을 저감할 수 있다는 이점도 있다.In addition, since there is no need for a conventional core member, there is an advantage that the manufacturing cost can be reduced.
또한, 상기 히터시트는 예를 들면 미소성의 세라믹기체시트의 표면에 미소성의 발열패턴을 형성한 시트상의 부재이다. 또, 심부재로서는 소성 또는 예비소성된 세라믹부재를 채용할 수 있다(이하 마찬가지임).The heater sheet is, for example, a sheet-like member in which an unfired heating pattern is formed on the surface of the unfired ceramic base sheet. As the core member, a fired or prefired ceramic member can be employed (the same applies hereinafter).
(20) 청구항 20의 발명은 세라믹기체시트에 발열패턴을 형성한 소성 전의 히터시트를, 소성 시에 소실되는 재료로 이루어지는 가공용 심부재에 1번 이상 감아 붙여서 감기체를 형성하고, 상기 감기체를 소성함과 아울러, 상기 소성 시에 상기 가공용 심부재를 소실하게 해서, 상기 세라믹히터를 제조하는 것을 특징으로 하는 세라믹히터의 제조방법을 요지로 한다.(20) The invention of claim 20 forms a winding body by winding a heater sheet before firing in which a heating pattern is formed on a ceramic gas sheet to a core member for processing made of a material that is lost during firing, one or more times to form a winding body. In addition to the firing, the ceramic heater is manufactured by dissipating the processing core member during the firing to produce the ceramic heater.
본 발명에서는 가공용 심부재로서, 예를 들면 로스트왁스 등의 소성 시 소실되는 재료로 이루어지는 가공용 심부재를 사용한다. 따라서, 소성 후에 가공용 심부재를 빼내는 작업이 불필요하다는 이점이 있다.In the present invention, a processing core member made of a material lost during firing, such as lost wax, is used as the processing core member. Therefore, there exists an advantage that the operation | work which removes a core member for a process after baking is unnecessary.
(21) 청구항 21의 발명은 세라믹기체시트에 발열패턴을 형성한 소성 전의 히터시트를, 통형상 또는 중실(中實)의 심부재에 1번 이상 감아 붙여서 감기체를 형성하고, 상기 감기체를 소성해서 세라믹히터를 제조하는 것을 특징으로 하는 세라믹히터의 제조방법을 요지로 한다.(21) According to the invention of
본 발명의 방법에 의해서 종래의 세라믹히터의 슬릿을 없앨 수 있기 때문에, 세라믹히터의 전체 둘레에 걸쳐서 발열체를 배치할 수 있다. 따라서, 히터를 대형화하는 일 없이 그 가열효율을 높일 수 있다.Since the slit of the conventional ceramic heater can be eliminated by the method of this invention, a heat generating body can be arrange | positioned over the perimeter of a ceramic heater. Therefore, the heating efficiency can be improved without enlarging a heater.
또, 세라믹히터를 대형화하는 일 없이 가열효율을 높일 수 있기 때문에, 열교환유닛 등도 소형화할 수 있다는 효과가 있다.In addition, since the heating efficiency can be increased without increasing the size of the ceramic heater, there is an effect that the heat exchange unit can be downsized.
(22) 청구항 22의 발명은 세라믹기체시트에 발열패턴을 형성한 소성 전의 히터시트를, 1번 이상 감아서 중실의 감기체를 형성하고, 상기 감기체를 소성해서 세라믹히터를 제조하는 것을 특징으로 하는 세라믹히터의 제조방법을 요지로 한다.(22) The invention of claim 22 is characterized in that the heater sheet before firing in which the heating pattern is formed on the ceramic gas sheet is wound one or more times to form a solid winding body, and the winding body is fired to manufacture a ceramic heater. The manufacturing method of the ceramic heater made into the summary is made.
본 발명의 방법에 의해서 종래의 세라믹히터의 슬릿을 없앨 수 있기 때문에, 세라믹히터의 전체 둘레에 걸쳐서 발열체를 배치할 수 있다. 따라서, 히터를 대형화하는 일 없이 그 가열효율을 높일 수 있다.Since the slit of the conventional ceramic heater can be eliminated by the method of this invention, a heat generating body can be arrange | positioned over the perimeter of a ceramic heater. Therefore, the heating efficiency can be improved without enlarging a heater.
또, 세라믹히터를 대형화하는 일 없이 가열효율을 높일 수 있기 때문에, 열교환유닛 등도 소형화할 수 있다는 효과가 있다.In addition, since the heating efficiency can be increased without increasing the size of the ceramic heater, there is an effect that the heat exchange unit can be downsized.
또한, 종래의 심부재를 필요로 하지 않기 때문에, 제조비용을 저감할 수 있다는 이점도 있다.In addition, since there is no need for a conventional core member, there is an advantage that the manufacturing cost can be reduced.
(발명을 실시하기 위한 최량의 형태)(The best form to carry out invention)
다음으로, 본 발명의 최량의 형태예(실시예)에 대해서 설명한다.Next, the best form example (example) of this invention is demonstrated.
[실시예 1]Example 1
a) 먼저, 본 실시예의 세라믹히터 및 열교환유닛에 대해서 설명한다.a) First, the ceramic heater and the heat exchange unit of this embodiment will be described.
본 실시예의 열교환유닛은 온수세정변좌에 있어서, 세정수를 데우기 위해 사용되는 것이다.The heat exchange unit of this embodiment is used to warm the washing water in the warm water washing toilet.
도 1에 나타낸 바와 같이, 이 열교환유닛(1)은 세정수를 수용하는 열교환기(3)와 열교환기(3)에 부착되어 세정수를 데우는 세라믹히터(5)와 세라믹히터(5)를 열교환기(3)에 고정하는 고정부재(플랜지)(6)를 구비하고 있다.As illustrated in FIG. 1, the
상기 열교환기(3)는 바닥이 있는 원통형의 용기이며, 예를 들면 유리를 첨가한 나일론으로 이루어진 수지제이다. 이 열교환기(3)의 축방향의 일단부에 플랜지(6)가 부착되어 있다.The
상기 플랜지(6)는 알루미나제 부재이고, 그 중심에는 세라믹히터(5)가 관통되어 끼워지고, 유리 등의 접착제(7)로 고정되어서 실되어 있다.The flange 6 is an alumina member, and a
상기 세라믹히터(5)는 알루미나제의 파이프형상의 소결체로 이루어지는 원통부재(내경ø 9.6㎜×외경ø 11.5㎜×축방향길이 105㎜)이다.The
또, 세라믹히터(5)의 선단부측, 즉, 발열패턴(21)(도 2 참조)이 형성된 발열부(8)측은 열교환기(3)의 내부에 배치되어 있고, 세라믹히터(5)의 후단부측은 열교환기(3)에서 외부로 돌출되어 있다.In addition, the tip end side of the
또한, 세라믹히터(5)의 후단부측의 표면에는 한쌍의 외부단자(9,10)가 형성되어 있고, 이 외부단자(9,10)는 도시생략한 관통구멍에 의해서 각 내부단자 (23,24)(도 2 참조)에 전기적으로 접속되어 있다.In addition, a pair of
특히 본 실시예에서는 도 2(a)에 축방향과 수직의 단면을 나타낸 바와 같이, 세라믹히터(5)는 시트형상의 히터부재(11)가 원통형상(롤형상)으로 다중으로 감겨진 구조를 가지고 있다. 즉, 세라믹히터(5)는 그 원주방향의 양단부, 상세하게는 내주면측의 단부(13)와 외주면측의 단부(15)가 {히터부재(11) 1장을 사이에 두고} 겹쳐진 형상을 가지고 있으며, 그 축방향으로는 세정수가 통과하는 관통구멍(17)이 형성되어 있다.In particular, in the present embodiment, as shown in the cross-section perpendicular to the axial direction in Fig. 2 (a), the
상세하게는, 세라믹히터(5)의 내측의 1번 감겨진 부분은 히터부재(11) 중, 도 2(b)에 전개해서 나타낸 바와 같이 {동도면에서는 세라믹기체(19)의 내측표면을 나타냄}, 발열체(21)가 형성되어 있지 않은 동도면 좌측반분{비발열부(26)}이 감겨져서 겹쳐진 것이고, 한편 그 외측에서 1번 감겨진 부분은 발열체(21)가 형성되어 있는 동도면 우측반분{발열부(28)}이 감겨져서 겹쳐진 것이다.Specifically, the first wound portion inside the
상기 히터부재(11)는 도 2(b)에 전개해서 나타낸 바와 같이 {동도면에서는 세라믹기체(19)의 내측표면을 나타냄}, 알루미나제의 세라믹기체(19)의 내측표면에, 통전에 의해서 발열되는 발열체(21)를 구비한 것이며, 발열체(21)는 히터부재(11)의 일측편에 모이게 해서 사행형상으로 형성되어 있다.As shown in Fig. 2 (b), the
구체적으로는 감아 붙이는 방향(화살표 A방향)의 선단부측에, 그 화살표 A방향과 발열체(21)가 신장되는 방향이 수직이 되도록, 발열체(21)가 형성되어 있다. 또한, 발열체(21)의 양단부에는 내부단자(23,24)가 연접되어 있다.Specifically, the
이것에 의해서, (후술하는 제조방법에 의해 감아 붙여져서 형성된) 세라믹히 터(5)에서는 2중으로 감겨진 히터부재(11)의 단부(13,15)끼리가 서로 겹쳐져 있으며, 종래와 같은 슬릿이 없기 때문에 그 원주방향에 있어서 발열체(21)가 거의 균등하게 배치되어 있다.As a result, in the ceramic heater 5 (formed and wound by the manufacturing method described later), the ends 13 and 15 of the double-
따라서, 상술한 구성을 가지는 열교환유닛(1)에 있어서는, 상기 도 1에 나타낸 바와 같이, 화살표의 방향으로 수돗물이 도입되면, 수돗물은 세라믹히터(5)의 후단부측으로부터 내부의 관통구멍(17)에 유입되고 선단부측에서 유출된다.Therefore, in the
그리고, 그 수돗물은 관통구멍(17)을 통과할 때, 세라믹히터(5)에 의해서 가열되어 온도가 상승됨과 아울러, 세라믹히터(5) 주위의 수돗물도 세라믹히터(5)에 의해서 가열되어 온도가 상승되고, 온수의 세정수로서(도시생략한 유출구멍으로부터) 열교환기(3) 밖으로 공급된다.When the tap water passes through the through-
b) 다음으로, 본 실시예의 세라믹히터(5) 및 열교환유닛(1)의 제조방법에 대해서 설명한다.b) Next, the manufacturing method of the
·도 3에 나타낸 바와 같이, 먼저 (소성 후에) 세라믹기체(19)가 되는 세라믹그린시트인 세라믹기체시트(25) 상에, 텅스텐 등의 고융점금속을 인쇄하여, (소성 후에) 발열체(21)가 되는 발열패턴(27)이나 내부단자(23,24)가 되는 단자패턴(29){도전패턴(31)이라 총칭함} 등을 형성한다. 이것에 의해서, (소성 후에) 히터부재(11)가 되는 히터시트(33)를 얻는다.As shown in Fig. 3, a high melting point metal such as tungsten is first printed on a
·다음으로, 종이의 표면에 수지를 코팅한 박리지(35)를 감은 철제의 가공용 심부재(37)의 표면에 상기 히터시트(33)를 감아 붙이고, 원통형상의 감기체(39)를 형성한다. 구체적으로는, 가공용 심부재(37)에 의해서 히터시트(33)를 도전패턴 (31)이 형성되어 있지 않은 측(동도면 우측)에서 화살표 A방향으로 감아간다. 또한, 가공용 심부재(37)로서는 이형성(離形性)이 높은 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 등의 수지제의 부재를 사용해도 된다.Next, the
그 결과, 소성 후의 상기 도 2(a)와 마찬가지로, 히터시트(33)가 2번 감겨지고, 그 원주방향으로 단부끼리가 간접적으로 겹쳐지는 상태가 된다. 상세하게는, 내측에는 도전패턴(31)이 없는 부분의 히터시트(33)가 1번 감겨지고, 그 외측에 도전패턴(31)이 있는 부분의 히터시트(33)가 1번 감겨진 상태가 된다.As a result, the
·도 3으로 되돌아가서, 원통형상의 감기체(39)로부터 그 축방향을 따라서 가공용 심부재(37)를 꺼낸다. 이 가공용 심부재(37)는 꺼내는 측의 직경이 커져 있고, 또한 그 외주에는 박리지(35)가 감겨져 있기 때문에, 부드럽게 가공용 심부재(37)를 꺼낼 수 있다.Returning to FIG. 3, the
·다음으로, 이 감기체(39)를 예를 들면 온도 1600℃정도의 환원분위기의 소성조건에서 소성함으로써, 히터부재(11)가 감아 붙여진 형상의 세라믹히터(5)를 얻을 수 있다.Next, by firing the winding
·다음으로, 상기 도 1에 나타낸 바와 같이, 세라믹히터(5)의 후단부측(도 1 우측)의 소정의 부착위치에 세라믹제의 플랜지(6)를 외측에서 삽입하고, 또한 세라믹히터(5)와 플랜지(6) 사이를, 예를 들면 유리접착제(7)에 의해서 접합한다.Next, as shown in FIG. 1, the ceramic flange 6 is inserted from the outside at a predetermined attachment position on the rear end side (right side of FIG. 1) of the
·그 후, 플랜지(6)를 부착한 세라믹히터(5)의 선단부측(도 1 좌측)을 열교환기(3)의 내부에 삽입하고, 플랜지(6)를 ○링 등의 실재(41)를 사용해서 열교환기(3)의 개구단부(43)에 맞닿게 하고, 나사(도시생략함)에 의해 체결하여 세라믹히터 (5) 및 열교환기(3)로 이루어진 열교환유닛(1)을 완성한다.Then, the front end side (left side of FIG. 1) of the
c) 이와 같이, 본 실시예의 세라믹히터(5)에서는 히터부재(11)가 2중으로 감겨 붙여지고, 발열체(21)가 전체 둘레에 걸쳐서 원주방향으로 균등하게 배치됨과 아울러, 히터부재(11)의 단부(13,15)가 간접적으로 겹쳐진 구성을 가진다.c) As described above, in the
따라서, 본 실시예에서는 상기 도 15의 종래기술과 같은 슬릿(1017)이 없다. 즉, 발열체(1019)가 형성되어 있지 않은 비가열영역(H)이 없고, 상기 도 2(a)에 나타낸 바와 같이, 세라믹히터(5)의 전체 둘레에 걸쳐서 발열체(21)가 동일한 폭으로 또한 동일한 간격으로 배치되어 있다.Therefore, in this embodiment, there is no
따라서, 세라믹히터(5)의 전체 둘레에서 균일하게 또한 효율좋게 세정수를 가열할 수 있고, 가열효율이 높다는 효과가 있다. 또, 가열효율이 높기 때문에 세라믹히터(5)를 소형화할 수 있다는 이점이 있다. 또한, 종래와 같은 세라믹제의 심부재(1009)를 필요로 하지 않기 때문에, 제조비용을 저감할 수 있다는 효과가 있다.Therefore, the washing water can be heated uniformly and efficiently around the entire circumference of the
또한, 상기 히터부재(11)로서는 그 위에 발열체(21)를 덮도록 세라믹기체(19) 상에 동일한 형상의 알루미나제의 세라믹시트를 첩부해도 된다.As the
[실시예 2]Example 2
다음으로 실시예 2에 대해서 설명하나, 상기 실시예 1과 동일한 내용의 설명은 생략한다.Next, Example 2 will be described, but description of the same contents as in Example 1 will be omitted.
본 실시예에서는 발열체가 2중으로 배치되어 있다. 이하 구체적으로 설명한다.In this embodiment, the heating elements are arranged in duplicate. It demonstrates concretely below.
도 4(a)에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 세라믹히터(51)는 히터부재(53)가 3중으로 감아 붙여져 있다. 또, 발열체(55)가 2중으로 배치됨과 아울러, 전체 둘레에 걸쳐서 원주방향으로 거의 균등하게 배치되어 있다.As shown in Fig. 4A, in the
이 경우, 도 4(b)에 히터부재(53)를 전개해서 그 내부{세라믹기체(57)의 표면}를 나타낸 바와 같이, 발열체(55)는 히터부재(53)의 일측편에 모이게 하여 사행형상으로 형성되어 있다.In this case, as shown in Fig. 4 (b), the
즉, 감아 붙이는 방향(화살표 A방향)의 선단부측에, 그 화살표 A방향과 상기 발열체(55)의 연장되는 방향이 수직이 되도록, 발열체(55)가 형성되어 있다. 또한, 발열체(55)가 사행되는 횟수{따라서 발열체(55)의 길이 : 동도면에 있어서의 좌우방향의 폭}는, 상기 감기수의 증가에 따라서 상기 실시예 1의 거의 배가 되어 있다.That is, the
본 실시예에서는 발열체(55)가 2중으로 배치되는 구성(2층 구조)에 의해서, 상기 실시예 2와 거의 동일한 사이즈임에도 불구하고, 그 가열성능이 한층 높다는 이점이 있다.In the present embodiment, the
[실시예 3]Example 3
다음으로 실시예 3에 대해서 설명하나, 상기 실시예 1과 동일한 내용의 설명은 생략한다.Next, Example 3 will be described, but description of the same contents as in Example 1 will be omitted.
본 실시예에서는 발열체가 세라믹히터의 두께방향에 대해 치우치게 하여 배치되어 있다. 이하 구체적으로 설명한다.In this embodiment, the heat generators are arranged with respect to the thickness direction of the ceramic heater. It demonstrates concretely below.
도 5(a)에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 세라믹히터(61)는 히터부재(63)가 3중으로 감아 붙여짐과 아울러, 발열체(65)가 전체 둘레에 걸쳐서 원주방향으로 거의 균등하게 배치되어 있다.As shown in Fig. 5 (a), the
특히 본 실시예에서 발열체(65)는 가장 외측에 감겨진 히터부재(63)에만 형성되어 있고, 내측의 2층이 된 히터부재(63)에는 배치되어 있지 않다.In particular, in the present embodiment, the
이것에 의해서, 세라믹히터(61)의 외측의 유체를 효율좋게 가열할 수 있다.Thereby, the fluid outside the
또, 도 5(b)에 응용예를 나타낸 바와 같이, 응용예의 세라믹히터(71)는 히터부재(73)가 3중으로 감아 붙여짐과 아울러, 파선(74)으로 나타낸 부분에 있어서 발열체(75)의 일부가 겹쳐지고, 발열체(75)가 전체 둘레에 걸쳐서 원주방향으로 틈없이 배치되어 있다.In addition, as shown in the application example in FIG. 5 (b), the
특히 본 실시예에서 발열체(75)는 가장 내측에 감겨진 히터부재(73)에만 형성되어 있고, 외측의 2층이 된 히터부재(73)에는 배치되어 있지 않다.In particular, in the present embodiment, the
이것에 의해서, 세라믹히터(71)의 내측의 유체를 효율좋게 가열할 수 있다.Thereby, the fluid inside the
[실시예 4]Example 4
다음으로 실시예 4에 대해서 설명하나, 상기 실시예 1과 동일한 내용의 설명은 생략한다.Next, Example 4 will be described, but description of the same contents as in Example 1 will be omitted.
본 실시예에서는 원주방향에 있어서 발열체의 배치가 불균일하다. 이하 구체적으로 설명한다.In this embodiment, the arrangement of the heating elements in the circumferential direction is uneven. It demonstrates concretely below.
도 6(a)에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 세라믹히터(81)는 상기 실시예 1과 마찬가지로 히터부재(83)가 2중으로 감겨져 있지만, 원주방향에 있어서 발열체(85)의 배치간격이 불균일하다.As shown in Fig. 6A, in the
구체적으로는 히터부재(83)의 단부(87,89)가 겹쳐지는 부분(동도면 상부)에서는 발열체(85)의 배치간격이 밀접하지만, 그 반대측에서는 발열체(85)의 배치간격이 성기게 되어 있다.Specifically, in the portion where the ends 87 and 89 of the
이 경우, 도 6(b)에 히터부재(83)를 전개해서 그 내부{세라믹기체(88)의 표면}를 나타낸 바와 같이, 발열체(85)는 히터부재(83)의 일측편에 치우치게 해서 사행형상으로 형성됨과 아울러, 사행되어 있는 발열체(85)의 중앙측이 성기게 되어 있다.In this case, as shown in Fig. 6 (b), the
이와 같이, 본 실시예에서는 세라믹히터(81)의 단부(87,89)가 겹쳐지는 부분의 발열체(85)의 배치간격이 밀접하게 되어 있기 때문에, 겹쳐지는 부분의 체적(열용량)이 커지더라도, 전체 둘레에 걸쳐서 거의 균등한 가열을 행할 수 있다.Thus, in this embodiment, since the arrangement | positioning interval of the
[실시예 5]Example 5
다음으로 실시예 5에 대해서 설명하나, 상기 실시예 1과 동일한 내용의 설명은 생략한다.Next, Example 5 will be described, but description of the same contents as in Example 1 will be omitted.
본 실시예에서는 원주방향에 있어서 발열체의 각 폭이 불균일하다. 이하 구체적으로 설명한다.In this embodiment, the widths of the heating elements are nonuniform in the circumferential direction. It demonstrates concretely below.
도 7(a)에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 세라믹히터(91)는 상기 실시예 1과 마찬가지로 히터부재(93)가 2중으로 감겨져 있지만, 원주방향에 있어서 발열체(95)의 각 폭이 불균일하다.As shown in Fig. 7A, in the
구체적으로는 히터부재(93)의 단부(97,99)가 겹쳐지는 부분(동도면 상부)에서는, 발열체(95)의 폭이 좁게 되어 있으나(따라서 저항이 크고 발열량이 많으나), 그 반대측에서는 발열체(95)의 폭이 넓게 되어 있다(따라서 저항이 작고 발열량이 적다).Specifically, in the portion where the ends 97 and 99 of the
이 경우, 도 7(b)에 히터부재(93)를 전개해서 그 내부{세라믹기체(98)의 표면}를 나타낸 바와 같이, 발열체(95)는 히터부재(93)의 일측편에 치우치게 해서 사행형상으로 형성됨과 아울러, 사행되어 있는 발열체(95)의 중앙측의 선폭이 넓게 되어 있다.In this case, as shown in Fig. 7 (b), the
이와 같이, 본 실시예에서는 세라믹히터(91)의 단부(97,99)가 겹쳐지는 부분의 발열체(95)의 선폭이 작아져 있기 때문에, 겹쳐지는 부분의 열용량이 커지더라도, 전체 둘레에 걸쳐서 거의 균등한 가열을 행할 수 있다.Thus, in the present embodiment, since the line width of the
[실시예 6]Example 6
다음으로 실시예 6에 대해서 설명하나, 상기 실시예 1과 동일한 내용의 설명은 생략한다.Next, Example 6 will be described, but description of the same contents as in Example 1 will be omitted.
본 실시예에서는 히터부재의 감기수가 축방향의 위치에 따라서 다르게 되어 있다. 이하 구체적으로 설명한다.In this embodiment, the number of windings of the heater member varies depending on the position in the axial direction. It demonstrates concretely below.
도 8(a)에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 세라믹히터(101)는 발열체(103)가 배치된 선단부측은, 상기 실시예 1과 마찬가지로 히터부재(105)가 2중으로 감겨져 있지만, 세정수가 공급되는 후단부측은, 히터부재(105)가 1중(동도면 사선부분)으로 감겨져 있다.As shown in Fig. 8A, in the
이것에 의해서, 도 8(b)에 나타낸 바와 같이 세라믹히터(101)의 외경은, 그 선단부측보다 후단부측(동도면 우측)이 작아져 있고, 히터부재(105)의 2중감기의 대경부(107)와 1중감기의 소경부(109) 사이에는 단차(111)가 형성되어 있다.As a result, as shown in Fig. 8B, the outer diameter of the
상기 세라믹히터(101)를 제조하는 경우에는, 도 9에 나타낸 바와 같이, 특별한 형상의 히터시트(112)를 사용한다. 즉, 히터시트(112)의 베이스가 되는 세라믹기체시트(113)의 4변 중 1변(동도면 하측)의 반분, 즉, 발열패턴(115)이 형성된 측(동도면 우측)에 있어서의 단자패턴(117)측의 1변(동도면 하측)을 길고 가느다란 직사각형 형상으로 절취한 세라믹기체시트(113)를 사용한다. 그리고, 이 히터시트(112)를 상기 실시예 1과 마찬가지로, 화살표 A방향으로 감아 감으로써 상기 실시예 1과 마찬가지의 감기체(도시생략함)를 얻는다. 또한 그 외의 처리는 상기 실시예 1과 동일하다.In the case of manufacturing the
또, 도 10(a)에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 세라믹히터(101)의 후단부측에 세정수를 공급하는 파이프(119)를 접속하는 경우에는, 세라믹히터(101)의 후단부측의 소경부(109)에 파이프(119)를 끼우고, 단차(111)에 닿을 때까지 파이프(119)를 압입하도록 한다.As shown in Fig. 10A, when the
또한, 도 10(b)에 나타낸 바와 같이, 파이프(119)의 관통구멍(121)에도, 누수를 방지하기 위해, 상기 세라믹히터(101)의 단차(111)에 대응하는 형상의 단차(123)가 형성되어 있다.In addition, as shown in FIG. 10 (b), the stepped
본 실시예에서는 상기 실시예 1과 동일한 효과를 나타냄과 아울러, 세라믹히터(101)의 후단부측에 소경부(109) 및 단차(111)가 형성되어 있기 때문에, 파이프(119)의 접속이 용이하다는 이점이 있다.In the present embodiment, the same effect as in the first embodiment is shown, and since the
[실시예 7]Example 7
다음으로 실시예 7에 대해서 설명하나, 상기 실시예 1과 동일한 내용의 설명은 생략한다.Next, Example 7 will be described, but description of the same contents as in Example 1 will be omitted.
도 11에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 세라믹히터(131)는 2중으로 감겨진 히터부재(133)의 외주면의 원주방향에 있어서의 단부(135)에 모떼기가공이 실시되어 있고, 이것에 의해서 경사가 완만하고 매끄러운 모떼기부(137)가 형성되어 있다.As shown in Fig. 11, in the
즉, 히터부재(133)의 외주면의 단부(135)에는, 상기 실시예 1과 같은 단차가 없도록 모떼기가공이 실시되어 있다.That is, the
이것에 의해서, 세라믹히터(131)에 접속하는 파이프(도시생략함)로서, 통상의 관통구멍의 단면이 진원형상인 것을 이용할 수 있기 때문에, 비용이 낮고 실성이 높다는 이점이 있다.Thereby, since the pipe (not shown) which connects to the
[실시예 8]Example 8
다음으로 실시예 8에 대해서 설명하나, 상기 실시예 1과 동일한 내용의 설명은 생략한다.Next, Example 8 will be described, but description of the same contents as in Example 1 will be omitted.
본 실시예는 상기 실시예 1과는 그 제조방법이 상이하고, 종래와 동일한 심부재를 사용한다. 이하, 본 실시예의 세라믹히터의 제조방법에 대해서 설명한다.This embodiment is different from the first embodiment in the manufacturing method, and uses the same core member as in the prior art. Hereinafter, the manufacturing method of the ceramic heater of a present Example is demonstrated.
도 12에 나타낸 바와 같이, 먼저 원통형상의 소성한 세라믹제 심부재(141)의 표면에 발열패턴(143) 등을 형성한 미소성의 세라믹기체시트(145)인 히터시트(146)를 감아 붙인다. 즉, 심부재(141)의 표면에 히터시트(146)를 1중으로 감아 붙이고, 그 단부(147,149)끼리를 겹쳐서 감기체(151)를 형성한다.As shown in FIG. 12, the
그 후, 이 감기체(151) 및 심부재(141)를 일체로 소성해서 세라믹히터(153)를 제조한다.Thereafter, the winding
본 실시예에서는 히터시트(146)를 감아 붙이고 그 단부(147,149)끼리를 겹치기 때문에, 종래와 같은 슬릿이 없다. 따라서, 발열체(도시생략함)를 원주를 따라서 균일하게 배치할 수 있기 때문에 가열효율이 좋다는 이점이 있다.In this embodiment, since the
또한, 히터시트(146)(즉, 히터부재)를 1중으로 감는 것이 아니라, 2중 이상으로 감아도 된다. 또, 심부재(141)의 축중심의 관통구멍에 세정수를 흐르게 하지 않는 경우에는, 원통형상의 심부재(141)가 아니라, 중실의 심부재를 사용해도 된다.In addition, the heater sheet 146 (that is, the heater member) may not be wound in one, but may be wound in two or more. In the case where the washing water does not flow through the through-hole of the shaft center of the
[실시예 9]Example 9
다음으로 실시예 9에 대해서 설명하나, 상기 실시예 1과 동일한 내용의 설명은 생략한다.Next, Example 9 will be described, but description of the same contents as in Example 1 will be omitted.
본 실시예는 상기 실시예 1과는 그 제조방법이 상이하고, 가공용 심부재를 사용하지 않는 점이 특징이다. 이하, 본 실시예의 세라믹히터의 제조방법에 대해서 설명한다.This embodiment differs from the first embodiment in that its manufacturing method is characterized in that the core member for processing is not used. Hereinafter, the manufacturing method of the ceramic heater of a present Example is demonstrated.
도 13에 나타낸 바와 같이, 먼저 발열패턴(161) 등을 형성한 미소성의 세라믹기체시트(163)인 히터시트(164)를 축중심에 공간이 생기지 않도록 감아 붙인다. 즉, 히터시트(164)를 몇 중으로 감아 붙여서 감기체(163)를 형성한다.As shown in Fig. 13, first, the
그 후, 이 감기체(163)를 소성해서 세라믹히터(165)를 제조한다.Thereafter, the winding
본 실시예에서는 히터시트(164)를 몇 중으로 감아 붙인 감기체(163)를 소성 해서 세라믹히터(165)를 제조하기 때문에, 종래와 같은 슬릿이 없다. 따라서, 발열체(도시생략함)를 원주를 따라서 균일하게 배치할 수 있기 때문에, 가열효율이 좋다는 이점이 있다.In this embodiment, since the winding
[실시예 10]Example 10
다음으로 실시예 10에 대해서 설명하나, 상기 실시예 1과 동일한 내용의 설명은 생략한다.Next, Example 10 will be described, but description of the same contents as in Example 1 will be omitted.
본 실시예는 상기 실시예 1과는 그 제조방법이 상이하고, 왁스제의 가공용 심부재를 사용하는 점에 특징이 있다. 이하, 본 실시예의 세라믹히터의 제조방법에 대해서 설명한다.This embodiment differs from the said Example 1 in the manufacturing method, and is characterized by using the wax core | mold process core member. Hereinafter, the manufacturing method of the ceramic heater of a present Example is demonstrated.
본 실시예에서는 특별히 도시하지 않지만, 가공용 심부재로서 상기 도 3의 가공용 심부재와 동일한 형상의 왁스제의 가공용 심부재를 사용한다.Although not particularly shown in the present embodiment, a wax core for a workpiece made of wax having the same shape as that for the core of FIG. 3 is used as the core for processing.
구체적으로는 이 가공용 심부재의 외주에, 상기 실시예 1과 마찬가지로, 발열패턴을 형성한 세라믹기체시트인 히터시트를 감아 붙이고, 그 후 소성한다. 이 소성 시에는 왁스가 소실되기 때문에 통형상의 세라믹히터가 얻어진다.Specifically, a heater sheet, which is a ceramic gas sheet having a heat generating pattern, is wound around the outer circumference of the core member for processing, and then fired. During the firing, the wax disappears, and thus a cylindrical ceramic heater is obtained.
또한, 왁스로서는 상온에서는 세라믹기체시트를 감아 붙일 수 있을 정도로 충분히 단단하고, 소성 시의 가열에 의해 용융되어서 소실되는 예를 들면 파라핀계 왁스 등을 채용할 수 있다.As the wax, for example, paraffin wax, which is hard enough to be wound around the ceramic gas sheet and melted and lost by heating at the time of firing, can be used.
[실시예 11]Example 11
다음으로 실시예 11에 대해서 설명하나, 상기 실시예 8과 동일한 내용의 설명은 생략한다.Next, Example 11 will be described, but description of the same contents as in Example 8 will be omitted.
본 실시예는 상기 실시예 8과는 가공용 심부재의 형상이 상이하다.This embodiment is different from the eighth embodiment in the shape of the core member for processing.
도 14(a)에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에서는 가공용 심부재(171)로서 그 외주면에 단차(173)가 있는 원통형의 가공용 심부재(171)를 사용한다. 상세하게는 가공용 심부재(171)에는 그 원주방향으로 히터시트(도시생략함) 1장분의 두께의 차가 있는 단차{즉 축방향으로 동일한 높이로 연장되는 단차(173)}가 형성되어 있다.As shown in Fig. 14A, in this embodiment, a
이 가공용 심부재(171)를 사용하는 경우에는 단차(173)에 히터시트의 단부를 닿게 하여 감아 붙임으로써, 외주면에 단차가 없는 세라믹히터(도시생략함)를 얻을 수 있다.In the case of using the
본 실시예에서는 가공용 심부재(171)와 그 외주면에 감아 붙여지는 히터시트(즉, 히터부재)의 사이에 틈이 생기기 어렵기 때문에, 세라믹히터 전체의 강도가 높아진다는 이점이 있다.In this embodiment, since a gap is hardly formed between the
또한, 본 실시예에서는 도 14(b)에 나타낸 바와 같이, 중실의 원기둥형상이고, 마찬가지로 외주면에 단차(175)를 구비한 가공용 심부재(177)를 사용할 수도 있다.In addition, in the present embodiment, as shown in Fig. 14B, a
또한, 본 발명은 상기 실시예에 하등 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 여러 가지의 태양으로 실시할 수 있는 것은 말할 것도 없다.In addition, this invention is not limited to the said Example at all, Needless to say that it can implement in various aspects in the range which does not deviate from the summary of this invention.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 세라믹히터, 열교환유닛, 온수세정변좌 및 세라믹히터의 제조방법에 의하면, 콤팩트하고 가열효율이 높으며, 또한 제조비용을 저감할 수 있다.As described above, according to the method of manufacturing the ceramic heater, the heat exchange unit, the hot water washing toilet and the ceramic heater of the present invention, the heating efficiency is compact and the manufacturing cost can be reduced.
Claims (22)
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KR0141656B1 (en) * | 1994-12-10 | 1998-08-17 | 우덕창 | Method for manufacturing ceramic heaters of rod or tube type |
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2006
- 2006-01-20 KR KR1020060006350A patent/KR100909931B1/en not_active IP Right Cessation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101254531B1 (en) * | 2006-09-11 | 2013-04-19 | 씨앤지하이테크 주식회사 | In-line heater unit for heating a fluid for manufacturing the semiconductor |
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KR100909931B1 (en) | 2009-07-29 |
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