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公開番号2024147741
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-16
出願番号2024115133,2022164243
出願日2024-07-18,2019-10-08
発明の名称熱交換ユニットおよびこれを備えた洗浄装置
出願人京セラ株式会社
代理人個人
主分類H05B 3/40 20060101AFI20241008BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】流体加熱装置、粉体加熱装置、気体加熱装置、はんだごて等に用いられる熱交換ユニットおよびこれを備えた洗浄装置に関する。
【解決手段】熱交換ユニットは、長手方向に延びる、両端が開放された筒状のセラミック体、およびセラミック体に埋設され、セラミック体の長手方向一方端部から他方端部に向かって延びる発熱抵抗体を含むヒータと、一端部が閉塞され、他端部が開放されている筒状のケースであって、開放された他端部の開口にヒータが挿着され、セラミック体の一方端部寄りの部分を収容するケースとを備え、セラミック体の内周面によって規定される第1空間とセラミック体の外周面およびケースの内周面によって規定される第2空間とが連通して、流体の流路を形成する。ケースは、第2空間と外部とを連通させる流出口を有し、発熱抵抗体における複数の折り返し部分が、前記発熱抵抗体と前記引出導体との境界と重なる部分に位置している。
【選択図】図2A
特許請求の範囲【請求項１】
長手方向に延びる、両端が開放された筒状のセラミック体と、
前記セラミック体に埋設され、前記セラミック体の長手方向一方端部から他方端部に向かって延びており、複数の直線状部分と複数の折り返し部分とを含むミアンダ状の発熱抵抗体と、
該発熱抵抗体に接続して前記セラミック体の前記他方端部に向かって延びる引出導体と、
前記セラミック体が挿通される孔を有し、接合材を介して前記セラミック体の前記他方端部寄りの外周面に接合されているフランジと、
を含むヒータと、
一端部が閉塞され、他端部が開放されている筒状のケースであって、開放された前記他端部の開口に前記ヒータが挿着され、少なくとも、前記セラミック体の一方端部寄りの部分を収容しているケースと、を備え、
前記セラミック体の内周面によって規定される第１空間と前記セラミック体の外周面および前記ケースの内周面によって規定される第２空間とが連通し、前記第１空間および前記第２空間が流体の流路を形成し、
前記ケースは、前記第２空間と外部とを連通させる流出口を有し、
前記ヒータは、前記フランジが前記ケースの開口を塞ぐように前記ケースに挿着されており、
前記発熱抵抗体における複数の折り返し部分が、前記発熱抵抗体と前記引出導体との境界と重なる部分に位置していることを特徴とする熱交換ユニット。
続きを表示（約 890 文字）【請求項２】
前記引出導体における前記セラミック体の形成材料の含有量は、前記発熱抵抗体よりも少ないことを特徴とする請求項１に記載の熱交換ユニット。
【請求項３】
前記フランジが金属部材であり、
前記接合材がろう材であり、
前記セラミック体の外周面には金属層が配設されており、前記フランジが前記金属層を介して、前記セラミック体と接合されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の熱交換ユニット。
【請求項４】
前記接合材は、前記金属層から前記フランジにかけて広がるメニスカス部を有しており、
前記メニスカス部は、前記セラミック体の前記一方端部側および前記他方端部に位置する、請求項３に記載の熱交換ユニット。
【請求項５】
前記発熱抵抗体は、前記流出口よりも前記セラミック体の他方端部側に延びていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の熱交換ユニット。
【請求項６】
前記フランジは、外周部に、径方向に突出する凸部を有し、前記長手方向に垂直な断面で見たときに、前記凸部は、前記セラミック体の図心に対して、前記流出口の反対側に位置していることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の熱交換ユニット。
【請求項７】
前記セラミック体は、前記外周面に前記長手方向に延びる凹部を有し、
前記長手方向に垂直な断面で見たときに、前記凹部は、前記セラミック体の、前記流出口に対向する部位とは反対側に位置していることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の熱交換ユニット。
【請求項８】
前記ケースの流出口は、前記ケースの開口に近接していることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の熱交換ユニット。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の熱交換ユニットを備え、前記流路を流過する、前記ヒータによって加熱された流体を、前記流出口を介して外部に流出させることを特徴とする洗浄装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、流体加熱装置、粉体加熱装置、気体加熱装置、酸素センサ、はんだごて等に用いられる熱交換ユニットおよびこれを備えた洗浄装置に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
流体加熱装置に用いられる熱交換ユニットとして、特許文献１は、筒状のセラミックヒータを、流体流路を内部に有し、流体流路と外部とを連通させる流出口が設けられているケースに挿着してなり、流体をセラミックヒータの内部および外部にて加熱し、ケースの流出口から外部に流出させる熱交換ユニットを開示している。
【０００３】
被加熱物を効果的に加熱可能な熱交換ユニットを提供することが求められている。特許文献１は、セラミックヒータに含まれる発熱抵抗体の具体的な構成を開示していない。そのため、特許文献１に記載された熱交換ユニットでは、流体を効果的に加熱できないことがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１４－２２８２５２号公報
【発明の概要】
【０００５】
本開示の一つの態様の熱交換ユニットは、長手方向に延びる、両端が開放された筒状のセラミック体と、前記セラミック体に埋設され、前記セラミック体の長手方向一方端部から他方端部に向かって延びており、複数の直線状部分と複数の折り返し部分とを含むミアンダ状の発熱抵抗体と、該発熱抵抗体に接続して前記セラミック体の前記他方端部に向かって延びる引出導体と、前記セラミック体が挿通される孔を有し、接合材を介して前記セラミック体の前記他方端部寄りの外周面に接合されているフランジと、を含むヒータと、一端部が閉塞され、他端部が開放されている筒状のケースであって、開放された前記他端部の開口に前記ヒータが挿着され、少なくとも、前記セラミック体の一方端部寄りの部分を収容しているケースと、を備え、前記セラミック体の内周面によって規定される第１空間と前記セラミック体の外周面および前記ケースの内周面によって規定される第２空間とが連通し、前記第１空間および前記第２空間が流体の流路を形成し、前記ケースは、前記第２空間と外部とを連通させる流出口を有し、前記ヒータは、前記フランジが前記ケースの開口を塞ぐように前記ケースに挿着されており、前記発熱抵抗体における複数の折り返し部分が、前記接合材と重なる部分に位置していることを特徴とする。
【０００６】
また、本開示の一つの態様の熱交換ユニットは、長手方向に延びる、両端が開放された筒状のセラミック体と、前記セラミック体に埋設され、前記セラミック体の長手方向一方端部から他方端部に向かって延びており、複数の直線状部分と複数の折り返し部分とを含むミアンダ状の発熱抵抗体と、該発熱抵抗体に接続して前記セラミック体の前記他方端部に向かって延びる引出導体と、前記セラミック体が挿通される孔を有し、接合材を介して前記セラミック体の前記他方端部寄りの外周面に接合されているフランジと、を含むヒータと、一端部が閉塞され、他端部が開放されている筒状のケースであって、開放された前記他端部の開口に前記ヒータが挿着され、少なくとも、前記セラミック体の一方端部寄りの部分を収容しているケースと、を備え、前記セラミック体の内周面によって規定される第１空間と前記セラミック体の外周面および前記ケースの内周面によって規定される第２空間とが連通し、前記第１空間および前記第２空間が流体の流路を形成し、前記ケースは、前記第２空間と外部とを連通させる流出口を有し、前記ヒータは、前記フランジが前記ケースの開口を塞ぐように前記ケースに挿着されており、前記発熱抵抗体と前記引出導体との境界は、前記接合材と重なる部分に位置していることを特徴とする。
【０００７】
本開示の一つの態様の洗浄装置は、上記の熱交換ユニットを備え、前記流路を流過する、前記ヒータによって加熱された流体を、前記流出口を介して外部に流出させることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本開示の目的、特色、および利点は、下記の詳細な説明と図面とからより明確になるであろう。
本開示の熱交換ユニットの実施形態の一例を示す斜視図である。
本開示の熱交換ユニットの実施形態の一例を示す、図１Ａとは異なる視点の斜視図である。
本開示の熱交換ユニットの実施形態の一例を示す断面図である。
図２Ａに示す熱交換ユニットにおけるセラミック体の展開図である。
本開示の熱交換ユニットの実施形態の他の例を示す断面図である。
図３Ａに示す熱交換ユニットにおけるセラミック体の展開図である。
本開示の熱交換ユニットの実施形態の他の例を示す断面図である。
図４Ａに示す熱交換ユニットにおけるセラミック体の展開図である。
本開示の熱交換ユニットの実施形態の他の例を示す断面図である。
本開示の熱交換ユニットの実施形態の他の例を示す断面図である。
本開示の熱交換ユニットの実施形態の他の例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示の熱交換ユニットの実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
図１Ａは、本開示の熱交換ユニットの実施形態の一例を示す斜視図であり、図１Ｂは、本開示の熱交換ユニットの実施形態の一例を示す、図１Ａとは異なる視点の斜視図であり、図２Ａは、本開示の熱交換ユニットの実施形態の一例を示す断面図であり、図２Ｂは、図２Ａに示す熱交換ユニットにおけるセラミック体の展開図である。なお、図１Ａ，１Ｂでは、ケースを省略して図示している。なお、図２Ａは、貫通導体および電極パッドを模式的に示しており、図２Ａおける貫通導体および電極パッドの位置は、正確に図示されたものではない。図１Ｂ，２Ｂでは、発熱抵抗体および引出導体にハッチングを付して示している。図２Ｂでは、セラミック体の表層部の、芯材に臨む面を展開して示している。
（【００１１】以降は省略されています）

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