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公開番号2025141768
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-29
出願番号2024173157
出願日2024-10-02
発明の名称セラミックヒータ
出願人日本特殊陶業株式会社
代理人個人
主分類H05B 3/14 20060101AFI20250919BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】熱衝撃によるヒータの破損を抑制できるセラミックヒータを提供する。
【解決手段】発熱抵抗体13を有するセラミック体10と、ガラスを主体とし、前記セラミック体の表面のうち少なくとも角部11E、12E及び前記発熱抵抗体を有する領域を被覆するように構成されたコート層20と、を備えたセラミックヒータ100であって、前記コート層の表面のうち、前記セラミック体を被覆する部位の少なくとも一部にセラミック粒子21が付着してなる。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
発熱抵抗体を有するセラミック体と、
ガラスを主体とし、前記セラミック体の表面のうち少なくとも角部及び前記発熱抵抗体を有する領域を被覆するように構成されたコート層と、
を備えたセラミックヒータであって、
前記コート層の表面のうち、前記セラミック体を被覆する部位の少なくとも一部にセラミック粒子が付着してなることを特徴とするセラミックヒータ。
続きを表示（約 390 文字）【請求項２】
前記セラミック体はアルミナを主成分とし、前記セラミック粒子はアルミナ粒子であることを特徴とする請求項１に記載のセラミックヒータ。
【請求項３】
前記コート層の表面のうち、さらに前記セラミック体の外周面を被覆する部位に前記セラミック粒子が付着してなることを特徴とする請求項１又は２に記載のセラミックヒータ。
【請求項４】
前記セラミック体は内孔を有する円筒形状であり、
前記コート層は前記内孔の表面の少なくとも一部まで被覆し、
前記内孔の表面を覆う前記コート層の表面に前記セラミック粒子が付着してなることを特徴とする請求項１又は２に記載のセラミックヒータ。
【請求項５】
前記セラミック粒子による前記コート層の被覆率が８８．５％以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載のセラミックヒータ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば電気自動車の空調又はバッテリの加熱保温等に用いられるセラミックヒータに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
電気自動車の空調またはバッテリの加熱保温のため、クーラント液等の媒体をセラミックヒータで加熱するシステムが検討されている。特に、寒冷地ではバッテリの性能が低下するため、バッテリの加熱保温が重要になっている。
【０００３】
このセラミックヒータは、例えば芯材となる筒状又は柱状のセラミック管の外周に、セラミック層を巻き付けた構造となっていて、セラミック層にヒータパターンが形成されている（特許文献１参照）。
そして、ヒータパターンに通電加熱することで、セラミックヒータが発熱するようになっている。
【０００４】
ところで、セラミックヒータは熱衝撃に弱いので、加熱されて高温となったセラミックヒータが急冷されるとクラック等が発生し、ヒータが破損する恐れがある。
特に、セラミックヒータをクーラント液等の媒体（流体）加熱に用いた場合、セラミックヒータが空焚き状態（気中加熱状態）となったときに液滴が掛かると、熱衝撃が大きくなる。
一方、従来からセラミック部材を保護する方法として、上記特許文献１の技術のようにガラス（釉薬）を表面に塗布することが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開2018-92880号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、釉薬を高温で焼成する際、釉薬のガラス材料の粘度が低下し、特に対象物の角部の釉薬厚みが薄くなり易い。このため、セラミックヒータの角部の保護、ひいては熱衝撃耐性が低下するおそれがある。
この対策として、釉薬を複数回に分けて塗布することで、角部の釉薬の厚みを確保することも可能であるが、工数が増えてコストアップになるので実用的とはいえない。
そこで、本発明は、熱衝撃によるヒータの破損を抑制できるセラミックヒータの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明のセラミックヒータは、発熱抵抗体を有するセラミック体と、ガラスを主体とし、前記セラミック体の表面のうち少なくとも角部及び前記発熱抵抗体を有する領域を被覆するように構成されたコート層と、を備えたセラミックヒータであって、前記コート層の表面のうち、前記セラミック体を被覆する部位の少なくとも一部にセラミック粒子が付着してなることを特徴とする。
【０００８】
コート層がセラミック粒子を含まない場合、コート層を高温で焼成する際、ガラス材料の粘度が低下し、セラミック体の少なくとも一部（角部等）の厚みが薄くなる。
そこで、コート層の表面のうち、厚みが薄くなる部位にセラミック粒子が付着していると、コート層の厚みが薄い部位をセラミック粒子が保護する。
これにより、コート層の厚みが薄い部位における熱衝撃を緩和し、熱衝撃によるヒータの破損を抑制できる。
【０００９】
本発明のセラミックヒータにおいて、前記セラミック体はアルミナを主成分とし、前記セラミック粒子はアルミナ粒子であってもよい。
このセラミックヒータによれば、セラミック体とセラミック粒子の成分が近似するので、セラミック体とセラミック粒子の間の熱膨張係数の差を小さくすることができ、コート層にかかる熱衝撃を低減できる。
【００１０】
本発明のセラミックヒータにおいて、前記コート層の表面のうち、さらに前記セラミック体の外周面を被覆する部位に前記セラミック粒子が付着してなっていてもよい。
このセラミックヒータによれば、セラミック体のうち発熱抵抗体を覆い高温となる部分をセラミック粒子が保護するので、この部分の熱衝撃を緩和できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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