(57)【要約】  【課題】  接合の作業が容易で、接合強度が高く、しかも低コストであり、相手部材等の周囲の構造の設計変更などが不要なセラミックヒータ、そのセラミックヒータを用いた熱交換ユニット、及びセラミックヒータの製造方法を提供すること。  【解決手段】  面取り部２１は、その断面（即ち貫通孔１７の中心軸に沿った断面）の形状が、Ｒ形状である。従って、この面取り部２１の構造によって、貫通孔１７の開口端側の空間（導入開口部２３）は、先端側より後端側（開口端側）の方が開口面積が急増するようになっている。つまり、面取り部２１の表面形状は、（断面がＲ形状の）曲面によって外側に凸の形状となっている。【選択図】 図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔を有するフランジと、該フランジの貫通孔に通された長尺のセラミックヒータ本体とを、接合剤により接合したセラミックヒータにおいて、
前記フランジの貫通孔の少なくとも一方の開口端に、該開口端側の方が開口面積が増加する面取り部を設けるとともに、該面取り部の一部又は全体の表面形状を、曲面によって外側に凸の形状に又は複数の平面によって外側に凸の形状にしたことを特徴とするセラミックヒータ。
【請求項２】
前記セラミックヒータ本体が、円筒状の部材であることを特徴とする前記請求項１に記載のセラミックヒータ。
【請求項３】
前記面取り部における前記フランジの貫通孔の貫通方向に沿った断面形状が、Ｒ形状であることを特徴とする前記請求項１又は２に記載のセラミックヒータ。
【請求項４】
前記面取り部における前記フランジの貫通孔の貫通方向に沿った断面形状が、Ｒ形状に比べて、フランジの厚み方向の変化に対する径方向の変化が大であることを特徴とする前記請求項１又は２に記載のセラミックヒータ。
【請求項５】
前記面取り部における前記フランジの貫通孔の貫通方向に沿った断面形状が、Ｒ形状に比べて、フランジの径方向の変化に対する厚み方向の変化が大であることを特徴とする前記請求項１又は２に記載のセラミックヒータ。
【請求項６】
前記フランジの貫通孔における前記セラミックヒータ本体と近接する近接部の貫通方向の寸法が、前記フランジの厚みの１／１０〜１／２の範囲内であることを特徴とする前記請求項１又は２に記載のセラミックヒータ。
【請求項７】
前記セラミックヒータ本体の一端側に発熱体を配置するとともに、該発熱体と反対側に前記フランジの面取り部を設けたことを特徴とする前記請求項１〜６のいずれかに記載のセラミックヒータ。
【請求項８】
前記面取り部以外における前記セラミックヒータ本体の外周面と前記フランジの貫通孔の内周面との間隙が、０．２〜２ｍｍであることを特徴とする前記請求項１〜７のいずれかに記載のセラミックヒータ。
【請求項９】
前記フランジの面取り部が設けられた表面側において、前記面取り部より外周方向の外側に、前記接合剤の流出を防止する段部を設けたことを特徴とする前記請求項１〜８のいずれかに記載のセラミックヒータ。
【請求項１０】
前記フランジはセラミック製であり、前記接合剤はガラスを主成分とする材料又は樹脂製接着剤であることを特徴とする前記請求項１〜９のいずれかに記載のセラミックヒータ。
【請求項１１】
前記フランジはセラミック製又は樹脂製であり、前記接合剤は樹脂製接着剤であることを特徴とする前記請求項１〜１０のいずれかに記載のセラミックヒータ。
【請求項１２】
前記請求項１〜１１のいずれかに記載のセラミックヒータを、熱交換器に取り付けたことを特徴とする熱交換ユニット。
【請求項１３】
前記請求項１〜１０のいずれかに記載のセラミックヒータの製造方法において、
前記セラミックヒータ本体を立設し、該立設したセラミックヒータ本体に前記面取り部を上にして前記フランジを外嵌し、該フランジの上面にガラスを主成分とする接合剤を配置し、所定の温度で加熱することにより前記接合剤を軟化させて、該接合剤を前記面取り部から前記セラミックヒータ本体とフランジとの間隙に導いて、前記セラミックヒータ本体と前記フランジとの接合を行うことを特徴とするセラミックヒータの製造方法。
【請求項１４】
前記請求項１〜１０のいずれかに記載のセラミックヒータの製造方法において、
前記セラミックヒータ本体を立設し、該立設したセラミックヒータ本体に前記面取り部を上にして前記フランジを外嵌し、該フランジの上面に樹脂製接着剤を配置し、該樹脂製接着剤を前記面取り部から前記セラミックヒータと前記フランジとの間隙に導いて、前記セラミックヒータ本体と前記フランジとの接合を行うことを特徴とするセラミックヒータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば温水洗浄便座、電気温水器、２４時間風呂などに用いられるセラミックヒータ、熱交換ユニット、及びセラミックヒータの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば温水洗浄便座には、洗浄水を暖めるために、樹脂製の筐体を有する熱交換器が用いられており、この熱交換器には、長尺のパイプ状のセラミックヒータが取り付けられている。
【０００３】
前記セラミックヒータは、パイプ状のセラミック基体の外周面に、ヒータを内蔵したシート状のセラミックヒータが巻きつけられたものであり、その軸中心には、洗浄水となる水道水が供給される流路が設けられている。
【０００４】
この種のセラミックヒータを製造する場合には、例えば下記の方法が挙げられる。
・まず、パイプ状のアルミナ質のセラミック基体を仮焼成により形成する。一方、アルミナ質のセラミックシートの表面に、タングステン等の高融点金属を印刷してヒータ（ヒータパターン）を形成する。
【０００５】
・次に、このセラミックシートにアルミナペーストを塗布し、セラミック基体の外周面に巻き付けて接着し加圧して、一体焼成する。これにより、図１１（ａ）に示す様に、セラミック基体１００１にシート状のヒータ部材１００３が巻き付けられた形状のセラミックヒータ本体１００５が得られる。
【０００６】
・次に、セラミックヒータ本体１００５の後端側（同図上側）に、セラミック製のフランジ１００７を外嵌する。つまり、セラミックヒータ本体１００５を、フランジ１００７の中央に設けられた丸穴１００９に通して、所定の取付位置にフランジ１００７を配置する。
【０００７】
・次に、セラミックヒータ本体１００５の上方よりリング状のガラス接着剤１０１１を嵌め込み、フランジ１００７上に載置する。
・次に、このガラス接着剤１０１１を加熱して溶融させることにより、フランジ１００７をセラミックヒータ本体１００５に接合して、図１１（ｂ）に示すセラミックヒータ１０１３を製造する（引用文献１、２参照）。尚、ガラス接着剤ではなく、有機接着剤等を用いて接合する方法もある。
【特許文献１】特開２００２−１３４２５０号公報   （図２、第３頁）
【特許文献２】実用新案登録第２５５７２２０号公報   （図６、第３頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した従来技術では、加熱して接合する際に、セラミックヒータ本体１００５とフランジ１００７との間に、溶融したガラス接着剤１０１１が流れ込むのを容易にするために、フランジ１００７の丸穴１００９の上面側の端部にＣ面取り部１０１５を設けていた。
【０００９】
ところが、溶融したガラス接着剤１０１１の流れ込みを容易にするために、Ｃ面取り部１０１５を大きくすると、丸穴１００９の上面側の開口面積は大きくなってガラス接着剤１０１１の流れ込みは良くなるものの、セラミックヒータ本体１００５の外周面とフランジ１００７の内周面が近接する部分（近接部１０１３：ここでは各面が平行で対向する部分）の寸法Ｌが短くなって、接合強度が低下するという問題があった。
【００１０】
つまり、本発明者等の研究により、セラミックヒータ本体１００５とフランジ１００７との接合強度を上げるためには、前記近接部１０１３の寸法Ｌを長くすることが望ましいということが分かっているので、単にＣ面取り部１０１５を大きくする方法は、必ずしも好ましくはない。
【００１１】
一方、Ｃ面取り部１０１５を小さくすると、前記近接部１０１３の寸法Ｌは長くなるものの、セラミックヒータ本体１００５とフランジ１００７との間にガラス接着剤１０１１が流れ込みにくくなり、この場合も接合強度が低下するという問題があった。
【００１２】
この対策として、フランジ１００７の厚みを大きくすることが考えられるが、その場合は、コストアップにつながるとともに、セラミックヒータ１０１３を装着する相手部材である熱交換器等の設計変更が必要になり、好ましくない。
【００１３】
本発明はこうした問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、接合の作業が容易で、接合強度が高く、しかも低コストであり、相手部材等の周囲の構造の設計変更などが不要なセラミックヒータ、そのセラミックヒータを用いた熱交換ユニット、及びセラミックヒータの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
（１）請求項１の発明は、貫通孔を有するフランジと、該フランジの貫通孔に通された長尺のセラミックヒータ本体とを、接合剤により接合したセラミックヒータにおいて、前記フランジの貫通孔の少なくとも一方の開口端に、該開口端側の方が開口面積が増加する面取り部を設けるとともに、該面取り部の一部又は全体の表面形状を、曲面によって外側に凸の形状に又は複数の平面によって外側に凸の形状にしたことを特徴とする。
【００１５】
本発明では、面取り部の一部又は全体の表面形状を、曲面によって外側に凸の形状に又は複数の平面によって外側に凸の形状にしたので、フランジとセラミックヒータ本体との接合に好ましい導入開口部（面取り部により形成される開口部）の形状とすることができる。よって、接合の作業が容易で、接合強度が高く、しかも低コストであり、相手部材の設計変更などが不要等の顕著な効果を奏する。
【００１６】
つまり、本発明では、面取り部の表面形状は、従来のＣ面取りに比べて外側に凸となっているので、面取り部におけるフランジの厚み方向の寸法を実質的に短くしても、面取り部の開口端における開口面積を十分に確保することができる。よって、接合時には、接合剤を導入開口部にスムーズに導入することができるので、接合の作業が容易である。
【００１７】
また、前記の様に、面取り部におけるフランジの厚み方向の寸法を実質的に短くできるので、セラミックヒータ本体の外周面とフランジの内周面が近接する近接部の寸法を十分に確保することができる。よって、フランジの厚みを増加しなくても、十分な接合強度を確保することができる。従って、製造コストを低減することができ、また、相手部材等の周囲の構造の設計変更が不要であるという利点がある。
【００１８】
ここで、近接部としては、フランジの貫通孔の内周面とセラミックヒータ本体との外周面とが平行である範囲が挙げられるが、それだけではなく、面取り部の表面が湾曲しているので（多段の場合は角度が変化しているので）、面取り部の表面がセラミックヒータ本体の表面とほぼ平行になっている範囲も含まれる。
【００１９】
つまり、この近接部の範囲としては、貫通孔の（セラミックヒータ本体の外周面と）平行な内周面だけでなく、その内周面を基準として、径方向に所定量（例えば０．３ｍｍ以下）湾曲又は屈曲した範囲が挙げられる。
【００２０】
また、前記（面取り部の厚み方向の寸法が）実質的に短くとは、面取り部から、近接部のうち前記ほぼ平行な部分（例えば後述する疑似真円部）を除外することにより、実質的に面取り部の寸法が短くなることを示している。
【００２１】
更に、前記フランジとは、セラミックヒータ本体の側方に（例えば鍔状に）張り出す部材である。また、前記面取り部の表面の断面形状（貫通孔の貫通方向に沿った断面形状）としては、外側に凸に湾曲する形状、多段に折れ曲がって外側に凸となった形状が挙げられる。
【００２２】
（２）請求項２の発明は、前記セラミックヒータ本体が、円筒状の部材であることを特徴とする。
本発明は、セラミックヒータ本体の好ましい形状を例示したものである。この場合のフランジの貫通孔の形状としては、セラミックヒータ本体の外形形状（軸に垂直の平面における外形形状）に対応した円形が好適である。
【００２３】
（３）請求項３の発明は、前記面取り部における前記フランジの貫通孔の貫通方向に沿った断面形状が、Ｒ形状（半径ｒの円の形状）である。
本発明は、面取り部の断面形状の好ましい形状を例示したものである。この形状であれば、十分な開口面積を確保できるとともに、十分な近接部の寸法（フランジの厚み方向寸法：貫通方向の寸法）を確保することができる。
【００２４】
（４）請求項４の発明は、前記面取り部における前記フランジの貫通孔の貫通方向に沿った断面形状が、Ｒ形状に比べて、フランジの厚み方向の変化に対する径方向の変化が大であることを特徴とする。
【００２５】
本発明は、面取り部の断面形状の好ましい形状を例示（図９参照）したものであり、この形状であれば、Ｒ形状の場合より大きな開口面積を確保することができる。
この面取り部の断面形状としては、フランジの内部側から開口端側に行くほど、Ｒ形状より開口面積の増加の程度が大きな所定の関数で表せる形状が挙げられる。例えば、断面の径方向の寸法（内径）の増加程度が、比例定数１の１次関数よりも大きな増加率で増加する形状が挙げられる。具体的には、断面形状が、ｙ＝２ｌｏｇｘ（ｙはフランジの厚み方向、ｘはフランジの径方向）などの関数で示される形状が挙げられる
（５）請求項５の発明は、前記面取り部における前記フランジの貫通孔の貫通方向に沿った断面形状が、Ｒ形状に比べて、フランジの径方向の変化に対する厚み方向の変化が大であることを特徴とする。
【００２６】
本発明は、面取り部の断面形状の好ましい形状を例示（図１０参照）したものであり、この形状であれば、Ｒ形状の場合より、接合剤を近接部に導入しやすいという利点がある。
【００２７】
この面取り部の断面形状は関数で表すことができ、例えば前記ｙ＝２ｌｏｇｘの線対称の図形（ｙ＝ｘに対して線対称）が挙げられる。
（６）請求項６の発明は、前記フランジの貫通孔における前記セラミックヒータ本体と近接する近接部の貫通方向の寸法が、前記フランジの厚みの１／１０〜１／２の範囲内であることを特徴とする。
【００２８】
この範囲であれば、高い接合強度を発揮することができる。また、フランジの開口端における面取り部の径方向の寸法（半径）としては、４〜１０ｍｍの範囲が挙げられる。この範囲であれば、接着剤を導入開口部内にスムーズに導入することができる。
【００２９】
（７）請求項７の発明は、前記セラミックヒータ本体の一端側に発熱体を配置するとともに、該発熱体と反対側に前記フランジの面取り部を設けたことを特徴とする。
本発明は、セラミックヒータ本体の好ましい構造を例示したものである。
【００３０】
（８）請求項８の発明は、前記面取り部以外における前記セラミックヒータ本体の外周面と前記フランジの貫通孔の内周面との間隙が、０．２〜２ｍｍであることを特徴とする。
【００３１】
本発明は、セラミックヒータ本体とフランジとの間隙の好ましい寸法（片側での寸法）を例示したものである。この範囲であれば、両部材を組み合わせた場合にがたつき難く容易に組み合わせることができ、しかも、高い接合強度を実現することができる。
【００３２】
（９）請求項９の発明は、前記フランジの面取り部が設けられた表面側において、前記面取り部より外周方向の外側に、前記接合剤の流出を防止する段部（例えば止め段）を設けたことを特徴とする。
【００３３】
本発明では、面取り部の外側に、段が高くなるような段部を設けているので、接合剤が面取り部の周囲に広がることを防止できる。
（１０）請求項１０の発明は、前記フランジはセラミック製であり、前記接合剤はガラスを主成分とする材料又は樹脂製接着剤であることを特徴とする。
【００３４】
本発明は、フランジや接合剤の好ましい例を示したものである。
（１１）請求項１１の発明は、前記フランジはセラミック製又は樹脂製であり、前記接合剤は樹脂製接着剤であることを特徴とする。
【００３５】
本発明は、フランジや接合剤の好ましい例を示したものである。
（１２）請求項１２の発明（熱交換ユニット）は、前記請求項１〜１１のいずれかに記載のセラミックヒータを、熱交換器に取り付けたことを特徴とする。
【００３６】
本発明では、上述したセラミックヒータを熱交換器に取り付けることにより、熱交換ユニットを構成することができる。
（１３）請求項１３の発明は、前記請求項１〜１０のいずれかに記載のセラミックヒータの製造方法において、前記セラミックヒータ本体を立設し、該立設したセラミックヒータ本体に前記面取り部を上にして前記フランジを外嵌し、該フランジの上面にガラスを主成分とする接合剤を配置し、所定の温度で加熱することにより前記接合剤を軟化させて、該接合剤を前記面取り部から前記セラミックヒータ本体とフランジとの間隙に導いて、前記セラミックヒータ本体と前記フランジとの接合を行うことを特徴とする。
【００３７】
本発明では、立設したセラミックヒータ本体に面取り部を上にしてフランジを外嵌し、フランジの上面にガラスを主成分とする接合剤を配置して加熱する。これにより、重力によって、軟化した接合剤を、面取り部からセラミックヒータ本体とフランジとの間隙にスムーズに導いて、セラミックヒータ本体とフランジとの接合を行う。
【００３８】
よって、セラミックヒータ本体とフランジとの接合を、容易に且つ確実に行うことができる。
（１４）請求項１４の発明は、前記請求項１〜１０のいずれかに記載のセラミックヒータの製造方法において、前記セラミックヒータ本体を立設し、該立設したセラミックヒータ本体に前記面取り部を上にして前記フランジを外嵌し、該フランジの上面に樹脂製接着剤を配置し、該樹脂製接着剤を前記面取り部から前記セラミックヒータと前記フランジとの間隙に導いて、前記セラミックヒータ本体と前記フランジとの接合を行うことを特徴とする。
【００３９】
本発明では、立設したセラミックヒータ本体に面取り部を上にしてフランジを外嵌し、フランジの上面に樹脂製接合剤を配置する。これにより、重力によって、接合剤を、面取り部からセラミックヒータ本体とフランジとの間隙にスムーズに導いて、セラミックヒータ本体とフランジとの接合を行う。
【００４０】
よって、セラミックヒータ本体とフランジとの接合を、容易に且つ確実に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
次に、本発明の最良の形態の例（実施例）について説明する。
【実施例１】
【００４２】
ａ）まず、本実施例のセラミックヒータの構成について説明する。
本実施例のセラミックヒータは、例えば温水洗浄便座の熱交換ユニットに取り付けられて、洗浄水を暖めるために用いられるものである。
【００４３】
図１に示す様に、このセラミックヒータ１は、アルミナ製の長尺のパイプ状（円筒状）のセラミックヒータ本体３に、アルミナ製の板状のフランジ５が外嵌され、セラミックヒータ本体３とフランジ５とがガラス接着剤７によって接合されて一体化されたものである。
【００４４】
前記セラミックヒータ本体３は、アルミナ製の芯部材９の外周面に、アルミナ製のシート状のヒータ部材１１が巻き付けられたものであり、ヒータ部材１１の先端側（同図下方）には、熱交換器１３（図６参照）内に収容されるヒータ（図示せず）が内蔵され、後端側には、熱交換器１３の外側に配置される一対のヒータ端子１５が形成されている。
【００４５】
図２に示す様に、前記フランジ５は、縦３０ｍｍ×横３０ｍｍ×厚み４．０ｍｍの正方形の板状の部材であり、その中心には、フランジ５を板厚方向に貫く直径φ１１．８５ｍｍの円形の貫通孔１７が形成されている。尚、四隅にも、小径の取付孔１９が設けられている。
【００４６】
図３（図２のＡ−Ａ断面）に示す様に、フランジ５の貫通孔１７の一方の開口端側、即ちセラミックヒータ本体３に取り付ける際に後端側になる開口端側（同図上方）には、開口端側ほど開口部（導入開口部）２３の径が大きくなるような面取り部２１が設けられている。尚、フランジ表面の開口端面の形状は直径がφ１６〜１８ｍｍの円形である。
【００４７】
つまり、図４に拡大して示す様に、前記面取り部２１は、その断面（即ち貫通孔１７の中心軸に沿った断面）の形状が、半径２〜３ｍｍ（例えば２．５ｍｍ）のＲ形状であり、その中心点Ｃは、フランジ５の先端面及び貫通孔１７の内周面より２〜３ｍｍ（例えば２．５ｍｍ）の距離に設定されている。
【００４８】
従って、この面取り部２１の構造によって、貫通孔１７の開口端側に開口する空間である導入開口部２３は、先端側より後端側（開口端側）の方が開口面積が急増するようになっている。つまり、面取り部２１の表面形状は、（断面がＲ形状の）曲面によって外側に凸の形状となっている。
【００４９】
また、貫通孔１７の先端側の内周面は、直径がほぼ同一の円筒状の近接部２５（即ち断面形状がほぼ直線である部分）となっており、その寸法Ｌは、１〜２ｍｍ（例えば２ｍｍ）に設定されている。尚、この寸法Ｌは、フランジ５の全体の厚みに対して、１／４〜１／２の範囲（例えば１／２）である。
【００５０】
詳しくは、この近接部２５は、貫通孔１７の内径が全く同一の真円部２５ａ（寸法Ｌ１＝例えば１．５ｍｍ）と、真円部２５ａに連接する面取り部２１の一部を構成する疑似真円部２５ｂ（寸法Ｌ２＝０．５ｍｍ）とから構成されている。つまり、疑似真円部２５ｂにおいては、貫通孔１７の内径は、真円部２５ａの上端から上方にゆくにつれて増加するが、その増加の程度は僅かであるので、実質的に真円を構成する部分であるとみなすことができる。尚、この疑似真円部２５ｂの範囲としては、真円部２５ａからの径方向の寸法のズレが０．３ｍｍ以内を採用できる。
【００５１】
更に、近接部２５において、セラミックヒータ本体３の外周面とフランジ５の内周面との間隔（間隙２６の寸法：片側）は、０．２〜２ｍｍの範囲の例えば０．３ｍｍに設定されている。
【００５２】
ｂ）次に、本実施例の製造方法について説明する。
・まず、セラミックヒータ本体３の製造方法を説明する。
例えばドクターブレード法により、アルミナ質（アルミナ９０重量％以上）のセラミックシート（グリーンシート）を製造する。
【００５３】
次に、このセラミックシートの一方の表面に、タングステン等の高融点金属を印刷してヒータ（ヒータパターン）を形成する。同様に、他方の表面に、ヒータ端子１５となる端子パターンを形成し、端子パターンとヒータパターンとはスルーホールを介して接続する。
【００５４】
尚、ヒータパターンは、セラミックシートの一方の側、即ち熱交換器１３の内部に配置されるように、ヒータ部材１１の先端側に形成し、端子パターンは、熱交換器１３の外部に配置されるように、ヒータ部材１１の後端側に形成する。
【００５５】
次に、このヒータパターンを覆うように、他のセラミックシートを積層してセラミックシートの積層体を形成する。
次に、この積層体のセラミックシート４１にアルミナペーストを塗布し、仮焼成されたアルミナ製のパイプ状の芯部材９の外周面に巻き付け、接着し加圧して、一体焼成する。これにより、図５（ａ）に示す様に、芯部材９にシート状のヒータ部材１１が巻き付けられた形状のセラミックヒータ本体３が得られる。
【００５６】
次に、セラミックヒータ本体３を、後端側（同図上側）を上にして立設し、その後端側に、セラミック製のフランジ５を外嵌する。つまり、セラミックヒータ本体３を、フランジ５の貫通孔１７に通して、所定の取付位置にフランジ５を配置する。
【００５７】
次に、セラミックヒータ本体３の上方より、リング状のガラス接着剤７を嵌め、フランジ５上に載置する。尚、ガラス接着剤７としては、例えばホウケイ酸系のガラス接着剤を採用できる。
【００５８】
次に、このガラス接着剤７を加熱して溶融させることにより、図５（ｂ）に示す様に、フランジ５をセラミックヒータ本体３に接合して、セラミックヒータ１を製造する。
特に、本実施例では、ガラス接着剤７はフランジ５の貫通孔１７の上部に配置されるので、前記図４に示す様に、溶融したガラス接着剤７は、重力によって貫通孔１７の導入開口部２３に導入され、更に、近接部２５における間隙２６に導かれ、その後凝固することによって、フランジ５とセラミックヒータ本体３とを強固に接合する。
【００５９】
・次に、熱交換ユニット１３の製造方法を説明する。
前記図６に示す様に、上述した方法にて製造されたセラミックヒータ３を、ヒータ側を先にして、熱交換器２７の内部に挿入し、フランジ５を熱交換器２７の固定部２９に当接する。
【００６０】
次に、固定部材（ネジ等）３１を用いて、フランジ５を固定部２９に固定して、熱交換ユニット１を完成する。
ｃ）この様に、本実施例では、フランジ５の貫通孔１７に、その後端側ほど（即ち内部側より開口端側ほど）開口面積が急速に増加する面取り部２１、即ち断面がＲ形状の面取り部２１を設けているので、ガラス接着剤７が溶融すると、溶融したガラス接着剤７はスムーズに貫通孔１７内、即ち導入開口部２３及び間隙２６に導入される。従って、フランジ５とセラミックヒータ本体３との接合を迅速に行うことができ、作業性に優れている。
【００６１】
また、本実施例では、面取り部２１の断面がＲ形状であるので、近接部２５の長さを十分にとった場合でも、開口面積を大きく取ることができる。従って、近接部２５の長さを十分にとることによる高い接合性を確保できるとともに、ガラス接着剤７の流れ込み易さも確保できるという顕著な利点がある。
【００６２】
更に、近接部２５の長さを十分に確保できるので、フランジ５の厚みを増やす必要がなく、低コストを実現でき、相手部材等の周囲の部材の設計変更が不要であるという利点がある。
【実施例２】
【００６３】
次に、実施例２について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は省略する。
本実施例は、前記実施例１とは、面取り部の形状が異なる。
図７に示す様に、本実施例のセラミックヒータ４１では、フランジ４３の面取り部４７の貫通孔４５の中心軸に沿った断面形状が、曲線ではなく直線が折れ曲がった多段形状となっている。
【００６４】
つまり、面取り部４７の断面形状は、外側に凸となる様に、複数箇所で折れ曲がっており、前記実施例１と同様に、後端側（開口端側）にゆくほど、開口面積が急増する様になっている。尚、急増の程度は、前記多段が多くなるほど、前記実施例１のＲ形状とほぼ同様となる。
【００６５】
本実施例においても、前記実施例１とほぼ同様な効果を奏する。
【実施例３】
【００６６】
次に、実施例３について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は省略する。
本実施例は、前記実施例１とは、フランジの後端面の形状が異なる。
図８に示す様に、本実施例のセラミックヒータ５１では、前記実施例１と同様に、フランジ５３の貫通孔５５には、断面がＲ形状の面取り部５７を有している。
【００６７】
特に本実施例では、フランジ５３の後端面に、面取り部５７の開口端より１段高くなった止め段５９を有している。
従って、ガラス接着剤６１を溶融させた場合に、止め段５９により、ガラス接着剤６１が貫通孔６１以外の周囲に流出することを防止できるという効果がある。
【実施例４】
【００６８】
次に、実施例４について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は省略する。
本実施例は、前記実施例１とは、面取り部の形状が異なる。
図９にフランジを模式的に示す様に、本実施例では、フランジ７１の貫通孔７３の貫通方向に沿った面取り部７５の断面形状は、前記実施例１のＲ形状（同図点線）に比べて、フランジ７１の厚み方向の変化に対する径方向の変化が大となるように設定されている。
【００６９】
つまり、面取り部７５の断面形状は、Ｒ形状より開口面積の増加の程度が大きな関数で表せる形状である。
具体的には、断面形状が、ｙ＝２ｌｏｇｘ（ｙはフランジ７１の厚み方向、ｘはフランジ７１の径方向）で示される形状である。
【００７０】
従って、本実施例では、前記実施例１と同様に、面取り部７５は真円部７７の上端から湾曲し始めるが、Ｒ形状に比べて、導入開口部７９の面積（貫通方向と垂直に切断した場合の開口面積）は急速に増加する構造となっており、面取り部７５の開口端における開口面積は大きくなっている。
【００７１】
尚、面取り部７５の開口端は、直径φ２０ｍｍ程度の大きな円形である。また、真円部７７の貫通方向の寸法Ｌ１は前記実施例１と同じであり、近接部７８の寸法Ｌは、前記実施例１とほぼ同じある。
【００７２】
これによって、本実施例では、ガラス接着剤による接着の際に、ガラス接着剤を導入開口部７９内にスムーズに導入できるという利点がある。
【実施例５】
【００７３】
次に、実施例５について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は省略する。
本実施例は、前記実施例１とは、面取り部の形状が異なる。
図１０に示す様に、本実施例では、フランジ８１の貫通孔８３の貫通方向に沿った面取る部８５の断面形状が、Ｒ形状に比べて、フランジ８１の径方向の変化に対する厚み方向の変化が大となるように設定されている。
【００７４】
つまり、面取り部８５は、前記Ｒ形状（同図点線）と比べて、同図下方に落ち込んでいる形状である。
具体的には、断面形状が、前記実施例４のｙ＝２ｌｏｇｘ（ｙはフランジ８１の厚み方向、ｘはフランジ８１の径方向）のグラフを、ｙ＝ｘに対して線対称とした形状である。
【００７５】
従って、本実施例では、面取り部８５は、前記実施例１のフランジ表面におけるＲ形状と同様な開始位置から湾曲し始めるが、Ｒ形状に比べて、急速に落ち込み、真円部８７の寸法が短くなっている。
【００７６】
尚、面取り部７５の開口端の形状は前記実施例１と同じである。また、実施例１と比べて、真円部８７の貫通方向の寸法Ｌ１は約０．４ｍｍと短く、疑似真円部８８の寸法Ｌ２は約１ｍｍと長いが、近接部８９の寸法Ｌは、前記実施例１とほぼ同じある。
【００７７】
本実施例の場合、実施例４よりは貫通孔８３の奥（先端側）の方まで面取り部８５が伸びているので、導入開口部９０内に十分なガラス接着剤を確保できるとともに、ガラスガラス接着剤を貫通孔８３の奥の方までスムーズに導入できるという利点がある。
【００７８】
尚、本発明は前記実施例になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
（１）例えばガラス接着剤ではなく、有機接着剤等を用いて接合してもよい。また、フランジとしては、樹脂製のフランジを採用できる。
【００７９】
（２）また、前記実施例１等では、面取り部の断面形状をＲ形状としたが、例えば１本の傾斜４５°の直線より大きな程度で開口面積が増加する断面形状であれば、各種の曲線又は多段の直線の構成を採用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】実施例１のセラミックヒータを破断して示す説明図である。
【図２】実施例１のセラミックヒータのフランジを示す平面図である。
【図３】図２のフランジのＡ−Ａ断面を拡大して示す断面図である。
【図４】セラミックヒータとフランジとの接合部分を拡大して示す説明図である。
【図５】実施例１のセラミックヒータの製造手順を示す説明図である。
【図６】実施例１の熱交換ユニットを破断して示す説明図である。
【図７】実施例２のセラミックヒータを破断して示す説明図である。
【図８】実施例３のセラミックヒータを破断して示す説明図である。
【図９】実施例４のセラミックヒータのフランジを破断して示す説明図である。
【図１０】実施例５のセラミックヒータのフランジを破断して示す説明図である。
【図１１】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
【００８１】
１、４１、５１…セラミックヒータ
３…セラミックヒータ本体
７、６１…ガラス接着剤
５、４３、５３、７１、８１…フランジ
９…芯部材
１１…ヒータ部材
１７、４５、５５、７３、８３…貫通孔
２１、４７、５７、７５、８５…面取り部
２５、８９…近接部
２３、７９、９０…導入開口部
５９…止め段
【図１】
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【図２】
2006120559.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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