(57)【要約】  テープ成形されたセラミック材料の複数の層から形成されたセラミック加熱素子及びセラミックヒートシンクを含むヒータを開示する。セラミック加熱素子は概ね平坦であり、第１の平面内で延びる。セラミックヒートシンクは、第１の平面に直交する第２の平面内で延びることができる。セラミックヒートシンクは、離散的なものとすることができる複数のフィンを含むことができる。セラミック加熱素子の層は、セラミックヒートシンクの層と直角に配向することができる。セラミック加熱素子は、セラミック加熱素子のセラミックヒートシンクよりも遠位側に表面実装することができる、或いはセラミック加熱素子内に埋め込むことができる導電性トラックを含むことができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミック加熱素子及びセラミックヒートシンクを備えたヒータであって、前記セラミック加熱素子及び前記セラミックヒートシンクは、いずれもテープ成形されたセラミック材料の複数の層から形成される、
ことを特徴とするヒータ。
【請求項２】
前記セラミック加熱素子は、概ね平坦であって第１の平面内で延びる、
請求項１に記載のヒータ。
【請求項３】
前記セラミックヒートシンクは、前記第１の平面に直交する第２の平面内で延びる、
請求項２に記載のヒータ。
【請求項４】
前記セラミックヒートシンクは複数のフィンを含む、
請求項１から３のいずれかに記載のヒータ。
【請求項５】
前記複数のフィンのそれぞれは離散的である、
請求項４に記載のヒータ。
【請求項６】
前記セラミック加熱素子の前記層は、前記セラミックヒートシンクの前記層と直角に配向される、
請求項４に記載のヒータ。
【請求項７】
前記セラミック加熱素子は導電性トラックを含む、
請求項１から６のいずれかに記載のヒータ。
【請求項８】
前記導電性トラックは、前記セラミック加熱素子の前記セラミックヒートシンクよりも遠位側に表面実装される、
請求項７に記載のヒータ。
【請求項９】
前記導電性トラックは、グレーズなどの絶縁材料で被覆される、
請求項８に記載のヒータ。
【請求項１０】
前記導電性トラックは、前記セラミック加熱素子に埋め込まれる、
請求項８に記載のヒータ。
【請求項１１】
前記セラミックヒートシンクは、前記セラミック加熱素子の表面に接合される、
請求項１から１０のいずれかに記載のヒータ。
【請求項１２】
前記セラミック加熱素子は、湾曲形、弓形又は四辺形である、
請求項１から１１のいずれかに記載のヒータ。
【請求項１３】
湾曲形又は弓形の場合、前記セラミックヒートシンクは、前記セラミック加熱素子と同じ円弧をたどる、
請求項１２に記載のヒータ。
【請求項１４】
セラミック加熱素子及びセラミックヒートシンクを有するセラミックヒータの製造方法であって、
（ａ）セラミック材料の複数の層をテープ成形し、前記層を積み重ねて未硬化状態のセラミック板を形成するステップと、
（ｂ）前記未硬化状態のセラミック板の第１の表面に導電性トラックを適用するステップと、
（ｃ）前記未硬化状態のセラミック板の第２の表面にセラミックヒートシンクを接合するステップと、
（ｄ）前記未硬化状態のヒータを焼結させるステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１５】
ステップ（ｂ）とステップ（ｃ）との間に、セラミック材料の第２の複数の層をテープ成形して、前記層を前記導電性トラック上に積み重ねるステップを含む、
請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
前記セラミックヒートシンクは、テープ成形されたセラミック材料の複数の層から形成される、
請求項１４又は１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記セラミック加熱素子は、概ね平坦であって第１の平面内で延び、前記セラミックヒートシンクを形成する前記層は、前記セラミック加熱素子の前記第２の表面に接合される前に前記第１の平面の周囲で９０°回転される、
請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記未硬化状態のセラミック板における層の数は、前記セラミックヒートシンクにおける層の数と同様である、
請求項１４から１７のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
複数の加熱素子及びフレームを備えたヒータであって、前記フレームは、前記複数の加熱素子の各々を支持して隔絶する、
ことを特徴とするヒータ。
【請求項２０】
前記複数の加熱素子は、金属又はセラミックの基板から製造される、
請求項１９に記載のヒータ。
【請求項２１】
前記導電性トラックは、表面実装された後でグレーズに覆われる、
請求項１９又は２０に記載のヒータ。
【請求項２２】
前記セラミックバージョンの場合、前記導電性トラックは、前記セラミック材料の前記層に埋め込まれる、
請求項２１に記載のヒータ。
【請求項２３】
前記加熱素子は、１方向において平坦であり、上述したように第２の方向又は平面において平坦又は弓形とすることができる、
請求項１９から２２のいずれかに記載のヒータ。
【請求項２４】
前記フレームは、１つが前記複数の加熱素子の各々のためのものである複数のブラケットを含む、
請求項１９から２３のいずれかに記載のヒータ。
【請求項２５】
前記ヒータは、第１の端部及び第２の端部を有し、前記複数の加熱素子は、前記第１の端部から前記第２の端部に延びる、
請求項１９から２４のいずれかに記載のヒータ。
【請求項２６】
前記フレームは、前記複数の加熱素子のそれぞれのための一対のブラケットを含む、
請求項２５に記載のヒータ。
【請求項２７】
前記ヒータの前記第１の端部に隣接して１つのブラケットが配置され、前記第２の端部に隣接して第２のブラケットが配置される、
請求項２６に記載のヒータ。
【請求項２８】
前記複数の加熱素子の各々は、前記ヒータの前記第１の端部と前記第２の端部との間に延びる第１の縁部及び第２の縁部を定める、
請求項１９から２７のいずれかに記載のヒータ。
【請求項２９】
前記フレームは、前記第１の縁部に沿って配置される、
請求項２８に記載のヒータ。
【請求項３０】
第２のフレームが設けられる、
請求項１９から２９のいずれかに記載のヒータ。
【請求項３１】
前記第２のフレームは、前記ヒータの前記第２の縁部に沿って延びる、
請求項３０に記載のヒータ。
【請求項３２】
前記第２のフレームは、１つが前記複数の加熱素子の各々のためのものである複数のブラケットを含む、
請求項２９又は３０に記載のヒータ。
【請求項３３】
前記第２のフレームは、前記複数の加熱素子のそれぞれのための一対のブラケットを含む、
請求項３２に記載のヒータ。
【請求項３４】
前記ヒータの前記第１の端部に隣接して１つのブラケットが配置され、前記第２の端部に隣接して第２のブラケットが配置される、
請求項３３に記載のヒータ。
【請求項３５】
中心フレームが設けられる、
請求項１９から３４のいずれかに記載のヒータ。
【請求項３６】
前記中心フレームは、前記ヒータの前記第１の端部から前記第２の端部に延び、前記第１の縁部と前記第２の縁部との間に配置される、
請求項３５に記載のヒータ。
【請求項３７】
前記中心フレームは、スタンピングされた金属シートから形成され、前記複数の加熱素子のそれぞれに合わせたサイズのアパーチャを含む、
請求項３５又は３６に記載のヒータ。
【請求項３８】
前記ヒータは、前記ヒータを通る流体の流れを導くフローガイドをさらに含む、
請求項１９から３７のいずれかに記載のヒータ。
【請求項３９】
前記ヒータは湾曲形であり、前記フローガイドは、前記ヒータの曲率角に従う、
請求項３８に記載のヒータ。
【請求項４０】
前記ヒータは、第１の端部及び第２の端部を有し、前記複数の加熱素子は、前記第１の端部から前記第２の端部に延び、前記複数の加熱素子の各々は、前記ヒータの前記第１の端部と前記第２の端部との間に延びる第１の縁部及び第２の縁部を定め、第１の縁部に隣接して第１のフローガイドが設けられる、
請求項３８又は３９に記載のヒータ。
【請求項４１】
第２の縁部に隣接して第２のフローガイドが設けられる、
請求項４０に記載のヒータ。
【請求項４２】
前記第１のフローガイド及び／又は前記第２のフローガイドは複数のガイド部分を有し、該ガイド部分の各々は、前記ヒータに沿って一対の隣接する加熱素子間に延びる、
請求項３９又は４０に記載のヒータ。
【請求項４３】
前記フレームは、保持ブラケットと前記フローガイドとを含む、
請求項１９から４２のいずれかに記載のヒータ。
【請求項４４】
前記複数の加熱素子のそれぞれは同じサイズである、
請求項１から４３のいずれかに記載のヒータ。
【請求項４５】
前記複数の加熱素子は、一定範囲のサイズを含む、
請求項１から４４のいずれかに記載のヒータ。
【請求項４６】
セラミック加熱素子とセラミックヒートシンクとを含むヒータを備えた手持型機器であって、前記セラミック加熱素子及び前記セラミックヒートシンクは、いずれもテープ成形されたセラミック材料の複数の層から形成される、
ことを特徴とする機器。
【請求項４７】
前記機器はヘアケア機器である、
請求項１から４６のいずれかに記載の機器。
【請求項４８】
前記機器はヘアドライヤである、
請求項１から４７のいずれかに記載の機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手持型機器に関し、特にヒータを有する手持型機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヘアケア機器及び熱風ブロワなどの手持型機器が知られている。このような機器は、機器内を流れる流体、又は機器が向けられる表面を加熱するためのヒータを備える。ほとんどの装置は、スイッチを含むハンドル付きのピストルグリップ、並びにファンユニット及びヒータなどのコンポーネントを収容する本体のいずれかの形態である。別の形態は、温風整髪装置などで見られるような管状ハウジングのためのものである。従って、一般に管状ハウジングの端部から流体及び／又は熱が吹き出るようにして、管状ハウジングに直交するハンドルをハウジング上に保持し又は設けることが選択肢になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
こうすると機器が大型になり、或いは長く及び／又は重くなることによって使いにくくなることもある。これに対する解決策は、長さを縮めて体積の一部を除去することができるという理由で湾曲構造を設けることである。曲線部を含む湾曲したヘアケア機器を有して、一方の側の直線部にファンユニットを設け、他方の側の直線部にヒータを設けることが知られている。これには、曲線部において流体が乱流化し、結果として圧力損失及びノイズの発生を招き得るという問題がある。この問題は、曲線部の案内ベーンによって緩和することもできるが、これによって機器に重量及びコストが加わってしまう。従って、本発明者らは、湾曲したヘアドライヤの使用と湾曲したセラミックヒータの使用とを組み合わせて、ヒータの特徴を利用して曲線部を流れる流体の転向及び誘導を行うと同時にこの流体を加熱できるようにした。これによって設計が小型化、静音化されるとともに、機器の出口から流れる流体が流体入口の位置にかかわらずあらゆる便利な角度で排出されるように画策することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、流体入口と流体出口との間に延びる流体流路と、流体流路内のセラミックヒータとを備えた手持型機器であって、流体流路が非線形的であり、ヒータも非線形的である機器を開示する。
【０００５】
この機器は、ヒータを収容して流体流路を取り囲む湾曲したハウジングをさらに備えることが好ましい。好ましい実施形態では、ヒータが湾曲している。
【０００６】
本発明は、ハウジングと、流体入口と流体出口との間に延びる流体流路と、流体流路内のセラミックヒータとを備えた手持型機器であって、ハウジングが、ヒータを収容して流体流路を取り囲む湾曲したハウジングである機器を開示する。
【０００７】
ハウジングは直線部及び曲線部を含み、ヒータは曲線部内に収容されることが好ましい。加熱素子は弓形であることが好ましい。
【０００８】
好ましい実施形態では、ヒータが、セラミック平板及び導電性トラックを含む少なくとも１つの加熱素子を含む。本発明は、ハウジング、流体入口と流体出口との間に延びる流体流路、並びに流体流路内のセラミックヒータであって、ハウジングがヒータを収容して流体流路を取り囲み、ハウジングが湾曲しており、ヒータも湾曲している、ハウジング、流体入口と流体出口との間に延びる流体流路、並びに流体流路内のセラミックヒータを開示する。好ましい実施形態では、加熱素子が一定の曲率を有する。加熱素子は、おおよそ１０°〜１７０°の角度で湾曲することが好ましい。好ましい実施形態では、加熱素子がおおよそ８０°〜１２０°の角度で湾曲する。
【０００９】
好ましい実施形態では、ヒータが、加熱素子と、加熱素子から離れて延びる複数のフィンとを含み、複数のフィンが加熱素子から流体流路内に熱を放散させる。
【００１０】
加熱素子は弓形の平板であり、複数のフィンは加熱素子から離れて延び、やはり弓形であることが好ましい。従って、加熱素子は、一方の面では弓形又は湾曲形であり、別の面では平坦である。例えば、加熱素子は、ＸＹ平面では平坦であり、ＸＺ平面では湾曲形である。フィンは、ＸＺ平面では平板と直角に配向される。フィンは、加熱素子と同じ曲線に従うことが好ましい。好ましい実施形態では、複数のフィンのそれぞれが加熱素子と同じ曲率角に従う。
【００１１】
ヒータは、加熱素子と、加熱素子から離れて延びる複数のフィンとを含み、複数のフィンは、ヒータ内を流れる流体の流れを導くことが好ましい。
【００１２】
好ましい実施形態では、複数のフィンが、複数のフィンのうちの隣接する対間に延びるチャネルを含み、各チャネルが、ヒータを通る流れを導く。
【００１３】
各チャネルは、一対の隣接するフィンの表面と、加熱素子の表面の一部とによって定められ、各チャネルは、加熱素子から流体流路を流れる流体内に熱エネルギーを放散させることが好ましい。
【００１４】
好ましい実施形態では、ハウジングが直線部及び曲線部を含む。ハウジングは、直線部内にファンユニットを収容することが好ましい。好ましい実施形態では、ハウジングが直線部内にハンドルを含む。
【００１５】
本発明は、第１の態様において、セラミック加熱素子及びセラミックヒートシンクを備えたヒータであって、セラミック加熱素子及びセラミックヒートシンクが、いずれもテープ成形されたセラミック材料の複数の層から形成されたヒータを提供する。
【００１６】
セラミック加熱素子は、概ね平坦であって第１の平面内で延びることが好ましい。セラミックヒートシンクは、複数のフィンを含むことが好ましい。複数のフィンのそれぞれは離散的であることが好ましい。セラミックヒートシンクは、第１の平面に直交する第２の平面内で延びることが好ましい。
【００１７】
セラミック加熱素子の層は、セラミックヒートシンクの層と直角に配向されることが好ましい。
【００１８】
好ましい実施形態では、セラミック加熱素子が導電性トラックを含む。１つの実施形態では、導電性トラックが、セラミック加熱素子のセラミックヒートシンクから遠位側に表面実装される。導電性トラックは、グレーズなどの絶縁材料で被覆されることが好ましい。或いは、導電性トラックは、セラミック加熱素子に埋め込まれる。
【００１９】
セラミックヒートシンクは、セラミック加熱素子の表面に接合されることが好ましい。
【００２０】
或いは、セラミックヒートシンクは、セラミック加熱素子に部分的に埋め込まれる。この実施形態では、セラミック加熱素子が、セラミックヒートシンクを少なくとも部分的に収容するための一連の溝又はチャネルを備える。
【００２１】
セラミック加熱素子は平坦であるが、この平面内であらゆる形状とすることができる。一例として、湾曲形又は弓形及び矩形が挙げられる。四辺形の場合、セラミックヒートシンクは概ね平坦である。しかしながら、湾曲形又は弓形の場合、セラミックヒートシンクは、セラミック加熱素子と同じ円弧をたどる。セラミックヒートシンクは、未硬化状態でセラミック加熱素子に取り付けられるので、曲げて成形した後でセラミック加熱素子に取り付けることもできる。
【００２２】
本発明は、第２の態様において、セラミック加熱素子及びセラミックヒートシンクを有するセラミックヒータの製造方法であって、
（ａ）セラミック材料の複数の層をテープ成形し、これらの層を積み重ねて未硬化状態のセラミック板を形成するステップと、
（ｂ）未硬化状態のセラミック板の第１の表面に導電性トラックを適用するステップと、
（ｃ）未硬化状態のセラミック板の第２の表面にセラミックヒートシンクを接合するステップと、
（ｄ）未硬化状態のヒータを焼結させるステップと、
を含む方法を提供する。
【００２３】
この方法は、ステップ（ｂ）とステップ（ｃ）との間に、セラミック材料の第２の複数の層をテープ成形して、これらの層を導電性トラック上に積み重ねるステップを含むことが好ましい。これにより、埋め込まれた導電性トラックが形成される。この実施形態では、第２の複数の層から未硬化状態のセラミック板の第２の表面が形成される。
【００２４】
セラミックヒートシンクは、テープ成形されたセラミック材料の複数の層から形成されることが好ましい。セラミックヒートシンクを形成する層は、セラミック加熱素子の第２の表面に接合される前に９０°回転されることが好ましい。従って、テープ成形された材料の層は９０°回転され、すなわちセラミックヒートシンクの層は、セラミック加熱素子の層に対して９０°に配向される。セラミック加熱素子は、概ね平坦であって第１の平面内で延びることが好ましい。セラミックヒートシンクは、第１の平面に直交する第２の平面内で延びることが好ましい。セラミック加熱素子は、概ね平坦であって第１の平面内で延び、セラミックヒートシンクを形成する層は、セラミック加熱素子の第２の表面に接合される前に第１の平面の周囲で９０°回転されることが好ましい。
【００２５】
未硬化状態のセラミック板における層（該当する場合には複数の層及び第２の複数の層）の数は、セラミックヒートシンクにおける層の数と同様であることが好ましい。このことは、焼結中の２つの部品の収縮が同様になることを意味する。
【００２６】
１つの実施形態では、セラミック加熱素子とセラミックヒートシンクとの間の接合面に溶剤を塗布することによってセラミックヒートシンクがセラミックヒータ板に接合される。この方法は、未硬化状態のヒータを焼結前に硬化させるステップをさらに含む。これにより、接合部が歪みなく動けるほど十分に硬化するための時間が可能になる。硬化時間は、室温で１時間であることが好ましい。この時間は、接合部の部品の厚みに依存する。
【００２７】
本発明は、第３の態様において、複数の加熱素子及びフレームを備えたヒータであって、フレームが複数の加熱素子の各々を支持して隔絶するヒータを提供する。
【００２８】
この実施形態では、複数の加熱素子をステンレス鋼などの金属又はセラミックの基板から製造することができる。導電性トラックを表面実装した後にグレーズで覆うことができ、或いはセラミックバージョンの場合には、導電性トラックがセラミック材料の層に埋め込まれる。基板材料は０．５〜２．５ｍｍと比較的薄く、従って表面実装された導電性トラックが加熱素子の両側からの放熱を妨げることはない。
【００２９】
加熱素子は、１方向において平坦であり、上述したように第２の方向又は平面において平坦又は弓形にできることが好ましい。
【００３０】
フレームは、１つが複数の加熱素子の各々のためのものである複数のブラケットを含むことが好ましい。ブラケットは、加熱素子を制約して、各隣接する加熱素子の対間に空間を維持する。
【００３１】
好ましい実施形態では、ヒータが第１の端部及び第２の端部を有し、複数の加熱素子が第１の端部から第２の端部に延びる。フレームは、複数の加熱素子のそれぞれのための一対のブラケットを含むことが好ましい。ヒータの第１の端部に隣接して１つのブラケットが配置され、第２の端部に隣接して第２のブラケットが配置されることが好ましい。
【００３２】
複数の加熱素子の各々は、ヒータの第１の端部と第２の端部との間に延びる第１の縁部及び第２の縁部を定めることが好ましい。フレームは、第１の縁部に沿って配置されることが好ましい。好ましい実施形態では、第２のフレームが設けられる。第２のフレームは、ヒータの第２の縁部に沿って延びることが好ましい。第２のフレームは、１つが複数の加熱素子の各々のためのものである複数のブラケットを含むことが好ましい。第２のフレームは、複数の加熱素子のそれぞれのための一対のブラケットを含むことが好ましい。ヒータの第１の端部に隣接して１つのブラケットが配置され、第２の端部に隣接して第２のブラケットが配置されることが好ましい。
【００３３】
これとは別に、又はこれに加えて、中心フレームが設けられる。中心フレームは、ヒータの第１の端部から第２の端部に延び、第１の縁部と第２の縁部との間に配置される。中心フレームは、スタンピングされた金属シートから形成され、複数の加熱素子のそれぞれに合わせたサイズのアパーチャを含むことが好ましい。
【００３４】
ヒータは、ヒータを通る流体の流れを導くフローガイドをさらに含むことが好ましい。
【００３５】
好ましい実施形態では、ヒータが湾曲形であり、フローガイドがヒータの曲率角に従う。好ましい実施形態では、ヒータが第１の端部及び第２の端部を有し、複数の加熱素子が第１の端部から第２の端部に延びる。複数の加熱素子の各々は、ヒータの第１の端部と第２の端部との間に延びる第１の縁部及び第２の縁部を定めることが好ましい。第１の縁部に隣接して第１のフローガイドが設けられることが好ましい。第２の縁部に隣接して第２のフローガイドが設けられることが好ましい。
【００３６】
好ましい実施形態では、第１のフローガイド及び／又は第２のフローガイドが複数のガイド部分を有し、ガイド部分の各々が、ヒータに沿って一対の隣接する加熱素子間に延びる。
【００３７】
１つの実施形態では、フレームが保持ブラケットとフローガイドとを含む。
【００３８】
フレームは、スタンピングされた金属から形成されることが好ましい。
【００３９】
１つの実施形態では、複数の加熱素子のそれぞれが同じサイズである。或いは、複数の加熱素子は、例えばヒータに円形の断面をもたらすように一定範囲のサイズを含む。
【００４０】
また、セラミック加熱素子とセラミックヒートシンクとを含むヒータを備えた手持型機器であって、セラミック加熱素子及びセラミックヒートシンクが、いずれもテープ成形されたセラミック材料の複数の層から形成される機器も開示する。
【００４１】
また、セラミック加熱素子と、セラミック加熱素子からの熱を放散させるための少なくとも１つのヒートシンクとを備えたヒータであって、セラミック加熱素子が平面に沿って１次元で延び、少なくとも１つのヒートシンクが平面から離れて延び、少なくとも１つのヒートシンクが離散的な接続部分を介してセラミック加熱素子に超音波溶接されたヒータも開示する。
【００４２】
離散的な接続部分を有するということは、フィンがその全長に沿って接続されず、接続部に間隙又は途切れが存在することを意味する。これらの間隙は、フィンと加熱素子との間の応力を軽減することができる。ヒータが高温である時、或いは周囲温度への又は周囲温度からの移行中には、フィン材料が加熱素子よりも大きく膨張又は収縮する。これらの間隙又は途切れは、フィン材料の膨張及び変形によって加熱素子に過度の応力が引き起こされるのを幾分抑えることができる。換言すれば、このような間隙を導入すると、所定の温度上昇の場合に加熱素子とフィンとの間の応力が減少する。
【００４３】
離散的な接続部分は、セラミック加熱素子と少なくとも２つのフィンとの間の複数の実質的に同様の接触領域であることが好ましい。この一様性は、もし存在しなければフィンの長さに沿って加熱素子との接合面において熱的不整合が変化し、いくつかの領域に亀裂及び／又は剥離が生じやすくなるため有益である。
【００４４】
好ましい実施形態では、離散的な接続部分のそれぞれが、同様のサイズの間隙及び間隙間の距離（間隙頻度）によって分離される。再言するが、この一様性は、もし存在しなければフィンの長さに沿って熱的不整合が変化し、いくつかの領域に亀裂及び／又は剥離が生じやすくなるため、均一な形状のヒータにとって有益である。或いは、湾曲ヒータなどの不均一なヒータでは、動作温度に応じて適切な応力軽減をもたらすように、隣接するヒータの領域に異なる間隙サイズ及び間隙頻度を適用することもできる。
【００４５】
複数のヒートシンクが存在することが好ましい。好ましい実施形態では、セラミック加熱素子が平坦であり、複数のヒートシンクがセラミック加熱素子の平面から直角に延びる。複数のヒートシンクは、セラミック加熱素子の第２の平面からも直角に延びることが好ましい。
【００４６】
また、セラミック加熱素子及びヒートシンクを有するセラミックヒータの製造方法であって、
（ａ）未硬化状態のセラミック板を作成するステップと、
（ｂ）未硬化状態のセラミック板の第１の表面に導電性トラックを適用するステップと、
（ｃ）未硬化状態のセラミック板を焼結させるステップと、
（ｄ）焼結されたセラミック板の第２の表面上にヒートシンクを超音波溶接するステップと、
を含む方法も提供する。
【００４７】
この方法は、ステップ（ｂ）とステップ（ｃ）との間に、導電性トラック上にセラミック材料を適用するステップを含むことが好ましい。これにより、埋め込まれた導電性トラックが形成される。埋め込まれたトラックでは、焼結されたセラミック板の他方の表面上にヒートシンクが超音波溶接されることが好ましい。
【００４８】
未硬化状態のセラミック板は、テープ成形された材料、押し出し成形された材料のブロック又は成形ブロックの複数の層を積み重ねることによって形成することができる。
【００４９】
この機器は、ヘアケア機器であることが好ましい。この機器は、ヘアドライヤであることが好ましい。
【００５０】
以下、添付図面を参照しながら本発明を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明による機器の正面図である。
【図２】図１の機器の線Ｃ−Ｃに沿った断面図である。
【図３】図１の機器の概略的等角図である。
【図４ａ】本発明によるヒータの一部の正面図である。
【図４ｂ】図４ａのヒータの側面図である。
【図４ｃ】図４ａのヒータの等角図である。
【図４ｄ】図４ａの線Ｃ−Ｃに沿った断面図である。
【図５ａ】加熱素子にヒートシンクを接合する方法のステップを概略的に示す図である。
【図５ｂ】加熱素子にヒートシンクを接合する方法のステップを概略的に示す図である。
【図５ｃ】加熱素子にヒートシンクを接合する方法のステップを概略的に示す図である。
【図５ｄ】加熱素子にヒートシンクを接合する方法のステップを概略的に示す図である。
【図５ｅ】共に接合された２つのヒータを示す図である。
【図６】再硬化中にヒータを収容するジグの例を示す図である。
【図７ａ】本発明による別のヒータの一部の正面図である。
【図７ｂ】図７ａのヒータの側面図である。
【図７ｃ】図７ａのヒータの等角図である。
【図７ｄ】図７ｃの部分Ｚの拡大図である。
【図８ａ】本発明による別のヒータの一部の正面図である。
【図８ｂ】図１０ａのヒータの等角図である。
【図８ｃ】図１０ａの機器の線Ｇ−Ｇに沿った断面図である。
【図９ａ】別のスタック型ヒータを示す図である。
【図９ｂ】図９ａのヒータの分解図である。
【図９ｃ】第３の別のスタック型ヒータの等角図である。
【図９ｄ】図９ｃのヒータの端面図である。
【図１０ａ】円形ヒータの断面図である。
【図１０ｂ】四辺形ヒータの断面図である。
【図１１ａ】統合ヒータからの放熱ルートを示す図である。
【図１１ｂ】スタック型ヒータからの放熱ルートを示す図である。
【図１２ａ】本発明によるミラー型ヒータの例を示す図である。
【図１２ｂ】図１２ａのヒータを電気的に接続できる方法を示す図である。
【図１２ｃ】図１２ａのヒータを電気的に接続できる別の方法を示す図である。
【図１２ｄ】図１２ａのヒータを電気的に接続できるさらに別の方法を示す図である。
【図１３】加熱素子の例を示す図である。
【図１４ａ】本発明による別のヒータを示す図である。
【図１４ｂ】本発明による別のヒータを示す図である。
【図１４ｃ】本発明による別のヒータを示す図である。
【図１４ｄ】部分的に溶接されたヒートシンクを示す図である。
【図１５ａ】本発明によるヒータが取ることができる異なる形状及び構成を示す図である。
【図１５ｂ】本発明によるヒータが取ることができる異なる形状及び構成を示す図である。
【図１５ｃ】本発明によるヒータが取ることができる異なる形状及び構成を示す図である。
【図１５ｄ】本発明によるヒータが取ることができる異なる形状及び構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
図１、図２及び図３に、この例では機器１０の外側ケーシング１８から形成された湾曲した外形を有するヘアドライヤ１０である機器を示す。ハンドル２０及びファンユニット７０を含む直線部１２と、ヒータ８０を含む曲線部１４とが存在する。機器内には、直線部１２の第１の端部２２に設けられた流体入口４０から流体出口４４０までの流体流路４００が設けられる。流体出口４４０は、曲線部１４の直線部１２からの遠位端１４ｂに隣接して又はその下流に設けられる。この実施形態では、ヒータ８０の下流又は曲線部１４と流体出口４４０との間に設けられた第２の直線部１６が存在する。
【００５３】
流体流路４００は非線形的であり、直線部１２及びハンドル２０を通って第１の方向１２０に流れ、曲線部１４から第２の方向１３０に排出される。流体流路４００は、流体出口４４０において９０°向きを変え、従って第１の方向１２０は第２の方向１３０に直交する。しかしながら、これは一例にすぎず、異なる度合いの曲率を使用することもできる。
【００５４】
ヘアドライヤ１０は、直線部１２の第１の端部２２を横切って広がる入口平面と、流体出口４４０を横切って広がる出口平面とを有していると見なすことができ、入口平面と出口平面は非平行である。
【００５５】
次に、図４ａ〜図４ｄを参照しながらヒータ８０についてさらに詳細に説明する。ヒータ８０は、後で結合される２つの部品で提供される。図４ａ〜図４ｃには、２つの部品の一方を示す。２つの部品の他方は、図示の一方の部品の鏡像になりがちである。ヒータ８０は、典型的には未硬化状態の時にセラミック平板８２上にスクリーン印刷される導電性トラック９０を有する窒化アルミニウムなどのセラミック平板８２から形成された加熱素子８８を含む。セラミック平板８２は、テープ成形されたセラミック材料の複数の層を必要な厚みに達するまでスタックした（積み重ねた）後に、このスタック層をラミネート加工することによって形成される。このラミネート加工プロセスは、スタックをプラスチック袋に真空包装し、これを流体静圧的に（ｈｙｄｒｏｓｔａｔｉｃａｌｌｙ）圧迫してセラミック平板８２を形成することを含む。導電性トラック９０からは、通常はセラミック平板８２から流体流路４００内に延びる複数のフィン８４を含むヒートシンクを介して熱が放散される。導電性トラック９０は、ヒータ接続リード９２を介して電源（図示せず）に電気的に接続される。この例では、ヒータが２つのヒータトラック９０ａ及び９０ｂを含み、２つのヒータトラック９０ａ及び９０ｂが通電中（ｌｉｖｅ）の接続又は中性（ｎｅｕｔｒａｌ）の接続のいずれかを共有するので、３つのリード９２が存在する。
【００５６】
セラミック平板上に導電性トラックをスクリーン印刷したら、これをグレーズ（ｇｌａｚｅ）などの絶縁材料によって覆い、或いは導電性トラック９０上にテープ成形されたセラミック材料のさらなる層をスタックさせて導電性トラック９０をセラミック内に埋め込むことができる。
【００５７】
ヒータ８０は片面統合ヒータ（ｓｉｎｇｌｅ  ｓｉｄｅｄ  ｕｎｉｆｉｅｄ  ｈｅａｔｅｒｓ）であり、２、３通りの製造方法がある。１つの例では、加熱素子８８を焼成（ｆｉｒｅｄ）した後に、ガラスボンディングペーストなどのボンディングペーストを用いて、焼結された加熱素子８８に焼結されたフィン８４を接合する。或いは、未硬化状態のセラミック平板８２にフィン８４を接続し、これらを単一ユニットとして同時焼成（ｃｏ−ｆｉｒｅ）することもできる。同時焼成によって接合が強化され、２つの方法について説明する。第１の方法では、図４ａ〜図４ｄのヒータ８０が生産される。この実施形態では、セラミック平板８２にフィン８４を表面実装する。フィン８４は、セラミック平板８２の表面に圧接することができる。接合部にガラスボンディングペーストなどのボンディングペーストを塗布するか、或いはセラミック平板８２に取り付けられる前に各フィン８４の端部に溶剤を塗布することができ、これらの両選択肢を圧接と共に又は単独で使用することができる。溶剤は、テープ成形された材料にバインダを局所的に溶解させ、（接合部の厚みにもよるが）約１時間後に材料を再硬化してセラミック平板８２にフィン６４を接合する。
【００５８】
図５ａ〜図５ｄを参照しながら、ヒータ５０を生産する第２の方法について説明する。セラミック平板５２は、第１の面５４及び第２の面５６を有する。フィン６０は、準備作業後に第１の面５４に取り付けられる。テープ成形されたセラミック材料のスタック層をラミネート加工した後に、例えばラミネート加工後にスタックをＣＮＣフライス加工することによって、セラミック平板５２内に溝５８をフライス加工する。
【００５９】
導電性トラック９０は、第２の面５６に表面実装されるか、又はセラミック平板５２に埋め込まれる。埋め込まれる実施形態では、表面実装される選択肢の表面の場合よりもセラミック平板５０が厚いことが必要であり、従ってセラミック平板５２に埋め込まれたフィン６０は導電性トラック９０から離間する。
【００６０】
フィン６０は、適切なサイズの矩形片に未硬化状態で切断（ｇｒｅｅｎ  ｃｕｔ）されたＡＬＮテープのシートをラミネート加工したものから形成される。これらの各片は切断時には平坦であるが、ラミネートは未硬化状態では撓みやすいため、必要に応じて容易に湾曲形状に曲げることができる。
【００６１】
溝５６内及びフィン６０の端面６２上には、塗装用のはけを用いてジエチレン・グリコール・モノエチル・エーテル・アセテート（ＤＧＭＥＡ）などの溶剤６４を塗装することができる。ＤＧＭＥＡは、接着剤のような役割を果たす。この化学製品は、ラミネートを局所的に溶解させ、材料（バインダ、セラミック、など）が流れて隣接する部品間の間隙を満たすようにする。溶解した材料は（とりわけフィンの厚みにもよるが）約１時間で再硬化するので、未硬化状態の接合部が形成される。
【００６２】
未硬化状態のヒータ５０、８０の生産に使用する方法にかかわらず、再硬化プロセス中には未硬化状態のヒータ５０、８０を支持することが有利であり、図６にジグの１例を示す。例えばアルミニウムなどの金属シート６６を切断してフィンの周囲及び間に収め、ヒータ全体を封入したら、重り６８を加えて接合部を共に圧迫して良好な接合を確実にする。その後、未硬化状態のヒータを焼結させて単一の統合部品を生産する。
【００６３】
状況に合う場合には単一のヒータ５０を使用することができ、そうでなければ、焼結後に２つのヒータ５０を背中合わせで配置して互いに圧迫し、或いはグレーズ、接着剤又は熱ペースト５８（図５ｅ）を用いて接合する。
【００６４】
この実施形態では、ヒータ５０の断面が半円形であり、中心に位置するフィンが外側のフィンよりも長いが、この理由は、この機器１０の例ではヒータ８０が管内に収まるからであり、代替手段は正方形又は長方形のヒータを有することである。
【００６５】
図７ａ〜図７ｄに、別のヒータの変形例１８０を示す。このヒータは両面ヒータ１８０として形成される。この例では、両面に取り付けられたフィン８４を有するセラミック平板１８２に導電性トラック９０が埋め込まれる。これにより、図４ａ〜図４ｄに関して説明したヒータ８０の２つの部品間の接合が不要になる。複数の実施形態が存在し、セラミック平板１８２を焼成した後に、ボンディングペーストを用いて、焼結されたフィン８４を取り付けることができる。或いは、フィン８４の端部をセラミック平板１８２内に表面結合し又は埋め込むことによって、上述したように未硬化状態のセラミック平板１８２に全てのフィン８４を取り付け、ヒータ９０全体を焼成して最終的な物品を生産することもできる。
【００６６】
この例では、ヒータが円形断面を有して湾曲しているので、ヒータの自己支持（ｓｅｌｆ−ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ）又は焼結中の支持が必要になる。従来、焼結プロセス中のヒータの支持には、焼結中に同じ量だけ収縮するという理由で同じ材料片が使用される。当業者であればこのことを理解するであろう。
【００６７】
フィンは、ラミネート加工したシートのスタックではなく単一のＡｌＮシートから形成することもできる。しかしながら、厚みのあるフィンの方が未硬化状態でのヒータの組み立てが容易になり、ヒータの焼結時に構造的に強固になり、フィンの上方への熱伝導が良好になる（フィン効率が高くなる）。
【００６８】
部品の未硬化切断（ｇｒｅｅｎ  ｃｕｔｔｉｎｇ）は、スタックされたセラミック加熱素子の層であるフィンを形成するためであるか、それともフィンをセラミック平板に埋め込むための溝を形成するためであるかにかかわらず、適切な形状のカッターツール又はギロチンを用いたスタンピングであるＣＮＣフライス加工を通じて行うことができる。
【００６９】
図４〜図７ｄに関して説明したヒータは、全て円形断面を有する湾曲ヒータであった。図１０ａ及び図１０ｂは、それぞれ円形ヒータ及び四辺形ヒータの断面図である。図４ａ〜図７ｄの湾曲ヒータは、ヒータ１１２を取り囲むハウジング１１０を示す図１０ａに示すような断面を有する円筒形ヒータとすることもできる。同様に、ヒータは、図１０ｂに示すハウジング１１４に取り囲まれた長方形ヒータ１１６などの四辺形ヒータとすることもできる。ヒータ１１２は、セラミック加熱素子とフィンとを同時焼成した統合ヒータであり、ヒータ１１６は、上述したように焼結後に接合された２つの片面統合ヒータ１１６ａ、１１６ｂから形成される。
【００７０】
図８ａ〜図８ｃに別のヒータ２００を示す。この実施形態では、複数の離散的なセラミック平板２１０を用いて熱を提供する。上述したように、離散的なセラミック板２１０の各々は導電性トラック（図示せず）を含み、この実施形態では、型打ちされた金属シート２２０から形成される足場と共に保持される。セラミック平板２１０は、ヒータ２００の各端部２００ａ及び２００ｂ又はその付近に保持されて、隣接するセラミック平板２１０間に流体が流れるようにセラミック平板間に間隔を維持する。
【００７１】
図示の全ての例では、２次元加熱素子８８を用いて３次元ヒータを生産した。
【００７２】
ヒートシンクとしてのフィン８４、６０を有するヒータの例には、フィンを使用して加熱素子８８から熱を放散させ、フィン８４、６０がヒータ８０、５０、１８０の曲線に従う形で曲線の周囲で流れの向きを変えるのを補助して乱流を抑えることにより、流体の流れが第１の方向１２０から第２の方向１３０、１４０に変化する際のヒータを通じた圧力損失を抑えるとともにノイズの発生も抑えるというさらなる利点がある。
【００７３】
図８ａ〜図８ｃに示すようなフィンを使用しない例では、複数の加熱素子２１０が、流体流路を通じて長手方向の分割をもたらすことによってヒータ２００を流れる流体の流れを導く。この実施形態では複数の加熱素子２１０が存在し、流体流路との間の熱交換に利用できる表面を２つ有する加熱素子８０の代わりに加熱素子２１０が存在することによって２倍の表面が存在するので、放熱のために別個のフィンが不要である。図１１ａ及び図１１ｂに示すように、ヒータから流体流路内を流れる流体への熱交換は、加熱素子の利用可能な表面を増やすことによって（図１１ｂ）、或いはフィンなどの冷却機構を設けて加熱素子からフィンの先端に向けて熱勾配によって熱を逃がすことによって（図１１ａ）達成することができ、この結果、この熱は、熱勾配を高めてより多くの熱がフィンに沿って引き込まれるようにするフィンを過ぎて流れる流体との間で交換される。
【００７４】
複数の離散的なセラミックヒータ板２１０を有するスタック型ヒータは、より直接的な、すなわち熱が発生した地点で放散される発熱及び熱伝達ルートを提供する。フィンと加熱素子は全く同一である。加熱素子をヒートシンクフィンであると考えるならば、非常に高いフィン効率を達成することができる。
【００７５】
「スタック型ヒータ」との名称は、使用する平坦な加熱素子の「スタック」に由来する。これらは、表面実装された（そしてグレーズ加工された（ｇｌａｚｅｄ））導電性トラックが埋め込まれたＬＴＣＣ又はＨＴＣＣ厚膜セラミック基板（窒化アルミニウム又は他のセラミック）又は厚膜金属基板（通常、これらは電気的に絶縁されたトレースへのグレーズ加工を有する）、或いは電子セラミック材料（例えば、ドープＢａＴｉ「ＰＴＣ」）から形成することができる。
【００７６】
図９ａ及び図９ｂに、別のスタック型ヒータ１５０を示す。この実施形態では、複数の加熱素子１５２が、保持ブラケット１６２及びガイドベーン１６４の両方を含む骨格１６０によって適所に保持される。これらの加熱素子１５２は、単一のスタンピングされた金属シートから形成することができ、或いはガイドベーン１６４が単独で形成されてブラケット１６２に取り付けられる。
【００７７】
ヒータ１５０は、複数の平面内に熱を発生させてこの熱を空気加熱素子（ａｉｒ  ｈｅａｔｉｎｇ  ｅｌｅｍｅｎｔ）に直接循環させることができ、従ってヒートシンクのフィンとしても機能する。空気は、ガイドベーン１６４を用いて加熱素子１５２の表面に沿って導かれる。
【００７８】
加熱素子１５０の各端部１５０ａ及び１５０ｂにもブラケットの組が存在する。ガイドベーン１６４は、一対の隣接する加熱素子１５０間を第１の端部１５０ａから第２の端部１５０ｂに延びて、ヒータ１５０の曲線の周囲を流れる空気を導く。これにより、機器を通じた圧力損失が減少するとともに、空気が流れる曲面を提供することによるノイズの発生が抑えられ、ガイドベーンは金属であるため、熱の伝達を支援する。
【００７９】
また、中心支持体１６６も設けられる。この実施形態では、中心支持体１６６が、加熱板１５２の第１の中性接続部（ｎｅｕｔｒａｌ  ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）としても機能する。ヒータ１５０の第１の端部１５０ａに隣接して、第２の中性コネクタ１６８及びライブコネクタ（ｌｉｖｅ  ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）１７０が設けられる。この実施形態では、これらのコネクタが、加熱素子１５２のそれぞれの周囲で折り畳まれたスタンピングされた金属部品から形成され、各加熱素子１５２内で導電性トラックに電気的に接続される。当業者であれば、加熱素子１５２のそれぞれを貫通するビアを使用することなどの複数の代替案を知っていると思われるため、電気的接続の方法については詳細に説明しない。
【００８０】
ガイドベーン１６４は、圧接を通じて加熱素子１５０に接触し、従って加熱されてこの熱を空気中に放散させることができる。この熱機能は厳密には必要でないが、ガイドベーンと加熱素子とが接触する有益な結果である。
【００８１】
図９ｃ及び図９ｄに、さらに別のスタック型ヒータ２５０を示す。この実施形態ではヒータ２５０の入口端部である、すなわちヒータ２５０に流れが入り込む場所である第１の端部２５０ａでは、電気コネクタ２６０が二次機能を果たす。ヒータ２５０は、表面実装された導電性トラックを保護グレーズで覆ったもの、又は導電性トラックをセラミック材料に埋め込むテープ成形されたセラミック材料の層が両側に存在する埋め込まれた導電性トラックのいずれかを含むテープ成形されたセラミックの複数の層から形成された複数の離間した加熱素子２５２を含む。
【００８２】
電気コネクタ２６０は導電材料のロッドであり、加熱素子２５２を貫いてこれらを電気的に接続するだけでなく、加熱素子２５２の整列及び間隔維持も行う。
【００８３】
ヒータ２５０の出口端部である、すなわちヒータ２５０から流れが出る場所であるヒータの第２の端部２５０ｂには、中心バー２７０が設けられる。中心バー２７０は、ヒータ２５０を横切って延び、加熱素子２５２の各々は、中心バーが係合するノッチ２５４を有する。これにより、第２の端部２５０ｂにおいて加熱素子２５２が整列して間隔を保つようになる。
【００８４】
ヒータ２５０の加熱素子２５２間には、ガイドベーン２６４の配列が設けられる。ガイドベーン２６４は、一対の隣接する加熱素子２５２間をヒータ２５０の第１の端部２５０ａから第２の端部２５０ｂに延びて、ヒータ２５０の曲線の周囲を流れる空気を導く。この実施形態では、ガイドベーン２６４が、加熱素子２５２の各縁部２５２ａ及び２５２ｂに隣接して設けられ、中心の長い加熱素子２５４については、中心バー２７０とガイドベーン２６４との間にさらなるガイドベーン２６６の対が設けられる。これは、中心バー２７０とガイドベーン２６４との間の広い間隙内でより均一に流れの方向を変えるのを支援するためである。
【００８５】
スタック型ヒータは、電気抵抗器である加熱素子の集合であるため、所望の総電気抵抗を達成するように異なる形で配線することができる。
【００８６】
実際に、製造上のスケールメリットで言えば、例えば偶数個の同一のヒータなどの鏡像設計に決まる。図１２に、鏡像配列になった２つの小型ヒータ７０及び２つの大型ヒータ７２を示す。
【００８７】
これらの別個の加熱素子を接続する方法は、例えば図１２ｂに示すような完全な並列（総抵抗は最も低い）、図１２ｃに示すような完全な直列（総抵抗は最も高い）、又は図１２ｄに示すような混成など複数存在する。加熱素子の接続方法は、必要なヒータからの出力及びシステムの限界に依存する。
【００８８】
図１３に、（図８ａ〜図９ｄを参照して説明したような）スタック型構成で使用される加熱素子１９０の例を示す。加熱素子１９０は、セラミック材料である基板１９２と導電性トラック１９４とを有する。導電性トラック１９４を含む領域１９８は高出力ゾーンであり、加熱素子に電力が入力された場合に加熱素子１９０の最も高温部分であると考えることができる。導電性トラックを含んでいない外側領域１９６は低出力ゾーンであり、高出力ゾーン１９６から熱を放散した時に低温になると考えることができる。
【００８９】
高出力ゾーン１９６と低出力ゾーン１９８との相対的割合は、加熱素子１９０の縁部１９０ａに所望の温度が得られるように調整することができる。この相対的割合は、周囲のハウジング（図示せず）の接触温度に影響を与える。加熱素子１９０内の高出力ゾーン１９８が比較的狭ければ、加熱素子１９０の表面の温度勾配が高くなり、従ってこの高い温度勾配に耐えるためにセラミック基板の品質を高める必要がある。逆に、低出力の加熱素子を容認できる場合には、比較的広い高出力ゾーンに低品質のセラミック基板を使用することができ、すなわち導電性トラック１９４が加熱素子１９０の縁部１９０ａに近くなる。
【００９０】
出口における空気温度の断面プロファイル、並びにヒータの境界エンクロージャ（ｂｏｎｄｉｎｇ  ｅｎｃｌｏｓｕｒｅ）に接合する箇所の温度は、適切なトレースパターンの設計によって制御することができ、例えば各ヒータの縁部は、エンクロージャとの熱境界条件（製品接触温度要件）がそれほど厳しくならず、各加熱素子の最大達成温度及び温度勾配を生存性のための最大許容温度未満に保持できるように冷却することができる。
【００９１】
図１５ａ〜図１５ｄに、スタック型ヒータを用いて実現できる別の構成を示す。図８ａ〜図９ｄに示すヒータは、図１５ｄに示すような湾曲形又は弓形２３０である。スタック型ヒータ、及び実際に全ての上述したヒータは、図１５ｃ及び図１５ａに示すような円筒形２３２又は図１５ｂに示すような四辺形２３４などの他の構成で形成することもできる。全ての例において、ヒータ２３０、２３２、２３４はハウジング２３６に収容される。ハウジング２３６は、ヒータ２３０、２３２、２３４を取り囲んで収容することにより、ヒータ及び熱障壁の保護を行う。機器１０では、ハウジング２３６が機器１０の外側ケーシング１８内に存在し、しばしばハウジングと外側ケーシング１８との間の狭い空隙１１８、並びにハウジング２３６とヒータ２３０、２３２、２３４との間の別の空隙２１８を含む。空隙１１８、２１８は、ヒータ２３０、２３２、２３４を断熱して、ユーザによる機器の外側ケーシング１８の取り扱いを可能にする。
【００９２】
図１４ａ及び図１４ｂに、上述したような導電性トラックが埋め込まれた（図示せず）セラミック平板３１０を有する別のヒータ３００を示す。この実施形態では、セラミック平板３１０の両側に１つずつ、２つのヒートシンク３２０が存在する。ヒートシンク３２０は、アルミニウム、銅、チタンなどの導電材料製又はＫｏｖａｒなどの非膨張合金製であり、スタンピングされたシートから形成される。２つのヒートシンク３２０のそれぞれは、いずれも波形又は城壁形部品として形成された第１の部分３２２及び第２の部分３２４から形成される。セラミック平板３１０に接続するための足部３２６と、足部３２６からセラミック平板３１０と概ね直角に延びてヒートシンク領域の大半を形成する脚部３２８と、足部３２６の遠位側において隣接する脚部間に延びる接続部３３０とが存在する。
【００９３】
ヒートシンクの第１の部分３２２と第２の部分３２４との間の接合面では、第１の部分と第２の部分との間の均等な間隔を維持するために、第１の部分３３２が、接続部を伴わずに脚部３２８ａで終端し、第２の部分３２６が、脚部３２８ａを覆って広がるように適合されたリップ部３３２を備えた接続部分３３０ａで終端する。
【００９４】
これまでに説明した実施形態では、セラミック平板に取り付けられた又は埋め込まれた個々のフィンからヒートシンクを形成していた。対照的に、この実施形態では、第１の部分３２２及び第２の部分３２４の各々から複数のフィンを形成し、これをその後にセラミック平板３１０の各表面に取り付ける。この実施形態では、ヒートシンクがセラミック材料に熱的に整合しておらず、従ってヒートシンクとセラミック平板３１０との間の接合部が非連続的である。足部３２６は連続した材料片ではなく、むしろ複数の個々のコネクタ３２６ａから、各隣接するコネクタ間に遊間（ｅｘｐａｎｓｉｏｎ  ｇａｐ）３３４を伴って形成される。遊間３３４は、温度サイクリング中にヒートシンク材料がセラミック材料よりも大きく伸縮することに起因してヒートシンクとセラミック平板３１０との間に生じる応力を軽減する。
【００９５】
ヒートシンクは、複数の異なる方法によってセラミック平板３１０に取り付けることができる。ボンディングペースト、接着剤、熱ペースト、グレーズを使用することができるが、これらの方法には約２〜３００℃の温度制限があり、従って約６００℃などの高温で動作するように意図されたヒータに使用することはできない。高い動作温度では、ヒートシンクを超音波溶接するのと同様にヒートシンクをセラミック平板上に蝋付けすることが選択肢になる。
【００９６】
超音波溶接は確立された接合法であり、本明細書で説明した、ヒートシンクが加熱素子に接合又は接着されるあらゆるヒータに使用することができる。図１４ａ〜図１４ｂに示す例では、個々のコネクタ３２６ａをセラミック平板３１０に超音波溶接することができる。蝋付けの場合と同様に、超音波溶接では、金属のヒートシンクをセラミックに接合できるように、最初にセラミック平板を金属化する必要がある。セラミック平板の外面は、典型的にはセラミック平板を形成するために使用される、タングステンにバインダ及びフィラーを加えたような耐熱材料であるセラミック材料を含む金属化ペーストで被覆される。
【００９７】
溶接工程では、ヒートシンク３２０及びセラミック平板３１０をリグ又はアンビル内に配置し、個々のコネクタ３２０ａに弱い力で溶接ツール（ソノトロード）をくっつけて配置した状態で超音波周波数を付与して溶接を形成する。通常、コネクタサイズが３ｍｍ、ヒートシンク厚が０．３ｍｍの場合には２０ｋＨｚの周波数を使用し、溶接工程中には約２００Ｎの力を使用し、溶接工程は約６０マイクロ秒を要する。１回の溶接で、コネクタ行３３６、コネクタ列３３８又はコネクタアレイなどの１つよりも多くの個々のコネクタ３２６ａを接合することができる。
【００９８】
図１４ｄに示すように、１つの実施形態では、１回の工程で複数の個々のコネクタ１７０、１７２、１７４、１７６、１７８が溶接される。ソノトロードは、１回のサイクルで５つの個々のコネクタ１７０、１７２、１７４、１７６、１７８全てをカバーするように設計され、個々のコネクタ３２６が全てセラミック平板３１０に溶接されるまでソノトロードを次の組に移動させて工程を繰り返す。この例では、個々のコネクタが１．７ｍｍ×０．７ｍｍであるが、これはこの特定のヒータにとって都合のよいものにすぎず、さらに大きな又は小さな個々のコネクタを使用することもできるが、応力緩和機能のためにコネクタが大きすぎることはできない。
【００９９】
超音波工程はコネクタ１７０、１７２、１７４、１７６、１７８上に表面パターンを残し、この例では平行線模様（ｃｒｏｓｓ−ｈａｔｃｈ）である。当業者であれば、他のパターンも好適であり、主要目的は、使用中におけるヒータの加熱時及び冷却時に接合部が温度サイクリングの寿命に耐えるのに必要な強度を達成することであると理解するであろう。
【０１００】
流体出口からのあらゆる排出角を可能にするために、機器は、ヒータを越えて延びるハウジングを備える。図２では、このハウジング１６の区分が真っ直ぐであり、ヒータ８０から流出した流体が同じ方向に継続する。しかしながら、このハウジングの区分は真っ直ぐである必要はなく、異なる角度からの排出を可能にするように湾曲することも、さらには異なる排出角の範囲を使用できるようにユーザによって調整可能とすることもできる。
【０１０１】
導電性トラックは、上述したように２つのトラックから形成することができるが、１つのトラック又は２つより多くのトラックを使用することもできる。１つのトラックを使用すると、ユーザが利用できる温度設定が制限される恐れがあるのに対し、複数のトラックは、異なるワット数のオン・オフを可能にしてさらに多くの温度レベル及びさらに正確な制御をもたらすことができる。異なるワット数は、複数の異なる同一のトラック又は各トラックの定格を異なるワット数にすることによって達成することができる。また、３つの接続点を示しているが、各トラックが個々の接続点を有することも、或いは異なる共用構成を使用することもできる。
【０１０２】
好適なセラミック材料としては、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム及び窒化シリコンが挙げられる。
【０１０３】
流体流を有する機器として本発明を説明したが、この流体流は、スタイリング中に毛髪に水分を与える美容液又は水の詰め替え可能容器を含むヘアケア機器を使用することが知られているため、空気流の代わりに使用したものである。実際に、本発明は、１又は複数の気体の異なる組み合わせを利用することができ、機器の性能、或いは出力が向けられる毛髪などの物体及びその毛髪のスタイリングに機器が与える影響を改善する添加剤を含むこともできる。
【０１０４】
ヘアドライヤに関して本発明を詳細に説明したが、本発明は、流体を引き込んで機器からのこの流体の流出流を導くあらゆる機器に適用することができる。
【０１０５】
機器は、ヒータの有無にかかわらずに使用することができ、高速での流体の流出流の作用には乾燥効果がある。
【０１０６】
集中ノズル又はディフューザなどの付属品の説明を一切行わずに機器を説明したが、排出される流体を集中させるために、或いはこのような付属品を使用しない時に機器から排出される形とは異なる形で流体流を導くために、これらの既知のタイプの付属品のうちの１つを使用することも実現可能である。
【０１０７】
本発明は、上述した詳細な説明に限定されるものではない。当業者には変形例が明らかであろう。
【符号の説明】
【０１０８】
１０  ヘアドライヤ
１２  直線部
１４  曲線部
２２  第１の端部
４０  流体入口
７０  ファンユニット
８０  ヒータ
１４６  ？
４００  流体流路
４４０  流体出口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図４ｄ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図５ｄ】
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【図５ｅ】
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【図６】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【図７ｄ】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図８ｃ】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図９ｃ】
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【図９ｄ】
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【図１０ａ−１０ｂ】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【図１２ｃ】
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【図１２ｄ】
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【図１３】
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【図１４ａ】
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【図１４ｂ】
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【図１４ｃ】
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【図１４ｄ】
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【図１５ａ】
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【図１５ｂ】
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【図１５ｃ】
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【図１５ｄ】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年7月11日(2019.7.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミック加熱素子及びセラミックヒートシンクを備えたヒータであって、前記セラミック加熱素子及び前記セラミックヒートシンクは、いずれもテープ成形されたセラミック材料の複数の層から形成される、
ことを特徴とするヒータ。
【請求項２】
前記セラミック加熱素子は、概ね平坦であって第１の平面内で延びる、
請求項１に記載のヒータ。
【請求項３】
前記セラミックヒートシンクは、前記第１の平面に直交する第２の平面内で延びる、
請求項２に記載のヒータ。
【請求項４】
前記セラミックヒートシンクは複数のフィンを含む、
請求項１に記載のヒータ。
【請求項５】
前記複数のフィンのそれぞれは離散的である、
請求項４に記載のヒータ。
【請求項６】
前記セラミック加熱素子の前記層は、前記セラミックヒートシンクの前記層と直角に配向される、
請求項４に記載のヒータ。
【請求項７】
前記セラミック加熱素子は導電性トラックを含む、
請求項１に記載のヒータ。
【請求項８】
前記導電性トラックは、前記セラミック加熱素子に埋め込まれる、
請求項７に記載のヒータ。
【請求項９】
前記セラミックヒートシンクは、前記セラミック加熱素子の表面に接合される、
請求項１から８のいずれかに記載のヒータ。
【請求項１０】
前記セラミック加熱素子は、湾曲形、弓形又は四辺形である、
請求項１に記載のヒータ。
【請求項１１】
湾曲形又は弓形の場合、前記セラミックヒートシンクは、前記セラミック加熱素子と同じ円弧をたどる、
請求項１０に記載のヒータ。
【請求項１２】
セラミック加熱素子及びセラミックヒートシンクを有するセラミックヒータの製造方法であって、
（ａ）セラミック材料の複数の層をテープ成形し、前記層を積み重ねて未硬化状態のセラミック板を形成するステップと、
（ｂ）前記未硬化状態のセラミック板の第１の表面に導電性トラックを適用するステップと、
（ｃ）前記未硬化状態のセラミック板の第２の表面にセラミックヒートシンクを接合するステップと、
（ｄ）前記未硬化状態のヒータを焼結させるステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１３】
ステップ（ｂ）とステップ（ｃ）との間に、セラミック材料の第２の複数の層をテープ成形して、前記層を前記導電性トラック上に積み重ねるステップを含む、
請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記セラミックヒートシンクは、テープ成形されたセラミック材料の複数の層から形成される、
請求項１２又は１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記セラミック加熱素子は、概ね平坦であって第１の平面内で延び、前記セラミックヒートシンクを形成する前記層は、前記セラミック加熱素子の前記第２の表面に接合される前に前記第１の平面の周囲で９０°回転される、
請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記未硬化状態のセラミック板における層の数は、前記セラミックヒートシンクにおける層の数と同様である、
請求項１２から１５のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
複数の加熱素子及びフレームを備えたヒータであって、前記フレームは、前記複数の加熱素子の各々を支持して隔絶する、
ことを特徴とするヒータ。
【請求項１８】
前記複数の加熱素子は、金属又はセラミックの基板から製造される、
請求項１７に記載のヒータ。
【請求項１９】
前記加熱素子は、１方向において平坦であり、上述したように第２の方向又は平面において平坦又は弓形とすることができる、
請求項１７に記載のヒータ。
【請求項２０】
前記フレームは、１つが前記複数の加熱素子の各々のためのものである複数のブラケットを含む、
請求項１７に記載のヒータ。
【請求項２１】
前記ヒータは、前記ヒータを通る流体の流れを導くフローガイドをさらに含む、
請求項１７に記載のヒータ。
【請求項２２】
前記ヒータは湾曲形であり、前記フローガイドは、前記ヒータの曲率角に従う、
請求項２１に記載のヒータ。
【請求項２３】
前記複数の加熱素子は、一定範囲のサイズを含む、
請求項１７から２２のいずれかに記載のヒータ。
【請求項２４】
セラミック加熱素子とセラミックヒートシンクとを含むヒータを備えた手持型機器であって、前記セラミック加熱素子及び前記セラミックヒートシンクは、いずれもテープ成形されたセラミック材料の複数の層から形成される、ことを特徴とする機器において、
前記機器はヘアケア機器である、機器。
【国際調査報告】
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