JP2006156293A

JP2006156293A - 耐熱電線及びその製造方法

Info

Publication number: JP2006156293A
Application number: JP2004348679A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Emori; 滋江森
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2004-12-01
Filing date: 2004-12-01
Publication date: 2006-06-15

Abstract

【課題】耐熱性が高く、かつ、化学的耐久性にも優れる耐熱電線及びその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る耐熱電線は、導体１２ｂの周りを直接、ガラス１０ｂで被覆してなることを特徴とする。導体１２ｂとガラス１０ｂは一体化している形態が好ましい。導体を複数本備えてなる場合、ガラスは個々の導体を互いに離間した状態に保つ形態が望ましい。本発明に係る耐熱電線の製造方法は、長手方向に穴を設けてなる棒状のガラス母材を用い、前記穴に導体を挿入する工程と、導体が挿入されたガラス母材をその長手方向に細く引き伸ばす工程と、を少なくとも具備したことを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、耐熱電線及びその製造方法に係り、より詳細には、電熱器などの熱発生部の口出し線や高温機器の配線用の電線として利用される、耐熱性及び化学的耐久性に優れた耐熱電線及びその製造方法に関する。

従来の耐熱電線は主に、導体の周りに架橋ポリエチレンや耐熱ビニール、ガラス繊維、ガラスマイカテープ等を巻き付けてなる構成を採用しており、導体の周りに設けた架橋ポリエチレンや耐熱ビニール等の絶縁物によって絶縁性を確保している（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、このように架橋ポリエチレンや耐熱ビニールを使用した耐熱電線では、その耐熱温度は高くても２００℃弱程度であった。耐熱温度を改善するため、シリカマイカテープやガラス繊維を導体の周りに巻き付けた構成が知られているが、この場合であっても導体を外部と遮断するためにはその外側に被覆をする必要があり、たとえこの被覆を設けたとしてもその耐熱温度は４００℃程度であった（例えば、特許文献２参照）。

近年、電熱器などの熱発生部の口出し線や高温機器の配線用の電線においては、より高い耐熱性を有するとともに、化学的耐久性をも併せ持つ耐熱電線が求められており、その開発が期待されていた。
特開平５−００２９２７号公報特開平５−０１２９２７号公報

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、耐熱性が高く、かつ、化学的耐久性にも優れる耐熱電線及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に係る耐熱電線は、導体の周りを直接、ガラスで被覆してなることを特徴とする。

本発明の請求項２に係る耐熱電線は、請求項１において、前記導体と前記ガラスが一体化していることを特徴とする。

本発明の請求項３に係る耐熱電線は、請求項１において、前記導体を複数本備えてなる場合、前記ガラスは個々の導体を互いに離間した状態に保つことを特徴とする。

本発明の請求項４に係る耐熱電線の製造方法は、長手方向に穴を設けてなる棒状のガラス母材を用い、前記穴に導体を挿入する工程と、導体が挿入されたガラス母材をその長手方向に細く引き伸ばす工程と、を少なくとも具備したことを特徴とする。

本発明に係る耐熱電線は、導体の周りを直接、ガラスで被覆してなる構成を採用したことにより、導体はその周りが完全にガラスで覆われているので、耐熱電線はガラスと同等の耐熱性をもつことができ、さらにはガラスの有する化学的耐久性をも兼ね備えることが可能となる。したがって、この構成によれば、耐熱性が高く、かつ、化学的耐久性にも優れる耐熱電線が得られる。

本発明に係る耐熱電線の製造方法は、長手方向に穴を設けてなる棒状のガラス母材を用い、前記穴に導体を挿入する工程と、導体が挿入されたガラス母材をその長手方向に細く引き伸ばす工程と、を少なくとも具備している。

かかる製法によれば、まず前者の工程において、導体を挿入するのに余裕のある大きさの穴を、導体の数に応じて長手方向に設けてなる棒状のガラス母材を用い、この穴に導体をそれぞれ挿入したものを準備することができる。次に後者の工程においては、前者の工程で用意された導体が挿入されたガラス母材を、導体を通した状態のまま、ガラス母材をその長手方向に加熱を加えながら引き伸ばす。その結果、ガラス母材が導体を包み込み形態となり、導体の周りを直接、ガラスで被覆してなる構成の耐熱電線が得られる。よって、この製法によれば、前述した本発明に係る耐熱電線を容易に、高い生産性をもって大量に製造することが可能となる。

以下では、本発明に係る耐熱電線の一実施形態を図面に基づいて説明する。

図１と図２は、本発明に係る耐熱電線の一例を示す模式的な斜視図であり、分かりやすいように構成要素を適宜誇張して描いてある。図１は熱処理前の状態を、図２は熱処理後の状態をそれぞれ表している。

まず、図１に示すように、長手方向に穴１１ａを設けてなる棒状のガラス母材（以下、ガラス棒とも呼ぶ）１０ａを用い、この穴１１ａに導体１２ａを挿入した状態とする。この状態とするめには、適当な太さのガラス棒１０ａに、その長手方向に所定の数だけ穴１１ａを開けたものを用意し、このガラス棒の穴１１ａの中にそれぞれ１本の導体１２ａを通す。後述する工程においてガラス棒１０ａはその長手方向に著しく延ばされることから、各導体の両端部１２ａ’はガラス棒１０ａに設けた穴の開口部１１ａ’から十分に突出した状態にしておくことが肝要である。

次に、図１に示すような導体１２ａを穴１１ａに挿入してなるガラス棒１０ａを、その周囲から加熱処理を施すとともに、その長手方向に細く伸ばすように加工処理を行う。これにより、ガラス棒１０ａの外径はＴ１からｔ１へ極細化が図れる。その際、ガラス棒１０ａに設けた穴１１ａの内径もＴ２からｔ２へ同様の比率で小径化する。しかしながら、この過程の前後において、導体の太さは変化しない（Ｔ３＝ｔ３）。
その結果、図２に示すような、導体１２ｂの周りを直接、ガラス（ガラス棒１０ｂ）で被覆してなる構成の耐熱電線が得られる。つまり、図２は加熱処理後の耐熱電線を表しており、導体が挿入されたガラス母材をその長手方向に細く引き伸ばした状態である。

ガラス棒の直径と穴径の位置および寸法比の関係は常圧下で行う場合、細く伸ばしても変わらないため、穴のサイズおよび位置は最終形状から設定することにより、図２に示す形態からなる耐熱電線を容易に作製できる。

具体的には、ガラス棒の太さを直径３ｍｍとし、この中に導体として例えば直径が０．２ｍｍのＣｕ線を設けた耐熱電線を作ろうとした場合には、予め直径３０ｍｍのガラス棒に２ｍｍの穴を開け、その穴に直径が０．２ｍｍのＣｕ線からなる導体を配してなるものを用意し、この周囲から加熱処理を施すとともに、その長手方向に細く伸ばすように加工処理を行えばよい。

つまり、ガラス棒の穴の中に０．２ｍｍのＣｕ線を通しておいた状態でガラス棒を十分加熱し、しかる後にガラス棒を引き伸ばすとＣｕ線を通した穴がＣｕ線と同じサイズになったところで、ガラス棒の細径化は止まり、望んでいる配線が得られる。その結果、導体はその周囲がガラスと一体化された形態となる。導体がガラスで被覆されており外部から遮断されているので、耐熱性のみならず化学的耐久性にも極めて優れている。

上記では、一本の導体とガラス棒との関係に着目して説明したが、ガラス棒の中に複数本の導体を挿入してもよい。その際には、ガラスは個々の導体を互いに離間した状態に保つことが肝要である。これにより、個々の導体間における絶縁が確実に図れるので好ましい。つまり、本発明に係る耐熱電線は、出発母材となるガラス棒のサイズや穴開け位置、穴径、穴の個数に関して設計の自由度が高いため、最終製品における寸法において幅広い要求に応えることができる。

更に力を加えてガラス棒を引き伸ばしてガラス棒を更に細くすることは可能だが、冷却時に破損が起きやすいので避けた方が良い。

加熱手段は、通常の酸水素バーナーでもカーボンヒーターでも何でも良い。
ガラス材料としてはパイレックス（登録商標）ガラス、鉛ガラス、石英ガラスなどあるが、導体との組合せや使用する状況によって好適な材料を選択して用いるとよい。これにより、本発明に係る耐熱電線は、その構成材料として導体とガラス以外は含まないので、従来の耐熱電線に比べて、火災時などに発生する有害ガスが格段に少ないという特徴もある。

上記態様例において、ガラス棒として例えばパイレックス（登録商標）ガラスを使用した場合には、その耐熱温度は５００℃程度（使用方法を気をつければ８００℃も可能）まで上がることから、耐熱性の大幅な改善が図れる。また、導体はガラスで周囲が確実に被覆されているので、化学的耐久性にも優れた耐熱電線の提供が可能となる。

本発明によれば、導体の周りを直接、ガラスで被覆してなる耐熱電線とすることにより、高い耐熱性と優れた化学的耐久性を兼ね備えた耐熱電線が得られる。ゆえに、本発明に係る耐熱電線は、電熱器などの熱発生部の口出し線、あるいは高温機器の配線用の電線として好適に利用できる。

本発明に係る耐熱電線の一例を示す模式的な斜視図であり、熱処理前の状態を表す。本発明に係る耐熱電線の一例を示す模式的な斜視図であり、熱処理後の状態を表す。

符号の説明

Ｔ１、ｔ１ガラス棒の外径、Ｔ２、ｔ２穴の内径、Ｔ３、ｔ３導体の外径、１０ａ、１０ｂガラス（ガラス棒、ガラス母材）、１１ａ、１１ｂ穴、１２ａ、１２ｂ導体。

Claims

導体の周りを直接、ガラスで被覆してなることを特徴とする耐熱電線。
前記導体と前記ガラスが一体化していることを特徴とする請求項１に記載の耐熱電線。
前記導体を複数本備えてなる場合、前記ガラスは個々の導体を互いに離間した状態に保つことを特徴とする請求項１に記載の耐熱電線。
長手方向に穴を設けてなる棒状のガラス母材を用い、前記穴に導体を挿入する工程と、
導体が挿入されたガラス母材をその長手方向に細く引き伸ばす工程と、
を少なくとも具備したことを特徴とする耐熱電線の製造方法。