JP2735729B2 - セラミック発熱体 - Google Patents
セラミック発熱体Info
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- silicon nitride
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はディーゼルエンジンの始
動促進用グロープラグや、各種燃焼機器の点火用ヒータ
ー及び加熱機器の加熱用ヒーターに用いられる高温用の
セラミック発熱体に関するものである。
動促進用グロープラグや、各種燃焼機器の点火用ヒータ
ー及び加熱機器の加熱用ヒーターに用いられる高温用の
セラミック発熱体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来よりディーゼルエンジンの始動促進
に用いられるグロープラグや各種点火用及び加熱用ヒー
ターとして、耐熱金属製のシース内に耐熱絶縁粉末を充
填し、該耐熱絶縁粉末中にニッケル（Ｎｉ）−クロム
（Ｃｒ）等を主体とする高融点金属線から成る発熱抵抗
体を埋設したシーズヒーターや、高電圧の火花放電を利
用した各種点火装置が使用されていた。
に用いられるグロープラグや各種点火用及び加熱用ヒー
ターとして、耐熱金属製のシース内に耐熱絶縁粉末を充
填し、該耐熱絶縁粉末中にニッケル（Ｎｉ）−クロム
（Ｃｒ）等を主体とする高融点金属線から成る発熱抵抗
体を埋設したシーズヒーターや、高電圧の火花放電を利
用した各種点火装置が使用されていた。
【０００３】しかしながら、前記シーズヒーターは耐熱
金属製のシース内に充填された耐熱絶縁粉末を介して発
熱抵抗体の熱を伝えるため短時間の急速昇温が困難であ
り、その上、耐熱金属製シースの耐摩耗性や耐久性が劣
るという問題がある他、前記火花放電を利用した各種点
火装置も点火時に雑音等の電波障害を生じたり、確実な
点火という観点からの信頼性に欠け、未着火の場合の安
全性に問題がある等の欠点があった。
金属製のシース内に充填された耐熱絶縁粉末を介して発
熱抵抗体の熱を伝えるため短時間の急速昇温が困難であ
り、その上、耐熱金属製シースの耐摩耗性や耐久性が劣
るという問題がある他、前記火花放電を利用した各種点
火装置も点火時に雑音等の電波障害を生じたり、確実な
点火という観点からの信頼性に欠け、未着火の場合の安
全性に問題がある等の欠点があった。
【０００４】そこで、短時間の急速昇温が可能で、電波
障害が発生せず、しかも確実に点火して安全性を確保
し、雰囲気を問わず長時間の使用が可能であり、耐摩耗
性と耐久性に優れた信頼性の高い発熱体として、無機導
電材から成る発熱抵抗体をセラミック焼結体中に埋設し
たセラミック発熱体が、広く利用されるようになってき
た。
障害が発生せず、しかも確実に点火して安全性を確保
し、雰囲気を問わず長時間の使用が可能であり、耐摩耗
性と耐久性に優れた信頼性の高い発熱体として、無機導
電材から成る発熱抵抗体をセラミック焼結体中に埋設し
たセラミック発熱体が、広く利用されるようになってき
た。
【０００５】なかでも、耐熱衝撃性及び高温強度が他の
セラミックスよりも著しく優れた窒化珪素質焼結体をヒ
ーターの基体として使用し、一般にタングステン（Ｗ）
やモリブデン（Ｍｏ）等の高融点金属もしくはこれらの
化合物より成る線材を発熱抵抗体として基体中に埋設し
て焼成一体化してなるものが、１０００℃前後の高温用
ヒータとして内燃機関のグロープラグ等に広く利用され
ている。
セラミックスよりも著しく優れた窒化珪素質焼結体をヒ
ーターの基体として使用し、一般にタングステン（Ｗ）
やモリブデン（Ｍｏ）等の高融点金属もしくはこれらの
化合物より成る線材を発熱抵抗体として基体中に埋設し
て焼成一体化してなるものが、１０００℃前後の高温用
ヒータとして内燃機関のグロープラグ等に広く利用され
ている。
【０００６】しかしながら、前記窒化珪素質焼結体をヒ
ーターの基体とするセラミック発熱体では、窒化珪素質
焼結体と発熱抵抗体の熱膨張係数が異なることから、該
セラミック発熱体が１０００℃を越える高温度に繰り返
し通電加熱されると、熱膨張係数の大きい発熱抵抗体に
繰り返し応力が加わり、該発熱抵抗体が金属疲労による
クラックを発生して抵抗変化が大となり、最終的には発
熱抵抗体が断線するという欠点があった。
ーターの基体とするセラミック発熱体では、窒化珪素質
焼結体と発熱抵抗体の熱膨張係数が異なることから、該
セラミック発熱体が１０００℃を越える高温度に繰り返
し通電加熱されると、熱膨張係数の大きい発熱抵抗体に
繰り返し応力が加わり、該発熱抵抗体が金属疲労による
クラックを発生して抵抗変化が大となり、最終的には発
熱抵抗体が断線するという欠点があった。
【０００７】そこで前記欠点を解消するために、窒化珪
素質焼結体と発熱抵抗体との熱膨張差を小さくすること
が特開平１−２８９０８９号公報に提案されている。
素質焼結体と発熱抵抗体との熱膨張差を小さくすること
が特開平１−２８９０８９号公報に提案されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】即ち、前記提案は窒化
珪素質焼結体中の焼結助材、とりわけアルミナ（Ａｌ2
Ｏ3 ）の含有量を変え、窒化珪素質焼結体自体の熱膨張
係数を大きくして両者の熱膨張差を小さくし、発熱抵抗
体に加わる繰り返し応力を小さくして該発熱抵抗体の金
属疲労を解消せんとするものである。
珪素質焼結体中の焼結助材、とりわけアルミナ（Ａｌ2
Ｏ3 ）の含有量を変え、窒化珪素質焼結体自体の熱膨張
係数を大きくして両者の熱膨張差を小さくし、発熱抵抗
体に加わる繰り返し応力を小さくして該発熱抵抗体の金
属疲労を解消せんとするものである。
【０００９】しかしながら、前記グロープラグや各種点
火用及び加熱用ヒーターとしての高温用のセラミック発
熱体は、一般に点火時には１０００〜１３００℃もの高
温となり、中には点火した火炎に曝されて１３５０℃を
越えるものもある。このような状況では、前記アルミナ
（Ａｌ2 Ｏ3 ）を多量に含有した窒化珪素質焼結体は、
その粒界に存在する低融点のガラス質が軟化して焼結体
自体に強度劣化を生じる他、耐酸化性が悪いことから、
耐久性の観点から所定の温度に急速昇温させた後、温度
制御装置により発熱温度を１０００℃以下に制御する必
要があり、高温用のセラミック発熱体として使用出来な
いという課題があった。
火用及び加熱用ヒーターとしての高温用のセラミック発
熱体は、一般に点火時には１０００〜１３００℃もの高
温となり、中には点火した火炎に曝されて１３５０℃を
越えるものもある。このような状況では、前記アルミナ
（Ａｌ2 Ｏ3 ）を多量に含有した窒化珪素質焼結体は、
その粒界に存在する低融点のガラス質が軟化して焼結体
自体に強度劣化を生じる他、耐酸化性が悪いことから、
耐久性の観点から所定の温度に急速昇温させた後、温度
制御装置により発熱温度を１０００℃以下に制御する必
要があり、高温用のセラミック発熱体として使用出来な
いという課題があった。
【００１０】
【発明の目的】本発明は前記欠点に鑑み開発されたもの
で、その目的は高温で長時間の繰り返し使用が可能であ
る耐酸化性及び耐久性に優れたセラミック発熱体を提供
することにある。
で、その目的は高温で長時間の繰り返し使用が可能であ
る耐酸化性及び耐久性に優れたセラミック発熱体を提供
することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明のセラミック発熱
体は、無機導電材から成る線材をコイル状に捲回した発
熱抵抗体を窒化珪素質焼結体中に埋設したセラミック発
熱体において、前記高融点金属もしくはこれらの化合物
より成る発熱抵抗体の少なくとも発熱部の線径が０．１
０〜０．２８ｍｍで、かつ捲回ピッチが０．０５〜２ｍ
ｍの線間隔であることを特徴とするものである。
体は、無機導電材から成る線材をコイル状に捲回した発
熱抵抗体を窒化珪素質焼結体中に埋設したセラミック発
熱体において、前記高融点金属もしくはこれらの化合物
より成る発熱抵抗体の少なくとも発熱部の線径が０．１
０〜０．２８ｍｍで、かつ捲回ピッチが０．０５〜２ｍ
ｍの線間隔であることを特徴とするものである。
【００１２】本発明のセラミック発熱体において、前記
線材をコイル状に捲回した発熱抵抗体の線径が０．１０
ｍｍ未満になると、該発熱抵抗体を前記基体中に埋設し
て焼成一体化する時、発熱抵抗体の周囲に形成される窒
化珪素質焼結体との反応層の面積が、発熱抵抗体の断面
積に対して比率が大となり、その結果、発熱抵抗体の強
度が劣化し、通電加熱すると短時間で発熱抵抗体にクラ
ックを発生して抵抗変化が大きくなり、断線してしま
う。
線材をコイル状に捲回した発熱抵抗体の線径が０．１０
ｍｍ未満になると、該発熱抵抗体を前記基体中に埋設し
て焼成一体化する時、発熱抵抗体の周囲に形成される窒
化珪素質焼結体との反応層の面積が、発熱抵抗体の断面
積に対して比率が大となり、その結果、発熱抵抗体の強
度が劣化し、通電加熱すると短時間で発熱抵抗体にクラ
ックを発生して抵抗変化が大きくなり、断線してしま
う。
【００１３】また、前記線径が０．２８ｍｍを越える
と、窒化珪素質焼結体と発熱抵抗体との熱膨張差により
発生する応力が増大し、加圧焼成等で一体化する時また
は通電加熱直後に、発熱抵抗体と接する窒化珪素質焼結
体にクラックを発生し、ひいては発熱抵抗体自身が酸化
して断線する。。
と、窒化珪素質焼結体と発熱抵抗体との熱膨張差により
発生する応力が増大し、加圧焼成等で一体化する時また
は通電加熱直後に、発熱抵抗体と接する窒化珪素質焼結
体にクラックを発生し、ひいては発熱抵抗体自身が酸化
して断線する。。
【００１４】よって、前記発熱抵抗体の線径は、少なく
とも発熱部で０．１０〜０．２８ｍｍ、望ましくは０．
１４〜０．２５ｍｍに特定される。
とも発熱部で０．１０〜０．２８ｍｍ、望ましくは０．
１４〜０．２５ｍｍに特定される。
【００１５】一方、前記線材をコイル状に捲回した発熱
抵抗体の捲回ピッチが０．０５ｍｍ未満の線間隔である
と、窒化珪素質成形体中に埋設する時、線間隔が狭いた
めに窒化珪素質成形体の原料粉末がコイル状に捲回した
発熱抵抗体の内側に十分詰まらず、強度不足から発熱抵
抗体と接する窒化珪素質焼結体にクラックを発生してし
まう。
抵抗体の捲回ピッチが０．０５ｍｍ未満の線間隔である
と、窒化珪素質成形体中に埋設する時、線間隔が狭いた
めに窒化珪素質成形体の原料粉末がコイル状に捲回した
発熱抵抗体の内側に十分詰まらず、強度不足から発熱抵
抗体と接する窒化珪素質焼結体にクラックを発生してし
まう。
【００１６】また、前記捲回ピッチが２ｍｍを越える線
間隔となると、埋設された発熱抵抗体が直線状を呈し、
熱膨張による発熱抵抗体の変位が方向性を有するように
なり、窒化珪素質焼結体と発熱抵抗体との熱膨張差によ
り発熱抵抗体に加わる応力が増大し、クラックが入り易
く、抵抗変化して断線する。
間隔となると、埋設された発熱抵抗体が直線状を呈し、
熱膨張による発熱抵抗体の変位が方向性を有するように
なり、窒化珪素質焼結体と発熱抵抗体との熱膨張差によ
り発熱抵抗体に加わる応力が増大し、クラックが入り易
く、抵抗変化して断線する。
【００１７】よって、前記発熱抵抗体の捲回ピッチは、
少なくとも発熱部で０．０５〜２ｍｍ、望ましくは０．
３〜０．５ｍｍに特定される。
少なくとも発熱部で０．０５〜２ｍｍ、望ましくは０．
３〜０．５ｍｍに特定される。
【００１８】
【実施例】以下、本発明のセラミック発熱体を図面に基
づき詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例に係る
ディーゼルエンジンの始動促進用に使用されるグロープ
ラグに適用したセラミック発熱体の要部破断面図を、図
２は図１の発熱部の要部を拡大した断面図を示す。
づき詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例に係る
ディーゼルエンジンの始動促進用に使用されるグロープ
ラグに適用したセラミック発熱体の要部破断面図を、図
２は図１の発熱部の要部を拡大した断面図を示す。
【００１９】図１及び図２において、１は高融点金属も
しくはこれらの化合物より成る線材をコイル状に線間隔
５を狭く捲回して発熱部４とした発熱抵抗体２を、窒化
珪素質焼結体３中に埋設したセラミック発熱体であり、
セラミック発熱体１には段差部１０を有するパイプ状金
具６を外嵌めして発熱抵抗体２のリード部７に接続する
ようにろう付けして一方の電極端子として導出し、更
に、パイプ状金具６と取付金具８とが重なる部分で、少
なくとも取付金具８の先端内側に設けた段座９より取付
金具８の先端側に間隙を有するようにして、前記パイプ
状金具６の段差部１０を取付金具８の先端内側に設けた
段座９に導電性ガスケット１１を介して当接することに
より、電気的に接続固着させている。
しくはこれらの化合物より成る線材をコイル状に線間隔
５を狭く捲回して発熱部４とした発熱抵抗体２を、窒化
珪素質焼結体３中に埋設したセラミック発熱体であり、
セラミック発熱体１には段差部１０を有するパイプ状金
具６を外嵌めして発熱抵抗体２のリード部７に接続する
ようにろう付けして一方の電極端子として導出し、更
に、パイプ状金具６と取付金具８とが重なる部分で、少
なくとも取付金具８の先端内側に設けた段座９より取付
金具８の先端側に間隙を有するようにして、前記パイプ
状金具６の段差部１０を取付金具８の先端内側に設けた
段座９に導電性ガスケット１１を介して当接することに
より、電気的に接続固着させている。
【００２０】一方、セラミック発熱体１の後端部には、
パイプ状金具６と同時にろう接した発熱抵抗体２の他方
のリード部１２と接続する電極取出部１３の端面に、絶
縁体１４に挿通したフランジを有する端子棒１５が当接
され、取付金具８の後端周縁を絶縁体１４の端面で加締
めて固着し、パイプ状金具６と取付金具８をろう接せず
に加圧接続して負電極とするとともに、セラミック発熱
体１の後端部にろう接した電極取出部１３と端子棒１５
も同様に加圧接続して正電極とし、端子棒１５にベーク
ライト等の絶縁性ワッシャー１６をナット１７で固定す
ることにより取付金具８の負電極と、端子棒１５の正電
極とが絶縁されてグロープラグが構成されている。
パイプ状金具６と同時にろう接した発熱抵抗体２の他方
のリード部１２と接続する電極取出部１３の端面に、絶
縁体１４に挿通したフランジを有する端子棒１５が当接
され、取付金具８の後端周縁を絶縁体１４の端面で加締
めて固着し、パイプ状金具６と取付金具８をろう接せず
に加圧接続して負電極とするとともに、セラミック発熱
体１の後端部にろう接した電極取出部１３と端子棒１５
も同様に加圧接続して正電極とし、端子棒１５にベーク
ライト等の絶縁性ワッシャー１６をナット１７で固定す
ることにより取付金具８の負電極と、端子棒１５の正電
極とが絶縁されてグロープラグが構成されている。
【００２１】また、セラミック発熱体１は、図３に示す
ような断面が半円形の棒状に成形した窒化珪素質成形体
１８上に、図２に示す様な線間隔５を狭く捲回した発熱
部４を有する発熱抵抗体２を載置した後、その上面に別
の窒化珪素質成形体１９を重ねて加圧焼成して一体化し
たものである。
ような断面が半円形の棒状に成形した窒化珪素質成形体
１８上に、図２に示す様な線間隔５を狭く捲回した発熱
部４を有する発熱抵抗体２を載置した後、その上面に別
の窒化珪素質成形体１９を重ねて加圧焼成して一体化し
たものである。
【００２２】尚、本発明のセラミック発熱体において、
無機導電材から成る発熱抵抗体としてはタングステン
（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、レニウム（Ｒｅ）等の高
融点金属の他、例えばタングステンカーバイド（Ｗ
Ｃ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、モリブデンシリサイド
（ＭｏＳｉ2 ）や硼化ジルコニウム（ＺｒＢ2 ）等の第
４ａ族、第５ａ族、第６ａ族の炭化物または窒化物等を
線状に形成したものも好適に用いられる。
無機導電材から成る発熱抵抗体としてはタングステン
（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、レニウム（Ｒｅ）等の高
融点金属の他、例えばタングステンカーバイド（Ｗ
Ｃ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、モリブデンシリサイド
（ＭｏＳｉ2 ）や硼化ジルコニウム（ＺｒＢ2 ）等の第
４ａ族、第５ａ族、第６ａ族の炭化物または窒化物等を
線状に形成したものも好適に用いられる。
【００２３】本発明のセラミック発熱体を評価するにあ
たり、先ず、比表面積が１２ｍ2 ／ｇ、含有する不可避
不純物としての酸素量、即ち酸化珪素（ＳｉＯ2 ）が３
重量％以下で、カルシウム（Ｃａ）の含有量が１０００
ｐｐｍ以下であり、結晶のα化率が９７％である窒化珪
素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）粉末に、焼結助材としての希土類元素
の酸化物と、窒化珪素質焼結体中の酸素量調整用として
の酸化珪素（ＳｉＯ2）を添加した原料粉末を、２４時
間ボールミルにて湿式混合した後、得られた混合物の泥
漿を噴霧乾燥して造粒し、プレス成形法により断面が半
円形の棒状の窒化珪素質成形体１８、１９を作製する。
たり、先ず、比表面積が１２ｍ2 ／ｇ、含有する不可避
不純物としての酸素量、即ち酸化珪素（ＳｉＯ2 ）が３
重量％以下で、カルシウム（Ｃａ）の含有量が１０００
ｐｐｍ以下であり、結晶のα化率が９７％である窒化珪
素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）粉末に、焼結助材としての希土類元素
の酸化物と、窒化珪素質焼結体中の酸素量調整用として
の酸化珪素（ＳｉＯ2）を添加した原料粉末を、２４時
間ボールミルにて湿式混合した後、得られた混合物の泥
漿を噴霧乾燥して造粒し、プレス成形法により断面が半
円形の棒状の窒化珪素質成形体１８、１９を作製する。
【００２４】次に、該成形体１８の平面上に、発熱部の
長さを約８ｍｍにし、線径と線間隔を種々設定した略Ｕ
字形状のコイル状タングステン線と該コイル状タングス
テン線に接続したリード部７、１２を構成するタングス
テン線とから成る発熱抵抗体２を載置し、該発熱抵抗体
２を挟むように前記同形状の別の窒化珪素質成形体１９
を重ねて加圧焼成した。
長さを約８ｍｍにし、線径と線間隔を種々設定した略Ｕ
字形状のコイル状タングステン線と該コイル状タングス
テン線に接続したリード部７、１２を構成するタングス
テン線とから成る発熱抵抗体２を載置し、該発熱抵抗体
２を挟むように前記同形状の別の窒化珪素質成形体１９
を重ねて加圧焼成した。
【００２５】かくして得られた焼結体の側面を研磨して
前記リード部７の一部を露出させ、少なくとも該露出部
にメタライズ法やメッキ法によりニッケル（Ｎｉ）等の
金属被膜を形成した後、パイプ状金具６に内挿し還元ガ
ス雰囲気中で銀ろうにて接合する。
前記リード部７の一部を露出させ、少なくとも該露出部
にメタライズ法やメッキ法によりニッケル（Ｎｉ）等の
金属被膜を形成した後、パイプ状金具６に内挿し還元ガ
ス雰囲気中で銀ろうにて接合する。
【００２６】一方、前記焼結体の端部に露出したリード
部１２に、線材より成る電極取出部１３を同様に銀ろう
にて接合した後、取付金具８の先端部に内挿し、該取付
金具８と前記パイプ状金具６、及びセラミック発熱体１
の後端部にろう接した電極取出部１３と端子棒１５を加
圧接続してそれぞれ正負の電極とし、評価用のグロープ
ラグを作製した。
部１２に、線材より成る電極取出部１３を同様に銀ろう
にて接合した後、取付金具８の先端部に内挿し、該取付
金具８と前記パイプ状金具６、及びセラミック発熱体１
の後端部にろう接した電極取出部１３と端子棒１５を加
圧接続してそれぞれ正負の電極とし、評価用のグロープ
ラグを作製した。
【００２７】また、同時に前記窒化珪素質成形体のみを
同一条件で加圧焼成した窒化珪素質焼結体を抗折強度評
価用試料とし、常温と１４００℃での抗折強度をＪＩＳ
３点曲げ強度試験法に基づき測定した。また、直流電源
より評価用のグロープラグに３分間通電して、１４００
℃の温度に急速加熱した後、通電停止して３０秒間圧搾
空気を吹きつけて強制冷却するのを１サイクルとする耐
久試験を１００００サイクル実施し、該耐久試験前後の
抵抗値を測定して発熱抵抗体の抵抗変化率を算出した。
更に、セラミック発熱体部のクラックの有無を蛍光探傷
法により検査した。以上の結果を表１及び表２に示す。
同一条件で加圧焼成した窒化珪素質焼結体を抗折強度評
価用試料とし、常温と１４００℃での抗折強度をＪＩＳ
３点曲げ強度試験法に基づき測定した。また、直流電源
より評価用のグロープラグに３分間通電して、１４００
℃の温度に急速加熱した後、通電停止して３０秒間圧搾
空気を吹きつけて強制冷却するのを１サイクルとする耐
久試験を１００００サイクル実施し、該耐久試験前後の
抵抗値を測定して発熱抵抗体の抵抗変化率を算出した。
更に、セラミック発熱体部のクラックの有無を蛍光探傷
法により検査した。以上の結果を表１及び表２に示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】
【表２】
【００３０】表１及び表２で明らかなように、発熱抵抗
体の線径が０．１ｍｍ未満の試料番号１では、発熱抵抗
体の周囲に形成される窒化珪素質焼結体との反応層の断
面積が、発熱抵抗体の断面積に占める割合が大となり、
発熱抵抗体の強度が弱くなって、２５２１サイクルで断
線している。
体の線径が０．１ｍｍ未満の試料番号１では、発熱抵抗
体の周囲に形成される窒化珪素質焼結体との反応層の断
面積が、発熱抵抗体の断面積に占める割合が大となり、
発熱抵抗体の強度が弱くなって、２５２１サイクルで断
線している。
【００３１】一方、前記線径が０．２８ｍｍを越える試
料番号１３では、通電加熱時の熱膨張差により発生する
窒化珪素質焼結体に加わる応力が増大し、発熱抵抗体と
接する窒化珪素質焼結体にクラックが認められる。
料番号１３では、通電加熱時の熱膨張差により発生する
窒化珪素質焼結体に加わる応力が増大し、発熱抵抗体と
接する窒化珪素質焼結体にクラックが認められる。
【００３２】また、少なくとも発熱部におけるコイル状
に捲回した発熱抵抗体の線材の間隔が０．０５ｍｍ未満
の試料番号１４、２０、２６、３３では、コイル状に捲
回した発熱抵抗体の内側に窒化珪素質成形体の原料粉末
が十分に詰まらず、発熱抵抗体と接する窒化珪素質焼結
体にクラックが認められる。
に捲回した発熱抵抗体の線材の間隔が０．０５ｍｍ未満
の試料番号１４、２０、２６、３３では、コイル状に捲
回した発熱抵抗体の内側に窒化珪素質成形体の原料粉末
が十分に詰まらず、発熱抵抗体と接する窒化珪素質焼結
体にクラックが認められる。
【００３３】一方、前記間隔が２ｍｍを越える試料番号
１９、２５、３２、３９では、発熱抵抗体が直線状に埋
設されることから、熱膨張差により生じる応力が増大し
て発熱抵抗体は３０００サイクル未満で断線している。
１９、２５、３２、３９では、発熱抵抗体が直線状に埋
設されることから、熱膨張差により生じる応力が増大し
て発熱抵抗体は３０００サイクル未満で断線している。
【００３４】それらに対して、本発明のセラミック発熱
体は、いずれも１４００℃の高温でも高い抗折強度を保
持し、通電耐久試験においても窒化珪素質焼結体のクラ
ックや発熱抵抗体の断線も認められなかった。
体は、いずれも１４００℃の高温でも高い抗折強度を保
持し、通電耐久試験においても窒化珪素質焼結体のクラ
ックや発熱抵抗体の断線も認められなかった。
【００３５】とりわけ、試料番号７、８の評価試料につ
いては、更に前記耐久試験を継続し２５０００サイクル
で抵抗変化率を測定したところ、いずれも０．０２％で
あった。
いては、更に前記耐久試験を継続し２５０００サイクル
で抵抗変化率を測定したところ、いずれも０．０２％で
あった。
【００３６】また、前記実施例では発熱部の長さを約８
ｍｍで説明したが、５〜１０ｍｍの範囲内であれば本発
明の作用効果と同一であることを確認している。
ｍｍで説明したが、５〜１０ｍｍの範囲内であれば本発
明の作用効果と同一であることを確認している。
【００３７】
【発明の効果】叙上の如く、本発明のセラミック発熱体
は、少なくとも発熱部で発熱抵抗体の線径を０．１０〜
０．２８ｍｍ、捲回ピッチが０．０５〜２ｍｍの線間隔
を有することから、高温でも高い抗折強度を保持しなが
ら窒化珪素質焼結体や発熱抵抗体自体のクラックの発生
もなく、とりわけ高温で長時間の繰り返し使用が可能で
ある耐久性と信頼性に優れたセラミック発熱体を提供す
ることができる。
は、少なくとも発熱部で発熱抵抗体の線径を０．１０〜
０．２８ｍｍ、捲回ピッチが０．０５〜２ｍｍの線間隔
を有することから、高温でも高い抗折強度を保持しなが
ら窒化珪素質焼結体や発熱抵抗体自体のクラックの発生
もなく、とりわけ高温で長時間の繰り返し使用が可能で
ある耐久性と信頼性に優れたセラミック発熱体を提供す
ることができる。
【図１】本発明に係るセラミック発熱体をディーゼルエ
ンジンの始動促進用に使用されるグロープラグに適用し
た一実施例を示す要部破断面図である。
ンジンの始動促進用に使用されるグロープラグに適用し
た一実施例を示す要部破断面図である。
【図２】図１の発熱部の要部を拡大した断面図である。
【図３】本発明に係るセラミック発熱体の製造工程を説
明するための斜視図である。
明するための斜視図である。
１ セラミック発熱体 ２ 発熱抵抗体 ３ 窒化珪素質焼結体 ４ 発熱部 ５ 線間隔
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−174991（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−88777（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−124467（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−370690（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−259781（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−36470（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−1817（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−56957（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−20293（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】無機導電材から成る線材をコイル状に捲回
した発熱抵抗体を窒化珪素質焼結体中に埋設したセラミ
ック発熱体において、前記発熱抵抗体の少なくとも発熱
部の線径が０．１０〜０．２８ｍｍで、かつ捲回ピッチ
が０．０５〜２ｍｍの線間隔であることを特徴とするセ
ラミック発熱体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4352192A JP2735729B2 (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | セラミック発熱体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4352192A JP2735729B2 (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | セラミック発熱体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05242957A JPH05242957A (ja) | 1993-09-21 |
| JP2735729B2 true JP2735729B2 (ja) | 1998-04-02 |
Family
ID=12666057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4352192A Expired - Fee Related JP2735729B2 (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | セラミック発熱体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2735729B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105884563A (zh) * | 2014-09-20 | 2016-08-24 | 盖德新材料科技南通有限公司 | 一种特种陶瓷点火装置的制备方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2828575B2 (ja) * | 1993-11-12 | 1998-11-25 | 京セラ株式会社 | 窒化珪素質セラミックヒータ |
| US6064039A (en) * | 1998-04-15 | 2000-05-16 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Glow plug with small-diameter sheath tube enclosing heating and control coils |
| JP2001176647A (ja) * | 1999-12-20 | 2001-06-29 | Ngk Spark Plug Co Ltd | セラミック発熱体及び該セラミック発熱体を備えたディーゼルエンジン用グロープラグ |
-
1992
- 1992-02-28 JP JP4352192A patent/JP2735729B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN105884563A (zh) * | 2014-09-20 | 2016-08-24 | 盖德新材料科技南通有限公司 | 一种特种陶瓷点火装置的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05242957A (ja) | 1993-09-21 |
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